【手続補正書】
【提出日】平成21年10月14日(2009.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも１つの供給源から溶融金属を溶融金属の外周を制限する領域に供給し、外周部分に溶融金属を供給する工程と、
（ｂ）金属の外周部分を冷却し、外側固体シェルと内部溶融コアとを有するエンブリオニックインゴットを形成する工程と、
（ｃ）前記領域に更に溶融金属を供給しながら、溶融金属の外周を制限する領域から離れる方向にエンブリオニックインゴットを進行し、固体シェルの内部に含まれる溶融コアが前記領域を越えて延在する工程と、
（ｄ）金属の外周を制限する領域より出てきたエンブリオニックインゴットの外側表面を、該外側表面に向けて液体冷却剤を供給することにより冷却する工程と、
を含み、
有効な量の冷却剤を除去後、溶融コアからの内部熱が溶融コアに隣接する固体シェルを再加熱するように、進行方向と垂直な断面が前記溶融コアの部分と交差する、前記エンブリオニックインゴットの外側表面の位置において、エンブリオニックインゴットの外側表面より有効な量の液体冷却剤を除去し、これにより前記溶融コアと前記固体シェルそれぞれの温度が４２５℃以上の収束温度に近づくこと特徴とする金属インゴットの鋳造方法。
【請求項２】
工程（ａ）の前記溶融金属が、ダイレクトチル鋳造モールドの少なくとも１つの入口に供給され、前記ダイレクトチル鋳造モールドはこれにより溶融金属の外周を制限する前記領域を規定し、工程（ｅ）において前記有効な量の液体冷却剤が取り除かれる、前記インゴットの前記外側表面の前記位置がモールドの前記少なくとも１つの出口から離れた距離にあり、前記エンブリオニックインゴットは前記ダイレクトチル鋳造モールドの少なくとも１つの出口から工程（ｃ）に進むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶融金属が２以上の供給源から供給され、それぞれの供給源からの溶融金属は前記モールドの異なる入口に供給されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記収束温度が４５０℃以上になるように前記距離をすることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記距離が２〜６インチであることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項６】
前記距離が２〜４インチであることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項７】
前記有効な量の前記冷却液の除去の前に、エンブリオニックインゴットの前記外側表面の温度を３５０℃より低くすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
コアの温度とシェルの温度を４２５℃より高い前記収束温度に、金属の少なくとも部分的な均質化が起こるのに有効な時間保持するように、前記インゴットの前記外側表面の前記位置を選択することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記時間が金属の完全な均質化が起こるのに有効な時間であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記時間が少なくとも１０分であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記時間が少なくとも１５分であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記時間が少なくとも２０分であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記時間が少なくとも３０分であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記時間以上の後、前記インゴットを更なる冷却液との接触により焼入れることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記更なる冷却液と接触する際に前記インゴットが４２５℃以上であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
冷却液が水を含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記位置で前記エンブリオニックインゴットから前記冷却液をワイピングすることによりエンブリオニックインゴットの表面から冷却液を除去することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
