JP2001316745A - ホウ素含有Ａｌ基合金およびその製造方法 - Google Patents
ホウ素含有Ａｌ基合金およびその製造方法Info
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- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/08—Metals; Alloys; Cermets, i.e. sintered mixtures of ceramics and metals
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温強度やクリープ強度等の高温での機械的
特性が長期間に亘って安定して発揮することができると
共に、合金中に化合物として存在し得るホウ素が偏析を
防止してより良好な中性子吸収作用を材料全体に亘って
発揮することのできるホウ素含有Ａｌ基合金、およびこ
うしたホウ素含有Ａｌ基合金を製造するための有用な方
法を提供する。 【解決手段】 Ｂ：０．５〜１０％を含有すると共に、
10Ｂ／（10Ｂ＋11Ｂ）≧３０％を満足し、且つＢを含有
する化合物のサイズが３００μｍ以下である。また、本
発明のホウ素含有Ａｌ基合金は、溶解温度を９５０℃を
超える温度とすると共に、８００〜９５０℃の温度範囲
で鋳込むこととし、この際９５０℃から鋳込み温度まで
の保持時間を６０〜１８００秒とすることによって得ら
れる。
特性が長期間に亘って安定して発揮することができると
共に、合金中に化合物として存在し得るホウ素が偏析を
防止してより良好な中性子吸収作用を材料全体に亘って
発揮することのできるホウ素含有Ａｌ基合金、およびこ
うしたホウ素含有Ａｌ基合金を製造するための有用な方
法を提供する。 【解決手段】 Ｂ：０．５〜１０％を含有すると共に、
10Ｂ／（10Ｂ＋11Ｂ）≧３０％を満足し、且つＢを含有
する化合物のサイズが３００μｍ以下である。また、本
発明のホウ素含有Ａｌ基合金は、溶解温度を９５０℃を
超える温度とすると共に、８００〜９５０℃の温度範囲
で鋳込むこととし、この際９５０℃から鋳込み温度まで
の保持時間を６０〜１８００秒とすることによって得ら
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中性子を放射する
使用済み核燃料の輸送容器や貯蔵容器等の構造用材料と
して有用な、再臨界防止作用や中性子吸収作用を有する
ホウ素含有Ａｌ基合金およびその製造方法に関するもの
である。
使用済み核燃料の輸送容器や貯蔵容器等の構造用材料と
して有用な、再臨界防止作用や中性子吸収作用を有する
ホウ素含有Ａｌ基合金およびその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】使用済み核燃料を長期間安定に、しかも
再臨界状態とすることがなく、また放射線を漏洩させる
ことなく貯蔵するために、これまでその容器自体の設計
や用いる材料に関して種々検討されてきた。特に、これ
らの用途に用いられる材料には、材料自体に中性子線等
の遮蔽・吸収能力があることや使用済み核燃料を効率よ
く冷却できること等の特性が要求される。上記の様な使
用済み核燃料は１００〜３００℃程度の熱を持ってお
り、またこうした核燃料は数十年の長期間に亘って貯蔵
される必要があるとされている。従って、この様な使用
済み核燃料を貯蔵する容器に用いられる材料としては、
高温強度やクリープ強度等の高温での機械的特性につい
ても安定して発揮されることが要求される。
再臨界状態とすることがなく、また放射線を漏洩させる
ことなく貯蔵するために、これまでその容器自体の設計
や用いる材料に関して種々検討されてきた。特に、これ
らの用途に用いられる材料には、材料自体に中性子線等
の遮蔽・吸収能力があることや使用済み核燃料を効率よ
く冷却できること等の特性が要求される。上記の様な使
用済み核燃料は１００〜３００℃程度の熱を持ってお
り、またこうした核燃料は数十年の長期間に亘って貯蔵
される必要があるとされている。従って、この様な使用
済み核燃料を貯蔵する容器に用いられる材料としては、
高温強度やクリープ強度等の高温での機械的特性につい
ても安定して発揮されることが要求される。
【０００３】使用済み核燃料の輸送容器や貯蔵容器等の
構造用材料としては、従来からホウ素を含有させたＡｌ
基合金が多用されており、このＡｌ基合金は中性子の遮
蔽・吸収作用に優れたものであるとされている。そし
て、こうしたホウ素含有Ａｌ基合金においては、中性子
の遮蔽・吸収のために含有されるホウ素によって、Ａｌ
基合金本来の機械的物理的特性が損なわれないように、
様々な工夫がなされてきた。
構造用材料としては、従来からホウ素を含有させたＡｌ
基合金が多用されており、このＡｌ基合金は中性子の遮
蔽・吸収作用に優れたものであるとされている。そし
て、こうしたホウ素含有Ａｌ基合金においては、中性子
の遮蔽・吸収のために含有されるホウ素によって、Ａｌ
基合金本来の機械的物理的特性が損なわれないように、
様々な工夫がなされてきた。
【０００４】例えば、Ａｌ基合金が成分元素としてＭｇ
を含むものである場合には、添加されたホウ素がＭｇと
金属間化合物を形成して晶析出させてしまうことによっ
て固溶Ｍｇが減少し、その結果として、Ａｌ基合金の強
度が低下してしまうという問題が生じることがある。こ
うした問題を回避するという観点から、例えば特開平１
−３１２０４３号には、Ｍｇを含まないＡｌＢ12化合物
の形態でホウ素を添加することによってＢとＭｇの反応
を抑制し、それらの金属間化合物の生成に基づく強度の
低下を防止する方法が提案されている。また特開平１−
３１２０４４号には、ＢとＭｇの反応を抑制するため
に、１２００℃以上の高温のアルミニウム溶湯中ヘホウ
素を添加して溶解処理を行なう方法も提案されている。
一方、特開平４−３３３５４２号には、ホウ素添加によ
る溶湯の高粘性を原因とする鋳込み性の悪化を防ぐとい
う観点から、６８０〜８５０℃の温度範囲でＫＢＦ4フ
ラックスを添加してＢとＡｌを反応させ、生成したＡｌ
Ｂ2結晶を含むＡｌ−Ｂ合金中にＫ2ＴｉＦ6を少量添加
することによって、粘性の低い鋳込み性の良好なホウ素
含有Ａｌ基合金を得る方法が提案されている。
を含むものである場合には、添加されたホウ素がＭｇと
金属間化合物を形成して晶析出させてしまうことによっ
て固溶Ｍｇが減少し、その結果として、Ａｌ基合金の強
度が低下してしまうという問題が生じることがある。こ
うした問題を回避するという観点から、例えば特開平１
−３１２０４３号には、Ｍｇを含まないＡｌＢ12化合物
の形態でホウ素を添加することによってＢとＭｇの反応
を抑制し、それらの金属間化合物の生成に基づく強度の
低下を防止する方法が提案されている。また特開平１−
３１２０４４号には、ＢとＭｇの反応を抑制するため
に、１２００℃以上の高温のアルミニウム溶湯中ヘホウ
素を添加して溶解処理を行なう方法も提案されている。
一方、特開平４−３３３５４２号には、ホウ素添加によ
る溶湯の高粘性を原因とする鋳込み性の悪化を防ぐとい
う観点から、６８０〜８５０℃の温度範囲でＫＢＦ4フ
ラックスを添加してＢとＡｌを反応させ、生成したＡｌ
Ｂ2結晶を含むＡｌ−Ｂ合金中にＫ2ＴｉＦ6を少量添加
することによって、粘性の低い鋳込み性の良好なホウ素
含有Ａｌ基合金を得る方法が提案されている。
【０００５】発明者らも、上記のようなホウ素含有Ａｌ
基合金の開発について、かねてより研究を進めており、
その研究の一環として特開平９−１６５６３７号のよう
な技術も提案している。この技術は、ホウ素のうち中性
子吸収能力が高い質量数１０の同位体ホウ素10Ｂを９５
％以上（10Ｂ＋11Ｂに対する割合）存在させることによ
ってホウ素含有Ａｌ基合金の中性子吸収能力を高めたも
のであり、しかもこの技術ではホウ素をＡｌＢ2として
Ａｌ合金中に分散・含有させることにより、より安定し
た中性子遮蔽能力を発揮させると共に、スクラップとし
て再利用可能にした工夫も開示している。
基合金の開発について、かねてより研究を進めており、
その研究の一環として特開平９−１６５６３７号のよう
な技術も提案している。この技術は、ホウ素のうち中性
子吸収能力が高い質量数１０の同位体ホウ素10Ｂを９５
％以上（10Ｂ＋11Ｂに対する割合）存在させることによ
ってホウ素含有Ａｌ基合金の中性子吸収能力を高めたも
のであり、しかもこの技術ではホウ素をＡｌＢ2として
Ａｌ合金中に分散・含有させることにより、より安定し
た中性子遮蔽能力を発揮させると共に、スクラップとし
て再利用可能にした工夫も開示している。
【０００６】しかしながら、これまで提案されているホ
ウ素含有Ａｌ基合金（若しくはホウ素含有Ａｌ）では、
使用済み核燃料を貯蔵する容器に用いられる材料として
要求される特性である高温強度やクリープ強度等が長期
間に亘って安定して発揮できないという問題があり、し
かも合金中に化合物として存在し得るホウ素が偏析を起
こして、十分な中性子吸収作用を材料全体に亘って発揮
することが困難な場合もある。
ウ素含有Ａｌ基合金（若しくはホウ素含有Ａｌ）では、
使用済み核燃料を貯蔵する容器に用いられる材料として
要求される特性である高温強度やクリープ強度等が長期
間に亘って安定して発揮できないという問題があり、し
かも合金中に化合物として存在し得るホウ素が偏析を起
こして、十分な中性子吸収作用を材料全体に亘って発揮
することが困難な場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした状況
