JPH08327245A - 非鉄金属用容器 - Google Patents
非鉄金属用容器Info
- Publication number
- JPH08327245A JPH08327245A JP7162800A JP16280095A JPH08327245A JP H08327245 A JPH08327245 A JP H08327245A JP 7162800 A JP7162800 A JP 7162800A JP 16280095 A JP16280095 A JP 16280095A JP H08327245 A JPH08327245 A JP H08327245A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vessel
- sialon
- tin
- alloy
- nonferrous
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- Pending
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、溶湯コンタミネーションや低寿命の要因とな
る溶損や浸透の極めて小さい容器素材を提供する。 【構成】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−ＴｉＮ
質である材料で作製する。ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6
_zＡｌzＯzＮ8_zにおけるＺ値が２．０〜４．０であ
る。ＢＮ０．５〜５０重量％である。ＴｉＮは１．０〜
３０重量％である。 【効果】 本発明のＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−ＴｉＮの容器
はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以
上の各種非鉄金属の合金及びフラックスから受ける溶損
と浸透はほとんど無く、よって容器の高寿命化によるメ
ンテナンスフリー化及びＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄
金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の製品の
高品質化が可能になる。
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、溶湯コンタミネーションや低寿命の要因とな
る溶損や浸透の極めて小さい容器素材を提供する。 【構成】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−ＴｉＮ
質である材料で作製する。ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6
_zＡｌzＯzＮ8_zにおけるＺ値が２．０〜４．０であ
る。ＢＮ０．５〜５０重量％である。ＴｉＮは１．０〜
３０重量％である。 【効果】 本発明のＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−ＴｉＮの容器
はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以
上の各種非鉄金属の合金及びフラックスから受ける溶損
と浸透はほとんど無く、よって容器の高寿命化によるメ
ンテナンスフリー化及びＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄
金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の製品の
高品質化が可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器に関する。
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄
金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の処理工
程にはこれらの溶解及び保持を行う特定の容器が必要で
あり、容器は金属及びフラックスに対して耐食性が高く
高寿命であることが望まれる。従来、これら容器の素材
としてはアルミナ質・ジルコニア質・窒化珪素質・炭珪
窒珪質・黒鉛質あるいは鋳鉄等が用いられているが、使
用条件によっては問題を生じていた。一般に鋳鉄や黒鉛
容器が使われるが、鋳鉄容器は溶解及び保持中に鉄不純
物として溶湯中に溶解するため高純度の溶湯精製には適
さない。一方、黒鉛質については不純物ピックアップ量
は少ないが、高温での黒鉛の酸化及びフラックスの浸透
・溶損が生じ短寿命となり易い。窒化珪素質・炭珪窒珪
質については溶損・浸透に強いがスポーリングに弱い為
加熱・冷却のサイクルで割れ易い。またアルミナ質やジ
ルコニア質とした場合には高膨張性のため割損を生ずる
ため適用し難い。ＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ質については強度
及び耐摩耗性が低い為溶損よりも摩耗の方で問題が生じ
易い。
金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の処理工
