JPH07126072A - 窒化物系耐火物、その製造方法およびそれを用いたアルミニウム溶解・鋳造用部品 - Google Patents
窒化物系耐火物、その製造方法およびそれを用いたアルミニウム溶解・鋳造用部品Info
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- JPH07126072A JPH07126072A JP5270802A JP27080293A JPH07126072A JP H07126072 A JPH07126072 A JP H07126072A JP 5270802 A JP5270802 A JP 5270802A JP 27080293 A JP27080293 A JP 27080293A JP H07126072 A JPH07126072 A JP H07126072A
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Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱衝撃性には優れるが、溶融金属が気孔中
に差し込むという問題を生じることのない緻密な焼結体
で、かつ溶融金属に対する溶損性に優れる窒化物系耐火
物を提供する。また、窒化物系耐火物を用いたアルミニ
ウム溶解・鋳造用部品を提供する。 【構成】 ジルコン１０〜８５ｗｔ％と、残部が窒化珪
素、サイアロン、窒化硼素、窒化アルミニウムから選ば
れた一種または二種以上の窒化物とからなることを特徴
とする。
に差し込むという問題を生じることのない緻密な焼結体
で、かつ溶融金属に対する溶損性に優れる窒化物系耐火
物を提供する。また、窒化物系耐火物を用いたアルミニ
ウム溶解・鋳造用部品を提供する。 【構成】 ジルコン１０〜８５ｗｔ％と、残部が窒化珪
素、サイアロン、窒化硼素、窒化アルミニウムから選ば
れた一種または二種以上の窒化物とからなることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱衝撃性に優れ、かつ
溶融金属に対する耐溶損性に優れた窒化物系耐火物とそ
の製造方法に関し、特に各種の溶湯用部品として溶融金
属容器、溶解炉及び金属処理炉等の内張り耐火壁として
使用する窒化物系耐火物に関する。
溶融金属に対する耐溶損性に優れた窒化物系耐火物とそ
の製造方法に関し、特に各種の溶湯用部品として溶融金
属容器、溶解炉及び金属処理炉等の内張り耐火壁として
使用する窒化物系耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、窒化物系焼結体を得るための
添加物としてジルコンを使用することが知られている。
例えば、特開昭６０−５４９７７号ではＡｌとＳｉから
なる金属粉末とジルコンとを混合、成形し、窒化雰囲気
中で焼結することによりジルコンをジルコニアとして焼
結体中に分散させた構造を有することを特徴としたサイ
アロン焼結体が提案されている。
添加物としてジルコンを使用することが知られている。
例えば、特開昭６０−５４９７７号ではＡｌとＳｉから
なる金属粉末とジルコンとを混合、成形し、窒化雰囲気
中で焼結することによりジルコンをジルコニアとして焼
結体中に分散させた構造を有することを特徴としたサイ
アロン焼結体が提案されている。
【０００３】また、特開平３−１９３６６６では窒化珪
素とジルコンを主成分とする混合成形体をジルコンの熱
分解温度以上で焼結することにより窒化珪素粒子の粒界
ガラス相中に正方晶系ジルコニアが均一に分散したこと
を特徴とした焼結体が提案されている。これらはいづれ
も焼結過程でジルコンを分解させ、焼結体中にジルコニ
アを分散させた焼結体であることを特徴としている。
素とジルコンを主成分とする混合成形体をジルコンの熱
分解温度以上で焼結することにより窒化珪素粒子の粒界
ガラス相中に正方晶系ジルコニアが均一に分散したこと
を特徴とした焼結体が提案されている。これらはいづれ
も焼結過程でジルコンを分解させ、焼結体中にジルコニ
アを分散させた焼結体であることを特徴としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開昭６０−５４９７
７号によって得られる焼結体は金属粉末を焼結過程で窒
化物とする反応焼結を利用するために緻密化が困難な上
に、さらに反応焼結を行なう焼結温度としては１０００
〜１７００℃という低い焼結温度としているために気孔
率が２０％以上と大きく開気孔となっている。そのため
焼結体と溶融金属が接触すると溶融金属が次々と焼結体
中に差し込み、溶湯用部材として溶融金属容器や溶解
炉、金属処理炉等の内張り用耐火壁として使用すること
は不可能である。
