(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口端部と、排出端開口部と、排出端に適合し、鋳造中にモールドの軸方向に移動する
ように構成された可動ボトムブロックと、を有する開口した矩形のモールドキャビ
ティーと；
モールドの入口端部に設けられ、入口端部を少なくとも２つのフィードチャンバーに分
割する少なくとも１つの冷却された仕切壁と；
前記少なくとも２つのフィードチャンバーの１つに内層のための金属を供給するフィー
ダーと、少なくとも１つの別の前記フィードチャンバーに少なくとも１つの外層のための
金属を供給する少なくとも１つの付加的なフィーダーと；
を含む複合金属インゴットを鋳造する装置であって、
前記少なくとも１つの仕切壁が使用時に前記少なくとも１つの外層の前記金属と接触す
る金属接触面を有し、該金属接触面は前記モールドを通る金属の流れの方向において前記
外層の前記金属から離れるように傾斜した角度で配置され、前記少なくとも１つの仕切壁の中央部の角度が前記少なくとも１つの仕切壁の前記中央部と長手方向端部との間の部分の角度より大きいことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記内層のための前記金属を供給するための前記フィーダーよりもモールドの前記入口
端部に近い位置で、前記モールドに前記外層のための前記金属を導入するように前記少な
くとも１つの付加的なフィーダーが、前記モールド内に位置していることを特徴とする請
求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの仕切壁の前記中央部での前記表面の前記角度が、前記少なくとも
１つの仕切壁の前記中央部と前記長手方向端部との間の部分での前記角度の少なくとも２倍であることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの仕切壁の前記角度が前記中央部で少なくとも３度であり、前記少
なくとも１つの仕切壁の前記中央部と前記長手方向端部との間の部分で２度以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの仕切壁の前記角度が前記中央部で３度〜７度の範囲であり、前記
少なくとも１つの仕切壁の中央部と長手方向端部との間の部分で１度〜２度の範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの仕切壁が中央領域を有し、前記角度は前記中央領域では一定に維持され、その後前記中央領域を越えて前記少なくとも１つの仕切壁の中央部と長手方向端部との間の部分に向けて減少することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記内層は、使用時に該層の１つの長手方向端部から別の長手方向端部に亘り深さが変
化する溶融金属の溶湯溜りを有し、前記少なくとも１つの仕切壁の前記表面の前記角度の
変化が前記溶湯溜まりの深さの変化と対応する位置で起こることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの仕切壁の前記表面の前記角度が、前記少なくとも１つの仕切壁の
前記長手方向の端部の間で徐々にかつ直線的に変化していることを特徴とする請求項１〜
５のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの仕切壁の前記表面のテーパーの前記角度が、前記仕切壁に沿った
４分の１の点および４分の３の点で変化していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
複合金属のインゴットを鋳造する装置を提供する工程であって、
該装置は、
入口端部と、
排出端開口部と、
排出端に適合し、鋳造中にモールドの軸方向に移動するように構成された可動ボトム
ブロックと、を有する開口した矩形のモールドキャビティーと、
モールドの入口端部に設けられ、入口端部を少なくとも２つのフィードチャンバーに分
割する少なくとも１つの冷却された仕切壁と、
前記少なくとも２つのフィードチャンバーの１つに内層のための金属を供給するフィー
ダーと少なくとも１つの別の前記フィードチャンバーに少なくとも１つの外層のための金
属を供給する少なくとも１つの付加的なフィーダーと、
を含み、前記少なくとも１つの仕切壁が使用時に前記少なくとも１つの外層の前記金属と
接触する金属接触面を有し、該金属接触面は前記モールドを通る金属の流れの方向におい
