JP2020152996A - Method for making alp compounds finer and aluminum alloy casting - Google Patents

Method for making alp compounds finer and aluminum alloy casting Download PDF

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Abstract

To provide convenient and efficient methods for making AlP compounds in aluminum finer, and an aluminum alloy casting in which AlP compounds and eutectic structures are both made finer.SOLUTION: A method for making AlP compounds finer includes setting a molten metal temperature of aluminum to the temperature equal to or higher than a crystallization temperature of the AlP compounds in an atmosphere containing oxygen. Preferably, it is held for 5-60 minutes at the molten metal temperature, and aluminum is preferably an Al-Si alloy.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、アルミニウム中のAlP化合物を微細化する方法及びAlP化合物が微細化されたアルミニウム合金鋳物に関するものである。 The present invention relates to a method for refining an AlP compound in aluminum and an aluminum alloy casting in which the AlP compound is miniaturized.

P(リン)はアルミニウムに含まれる代表的な不可避不純物であり、特にAl−Si系合金に混入されることが多い。ここで、Al−Si系合金に不純物としてPが混入する主な原因としては、金属Siに起因する経路と、過共晶Al−Si系合金のスクラップに起因する経路が存在する。 P (phosphorus) is a typical unavoidable impurity contained in aluminum, and is often mixed with Al—Si alloys in particular. Here, the main causes of P being mixed as an impurity in the Al—Si based alloy are a path caused by metallic Si and a path caused by scrap of the hypereutectic Al—Si alloy.

具体的には、Pは金属Siに不可避不純物として混入している場合が多く、当該金属Siを原料とする場合、Siを含有するアルミニウム合金にはPが混入してしまう。また、Pは初晶Siを微細化する作用があるため、初晶Siが晶出しやすい過共晶Al−Si系合金等に添加されることが多いが、当該過共晶Al−Si系合金等のスクラップを原料とする場合もPが混入することになる。 Specifically, P is often mixed with metallic Si as an unavoidable impurity, and when the metallic Si is used as a raw material, P is mixed with the aluminum alloy containing Si. Further, since P has an action of refining primary crystal Si, it is often added to a hypereutectic Al-Si based alloy or the like in which primary crystal Si is easily crystallized. Even when scraps such as the above are used as raw materials, P will be mixed.

溶湯中にPが存在する場合はAlP化合物が生成し、AlP化合物は初晶Siの有効な異質核として働くことから、初晶Siが微細化される。アルミニウム合金の組織微細化や延性及び靭性を確保する観点から、AlP化合物の粗大化を避けることが望まれるが、AlP化合物を微細化する適当な方法は提案されておらず、基本的にはPの含有量を低下させることでAl−Si系合金の強度及び信頼性を担保する方法が検討されている。 When P is present in the molten metal, an AlP compound is generated, and the AlP compound acts as an effective heterogeneous nucleus of the primary crystal Si, so that the primary crystal Si is refined. From the viewpoint of ensuring the microstructure, ductility and toughness of the aluminum alloy, it is desirable to avoid coarsening of the AlP compound, but an appropriate method for refining the AlP compound has not been proposed, and basically P. A method of ensuring the strength and reliability of an Al—Si alloy by reducing the content of Al—Si is being studied.

例えば、特許文献1(特開2002−80920号公報)では、溶湯温度650〜850℃でP及び/又はSbを含有するアルミニウム溶湯にMgを添加し、且つ塩素ガスを吹き込み、溶湯中のP及び/又はSbを除去することを特徴とするアルミニウム溶湯からの脱P及び/又は脱Sb方法、が提案されている。 For example, in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-80920), Mg is added to an aluminum molten metal containing P and / or Sb at a molten metal temperature of 650 to 850 ° C., and chlorine gas is blown into the molten aluminum to provide P and in the molten metal. A method for removing P and / or removing Sb from the molten aluminum, which comprises removing / or Sb, has been proposed.

上記特許文献1に開示されている脱P方法においては、アルミニウム溶湯にMgを添加することで、溶湯中のPとMgが反応してP化Mg化合物を形成し、且つ塩素ガスを吹き込むことで、溶湯中のMgが塩素ガスと反応してMgClを形成し、溶湯中のP化Mg化合物を吸収してドロスとなって除去されることから、溶湯中のP量を低下させることができる、としている。 In the P-depletion method disclosed in Patent Document 1, by adding Mg to the molten aluminum, P and Mg in the molten metal react with each other to form a Pated Mg compound, and chlorine gas is blown into the molten aluminum. , Mg in the molten metal reacts with chlorine gas to form MgCl, absorbs the P-modified Mg compound in the molten metal and removes it as dross, so that the amount of P in the molten metal can be reduced. It is said.

特開2002−80920号公報JP-A-2002-80920

しかしながら、塩素は極めて強い毒性を有し、毒物及び劇物取締法によって劇物に指定されていることに加えて、オゾン層ホールの原因物質としても指摘を受けている。そのため、塩素の取り扱いには十分な注意が必要となり、塩素を使用する場合は当該塩素を処理するための設備が別途必要となる。更に、塩素は高い腐食性を有しており、使用設備の腐食や塩素の漏出も深刻な問題となっている。 However, chlorine has extremely high toxicity, and in addition to being designated as a deleterious substance by the Poisonous and Deleterious Substances Control Law, it has also been pointed out as a causative substance of ozone layer holes. Therefore, sufficient care must be taken when handling chlorine, and when chlorine is used, a separate facility for treating the chlorine is required. Furthermore, chlorine is highly corrosive, and corrosion of equipment used and leakage of chlorine are also serious problems.

また、上述の通り、Pは初晶Siを微細化する作用を有しており、AlP化合物を十分に微細化することができれば、Pを除去することなくアルミニウム合金に良好な機械的性質を付与することができると考えられる。また、同時に共晶組織も微細化することができれば、更なる強度の向上が期待できる。 Further, as described above, P has an action of refining primary crystal Si, and if the AlP compound can be sufficiently miniaturized, it imparts good mechanical properties to the aluminum alloy without removing P. It is thought that it can be done. At the same time, if the eutectic structure can be miniaturized, further improvement in strength can be expected.

以上のような従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、アルミニウム中のAlP化合物を微細化する簡便かつ効率的な方法、及びAlP化合物と共晶組織が共に微細化されたアルミニウム合金鋳物を提供することにある。 In view of the above problems in the prior art, an object of the present invention is a simple and efficient method for refining an AlP compound in aluminum, and an aluminum alloy casting in which both the AlP compound and the eutectic structure are miniaturized. Is to provide.

