JPH0382721A - アルミニウム溶湯の結晶粒微細化方法 - Google Patents
アルミニウム溶湯の結晶粒微細化方法Info
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- JPH0382721A JPH0382721A JP1219431A JP21943189A JPH0382721A JP H0382721 A JPH0382721 A JP H0382721A JP 1219431 A JP1219431 A JP 1219431A JP 21943189 A JP21943189 A JP 21943189A JP H0382721 A JPH0382721 A JP H0382721A
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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］
本発明は結晶粒を微細化するために結晶粒微細化剤を添
加するアルミニウム溶湯の結晶粒微細化方法に関する。
加するアルミニウム溶湯の結晶粒微細化方法に関する。
［従来の技術］
アルミニウム溶湯中に非金属介在物が混入すると、凝固
後の製品の機械的特性が劣化したり、製品に表面欠陥が
発生する等の不都合が生じる。これを防止するためには
、フィルタによりアルミニウム溶湯を濾過して非金属介
在物を除去する必要がある。また、鋳造時における鋳塊
の割れを防止すると共に、熱間加工性及び製品の機械的
性質等を向上させるために、溶湯中に結晶粒微細化剤を
添加してアルミニウム鋳塊の結晶粒を微細化することが
ある。このように、非金属介在物を除去すると共に結晶
粒を微細化する必要がある場合は、例えば、アルミニウ
ム溶湯中に結晶粒微細化剤を添加し、その後アルミナ質
のチューブフィルタによりこの溶湯を濾過している。
後の製品の機械的特性が劣化したり、製品に表面欠陥が
発生する等の不都合が生じる。これを防止するためには
、フィルタによりアルミニウム溶湯を濾過して非金属介
在物を除去する必要がある。また、鋳造時における鋳塊
の割れを防止すると共に、熱間加工性及び製品の機械的
性質等を向上させるために、溶湯中に結晶粒微細化剤を
添加してアルミニウム鋳塊の結晶粒を微細化することが
ある。このように、非金属介在物を除去すると共に結晶
粒を微細化する必要がある場合は、例えば、アルミニウ
ム溶湯中に結晶粒微細化剤を添加し、その後アルミナ質
のチューブフィルタによりこの溶湯を濾過している。
また、結晶粒微細化剤を添加しない状態でフィルタによ
りアルミニウム溶湯を濾過し、その後結晶粒微細化剤を
溶湯中に添加することもある。この場合は、更に結晶粒
微細化能が消失しない程度に、板状フィルタ等の粗いフ
ィルタにより溶湯を濾過することもある。
りアルミニウム溶湯を濾過し、その後結晶粒微細化剤を
溶湯中に添加することもある。この場合は、更に結晶粒
微細化能が消失しない程度に、板状フィルタ等の粗いフ
ィルタにより溶湯を濾過することもある。
［発明が解決しよろとする課Ｈ］
しかしながら、上述した従来のアルミニウム溶湯の結晶
粒微細化方法は以下に示す欠点がある。
粒微細化方法は以下に示す欠点がある。
先ず、前者の場合は粗大化した結晶粒微細化剤の粒子が
フィルタに吸着されると共に、フィルタにより溶湯の濾
過量が制限されるため、アルミニウム製品の製造コスト
が増大する。
フィルタに吸着されると共に、フィルタにより溶湯の濾
過量が制限されるため、アルミニウム製品の製造コスト
が増大する。
また、後者の方法においては、結晶粒微細化剤に添加さ
れている非金属介在物が製品に混入し、製品の品質が低
下してしまうことがある。
れている非金属介在物が製品に混入し、製品の品質が低
下してしまうことがある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
製品の結晶粒を微細化できると共に、非金属介在物の混
入が防止され、高品質の製品を得ることができるアルミ
ニウム溶湯の結晶粒微細化方法を提供することを巨的と
する。
製品の結晶粒を微細化できると共に、非金属介在物の混
入が防止され、高品質の製品を得ることができるアルミ
ニウム溶湯の結晶粒微細化方法を提供することを巨的と
