JPH04224073A - 軽金属を液状のアルミニウム合金に加えるための容器 - Google Patents
軽金属を液状のアルミニウム合金に加えるための容器Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
- C22C21/04—Modified aluminium-silicon alloys
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軽金属を液状のアルミニ
ウム合金に加えるための容器に係わる。
ウム合金に加えるための容器に係わる。
【０００２】
【従来の技術】冶金工程においては、アルカリ金属また
はアルカリ土類金属のような軽金属を他の金属または合
金に加えることが公知である。例えばアルミニウム−ケ
イ素の調製においては、冷却により結晶化が起こったと
きに発達する共晶系に繊維構造を与え、それによって得
られた製品により優れた機械的特性を与えるために、液
状の合金に数ｐｐｍのナトリウムを加えることが慣例で
ある。
はアルカリ土類金属のような軽金属を他の金属または合
金に加えることが公知である。例えばアルミニウム−ケ
イ素の調製においては、冷却により結晶化が起こったと
きに発達する共晶系に繊維構造を与え、それによって得
られた製品により優れた機械的特性を与えるために、液
状の合金に数ｐｐｍのナトリウムを加えることが慣例で
ある。
【０００３】インゴットを製造する場合には、溶融炉内
に金属ナトリウムの形態で加えるか、または鋳造過程で
供給シュート内に、ナトリウムが充填されたアルミニウ
ムワイヤによって加えることができる。成形品を製造す
る場合には、供給炉内にフラクッスまたは金属ナトリウ
ムの形態で加えることもできる。
に金属ナトリウムの形態で加えるか、または鋳造過程で
供給シュート内に、ナトリウムが充填されたアルミニウ
ムワイヤによって加えることができる。成形品を製造す
る場合には、供給炉内にフラクッスまたは金属ナトリウ
ムの形態で加えることもできる。
【０００４】しかしながらこの添加は、他のエレメント
を加える際に通常使用される条件下に行なうことはでき
ない。
を加える際に通常使用される条件下に行なうことはでき
ない。
【０００５】実際、アルカリ金属及びアルカリ土類金属
は一般にアルミニウムより低い密度を有しているので、
単純に合金の溶融浴に注入すると表面に浮いてしまって
、たとえ撹拌したとしてもうまく混合しない。更にこれ
らの金属はかなり吸湿性があり、また空気中で容易に酸
化もされるので、浴の表面で反応し、水酸化物及び／ま
たは炭化物形態に変換される。
は一般にアルミニウムより低い密度を有しているので、
単純に合金の溶融浴に注入すると表面に浮いてしまって
、たとえ撹拌したとしてもうまく混合しない。更にこれ
らの金属はかなり吸湿性があり、また空気中で容易に酸
化もされるので、浴の表面で反応し、水酸化物及び／ま
たは炭化物形態に変換される。
【０００６】従って前述の金属の有効性は低減される。
この作用に加え、反応生成物の存在により多孔性または
不均一性がもたらされ、これらは得られた合金を脆弱に
し得る。
不均一性がもたらされ、これらは得られた合金を脆弱に
し得る。
【０００７】従って添加物は表面で反応するのを防止さ
れねばならないが、このためには、添加物を浴内に挿入
して完全に溶解せねばならない。この問題点の解決策は
、添加物の保管時及び準備段階の取扱い時に空気を締め
出すという問題と連係する必要がある。
れねばならないが、このためには、添加物を浴内に挿入
して完全に溶解せねばならない。この問題点の解決策は
、添加物の保管時及び準備段階の取扱い時に空気を締め
出すという問題と連係する必要がある。
【０００８】その内側に軽金属が入れられているベル状
容器のような解決策が既に提案されている。このベル状
容器は、金属が直接表面に上昇することができず従って
酸化率が制限されるように浴中に浸没される。しかしな
がら、軽金属と浴との間の交換面積は比較的大きいので
添加物はあまりにも速く分散し、その一部は表面まで達
してそこで劣化し、従って有効性は約５０％低下する。
容器のような解決策が既に提案されている。このベル状
容器は、金属が直接表面に上昇することができず従って
酸化率が制限されるように浴中に浸没される。しかしな
がら、軽金属と浴との間の交換面積は比較的大きいので
添加物はあまりにも速く分散し、その一部は表面まで達
してそこで劣化し、従って有効性は約５０％低下する。