程にはこれらの溶解及び保持を行う特定の容器が必要で
あり、容器は金属及びフラックスに対して耐食性が高く
高寿命であることが望まれる。従来、これら容器の素材
としてはアルミナ質・ジルコニア質・窒化珪素質・炭珪
窒珪質・黒鉛質あるいは鋳鉄等が用いられているが、使
用条件によっては問題を生じていた。一般に鋳鉄や黒鉛
容器が使われるが、鋳鉄容器は溶解及び保持中に鉄不純
物として溶湯中に溶解するため高純度の溶湯精製には適
さない。一方、黒鉛質については不純物ピックアップ量
は少ないが、高温での黒鉛の酸化及びフラックスの浸透
・溶損が生じ短寿命となり易い。窒化珪素質・炭珪窒珪
質については溶損・浸透に強いがスポーリングに弱い為
加熱・冷却のサイクルで割れ易い。またアルミナ質やジ
ルコニア質とした場合には高膨張性のため割損を生ずる
ため適用し難い。ＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ質については強度
及び耐摩耗性が低い為溶損よりも摩耗の方で問題が生じ
易い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓ
ｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金
の溶解及び保持用容器において、溶湯コンタミネーショ
ンや低寿命の要因となる溶損や浸透の極めて小さい容器
素材を提供する。
ｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金
の溶解及び保持用容器において、溶湯コンタミネーショ
ンや低寿命の要因となる溶損や浸透の極めて小さい容器
素材を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器において、その構成成分がＳＩＡＬ
ＯＮ−ＢＮ−ＴｉＮ質である材料で作製する。ＳＩＡＬ
ＯＮは化学式 Ｓｉ6_zＡｌzＯzＮ8_z におけるＺ値が
２．０〜４．０である。ＢＮは０．５〜５０重量％であ
る。ＴｉＮは１．０〜３０重量％である。
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器において、その構成成分がＳＩＡＬ
ＯＮ−ＢＮ−ＴｉＮ質である材料で作製する。ＳＩＡＬ
ＯＮは化学式 Ｓｉ6_zＡｌzＯzＮ8_z におけるＺ値が
２．０〜４．０である。ＢＮは０．５〜５０重量％であ
る。ＴｉＮは１．０〜３０重量％である。
【０００５】ＳＩＡＬＯＮ−ＢＮにＴｉＮを添加する事
により強度及び耐摩耗性が上げられる事になり、耐スポ
ーリング性にこの影響はほとんどない。金属Ｔｉは添加
材としてＳＩＡＬＯＮ−ＢＮの構造に含まれることにな
り、放電加工も出来る様になりますので複雑な加工は簡
単及び安くなる。
により強度及び耐摩耗性が上げられる事になり、耐スポ
ーリング性にこの影響はほとんどない。金属Ｔｉは添加
材としてＳＩＡＬＯＮ−ＢＮの構造に含まれることにな
り、放電加工も出来る様になりますので複雑な加工は簡
単及び安くなる。
【０００６】
【作用】ＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−ＴｉＮの容器にＭｇ、Ｚ
ｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非
鉄金属の合金を溶解及び保持する。本発明による容器を
詳細に説明する。構成成分はＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｔｉ
Ｎ質であり、ＳＩＡＬＯＮはβ’型でその化学式 Ｓｉ6
_zＡｌzＯzＮ8_z におけるＺ値が２．０〜４．０、ＢＮ
含有量は重量比で０．５〜５０％及びＴｉＮ質含有量は
重量比で１．０〜３０％である。
ｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非
鉄金属の合金を溶解及び保持する。本発明による容器を
詳細に説明する。構成成分はＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｔｉ
Ｎ質であり、ＳＩＡＬＯＮはβ’型でその化学式 Ｓｉ6
_zＡｌzＯzＮ8_z におけるＺ値が２．０〜４．０、ＢＮ
含有量は重量比で０．５〜５０％及びＴｉＮ質含有量は
重量比で１．０〜３０％である。
【０００７】製造方法は、原料調整→成形→乾燥及び脱
脂→加工→燒結である、出発原料は焼成を経て最終的に
上記構成成分となるように調合する。すなわち、常圧燒
結を用いるときにはＳｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3の各粉
末を上記Ｚ値が２．０〜４．０になるよう調合し、燒結
助材、バインダー、ＢＮ粉末及びＴｉＮ粉末を所定量添
加したものをアセトン等非水溶媒と共にトロミルにて１
２〜２４時間混合し、噴霧造粒して成形に供する。
脂→加工→燒結である、出発原料は焼成を経て最終的に
上記構成成分となるように調合する。すなわち、常圧燒
結を用いるときにはＳｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3の各粉
末を上記Ｚ値が２．０〜４．０になるよう調合し、燒結