て前記外層の前記金属から離れるように傾斜した角度で配置され、該角度は前記少なくとも１つの仕切壁の中央部で前記少なくとも１つの仕切壁の前記中央部と長手方向端部との間の部分より大きい工程と；
前記少なくとも２つのフィードチャンバーの１つに内層のための金属を供給する工程と
；
少なくとも１つの別の前記フィードチャンバーに少なくとも１つの外層のための金属を
供給する工程であって、内層のための前記金属と少なくとも１つの外層のための金属との収縮係数が３０％または３０％より低いように選択される工程と；
前記ボトムブロックを前記モールドの軸方向に動かして前記装置の前記排出端開口部よ
りインゴットを出現させる工程と、を含む複合インゴットの鋳造方法。
【請求項１１】
前記内層のための前記金属と前記少なくとも１つの外層のための前記金属との収縮係数が３０％より低いがしかし、３０％ではないように選択されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの外層のための前記金属が、前記モールドにおいて前記内層のため
の前記金属を導入するために選択される位置よりも高い位置で前記モールドに導入される
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記中央部での前記角度が３度〜７度の範囲になるように選択され、前記中央部と前記長手方向端部との間の部分の角度が１度〜２度の範囲になるように選択されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも２つのチャンバーを形成する少なくとも１つの仕切壁を有するダイレクトチ
ル鋳造装置で、金属から成る内層と別の金属の少なくとも１つの金属クラッド層とを鋳造
する方法であって、内層のための金属と前記少なくとも１つの外層のための金属との収縮係数が３０％または３０％より低いように選択され、前記少なくとも１つの仕切壁を前記少なくとも１つの外層のために供給される金属から下方向が外側に傾斜した角度に傾けることと、前記少なくとも１つの仕切壁の中央部での前記角度が前記少なくとも１つの仕切壁の前記中央部と長手方向端部との間の部分での前記角度に対して増加していることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイレクトチル（ＤＣ）鋳造法による金属、とりわけアルミニウムおよびアルミニウム合金の鋳造に関する。より詳細には、本発明は連続鋳造（sequential casting）を伴うダイレクトチル鋳造（または直接冷却鋳造、direct chill casting）による複数の金属層の同時鋳造(または共鋳造、co-casting)に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属インゴット（または鋳塊）は通常、溶融金属のダイレクトチル鋳造により作られる。これは、冷却された壁と開口した上端と（開始後に）開口した下端とを有するモールド（または鋳型）への溶融金属の注入（または鋳込み）を含む。溶融金属は開口した上端にてモールドに導入され、モールドを通過する際に冷却および凝固（少なくとも外側が）する。インゴットの形態で凝固した金属がモールドの開口した下端より現れ、鋳造操作が進行するとともに降下する。別の場合では、鋳造が水平方向に行われるがしかし、手順は実質的には同じである。このような鋳造法は、とりわけアルミニウムおよびアルミニウム合金の鋳造に適しているが、しかし他の金属にも用いることができる。
【０００３】
この種のＤＣ鋳造方法は専ら、一体の(または単一の、monolithic)インゴット、すなわち完全に同じ金属よりなり単一層として鋳造されたインゴットに関する、Wagstaffによる米国特許第６，２６０，６０２号公報に広範囲に示されている。連続鋳造法による層構造の鋳造装置および方法は、Andersonらによる米国特許公開第２００５／００１１６３０  Ａ１号公報に開示されている。連続鋳造は、第１層の鋳造と、その後引き続いて、しかし同じ鋳造操作で、一旦適度な程度の凝固に達した第１層上に別の金属層を鋳造することを含む。変形例は多層インゴットの外層を鋳造し、その後一旦、適切に凝固した外層の内部にコア層を鋳造することを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの方法は効果的であり成功しているが、所定の合金の組み合わせ、とりわけ同じまたは類似の収縮係数(contraction coefficient)を有する合金の組み合わせについて、凝固および冷却に連続鋳造法を用いることを試みた場合、困難に直面し得ることが本発明の発明者により見出されている。特に、このような金属が連続的に鋳造され場合、クラッド層が、所望のように確実にコア層と結合しないかもしれない（とりわけ、複合インゴットの中央領域が）ことが見出されている。
