JPH01312043A - ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法 - Google Patents
ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法Info
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- JPH01312043A JPH01312043A JP14208088A JP14208088A JPH01312043A JP H01312043 A JPH01312043 A JP H01312043A JP 14208088 A JP14208088 A JP 14208088A JP 14208088 A JP14208088 A JP 14208088A JP H01312043 A JPH01312043 A JP H01312043A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明はホウ素含有アルミニウム合金、即ち中性子遮
蔽効果を有し、使用済核燃料輸送容器や核燃料貯管庫等
の構造材として使用されるホウ素含有量の高い含有アル
ミニウム合金の製造方法に関する。
蔽効果を有し、使用済核燃料輸送容器や核燃料貯管庫等
の構造材として使用されるホウ素含有量の高い含有アル
ミニウム合金の製造方法に関する。
従来の技術
従来、中性子吸収性能をもつ構造材として、アルミニウ
ム基材中に高い含有率にＢを含有せしめたＢ含有アルミ
ニウム合金材料は良く知られるところである。そして、
従来このような高Ｂ含有アルミニウム合金の製造は、主
に常法に従い、溶解工程においてアルミニウム溶湯中に
Ｂを粉末またはＡΩ−Ｂ母合金の形で添加することによ
って行われているのが普通であった。
ム基材中に高い含有率にＢを含有せしめたＢ含有アルミ
ニウム合金材料は良く知られるところである。そして、
従来このような高Ｂ含有アルミニウム合金の製造は、主
に常法に従い、溶解工程においてアルミニウム溶湯中に
Ｂを粉末またはＡΩ−Ｂ母合金の形で添加することによ
って行われているのが普通であった。
発明が解決しようとする課題
ところで、上記のようなり含有アルミニウム合金の中で
も、特に構造材として使用されるようなものにおいては
、そのアルミニウムベース合金にも機械的強度に優れた
合金の使用が望まれるところであり、そのためにＭｇを
少なくとも０． １％以上含有したアルミニウム基合金
、特に例えばＡ６０００系のＡΩ−Ｍｇ−５ｔ系合金、
あるいは非熱処理型のものとしてはＡ３０００系のＡΩ
−Ｍｇ系合金等の使用が望まれるところである。しかし
ながら、もともとアルミニウム中でのＢの溶解度は極め
て低い上に、上記のようなＭｇを含むアルミニウム合金
をベースとする場合、従来の常法に従って溶解処理を７
００〜８００℃程度の温度条件で行うと、溶解時にＢか
Ｍｇと反応してへρ−Ｂ−Ｍｇ系金属間化合物を形成し
てしまい、そのためにＢ含有アルミニウム合金材の強度
低下を来たし、所期するような高強度を得ることが困難
であるという問題のあることが知見された。
も、特に構造材として使用されるようなものにおいては
、そのアルミニウムベース合金にも機械的強度に優れた
合金の使用が望まれるところであり、そのためにＭｇを
少なくとも０． １％以上含有したアルミニウム基合金
、特に例えばＡ６０００系のＡΩ−Ｍｇ−５ｔ系合金、
あるいは非熱処理型のものとしてはＡ３０００系のＡΩ
−Ｍｇ系合金等の使用が望まれるところである。しかし
ながら、もともとアルミニウム中でのＢの溶解度は極め
て低い上に、上記のようなＭｇを含むアルミニウム合金
をベースとする場合、従来の常法に従って溶解処理を７
００〜８００℃程度の温度条件で行うと、溶解時にＢか
Ｍｇと反応してへρ−Ｂ−Ｍｇ系金属間化合物を形成し
てしまい、そのためにＢ含有アルミニウム合金材の強度
低下を来たし、所期するような高強度を得ることが困難
であるという問題のあることが知見された。
課題を解決するための手段
そこで、この発明者らは、上記課題の解決をはかること
を目的として種々実験と研究の結果、溶解時の温度を１
２００°Ｃ以上の高温域に設定してＢの添加を行うと、
ＢとＭｇの反応を抑え、それらの金属間化合物の生成に
基づく強度低下を回避しうることを見出すに至り、この
発明を完成したものである。
を目的として種々実験と研究の結果、溶解時の温度を１
２００°Ｃ以上の高温域に設定してＢの添加を行うと、
ＢとＭｇの反応を抑え、それらの金属間化合物の生成に
基づく強度低下を回避しうることを見出すに至り、この
発明を完成したものである。
而して、この発明は、Ｍｇを含有するアルミニウム基合
金をベースとし、これにＢを０．５％以上含有せしめた
ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法において、上記
合金造塊のための溶解処理を、１２００℃以上の温度で
