JPS6223946A - アルミニウム結晶微細化剤の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウム結晶微細化剤の製造方法に係り、
アルミニウム溶湯と弗化チタンアルカリお工び硼弗化ア
ルカリとの反応に工ってアルミニウムまたはアルミニウ
ム台金鋳造製品の結晶組織を微細化するＡｔ　−　１’
ｉ　−　Ｂ合金全製造するに当り、未反応フラツクスや
反応生成滓などの有害介在物混入全減少し優質の結晶微
細化剤を得ることのできる方法を提供しようとするもの
である。

産業上の利用分野 アルミニウム結晶微細化剤の製造技術。

従来の技術 アルミニウム板材の耐食性等全向上させるために、いわ
ゆるアルマイト処理分ほどＣして使用されることが多い
。この場合、板材表面の結晶状態が均一でないとアルマ
イト処理後の色調、反射等で不均一な部分が生じ欠陥と
なる。このような欠陥全防止するために、圧延用鋳塊の
鋳造に当って、、４／−Ｔｔ−Ｂ台金を添加して鋳塊の
結晶を微細化することが広く行われている。

また、アルミニウム押出型材製造用の鋳塊あるいはアル
ミニウム合金鋳物等の製造に当っても、前記結晶微細化
剤の添加が広く行われており、鋳塊の鋳造割れを防止す
るとともに表面の結晶状態の均一化がはかられている。

ところで、従来、結晶微細化剤はワンフル（インゴット
）型のものを溶解炉中で添加する方法が多く行われてき
たが、最近は添加歩留の向上や炉内の汚染防止の観点か
ら炉から溶湯全取出す樋の途中でロンド型のものを連続
的に添加する方法が広く行われるようになってきた。こ
の場合、結晶微細化剤中に介在物が存在すると、それが
直接鋳塊中に混入する可能性が大きくなるために、結晶
微細化剤中の介在物を減少させることが一層必要になっ
て来た。

ところで上記のような結晶微細化剤を製造するに当って
は、アルミニウム溶湯と弗化チタンアルカリおよび硼弗
化アルカリとの反応中その溶湯源＞４９ｏｏ℃以下にす
べきことが特公昭５ｌ−４３（１１１号公報に示され、
９００℃以上の場合には微細化能が劣り、又効果の持続
時間も短いことが発表されている。然して上記反応は発
熱反応であって、例えばチタン５％、硼素１％の組成を
もった溶湯を得る場合、アルミニウム溶湯の温度は反応
開始時の温度より１００℃前後に上昇することにより、
７００〜７５０℃の溶湯に原料フラックスを順次投入し
ながら継続反応させて所定組成の溶湯全得るようにして
いるが、反応開始直後の低温域では未Ｉズ応フランクス
原別の残留があり、反応終了直前の高温域では滓の分離
が困難となって好ましい清浄な結晶微細化剤を得難くな
る。

このため未反応の原料フラツクスや滓ヲ溶湯から分離す
る方法として、反応終了後のｍ湯にアスベストやロック
ウールのような無機質繊維を投入攪拌して吸着除去する
方法や、特公昭４９−１７１３３号公報のようにアルカ
リ金属等を添加して流動性を改善し分離する方法、特開
昭５８−８７２３５−Ｑ公報のように不活性ガスを吹込
んで浮上分離する方法などが提案されている。

発明が解決しようとする問題点 然し上記のような従来法によるものにおいては、特別な
資材ないし設備と工程を必要とし、それなりのコストア
ンプは避けられない。しかもそれらの操作によっても必
ずしも充分な介在物の分離をなし難く、適切な清浄度を
得ることが容易でない。

「発明の構成」 問題点を解決するための手段 本発明は上記したような実情に鑑み、更に検討ヲ重ねて
創案されたもので、アルミニウム溶湯に弗化チタンアル
カリ粉末と硼弗化アルカリ粉末とを添加し、それら粉末
におけるチタン分および硼素分を還元して前記アルばニ
ウム溶湯中に移行させアルミニウム結晶微細化剤を製造
するに当り、前記した粉末全７５０℃以上７９０℃以下
のアルミニウム溶湯に添加すると共にその還元反応が終
了するまでの間アルミニウム材を上記アルミニウム溶湯
中に投入溶解させ、該アルミニウム溶湯の温度を７８０
℃以上８１０℃以下の範囲内に維持制御することを特徴
とするアルミニウム結晶微細化剤の製造方法である。

作用 溶湯中に弗化チタンアルカリ粉末、硼弗化アルカリ粉末
全添加して還元反応を開示せｉ−めるに当υ、前記溶湯
會７５０℃以上とすることによって未反応分管実質的に
残すことのない溶湯全得しめる。

又その還元反応が終了するまでの間アルミニウム材を前
記溶湯に添加して溶湯温度を調整することによって好ま
しい流動条件を維持することができ、それによって滓の
浮上分離を的確に行わしめる。

それらの結果として特別な資材や設備ないし工程の追加
全必要としないで、充分に清浄な結晶微細化剤を平易に
得しめる。

実施例 上記したような本発明について更に説明すると、本発明
では、原料のアルミニウムインゴットを溶解した後、フ
ラツクスを投入して反応を開始させるが、この反応開始
温度１７５０℃以上とするもので、好ましくは７７０〜
７９０℃とする。このように溶湯温度を高くすることに
よって反応速度を高め、未反応フラックスの残留を解消
する。