本発明者らは、上記目的を達成すべく、アルミニウム溶湯処理方法について鋭意研究を重ねた結果、酸素を含む雰囲気下においてアルミニウム溶湯を一定温度以上に加熱すること等が極めて有効であることを見出し、本発明に到達した。なお、「アルミニウム」には、アルミニウム及び各種アルミニウム合金が含まれる。 As a result of intensive research on a method for treating molten aluminum in order to achieve the above object, the present inventors have found that it is extremely effective to heat the molten aluminum to a certain temperature or higher in an atmosphere containing oxygen. , The present invention has been reached. In addition, "aluminum" includes aluminum and various aluminum alloys.

即ち、本発明は、酸素を含む雰囲気でアルミニウムの溶湯温度をAlP化合物の晶出温度以上とすること、を特徴とするAlP化合物の微細化方法を提供する。不活性ガス雰囲気、減圧及び真空雰囲気でアルミニウムの溶湯温度をAlP化合物の晶出温度以上とするとPが除去されるが、本発明のAlP化合物の微細化方法ではアルミニウム溶湯の表面が酸化被膜で被覆されることから、Pは当該酸化被膜にトラップされ、気体となって溶湯から除去されずに溶湯内に留まることとなる。ここで、溶湯温度を1250℃以下とすることで、溶湯処理に必要な消費エネルギーや高温に伴う設備の劣化を抑制することができる。 That is, the present invention provides a method for refining an AlP compound, which comprises setting the molten aluminum temperature to be equal to or higher than the crystallization temperature of the AlP compound in an atmosphere containing oxygen. P is removed when the molten aluminum temperature is set to be equal to or higher than the crystallization temperature of the AlP compound in an inert gas atmosphere, reduced pressure and vacuum atmosphere. However, in the method for refining the AlP compound of the present invention, the surface of the molten aluminum is coated with an oxide film. Therefore, P is trapped in the oxide film, becomes a gas, and stays in the molten metal without being removed from the molten metal. Here, by setting the molten metal temperature to 1250 ° C. or lower, it is possible to suppress the energy consumption required for the molten metal treatment and the deterioration of the equipment due to the high temperature.

一般的に、アルミニウムを実操業として鋳造する場合、アルミニウムの溶湯を700〜800℃の温度域に保持し、脱ガス、滓取、成分調整等の炉内処理を行った後、所定形状の金型に注湯する。これに対し、本発明のAlP化合物の微細化方法においては、アルミニウム溶湯をAlP化合物の晶出温度以上となる高温に加熱・保持することにより、溶解したAlP化合物が、再凝固する際に溶解前と比較して小さくなるものと考えられる。 Generally, when casting aluminum as an actual operation, the molten aluminum is held in a temperature range of 700 to 800 ° C., and after performing in-core treatment such as degassing, slag removal, and component adjustment, gold having a predetermined shape is used. Pour hot water into the mold. On the other hand, in the method for refining an AlP compound of the present invention, the molten aluminum is heated and held at a high temperature equal to or higher than the crystallization temperature of the AlP compound, so that the dissolved AlP compound is not melted before being re-solidified. It is considered that it will be smaller than that of.

また、本発明のAlP化合物の微細化方法においては、AlP化合物が微細化されるだけではなく、微細化したAlP化合物は共晶Siの凝固核としての作用が減少することから、共晶組織も微細化される。 Further, in the method for refining the AlP compound of the present invention, not only the AlP compound is miniaturized, but also the miniaturized AlP compound reduces the action of the eutectic Si as a coagulation nucleus, so that the eutectic structure is also present. It will be miniaturized.

ここで、本発明のAlP化合物の微細化方法の効果は、当該処理の後に溶湯が高温に長時間保持されても持続し、例えば、750℃に60分間保持しても、最終的に得られるアルミニウム合金鋳物のAlP化合物は微細化される。 Here, the effect of the method for refining the AlP compound of the present invention lasts even if the molten metal is held at a high temperature for a long time after the treatment, and is finally obtained even if it is held at 750 ° C. for 60 minutes, for example. The AlP compound of the aluminum alloy casting is miniaturized.

本発明のAlP化合物の微細化方法においては、AlP化合物の晶出温度以上に5〜60分間保持すること、が好ましい。アルミニウム溶湯をAlP化合物の晶出温度以上の高温に保持する時間を5分以上とすることで、AlP化合物が十分に溶解し、確実に微細化することができる。一方で、当該保持時間が60分以下であれば、AlP化合物の微細化効果が失われることがないことに加え、エネルギー消費量の増加や溶解炉等の設備の劣化を抑制することができる。 In the method for refining an AlP compound of the present invention, it is preferable to keep the AlP compound at a crystallization temperature or higher for 5 to 60 minutes. By keeping the molten aluminum at a high temperature equal to or higher than the crystallization temperature of the AlP compound for 5 minutes or more, the AlP compound can be sufficiently dissolved and finely divided. On the other hand, if the holding time is 60 minutes or less, the effect of miniaturizing the AlP compound is not lost, and it is possible to suppress an increase in energy consumption and deterioration of equipment such as a melting furnace.

更に、本発明のAlP化合物の微細化方法においては、前記アルミニウムがAl−Si系合金であること、が好ましい。Al−Si系合金ではPの含有量が多い過共晶Al−Si系合金等のスクラップが原料となる場合があるが、原料のP含有量が多い場合であっても、本発明のAlP化合物の微細化方法を用いることで、アルミニウム合金に良好な強度と信頼性を付与することができる。 Further, in the method for refining an AlP compound of the present invention, it is preferable that the aluminum is an Al—Si alloy. In the Al—Si alloy, scrap such as a hypereutectic Al—Si alloy having a high P content may be used as a raw material, but even when the raw material has a high P content, the AlP compound of the present invention may be used as a raw material. Good strength and reliability can be imparted to the aluminum alloy by using the micronization method of.

また、本発明は、
初晶α(Al)相が晶出し、
Pの含有量が15ppm以下であり、
AlP粒子の平均粒径が4μm以下であること、
を特徴とするアルミニウム合金鋳物、も提供する。
In addition, the present invention
The primary α (Al) phase crystallizes,
The content of P is 15 ppm or less,
The average particle size of AlP particles is 4 μm or less.
Also provided are aluminum alloy castings, characterized by.

