JP2001032026A - Method for removing impurity in magnesium or magnesium alloy - Google Patents

Method for removing impurity in magnesium or magnesium alloy

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JP2001032026A
JP2001032026A JP20677299A JP20677299A JP2001032026A JP 2001032026 A JP2001032026 A JP 2001032026A JP 20677299 A JP20677299 A JP 20677299A JP 20677299 A JP20677299 A JP 20677299A JP 2001032026 A JP2001032026 A JP 2001032026A
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magnesium
alloy
boron
impurity removing
magnesium alloy
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JP20677299A
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Naohisa Nishino
直久 西野
Yoshihiro Shimizu
吉広 清水
Hiroshi Kawahara
博 川原
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently remove impurities and to easily and simply execute purification to a high degree by bringing a non-halogen system impurity removing agent contg. impurity removing elements such as boron, titanium, vanadium, niobium, hafnium and molybdenum into contact with the molten metal of magnesium or the like. SOLUTION: A non-halogen system impurity removing agent of a granular metal, compd., alloy or the like of about 1 μm to 5 mm contg. at least one or more kinds of impurity removing elements among boron, titanium, vanadium, niobium, hafnium and molybdenum and the molten metal of magnesium or a magnesium alloy of about 650 to 850 deg.C are mixed, stirred and brought into contact with. The impurity removing elements are hard to be dissolved and entered into solid solution in the magnesium molten metal, are moreover easily adsorbed, bonded and reacted with the impurities such as iron, copper and nickel contained therein to segregate them to the vicinities, swiftly precipitate and separate them away by the difference in specific gravity and moreover evade the intrusion of halogen elements to obtain magnesium or the like of high purity with high productivity without deteriorating the corrosion resistance thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウムまた
はマグネシウム合金中の不純物除去方法に関するもので
ある。
The present invention relates to a method for removing impurities from magnesium or a magnesium alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、材料の軽量化へのニーズが高ま
り、アルミニウムよりも軽量な非鉄金属材料として、マ
グネシウムまたはマグネシウム合金が注目されている。
マグネシウムは実用金属材料中最も軽量であることか
ら、航空機用材料としては勿論のこと、その他自動車用
材料としても使用されている。特に、最近の環境意識の
高まりから低燃費の要求が強く、自動車の軽量化を一層
進める必要がある。このため、エンジンヘッド・カバー
やホイール等の他、エンジンブロック等の構造部品や、
ピストン等の機能部品にも使用されつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing need for a lighter material, and magnesium or a magnesium alloy has attracted attention as a non-ferrous metal material which is lighter than aluminum.
Magnesium is the lightest among practical metal materials, and is therefore used not only as a material for aircraft but also as a material for automobiles. In particular, there is a strong demand for low fuel consumption due to the recent rise in environmental awareness, and it is necessary to further reduce the weight of automobiles. For this reason, in addition to engine head covers and wheels, structural parts such as engine blocks,
It is also being used for functional parts such as pistons.

【0003】このように、マグネシウムまたはマグネシ
ウム合金の使用が進むにつれ、その耐久性、信頼性が強
く求められるようになってきた。特に、マグネシウムま
たはマグネシウム合金は活性金属であるため、その耐食
性を十分に高めることが、今後の需要を拡大する上で重
要である。
As described above, as the use of magnesium or a magnesium alloy progresses, its durability and reliability have been strongly demanded. In particular, since magnesium or a magnesium alloy is an active metal, it is important to sufficiently increase its corrosion resistance in order to increase future demand.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ここでマグネシウムま
たはマグネシウム合金の耐食性は、そこに含まれる不純
物、例えば鉄、銅、ニッケル等の影響を強く受ける。従
って、このような不純物を含まない高純度のマグネシウ
ムまたはマグネシウム合金が求められている。
The corrosion resistance of magnesium or a magnesium alloy is strongly affected by impurities contained therein, for example, iron, copper, nickel and the like. Accordingly, there is a need for high-purity magnesium or magnesium alloy that does not contain such impurities.

【0005】ところが、マグネシウムまたはマグネシウ
ム合金の精錬用の坩堝としては、通常鉄製(例えばステ
ンレス製)の坩堝が使用されており、鉄等の混入は避け
られない。鉄製の坩堝が使用されるのは、次の理由によ
る。
However, as a crucible for refining magnesium or a magnesium alloy, a crucible made of iron (for example, made of stainless steel) is usually used, and mixing of iron or the like is inevitable. Iron crucibles are used for the following reasons.

【0006】鉄製の坩堝は、製造コストが安く、量産向
きである。また、作業性が良く、耐久性がある。また、
鉄製の坩堝はセラミックス製の坩堝等に較べて、熱伝導
性が良いから、マグネシウムやマグネシウム合金の溶解
が容易である。さらに、マグネシウム酸化物やカルシウ
ム酸化物製の坩堝を使用すると、坩堝に粘結剤として使
用されているシリコン酸化物がマグネシウム等の溶湯中
に溶け出し、不純物の量が鉄製の坩堝を使用した場合以
上に増してしまう。これは、マグネシウムが活性金属で
あるためである。
[0006] Iron crucibles are inexpensive to manufacture and suitable for mass production. In addition, it has good workability and durability. Also,
Since iron crucibles have better thermal conductivity than ceramic crucibles and the like, magnesium and magnesium alloys can be easily dissolved. In addition, when using a crucible made of magnesium oxide or calcium oxide, silicon oxide used as a binder in the crucible melts into a molten metal such as magnesium, and the amount of impurities is reduced when an iron crucible is used. More than that. This is because magnesium is the active metal.

【0007】また、原料素材自体にも鉄等の不純物を含
んでいるので、何れにしてもマグネシウムまたはマグネ
シウム合金中には鉄等の不純物が含まれることになる。
また、マグネシウムも重要な資源であるから効率よくリ
サイクルされるべきである。ところが、マグネシウムま
たはマグネシウム合金のスクラップは、それらの新塊に
較べて多量の鉄等を含んでいることが多い。そのため、
そのなかに含まれる不純物を効率よく除去して、耐食性
の良いマグネシウム合金等にリサイクルできるようにす
ることが、資源の有効活用を図る上で重要である。
[0007] Further, since the raw material itself contains impurities such as iron, in any case, magnesium or a magnesium alloy contains impurities such as iron.
Magnesium is also an important resource and must be recycled efficiently. However, magnesium or magnesium alloy scrap often contains a large amount of iron or the like as compared with those new lump. for that reason,
It is important to efficiently remove the impurities contained therein and to recycle them into a magnesium alloy or the like having good corrosion resistance in order to effectively use resources.

【0008】従来、このような不純物を除去する方法と
して、マンガン若しくはその化合物や合金を添加する方
法があった。マンガンは、マグネシウムまたはマグネシ
ウム合金の耐食性に与える影響は少ないが、マンガンは
マグネシウムまたはマグネシウム合金中に比較的多く溶
解または固溶される。
Conventionally, as a method of removing such impurities, there has been a method of adding manganese or its compound or alloy. Manganese has little effect on the corrosion resistance of magnesium or a magnesium alloy, but manganese is dissolved or dissolved in magnesium or a magnesium alloy in a relatively large amount.

【0009】ところが、マグネシウム合金等の使用目的
によっては、マンガンの含有量が制限されることがあ
る。このような場合には、マンガンを用いた不純物の除
去方法は適さない。また、マンガンはマグネシウム中に
多く溶解若しくは固溶される。このため、マンガンと鉄
との化合物をマグネシウム等の溶湯中から分離・除去す
るには、比較的多くのマンガンを加える必要があり、コ
スト的に好ましくない。また、マンガンと鉄との化合物
を分離・除去するには、長時間の鎮静保持が必要であ
り、生産性が悪い。また、マンガン以外にも、四塩化チ
タンの蒸気やホウ素のハロゲン化誘導体をマグネシウム
溶湯中に通過させて、不純物を除去する方法がある。例
えば、特公昭31−504号公報や特開昭58−968
30号公報にそれらの開示がなされている。
However, the manganese content may be limited depending on the purpose of use of the magnesium alloy or the like. In such a case, the method of removing impurities using manganese is not suitable. Manganese is dissolved or solidly dissolved in magnesium. Therefore, in order to separate and remove the compound of manganese and iron from the molten metal such as magnesium, it is necessary to add a relatively large amount of manganese, which is not preferable in terms of cost. Further, in order to separate and remove the compound of manganese and iron, sedation and holding for a long time are necessary, and productivity is poor. In addition to manganese, there is a method of removing impurities by passing titanium tetrachloride vapor or a halogenated derivative of boron through molten magnesium. For example, JP-B-31-504 and JP-A-58-968.
No. 30 discloses such a disclosure.

【0010】しかし、これらのようにマグネシウム溶湯
中にガスを通過させると、ガスの吹込みによりマグネシ
ウム溶湯の湯面が泡立つ。すると、その泡立ちによるマ
グネシウムの燃焼や酸化を防止する大がかりな装置が別
途必要となる。また、マグネシウム塩化物が同時に生成
されてしまい、好ましくない。また、未反応のハロゲン
系ガスを別途回収する必要が生じる。つまり、このよう
な方法では、鉄などの不純物は除去できたとしても、別
途新たな介在物を生じたり、生産効率の悪化を引き起こ
す。
However, when a gas is passed through the molten magnesium as described above, the surface of the molten magnesium foams due to the blowing of the gas. Then, a large-scale device for preventing combustion and oxidation of magnesium due to the foaming is required separately. In addition, magnesium chloride is generated at the same time, which is not preferable. Further, it is necessary to separately collect unreacted halogen-based gas. In other words, in such a method, even if impurities such as iron can be removed, new inclusions are separately generated or production efficiency is deteriorated.