する。
［課題を解決するための手段］
本発明に係るアルミニウム溶湯の結晶粒微細化方法は、
アルミニウム溶湯に結晶粒微細化剤を添加する工程と、
前記溶湯中に浸漬されたガス吐出部材からガスを溶湯中
に吹き込むと共に前記ガス吐出部材を回転させて溶湯を
撹拌する工程と、前記溶湯をフィルタにより濾過する工
程とを有することを特徴とする。
アルミニウム溶湯に結晶粒微細化剤を添加する工程と、
前記溶湯中に浸漬されたガス吐出部材からガスを溶湯中
に吹き込むと共に前記ガス吐出部材を回転させて溶湯を
撹拌する工程と、前記溶湯をフィルタにより濾過する工
程とを有することを特徴とする。
なお、本発明において、アルミニウム溶湯、アルミニウ
ム鋳塊又はアルミニウム製品とは、純アルミニウムの外
にアルミニウム合金の溶湯、鋳塊又は製品を含む。
ム鋳塊又はアルミニウム製品とは、純アルミニウムの外
にアルミニウム合金の溶湯、鋳塊又は製品を含む。
Ｃ作用コ
本発明においては、アルミニウム溶湯中に結晶粒微細化
剤を添加した後、ガス吐出部材からガスを溶湯中に吹き
込むと共に、前記ガス吐出部材を回転させて溶湯を撹拌
する。
剤を添加した後、ガス吐出部材からガスを溶湯中に吹き
込むと共に、前記ガス吐出部材を回転させて溶湯を撹拌
する。
結晶粒微細化剤は、例えばＡｊ＋Ｔｉ及びＢを含有する
合金であり、この結晶粒微細化剤中のＴｉＡ７３化合物
及びＴｉＢ、粒子が結晶生成時の核となる。従って、こ
の結晶粒微細化剤をアルミニウム溶湯中に添加すること
により、溶湯中の結晶核が増大して、アルミニウム結晶
粒を微細化することができる。なお、核生成にはＴｉＡ
ｆ。
合金であり、この結晶粒微細化剤中のＴｉＡ７３化合物
及びＴｉＢ、粒子が結晶生成時の核となる。従って、こ
の結晶粒微細化剤をアルミニウム溶湯中に添加すること
により、溶湯中の結晶核が増大して、アルミニウム結晶
粒を微細化することができる。なお、核生成にはＴｉＡ
ｆ。
化合物に比して、Ｔ Ｉ Ｂ２粒子の方が有効に作用す
る。
る。
このＴｉＢ、粒子の粒径はｌ乃至２μｍと極めて小さい
ものであり、溶湯濾過に使用されるアルミナ質フィルタ
に捕捉される大きさではない。しかし、このＴｉＢ２粒
子をアルミニウム溶湯中に添加した場合は、拡散並びに
ＴｆＢ、粒子同士の凝集及びアルミニウム溶湯内の非金
属介在物とＴ ｉ Ｂ２粒子との凝集が生じ、Ｔ ｔ
Ｂ２粒子が粗大化してしまう。この粗大化のために、溶
湯をアルミナ質フィルタで濾過する際に、ＴｉＢ２粒子
はフィルタに捕捉され、その結果、結晶生成時の核が減
少してアルミニウム溶湯の結晶粒微細化能が消失する。
ものであり、溶湯濾過に使用されるアルミナ質フィルタ
に捕捉される大きさではない。しかし、このＴｉＢ２粒
子をアルミニウム溶湯中に添加した場合は、拡散並びに
ＴｆＢ、粒子同士の凝集及びアルミニウム溶湯内の非金
属介在物とＴ ｉ Ｂ２粒子との凝集が生じ、Ｔ ｔ
Ｂ２粒子が粗大化してしまう。この粗大化のために、溶
湯をアルミナ質フィルタで濾過する際に、ＴｉＢ２粒子
はフィルタに捕捉され、その結果、結晶生成時の核が減
少してアルミニウム溶湯の結晶粒微細化能が消失する。
そこで、本発明においては、前述の如く、アルミニウム
溶湯中に結晶粒微細化剤を添加した後、ガス吐出部材か
ら気体を吹き込んでとの溶湯を撹拌する。そうすると、
Ｔ Ｉ Ｂ２粒子がアルミニウム溶湯中に均一に且つ微
細に分散され、ＴｉＢ２粒子の粗大化が回避される。こ
れにより、この溶湯をフィルタにより濾過した場合、Ｔ
ｉＢ２粒子はフィルタの捕捉サイズに比して小さいため
、フィルタを通過する。このため、フィルタ濾過により
アルミニウム溶湯の結晶粒微細化能が損なわれることが
回避される。
溶湯中に結晶粒微細化剤を添加した後、ガス吐出部材か
ら気体を吹き込んでとの溶湯を撹拌する。そうすると、
Ｔ Ｉ Ｂ２粒子がアルミニウム溶湯中に均一に且つ微
細に分散され、ＴｉＢ２粒子の粗大化が回避される。こ
れにより、この溶湯をフィルタにより濾過した場合、Ｔ
ｉＢ２粒子はフィルタの捕捉サイズに比して小さいため
、フィルタを通過する。このため、フィルタ濾過により
アルミニウム溶湯の結晶粒微細化能が損なわれることが
回避される。
なお、窒素ガス及び不活性ガスはアルミニウム溶湯との
反応性が低く、溶湯中に混入してもアルミニウムと反応
して生成物を作ることはない。また、不活性ガス中に塩