本発明のアルミニウム合金鋳物ではPの含有量が15ppm以下となっており、Pの含有量が極めて少ないことに加えてAlP粒子(AlP化合物)が微細化されており、共晶Siの微細化が促進されている。共晶Siの平均粒径(円相当径)は10μm以下となっていることが好ましい。ここで、AlP粒子はSiの異質核として作用し、AlP粒子が多い場合は過冷却せずに共晶凝固が生じることになる。当該一般的な凝固の場合は共晶Siが粗大になるが、本発明のアルミニウム合金鋳物ではPの含有量が低減されていることから、AlP粒子が少なくなると共に、AlP粒子が溶解することから、あらためて晶出する際にAlP粒子が微細(平均粒径が4μm以下)となり、過冷却によって共晶Siが微細化している。 In the aluminum alloy casting of the present invention, the P content is 15 ppm or less, the P content is extremely low, the AlP particles (AlP compound) are refined, and the eutectic Si is refined. It is being promoted. The average particle size (diameter equivalent to a circle) of eutectic Si is preferably 10 μm or less. Here, the AlP particles act as heterogeneous nuclei of Si, and when there are many AlP particles, eutectic solidification occurs without supercooling. In the case of the general solidification, the eutectic Si becomes coarse, but since the P content is reduced in the aluminum alloy casting of the present invention, the AlP particles are reduced and the AlP particles are dissolved. When the AlP particles are crystallized again, the AlP particles become fine (the average particle size is 4 μm or less), and the eutectic Si becomes fine due to supercooling.

また、本発明のアルミニウム合金鋳物においては、Siの含有量が5〜30質量%であること、が好ましい。Siの含有量を5質量%以上とすることで、アルミニウム合金鋳物を製造する際のアルミニウム合金溶湯の流動性及び鋳型充填性を担保することができると共に、アルミニウム合金鋳物の強度及び耐摩耗性等を向上させることができる。一方で、Siの含有量を30質量%以下とすることで、Si添加の原料に起因するPの混入を低減することができる。なお、より好ましいSiの含有量は5〜15質量%である。 Further, in the aluminum alloy casting of the present invention, the Si content is preferably 5 to 30% by mass. By setting the Si content to 5% by mass or more, the fluidity and mold filling property of the molten aluminum alloy when manufacturing the aluminum alloy casting can be ensured, and the strength and abrasion resistance of the aluminum alloy casting can be ensured. Can be improved. On the other hand, by setting the Si content to 30% by mass or less, it is possible to reduce the mixing of P due to the raw material to which Si is added. The more preferable Si content is 5 to 15% by mass.

また、本発明のアルミニウム合金鋳物においては、再溶解・凝固熱処理の後においても前記AlP粒子の平均粒径が4μm以上とならないこと、が好ましい。「溶解したAlP粒子が凝固時に微細に晶出し、これによって共晶Si粗大化の原因となる低過冷度で異質核として作用するサイズのAlP粒子が減少する。」という機構であれば、再溶解・鋳造を複数回繰り返すことによってAlP粒子が粗大化する懸念が存在するが、本発明のアルミニウム合金鋳物においては、再溶解・凝固熱処理の後においてもAlP粒子の粗大化が抑制される。ここで、本発明のアルミニウム合金鋳物においては、再溶解・凝固熱処理を2回以上繰り返した後においてもAlP粒子の平均粒径が4μm以上とならないこと、が好ましい。 Further, in the aluminum alloy casting of the present invention, it is preferable that the average particle size of the AlP particles does not become 4 μm or more even after the remelting / solidification heat treatment. If the mechanism is that "dissolved AlP particles crystallize finely during solidification, which reduces the size of AlP particles that act as heterogeneous nuclei at low supercooling, which causes eutectic Si coarsening." There is a concern that the AlP particles may be coarsened by repeating melting and casting a plurality of times, but in the aluminum alloy casting of the present invention, the coarsening of the AlP particles is suppressed even after the remelting and solidification heat treatment. Here, in the aluminum alloy casting of the present invention, it is preferable that the average particle size of the AlP particles does not become 4 μm or more even after the redissolution / solidification heat treatment is repeated twice or more.

更に、本発明のアルミニウム合金鋳物においては、前記共晶Siの層間隔が7μm以下であること、が好ましい。共晶Siの層間隔を7μm以下とすることで、アルミニウム合金鋳物に高い強度を付与することができる。ここで、前記再溶解・凝固熱処理の後においても共晶Siの層間隔が7μm以下であることが好ましく、前記再溶解・凝固熱処理を2回以上繰り返した後においても共晶Siの層間隔が7μm以下となることがより好ましい。 Further, in the aluminum alloy casting of the present invention, it is preferable that the layer spacing of the eutectic Si is 7 μm or less. By setting the layer spacing of eutectic Si to 7 μm or less, high strength can be imparted to the aluminum alloy casting. Here, the layer spacing of eutectic Si is preferably 7 μm or less even after the remelting / solidifying heat treatment, and the layer spacing of eutectic Si is even after repeating the remelting / solidifying heat treatment twice or more. It is more preferably 7 μm or less.

本発明によれば、アルミニウム中のAlP化合物を微細化する簡便かつ効率的な方法、及びAlP化合物と共晶組織が共に微細化されたアルミニウム合金鋳物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a simple and efficient method for refining an AlP compound in aluminum, and an aluminum alloy casting in which both the AlP compound and the eutectic structure are miniaturized.

実施アルミニウム合金鋳物1のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the implemented aluminum alloy casting 1. 実施アルミニウム合金鋳物2のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the implemented aluminum alloy casting 2. 実施アルミニウム合金鋳物3のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the implementation aluminum alloy casting 3. 比較アルミニウム合金鋳物1のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the comparative aluminum alloy casting 1. 比較アルミニウム合金鋳物2のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the comparative aluminum alloy casting 2. 比較アルミニウム合金鋳物3のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the comparative aluminum alloy casting 3. AlP化合物の粒径分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of an AlP compound. 実施アルミニウム合金鋳物4(保持時間10分)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 4 (holding time 10 minutes). 実施アルミニウム合金鋳物4(保持時間30分)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 4 (holding time 30 minutes). 実施アルミニウム合金鋳物4(保持時間60分)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 4 (holding time 60 minutes). 実施例4において、AlP化合物の微細化処理を施さない場合のミクロ組織写真である。6 is a microstructure photograph of the case where the AlP compound is not subjected to the miniaturization treatment in Example 4. 実施アルミニウム合金鋳物5(保持時間20分)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 5 (holding time 20 minutes). 実施アルミニウム合金鋳物5(保持時間60分)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 5 (holding time 60 minutes). 実施アルミニウム合金鋳物5(保持時間120分)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 5 (holding time 120 minutes). 実施アルミニウム合金鋳物5(保持時間180分)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 5 (holding time 180 minutes). 実施アルミニウム合金鋳物5(保持時間なし)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 5 (without holding time). 実施例6において、AlP化合物の微細化処理を施さない場合(条件1)のミクロ組織写真である。6 is a microstructure photograph of Example 6 in the case where the AlP compound is not subjected to the miniaturization treatment (condition 1). 実施アルミニウム合金鋳物6(条件2)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 6 (condition 2). 実施アルミニウム合金鋳物6(条件3)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 6 (condition 3). 実施アルミニウム合金鋳物6(条件4)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 6 (condition 4). 実施アルミニウム合金鋳物6(条件5)のミクロ組織写真である。It is a microstructure photograph of the aluminum alloy casting 6 (condition 5). アルミニウム合金鋳物の共晶組織の層間隔を示すグラフである。It is a graph which shows the layer spacing of the eutectic structure of an aluminum alloy casting.