の下でなされたものであって、その目的は、高温強度や
クリープ強度等の高温での機械的特性が長期間に亘って
安定して発揮することができると共に、合金中に化合物
として存在し得るホウ素が偏析を防止してより良好な中
性子吸収作用を材料全体に亘って発揮することのできる
ホウ素含有Ａｌ基合金、およびこうしたホウ素含有Ａｌ
基合金を製造するための有用な方法を提供することにあ
る。
の下でなされたものであって、その目的は、高温強度や
クリープ強度等の高温での機械的特性が長期間に亘って
安定して発揮することができると共に、合金中に化合物
として存在し得るホウ素が偏析を防止してより良好な中
性子吸収作用を材料全体に亘って発揮することのできる
ホウ素含有Ａｌ基合金、およびこうしたホウ素含有Ａｌ
基合金を製造するための有用な方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すること
のできた本発明のホウ素含有Ａｌ基合金とは、Ｂ：０．
５〜１０％を含有すると共に、10Ｂ／（10Ｂ＋11Ｂ）≧
３０％を満足し、且つＢを含有する化合物のサイズが３
００μｍ以下である点に要旨を有するものである。
のできた本発明のホウ素含有Ａｌ基合金とは、Ｂ：０．
５〜１０％を含有すると共に、10Ｂ／（10Ｂ＋11Ｂ）≧
３０％を満足し、且つＢを含有する化合物のサイズが３
００μｍ以下である点に要旨を有するものである。
【０００９】また、本発明の上記目的は、Ｂ：０．５〜
１０％を含有すると共に、10Ｂ／（ 10Ｂ＋11Ｂ）≧３０
％を満足し、且つＡｌとＢからなる化合物のサイズが３
００μｍ以下である様なホウ素含有Ａｌ基合金によって
も達成される。
１０％を含有すると共に、10Ｂ／（ 10Ｂ＋11Ｂ）≧３０
％を満足し、且つＡｌとＢからなる化合物のサイズが３
００μｍ以下である様なホウ素含有Ａｌ基合金によって
も達成される。
【００１０】更に、本発明の上記目的は、Ｂ：０．５〜
１０％を含有すると共に、10Ｂ／（ 10Ｂ＋11Ｂ）≧３０
％を満足し、且つＡｌとＢの他、Ｍｇ，Ｍｎ，Ｓｉおよ
びＣｕよりなる群から選択される１種以上の成分を含有
する化合物のサイズが３００μｍ以下である様なホウ素
含有Ａｌ基合金によっても達成される。尚、このホウ素
含有Ａｌ基合金においては、Ｍｇ，Ｍｎ，ＳｉおよびＣ
ｕよりなる群から選択される１種以上の成分の合計含有
量が０．０１〜５０原子％であるＢ含有化合物が、Ｂ含
有化合物全体に対する個数割合で５０％以上を占めるも
のであることが好ましい。
１０％を含有すると共に、10Ｂ／（ 10Ｂ＋11Ｂ）≧３０
％を満足し、且つＡｌとＢの他、Ｍｇ，Ｍｎ，Ｓｉおよ
びＣｕよりなる群から選択される１種以上の成分を含有
する化合物のサイズが３００μｍ以下である様なホウ素
含有Ａｌ基合金によっても達成される。尚、このホウ素
含有Ａｌ基合金においては、Ｍｇ，Ｍｎ，ＳｉおよびＣ
ｕよりなる群から選択される１種以上の成分の合計含有
量が０．０１〜５０原子％であるＢ含有化合物が、Ｂ含
有化合物全体に対する個数割合で５０％以上を占めるも
のであることが好ましい。
【００１１】また本発明のホウ素含有Ａｌ基合金におい
ては、合金を複数に分割して個々の分割片毎に測定され
るＢ含有量を比較したとき、その最大値と最小値の差が
１．０％以下であることが好ましく、こうした要件を満
足させることによって、合金中に化合物として存在し得
るホウ素分布の均一度が達成されてより良好な中性子吸
収能を材料全体に亘って発揮することができる様にな
る。
ては、合金を複数に分割して個々の分割片毎に測定され
るＢ含有量を比較したとき、その最大値と最小値の差が
１．０％以下であることが好ましく、こうした要件を満
足させることによって、合金中に化合物として存在し得
るホウ素分布の均一度が達成されてより良好な中性子吸
収能を材料全体に亘って発揮することができる様にな
る。
【００１２】一方、本発明のホウ素含有Ａｌ基合金を製
造するにあたっては、（１）溶解温度を９５０℃を超え
る温度とすると共に、８００〜９５０℃の温度範囲で鋳
込むこととし、この際９５０℃から鋳込み温度までの保
持時間を６０〜１８００秒とすること、（２）圧延加工
または鍛造加工する工程において、この加工温度を２５
０〜６００℃とすると共に、１パス圧下率を４０％以下
として合計圧下率を５０％以上となる加工を行なうこ
と、（３）押出し加工する工程において、この加工温度
を４００〜５５０℃として加工を行なうこと、等の製造
条件を満足させつつ製造することによって実現できる。
また、必要によって（１）〜（３）の要件を組み合わせ
て製造することも有効であり［例えば（１）＋（２）、
或は（１）＋（３）］、これによってサイズが３００μ
ｍ以下の化合物中におけるホウ素分布の均一度がより一
層良好なものとなる。
造するにあたっては、（１）溶解温度を９５０℃を超え
る温度とすると共に、８００〜９５０℃の温度範囲で鋳
込むこととし、この際９５０℃から鋳込み温度までの保
持時間を６０〜１８００秒とすること、（２）圧延加工
または鍛造加工する工程において、この加工温度を２５
０〜６００℃とすると共に、１パス圧下率を４０％以下
として合計圧下率を５０％以上となる加工を行なうこ
と、（３）押出し加工する工程において、この加工温度
を４００〜５５０℃として加工を行なうこと、等の製造
条件を満足させつつ製造することによって実現できる。
また、必要によって（１）〜（３）の要件を組み合わせ
て製造することも有効であり［例えば（１）＋（２）、
或は（１）＋（３）］、これによってサイズが３００μ
ｍ以下の化合物中におけるホウ素分布の均一度がより一
層良好なものとなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明者らは、上記目的を達成す
るために、様々な角度から検討した。その結果、Ｂ含有
量を適切にすると共に、含有されるＢ中における10Ｂの
存在比［10Ｂ／（10Ｂ＋11Ｂ）］を適切に調整したＢ含
有Ａｌ基合金において、製造における溶解時や圧延・押
出などの熱間加工時の条件を適切にして該合金中に存在
するＢ含有化合物のサイズを３００μｍ以下に制御して
やれば、優れた高温強度とクリープ強度が発揮されるこ
とを見出し、本発明を完成した。
るために、様々な角度から検討した。その結果、Ｂ含有
量を適切にすると共に、含有されるＢ中における10Ｂの
存在比［10Ｂ／（10Ｂ＋11Ｂ）］を適切に調整したＢ含
有Ａｌ基合金において、製造における溶解時や圧延・押
出などの熱間加工時の条件を適切にして該合金中に存在
するＢ含有化合物のサイズを３００μｍ以下に制御して
やれば、優れた高温強度とクリープ強度が発揮されるこ
とを見出し、本発明を完成した。
【００１４】ホウ素含有Ａｌ基合金の中性子吸収能を高
めるためには、10Ｂを約２０％含有する天然ホウ素を用
いても、Ａｌ基合金中に多量に含有させることによって
その効果を発揮させることができるが、ＢはＡｌ基合金
中では化合物の形態で存在するので、Ｂ含有量が増加す
るに従って増加する化合物の影響によって、Ａｌ基合金
の高温強度やクリープ強度が劣化することになる。こう
した観点から、本発明のＡｌ基合金ではＢ含有量を１０
％以下にする必要があり、Ｂ含有量が１０％よりも多く
なるとＡｌ基合金の機械的特性を著しく損なうことにな
る。
めるためには、10Ｂを約２０％含有する天然ホウ素を用
いても、Ａｌ基合金中に多量に含有させることによって
その効果を発揮させることができるが、ＢはＡｌ基合金
中では化合物の形態で存在するので、Ｂ含有量が増加す
るに従って増加する化合物の影響によって、Ａｌ基合金
の高温強度やクリープ強度が劣化することになる。こう
した観点から、本発明のＡｌ基合金ではＢ含有量を１０
％以下にする必要があり、Ｂ含有量が１０％よりも多く
なるとＡｌ基合金の機械的特性を著しく損なうことにな
る。
【００１５】一方、Ｂ含有量が０．５％未満となると、
含有されるＢの全てが10Ｂであっても、合金中のＢ濃度
が希薄となって希望する中性子吸収能を発揮させること
ができなくなる。その対策として材料厚さを厚くするこ
とも考えられるが、熱除去効率や貯蔵容器全体の寸法が
大きくなってしまい、貯蔵容器の大型化はコストの点で
も現実的ではない。
含有されるＢの全てが10Ｂであっても、合金中のＢ濃度
が希薄となって希望する中性子吸収能を発揮させること
ができなくなる。その対策として材料厚さを厚くするこ
とも考えられるが、熱除去効率や貯蔵容器全体の寸法が
大きくなってしまい、貯蔵容器の大型化はコストの点で
も現実的ではない。
【００１６】こうした観点から、本発明のホウ素含有Ａ
ｌ基合金においては、Ｂ含有量を０．５〜１０％の範囲
と規定するものである。尚、Ｂ添加前のＡｌ合金の機械
的特性を確保するという観点からすれば、Ｂ含有量は９
％以下とすることが好ましい。
ｌ基合金においては、Ｂ含有量を０．５〜１０％の範囲
と規定するものである。尚、Ｂ添加前のＡｌ合金の機械
的特性を確保するという観点からすれば、Ｂ含有量は９
％以下とすることが好ましい。
【００１７】ところで、10Ｂを約２０％含有する天然ホ
ウ素を用いて所望の中性子遮蔽能力を得るためには、ホ
ウ素含有Ａｌ基合金の材料厚さを厚くすることや含有量
を増加する必要がある。しかしながら、ホウ素含有Ａｌ
基合金の材料厚さを厚くすることや添加量を増加する
と、前述したような不都合を招くことになる。そこで、
機械的特性を損なわないようなＢ含有量の範囲内（０．
５〜１０％）で十分な中性子吸収能を発揮させるために
は、ホウ素の同位体である10Ｂの存在比［10Ｂ／（10Ｂ
＋11Ｂ）］を３０％以上とする必要がある。
