專利名稱：不混溶金屬的帶材鑄造的制作方法
不混溶金屬的帶材鑄造 相關申請的交叉參考
圖3是可根據(jù)本發(fā)明操作的裝置細節(jié)的透視 最后，為了下文的描述，術語"上"、"下"、"左"、"右"、 "豎直"、"水平，，、"頂部"、"底部"以及派生詞都與本發(fā)明有關，正如在附圖
中所定向地那樣。 本發(fā)明的方法適合于和以下專利中公開的鑄造方法一起 使用，例如美國專利US5，515，908和6,672,368，在此通過引用將上述 專利并入本文。這些方法以高的速度生產(chǎn)薄帶，從而得到范圍為每英 寸鑄件寬度600至20001b/hr的生產(chǎn)率。 圖2和3示出的鑄造裝置包括一對冷卻裝置32和34，它 們定位成與環(huán)形帶IO、 12的一部分相對，環(huán)形帶IO、 12的該部分與 在帶IO、 12之間的成型間隙(Gl)中被鑄造的熔融金屬(M)接觸。 這樣，冷卻裝置32和34用于在帶10、 12分別越過帶輪16和20之后 以及在帶IO、 12與熔融金屬(M)接觸之前就對帶10、 12進行冷卻。 如圖2和3所示，冷卻裝置32和34如所示的分別定位在帶10、 12 的返回行程上。冷卻裝置32和34可以是常規(guī)的冷卻裝置，例如流體 冷卻噴嘴，其定位成將冷卻流體直接噴灑在帶10、 12的內(nèi)側(cè)和/或外 側(cè)，以透過帶厚度冷卻帶。 鑄嘴30的壁40、 42的遠端分別大致接近鑄帶10、 12的 表面(S)，并和鑄帶IO、 12—起限定了鑄造腔或成型區(qū)域46，熔融 金屬(M)通過中央開口 44流入該鑄造腔或成型區(qū)域46。隨著鑄造 腔46中的熔融金屬(M)在帶10、 12之間流動，熔融金屬(M)將 其熱量傳遞給帶IO、 12，同時熔融金屬(M)冷卻而形成保持在鑄帶 IO和12之間的固體帶材50。提供充分的延滯(setback)(定義為熔 融金屬(M)的第一接觸點47和限定為進入帶輪14、 18的最接近部 分的壓隙(n)之間的距離)，以便在壓隙(n》之前允許基本上完全 凝固。為了利用圖2-4示出的裝置獲得通過本發(fā)明的方法產(chǎn)生 的結(jié)果，將鋁基合金通過圖3的中間包28從鑄嘴30引入限定于帶10、 12之間的鑄造區(qū)域或成型區(qū)域46，其中，該熔融的鋁基合金包括在液 態(tài)不混溶的相。優(yōu)選地，越過帶輪14和18的帶10、 12之間的壓隙(n ) 的大小應該在大約0.08至大約0.25英寸的范圍，而鑄造速度的范圍是 大約50至大約300fpm。在這些條件下，不混溶液態(tài)相的液滴在凝固 前沿的前面成核，并被快速移動的凝固前沿吞噬到二次枝晶臂(SDA ) 之間的空間內(nèi)。這樣，得到的鑄造帶材包含了不混溶相液滴的均勻分 布。
本發(fā)明的 一 個實施例的熔融熔體混合物可包括至少 0.1%的錫。本發(fā)明的一個實施例的熔融熔體混合物可包括至少0.1%的敘、。
0029本發(fā)明的一個實施例的熔融熔體混合物可包括至少 0.1%的鎘。
[0030現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明制造的Al-6Sn帶材400 的截面的顯微照片。該帶材顯示出明亮、非常均勻分布的錫細粒401， 該錫細粒為3nm或者更小。該結(jié)果比由鑄錠或輥鑄制成的材料得到的 微粒(尺寸通常為40-40(nim)小好幾倍。此外，利用本發(fā)明生產(chǎn)的帶 材不需要熱處理來重新分布軟相，并且對于提供例如在軸承中使用的 所需潤滑特性來說是理想的。如果需要可以使用鑄態(tài)形式帶材，而不 必經(jīng)過附加的加工例如軋制。
[0031盡管參考具體的實施例已經(jīng)詳細地描述了公開的內(nèi)容， 但是本領域技術人員將明白，可以在不脫離這些實施例的精神和范圍 的條件下進行各種變化和修改。因此，預期的是本公開覆蓋了該公開 內(nèi)容的修改和變化，只要它們落入了隨附的權利要求書和等同物的范 圍內(nèi)。
權利要求
1.一種鑄造不混溶金屬的合金的方法，包括將包括至少一種不混溶相的熔融金屬混合物提供給鑄造裝置；和使熔融金屬混合物以每分鐘大約50至大約300英尺的速度前進，以便不混溶液相的微滴在鑄造裝置中所形成的凝固前沿的前面成核，從而使微滴在二次枝晶臂之間沉淀，并形成所述至少一種不混溶相的均勻分布。
2. 如權利要求l所述的方法，還包括的步驟是將鑄造裝置的壓隙 設定在大約0.08至大約0.25英寸的范圍。
3. 如權利要求l所述的方法，其中，使熔融金屬前進的步驟包括 使熔融金屬混合物以每分鐘大約50至大約300英尺的速度前進。
4. 如權利要求1所述的方法，其中，熔融金屬混合物包括錫、鉛、 鉍和鎘中的至少一種。
5. 如權利要求1所述的方法，其中，熔融金屬混合物包括鋁合金。
6. 如權利要求1所述的方法，其中，熔融金屬混合物包括至少 0.1%的錫。
7. 如權利要求1所述的方法，其中，熔融金屬混合物包括至少 0.1%的鉛。
8. 如權利要求1所述的方法，其中，熔融金屬混合物包括至少 0.1%的鉍。
9. 如權利要求1所述的方法，其中，熔融金屬混合物包括至少 0.1%的鎘。
全文摘要
一種用于對由不混溶液體組成的鋁合金進行帶材鑄造的方法，所產(chǎn)生的薄帶(50)具有非常均勻的第二相細粒(401)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一個實施例包括大約50至大約300英尺每分鐘(fpm)的鑄造速度和范圍在大約0.08至大約0.25英寸的帶材厚度，從而使不混溶液相的液滴在液體中在鑄造過程中形成的凝固前沿前面成核。不混溶相的液滴被快速移動的凝固前沿吞噬到二次枝晶臂(SDA)之間的空間內(nèi)。
文檔編號B22D11/10GK101678444SQ200880018209
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權日2007年4月11日
發(fā)明者A·于納爾, D·W·蒂蒙斯, G·F·懷亞特-邁爾, 小D·A·托姆斯 申請人:美鋁公司