JPS62133037A - 結晶微細化用合金およびその製造法 - Google Patents
結晶微細化用合金およびその製造法Info
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- JPS62133037A JPS62133037A JP27163985A JP27163985A JPS62133037A JP S62133037 A JPS62133037 A JP S62133037A JP 27163985 A JP27163985 A JP 27163985A JP 27163985 A JP27163985 A JP 27163985A JP S62133037 A JPS62133037 A JP S62133037A
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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）
本発明は、アルミニウム合金の結晶微細化剤として有用
な主としてＡｊ！−Ｔｉ−８の組成よりなる結晶微細化
用合金およびその製造法に関するものである。
な主としてＡｊ！−Ｔｉ−８の組成よりなる結晶微細化
用合金およびその製造法に関するものである。
（従来の技術）
従来、アルミニウム結晶微細化剤としてＡｊ２−Ｔｉ＝
８母合金は広く利用されている。これは、Ａｌ−Ｔｉ−
Ｂ母合金中に存在する金属間化合物であるＴｉＡｌ３゜
ＴｉＢ２が包晶作用や結晶核として働き結晶化を促進す
るため、組織が均一かつ微細な鋳造品を得ることができ
るためである。例えば、特公昭５１−４３０１１号公報
には、３．５〜７．５重量％のＴｉ、 ０．１〜０．３
重量％のＢを含み、かつＢ／Ｔ ｉの重量比が１／４０
〜１／２０の結晶微細化用Ａ Ｉ！−Ｔｉ−８合金が記
載されている。
８母合金は広く利用されている。これは、Ａｌ−Ｔｉ−
Ｂ母合金中に存在する金属間化合物であるＴｉＡｌ３゜
ＴｉＢ２が包晶作用や結晶核として働き結晶化を促進す
るため、組織が均一かつ微細な鋳造品を得ることができ
るためである。例えば、特公昭５１−４３０１１号公報
には、３．５〜７．５重量％のＴｉ、 ０．１〜０．３
重量％のＢを含み、かつＢ／Ｔ ｉの重量比が１／４０
〜１／２０の結晶微細化用Ａ Ｉ！−Ｔｉ−８合金が記
載されている。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した従来の結晶微細化用Ａｌ−Ｔｉ−８合金におい
ては、インゴットあるいはロッド状に鋳込んで合金を得
ているため、凝固過程でＴｉＡｌ３の粒成長やＴｌＢ２
の相互凝集による粗大凝集化等が起こり、その最大粒子
径がＴｉＡｌ３：１０〜２０／Ｊｍ、 ＴｌＢ２の最大
凝集体径が１５μｍ程度の合金しか得ることができなか
った。第５図は従来のＡｌ−Ｔｉ−８合金の結晶の構造
を５００倍の光学顕微鏡で観察した写真で図中結晶粒の
大きいＴｉＡｊ！３と相互凝集したＴｉＢ。
ては、インゴットあるいはロッド状に鋳込んで合金を得
ているため、凝固過程でＴｉＡｌ３の粒成長やＴｌＢ２
の相互凝集による粗大凝集化等が起こり、その最大粒子
径がＴｉＡｌ３：１０〜２０／Ｊｍ、 ＴｌＢ２の最大
凝集体径が１５μｍ程度の合金しか得ることができなか
った。第５図は従来のＡｌ−Ｔｉ−８合金の結晶の構造
を５００倍の光学顕微鏡で観察した写真で図中結晶粒の
大きいＴｉＡｊ！３と相互凝集したＴｉＢ。
粒子を観察することができる。
その結果、結晶微細化能が低下すると共に、アルミニウ
ム合金の鋳造物を圧延するときにＴｉｅ、の粗大凝集物
が鋳造物中に介在物として残り、圧延した鋳造物の表面
に条痕が残りやすく圧延厚さは例えば１０μｍ程度が圧
延限界であった。そのため、ＴｉＡ １３の粒子が小さ
くかつＴｉＢ２の最大凝集体径が小さい結晶微細化用合
金が従来からのぞまれていた。
ム合金の鋳造物を圧延するときにＴｉｅ、の粗大凝集物
が鋳造物中に介在物として残り、圧延した鋳造物の表面
に条痕が残りやすく圧延厚さは例えば１０μｍ程度が圧
延限界であった。そのため、ＴｉＡ １３の粒子が小さ
くかつＴｉＢ２の最大凝集体径が小さい結晶微細化用合
