JPH05163540A - 結晶粒微細化合金の製造方法 - Google Patents
結晶粒微細化合金の製造方法Info
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- JPH05163540A JPH05163540A JP3350209A JP35020991A JPH05163540A JP H05163540 A JPH05163540 A JP H05163540A JP 3350209 A JP3350209 A JP 3350209A JP 35020991 A JP35020991 A JP 35020991A JP H05163540 A JPH05163540 A JP H05163540A
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- stirring
- grain refined
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、均一な結晶粒径の結晶粒微
細化合金を得ることが可能な結晶粒微細化合金の製造方
法を提供することにある。 【構成】 本発明に係る結晶粒微細化合金の製造方法で
は、攪拌装置１０が配設されたハウジング３内に半溶融
状態の合金９ａを供給し、この供給された合金９ａを攪
拌装置１０にて高速攪拌するとともに、該高速攪拌によ
る流れを利用して半溶融状態のままハウジング３の出口
１２より霧状に噴出させ、しかる後この霧状の合金９ａ
を調整された温度領域中を通過させて、ハウジング３の
出口１２から回収容器５に達する間の温度制御を行い、
結晶粒微細化合金９を製造するようにしている。
細化合金を得ることが可能な結晶粒微細化合金の製造方
法を提供することにある。 【構成】 本発明に係る結晶粒微細化合金の製造方法で
は、攪拌装置１０が配設されたハウジング３内に半溶融
状態の合金９ａを供給し、この供給された合金９ａを攪
拌装置１０にて高速攪拌するとともに、該高速攪拌によ
る流れを利用して半溶融状態のままハウジング３の出口
１２より霧状に噴出させ、しかる後この霧状の合金９ａ
を調整された温度領域中を通過させて、ハウジング３の
出口１２から回収容器５に達する間の温度制御を行い、
結晶粒微細化合金９を製造するようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、結晶粒微細化合金の製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の粘鋳法では、例えば図３に示すよ
うな回転攪拌・回収装置５１が用いられている。この装
置５１は、真空容器５２内に配置される高速攪拌ハウジ
ング５３、ハウジング温調用ヒータ５４および回収ルツ
ボ５５を備えており、ハウジング５３の内部には高速ロ
ータ５６が回転自在に配設されている。しかして、回転
攪拌・回収装置５１においては、ハウジング５３内に供
給された半溶融状態の合金を高速ロータ５６により回転
攪拌して結晶粒の微細化を図り、ハウジング５３の下部
の出口５７から半溶融状態のまま回収ルツボ５５に落と
し、塊状集合体として回収するように構成されている。
うな回転攪拌・回収装置５１が用いられている。この装
置５１は、真空容器５２内に配置される高速攪拌ハウジ
ング５３、ハウジング温調用ヒータ５４および回収ルツ
ボ５５を備えており、ハウジング５３の内部には高速ロ
ータ５６が回転自在に配設されている。しかして、回転
攪拌・回収装置５１においては、ハウジング５３内に供
給された半溶融状態の合金を高速ロータ５６により回転
攪拌して結晶粒の微細化を図り、ハウジング５３の下部
の出口５７から半溶融状態のまま回収ルツボ５５に落と
し、塊状集合体として回収するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の結晶粒微細化合金の製造方法にあっては、製造
する合金を冷却された回収ルツボ５５の中で半溶融状態
から凝固させているので、凝固時に結晶粒の粗大化が多
少起こり、しかも後から回収される合金程回収ルツボ５
５の中での冷却速度が遅くなるために結晶性が粗大化