【0011】そこで、本発明は、マグネシウムまたはマ
グネシウム合金中の不純物を効率よく除去して、より高
純度のマグネシウム等を容易に得ることを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to efficiently remove impurities in magnesium or a magnesium alloy to easily obtain higher purity magnesium or the like.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
このような問題を解決するべく鋭意研究し各種系統的実
験を重ねた結果、本発明をなすに至ったものであり、マ
グネシウムまたはマグネシウム合金中の不純物を除去す
るにあたり、マグネシウムまたはマグネシウム合金の溶
湯中に溶解し難く不純物と結合し易い不純物除去元素の
金属(単体)、化合物若しくは合金の粉末等を利用する
ことにより、より高純度のマグネシウムまたはマグネシ
ウム合金を得る方法を見つけ出したものである。
Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have:
As a result of intensive research and various systematic experiments to solve such problems, the present invention has been achieved.In order to remove impurities in magnesium or magnesium alloy, magnesium or magnesium alloy melts A method for obtaining a higher purity magnesium or magnesium alloy by using a metal (simple substance), a compound or an alloy powder of an impurity removing element which is hardly dissolved in water and easily combined with impurities has been found.

【0013】すなわち、本発明のマグネシウムまたはマ
グネシウム合金中の不純物除去方法は、ホウ素、チタ
ン、バナジウム、ニオブ、ハフニウム及びモリブデンか
らなる不純物除去元素を少なくとも1種以上を含む非ハ
ロゲン系不純物除去剤とマグネシウムまたはマグネシウ
ム合金の溶湯とを接触させて、該溶湯中に含まれる不純
物を除去することを特徴とする。
That is, the method for removing impurities from magnesium or a magnesium alloy according to the present invention comprises the steps of: removing a halogen-free impurity removing agent containing at least one impurity removing element comprising boron, titanium, vanadium, niobium, hafnium and molybdenum; Alternatively, it is characterized in that impurities contained in the molten magnesium are removed by bringing the molten metal into contact with a molten magnesium alloy.

【0014】ホウ素、チタン、バナジウム、ニオブ、ハ
フニウム及びモリブデンからなる不純物除去元素は、何
れもマグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯中には
溶解し難く、また、マグネシウムまたはマグネシウム合
金中での固溶量も極めて少ない元素である。一方、不純
物除去元素は、マグネシウムまたはマグネシウム合金溶
湯中に含まれる不純物と吸着、結合または反応が容易な
元素である。
[0014] The impurity removing elements consisting of boron, titanium, vanadium, niobium, hafnium and molybdenum are hardly dissolved in molten magnesium or magnesium alloy, and the amount of solid solution in magnesium or magnesium alloy is extremely low. It is a small element. On the other hand, the impurity removing element is an element that is easily adsorbed, bonded or reacted with impurities contained in the magnesium or magnesium alloy melt.

【0015】非ハロゲン系不純物除去剤は、この不純物
除去元素を少なくとも1種以上を含むものである。ここ
で、「非ハロゲン系」としたのは、次の理由による。例
えば、ハロゲン系のホウ素ハロゲン化誘導体や四塩化チ
タンを用いて不純物を除去すると、塩化物が新たな介在
物として混在することになる。これは、マグネシウム若
しくはマグネシウム合金の耐食性を著しく悪化させるの
で、好ましくない。また、ハロゲン系の不純物除去剤
は、ガスとしてマグネシウム若しくはマグネシウム合金
中を通過させる。このため、装置が大型化し、加えて、
未反応のハロゲン系のガスを循環若しくは除去する必要
が別途生じ、生産性の向上が容易には望めない。
The non-halogen impurity removing agent contains at least one of these impurity removing elements. Here, “non-halogen” is used for the following reason. For example, if impurities are removed using a halogen-based boron halide derivative or titanium tetrachloride, chlorides will be mixed as new inclusions. This is not preferable because it significantly deteriorates the corrosion resistance of magnesium or a magnesium alloy. The halogen-based impurity remover is passed through magnesium or a magnesium alloy as a gas. For this reason, the device becomes large, and in addition,
It is necessary to circulate or remove unreacted halogen-based gas, which makes it difficult to improve productivity.

【0016】従って、前記不純物除去元素を少なくとも
1種以上含む非ハロゲン系不純物除去剤をマグネシウム
またはマグネシウム合金の溶湯と接触させると、その溶
湯中に含まれる不純物は、不純物除去元素に引き付けら
れ、不純物除去元素近傍に偏析させることができる。そ
して、不純物除去元素と不純物との化合物等は、マグネ
シウムまたはマグネシウム合金の溶湯中での沈降が非常
に早い。従って、マグネシウムまたはマグネシウム合金
の溶湯と不純物の化合物等とは分離し易く、不純物の除
去が非常に効率的に行える。そして、ハロゲン系不純物
除去剤を用いたときのような不都合もなく、簡便で、生
産性を容易に向上させることができる。
Therefore, when a non-halogen impurity removing agent containing at least one of the above-mentioned impurity removing elements is brought into contact with a molten magnesium or magnesium alloy, the impurities contained in the molten metal are attracted to the impurity removing elements, and It can be segregated near the element to be removed. Then, a compound of the impurity removing element and the impurity sediments very quickly in the molten magnesium or magnesium alloy. Therefore, the molten magnesium or magnesium alloy and the compounds of the impurities are easily separated, and the impurities can be removed very efficiently. Then, there is no inconvenience as when a halogen-based impurity removing agent is used, the method is simple, and the productivity can be easily improved.

【0017】なお、不純物除去元素と不純物との化合物
等が、非常に早く沈降するのは、軽金属のマグネシウム
またはマグネシウム合金に較べそれらの比重がかなり大
きく、また、マグネシウムまたはマグネシウム合金の溶
湯中に溶解、固溶し難いためである。
It is to be noted that the compound of the impurity-removing element and the impurity precipitates very quickly because its specific gravity is considerably larger than that of light metal magnesium or magnesium alloy, and it is dissolved in molten magnesium or magnesium alloy. Because it is difficult to form a solid solution.

【0018】更に、その不純物除去元素自体はマグネシ
ウムまたはマグネシウム合金の溶湯中には殆ど溶解せ
ず、また、マグネシウムまたはマグネシウム合金中に殆
ど固溶もしない。従って、不純物のみを除去でき、不純
物除去元素がマグネシウムまたはマグネシウム合金中に
残存する量は非常に僅かである。その結果、著しく高純
度なマグネシウムまたはマグネシウム合金を得ることが
できるのである。
Further, the impurity removing element itself hardly dissolves in the molten magnesium or magnesium alloy, and hardly forms a solid solution in magnesium or magnesium alloy. Therefore, only impurities can be removed, and the amount of the impurity removing element remaining in magnesium or magnesium alloy is very small. As a result, extremely high-purity magnesium or magnesium alloy can be obtained.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】ここで、非ハロゲン系不純物除去
剤とマグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯とを接
触させる方法には種々の形態が考えられ、例えば以下の
ような形態がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various methods are conceivable for bringing a non-halogen-based impurity remover into contact with a molten magnesium or magnesium alloy. For example, the following methods are available.

【0020】第1の接触形態として、不純物除去元素の
ホウ素、チタン、バナジウム、ニオブ、ハフニウムまた
はモリブデンの単体、化合物または合金を、マグネシウ
ムまたはマグネシウム合金の溶湯中に添加して両者を接
触させる形態があり、好適な一形態である。特に、不純
物除去元素自体は、マグネシウムまたはマグネシウム合
金溶湯中へ殆ど溶け込まない。従って、不純物除去元素
の単体を単独または複数組合わせて添加しても、高純度
のマグネシウムまたはマグネシウム合金を得易い。ま
た、マグネシウム合金の合金元素の配合が容易となる。
As a first contact mode, a simple substance, a compound or an alloy of boron, titanium, vanadium, niobium, niobium, hafnium or molybdenum as an impurity removing element is added to a molten magnesium or magnesium alloy to bring them into contact. Yes, it is a preferred form. Particularly, the impurity removing element itself hardly dissolves in the magnesium or magnesium alloy melt. Therefore, even if a single element of the impurity removing element is added alone or in combination, a high-purity magnesium or magnesium alloy can be easily obtained. In addition, it becomes easy to mix alloy elements of the magnesium alloy.

【0021】また、その溶湯と非ハロゲン系不純物除去
剤との接触を促進すると、不純物を効率よく除去できる
ので、非ハロゲン系不純物除去剤を添加後に、溶湯を適
宜攪拌すると良い。
Further, if the contact between the molten metal and the non-halogen-based impurity removing agent is promoted, the impurities can be removed efficiently. Therefore, it is preferable to appropriately stir the molten metal after adding the non-halogen-based impurity removing agent.

【0022】また、非ハロゲン系不純物除去剤を添加し
た後の溶湯の温度は、高いほど拡散が進み、反応等が促
進される。従って、非ハロゲン系不純物除去剤の添加後
に溶湯の温度を650〜850℃とすることが好まし
い。650℃未満では、反応等があまり促進されない。
850℃を越えると、不純物除去元素自体のマグネシウ
ムまたはマグネシウム合金中への溶け込み量が徐々に増
し、また、攪拌時にマグネシウムの燃焼が起り易くな
り、好ましくない。
The higher the temperature of the molten metal after the addition of the non-halogen impurity removing agent, the more the diffusion proceeds, and the more the reaction proceeds. Therefore, it is preferable to set the temperature of the molten metal at 650 to 850 ° C. after the addition of the non-halogen impurity removing agent. If the temperature is lower than 650 ° C., the reaction and the like are not so promoted.
If the temperature exceeds 850 ° C., the amount of the impurity-removing element itself dissolved in magnesium or magnesium alloy gradually increases, and the combustion of magnesium easily occurs during stirring, which is not preferable.

【0023】更に、その接触を促進させるために、非ハ
ロゲン系不純物除去剤の表面積を大きくするのが好まし
い。例えば、非ハロゲン系不純物除去剤を顆粒状とする
と良い。特に、顆粒径を1μm〜5mmとすると好まし
い。
Further, in order to promote the contact, it is preferable to increase the surface area of the non-halogen impurity removing agent. For example, the non-halogen-based impurity remover is preferably in the form of granules. In particular, it is preferable that the granule diameter be 1 μm to 5 mm.