ウ素を用いて所望の中性子遮蔽能力を得るためには、ホ
ウ素含有Ａｌ基合金の材料厚さを厚くすることや含有量
を増加する必要がある。しかしながら、ホウ素含有Ａｌ
基合金の材料厚さを厚くすることや添加量を増加する
と、前述したような不都合を招くことになる。そこで、
機械的特性を損なわないようなＢ含有量の範囲内（０．
５〜１０％）で十分な中性子吸収能を発揮させるために
は、ホウ素の同位体である10Ｂの存在比［10Ｂ／（10Ｂ
＋11Ｂ）］を３０％以上とする必要がある。
【００１８】即ち、この存在比が３０％未満では、Ａｌ
基合金の厚さが通常の状態では希望する中性子吸収能を
発揮させることができなくなる。一方、この存在比は高
くなればなるほど中性子吸収能が高くなって、Ｂの含有
量を抑えることができ、しかもＡｌ基合金の厚さも薄く
できるが、設計上構造部材としてある程度の厚さは必要
となること、およびその存在比があまり大きくなると非
常に高価である10Ｂを多量に使用することになってコス
トが上昇することになる。こうした観点から、上記存在
比は９５％未満とすることが好ましい。
基合金の厚さが通常の状態では希望する中性子吸収能を
発揮させることができなくなる。一方、この存在比は高
くなればなるほど中性子吸収能が高くなって、Ｂの含有
量を抑えることができ、しかもＡｌ基合金の厚さも薄く
できるが、設計上構造部材としてある程度の厚さは必要
となること、およびその存在比があまり大きくなると非
常に高価である10Ｂを多量に使用することになってコス
トが上昇することになる。こうした観点から、上記存在
比は９５％未満とすることが好ましい。
【００１９】上述の如く、本発明のホウ素含有Ａｌ基合
金では、Ｂ含有量と含有させるＢにおける10Ｂ存在比を
適切に調整することによって、基本的には良好な中性子
吸収能を有すると共に、Ｂ添加前のＡｌ基合金の機械的
特性を維持するものであるが、こうした要件を満足させ
るだけでは、Ｂの存在形態によっては容器用部材として
の一様な中性子吸収能が得られないばかりか、機械的特
性を損なったりすることから長期間安定して核燃料を貯
蔵することには危倶がある。
金では、Ｂ含有量と含有させるＢにおける10Ｂ存在比を
適切に調整することによって、基本的には良好な中性子
吸収能を有すると共に、Ｂ添加前のＡｌ基合金の機械的
特性を維持するものであるが、こうした要件を満足させ
るだけでは、Ｂの存在形態によっては容器用部材として
の一様な中性子吸収能が得られないばかりか、機械的特
性を損なったりすることから長期間安定して核燃料を貯
蔵することには危倶がある。
【００２０】ホウ素含有Ａｌ基合金に高温強度やクリー
プ強度等の機械的特性を長期間に亘って安定して発揮さ
せるためには、Ａｌ基合金中のＢを含有する化合物のサ
イズが３００μｍ以下である必要がある。このＢ含有化
合物の形態は、塊状、針状あるいは板状等、様々である
が、本発明における「Ｂ含有化合物のサイズ」とは、板
厚方向や板幅方向にかかわらず、その最長の寸法の意味
である。このＢ含有化合物のサイズが３００μｍを超え
てＡｌ合金中に在する場合には、機械的特性（特に、高
温強度や伸び）が損なわれることになる。また、中性子
吸収能の観点からすればＢ含有化合物が均一に分散して
していることが好ましいが、Ｂ含有化合物のサイズを３
００μｍ以下にすることによって、当該化合物の均一度
が達成され易くなり、このサイズが３００μｍを超えて
大きい場合には、Ａｌ基合金全体に亘って均一な中性子
吸収性能を発揮しにくくなる。
プ強度等の機械的特性を長期間に亘って安定して発揮さ
せるためには、Ａｌ基合金中のＢを含有する化合物のサ
イズが３００μｍ以下である必要がある。このＢ含有化
合物の形態は、塊状、針状あるいは板状等、様々である
が、本発明における「Ｂ含有化合物のサイズ」とは、板
厚方向や板幅方向にかかわらず、その最長の寸法の意味
である。このＢ含有化合物のサイズが３００μｍを超え
てＡｌ合金中に在する場合には、機械的特性（特に、高
温強度や伸び）が損なわれることになる。また、中性子
吸収能の観点からすればＢ含有化合物が均一に分散して
していることが好ましいが、Ｂ含有化合物のサイズを３
００μｍ以下にすることによって、当該化合物の均一度
が達成され易くなり、このサイズが３００μｍを超えて
大きい場合には、Ａｌ基合金全体に亘って均一な中性子
吸収性能を発揮しにくくなる。
【００２１】本発明におけるＢ含有化合物とは、ＡｌＢ
2、ＡｌＢ12、ＴｉＢ、ＣｒＢ、ＦｅＢ、Ｂ2０3、Ｂ4Ｃ
等のいずれをも含む趣旨であって、その種類に限定する
ものではない。尚これらの化合物は、Ａｌ合金溶湯にＢ
を添加して生成したものの他、原料粉末の段階で予め化
合物の形態にしたものをＡｌ基合金溶湯（またはＡｌ溶
湯）に添加するものもあるが、その由来に限定されない
ことは勿論である。また、本発明のホウ素含有Ａｌ合金
においては、必ずしも上記Ｂ含有化合物の全てが３００
μｍ以下である必要はなく、全Ｂ含有化合物のうちの８
０％以上が３００μｍ以下のサイズとなっていれば、本
発明の効果が発揮されるものである。
2、ＡｌＢ12、ＴｉＢ、ＣｒＢ、ＦｅＢ、Ｂ2０3、Ｂ4Ｃ
等のいずれをも含む趣旨であって、その種類に限定する
ものではない。尚これらの化合物は、Ａｌ合金溶湯にＢ
を添加して生成したものの他、原料粉末の段階で予め化
合物の形態にしたものをＡｌ基合金溶湯（またはＡｌ溶
湯）に添加するものもあるが、その由来に限定されない
ことは勿論である。また、本発明のホウ素含有Ａｌ合金
においては、必ずしも上記Ｂ含有化合物の全てが３００
μｍ以下である必要はなく、全Ｂ含有化合物のうちの８
０％以上が３００μｍ以下のサイズとなっていれば、本
発明の効果が発揮されるものである。
【００２２】また、本発明者らが上記Ｂ含有化合物の種
類と機械的特性との関係について検討したところ、上記
Ｂ含有化合物のうち最も主要な化合物であるところのＡ
ｌとＢからなる化合物（ＡｌＢ2やＡｌＢ12）に着目
し、この化合物のサイズが３００μｍ以下となっていれ
ば、本発明の効果が達成されることも分かった。
類と機械的特性との関係について検討したところ、上記
Ｂ含有化合物のうち最も主要な化合物であるところのＡ
ｌとＢからなる化合物（ＡｌＢ2やＡｌＢ12）に着目
し、この化合物のサイズが３００μｍ以下となっていれ
ば、本発明の効果が達成されることも分かった。
【００２３】ところで、Ａｌ基合金の場合には、その機
械的特性を向上させるために、ＭｇやＭｎ等の合金元素
を添加するのが一般的である。例えば、前記特開平１−
３１２０４３号には、Ｍｇを添加することに関して、
「溶解処理を７００〜８００℃程度の温度条件で行う
と、溶解時にＡｌ−Ｂ−Ｍｇ系の金属間化合物が形成し
てしまい、強度低下をきたす」として、溶解温度を１２
００℃以上と規定している。
械的特性を向上させるために、ＭｇやＭｎ等の合金元素
を添加するのが一般的である。例えば、前記特開平１−
３１２０４３号には、Ｍｇを添加することに関して、
「溶解処理を７００〜８００℃程度の温度条件で行う
と、溶解時にＡｌ−Ｂ−Ｍｇ系の金属間化合物が形成し
てしまい、強度低下をきたす」として、溶解温度を１２
００℃以上と規定している。
【００２４】本発明者らは、Ａｌ基合金に上記の様な合
金成分が含有される場合を想定し、上記の様なＡｌ−Ｂ
−Ｍｇ系の金属間化合物が形成されても、溶解条件を厳
密に制御してこのＡｌ−Ｂ−Ｍｇ系化合物の微細化を達
成すれば、本発明の効果が達成されることも見出した。
また、化合物微細化効果は、上記Ａｌ−Ｂ−Ｍｇ系の化
合物だけでなく、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｕ等の少なくともいず
れかを含有するＢ含有化合物の場合であっても同様に達
成されることも判明した。即ち、本発明においては、合
金元素としてＭｇを主に含む５０００系や６０００系の
Ａｌ基合金だけでなく、Ｍｎを主に含む３０００系やＣ
ｕを主に含む２０００系Ａｌ基合金等においても、Ａｌ
とＢの他にこうした合金元素を含むＢ含有化合物のサイ
ズ（３００μｍ以下）や形態を制御することによって、
本発明の効果が達成できたのである。
金成分が含有される場合を想定し、上記の様なＡｌ−Ｂ
−Ｍｇ系の金属間化合物が形成されても、溶解条件を厳
密に制御してこのＡｌ−Ｂ−Ｍｇ系化合物の微細化を達
成すれば、本発明の効果が達成されることも見出した。
また、化合物微細化効果は、上記Ａｌ−Ｂ−Ｍｇ系の化
合物だけでなく、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｕ等の少なくともいず
れかを含有するＢ含有化合物の場合であっても同様に達
成されることも判明した。即ち、本発明においては、合
金元素としてＭｇを主に含む５０００系や６０００系の
Ａｌ基合金だけでなく、Ｍｎを主に含む３０００系やＣ
ｕを主に含む２０００系Ａｌ基合金等においても、Ａｌ
とＢの他にこうした合金元素を含むＢ含有化合物のサイ
ズ（３００μｍ以下）や形態を制御することによって、
本発明の効果が達成できたのである。
【００２５】上記のような合金成分（即ち、Ｍｇ，Ｍ
ｎ，ＳｉおよびＣｕよりなる群から選択される１種以上
の成分）を含むＢ含有化合物は、その形態によりＢの分
布、Ｂ含有化合物サイズ等が変化し、中性子吸収能や高
温強度特性に影響を及ぼすことになる。そしてこの形態
としては、Ｂ含有化合物中における当該合金成分の合計
含有量が０．０１〜５０原子％以下であるＢ含有化合物
が、Ｂ含有化合物全体に対する個数割合で５０％以上で
あることが好ましい。
ｎ，ＳｉおよびＣｕよりなる群から選択される１種以上