し、得られる合金の結晶粒径が不均一となるという不具
合を有していた。
た従来の結晶粒微細化合金の製造方法にあっては、製造
する合金を冷却された回収ルツボ５５の中で半溶融状態
から凝固させているので、凝固時に結晶粒の粗大化が多
少起こり、しかも後から回収される合金程回収ルツボ５
５の中での冷却速度が遅くなるために結晶性が粗大化
し、得られる合金の結晶粒径が不均一となるという不具
合を有していた。
【０００４】本発明はこのような実状に鑑みなされたも
のであって、その目的は、均一な結晶粒径の結晶粒微細
化合金を得ることが可能な結晶粒微細化合金の製造方法
を提供することにある。
のであって、その目的は、均一な結晶粒径の結晶粒微細
化合金を得ることが可能な結晶粒微細化合金の製造方法
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、攪拌装置が配
設されたハウジング内に半溶融状態の合金を供給し、こ
の供給された合金を前記攪拌装置にて高速攪拌するとと
もに、該高速攪拌による流れを利用して半溶融状態のま
ま前記ハウジングの出口より霧状に噴出させ、この霧状
の合金を調整された温度領域中を通過させることによ
り、前記ハウジングの出口から回収容器に達する間の温
度制御を行って結晶粒微細化合金を製造するようにして
いる。
題を解決するために、本発明においては、攪拌装置が配
設されたハウジング内に半溶融状態の合金を供給し、こ
の供給された合金を前記攪拌装置にて高速攪拌するとと
もに、該高速攪拌による流れを利用して半溶融状態のま
ま前記ハウジングの出口より霧状に噴出させ、この霧状
の合金を調整された温度領域中を通過させることによ
り、前記ハウジングの出口から回収容器に達する間の温
度制御を行って結晶粒微細化合金を製造するようにして
いる。
【０００６】
【作 用】本発明に係る結晶粒微細化合金の製造方法で
は、高速攪拌を加えた合金を半溶融状態のままハウジン
グの出口より霧状に噴出させるとともに、当該ハウジン
グの出口から回収容器に達するまでの間において温度制
御を行っているため、凝固時に結晶粒の粗大化が起こり
にくく、均一な結晶粒径の微細化合金が得られる。
は、高速攪拌を加えた合金を半溶融状態のままハウジン
グの出口より霧状に噴出させるとともに、当該ハウジン
グの出口から回収容器に達するまでの間において温度制
御を行っているため、凝固時に結晶粒の粗大化が起こり
にくく、均一な結晶粒径の微細化合金が得られる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【０００８】図１および図２は本発明に係る結晶粒微細
化合金の製造方法の一実施例を示している。図におい
て、１は本実施例の製造方法に使用される回転攪拌・回
収装置であり、この装置１は図示しない材料供給装置お
よび材料溶解・攪拌装置の下方に関連づけて配置されて
いる。
化合金の製造方法の一実施例を示している。図におい
て、１は本実施例の製造方法に使用される回転攪拌・回
収装置であり、この装置１は図示しない材料供給装置お
よび材料溶解・攪拌装置の下方に関連づけて配置されて
いる。
【０００９】上記回転攪拌・回収装置１は、図示しない
材料溶解・攪拌装置のケーシング下部に取付けられるボ
ックス状の真空容器２を具備しており、この真空容器２
内には、高速攪拌ハウジング３、温度制御機構４および
回収ルツボ５が間隔を置いて上下方向に配設されてい
る。ハウジング３は、上部が開口したボックス状に形成
されており、上部には図示しない材料溶解・攪拌装置の
湯口の真下に配置される受湯用ロート６が設けられてい
る。また、ハウジング３の周囲には、ハウジング温調用
ヒータ７が配設されている。
材料溶解・攪拌装置のケーシング下部に取付けられるボ
ックス状の真空容器２を具備しており、この真空容器２
内には、高速攪拌ハウジング３、温度制御機構４および
回収ルツボ５が間隔を置いて上下方向に配設されてい
る。ハウジング３は、上部が開口したボックス状に形成
されており、上部には図示しない材料溶解・攪拌装置の
湯口の真下に配置される受湯用ロート６が設けられてい
る。また、ハウジング３の周囲には、ハウジング温調用
