JP2002214171A - アルミニウム合金中の鉄の含有量の測定法 - Google Patents
アルミニウム合金中の鉄の含有量の測定法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム合金中の鉄（Ｆｅ）の含有量
を簡単に測定すること。 【解決手段】アルミニウム合金の溶湯の熱冷却曲線を測
定し、５７５℃になった瞬間の結晶化速度の微分値（Ｒ
５７５）を式Ｆｅ（％）＝０．７１×Ｒ５７５＋１．０
８に代入する。
を簡単に測定すること。 【解決手段】アルミニウム合金の溶湯の熱冷却曲線を測
定し、５７５℃になった瞬間の結晶化速度の微分値（Ｒ
５７５）を式Ｆｅ（％）＝０．７１×Ｒ５７５＋１．０
８に代入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はアルミニウム合金
中の鉄（Ｆｅ）の含有量の測定法、より詳しく述べる
と、アルミニウム合金の溶湯からその溶湯を鋳造する前
に含有するＦｅの量を測定する方法を提供することにあ
る。
中の鉄（Ｆｅ）の含有量の測定法、より詳しく述べる
と、アルミニウム合金の溶湯からその溶湯を鋳造する前
に含有するＦｅの量を測定する方法を提供することにあ
る。
【０００２】
【従来の技術】鋳造用のアルミニウム合金中に含有され
ているＦｅは、その化合物としての結晶が板状（２次的
には針状）を示すものであるため、強度及び靱性を低下
させる有害な物質といえる。
ているＦｅは、その化合物としての結晶が板状（２次的
には針状）を示すものであるため、強度及び靱性を低下
させる有害な物質といえる。
【０００３】そのために、例えばＪＩＳ規格では、アル
ミニウム合金を構成する化学成分を細かく分析して、そ
の各成分の含有量の相違に基づく機械的性質から、アル
ミニウム合金鋳物の実際の使用、選別を考慮して類別
し、Ｆｅの含有量の上限を規定している。
ミニウム合金を構成する化学成分を細かく分析して、そ
の各成分の含有量の相違に基づく機械的性質から、アル
ミニウム合金鋳物の実際の使用、選別を考慮して類別
し、Ｆｅの含有量の上限を規定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、一般の鋳造業
者が、初期のアルミニウム合金鋳物を得るために、通常
入手するアルミニウム合金を鋳造する場合には、その鋳
造前に、アルミニウム合金地金に含まれているＦｅの量
を知ることは、極めて困難である。
者が、初期のアルミニウム合金鋳物を得るために、通常
入手するアルミニウム合金を鋳造する場合には、その鋳
造前に、アルミニウム合金地金に含まれているＦｅの量
を知ることは、極めて困難である。
【０００５】その理由とするところは、アルミニウム合
金の地金中のＦｅの含有量を測定するには、少なくとも
蛍光分析法あるいは発光分析法を利用する必要がある。
しかし、これら蛍光あるいは発光分析装置は安価に入手
することができるものでなく、しかもその分析装置によ
ってアルミニウム合金中のＦｅの含有量を分析するため
には、アルミニウム合金地金の溶湯の試料を採取して、
冷却凝固させた後に、凝固した試料を截断して、その切
断面を前記装置で分析しなければならない。
金の地金中のＦｅの含有量を測定するには、少なくとも
蛍光分析法あるいは発光分析法を利用する必要がある。
しかし、これら蛍光あるいは発光分析装置は安価に入手
することができるものでなく、しかもその分析装置によ
ってアルミニウム合金中のＦｅの含有量を分析するため
には、アルミニウム合金地金の溶湯の試料を採取して、
冷却凝固させた後に、凝固した試料を截断して、その切
断面を前記装置で分析しなければならない。
【０００６】従って、一般にはアルミニウム合金の地金
中のＦｅの含有量を測定することなく、アルミニウム鋳
物製品が市場に出荷されている。このようにして製造さ
れたアルミニウム合金鋳物製品は強度及び靱性が欠け、
容易に破断されるために、甚だ危険であると言わざるを
得ない。
中のＦｅの含有量を測定することなく、アルミニウム鋳
物製品が市場に出荷されている。このようにして製造さ
れたアルミニウム合金鋳物製品は強度及び靱性が欠け、
容易に破断されるために、甚だ危険であると言わざるを
得ない。
【０００７】このように解決が求められている問題点を
考慮して、この発明の主目的は、アルミニウム合金中の
Ｆｅの含有量を、経済的かつ容易に、しかも極めて短時
間に測定する方法を提供することにある。
考慮して、この発明の主目的は、アルミニウム合金中の
Ｆｅの含有量を、経済的かつ容易に、しかも極めて短時
間に測定する方法を提供することにある。
【０００８】この発明の目的は又、アルミニウム合金鋳
物の地金の溶湯を鋳造する以前に、炉前において熱冷却
曲線を得ることによりアルミニウム合金中のＦｅの含有
量を所定の式から簡単に測定する方法を提供することに
ある。
物の地金の溶湯を鋳造する以前に、炉前において熱冷却
曲線を得ることによりアルミニウム合金中のＦｅの含有
量を所定の式から簡単に測定する方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】アルミニウム合金の溶湯