【０００５】
従って、この種の金属を同時鋳造(co-casting)する場合、改善した鋳造装置および鋳造方法についての要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの例示的な実施形態は複合金属インゴットを鋳造するための装置を提供する。装置は、入口端部と、排出端開口部と、排出端に適合し（fit）鋳造中にモールドの軸方向に移動するように構成された可動ボトムブロック（または底部ブロック）とを有する開口した概して矩形のモールドキャビティーとを含む。モールドの入口端部に少なくとも１つの冷却された仕切壁（または分離壁、divider wall）を備え、入口端部を少なくとも２つのフィードチャンバーに分割している。装置は、内層のための金属を少なくとも２つのフィードチャンバーの１つに供給するためのフィーダーと、少なくとも１つの外層のための金属を少なくとも１つの別のフィードチャンバーに供給するための少なくとも１つの付加的なチャンバーとを含む。少なくとも１つの仕切壁は、使用時に少なくとも１つの外層の金属と接触する金属接触面を有し、この面はモールドを通る金属の流れの方向において、外層の金属から傾斜した角度で配置され、この角度は少なくとも１つの仕切壁の中央（または中心）で少なくとも１つの仕切壁の長手方向（または縦の（縦方向の）、longitudinal）端部の近接部より大きい。
【０００７】
別の例示的な実施形態は、複合金属のインゴットを鋳造する装置を提供する工程であって、該装置は入口端部と排出端開口部と排出端に適合し鋳造中にモールドの軸方向に移動するように構成された可動ボトムブロックとを有する開口した概して矩形のモールドキャビティーと、モールドの入口端部に設けられ、入口端部を少なくとも２つのフィードチャンバーに分割する少なくとも１つの冷却された仕切壁と、少なくとも２つのフィードチャンバーの１つに内層のための金属を供給するフィーダーおよび少なくとも１つの別の前記フィードチャンバーに少なくとも１つの外層のための金属を供給する少なくとも１つの付加的なフィーダーと、を含み、少なくとも１つの仕切壁が使用時に少なくとも１つの外層の金属と接触する金属接触面を有し、この面はモールドを通る金属の流れの方向において、外層の金属から傾斜した角度で配置され、この角度は少なくとも１つの仕切壁の中央で少なくとも１つの仕切壁の長手方向端部の近接部より大きい工程と；少なくとも２つのフィードチャンバーの１つに内層のための金属を供給する工程と；少なくとも１つの別のフィードチャンバーに少なくとも１つの外層のための金属を供給する工程であって、内層のための金属と少なくとも１つの外層のための金属とが同じまたは類似の収縮係数を有するように選択される工程と；ボトムブロックをモールドの軸方向に動かして装置の排出端開口部よりインゴットを出現させる工程と、を含む複合インゴットの鋳造方法を提供する。
【０００８】
さらに別の例示的な実施形態は、装置内に少なくとも２つのチャンバーを形成する少なくとも１つの仕切壁を有するダイレクトチル鋳造装置で金属より成る内層と別の金属より成る少なくとも１つの金属クラッド層とを鋳造する方法であって、内層のための金属と少なくとも１つの外層の金属とが同じまたは類似の収縮係数を有するように選択される方法において、少なくとも１つの仕切壁を少なくとも１つの外層のために供給される金属から下方向が外側に傾斜した角度に傾けることと、少なくとも１つの仕切壁の中央部の前記角度を少なくとも１つの仕切壁の長手方向の端部付近における該角度に対して増加させることと、を含む改善を提供する。
【０００９】
なぜ、類似の収縮係数の金属の同時鋳造は得られた金属層の間に密着性（または接着）の問題を起こし得るのかは実際には判っていないが、しかし本願発明の発明者らによって経験的に観察されている。
【００１０】
金属および合金の収縮係数は、金属の各種の用途において知っておく必要のある不可欠な特性の１つであると考えられていることから、概してよく知られており、また参考文献より容易に入手可能である。係数の比較およびそれらのパーセントの差異の計算は、従って、所定の金属の組み合わせについて単純な算術手段を用いて容易に行うことができる。
【００１１】