以下、本発明のAlP化合物の微細化方法及びアルミニウム合金鋳物について詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 Hereinafter, the method for refining the AlP compound of the present invention and the aluminum alloy casting will be described in detail, but the present invention is not limited to these.

1.AlP化合物の微細化方法
本発明のAlP化合物の微細化方法は、酸素を含む雰囲気でアルミニウムの溶湯温度をAlP化合物の晶出温度以上とすることを特徴とする、極めて簡便かつ効率的なAlP化合物の微細化方法である。溶湯表面に酸化被膜を形成することでPが系外に放出されることを抑制すると共に、再凝固過程において、溶解したAlP化合物を溶解前と比較して小さくすることができる。
1. 1. Method for refining AlP compound The method for refining an AlP compound of the present invention is characterized in that the molten aluminum temperature is set to be equal to or higher than the crystallization temperature of the AlP compound in an oxygen-containing atmosphere, and the AlP compound is extremely simple and efficient. It is a miniaturization method of. By forming an oxide film on the surface of the molten metal, it is possible to suppress the release of P to the outside of the system, and in the recoagulation process, the dissolved AlP compound can be made smaller than that before dissolution.

溶湯の表面に適当な酸化被膜が形成される限りにおいて、酸素を含む雰囲気は特に限定されず、例えば、大気中で処理を施してもよく、酸素と不活性ガスとの混合ガス雰囲気等としてもよい。また、アルミニウム溶湯の加熱手段も本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、従来公知の種々の加熱方法を用いることができる。 The atmosphere containing oxygen is not particularly limited as long as an appropriate oxide film is formed on the surface of the molten metal. For example, the treatment may be performed in the atmosphere, or a mixed gas atmosphere of oxygen and an inert gas may be used. Good. Further, the heating means for the molten aluminum is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and various conventionally known heating methods can be used.

また、AlP化合物の晶出温度以上とした溶湯温度での保持時間は、5〜60分間とすることが好ましい。保持時間を5分以上とすることで、AlP化合物を十分に微細化することができる。一方で、当該保持時間が60分以下であれば、AlP化合物の微細化効果が失われることがないことに加え、エネルギー消費や溶解炉の損傷を抑制することができる。 The holding time of the AlP compound at the molten metal temperature, which is equal to or higher than the crystallization temperature, is preferably 5 to 60 minutes. By setting the holding time to 5 minutes or more, the AlP compound can be sufficiently refined. On the other hand, if the holding time is 60 minutes or less, the miniaturization effect of the AlP compound is not lost, and energy consumption and damage to the melting furnace can be suppressed.

また、本発明のAlP化合物の微細化方法は、AlP化合物を微細化するだけでなく、鋳造を経て最終的に得られるアルミニウム合金鋳物の共晶Siを微細化する効果も有している。共晶Siの異質核として作用するAlP化合物は、ある程度以上のサイズのものであるが、本発明ではAlP化合物が微細化されるため、AlP化合物が存在していたとしても共晶Siの異質核として作用せず、過冷却する。これが共晶Siを粗大化させないことの原因であると考えられる。 Further, the method for refining the AlP compound of the present invention has an effect of not only refining the AlP compound but also refining the eutectic Si of the aluminum alloy casting finally obtained through casting. The AlP compound that acts as a heterogeneous nucleus of eutectic Si is of a certain size or larger, but in the present invention, the AlP compound is refined, so even if the AlP compound is present, the heterogeneous nucleus of eutectic Si Does not act as a supercooler. This is considered to be the cause of not coarsening the eutectic Si.

また、アルミニウムはAl−Si系合金であること、が好ましい。Al−Si系合金ではPの含有量が多い過共晶Al−Si系合金等のスクラップが原料となる場合があるが、原料のP含有量が多い場合であっても本発明のAlP化合物の微細化方法を用いることで、アルミニウム合金鋳物に良好な強度と信頼性を付与することができる。 Further, it is preferable that aluminum is an Al—Si based alloy. In the Al—Si alloy, scrap such as a hypereutectic Al—Si alloy having a high P content may be used as a raw material, but even when the raw material has a high P content, the AlP compound of the present invention may be used as a raw material. By using the micronization method, good strength and reliability can be imparted to the aluminum alloy casting.

Al−Si系合金の種類は本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、従来公知の種々のAl−Si系合金を用いることができるが、Siの含有量を5〜30質量%とすることが好ましい。Siの含有量を5質量%以上とすることで、Al−Si系合金鋳物を製造する際のAl−Si系合金溶湯の流動性及び鋳型充填性を担保することができると共に、Al−Si系合金鋳物の強度及び耐摩耗性等を向上させることができる。一方で、Siの含有量を30質量%以下とすることで、Si添加の原料に起因する過剰なPの混入を低減することができる。 The type of Al—Si alloy is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and various conventionally known Al—Si alloys can be used, but the Si content is 5 to 30% by mass. It is preferable to do so. By setting the Si content to 5% by mass or more, the fluidity and mold filling property of the molten Al—Si alloy when producing the Al—Si alloy casting can be ensured, and the Al—Si based It is possible to improve the strength and wear resistance of alloy castings. On the other hand, by setting the Si content to 30% by mass or less, it is possible to reduce the mixing of excess P due to the raw material to which Si is added.

また、アルミニウム溶湯中のPの含有量は15ppm以下とすることが好ましい。Pの含有量を15ppm以下とすることで、共晶Siを十分に微細化することができ、アルミニウム合金に高い強度を付与することができる。ここで、アルミニウム溶湯中のより好ましいPの含有量は8ppm以下であり、最も好ましいPの含有量は5ppm以下である。Pの含有量をより低減することで、アルミニウム合金鋳物の共晶Siをより顕著に微細化することができる。 Further, the content of P in the molten aluminum is preferably 15 ppm or less. By setting the P content to 15 ppm or less, the eutectic Si can be sufficiently miniaturized, and high strength can be imparted to the aluminum alloy. Here, the more preferable P content in the molten aluminum is 8 ppm or less, and the most preferable P content is 5 ppm or less. By further reducing the P content, the eutectic Si of the aluminum alloy casting can be made more remarkably finer.

2.アルミニウム合金鋳物
本発明のアルミニウム合金鋳物は、初晶α(Al)相が晶出し、Pの含有量が15ppm以下であり、AlP粒子の平均粒径が4μm以下であること、を特徴とするアルミニウム合金鋳物である。共晶Siの平均粒径(円相当径)は10μm以下であることが好ましい。
2. 2. Aluminum alloy casting The aluminum alloy casting of the present invention is characterized in that the primary crystal α (Al) phase is crystallized, the P content is 15 ppm or less, and the average particle size of AlP particles is 4 μm or less. It is an alloy casting. The average particle size (diameter equivalent to a circle) of eutectic Si is preferably 10 μm or less.

