JPH0533290B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明は、変質した樹枝状晶組織を含み、そし
て第３相の粒を含む、または含まない合金を形成
する方法に関する。

ロ 従来の技術及び問題点 よく知られているように、合金の顕微鏡組織は
主として、金属を液体状態から固体状態にする冷
却の条件によつて決まる。合金の凝固は通常、液
体金属を容れてその凝固プロセスを行わせる型の
壁の所で始まる。

金属の純度が非常に高い場合、あるいは凝固に
特別な制御が施された場合にのみ、固体領域と液
体領域との間の界面が滑らかなものになる。合金
元素が存在した場合、それら合金元素は界面で凝
固していく金属によつて排除されていく。そこで
合金元素は成長していく固体に隣接の液体の凝固
温度を下げ、界面を不安定にする。この結果、界
面は樹枝状になり、そして合金は大きな粒から成
ることになる。

周知のように、凝固が行われるとき液体が流動
すると、樹枝状晶の腕の破砕または再融解が生じ
る。その流動は自然な対流か、または電磁攪拌の
ような強制的な対流として行われよう。球状また
は変質してた樹枝状晶が樹枝液晶組織より優れた
機械特性を示すことが知られている。

本発明以前、金属組成物は約65重量％未満の変
質樹枝状晶を含むように作られてきた。そのよう
な組成物及びその製造方法がフレミングス等の
1976年４月６日付米国特許第3948650号と1976年
５月４日付第3954455号に記載されている。それ
ら特許の記述によれば、合金を加熱して液体−固
体混合物を作り、この混合物を激しく攪拌して、
合金から生じた樹枝状晶を変質した樹枝状晶へ変
換する。これら組成物は直接鋳造することもでき
るし、あるいはまた一度凝固させてから再加熱し
て、直接鋳造できる揺変性組成物を形成するよう
にもできる。この組成物を鋳造する場合、鋳造の
前に凝固した材料の融解熱に型がさらされないの
で実質的に有利である。更に、その鋳造材料は凝
固に際しての収縮が完全に液体の組成物に比較し
てずつと少なく、従つて最終鋳造製品の凝固収縮
は完全液体金属組成物からの鋳造製品よりずつと
小さいものになる。

メラビアン等の1976年４月20日付米国特許第
3951651号及び1976年２月３日付第3936298号はそ
れぞれ、65重量％までにできる変質した樹枝状晶
と液体とを含む金属組成物で濡らされない表面組
成物の第３相の粒を加えることによつて変質樹枝
状晶含有組成物を改良する方法を開示している。
フレミングス等の1975年９月２日付米国特許第
3902544号は、約65重量％未満の変質樹枝状晶を
含む変質樹枝状晶含有組成物の連続形成方法を開
示する。

フレミングス等の1978年５月16日付米国特許第
4089680号は、変質した樹枝状晶を約65重量％以
上且つ約85重量％未満の濃度で含む金属組成物の
形成方法を記載している。液体−固体金属組成物
が冷却されながら激しく攪拌される。金属の固体
相成分を65重量％以上に維持するように金属組成
物の見かけ粘度を制御するため金属組成物の粘度
が連続的に監視される。フレミングス等の1978年
８月22日付米国特許第4108643号は、米国特許第
4089680号の方法と同様であるが、更に液体−固
体金属組成物に固体の第３相の粒を添加する追加
の段階を含む方法を開示している。

それら従来技術の方法においては、樹枝状晶の
粒を全体的に球状の非樹枝状の粒に変換するのに
必要な機械的剪断力を備えるために液体−固体金
属組成物が激しく攪拌される。これは、金属組成
物中に周囲の大気を引込み、この結果、製品を不
均質なものにする確率を大きくする。

従つて、第３相粒を含む、あるいは含まない、
そして最終金属製品に大気を引込む危険を無いよ
うにする、変質した樹枝状晶顕微鏡組織を備える
金属組成物の形成方法を提供することが望まれる
のである。