【0024】5mm以下としたのは、非ハロゲン系不純
物除去剤の添加量を少なくしつつ、不純物をより多く除
去することができるからである。1μm以上としたの
は、あまりに顆粒径が小さく、微細になると、不純物除
去元素と不純物との結合物の沈降速度が遅くなり、効率
面で好ましくないからである。これに加えて、金属(単
体)、化合物若しくは合金等からなる非ハロゲン系不純
物除去剤の顆粒径が小さ過ぎると、その金属、化合物若
しくは合金等が凝縮してしまい、マグネシウムまたはマ
グネシウム合金中での見かけの顆粒径が粗大化する。従
って、結局は不純物除去の効率が低下してしまうことと
なる。
The reason why the thickness is 5 mm or less is that more impurities can be removed while reducing the amount of the non-halogen impurity removing agent. The reason why the particle diameter is set to 1 μm or more is that if the particle size is too small and the particle size is too small, the sedimentation speed of the combined product of the impurity removing element and the impurity becomes slow, which is not preferable in terms of efficiency. In addition, if the particle size of the non-halogen-based impurity remover composed of a metal (simple), compound or alloy, etc. is too small, the metal, compound or alloy, etc. will condense and magnesium or magnesium alloy The apparent granule diameter becomes coarse. Therefore, the efficiency of impurity removal is eventually reduced.

【0025】さらに、金属、化合物若しくは合金等の吸
着ガスがその溶湯中に同時に混入されてしまい、マグネ
シウムまたはマグネシウム合金溶湯中の介在物を増すこ
とから好ましくない。
Further, an adsorbed gas such as a metal, a compound, or an alloy is mixed into the molten metal at the same time, and it is not preferable because inclusions in the molten magnesium or magnesium alloy are increased.

【0026】第2の接触形態として、不純物除去元素を
構成するホウ素、チタン、バナジウム、ニオブ、ハフニ
ウムまたはモリブデンの単体、化合物または合金と、マ
グネシウムまたはマグネシウム合金素材とを所定量配合
して、一緒に溶解して両者を接触させる形態があり、好
適な一形態である。
As a second contact mode, a predetermined amount of a simple substance, compound or alloy of boron, titanium, vanadium, niobium, hafnium or molybdenum constituting the impurity removing element, and magnesium or magnesium alloy material are blended together. There is a form in which both are dissolved and brought into contact with each other, which is a preferable form.

【0027】こうすると、微細な状態にある非ハロゲン
系不純物除去剤を均一かつ容易にマグネシウムまたはマ
グネシウム合金の溶湯中に溶解でき、溶解工程中に同時
に不純物の除去ができるので、格別有効な方法であると
共に、後から添加する工数が省略できるので効率的でも
ある。
In this way, the finely divided non-halogen impurity removing agent can be uniformly and easily dissolved in the molten magnesium or magnesium alloy, and the impurities can be removed during the melting step at the same time. In addition, it is efficient because the number of steps to be added later can be omitted.

【0028】特に、上記の不純物除去元素とマグネシウ
ム、アルミニウム、亜鉛及びマンガンからなる元素(合
金元素)との化合物や合金を非ハロゲン系不純物除去剤
として用いると、マグネシウムまたはマグネシウム合金
の溶湯中に溶け込み易く(濡れ性が良く)、接触性が増
し、不純物の除去が促進される。また、単体よりも入手
が容易で、安価な場合が多い。
In particular, when a compound or alloy of the above-mentioned impurity removing element and an element (alloy element) composed of magnesium, aluminum, zinc and manganese is used as a non-halogen-based impurity removing agent, the compound is dissolved in the molten magnesium or magnesium alloy. It is easy (has good wettability), the contact property is increased, and the removal of impurities is promoted. Also, it is often easier to obtain and cheaper than a simple substance.

【0029】第3の接触形態としては、マグネシウムま
たはマグネシウム合金の溶湯を非ハロゲン系不純物除去
剤のフィルターに流通させて両者を接触させる形態があ
り、好適な一形態である。
As a third contact form, there is a form in which a molten metal of magnesium or a magnesium alloy is passed through a filter of a non-halogen-based impurity removing agent to bring them into contact with each other, which is a preferable form.

【0030】非ハロゲン系不純物除去剤のフィルターに
マグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯を通すとき
の両者の接触面積を適宜選択することにより、不純物の
除去を効率的に素早く行うことができる。また、不純物
除去元素はマグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯
中に殆ど溶解しないことから、フィルターの消耗が少な
く、好都合である。なお、フィルターは、非ハロゲン系
不純物除去剤のみでできていても良いが、鉄、セラミッ
ク等できた母層(例えば、金網等)に不純物除去元素が
コーティング(メッキ、蒸着等)してあるような場合で
も良いし、粒状の非ハロゲン系不純物除去剤を層状に敷
詰め、濾過層を形成しているものでも良い。
By appropriately selecting the contact area between the molten magnesium and the magnesium alloy through the filter of the non-halogen impurity removing agent, impurities can be efficiently and quickly removed. Further, since the impurity removing element hardly dissolves in the molten magnesium or magnesium alloy, the filter is less consumed, which is advantageous. The filter may be made of only a non-halogen impurity removing agent, but it is assumed that a base layer (for example, a wire mesh) made of iron, ceramic, or the like is coated (plated, vapor-deposited, etc.) with an impurity removing element. The filter layer may be formed by laying a granular non-halogen-based impurity removing agent in layers.

【0031】また、フィルターの形状若しくは配置を工
夫すると、不純物除去元素と不純物との結合物の沈降を
待つことなく、フィルター部分に不純物を偏析させて、
マグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯から不純物
を除去できるので、マグネシウムまたはマグネシウム合
金の生産性が増して著しく効率的である。
Further, if the shape or arrangement of the filter is devised, the impurities are segregated in the filter portion without waiting for the sedimentation of the combined substance of the impurity removing element and the impurity.
Since impurities can be removed from the molten magnesium or magnesium alloy, the productivity of magnesium or magnesium alloy is increased and the efficiency is extremely high.

【0032】第4の接触形態としては、非ハロゲン系不
純物除去剤を内面にライニングしてある容器(坩堝等)
を使用して、マグネシウムまたはマグネシウム合金を溶
融する形態があり、好適な一形態である。
As a fourth mode of contact, a container (such as a crucible) in which a non-halogen impurity removing agent is lined on its inner surface
Is used to melt magnesium or a magnesium alloy, which is a preferred form.

【0033】特に、その容器の底部付近にライニングし
てあると、不純物除去元素と不純物との結合物がその底
部付近に集中し、沈降に要する時間が極短時間であり、
生産性を向上させるのに好都合である。併せて、坩堝が
鉄製の場合には、坩堝からの鉄の混入がなくまたは抑制
されて好都合である。
In particular, if the container is lined near the bottom of the container, the combined product of the impurity removing element and the impurity concentrates near the bottom, and the time required for sedimentation is extremely short.
This is convenient for improving productivity. In addition, when the crucible is made of iron, it is convenient that iron is not mixed in or suppressed from the crucible.

【0034】また、非ハロゲン系不純物除去剤として
は、前述のとおり不純物除去元素の単体でも、それらを
単数若しくは複数含む化合物でも、合金でも良い。例え
ば、化合物(金属間化合物を含む)には、ホウ化物であ
るホウ化マグネシウム、ホウ化アルミニウム、ホウ化亜
鉛、ホウ化マンガン、ホウ化チタン、ホウ化バナジウ
ム、ホウ化ニオブ、ホウ化ハフニウム、ホウ化モリブデ
ン、酸化ホウ素、ホウ砂、フッ化ホウ素、炭化ホウ素、
窒化ホウ素、ホウ化珪素、等がある。
As described above, the non-halogen impurity removing agent may be a simple substance of the element for removing impurities, a compound containing one or more thereof, or an alloy. For example, compounds (including intermetallic compounds) include borides such as magnesium boride, aluminum boride, zinc boride, manganese boride, titanium boride, vanadium boride, niobium boride, hafnium boride, and boride. Molybdenum fluoride, boron oxide, borax, boron fluoride, boron carbide,
Boron nitride, silicon boride, and the like.

【0035】また、合金には、マグネシウム−ホウ素合
金、アルミニウム−ホウ素合金、亜鉛−ホウ素合金、マ
ンガン−ホウ素合金、チタン−ホウ素合金、バナジウム
−ホウ素合金、ニオブ−ホウ素合金、ハフニウム−ホウ
素合金、モリブデン−ホウ素合金、ジルコニウム−ホウ
素合金、ミッシュメタル−ホウ素合金、チタン−マグネ
シウム合金、チタン−アルミニウム合金、チタン−アル
ミニウム−ホウ素合金、チタン−亜鉛合金、チタン−マ
ンガン合金、チタン−バナジウム合金、チタン−ニオブ
合金、チタン−ハフニウム合金、チタン−モリブデン合
金、その他、バナジウム、ニオブ、ハフニウム及びモリ
ブデンを含む各種化合物や合金等がある。
The alloys include magnesium-boron alloy, aluminum-boron alloy, zinc-boron alloy, manganese-boron alloy, titanium-boron alloy, vanadium-boron alloy, niobium-boron alloy, hafnium-boron alloy, molybdenum alloy -Boron alloy, zirconium-boron alloy, misch metal-boron alloy, titanium-magnesium alloy, titanium-aluminum alloy, titanium-aluminum-boron alloy, titanium-zinc alloy, titanium-manganese alloy, titanium-vanadium alloy, titanium-niobium Alloys, titanium-hafnium alloys, titanium-molybdenum alloys, and various compounds and alloys including vanadium, niobium, hafnium, and molybdenum.

【0036】[0036]

【実施例】以下に実施例を示しつつ、本発明を具体的に
説明する。 (製造) (1)第1実施例 目標組成をアルミニウム(Al)9重量%−亜鉛(Z
n)1重量%とする代表的なマグネシウム合金(AZ9
1合金:Mg−9%Al−1%Zn)を本発明の第1実
施例とした。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. (Manufacturing) (1) First Example The target composition was 9% by weight of aluminum (Al) -zinc (Z
n) 1% by weight of a typical magnesium alloy (AZ9
1 alloy: Mg-9% Al-1% Zn) was used as the first embodiment of the present invention.