本明細書で用いる用語「類似の収縮係数(similar coefficient of contraction)」は、合金の収縮係数の違いが３０％よりも小さいことを意味する。収縮係数の違いが３０％以上である場合、本発明を用いる利点は少ないまたは無いようである。多くの場合、本発明の好都合な使用のための適当な収縮係数の違いは、２５％より小さい、２０％より小さい、１５％より小さいおよび最も多くの場合１０％より小さい。
【００１２】
本明細書および請求項に用いる用語「矩形」は、当然のことながら用語「正方形」を包含することを意図しており、上(up)および下(down)（上方に及び下方に）のような用語は垂直鋳造法に関しており、水平鋳造法について考慮する際には適切に修正されるべきである。
【００１３】
用語「外層の金属から傾斜した角度で」および明細書で用いる同様の用語により、鋳造インゴット外層のための金属と接触する仕切壁の面は、インゴットの内層に向けて傾斜し又はテーパーがついており（または先細になっており、taper）、従って鋳造方向、すなわちモールドを通る金属の流れの方向、において外層から離れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の例示的実施形態に用いるのに適した提案された鋳造装置の垂直断面である。
【図２】図２は、図１の部分であって金属合金間で接触する領域の概略図であり、本願発明者が鋳造中に生じていると信じる固体、液体および半固体の金属を示している。
【図３】図３Ａ〜図３Ｄは、図１に示す種類の装置に用いる仕切壁の１つの形態を示す図であり、仕切壁は斜視（または全体、perspective）および概略断面を示す。
【図４】図４は本発明の例示的な実施形態に従って構成された仕切壁の別の例である。
【図５】図５は、図１に示す種類の装置で鋳造されたインゴットの一端を示しており（インゴットの中心線に沿った垂直断面とみなされる）、インゴットの端面に接近した一における溶融金属の溶湯溜り（またはサンプ、sump）の深さを示す。
【図６】鋳造装置の分離垂直断面であり、図１と幾分類似しているがしかし、本発明の１つの例示的な実施形態に従って構成されておりインゴットの長手方向（または縦の(縦方向の)、longitudinal）の１つの端部に近接した部分断面とインゴットの中央部の第２部分断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、例えばAndersonらの名前において２００５年１月２０日に発行された米国特許公開第２００５／００１１６３０号公報（参照することによりその開示は本明細書に取り込まれる）に示される種類の鋳造装置を用い又はいっしょに用いてよい。この装置は連続凝固（sequential solidification)により、内層（例えば、コア）の上に外層（クラッド層(cladding layer)）を形成するように金属を鋳造することが可能である。本発明は、またWagstaffによる米国特許第６，２６０，６０２号公報（参照することによりその開示は本明細書に取り込まれる）に開示された方法を用いまたは拡張する。
【００１６】
用語「外（または外側）」および「内（または内側）」は本明細書において、かなり漠然と用いられていることを説明しなければならない。例えば、２層構造において、厳密に言えば外層または内層自体は存在しないかもしれないが、しかし外層は、最終製品に加工された際に大気に暴露、風雨(weather)に暴露または視覚に触れることを意図したものであると通常考えられる。「外」層はしばしば「内」層より薄く、通常かなり薄い、従って下部の「内」層またはコア上の薄いコーティング層またはクラッドとして与えられる。シート物品を形成するための熱間および／または冷間圧延用のインゴットでは、両方の主面（圧延面）をコートすることが望ましく、この場合「内」層と「外」層を確実に認識可能である。このような状況では、内層はしばしば「コア」または「コアインゴット」と呼ばれ、外層は「クラッド層」または「クラッド(cladding)」と呼ばれる。
【００１７】
