JPH05195108A - Production of agent for preparing micro- crystals - Google Patents

Production of agent for preparing micro- crystals

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JPH05195108A
JPH05195108A JP4176870A JP17687092A JPH05195108A JP H05195108 A JPH05195108 A JP H05195108A JP 4176870 A JP4176870 A JP 4176870A JP 17687092 A JP17687092 A JP 17687092A JP H05195108 A JPH05195108 A JP H05195108A
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Japan
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aluminum
reaction product
boron
titanium
contained
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JP4176870A
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Japanese (ja)
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Antonius Kuster
アントニウス・クステール
Cornelis Jacobus R Groenenberg
コルネリス・ヤコブス・ロベルト・フルウネンベルグ
Kleef Christiaan Hendrikus Van
クリスチヤーン・ヘンドリクス・フアン・クレーフ
Ravenswaay Wim Albert Van
ウイム・アルベルト・フアン・ラフエンスワーイ
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
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    • B22F3/23Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces involving a self-propagating high-temperature synthesis or reaction sintering step
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Abstract

PURPOSE: To produce a good crystal refining agent from a relatively simple starting material.
CONSTITUTION: This is a method for producing a crystal refining agent contained in an aluminum matrix including the obtainment of solid phase reaction products by homogeneously mixing at least one kind of reaction products of titanium and aluminum contained in an aluminum matrix and at least one kind of reaction products of boron and aluminum contained in the aluminum matrix and bringing the reaction products into solid phase reaction.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムマトリッ
クスに含まれる結晶微細化剤(grain refiner)の製造
法、前記方法により製造した結晶微細化剤及びその使用
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a grain refiner contained in an aluminum matrix, a grain refiner produced by the above method and a method for using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属産業では、半製品及び鋳造品(cast
ings)の製造に関し、結晶サイズは、鋳造材料(cast m
aterial)の多くの機械的及び化学的特性に影響するた
め、制御すべき重要な因子であることは公知である。通
常、溶融した金属は、鋳造製品(cast product)が所望
の結晶サイズを持つようにするために、十分な結晶核を
有さねばならない。しばしば、溶融物に添加することに
より結晶核の数を増加させることが必要である。通常、
これは溶融物に、アルミニウム溶融物に分散する非常に
多くの核形成粒子を含む母合金を添加することにより達
成される。
In the metal industry, semi-finished products and cast products
ings), the crystal size is
It is known to be an important factor to control because it affects many of the mechanical and chemical properties of aterial). Usually, the molten metal must have sufficient crystal nuclei in order for the cast product to have the desired crystal size. Often it is necessary to increase the number of crystal nuclei by adding them to the melt. Normal,
This is accomplished by adding to the melt a master alloy containing a large number of nucleating particles dispersed in the aluminum melt.

【0003】チタンは、アルミニウムの結晶を微細化す
るための最も一般的な添加剤であり、この点で非常に有
効な添加剤でもある。通常の溶融及び注型温度に於いて
0.2%(m/m)以上のチタン濃度であると、アルミニウム
と金属間相Al3Tiを形成するが、低濃度であっても結
晶微細化効果を与え得る。アルミニウム中1〜15%Tiを
含む母合金の製造では、通常の知られている相図に従っ
て溶液中の幾らかのTiと共にAl3Ti粒子を形成する。
Tiを含む母合金にホウ素を添加すると、特に、Ti/B
比が2.2〜25であるとき、結晶微細化作用を非常に改良
することは一般的に公知である。ホウ素は、TiB2及び
/またはTiB12型の粒子を形成し、これらの粒子が結晶
核形成部位を構築するという推論とがある研究者らによ
ってなされており、一方、他の研究者らはアルミニウム
溶融物中では、ホウ素はAl及びTiへのAl3Tiの溶解
を減少させるため、金属間相Al3Tiが含まれる場合に
は、より効果的で且つ耐性のある結晶微細化作用を生み
出すと主張している。
Titanium is the most common additive for refining aluminum crystals, and is also a very effective additive in this respect. At normal melting and casting temperatures
When the titanium concentration is 0.2% (m / m) or more, the intermetallic phase Al 3 Ti is formed with aluminum, but even if the concentration is low, the crystal refining effect can be provided. In the preparation of master alloys containing 1-15% Ti in aluminum, Al 3 Ti particles are formed according to the usual known phase diagram with some Ti in solution.
When boron is added to a master alloy containing Ti, in particular, Ti / B
It is generally known that when the ratio is between 2.2 and 25, the grain refining effect is greatly improved. Boron is TiB 2 and
It has been made by some investigators with the inference that they form TiB 12 -type particles and that these particles build up crystal nucleation sites, while others have found that in aluminum melts, boron Argues that it reduces the dissolution of Al 3 Ti into Al and Ti, thus producing a more effective and durable grain refining effect when the intermetallic phase Al 3 Ti is included.

