JPS6247439A - 金属融液用の迅速溶解性添加剤 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、金属中へ合金元素を導入するだめの金属融液
への迅速溶解性添加剤に関する。

従来の技術 金属合金の製造時に、実際には、合金元素が大抵は固体
形で液状金属浴に加えられる。例えば、アルミニウムは
、艮好な強度を得るためにマグネシウムと、鋳型性及び
強度を改良するために珪素と、強度及び耐蝕性を高める
ためにマンガン及びクロムと共に合金化する。更に、合
金特性に所望の影響を及はすための一連の他の合金元素
が公知である。合金元素の導入のために、従来は、特に
、基本金属に対する割合で高い融解性合金金属が、迅速
な溶解全達成するために、前合金（Ｖｏｒ’ｌｅｇｉｅ
ｒｕｎｇ　）の形で添加された。この前合金の欠点は、
合金金属の限られた含分である。例えは、アルミニウム
合金を得るための標準前合金は、アルミニウムと共に、
最大２０チの珪素、２０％までのクロム又は５０％まで
のＭｎ　ｆ含有する。従って、合金元素に４倍蓋までの
アルミニウムを添加すべきであり、これは輸送、貯蔵、
エネルギー消費時等に高い経費をもたらす。この欠点を
少なくとも部分的にさけるために、米国特許第３５９２
６３７号明細書によれば、アルミニウム粉末又は珪素粉
末と合金金属又は合金金属合金の粉末とからの混合物を
ブリケット形で使用することは公知である。例えば、ア
ルミニウム２５％又はクロム、マンガン及び鉄の金属７
５％を有する合金ブリケット（Ｌｅｇｉｅｒｕｎｇｓｂ
ｒｉｋｅｔｔｅｓ　）は市販されている。この合金化剤
の欠点は、７５％まで限定された合金元素分及び限られ
た溶解速度である。英国特許第２１１２０２０号明細書
にも、アルミニウムの１部を塩化物−又は弗化物−塩で
代えられる類似の混合物が記載されている。市場で入手
しつるクロム、マンガン及び鉄全含有する錠剤は、塩化
物−もしくは弗化物−化合物が使用時に放出され、著る
しい量の鉱滓が形成され、これが基本金属の不所望に損
失させる欠点含有する。

発明が解決しようとする問題点 従って、本発明は、従来の技術水準の前記欠点を有せず
、殊に、合金金属の高濃度にもかかわらず、迅速かつ完
全に液状基本金属中に溶け、損失の原因とならない金属
融液用の添加物を得ることを課題としている。

問題点を解決するための手段 この課題は本発明により、添加剤が、マグネシウム及び
／又はマグネシウム含有合金よシなる粉状成分Ａ２〜５
０重量％及び１種以上の合金金属よりなる粉状成分８５
０〜９８１量係を含有するか又はこれらよジ成シ、成分
ＡとＢは密接に混合されて圧縮されたか又は圧搾された
形で存在することにより解決された。

即ち、意外にも、本発明による添加剤は、それ自体、非
常に高い合金金属含分の場合に、比較可能なアルミニウ
ム含有合金金属より高い予想外に筒い溶解速度を有する
ことが明らかになった。更に、場合によっては基本金属
の損失の原因となる妨害性異物は放出されない。

成分Ａは、純粋なマグネシウム及び／又は本発明による
添加剤の使用の際に、工業的に認容し得ない量の不純物
が基本金属中に導入されないかぎりにおいて、純８ｙｋ
ｈ＼Ｘ＼＼曳＼瓦孤ＸＸａマグネシウム含有合金より成
っていてよい０マグネシウム含有合金とは、本発明の範
囲では、少なくとも５０％のマグネシウムを含有するよ
うな合金である。合金成分としては、このマグネシウム
は有利になおアルミニウム又はマンガン及び亜鉛又は珪
素を含有していてよい。