インゴットの外側表面に冷却液を供給する速度を制御し、前記位置でエンブリオニックインゴットの表面から冷却液を完全に蒸発させることにより、前記位置でエンブリオニックインゴットの表面から冷却液を取り除くことを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
核膜沸騰により前記位置でエンブリオニックインゴットの表面から冷却液を除去することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記核膜沸騰を促進するように前記冷却液にガスを加えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記位置でガスのジェットを冷却液に向けることにより、エンブリオニックインゴットの表面から冷却液を除去することを特徴する請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記領域に供給する金属が少なくとも１つのアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのアルミニウム合金が非熱処理型アルミニウム合金であることを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのアルミニウム合金が熱処理型アルミニウム合金であることを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
アルミニウム合金が、ＡＡ１０００シリーズ合金、ＡＡ３０００シリーズ合金、ＡＡ４０００シリーズ合金、ＡＡ５０００シリーズ合金から成る群より選択される合金であることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
アルミニウム合金が、ＡＡ２０００シリーズ合金、ＡＡ６０００シリーズ合金、ＡＡ７０００シリーズ合金から成る群より選択される合金であることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
アルミニウム合金がＡＡ８０００シリーズ合金であることを特徴とする請求項２２に記載の合金。
【請求項２８】
アルミニウム合金が、ＡＡ３００３、ＡＡ３１０４、ＡＡ３００４から成る群より選択されることを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２９】
前記冷却液の除去後、完全に凝固した鋳造インゴットを形成するようにエンブリオニックインゴットを冷却するかまたは放冷することを特徴とする請求項１〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
完全に凝固した鋳造インゴットを、その後の圧延に適した形状にすることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記モールドにより、エンブリオニックインゴットの外側表面を断面において非円形とし、前記インゴットの前記外側表面の周りで同じ収束温度となるように、前記少なくとも１つの出口からの前記距離が前記外側表面の周りの異なる部位で変化していることを特徴とする請求項２〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記外側表面の周りの前記距離の変化が、前記部位に隣接する液体コアから得られる潜熱に比例していることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
（ａ）少なくとも１つの供給源から溶融金属を溶融金属の外周を制限する領域に供給し、外周部分に前記溶融金属を供給する工程と、
（ｂ）金属の外周部分を冷却し、外側固体シェルと内部溶融コアとを有するエンブリオニックインゴットを形成する工程と、
（ｃ）前記領域に更に溶融金属を供給しながら、溶融金属の外周を制限する領域から離れる方向にエンブリオニックインゴットを進行し、固体シェルの内部に含まれる溶融コアが前記領域を越えて延在する工程と、
（ｄ）金属の外周を制限する領域より出てきたエンブリオニックインゴットの外側表面を、該外側表面に向けて液体冷却剤を供給することにより冷却する工程と、
（ｅ）有効な量の冷却剤を除去後、溶融コアからの内部熱が溶融コアに隣接する固体シェルを再加熱するように、進行方向と垂直な断面が前記溶融コアの部分と交差する、前記エンブリオニックインゴットの外側表面の位置において、エンブリオニックインゴットの外側表面より有効な量の液体冷却剤を除去し、これにより前記シェルの前記外側表面の温度を降下前に最大回復温度まで上昇させ、前記回復温度が４２５℃以上である工程と、