行うことを特徴とする、ホウ素含有アルミニウム合金の
製造方法を要旨とする。
金をベースとし、これにＢを０．５％以上含有せしめた
ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法において、上記
合金造塊のための溶解処理を、１２００℃以上の温度で
行うことを特徴とする、ホウ素含有アルミニウム合金の
製造方法を要旨とする。
ベースに用いるアルミニウム合金は、所要の機械的強度
を保有せしめるためにＭｇを少なくとも０．１％以上、
好ましくは０．２％以上含有したＡ２０００系ないしＡ
３０００系に属する各種のアルミニウム基合金が適用可
能であり、なかでも特に前記のようなＡ６０００系のＡ
Ｑ−Ｍｇ−３ｉ系合金、あるいはＡ３０００系のＡＱ−
Ｍｇ系合金が好適に使用され得る。
を保有せしめるためにＭｇを少なくとも０．１％以上、
好ましくは０．２％以上含有したＡ２０００系ないしＡ
３０００系に属する各種のアルミニウム基合金が適用可
能であり、なかでも特に前記のようなＡ６０００系のＡ
Ｑ−Ｍｇ−３ｉ系合金、あるいはＡ３０００系のＡＱ−
Ｍｇ系合金が好適に使用され得る。
ＡＱ−Ｍｇ−３ｉ系合金の場合、アルミニウム以外に必
須成分としてＭｇ：０．３〜１．５％、Ｓｔ ：０．
２〜１．５％を含有し、あるいは更に必要に応じてＣｕ
：１．５％以下、Ｍｎ：０、 ５％以下、Ｃｒ ：０．
３５％以下、２口 。
須成分としてＭｇ：０．３〜１．５％、Ｓｔ ：０．
２〜１．５％を含有し、あるいは更に必要に応じてＣｕ
：１．５％以下、Ｍｎ：０、 ５％以下、Ｃｒ ：０．
３５％以下、２口 。
２．０％以下、Ｔｉ ：０．１５％以下、Ｆｅ：０．
５％以下を単独または同時に含有することが許容される
ものである。その他不可避不純物が入っても良いことは
もちろんである。
５％以下を単独または同時に含有することが許容される
ものである。その他不可避不純物が入っても良いことは
もちろんである。
また、ＡＱ−Ｍｇ系合金の場合は、必須成分としてＭｇ
：０．２〜５．６％を含有し、その他任意含有成分とし
てＳｉ：０．４％以下、Ｆｅ：０．７％以下、Ｃｕ：１
．５％以下、Ｍｎ。
：０．２〜５．６％を含有し、その他任意含有成分とし
てＳｉ：０．４％以下、Ｆｅ：０．７％以下、Ｃｕ：１
．５％以下、Ｍｎ。
０．７％以下、Ｃｒ：０．５％以下、Ｚｎ：０゜２５％
以下、Ｔｉ ：０．２５％以下の含有が許容されるも
のである。
以下、Ｔｉ ：０．２５％以下の含有が許容されるも
のである。
この発明において限定されるものではないか、上記ＡΩ
−Ｍｇ−８ｊ系合金またはＡＱ−Ｍｇ系合金をベースに
用いることが推奨されるのは、Ｂ含有アルミニウム合金
に可及的優れた機械的強度を保有せしめるためであり、
それらの上記各含有成分の意義について説明すれば次の
とおりである。
−Ｍｇ−８ｊ系合金またはＡＱ−Ｍｇ系合金をベースに
用いることが推奨されるのは、Ｂ含有アルミニウム合金
に可及的優れた機械的強度を保有せしめるためであり、
それらの上記各含有成分の意義について説明すれば次の
とおりである。
Ｍｇは、機械的強度特性の改善と＼もに、特に溶接性、
耐食性を改善する。その含有量がＡＱ−Ｍｇ−８ｉ系合
金において０，３％未満、ＡＱ−Ｍｇ系合金において０
．２％未満では上記効果に乏しく、またそれぞれ１，５
％、５゜６％をこえると加工性が悪くなり、耐応力腐食
割れ性か問題になる。
耐食性を改善する。その含有量がＡＱ−Ｍｇ−８ｉ系合
金において０，３％未満、ＡＱ−Ｍｇ系合金において０
．２％未満では上記効果に乏しく、またそれぞれ１，５
％、５゜６％をこえると加工性が悪くなり、耐応力腐食
割れ性か問題になる。
Ｓｉは、ＡＱ−Ｍｇ−８ｉ系合金において耐食性を低下
させることなく機械的強度を増大させる。その含有量が
０，２％未満ではその効果がなく、１．５％をこえると
加工性や耐食性が悪くなる。
させることなく機械的強度を増大させる。その含有量が
０，２％未満ではその効果がなく、１．５％をこえると
加工性や耐食性が悪くなる。
その他ＣｕＳＺｎ、Ｍｎ、Ｆｅは、それらの添加により
機械的強度の改善に効果かある。また、Ｃｒ ＳＴ ｉ
は、鋳造組織の微細化、Ｂの均一分散に効果があり、ま
た強度の増大にも貢献する。
機械的強度の改善に効果かある。また、Ｃｒ ＳＴ ｉ
は、鋳造組織の微細化、Ｂの均一分散に効果があり、ま
た強度の増大にも貢献する。
Ｂの添加は、いうまでもなく合金の中性子吸収性を増大
することを主眼とするものであり、併せて強度の向上に
も寄与する。所期の上記効果を得るためには少なくとも
０゜５％以上の含有が必要であるが、３０％をこえる多
量のＢの添加を必要とすることは実際上はとんどなく、
通常好適には２〜１０％程度の含有量とされるものであ
る。
することを主眼とするものであり、併せて強度の向上に
も寄与する。所期の上記効果を得るためには少なくとも
０゜５％以上の含有が必要であるが、３０％をこえる多
量のＢの添加を必要とすることは実際上はとんどなく、