７号によって得られる焼結体は金属粉末を焼結過程で窒
化物とする反応焼結を利用するために緻密化が困難な上
に、さらに反応焼結を行なう焼結温度としては１０００
〜１７００℃という低い焼結温度としているために気孔
率が２０％以上と大きく開気孔となっている。そのため
焼結体と溶融金属が接触すると溶融金属が次々と焼結体
中に差し込み、溶湯用部材として溶融金属容器や溶解
炉、金属処理炉等の内張り用耐火壁として使用すること
は不可能である。
【０００５】また、特開平３−１９３６６６号によって
得られる焼結体は添加したジルコンを高温でジルコニア
に分解し、このジルコニアを窒化珪素粒子の粒界ガラス
相中分散させることを特徴としている。ジルコニアは、
溶融金属と反応性が高いためジルコニアが分散した粒界
ガラス相が優先的に溶損するという問題がある。
得られる焼結体は添加したジルコンを高温でジルコニア
に分解し、このジルコニアを窒化珪素粒子の粒界ガラス
相中分散させることを特徴としている。ジルコニアは、
溶融金属と反応性が高いためジルコニアが分散した粒界
ガラス相が優先的に溶損するという問題がある。
【０００６】したがって、本発明の目的は、耐熱衝撃性
に優れるとともに、溶融金属が気孔中に差し込むという
問題を生じることのない緻密な焼結体で、かつ溶融金属
に対する溶損性に優れる焼結体を提供することである。
に優れるとともに、溶融金属が気孔中に差し込むという
問題を生じることのない緻密な焼結体で、かつ溶融金属
に対する溶損性に優れる焼結体を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、窒化物系
耐火物において、焼結体中にジルコンをジルコニア等に
分解せずに存在させることにより、溶融金属に対する耐
溶損性が得られることを知見し、本発明を完成したもの
である。
耐火物において、焼結体中にジルコンをジルコニア等に
分解せずに存在させることにより、溶融金属に対する耐
溶損性が得られることを知見し、本発明を完成したもの
である。
【０００８】したがって本発明は、１０〜８５ｗｔ％ジ
ルコンと残部が窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化
アルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物
とからなる窒化物系耐火物である。
ルコンと残部が窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化
アルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物
とからなる窒化物系耐火物である。
【０００９】また本発明は、窒化珪素、サイアロン、窒
化硼素、窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種
以上の窒化物とジルコンとベントナイトとが焼結された
窒化物系耐火物である。ジルコンは１０〜８５ｗｔ％含
有されるのが望ましい。
化硼素、窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種
以上の窒化物とジルコンとベントナイトとが焼結された
窒化物系耐火物である。ジルコンは１０〜８５ｗｔ％含
有されるのが望ましい。
【００１０】窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化ア
ルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物は
非酸化性雰囲気中、１０００〜１９００℃にて熱処理さ
れた窒化物であるのが望ましい。
ルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物は
非酸化性雰囲気中、１０００〜１９００℃にて熱処理さ
れた窒化物であるのが望ましい。
【００１１】本発明窒化物系耐火物は、１０〜８５ｗｔ
％ジルコンと残部が窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、
窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒
化物とを混合、成形後、９００℃〜１７００℃にて焼結
することにより得られる。
％ジルコンと残部が窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、
窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒
化物とを混合、成形後、９００℃〜１７００℃にて焼結
することにより得られる。
【００１２】さらに、窒化珪素、サイアロン、窒化硼