【0037】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、使用した素材は表1に示す純マグネシウム(9
9.9%)と純アルミニウム(99.99%)と純亜鉛
(99.99%)とであり、純度の高い原料素材を用い
ても、不純物として既に鉄を0.025%以上含むこと
が解る。
In preparing the molten magnesium alloy, the material used was pure magnesium (9
9.9%), pure aluminum (99.99%), and pure zinc (99.99%). Even if a high-purity raw material is used, iron may already contain 0.025% or more as an impurity. I understand.

【0038】これらの素材をステンレス鋼(SUS43
0)製の坩堝に入れ、電気炉の中で加熱して溶解し、約
1Kgのマグネシウム合金の溶湯を作った。このとき、
坩堝からの鉄の混入をできるだけ避けるため、内面に酸
化マグネシウム(MgO)でライニングした坩堝を用い
た。次にこの溶湯を加熱して750℃に達したところ
で、ホウ素単体からなる長さ2〜3mmのペレット状粒
子をその溶湯上部から添加した。この添加量は、ホウ素
(B)0.5重量%を目標とした。
These materials are made of stainless steel (SUS43)
0), and melted by heating in an electric furnace to prepare a molten magnesium alloy of about 1 kg. At this time,
In order to avoid mixing of iron from the crucible as much as possible, a crucible lined with magnesium oxide (MgO) on the inner surface was used. Next, when the molten metal was heated to reach 750 ° C., pellet-like particles having a length of 2 to 3 mm made of a simple substance of boron were added from above the molten metal. This addition amount aimed at 0.5% by weight of boron (B).

【0039】なお、このペレット状粒子のホウ素単体の
純度は99.5%で、不純物である鉄は0.02%含ま
れていた。更に、この溶湯をホスホライザーを用いて約
1分間攪拌した後、750℃×10分間鎮静保持した。
The pellet-like particles had a purity of boron alone of 99.5%, and contained 0.02% of iron as an impurity. Further, the melt was stirred for about 1 minute using a phosphorizer, and then sedated at 750 ° C. for 10 minutes.

【0040】その後、坩堝を電気炉内から取出し、注湯
温度を700℃としてマグネシウム合金の溶湯を坩堝の
上部から金型にゆっくりと流し込んで、鋳物を製作し、
これを試験片とした。試験片は、長さ190mmで、下
底幅30mm×上底幅40mm×高さ40mmの逆台形
断面をもつ棒状である。この間、マグネシウム合金溶湯
の酸化燃焼を防止するために、その溶湯表面に少量のS
6ガス(99.99%)を吹付けた状態で鋳造を行っ
た。
After that, the crucible was taken out of the electric furnace, the molten metal of the magnesium alloy was slowly poured into the mold from the upper part of the crucible at a pouring temperature of 700 ° C. to produce a casting.
This was used as a test piece. The test piece is a bar having a length of 190 mm and an inverted trapezoidal cross section of lower base width 30 mm × upper base width 40 mm × height 40 mm. During this time, a small amount of sulfur is added to the surface of the magnesium alloy melt to prevent oxidative combustion.
Casting was performed with F 6 gas (99.99%) sprayed.

【0041】注湯後、坩堝の底にはマグネシウムに覆わ
れた沈殿物が観察された。この沈殿物は、添加したホウ
素のペレット状粒子と同程度の大きさであった。 (2)第2実施例 目標組成をアルミニウム(Al)9重量%−亜鉛(Z
n)1重量%−マンガン(Mn)0.5重量%とするマ
グネシウム合金(Mg−9%Al−1%Zn−0.5M
n)を本発明の第2実施例とした。
After pouring, a precipitate covered with magnesium was observed at the bottom of the crucible. The precipitate was as large as the added boron pellets. (2) Second Example The target composition was 9% by weight of aluminum (Al) -zinc (Z
n) Magnesium alloy (Mg-9% Al-1% Zn-0.5M) containing 1% by weight-manganese (Mn) 0.5% by weight
n) is the second embodiment of the present invention.

【0042】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
アルミニウム(99.99%)と純亜鉛(99.99
%)及びマグネシウム−マンガン合金(Mg−3.5%
Mn)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure aluminum (99.99%) and pure zinc (99.99%) shown in Table 1 were prepared.
%) And a magnesium-manganese alloy (Mg-3.5%)
Mn).

【0043】以下の工程は第1実施例と同様であり、本
実施例においても、坩堝の底にマグネシウムに覆われた
沈殿物が観察された。この沈殿物は、添加したホウ素の
ペレット状粒子と同程度の大きさであった。 (3)第3実施例 目標組成を第2実施例と同じアルミニウム(Al)9重
量%−亜鉛(Zn)1重量%−マンガン(Mn)0・5
重量%とするマグネシウム合金(Mg−9%Al−1%
Zn−0・5%Mn)を本発明の第3実施例とした。
The following steps are the same as those in the first embodiment. In this embodiment, a precipitate covered with magnesium was observed at the bottom of the crucible. The precipitate was as large as the added boron pellets. (3) Third Example The target composition is the same as that of the second example, 9% by weight of aluminum (Al) -1% by weight of zinc (Zn) -0.5 of manganese (Mn).
Weight% magnesium alloy (Mg-9% Al-1%
Zn-0.5% Mn) was used as a third example of the present invention.

【0044】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
アルミニウム(99.99%)と純亜鉛(99.99
%)及びマグネシウムーマンガン合金(Mg−3.5%
Mn)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure aluminum (99.99%) and pure zinc (99.99%) shown in Table 1 were prepared.
%) And magnesium-manganese alloy (Mg-3.5%
Mn).

【0045】以下の工程は第2実施例と同様であるが、
本実施例では、ホウ素単体の代わりに平均粒径が40μ
mのチタン粒子を溶湯上部から添加した。この添加量は
チタン(Ti)0・5重量%を目標とした。なお、チタ
ン粒子の純度は99.99%で不純物である鉄は0.0
01%含んでいた。
The following steps are the same as in the second embodiment,
In this embodiment, the average particle size is 40 μm instead of boron alone.
m of titanium particles was added from above the melt. This addition amount aimed at 0.5% by weight of titanium (Ti). The purity of the titanium particles was 99.99%, and iron as an impurity was 0.0%.
It contained 01%.

【0046】本実施例において、坩堝の底に少量のスラ
ヅジ状の沈殿物が観察された。 (4)第4実施例 目標組成を第2実施例と同じアルミニウム(Al)9重
量%−亜鉛(Zn)1重量%−マンガン(Mn)0・5
重量%とするマグネシウム合金(Mg−9%Al−1%
Zn−0.5%Mn)を本究明の第4実施例とした。
In this example, a small amount of sludge-like precipitate was observed at the bottom of the crucible. (4) Fourth Embodiment Same target composition as in the second embodiment: aluminum (Al) 9% by weight-zinc (Zn) 1% by weight-manganese (Mn) 0.5
Weight% magnesium alloy (Mg-9% Al-1%
Zn-0.5% Mn) was used as the fourth example of the present invention.

【0047】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
アルミニウム(99.99%)と純亜鉛(99.99
%)及びマグネシウム−マンガン合金(Mg−3.5%
Mn)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure aluminum (99.99%) and pure zinc (99.99%) shown in Table 1 were prepared.
%) And a magnesium-manganese alloy (Mg-3.5%)
Mn).

【0048】以下の工程は第2実施例と同様であるが、
本実施例では、ホウ素単体の代わりに、バナジウム
(V)単体からなる長さが2〜5mmのフレーク状の粒
子を溶湯上部から添加した。この添加量はバナジウム
0.5重量%を目標とした。なお、バナジウム粒子の純
度は99.9%で不純物である鉄は0.004%含んで
いた。
The following steps are the same as in the second embodiment,
In the present example, instead of boron alone, flaky particles of vanadium (V) alone having a length of 2 to 5 mm were added from above the molten metal. The addition amount was targeted at 0.5% by weight of vanadium. The vanadium particles had a purity of 99.9% and contained iron as an impurity in an amount of 0.004%.

【0049】本実施例では、坩堝の底にマグネシウムに
覆われた少量のフレーク状の沈殿物が観察された。 (5)第5実施例 目標組成を第2実施例と同じアルミニウム(Al)9重
量%−亜鉛1重量%−マンガン(Mn)0.5重量%と
するマグネシウム合金(Mg−9%Al−1%Zn−
0.5%Mn)を本発明の第5実施例とした。
In this example, a small amount of flake-like precipitate covered with magnesium was observed at the bottom of the crucible. (5) Fifth Embodiment A magnesium alloy (Mg-9% Al-1) having the same target composition as in the second embodiment, 9% by weight of aluminum (Al), 1% by weight of zinc, and 0.5% by weight of manganese (Mn). % Zn-
0.5% Mn) was used as a fifth example of the present invention.

【0050】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
アルミニウム(99.99%)と純亜鉛(99.99
%)及びマグネシウム−マンガン合金(Mg−3.5%
Mn)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure aluminum (99.99%) and pure zinc (99.99%) shown in Table 1 were prepared.
%) And a magnesium-manganese alloy (Mg-3.5%)
Mn).

【0051】以下の工程は第2実施例と同様であるが、
本実施例では、ホウ素単体の代わりに、ニオブ(Nb)
単体からなる長さが1〜3mmのペレット状の粒子を溶
湯上部から添加した。この添加量はニオブ0.5重量%
を目標とした。なお、ニオブ粒子の純度は99.9%
で、不純物である鉄は0.001%含んでいた。
The following steps are the same as in the second embodiment,
In this embodiment, niobium (Nb) is used instead of boron alone.
Pellet-shaped particles having a length of 1 to 3 mm made of a simple substance were added from above the molten metal. This addition amount is 0.5 wt% niobium.
Was targeted. The niobium particles had a purity of 99.9%.
In this case, the content of iron as an impurity was 0.001%.