【0004】アルミニウム溶融物に添加すべき好適な結
晶微細化剤または母合金を製造するために、旧西独特許
出願公開第23 07 250号では、アルミニウム溶融物にア
ルカリフッ化チタン錯体及びアルカリフッ化ホウ素錯体
の微粒子を添加することを示唆している。このような方
法では、好適な結晶微細化剤が得られるが、この方法に
は幾つかの欠点がある。
In order to produce a suitable grain refiner or master alloy to be added to the aluminum melt, the former West German Patent Application No. 23 07 250 discloses that the aluminum melt should have an alkali fluoride titanium complex and an alkali fluoride. It is suggested to add fine particles of boron complex. Although such a method provides a suitable grain refiner, this method has several drawbacks.

【0005】まず第1に、出発物質が比較的高価であ
り、これにより工程が経済的に不利であることが挙げら
れる。これに加えて、成分間の反応が発熱反応であるた
め、反応がかなり制御しにくいことも挙げられる。さら
に、前記塩錯体は少量でも結晶微細化剤の純度を低下さ
せてしまう。
First of all, the starting materials are relatively expensive, which makes the process economically disadvantageous. In addition to this, the reaction between the components is exothermic, which makes the reaction rather difficult to control. Further, the salt complex reduces the purity of the crystal grain refiner even in a small amount.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の方法の欠点を有さず、比較的簡単な出発物質から
結晶微細化剤を製造する方法を提供することである。
The object of the present invention is to provide a process for the preparation of grain refiners from relatively simple starting materials which does not have the disadvantages of the prior art processes.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、優れた結晶微
細化剤は、少なくとも1種のアルミニウムマトリックス
に含まれた、チタンとアルミニウムとの反応生成物と、
ホウ素とアルミニウムとの反応生成物との固相反応によ
り製造し得るという知見に基づいている。
According to the present invention, an excellent grain refiner is a reaction product of titanium and aluminum contained in at least one aluminum matrix,
It is based on the finding that it can be produced by solid state reaction of the reaction product of boron with aluminum.

【0008】従って、本発明は、アルミニウムマトリッ
クスに含まれるチタンとアルミニウムとの少なくとも1
種の反応生成物と、アルミニウムマトリックスに含まれ
るホウ素とアルミニウムとの少なくとも1種の反応生成
物とを均質混合し、反応生成物を固相反応させることに
より固相反応生成物を得ることを含む、アルミニウムマ
トリックスに含まれる結晶微細化剤の製造法に関する。
Therefore, the present invention provides at least one of titanium and aluminum contained in the aluminum matrix.
A homogeneous reaction product of at least one reaction product of boron and aluminum contained in an aluminum matrix and subjecting the reaction product to a solid phase reaction to obtain a solid phase reaction product. , A method for producing a grain refiner contained in an aluminum matrix.