素、窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種以上
の窒化物とジルコンとベントナイトとを混合、成形後、
９００℃〜１７００℃にて焼結することにより得ること
ができる。ジルコンは１０〜８５ｗｔ％含有されるのが
望ましい。
素、窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種以上
の窒化物とジルコンとベントナイトとを混合、成形後、
９００℃〜１７００℃にて焼結することにより得ること
ができる。ジルコンは１０〜８５ｗｔ％含有されるのが
望ましい。
【００１３】前記窒化物系耐火物の製造方法において、
焼結は９００℃〜１７００℃にて焼結すれば良く、雰囲
気は大気中などの酸化性雰囲気でも緻密な焼結体が得ら
れる。
焼結は９００℃〜１７００℃にて焼結すれば良く、雰囲
気は大気中などの酸化性雰囲気でも緻密な焼結体が得ら
れる。
【００１４】本発明の窒化物系耐火物は、ヒータチュー
ブ、ジョーゴ、ストーク、熱電対保護管、脱ガスロー
タ、ラドル、取り鍋、溶解炉出湯口内張り、溶湯受け部
材等のアルミニウム溶解・鋳造用部品に適用できる。
ブ、ジョーゴ、ストーク、熱電対保護管、脱ガスロー
タ、ラドル、取り鍋、溶解炉出湯口内張り、溶湯受け部
材等のアルミニウム溶解・鋳造用部品に適用できる。
【００１５】
【作用】本発明の窒化物系耐火物は、１０〜８５ｗｔ％
ジルコンと、窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化ア
ルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物と
からなることを特徴とする。また、本発明は窒化珪素、
サイアロン、窒化硼素、窒化アルミニウムから選ばれた
一種または二種以上の窒化物とジルコンとベントナイト
とが焼結された窒化物系耐火物である。
ジルコンと、窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化ア
ルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物と
からなることを特徴とする。また、本発明は窒化珪素、
サイアロン、窒化硼素、窒化アルミニウムから選ばれた
一種または二種以上の窒化物とジルコンとベントナイト
とが焼結された窒化物系耐火物である。
【００１６】窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化ア
ルミニウムは、それ自身が耐熱衝撃性に優れ、かつ溶融
金属に対する耐溶損性に優れている。ジルコン、ベント
ナイトは溶融金属に対する耐溶損性に優れる。また、ジ
ルコンはベントナイト等の液相焼結に寄与するものが添
加されない場合、焼結時にほとんど溶融せずに窒化物を
焼き固める働きをする。
ルミニウムは、それ自身が耐熱衝撃性に優れ、かつ溶融
金属に対する耐溶損性に優れている。ジルコン、ベント
ナイトは溶融金属に対する耐溶損性に優れる。また、ジ
ルコンはベントナイト等の液相焼結に寄与するものが添
加されない場合、焼結時にほとんど溶融せずに窒化物を
焼き固める働きをする。
【００１７】本発明において、ジルコンはジルコニア等
に分解することなく焼結体中に存在し、ジルコンそれ自
身が持つ耐溶損性を維持することにより耐火物としての
耐溶損性向上の効果が得られる。ジルコンの含有量は１
０ｗｔ％未満では、耐溶損性向上の効果が十分に得られ
ず、８５ｗｔ％を越えると耐熱衝撃性が低下するので、
ジルコンの含有量は１０〜８５ｗｔ％とする。ただし、
ベントナイト等焼結に寄与するものが存在しない場合、
ジルコンが焼結体を焼き固める働きをするので１５ｗｔ
％未満では焼結体が緻密化しにくく、１５ｗｔ％以上添
加するのが望ましい。また、耐溶損性向上の効果の点か
らも１５ｗｔ％以上含有させるのが望ましい。
に分解することなく焼結体中に存在し、ジルコンそれ自
身が持つ耐溶損性を維持することにより耐火物としての
耐溶損性向上の効果が得られる。ジルコンの含有量は１
０ｗｔ％未満では、耐溶損性向上の効果が十分に得られ
ず、８５ｗｔ％を越えると耐熱衝撃性が低下するので、
ジルコンの含有量は１０〜８５ｗｔ％とする。ただし、
ベントナイト等焼結に寄与するものが存在しない場合、
ジルコンが焼結体を焼き固める働きをするので１５ｗｔ
％未満では焼結体が緻密化しにくく、１５ｗｔ％以上添
加するのが望ましい。また、耐溶損性向上の効果の点か
らも１５ｗｔ％以上含有させるのが望ましい。
【００１８】ベントナイトは、溶融金属に対する耐溶損
性に優れ、かつ焼結時に溶融して窒化物を焼き固めるの
で緻密化が図れる。また、ベントナイト（見かけ比重は