ヒータ７が配設されている。
【００１０】一方、上記ハウジング３の内部は、断面略
円形状の攪拌室８となっており、該攪拌室８内には供給
された半溶融状態の合金９ａを攪拌する攪拌装置の高速
ロータ１０が回転自在に配設されている。この高速ロー
タ１０は、攪拌室８の径よりも小さな断面多角形状に形
成されており、これによって半溶融状態の合金９ａが高
速ロータ１０の外周面と攪拌室８の内周面との間を通れ
るようになっている。そして、高速ロータ１０の内部に
はこれを回転駆動する回転攪拌シャフト１１が配設され
ており、この回転攪拌シャフト１１は高速ロータ１０に
対する通水構造を備えている。
円形状の攪拌室８となっており、該攪拌室８内には供給
された半溶融状態の合金９ａを攪拌する攪拌装置の高速
ロータ１０が回転自在に配設されている。この高速ロー
タ１０は、攪拌室８の径よりも小さな断面多角形状に形
成されており、これによって半溶融状態の合金９ａが高
速ロータ１０の外周面と攪拌室８の内周面との間を通れ
るようになっている。そして、高速ロータ１０の内部に
はこれを回転駆動する回転攪拌シャフト１１が配設され
ており、この回転攪拌シャフト１１は高速ロータ１０に
対する通水構造を備えている。
【００１１】また、上記ハウジング３の下部には、攪拌
室８と外部とを連通するノズル１２が穿設されている。
このノズル１２は、攪拌室８内で回転攪拌された半溶融
状態の合金９ａを外部に排出するための出口であり、高
速ロータ１０の高速攪拌に伴って回転方向と同じ方向に
生じる流れを利用することにより、半溶融状態の合金９
ａが霧状となって噴出するような形状に形成されてい
る。
室８と外部とを連通するノズル１２が穿設されている。
このノズル１２は、攪拌室８内で回転攪拌された半溶融
状態の合金９ａを外部に排出するための出口であり、高
速ロータ１０の高速攪拌に伴って回転方向と同じ方向に
生じる流れを利用することにより、半溶融状態の合金９
ａが霧状となって噴出するような形状に形成されてい
る。
【００１２】すなわち、ノズル１２は、直径ｄが５〜１
０ｍｍに孔明け加工されてなる細孔であり、下端部は下
方に向って拡径となるラッパ状に形成されている。しか
も、このラッパ状のノズル１２の下端部は、対向する壁
面間の角度θがほぼ９０°となるように形成されてい
る。
０ｍｍに孔明け加工されてなる細孔であり、下端部は下
方に向って拡径となるラッパ状に形成されている。しか
も、このラッパ状のノズル１２の下端部は、対向する壁
面間の角度θがほぼ９０°となるように形成されてい
る。
【００１３】一方、上記温度制御機構４は、ハウジング
３と回収ルツボ５との上下間に配置され、この間の雰囲
気温度を調整するものであり、当該温度制御機構４によ
ってハウジング３のノズル１２から回収ルツボ５に達す
る間の合金９ａの温度をコントロールするように構成さ
れている。すなわち、霧状の合金９ａが温度制御機構４
にて冷却されると、粉末状の結晶粒微細化合金９が得ら
れ、また当該霧状の合金９ａが温度制御機構４にて保温
されると、塊状の結晶粒微細化合金９が得られる。この
ため、上記した領域では、合金９ａの温度をコントロー
ルすることにより、塊状だけでなく粒子状の結晶粒微細
化合金９が得られることになる。
３と回収ルツボ５との上下間に配置され、この間の雰囲
気温度を調整するものであり、当該温度制御機構４によ
ってハウジング３のノズル１２から回収ルツボ５に達す
る間の合金９ａの温度をコントロールするように構成さ
れている。すなわち、霧状の合金９ａが温度制御機構４
にて冷却されると、粉末状の結晶粒微細化合金９が得ら
れ、また当該霧状の合金９ａが温度制御機構４にて保温
されると、塊状の結晶粒微細化合金９が得られる。この
ため、上記した領域では、合金９ａの温度をコントロー
ルすることにより、塊状だけでなく粒子状の結晶粒微細
化合金９が得られることになる。
【００１４】本実施例の製造方法により結晶粒微細化合
金９を製造するには、まず半溶融状態の合金９ａ、例え
ばＡｌ−Ｓｉ合金（Ａ３９０）を均一に処理し、これを
図示しない材料溶解・攪拌装置の湯口から回転攪拌・回
収装置１の受湯用ロート６を介してハウジング３の攪拌