成分Ａの量は、合金化剤の同時の良好な溶解特性ででき
るだけ低くずへきである。合金金属の比重に応じて、成
分Ａは既に２１甘チで光分である。マグネシウム成分Ａ
５〜１０：Ｍ量％の範囲で、溶解速度と添加剤中の合金
元素の濃度との最適組合せが達成される。１０〜５０嵐
童チの成分Ａの含有率では、添加剤中の合金元素の濃度
は低下するが、同時に溶解速度はあまり改良されない。

添加剤中に５０〜９８ｍ１％有利に９０〜９５ＪｉＬｉ
ｉ％の量で含有する成分Ｂは、１種以上の合金金属より
なる。これには、原則的に、すべての合金金属が該当し
、この際、工業的意義に基づき、クロム、マンガン及び
／又は鉄が有利である。しかしながら他の合金元素例え
ばＮ１、Ｃ０１Ｃｕ、　Ａｇ、　’ｒｉ％Ｚｒ％Ｈｆ、
　Ｖ、Ｎｂ、　Ｔａ、ＭＯ及びＷの単独又は数種を成分
Ｂ中に含有しでいてもよい。合金金属は純粋な形で存在
する必要はなく、これは、それによって基本金属中の不
所望の不純化が惹起されないかぎジ、合金又は複数の金
属の混合物であってもよい。

成分Ａも成分Ｂも圧搾された又は圧縮された形で存在し
、緊密に混合された粉末成分の圧縮又は圧搾によシ製造
されたことが本発明にとって重要である。添加剤は、ブ
リケット、錠剤又はペレット等の形で存在していてよく
、この際、この物体の寸法は広範囲に変動することがで
きる。この物体は、一方では、決まっている金属浴中で
充分に大きい沈殿速度を有し、他方では、認容しうる溶
解速度含有するために大きすぎる厚さを有さないことの
みが１要である。この物体の最大の厚さとしては５０朋
が採用されるが、１０〜５０１ｍの範囲が有利である。

成形体の製造は、粉状成分Ａ及びＢの緊密な混合及び慣
用の工業的装置例えば打錠機又は製団圧縮機を用いる圧
縮によシ行なう。引続く圧縮又は圧搾の後に成形体に相
応する大きい内部表面（これは溶解速度にとって本質的
にＮ要である）を与えるために、成分Ａの粒径は＜１１
＋１有利にく５００μｍ、成分Ｂの粒径は＜１ｍ有利に
く１５０μｍであるべきである。

工業的に慣用の方法での製造時に大抵の金属は粉状で得
られないから、場合によっては、破断の後になお慣用の
ミル例えはボールミル（Ｋｕｇｅｌｍｉｉｈｌｅ　）、
振動ミル（Ｓｃｈｗｉｎｇｍｕｈｌｅ　）又はプロアル
ミル（Ｐｒｏａｌｌｍｉｉｈｌｅ　）中での粉砕工程よ
りなる予めの細粉化が必要である。

０．１〜２５重ｉ％の量で液状金属浴に添加して合金化
する本発明の添加剤は、その高い比重に基づき基本金属
中で直ちに沈み、完全にかつ残渣形成をせすにこの中で
耐解し、この際均質な合金が生じる。

基本金属と七ては、原則として、本発明による添加剤に
より導入される元素がその中で相容性であジ、その比重
が添加剤の成形体よシも軽いすべての金属又は合金が使
用できる。特に好適な基本金属は、純粋なアルミニウム
もしくはアルミニウム合金韮ひに純粋なマグネシウムも
しくはマグネシウム会合であり、これらにより、本発明
の利点、例えは高い溶解速度及び高い合金成分の濃度が
特に明らかになった。