約０．６５）はＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3を主成分としその他
ＭｇＯ、ＣａＯからなり、ジルコン（比重４．７）より
比重が小さいので、緻密化しても重量はほぼ同等の耐火
物が得られる。ベントナイトは、１ｗｔ％未満では緻密
化に寄与せず、７０ｗｔ％を超えると耐熱衝撃性が低下
するので、１〜７０ｗｔ％添加するのが望ましい。
性に優れ、かつ焼結時に溶融して窒化物を焼き固めるの
で緻密化が図れる。また、ベントナイト（見かけ比重は
約０．６５）はＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3を主成分としその他
ＭｇＯ、ＣａＯからなり、ジルコン（比重４．７）より
比重が小さいので、緻密化しても重量はほぼ同等の耐火
物が得られる。ベントナイトは、１ｗｔ％未満では緻密
化に寄与せず、７０ｗｔ％を超えると耐熱衝撃性が低下
するので、１〜７０ｗｔ％添加するのが望ましい。
【００１９】窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化ア
ルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物を
非酸化性雰囲気中、１０００〜１９００℃にて熱処理す
ることにより、窒化物粒子の耐溶損性、耐熱衝撃性が向
上し、それに伴って窒化物系耐火物の耐溶損性、耐熱衝
撃性が向上する。また、熱処理により窒化物粒子自身が
焼結され気孔が閉塞し、比表面積が低下するため、窒化
物粒子の耐酸化性が向上する。
ルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物を
非酸化性雰囲気中、１０００〜１９００℃にて熱処理す
ることにより、窒化物粒子の耐溶損性、耐熱衝撃性が向
上し、それに伴って窒化物系耐火物の耐溶損性、耐熱衝
撃性が向上する。また、熱処理により窒化物粒子自身が
焼結され気孔が閉塞し、比表面積が低下するため、窒化
物粒子の耐酸化性が向上する。
【００２０】窒化物系耐火物の製造方法は、ジルコン１
０〜８５ｗｔ％と残部が窒化珪素、サイアロン、窒化硼
素、窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種以上
の窒化物とを混合、成形後、９００℃〜１７００℃にて
焼結すればよい。また窒化珪素、サイアロン、窒化硼
素、窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種以上
の窒化物とジルコンとベントナイトとを混合、成形後、
９００℃〜１７００℃にて焼結すればよい。ジルコンは
１０〜８５ｗｔ％含有されるのが望ましい。
０〜８５ｗｔ％と残部が窒化珪素、サイアロン、窒化硼
素、窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種以上
の窒化物とを混合、成形後、９００℃〜１７００℃にて
焼結すればよい。また窒化珪素、サイアロン、窒化硼
素、窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種以上
の窒化物とジルコンとベントナイトとを混合、成形後、
９００℃〜１７００℃にて焼結すればよい。ジルコンは
１０〜８５ｗｔ％含有されるのが望ましい。
【００２１】焼結雰囲気は大気中などの酸化性雰囲気で
も緻密な焼結体が得られるので、雰囲気は非酸化性、酸
化性いづれの雰囲気でもよい。焼結温度は、９００℃未
満では緻密な焼結体とならず、１７００℃を越えるとジ
ルコン、ベントナイトが分解し緻密な焼結体とならず、
耐溶損性も低下するので、９００〜１７００℃で焼結す
るのが望ましい。
も緻密な焼結体が得られるので、雰囲気は非酸化性、酸
化性いづれの雰囲気でもよい。焼結温度は、９００℃未
満では緻密な焼結体とならず、１７００℃を越えるとジ
ルコン、ベントナイトが分解し緻密な焼結体とならず、
耐溶損性も低下するので、９００〜１７００℃で焼結す
るのが望ましい。
【００２２】
（実施例１）窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化ア
ルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物
と、ジルコンを表１に示す組成に配合し、成形後、９０
０℃〜１７００℃にて焼結（焼結条件は表１に示す）
し、３５×４５×１０ｍｍの焼結体を作製し、密度（ｇ
／ｃｍ3）、耐溶損性を評価した。耐溶損性は耐火物へ
の金属の差し込み、溶損の点から評価した。その結果を
表１に示す。窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化ア
ルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物
と、ジルコンおよびベントナイトを表１に示す組成に配
合し、成形後、９００℃〜１７００℃にて焼結（焼結条
件は表１に示す）し、３５×４５×１０ｍｍの焼結体を
作製し、耐溶損性を耐火物への金属の差し込み、溶損の
点から評価した。その結果を表２に示す。
ルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物
と、ジルコンを表１に示す組成に配合し、成形後、９０
０℃〜１７００℃にて焼結（焼結条件は表１に示す）
し、３５×４５×１０ｍｍの焼結体を作製し、密度（ｇ
／ｃｍ3）、耐溶損性を評価した。耐溶損性は耐火物へ
の金属の差し込み、溶損の点から評価した。その結果を
表１に示す。窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化ア
ルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物
と、ジルコンおよびベントナイトを表１に示す組成に配
合し、成形後、９００℃〜１７００℃にて焼結（焼結条
件は表１に示す）し、３５×４５×１０ｍｍの焼結体を
作製し、耐溶損性を耐火物への金属の差し込み、溶損の
点から評価した。その結果を表２に示す。
【００２３】差し込み率は７５０℃のアルミ溶湯に５分
間浸漬した時の試料の重量増を、溶損は６０分浸漬した
時の試料の減量分を溶損量とした。いづれも最も耐溶損
性に劣る比較例７を１００％とした時の比率で示した。
小さい値ほど耐溶損性に優れていることを示す。なお、
比較例７は特開昭６０ー５４９７７号に従って作成した
反応焼結によるジルコニアが分解したサイアロンであ
る。なお、用いた粉末の平均粒径は、窒化珪素１．０μ
ｍ、サイアロン１．２μｍ、窒化硼素５μｍ、窒化アル
ミニウム０．５μｍ、ジルコン１．５μｍ、ベントナイ
ト５μｍであった。
間浸漬した時の試料の重量増を、溶損は６０分浸漬した
時の試料の減量分を溶損量とした。いづれも最も耐溶損
性に劣る比較例７を１００％とした時の比率で示した。
小さい値ほど耐溶損性に優れていることを示す。なお、
比較例７は特開昭６０ー５４９７７号に従って作成した
反応焼結によるジルコニアが分解したサイアロンであ
る。なお、用いた粉末の平均粒径は、窒化珪素１．０μ
ｍ、サイアロン１．２μｍ、窒化硼素５μｍ、窒化アル
ミニウム０．５μｍ、ジルコン１．５μｍ、ベントナイ
ト５μｍであった。
【００２４】表１より、本発明の窒化物系耐火物は、比
較例７、８に比し差し込み率、溶損率が小さくなってお
り耐溶損性が向上していることが認められる。また、密
度も向上している。表２は、焼結助剤としてベントナイ
トを添加しているが、表１に比し耐溶損性が低下してい
るが、比較例Ｎｏ．７より耐溶損性は向上している。さ
らに表１と表２に示される耐火物の密度を比較すると、
密度はほぼ同等であり、比重の軽いベントナイトを添加
することにより緻密化されていることがわかる。
較例７、８に比し差し込み率、溶損率が小さくなってお
り耐溶損性が向上していることが認められる。また、密
度も向上している。表２は、焼結助剤としてベントナイ
トを添加しているが、表１に比し耐溶損性が低下してい
るが、比較例Ｎｏ．７より耐溶損性は向上している。さ
らに表１と表２に示される耐火物の密度を比較すると、
密度はほぼ同等であり、比重の軽いベントナイトを添加
することにより緻密化されていることがわかる。
【００２５】表１に示す本発明例４、比較例９について
耐熱衝撃温度により耐熱衝撃性を評価した。５×７×４
０ｍｍの試料を用い、大気中、２００〜１３００℃の範
囲の種々の温度で３０分保持後０℃の水中に急冷するこ
とにより熱衝撃を与えた後、スパン３０ｍｍにて３点曲
げ強度を測定し、強度低下が生じない最も高い温度を耐
熱衝撃温度とした。その結果、本発明例４は９００℃、
比較例９は４００℃となった。ジルコンの添加量が８５
ｗｔ％を越えると耐熱衝撃性が著しく低下することがわ
かる。
耐熱衝撃温度により耐熱衝撃性を評価した。５×７×４
０ｍｍの試料を用い、大気中、２００〜１３００℃の範
囲の種々の温度で３０分保持後０℃の水中に急冷するこ
とにより熱衝撃を与えた後、スパン３０ｍｍにて３点曲
げ強度を測定し、強度低下が生じない最も高い温度を耐
熱衝撃温度とした。その結果、本発明例４は９００℃、
比較例９は４００℃となった。ジルコンの添加量が８５
ｗｔ％を越えると耐熱衝撃性が著しく低下することがわ
かる。
【００２６】さらに表１に示すＮｏ．２のサイアロンと
ジルコンからなる耐火物をＸ線回折により分析した。そ