の成分）を含むＢ含有化合物は、その形態によりＢの分
布、Ｂ含有化合物サイズ等が変化し、中性子吸収能や高
温強度特性に影響を及ぼすことになる。そしてこの形態
としては、Ｂ含有化合物中における当該合金成分の合計
含有量が０．０１〜５０原子％以下であるＢ含有化合物
が、Ｂ含有化合物全体に対する個数割合で５０％以上で
あることが好ましい。
【００２６】即ち、本発明によるＢ含有化合物微細化効
果を発揮させるためには、Ｂ含有化合物中の合金成分の
合計含有量が０．０１原子％以上とするのが良く、より
好ましくは０．１原子％以上とするのが良い。一方、５
０原子％を超えると、上記合金元素による母材中の強度
確保の効果が著しく低下し、高温強度の低下をもたらす
ことになる。この合金成分の合計含有量のより好ましい
上限は、４０原子％程度である。
果を発揮させるためには、Ｂ含有化合物中の合金成分の
合計含有量が０．０１原子％以上とするのが良く、より
好ましくは０．１原子％以上とするのが良い。一方、５
０原子％を超えると、上記合金元素による母材中の強度
確保の効果が著しく低下し、高温強度の低下をもたらす
ことになる。この合金成分の合計含有量のより好ましい
上限は、４０原子％程度である。
【００２７】そして、合金成分の合計含有量が０．０１
〜５０原子％であるＢ含有化合物が、Ｂ含有化合物全体
に対する個数割合が５０％以上であれば、本発明による
Ｂ含有化合物微細化効果がより一層顕著なものとなる。
このＢ含有化合物の個数割合のより好ましい下限は、５
５％程度である。
〜５０原子％であるＢ含有化合物が、Ｂ含有化合物全体
に対する個数割合が５０％以上であれば、本発明による
Ｂ含有化合物微細化効果がより一層顕著なものとなる。
このＢ含有化合物の個数割合のより好ましい下限は、５
５％程度である。
【００２８】尚、Ｂ含有化合物中における上記合金成分
（Ｍｇ，Ｍｎ，ＳｉおよびＣｕよりなる群から選択され
る１種以上の成分）の含有量および個数割合の測定方法
としては、ＥＰＭＡ、ＳＥＭおよびＦＥ−ＳＥＭによる
ＥＤＸ、ＴＥＭおよびＦＥ−ＴＥＭによるＥＤＸ等によ
って、１つ１つ化合物を分析することで定量化すること
ができる。このとき、その精度をより向上させるために
は、測定個数は１００個程度以上とするのが良い。
（Ｍｇ，Ｍｎ，ＳｉおよびＣｕよりなる群から選択され
る１種以上の成分）の含有量および個数割合の測定方法
としては、ＥＰＭＡ、ＳＥＭおよびＦＥ−ＳＥＭによる
ＥＤＸ、ＴＥＭおよびＦＥ−ＴＥＭによるＥＤＸ等によ
って、１つ１つ化合物を分析することで定量化すること
ができる。このとき、その精度をより向上させるために
は、測定個数は１００個程度以上とするのが良い。
【００２９】本発明のホウ素含有Ａｌ基合金では、上記
した各種のＢ含有化合物のサイズや形態を制御すること
によって、高温強度やクリープ強度等の機械的特性が改
善されたのであるが、こうした効果は合金全体に亘って
均一に発揮される必要がある。即ち、ホウ素含有Ａｌ基
合金からなる部材を実用に供する際には、部材の部分毎
のＢ含有量におけるばらつきの有無が重要なポイントと
なる。本発明のホウ素含有Ａｌ基合金では、Ｂ含有化合
物が均一に分散した状態となり、Ｂ含有量のばらつきは
比較的小さいものであるが、部材性能の信頼度をより高
め、性能の余裕を出来るだけ抑え、無駄のない構造設計
をする上では、部材の各部分におけるＢ含有量のばらつ
きを適切に抑制することが有効である。
した各種のＢ含有化合物のサイズや形態を制御すること
によって、高温強度やクリープ強度等の機械的特性が改
善されたのであるが、こうした効果は合金全体に亘って
均一に発揮される必要がある。即ち、ホウ素含有Ａｌ基
合金からなる部材を実用に供する際には、部材の部分毎
のＢ含有量におけるばらつきの有無が重要なポイントと
なる。本発明のホウ素含有Ａｌ基合金では、Ｂ含有化合
物が均一に分散した状態となり、Ｂ含有量のばらつきは
比較的小さいものであるが、部材性能の信頼度をより高
め、性能の余裕を出来るだけ抑え、無駄のない構造設計
をする上では、部材の各部分におけるＢ含有量のばらつ
きを適切に抑制することが有効である。
【００３０】即ち、本発明のホウ素含有Ａｌ基合金は、
その用途に応じて圧延材、押出材、鍛造材として用いら
れるものであるが、どのような製造工程によった部材で
あっても、その形状や寸法によらず、「合金を複数に分
割して個々の分割片毎に測定されるＢ含有量を比較した
とき、その最大値と最小値の差が１．０％以下である」
という要件を満足することが好ましい。上記差が１．０
％を超えると、中性子吸収能にばらつきが生じるだけで
なく、その機械的特性にもばらつきが生じることから部
材の厚肉化をまねき、ひいてはコストの増加を招くばか
りか、熱除去の効率を悪化させる。その結果、より高い
高温強度が必要となり、好ましくない。
その用途に応じて圧延材、押出材、鍛造材として用いら
れるものであるが、どのような製造工程によった部材で
あっても、その形状や寸法によらず、「合金を複数に分
割して個々の分割片毎に測定されるＢ含有量を比較した
とき、その最大値と最小値の差が１．０％以下である」
という要件を満足することが好ましい。上記差が１．０
％を超えると、中性子吸収能にばらつきが生じるだけで
なく、その機械的特性にもばらつきが生じることから部
材の厚肉化をまねき、ひいてはコストの増加を招くばか
りか、熱除去の効率を悪化させる。その結果、より高い
高温強度が必要となり、好ましくない。
【００３１】次に、本発明の製造方法について説明す
る。上記した本発明のホウ素含有Ａｌ基合金を製造する
にあたっては、溶解温度を９５０℃を超える温度とする
と共に、８００〜９５０℃の温度範囲で鋳込むことと
し、この際９５０℃から鋳込み温度までの保持時間を６
０〜１８００秒とする製造条件を満足させるのが良い。
る。上記した本発明のホウ素含有Ａｌ基合金を製造する
にあたっては、溶解温度を９５０℃を超える温度とする
と共に、８００〜９５０℃の温度範囲で鋳込むことと
し、この際９５０℃から鋳込み温度までの保持時間を６
０〜１８００秒とする製造条件を満足させるのが良い。
【００３２】この製造方法においては、Ｂ含有化合物の
サイズを３００μｍ以下とすると共にできるだけ均一に
分散させるための条件として、溶解温度を９５０℃を超
える温度とするものである。即ち、添加Ｂを均一に分散
させるためには、添加Ｂを９５０℃を超える温度のＡｌ
合金溶湯中で一旦固溶させる必要がある。この溶解温度
が９５０℃以下となると、Ａｌ合金溶湯に添加されるＢ
含有原料化合物がＡｌ合金溶湯中に固溶せず、大きな塊
のまま鋳塊中まで残留し、機械的特性の劣化を及ぼすこ
とになる。この溶解温度のより好ましい範囲は、９６０
℃以上である。
サイズを３００μｍ以下とすると共にできるだけ均一に
分散させるための条件として、溶解温度を９５０℃を超
える温度とするものである。即ち、添加Ｂを均一に分散
させるためには、添加Ｂを９５０℃を超える温度のＡｌ
合金溶湯中で一旦固溶させる必要がある。この溶解温度
が９５０℃以下となると、Ａｌ合金溶湯に添加されるＢ
含有原料化合物がＡｌ合金溶湯中に固溶せず、大きな塊
のまま鋳塊中まで残留し、機械的特性の劣化を及ぼすこ
とになる。この溶解温度のより好ましい範囲は、９６０
℃以上である。
【００３３】尚、Ｂ含有原料化合物として、ＴｉＢやＣ
ｒＢ等の粉末を使用する場合には、Ａｌの溶解温度を９
５０℃を超える温度にしなくてもＢが固溶し易い状態と
なるが、Ｂの添加はこうした原料粉末だけを用いて行な
うことはむしろ希であり、溶解温度を９５０℃を超える
温度とすることによって原料粉末中の添加Ｂを固溶させ
るのが一般的であるので、上記溶解温度はこうした観点
からその技術的意義を有するものである。
ｒＢ等の粉末を使用する場合には、Ａｌの溶解温度を９
５０℃を超える温度にしなくてもＢが固溶し易い状態と
なるが、Ｂの添加はこうした原料粉末だけを用いて行な
うことはむしろ希であり、溶解温度を９５０℃を超える
温度とすることによって原料粉末中の添加Ｂを固溶させ
るのが一般的であるので、上記溶解温度はこうした観点
からその技術的意義を有するものである。
【００３４】溶解の後の鋳込み温度は、８００〜９５０
℃とするのが良い。この鋳込み温度が８００℃未満の場
合、鋳型での凝固時間が短くなって鋳塊中のＢ分布均一
化には有効であるが、その反面、鋳込み温度に達するま
でにＢ含有化合物が成長してそのサイズが大きくなる傾
向にある。その結果、強度や伸びに不都合が生じる。一
方で、鋳込み温度が９５０℃を超えると、Ｂ含有化合物
サイズは小さくなるが、鋳型での凝固時間が長くなりＢ
が沈降凝集するためＢ分布が悪化する。この鋳込み温度
の好ましい下限は８２０℃程度であり、好ましい上限は
９３０℃程度である。
℃とするのが良い。この鋳込み温度が８００℃未満の場
合、鋳型での凝固時間が短くなって鋳塊中のＢ分布均一
化には有効であるが、その反面、鋳込み温度に達するま
でにＢ含有化合物が成長してそのサイズが大きくなる傾
向にある。その結果、強度や伸びに不都合が生じる。一
方で、鋳込み温度が９５０℃を超えると、Ｂ含有化合物
サイズは小さくなるが、鋳型での凝固時間が長くなりＢ
が沈降凝集するためＢ分布が悪化する。この鋳込み温度
の好ましい下限は８２０℃程度であり、好ましい上限は
９３０℃程度である。
【００３５】９５０℃から上記鋳込み温度までの保持時
間の制御は、Ｂ含有化合物のサイズの制御に有効であ
る。この温度範囲での保持時間が長いと、Ｂ含有化合物
の形態およびサイズの成長があり好ましくない。即ち、
この保持時間が１８００秒を超えると、Ｂ含有化合物の
サイズが３００μｍよりも大きくなり、機械的特性の劣