を含むことを特徴とする金属インゴットの鋳造方法。
【請求項３４】
請求項１〜３３のいずれかに記載の方法により製造された金属インゴット。
【請求項３５】
冷却液の除去を除いて同じ方法とそれに続く別工程の完全均質化とにより作られた、同じ金属のインゴットと実質的に同一の結晶微細構造を有することを特徴とする請求項３４に記載の金属インゴット。
【請求項３６】
（ａ）請求項１〜３３のいずれかに記載の方法で鋳造金属インゴットを製造する工程と、
（ｂ）インゴットを熱間加工し、加工した物品を製造する工程と、
を含み、
前記インゴットを製造する工程（ａ）と前記熱間加工工程（ｂ）との間に凝固した金属インゴットの均質化なしに、熱間加工を行うことを特徴とする金属シート物品の製造方法。
【請求項３７】
前記インゴットが工程（ｂ）で熱間圧延され、前記インゴットの前記金属の均質化温度より低い温度で前記熱間圧延が為されることを特徴とする請求項３６に記載方法。
【請求項３８】
鋳造金属インゴットを所定の温度で熱間加工する準備のために、前記インゴットを加熱する方法であって、
（ａ）前記所定の温度よりも低く、金属中で析出物の核生成が起こる核生成温度に前記インゴットを予熱し、核生成を起こす工程と、
（ｂ）析出物の成長が起こる析出物成長温度に前記インゴットを更に加熱し、金属中で析出物を成長させる工程と、
（ｃ）工程（ｂ）の後、前記インゴットがまだ前記所定の熱間加工温度に達していない場合、熱間加工のために、前記インゴットを前記所定の熱間加工温度に更に加熱する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３９】
工程（ａ）のインゴットの温度が核生成温度の範囲内で徐々に増加することを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記インゴットの温度が２５℃／時間より低い速度で上昇することを特徴とする請求項３８または３９に記載の方法。
【請求項４１】
金属がアルミニウム合金であることを特徴とする請求項３８〜４０のいずれかに記載の方法。
【請求項４２】
前記アルミニウム合金が深絞り性を有することを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記合金がＡＡ３００３およびＡＡ３１０４からなる群から選択されることを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記核生成を開始する温度が３８０℃〜４５０℃の範囲であり、インゴットが前記温度に２〜４時間保持されることを特徴とする請求項４１〜４３のいずれかに記載の方法。
【請求項４５】
前記析出物の成長を開始する温度が４８０℃〜５５０℃であり、インゴットが前記温度に少なくとも１０時間保持されることを特徴とする請求項４１〜４４のいずれかに記載の方法。
【請求項４６】
前記インゴットが請求項１の方法により製造されたインゴットであることを特徴とする請求項３８〜４５に記載の方法。
【請求項４７】
（ａ）少なくとも１つの供給源から溶融金属を溶融金属の外周を制限する領域に供給し、外周部分に前記溶融金属を供給する工程と、
（ｂ）金属の外周部分を冷却し、外側固体シェルと内部溶融コアとを有するエンブリオニックインゴットを形成する工程と、
（ｃ）前記領域に更に溶融金属を供給しながら、溶融金属の外周を制限する領域から離れる方向にエンブリオニックインゴットを進行し、固体シェルの内部に含まれる溶融コアが、溶融金属の外周を制限する前記領域を越えて延在する工程と、
（ｄ）金属の外周を制限する領域より出てきたエンブリオニックインゴットの外側表面を、該外側表面に向けて液体冷却剤を供給することにより冷却する工程と、
（ｅ）進行方向と垂直な断面が前記溶融コアの部分と交差する、エンブリオニックインゴットの外側表面の位置において、エンブリオニックインゴットの外側表面より液体冷却剤の有効な部分を除去し、これにより実質的に冷却液のない、前記インゴットの一部分を形成して、前記溶融金属からの内部熱が溶融金属に隣接する前記一部分の固体シェルを再加熱し、これにより前記コアの温度と前記シェルの温度とのそれぞれを金属のその場均質化の起こる、金属の変態温度より高い温度に近づける工程と、
（ｆ）前記収束温度に前記一部分の均質化が起こるのに有効な時間保持した後、前記インゴットの前記一部分を焼き入れる工程と、
を含むことを特徴とする金属インゴットの鋳造方法。
【請求項４８】
