マグネシウム合金のメルトドラッグ法の伝熱凝固解析による熱伝達係数の導出と薄板温度遷移の推定

摘要

単ロール急冷凝固薄板連続鋳造法の一種であるメルトドラッグ法によるAZ31マグネシウム合金に薄板作製に関する研究を行っている．本プロセスを拡張し，その可能性を拡大するためには伝熱凝固解析が必要である．簡易的に解が求まるという観点から一次元非定常熱伝導方程式を直接差分外節点法を用いて数値解析を行った．ストリップキャスティング解析において特に重要となるロールと溶湯間の熱伝達係数に着目し，実験値からその算出を行った．また，ノズルから薄板が掻き上がりロールから剥離するエリアの熱伝達係数も同様に算出した．算出した熱伝達係数を元に，ロールと溶湯に関する薄板作製時の半径方向の温度プロフィールの算出も行い，薄板の冷却速度も求め，ロール内部の水冷を考慮した全周モデルを構築した．