(57)【要約】一組みのロールの間でアルミニウムの合金を連続鋳造する方法。溶融したアルミニウム合金は、ロールの間のロールバイトへ送り出され、半溶融状態でロールニップ中へ通過する。鋳造されたアルミニウム合金の固体のストリップは、約２５から約４０フィート毎分のスピードでニップを出る。薄いゲージ（０．０７−０．２５インチ）ストリップを、２０００ポンド毎時毎鋳造物ストリップ幅インチまでの率で生産してもよい。
2005504635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それらの間にニップを明確に定める一組みのロールを提供するステップ、
前記ロールに溶融したアルミニウム合金を送り出すステップ、
前記ロールを回転させて、前記溶融したアルミニウム合金を前記ニップへ向かって進ませるステップ、
前記溶融したアルミニウム合金を固化させて、各々のロールに隣接するアルミニウム合金の固体の外側の層、及び前記固体の層の間におけるアルミニウム合金の半固体の中央の層を生産するステップ、
前記固体の外側の層及び前記半固体の中央の層を前記ニップへ進ませるステップ、
前記ニップ内で前記中央の層を固化して、前記中央の層及び前記外側の層を含むアルミニウム合金の固体のストリップを生産するステップ、並びに
固体のアルミニウム合金のストリップを前記ニップから引き抜くステップ
を含む、アルミニウム合金のストリップを連続して鋳造する方法。
【請求項２】
前記半固体の中央の層は、固体の成分及び溶融した成分を含み、
前記溶融した成分は、前記ニップから上流へ動かされる請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記溶融したアルミニウム合金は、初期濃度の共晶を形成する合金をつくる元素を有し、
前記中央の層における共晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、前記共晶を形成する合金をつくる元素の前記初期濃度よりも少ない請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記中央の層における前記共晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、前記外側の層の各々における前記共晶を形成する合金をつくる元素の濃度よりも少ない請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記中央の層における前記共晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、前記外側の層の各々における前記共晶を形成する合金をつくる元素の濃度よりも約５乃至約２０％少ない請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記溶融したアルミニウム合金は、初期濃度の包晶を形成する合金をつくる元素を有し、
前記中央の層における包晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、前記包晶を形成する合金をつくる元素の前記初期濃度よりも多い請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記中央の層における前記包晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、前記外側の層の各々における前記包晶を形成する合金をつくる元素の濃度よりも多い請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記中央の層における前記包晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、前記外側の層の各々における前記包晶を形成する合金をつくる元素の濃度よりも約５乃至約４５％多い請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記金属のストリップは、約２５乃至約４００フィート毎分を超える率で前記ニップを出る請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記金属のストリップは、約１００乃至約３００フィート毎分を超える率で前記ニップを出る請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記ニップを通過する前記アルミニウム合金へ前記ロールによって加えられる力は、約２５乃至約３００ポンド毎ストリップ幅インチである請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記ニップを通過する前記アルミニウム合金へ前記ロールによって加えられる力は、約２５乃至約３００ポンド毎ストリップ幅インチである請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記ニップを通過する前記アルミニウム合金へ前記ロールによって加えられるロールを分離する力は、約２５乃至約２００ポンド毎ストリップ幅インチである請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記ニップを通過する前記アルミニウム合金へ前記ロールによって加えられる前記力は、約１００ポンド毎ストリップ幅インチである請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記固体のストリップは、約０．０７乃至約０．２５インチの厚さを有する請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記固体のストリップが前記ニップから引き抜かれる線速度は、前記溶融したアルミニウム合金が前記ロールへ送り出される線速度よりも大きい請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記固体のストリップが前記ニップから引き抜かれる前記線速度は、前記溶融したアルミニウム合金が前記ロールへ送り出される前記線速度よりも約四倍大きい請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記ストリップは、水平に前記ニップを出る請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記ロールは、各々、模様を付けられた面を有する請求項１記載の方法。
【請求項２０】
前記模様を付けられた面は、約５乃至約５０ミクロンの高さを有する複数の表面不整を含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記表面不整は、約２０乃至約１２０個不整毎インチの規則的なパターンで空間を空けられる請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記表面不整は、前記ロールの面に明確に定められた溝、くぼみ、又はこぶを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記ロールの前記模様を付けられた面をブラシ掛けすることをさらに含む請求項１９記載の方法。