は、初晶、Ｆｅ化合物、共晶の順序で結晶化する。初晶
および共晶の結晶化温度、すなわち凝固温度は合金の成
分によって変化するが、Ｆｅ化合物の結晶化温度は一定
で５７５℃である。また、Ｆｅ化合物が生成される量
は、アルミニウム合金中に含まれているＦｅの量に正比
例して増加する。すなわち、Ｆｅの量が多ければ多いほ
ど一定の温度５７５℃に停滞する時間が長くなる。これ
はアルミニウム合金の溶湯の熱冷却曲線のみを観察する
のでは判断しにくいけれども、温度変化の曲線を観察す
ると容易に判別することができる。
は、初晶、Ｆｅ化合物、共晶の順序で結晶化する。初晶
および共晶の結晶化温度、すなわち凝固温度は合金の成
分によって変化するが、Ｆｅ化合物の結晶化温度は一定
で５７５℃である。また、Ｆｅ化合物が生成される量
は、アルミニウム合金中に含まれているＦｅの量に正比
例して増加する。すなわち、Ｆｅの量が多ければ多いほ
ど一定の温度５７５℃に停滞する時間が長くなる。これ
はアルミニウム合金の溶湯の熱冷却曲線のみを観察する
のでは判断しにくいけれども、温度変化の曲線を観察す
ると容易に判別することができる。
【００１０】次に、この発明を添付図面について詳述す
る。図１は溶融アルミニウム合金の試料中のＦｅの含有
量が０．５８％の試料の冷却温度曲線Ｔと、微分曲線ｄ
Ｔ／ｄｔとを示す。同図１の冷却温度曲線Ｔは、５７５
℃の位置において、Ｆｅ化合物の結晶化速度が僅かの時
間ではあるが停滞しており、この時点における溶湯の冷
却温度の微分値を「Ｒ５７５」と記載する。この冷却温
度曲線Ｔが停滞を開始する５７５℃になった瞬間の冷却
温度の微分値（Ｒ５７５）は−０．７℃／ｓである。
る。図１は溶融アルミニウム合金の試料中のＦｅの含有
量が０．５８％の試料の冷却温度曲線Ｔと、微分曲線ｄ
Ｔ／ｄｔとを示す。同図１の冷却温度曲線Ｔは、５７５
℃の位置において、Ｆｅ化合物の結晶化速度が僅かの時
間ではあるが停滞しており、この時点における溶湯の冷
却温度の微分値を「Ｒ５７５」と記載する。この冷却温
度曲線Ｔが停滞を開始する５７５℃になった瞬間の冷却
温度の微分値（Ｒ５７５）は−０．７℃／ｓである。
【００１１】図２は溶融アルミニウム合金の試料中にお
けるＦｅ含有量が０．２３％の場合の冷却曲線（Ｔ）と
微分曲線（ｄＴ／ｄｔ）とを示す。この場合において
は、Ｆｅ化合物の冷却温度が５７５℃になった瞬間の冷
却温度の微分値（Ｒ５７５）は−１．２℃／ｓである。
けるＦｅ含有量が０．２３％の場合の冷却曲線（Ｔ）と
微分曲線（ｄＴ／ｄｔ）とを示す。この場合において
は、Ｆｅ化合物の冷却温度が５７５℃になった瞬間の冷
却温度の微分値（Ｒ５７５）は−１．２℃／ｓである。
【００１２】そこで、Ｆｅ含有量が異なるアルミニウム
合金の溶湯の試料の５７５℃における冷却温度の微分値
（Ｒ５７５）とＦｅ含有量との関係をプロットした。そ
の結果、図３に示すような一次回帰直線を得た。
合金の溶湯の試料の５７５℃における冷却温度の微分値
（Ｒ５７５）とＦｅ含有量との関係をプロットした。そ
の結果、図３に示すような一次回帰直線を得た。
【００１３】この回帰直線を分析すると、次式（１）が
得られる。 Ｆｅ（％）＝０．７１×Ｒ５７５＋１．０８ （１） 式（１）において、数値０．７１は、この一次回帰直線
の傾斜を示し、数値１．０８はＦｅの冷却温度の微分値
（Ｒ５７５）が「ゼロ」の時のＦｅ含有量、すなわちア
ルミニウム合金の中のＦｅ含有量が１．０８％以上であ
れば、冷却曲線Ｔにおける５７５℃の位置において完全
に停滞すること、つまりＦｅの冷却温度の微分値（Ｒ
５７５）が「ゼロ」であることを示す。
得られる。 Ｆｅ（％）＝０．７１×Ｒ５７５＋１．０８ （１） 式（１）において、数値０．７１は、この一次回帰直線
の傾斜を示し、数値１．０８はＦｅの冷却温度の微分値
（Ｒ５７５）が「ゼロ」の時のＦｅ含有量、すなわちア
ルミニウム合金の中のＦｅ含有量が１．０８％以上であ
れば、冷却曲線Ｔにおける５７５℃の位置において完全
に停滞すること、つまりＦｅの冷却温度の微分値（Ｒ
５７５）が「ゼロ」であることを示す。
【００１４】従って、この式（１）から、アルミニウム
合金中のＦｅ含有量が不明であっても、その溶湯を、従
来公知の熱電対を具備する熱分析用の試料採取容器に採
取して、その熱冷却曲線から、Ｆｅの冷却温度の微分値
（Ｒ５７５）を求めて、前記式（１）に代入して計算す
れば、Ｆｅ含有量が直ちに測定できる。
合金中のＦｅ含有量が不明であっても、その溶湯を、従
来公知の熱電対を具備する熱分析用の試料採取容器に採
取して、その熱冷却曲線から、Ｆｅの冷却温度の微分値
（Ｒ５７５）を求めて、前記式（１）に代入して計算す
れば、Ｆｅ含有量が直ちに測定できる。
【００１５】この発明によるアルミニウム合金の溶湯中
のＦｅ含有量の測定法と従来の発光分析による方法とを
比較検討するために、３種の試料（Ｎｏ．１， Ｎｏ．
２，Ｎｏ．３）を同一の条件下で、それぞれ測定した。
その結果は次表に示すとおりである。
のＦｅ含有量の測定法と従来の発光分析による方法とを
比較検討するために、３種の試料（Ｎｏ．１， Ｎｏ．
２，Ｎｏ．３）を同一の条件下で、それぞれ測定した。
その結果は次表に示すとおりである。