ハ 問題点を解決するための手段 本発明の方法は、 溶融金属組成物を冷却してこの金属組成物の核
発生を行わせることにより核発生した金属組成物
を形成すること、及び、 該核発生金属組成物に放電をかけることにより
固体状で分離した変質した樹枝状晶または遷移樹
枝状晶を形成すること、 の段階を有する、 金属組成物の液相中に均一に分散した、固体状
で分離し変質した樹枝状晶を有する金属組成物を
形成する方法である。本発明は、そのような組成
物の形成が、電気キヤパシタバンクから高電圧や
大電流を放出して、凝固中の合金組成物に掛ける
ことにより可能とされるという発見に基づいてい
る。その放電は、核発生と樹枝状晶の成長とが行
われる冷却中に行われる。冷却は放電の後も続け
られ、そして剪断または部分的に再融解された樹
枝状晶が残余液体中に分散して球状に成長する。
必要であればその液体−固体組成物中に第３相の
固体粒を添加できる。そこで残余の金属液体が凝
固して固体組成物を形成する。このような操作に
よつて、ガスを引込むことなく、融解合金を、こ
れが部分的に固体になる温度に維持された攪拌区
域へ連続的に送ることができることが知られた。
その組成物は、固相または液相のいずれでもより
第２相内に均一に分散した非樹枝状晶の固体を含
む。その２次相が液体であるとき、そのように形
成された組成物はそのまま冷却してもよいし、あ
るいは鋳造のような成形を行つてもよい。最終製
品が完全に固体であるとき、それが揺変性になり
剪断力を受けたとき成形できる液体−固体温度範
囲まで加熱しなおすことによつて成形を行える。

ニ 実施例 ここで使われる「１次固体」なる用語は、融解
合金の温度が合金の液相温度以下に下がり、液体
−固体スラリーを鋳造する前の液体−固体温度範
囲になつていくとき凝固して、分離し変質した樹
枝状晶の粒となつている相を意味する。また「２
次固体」なる用語は、攪拌が止まつた後１次固体
粒が形成される温度より低い温度でスラリー内に
存在する液体から凝固する相を意味する。本発明
の方法によつて作られる組成物内で得られる１次
固体は、残余の液体マトリツクス中に分散した粒
を備える通常の樹枝状晶組織と異なる。放電によ
る処理を加えずに通常に凝固した合金は、凝固の
早い段階、即ち15から20重量％の固体ができる段
階で相互に分離枝分かれした樹枝状晶を有し、そ
して温度が下がり固体の重量比率が大きくなるに
従つて連結したネツトワークになつていく。これ
に対し、本発明の方法で形成される組成物の組織
は、固体比率が65から85重量％になつても液体マ
トリツクスにより相互に分離された個別の１次粒
を保持することによつて、連結ネツトワークの形
成を阻止する。１次固体は、より平滑な表面を有
し、そして通常の樹枝状晶より球状に近い枝分か
れのより少ない組織、即ち組織の表面に、準樹枝
状晶組織であるが、粒が連結してネツトワーク樹
枝状晶組織を形成するまでには至らないような組
織を有することを特徴とする変質した樹枝状晶で
ある。１次粒は、液体−固体範囲で粒が保持され
ている時間及び攪拌の程度に応じて粒の凝固時に
粒の中に捕捉される液体を含むこともあり、また
含まないこともある。しかし、その捕捉液体の重
量比率は、同じ重量比率の固体を得るために本発
明の方法で使われる同じ温度において、通常に凝
固された合金内に存在するものより小さい。

１次固体の形成に続いて凝固中に液体マトリツ
クスから形成される２次固体は、同一組成の液体
合金を、激しい攪拌または放電を用いない在来の
鋳造プロセスで凝固させたときにできるような型
式の１つまたはそれ以上の相を含む。即ち２次固
体は、樹枝状晶、単相または多相化合物、樹枝状
晶の固溶体または混合物、化合物、固溶体の中の
幾つかまたは１つを含むことができる。

１次粒の寸法は、用いられる合金または金属組
成物、固体−液体混合物の温度、及び、より弱い
放電を用いた場合、より低い温度で形成されるよ
り大きい粒に用いられる放電の大きさによつて決
まる。そこで１次粒の寸法は約１から10000ミク
ロンの範囲になる。