【0009】アルミニウムマトリックスに含まれるチタ
ンとアルミニウムとの反応生成物は、アルミニウム中の
Al3Tiが好ましく、ホウ素とアルミニウムとの反応生
成物は、AlB2及び/またはAlB12であるのが好まし
い。反応性及び効率の観点からは、AlB2を使用するの
が好ましい。しかしながら、AlB2と組み合わせてAl
12を配合すると、良好な結晶微細化剤になり得る。
The reaction product of titanium and aluminum contained in the aluminum matrix is preferably Al 3 Ti in aluminum, and the reaction product of boron and aluminum is preferably AlB 2 and / or AlB 12 . From the viewpoint of reactivity and efficiency, it is preferable to use AlB 2 . However, in combination with AlB 2 , Al
When formulating B 12, it can be a good grain refiner.

【0010】上述の固相反応は、固体の反応生成物[即
ち、アルミニウムマトリックスに含まれるAl3Ti及び
AlB2(及び/またはAlB12)]を結合且つ均質混合す
ることで開始され、次いで残余がAl3Tiだけでなく、
特定量のTiB2を与える反応工程を包含するものとして
定義される。ただし、どのように前記反応生成物が反応
するかは完全には解明されていない。今日まで、前記固
相反応は、反応生成物の少なくとも一部分解させてその
別々の成分とし、これらの成分を物理的に拡散させ、次
いでTiとBを化学的に反応させてTiB2(またはTiB
12)とすることを包含すると考えられている。
The solid phase reaction described above is initiated by combining and intimately mixing the solid reaction products [ie, Al 3 Ti and AlB 2 (and / or AlB 12 ) contained in the aluminum matrix] and then the remainder. Is not only Al 3 Ti,
It is defined as including the reaction steps that give the specified amount of TiB 2 . However, how the reaction product reacts has not been completely elucidated. To date, the solid phase reaction decomposes at least a portion of the reaction product into its separate components, physically diffuses these components, and then chemically reacts Ti and B to produce TiB 2 (or TiB 2 ).
12 ) and is considered to be included.

【0011】アルミニウムマトリックスに含まれるチタ
ンとアルミニウムとの反応生成物及び、アルミニウムマ
トリックスに含まれるホウ素とアルミニウムとの反応生
成物は、当業界では公知の方法により容易に製造し得
る。使用すべき方法は、Al/Ti及びAl/B母合金の製
造法と同一の方法であっても良い。通常、チタンを含む
原料(例えば、チタンスポンジまたはチタン塩など)及
びホウ素を含む原料(例えば、ホウ素塩など)を溶融ア
ルミニウムに添加することにより製造する。
The reaction product of titanium and aluminum contained in the aluminum matrix and the reaction product of boron and aluminum contained in the aluminum matrix can be easily produced by methods known in the art. The method to be used may be the same as the method for producing the Al / Ti and Al / B master alloys. Usually, it is produced by adding a raw material containing titanium (eg, titanium sponge or titanium salt) and a raw material containing boron (eg, boron salt) to molten aluminum.

【0012】本発明により、チタン成分、Al3Ti並び
にホウ素成分、AlB2及び/またはAlB12をアルミニウ
ムとの合金の形状(即ち、アルミニウム中のAl3Ti並
びにアルミニウム中のAlB2及び/またはAlB12の形
状)で使用するのが好ましい。続いてこれらの合金を固
相で均質混合し、混合時または混合後、材料を固相反応
に必要な温度に加熱する。
According to the invention, the titanium component, Al 3 Ti and the boron component, AlB 2 and / or AlB 12 are in the form of alloys with aluminum (ie Al 3 Ti in aluminum and AlB 2 and / or AlB in aluminum). 12 shapes) are preferably used. These alloys are then homogenously mixed in the solid phase and the material is heated to the temperature required for the solid phase reaction during or after mixing.