化を招く。一方、保持時間が短いと、本発明によるＢ含
有化合物の形態制御による微細化効果が発揮されにくく
なる。この保持時間の好ましい下限は１２０秒程度であ
り、好ましい上限は１５００秒程度である。
間の制御は、Ｂ含有化合物のサイズの制御に有効であ
る。この温度範囲での保持時間が長いと、Ｂ含有化合物
の形態およびサイズの成長があり好ましくない。即ち、
この保持時間が１８００秒を超えると、Ｂ含有化合物の
サイズが３００μｍよりも大きくなり、機械的特性の劣
化を招く。一方、保持時間が短いと、本発明によるＢ含
有化合物の形態制御による微細化効果が発揮されにくく
なる。この保持時間の好ましい下限は１２０秒程度であ
り、好ましい上限は１５００秒程度である。
【００３６】この製造方法においては、上記のように溶
解温度、鋳込み温度、および９５０℃から鋳込み温度ま
での保持時間を適切に規定することによって、ホウ素含
有Ａｌ基合金中のＢ含有化合物のサイズやＢ分布均一化
を達成することができるのであるが、こうした製造条件
に加えて、溶湯の冷却速度の制御を行なうこともＢ分布
を改善する上で有効である。
解温度、鋳込み温度、および９５０℃から鋳込み温度ま
での保持時間を適切に規定することによって、ホウ素含
有Ａｌ基合金中のＢ含有化合物のサイズやＢ分布均一化
を達成することができるのであるが、こうした製造条件
に加えて、溶湯の冷却速度の制御を行なうこともＢ分布
を改善する上で有効である。
【００３７】鋳込み温度から合金の凝固が始める温度
（特に液相温度）までの冷却速度は、Ｂ含有化合物の沈
降凝集に影響する。そしてＢ含有化合物は、Ａｌ合金よ
りも比重が大きいものが多く、凝固するまでのＢ沈降
が、Ａｌ基合金中のＢ分布のばらつき低減に効果があ
る。こうした観点から鋳込み温度から凝固開始温度まで
の冷却速度は、大きいほどその効果が発揮されるが、よ
り好ましくは、０．０５℃／秒以上とするのが良い。
（特に液相温度）までの冷却速度は、Ｂ含有化合物の沈
降凝集に影響する。そしてＢ含有化合物は、Ａｌ合金よ
りも比重が大きいものが多く、凝固するまでのＢ沈降
が、Ａｌ基合金中のＢ分布のばらつき低減に効果があ
る。こうした観点から鋳込み温度から凝固開始温度まで
の冷却速度は、大きいほどその効果が発揮されるが、よ
り好ましくは、０．０５℃／秒以上とするのが良い。
【００３８】また、合金の液相温度から固相温度までの
凝固速度（冷却速度）は、凝固過程におけるＡｌ母相の
凝固と共に排出されるＢ含有化合物のマクロ・ミクロ偏
析をさらに低減させるのに効果がある。こうした観点か
ら、このときの凝固速度は、０．０１℃／秒以上とする
のが好ましい。
凝固速度（冷却速度）は、凝固過程におけるＡｌ母相の
凝固と共に排出されるＢ含有化合物のマクロ・ミクロ偏
析をさらに低減させるのに効果がある。こうした観点か
ら、このときの凝固速度は、０．０１℃／秒以上とする
のが好ましい。
【００３９】尚、本発明のホウ素含有Ａｌ基合金を製造
するときの鋳造方法については、上記の製造条件を満足
するものであれば良く、通常の半連続鋳造、連続鋳造、
または所定の鋳型による鋳造方法のいずれも採用でき
る。但し、所定の鋳型に鋳込む方法に用いる鋳型は、冷
却速度を向上させるために、その鋳型材質は鋳鉄または
銅製、或いは水冷鋳型を用いるのが好ましい。
するときの鋳造方法については、上記の製造条件を満足
するものであれば良く、通常の半連続鋳造、連続鋳造、
または所定の鋳型による鋳造方法のいずれも採用でき
る。但し、所定の鋳型に鋳込む方法に用いる鋳型は、冷
却速度を向上させるために、その鋳型材質は鋳鉄または
銅製、或いは水冷鋳型を用いるのが好ましい。
【００４０】また、上記本発明のホウ素含有Ａｌ基合金
を製造する方法として、圧延加工または鍛造加工する工
程において、この加工温度を２５０〜６００℃とすると
共に、１パス圧下率を４０％以下として合計圧下率を５
０％以上となる加工を行なうことも有効であり、こうし
た加工条件を満足させることによってＡｌ基合金中のＢ
含有化合物のサイズを３００μｍ以下に微細化できると
共に、より均一に分散させることが可能となる。また、
鋳塊ままではミクロ的にＢ含有化合物が多い部分と少な
い部分があるので、中性子吸収能および機械的特性を向
上させるには、Ｂ含有化合物を均一に分散させる方が好
ましいが、通常の加工条件では割れが生じやすく最適条
件を選択する必要がある。こうした観点からしても、上
記加工条件は有用である。
を製造する方法として、圧延加工または鍛造加工する工
程において、この加工温度を２５０〜６００℃とすると
共に、１パス圧下率を４０％以下として合計圧下率を５
０％以上となる加工を行なうことも有効であり、こうし
た加工条件を満足させることによってＡｌ基合金中のＢ
含有化合物のサイズを３００μｍ以下に微細化できると
共に、より均一に分散させることが可能となる。また、
鋳塊ままではミクロ的にＢ含有化合物が多い部分と少な
い部分があるので、中性子吸収能および機械的特性を向
上させるには、Ｂ含有化合物を均一に分散させる方が好
ましいが、通常の加工条件では割れが生じやすく最適条
件を選択する必要がある。こうした観点からしても、上
記加工条件は有用である。
【００４１】この製造方法においては、加工温度は２５
０〜６００℃とするのが良い。Ｂ含有化合物を含むホウ
素含有Ａｌ基合金は、圧延等の加工により割れが生じ易
く、２５０℃未満ではコバや耳割れが生じる。一方、こ
の加工温度が６００℃を超えると表面に焼き付きが生
じ、表面品質を低下させる。この加工温度の好ましい下
限は３００℃程度であり、好ましい上限は５５０℃程度
である。
０〜６００℃とするのが良い。Ｂ含有化合物を含むホウ
素含有Ａｌ基合金は、圧延等の加工により割れが生じ易
く、２５０℃未満ではコバや耳割れが生じる。一方、こ
の加工温度が６００℃を超えると表面に焼き付きが生
じ、表面品質を低下させる。この加工温度の好ましい下
限は３００℃程度であり、好ましい上限は５５０℃程度
である。
【００４２】この製造方法においては、上記加熱温度に
加えて１パス当たりの圧下率（１パス圧下率）も併せて
制御する必要がある。即ち、上記のようなコバや耳割れ
の発生を防止するためには、１パス圧下率を４０％以下
とする必要がある。この圧下率は小さくなればなるほど
Ａｌ基合金の表面肌の荒れは少なくなるが、最終的な加
工温度の低下を招くことになる。こうした観点から、こ
の圧下率の好ましい上限は３５％程度である。但し、Ａ
ｌ基合金中のＢ含有化合物のサイズを３００μｍ以下に
微細化すると共に、より均一に分散させるという効果を
発揮させるためには、少なくとも合計圧下率を５０％以
上とする必要がある。
加えて１パス当たりの圧下率（１パス圧下率）も併せて
制御する必要がある。即ち、上記のようなコバや耳割れ
の発生を防止するためには、１パス圧下率を４０％以下
とする必要がある。この圧下率は小さくなればなるほど
Ａｌ基合金の表面肌の荒れは少なくなるが、最終的な加
工温度の低下を招くことになる。こうした観点から、こ
の圧下率の好ましい上限は３５％程度である。但し、Ａ
ｌ基合金中のＢ含有化合物のサイズを３００μｍ以下に
微細化すると共に、より均一に分散させるという効果を
発揮させるためには、少なくとも合計圧下率を５０％以
上とする必要がある。
【００４３】更に、上記本発明のホウ素含有Ａｌ基合金
を製造する為の別の方法として、押出し加工する工程に
おいて、この加工温度を４００〜５５０℃として加工を
行なうことも有効であり、こうした加工条件を満足させ
ることによってＡｌ基合金中のＢ含有化合物のサイズを
３００μｍ以下に微細化できると共に、より均一に分散
させることが可能となる。上記押出し加工は、種々の設
計形状の加工品を製造する方法として有用である。この
形状は様々であり、単純な板形状から、コーナー部にＲ
やＬ型等複雑な設計を付加したものや、中空パイプ形状
のものも製造でき、その後の機械加工の手間を低減さ
せ、低コスト化するのに有効である。
を製造する為の別の方法として、押出し加工する工程に
おいて、この加工温度を４００〜５５０℃として加工を
行なうことも有効であり、こうした加工条件を満足させ
ることによってＡｌ基合金中のＢ含有化合物のサイズを
３００μｍ以下に微細化できると共に、より均一に分散
させることが可能となる。上記押出し加工は、種々の設
計形状の加工品を製造する方法として有用である。この
形状は様々であり、単純な板形状から、コーナー部にＲ
やＬ型等複雑な設計を付加したものや、中空パイプ形状
のものも製造でき、その後の機械加工の手間を低減さ
せ、低コスト化するのに有効である。
【００４４】例えば、中空パイプ形状に押出す通常のＡ
ｌ合金の押出し方法においては、ポートホールによる方
法が採用されており、この方法は押出し前のビレット
が、ダイス内で数箇所に分かれ、押出し出口のダイスに
より、各部が溶着してパイプ形状とする方法であるが、
こうした押出し方法は、ホウ素含有Ａｌ合金を対象とし
た場合には、通常の条件では押出し性に問題が生じる。
ｌ合金の押出し方法においては、ポートホールによる方
法が採用されており、この方法は押出し前のビレット
が、ダイス内で数箇所に分かれ、押出し出口のダイスに
より、各部が溶着してパイプ形状とする方法であるが、
こうした押出し方法は、ホウ素含有Ａｌ合金を対象とし
た場合には、通常の条件では押出し性に問題が生じる。
【００４５】上記製造条件は、本発明に係るホウ素含有
Ａｌ基合金を押出し加工する条件として、上記の溶着性
を満足させるために、最適な押出し条件を規定したもの
である。このときの加工温度が４００℃未満になると、