反応の進行に伴い、溶湯温度が上昇することとなるが、
この場合において本発明では反応中酊湯ｍ度を７８０〜
８１０℃に維持する。斯かる浴湯温度の維持制御をなす
には原料用アルミニウム劇を上記溶湯中に投入溶解する
ことにより簡易且つ的確に維持することができる。温度
の変動幅を小にするためには比較的小型のアルミニウム
拐を用いることが好ましく、例えば溶湯量が５００　ｋ
ｇの場合に０５〜２．５ｋｇ程度の塊状材を１〜３分毎
に２．５〜５ゆ程度の速度で投入して用いることが適切
でその形状としてもインゴット状のものが取扱い易いが
、殊更に形状ｔ％定する必要はなく、又各種リターン材
を用いることもできる。

上記のようにして反応中の溶湯温度を７８０〜８１０℃
の範囲内に制御することにより微細化能の劣化を防止す
ると共に溶湯の流動性を良好に保持し、介在物の分離を
的確化する。前記のように原料用地金を投入することけ
、上記原料溶湯の温度を制御するのみならず還元反応に
よる反応熱を原料の溶解に有効に利用せしめ、設備が大
型化しても容易に対応することができ、作業が簡単で作
業時間の延長も比較的短かくて済むなどのメリットがあ
り、且つその効果も最も確実で現実的である。何れにし
ても得られた溶湯は常法によって脱滓処理することによ
って、組成が均一化され、介在物や未反応物の少ないも
のとなり、適宜に攪拌し組成を均一化した土でインゴッ
ト或いは、ロンド鋳造し、製品の結晶微細化剤とする。

本発明によるものの具体的な製造例について説明すると
、以下の如くである。

本発明者等が実際に製造した本発明による製造例とその
比較例全要約して示すと法衣の如くである。その調整は
９９．７％以」二のアルミニウム新塊を１を傾動式炉で
溶解してから取鋳て５００　ｋｇ傾動式るつぼ炉に移湯
し、フラツクスは所定割合（重漱比でＴｔ：Ｂ＝５：１
）に混合したものを約１０ｋｇ毎にアルミ箔に包んで溶
湯内に装入し反応させたものであって、反応中上面に浮
上Ｉ７た浴滓を除去してからインゴットケートに鋳込ん
で鋳造した。なおこの鋳込樋中にグラスクロスフィルタ
ーによる簡易な沖過機構？設けて介在物のより完全な除
去を図った。

即ち比較例■■は従来の一般法に従い、７３０℃で反応
を開始し、温度調節全行わないため反応終了時の温度は
８５０℃程度となる。微細化効果は良好で、反応率も好
ましいが製品清浄度（介在物数）において劣ることは明
らかである。

これに対し比較例■のものは反応開始温度を下げて７０
０℃とし、反応開始温度金８１０℃を超えないようにし
たもので、このような８１０℃を超えることによる溶湯
の粘性上昇とそれに伴う滓の分離困難を回避したもので
あるが、この場合には原料フラックスの残留を示すカリ
含有蓋が高くて介在物数の改善効果も不充分であり、又
反応率が低く、微細化能においても劣ったものとなる。

こ扛らの比較例に対し本発明による製造例■〜■は反応
開始温度全７５５〜７７５℃とし、しかも反応開始温度
全７８５〜８０６℃として８１０℃以下としたもので、
製品清浄度は著しく改善され、カリ含有量も前記■０よ
り更に低くなっている。微細化能や反応率け■■と同等
ないしそｎ以上であって、好ましい製品であることは朗
らかである。

なお前記し九表における微細化能の測定方法は、るつぼ
中に９９．８％純アルミニウムｔｍ解し、７４０℃に保
持し、これに該アルタニウムに対し１重量％の微細化剤
を投入、溶解して１分後杓中に溶＠全汲取り、該杓を流
水中に浸して冷却凝固する。杓の溶湯を汲取る部分は底
面直径２５１１１１１、上面直径５（Ｊｖａｎ、高さ７
０１６のコーン状である。凝固後の試別を杓から取出し
、中央部を縦断しタッカ−氏液でエツチングして結晶粒
度を測定する。

又介在物数の測定は破面検査によるもので、５ｗＸ　３
６ｍ１１１Ｘ　２３０＋ｍの平板状に鋳込んだものに５
カ所のノツチ會つけ、ノツチ而での介在物数音目視によ
って測定した。

更に反応率はメタル中に移行した全硼素量の中で、どれ
だけが微細化に有効な７’４Ｂ　Ｈになったかを示す数
値で、全硼素量および７４Ｂ、の硼素量を分析によって
求め、その割合を計算によって求めたものである。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは、微細化能およ
び反応率を適切に保持し、しかも未反応フラックスや反
応によって生成した滓のような有害介在物の混入を著（
−〈減少させたアルミニウム結晶微細化剤を簡易且つ低
コストに製造し得るものであって工業的にその効果の大
きい発明である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム溶湯に弗化チタンアルカリ粉末と硼弗化ア
   ルカリ粉末とを添加し、それら粉末におけるチタン分お
   よび硼素分を還元して前記アルミニウム溶湯中に移行さ
   せアルミニウム結晶微細化剤を製造するに当り、前記し
   た粉末を７５０℃以上７９０℃以下のアルミニウム溶湯
   に添加すると共にその還元反応が終了するまでの間アル
   ミニウム材を上記アルミニウム溶湯中に投入溶解させ、
   該アルミニウム溶湯の温度を７８０℃以上８１０℃以下
   の範囲内に維持制御することを特徴とするアルミニウム
   結晶微細化剤の製造方法。