【0013】均質混合工程は、種々の方法で実施し得
る。1つの態様では、2種類の材料の粒子、例えば、グ
ラニュール、パウダー、フレーク、ニードルまたは同様
の形の微細粒子を均質混合後、得られた混合物を加熱す
る。この加熱は、十分な剪断応力または力と共に混合物
を圧縮または押出し、所望のレベルに温度を上げること
により実施し得る。しかし、圧縮または押出し後に材料
を焼鈍すと、プロセスをより良く制御でき、より再現性
のある製品を得ることができるので好ましい。別法とし
て、材料を押出し時に加熱することにより実施すること
もできる。
The intimate mixing step can be carried out in various ways. In one embodiment, particles of two materials, for example granules, powders, flakes, needles or similar shaped fine particles, are homogenized and the resulting mixture is heated. This heating may be carried out by compressing or extruding the mixture with sufficient shear stress or force and raising the temperature to the desired level. However, annealing the material after compression or extrusion is preferred as it allows for better control of the process and results in a more reproducible product. Alternatively, it can be carried out by heating the material during extrusion.

【0014】もう1つの態様では、材料を、材料の融点
未満の温度で、場合により加熱しながら共押出しする。
必要により、この方法は、十分な混合物が得られるまで
何回か繰り返しても良い。使用した温度に依存して材料
は反応するが、通常、混合後に、材料を反応させるため
に、混合物を加熱するのが好ましい。
In another embodiment, the material is coextruded at a temperature below the melting point of the material, optionally with heating.
If desired, this method may be repeated several times until a sufficient mixture is obtained. The materials will react depending on the temperature used, but it is usually preferred to heat the mixture after mixing to react the materials.

【0015】合金のパウダー混合物を製造する場合、パ
ウダーの粒径及び状態は、固相での拡散を促進し且つ反
応が生起するようにすべきである。酸化パウダーの場
合、表面積が大きいと恐らくは酸素濃度が高くなりすぎ
るので、効果が減少することが知見されたため、粒径は
小さすぎてもいけない。従って、好適な粒径は、50μm
〜1mmである。
When making a powder mixture of alloys, the particle size and state of the powder should promote diffusion in the solid phase and allow the reaction to occur. In the case of oxide powders, the particle size should not be too small as it has been found that the effect is diminished, probably because the oxygen concentration becomes too high when the surface area is large. Therefore, the preferred particle size is 50 μm.
~ 1 mm.

【0016】材料の加熱または焼鈍しは、上記定義の固
相反応が好適な度合いに進行するようにも実施すべきで
ある。好適な温度は、400℃以上である。上限(温度)
は、材料の融点により決定される。温度は時間の長さに
も依存し、加熱時間が長い場合には低温でなければなら
ない。加熱時間は通常、0.1〜5時間である。長時間実
施しても特に有効ではないが、下限(時間)は通常十分
な反応を得るのに必要な時間とする。
The heating or annealing of the material should also be carried out so that the solid state reaction as defined above proceeds to a suitable degree. The preferred temperature is 400 ° C or higher. Upper limit (temperature)
Is determined by the melting point of the material. The temperature also depends on the length of time and must be low for long heating times. The heating time is usually 0.1 to 5 hours. Although it is not particularly effective even if it is carried out for a long time, the lower limit (time) is usually the time required to obtain a sufficient reaction.

【0017】結晶微細化剤中のチタンの量は、0.2〜15
重量%が好ましいが、結晶微細化剤中のホウ素の量は、
0.02〜10重量%が好ましい。チタン対ホウ素の比(m/m)
は、1〜80、特に2.5〜35である。
The amount of titanium in the grain refiner is 0.2 to 15
Weight% is preferred, but the amount of boron in the grain refiner is
0.02 to 10% by weight is preferable. Titanium to boron ratio (m / m)
Is 1 to 80, especially 2.5 to 35.

【0018】ホウ素とチタンの量は、結晶微細化剤の効
果及び最終製品中に使用すべき結晶微細化剤の量に依存
することは留意すべきである。
It should be noted that the amounts of boron and titanium depend on the effect of the grain refiner and the amount of grain refiner to be used in the final product.

