JPH08109420A - 金属粒状化物の製造方法 - Google Patents
金属粒状化物の製造方法Info
- Publication number
- JPH08109420A JPH08109420A JP6247765A JP24776594A JPH08109420A JP H08109420 A JPH08109420 A JP H08109420A JP 6247765 A JP6247765 A JP 6247765A JP 24776594 A JP24776594 A JP 24776594A JP H08109420 A JPH08109420 A JP H08109420A
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- molten metal
- strainer
- metal
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な装置で、手軽に半溶融の金属粒状化物
を得る製造方法を提供する。 【構成】 溶湯を液相線温度付近に保持した状態からス
トレーナ中を通過させ、溶湯の乱れにより発生する剪断
力を付与することにより、デンドライトを破壊すると共
に粒状化せしめる製造方法である。溶湯の通路は温度制
御されている。雰囲気は不活性雰囲気であり、溶湯を加
圧し、また減圧を行う。
を得る製造方法を提供する。 【構成】 溶湯を液相線温度付近に保持した状態からス
トレーナ中を通過させ、溶湯の乱れにより発生する剪断
力を付与することにより、デンドライトを破壊すると共
に粒状化せしめる製造方法である。溶湯の通路は温度制
御されている。雰囲気は不活性雰囲気であり、溶湯を加
圧し、また減圧を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半溶融加工用の金属粒
状化物を得るための製造技術に関する。
状化物を得るための製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半溶融状態の金属または複合材料
を激しく攪拌してデンドライトを破壊して半溶融状態で
の動粘性を低下させてスラリー状態としてそのスラリー
を連続的に製造し、鋳造装置に導入して鋳造するレオキ
ャスティング、コンポキャスティングなどの方法や、ス
ラリーを一旦凝固させそれを半溶融状態に再加熱して鋳
造機に導入するチクソキャスティングなどの技術が知ら
れている。金属スラリーの製造には機械的攪拌法（例え
ば特開昭５３−５２２０２号公報）、電磁攪拌法（例え
ば特開昭５８−９７５２号公報）、アトマイズ法（例え
ば特開昭６２−２８２７６５号公報）などが知られてい
る。
を激しく攪拌してデンドライトを破壊して半溶融状態で
の動粘性を低下させてスラリー状態としてそのスラリー
を連続的に製造し、鋳造装置に導入して鋳造するレオキ
ャスティング、コンポキャスティングなどの方法や、ス
ラリーを一旦凝固させそれを半溶融状態に再加熱して鋳
造機に導入するチクソキャスティングなどの技術が知ら
れている。金属スラリーの製造には機械的攪拌法（例え
ば特開昭５３−５２２０２号公報）、電磁攪拌法（例え
ば特開昭５８−９７５２号公報）、アトマイズ法（例え
ば特開昭６２−２８２７６５号公報）などが知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】機械的攪拌法は溶湯を
高速で攪拌するため攪拌冶具の損耗が大きく経済的でな
い。また、電磁攪拌技術は電源、温度制御、引き抜き装
置、注入量コントロールなど大規模な装置が必要であ
る。更に、アトマイズ法は粉体を製造する技術で経済的
ではない。本発明の目的は上記の従来技術の問題点を解
決し、簡単な装置で手軽に半溶融の金属粒状化物を得る
製造方法を提供することにある。
高速で攪拌するため攪拌冶具の損耗が大きく経済的でな
い。また、電磁攪拌技術は電源、温度制御、引き抜き装
置、注入量コントロールなど大規模な装置が必要であ
る。更に、アトマイズ法は粉体を製造する技術で経済的
ではない。本発明の目的は上記の従来技術の問題点を解
決し、簡単な装置で手軽に半溶融の金属粒状化物を得る
製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の金属粒状化物の
製造方法においては、金属溶湯を液相線温度付近に保持
した状態からストレーナ中を通過させ、通過中に材料
（金属溶湯）内に前もって存在していたか、あるいは通
過中に発生した固相に溶湯の乱れにより発生する剪断力
を付与することによりデンドライトを破壊すると共に粒
状化せしめるものである。すなわち、金属溶湯の通路に
ストレーナを設け、金属溶湯を当該ストレーナ中を通過
させることを特徴としている。そして、金属溶湯をスト
レーナ中を通過させる際の温度が、少なくとも一部固相
が発生する温度であり、溶湯の通路が抵抗加熱、高周波
加熱などの加熱手段や空冷、水冷などの冷却手段により
温度制御されていることを特徴としている。また、金属