【請求項２４】
前記ロールは、前記ロールからの前記ストリップの分離を高める材料のコーティングを含む請求項１記載の方法。
【請求項２５】
前記ロールのコーティングは、クロム又はニッケルを含む請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記溶融した金属に隣接する、固定された縁のダム若しくは電磁的なダム又はそれら両方を提供することをさらに含む請求項１９記載の方法。
【請求項２７】
前記溶融した金属を送り出すステップは、前記溶融した金属を含有する送り出しチップを前記ロールから約０．０２インチの距離に位置決めすることを含む請求項１記載の方法。
【請求項２８】
アルミニウム合金の一組みの外側の層、及び
前記外側の層の間に位置決めされる前記アルミニウム合金の中央の層を含み、
前記外側の層及び前記中央の層は、一組みのロールの間における溶融したアルミニウム合金の組成物の連続鋳造によってストリップに生産されており、
前記溶融したアルミニウム合金は、初期濃度で共晶を形成する合金をつくる元素を含み、
前記中央の層における前記共晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、各々の前記外側の層における前記共晶を形成する合金をつくる元素の濃度よりも少ない、アルミニウム合金のストリップ。
【請求項２９】
前記中央の層における前記共晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、各々の前記外側の層における前記共晶を形成する合金をつくる元素の濃度よりも約５乃至約２０％少ない請求項２８記載のストリップ。
【請求項３０】
前記中央の層における前記共晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、前記共晶を形成する合金をつくる元素の前記初期濃度よりも少ない請求項２８記載のストリップ。
【請求項３１】
前記共晶を形成する合金をつくる元素は、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、及びＭｎからなる群より選択される請求項２８記載のストリップ。
【請求項３２】
前記溶融したアルミニウム合金は、初期濃度で包晶を形成する合金をつくる元素を含み、
前記中央の層における前記包晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、各々の前記外側の層における前記包晶を形成する合金をつくる元素の濃度よりも多い請求項２８記載のストリップ。
【請求項３３】
前記中央の層における前記包晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、各々の前記外側の層における前記包晶を形成する合金をつくる元素の濃度よりも約５乃至約４５％多い請求項３２記載のストリップ。
【請求項３４】
前記中央の層における前記包晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、前記包晶を形成する合金をつくる元素の前記初期濃度よりも多い請求項３２記載のストリップ。
【請求項３５】
前記包晶を形成する合金をつくる元素は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、及びＺｒからなる群より選択される請求項２８記載のストリップ。
【請求項３６】
前記ストリップの厚さは、約０．０７乃至約０．２５インチである請求項２８記載のストリップ。
【請求項３７】
前記中央の層の厚さは、前記ストリップの厚さの約２０乃至約３０％を含む請求項３６記載のストリップ。
【請求項３８】
前記中央の層は、球形の樹枝状結晶を含む請求項２８記載のストリップ。
【請求項３９】
前記球形の樹枝状結晶は、活動してない請求項３８記載のストリップ。
【請求項４０】
アルミニウム合金の一組みの外側の層、及び
前記外側の層の間に位置決めされると共に球形の樹枝状結晶を含む前記アルミニウム合金の中央の層を含み、
前記外側の層及び前記中央の層は、一組みの回転するロールへ送り出される前記アルミニウム合金の組成物の溶融物の連続鋳造によって、ストリップに生産されてある、アルミニウム合金のストリップ。
【請求項４１】
前記ストリップの厚さは、約０．０７乃至約０．２５インチである請求項４０記載のストリップ。
【請求項４２】
前記中央の層の厚さは、前記ストリップの厚さの約２０乃至約３０％を含む請求項４１記載のストリップ。
【請求項４３】
前記球形の樹枝状結晶は、活動してない請求項４２記載のストリップ。
【請求項４４】
前記樹枝状結晶における共晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、前記外側の層における共晶を形成する合金をつくる元素の濃度よりも少ない請求項４０記載のストリップ。
【請求項４５】
前記樹枝状結晶における包晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、前記外側の層における包晶を形成する合金をつくる元素の濃度よりも多い請求項４０記載のストリップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の技術分野］
本発明は、アルミニウム合金の連続鋳造に、より詳しくは、２５フィート毎分を超えるスピードでの二つの冷却されたロール間におけるアルミニウム合金の連続鋳造に関する。
【０００２】
［発明の背景］
アルミニウム合金のような金属の連続鋳造は、二本ロール鋳造機、ブロック鋳造機、及びベルト鋳造機で行われる。アルミニウム合金の二本ロール鋳造は、現在までのところ達成可能な相対的に低い生産率にもかかわらず、上出来及び商用アプリケーションを享有してきた。本発明は、二本ロール鋳造の生産性を凌駕すると共にベルト鋳造の生産性と同等か又はそれより良好なレベルに到達する、アルミニウムを連続鋳造する方法に向けられる。
【０００３】
二本ロール鋳造は、伝統的に、一組みの逆転の冷却されたローラの間のバイト中へ溶融した金属を供給することを伴う、組み合わせられた固化及び変形技術であり、ここで固化は、溶融した金属が、ローラに接触するとき、開始される。固化した金属は、ロールバイト内の溶融した金属の“凍結フロント”として形をなし、固体の金属は、ニップ、ロールの間における最小のクリアランスの点に向かって進む。固体のシートは、ロールによって変形され（熱間圧延され）、ロールを出る。
【０００４】