金が従来からのぞまれていた。
本発明の目的は上述した不具合を解消して、結晶微細化
能が大きいと共に従来に比べてさらに薄く圧延可能なア
ルミニウム鋳造物を得ることができるアルミニウム合金
の結晶微細化用合金およびその製造法を提供しようとす
るものである。
能が大きいと共に従来に比べてさらに薄く圧延可能なア
ルミニウム鋳造物を得ることができるアルミニウム合金
の結晶微細化用合金およびその製造法を提供しようとす
るものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の結晶微細化用合金は、主としてＡｊ２−Ｔｉ−
８の組成よりなる結晶微細化用合金において、合金中に
存在する金属間化合物ＴｉＡｊ！３の最大粒子径および
Ｔ１８２の最大凝集体径がＴｉＡ １３ ＜ １０ μ
ｍ、 ＴｉＢ２く８μｍである結晶微細化用合金に関す
る第１の発明と、主として八ｎ−Ｔｉ−８の組成よりな
る結晶微細化用合金の製造法において、溶湯を１００℃
／秒以上の冷却速度で凝固、冷却することにより、合金
中に存在する金属間化合物ＴｉＡＣの最大粒子径が１０
μｍ以下でかつＴｉＢ２の最大凝集体径が８μｍ以下の
合金を造る結晶微細化用合金の製造法に関する第２の発
明とを特徴とするものである。
８の組成よりなる結晶微細化用合金において、合金中に
存在する金属間化合物ＴｉＡｊ！３の最大粒子径および
Ｔ１８２の最大凝集体径がＴｉＡ １３ ＜ １０ μ
ｍ、 ＴｉＢ２く８μｍである結晶微細化用合金に関す
る第１の発明と、主として八ｎ−Ｔｉ−８の組成よりな
る結晶微細化用合金の製造法において、溶湯を１００℃
／秒以上の冷却速度で凝固、冷却することにより、合金
中に存在する金属間化合物ＴｉＡＣの最大粒子径が１０
μｍ以下でかつＴｉＢ２の最大凝集体径が８μｍ以下の
合金を造る結晶微細化用合金の製造法に関する第２の発
明とを特徴とするものである。
（作 用）
上述した構成により、Ｔｉ八へ：＋の粒子およびＴｉｅ
。
。
の凝集体が極めて微細であるため、鋳造するアルミニウ
ム合金の結晶も微細となりまた速効性も期待できると共
に介在物として残るＴｉＡｌ３とＴｉＢ２の粒子が微細
なため、圧延して極めて薄い板を得ても条痕が残ること
もない。
ム合金の結晶も微細となりまた速効性も期待できると共
に介在物として残るＴｉＡｌ３とＴｉＢ２の粒子が微細
なため、圧延して極めて薄い板を得ても条痕が残ること
もない。
なお、本発明の結晶微細化用合金およびその製造法にお
いてＴｉ、 Ｂの添加量は特に限定するものではないが
、少量になるほどアルミニウム溶湯中への添加量が相対
的に減少して同等の効果を得るために多量の合金を添加
しなければならなく不経済であると共に、添加量が多す
ぎると溶湯中で局部的に高濃度となりＴｌＢ２の沈降が
早まり微細効果の持続性が失われるため、合金中Ｔｉを
３〜１０重量％、Ｂを０．１〜２．２重量％の範囲で添
加子ると好適である。
いてＴｉ、 Ｂの添加量は特に限定するものではないが
、少量になるほどアルミニウム溶湯中への添加量が相対
的に減少して同等の効果を得るために多量の合金を添加
しなければならなく不経済であると共に、添加量が多す
ぎると溶湯中で局部的に高濃度となりＴｌＢ２の沈降が
早まり微細効果の持続性が失われるため、合金中Ｔｉを
３〜１０重量％、Ｂを０．１〜２．２重量％の範囲で添
加子ると好適である。
なお、本発明の結晶微細化用合金を造るには、所定の組
成のＡｌ−Ｔｉ−８合金の溶湯を高速で運動する冷却体
に接触させるか、あるいは不活性ガス又は真空雰囲気中
に噴霧することにより、１００℃／秒以上好ましくは１
０００℃／秒以上の冷却速度で急冷凝固させてリボン状
または粉体状の本発明の合金を得る。
成のＡｌ−Ｔｉ−８合金の溶湯を高速で運動する冷却体
に接触させるか、あるいは不活性ガス又は真空雰囲気中
に噴霧することにより、１００℃／秒以上好ましくは１
０００℃／秒以上の冷却速度で急冷凝固させてリボン状
または粉体状の本発明の合金を得る。
第１図および第２図はそれぞれ上述した本発明の合金を
製造するのに好適な装置の一実施例を示す線図である。
製造するのに好適な装置の一実施例を示す線図である。