この溶着性が悪くなるばかりか、変形抵抗の増大により
押し詰まりが発生し、押出し加工自体が不可能となる。
また、加工温度が５５０℃を超えると、ダイスヘの焼き
付きにより表面品質が悪くなるだけでなく、それに伴い
寸法精度も悪化する。
Ａｌ基合金を押出し加工する条件として、上記の溶着性
を満足させるために、最適な押出し条件を規定したもの
である。このときの加工温度が４００℃未満になると、
この溶着性が悪くなるばかりか、変形抵抗の増大により
押し詰まりが発生し、押出し加工自体が不可能となる。
また、加工温度が５５０℃を超えると、ダイスヘの焼き
付きにより表面品質が悪くなるだけでなく、それに伴い
寸法精度も悪化する。
【００４６】本発明で対象とするＡｌ基合金の基本成分
については、特に限定されるものではなく、６０００
系、５０００系、４０００系、３０００系、２０００
系、１０００系、および鋳物では通常の４０００系（Ａ
ｌ−Ｓｉ系）のいずれのＡｌ基合金でも使用できるもの
である。こうしたＡｌ基合金には、上記各系の基本成分
の他に、その特性を阻害しない程度の少量Ｚｎ，Ｃｒ，
Ｆｅ等を含んでいても良く、またＭｏ，Ｎｂ，Ｎｉ等の
不可避的不純物を含むＡｌ基合金も本発明の対象となる
ものである。
については、特に限定されるものではなく、６０００
系、５０００系、４０００系、３０００系、２０００
系、１０００系、および鋳物では通常の４０００系（Ａ
ｌ−Ｓｉ系）のいずれのＡｌ基合金でも使用できるもの
である。こうしたＡｌ基合金には、上記各系の基本成分
の他に、その特性を阻害しない程度の少量Ｚｎ，Ｃｒ，
Ｆｅ等を含んでいても良く、またＭｏ，Ｎｂ，Ｎｉ等の
不可避的不純物を含むＡｌ基合金も本発明の対象となる
ものである。
【００４７】尚、鋳塊、板および押出し材の後の熱処理
は、要求される用途、強度によって異なるため、通常の
Ａｌ合金に対して行われている熱処理や冷延処理を施こ
すこともできる。但し、合金の種類によっては、所定の
熱処理を施すことにより、さらに優れた機械的特性（引
張強度、延性等）が得られる。例えば、６０００系合金
では、圧延や押出しなどの熱問加工を施した後、溶体化
処理（５１５〜５５０℃）→焼入（水焼入れ等）→時効
硬化熱処理（１５５〜１６５℃）を施すことにより、３
００ＭＰａ以上の非常に優れた引張強度を得ることがで
きる。
は、要求される用途、強度によって異なるため、通常の
Ａｌ合金に対して行われている熱処理や冷延処理を施こ
すこともできる。但し、合金の種類によっては、所定の
熱処理を施すことにより、さらに優れた機械的特性（引
張強度、延性等）が得られる。例えば、６０００系合金
では、圧延や押出しなどの熱問加工を施した後、溶体化
処理（５１５〜５５０℃）→焼入（水焼入れ等）→時効
硬化熱処理（１５５〜１６５℃）を施すことにより、３
００ＭＰａ以上の非常に優れた引張強度を得ることがで
きる。
【００４８】また鋳塊において、表面部深さ３ｍｍ以上
の面削を行なうことも好ましく、こうした処理によって
表面品質の良い鋳塊、板、押出し材ができる。即ち、こ
の鋳塊表面付近は、Ｂ含有化合物の偏析や成分の偏析相
が生じ易く、本発明で規定する化合物形態の範囲を満た
さないだけでなく、陽極酸化処理等の表面処理を施して
使用する際に、表面むらが発生し好ましくないからであ
る。この面削の好ましい表面深さは、３．５ｍｍ以上で
ある。
の面削を行なうことも好ましく、こうした処理によって
表面品質の良い鋳塊、板、押出し材ができる。即ち、こ
の鋳塊表面付近は、Ｂ含有化合物の偏析や成分の偏析相
が生じ易く、本発明で規定する化合物形態の範囲を満た
さないだけでなく、陽極酸化処理等の表面処理を施して
使用する際に、表面むらが発生し好ましくないからであ
る。この面削の好ましい表面深さは、３．５ｍｍ以上で
ある。
【００４９】以下、実施例によって本発明の作用・効果
をより具体的に示すが、下記実施例は本発明を限定する
性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更
することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるもの
である。
をより具体的に示すが、下記実施例は本発明を限定する
性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更
することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるもの
である。
【００５０】
【実施例】実施例１ 下記表１に示す組成の６０００系合金を溶解温度１０５
０℃、鋳込み温度９００℃で造塊し、厚さ３００ｍｍの
鋳塊（インゴット）を得た。
０℃、鋳込み温度９００℃で造塊し、厚さ３００ｍｍの
鋳塊（インゴット）を得た。
【００５１】
【表１】
【００５２】上記インゴットを均熱処理した後表面面削
し、更に熱間圧延を開始温度５００℃より行ない、厚
さ：１０ｍｍの板材を製造した。このとき鋳塊で面削し
てから均熱処理でも良いが、均熱後の方が表面酸化物が
除去でき、表面品質の良い板ができる。また熱間圧延前
に所定の形状を得るために鍛造工程を行ってもよい。
尚、これらの６０００系合金には、Ｔ６処理（５３０℃
で１時間の溶体化処理および１８０℃で２４時間の時効
処理）を施した。得られたＡｌ基合金板材について、下
記の項目について調査した。
し、更に熱間圧延を開始温度５００℃より行ない、厚
さ：１０ｍｍの板材を製造した。このとき鋳塊で面削し
てから均熱処理でも良いが、均熱後の方が表面酸化物が
除去でき、表面品質の良い板ができる。また熱間圧延前
に所定の形状を得るために鍛造工程を行ってもよい。
尚、これらの６０００系合金には、Ｔ６処理（５３０℃
で１時間の溶体化処理および１８０℃で２４時間の時効
処理）を施した。得られたＡｌ基合金板材について、下
記の項目について調査した。
【００５３】（Ｂ含有化合物サイズと形態の測定）作製
した板材からサンプリングを行ない、ＳＥＭまたはＳＥ
Ｍ−ＥＤＸ（ＥＤＳとも呼ぶ）によってＢ含有化合物の
サイズと形態を測定した。また、ＥＤＸによって各化合
物中のＢの存在を確認した。このとき、各Ｂ含有化合物
中の成分Ｘ（Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｕ等の意味）の含有
量を各化合物中に占める割合として（原子％）測定し
た。Ｂ含有化合物のサイズについては、角形状であれば
長軸側の長さを、球状形状であれば最大直径の長さをよ
りＢ含有化合物のサイズとして測定した。尚、測定個数
は、２００個とした。
した板材からサンプリングを行ない、ＳＥＭまたはＳＥ
Ｍ−ＥＤＸ（ＥＤＳとも呼ぶ）によってＢ含有化合物の
サイズと形態を測定した。また、ＥＤＸによって各化合
物中のＢの存在を確認した。このとき、各Ｂ含有化合物
中の成分Ｘ（Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｕ等の意味）の含有
量を各化合物中に占める割合として（原子％）測定し
た。Ｂ含有化合物のサイズについては、角形状であれば
長軸側の長さを、球状形状であれば最大直径の長さをよ
りＢ含有化合物のサイズとして測定した。尚、測定個数
は、２００個とした。
【００５４】（室温引張り試験）上記の板材からＪＩＳ
Ｚ ２２０１の５号試験片（２５ｗ×５０ＧＬ×板
厚）を採取し、室温引張試験を行なった。このとき試験
片の採取方向は、圧延方向に直角とし、引張速度として
０．２％耐力までは１ＭＰａ／ｓｅｃ、耐力以降は２０
ｍｍ／ｍｉｎを与えた。また、ＪＩＳ Ｚ ２２４１
（１９８０）（金属材料引張試験方法）に基づき、室温
２０℃で試験を行なった。これらの方法によって強度、
０．２％耐力、伸びの評価を行なった（Ｎ数は９）。
Ｚ ２２０１の５号試験片（２５ｗ×５０ＧＬ×板
厚）を採取し、室温引張試験を行なった。このとき試験
片の採取方向は、圧延方向に直角とし、引張速度として
０．２％耐力までは１ＭＰａ／ｓｅｃ、耐力以降は２０
ｍｍ／ｍｉｎを与えた。また、ＪＩＳ Ｚ ２２４１
（１９８０）（金属材料引張試験方法）に基づき、室温
２０℃で試験を行なった。これらの方法によって強度、
０．２％耐力、伸びの評価を行なった（Ｎ数は９）。
【００５５】（高温引張り試験）Ａｌ合金に関する高温
引張試験方法については、ＪＩＳには規定されていない
ため、ＪＩＳ Ｇ ０５６７（１９７８）（φ６ｍｍ×
３０ＧＬ）に従った。試験片の採取方向は圧延方向に直
角とし、引張速度として０．２％耐力までは０．３％／
ｍｉｎ、耐力以降は７．５％／ｍｉｎを与えた。Ｎ数は
９とした。試験温度は２００℃とし、引張り強度、０．
２％耐力、伸びを評価した。
引張試験方法については、ＪＩＳには規定されていない
ため、ＪＩＳ Ｇ ０５６７（１９７８）（φ６ｍｍ×
３０ＧＬ）に従った。試験片の採取方向は圧延方向に直
角とし、引張速度として０．２％耐力までは０．３％／
ｍｉｎ、耐力以降は７．５％／ｍｉｎを与えた。Ｎ数は
９とした。試験温度は２００℃とし、引張り強度、０．
２％耐力、伸びを評価した。
【００５６】（クリープ特性）高温クリープ試験は、Ｊ
ＩＳ Ｚ ２２７１（１９７８）に準拠し、クリープ破
断試験を実施した。試験片はφ６ｍｍの丸棒試験片と
し、試験片の採取方向は圧延方向に直角とした。試験条
件は、２００℃で荷重：５ｋｇ／ｍｍ2とし、破断時間
を測定した。評価基準は以下の通りである。 ○：破断時間が１０時間を超える ×：破断時間が１０時間以内
ＩＳ Ｚ ２２７１（１９７８）に準拠し、クリープ破
断試験を実施した。試験片はφ６ｍｍの丸棒試験片と