【０００９】こうして、通常は浴の金属と同じ種類の気
密封止容器内に添加物を入れることからなる別の解決策
が出された。
密封止容器内に添加物を入れることからなる別の解決策
が出された。
【００１０】米国特許第３ ８４８ ３９１号は、
例えばアルミニウム−ケイ素合金を処理するためには、
ナトリウムまたはリチウムを含み且つ嵌込み式カバーを
備えたアルミニウムの箱を使用することを開示している
。添加剤の保管時及び準備段階の取扱い時に空気を締め
出す問題点はかかる条件下に解決されてはいるが、浴中
での完全溶解については解決されていない。かかる箱は
浴よりも密度が低いので浮き易い。更に浴の温度はアル
ミニウムの融点よりも相対的に高いので、箱は迅速に溶
解し、その内容物をにわかに解放する。結果として、ナ
トリウム及びリチウムは表面まで上昇し、結果的に酸化
反応が起こり、有効性は失われる。
例えばアルミニウム−ケイ素合金を処理するためには、
ナトリウムまたはリチウムを含み且つ嵌込み式カバーを
備えたアルミニウムの箱を使用することを開示している
。添加剤の保管時及び準備段階の取扱い時に空気を締め
出す問題点はかかる条件下に解決されてはいるが、浴中
での完全溶解については解決されていない。かかる箱は
浴よりも密度が低いので浮き易い。更に浴の温度はアル
ミニウムの融点よりも相対的に高いので、箱は迅速に溶
解し、その内容物をにわかに解放する。結果として、ナ
トリウム及びリチウムは表面まで上昇し、結果的に酸化
反応が起こり、有効性は失われる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】添加物の溶解率を向上す
るために本出願人らは、軽金属を液状のアルミニウム合
金中に挿入するための金属容器を開発した。この容器は
、軽金属がその中に入れられている管の一部分からなり
、前記管が、かかる合金の融点よりも高い融点を有する
金属でできており且つ夾雑物源となることなくかかる合
金と合金化し得、前記管の少なくとも一方の端部には、
外側から軽金属への小横断面の通路を残してくびれた部
分が設けられており、更に軽金属と一緒になって合金よ
りも密度の高い単位体を形成することを特徴とする。
るために本出願人らは、軽金属を液状のアルミニウム合
金中に挿入するための金属容器を開発した。この容器は
、軽金属がその中に入れられている管の一部分からなり
、前記管が、かかる合金の融点よりも高い融点を有する
金属でできており且つ夾雑物源となることなくかかる合
金と合金化し得、前記管の少なくとも一方の端部には、
外側から軽金属への小横断面の通路を残してくびれた部
分が設けられており、更に軽金属と一緒になって合金よ
りも密度の高い単位体を形成することを特徴とする。
【００１２】本発明は以下の点で前述の特許明細書とは
異なる： １．アルミニウムを、かかる合金よりも融点の高い金属
で置き換えたこと、 ２．両端部が蓋で閉じられている代わりに、少なくとも
一方の端部が極めて小さい横断面積で開いている管の一
部分を使用していること、 ３．かかる合金よりも密度の高い容器−軽金属単位体を
得ること。
異なる： １．アルミニウムを、かかる合金よりも融点の高い金属
で置き換えたこと、 ２．両端部が蓋で閉じられている代わりに、少なくとも
一方の端部が極めて小さい横断面積で開いている管の一
部分を使用していること、 ３．かかる合金よりも密度の高い容器−軽金属単位体を
得ること。
【００１３】第１の相違点に関する限り、容器はかかる
合金と合金化するのにアルミニウムよりもはるかに長い
時間を要する。従って全ての軽金属がかかる合金全体に
実質的に拡散したときには完全にそれは溶解している。 更に容器を形成する金属は、アルミニウム以外の合金の
成分とすることができる。
合金と合金化するのにアルミニウムよりもはるかに長い
時間を要する。従って全ての軽金属がかかる合金全体に
実質的に拡散したときには完全にそれは溶解している。 更に容器を形成する金属は、アルミニウム以外の合金の
成分とすることができる。
【００１４】第２の相違点に関して言えば、容器は合金
中に沈められるので、第１には、通路の横断面が軽金属
を比較的遅い速度で拡散させ得るので、時宜を得ない表
面への上昇が避けられること、第２には、軽金属の酸化
が極めて少ない厚さに制限されることが判った。従って
、容器が比較的長い時間空気中に滞留した後でさえも、
水酸化物及び／または炭化物による夾雑物の危険性は無
視し得る。
中に沈められるので、第１には、通路の横断面が軽金属