室８内に供給する。この攪拌室８内では、高速ロータ１
０が７０００ｒ．ｐ．ｍ．で回転しているため、供給さ
れた半溶融状態の合金９ａは高速ロータ１０により回転
攪拌されるとともに、当該高速ロータ１０の高速攪拌に
て生ずる流れを受け、半溶融状態のままハウジング３の
下部のノズル１２より霧状となって外部に噴出される。
金９を製造するには、まず半溶融状態の合金９ａ、例え
ばＡｌ−Ｓｉ合金（Ａ３９０）を均一に処理し、これを
図示しない材料溶解・攪拌装置の湯口から回転攪拌・回
収装置１の受湯用ロート６を介してハウジング３の攪拌
室８内に供給する。この攪拌室８内では、高速ロータ１
０が７０００ｒ．ｐ．ｍ．で回転しているため、供給さ
れた半溶融状態の合金９ａは高速ロータ１０により回転
攪拌されるとともに、当該高速ロータ１０の高速攪拌に
て生ずる流れを受け、半溶融状態のままハウジング３の
下部のノズル１２より霧状となって外部に噴出される。
【００１５】次いで、噴出した霧状の合金９ａは落下
し、温度制御機構４によって調整された雰囲気温度を有
する温度領域中を通過する。本実施例では、ハウジング
３のノズル１２から回収ルツボ５の間における保温を行
わず、雰囲気温度を室温（２９３Ｋ）として合金９ａを
空冷している。しかして、温度制御機構４によって冷却
された合金９ａは凝固しながら回収ルツボ５に導かれ、
粒径０．５〜２ｍｍの結晶粒微細化合金９として回収さ
れるため、所望の合金が得られる。
し、温度制御機構４によって調整された雰囲気温度を有
する温度領域中を通過する。本実施例では、ハウジング
３のノズル１２から回収ルツボ５の間における保温を行
わず、雰囲気温度を室温（２９３Ｋ）として合金９ａを
空冷している。しかして、温度制御機構４によって冷却
された合金９ａは凝固しながら回収ルツボ５に導かれ、
粒径０．５〜２ｍｍの結晶粒微細化合金９として回収さ
れるため、所望の合金が得られる。
【００１６】また、この結晶粒微細化合金９の初晶Ｓｉ
径は約５μｍであり、高速攪拌を行わなかった場合の７
０〜１００μｍ、あるいは従来法で高速攪拌後に塊状集
合体として得られる場合の１５〜３０μｍよりも、かな
り初晶粒径が微細化していることが確認できた。
径は約５μｍであり、高速攪拌を行わなかった場合の７
０〜１００μｍ、あるいは従来法で高速攪拌後に塊状集
合体として得られる場合の１５〜３０μｍよりも、かな
り初晶粒径が微細化していることが確認できた。
【００１７】本実施例においては、下端部がラップ状に
形成された細孔のノズル１２をハウジング３の下部に設
けてなる回転攪拌・回収装置１を用いているため、高速
ロータ１０の高速攪拌に伴う流れを利用することにより
攪拌室８内の合金９ａをノズル１２から霧状に噴出させ
ることが可能となり、合金９ａの結晶粒の微細化促進が
図れる。しかも、温度制御機構４によって回収ルツボ５
に到達する前の合金９ａの温度を調整しているので、当
該霧状の合金９ａが回収ルツボ５に達する前に凝固する
ことになり、結晶粒の粗大化が従来よりも起こりにくく
なる。
形成された細孔のノズル１２をハウジング３の下部に設
けてなる回転攪拌・回収装置１を用いているため、高速
ロータ１０の高速攪拌に伴う流れを利用することにより
攪拌室８内の合金９ａをノズル１２から霧状に噴出させ
ることが可能となり、合金９ａの結晶粒の微細化促進が
図れる。しかも、温度制御機構４によって回収ルツボ５
に到達する前の合金９ａの温度を調整しているので、当
該霧状の合金９ａが回収ルツボ５に達する前に凝固する
ことになり、結晶粒の粗大化が従来よりも起こりにくく
なる。
【００１８】以上、本発明の一実施例につき述べたが、
本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。
本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。
【００１９】
【発明の効果】上述の如く、本発明に係る結晶粒微細化
合金の製造方法は、攪拌装置が配設されたハウジング内
に半溶融状態の合金を供給して高速攪拌するとともに、
該高速攪拌による流れを利用して半溶融状態のまま前記
合金をハウジングの出口より霧状に噴出させ、そしてこ