助材、バインダー、ＢＮ粉末及びＴｉＮ粉末を所定量添
加したものをアセトン等非水溶媒と共にトロミルにて１
２〜２４時間混合し、噴霧造粒して成形に供する。
【０００８】また、反応燒結による時には、Ｓｉ、Ａ
ｌ、Ａｌ2Ｏ3の各粉末を上記Ｚ値が窒化反応後に２．０
〜４．０になるよう調合し、バインダー、ＢＮ粉末及び
ＴｉＮ粉末を所定量添加したものをアセトン等非水溶媒
と共にトロミルにて１２〜２４時間混合し、噴霧造粒し
て成形に供する。
ｌ、Ａｌ2Ｏ3の各粉末を上記Ｚ値が窒化反応後に２．０
〜４．０になるよう調合し、バインダー、ＢＮ粉末及び
ＴｉＮ粉末を所定量添加したものをアセトン等非水溶媒
と共にトロミルにて１２〜２４時間混合し、噴霧造粒し
て成形に供する。
【０００９】ここでＺ値を２．０〜４．０としたのは、
２．０未満であるとＡｌ2Ｏ3の固溶量が少ないためＳｉ
3Ｎ4そのものの性質に近くなり、耐蝕性、耐酸化性に不
足を生ずるためであり、一方Ｚが４．０を超えると耐蝕
性等は向上するものの、耐熱衝撃性と強度の低下を来す
からである。またＢＮ量を０．５〜５０重量％とした
が、５０％を超えるとＢＮがＳＩＡＬＯＮの生成及び燒
結を阻害する傾向が強すぎ、強度の低下が著しく、実用
上問題となり易いからである。ＴｉＮ量は１．０〜３０
重量％にしたが、１．０％より少ないと強度の上昇効果
が得られない、３０％を超えると強度は大きく上がるが
耐熱衝撃性は悪くなりますので実用上に問題がある。
２．０未満であるとＡｌ2Ｏ3の固溶量が少ないためＳｉ
3Ｎ4そのものの性質に近くなり、耐蝕性、耐酸化性に不
足を生ずるためであり、一方Ｚが４．０を超えると耐蝕
性等は向上するものの、耐熱衝撃性と強度の低下を来す
からである。またＢＮ量を０．５〜５０重量％とした
が、５０％を超えるとＢＮがＳＩＡＬＯＮの生成及び燒
結を阻害する傾向が強すぎ、強度の低下が著しく、実用
上問題となり易いからである。ＴｉＮ量は１．０〜３０
重量％にしたが、１．０％より少ないと強度の上昇効果
が得られない、３０％を超えると強度は大きく上がるが
耐熱衝撃性は悪くなりますので実用上に問題がある。
【００１０】成形には通常単軸成形法または静水圧成形
法が用いられるが、場合によっては原料を造粒せずにス
リップキャスティングすることも可能である。成形体は
乾燥及びバインダー類の揮散除去（脱脂）後、加工を経
て燒結する。常圧燒結の場合は、窒素雰囲気下で１６５
０〜１８００℃、保持時間は５〜１０時間が望ましく、
高温であるほど保持時間は短くすべきである。反応燒結
の場合は窒素雰囲気下１４００〜１６００℃で行い、保
持時間は形状にもよるが５〜１０時間が望ましい。
法が用いられるが、場合によっては原料を造粒せずにス
リップキャスティングすることも可能である。成形体は
乾燥及びバインダー類の揮散除去（脱脂）後、加工を経
て燒結する。常圧燒結の場合は、窒素雰囲気下で１６５
０〜１８００℃、保持時間は５〜１０時間が望ましく、
高温であるほど保持時間は短くすべきである。反応燒結
の場合は窒素雰囲気下１４００〜１６００℃で行い、保
持時間は形状にもよるが５〜１０時間が望ましい。
【００１１】
【実施例】次に実施例より説明する。ＳＩＡＬＯＮ−Ｂ
Ｎ−ＴｉＮ質として、ＢＮ量を３０重量％及びＴｉＮ量
を１５重量％、ＳＩＡＬＯＮの化学式の Ｓｉ6_zＡｌz
ＯzＮ8_z におけるＺ値を計算上１．０〜５．０まで変
化させた試験体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＴ
ｉＮ量を５重量％とし、ＢＮ量を０〜６０重量％まで変
化させた試験体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＢ
Ｎ量を３０重量％とし、ＴｉＮ量を０〜４０％まで変化
させた試験体を作製した。次に□２０Ｘ２５０ｍｍに切
り出した各試験体を１０００℃に溶融したマグネシウム
中に１２０時間浸漬し、溶損量、金属浸透量、酸化減量
を測定した。曲げ強度についてはＪＩＳ Ｒ １６０１
に基づいて行なった。摩耗量については□６０Ｘ２０ｍ
ｍの試験体を切り出して次の試験方法で行なった：直径
５０ｍｍの回転体外周面に＃２４０のエメリー紙をはり
つけ試験体を一定荷重で押し付け試験体上の摩耗量を測
定した。回転体の回転速度は６０ｒｐｍ、荷重は５０Ｋ
ｇ、すべり距離は２．０ｍ、水で冷却した。結果を表１
〜表４に示す。
Ｎ−ＴｉＮ質として、ＢＮ量を３０重量％及びＴｉＮ量
を１５重量％、ＳＩＡＬＯＮの化学式の Ｓｉ6_zＡｌz
ＯzＮ8_z におけるＺ値を計算上１．０〜５．０まで変
化させた試験体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＴ
ｉＮ量を５重量％とし、ＢＮ量を０〜６０重量％まで変
化させた試験体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＢ
Ｎ量を３０重量％とし、ＴｉＮ量を０〜４０％まで変化
させた試験体を作製した。次に□２０Ｘ２５０ｍｍに切
り出した各試験体を１０００℃に溶融したマグネシウム
中に１２０時間浸漬し、溶損量、金属浸透量、酸化減量
を測定した。曲げ強度についてはＪＩＳ Ｒ １６０１
に基づいて行なった。摩耗量については□６０Ｘ２０ｍ
ｍの試験体を切り出して次の試験方法で行なった：直径
５０ｍｍの回転体外周面に＃２４０のエメリー紙をはり