素ガスを少量添加すると、アルミニウム溶湯中の非金属
介在物及び水素ガスの除去効果が向上する。このため、
ガス吐出部材から溶湯中は吹き込むガスとしては、窒素
ガスか、アルゴンガス等の不活性ガスか、又はこの不活
性ガス社塩素ガスを少量含有させたものが好ましい。
反応性が低く、溶湯中に混入してもアルミニウムと反応
して生成物を作ることはない。また、不活性ガス中に塩
素ガスを少量添加すると、アルミニウム溶湯中の非金属
介在物及び水素ガスの除去効果が向上する。このため、
ガス吐出部材から溶湯中は吹き込むガスとしては、窒素
ガスか、アルゴンガス等の不活性ガスか、又はこの不活
性ガス社塩素ガスを少量含有させたものが好ましい。
［実施例］
次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。
明する。
第１図は本発明の実施例方法にて使用する撹拌装置を示
す断面図である。
す断面図である。
撹拌槽重には、所定の溶融炉からアルミニウム溶湯２が
供給される。この撹拌槽１の入り口部において、溶湯２
の中に結晶粒微細化剤４が繰り出されて浸漬されるよう
になっている。これにより、微細化剤４は溶＠２の熱に
より溶融し、アルミニウム溶湯２中に添加される。
供給される。この撹拌槽１の入り口部において、溶湯２
の中に結晶粒微細化剤４が繰り出されて浸漬されるよう
になっている。これにより、微細化剤４は溶＠２の熱に
より溶融し、アルミニウム溶湯２中に添加される。
撹拌槽１の内部にはガス吐出部材３が配設されている。
このガス吐出部材３はカーボン等の耐熱性材料により形
成されており、鉛直に延びる円筒状の支持部３ａと、こ
の支持部３ａの下端に支持部３ａと連通して水平に延び
る角筒状の吐出部３ｂから構成されている。そして、支
持部３ａの下半部及び吐出部３ｂは溶湯２に浸漬されて
おり、吐出部３ｂの上面には多数の孔が設けられている
。
成されており、鉛直に延びる円筒状の支持部３ａと、こ
の支持部３ａの下端に支持部３ａと連通して水平に延び
る角筒状の吐出部３ｂから構成されている。そして、支
持部３ａの下半部及び吐出部３ｂは溶湯２に浸漬されて
おり、吐出部３ｂの上面には多数の孔が設けられている
。
また、このガス吐出部材３の支持部３ａはガス供給装置
（図示せず）に連結されており、このガス供給装置から
窒素ガス、アルゴン等の不活性ガス又は塩素ガス含有不
活性ガスを支持部３ａに供給することにより、この撹拌
ガスを吐出部３ｂから溶湯２中に噴出させるようになっ
ている。更に、このガス供給部材３は、駆動装置（図示
せず）により支持部３ａの軸心の周りに高速で回転する
ようになっている。なお、本装置として、ＳＮＩＦＣ５
ｐｌｎｎＩｎｇ Ｎｏｚｚｌｅ Ｉｎｅｒｔ Ｆｌｏｔ
ａｔｉｏｎ）等の既存の脱ガス装置を使用することがで
きる。
（図示せず）に連結されており、このガス供給装置から
窒素ガス、アルゴン等の不活性ガス又は塩素ガス含有不
活性ガスを支持部３ａに供給することにより、この撹拌
ガスを吐出部３ｂから溶湯２中に噴出させるようになっ
ている。更に、このガス供給部材３は、駆動装置（図示
せず）により支持部３ａの軸心の周りに高速で回転する
ようになっている。なお、本装置として、ＳＮＩＦＣ５
ｐｌｎｎＩｎｇ Ｎｏｚｚｌｅ Ｉｎｅｒｔ Ｆｌｏｔ
ａｔｉｏｎ）等の既存の脱ガス装置を使用することがで
きる。
また、この撹拌槽１の後段にはアルミナ質フィルタ（図
示せず）が配置されている。
示せず）が配置されている。
次に、上述の装置を使用したアルミニウム溶湯の結晶粒
微細化方法を説明する。
微細化方法を説明する。
先ず、アルミニウム溶湯２を溶製した後、結晶粒微細化
剤４を溶湯２に添加する。この結晶微細化剤４は、例え
ば、Ｔｉが５重量％、Ｂが１重量％、残部がＡ１からな
るものか、又はＴｆが５重量％、Ｂが０．２重量％、残
部がＡｌからなるものを使用する。また、この微細化剤
４の形状は均一添加のためにロッドタイプのものが好ま
しい。
剤４を溶湯２に添加する。この結晶微細化剤４は、例え
ば、Ｔｉが５重量％、Ｂが１重量％、残部がＡ１からな
るものか、又はＴｆが５重量％、Ｂが０．２重量％、残
部がＡｌからなるものを使用する。また、この微細化剤
４の形状は均一添加のためにロッドタイプのものが好ま
しい。
次に、撹拌槽１において、溶湯２中にガス吐出部材３を