第１図に示す装置は粉体状の結晶微細化用合金を得るた
めのもので、ノズル１と円錐盤２とより構成される。本
実施例では、所定の組成のＡｌＴｉ−８合金の溶湯をノ
ズル１より噴出して高速で回転する突起３を有する円錐
盤２により飛散させ、さらにＨｅガス４により急冷して
合金粉末５を得ている。このとき、得られたＡｌ−Ｔｉ
−８合金粉末は冷却速度に応じて種々の粒径を有してい
る。そのため、合金粉末の粒径とその内部組織との関係
を調べるため、粒径５００μｍと３ｍｍの粉体の結晶の
構造をそれぞれ５００倍の光学顕微鏡で観察した。結果
を第３図および第４図に示す。第３図に示す５００μｍ
の粒径を有する粉体では、ＴｉＡｊ’＋の粗大粒は認め
られず全てが１０μｍ以下で平均粒子径が４μｍ以下で
あり、ＴＩＢ□の粒子および凝集体も広く分散している
とともに最大凝集体径が８μｍ以下で平均凝集体径が４
μｍ以下であるのに対し、第４図に示す３ｍｍの粒径を
有する粉体では、いくらか成長したＴｉＡｌ３と凝集粗
大化したＴｉＢ２が認められた。以上の結果より粉体の
粒径から冷却速度を推考してＴｉ八への最大粒子径を１
０μｍ以下、ＴｉＢ、の最大凝集体径を８μｍ以下に保
つには１００℃／秒以上の冷却速度が必要であることが
わかった。
めのもので、ノズル１と円錐盤２とより構成される。本
実施例では、所定の組成のＡｌＴｉ−８合金の溶湯をノ
ズル１より噴出して高速で回転する突起３を有する円錐
盤２により飛散させ、さらにＨｅガス４により急冷して
合金粉末５を得ている。このとき、得られたＡｌ−Ｔｉ
−８合金粉末は冷却速度に応じて種々の粒径を有してい
る。そのため、合金粉末の粒径とその内部組織との関係
を調べるため、粒径５００μｍと３ｍｍの粉体の結晶の
構造をそれぞれ５００倍の光学顕微鏡で観察した。結果
を第３図および第４図に示す。第３図に示す５００μｍ
の粒径を有する粉体では、ＴｉＡｊ’＋の粗大粒は認め
られず全てが１０μｍ以下で平均粒子径が４μｍ以下で
あり、ＴＩＢ□の粒子および凝集体も広く分散している
とともに最大凝集体径が８μｍ以下で平均凝集体径が４
μｍ以下であるのに対し、第４図に示す３ｍｍの粒径を
有する粉体では、いくらか成長したＴｉＡｌ３と凝集粗
大化したＴｉＢ２が認められた。以上の結果より粉体の
粒径から冷却速度を推考してＴｉ八への最大粒子径を１
０μｍ以下、ＴｉＢ、の最大凝集体径を８μｍ以下に保
つには１００℃／秒以上の冷却速度が必要であることが
わかった。
第２図に示す装置はリボン状の結晶微細化用合金を得る
ためのもので、ノズル１１と２個の回転冷却ロール１２
ａ、 １２ｂとから構成されている。本実施例では、１
１００ｒｌ）で回転するロール１２ａ、 １２ｂ間にノ
ズル１１より所定の組成のＡｌ−Ｔｉ−８合金の溶湯を
噴出させ、水冷ロール１２ａ、 １２ｂとの接触によ
り急冷させ、厚さ約Ｑ、５ｍｍのリボン状の合金を得た
（実施例） 上述した製造法で得られた粉体状およびリボン状の各種
組成のＡｌ−Ｔｉ−８合金Ｎ０１１〜５を準備して、各
合金中のＴｉＡ ｊ’ ｓおよびＴｉＢ、の最大粒子径
、最大凝集体径およびＴｉＢ２の分散状態を観察した。
ためのもので、ノズル１１と２個の回転冷却ロール１２
ａ、 １２ｂとから構成されている。本実施例では、１
１００ｒｌ）で回転するロール１２ａ、 １２ｂ間にノ
ズル１１より所定の組成のＡｌ−Ｔｉ−８合金の溶湯を
噴出させ、水冷ロール１２ａ、 １２ｂとの接触によ
り急冷させ、厚さ約Ｑ、５ｍｍのリボン状の合金を得た
（実施例） 上述した製造法で得られた粉体状およびリボン状の各種
組成のＡｌ−Ｔｉ−８合金Ｎ０１１〜５を準備して、各
合金中のＴｉＡ ｊ’ ｓおよびＴｉＢ、の最大粒子径
、最大凝集体径およびＴｉＢ２の分散状態を観察した。
次にこのＡｊ！−Ｔｉ−Ｂ合金Ｎｏ、 １〜５を、高周
波誘導炉を用いて溶解した９９．７％純度のアルミニウ
ム溶？Ａ（７３０℃）にＴ１含有量が０．０２５重量％
となるように添加して所定時間保持後、鋳型に鋳込んで
直径３Ｑｍｍの円柱鋳造品を製造した。この鋳造品の底
部より５Ｑｍｍの位置での断面組織を観察し、結晶の平
均粒径を測定した。また、比較のため市販品のＡｌ−５
Ｔｉ−ＩＢよりなる結晶微細化用合金Ｎα６を使用して
