JP2006503986A - 改良したアルミニウム合金−炭化ホウ素複合材料 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋳造した金属母材の複合材料に関し、特に、構造材料用の、特に中性子吸収材料用のアルミニウム合金−炭化ホウ素の鋳造金属母材に関する。
核エネルギー産業において、例えば廃棄燃料用の容器中で中性子を吸収し、そしてそれを放出しないような建築材料に対する関心が高まっている。核エネルギー産業では、中性子吸収材料として、炭化ホウ素が長年利用されている。炭化ホウ素は、ASTM規格に合致した商業的に利用できる材料である。炭化ホウ素で強化された金属母材は、軽量の構造材料としても応用されている。
本願発明者の試みは、Skiboらの米国特許US4786467に従って、アルミニウム合金−炭化ホウ素の複合材料の製品を形成することである。しかしながら、その方法では、炭化ホウ素粒子のごく制限された量だけを、混合物が鋳造するには高すぎる粘度になる前に、溶融したアルミニウムに添加することができるのみである。本発明によれば、金属母材中に存在するマグネシウムが問題であることを見いだした。よって、中性子吸収材のような構造材料に応用するためのアルミニウム合金−炭化ホウ素の複合材料は、(a)母材金属のマグネシウムの濃度を約0.2重量%以下に維持することにより、又は(b)最初は約0.2重量%未満のマグネシウムを含む母材金属とし、鋳造の直前にさらにマグネシウムを母材に添加することにより、又は(c)混合物中に、少なくとも0.2重量%のチタンを存在させることにより、流動性を維持できることを見いだした。この幅広い目的の複合材料は、約10〜約40容量パーセントの易流動性(free-flowing)の炭化ホウ素粒子を含んでおり、約90〜約60容量パーセントの溶融アルミニウム合金を含んでいる。
実施例1
米国特許US4786467の技術を用いて、複合材料を調製した。ここで、炭化ホウ素粒子が以下の組成を有する母材合金に混合された。
米国特許US4786467に概要が説明されている方法に従って、さらに複合材料を調製した。この方法では、15容量%の炭化ホウ素粒子を、たった0.01重量%Mgを含むAl−8.7%Si合金と組み合わせた。
米国特許US4786467の方法に従って、さらなる組合せの複合材料を調製した。この方法では、15容量%の窒化ホウ素粒子を、異なるチタンの添加濃度を含むAA1000系及びAA4000系のアルミニウム系合金に添加した。複合材料を種々の時間で保持した後に、複合材料をブックモールド内に鋳造し厚さ6mmの細長い水平ストリップの形にして、得られた混合物の流動性を試験した。ブックモールドは、ストリップに沿って36mmごとに隙間をあける制限物を有しており、その地点では、制限物を厚さ3mmまで縮めていた。複合材料が凝固するまでにモールドに沿って流れた距離を、その流動性の尺度とした。「流動性」が50mmよりも大きい場合には、受け入れ可能であると見なした。
マグネシウムを除いてAA6351の組成を有する母材を調製し、その中に、15容量%の炭化ホウ素粉末を混合して複合材料を形成した。炭化ホウ素粉末を混合した後すぐに、母材中に0.6重量%Mgを提供するのに十分な量のマグネシウムが、混合容器に添加された。液状の複合材料は、保持されて、500rpmの回転速度の回転翼により攪拌された。回転翼にかかるトルクを、時間に対して測定した。表4は、時間によって増加するトルク(任意単位)を示している。
過度に悪化したことを意味している。上記の実施例は、0.6%Mg添加により、マグネシウム添加後から約20分経つと、50単位のトルクが生じることを示している。しかしながら、もし複合材料が、マグネシウム添加後から約20分以内に鋳造されれば、鋳造するのに十分な流動性を維持している。
AA6000系母材をベースにし、15容量%の炭化ホウ素粒子を含んでいる複合材料を、異なる水準のチタンに調製した。ここでは、マグネシウムは、十分な保持時間の後に添加された。1.0重量%Si、0.11重量%Fe、0.001重量パーセントCu、0.002重量パーセントMg、0.01重量%Znを含むアルミニウム系合金が調製された。また、アルミニウム系合金は、0.001重量%Tiも有していた。実施例3と同様に、低いTi濃度及び1重量%Tiを含む最初の複合材料を調製した後に20分と40分の保持時間のときの流動性を測定し、その時点で、母材中の0.8重量%Mgを与えるのに十分なようにマグネシウムを添加して、2〜5分だけさらに攪拌した後に、再び流動性を測定した。2〜5分とは、鋳造用冶金トラフ内の一般的な滞留時間である。表5は、チタン濃度の低い合金に0.8重量%Mgを添加することにより、短時間で流動性の悪化が引き起こされているのに対して、1重量%チタンのほうは複合材料を十分に安定化して、0.8重量%Mgを添加しても、TiとMgの両方の濃度が低い複合材料と比較しても、容易に鋳造することができる。
Claims (33)
- 鋳造複合材料の調製方法であって、該方法は、
