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CLAD MATERIAL MANUFACTURING METHOD, CLAD MATERIAL MANUFACTURING DEVICE AND CLAD MATERIAL commons

Patent code P160013412
File No. 2016-5
Posted date Oct 28, 2016
Application number P2016-183432
Publication number P2018-047482A
Date of filing Sep 20, 2016
Date of publication of application Mar 29, 2018
Inventor
  • (In Japanese)羽賀 俊雄
Applicant
  • Josho Gakuen Educational Foundation
Title CLAD MATERIAL MANUFACTURING METHOD, CLAD MATERIAL MANUFACTURING DEVICE AND CLAD MATERIAL commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a clad material being clear and flat in an interface, without remelting a low melting point metal layer by a twin roll caster method.
SOLUTION: A manufacturing method of a clad material includes a step of forming a plate-like low melting point metal layer by cooling and coagulating low melting point metal of a molten state by supplying the low melting point metal of the molten state between a first cooling roll 4a and a second cooling roll 4b for constituting a first twin roll 4, a step of supplying a coagulated plate-like low melting point metal layer along a surface of a fourth cooling roll between a third cooling roll 6a and the fourth cooling roll 6b for constituting a second twin roll on the downstream side of the first twin roll and a step of laminating and forming a plate-like first high melting point metal layer on the low melting point metal layer by cooling and coagulating first high melting point metal between the third cooling roll and the low melting point metal layer by supplying the first high melting point metal of the molten state to a cooling section of contacting the low melting point metal layer with the fourth cooling roll between the coagulated plate-like low melting point metal layer and the third cooling roll.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来より、軽合金等の金属を積層した積層材としてのクラッド材に対するニーズがある。

クラッド材を作成する方法として、異なる種類の金属材料につき、厚みの大きなスラブを圧延を繰り返して徐々に薄くし、互いを加熱圧接してクラッド化するいわゆる「圧延法」がある。しかしながら、圧延法はその工程上製造コストが高い。

圧延法とは別に、双ロールにより溶融状態の金属を冷却してクラッド材を鋳造する「双ロールキャスター法」がある。双ロールキャスター法によれば、圧延法に比べてクラッド材の作製にかかるコストを低減できる。このようなメリットを有する双ロールキャスター法に関して各種技術が開発されている(例えば、特許文献1―2、非特許文献1-3)。

特許文献1、2には、縦型タンデム双ロールキャスターによるクラッド材の作製方法が開示されている。非特許文献1、2には、メルトドラッグ法をベースとしたロールキャスティング法によるクラッド材の作製方法が開示されている。非特許文献3には、横型タンデム双ロールキャスター法で、母材に融点が低い材料、表材に融点が高い材料を使用した3層クラッド材を製造する方法が開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、クラッド材製造方法、クラッド材製造装置、およびクラッド材に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
第1高融点金属層と低融点金属層とが積層されたクラッド材を製造するクラッド材の製造方法であって、
第1双ロールを構成する第1冷却ロールと第2冷却ロールの間に溶融状態の低融点金属を供給することにより、溶融状態の低融点金属を冷却して凝固させ、板状の低融点金属層を形成するステップと、
凝固した板状の低融点金属層を、第1双ロールの下流側にあって第2双ロールを構成する第3冷却ロールと第4冷却ロールの間において、第4冷却ロールの表面に沿わせるように供給するステップと、
凝固した板状の低融点金属層と第3冷却ロールとの間において、低融点金属層が第4冷却ロールと接触している冷却区間に溶融状態の第1高融点金属を供給することにより、第3冷却ロールと低融点金属層の間で第1高融点金属を冷却して凝固させ、凝固した板状の第1高融点金属層を低融点金属層に積層して形成するステップとを含む、クラッド材の製造方法。

【請求項2】
 
前記冷却区間の第4冷却ロールの周面の弧長が25mm以上である、請求項1に記載のクラッド材の製造方法。

【請求項3】
 
第2双ロールによって冷却された低融点金属層および第1高融点金属層による板状の積層体を、第2双ロールの下流側にあって第3双ロールを構成する第5冷却ロールと第6冷却ロールの間において、第5冷却ロールの表面に沿わせるように供給するステップと、
板状の積層体と第6冷却ロールとの間において、積層体が第5冷却ロールと接触している冷却区間に溶融状態の第2高融点金属を供給することにより、第6冷却ロールと積層体の間で第2高融点金属を冷却して凝固させ、凝固した板状の第2高融点金属層を積層体に積層するステップと、
を含む、請求項1又は2に記載のクラッド材の製造方法。

【請求項4】
 
高融点金属層と低融点金属層とが積層されたクラッド材を製造するクラッド材の製造方法であって、
双ロールを構成する第1冷却ロールと第2冷却ロールの間に溶融状態の低融点金属を供給することにより、溶融状態の低融点金属を冷却して凝固させ、板状の低融点金属層を形成するステップと、
凝固した板状の低融点金属層を、第1冷却ロールに沿わせながら、第2冷却ロールの下流において第1冷却ロールとともに双ロールを構成する第3冷却ロールの間に供給するステップと、
第1冷却ロールと接触した状態の板状の低融点金属層と第3冷却ロールの間に溶融状態の高融点金属を供給し、第3冷却ロールと低融点金属層の間で高融点金属を冷却して凝固させ、凝固した板状の高融点金属層を低融点金属層に積層して形成するステップと、
を含む、クラッド材の製造方法。