工程（ａ）の前記溶融金属が、ダイレクトチル鋳造モールドの少なくとも１つの入口に供給され、前記ダイレクトチル鋳造モールドはこれにより溶融金属の外周を制限する前記領域を規定し、工程（ｅ）において前記実質的な部分の液体冷却剤が取り除かれる、前記インゴットの前記外側表面の前記位置がモールドの前記少なくとも１つの出口から離れた距離にあり、前記エンブリオニックインゴットは前記ダイレクトチル鋳造モールドの少なくとも１つの出口から工程（ｃ）に進むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記収束温度が４２５℃以上であることを特徴とする請求項４７または４８に記載の方法。
【請求項５０】
(ａ)１以上のモールド入口と１以上のモールド出口とを有するダイレクトチル鋳造モールドを備える工程と、
（ｂ）鋳造モールドの少なくとも１つの入口に溶融金属を供給する工程と、
（ｃ）モールドを冷却して金属の外周部分を凝固し、これにより外側固体シェルと内部溶融コアとを有するエンブリオニックインゴットを形成する工程と、
（ｄ）エンブリオニックインゴットをモールドの少なくとも１つの出口を越えて連続的に進め、これにより固体シェルの内部に含まれる溶融コアがモールドの前記少なくとも１つの出口を越えて延在する工程と、
（ｅ）エンブリオニックインゴットの外側表面に向けて冷却液を供給することにより、モールドから出てくるエンブリオニックインゴットを冷却し、エンブリオニックインゴットの凝固を継続する工程と、
（ｆ）インゴットが完全に固体のインゴットに変わる前に、前記冷却液をエンブリオニックインゴットの表面から除去し、溶融コアからの内部熱がコアに隣接する固体シェルを再加熱し、これにより前記コアの温度と前記シェルの温度とが収束温度で平衡となる工程であって、前記冷却液は、前記少なくとも１つのモールド出口から、前記収束温度が前記金属のその場均質化を受ける変態温度より高くなる離れた距離にある前記表面から除去する工程と、
（ｇ）前記インゴットを冷却または放冷する工程と、
（ｈ）均質化を介することなく、前記インゴットを熱間圧延に有効な温度に予熱する工程と、
（ｉ）前記インゴットを熱間圧延する工程と
を含み、
前インゴットを前記熱間圧延に有効な温度よりも低い核生成温度に加熱し、該核生成温度で、前記インゴット内で核生成を起こすのに有効な時間保持することを含む第１工程と、熱間圧延のために前記インゴットを前記核生成温度から前記熱間圧延に有効な温度に加熱し、前記インゴットを前記熱間圧延に有効な温度で、工程（ｉ）の前記熱間圧延の前に結晶成長が起こる時間保持することを含む第２工程との２工程で工程（ｈ）の予熱を実施することを特徴とする、鋳造可能な金属鋳造品の連続または半連続ダイレクトチル鋳造方法。
【請求項５１】
前記変態温度が４２５℃以上であることを特徴とする請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
（ａ）ダイレクトチル鋳造により得られたインゴットを昇温した鋳造温度から焼き入れる工程と、
（ｂ）熱間圧延に有効な温度に前記インゴットを予熱する工程と、
（ｃ）前記熱間圧延に有効な温度で前記インゴットを熱間圧延する工程と、
を含み、
前インゴットを前記熱間圧延に有効な温度よりも低い核生成温度に加熱し、該核生成温度で前記インゴット内で核生成を起こすのに有効な時間保持することを含む第１工程と、熱間圧延のために前記インゴットを前記核生成温度から前記熱間圧延に有効な温度に加熱し、前記インゴットを前記熱間圧延に有効な温度で、工程（ｃ）の前記熱間圧延の前に結晶成長が起こる時間保持することを含む第２工程との２工程で工程（ｂ）の予熱を実施することを特徴とする、ＤＣ鋳造により得たインゴットの熱間圧延方法。
【請求項５３】
前記第１工程が前記インゴットを３８０℃〜４５０℃の範囲の温度に加熱する工程を含むことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記第１工程の前記温度が２〜４時間保持されることを特徴とする請求項５２または５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記インゴットを前記核生成温度まで約５０℃／時間の平均速度で加熱することを特徴とする請求項５２〜５４のいずれかに記載の方法。
【請求項５６】
前記第２工程が前記インゴットを４８０℃〜５５０℃の温度まで加熱する工程を含むことを特徴とする請求項５２〜５５のいずれかに記載の方法。
【請求項５７】
前記第２工程の前記温度が予熱工程全体に亘り、１０〜２４時間の範囲で保持されることを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記インゴットが前記核生成温度から前記熱間圧延に有効な温度に約５０℃／時間の速度で加熱されることを特徴とする請求項５６または５７に記載の方法。