アルミニウム系の母材合金を提供する工程と、
約10〜約40容量パーセントの易流動性の炭化ホウ素粒子と、約90〜約60容量パーセントの上記アルミニウム系の母材合金の溶融物との混合物を調製する工程と、
上記母材合金で炭化ホウ素粒子を濡らし且つ上記溶融物の容量全体に炭化ホウ素粒子を分散させるために、溶融した混合物を攪拌する工程と、
溶融混合物を鋳造する工程と、から成り、
溶融混合物の流動性を、
(a)母材金属のマグネシウムの濃度を約0.2重量%以下に維持するか、又は
(b)最初に約0.2重量%未満のマグネシウムを含む母材金属から開始し、鋳造の直前に、母材にさらにマグネシウムを添加するか、あるいは
(c)上記混合物中に、少なくとも0.2重量%のチタンを存在させること
により維持することを特徴とする調製方法。 - 上記流動性が、混合物中のマグネシウムの含有量を0.2重量%以下に維持することによって制御されている場合、炭化ホウ素粒子が10〜25容量パーセントの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の調製方法。
- マグネシウムの含有量が、0.1重量%未満であることを特徴とする請求項2に記載の調整方法。
- マグネシウムの含有量が、0.05重量%未満であることを特徴とする請求項3に記載の調整方法。
- 炭化ホウ素が、15〜20容量%の範囲内にあることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の調整方法。
- 母材合金が、AA1000系合金又は母材合金が5〜10重量%Siを含有するアルミニウム合金のいずれかであることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の調整方法。
- 上記流動度が、最初に約0.2重量%未満のマグネシウムを含む母材金属から開始し、鋳造の直前に、母材にさらにマグネシウムを添加することにより調節されている場合、炭化ホウ素が10〜25容量%の範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の調整方法。
- 溶融複合物にマグネシウムを添加してアルミニウム母材合金中のマグネシウム濃度を0.2重量%〜0.8重量%まで上昇させ、マグネシウムの添加から20分以内に溶融混合物を鋳造することを特徴とする請求項7に記載の調整方法。
- 上記マグネシウムを、鋳造用トラフ内又は移送用取鍋中でさらに添加することを特徴とする請求項7に記載の調整方法。
- マグネシウムの添加後に、複合材料をさらに攪拌することを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の調整方法。
- アルミニウム合金が、AA2000系、AA3000系、AA4000系、AA6000系、A200系、及びAA300系合金から成る群から選択されることを特徴とする請求項7乃至10のいずれかに記載の調整方法。
- 上記流動度が、複合材料中に少なくとも0.2重量%のチタンを有することにより調節されている場合、溶融複合物にマグネシウムを添加してアルミニウム母材合金中のマグネシウム濃度を少なくとも0.2重量%まで上昇させ、炭化ホウ素を10〜25容量%の範囲内にすることを特徴とする請求項1に記載の調整方法。
- マグネシウムの添加から30分以内に溶融混合物を鋳造することを特徴とする請求項12に記載の調整方法。
- 複合材料が5重量%未満のチタンを含有することを特徴とする請求項12に記載の調整方法。
- アルミニウム母材中のマグネシウム濃度が1.4重量%以下であることを特徴とする請求項12乃至14のいずれかに記載の調整方法。
- アルミニウム合金が、AA2000系、AA3000系、AA4000系、AA6000系、A200系、及びAA300系にチタンを添加した合金から成る群から選択されることを請求項12乃至15のいずれかに記載の調整方法。
- 上記流動度が、複合材料中に少なくとも0.2重量%のチタンを有することにより調節されている場合、アルミニウム合金が、チタンを添加したAA1000系合金であることを特徴とする請求項1に記載の調整方法。
- 上記複合材料が5重量%未満のチタンを含有することを特徴とする請求項1に記載の調整方法。
- 鋳造した混合物を再溶融し、ある形状に鋳造することを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載の調整方法。
- 鋳造した混合物を押出し成形することを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載の調整方法。
- 鋳造した混合物を圧延することを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載の調整方法。
- 鋳造した混合物を鍛造することを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載の調整方法。