【請求項5】
 
第1高融点金属層と低融点金属層とが積層されたクラッド材を製造するクラッド材の製造装置であって、
第1冷却ロールおよび第2冷却ロールを有する第1双ロールと、
第1双ロールの下流側において、第3冷却ロールおよび第4冷却ロールを有する第2双ロールと、
第1冷却ロールと第2冷却ロールの間に溶融状態の低融点金属を供給する低融点金属供給部と、
第1双ロールにより冷却されて板状に凝固されるとともに第3冷却ロールと第4冷却ロールの間において第4冷却ロールに沿うように供給される板状の低融点金属層と、第3冷却ロールとの間において、低融点金属層が第4冷却ロールと接触している冷却区間に溶融状態の第1高融点金属を供給する第1高融点金属供給部と、
を備える、クラッド材の製造装置。

【請求項6】
 
第1高融点金属層と低融点金属層とが積層されたクラッド材を製造するクラッド材の製造装置であって、
第1冷却ロールおよび第2冷却ロールを有する第1双ロールと、
第1冷却ロールと第2冷却ロールの間に溶融状態の低融点金属を供給する低融点金属供給部と、
第1双ロールの下流側において、第3冷却ロールおよび第4冷却ロールを有する第2双ロールと、
第1双ロールで鋳造された低融点金属の板と第3冷却ロールとの間に溶融状態の第1高融点金属を供給する第1高融点金属供給部とを有し、
第1双ロールの高さ位置は、第2双ロールの高さ位置よりも高く、
第1双ロールの第1冷却ロールの回転軸と第2冷却ロールの回転軸の間の中間位置を含んだ鉛直平面は、第2双ロールの第3冷却ロールの回転軸と第4冷却ロールの回転軸の間の中間位置を含んだ鉛直平面に対して、第4冷却ロールの回転軸側に位置ずれしている、クラッド材の製造装置。

【請求項7】
 
第2双ロールの下流側において、第5冷却ロールおよび第6冷却ロールを有する第3双ロールと、
第2双ロールにより冷却されて板状に凝固されるとともに第5冷却ロールと第6冷却ロールの間において第5冷却ロールに沿うように供給される第1高融点金属層および低融点金属層による板状の積層体と、第6冷却ロールとの間において、積層体が第5冷却ロールと接触している冷却区間に溶融状態の第2高融点金属を供給する第2高融点金属供給部と、
をさらに備える、請求項5又は6に記載のクラッド材の製造装置。

【請求項8】
 
高融点金属層と低融点金属層とが積層されたクラッド材を製造するクラッド材の製造装置であって、
第1冷却ロールと、
第1冷却ロールとともに双ロールを構成する第2冷却ロールと、
第2冷却ロールの下流側において第1冷却ロールとともに双ロールを構成する第3冷却ロールと、
第1冷却ロールと第2冷却ロールの間に溶融状態の低融点金属を供給する低融点金属供給部と、
第1冷却ロールに沿って搬送される凝固された板状の低融点金属層と第3冷却ロールとの間に、溶融状態の第1高融点金属を供給する高融点金属供給部と、
を備える、クラッド材の製造装置。

【請求項9】
 
低融点金属層と第1高融点金属層とを積層したクラッド材であって、
低融点金属層は、その断面が両表面からそれぞれの面に対して略垂直方向の冷却速度の低下に応じて晶出した結晶が配列された鋳造まま組織であって、両表面にチル晶を有し、
第1高融点金属層は、その断面が低融点金属層に接する面に反対側の面から、低融点金属層に接する面に向かって低融点金属層に接する面に対して垂直方向の冷却速度の低下に応じて晶出した結晶が配列された鋳造まま組織であって、低融点金属層に接する面と反対側の面にチル晶を有する、クラッド材。

【請求項10】
 
第1高融点金属層が積層される側とは反対側の低融点金属層の表面上に積層された第2高融点金属層をさらに備え、
第2高融点金属層は、その断面が低融点金属層に接する面に反対側の面から、低融点金属層に接する面に向かって低融点金属層に接する面に対して垂直方向の冷却速度の低下に応じて晶出した結晶が配列された鋳造まま組織であって、低融点金属層に接する面と反対側の面にチル晶を有する、請求項9に記載のクラッド材。

【請求項11】
 
低融点金属層が積層される側とは反対側の第1高融点金属層の表面上に積層された第2高融点金属層をさらに備え、
第2高融点金属層は、その断面が第1高融点金属層に接する面に反対側の面から、第1高融点金属層に接する面に向かって第1高融点金属層に接する面に対して垂直方向の冷却速度の低下に応じて晶出した結晶が配列された鋳造まま組織であって、第1高融点金属層に接する面と反対側の面にチル晶を有する、請求項9に記載のクラッド材。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2016183432thum.jpg
State of application right Published


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