溶湯およびストレーナ通過後の材料のどちらか一方また
は双方を不活性雰囲気で保護する。前記ストレーナを溶
湯が通過するのを援助するため金属溶湯を加圧するか、
および／または、通過側から減圧を行うものである。
製造方法においては、金属溶湯を液相線温度付近に保持
した状態からストレーナ中を通過させ、通過中に材料
（金属溶湯）内に前もって存在していたか、あるいは通
過中に発生した固相に溶湯の乱れにより発生する剪断力
を付与することによりデンドライトを破壊すると共に粒
状化せしめるものである。すなわち、金属溶湯の通路に
ストレーナを設け、金属溶湯を当該ストレーナ中を通過
させることを特徴としている。そして、金属溶湯をスト
レーナ中を通過させる際の温度が、少なくとも一部固相
が発生する温度であり、溶湯の通路が抵抗加熱、高周波
加熱などの加熱手段や空冷、水冷などの冷却手段により
温度制御されていることを特徴としている。また、金属
溶湯およびストレーナ通過後の材料のどちらか一方また
は双方を不活性雰囲気で保護する。前記ストレーナを溶
湯が通過するのを援助するため金属溶湯を加圧するか、
および／または、通過側から減圧を行うものである。
【０００５】本発明の製造方法ではストレーナを適正に
選定することにより、つまりを防止しながら金属溶湯を
通過させることが可能である。また、金属溶湯を加圧す
ることによりストレーナを通過するのを援助させること
が有効である。
選定することにより、つまりを防止しながら金属溶湯を
通過させることが可能である。また、金属溶湯を加圧す
ることによりストレーナを通過するのを援助させること
が有効である。
【０００６】本発明の製造方法では処理装置にＡｒガ
ス、Ｎ2 ガスなどの不活性ガスの導入により保護するこ
とにより材料の酸化を防止できる。
ス、Ｎ2 ガスなどの不活性ガスの導入により保護するこ
とにより材料の酸化を防止できる。
【０００７】
【作用】本発明の製造方法ではストレーナ内を金属溶湯
が通過する際において金属溶湯の流れが分断され、金属
溶湯中に剪断力が発生する。不活性雰囲気下では金属溶
湯の酸化が防止でき、ストレーナでのつまり防止や通過
材料の清浄度維持に有効である。また、加圧することは
ストレーナ内の溶湯のつまり防止やせん断力を大きくす
ることに効果がある。
が通過する際において金属溶湯の流れが分断され、金属
溶湯中に剪断力が発生する。不活性雰囲気下では金属溶
湯の酸化が防止でき、ストレーナでのつまり防止や通過
材料の清浄度維持に有効である。また、加圧することは
ストレーナ内の溶湯のつまり防止やせん断力を大きくす
ることに効果がある。
【０００８】
（実施例１）図１に処理装置の概要を示す。ＡＣ４ＣＨ
（高靱性のＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金）溶湯は外部の炉
（図示せず）から供給し、図１中の黒鉛るつぼ１に注湯
する。注湯後５９０°Ｃ、６００°Ｃ、６１０°Ｃ、６
２０°Ｃ、まで温度を下げ黒鉛るつぼ１の底部に設置し
たストレーナ２を通して外部の材料受け３に鋳造した。
ストレーナ２は一辺が３ｍｍの正方形の網目を有し、厚
さが１０ｍｍのアルミナ系板状体のものを使用した。な
お、実施例１では正方形の網目のものを使用したが、網
目の形状は円や三角等のものであってもさしつかえな
い。金属溶湯量は２ｋｇであった。不活性ガス６により
不活性雰囲気中で実施した。なお、図１における７は、
ストレーナ２を通過した金属粒状化物を模式的に示した
ものである。表１に通過溶湯量および組織状態を示す。
組織状態においてはデンドライトの破壊の割合を示し
た。その結果、この例では６２０°Ｃのものまでデンド
ライトが切れた粒状化物の組織となった。尚、共晶割合
は融点の低い相が絞り出されて現れた組織の量を示す。
図２，図３，図４にはそれぞれ５９０°Ｃ，６００°
Ｃ，６２０°Ｃにおけるストレーナ通過後の材料の顕微
鏡組織（倍率：５０倍）を示す。また、比較例として通
常の鋳造材の組織（倍率：５０倍）を図５に示す。これ
から６００°Ｃ〜６２０°Ｃでは共晶の絞り出しも少な
く良好であることがわかる。
（高靱性のＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金）溶湯は外部の炉
（図示せず）から供給し、図１中の黒鉛るつぼ１に注湯
する。注湯後５９０°Ｃ、６００°Ｃ、６１０°Ｃ、６
２０°Ｃ、まで温度を下げ黒鉛るつぼ１の底部に設置し
たストレーナ２を通して外部の材料受け３に鋳造した。
ストレーナ２は一辺が３ｍｍの正方形の網目を有し、厚
さが１０ｍｍのアルミナ系板状体のものを使用した。な
お、実施例１では正方形の網目のものを使用したが、網
目の形状は円や三角等のものであってもさしつかえな
い。金属溶湯量は２ｋｇであった。不活性ガス６により
不活性雰囲気中で実施した。なお、図１における７は、
ストレーナ２を通過した金属粒状化物を模式的に示した
ものである。表１に通過溶湯量および組織状態を示す。
組織状態においてはデンドライトの破壊の割合を示し