ここで、円相当径とは、金属組織を顕微鏡観察した際に求まる共晶Siの占める面積を円相当の面積に換算したときの直径である。具体的には、顕微鏡写真を画像処理等して容易に求めることができる。共晶Siの領域とその他の領域とは顕微鏡写真上で明瞭にコントラストが異なるため、二値化処理したのち、各種画像計測処理を行う。また、平均粒径としては、例えば、一定視野内(測定面積:1.3mm、測定視野数:3)の円相当径の平均値を用いることができる。 Here, the circle-equivalent diameter is the diameter when the area occupied by the eutectic Si obtained when the metal structure is observed under a microscope is converted into the circle-equivalent area. Specifically, the micrograph can be easily obtained by image processing or the like. Since the contrast between the eutectic Si region and the other regions is clearly different on the micrograph, various image measurement processes are performed after the binarization process. Further, as the average particle size, for example, an average value of the equivalent circle diameter within a constant visual field (measurement area: 1.3 mm 2 , number of measurement visual fields: 3) can be used.

AlとPの化合物であるAlPの格子定数は、Siの格子定数と約0.4%しか違わず、多面体Siの核生成物質であるとされている。当該特性を利用して、Pは過共晶Al−Si合金の初晶微細化剤として工業的に使用される場合があるが、一方で、共晶Siの微細化を阻害することが知られている。 The lattice constant of AlP, which is a compound of Al and P, differs from the lattice constant of Si by only about 0.4%, and is considered to be a nucleation substance of polyhedral Si. Utilizing this property, P may be industrially used as a primary crystal micronizing agent for hypereutectic Al—Si alloys, but on the other hand, it is known to inhibit the miniaturization of eutectic Si. ing.

これに対し、本発明のアルミニウム合金鋳物ではPの含有量が15ppm以下に抑えられており、共晶Siの平均粒径(円相当径)が10μm以下となっている。ここで、共晶Siを微細化する観点から、Pの含有量は8ppm以下とすることが好ましく、5ppm以下とすることがより好ましい。 On the other hand, in the aluminum alloy casting of the present invention, the P content is suppressed to 15 ppm or less, and the average particle size (diameter equivalent to a circle) of eutectic Si is 10 μm or less. Here, from the viewpoint of refining the eutectic Si, the P content is preferably 8 ppm or less, and more preferably 5 ppm or less.

また、AlP粒子は、再溶解・凝固熱処理の後においても平均粒径が4μm以上とならないことが好ましく、再溶解・凝固熱処理を2回以上繰り返した後においても4μm以上とならないことがより好ましい。再溶解・凝固熱処理によってAlP粒子が粗大化しないことで、工業的に安定して用いることができる。 Further, it is preferable that the average particle size of the AlP particles does not become 4 μm or more even after the remelting / solidifying heat treatment, and more preferably 4 μm or more even after repeating the remelting / solidifying heat treatment twice or more. Since the AlP particles are not coarsened by the redissolution / solidification heat treatment, they can be used industrially stably.

AlP粒子の直径の測定方法は特に限定されず、従来公知の種々の方法によって測定することができるが、例えば、EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)を用いた元素マッピングの結果でAlP粒子の領域を特定することで、好適にAlP粒子の直径を測定することができる。なお、EPMAでは波長分散型分光器を用いるため、エネルギー分散型分光器を使用する場合と比較して、より高い精度での分析が可能である。 The method for measuring the diameter of AlP particles is not particularly limited and can be measured by various conventionally known methods. For example, the region of AlP particles is specified by the result of element mapping using EPMA (Electron Probe Micro Analyzer). By doing so, the diameter of AlP particles can be preferably measured. Since the EPMA uses a wavelength dispersive spectroscope, it is possible to perform analysis with higher accuracy than when an energy dispersive spectroscope is used.

また、本発明のアルミニウム合金鋳物においては、Siの含有量が5〜30質量%であること、が好ましい。Siの含有量を5質量%以上とすることで、アルミニウム合金鋳物を製造する際のアルミニウム合金溶湯の流動性及び鋳型充填性を担保することができると共に、アルミニウム合金鋳物の強度及び耐摩耗性等を向上させることができる。一方で、Siの含有量を30質量%以下とすることで、Si添加の原料に起因するPの混入を低減することができる。 Further, in the aluminum alloy casting of the present invention, the Si content is preferably 5 to 30% by mass. By setting the Si content to 5% by mass or more, the fluidity and mold filling property of the molten aluminum alloy when manufacturing the aluminum alloy casting can be ensured, and the strength and abrasion resistance of the aluminum alloy casting can be ensured. Can be improved. On the other hand, by setting the Si content to 30% by mass or less, it is possible to reduce the mixing of P due to the raw material to which Si is added.

一般的に、Al−Si系合金が亜共晶組成を有する場合はAl−Si系合金鋳物は初晶α(Al)と共晶からなる組織を有し、Al−Si系合金が共晶組成を有する場合は共晶組織、Al−Si系合金が過共晶組成を有する場合は初晶Siと共晶からなる組織となる。しかしながら、本発明のAl−Si系合金鋳物においては、亜共晶組成を有さない場合であっても、初晶α(Al)と共晶からなる組織を有することが好ましい。 Generally, when the Al—Si alloy has a subeutectic composition, the Al—Si alloy casting has a structure composed of primary crystal α (Al) and eutectic, and the Al—Si alloy has a eutectic composition. If the alloy has a eutectic structure, the Al—Si alloy has a hypereutectic composition, and the structure is composed of primary Si and eutectic. However, the Al—Si alloy casting of the present invention preferably has a structure composed of primary crystal α (Al) and eutectic even when it does not have a subeutectic composition.

本発明のアルミニウム合金鋳物では共晶温度が低下しており、例えば、Al−Si系合金が略共晶組成を有している場合であっても、カップルドゾーン(協調成長領域)の存在によって、初晶α(Al)と共晶からなる組織が形成されることになる。 In the aluminum alloy casting of the present invention, the eutectic temperature is lowered. For example, even when the Al—Si alloy has a substantially eutectic composition, the presence of a coupled zone (cooperative growth region) causes it. , A structure composed of primary crystal α (Al) and eutectic is formed.