図１は、矩形の内層またはコア層１２の両方の主面（圧延面）に外層１１を鋳造するために用いられる、Andersonらの開示するコンセプトに基づいて提案された鋳造装置１０を示す。この型（またはバージョン）の装置では、鋳造時に（少なくとも部分的に）コーティング層が最初に凝固し、その後コーティング層と接触してコア層１２が鋳造されることに気付くであろう。例示的な実施形態はこの種の構成に関する。装置は、それにより周囲の冷却水の流れ１６を現れたインゴット１７に分配するウォータジャケット１５の一部を形成するモールド壁１４を有する概して矩形の鋳造モールドアッセンブリ１３を含む。このようにして鋳造されたインゴットは、概して矩形の断面であり、通常７０インチ×３５インチ以下の寸法を有する。これらは、しばしば従来の熱間または冷間圧延手順による圧延ミルでのクラッドシートへの圧延に用いられる。モールド壁１４は、いくつかの実施形態では、冷却される際にインゴットの収縮を考慮し中央部において（平面図上で考慮した場合）僅かに外側に曲がってもよく、これにより冷却されたインゴットにより正確な矩形形状を与えることに留意されたい。
【００１８】
モールドの入口端部１８は、２つの仕切壁１９（「チル」または「チル壁」という場合がある）により１つがインゴット構造のそれぞれの層のための３つのフィードチャンバーに分けられる。良好な熱伝導性のためにしばしば銅より成る仕切壁１９は、溶融金属のレベルより上で仕切壁と接触している水冷冷却装置（不図示）により冷却されている。従って、仕切壁は仕切壁と接触する溶融金属を冷却し、最終的に凝固させる。矢印Ａで示すように、それぞれのフィードチャンバーの金属の表面の高さを一定にするように調整可能なスロットル（または絞り弁）を備えた独立した溶融金属供給ノズル２０を介して、３つのチャンバーのそれぞれに所望のレベルまで溶融金属が供給される。時には同じ金属の別の層を同時鋳造することが望ましいことから常にそうでなければならないわけではないが、外層１１のために選択される金属２４は、通常、コア１２のメタル２３と異なる。垂直に移動可能なボトムブロックユニット２１は、初期にはモールドの開口底部２２を閉じており、そしてモールドから出現する初期の（embryonic）複合インゴット１７を支持しながら、鋳造の間、下がる（矢印Ｂで示すように）。
【００１９】
図２は、コア層１２の金属２３と左側のクラッド層１１の金属２４がモールド内（場合によってはモールドより下で）で相互に接触した、左側の仕切壁１９に隣接した図１の装置の領域の拡大である。金属合金が液体状態から固体状態に遷移する際に、金属の温度が当該金属の液相温度と固相温度の間である時に、中間の半固体(semi-solid)状態または「マッシー(mushy)」状態を経る。クラッド層１１を形成する金属２４は、溶湯溜り(または溶融金属溜り、molten sump)領域（すなわち、溶融金属のプール）と、溶湯溜り２５の下および周囲の半凝固またはマッシー領域２６と、概してマッシー領域より下の十分な凝固領域２７とを有し、これらの領域は、モールド壁１４および仕切壁１９の冷却効果に起因し、大体図示するような輪郭を示す。クラッド層１１の表面２８は、冷却された仕切壁１９の直下で十分に凝固するがしかし、当該金属の固相温度より僅かに低く留まった温度においてであることが理論化されている。この表面は、仕切壁１９の下方端よりいくらか低いコア層１２の溶融金属２３と接触し、コアの溶融金属からの熱は最初に接触する位置でクラッド層の固体表面２８の温度を上昇させる。これは、その温度がクラッド金属の固相温度と液相温度の間に上がることから金属表面の２８の浅い領域の２９の金属を「マッシー」にする。クラッド層の領域２９は固体金属２７に取り囲まれたままである。
【００２０】
理由は現在のところ十分には判っていないが、発明者らは、コア層とクラッド層が同じ場合、または類似の収縮係数（例えば３０％より低い、好ましくは１０％より低い）を有する場合、クラッド層は鋳造が進行するに連れて冷却された仕切壁の内面４０をスムースに流れる代わりに、一時的に仕切壁の内面４０に対して結合し得ることを見出している。この効果はおそらく金属が冷却される時に生ずる収縮力に起因し、モールドの中央領域、すなわちモールドの長手方向の端部の間、において最も顕著である。クラッド層の下方への動きが短い時間止まり、そして止まった動きを取り戻すように急速にスリップするのが観察されている。この間、クラッド層が動きを止めた場合、冷却された仕切壁１９により連続して抜熱され、表面２８の金属は過度に冷却される。この過度に冷却された表面が降下し、コアインゴットの溶融金属と接触すると、クラッド層にマッシー部２９を形成するための再加熱は全く起こらないかも知れず、または過度な冷却がない場合よりもより限定されるかも知れない。再加熱により生ずる所望の密着性（または接着、adhesion）は、従って減少またはなくなる。これは、クラッドインゴットのその後の圧延または他の処理の際に、層の望ましくない分離を生じ得る。
【００２１】