【0052】本実施例において、坩堝の底にマグネシウ
ムに覆われた少量のペレット状の沈殿物が観察された。 (6)第6実施例 目標組成をアルミニウム(Al)9重量%−亜鉛(Z
n)1重量%−マンガン(Mn)0.5重量%−ホウ素
(B)0.38重量%とするマグネシウム合金(Mg−
9%Al−1%Zn−0.5%Mn−0.38%B)を
本発明の第6実施例とした。
In this example, a small amount of pellet-like precipitate covered with magnesium was observed at the bottom of the crucible. (6) Sixth Example The target composition was 9% by weight of aluminum (Al) -zinc (Z
n) Magnesium alloy (Mg-0.5%) containing 1% by weight, 0.5% by weight of manganese (Mn) and 0.38% by weight of boron (B).
9% Al-1% Zn-0.5% Mn-0.38% B) was used as the sixth example of the present invention.

【0053】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
亜鉛(99.99%)とマグネシウム−マンガン合金
(Mg−3.5%Mn)及びホウ素−アルミニウムの化
合物を含有するアルミニウム−ホウ素合金の第1のロッ
ド(Al−4%B:No.1)を用いた。なお、このア
ルミニウム−ホウ素合金の第1のロッドは、粒径が5〜
10μm程度の大きさのホウ素−アルミニウム化合物を
主に含む合金である。このAl−4%B合金の組織写真
を、図1に示す。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure zinc (99.99%), magnesium-manganese alloy (Mg-3.5% Mn) and boron shown in Table 1 were prepared. A first rod of an aluminum-boron alloy containing a compound of aluminum (Al-4% B: No. 1) was used. The first rod of this aluminum-boron alloy has a particle size of 5 to 5.
An alloy mainly containing a boron-aluminum compound having a size of about 10 μm. FIG. 1 shows a photograph of the structure of the Al-4% B alloy.

【0054】これらの素材をステンレス鋼(SUS43
0)製の坩堝に入れ、電気炉の中で加熱して溶解し、約
1Kgのマグネシウム合金の溶湯を作った。このとき、
坩堝からの鉄の混入をできるだけ避けるべく、内面に酸
化マグネシウム(MgO)でライニングした坩堝を用い
た。なお、本実施例では、マグネシウム合金素材中に既
にホウ素元素を含むため、第1実施例のようなホウ素の
ペレット状粒子は加えなかった。
These materials are made of stainless steel (SUS43)
0), and melted by heating in an electric furnace to prepare a molten magnesium alloy of about 1 kg. At this time,
In order to avoid mixing of iron from the crucible as much as possible, a crucible lined with magnesium oxide (MgO) on the inner surface was used. In this example, since the elemental boron was already contained in the magnesium alloy material, the pellet-like particles of boron as in the first example were not added.

【0055】次に、この溶湯をホスホライザーを用いて
約1分間攪拌した後、750℃×10分間鎮静保持し
た。その後、坩堝を電気炉内から取出し、注湯温度を7
00℃としてマグネシウム合金の溶湯を坩堝の上部から
金型にゆっくりと流し込んで、鋳物を製作し、これを試
験片とした。試験片の形状は第1実施例と同様である。
この間、マグネシウム合金溶湯の酸化燃焼を防止するた
めに、その溶湯表面に少量のSF6ガス(99.99
%)を吹付けた状態で鋳造を行った。
Next, the melt was stirred for about 1 minute using a phosphorizer, and then sedated at 750 ° C. for 10 minutes. After that, the crucible was taken out of the electric furnace and the pouring temperature was set to 7
At a temperature of 00 ° C., a molten magnesium alloy was slowly poured into the mold from the top of the crucible to produce a casting, which was used as a test piece. The shape of the test piece is the same as in the first embodiment.
During this time, a small amount of SF 6 gas (99.99
%) Was sprayed.

【0056】本実施例においては、坩堝の底に 少量の
スラッジ状の沈殿物が観察された。 (7)第7実施例 目標組成をアルミニウム(Al)9重量%−亜鉛(Z
n)1重量%−ホウ素(B)0.3重量%とするマグネ
シウム合金(Mg−9%Al−1%Zn−0.3%B)
を本発明の第7実施例とした。
In this example, a small amount of sludge-like precipitate was observed at the bottom of the crucible. (7) Seventh Embodiment The target composition was 9% by weight of aluminum (Al) -zinc (Z
n) Magnesium alloy containing 1% by weight-boron (B) 0.3% by weight (Mg-9% Al-1% Zn-0.3% B)
Was set as the seventh embodiment of the present invention.

【0057】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム((99.9%)と
純亜鉛(99.99%)と純アルミニウム(99.99
%)及びホウ素−アルミニウム化合物を含有するアルミ
ニウム−ホウ素合金の第1のロッド(Al−4%B:ロ
ッドNo・1)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure zinc (99.99%) and pure aluminum (99.99%) shown in Table 1 were prepared.
%) And a first rod of an aluminum-boron alloy containing a boron-aluminum compound (Al-4% B: rod No. 1).

【0058】以下の工程は第6実施例と同様であり、本
実施例においても坩堝の底に少量のスラッジ状の沈殿物
が観察された。 (8)第8実施例 目標組成を第6実施例と同じアルミニウム(Al)9重
量%−亜鉛(Zn)1重量%−マンガン(Mn)0.5
重量%−ホウ素(B)0.38重量%とするマグネシウ
ム合金(Mg−9%Al−1%Zn−0.5%Mn−
0.38%B)を本発明の第8実施例とした。
The following steps are the same as in the sixth embodiment. In this embodiment, a small amount of sludge-like precipitate was observed at the bottom of the crucible. (8) Eighth Example The target composition is the same as that of the sixth example, 9% by weight of aluminum (Al) -1% by weight of zinc (Zn) -0.5 of manganese (Mn).
% By weight-magnesium alloy containing 0.38% by weight of boron (B) (Mg-9% Al-1% Zn-0.5% Mn-
0.38% B) was defined as an eighth embodiment of the present invention.

【0059】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
亜鉛(99.99%)とマグネシウム−マンガン合金
(Mg−3.5%Mn)及びホウ素−アルミニウム化合
物を含有するアルミニウム−ホウ素合金の第2のロッド
(Al−4%B:ロッドNo.2)を用いた。なお、こ
のアルミニウム−ホウ素合金の第2のロッドは、粒径が
2〜5μm程度の大きさのホウ素−アルミニウム化合物
を主に含む合金であり、第1ロッドより微細なホウ素−
アルミニウム化合物を含むものである。このAl−4%
B合金の組織写真を、図2に示す。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure zinc (99.99%), magnesium-manganese alloy (Mg-3.5% Mn) and boron shown in Table 1 were prepared. -A second rod of an aluminum-boron alloy containing an aluminum compound (Al-4% B: rod No. 2) was used. The second rod of this aluminum-boron alloy is an alloy mainly containing a boron-aluminum compound having a particle size of about 2 to 5 μm, and is a finer boron-aluminum compound than the first rod.
It contains an aluminum compound. This Al-4%
FIG. 2 shows a structure photograph of the B alloy.

【0060】以下の工程は第6実施例例と同様であり、
本実施例においても坩堝の底に少量のスラッジ状の沈殿
物が観察された。 (9)第9実施例 目標組成を第6実施例と同じアルミニウム(Al)9重
量%−亜鉛(Zn)1重量%−マンガン(Mn)0.5
重量%−ホウ素(B)0.38重量%とするマグネシウ
ム合金(Mg−9%Al−1%Zn−0.5%Mn−
0.38%B)を本発明の第9実施例とした。
The following steps are the same as in the sixth embodiment.
Also in this example, a small amount of sludge-like precipitate was observed at the bottom of the crucible. (9) Ninth Embodiment The same target composition as in the sixth embodiment, aluminum (Al) 9% by weight-zinc (Zn) 1% by weight-manganese (Mn) 0.5
% By weight-magnesium alloy containing 0.38% by weight of boron (B) (Mg-9% Al-1% Zn-0.5% Mn-
0.38% B) was defined as a ninth embodiment of the present invention.

【0061】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
亜鉛(99.99%)とマグネシウム−マンガン合金
(Mg−3.5%Mn)及びホウ素一アルミニウム化合
物を含有するアルミニウム−ホウ素合金の第1のロッド
(Al−4%B:ロッドNo.1)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure zinc (99.99%), magnesium-manganese alloy (Mg-3.5% Mn) and boron shown in Table 1 were prepared. A first rod (Al-4% B: rod No. 1) of an aluminum-boron alloy containing a monoaluminum compound was used.

【0062】以下の工程は第6実施例と同様であるが、
ホスホライザーを用いた約1分間の攪拌に代り、スクリ
ュー状の攪拌子を用いて450rpmで10分間の攪拌
を行った。その後、750℃×10分間鎮静保持した。
本実施例においても、坩堝の底に少量のスラッジ状の沈
殿物が観察された。 (10)第10実施例 目標組成をアルミニウム(Al)9重量%−亜鉛(Z
n)1重量%−マンガン(Mn)0.5重量%−チタン
(Ti)0.45重量%とするマグネシウム合金(Mg
−9%Al−1%Zn−0.5%Mn−0.45%T
i)を本発明の第10実施例とした。
The following steps are the same as in the sixth embodiment,
Instead of stirring for about 1 minute using a phosphorizer, stirring was performed for 10 minutes at 450 rpm using a screw-shaped stirrer. Thereafter, the sedation was maintained at 750 ° C. for 10 minutes.
Also in this example, a small amount of sludge-like precipitate was observed at the bottom of the crucible. (10) Tenth Example The target composition was 9% by weight of aluminum (Al) -zinc (Z
n) Magnesium alloy (Mg) containing 1% by weight, 0.5% by weight of manganese (Mn) and 0.45% by weight of titanium (Ti)
-9% Al-1% Zn-0.5% Mn-0.45% T
i) is the tenth embodiment of the present invention.