のＸ線回折パターンを図１に示す。図１より、耐火物は
ジルコンの分解が認められず、サイアロンとジルコンか
らなることが確認された。
ジルコンからなる耐火物をＸ線回折により分析した。そ
のＸ線回折パターンを図１に示す。図１より、耐火物は
ジルコンの分解が認められず、サイアロンとジルコンか
らなることが確認された。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】（実施例２）窒化珪素、サイアロン、窒化
硼素、窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種以
上の窒化物を表３に示す条件（＊印は熱処理条件を示
す）で熱処理後、ジルコンと表３に示す組成に配合し、
成形後、９００℃〜１７００℃にて焼結（焼結条件は表
３に示す）し、３５×４５×１０ｍｍの焼結体を作製
し、耐溶損性を耐火物への金属の差し込み、溶損の点か
ら評価した。その結果を表３に示す。窒化珪素、サイア
ロン、窒化硼素、窒化アルミニウムから選ばれた一種ま
たは二種以上の窒化物を表４に示す条件（＊印は熱処理
条件を示す）で熱処理後、ジルコンおよびベントナイト
とを表４に示す組成に配合し、成形後、９００℃〜１７
００℃にて焼結（焼結条件は表４に示す）し、３５×４
５×１０ｍｍの焼結体を作製し、耐溶損性を耐火物への
金属の差し込み、溶損の点から評価した。その結果を表
４に示す。
硼素、窒化アルミニウムから選ばれた一種または二種以
上の窒化物を表３に示す条件（＊印は熱処理条件を示
す）で熱処理後、ジルコンと表３に示す組成に配合し、
成形後、９００℃〜１７００℃にて焼結（焼結条件は表
３に示す）し、３５×４５×１０ｍｍの焼結体を作製
し、耐溶損性を耐火物への金属の差し込み、溶損の点か
ら評価した。その結果を表３に示す。窒化珪素、サイア
ロン、窒化硼素、窒化アルミニウムから選ばれた一種ま
たは二種以上の窒化物を表４に示す条件（＊印は熱処理
条件を示す）で熱処理後、ジルコンおよびベントナイト
とを表４に示す組成に配合し、成形後、９００℃〜１７
００℃にて焼結（焼結条件は表４に示す）し、３５×４
５×１０ｍｍの焼結体を作製し、耐溶損性を耐火物への
金属の差し込み、溶損の点から評価した。その結果を表
４に示す。
【００３０】差し込みは７５０℃のアルミ溶湯に５分浸
漬した時の試料の重量増を、溶損は６０分浸漬した時の
溶損量をいづれも最も耐溶損性に劣る比較例７（表１）
を１００％とした時の比率で示した。小さい値ほど耐溶
損性に優れていることを示す。 なお、用いた粉末の平
均粒径は実施例１と同様である。
漬した時の試料の重量増を、溶損は６０分浸漬した時の
溶損量をいづれも最も耐溶損性に劣る比較例７（表１）
を１００％とした時の比率で示した。小さい値ほど耐溶
損性に優れていることを示す。 なお、用いた粉末の平
均粒径は実施例１と同様である。
【００３１】表３は表１に示した本発明の窒化物系耐火
物より、耐溶損性が向上していることが認められ、窒化
物を熱処理することにより、窒化物系耐火物の耐溶損性
向上に効果あることがわかる。
物より、耐溶損性が向上していることが認められ、窒化
物を熱処理することにより、窒化物系耐火物の耐溶損性
向上に効果あることがわかる。
【００３２】
【表３】
【００３３】
【表４】
【００３４】（実施例３）サイアロン粉末を窒素雰囲気
中１５５０℃で１時間熱処理した後、ボールミルで平均
粒径５０μｍ以下に粉砕した。この熱処理されたサイア
ロン粉末７０ｗｔ％と平均粒径１．５μｍのジルコンと
を混合して、これをＣＩＰしグリーン加工を施して５０
０×４００×５０ｍｍのジョーゴ形状に成形した後、、
大気中１３００℃、５時間で大気中焼結することによ
り、窒化物系耐火物を得た。得られたジョーゴ形状の窒
化物系耐火物と同形状に鉄板を加工し、鉄板状にジョー
ゴ形状の窒化物系耐火物をセットし、ジョーゴを作製し
た。
中１５５０℃で１時間熱処理した後、ボールミルで平均
粒径５０μｍ以下に粉砕した。この熱処理されたサイア
ロン粉末７０ｗｔ％と平均粒径１．５μｍのジルコンと
を混合して、これをＣＩＰしグリーン加工を施して５０
０×４００×５０ｍｍのジョーゴ形状に成形した後、、
大気中１３００℃、５時間で大気中焼結することによ
り、窒化物系耐火物を得た。得られたジョーゴ形状の窒
化物系耐火物と同形状に鉄板を加工し、鉄板状にジョー
ゴ形状の窒化物系耐火物をセットし、ジョーゴを作製し
た。
【００３５】このジョーゴをアルミニウム鋳造機に組み
込みテストした。図２に鋳造機の概略図を示す。１はジ
ョーゴ、２はストーク、３は堰入れ子、４は鋳造金型、
５はＳｉを７％含む７６０℃に保持したアルミニウム溶
湯である。空間６の圧力を高めることによりアルミニウ
ム溶湯５をストーク２、ジョーゴ１、堰入れ子３を介し
