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羽毛状晶アルミニウム合金鋳塊及びその鋳造方法

シーズコード S130010707
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 穴田 博
技術名称 羽毛状晶アルミニウム合金鋳塊及びその鋳造方法
技術概要 半連続装置には上下に貫通した黒鉛鋳型1の上部に断熱材からなるヘッダー部(湯だめ部)7を配設する。ヘッダー部7に注湯した溶湯4は鋳型の上部から下部に向けて流れ込み、受け型10の受け面11にて初期冷却凝固し、鋳塊(ビレット)5の側部に設けた水冷ジャケット2から噴射された冷却水2aにて冷却されながら鋳造が進行する。この受け型10の受け面での初期冷却にて羽毛状晶が出現すれば、これが種になりほぼ全羽毛状晶のビレットになる。そこで初期冷却の冷却速度が60~70℃/sとなる受け型を用いる。鋳塊を受ける受け型10の受け面11には同心円状に溝12を形成してある。この溝は、局部的な急冷凝固により凝固ひずみを生じさせることで羽毛状晶の発生起点とする。アルミニウム合金は、展伸用合金であれば特に成分を限定しないが、押出性向上の効果が高い点ではAl-Zn-Mg系の高強度合金に適用するのがよい。この種の合金は特に押出性が悪く、ダイス寿命も短い。Al-Zn-Mg系合金とはアルミニウム基に最も多く含有する成分がZnで次にMg成分であるアルミニウム合金をいい、Cuを含まない溶接構造用合金とCuを含む高力合金とがある。
画像

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研究分野
  • 凝固
  • 押出
展開可能なシーズ 押出成形に用いるビレットを製造する連続鋳造法による羽毛状晶アルミニウム合金の鋳造方法、種結晶を用いた種付け法による羽毛状晶アルミニウム合金の鋳造方法、そのようにして製造した羽毛状晶鋳塊を提供する。
鋳塊に溝部急冷効果による凝固ひずみを形成し、安定した羽毛状発生起点となる。また、冷却効果を向上させると高い冷却勾配により鋳塊組織の殆どが羽毛状晶からなる鋳塊を連続的にあるいは半連続的に鋳造できる。羽毛状晶鋳塊の一部を例えば板状に切り出し種結晶とすると、フロート式DC鋳造方法、ホットトップ鋳造方法等の連続鋳造方法にて種付けするだけでなく、少量生産の場合に適したバッチ式鋳造炉でも簡単に羽毛状晶鋳塊が得られる。羽毛状晶鋳塊を押出ビレットとして用いて、押出すると押出性が30%以上向上した。羽毛状晶からなる鋳塊が得られることから、このような羽毛状晶鋳塊を用いると押出圧が低下し、押出ダイスの型寿命の向上、生産エネルギーの省エネ化を図ることができ、押出生産性が向上する。また、複雑な形状の形材の押出生産も可能になる。
用途利用分野 アルミニウム合金押出製品
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人富山大学, . 穴田 博, . 羽毛状晶アルミニウム合金鋳塊及びその鋳造方法. 特開2008-000775. 2008-01-10
  • B22D  11/041    
  • B22D  11/00     
  • B22D  11/08     
  • B22D  21/04     
  • B22D  27/04     

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