- 鋳造した混合物を中性子吸収材料に形成することを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載の調整方法。
- 鋳造複合材料製品であって、該製品は、
10〜40容量パーセントの炭化ホウ素粒子の耐火物粒子を分散した状態で有するアルミニウム合金母材から成り、
上記複合材料が、少なくとも0.2重量%のチタンを含有し、
上記アルミニウム合金母材が、鋳造したままの微細構造を有することを特徴とする鋳造複合材料製品。 - アルミニウム合金母材がAA1000系合金であることを特徴とする請求項24に記載の鋳造複合材料製品。
- アルミニウム合金母材が、少なくとも0.2重量%のマグネシウムを含有することを特徴とする請求項24に記載の鋳造複合材料製品。
- アルミニウム合金が、AA2000系、AA3000系、AA4000系、AA6000系、A200系、又はAA300系合金であることを特徴とする請求項24に記載の鋳造複合材料製品。
- 鋳造複合材料製品であって、該製品は、
10〜25容量パーセントの炭化ホウ素粒子の耐火物粒子を分散した状態で有するアルミニウム合金母材から成り、
上記複合材料が、少なくとも0.2重量%のマグネシウムを含有し、
上記アルミニウム合金母材が、鋳造したままの微細構造を有することを特徴とする鋳造複合材料製品。 - アルミニウム合金が、AA2000系、AA3000系、AA4000系、AA6000系、A200系、又はAA300系合金であることを特徴とする請求項28に記載の鋳造複合材料製品。
- 複合材料が、0.8重量%以下のマグネシウムを含有することを特徴とする請求項28に記載の鋳造複合材料製品。
- 鋳造複合材料製品であって、該製品は、
10〜40容量パーセントの炭化ホウ素粒子の耐火物粒子を分散した状態で有するアルミニウム合金母材から成り、
アルミニウム合金母材が、少なくとも0.2重量%のマグネシウムを含有し、
複合材料が、少なくとも0.2重量%のチタンを含有し
アルミニウム合金母材が、鋳造したままの微細構造を有することを特徴とする鋳造複合材料製品。 - アルミニウム合金が、AA2000系、AA3000系、AA4000系、AA6000系、A200系、又はAA300系合金であることを特徴とする請求項31に記載の鋳造複合材料製品。
- アルミニウム合金母材が、1.4重量%以下のマグネシウムを含有することを特徴とする請求項31に記載の鋳造複合材料製品。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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CN101337816B (zh) * | 2008-08-29 | 2011-04-20 | 牡丹江金刚钻碳化硼有限公司 | 一种碳化硼基复合材料及其制备方法 |
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CN102094132B (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-11 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | B4C-Al复合材料制备方法 |
CN102280156B (zh) * | 2011-06-21 | 2013-09-18 | 大连宝原核设备有限公司 | 一种铝基碳化硼中子吸收板的制备方法 |
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CN103789599B (zh) * | 2014-01-28 | 2016-01-06 | 中广核工程有限公司 | 连续铸轧制备B4C/Al中子吸收材料板材的方法 |
CN103911610B (zh) * | 2014-04-01 | 2015-04-15 | 太原理工大学 | 一种屏蔽型铝基复合板的制备方法 |
CN104357768B (zh) * | 2014-09-26 | 2016-09-14 | 清华大学深圳研究生院 | 一种碳化硼-铝合金复合材料板材及其制备方法 |
CA2983948C (en) * | 2015-05-01 | 2023-02-21 | Universite Du Quebec A Chicoutimi | Composite material having improved mechanical properties at elevated temperatures |
CN106756281B (zh) * | 2017-01-20 | 2019-10-25 | 镇江纽科利核能新材料科技有限公司 | 一种高稀土含量的中子吸收材料及其制备方法 |
CN106947889A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-14 | 安泰核原新材料科技有限公司 | 一种铝基硼化钨复合材料及其制备方法 |