介して不活性ガスを供給する。このとき、ガス吐出部材
３を例えば２００乃至８００ ｒｐｍで回転させる。ま
た、不活性ガスの供給量は、アルミニウム溶湯１トン当
り０．１ｋｇ以上であることが好ましい。
介して不活性ガスを供給する。このとき、ガス吐出部材
３を例えば２００乃至８００ ｒｐｍで回転させる。ま
た、不活性ガスの供給量は、アルミニウム溶湯１トン当
り０．１ｋｇ以上であることが好ましい。
次いで、この撹拌槽１で処理された溶湯２は直ちにアル
ミナ質のフィルタにより濾過される。このフィルタのメ
ツシュは３０番程度のものを使用する。この場合、粒径
が約１０μｍ以上の非金属介在物はこのフィルタにより
捕捉される。しかし、微細化剤４はフィルタを通過し、
アルミニウム結晶粒の微細化の核生成に寄与する。
ミナ質のフィルタにより濾過される。このフィルタのメ
ツシュは３０番程度のものを使用する。この場合、粒径
が約１０μｍ以上の非金属介在物はこのフィルタにより
捕捉される。しかし、微細化剤４はフィルタを通過し、
アルミニウム結晶粒の微細化の核生成に寄与する。
上述の如く、本実施例においてはアルミニウム溶湯２中
に結晶粒微細化剤４を添加した後、高速で回転するガス
吐出部材３から不活性ガスを噴出させて溶湯２を撹拌し
、微細化剤４の酸分であろＴｉＢ２粒子の粗大化を防止
する。その後、との溶湯２をフィルタで濾過する。この
ため、溶湯中の非金属介在物が除去されると共に、凝固
後のアルミニウム鋳塊の結晶粒が微細化される。これに
より、例えば、アルマイト処理を施す製品の表面性状の
向上等、アルミニウム製品の品質が向上する。
に結晶粒微細化剤４を添加した後、高速で回転するガス
吐出部材３から不活性ガスを噴出させて溶湯２を撹拌し
、微細化剤４の酸分であろＴｉＢ２粒子の粗大化を防止
する。その後、との溶湯２をフィルタで濾過する。この
ため、溶湯中の非金属介在物が除去されると共に、凝固
後のアルミニウム鋳塊の結晶粒が微細化される。これに
より、例えば、アルマイト処理を施す製品の表面性状の
向上等、アルミニウム製品の品質が向上する。
また、本実施例においてはアルミニウム溶湯の処理速度
も向上する。例えば、本願発明者等が実際にアルミニウ
ム溶湯の結晶粒微細化処理を行った結果、従来の方法に
おいては３８１１Ｉｌ１分であった造塊速度が、本実施
例においては５５■／分になり、造塊能力が約２０％向
上した。更に、結晶粒微細化が必要な材料において、溶
湯の通過量が２倍に増大し、その分のフィルタコストが
低減した。
も向上する。例えば、本願発明者等が実際にアルミニウ
ム溶湯の結晶粒微細化処理を行った結果、従来の方法に
おいては３８１１Ｉｌ１分であった造塊速度が、本実施
例においては５５■／分になり、造塊能力が約２０％向
上した。更に、結晶粒微細化が必要な材料において、溶
湯の通過量が２倍に増大し、その分のフィルタコストが
低減した。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、アルミニウム溶湯
中に回転するガス吐出部材からガスを吹き込んで溶湯を
撹拌するから、結晶粒微細化剤同士の凝集及び非金属介
在物との凝集に起因する微細化剤粒子の粗大化を回避す
ることができる。このため、この溶湯をフィルタにより
濾過すると、非金属介在物はフィルタにより捕捉され、
結晶粒微細化剤はフィルタを通過する。従って、このア
ルミニウム溶湯が凝固して得られた鋳塊は非金属介在物
が除去されていると共に、結晶粒が十分に微細化されて
いる。これにより、非金属介在物がない高品質のアルミ
ニウム鋳塊を製造することができる。また、フィルタに
より捕捉される結晶粒微細化剤の量が低減されるため、
溶湯の処理速度が向上すると共にフィルタの寿命が長く
なり、アルミニウム製品の製造コストを低減することが
できる。
中に回転するガス吐出部材からガスを吹き込んで溶湯を
撹拌するから、結晶粒微細化剤同士の凝集及び非金属介
在物との凝集に起因する微細化剤粒子の粗大化を回避す
ることができる。このため、この溶湯をフィルタにより
濾過すると、非金属介在物はフィルタにより捕捉され、
結晶粒微細化剤はフィルタを通過する。従って、このア
ルミニウム溶湯が凝固して得られた鋳塊は非金属介在物
が除去されていると共に、結晶粒が十分に微細化されて