を比較的遅い速度で拡散させ得るので、時宜を得ない表
面への上昇が避けられること、第２には、軽金属の酸化
が極めて少ない厚さに制限されることが判った。従って
、容器が比較的長い時間空気中に滞留した後でさえも、
水酸化物及び／または炭化物による夾雑物の危険性は無
視し得る。
【００１５】第３の相違点に関して言えば、容器−軽金
属単位体の密度は合金のものより高いので、容器は浴の
底まで降下する。容器から逃散した軽金属は、表面に到
達するまでに浴の全高さを行く必要があり、それまでに
は軽金属は実質的に完全に溶解する。
属単位体の密度は合金のものより高いので、容器は浴の
底まで降下する。容器から逃散した軽金属は、表面に到
達するまでに浴の全高さを行く必要があり、それまでに
は軽金属は実質的に完全に溶解する。
【００１６】かかる条件下で、添加物は１００％有効で
あることが判った。
あることが判った。
【００１７】容器に使用される金属は、銅、ニッケル及
び鉄からなる群から選択され、任意のアルカリ金属及び
アルカリ土類金属と相容性であるのが好ましい。通路の
横断面の前記管の外側横断面に対する比は１／１０〜１
／１０００であるのが好ましい。この範囲外の値である
と軽金属が浴中に一般には速すぎるかまたは遅すぎる速
度で渡される。しかしながらこのことは、浴の高さが十
分で、高速度であっても完全な溶解が保証されるか、ま
たは低速の結果として生じた処理時間の延長が該方法を
実施する上で不利とならないならば適当となり得る。
び鉄からなる群から選択され、任意のアルカリ金属及び
アルカリ土類金属と相容性であるのが好ましい。通路の
横断面の前記管の外側横断面に対する比は１／１０〜１
／１０００であるのが好ましい。この範囲外の値である
と軽金属が浴中に一般には速すぎるかまたは遅すぎる速
度で渡される。しかしながらこのことは、浴の高さが十
分で、高速度であっても完全な溶解が保証されるか、ま
たは低速の結果として生じた処理時間の延長が該方法を
実施する上で不利とならないならば適当となり得る。
【００１８】本発明の好ましい実施態様においては、軽
金属は、金属そのままのまたはアルミニウムに外装され
たワイヤの形態の容器内に入れられる。容器を製造する
都合の良い方法は、長い管を採用し、実質的に同じ長さ
のワイヤを乾燥した非酸化雰囲気中に挿入し、管を両端
部で気密封止することである。この容器は、劣化の危険
性もなく長期間保存することができる。
金属は、金属そのままのまたはアルミニウムに外装され
たワイヤの形態の容器内に入れられる。容器を製造する
都合の良い方法は、長い管を採用し、実質的に同じ長さ
のワイヤを乾燥した非酸化雰囲気中に挿入し、管を両端
部で気密封止することである。この容器は、劣化の危険
性もなく長期間保存することができる。
【００１９】管を使用するときにはそれを、合金中に挿
入されるべき軽金属の重量に対応して適当な長さの部分
に分割する。これは、選択した場所で管を伸長するかま
たは偏平化し、次いでワイヤの断面によって占有される
通路を残すように剪断し、管内部にある軽金属酸化を防
止することによって行なわれる。未使用の管の部分が残
ったならば、次に必要となるときまで保管することがで
きるように、剪断位置で例えば圧搾することによって気
密封止する。
入されるべき軽金属の重量に対応して適当な長さの部分
に分割する。これは、選択した場所で管を伸長するかま
たは偏平化し、次いでワイヤの断面によって占有される
通路を残すように剪断し、管内部にある軽金属酸化を防
止することによって行なわれる。未使用の管の部分が残
ったならば、次に必要となるときまで保管することがで
きるように、剪断位置で例えば圧搾することによって気
密封止する。
【００２０】
【実施例】容器を通る長手軸方向断面を示す添付の図１
から本発明はより理解されるであろう。この容器は、銅
管の部分１と、その中に置かれているナトリウム３が充
填されたアルミニウムワイヤ２とを備えていることが判
る。この部分１の端部４及び５はそれぞれ通路６及び７
を残してくびれた部分を有する。このような単位体が液
状の合金浴中に浸漬され、底部まで降下し、そこでナト
リウムはまず溶融し、次いで開口６及び７を通して離散
し、次第に浴内に拡散し、表面に到達する前に完全に溶
解する。
から本発明はより理解されるであろう。この容器は、銅
管の部分１と、その中に置かれているナトリウム３が充
填されたアルミニウムワイヤ２とを備えていることが判
る。この部分１の端部４及び５はそれぞれ通路６及び７