た。その結果、この例では６２０°Ｃのものまでデンド
ライトが切れた粒状化物の組織となった。尚、共晶割合
は融点の低い相が絞り出されて現れた組織の量を示す。
図２，図３，図４にはそれぞれ５９０°Ｃ，６００°
Ｃ，６２０°Ｃにおけるストレーナ通過後の材料の顕微
鏡組織（倍率：５０倍）を示す。また、比較例として通
常の鋳造材の組織（倍率：５０倍）を図５に示す。これ
から６００°Ｃ〜６２０°Ｃでは共晶の絞り出しも少な
く良好であることがわかる。
【０００９】
【表１】
【００１０】（実施例２）図６に示す如く、内径７８ｍ
ｍφ、長さ２ｍのステンレス管８の中央に、一辺が１ｍ
ｍの正方形の網目を有し、１０ｍｍ厚さのストレーナ９
を外部で溶湯の漏れが無いように設置し、管内をＡｒガ
ス１０で満たし、ＡＣ４ＣＨ（Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合
金）溶湯４を充満させた後、上部の蓋１１を密閉し、所
定の温度まで冷却した後、下部側の排気孔１２より減圧
してストレーナを通過させた。下部側は冷却コイル１３
で冷却し固化させた。なお、図６において１４はストレ
ーナを通過させた濾過材、１５は加熱装置である。固化
した材料を切断しミクロ組織を観察すると５９０〜６２
０°Ｃでほぼ粒状化した組織を得た。この材料を５８０
°Ｃに再加熱して１５０ｍｍ×７０ｍｍ×３ｍｍの平板
をダイキャストした結果、Ｔ６処理によってもふくれが
発生しない良好な鋳物が得られた。
ｍφ、長さ２ｍのステンレス管８の中央に、一辺が１ｍ
ｍの正方形の網目を有し、１０ｍｍ厚さのストレーナ９
を外部で溶湯の漏れが無いように設置し、管内をＡｒガ
ス１０で満たし、ＡＣ４ＣＨ（Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合
金）溶湯４を充満させた後、上部の蓋１１を密閉し、所
定の温度まで冷却した後、下部側の排気孔１２より減圧
してストレーナを通過させた。下部側は冷却コイル１３
で冷却し固化させた。なお、図６において１４はストレ
ーナを通過させた濾過材、１５は加熱装置である。固化
した材料を切断しミクロ組織を観察すると５９０〜６２
０°Ｃでほぼ粒状化した組織を得た。この材料を５８０
°Ｃに再加熱して１５０ｍｍ×７０ｍｍ×３ｍｍの平板
をダイキャストした結果、Ｔ６処理によってもふくれが
発生しない良好な鋳物が得られた。
【００１１】一方、ストレーナを通過させる処理を行な
わないＡＣ４ＣＨ材は表面肌が悪く、Ｔ６処理によりふ
くれが発生した。機械的性質の比較例を図７に示す。図
７において、従来法（ＡＣ４ＣＨ Ｔ６後）および本発
明法（ストレーナを通過させた濾過材使用）のそれぞれ
のダイキャスト鋳造品を比較すると、耐力（Ｂ）はほと
んど同値を示すが、引張強さ（Ａ）および伸び（Ｃ）に
ついては本発明法によるものが優れた特性値を得ること
ができた。また、顕微鏡組織（倍率：５０倍）を図８
（本発明の６１０°Ｃでストレーナを通過させた濾過材
の鋳造後の組織）と図９（通常のＡＣ４ＣＨ材を使用し
た場合の鋳造組織）を示す。図８においては、デンドラ
イトが切れた粒状化物がむらなく、緻密に分布してお
り、このことが前述の優れた引張強さの値および伸び％
の値が得られた根拠と考えられる。
わないＡＣ４ＣＨ材は表面肌が悪く、Ｔ６処理によりふ
くれが発生した。機械的性質の比較例を図７に示す。図
７において、従来法（ＡＣ４ＣＨ Ｔ６後）および本発
明法（ストレーナを通過させた濾過材使用）のそれぞれ
のダイキャスト鋳造品を比較すると、耐力（Ｂ）はほと
んど同値を示すが、引張強さ（Ａ）および伸び（Ｃ）に
ついては本発明法によるものが優れた特性値を得ること
ができた。また、顕微鏡組織（倍率：５０倍）を図８
（本発明の６１０°Ｃでストレーナを通過させた濾過材
の鋳造後の組織）と図９（通常のＡＣ４ＣＨ材を使用し
た場合の鋳造組織）を示す。図８においては、デンドラ
イトが切れた粒状化物がむらなく、緻密に分布してお
り、このことが前述の優れた引張強さの値および伸び％
の値が得られた根拠と考えられる。
【００１２】
【発明の効果】本発明は以上の如くであり、本発明の金
属粒状化物の製造方法は、金属溶湯を液相線温度付近に
保持した状態からストレーナ中を通過させ、通過中に材
料（金属溶湯）内に前もって存在していたか、あるいは
通過中に発生した固相に金属溶湯の乱れにより発生する
剪断力を付与することによりデンドライトを破壊すると
共に粒状化せしめるものである。このために、得られた
材料は半溶融状態での加工に適し、優れた機械的特性値
を奏する。
属粒状化物の製造方法は、金属溶湯を液相線温度付近に
保持した状態からストレーナ中を通過させ、通過中に材
料（金属溶湯）内に前もって存在していたか、あるいは
通過中に発生した固相に金属溶湯の乱れにより発生する
剪断力を付与することによりデンドライトを破壊すると
共に粒状化せしめるものである。このために、得られた
材料は半溶融状態での加工に適し、優れた機械的特性値
を奏する。