本発明の方法で使用される「放電」なる用語
は、変質した樹枝状晶に変換できない連結した樹
枝状晶ネツトワークの形成を阻止し、また１次固
体粒上に既に形成された樹枝状晶の枝を実質的に
無くすか減らすに十分な力を液体−固体組成物に
掛けることを意味する。変質樹枝状晶を形成する
に必要な放電量は処理される金属組成物中の固体
パーセントと共に多くなる。一般的に、所要の放
電を発生するのに使われる電圧は少なくとも約
2000ボルト、好適には少なくても約3200ボルトで
ある。使用される電圧の唯一の上限は、放電で作
られる力に耐える装置の容量である。本発明の１
つの特徴において、本発明の方法は、大きい樹枝
状晶を破砕して、樹枝状晶ネツトワークを形成し
ないより小さい樹枝状晶にする結晶微細化を行う
のに使用できる。そのような小さい樹枝状晶は球
形でなく、或る所与の比率の固体に対し変質樹枝
状晶を作るに必要な放電より小さい放電を用いた
とき形成される組織であり、この組織をこの明細
書では遷移樹枝状晶と定義する。本発明で得られ
る遷移樹枝状晶は主として、放電で作られる締付
け力により形成されると思われる。

本発明によれば、合金は、放電が生じる区域と
連絡した第１区域の中で融解される。その金属組
成物を核発生開始温度に冷却する装置をもつた区
域が備えられる。ここで作られた液体−固体組成
物は次いで、核発生が始まつた後、そして、樹枝
状晶の連結した大きいネツトワークが形成される
か、または樹枝状晶の腕の断面が放電で簡単に破
砕できない大きさになるまで樹枝状晶の成長が進
む以前に、放電を受ける。それから液体−固体金
属組成物は冷却して固体にされる。この固体は後
にまた任意の時に再加熱して液体−固体状態にさ
れ、成形または鋳造に使われる。あるいはまた液
体−固体組成物が放電区域から出た所で鋳造を行
うこともできる。適用される鋳造の様式は本発明
で重要なことではない。しかし、本発明の方法を
連続的に行う実施例は従来技術では得られなかつ
た鋳造技術を可能にする。というのは、液体−固
体混合物は融解金属と違う流動特性を有し、これ
が液体−固体混合物の移動とその後の成形を独特
なものにするからである。

本発明の方法では化学組成のいかんによらず任
意の合金または純金属を使用できる。実質的に純
粋な金属及び殆んど単一の温度で共晶の融解金属
であつても、これらが融点においてその一部分だ
けを融解させる十分な熱を含むようにその融解金
属への正味熱入力または出力を制御することによ
り、それらが融点において液体−固体平衡状態に
存在できるので、使用することができる。融解熱
の完全な除去は短時間では行われないから上記の
ことが可能になる。代表的な適当な合金として
は、鉛−錫合金、亜鉛−アルミニウム合金、マグ
ネシウム−アルミニウム−亜鉛合金、亜鉛−銅合
金、マグネシウム−亜鉛合金、アルミニウム−銅
合金、アルミニウム−ケイ素合金、アルミニウム
−銅−亜鉛−マグネシウム合金、銅−錫青銅、黄
銅、アルミニウム青銅、鋼、鋳鉄、工具鋼、ステ
ンレス鋼のようなマグネシウム合金、亜鉛合金、
アルミニウム合金、銅合金、鉄合金、ニツケル合
金、コバルト合金、及び鉛合金、ニツケル−鉄合
金、ニツケル−鉄−コバルト−クロム合金、コバ
ルト−クロム合金のような超合金、また鉄、銅、
あるいはアルミニウムのような純金属がある。