幸運にも、アルミニウム合金は、約４−６フィート毎分又は約５０−７０ポンド毎時毎鋳造物幅インチ（ポンド／時／インチ）で１／４インチの厚さのシートにロール鋳造されてきた。ロール鋳造のスピードを増加させる試行は、典型的には、中心線分離により、失敗する。減少したゲージシート（例えば、約１／４インチの厚さ未満）を、もしかすると、ロール鋳造機内でより高いゲージシートよりも速く生産することができるかもしれないことは、一般に受け入れられるが、約７０ポンド／時／インチより著しく上の率でアルミニウムをロール鋳造する能力は、手に入れにくかった。薄いゲージでの二本ロール鋳造機の典型的な動作は、（ここでは参照によって組み込まれる）米国特許第５，５１８，０６４号明細書に記載されており、図１及び２に描かれている。溶融した金属を保持するチャンバーＨは、それぞれ、矢印Ａ１及びＡ２の向きで回転する水で冷却された二本ロールＲ１及びＲ２の間に、溶融した金属Ｍを分布させる供給チップＴに接続される。ロールＲ１及びＲ２は、それぞれの滑らかな面Ｕ１及びＵ２を有し、その任意の粗さは、それらの製造の間に用いられたロール研削技術の人為産物である。ロールＲ１及びＲ２の中央線は、鋳造されたストリップＳが、おおよそ水平な経路で形をなすように、垂直又はおおよそ垂直な平面Ｌ（例えば、垂直から約１５°まで）にある。この方法の他のバージョンは、垂直上方の向きにストリップを生産する。鋳造されたストリップＳの幅は、チップＴの幅によって決定される。平面Ｌは、ロールニップＮと呼ばれるロールＲ１及びＲ２の間における最小のクリアランスの領域を通過する。固化領域は、固体の鋳造されたストリップＳ及び溶融した金属Ｍの間に存在し、混合した液−固相の領域Ｘを含む。凍結点Ｆは、完全な固化の線として、領域Ｘ及び鋳造されたストリップＳの間に定義される。
【０００５】
従来のロール鋳造において、溶融した金属Ｍの熱は、凍結点Ｆの場所が、ニップＮの上流に維持されるように、ロールＲ１及びＲ２に伝達される。この様式では、溶融した金属Ｍは、ニップＮの寸法よりも大きい厚さで固化する。固体の鋳造されたストリップＳは、ロールＲ１及びＲ２によって変形され、最終的なストリップの厚さを達成する。従来のロール鋳造に従うロールＲ１及びＲ２の間における固化したストリップの熱間圧延は、ロール鋳造のアルミニウム合金のストリップに特有なストリップに独特の特性を生成する。特に、ストリップの厚さを通じた中央帯域は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｚｎなどのような合金における共晶を形成する元素（共晶形成体）について豊富になり、包晶を形成する元素（Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ及びＺｒ）について枯渇になる。中央帯域における共晶形成体（すなわち、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、及びＺｒ以外の合金をつくる元素）のこの富化は、ストリップＳの一部分が、凍結フロントＦの領域に対応するので、起こり、ここで固化は、最後に起こり、“中央線分離”として知られている。鋳造物としてのストリップにおける広範囲な中央線分離は、従来のロール鋳造機のスピードを限定する因子である。また、鋳造物としてのストリップは、ロールによる活動の符号を示す。ニップの上流における金属の固化の間に形をなす微粒子は、ロールによって平坦になる。従って、ロール鋳造されたアルミニウムは、多軸（非等軸）構造を備えた微粒子を含む。
【０００６】
ニップＮでのロールギャップを、より薄いゲージストリップＳを生産するために、減少させてもよい。しかしながら、ロールギャップを減少させると、ロールＲ１及びＲ２の間における固体の金属によって発生するロールを分離する力は、増加する。ロールを分離する力の量は、ロールニップＮに関して凍結フロントＦの場所によって影響を受ける。ロールギャップを減少させると、金属シートの百分率の減少は、増加させられ、ロールを分離する力は、増加する。ある点で、所望のロールギャップを達成するためのロールＲ１及びＲ２の相対的な位置は、ロールを分離する力に打ち勝つことはできず、最小のゲージの厚さを、凍結フロントＦのその位置に到達させてきた。
【０００７】
ニップＮに向かって下流に凍結フロントＦを移動させるために、ロールを分離する力を、ロールのスピードを増加させることによって、減少させてもよい。凍結フロントを（ニップＮに向かって）下流に移動させるとき、ロールギャップを減少させてもよい。凍結フロントＦのこの移動は、固化の初期の点でのストリップの厚さ及びニップＮにおけるロールギャップの間における比を減少させ、よって、比較的にあまり固化してない金属が圧縮され熱間圧延されると、ロールを分離する力を減少させる。この様式において、凍結フロントの位置が、ニップＮに向かって移動すると、比較的により多い量の金属は、固化され、次により薄いゲージで熱間圧延される。従来の実施に従って、薄いゲージストリップのロール鋳造は、第一に相対的に高いゲージストリップをロール鋳造すること、最大のロールを分離する力に到達するまでゲージを減少させること、ロールを分離する力を低下させるために（ロールのスピードを増加させることによって）凍結フロントを進ませること、及び最大のロールを分離する力に再び到達するまでゲージをさらに減少させること、並びに、所望の薄いゲージを達成するまで凍結フロントを進ませること及びゲージを減少させることの工程を反復の様式で繰り返すことによって成し遂げられる。例えば、１０ミリメートルのストリップＳを、圧延してもよく、厚さを、ロールを分離する力が、（例えば、６ミリメートルで）過大になり、ロールのスピードの増加を必要とするまで、減少させてもよい。
【０００８】
ロールスピードを増加させるこの工程を、凍結フロントＦが、予め決められた下流の位置に到達するまで、実施することができるのみである。従来の実施は、凍結フロントＦが、固体のストリップが、ニップＮで圧延されることを保証するために、ロールニップＮ中へ前方に進まないことを規定する。ニップＮにおける固体のストリップの圧延は、鋳造された金属ストリップＳの不良が熱間圧延されることを予防すること、及び、既存のストリップＳに十分な引張強さを提供して下流の巻き取り機、ピンチロールなどの引張り力に逆らうことが必要とされることは、一般に受け入れられてきた。結果として、アルミニウム合金の固体のストリップが、ニップＮで熱間圧延される、従来動作した二本ロール鋳造機のロールを分離する力は、ほぼ数トン毎幅インチ程度である。ゲージにおける幾らかの減少は、可能であるが、ニップＮにおけるストリップの変形を保証するために、このような高いロールを分離する力における動作が、ストリップゲージのさらなる減少を非常に困難にする。ロール鋳造機のスピードは、ニップＮの上流で凍結フロントＦを維持すると共に中央線分離を予防する必要性によって限定される。よって、アルミニウム合金に関するロール鋳造のスピードは、相対的に低いままであった。
【０００９】
高い合金をつくる元素の含有量を有する合金における許容可能なミクロ構造を得るためのロールを分離する力におけるいくらかの減少は、米国特許第６，１９３，８１８号明細書に記載されている。０．５乃至１３重量％のＳｉを有する合金は、約５乃至９フィート／分のスピードで約５０００乃至４０，０００ポンド／インチのロールを分離する力で約０．０５乃至２インチの厚さのストリップにロール鋳造される。これが、ロールを分離する力の減少における進行を表わす一方で、これらの力は、まだ、著しい工程の挑戦を提起する。さらに、生産性は、妥協したままであり、’８１８の特許に従って生産されたストリップは、明らかに、その図３に示すようないくらかの中央線分離及び微粒子の伸張を示す。
【００１０】