【0019】前記固相反応により得られた活性反応成分
の組成に関して合金の結晶を微細化する機構は完全には
明らかではないが、前記成分を含む固相反応生成物は、
少なくとも、各々30μm以上5μm以下の粒径のAl3
i及びTiB2を含む。好ましい固相反応生成物は、微細
且つ多相粒子(many phase particle)を含む。好まし
い粒径は、各々10〜30μm及び0.5〜5μmである。前
記成分の生成物の粒径は、顕微鏡により測定され、検出
された粒子の少なくとも80%の粒径が前記サイズである
ことを意味する。
Although the mechanism for refining the alloy crystals with respect to the composition of the active reaction components obtained by the solid phase reaction is not completely clear, the solid phase reaction product containing the components is
At least Al 3 T with a particle size of 30 μm or more and 5 μm or less
i and TiB 2 . Preferred solid phase reaction products include fine and many phase particles. Preferred particle sizes are 10 to 30 μm and 0.5 to 5 μm, respectively. The particle size of the component products is measured by microscopy and means that at least 80% of the particles detected are of said size.

【0020】上記の2成分がこのような粒径である場
合、最適な結晶微細化効果が得られることが観察され
た。本発明の結晶微細化剤の最少量をアルミニウム中に
好都合に使用し得ることが明らかになった。通常これら
の量は、アルミニウム1000kg当たり5kg以下、好ましく
は、0.1〜5kgである。さらに、Ti含量5重量%及びB
含量1重量%の従来の結晶微細化剤を例えば2kg使用し
た場合と比較して、本発明の結晶微細化剤2kgを使用し
た場合、Ti含量はたったの3重量%、B含量はわずかに
0.5重量%で十分であることが明らかになった。より解り
やすくするために、結晶微細化剤の量(kg)は、結晶微
細化剤の全量をベースとして計算し、チタン及びホウ素
の量をベースとしては計算していないことを注記する。
It has been observed that when the above-mentioned two components have such a grain size, an optimum grain refining effect is obtained. It has been found that a minimum amount of the grain refiner of the present invention can be conveniently used in aluminum. Usually, these amounts are 5 kg or less per 1000 kg of aluminum, preferably 0.1 to 5 kg. Furthermore, Ti content of 5% by weight and B
Compared to the case of using 2 kg of the conventional crystal refining agent having a content of 1% by weight, the Ti content was only 3% by weight and the B content was slightly lower when 2 kg of the crystal refining agent of the present invention was used.
It turned out that 0.5% by weight is sufficient. Note that for the sake of clarity, the amount of grain refiner (kg) was calculated on the basis of the total amount of grain refiner and not on the amount of titanium and boron.

【0021】本発明の結晶微細化剤は、種々の形状(例
えば、パウダー、ニードル、フレーク及びグラニュール
等)で使用し得る。結晶微細化剤は、アルミニウム鋳造
品の従来技術で慣用であるようにワイヤーの形状で製造
するのが好ましい。
The crystal grain refiner of the present invention can be used in various shapes such as powder, needles, flakes and granules. The grain refiner is preferably manufactured in the form of a wire, as is conventional in the prior art for aluminum castings.

【0022】結晶微細化剤は、アルミニウム中間製品
(例えば、インゴットなど)を製造するのに使用し得る
が、鋳造製品にも使用し得る。
The grain refiner can be used to make aluminum intermediate products such as ingots, but can also be used in cast products.

【0023】本発明を、本発明の例示として提供される
以下の実施例をもとにしてさらに説明する。
The invention will be further illustrated by the following examples, which are provided as an illustration of the invention.