本発明のアルミニウム合金鋳物においては、共晶Siの層間隔が7μm以下であることが好ましく、再溶解・凝固熱処理を2回以上繰り返した後においても共晶Siの層間隔が7μm以下となることがより好ましい。再溶解・凝固熱処理によって共晶Siの層間隔が粗大化しないことで、工業的に安定して用いることができる。 In the aluminum alloy casting of the present invention, the layer spacing of eutectic Si is preferably 7 μm or less, and the layer spacing of eutectic Si is 7 μm or less even after the remelting / solidification heat treatment is repeated twice or more. Is more preferable. Since the layer spacing of eutectic Si is not coarsened by the remelting / solidification heat treatment, it can be used industrially stably.

共晶Siの層間隔の測定方法は特に限定されず、従来公知の種々の方法によって測定することができるが、例えば、「軽金属学会鋳造・凝固部会:軽金属,38(1988)54−60」に記載されているデンドライトアームスペーシング測定手順の交点法を用いて測定することができる。 The method for measuring the layer spacing of eutectic Si is not particularly limited and can be measured by various conventionally known methods. For example, in "Casting and Solidification Subcommittee of Japan Institute of Light Metals: Light Metals, 38 (1988) 54-60". It can be measured using the intersection method of the dendrite arm spacing measurement procedure described.

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それら設計変更は全て本発明の技術的範囲に含まれる。 Although the typical embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and various design changes are possible, and all of these design changes are included in the technical scope of the present invention. Is done.

≪実施例1≫
純度99.9質量%のアルミニウム地金、Al−25%Si合金地金及びロッドタイプのAl−19質量%Cu−1.4質量%P合金を配合し、黒鉛坩堝に挿入して740℃で大気溶解した後、740℃で回転式脱ガス装置による脱ガス処理を施した。次に、740℃の溶湯を重力鋳造法により舟型形状(JIS H 5202)に鋳造した。なお、鋳型温度は150℃とした。得られた非微細化処理金型鋳物の組成及び当該組成におけるAlP化合物の晶出温度を表1に示す。なお、組成は質量%で示している。
<< Example 1 >>
A 99.9 mass% pure aluminum base metal, an Al-25% Si alloy base metal and a rod type Al-19 mass% Cu-1.4 mass% P alloy are blended and inserted into a graphite crucible at 740 ° C. After being dissolved in the air, it was degassed by a rotary degassing device at 740 ° C. Next, the molten metal at 740 ° C. was cast into a boat shape (JIS H 5202) by a gravity casting method. The mold temperature was 150 ° C. Table 1 shows the composition of the obtained non-miniaturized die casting and the crystallization temperature of the AlP compound in the composition. The composition is shown in% by mass.

次に、大気中で残湯を1000℃まで昇温して10分間保持(AlP化合物の微細化処理)した後に、1000℃の溶湯を150℃の舟型に鋳込んだ。次に、得られた金型鋳物を再溶解し、740℃の溶湯を150℃の舟型に鋳込んで実施アルミニウム合金鋳物1を得た。 Next, the residual hot water was heated to 1000 ° C. in the atmosphere and held for 10 minutes (the AlP compound was refined), and then the molten metal at 1000 ° C. was cast into a boat shape at 150 ° C. Next, the obtained mold casting was redissolved, and molten metal at 740 ° C was cast into a boat mold at 150 ° C to obtain an aluminum alloy casting 1.

得られた実施アルミニウム合金鋳物1の底面から13mmの位置を中心として、1cm角の立方体を切り出し、断面にバフ研磨を施して組織観察用試料とした。光学顕微鏡で観察されたミクロ組織を図1に示す。 A 1 cm square cube was cut out from the bottom surface of the obtained aluminum alloy casting 1 at a position of 13 mm, and the cross section was buffed to prepare a sample for microstructure observation. The microstructure observed with an optical microscope is shown in FIG.

≪実施例2≫
非微細化処理金型鋳物の組成を表1の実施例2として記載の値としたこと以外は実施例1と同様にして、実施アルミニウム合金鋳物2を得た。実施例1と同様にして観察された実施アルミニウム合金鋳物2のミクロ組織写真を図2に示す。
<< Example 2 >>
An implemented aluminum alloy casting 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the non-miniaturized die casting was set to the value shown in Example 2 in Table 1. FIG. 2 shows a microstructure photograph of the implemented aluminum alloy casting 2 observed in the same manner as in Example 1.

≪実施例3≫
非微細化処理金型鋳物の組成を表1の実施例3として記載の値としたこと以外は実施例1と同様にして、実施アルミニウム合金鋳物3を得た。実施例1と同様にして観察された実施アルミニウム合金鋳物3のミクロ組織写真を図3に示す。
<< Example 3 >>
An implemented aluminum alloy casting 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the non-miniaturized die casting was set to the value shown in Example 3 of Table 1. FIG. 3 shows a microstructure photograph of the implemented aluminum alloy casting 3 observed in the same manner as in Example 1.

≪比較例1≫
非微細化処理金型鋳物の組成を表1の比較例1として記載の値とし、AlP化合物の微細化処理(大気中で残湯を1000℃まで昇温して10分間保持)を施さなかったこと以外は実施例1と同様にして、比較アルミニウム合金鋳物1を得た。実施例1と同様にして観察された比較アルミニウム合金鋳物1のミクロ組織写真を図4に示す。
<< Comparative Example 1 >>
The composition of the non-micronized mold casting was set to the value shown as Comparative Example 1 in Table 1, and the AlP compound was not miniaturized (the residual hot water was raised to 1000 ° C. in the air and held for 10 minutes). A comparative aluminum alloy casting 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above. A microstructure photograph of the comparative aluminum alloy casting 1 observed in the same manner as in Example 1 is shown in FIG.

≪比較例2≫
非微細化処理金型鋳物の組成を表1の比較例2として記載の値とし、AlP化合物の微細化処理(大気中で残湯を1000℃まで昇温して10分間保持)を施さなかったこと以外は実施例1と同様にして、比較アルミニウム合金鋳物2を得た。実施例1と同様にして観察された比較アルミニウム合金鋳物2のミクロ組織写真を図5に示す。
≪Comparative example 2≫
The composition of the non-micronized mold casting was set to the value shown as Comparative Example 2 in Table 1, and the AlP compound was not miniaturized (the residual hot water was raised to 1000 ° C. in the air and held for 10 minutes). A comparative aluminum alloy casting 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above. A microstructure photograph of the comparative aluminum alloy casting 2 observed in the same manner as in Example 1 is shown in FIG.

≪比較例3≫
非微細化処理金型鋳物の組成を表1の比較例3として記載の値とし、AlP化合物の微細化処理(大気中で残湯を1000℃まで昇温して10分間保持)を施さなかったこと以外は実施例1と同様にして、比較アルミニウム合金鋳物3を得た。実施例1と同様にして観察された比較アルミニウム合金鋳物3のミクロ組織写真を図6に示す。
≪Comparative example 3≫
The composition of the non-micronized mold casting was set to the value shown in Comparative Example 3 of Table 1, and the AlP compound was not miniaturized (the residual hot water was raised to 1000 ° C. in the air and held for 10 minutes). A comparative aluminum alloy casting 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above. FIG. 6 shows a microstructure photograph of the comparative aluminum alloy casting 3 observed in the same manner as in Example 1.