本発明の１つの特徴において、金属または合金
マトリツクス内に均質に分散し且つこの金属組成
物あるいは合金マトリツクスと異なる組成を有す
る第３相の固体粒を含む金属または合金マトリツ
クスを備える金属−金属あるいは金属−非金属複
合組成物が提供される。第３相粒は、これらをス
ラリーに添加し、そしてこうしてできた組成物を
第３相粒が均質に分散するまで緩つくり攪拌する
ことによつて、本発明のスラリー組成物の中に組
込まれる。スラリーに第３相粒として添加される
粒は、これの表面組成物が、その粒を添加される
金属の液体部分によつて濡らされ、これによつて
金属マトリツクス内に均質に保持される。ここで
用いられる、濡らされる組成物というのは、金属
または合金の液相温度かまたはこれより少しく高
い温度において金属または合金に添加され、そし
てそれと密着するようになる適当な時間、例えば
約30分間回転羽根で攪拌することにより混合さ
れ、その攪拌が止められた後で液体内に測定可能
な濃度で保持される組成物のことをいい、そして
その組成物は、金属または合金が液相温度または
これにより少しく高い温度になつたとき静止状態
に戻される。攪拌の程度は、液体−固体組成物の
金属に周囲の大気を混入させることなく第３相粒
の均質な分散を行わせるようなものとされる。金
属または合金の液相温度において粒を濡らす金属
または合金の中に第３相粒が組込まれると、それ
ら粒はその中に、０重量％より少しく高い測定可
能な濃度から一般的に約５重量％までの濃度で保
持される。濡らしの代表的な実例としては、米国
特許第3600163号に記載のようなアルミニウム合
金内のニツケル被覆グラフアイト、及び米国特許
第3583471号に記載のようなアルミニウム、マグ
ネシウム、または亜鉛内の炭化タングステンを含
むシステムがある。これら特許は本明細書におい
て参照されるものである。場合により第３相粒の
濃度は約40重量％までにすることができる。

本発明において第３相粒は約５重量％の濃度ま
でスラリー組成物に添加できる。金属または合金
は固体または部分的固体とすることができ、そし
て、１次粒より融点の低い２次相（固体または液
体）内に分散した変質した樹枝状晶またはノジユ
ラーの１次の分離した固体粒を備える85重量％未
満の組織を有する。それら組成物は、金属組成物
が液体状態になる温度まで金属組成物を加熱し、
そしてその組成物に放電を掛けてその中の固体粒
を全体的に球状のノジユールまたは変質した樹枝
状晶へ変換することによつて形成される。組成物
の第３相となる固体粒は、１次固体の全部または
一部分が形成された後で液体−固体金属組成物に
添加され、そしてそれら第３相粒は例えば攪拌に
よつて金属組成物内に分散させられる。第３相粒
が金属組成物の中で分散した後、その融解金属は
鋳造したり、または冷却してスラグを形成するよ
うにできる。このスラグは後で加熱して鋳造また
は成形に使用できる。いずれの場合でも最終的に
形成された組成物は１次固体を含んでいる。

第３相粒を含む本発明の方法で作られる組成物
は、先記の様々な金属または合金と非金属または
金属の第３相粒との組合せによつて形成できる。
この組成物は、固体または液体のいずれかとする
ことができる２次相と、１次固体粒及び２次相と
は異なる組成の固体の第３相とを含む。２次相
は、金属組成物が固体であるときは固体であり、
金属組成物が部分的に液体であるときは液体であ
る。

本発明の組成物の第３相は、１次固体−２次液
体相スラリーに添加される固体粒によつて形成さ
れる。その本発明の目的のために、第３相を形成
する粒の組成物は、それが合金組成物で濡らされ
る限り合金組成物の１つまたはそれ以上の物理的
特性を変更させるように合金組成物に通常添加さ
れる任意の固体組成物を含むことができる。代表
的な適当な固体粒の実施としては、ニツケル被覆
グラフアイト、金属炭化物、砂ガラス、セラミツ
クス、酸化トリウムのような金属酸化物、純金
属、合金等がある。第３相粒を含む本発明の組成
物は、多くの種類の合金において、在来の方法で
作られる組成物に比較してずつと大きい重量％の
第３相粒を有することができる。本発明によつて
得られる組成物は、ベース合金組成物中に均質に
分散した第３相粒を含有する。