通常好適には２〜１０％程度の含有量とされるものであ
る。
ところで、この発明において上記ベース合金にＢを添加
する溶解処理は、１２００℃以上の温度に設定して行う
ことを必要とする。溶解塩度が１２００°Ｃ未満では、
Ｂがベース合金中のＭｇと反応して強度の低下を来たす
。しかしながら１６００℃をこえる高温に設定すると、
Ｍｇの消耗が増大するため好ましくない。好適には１２
００〜１５００℃の範囲内、特に１３００〜１４００°
Ｃ程度の溶解温度とするのが良い。
する溶解処理は、１２００℃以上の温度に設定して行う
ことを必要とする。溶解塩度が１２００°Ｃ未満では、
Ｂがベース合金中のＭｇと反応して強度の低下を来たす
。しかしながら１６００℃をこえる高温に設定すると、
Ｍｇの消耗が増大するため好ましくない。好適には１２
００〜１５００℃の範囲内、特に１３００〜１４００°
Ｃ程度の溶解温度とするのが良い。
また、Ｂの添加は、これをＢの単体粉末の状態で行うも
のとしても良いが、ホウ化アルミニウムの状態、または
該化合物を主に含むＡρ−Ｂ母合金の状態にして添加す
ることが操作上好適である。上記ホウ化アルミニウムと
しては、大気中で安定性の高いＡΩＢ２、ＡΩＢ１２、
またはそれらの混合物の状態のものを好適に使用するこ
とかできる。ＡΩＢ２またはそれを主に含む母合金の製
造は、既知の手段に従い、例えば、該合金溶湯にフラッ
クスを添加し、１３５０℃以下で溶解することによって
行うことができる。またＡＱＢ１２またはそれを主に含
む母合金の製造は、上記同様にフラックスを用いて１３
５０℃をこえる温度で溶解処理することによって簡易に
行うことができる。
のとしても良いが、ホウ化アルミニウムの状態、または
該化合物を主に含むＡρ−Ｂ母合金の状態にして添加す
ることが操作上好適である。上記ホウ化アルミニウムと
しては、大気中で安定性の高いＡΩＢ２、ＡΩＢ１２、
またはそれらの混合物の状態のものを好適に使用するこ
とかできる。ＡΩＢ２またはそれを主に含む母合金の製
造は、既知の手段に従い、例えば、該合金溶湯にフラッ
クスを添加し、１３５０℃以下で溶解することによって
行うことができる。またＡＱＢ１２またはそれを主に含
む母合金の製造は、上記同様にフラックスを用いて１３
５０℃をこえる温度で溶解処理することによって簡易に
行うことができる。
実施例
第１表に示す化学組成を有するＢ含有Ａρ合金を、第２
表に示す溶解処理条件に従ってそれぞれ溶解処理し、い
ずれも直径６インチのビレットに鋳造した。
表に示す溶解処理条件に従ってそれぞれ溶解処理し、い
ずれも直径６インチのビレットに鋳造した。
一 ９ −
次いで、上記各ビレットを押出加工し、いずれも厚さＳ
ｍｍ Ｘ幅７０ｍｍの板状押出材とした。
ｍｍ Ｘ幅７０ｍｍの板状押出材とした。
そして、合金種類番号Ｉ−ＶのＡρ−Ｍｇ−８ｉ系の押
出材については、５３０°Ｃで溶体化処理後１８０°Ｃ
で７時間時効処理し、また同番号■〜■のＡρ−Ｍｇ系
の押出材については押出しのま＼、それぞれの機械的性
質を調べた。その結果を下記第３表に示す。
出材については、５３０°Ｃで溶体化処理後１８０°Ｃ
で７時間時効処理し、また同番号■〜■のＡρ−Ｍｇ系
の押出材については押出しのま＼、それぞれの機械的性
質を調べた。その結果を下記第３表に示す。
第３表
発明の効果
この発明によれば、Ｂを０．５％以上に含有する中性子
吸収特性に優れたアルミニウム合金にして、機械的強度
特性に優れたものを得ることができる。従って、使用済
核燃料の輸送用容器や貯管庫等の軽量構造材として、従
来方法によるＢ含有ＡΩ合金材に較べ、−層好適性に優
れたものを得ることができる。
吸収特性に優れたアルミニウム合金にして、機械的強度
特性に優れたものを得ることができる。従って、使用済
核燃料の輸送用容器や貯管庫等の軽量構造材として、従
来方法によるＢ含有ＡΩ合金材に較べ、−層好適性に優
れたものを得ることができる。
以上
特許出願人 （５１１）日立造船 株式会社同
昭和アルミニウム株式会社 、１７、Ｉ！′、ナ
昭和アルミニウム株式会社 、１７、Ｉ！′、ナ
Claims (1)
- Ｍｇを含有するアルミニウム基合金をベースとし、これ
にＢを０．５％以上含有せしめたホウ素含有アルミニウ
ム合金の製造方法において、上記合金造塊のための溶解
処理を、１２００℃以上の温度で行うことを特徴とする
、ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142080A JP2705797B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142080A JP2705797B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312043A true JPH01312043A (ja) | 1989-12-15 |