実施例1〜3及び比較例1〜3のアルミニウム合金の組成に関して、実施例1及び比較例1は亜共晶組成、実施例2及び比較例2は共晶組成、実施例3及び比較例3は過共晶組成となっている。ここで、図1〜図6に示す組織を比較すると、実施例で得られたアルミニウム合金鋳物では組成に依らず粗大なAlP化合物は認められず、共晶組織が明瞭に微細化されていることが確認できる。 Regarding the composition of the aluminum alloys of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, Example 1 and Comparative Example 1 have a subeutectic composition, Examples 2 and 2 have a eutectic composition, and Examples 3 and 3 have a eutectic composition. Has a hypereutectic composition. Here, comparing the structures shown in FIGS. 1 to 6, no coarse AlP compound was observed in the aluminum alloy castings obtained in the examples regardless of the composition, and the eutectic structure was clearly refined. Can be confirmed.

AlP化合物の粒径分布を確認するために、実施アルミニウム合金鋳物1〜3の組織観察用試料について、EPMA(株式会社島津製作所EPMA−1610を用いて加速電圧15kV,照射電流100mA,ビーム径φ1μm)を用いてPの元素マッピングを施し、Pの分布からAlP化合物の領域を特定して当該AlP化合物の粒径を測定した。実施アルミニウム合金鋳物1〜3のAlP化合物を累積した結果を図7に示す。また、比較として、比較アルミニウム合金鋳物1〜3のAlP化合物を累積した結果も図7に示す。 In order to confirm the particle size distribution of the AlP compound, EPMA (acceleration voltage 15 kV, irradiation current 100 mA, beam diameter φ1 μm using EPMA-1610 manufactured by Shimadzu Corporation) was used for the microstructure observation samples of the aluminum alloy castings 1 to 3. The elemental mapping of P was performed using the above, the region of the AlP compound was specified from the distribution of P, and the particle size of the AlP compound was measured. FIG. 7 shows the results of accumulating the AlP compounds of the aluminum alloy castings 1 to 3. For comparison, FIG. 7 also shows the results of accumulating the AlP compounds of the comparative aluminum alloy castings 1 to 3.

AlP化合物の微細化処理を施していない比較アルミニウム合金鋳物1〜3では粒径が5〜6μmのAlP化合物が多数存在しているのに対し、AlP化合物の微細化処理を施した実施アルミニウム合金鋳物1〜3では4μm以上の粒径を有するAlP化合物が存在しないことが分かる。なお、比較アルミニウム合金鋳物1のAlP化合物の平均粒径は6μm、実施アルミニウム合金鋳物1のAlP化合物の平均粒径は大きくても4μm以下であった。 In the comparative aluminum alloy castings 1 to 3 in which the AlP compound has not been refined, a large number of AlP compounds having a particle size of 5 to 6 μm are present, whereas the implemented aluminum alloy casting in which the AlP compound has been refined has been applied. It can be seen that in 1-3, there is no AlP compound having a particle size of 4 μm or more. The average particle size of the AlP compound of the comparative aluminum alloy casting 1 was 6 μm, and the average particle size of the AlP compound of the implemented aluminum alloy casting 1 was 4 μm or less at the maximum.

≪実施例4≫
AlP化合物の微細化処理(大気中で残湯を1000℃まで昇温して10分間保持)から連続して溶湯の温度を750℃とし、溶湯温度が750℃の状態で10〜60分間保持したこと以外は実施例1と同様にして、実施アルミニウム合金鋳物4を得た。750℃での保持時間が10分間、30分間及び60分間の場合の実施アルミニウム合金鋳物4のミクロ組織写真を図8、図9及び図10にそれぞれ示す。また、比較として、AlP化合物の微細化処理を施さず、740℃の溶湯を重力鋳造法により舟型形状(JIS H 5202)に鋳造して得られたアルミニウム合金鋳物のミクロ組織写真を図11に示す。
<< Example 4 >>
The temperature of the molten metal was continuously set to 750 ° C. from the micronization treatment of the AlP compound (the residual hot water was raised to 1000 ° C. in the air and held for 10 minutes), and the molten metal temperature was maintained at 750 ° C. for 10 to 60 minutes. An implementation aluminum alloy casting 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above. Microstructure photographs of the aluminum alloy casting 4 carried out when the holding time at 750 ° C. was 10 minutes, 30 minutes, and 60 minutes are shown in FIGS. 8, 9, and 10, respectively. For comparison, FIG. 11 shows a microstructure photograph of an aluminum alloy casting obtained by casting a molten metal at 740 ° C. into a boat shape (JIS H 5202) by a gravity casting method without performing a micronization treatment of an AlP compound. Shown.

図8〜図10と図11の比較から、保持温度が750℃の場合、60分間保持し続けても、当該保持がない場合に比べて初晶α(Al)相が多く晶出しており、共晶組織は微細となっている。当該結果から、再溶解後に溶湯を750℃程度に保っておけば、60分後に鋳込んでもAlP化合物の微細化処理の効果が持続することが分かる。 From the comparison between FIGS. 8 to 10 and FIG. 11, when the holding temperature is 750 ° C., even if the holding is continued for 60 minutes, more primary α (Al) phases are crystallized than in the case without the holding. The eutectic structure is fine. From the results, it can be seen that if the molten metal is kept at about 750 ° C. after redissolving, the effect of the AlP compound refining treatment can be maintained even after casting after 60 minutes.

≪実施例5≫
AlP化合物の微細化処理(大気中で残湯を1000℃まで昇温して10分間保持)から連続して溶湯の温度を620℃とし、溶湯温度が620℃の状態で20〜180分間保持したこと以外は実施例2と同様にして、実施アルミニウム合金鋳物5を得た。620℃での保持時間が20分間、60分間、120分間及び180分間の場合の実施アルミニウム合金鋳物5のミクロ組織写真を図12、図13、図14及び図15にそれぞれ示す。また、比較として、620℃での保持時間を設けず、溶湯を重力鋳造法により舟型形状(JIS H 5202)に鋳造して得られたアルミニウム合金鋳物のミクロ組織写真を図16に示す。
<< Example 5 >>
The temperature of the molten metal was continuously set to 620 ° C. from the micronization treatment of the AlP compound (the residual hot water was raised to 1000 ° C. in the atmosphere and held for 10 minutes), and the molten metal temperature was maintained at 620 ° C. for 20 to 180 minutes. An implementation aluminum alloy casting 5 was obtained in the same manner as in Example 2 except for the above. Microstructure photographs of the aluminum alloy casting 5 carried out when the holding time at 620 ° C. was 20 minutes, 60 minutes, 120 minutes and 180 minutes are shown in FIGS. 12, 13, 14 and 15, respectively. For comparison, FIG. 16 shows a microstructure photograph of an aluminum alloy casting obtained by casting the molten metal into a boat shape (JIS H 5202) by a gravity casting method without providing a holding time at 620 ° C.