し、試験片の採取方向は圧延方向に直角とした。試験条
件は、２００℃で荷重：５ｋｇ／ｍｍ2とし、破断時間
を測定した。評価基準は以下の通りである。 ○：破断時間が１０時間を超える ×：破断時間が１０時間以内
【００５７】（Ｂ分布測定）板の長手方向の先端および
後端、および幅方向の中央部、端部よりサンプルを採取
し、ＩＣＰ発光分析法によって分析を行い、最大値と最
小値の差をもって、以下の基準で評価した。 ◎：最大値と最小値の差が０．５％以下 ○：最大値と最小値の差が１．０％以下 ×：最大値と最小値の差が１．０％を超える
後端、および幅方向の中央部、端部よりサンプルを採取
し、ＩＣＰ発光分析法によって分析を行い、最大値と最
小値の差をもって、以下の基準で評価した。 ◎：最大値と最小値の差が０．５％以下 ○：最大値と最小値の差が１．０％以下 ×：最大値と最小値の差が１．０％を超える
【００５８】このようにして得られた結果を下記表２に
一括して示すが、この結果から以下のように考察するこ
とができる。即ち、本発明で規定する要件を満足する６
００系ホウ素含有Ａｌ基合金（Ｎｏ．１〜５）は、いず
れも高温強度やクリープ特性が良好であることが分か
る。これに対して本発明で規定する要件のいずれかを欠
くＡｌ基合金（Ｎｏ．６〜１０）では、Ｂ含有化合物の
粗大化、成分Ｘ含有量増大、Ｂ分布の偏りといった不都
合が生じた。
一括して示すが、この結果から以下のように考察するこ
とができる。即ち、本発明で規定する要件を満足する６
００系ホウ素含有Ａｌ基合金（Ｎｏ．１〜５）は、いず
れも高温強度やクリープ特性が良好であることが分か
る。これに対して本発明で規定する要件のいずれかを欠
くＡｌ基合金（Ｎｏ．６〜１０）では、Ｂ含有化合物の
粗大化、成分Ｘ含有量増大、Ｂ分布の偏りといった不都
合が生じた。
【００５９】
【表２】
【００６０】実施例２ 下記表３に示す組成の５０００系合金を用い、実施例１
と同様の鋳造条件で造塊した。
と同様の鋳造条件で造塊した。
【００６１】
【表３】
【００６２】このようにして得られたインゴットを均熱
処理した後表面面削し、更に熱間圧延を開始温度５００
℃より行ない、厚さ：１０ｍｍの板材を製造した。尚、
これらの５０００系合金に関しては、Ｈ３４処理を施
し、実施例１と同様の基準で評価した。その結果を表４
に示すが、上記実施例１と同様の結果が得られているこ
とが分かる。
処理した後表面面削し、更に熱間圧延を開始温度５００
℃より行ない、厚さ：１０ｍｍの板材を製造した。尚、
これらの５０００系合金に関しては、Ｈ３４処理を施
し、実施例１と同様の基準で評価した。その結果を表４
に示すが、上記実施例１と同様の結果が得られているこ
とが分かる。
【００６３】
【表４】
【００６４】実施例３ 下記表５に示す組成の３０００系合金を用い、実施例１
と同様の鋳造条件で造塊した。
と同様の鋳造条件で造塊した。
【００６５】
【表５】
【００６６】このようにして得られたインゴットを均熱
処理した後表面面削し、更に熱間圧延を開始温度５００
℃より行ない、厚さ：１０ｍｍの板材を製造した。尚、
これらの３０００系合金に関しては、Ｈ３４処理を施
し、実施例１と同様の基準で評価した。その結果を表６
に示すが、上記実施例１と同様の結果が得られているこ
とが分かる。
処理した後表面面削し、更に熱間圧延を開始温度５００
℃より行ない、厚さ：１０ｍｍの板材を製造した。尚、
これらの３０００系合金に関しては、Ｈ３４処理を施
し、実施例１と同様の基準で評価した。その結果を表６
に示すが、上記実施例１と同様の結果が得られているこ
とが分かる。
【００６７】
【表６】
【００６８】実施例４ 前記表１に示した６０００系合金のうちのＮｏ．１の組
成のＡｌ基合金を用い、下記表７に示す鋳造条件で造塊
し、均熱処理した後、熱間圧延または熱間押出しを行な
って板材を得た。
成のＡｌ基合金を用い、下記表７に示す鋳造条件で造塊
し、均熱処理した後、熱間圧延または熱間押出しを行な
って板材を得た。
【００６９】
【表７】
【００７０】上記板材について、Ｔ６処理（５３０℃で
１時間の溶体化処理および１８０℃で２４時間の時効処
理）を施し、実施例１と同様の基準で評価した。また、
板材の表面性状について目視で確認し、下記の基準で評
価した。 ○：割れの発生なし ×：割れが生じる
１時間の溶体化処理および１８０℃で２４時間の時効処
理）を施し、実施例１と同様の基準で評価した。また、
板材の表面性状について目視で確認し、下記の基準で評
価した。 ○：割れの発生なし ×：割れが生じる
【００７１】得られた結果を表８に示すが、この結果か
ら以下のように考察することができる。即ち、本発明法
で規定する要件を満足する条件によって得られたＡｌ基
合金（Ａ〜Ｅ）は、いずれもＢ含有化合物のサイズが小
さく、強度・延性に優れていることが分かる。また、本
発明法で規定する熱間加工を実施することにより、Ｂ分
布、表面状態ともに更に良好になっていることが分か
る。これに対して、本発明法で規定する要件のいずれか
を欠く条件によって得られたＡｌ基合金（Ｆ〜Ｊ）で
は、Ｂ含有化合物の粗大化、延性低下、表面荒れ、Ｂ分
布の偏りといった不都合が生じた。
ら以下のように考察することができる。即ち、本発明法
で規定する要件を満足する条件によって得られたＡｌ基
合金（Ａ〜Ｅ）は、いずれもＢ含有化合物のサイズが小
さく、強度・延性に優れていることが分かる。また、本
発明法で規定する熱間加工を実施することにより、Ｂ分
布、表面状態ともに更に良好になっていることが分か
る。これに対して、本発明法で規定する要件のいずれか
を欠く条件によって得られたＡｌ基合金（Ｆ〜Ｊ）で
は、Ｂ含有化合物の粗大化、延性低下、表面荒れ、Ｂ分
布の偏りといった不都合が生じた。
【００７２】
【表８】
【００７３】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、高
温強度やクリープ強度等の高温での機械的特性が長期間
に亘って安定して発揮することができると共に、合金中
に化合物として存在し得るホウ素が偏析を防止してより
良好な中性子吸収作用を材料全体に亘って発揮すること
のできるホウ素含有Ａｌ基合金が実現できた。
温強度やクリープ強度等の高温での機械的特性が長期間
に亘って安定して発揮することができると共に、合金中
に化合物として存在し得るホウ素が偏析を防止してより
良好な中性子吸収作用を材料全体に亘って発揮すること
のできるホウ素含有Ａｌ基合金が実現できた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/04 Ｃ２２Ｆ 1/04 Ａ Ｇ２１Ｃ 19/40 Ｇ２１Ｃ 19/40 Ｂ Ｇ２１Ｆ 3/00 Ｇ２１Ｆ 3/00 Ｎ 5/008 Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０Ａ // Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０ ６４１Ｃ ６４１ ６５０Ａ ６５０ ６８３ ６８３ ６８５Ａ ６８５ ６９４Ａ ６９４ ６９４Ｂ Ｇ２１Ｆ 5/00 Ｆ
Claims (8)
- 【請求項１】 Ｂ：０．５〜１０％（質量％の意味、以
下同じ）を含有すると共に、10Ｂ／（10Ｂ＋11Ｂ）≧３
０％を満足し、且つＢを含有する化合物のサイズが３０
０μｍ以下であることを特徴とする中性子吸収作用を有
し高温強度特性に優れたホウ素含有Ａｌ基合金。 - 【請求項２】 Ｂ：０．５〜１０％を含有すると共に、
10Ｂ／（10Ｂ＋11Ｂ）≧３０％を満足し、且つＡｌとＢ
からなる化合物のサイズが３００μｍ以下であることを
特徴とする中性子吸収作用を有し高温強度特性に優れた
ホウ素含有Ａ１基合金。 - 【請求項３】 Ｂ：０．５〜１０％を含有すると共に、
10Ｂ／（10Ｂ＋11Ｂ）≧３０％を満足し、且つＡｌとＢ
の他、Ｍｇ，Ｍｎ，ＳｉおよびＣｕよりなる群から選択
される１種以上の成分を含有する化合物のサイズが３０
０μｍ以下であることを特徴とする中性子吸収作用を有
し高温強度特性に優れたホウ素含有Ａ１基合金。 - 【請求項４】 Ｍｇ，Ｍｎ，ＳｉおよびＣｕよりなる群
から選択される１種以上の成分の合計含有量が０．０１
〜５０原子％であるＢ含有化合物が、Ｂ含有化合物全体
に対する個数割合で５０％以上を占めるものである請求
項３に記載のホウ素含有アルミ基合金。 - 【請求項５】 合金を複数に分割して個々の分割片毎に
測定されるＢ含有量を比較したとき、その最大値と最小
値の差が１．０％以下である請求項１〜４のいずれかに
記載のホウ素含有Ａｌ基合金。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のホウ素
含有Ａｌ基合金を製造するにあたり、溶解温度を９５０
℃を超える温度とすると共に、８００〜９５０℃の温度
範囲で鋳込むこととし、この際９５０℃から鋳込み温度
までの保持時間を６０〜１８００秒とすることを特徴と
する中性子吸収作用を有し高温強度特性に優れたホウ素
含有Ａｌ基合金の製造方法。 - 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかに記載のホウ素
含有Ａｌ基合金を製造するにあたり、圧延加工または鍛
造加工する工程において、この加工温度を２５０〜６０
０℃とすると共に、１パス圧下率を４０％以下として合
計圧下率を５０％以上となる加工を行なうことを特徴と
する中性子吸収作用を有し高温強度特性に優れたホウ素
含有Ａｌ基合金の製造方法。 - 【請求項８】 請求項１〜５のいずれかに記載のホウ素
含有Ａｌ基合金を製造するにあたり、押出し加工する工