| JP2705797B2 JP2705797B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=15306972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63142080A Expired - Lifetime JP2705797B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2705797B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2733997A1 (fr) * | 1995-05-01 | 1996-11-15 | Kobe Steel Ltd | Alliage a base d'aluminium contenant du bore et procede de fabrication de celui-ci |
| FR2805828A1 (fr) * | 2000-03-03 | 2001-09-07 | Kobe Steel Ltd | Alliage a base d'aluminium contenant du bore et son procede de fabrication |
| US6906264B1 (en) | 2004-06-17 | 2005-06-14 | Southwire Company | Color-coded armored cable |
| US7177384B2 (en) | 1999-09-09 | 2007-02-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Aluminum composite material, manufacturing method therefor, and basket and cask using the same |
| CN112927834A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-08 | 散裂中子源科学中心 | 一种光阑结构及微小角中子散射谱仪 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101550995B1 (ko) | 2013-12-06 | 2015-09-07 | 현대자동차주식회사 | 알루미늄합금 및 그 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357399A (en) * | 1976-11-05 | 1978-05-24 | Sumitomo Light Metal Ind | Construction corrosion resisting luminum alloy having superior neutron shield effect |
| JPS61235523A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-20 | Kobe Steel Ltd | Ａ１−ｂ系合金の製造方法 |
| JPS6376832A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-07 | Nippon Mining Co Ltd | 難溶解性添加元素を含有するアルミニウム合金の製造方法及びそのための鋳造装置 |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP63142080A patent/JP2705797B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US7125515B2 (en) | 2000-03-03 | 2006-10-24 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Aluminum base alloy containing boron and manufacturing method thereof |
| US6906264B1 (en) | 2004-06-17 | 2005-06-14 | Southwire Company | Color-coded armored cable |
| CN112927834A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-08 | 散裂中子源科学中心 | 一种光阑结构及微小角中子散射谱仪 |
| CN112927834B (zh) * | 2021-01-27 | 2022-11-22 | 散裂中子源科学中心 | 一种光阑结构及微小角中子散射谱仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2705797B2 (ja) | 1998-01-28 |
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