合金に添加できる第３相粒を形成する粒の重量
％は様々なものにできる。１次固体の重量％が比
較的低いとき、より高い重量％の第３相粒を添加
できる。しかし１次粒は、添加される第３相粒と
実質的に相互作用することがないように、あまり
小さかつたり、２次相内に広く分散したりしては
ならない。一般的に１次粒は合金内に少なくても
５重量％存在しなければならず、そしてその量は
約85重量％まで様々なものにできる。

粒添加段階においてそれら粒は、２次相のそれ
らを保持できる容量まで、及び／または、１次粒
と第３相粒の全重量比率が85％を超えないような
重量比率まで添加される。２次相による第３相粒
の保持容量は、それら粒が融解金属の表面に浮上
し始めるか、または底へ沈み始めるのが観察され
るときが限度である。第３相粒は均質な組成物を
形成するようによく混合する寸法とされ、その好
適とされる寸法は1/100から10000ミクロンであ
る。

第３相粒の添加率を比較的低いものにして混合
と程度の時間を大きくすることにより、そして、
金属内の１次固体の或る所与の重量に対する金属
に添加される第３相粒の重量％を制御することに
より制御できる第３相粒の均等な分散を得ること
が望ましい。

１次固体−２次液体−第３相粒で構成される所
要の組成物が形成されたら、冷却して貯蔵し易い
固体スラグまたはインゴツトに形成できる。後で
必要なときにそのスラグまたはインゴツトは、１
次固体−２次液体−第３相粒の混合物になる温度
に加熱されよう。更に、液体−固体状態に再加熱
されたとき揺変性特性を有するスラグを作ること
もできる。そこでこのスラグは明白に固体の形で
改良したダイキヤスト機械またはその他の装置へ
送ることができる。しかし、その明白に固体のス
ラグがダイキヤビテイ内へ押込められるときに生
じる剪断力によつてスラグは、液体により近い特
性を有する合金へ変えられ、従つてダイキヤビテ
イに合致した形状に成形することができる。ま
た、１次固体−２次液体−第３相粒組成物を、全
ての２次液体が凝固する温度より高い温度まで冷
却することにより、揺変性特性をもつたスラグを
作ることができ、そしてそうして作られた揺変性
組成物を鋳造することができる。変化形実施例と
して、注入、射出、その他の方法により第３相粒
が継続的に１次固体−液体混合物に添加された直
後に鋳造を行うことができる。この方法は、ダイ
キヤスト、型鋳造、連続鋳造、閉鎖ダイ鋳造、熱
間プレス、真空成形、その他の成形プロセスに適
している。ここに記載の組成物の有効粘性及び本
発明の組成物で得られる高い粘性の結果ダイキヤ
ストで捕捉される金属の噴霧となつて流れ出るこ
とが少なくなり、従つて鋳造される金属の送入速
度をより高くできる。更に、本発明によればより
均等な強度とより高い密度をもつた鋳造品を製造
できる。

第１図において、金属試料１０が、電気炉（図
示せず）内に置かれたルツボ１２の中に置かれ
る。試料の中に２つの銅の電極１４と１６が置か
れ、そしてキヤパシタバンク１８と、そして必要
であればスイツチ２０とに接続される。金属試料
に掛けられる放電を監視するためのデジタルオシ
ロスコープ２２を電極１４と１６に接続できる。
第２ａ図において、錫−鉛（15％）合金の冷却曲
線が示される。核発生が210℃で開始し、そして
凝固が183℃で行われる。第２ｂ図に示されるよ
うな、放電を受けずに凝固する錫−鉛（15％）合
金は冷却して樹枝状晶を形成する。第３ａ図にお
ける錫−鉛（15％）合金は、スイツチ２０が閉じ
られて、それぞれ約3200ボルトの５回の放電を掛
けられる。これらの放電は、試料１０の温度が
209℃に達して直後に毎回20秒間行われた。第３
ｂ図に、１次相を成す粒が樹枝状晶組織ではな
く、全体的に球状の変質した樹枝状晶２７であつ
たことが示されている。