、上述と同じ実験を行った。結果を第１表に示す。
波誘導炉を用いて溶解した９９．７％純度のアルミニウ
ム溶？Ａ（７３０℃）にＴ１含有量が０．０２５重量％
となるように添加して所定時間保持後、鋳型に鋳込んで
直径３Ｑｍｍの円柱鋳造品を製造した。この鋳造品の底
部より５Ｑｍｍの位置での断面組織を観察し、結晶の平
均粒径を測定した。また、比較のため市販品のＡｌ−５
Ｔｉ−ＩＢよりなる結晶微細化用合金Ｎα６を使用して
、上述と同じ実験を行った。結果を第１表に示す。
第１表の結果より明らかなように、本発明合金である゛
ｒ１八βへの最大粒子径＜１０μｍ、 ＴｉＢ２の最大
凝集体径かく８μｍでＴｉ８２粒子が分散している試料
Ｎｏ、 １〜５は、従来例の試料Ｎｏ、 ６と比べて微
細化効果が大であると共に、微細化効果の速効性、持続
性に優れていることがわかった。
ｒ１八βへの最大粒子径＜１０μｍ、 ＴｉＢ２の最大
凝集体径かく８μｍでＴｉ８２粒子が分散している試料
Ｎｏ、 １〜５は、従来例の試料Ｎｏ、 ６と比べて微
細化効果が大であると共に、微細化効果の速効性、持続
性に優れていることがわかった。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく
、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上述した実
施例において本発明合金の製造法としてガスとの接触に
よる方法と双ロールによる方法を説明したが、本発明で
必要な冷却速度１００℃／秒好ましくは１０００℃／秒
を達成できる装置であればどのようなものでも使用でき
ることはいうまでもない。
、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上述した実
施例において本発明合金の製造法としてガスとの接触に
よる方法と双ロールによる方法を説明したが、本発明で
必要な冷却速度１００℃／秒好ましくは１０００℃／秒
を達成できる装置であればどのようなものでも使用でき
ることはいうまでもない。
（発明の効果）
以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の結晶微細化用合金およびその製造法によれば、製造時
に１００℃／秒以上の冷却速度で急冷凝固をすることに
よりＴｉＡｌ３の最大粒子径が小であると共にＴｉＢ２
の凝集体が小さくかつ分散しているため、実際にアルミ
ニウムの微細化等に使用した場合従来例に比べて微細化
能が大であると共に圧延して極めて薄い板を得ても条痕
の残ることのない結晶微細化用合金を得ることができる
。
の結晶微細化用合金およびその製造法によれば、製造時
に１００℃／秒以上の冷却速度で急冷凝固をすることに
よりＴｉＡｌ３の最大粒子径が小であると共にＴｉＢ２
の凝集体が小さくかつ分散しているため、実際にアルミ
ニウムの微細化等に使用した場合従来例に比べて微細化
能が大であると共に圧延して極めて薄い板を得ても条痕
の残ることのない結晶微細化用合金を得ることができる
。
第１図および第２図はそれぞれ本発明の合金を製造する
のに好適な装置の一実施例を示す線図、第３図は本発明
合金の結晶の構造を５００倍の光学顕微鏡で撮影した写
真、 第４図は冷却速度が遅い場合の本発明合金の結晶の構造
を５００倍の光学顕微鏡で撮影した写真、第５図は従来
のＡｌ−Ｔｉ−８合金の結晶の構造を５００倍の光学顕
微鏡で撮影した写真である。 １．１１・・・ノズル ２・・・円錐盤３・・・
突起 ４・・・Ｈｅガス５・・・合金粉体
１２ａ、 １２ｂ・・・回転冷却ロール第１
図 第２図 第３図 第−掘 手 続 補 正 書 昭和６１年 １月１４日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿１、事件の表
示 昭和６０年特許願第２７１６３９ 号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 タケ ミ ジエン イ
チ代表者 竹 見 淳 −４、代理
人 訂正する。
のに好適な装置の一実施例を示す線図、第３図は本発明
合金の結晶の構造を５００倍の光学顕微鏡で撮影した写
真、 第４図は冷却速度が遅い場合の本発明合金の結晶の構造