コア層の溶湯溜り（または溶融金属溜り若しくは溶融金属スンプ、molten metal sump）は出現したインゴット（溶融金属が導入される）の中央部（または中心部）において最も深い（最も奥行きがある）ことから、上述の問題は、インゴットの中央部において端部よりもより悪化することが理論化されている。この顕著な深さは、この領域のコアインゴットの内部で生成する、より大きな収縮力をもたらし、これによりクラッド層を仕切壁に向けて引っ張る。溶融金属が凝固するとともに、収縮力は凝固表面に平行に生ずる。従って、溶湯溜りが深いとクラッド層とインゴット中央部との間の凝固表面の長さが長くなり、このため溶湯溜りが浅い部分と比べ生成する力が大きくなる。
【００２２】
例示的な実施形態は、クラッド層（複数または単数）の金属と接触する表面４０におい
て仕切壁１９にテーパーを付けるまたは曲げる(または角度を付ける、angling)ことによ
りこの問題を克服する。これは、外層またはクラッド層の金属と接触して抑制する仕切壁
１９の表面４０が、仕切壁の上部から下部に向かう方向において外層の金属から傾斜した
角度で配置されている（即ち、コア層に向かって内向きに傾斜している）ことを意味する
。傾斜の角度はモールドの中央領域では比較的大きくされ、モールドの中央部と長手方向
端部との間では小さくされている。テーパーの角度は、クラッド層の金属と仕切壁の表面
との間の接触および作用する力を最小化する。テーパーの角度は好ましくは、力の減少を
最適化し（従って鋳造中の結合(binding)またはスナッギング(またはき裂、snagging)の
可能性を最小化する）、かつ金属の適切な誘導および冷却に十分な接触を維持するように
選択される。例えば、図１に示す鋳造装置では、仕切壁１９は、モールドの中央部（また
は中心部）で好ましくは１度〜１０度の範囲、より好ましくは３度〜７度の範囲であるが
しかし、収縮力がより少ないと考えられるモールドの長手方向（または縦の(縦方向の)、
longitudinal）端部またはその近接部で３度より小さく、好ましくは２度より小さく、ま
たは１度より小さくされた角度で垂直（または垂直線、vertical）からテーパーを付けら
れ又は曲げられる。実際に選択される角度は、どのような特定の場合でも内層と外層の金
属の相対的な収縮係数に依存してよい。
【００２３】
仕切壁のそれら各々の中央部に向けたテーパーの増加を概略的に図３Ａ〜３Ｄに示す。ここで、中央部のテーパーの角度を角度θで示し、長手方向端部またはその隣接部のテーパーの角度を角度θ’で表す。中央部の角度θは好ましくは端部の角度θ’の少なくとも２倍であるがしかし、これは用いる特定の合金に依存し得る。仕切壁の中央部に向けたテーパー角度の如何なる程度（または角度）の増加もしばしば好都合であることが見出されているがしかし、好適な２倍以上は顕著な改善を示す。任意の特定の状況のための最も好適な角度は、異なる角度を用い、結果を観察するテスト鋳造操作を実施することにより実験的に容易に求めることができる。仕切壁の表面に角度を付けること（または曲げること、angling）は当然に、表面がインゴットの外層の金属と接触する領域（すなわち仕切壁の底部方向に向けて）のみで必要であることを認識するであろうがしかし、製造および操作の平易さのために表面全体に角度を付けてもよい。
【００２４】
仕切壁１９の表面４０の中央部方向へのテーパーの角度の増加は中央部から長手方向端部に沿った仕切壁の長さにおいて徐々に直線的に行われてよい。しかしながら、テーパー角度は常にこのように増加する必要はない。別の例示的な実施形態では、仕切壁の端部のテーパー角度は所定の距離において一定であり、その後中央領域に適した角度に増加する。両側で内向きに端部からテーパー角度が増加する（または増加を開始する）位置は、インゴット長の概ね４分の１を選択してもよい。すなわち、一定の（最大の）テーパーの中央領域が中央領域（第２および第３クォーター（または４分の１部、quarter））を横断して仕切壁に沿った概ね４分の１の位置（point）と４分の３の位置(point)まで延在し、その後より離れた第１および第４クォーターにおいてテーパー角度は減少する（そして一定に保たれてよい。）。このようにテーパーを付けられた仕切り壁を図４に示す。これに関し、図５を参照することにより可能性のある理由を説明できる。
【００２５】