第４ａ図に示されるように、錫−鉛（15％）合
金がコンデンサーバンク１８により１回の3200V
の放電を掛けられる。合金の温度が第４ｂ図に示
されるように208℃になると、合金は樹枝状晶顕
微鏡組織ではなく、全体的に球状の変質した樹枝
状晶顕微鏡組織を有する。第５図において、金属
組成物の核発生後の時間の関数として非樹枝状晶
顕微鏡組織を作るに必要な初期コンデンサーバン
ク電圧が示される。第５図に示されるように、非
樹枝状晶顕微鏡組織を作るに必要な電圧は核発生
後の時間と共に高くなる。試験された特定の錫−
（15％）鉛合金の場合、電圧は、核発生後10秒に
おける約2500ボルトから核発生後20秒における約
3200ボルトまで高くなる。第５図のデータは、核
発生後の冷却率が約10.3と11.7℃／分の間に制御
された10−15％鉛合金で得られたものである。

第６図は、本発明の方法をスラブ連続鋳造プロ
セスに適用した場合を示す。浸漬したノズル31型
３２の中に延びてここに液体金属３３を送入す
る。液相線は３４であり、固相線は３５である。
案内ロール３６が金属組成物を案内して電極ロー
ル３７に通す。キヤパシタバンク３８はスイツチ
３９と電源４０を備える。キヤパシタバンク３８
とスイツチ３９は電気ケーブル４１によつて電極
ロール３７に接続される。

第６図及び第７図は本発明の連続鋳造プロセス
への適用例を概略的に示す。浸漬したノズル３１
によつて液体金属が型３２へ送給される。液体金
属３３は型３２を通つて下方へ送られ、この間に
冷却されて半固体組成物と固体組成物を形成す
る。線３４は液相線であり、線３５は固相線であ
る。処理制御ユニツト３９と電源４０を備えるキ
ヤパシタバンク３８が電気ケーブル４１によつて
下側電極ロール３７′と上側電極ロール３７に接
続される。第７図に示されるように、電極ロール
３７と３７′は、固相線３５、完全凝固区域４３、
及び半固体区域４２を有する金属組成物を処理す
るために、第６図の電極ロールと同様に、連続的
にも非連続的に使用することができる。

第８図において、第６図の要素と同じ要素は同
じ番号で示す。浸漬したノズル３１が液体金属３
３を型３２へ送る。液相線は３４で示され、固相
線は３５で示される。金属は案内ロール３６によ
つて型から引出される。電極４７が電気ケーブル
４１によつてキヤパシタバンク３８とスイツチ３
９に接続される。キヤパシタバンク３８とスイツ
チ３９は電源４０に接続される。

第９図において、第６図の要素と同じ要素は同
じ番号で示す。第９図はインゴツト製造装置を示
す。型６１が非導体材料６２とストウール６３上
に設置される。型６１は液体金属３３と固体金属
６４を収容している。ここで液相線は３４、固相
線は３５である。複数個の電極３７が断熱パウダ
ー６５を通して液体金属３３内に挿入される。電
極３７はケーブル４１によつて電源４０とキヤパ
シタバンク３８に接続される。