図12〜図15と図16の比較から、保持温度が620℃の場合であっても、当該保持温度での保持時間に依らずAlP化合物の微細化処理の効果が持続することが分かる。 From the comparison between FIGS. 12 to 15 and FIG. 16, it can be seen that even when the holding temperature is 620 ° C., the effect of the AlP compound miniaturization treatment is maintained regardless of the holding time at the holding temperature.

≪実施例6≫
再溶解・鋳造を繰り返すことによるAlP化合物のサイズ変化を確認するために、表1の実施例2として記載の組成を有する非微細化処理金型鋳物について検討を行った。具体的には、表2に示す熱履歴(条件1〜条件5)を施したこと以外は実施例1と同様にして、実施アルミニウム合金鋳物6を得た。
<< Example 6 >>
In order to confirm the size change of the AlP compound due to repeated remelting and casting, a non-miniaturized die casting having the composition described as Example 2 in Table 1 was examined. Specifically, the implemented aluminum alloy casting 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thermal history (conditions 1 to 5) shown in Table 2 was applied.

条件1〜条件5の各条件で得られたアルミニウム合金鋳物のミクロ組織写真を図17〜21にそれぞれ示す。なお、条件1はAlP化合物の微細化処理を施さない場合、条件2はAlP化合物の微細化処理を施した後に再溶融・凝固を1回施した場合、条件3はAlP化合物の微細化処理を施した後に再溶融・凝固を2回施した場合、条件4はAlP化合物の微細化処理を施した後に再溶融・凝固を3回施した場合、条件5はAlP化合物の微細化処理を施した後に再溶融・凝固を4回施した場合となる。また、各アルミニウム合金鋳物の共晶組織の層間隔を図22に示す。ここで、共晶組織の層間隔はデンドライトアームスペーシング測定手順の交点法と同様の方法で測定した。 The microstructure photographs of the aluminum alloy castings obtained under each of the conditions 1 to 5 are shown in FIGS. 17 to 21, respectively. Condition 1 is the case where the AlP compound is not refined, condition 2 is the case where the AlP compound is refined and then remelted and solidified once, and condition 3 is the case where the AlP compound is refined. When the remelting / solidification was performed twice after the treatment, the condition 4 was the micronization treatment of the AlP compound and then the remelting / solidification was performed three times, and the condition 5 was the miniaturization treatment of the AlP compound. This is the case when remelting and solidification are performed four times later. The layer spacing of the eutectic structure of each aluminum alloy casting is shown in FIG. Here, the layer spacing of the eutectic structure was measured by the same method as the intersection method of the dendrite arm spacing measurement procedure.

AlP化合物の微細化処理を施さない場合(条件1)は、共晶組織の層間隔が12μm以上であるのに対し、AlP化合物の微細化処理を施すことで当該層間隔が半分程度になっている。また、再溶解・鋳造の回数を増加させても当該層間隔に変化は認められず、少なくとも4回の再溶解・鋳造においてはAlP化合物の微細化処理の効果が持続することが分かる。 When the AlP compound is not subjected to the miniaturization treatment (condition 1), the layer spacing of the eutectic structure is 12 μm or more, whereas the layer spacing is reduced to about half by performing the AlP compound miniaturization treatment. There is. Further, even if the number of times of remelting / casting is increased, no change is observed in the layer spacing, and it can be seen that the effect of the AlP compound miniaturization treatment is maintained in at least 4 times of remelting / casting.

Claims (10)

酸素を含む雰囲気でアルミニウムの溶湯温度をAlP化合物の晶出温度以上とすること、
を特徴とするAlP化合物の微細化方法。
The temperature of the molten aluminum should be higher than the crystallization temperature of the AlP compound in an oxygen-containing atmosphere.
A method for miniaturizing an AlP compound.
前記溶湯温度での保持時間を5〜60分とすること、
を特徴とする請求項1に記載のAlP化合物の微細化方法。
The holding time at the molten metal temperature shall be 5 to 60 minutes.
The method for miniaturizing an AlP compound according to claim 1.
前記アルミニウムがAl−Si系合金であること、
を特徴とする請求項1又は2に記載のAlP化合物の微細化方法。
That the aluminum is an Al—Si alloy,
The method for refining an AlP compound according to claim 1 or 2.
初晶α(Al)相が晶出し、
Pの含有量が15ppm以下であり、
AlP粒子の平均粒径が4μm以下であること、
を特徴とするアルミニウム合金鋳物。
The primary α (Al) phase crystallizes,
The content of P is 15 ppm or less,
The average particle size of AlP particles is 4 μm or less.
Aluminum alloy castings characterized by.
Siの含有量が5〜30質量%であること、
を特徴とする請求項4に記載のアルミニウム合金鋳物。
The Si content is 5 to 30% by mass,
The aluminum alloy casting according to claim 4.
再溶解・凝固熱処理の後においても前記AlP粒子の平均粒径が4μm以上とならないこと、
を特徴とする請求項4又は5に記載のアルミニウム合金鋳物。
The average particle size of the AlP particles should not exceed 4 μm even after the remelting / solidification heat treatment.
The aluminum alloy casting according to claim 4 or 5.
前記再溶解・凝固熱処理を2回以上繰り返した後においても前記AlP粒子の平均粒径が4μm以上とならないこと、
を特徴とする請求項6に記載のアルミニウム合金鋳物。
The average particle size of the AlP particles does not become 4 μm or more even after the redissolving / solidification heat treatment is repeated twice or more.
The aluminum alloy casting according to claim 6.
前記共晶Siの層間隔が7μm以下であること、
を特徴とする請求項4〜7のうちのいずれかに記載のアルミニウム合金鋳物。
The layer spacing of the eutectic Si is 7 μm or less.
The aluminum alloy casting according to any one of claims 4 to 7.
前記再溶解・凝固熱処理の後においても前記層間隔が7μm以下であること、
を特徴とする請求項8に記載のアルミニウム合金鋳物。
The layer spacing should be 7 μm or less even after the redissolution / solidification heat treatment.
The aluminum alloy casting according to claim 8.
前記再溶解・凝固熱処理を2回以上繰り返した後においても前記層間隔が7μm以下であること、
を特徴とする請求項9に記載のアルミニウム合金鋳物。
The layer spacing should be 7 μm or less even after the redissolution / solidification heat treatment is repeated twice or more.
9. The aluminum alloy casting according to claim 9.
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