【0024】[0024]

【実施例】実施例1〜3 Al3Tiの形状のチタン約3.4〜3.6%(m/m)を含むアル
ミニウムマトリックスに含まれるチタンとアルミニウム
との反応生成物のグラニュールと、主にAlB12(2.2
%)またはAlB2(1.2及び0.4%)の形状のホウ素量2.
2、1.2及び0.4%(m/m)を含むアルミニウムマトリック
スに含まれるホウ素とアルミニウムとの反応生成物のグ
ラニュールとを混合した。
EXAMPLES Examples 1-3 Granules of the reaction product of titanium and aluminum contained in an aluminum matrix containing approximately 3.4 to 3.6% (m / m) of titanium in the form of Al 3 Ti, mainly AlB 12. (2.2
%) Or AlB 2 (1.2 and 0.4%) in the form of boron 2.
Boron contained in an aluminum matrix containing 2, 1.2 and 0.4% (m / m) and granules of the reaction product of aluminum and aluminum were mixed.

【0025】グラニュールの混合物をまず圧縮して押出
しビレットとし、続いて押出した。押出した材料を640
℃で表に記載の時間焼鈍した。結晶微細化応答(grain
refining response)[即ち、結晶微細化剤が含まれて
いるアルミニウムの結晶サイズ(μm)]に関して種々
の製品を試験した。所謂Kawecki-Billiton結晶微細化試
験、またはリングテスト[Vadarら、“Interrelations
between aluminium grain refining by means of alumi
nium titanium boron alloys and the number ofgrowth
centers”,Internationale Leichtmetalltagung,Leobe
n-Wien 1987,22-26 June,1987参照]に従って結晶サイ
ズを測定した。結晶微細化剤を配合する溶融合金に慣用
の操作条件を適用した。結果を表1に示す。
The mixture of granules was first compressed into extruded billets and subsequently extruded. 640 extruded material
It was annealed at 0 ° C for the time shown in the table. Grain refinement response (grain
Various products were tested for refining response) [ie, the crystal size (μm) of aluminum with grain refiner included]. So-called Kawecki-Billiton crystal refinement test or ring test [Vadar et al., “Interrelations
between aluminium grain refining by means of alumi
nium titanium boron alloys and the number of growth
centers ”, Internationale Leichtmetalltagung, Leobe
n-Wien 1987, 22-26 June, 1987]]. Conventional operating conditions were applied to the molten alloy incorporating the grain refiner. The results are shown in Table 1.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】実施例4〜6 実施例1〜3の記載と同一方法を使用して、種々のチタ
ン及びホウ素含量を有する種々の製品を製造した。結果
を表2に示す。
Examples 4-6 Using the same method as described in Examples 1-3, different products with different titanium and boron contents were produced. The results are shown in Table 2.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】実施例7 Al3Tiの形状で約3.4%(m/m)のチタンを含むアルミニ
ウムマトリックスに含まれるチタンとアルミニウムとの
反応生成物のグラニュールと、ホウ素含量1.4%(m/m)
を有するアルミニウムマトリックスに含まれるホウ素と
アルミニウムとの反応生成物のグラニュールとの混合物
を製造した。続いて、この混合物をワイヤーに押出し、
640℃で焼鈍した。結晶微細化応答の結果を表3に示
す。
Example 7 Granules of the reaction product of titanium and aluminum contained in an aluminum matrix containing approximately 3.4% (m / m) titanium in the form of Al 3 Ti and a boron content of 1.4% (m / m). )
A mixture of granules of the reaction product of boron and aluminum contained in an aluminum matrix having Subsequently, the mixture is extruded into a wire,
Annealed at 640 ° C. The results of the crystal refinement response are shown in Table 3.

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】実施例8 Al3Tiの形状のチタン約3.4%(m/m)を含むアルミニウ
ムマトリックスに含まれるチタンとアルミニウムとの反
応生成物のグラニュールと、ホウ素含量1.4%(m/m)を
有するアルミニウムマトリックスに含まれるホウ素とア
ルミニウムとの反応生成物のパウダーとの混合物を製造
した。続いてこの混合物を圧縮し、ワイヤーに多段押出
しし、640℃で焼鈍した。特に圧縮材料は、5回押出し
た(押出後、ワイヤーを小片に切断し、これを再び結晶
微細化剤のワイヤーを得るために押出した)。結晶微細
化応答の結果を表4に示す。
Example 8 Granules of the reaction product of titanium and aluminum contained in an aluminum matrix containing about 3.4% titanium (m / m) in the form of Al 3 Ti, and a boron content of 1.4% (m / m). A mixture of boron and a reaction product powder of aluminum contained in an aluminum matrix having Subsequently, the mixture was compressed, extruded into multiple wires and annealed at 640 ° C. In particular, the compressed material was extruded 5 times (after extrusion, the wire was cut into small pieces and again extruded to obtain the wire of the grain refiner). The results of the crystal refinement response are shown in Table 4.