【0063】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
亜鉛(99.99%)とマグネシウム−マンガン合金
(Mg−3.5%Mn)及びチタン−アルミニウム化合
物(Al3Ti)を含有するアルミニウム−チタン合金
(Al−5%Ti)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure zinc (99.99%), magnesium-manganese alloy (Mg-3.5% Mn) and titanium -An aluminum-titanium alloy (Al-5% Ti) containing an aluminum compound (Al 3 Ti) was used.

【0064】以下の工程は第6実施例と同様であり、本
実施例においても、坩堝の底に少量のスラッジ状の沈殿
物が観察された。 (11)第11実施例 目標組成をアルミニウム(Al)9重量%−亜鉛(Z
n)1重量%−マンガン(Mn)0.5重量%−チタン
(Ti)0.45重量%−ホウ素(B)0.1重量%と
するマグネシウム合金(Mg−9%Al−1%Zn−
0.5%Mn−0.45%Ti−0.1%B)を本発明
の第11実施例とした。
The following steps are the same as in the sixth embodiment. In this embodiment, a small amount of sludge-like precipitate was observed at the bottom of the crucible. (11) Eleventh Example The target composition was 9% by weight of aluminum (Al) -zinc (Z
n) Magnesium alloy (Mg-9% Al-1% Zn-) containing 1% by weight, 0.5% by weight of manganese (Mn), 0.45% by weight of titanium (Ti), and 0.1% by weight of boron (B).
0.5% Mn-0.45% Ti-0.1% B) was used as an eleventh example of the present invention.

【0065】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
亜鉛(99.99%)とマグネシウム−マンガン合金
(Mg−3.5%Mn)及びチタン−アルミニウム化合
物(Al3Ti)及びホウ素−チタン化合物(TiB2
を含有するアルミニウム−チタン−ホウ素合金(Al−
5%Ti−1%B)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure zinc (99.99%), magnesium-manganese alloy (Mg-3.5% Mn) and titanium shown in Table 1 were prepared. - aluminum compounds (Al 3 Ti) and boron - titanium compound (TiB 2)
Aluminum-titanium-boron alloy (Al-
5% Ti-1% B) was used.

【0066】以下の工程は第6実施例と同様であり、本
実施例においても、坩堝の底に少量のスラッジ状の沈殿
物が観察された。 (12)第12実施例 目標組成をアルミニウム(Al)9重量%−亜鉛(Z
n)1重量%−マンガン(Mn)0.5重量%−バナジ
ウム(V)0.45重量%とするマグネシウム合金(M
g−9%Al−1%Zn−0.5%Mn−0.45%
V)を本発明の第12実施例とした。
The following steps are the same as those in the sixth embodiment. In this embodiment, a small amount of sludge-like precipitate was observed at the bottom of the crucible. (12) Twelfth Example The target composition was 9% by weight of aluminum (Al) -zinc (Z
n) Magnesium alloy (M) containing 1% by weight, 0.5% by weight of manganese (Mn), and 0.45% by weight of vanadium (V)
g-9% Al-1% Zn-0.5% Mn-0.45%
V) is the twelfth embodiment of the present invention.

【0067】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
亜鉛(99.99%)とマグネシウム−マンガン合金
(Mg−3.5%Mn)及びアルミニウム−バナジウム
化合物(Al3V)を含有するアルミニウム−バナジウ
ム合金(Al−5%V)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure zinc (99.99%), magnesium-manganese alloy (Mg-3.5% Mn), aluminum and -An aluminum-vanadium alloy (Al-5% V) containing a vanadium compound (Al3V) was used.

【0068】以下の工程は第6実施例と同様であり、本
実施例においても坩堝の底に少量のスラッジ状の沈殿物
が観察された。 (13)第1比較例 目標組成をアルミニウム(Al)9重量%−亜鉛(Z
n)1重量%とするマグネシウム合金(Mg−9%Al
−1%Zn)を第1比較例とした。
The following steps are the same as in the sixth embodiment, and in this embodiment, a small amount of sludge-like precipitate was observed at the bottom of the crucible. (13) First Comparative Example The target composition was 9% by weight of aluminum (Al) -zinc (Z
n) Magnesium alloy (Mg-9% Al
-1% Zn) as a first comparative example.

【0069】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
アルミニウム(99.99%)と純亜鉛(99.99
%)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure aluminum (99.99%) and pure zinc (99.99%) shown in Table 1 were prepared.
%).

【0070】これらの素材をステンレス鋼(SUS43
0)製の坩堝に入れ、電気炉の中で加熱して溶解し、約
1Kgのマグネシウム合金の溶湯を作った。このとき、
坩堝からの鉄の混入をできるだけ避けるべく、坩堝の内
面を酸化マグネシウム(MgO)でライニングした。比
較例では、ホウ素のペレット状粒子は加えなかった。
These materials were made of stainless steel (SUS43)
0), and melted by heating in an electric furnace to prepare a molten magnesium alloy of about 1 kg. At this time,
The inner surface of the crucible was lined with magnesium oxide (MgO) in order to avoid mixing of iron from the crucible as much as possible. In the comparative example, no pellet-like particles of boron were added.

【0071】この溶湯をホスホライザーを用いて、実施
例と同様に、約1分間攪拌した後、750℃×10分間
鎮静保持した。その後、坩堝を電気炉内から取出し、注
湯温度を700℃としてマグネシウム合金の溶湯を坩堝
の上部から金型にゆっくりと流し込んで、鋳物を製作
し、これを試験片とした。試験片の形状は、第1実施例
と同様である。この間、マグネシウム合金溶湯の酸化燃
焼を防止するために、その溶湯表面に少量のSF6ガス
(99.99%)を吹付けた状態で鋳造を行った。
The melt was stirred for about 1 minute using a phosphorizer in the same manner as in the example, and then sedated at 750 ° C. for 10 minutes. Thereafter, the crucible was taken out of the electric furnace, the molten metal of the magnesium alloy was slowly poured into the mold from the top of the crucible at a pouring temperature of 700 ° C. to produce a casting, which was used as a test piece. The shape of the test piece is the same as in the first embodiment. During this time, in order to prevent oxidative combustion of the magnesium alloy melt, casting was performed in a state where a small amount of SF 6 gas (99.99%) was sprayed on the surface of the melt.

【0072】本比較例においては坩堝の底に沈殿物はほ
とんど観察されなかった。 (14)第2比較例 目標組成をアルミニウム(Al)9重量%−亜鉛(Z
n)1重量%−マンガン(Mn)0.5重量%とするマ
グネシウム合金(Mg−9%Al−1%Zn−0.5M
n)を第2比較例とした。
In this comparative example, almost no precipitate was observed at the bottom of the crucible. (14) Second Comparative Example The target composition was 9% by weight of aluminum (Al) -zinc (Z
n) Magnesium alloy (Mg-9% Al-1% Zn-0.5M) containing 1% by weight-manganese (Mn) 0.5% by weight
n) was used as a second comparative example.

【0073】このマグネシウム合金の溶湯を調整するに
あたり、表1に示す純マグネシウム(99.9%)と純
アルミニウム(99.99%)と純亜鉛(99.99
%)及びマグネシウム−マンガン合金(Mg−3.5%
Mn)を用いた。
In preparing the molten magnesium alloy, pure magnesium (99.9%), pure aluminum (99.99%), and pure zinc (99.99%) shown in Table 1 were prepared.
%) And a magnesium-manganese alloy (Mg-3.5%)
Mn).

【0074】以下の工程は第1比較例と同様であり、本
比較例においても、坩堝の底には殆ど沈殿物が観察され
なかった。
The subsequent steps were the same as in the first comparative example. In this comparative example, almost no precipitate was observed at the bottom of the crucible.

【0075】[0075]

【表1】 [Table 1]

【0076】(試験片の分析及び評価)第1〜12実施
例及び第1、2比較例について、各化学組成の分析結果
を表2に示す。
(Analysis and Evaluation of Test Specimens) Table 2 shows the analysis results of the chemical compositions of the first to twelfth examples and the first and second comparative examples.

【0077】分析試料 実施例および比較例共に、得られた鋳物試験片(上底幅
40mm×下底幅30mm×高さ40mm×長さ190
mm)のほぼ中央部からドリル切削して得られたもの
を、分析試料とした。
Analytical Samples In both the examples and comparative examples, the obtained cast test pieces (upper bottom width 40 mm × lower bottom width 30 mm × height 40 mm × length 190 mm)
mm), a sample obtained by drilling from a substantially central portion was used as an analysis sample.

【0078】分析方法 分析方法としては、誘導結合プラズマ(ICP)発光分
析法、吸光光度法、重量法、XRF(蛍光X線分析法)
を用いた。 (1)第1〜5実施例について ホウ素、チタン、ニオブおよびバナジウム単体粒子を
加えた実施例は、これらを加えなかった比較例に較べ、
不純物である鉄の含有量が減少していることが解る。特
に、チタン、バナジウムを添加したときにその効果が大
きかった。
Analytical methods Analytical methods include inductively coupled plasma (ICP) emission analysis, absorption spectroscopy, gravimetry, and XRF (X-ray fluorescence analysis).
Was used. (1) About Examples 1 to 5 Examples in which boron, titanium, niobium and vanadium simple particles were added, as compared with Comparative Examples in which these were not added,
It turns out that the content of iron which is an impurity has decreased. In particular, the effect was great when titanium and vanadium were added.

