[发明专利]Cu-Ni-Sn合金的制造方法及用于其的冷却器

说明书

本发明提供一种Cu‑Ni‑Sn合金的制造方法以及用于其的冷却器，通过在缩短铸块的冷却时间的同时减少内部裂纹，从而兼顾生产率和品质。一种Cu‑Ni‑Sn合金的制造方法，其为利用连续铸造法或半连续铸造法的Cu‑Ni‑Sn合金的制造方法，包括：使熔融的Cu‑Ni‑Sn合金从两端开放的铸模的一端流入，一边使该合金的铸模附近的部分凝固，一边作为铸块从铸模的另一端连续地抽出的工序；以及通过向抽出的铸块吹送雾状的液体来进行冷却，制成Cu‑Ni‑Sn合金的铸造品的工序。

技术领域

本发明涉及Cu-Ni-Sn合金的制造方法及用于其的冷却器。

背景技术

以往，Cu-Ni-Sn合金等铜合金通过连续铸造法、半连续铸造法制造。连续铸造法与半连续铸造法同样，为主要的铸造方法之一，其将熔融的金属浇注到水冷铸模中，使其连续地凝固，从而作为一定形状(矩形、圆形等)的铸块而抽出，向下方抽出的情况较多。该方法由于完全连续地生产铸块，因此在大量生产一定成分、品质及形状的铸块方面优异，但是，不适于多品种的生产。另一方面，半连续铸造法是限定了铸块长度的分批式的铸造方法，能够将品种和形状尺寸多种多样地变更。另外，近年来，使用大型的无芯炉，能够实现铸块截面的大型化、长条化、以及一次铸造多根数，因此能够具有与连续铸造法相当的生产率。

例如，在专利文献1(日本特开2007-169741号公报)中，公开了在制造铜合金时，利用无芯炉对规定的化学成分组成的铜合金进行熔炼后，利用半连续铸造法进行铸锭，得到铸块。然后，对得到的铸块进行冷却，供于轧制等规定的工序，由此得到目标合金。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-169741号公报

发明内容

然而，在铸造工序中对使熔融金属凝固而得到的铸块进行冷却时，其冷却速度对最终得到的合金的生产率、品质造成影响。例如，若冷却速度快，则在铸块中产生内部裂纹，所得到的合金的品质差。另一方面，若冷却速度慢，则虽然能够抑制铸块的内部裂纹，但冷却花费时间，所得到的合金的生产率变差。因此，在合金的制造中，合金的生产率和品质具有此消彼长的关系，期望兼顾两者。

特别是，对于含有低熔点的Sn的铜合金(Cu-Ni-Sn合金等)，在制成铸块的情况下，在其外侧和内侧，凝固过程中的内部应力变大。例如，在通过作为以往进行的冷却方法的水冷喷淋、在水槽中浸渍等来对铸块进行冷却的情况下，冷却速度过快，铸块容易产生内部裂纹。为了抑制内部裂纹的产生，即使例如进行空冷而减慢冷却速度，冷却有时也需要12小时以上，生产率显著差。

另外，作为Cu-Ni-Sn合金，已知有在UNS：C72900中规定的Cu-15Ni-8Sn合金、在UNS：C72700中规定的Cu-9Ni-6Sn合金、以及在UNS：C72950中规定的Cu-21Ni-5Sn合金等。如上所述，含有低熔点的Sn的铜合金容易产生内部裂纹，其中，在制造Sn含量多的Cu-15Ni-8Sn合金的情况下，对于所得到的合金的生产率、品质，由铸块的冷却速度带来的影响特别大。这样，在Cu-Ni-Sn合金的制造中，期望通过适当地选择铸块的冷却条件来兼顾生产率和品质。

此次，本发明人等得到了如下见解：通过采用向铸块吹送雾状的液体的喷雾冷却，能够提供在缩短铸块的冷却时间的同时减少内部裂纹、兼顾生产率和品质的Cu-Ni-Sn合金的制造方法。

因此，本发明的目的在于提供一种Cu-Ni-Sn合金的制造方法，其通过在缩短铸块的冷却时间的同时减少内部裂纹，从而兼顾生产率和品质。

根据本发明的一个方式，提供一种Cu-Ni-Sn合金的制造方法，其为基于连续铸造法或半连续铸造法的Cu-Ni-Sn合金的制造方法，包括：

使熔融的Cu-Ni-Sn合金从两端开放的铸模的一端流入，一边使该合金的所述铸模附近的部分凝固，一边作为铸块从所述铸模的另一端连续地抽出的工序，以及