【図１】本発明の製造方法に係るストレーナを使用した
濾過装置を示す図である。
濾過装置を示す図である。
【図２】溶湯濾過温度５９０°Ｃにおけるストレーナ通
過後の材料の顕微鏡組織を示す図である。
過後の材料の顕微鏡組織を示す図である。
【図３】溶湯濾過温度６００°Ｃにおけるストレーナ通
過後の材料の顕微鏡組織を示す図である。
過後の材料の顕微鏡組織を示す図である。
【図４】溶湯濾過温度６２０°Ｃにおけるストレーナ通
過後の材料の顕微鏡組織を示す図である。
過後の材料の顕微鏡組織を示す図である。
【図５】通常の鋳造材の組織を示す図である。
【図６】アルゴンガス雰囲気中で、減圧して、ＡＣ４Ｃ
Ｈ溶湯をストレーナ通過させる状態を示す装置の概略図
である。
Ｈ溶湯をストレーナ通過させる状態を示す装置の概略図
である。
【図７】ダイキャスト鋳造品の機械的性質の比較を示す
図である。
図である。
【図８】本発明による６１０°Ｃでストレーナを通過さ
せた濾過材料の鋳造後の組織を示す図である。
せた濾過材料の鋳造後の組織を示す図である。
【図９】通常のＡＣ４ＣＨ材を使用した場合の鋳造組織
を示す図である。
を示す図である。
１ 黒鉛るつぼ ２，９ ストレーナ ３ 材料受け ４ アルミニウム溶湯 ５ アルミニウムの凝固 ６ 不活性ガス ７ 金属粒状化物 ８ ステンレス管 １０ アルゴンガス １１ 蓋 １２ 排気孔 １３ 冷却コイル １４ ストレーナを通過させた濾過材 １５ 加熱装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｄ 27/13 27/20 Ｚ // Ｂ２２Ｄ 1/00 Ｚ 11/00 Ｒ
Claims (5)
- 【請求項１】 金属溶湯の通路にストレーナを設け、前
記金属溶湯を前記ストレーナ中を通過させることを特徴
とする金属粒状化物の製造方法。 - 【請求項２】 金属溶湯を前記ストレーナを通過させる
際の温度が、少なくとも一部固相が発生する温度となる
ことを特徴とする請求項１に記載の金属粒状化物の製造
方法。 - 【請求項３】 金属溶湯の通路が抵抗加熱、高周波加熱
などの加熱手段や空冷、水冷などの冷却手段により温度
制御されていることを特徴とする請求項１または２に記
載の金属粒状化物の製造方法。 - 【請求項４】 金属溶湯およびストレーナ通過後の材料
のどちらか一方または双方を不活性雰囲気で保護するこ
とを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の金属粒
状化物の製造方法。 - 【請求項５】 前記ストレーナを溶湯が通過するのを援
助するため前記金属溶湯を加圧するか、および／また
は、通過側から減圧することを特徴とする請求項１乃至
４いずれかに記載の金属粒状化物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6247765A JPH08109420A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 金属粒状化物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6247765A JPH08109420A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 金属粒状化物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08109420A true JPH08109420A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17168328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6247765A Pending JPH08109420A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 金属粒状化物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08109420A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109454209A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-12 | 蒙雪锋 | 一种改性剂粉末原料漏勺式加料装置 |
-
1994
- 1994-10-13 JP JP6247765A patent/JPH08109420A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109454209A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-12 | 蒙雪锋 | 一种改性剂粉末原料漏勺式加料装置 |
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