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コルネリス・ヤコブス・ロベルト・フルウ ネンベルグ オランダ国、6827・アー・テー・アーネ ム、ウエステルフオールトセデイク・67・ デー (72)発明者 クリスチヤーン・ヘンドリクス・フアン・ クレーフ オランダ国、6827・アー・テー・アーネ ム、ウエステルフオールトセデイク・67・ デー (72)発明者 ウイム・アルベルト・フアン・ラフエンス ワーイ オランダ国、6827・アー・テー・アーネ ム、ウエステルフオールトセデイク・67・ デー ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Cornelis Jacobs Robert Fruunenberg 6827 Athe Arnhem, Netherlands, Westerforth Sedijk 67 D (72) Inventor Kristian Järn Hendrix Juan Clef Netherlands, 6827 Arte Arnhem, Westerfört Sedek 67 Day (72) Inventor Wim Albert Juan Ravenswii Netherlands, 6827 Arte Arne U, Westerford Cedeique 67 Day

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウムマトリックスに含まれるチ
タンとアルミニウムとの少なくとも1種の反応生成物
と、アルミニウムマトリックスに含まれるホウ素とアル
ミニウムとの少なくとも1種の反応生成物とを均質混合
し、反応生成物を固相反応させることにより固相反応生
成物を得ることを含む、アルミニウムマトリックスに含
まれる結晶微細化剤の製造法。
1. A reaction product obtained by homogeneously mixing at least one reaction product of titanium and aluminum contained in an aluminum matrix and at least one reaction product of boron and aluminum contained in an aluminum matrix. A method for producing a crystal-refining agent contained in an aluminum matrix, which comprises obtaining a solid-phase reaction product by solid-phase reaction of.
【請求項2】 チタンとアルミニウムとの反応生成物と
してAl3Tiを使用することを特徴とする請求項1に記
載の方法。
2. A process according to claim 1, characterized in that Al 3 Ti is used as the reaction product of titanium and aluminum.
【請求項3】 ホウ素とアルミニウムとの反応生成物と
してAlB2及び/またはAlB12を使用することを特徴と
する請求項1または2に記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein AlB 2 and / or AlB 12 is used as a reaction product of boron and aluminum.
【請求項4】 1種のアルミニウムマトリックスに各々
含まれる、チタンとアルミニウムとの前記反応生成物
と、ホウ素とアルミニウムとの前記反応生成物とを混合
することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記
載の方法。
4. The reaction product of titanium and aluminum and the reaction product of boron and aluminum, each contained in one aluminum matrix, are mixed. The method according to any one of items.
【請求項5】 アルミニウムマトリックスに含まれるチ
タンとアルミニウムとの反応生成物の粒子と、アルミニ
ウムマトリックスに含まれるホウ素とアルミニウムとの
反応生成物の粒子との混合物を製造し、次いで固相反応
が生起する条件下で加熱することを含む請求項4に記載
の方法。
5. A mixture of particles of a reaction product of titanium and aluminum contained in an aluminum matrix and particles of a reaction product of boron and aluminum contained in an aluminum matrix is prepared, and then a solid phase reaction occurs. The method according to claim 4, which comprises heating under the following conditions.
【請求項6】 前記粒子が、パウダー粒子、フレーク、
グラニュール及びニードルの群から選択されることを特
徴とする請求項5に記載の方法。
6. The particles are powder particles, flakes,
Method according to claim 5, characterized in that it is selected from the group of granules and needles.
【請求項7】 アルミニウムマトリックスに各々含まれ
る、チタンとアルミニウムとの反応生成物と、ホウ素と
アルミニウムとの反応生成物とを一緒に押出して均質混
合し、次いで前記固相反応を達成するために加熱するこ
とを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の方
法。