【００１６】
【表１】
【００１７】以上の結果から判るように、従来の分析法
とこの発明の方法とを比較した結果、測定されたＦｅ含
有量には殆ど差異が無く、分析時間は、従来の分析では
少なくとも１０分もかかるのに対して、この発明の方法
によれば僅か９０秒で測定することができる。
とこの発明の方法とを比較した結果、測定されたＦｅ含
有量には殆ど差異が無く、分析時間は、従来の分析では
少なくとも１０分もかかるのに対して、この発明の方法
によれば僅か９０秒で測定することができる。
【図１】Ｆｅ含有量が０．５８％のアルミニウム合金の
冷却曲線Ｔと速度曲線ｄＴ／ｄｔを示す線図である。
冷却曲線Ｔと速度曲線ｄＴ／ｄｔを示す線図である。
【図２】Ｆｅ含有量が０．２３％のアルミニウム合金の
冷却曲線Ｔと速度曲線ｄＴ／ｄｔを示す線図である。
冷却曲線Ｔと速度曲線ｄＴ／ｄｔを示す線図である。
【図３】アルミニウム合金のＦｅ含有量とその溶湯の５
７５℃における冷却温度の微分値（Ｒ５７５）との関係
を示す線図である。
７５℃における冷却温度の微分値（Ｒ５７５）との関係
を示す線図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウム合金の溶湯の試料を採取す
ることと、前記採取した試料を熱分析用の試料採取容器
に注入して前記溶湯の熱冷却曲線を得ることと、前記熱
冷却曲線の５７５℃になった瞬間の温度の微分値を式 Ｆｅ（％）＝０．７１×Ｒ５７５＋１．０８ に代入することとから成るアルミニウム合金中の鉄の含
有量の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001040907A JP3390813B2 (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | アルミニウム合金中の鉄の含有量の測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001040907A JP3390813B2 (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | アルミニウム合金中の鉄の含有量の測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002214171A true JP2002214171A (ja) | 2002-07-31 |
| JP3390813B2 JP3390813B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=18903418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001040907A Expired - Fee Related JP3390813B2 (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | アルミニウム合金中の鉄の含有量の測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3390813B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3489058B2 (ja) | 2001-10-23 | 2004-01-19 | メタルサイエンス有限会社 | 鋳造用アルミニウム合金中の銅の含有量を測定する方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830913B1 (ja) * | 1968-07-25 | 1973-09-25 | ||
| JPH06287732A (ja) * | 1993-04-02 | 1994-10-11 | Kawasaki Steel Corp | ドロス量の測定方法 |
| JPH07209220A (ja) * | 1994-01-25 | 1995-08-11 | Nippon Light Metal Co Ltd | 金属溶湯の品質管理方法 |
-
2001
- 2001-01-12 JP JP2001040907A patent/JP3390813B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830913B1 (ja) * | 1968-07-25 | 1973-09-25 | ||
| JPH06287732A (ja) * | 1993-04-02 | 1994-10-11 | Kawasaki Steel Corp | ドロス量の測定方法 |
| JPH07209220A (ja) * | 1994-01-25 | 1995-08-11 | Nippon Light Metal Co Ltd | 金属溶湯の品質管理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3390813B2 (ja) | 2003-03-31 |
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