の霧状の合金を調整された温度領域中を通過させること
により、前記ハウジングの出口から回収容器に達する間
の温度制御を行って結晶粒微細化合金を製造するように
したので、凝固時に起こる結晶粒の粗大化が従来に比べ
て少なくなり、均一な結晶粒径を有する結晶粒微細化合
金が得られる。したがって、本発明の製造方法によれ
ば、結晶粒微細化合金の結晶組織が均一になるため、得
られる合金の強度向上を図ることができる。
合金の製造方法は、攪拌装置が配設されたハウジング内
に半溶融状態の合金を供給して高速攪拌するとともに、
該高速攪拌による流れを利用して半溶融状態のまま前記
合金をハウジングの出口より霧状に噴出させ、そしてこ
の霧状の合金を調整された温度領域中を通過させること
により、前記ハウジングの出口から回収容器に達する間
の温度制御を行って結晶粒微細化合金を製造するように
したので、凝固時に起こる結晶粒の粗大化が従来に比べ
て少なくなり、均一な結晶粒径を有する結晶粒微細化合
金が得られる。したがって、本発明の製造方法によれ
ば、結晶粒微細化合金の結晶組織が均一になるため、得
られる合金の強度向上を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る結晶粒微細化合金の製
造方法に使用される回転攪拌・回収装置を示す断面図で
ある。
造方法に使用される回転攪拌・回収装置を示す断面図で
ある。
【図２】上記回転攪拌・回収装置のハウジング下部付近
を拡大して示す断面図である。
を拡大して示す断面図である。
【図３】従来の結晶粒微細化合金の製造方法に使用され
る回転攪拌・回収装置を示す断面図である。
る回転攪拌・回収装置を示す断面図である。
１ 回転攪拌・回収装置 ３ 高速攪拌ハウジング ４ 温度制御機構 ５ 回収ルツボ ８ 攪拌室 ９ 結晶粒微細化合金 ９ａ 半溶融状態の合金 １０ 高速ロータ １１ 回転攪拌シャフト １２ ノズル
Claims (1)
- 【請求項１】 攪拌装置が配設されたハウジング内に半
溶融状態の合金を供給し、この供給された合金を前記攪
拌装置にて高速攪拌するとともに、該高速攪拌による流
れを利用して半溶融状態のまま前記ハウジングの出口よ
り霧状に噴出させ、この霧状の合金を調整された温度領
域中を通過させることにより、前記ハウジングの出口か
ら回収容器に達する間の温度制御を行って結晶粒微細化
合金を製造するようにしたことを特徴とする結晶粒微細
化合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3350209A JPH05163540A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 結晶粒微細化合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3350209A JPH05163540A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 結晶粒微細化合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05163540A true JPH05163540A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18408959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3350209A Pending JPH05163540A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 結晶粒微細化合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05163540A (ja) |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP3350209A patent/JPH05163540A/ja active Pending
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