【0079】また、このとき試験片中のホウ素、チタ
ン、ニオブおよびバナジウムは0.004重量%以下で
あった。これら不純物除去元素はマグネシウム合金溶湯
中に、非常に僅かしか溶解していなかったことが解る。
特に、不純物除去元素の一種であるホウ素を含む非ハロ
ゲン系不純物除去剤を用いると、非常に高純度のマグネ
シウムまたはマグネシウム合金が得られることが解る。 (2)第6〜9実施例について マグネシウムの溶湯中に、不純物除去元素の一種であ
るホウ素を含む非ハロゲン系不純物除去剤を加えること
によって、いずれの場合も不純物である鉄は除去され
た。
At this time, the content of boron, titanium, niobium and vanadium in the test piece was 0.004% by weight or less. It can be seen that these impurity removing elements were very little dissolved in the magnesium alloy melt.
In particular, it can be seen that extremely high-purity magnesium or magnesium alloy can be obtained by using a non-halogen-based impurity removing agent containing boron, which is one of the impurity removing elements. (2) Sixth to Ninth Examples By adding a non-halogen-based impurity removing agent containing boron, which is one of the impurity removing elements, to the magnesium melt, iron as an impurity was removed in each case.

【0080】ここで、ホウ素の単体を加えた第1、2実
施例より、Al−B合金としてホウ素化合物をマグネシ
ウム合金の溶湯中に加えた第6および第7実施例の方が
鉄の除去に有効であった。これは、ホウ素とマグネシウ
ムの溶湯との濡れ性に比べて、ホウ素−アルミニウム化
合物とマグネシウムの溶湯との濡れ性の方が優れてお
り、ホウ素化合物と不純物である鉄との結合が容易であ
ったためと考えられる。
Here, the sixth and seventh embodiments in which a boron compound is added as an Al-B alloy into a molten magnesium alloy are more effective in removing iron than the first and second embodiments in which a simple substance of boron is added. Was effective. This is because the wettability between the boron-aluminum compound and the magnesium melt was superior to the wettability between the boron and the magnesium melt and the bond between the boron compound and the impurity iron was easy. it is conceivable that.

【0081】第6実施例のホウ素とマンガンとを同時
に加えた場合と、第7実施例のホウ素のみを加えた場合
の鉄の濃度は、ほぼ同じであった。同様に、第1、第2
実施例および第1、第2比較例からも解るように、マン
ガンは鉄と化合物を生成するが、鉄の沈殿除去は、本発
明の不純物除去元素ほど有効ではないことが解った。
The iron concentration in the case where boron and manganese in the sixth embodiment were added simultaneously and the case where only boron in the seventh embodiment was added were almost the same. Similarly, the first and second
As can be seen from the examples and the first and second comparative examples, it was found that manganese forms a compound with iron, but the removal of precipitated iron is not as effective as the impurity removing element of the present invention.

【0082】これは、マンガンがマグネシウム中に溶
解、固溶し易く、溶解したマンガンが鉄と結合しても非
常に微細であり、一般にマグネシウム溶湯中に生成する
といわれているMn−Fe−Al化合物がマグネシウム
溶湯中に溶入しやすいためと考えられる。
This is because the manganese is easily dissolved and solid-dissolved in magnesium, and the dissolved manganese is very fine even when combined with iron, and is generally a Mn-Fe-Al compound which is said to be formed in molten magnesium. It is thought that this is because it easily penetrates into the molten magnesium.

【0083】これにも拘らず、マンガンと鉄との化合物
を粗大化させてマグネシウム溶湯中に沈殿させ、その化
合物をマグネシウム溶湯中から分離するためには、マン
ガン添加量を多くするか、若しくは攪拌後の鎮静時間を
長くする必要がある。従って、マンガンを用いた不純物
除去は、原料的にも、時間的にも、本発明の不純物除去
元素ほど効率的ではない、と考える。勿論、マンガンを
含有する場合でも、本発明の各実施例で示したように、
ホウ素等の不純物除去元素を併せて含むようにすれば、
効率的に不純物は除去される。
Nevertheless, in order to coarsen the compound of manganese and iron and precipitate it in the molten magnesium, and to separate the compound from the molten magnesium, the amount of manganese added must be increased or the stirring must be carried out. It is necessary to prolong the sedation time afterwards. Therefore, it is considered that impurity removal using manganese is not as efficient as the impurity removal element of the present invention in terms of raw materials and time. Of course, even when manganese is contained, as shown in each example of the present invention,
If it also contains an impurity removing element such as boron,
The impurities are efficiently removed.

【0084】第6および第8実施例は同一目標組成で
あり、加えたホウ素量は同一であったが、第8実施例の
方が鉄を顕著に除去した。
The sixth and eighth embodiments had the same target composition and the same amount of boron added, but the eighth embodiment significantly removed iron.

【0085】第6実施例におけるマグネシウム溶湯中の
沈殿物をEPMAにより観察した。これによると、鉄
は、ホウ素−アルミニウム化合物の周辺に偏在してお
り、ホウ素−アルミニウム化合物の表面部に結合して沈
殿することが明らかとなった。これより、不純物除去元
素であるホウ素、あるいはホウ素−アルミニウム化合物
は、その表面積が大きいほど、マグネシウム溶湯中に含
まれる不純物との結合が容易となり、不純物が有効に除
去されると考えられる。
The precipitate in the molten magnesium in the sixth embodiment was observed by EPMA. According to this, it was clarified that iron was unevenly distributed around the boron-aluminum compound and bound to the surface of the boron-aluminum compound to precipitate. From this, it is considered that the larger the surface area of boron or the boron-aluminum compound as the impurity removing element, the easier it is to bond with the impurities contained in the molten magnesium and the impurities are effectively removed.

【0086】前述したように、第6実施例に用いたAl
−4%B合金中のホウ素−アルミニウム化合物は、粒径
が5〜10μm程度の大きさであったのに対し、第8実
施例で用いたAl−4%B合金中のホウ素−アルミニウ
ム化合物は、粒径が2〜5μm程度の大きさであった。
これより、第8実施例中のホウ素−アルミニウム化合物
の表面積は第6実施例中のホウ素−アルミニウム化合物
の表面積の数倍であると推定される。第8実施例と第6
実施例とでは、加えたホウ素量は同一であり、ホウ素化
合物の表面積が大きい第8実施例において、不純物除去
元素であるホウ素化合物の添加が鉄の除去により有効に
作用したと考えられる。
As described above, the Al used in the sixth embodiment
The boron-aluminum compound in the -4% B alloy had a particle size of about 5 to 10 μm, whereas the boron-aluminum compound in the Al-4% B alloy used in the eighth embodiment was And the particle size was about 2 to 5 μm.
From this, it is estimated that the surface area of the boron-aluminum compound in the eighth embodiment is several times the surface area of the boron-aluminum compound in the sixth embodiment. Eighth embodiment and sixth
It is considered that the amount of boron added was the same as in the example, and in the eighth example in which the surface area of the boron compound was large, the addition of the boron compound as an impurity removing element had more effect on the removal of iron.

【0087】このように、微粒子を用いることによって
非ハロゲン系不純物除去剤の表面積を大きくすれば、よ
り少量の不純物除去剤で十分な不純物除去の効果を上げ
ることができることが解る。
As described above, if the surface area of the non-halogen impurity removing agent is increased by using the fine particles, it is understood that a sufficient impurity removing effect can be improved with a smaller amount of the impurity removing agent.

【0088】第6および第9実施例は同一目標組成と
したが、第6実施例に対して第9実施例は、溶湯の攪拌
時間を約10倍にした。この結果、不純物である鉄の濃
度は1/5以下に激減した。これは、マグネシウム溶湯
中でのホウ素化合物と鉄との接触時間を長くしたためと
考えられる。
Although the sixth and ninth embodiments have the same target composition, the ninth embodiment has about ten times the stirring time of the molten metal as compared with the sixth embodiment. As a result, the concentration of iron as an impurity was drastically reduced to 1/5 or less. This is probably because the contact time between the boron compound and iron in the molten magnesium was increased.

【0089】従って、不純物除去剤を少量にしたとして
も、適宜、溶湯の攪拌時間を長くすれば、十分な不純物
除去効果が得られることが解る。もっとも、本発明の不
純物除去元素は不純物との結合が強いため、攪拌時間を
短くしても、通常レベルでは十分な高純度マグネシウム
若しくはマグネシウム合金が得られる。 (3)第6および第10〜12実施例について マグネシウム合金の溶湯中に、不純物除去元素である
ホウ素、チタンおよびバナジウムの1種または2種以上
を含む化合物を加えることにより、不純物である鉄が一
層除去されていることが、第1、2比較例及び第2〜4
実施例と較べると解る。
Therefore, even if the amount of the impurity removing agent is reduced, it is understood that a sufficient impurity removing effect can be obtained by appropriately lengthening the stirring time of the molten metal. However, since the impurity removing element of the present invention has a strong bond with impurities, a sufficiently high purity magnesium or magnesium alloy can be obtained at a normal level even if the stirring time is shortened. (3) Sixth and Tenth to Twelfth Examples By adding a compound containing one or more of boron, titanium, and vanadium as impurity removing elements to a molten magnesium alloy, iron as an impurity is reduced. It is clear that the first and second comparative examples and the second to fourth comparative examples
It is understood from comparison with the embodiment.

【0090】また、第11実施例から解るように、マグ
ネシウム合金の溶湯中にホウ素とチタンを共に含む場合
には、不純物である鉄が両比較例の1/4以下であり、
著しく低減しているのが解る。また、第12実施例から
解るように、バナジウム化合物を用いたい場合にも鉄は
著しく低減していることが解る。
Further, as can be understood from the eleventh embodiment, when both the boron and titanium are contained in the molten magnesium alloy, iron as an impurity is 1 / or less of those of the comparative examples.
It can be seen that it is significantly reduced. Further, as can be seen from the twelfth embodiment, it is found that iron is significantly reduced when a vanadium compound is desired to be used.