実施例 次の実施例につき本発明全説明するが、本発明は、これ
に限定されるものではない二側１〜６ アルミニウム３０Ｘ／’ｅ２０００Ｈｚの訴導電気炉中
、７６０°Ｃで、融液状に保持する。この融液に直径２
１朋及び高さ約２５龍の圧縮混合物よりなるクロム含有
添加剤を加える。クロム添加量はアルミニウムの０．２
％に相当した。５．１０．１５．６０及び６０分後に試
料を取り出し、そのクロム含分を測定した。完全に溶解
の後に、改めて、アルミニウムの０．２％ＶＣ相’Ａす
るクロムを添加して、クロム０．４チの最終含分を得た
。試料を先の記載と同様に堆シ出した混合物圧縮体を得
るために、２５０１ｕｎの微細クロム粉末、粒度２５０
〜６２μ専のマグネシウム粉末並びに粒度４３０〜７５
Ｍのアルミニウム粉末を用いた。緊密混合物を打錠機中
で理論的密度の約７０〜８０％まで圧縮した。

第１表かち、使用混合物、圧縮体の密度及びその溶解性
が明らかである。例３は、クロム９６％でも、マグネシ
ウムとの混合物では、その溶解性が、クロム７５．８　
％のみをアルミニウムと混合した比較例４での溶解性と
比較可能であることを示している。比較例５は、更に、
アルミニウム含有混合物では、混合物中のクロム含分ｔ
−７５，８％から８８．４　％に高めると不利に作用し
、明らかに長い溶解時間を必要とすることを示している
。これに反して、本発明の例１、２及び３は、マグネシ
ウム含有混合物の溶解性は、混合物の久ロム含分ｔ−８
０，８％から９０．９−ヲ越えて９６％まで高めること
によってもよシ少なく影響されることを示している。最
高９６俤のクロム含分てのみ、アルミニウムー基本金属
中のクロム０．４９６の最終含分て、必要な溶解時間を
僅かに高める。これに対して、９０．９チのクロム含分
では、０．４％のクロム最終含分ても、クロム７５．８
　％のみを有するアルミニウム含有混合物における１０
分とは対照的に、５分より少ない溶解時間を必要とする
。

比較例６では、塩化物塩及び弗化物塩を含有する混合物
を使用した。例１〜５で使用された混合物とは反対に、
これは、融液状アルミニウムー基本金属への添加の後に
激しく反応し、この際、金属浴表面の所で発光焔を伴な
って燃焼するガスを発生した。更に、アルミニウム含有
鉱滓的１００ｇが生じた。このことは、例１〜５の塩不
含の混・Ｊ物では塊われ碌かった約５６ｇのアルミニウ
ムの損失に相当する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属融液用の迅速溶解性添加剤において、これは、
   マグネシウム及び／又はマグネシウム含有合金よりなる
   粉末成分Ａ２〜５０重量％及び１種以上の合金金属より
   なる粉末成分Ｂ５０〜９８重量％を含有するか又はこれ
   より成り、成分ＡとＢは緊密に混合されて圧縮されたか
   又は圧搾された形で存在することを特徴とする、金属融
   液用の迅速溶解性添加剤。 ２、マグネシウム含有合金は少なくとも５０％のマグネ
   シウムを含有する、特許請求の範囲第１項記載の添加剤
   。 ３、マグネシウム含有合金は付加的にアルミニウム又は
   マンガンを含有する、特許請求の範囲第１項から第２項
   までのいずれか１項記載の添加剤。 ４、成分Ａ分は５〜１０重量％である、特許請求の範囲
   第１項から第３項までのいずれか１項記載の添加剤。 ５、合金金属はクロム、マンガン又は鉄よりなる、特許
   請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の
   添加剤。 ６、合金金属は、金属−合金及び／又は混合物よりなる
   、特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項
   記載の添加剤。 ７、圧搾された又は圧縮された物体は厚さ＜５０ｍｍを
   有する、特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれ
   か１項記載の添加剤。 ８、成分Ａは粒径＜１ｍｍを有する、特許請求の範囲第
   １項から第７項までのいずれか１項記載の添加剤。 ９、成分Ｂは粒径＜１ｍｍを有する、特許請求の範囲第
   １項から第８項までのいずれか１項記載の添加剤。