高速のロール鋳造に対する主要な障害は、溶融した金属から滑らかな面Ｕ１及びＵ２への均一な熱伝達を達成することにおける困難である。現実に、面Ｕ１及びＵ２は、ロールの熱伝達特性を変える様々な欠陥を含む。高い圧延スピードで、熱伝達におけるこのような非均一性が、問題になる。例えば、適切な熱伝達を備えた面Ｕ１及びＵ２のエリアは、ニップＮの上流における所望の場所で溶融した金属Ｍを冷却することになり、ここで不充分な熱伝達特性を備えたエリアは、溶融した金属の一部分が、所望の場所を超えて進むこと、及び鋳造されたストリップにおいて非均一性を生成させることを可能にする。
【００１１】
幸運にも、薄いゲージのスチールストリップは、高いスピード（約４００フィート／分まで）で垂直鋳造機におけるロール鋳造されてきたと共に、低いロールを分離する力であった。垂直ロール鋳造機のロールは、ストリップが、下方の向きで形をなすように、並んで位置決めされる。この垂直配向において、溶融したスチールは、溶融したスチールのたまりを形成するために、ロールの間のバイトへ送り出される。溶融したスチールのたまりの上側の面は、しばしば、不活性ガスによる雰囲気から保護される。溶融した金属のたまりからの垂直な二本ロール鋳造は、スチールには成功であるが、アルミニウム合金を、溶融したアルミニウム合金のたまりから鋳造することができない。垂直ロールのバイトにおけるこのようなたまりにおいて、溶解したアルミニウムは、保護されるときでさえ、容易に酸化するであろう。これは、鋳造される合金の冶金学的特性を変化させるであろう。スチール合金は、酸化の問題に対してそれほど多く影響されず、酸化からの適切な保護と共に、幸運にもロール鋳造することができる。
【００１２】
実験室スケールでの垂直ロール鋳造における酸化されたアルミニウムのこの問題を克服する一つの提案は、Ｈａｇａ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｒｏｌｌ  Ｃａｓｔｅｒ  ｆｏｒ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙ  Ｓｔｒｉｐ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＣＡＡ−６，Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ，Ｖｏｌ．１，ｐｐ．３２７−３３２（１９８８）に記載されている。その方法に従って、溶融したアルミニウム合金の流れは、垂直ロール鋳造機において、一つ又は両方の二本ロール上に、直接、ガスで圧力をかけたノズルから排出される。アルミニウム合金のストリップの高速の鋳造を報告しているが、この技術に対する主要な欠点は、溶融したアルミニウム合金の送り出し率を、鋳造されたストリップにおいて均一性を保証するために、注意深く制御しなければならない。単一の流れがロール上へ排出されるとき、その流れは、ストリップに固化される。流れが、各々のロール上へ排出されるとすれば、各々の流れは、鋳造されたストリップの厚さの二分の一になる。両方の場合において、ガスの圧力又は溶融したアルミニウム合金の送り出し率における任意の変動は、鋳造されたストリップにおける非均一性に帰着する。このタイプのアルミニウム合金のロール鋳造に関する制御パラメータは、商業スケールでは、実際的でない。
【００１３】
アルミニウム合金の連続鋳造は、約１４００ポンド毎時毎幅インチの生産性レベルに到達する約３／４インチ（１９ｍｍ）のゲージで約２０−２５フィート毎分の率で、ベルト鋳造機上で達成されてきた。米国特許第４，００２，１９７号明細書に記載するような従来のベルト鋳造において、溶融した金属は、一組みの回転する柔軟な金属ベルトの対向した部分の間で、鋳造領域中へ供給される。二つの柔軟な鋳造ベルトの各々は、鋳造領域の一端に位置した上流のローラ及び鋳造領域の他端に位置した下流のローラによって定義された経路で回転する。この様式で、鋳造ベルトは、直接、上流のローラのまわりに互いに反対に集束し、上流のローラの間のニップにおける鋳造領域への入口を形成する。溶融した金属は、直接、ニップ中へ供給される。溶融した金属は、移動ベルトの間に制限され、それが運び去られると固化される。金属を固化することによって解放された熱は、鋳造される金属に隣接する、二つのベルトの部分を通じて回収される。この熱は、これらの逆の面に対して流れると共にこれらの逆の面と伝達する水の実質的に連続なフィルムを急速に移動させることによって、ベルトの逆の面を冷却することによって回収される。
【００１４】
ベルト鋳造に関する動作パラメータは、ロール鋳造に関するものと著しく異なる。特に、ストリップの意図的な熱間圧延がない。金属の固化は、３／４インチの厚さに対して、ニップの下流で約１２−１５インチ（３０−３８ｍｍ）の距離で完成される。ベルトは、一つの面上で溶融した金属に接触されるとき、高い温度に露出され、内面における水によって冷却される。これは、ベルトの歪みに至る場合もある。ストリップの一貫した面の質を達成するために、ベルトにおける張力を、温度の揺らぎによるベルトの膨張又は収縮を説明するためには、調節しなければならない。ベルト鋳造機上でのアルミニウム合金の鋳造は、主として、最小の面の質の要求を有する製品用に、又は続けて塗装される製品用に、現在までのところ使用されてきた。ベルトの熱安定性の問題は、ブロック鋳造機で回避される。ブロック鋳造機は、一組みの対向するトラック上で、互いに隣接して装置された複数の冷却ブロックを含む。各々の組みの冷却ブロックは、溶融した金属が送り出される、それらの間に鋳造領域を形成するために、対向する向きに回転する。冷却ブロックは、溶融した金属の熱が、それへ伝達するような、熱シンクとして作用する。金属の固化は、３／４インチの厚さで鋳造領域への入口の約１２−１５インチ下流で完全である。冷却ブロックに伝達された熱は、帰還ループの間、取り除かれる。ベルトとは違って、冷却ブロックは、熱伝達によって機能的に歪められない。しかしながら、ブロック鋳造機は、鋳造されたストリップにおいて非均一性及び欠陥を引き起こすブロック間のギャップを予防するために、精確な寸法の制御を要求する。
【００１５】
鋳造面への溶融した金属の熱を伝達するこの概念は、米国特許第５，５１５，９０８及び５，５６４，４９１号明細書に記載されるような一定の変更したベルト鋳造機に用いられてきた。熱シンクのベルト鋳造機において、溶融した金属は、ニップより先に固化の開始と共にニップの上流でベルト（鋳造面）へ送り出され、連続した熱は、ニップの下流で金属からベルトへ伝達する。このシステムにおいて、溶融した金属は、金属が、それが上流のローラの間におけるニップへ到達する時間までに、実質的に固化されるように、上流のローラの曲線に沿ってベルトへ供給される。溶融した金属の熱及び鋳造されたストリップは、（ニップの下流を含む）鋳造領域内でベルトへ伝達される。次に、ベルトが、溶融した金属又は鋳造されたストリップのいずれかとの接触を離れてある一方で、熱は、ベルトから取り除かれる。この様式で、（溶融した金属及び鋳造されたストリップと接触する）鋳造領域内でのベルトの部分は、従来のベルト鋳造機で起こるような、温度における大きい変動にさらなれない。ストリップの厚さを、間で鋳造が起こるベルトの熱容量によって限定することができる。０．０８−０．１インチ（２−２．５ｍｍ）のストリップに対して２４００ポンド／時／インチの生産率は、達成されてきた。