図５は中心線において垂直断面（熱格納平面(thermal shed plane)という）に沿った、鋳造されたインゴットの端部領域を示す。この図は、鋳造装置は省略され、鋳造した金属のみを示している。溶融金属は、明確にするために透明として示されるが、凝固金属はクロスハッチングにより示されている。表面（点線で示されている）は溶融金属から固体への転移（または遷移、transition）を示している（簡単にするために半凝固領域は省略している）。冷却はインゴットの端面５０ならびに側面５２から起こり、そして溶融金属の溶湯溜り(または湯溜り)が、端面５０に近づくとともに次第により浅くなる。溶湯溜りの底部が急な勾配で上方に向いているポイント５４（しばしばインゴットに沿った４分の１の位置または４分の３の位置周辺）が通常存在し、溶湯溜り底部がより急な勾配となる更なるポイント５６が存在し、そして端面に平行な溶湯溜りの壁と側面に平行な溶湯溜りの壁とが接触することから、概して分岐点が存在する。溶融金属が導入され、インゴットの中央に向いた、ポイント５４の他方の側では、５４に相当するポイントがインゴットの反対側に達するまで溶湯溜まり底部は概して水平に維持される、または浅い角度だけ変化する。このような場合、インゴットおよびクラッド層に作用する収縮力は、バンプがより浅くなるポイントから、端部５０が近づくとともに減少する。これは、収縮力は溶湯溜りの深さが減少するとともに減少するからである。対応する仕切壁のテーパー角度は、溶湯溜りの最も深いインゴットの中央部では一定に維持（そして最も大きく）してよく、底部では概して水平であり、ポイント５４または可能であればポイント５６の近接部では変化する（より小さい角度でテーパーを付ける）。テーパーの角度は短い距離で突然またはインゴットの端面に向けて徐々に変化してよい。テーパーの変化はインゴットに沿った位置での溶湯溜りの深さの変化に正確に一致させてもよい（すなわち、テーパー角度はインゴットの中央から端部にむけて溶湯溜りの深さに比例して減少する）がしかし、実際には実現するのが困難であろうし、概して必要ない。インゴットが鋳造されている際に溶湯溜り底部の外径（または輪郭）を正確に求めるのは困難であろうことから、通常は近似で十分であろう。
【００２６】
その中央部に向けて増加する角度でテーパーを付けることに加えて、仕切壁１９は、外側に向けてアーチ状に曲げて（米国特許公開第２００５／００１１６３０号公報の図７に示される形態で）、冷却および凝固の際のインゴットの長い方の側面（または長手側面）の収縮に適応してもよい。これは、これらの面の「撓み(bowing-in)」を補償し、シート物品への圧延のために望ましい理想の平面形状により近い側面を形成する。
【００２７】
図示しないが、長いモールド壁１４の内側鋳造面(inner casting surface)は垂直でよ
く、またはそれ自身もテーパーが付けられてもよい（モールドの底部に向かって外側に傾
斜している（この場合、テーパーの角度は通常、約１度以下であろう））。この種のテー
パーがモールド壁１１に用いられる場合、しかしながらテーパーは概してモールド壁の全
長に亘り同じに維持される。
【００２８】
図６は、図１と同様に本発明の１つの例示的な実施形態に係る鋳造装置を示す図である。図は、鋳造装置の中心で垂直に２つに分かれている。右側はインゴットの長手方向中央部の垂直断面内の装置を示し、左側はインゴットの長手方向端部の１つに向かった位置での鋳造モールドを示す。図の２つの半分の部分は、これら異なる位置での仕切壁１９の異なる角度（θとθ’）ならびにこれらの位置での内層の金属の中心凝固位置(central solidification point)の高さの変化を示す。インゴットの端部に向かったテーパーの角度θ’が中央部（角度θ）より非常に小さいのが判るであろう。
【００２９】
本発明は、以下の合金の組み合わせを同時鋳造する際にとりわけ有益であろう。当然ながらこれら合金の組み合わせは例としてのみ与えられており、他の合金の同時鋳造もまた、本発明の恩恵を受けることができる。以下の合金の組み合わせにおいて、合金の組成を特定するためにＡＡ識別番号（またはＡＡ番号）を用い、クラッド層の合金を最初に示した。
３００３／３１０４
６０６３／６１１１  および
５００５／５０５２
【００３０】
上述の記載は矩形のインゴットの形成について述べているがしかし、テーパーの同様の変形は、インゴットの中央部での密着性の低下が生ずる如何なるクラッド形状にも用いることが可能である。概して、本発明は１または複数のクラッド層が最初に鋳造される場合に効果的である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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