いる。これにより、非金属介在物がない高品質のアルミ
ニウム鋳塊を製造することができる。また、フィルタに
より捕捉される結晶粒微細化剤の量が低減されるため、
溶湯の処理速度が向上すると共にフィルタの寿命が長く
なり、アルミニウム製品の製造コストを低減することが
できる。
第１図は本発明の実施例方法にて使用する撹拌装置を示
す断面図である。 １；撹拌槽、２；溶湯、３；ガス吐出部材、３ａ；支持
部、３ｂ；吐出部、４；結晶粒微細化剤ｂ 第 図
す断面図である。 １；撹拌槽、２；溶湯、３；ガス吐出部材、３ａ；支持
部、３ｂ；吐出部、４；結晶粒微細化剤ｂ 第 図
Claims (2)
- （１）アルミニウム溶湯に結晶粒微細化剤を添加する工
程と、前記溶湯中に浸漬されたガス吐出部材からガスを
溶湯中に吹き込むと共に前記ガス吐出部材を回転させて
溶湯を撹拌する工程と、前記溶湯をフィルタにより濾過
する工程とを有することを特徴とするアルミニウム溶湯
の結晶粒微細化方法。 - （２）前記ガスは窒素ガス、不活性ガス及び塩素ガス含
有不活性ガスからなる群から選択されたガスであること
を特徴とする請求項１に記載のアルミニウム溶湯の結晶
粒微細化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219431A JPH0382721A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | アルミニウム溶湯の結晶粒微細化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219431A JPH0382721A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | アルミニウム溶湯の結晶粒微細化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0382721A true JPH0382721A (ja) | 1991-04-08 |
Family
ID=16735293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1219431A Pending JPH0382721A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | アルミニウム溶湯の結晶粒微細化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0382721A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005103560A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Dowa Mining Co Ltd | アルミニウム−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
| US10435360B2 (en) | 2015-12-09 | 2019-10-08 | Toray Fine Chemicals Co., Ltd. | Method of purifying dimethyl sulfoxide |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP1219431A patent/JPH0382721A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005103560A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Dowa Mining Co Ltd | アルミニウム−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
| US10435360B2 (en) | 2015-12-09 | 2019-10-08 | Toray Fine Chemicals Co., Ltd. | Method of purifying dimethyl sulfoxide |
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