【００１６】
しかしながら、従来のベルト鋳造で使用したベルトと関連した問題が残る。特に、鋳造されたストリップの均一性は、ベルトの安定性（例えばベルトにおける張力）に依存する。任意のベルト鋳造機、従来の又は熱シンクタイプに対して、ベルトとの熱い溶融した金属の接触、及び固化する金属からベルトへの熱伝達は、ベルトにおける不安定性を生成する。さらに、ベルトは、生産を妨害する規則的な間隔で変化されることを必要とする。
【００１７】
よって、一組みのベルトを使用することのない、鋳造されたストリップの面における均一性を達成する、アルミニウム合金の高速の連続鋳造の方法に対する要求が残る。
【００１８】
［発明の要約］
この要求は、おおよそ水平な平面に配置された一組みの水で冷却されたロールと並列されると共に伝達される溶融したアルミニウム合金を送り出すことを含むアルミニウム合金を連続鋳造する本発明の方法によって満たされる。溶融したアルミニウム合金の貯蔵槽は、ロールの間のニップへ向かって進ませられる。固体のアルミニウム合金の外側の層は、ロールの各々で終わり、半固体のアルミニウム層は、固体の層の間における中央で生産される。半固体の層は、溶融した成分、及び固化フロントから引き離された、破壊された樹状腕の固体の成分を含む。固体の外側の層及び半固体のアルミニウム合金の固体の成分は、アルミニウム合金の溶融した成分が、ニップから上流へ動かされる一方で、固体のアルミニウム合金のストリップが、ニップを出るようにして、ニップを通過する。ニップを出るストリップは、アルミニウム合金の外側の一致する固体の層の間に挟まれた固体の中央の分離された層を含む。典型的な条件の下で、中央の層の厚さは、合計のストリップの厚さの約２０乃至約３０％である。この様式で、アルミニウム合金の固体のストリップは、合金がニップの形成点に到達するまで、生産されない。さらに、従来の二本ロール鋳造機におけるのとは違って、ロールは、実質的に、鋳造されたアルミニウムのストリップを変形させず、その結果は、工程が、非常に弱いロールを分離する力で動作することである。
【００１９】
溶融したアルミニウム合金は、初期濃度の、共晶を形成する合金をつくる元素を有する。合金の破壊された樹状腕からの分離された部分を生産することの結果は、この分離された部分が、共晶を形成する合金をつくる元素を枯渇させることである。中間の層における共晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、約５乃至約２０％と同程度だけ、外側の層の各々における共晶を形成する合金をつくる元素の濃度より少ない。
【００２０】
金属のストリップは、約２５乃至約４００フィート（７．７−１２３ｍ）毎分の率で、又は約１００乃至約３００フィート（３０−９２ｍ）毎分の率で、ニップを出てもよい。固体のストリップが生産される線速度は、溶融したアルミニウム合金の線速度よりも約四倍高速のような、溶融したアルミニウム合金がロールへ送り出される線速度よりも高速である。ロールは、おおよそ水平の構成にストリップを鋳造するために配置され、ロールに、熱伝達を高めるために、約５乃至約５０ミクロンの高さの約２０乃至約１２０毎インチの間隔を空けた表面不整（例えば、溝、くぼみ、又はこぶ）の模様を付けてもよい。ロールを分離する力は、約２５乃至約３００ポンド毎幅インチのよりも小さく、約２５乃至約２００ポンド毎幅インチ又は約１００ポンド毎幅インチであってもよい。固体のストリップを、約０．０７乃至約０．２５インチ又は約０．０８乃至約０．０９５インチの厚さで生産してもよい。ロールは、内部で冷却され、その上に連続で均一な酸化物の層を提供するために、使用より先に接触面を酸化してもよい。ロールは、周期的に又は連続的にブラシ掛けされ、鋳造の間に堆積される場合もある残骸を取り除く。固定された縁のダム及び電磁ダムを、側面からの溶融した金属の漏れを予防するために、使用してもよい。
【００２１】
［発明の詳細な説明］
本発明の完全な理解は、添付する図面の図と併せて考慮するとき、以下の記載から得られると思われ、ここで、同様の符号は、終始、同様の部品を識別する。
【００２２】
以後の記載の目的のために、本発明が、それと反対に明白に指定した場合を除いて、様々な代替の変形物及び段階の連続物を想定してもよいことを理解することができる。また、添付した図面に図説した、及び以下の明細書に記載した特定のデバイス及び工程が、単に、本発明の例示的な実施例であることも理解することができる。よって、ここで開示した実施例に関係した特定の寸法及び他の物理的特徴を、限定として考えてはならない。
【００２３】
本発明は、一組みの内部で冷却したロールと並列した及び伝達したアルミニウム合金を連続的に鋳造する方法を含む。アルミニウム合金用の従来の二本ロール鋳造機を、約４−６フィート（１−２ｍ）毎分又は約５０−７０ポンド毎時毎鋳造物幅インチ（ポンド／時／インチ）の率で動作させる。本発明は、部分的に、従来のロール鋳造機を参照して記載される。本発明を実施するとき、アルミニウム合金の従来の二本ロール鋳造用の装置及び工程制御パラメータの一部分を使用してもよいことが熟慮される。しかしながら、本発明は、以下に詳述するような従来のロール鋳造のいくつかの態様からの逸脱を要求する。
【００２４】
（従来技術に従った及び本発明に従った水平の連続鋳造を包括的に描く）図１を参照して、本発明は、それぞれ矢印Ａ１及びＡ２の向きに回転する一組みの逆転の冷却ロールＲ１及びＲ２を使用して、実施される。用語、水平によって、鋳造されたストリップが、水平の位置付けで、又は水平位置からプラス若しくはマイナス約３０°の角度で生産されることを意味する。図３により詳細に示すように、セラミック材料から作ってもよい、供給チップＴは、それぞれ、矢印Ａ１及びＡ２の向きで回転するロールＲ１及びＲ２上へ直接、矢印Ｂの向きに溶融した金属Ｍを分布させる。供給チップＴとそれぞれのロールＲ１及びＲ２の間のギャップＧ１及びＧ２を、できるだけ小さく維持して、溶融した金属が漏れ出すことを防止し、ロールＲ１及びＲ２に沿った雰囲気への溶融した金属の露出を最小にするが、チップＴ及びロールＲ１及びＲ２の間の接触を回避する。ギャップＧ１及びＧ２の適切な寸法は、約０．０１インチ（０．２５ｍｍ）である。ロールＲ１及びＲ２の中心線を通じた平面Ｌは、ロールニップＮと呼ばれるロールＲ１及びＲ２の間に最小のクリアランスの領域を通過する。
【００２５】