第１０図は本発明を使用した砂型鋳造装置を示
す。型６６キキヤビテイ６７、湯口６８、及びベ
ント６９を備える。電極７０と７２が型壁７１を
貫通してキヤビテイ６７内へ延びる。それら電極
から型６６内の金属へ既述したようにして放電が
掛けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の概要図
である。第２ａ図はSn−Pb（15％）合金から樹枝
状晶顕微鏡組織を形成する冷却曲線を示す。第２
ｂ図は第２ａ図の冷却曲線に従つて作られる凝固
合金組織の顕微鏡写真である。第３ａ図はSn−
Pb（15％）合金から非樹枝状晶顕微鏡組織を形成
するための冷却曲線と放電の時間を示す。第３ｂ
図は第３ａ図の冷却曲線に従つて作られる凝固合
金組織の顕微鏡写真である。第４ａ図はSn−Pb
（15％）合金から非樹枝状晶顕微鏡組織を形成す
るための冷却曲線と１回の電気放電の時間を示
す。第４ｂ図は第４ａ図の冷却曲線に従つて作ら
れる凝固合金組織の顕微鏡写真である。第５図は
顕微鏡組織に対するキヤパシタ放電と放電時間と
の効果を示す。第６図は鋳造品の外側部分の微細
化を行うため連続鋳造プロセスに本発明を適用し
た例を示す。第７図は電極を型の中に設置する本
発明の適用例を示す。第８図はスラブ連続鋳造方
法への本発明の適用を示す図面である。第９図は
インゴツト製造プロセスへの本発明の適用例を示
す。第１０図は砂型鋳造への本発明の適用例を示
す。 １０……金属試料、１４，１６……電極、１８
……キヤパシタバンク、２６……樹枝状晶、２
７，２８……非樹枝状晶、３１……ノズル、３２
……型、３３……液体金属、３４……液相線、３
５……固相線、３６……案内ロール、３７……電
極、３８……キヤパシタバンク、３９……スイツ
チ、４０……電源、４７……電極、６１……型、
６６……砂型、７０，７２……電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属組成物を冷却してこの金属組成物の
   核発生を行わせることにより核発生した金属組成
   物を形成すること、及び、 該核発生金属組成物に放電をかけることにより
   固体状で分離し変質した樹枝状晶または遷移樹枝
   状晶を形成すること、 の段階を有する、 金属組成物の液相中に均一に分散した、固体状
   で分離し変質した樹枝状晶を有する金属組成物を
   形成する方法。 ２ 放電が少なくとも3200ボルトの電圧で発せら
   れる特許請求の範囲第１項の方法。 ３ 溶融金属組成物を冷却してこの金属組成物の
   核発生を行わせることにより核発生した金属組成
   物を形成すること、 該核発生金属組成物に放電をかけることにより
   固体で分離し変質した樹枝状晶または遷移樹枝状
   晶を形成すること、及び 分離し変質した該樹枝状晶を形成した後に更に
   金属組成物の冷却をおこない、残留している金属
   組成物の液相を凝固させることにより、金属組成
   物の固体２次相を形成することの段階を有する、 固体金属組成物の２次相の中に均質に分散し
   た、分離し変質した樹枝状晶を含む固体金属組成
   物を形成する方法。 ４ 放電が少なくとも3200ボルトの電圧で発せら
   れる特許請求の範囲第３項の方法。 ５ 溶融金属組成物を冷却してこの金属組成物の
   核発生を行わせることにより核発生した金属組成
   物を形成すること、 該核発生金属組成物に放電をかけることにより
   固体で分離し変質した樹枝状晶または遷移樹枝状
   晶を形成すること、及び この変質した樹枝状晶と液相の金属部分を含む
   加熱された金属組成物を鋳造すること の段階を有する、金属組成物を成形する方法。 ６ 放電が少なくとも3200ボルトの電圧で発せら
   れる特許請求の範囲第５項の方法。 ７ 溶融金属組成物を冷却してこの金属組成物の
   核発生を行わせることにより核発生した金属組成
   物を形成すること、 該核発生金属組成物に放電をかけることにより
   固体状で分離し変質した樹枝状晶または遷移樹枝
   状晶を形成すること、 この変質した樹枝状晶と液相である２次相とを
   含む金属組成物に、この金属組成物により濡らさ
   れる表面を有する固体の第３相粒を加えること、
   及び 該第３相粒と該変質した樹枝状晶とを該２次相
   中に均一に分散させ、該第３相粒が該金属組成物
   と第３相粒との重量の約65重量％以下となるよう
   にすること の段階を有する、金属組成物の２次相中に均一に
   分散している該変質した樹枝状晶を含む金属組成
   物のマトリツクス及びマトリツクス中に均一に分
   散した固体第３相粒を有する金属組成物を形成す
   る方法。 ８ 特許請求の範囲第７項の方法において、該加
   熱された金属組成物が連続鋳造される方法。 ９ 特許請求の範囲第７項の方法において、放電
   が少なくとも3200ボルトの電圧で発せられる方
   法。