7. A reaction product of titanium and aluminum and a reaction product of boron and aluminum, each contained in an aluminum matrix, are extruded together and mixed homogeneously, and then to achieve said solid phase reaction. The method according to claim 1, wherein heating is performed.
【請求項8】 アルミニウムマトリックスに各々含まれ
る、チタンとアルミニウムとの反応生成物と、ホウ素と
アルミニウムとの反応生成物とを、一緒に押出して混合
し、且つ該押出し中に加熱することを特徴とする請求項
1〜6のいずれか1項に記載の方法。
8. A reaction product of titanium and aluminum and a reaction product of boron and aluminum, each contained in an aluminum matrix, are extruded and mixed together and heated during the extrusion. The method according to any one of claims 1 to 6.
【請求項9】 結晶微細化剤中のチタンの量が0.2〜15
重量%である請求項1〜8のいずれか1項に記載の方
法。
9. The amount of titanium in the grain refiner is 0.2 to 15.
The method according to claim 1, wherein the method is wt%.
【請求項10】 結晶微細化剤中のホウ素の量が0.02〜
10重量%である請求項1〜9のいずれか1項に記載の方
法。
10. The amount of boron in the grain refiner is 0.02 to
The method according to any one of claims 1 to 9, which is 10% by weight.
【請求項11】 チタン対ホウ素の比(m/m)が1〜80
である請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
11. A titanium to boron ratio (m / m) of 1-80.
The method according to any one of claims 1 to 10, wherein
【請求項12】 固相反応生成物が、各々15〜30μm及
び1〜5μmの粒径を有する、Al3Ti及びTiB2を少
なくとも含むことを特徴とする請求項1〜11のいずれ
か1項に記載の方法。
12. The solid phase reaction product comprises at least Al 3 Ti and TiB 2 having a particle size of 15 to 30 μm and 1 to 5 μm, respectively. The method described in.
【請求項13】 結晶微細化剤がワイヤーの形状で製造
されることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項
に記載の方法。
13. The method according to claim 1, wherein the grain refiner is produced in the form of a wire.
【請求項14】 実質的に上記した、特に実施例を参照
とする、アルミニウムマトリックスに含まれる結晶微細
化剤の製造法。
14. A process for the preparation of a grain refining agent contained in an aluminum matrix substantially as hereinbefore described with particular reference to the examples.
【請求項15】 請求項1〜14のいずれか1項に記載
の方法により製造した結晶微細化剤。
15. A crystal refining agent produced by the method according to any one of claims 1 to 14.
【請求項16】 Al3Ti及びTiB2の粒径が各々15〜3
0μm及び1〜5μmで、且つチタン対ホウ素の比(m/
m)が1〜80であり、Ti及びBの量が各々0.2〜15重量%
及び0.02〜10重量%であるAl3Ti及びTiB2を少なくと
も含む、アルミニウムマトリックスに含まれる結晶微細
化剤。
16. The particle size of Al 3 Ti and TiB 2 is 15 to 3 respectively.
0 μm and 1-5 μm, and the ratio of titanium to boron (m /
m) is 1 to 80, and the amounts of Ti and B are each 0.2 to 15% by weight.
And 0.02 to 10% by weight of Al 3 Ti and TiB 2 in the aluminum matrix.
【請求項17】 請求項15または16の結晶微細化剤
を使用する、アルミニウム半製品及び鋳造品の製造法。
17. A method for producing a semi-finished aluminum product and a cast product, which uses the crystal refining agent according to claim 15 or 16.
JP4176870A 1991-07-05 1992-07-03 Production of agent for preparing micro- crystals Pending JPH05195108A (en)

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