を残してくびれた部分を有する。このような単位体が液
状の合金浴中に浸漬され、底部まで降下し、そこでナト
リウムはまず溶融し、次いで開口６及び７を通して離散
し、次第に浴内に拡散し、表面に到達する前に完全に溶
解する。
【００２１】本発明は以下の適用例によって説明され得
る：２つの取鍋は各々が、温度８５０℃のタイプＡ−Ｓ
５Ｕ３の（即ちケイ素５重量％と銅３重量％とを含む）
アルミニウム合金６０００ｋｇを含み、かかる合金の高
さは１ｍ５０であった。これら２つの取鍋内にナトリウ
ムを２種類の方法で挿入した： １） ナトリウムを充填したアルミニウムワイヤの形
態。これを、鋳造の際に取鍋の金属充填連結部材中に入
れた。添加物の有効性は約７５％である。
る：２つの取鍋は各々が、温度８５０℃のタイプＡ−Ｓ
５Ｕ３の（即ちケイ素５重量％と銅３重量％とを含む）
アルミニウム合金６０００ｋｇを含み、かかる合金の高
さは１ｍ５０であった。これら２つの取鍋内にナトリウ
ムを２種類の方法で挿入した： １） ナトリウムを充填したアルミニウムワイヤの形
態。これを、鋳造の際に取鍋の金属充填連結部材中に入
れた。添加物の有効性は約７５％である。
【００２２】２） 本発明の容器。有効性は実質的に
１００％であった。
１００％であった。
【００２３】本発明の容器の主要な用途は、アルミニウ
ム−ケイ素合金をナトリウムで改善処理することにあり
、その場合に約１００％の有効性を与える。
ム−ケイ素合金をナトリウムで改善処理することにあり
、その場合に約１００％の有効性を与える。
【図１】本発明の容器の長手軸方向の断面図である。
１ 管の部分
２ アルミニウム
３ ナトリウム
４，５ 管の端部
６，７ 開口
Claims (6)
- 【請求項１】 軽金属を液状のアルミニウム合金に加
えるための金属容器であって、軽金属がその中に入れら
れている管の一部分を含み、前記管が、前記合金の融点
よりも高い融点を有する金属でできており且つ夾雑物源
となることなく前記合金と合金化し得、前記管の少なく
とも一方の端部には、外側から軽金属への小横断面の通
路を残してくびれた部分が設けられており、更に軽金属
と一緒になって該合金よりも高い密度の単位体を形成す
ることを特徴とする容器。 - 【請求項２】 前記管の一部分を形成する金属が、銅
、ニッケル及び鉄からなる群に属すことを特徴とする請
求項１に記載の容器。 - 【請求項３】 前記軽金属が、アルカリ金属及びアル
カリ土類金属からなる群に属すことを特徴とする請求項
１に記載の容器。 - 【請求項４】 開口の横断面の前記管の外側横断面に
対する比が１／１０〜１／１０００であることを特徴と
する請求項１に記載の容器。 - 【請求項５】 前記軽金属が、ワイヤの形態の前記管
の内部に置かれていることを特徴とする請求項１に記載
の容器。 - 【請求項６】 前記軽金属が、アルミニウムシースに
よって包囲されていることを特徴とする請求項５に記載
の容器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9003360A FR2659354B1 (fr) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Emballage pour l'introduction de metal leger dans un alliage d'aluminium a l'etat liquide. |
| FR9003360 | 1990-03-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224073A true JPH04224073A (ja) | 1992-08-13 |
| JP2565425B2 JP2565425B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=9394793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3040146A Expired - Fee Related JP2565425B2 (ja) | 1990-03-07 | 1991-03-06 | 軽金属を液状のアルミニウム合金に加えるための容器 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5094432A (ja) |
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