を５００倍の光学顕微鏡で撮影した写真、第５図は従来
のＡｌ−Ｔｉ−８合金の結晶の構造を５００倍の光学顕
微鏡で撮影した写真である。 １．１１・・・ノズル ２・・・円錐盤３・・・
突起 ４・・・Ｈｅガス５・・・合金粉体
１２ａ、 １２ｂ・・・回転冷却ロール第１
図 第２図 第３図 第−掘 手 続 補 正 書 昭和６１年 １月１４日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿１、事件の表
示 昭和６０年特許願第２７１６３９ 号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 タケ ミ ジエン イ
チ代表者 竹 見 淳 −４、代理
人 訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、主としてＡｌ−Ｔｉ−Ｂの組成よりなる結晶微細化
用合金において、合金中に存在する金属間化合物ＴｉＡ
ｌ＿３の最大粒子径およびＴｉＢ＿２の最大凝集体径が
ＴｉＡｌ＿３＜１０μｍ、Ｔ１Ｂ＿２＜８μｍであるこ
とを特徴とする結晶微細化用合金。 ２、３〜１０重量％のＴｉ、０．１〜２．２重量％のＢ
、さらに不可避的不純物および残部Ａｌよりなる特許請
求の範囲第１項記載の結晶微細化用合金。 ３、ＴｉＡｌ＿３３の平均粒子径が４μｍ以下でかつＴ
ｉＢ＿２の凝集体平均径が４μｍ以下である特許請求の
範囲第１項記載の結晶微細化用合金。 ４、主としてＡｌ−Ｔｉ−Ｂの組成よりなる結晶微細化
用合金の製造法において、溶湯を１００℃／秒以上の冷
却速度で凝固、冷却することにより、合金中に存在する
金属間化合物ＴｉＡｌ＿３の最大粒子径が１０μｍ以下
でかつＴｉＢ＿２の最大凝集体径が８μｍ以下の合金を
造ることを特徴とする結晶微細化用合金の製造法。 ５、溶湯が３〜１０重量％のＴｉ、０．１〜２．２重量
％のＢさらに不可避的不純物および残部がＡｌよりなる
特許請求の範囲第４項記載の結晶微細化用合金の製造法
。 ６、溶湯を高速で運動する冷却体に接触させるか、不活
性ガス又は真空中に噴霧することにより１００℃／秒以
上の冷却速度で急冷凝固する特許請求の範囲第４項記載
の結晶微細化用合金の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27163985A JPS62133037A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 結晶微細化用合金およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27163985A JPS62133037A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 結晶微細化用合金およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62133037A true JPS62133037A (ja) | 1987-06-16 |
| JPH0122342B2 JPH0122342B2 (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=17502857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27163985A Granted JPS62133037A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 結晶微細化用合金およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62133037A (ja) |
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-
1985
- 1985-12-04 JP JP27163985A patent/JPS62133037A/ja active Granted
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