溶融した金属Ｍは、それぞれ領域２及び４で冷却されたロールＲ１及びＲ２と直接接触する。ロールＲ１及びＲ２との接触で、金属Ｍは、冷えて固化し始める。冷える金属は、ロールＲ１に隣接する固化した金属の上側の殻６及びロールＲ２に隣接する固化した金属の下側の殻８を生成する。殻６及び８の厚さは、金属ＭがニップＮに向かって進むにつれて、増加する。固化した金属の大きい樹枝状結晶１０（比例するように示してない）は、上側及び下側の殻６及び８の各々並びに溶融した金属Ｍの間の境界で生産される。大きい樹枝状結晶１０は、破壊され、溶融した金属Ｍのより遅く移動する流れの中央部分１２へ引きずられ、矢印Ｃ１及びＣ２の向きに運ばれる。流れの引きずる作用は、大きい樹枝状結晶１０を、より小さい樹枝状結晶１４（比例するように示してない）へさらに破壊することを引き起こし得る。領域１６と呼ばれるニップＮの上流の中央部分１２において、金属Ｍは、半固体であり、固体の成分（固化した小さい樹枝状結晶１４）及び溶融した金属の成分を含む。領域１６における金属Ｍは、その中に小さい樹枝状結晶１４の分散により、部分的に、柔らかな軟度を有する。ニップＮの場所で、溶融した金属のいくらかは、矢印Ｃ１及びＣ２と反対の向きに後方へ押し込まれる。金属が、それがニップＮの点を離れるとき、完全に固体であるようにニップＮから上流に中央部分１２における溶融した金属を押しつける一方で、ニップＮにおけるロールＲ１及びＲ２の前方回転は、実質的に、金属の固体の部分（上側及び下側の殻６及び８並びに中央部分１２における小さい樹枝状結晶１４）のみを進ませる。ニップＮの下流で、中央部分１２は、上側の殻６及び下側の殻８の間に挟まれた小さい樹枝状結晶１４を含有する固体の中央層１８である。中央層１８において、小さい樹枝状結晶１４は、大きさにおいて約２０乃至約５０ミクロンであると共におおよそ球形の形状を有してもよい。
【００２６】
上側及び下側の殻６及び８の三つの層並びに固化した中央層１８は、固体の鋳造されたストリップ２０を構成する。固体の中央層１８は、ストリップ２０の合計の厚さの約２０乃至約３０パーセントを構成する。小さい樹枝状結晶１４の濃度は、流れの半固体の領域１６におけるよりもストリップ２０の固体の中央層１８において高い。溶融したアルミニウム合金は、包晶を形成する合金をつくる元素及び共晶を形成する合金をつくる元素を含む初期濃度の合金をつくる元素を有する。アルミニウムとの包晶形成体である合金をつくる元素は、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、及びＣｒである。全ての他の合金をつくる元素は、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｃｕ、及びＭｎのような、アルミニウムとの共晶形成体である。アルミニウム合金の溶融物の固化の間に、樹枝状結晶は、典型的に、周囲の母溶融物よりも低い濃度の共晶形成体及びより高い濃度の包晶形成体を有する。このように、領域１６において、ニップの上流における中央領域で、小さい樹枝状結晶を囲む溶融した金属が、いくらか、共晶形成体を富化させる一方で、小さい樹枝状結晶１４は、部分的に、共晶形成体を枯渇させる。結果として、大きい占有率の樹枝状結晶を含有する、ストリップ２０の固体の中央層１８は、金属Ｍ、上側の殻６及び下側の殻８の各々において共晶形成体及び包晶形成体の濃度と比較して、共晶形成体を（典型的には、約５乃至約２０重量％のような、約２０重量パーセントまで）枯渇させ、包晶形成体を（典型的には、約５乃至約４５重量パーセントのような、約４５パーセントまでに）富化させる。
【００２７】
任意の数値範囲の値を参照するとき、このような範囲は、述べた範囲の最小及び最大の間における各々及びいずれの数及び／又は割合を含むことが、理解される。約５乃至約２０重量％の共晶形成体の範囲は、例えば、約５．１、５．２、５．３、及び５．５％、さまざまに、１９．５、１９．７、及び１９．９重量％までの、及びそれらを含む、全ての中間の値の共晶形成体を明白に含むであろう。同じものは、それぞれに、厚さ、相対的な厚さ、濃度、及び／又はここで述べたプロセスパラメーターのような数値特性に当てはまる。
【００２８】
ロールＲ１及びＲ２は、溶融した金属Ｍの熱に対する熱シンクとして役立つ。本発明において、熱は、鋳造されたストリップ２０の面における均一性を確実にするための均一な様式で、溶融した金属ＭからロールＲ１及びＲ２へ伝達される。それぞれのロールＲ１及びＲ２の面Ｄ１及びＤ２は、鋼又は銅から作られ、模様を付けられ、溶融した金属Ｍに接触する（示してない）表面不整を含んでもよい。表面不整は、表面Ｄ１及びＤ２からの熱伝達を増加させることに役立ち、表面Ｄ１及びＤ２における制御された程度の均一性を与えることによって、表面Ｄ１及びＤ２にわたって均一な熱伝達に帰着する場合もある。表面不整は、溝、くぼみ、こぶ、若しくは他の構造の形態にあってもよく、約２０乃至約１２０個の表面不整毎インチ又は約６０個の不整毎インチの規則的なパターンで間隔を空けてもよい。表面不整は、約５乃至約５０ミクロン又は約３０ミクロンの高さを有してもよい。ロールＲ１及びＲ２を、クロム又はニッケルのようなロールＲ１及びＲ２からの鋳造されたストリップの分離を高めるために、材料でコーティングしてもよい。
【００２９】
ロールＲ１及びＲ２の適切なスピードの制御、維持、及び選択は、本発明の実施可能性に強い影響を与える場合もある。ロールスピードは、溶融した金属Ｍが、ニップＮへ向かって進むスピードを決定する。スピードが遅すぎるとすれば、大きい樹枝状結晶１０は、表面の力を経験せず、中央部分１２に浮遊して運ばれ、壊れて小さい樹枝状結晶１４になることになる。よって、本発明は、約２５乃至約４００フィート毎分又は約１００乃至約４００フィート毎分又は約１５０乃至約３００フィート毎分のような高速での動作に適する。溶融したアルミニウムがロールＲ１及びＲ２へ送り出される、単位面積当たりの線速度は、ロールＲ１及びＲ２のスピード又は約四分の一のロールスピードよりも小さい場合もある。本発明に従う高速の連続鋳造は、模様を付けられた面Ｄ１及びＤ２が、溶融した金属Ｍからの均一な熱伝達を確実にするので、部分的に達成可能である場合もある。
【００３０】
ロールを分離する力は、本発明を実施することにおけるパラメータであってもよい。本発明の顕著な利益は、金属がニップＮに到達するまで、固体のストリップが生産されないことである。厚さは、ロールＲ１及びＲ２の間におけるニップＮの寸法によって決定される。ロールを分離する力は、ニップＮから離れて上流へ溶融した金属を押し込むには十分に大きい場合もある。ニップＮを通過する超過した溶融した金属は、上側及び下側の殻６及び８の層並びに固体の中央部分１８が、お互いから離れて落ち、調整不良になることを引き起こす場合もある。ニップＮに到達する不十分な溶融した金属は、従来のロール鋳造工程で起こるようなストリップが時期尚早に形をなすことを引き起こす。時期尚早に形成されたストリップ２０は、ロールＲ１及びＲ２によって変形され、中央線分離を経験する場合もある。適切なロールを分離する力は、約２５乃至約３００ポンド毎鋳造物幅インチ又は約１００ポンド毎鋳造物幅インチである。一般に、より遅い鋳造スピードが、厚い合金から熱を取り除くために、より厚いゲージアルミニウム合金を鋳造するとき、必要とされる場合もある。従来のロール鋳造と違って、このようなより遅い鋳造スピードは、十分に固いアルミニウム合金がニップの上流で生産されないので、本発明における超過したロールを分離する力に帰着しない。
【００３１】
薄いゲージアルミニウム合金を、本発明の方法に従って鋳造してもよい。ロールを分離する力は、値段が安いゲージアルミニウム合金のストリップ製品を生産することにおいて限定する因子であったが、本発明は、ロールを分離する力が、従来の工程におけるよりも小さい程度の大きさであるので、そのように限定されない。アルミニウム合金のストリップを、２５乃至約４００フィート毎分の鋳造スピードで約０．１インチ以下の厚さで生産してもよい。また、より厚いゲージアルミニウム合金のストリップを、例えば、約１／４インチの厚さで、本発明の方法を使用して、生産してもよい。
