超音波による結晶粒の微細化：

ダイレクト・チル鋳造は、非鉄金属、特にアルミニウム、銅、マグネシウム金属および合金の長方形または円筒形のインゴットを製造するために使用される最も一般的な半連続鋳造法である。この製法では、底の開いた水冷鋳型を使用する。溶融金属が鋳型に注入され、外層が凝固して鋳型の形状になり、中心部に溶融金属が保持される。インゴットが鋳型から出ると、インゴットの表面に直接水が噴霧され、凝固プロセスが完了する。

センターラインの分離

DC鋳造では、中心線偏析（マクロ偏析）が重要な問題である。この領域では、公称合金組成からの大幅な乖離が発生し、機械的特性にかなりのばらつきが生じる可能性がある。様々なメカニズムが関与している。これらには、対流、収縮誘起流動、結晶粒の沈降、固体結晶の蓄積などが含まれる。全体的なマクロ偏析パターンは、これらのメカニズムの相対的な寄与に依存する。

最近まで、センターライン偏析に対する超音波溶融処理の効果は十分に検討されていなかった。一般に、超音波キャビテーションと音響ストリーミングは、中心線偏析に関与する様々な元素の再分布を助け、必ずしも偏析をなくすわけではないが、偏析を確実に弱める。

固定周波数技術を用いた従来の超音波処理では、中心線偏析の除去を妨げると考えられる定在波の形成が大きな問題であった。これを克服するために、我々は最近、複数周波数の超音波処理を開発した。これにより、定在波が除去され、工業規模で中心線偏析を除去することができる。