程において、この加工温度を４００〜５５０℃として加
工を行なうことを特徴とする中性子吸収作用を有し高温
強度特性に優れたホウ素含有Ａｌ基合金の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000323142A JP3996340B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-10-23 | ホウ素およびマグネシウム含有Ａｌ基合金並びにその製造方法 |
| GB0105107A GB2361934B (en) | 2000-03-03 | 2001-03-01 | Aluminum base alloy containing boron and manufacturing method thereof |
| FR0102916A FR2805828B1 (fr) | 2000-03-03 | 2001-03-02 | Alliage a base d'aluminium contenant du bore et son procede de fabrication |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000059433 | 2000-03-03 | ||
| JP2000-59433 | 2000-03-03 | ||
| JP2000323142A JP3996340B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-10-23 | ホウ素およびマグネシウム含有Ａｌ基合金並びにその製造方法 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP (1) | JP3996340B2 (ja) |
| FR (1) | FR2805828B1 (ja) |
| GB (1) | GB2361934B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011117774A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Kobe Steel Ltd | 使用済燃料輸送貯蔵キャスクのバスケット |
| KR101550995B1 (ko) | 2013-12-06 | 2015-09-07 | 현대자동차주식회사 | 알루미늄합금 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2347450T3 (es) * | 2004-04-22 | 2010-10-29 | Alcan International Limited | Metodo mejorado para reciclar un material compuesto al-b, c. |
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| CN102062755B (zh) * | 2010-10-18 | 2012-10-24 | 南京大学 | 正热电离质谱计静态双接收法测定硼同位素组成的方法 |
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| JP5829997B2 (ja) | 2012-10-17 | 2015-12-09 | 株式会社神戸製鋼所 | ボロン含有アルミニウム材およびその製造方法 |
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| RU2538789C1 (ru) * | 2013-06-28 | 2015-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ получения листов из бор-содержащего алюмоматричного композиционного материала |
| RU2534182C1 (ru) * | 2013-07-18 | 2014-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ легирования алюминия или сплавов на его основе |
| WO2016122856A1 (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | The Florida State University Research Foundation, Inc. | Method for tuning the ferromagnetic ordering temperature of aluminum iron boride |
| RU2618300C1 (ru) * | 2015-11-17 | 2017-05-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ получения слитков из бор-содержащего материала на основе алюминия |
| US11028462B2 (en) * | 2017-05-23 | 2021-06-08 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Suppression of samson phase formation in Al—Mg alloys by boron addition |
| CN109913680A (zh) * | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 北京有色金属研究总院 | 一种中子屏蔽铝基复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2533943B1 (fr) * | 1982-10-05 | 1987-04-30 | Montupet Fonderies | Procede de fabrication d'alliages composites a base d'aluminium et de bore et son application |
| JPS61235523A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-20 | Kobe Steel Ltd | Ａ１−ｂ系合金の製造方法 |
| DE3669541D1 (de) * | 1985-10-25 | 1990-04-19 | Kobe Steel Ltd | Aluminiumlegierung mit besserer absorptionsfaehigkeit fuer thermische neutronen. |
| JPH01312044A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-15 | Hitachi Zosen Corp | ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法 |
| JP2705797B2 (ja) * | 1988-06-09 | 1998-01-28 | 日立造船株式会社 | ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法 |
| JPH01321043A (ja) * | 1988-06-23 | 1989-12-27 | Nippon Steel Corp | 鋳込みクラッド鋼の製造方法 |
| JP2535678B2 (ja) * | 1991-05-09 | 1996-09-18 | 橋本化成株式会社 | Ａｌ−Ｂ合金の製造方法 |
| DE4308612C2 (de) * | 1993-03-18 | 1999-01-07 | Erbsloeh Ag | Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffs mit hoher Warmfestigkeit aus einer Legierung auf Aluminium-Basis und Verwendung des so hergestellten Werkstoffs |
| JP3652431B2 (ja) | 1995-05-01 | 2005-05-25 | 株式会社神戸製鋼所 | ホウ素含有Ａｌ基合金 |
| JPH10312044A (ja) * | 1997-05-13 | 1998-11-24 | Konica Corp | ハロゲン化銀写真感光材料用固体処理剤、包装体及び投入方法 |
| JPH10321043A (ja) * | 1997-05-22 | 1998-12-04 | Fujikura Ltd | 直流用ケーブル |
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2000
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2011117774A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Kobe Steel Ltd | 使用済燃料輸送貯蔵キャスクのバスケット |
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