【００３２】
ロールの面Ｄ１及びＤ２は、鋳造の間に加熱し、上昇した温度で酸化を被り易い。鋳造の間におけるロールの面の非均一な酸化は、ロールＲ１及びＲ２の熱伝達特性を変化させることができる。よって、ロールの面Ｄ１及びＤ２を、鋳造の間におけるそれらの変化を最小にするために、使用するより先に酸化させてもよい。アルミニウム及びアルミニウム合金の鋳造の間に蓄積する残骸を取り除くために、時々又は連続してロールの面Ｄ１及びＤ２をブラシ掛けすることが利益である場合もある。鋳造されたストリップの小片は、ストリップＳから開放されて壊れ、ロールの面Ｄ１及びＤ２に付着する。アルミニウム合金のストリップのこれらの小片は、ロールの面Ｄ１及びＤ２の熱伝達特性における非均一性に帰着する、酸化を被り易い。ロールの面Ｄ１及びＤ２のブラシ掛けは、ロールの面Ｄ１及びＤ２上で集めてもよい、残骸からの非均一性の問題を回避する。
【００３３】
本発明は、本発明に従って連続して鋳造されたアルミニウム合金のストリップをさらに含む。アルミニウム合金のストリップ２０は、（殻６及び８に対応する）アルミニウム合金の第一の層及びアルミニウム合金の第二の層を、それらの間の中間の層（固化した中央の層１８）と共に含む。中間の層における共晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、第一の層及び第二の層におけるよりも少なく、典型的には、約５乃至約２０％までのような、約２０重量％までである。中間の層における包晶を形成する合金をつくる元素の濃度は、第一及び第二の層におけるよりも多く、典型的には、約５乃至約４５％までのような、約４５重量％までである。本発明のアルミニウム合金のストリップにおける微粒子は、ロールによって加えられた力が小さい（３００ポンド毎幅インチ以下）ので、実質的に変形されてない。ストリップ２０は、それがニップＮに到達するまで、固体ではない。よって、それは、従来の二本ロール鋳造の様式で、熱間圧延されず、典型的な熱−機械的処理を受けない。鋳造機における従来の熱間圧延がないときには、ストリップ２０における微粒子は、実質的に変形されてなく、固化において達成されたそれらの初期の構造、すなわち、球形のような等軸構造を保持する。
【００３４】
従来のアルミニウム合金のロール鋳造機を、本発明に従う動作に改装してもよいことが熟慮される。従来のアルミニウム合金のロール鋳造機の歯車箱及び関連した構成部品は、典型的には、本発明に従って熟慮された高速のロール回転に適応させることができない。よって、これらのロールを駆動する構成部品は、本発明を実施するために、品質を上げることを必要としない場合もある。固定されたダム及び電磁的な縁のダムの組み合わせは、本発明の方法に従って動作される連続的な鋳造機に含まれてもよい。また、上述したように、ロールに模様を付けると共にロールをブラシ掛けするべきである。さらに、ストリップを、熱脆性を回避するために出口で冷却すると共に支持してもよく、冷却する前に続けて熱間圧延してもよい。
【００３５】
本発明に従うアルミニウム合金の連続鋳造は、ストリップＳの所望のゲージに対応するニップＮの所望の寸法を初期に選択することによって達成される。ロールＲ１及びＲ２のスピードを、所望の生産率まで、又はロールＲ１及びＲ２の間でローリングが起こっていることを示すレベルまでロールを分離する力の増加を引き起こすスピードよりも低いスピードまで、増加させる。本発明によって熟慮される速度（約２５乃至約４００フィート毎分）における鋳造は、インゴット鋳造物として鋳造されたアルミニウム合金よりも約１０００倍速く、アルミニウム合金のストリップを固化させ、インゴットとして鋳造されたアルミニウム合金にわたってストリップの特性を改善する。本発明を上では一般的に記載してきたが、以下の例は、本発明の典型的な製品及び工程の段階の追加の図説を与える。
【００３６】
［実施例］
表１に示す重量による百分率で存在する合金をつくる元素を有する溶融したアルミニウム合金を、上側のベルトが、ニップの下流で固化する金属に接触しなかった、熱シンクのベルト鋳造機上で連続して鋳造した。
【００３７】
ここで報告する試験を、ロール鋳造機で行わなかった。しかしながら、工程を設計して、固化した金属を動作させることのない一組みのロール上への鋳造をシミュレーションした。
【００３８】
【表１】
2005504635.tif 000003
様々なギャップの設定に関するロールのスピード対合金１及び２に加えられた単位幅当たりの力を、それぞれ図４及び５に線図で示す。全ての実例において、ロールによって加えられた力は、２００ポンド／幅インチよりも小さかった。
【００３９】
合金１のストリップ（０．０９インチの厚さ）を、合金をつくる元素の分離に関して分析した。ストリップの厚さを通じた合金をつくる元素の濃度は、共晶を形成する元素（Ｓｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＺｎ）に関して図６における、及び包晶を形成する元素（Ｔｉ、Ｖ、及びＺｒ）に関して図７における、線図で与えられる。包晶を形成する合金をつくる元素が、ストリップの中央部分で富化する一方で、共晶を形成する合金をつくる元素は、ストリップの中央部分で部分的に枯渇する。
【００４０】
図８ａは、１８８フィート毎分の鋳造スピード、０．０９４インチの平均のストリップの厚さ、１５．５インチのストリップの幅、１０３ポンド毎幅インチの加えられた力で生産された合金１の三つのストリップの積層物を通じた横断面の２５倍の倍率での顕微鏡写真である。一つのストリップの全部の厚さは、一組みの薄い暗帯の間に、図８ａに見られる。全部のストリップのより外側のより明るい部分が、上述した上側及び下側の殻６及び８に対応する一方で、全部のストリップにおける中央のより暗い帯は、共晶を形成する合金をつくる元素を部分的に枯渇させる、上述した中央の層１８に対応する。図８ｂは、１００倍の倍率での図８ａの中央のストリップの顕微鏡写真である。中央のより暗い帯における微粒子の球形の性質は、鋳造機で起こるストリップの活動がないことを示す。
【００４１】
図９ａは、２３１フィート毎分の鋳造スピード、０．０９２５インチのロールギャップ、１５．５インチのストリップの幅、９７ポンド毎幅インチの加えられた力で生産された合金２の二つのストリップの積層物を通じた横断面の２５倍の倍率での顕微鏡写真である。一つのストリップの全部の厚さ及び他のストリップの一部分は、図９ａで見られる。また、図９ａのストリップは、共晶を形成する合金をつくる元素が枯渇した中央のより暗い帯を示す。図９ｂは、１００倍の倍率での図９ａのストリップの中央部分の顕微鏡写真である。また、中央のより暗い帯における微粒子の球形の性質は、鋳造機で起こるストリップの活動がないことを示す。
【００４２】
合金２のストリップ（０．１インチの厚さ）を、合金をつくる元素の分離に関して分析した。ストリップの厚さを通じた合金をつくる元素の濃度は、共晶を形成する元素（Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、及びＳｉ）に関して図１０における、及び包晶を形成する元素（Ｔｉ、及びＶ）に関して図１１における、線図で与えられる。包晶を形成する合金をつくる元素が、ストリップの中央部分で富化する一方で、共晶を形成する合金をつくる元素は、ストリップの中央部分で部分的に枯渇する。