【請求項５９】
ノンコア微細構造を有する凝固金属を得るのに有効な条件下で金属を鋳造しインゴットを形成する工程を含むことを特徴とする予め均質化をしなくても熱間圧延可能な金属インゴットの製造方法。
【請求項６０】
前記条件が前記金属の前記鋳造の際に前記インゴットをその場均質化を起こすのに有効な変態温度よりも高い温度で１０〜３０分保持する工程を含むことを特徴とする請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記条件がその場均質化を起こすのに有効な変態温度よりも高い温度で前記インゴットを１５〜２０分保持する工程を含むことを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
破砕した微細組織を有する凝固金属を得るのに有効な温度と時間の条件下で金属を鋳造しインゴットを形成する工程を含むことを特徴とする、予め均質化をしなくても熱間圧延可能な金属インゴットの製造方法。
【請求項６３】
インゴットの冷却後に分離した均質化工程により変化した微細組織を有する凝固金属を得るのに有効な温度と時間の条件下で金属を鋳造しインゴットを形成する工程を含むことを特徴とする、予め均質化をしなくても熱間圧延可能な金属インゴットの製造方法。
【請求項６４】
前記条件が前記金属の前記鋳造の際に前記インゴットをその場均質化を起こすのに有効な変態温度よりも高い温度で１０〜３０分保持する工程を含むことを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記条件が前記インゴットをその場均質化を起こすのに有効な変態温度よりも高い温度で１５〜２０分保持する工程を含むことを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
(ａ)１以上のモールド入口と１以上のモールド出口とを有するダイレクトチル鋳造モールドを備える工程と、
（ｂ）鋳造モールドの少なくとも１つの入口に溶融金属を供給する工程と、
（ｃ）モールドを冷却して金属の外周部分を凝固し、これにより外側固体シェルと内部溶融コアとを有するエンブリオニックインゴットを形成する工程と、
（ｄ）エンブリオニックインゴットをモールドの少なくとも１つの出口を越えて連続的に進め、これにより固体シェルの内部に含まれる溶融コアがモールドの前記少なくとも１つの出口を越えて延在する工程と、
（ｅ）エンブリオニックインゴットの外側表面に向けて冷却液を供給することにより、モールドから出てくるエンブリオニックインゴットを冷却し、エンブリオニックインゴットの凝固を継続する工程と、
（ｆ）インゴットがまだ完全に固体に変態していない位置で前記冷却液をエンブリオニックインゴットの表面から除去し、溶融コアからの内部熱がコアに隣接する固体シェルを再加熱し、これにより前記コアの温度と前記シェルの温度が収束温度で平衡となる工程であって、前記冷却液は、前記少なくとも１つのモールド出口から、前記収束温度が４２５℃以上になる離れた距離にある前記表面から除去する工程と、
（ｇ）工程（ｆ）の前記インゴットの前記鋳造の異なる段階において、前記ワイパーの下方で前記収束温度の差を最小にするように、前記鋳造の異なる段階の間前記位置を変える工程と、
を含むことを特徴とする鋳造可能な金属鋳造品の連続または半連続ダイレクトチル鋳造方法。
【請求項６７】
鋳造の初期の段階ではその後の段階よりも前記位置を前記モールドに近づけることを特徴とする請求項６６記載の方法。
【請求項６８】
鋳造の終了段階では、前記位置を前記モールドと関連して移動することを特徴とする請求項６６記載の方法。
【請求項６９】
１以上のモールド入口と１以上のモールド出口と少なくとも１つのモールドギャビティとを有する鋳造モールドと、
前記少なくとも１つのモールドキャビティのための少なくとも１つの冷却ジャケットと、
前記少なくとも１つの出口より出てくるエンブリオニックインゴットの外面に沿って冷却液が流れるように構成される液体冷却剤の供給装置と、
前記少なくとも１つの出口から離れた距離にあり、前記エンブリオニックインゴットの外面から前記液体冷却剤を除去する手段と、
前記冷却剤除去手段を前記少なくとも１つの出口に向かうようにおよび離れるように動かし、これにより前記インゴットを鋳造している際に、前記距離を変えることが可能となる装置と、
を含む、連続または半連続で金属インゴットをダイレクトチル鋳造する装置。
【請求項７０】
前記鋳造モールドがダイレクトチル鋳造モールドであることを特徴とする請求項６９に記載の装置。