JP2624302B2 - Ａ１−Ｓｉ系鋳物合金改質用Ｍｇ−Ｓｒ合金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、Al−Si系鋳物合金改質用Mg−Sr合金に関
し、特に、ダイキャスト、Al鋳物など鋳造用材料として
用いられるAl−Si系合金の共晶，亜共晶の鋳造組織を改
質する目的で使うときに有利なMg−Sr合金についての提
案である。

〔従来の技術〕

従来、鋳造用Al−Si系合金（以下、Al−Si系鋳物合金
という）の鋳物は、金属NaまたはNaFを含むフラックス
を添加する溶湯処理を施すことにより、結晶の微細化を
導いて、機械的性質を改善していた。

しかし、Na添加による上記の改質法は、添加後の改質
効果持続時間が短かく、またこのNaなどの添加による改
質処理を複数回繰返して行う必要があるため作業性が悪
く、かつ得られたAl−Si系合金鋳物は均一な品質のもの
が得られ難いという欠点があった。

こうした欠点を克服するものとして、従来、Al−Si系
鋳物合金の改質にあたり、Srに着目した幾つかの技術：
すなわち、Al−Si−Sr母合金やAl−10％Sr母合金を用い
ることの有効性が、特開昭52−63808号公報などで提案
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、従来の上記Al−Si−Sr母合金（mp.:約1000
℃）は、融点が高く、Al−Si系合金に添加する際、溶解
に時間がかかることから、Sr歩留りが悪いという欠点が
あった。

一方、Al−10％Sr母合金は、上記Al−Si−Sr母合金に
較べると融点が低く、相対的には溶解時間の大幅な短縮
が得られる。しかしながら、この母合金が有する融点は
約800℃であり、溶融Al−Si系合金の作業温度（一般に
は720〜750℃）と比較するとまだ高いために、Al−10％
Sr合金100g当り約２〜４分の溶解時間が必要であった。

もっとも、Al−Si母合金中のSr含有量を90％程度また
は５％以下にすれば、もっと速やかに溶解するが、例え
ばSr含有量90％のものだとSrの揮散が激しく、Sr歩留り
が低下するし、一方、Sr含有量５％以下のものだとAl−
Si母合金の添加量が多くなるという問題点があった。

本発明の目的は、上述の従来技術が抱える溶解性と歩
留りとが悪いという課題を克服し、一方ではさらに、通
常Al−Si系合金に機械的性質改善のために添加するMgの
ロス分を補う役目を担わせることにある。

すなわち、鋳造用Al−Si系合金に対しては、従来、0.
3〜１％程度のMgなどの金属を添加することにより、機
械的性質の改善を図っていた。しかし、Al−Si合金溶湯
中のMgは、溶湯処理や成形処理の際に揮散しやすく目標
添加成分より若干低下するのが普通である。

この発明にかかるMg−Sr合金は、まさにかかるMgが不
足する場合のMg成分調整剤としての働きをも有するもの
である。

そこで本発明は、従来のAl−Sr合金に代えて、不足Mg
の補給ができると共に溶解時間の短縮に著しい効果を発
揮する範囲のSr含有量を調整した合金を提案すること
で、所期の目的を実現せんとしたものである。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を実現するために鋭意研究した結果、本発
明者は、Sr5〜50wt％を含み、残部が実質的にMgよりな
るMg−Sr合金に想到し、この合金によれば上記課題が克
服出来ることを見い出したのである。

〔作 用〕

この発明のMg−Sr合金を製造する方法には、Mg溶湯中
に、塩化ストロンチウム、弗化ストロンチウムなどのSr
化合物を添加し、これを反応させることによるか、また
は金属SrをMg溶湯中に溶解せしめることにより、Sr5〜5
0wt％含有しかつ残部がMgおよび不可避的不純物よりな
るSr−Mg合金とするのが最も有効な方法といえるが、も
ちろん他の方法によって製造することも可能である。

この発明において、Sr含有量を５〜50wt％と限定した
理由は次の通りである。すなわち、金属Mgの融点は650
℃である。さて、含有させるSrの含有量が多くなるに従
い、一般には合金の融点は低下すると言われている。と
ころが、Srが50％を超えると融点は再び高くなり、例え
ばSr含有量が64％では、Mg₂Srの金属間化合物が生成し
て、融点が680℃と高くなる。このことから、Sr含有量
は５〜50wt％の範囲内であれば、融点を590〜600℃と低
くでき、Al−Si溶湯中へ速やかに溶解し、Sr歩留りも向
上する。

これに対し、Sr含有量が５％以下では、Al−Si溶湯へ
のMg−Sr合金の添加量が多くなりすぎて製造コストを高
騰させることとなる。また、Sr含有量が50％を超えると
Mg成分調整剤としての働きが不足し、また、揮散などに
より添加する際のSr歩留りが低下することや、この発明
のMg−Sr合金を製造するときに溶湯の粘性が高くなり、
スラグを噛み込んだMg−Sr合金を生成しやすく、Al−Si
溶湯中への不純物の混合量が増加するために好ましくな
い。

なお、本発明のMg−Sr合金は、Mg成分調整のため、さ
らに、いわゆる希釈剤としてAlを含有させたMg−Sr−Al
合金としてもよい。

上述したMg−Sr合金のAl−Si溶湯への添加に際して
は、予備処理炉の他、手元炉や取炉などにも添加するこ
とができる。

〔実施例〕

JIS規格のAC4CH合金溶湯4kgを、＃10黒鉛るつぼ中に
投入し、720〜750℃の温度に加熱して溶解し、ついで、
このるつぼ中の合金溶湯をヘキサクロルエタンによる脱
ガスおよびフラックスによる浄化処理を施し、その後、
この処理後のAC4CHSi溶湯中にこの発明にかかるMg−Sr
合金を、Sr純分で0.015％になるように添加し、15分間
保持撹拌後、720℃でJIS4号試験片採取用金型（金型温
度170±10℃）に製造した。

なお、比較のため、従来から使用されているSr−Si−
Al母合金,Sr−Al母合金についても同一の条件により試
験片を作製した。

第１表に、上記各方法により製造したJIS4号試験片に
ついての溶解性,Sr歩留りおよび機械的性質を示した。

第１表に示すところから判るように、本発明のMg−Sr
合金は、Al−Sr,Al−Si−Sr合金よりも格段と溶解時間
が短縮されて作業性を向上することができ、Sr歩留りも
良好である。また、機械的性質もなんら遜色を与えると
ころがない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明にかかるMg−Sr合金を
Al−Si系合金に添加した場合、速やかに溶解するのでSr
歩留りが良く、また、Mgの揮散などによるロスが生じた
場合でも、不足のMgを容易に補うことができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Sr5〜50wt％、残部Mgおよび不可避的不純
   物よりなるAl−Si系鋳物合金改質用Mg−Sr合金。