【００４３】
図１２は、１９６フィート毎分の鋳造スピード、０．０９８インチの平均のストリップの厚さ、１５．６インチのストリップの幅、７０ポンド毎幅インチの加えられた力で生産された合金３の陽極酸化されたストリップを通じた横断面の５０倍の倍率での顕微鏡写真である。顕微鏡写真は、ストリップの上及び下面を示すことなく、上側及び下側の部分の間に挟まれたストリップの中央部分を示す。全部のストリップのより外側のより暗い部分が、上述した上側及び下側の殻６及び８に対応する一方で、ストリップにおける中央のより明るい帯は、共晶を形成する合金をつくる元素を部分的に枯渇させる、上述した中央の層１８に対応する。ストリップに示される微粒子は、球形であり、その活動の欠如を示す。
【００４４】
本発明を実施することにおいて、ストリップＳが、自立するために、十分に冷却するまで、ロールＲ１及びＲ２を出る熱いストリップを支持することが有利である場合もある。図１３ａに示す一つの支持機構は、ロールＲ１及びＲ２を出るストリップＳの下に位置決めされた連続的なコンベヤーベルトＢを含む。ベルトＢは、滑車Ｐのまわりで速く動き、約１０フィートであってもよい距離に対してストリップＳを支持する。滑車Ｐの間におけるベルトＢの長さを、鋳造工程、ストリップＳの出口温度、及びストリップＳの合金によって決定してもよい。ベルトＢに対する適切な材料は、ガラス繊維、及び固体の形態における又はメッシュのような金属（例えば、鋼）を含む。代わりに、図１３ｂに示すように、支持機構は、ストリップＳが、それが冷える一方で、上を速く動く、金属くつのような、静止した支持面Ｈを含んでもよい。くつＨを、熱いストリップＳが、容易に付着しない材料で作ってもよい。ストリップＳが、ロールＲ１及びＲ２を出るとき破損を受ける、ある一定の実例において、ストリップＳを、空気又は水のような流体で場所Ｅにおいて冷却してもよい。典型的には、ストリップＳは、約１１００°ＦでロールＲ１及びＲ２を出る。ストリップの温度を、約８乃至１０インチのニップＮ内で、約１０００°Ｆまで低下させることが望ましい場合もある。その量の冷却を達成するために、場所Ｅにおいてストリップを冷却する一つの適切な機構は、ここでは参照によって組み込まれる、米国特許第４，８２３，８６０号明細書に記載されている。
【００４５】
前述の記載に開示した概念から逸脱することなく、本発明に対して変更をしてもよいことは、当業者によって容易に認識されると思われる。このような変更は、請求項が、それらの言葉によって、そうでないと明白に述べてない限り、以下の請求項に含まれるとして考慮されなければならない。よって、ここで詳細に記載した特定の実施例は、単に実例となるものであり、添付した請求項並びにそれらの任意及び全ての等価物の全部の幅を与えることになる、本発明の範囲を限定していない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
溶融した金属の送り出しチップ及び一組みのロールを備えた鋳造機の一部分の概略である。
【図２】
先行技術に従って動作する溶融した金属の送り出しチップ及び図１に示すロールの拡大した断面の概略である。
【図３】
本発明に従って動作する溶融した金属の送り出しチップ及び図１に示すロールの拡大した断面の概略である。
【図４】
Ｓｉ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎアルミニウム合金に対する、本発明の方法に関する、単位幅当たりの力対鋳造スピードのグラフである。
【図５】
Ｍｇ−Ｍｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｓｉアルミニウム合金に対する、本発明の方法に関する、単位幅当たりの力対鋳造スピードのグラフである。
【図６】
本発明に従って生産されたＳｉ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎアルミニウム合金のストリップにおける、共晶を形成する合金をつくる元素の濃度対ストリップの深さのグラフである。
【図７】
本発明に従って生産されたＳｉ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎアルミニウム合金のストリップにおける、包晶を形成する合金をつくる元素の濃度対ストリップの深さのグラフである。
【図８ａ】
本発明に従って生産されたＳｉ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎアルミニウム合金のストリップの横断面の２５倍の倍率での顕微鏡写真である。
【図８ｂ】
図８ａに示すストリップの１００倍の倍率での顕微鏡写真である。
【図９ａ】
本発明に従って生産されたＭｇ−Ｍｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｓｉアルミニウム合金のストリップの横断面の２５倍の倍率での顕微鏡写真である。
【図９ｂ】
図９ａに示すストリップの中央部分の１００倍の倍率での顕微鏡写真である。
【図１０】
本発明に従って生産されたＭｇ−Ｍｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｓｉアルミニウム合金のストリップにおける、共晶を形成する合金をつくる元素の濃度対ストリップの深さのグラフである。
【図１１】
本発明に従って生産されたＭｇ−Ｍｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｓｉアルミニウム合金のストリップにおける、包晶を形成する合金をつくる元素の濃度対ストリップの深さのグラフである。
【図１２】
本発明に従って生産されたＭｇ−Ｍｎ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｓｉアルミニウム合金の陽極酸化されたストリップの横中央断面の５０倍の倍率での顕微鏡写真である。
【図１３ａ】
ストリップ支持機構及び自由選択の冷却手段を備えた本発明に一致して造られた鋳造機の概略である。
【図１３ｂ】
別のストリップ支持機構及び自由選択の冷却手段を備えた本発明に一致して造られた鋳造機の概略である。
【図１】
2005504635.tif 000004
【図２】
2005504635.tif 000005
【図４】
2005504635.tif 000006
【図５】
2005504635.tif 000007
【図６】
2005504635.tif 000008
【図７】
2005504635.tif 000009
【図１０】
2005504635.tif 000010
【図１１】
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【図１２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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