CN106947888A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-14 | 安泰核原新材料科技有限公司 | 一种高能射线屏蔽复合材料及其制备方法 |
CN109722582B (zh) * | 2017-10-31 | 2023-01-10 | 史密斯国际有限公司 | 用于井下工具的增材制造的金属基质复合物材料 |
CN108660352B (zh) * | 2018-05-31 | 2019-08-30 | 太原理工大学 | 一种增强型AlCoCrFeNi2高熵合金基中子吸收材料的制备方法及应用 |
CN112522546B (zh) * | 2020-10-26 | 2022-02-08 | 中北大学 | 一种利用slm技术制备b4c增强铝基复合材料的方法 |
CN115029649B (zh) * | 2022-06-06 | 2022-11-25 | 福建祥鑫轻合金制造有限公司 | 一种铝基复合材料的热挤压成型制备方法 |
CN115976361A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-04-18 | 武汉大学 | 一种高强韧抗辐照铝基复合材料及其制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02500201A (ja) * | 1987-07-09 | 1990-01-25 | アルキャン・インターナショナル・リミテッド | 複合材の製造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4786467A (en) * | 1983-06-06 | 1988-11-22 | Dural Aluminum Composites Corp. | Process for preparation of composite materials containing nonmetallic particles in a metallic matrix, and composite materials made thereby |
US5186234A (en) * | 1990-08-16 | 1993-02-16 | Alcan International Ltd. | Cast compsoite material with high silicon aluminum matrix alloy and its applications |
US5965829A (en) * | 1998-04-14 | 1999-10-12 | Reynolds Metals Company | Radiation absorbing refractory composition |
US6592687B1 (en) * | 1998-09-08 | 2003-07-15 | The United States Of America As Represented By The National Aeronautics And Space Administration | Aluminum alloy and article cast therefrom |
JP3122436B1 (ja) * | 1999-09-09 | 2001-01-09 | 三菱重工業株式会社 | アルミニウム複合材およびその製造方法、並びにそれを用いたバスケットおよびキャスク |
US6918970B2 (en) * | 2002-04-10 | 2005-07-19 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | High strength aluminum alloy for high temperature applications |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02500201A (ja) * | 1987-07-09 | 1990-01-25 | アルキャン・インターナショナル・リミテッド | 複合材の製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016524045A (ja) * | 2013-06-19 | 2016-08-12 | リオ ティント アルカン インターナショナル リミテッドRio Tinto Alcan International Limited | 向上した高温機械特性を有するアルミニウム合金複合材 |
JP2019123941A (ja) * | 2013-06-19 | 2019-07-25 | リオ ティント アルカン インターナショナル リミテッドRio Tinto Alcan International Limited | 向上した高温機械特性を有するアルミニウム合金複合材 |
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