つけ試験体を一定荷重で押し付け試験体上の摩耗量を測
定した。回転体の回転速度は６０ｒｐｍ、荷重は５０Ｋ
ｇ、すべり距離は２．０ｍ、水で冷却した。結果を表１
〜表４に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【表４】
【００１６】次にＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−ＴｉＮ質（Ｚ＝
３．０、ＢＮ＝３０重量％、ＴｉＮ＝１５重量％）にて
＃２０の坩堝を作製し、金属・フラックスの溶解試験を
行った。条件として、マグネシウム合金２．０Ｋｇとフ
ラックス５００ｇを共に坩堝内で溶解し８００℃で２０
時間保持後、溶解物を排出、坩堝を放冷する操作を最大
１０回繰り返す。比較材質として黒鉛質の坩堝について
同様の試験を行なった。その結果を表５に示す。
３．０、ＢＮ＝３０重量％、ＴｉＮ＝１５重量％）にて
＃２０の坩堝を作製し、金属・フラックスの溶解試験を
行った。条件として、マグネシウム合金２．０Ｋｇとフ
ラックス５００ｇを共に坩堝内で溶解し８００℃で２０
時間保持後、溶解物を排出、坩堝を放冷する操作を最大
１０回繰り返す。比較材質として黒鉛質の坩堝について
同様の試験を行なった。その結果を表５に示す。
【００１７】
【表５】
【００１８】本発明品の坩堝は１０回繰り返しても割損
せず、溶損・浸透・酸化量は極めて小さい。比較品の黒
鉛坩堝は４回目で割損し、表面まで浸透が達した。
せず、溶損・浸透・酸化量は極めて小さい。比較品の黒
鉛坩堝は４回目で割損し、表面まで浸透が達した。
【００１９】
【発明の効果】上記実施例の結果の様に本発明のＳＩＡ
ＬＯＮ−ＢＮ−ＴｉＮ質容器はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金及
びフラックスから受ける溶損と浸透はほとんど無く、よ
って容器の高寿命化によるメンテナンスフリー化及びＭ
ｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の
各種非鉄金属の合金の製品の高品質化が可能に成る。
ＬＯＮ−ＢＮ−ＴｉＮ質容器はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金及
びフラックスから受ける溶損と浸透はほとんど無く、よ
って容器の高寿命化によるメンテナンスフリー化及びＭ
ｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の
各種非鉄金属の合金の製品の高品質化が可能に成る。
Claims (4)
- 【請求項１】Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体
及び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容
器において、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｔｉ
Ｎ質であることを特徴とする非鉄金属用容器。 - 【請求項２】前記ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6_zＡｌz
ＯzＮ8_z におけるＺ値が２．０〜４．０であることを
特徴とする請求項１に記載の非鉄金属用容器。 - 【請求項３】前記ＢＮは０．５〜５０重量％であること
を特徴とする請求項１、２に記載の非鉄金属用容器。 - 【請求項４】前記ＴｉＮは１．０〜３０重量％であるこ
とを特徴とする請求項１、２、３に記載の非鉄金属用容
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7162800A JPH08327245A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | 非鉄金属用容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7162800A JPH08327245A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | 非鉄金属用容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08327245A true JPH08327245A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15761461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7162800A Pending JPH08327245A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | 非鉄金属用容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08327245A (ja) |
-
1995
- 1995-06-05 JP JP7162800A patent/JPH08327245A/ja active Pending
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