【0091】第6および10〜12実施例の何れの場
合も、不純物除去元素(ホウ素、チタン、バナジウム)
の試験片中の含有量は僅かであるから、これらの元素は
マグネシウム合金溶湯中に殆ど溶解していなかったこと
が解る。特に、第11実施例から解るように、チタン及
びホウ素を共に含む場合には、不純物除去元素であるホ
ウ素の含有量が0.001重量%未満と、非常に少な
く、高純度のマグネシウムまたはマグネシウム合金が得
られることが解る。 (4)全体を通じて ホウ素を加えた第1、2、6〜9実施例と、ホウ素を
加えなかった第3〜5、10、12実施例及び第2比較
例とを較べると、前者の方が著しく試験片中に含有され
るマンガンの量が少ない。
In each of the sixth and tenth to twelfth embodiments, an impurity removing element (boron, titanium, vanadium) was used.
Since the content in the test piece was slight, it was understood that these elements were hardly dissolved in the molten magnesium alloy. In particular, as can be seen from the eleventh embodiment, when both titanium and boron are contained, the content of boron as an impurity removing element is very small, less than 0.001% by weight, and high purity magnesium or magnesium alloy is used. Is obtained. (4) Comparing the first, second, and sixth to ninth examples in which boron was added throughout, and the third to fifth, tenth, and twelfth examples in which boron was not added, and the second comparative example, the former was better. The amount of manganese contained in the test piece is remarkably small.

【0092】第1実施例では元々マンガンの含有量が少
ないが、その試験片中の含有量が0.01%未満である
から、第1比較例と比較すれば、明らかにマンガンの含
有量が低減していることが解る。
Although the content of manganese was originally small in the first example, the content in the test piece was less than 0.01%, so that the content of manganese was clearly lower than that in the first comparative example. It can be seen that it has been reduced.

【0093】従って、ホウ素を不純物除去元素とする
と、不純物である鉄元素のみならず、マンガンをも除去
できることが解る。つまり、ホウ素を不純物除去元素と
して含む非ハロゲン系不純物除去剤を用いると、マンガ
ンを除去することもできる。従って、不純物である鉄元
素等の他、マンガンも併せて除去できるので、一層高純
度のマグネシウムまたはマグネシウム合金が得られるこ
とが解る。
Therefore, it can be understood that when boron is used as an impurity removing element, not only iron element as an impurity but also manganese can be removed. That is, manganese can be removed by using a non-halogen impurity removing agent containing boron as an impurity removing element. Therefore, since manganese can be removed in addition to the iron element and the like as impurities, it is understood that magnesium or a magnesium alloy with higher purity can be obtained.

【0094】逆に、マンガンを所望量含有させたい場
合には、チタン、バナジウム、ニオブ等を不純物除去元
素に含むようにすると一層好適である。これにより、所
望のマンガンの含有量を保持しつつ、不純物である鉄元
素等を除去できて非常に有効である。
Conversely, when it is desired to contain a desired amount of manganese, it is more preferable to include titanium, vanadium, niobium, etc. in the impurity removing element. This is very effective because it is possible to remove impurities such as iron element while maintaining a desired manganese content.

【0095】第1〜5実施例のように、不純物除去元
素をマグネシウム合金の溶湯中に後から添加するのでは
なく、第6〜12実施例のように溶湯を調整するときか
ら不純物除去元素を含めると、溶解工程中において同時
に不純物除去が可能となり効率的である。
Instead of adding the impurity removing element later into the molten magnesium alloy as in the first to fifth embodiments, the impurity removing element is not added when the molten metal is adjusted as in the sixth to twelfth embodiments. When it is included, impurities can be simultaneously removed during the dissolving step, which is efficient.

【0096】また、マグネシウム合金の合金元素である
母合金に、不純物除去元素を含有させてマグネシウム合
金の溶湯に加えると、不純物除去元素が微細な状態で均
一かつ容易にマグネシウム合金の溶湯に混入され、一層
効率的に不純物が除去される。
Further, when a mother alloy which is an alloy element of a magnesium alloy contains an impurity removing element and is added to a molten magnesium alloy, the impurity removing element is finely and uniformly and easily mixed into the molten magnesium alloy. In addition, impurities are more efficiently removed.

【0097】このように第1〜12実施例の何れにし
ろ、本発明の不純物除去元素を含む非ハロゲン系不純物
除去剤を用いると、不純物を効率よく十分に除去できた
ことが解る。
As described above, in any of the first to twelfth embodiments, it can be understood that the use of the non-halogen-based impurity removing agent containing the impurity removing element of the present invention enabled efficient and sufficient removal of impurities.

【0098】本実施例では、不純物除去元素としてホウ
素及びチタン、バナジウム、ニオブを例に取上げて説明
したが、これらに限らず、ハフニウム及びモリブデンを
不純物除去元素とした場合でも同様に、不純物を除去で
きる。これらの金属、化合物は平衡状態図からも推察で
きるように、マグネシウム溶湯中に殆ど溶け込まない。
さらに、不純物と化合物を形成し易いからである。
In the present embodiment, boron and titanium, vanadium, and niobium have been described as examples of impurity removing elements. However, the present invention is not limited to these, and even when hafnium and molybdenum are used as impurity removing elements, impurities are removed in the same manner. it can. As can be inferred from the equilibrium diagram, these metals and compounds hardly dissolve in the molten magnesium.
Further, it is easy to form compounds with impurities.

【0099】なお、本実施例では不純物除去元素の含有
量を0.4〜0.5重量%程度としたが、不純物の量に
応じて調整するのが好ましいのは勿論である。不純物除
去元素の量を増やすほど、不純物除去の効果も増す。実
際には不純物除去元素とマグネシウム若しくはマグネシ
ウム合金の溶湯との接触面積、接触時間を大きくするこ
とが重要である。さらに、不純物の除去量は、不純物除
去元素の種類、添加量および表面積、接触時間、接触温
度等により決定されるものである。
In this embodiment, the content of the impurity removing element is set to about 0.4 to 0.5% by weight, but it is needless to say that the content is preferably adjusted according to the amount of the impurity. The effect of impurity removal increases as the amount of impurity removal elements increases. In practice, it is important to increase the contact area and contact time between the impurity removing element and the molten magnesium or magnesium alloy. Further, the amount of impurities to be removed is determined by the type, amount and surface area of the impurity-removing element, contact time, contact temperature, and the like.

【0100】もっとも、本発明の不純物除去元素は何れ
も、不純物の除去能力が大きいことから、少量の添加で
も十分、効果を発揮する。
However, any of the impurity removing elements of the present invention has a large impurity removing ability, so that even a small amount of the element is sufficiently effective.

【0101】[0101]

【表2】 [Table 2]

【0102】(沈殿物の分析)第1〜5の実施例におい
て、坩堝の底にできた沈殿物をEPMA(Electr
on Probe Xray Micro Analy
zer)により分析した。この分析により、次のことが
解った。
(Analysis of Precipitate) In the first to fifth examples, the precipitate formed at the bottom of the crucible was subjected to EPMA (Electr
on Probe Xray Micro Analysis
zer). The analysis revealed the following.

【0103】非ハロゲン系不純物除去剤として、アルミ
ニウム−ホウ素(Al−4%B)合金を用いた場合に
は、沈殿物中でホウ素の大部分がAlB12若しくはAl
2化合物として存在していた。また、沈殿物中のこれ
らの化合物やその周辺で、鉄、マンガンの濃度が高くな
っていた。従って、アルミニウム−ホウ素化合物と鉄
(Fe)やマンガン(Mn)が結合していることが明ら
かとなった。
When an aluminum-boron (Al-4% B) alloy is used as the non-halogen impurity removing agent, most of boron in the precipitate is AlB 12 or Al
It was present as B 2 compounds. In addition, the concentration of iron and manganese was high in and around these compounds in the precipitate. Therefore, it became clear that the aluminum-boron compound and iron (Fe) and manganese (Mn) were bonded.

【0104】[0104]

【発明の効果】本発明のマグネシウムまたはマグネシウ
ム合金中の不純物除去方法を用いると、不純物を容易に
効率よく除去できる。また、マグネシウムまたはマグネ
シウム合金中への不純物除去元素自体の固溶若しくは混
入が非常に少ないため、高純度マグネシウムまたは所望
の組成をもつマグネシウム合金を容易に得ることができ
る。
According to the method for removing impurities in magnesium or magnesium alloy of the present invention, impurities can be removed easily and efficiently. Further, since solid solution or mixing of the impurity removing element itself into magnesium or a magnesium alloy is extremely small, high-purity magnesium or a magnesium alloy having a desired composition can be easily obtained.

【0105】[0105]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第6実施例で用いたアルミニウム−ホ
ウ素合金(Al−4%B:No.1)の組織写真であ
る。
FIG. 1 is a structural photograph of an aluminum-boron alloy (Al-4% B: No. 1) used in a sixth embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第8実施例で用いたアルミニウム−ホ
ウ素合金(Al−4%B:No.2)の組織写真であ
る。
FIG. 2 is a structural photograph of an aluminum-boron alloy (Al-4% B: No. 2) used in an eighth example of the present invention.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年7月28日(1999.7.2
8)
[Submission date] July 28, 1999 (July 7, 1999
8)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 FIG. 2

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川原 博 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 4K001 AA38 BA23 EA04 GA13  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Kawahara F-term in Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. 41-1, Oku-cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi (reference) 4K001 AA38 BA23 EA04 GA13

Claims (1)

【特許請求の範囲】 マグネシウムまたはマグネシウム合金中の不純物除去方
Claims Method for removing impurities from magnesium or magnesium alloy
【請求項1】ホウ素、チタン、バナジウム、ニオブ、ハ
フニウム及びモリブデンからなる不純物除去元素を少な
くとも1種以上を含む非ハロゲン系不純物除去剤と、マ
グネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯とを接触させ
て、該溶湯中に含まれる不純物を除去することを特徴と
するマグネシウムまたはマグネシウム合金中の不純物除
去方法。
1. A non-halogen impurity removing agent containing at least one or more impurity removing elements consisting of boron, titanium, vanadium, niobium, hafnium and molybdenum, and a molten metal of magnesium or a magnesium alloy. A method for removing impurities from magnesium or a magnesium alloy, comprising removing impurities contained therein.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100425711C (en) * 2005-10-24 2008-10-15 安徽工业大学 Calcium vanadate (phosphate) solid solution vanadium-rich mineral and preparing process thereof
RU2669671C1 (en) * 2017-09-12 2018-10-12 Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of purification of magnesium from impurities

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