て鋳造金型に導き、金型内の溶湯を冷却凝固した後、空
間６の圧力を減少させてストーク２内の溶湯を容器７に
戻した後、鋳造金型を開いて中の鋳造品を取り出した。
この工程の繰り返しにより、ジョーゴを２０００回まで
繰り返し使用することができた。
込みテストした。図２に鋳造機の概略図を示す。１はジ
ョーゴ、２はストーク、３は堰入れ子、４は鋳造金型、
５はＳｉを７％含む７６０℃に保持したアルミニウム溶
湯である。空間６の圧力を高めることによりアルミニウ
ム溶湯５をストーク２、ジョーゴ１、堰入れ子３を介し
て鋳造金型に導き、金型内の溶湯を冷却凝固した後、空
間６の圧力を減少させてストーク２内の溶湯を容器７に
戻した後、鋳造金型を開いて中の鋳造品を取り出した。
この工程の繰り返しにより、ジョーゴを２０００回まで
繰り返し使用することができた。
【００３６】比較のため、ジョーゴとして従来の鋳鉄を
使用し、他の条件を同一にして操業したところ、アルミ
ニウムによる侵食が大きく、繰り返し可能回数は４００
回であった。
使用し、他の条件を同一にして操業したところ、アルミ
ニウムによる侵食が大きく、繰り返し可能回数は４００
回であった。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、耐熱衝撃性に優れ、溶
融金属に対する耐溶損性に優れる耐火物を得ることがで
きる。
融金属に対する耐溶損性に優れる耐火物を得ることがで
きる。
【図１】本発明窒化物系耐火物のＸ線回折図。
【図２】本発明窒化物系耐火物を組み込んだ鋳造機の概
略図。
略図。
１ ジョーゴ、２ ストーク、３ 堰入れ子、４ 鋳造
金型、５ アルミニウム溶湯
金型、５ アルミニウム溶湯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｄ 41/54 Ｃ０４Ｂ 35/581 35/599 Ｃ０４Ｂ 35/58 ３０２ Ｌ
Claims (11)
- 【請求項１】 ジルコン１０〜８５ｗｔ％と残部が窒化
珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化アルミニウムから選
ばれた一種または二種以上の窒化物とからなることを特
徴とする窒化物系耐火物。 - 【請求項２】 ジルコンが１５〜８５ｗｔ％含有される
請求項１に記載の窒化物系耐火物。 - 【請求項３】 密度が１．８ｇ／ｃｍ3以上である請求
項１または２に記載の窒化物系耐火物。 - 【請求項４】 窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化
アルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物
が非酸化性雰囲気中、１０００〜１９００℃にて熱処理
された窒化物であることをであることを特徴とする請求
項１ないし３のいづれかに記載の窒化物系耐火物。 - 【請求項５】 窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化
アルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物
と、ジルコンと、ベントナイトとが焼結されたことを特
徴とする窒化物系耐火物。 - 【請求項６】 ジルコンが１０〜８５ｗｔ％含有される
ことを特徴とする請求項５に記載の窒化物系耐火物。 - 【請求項７】 窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化
アルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物
が非酸化性雰囲気中、１０００〜１９００℃にて熱処理
された窒化物であることをであることを特徴とする請求
項５または６に記載の窒化物系耐火物。 - 【請求項８】 １０〜８５ｗｔ％ジルコンと残部が窒化
珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化アルミニウムから選
ばれた一種または二種以上の窒化物とを混合、成形後、
９００℃〜１７００℃にて焼結することを特徴とする窒
化物系耐火物の製造方法。 - 【請求項９】 窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化
アルミニウムから選ばれた一種または二種以上の窒化物
とジルコンとベントナイトとを混合、成形後、９００℃
〜１７００℃にて焼結することを特徴とする窒化物系耐
火物の製造方法。 - 【請求項１０】 ジルコンが１０〜８５ｗｔ％含有され
る請求項９に記載の窒化物系耐火物の製造方法。 - 【請求項１１】 ジルコン１０〜８５ｗｔ％と、残部が
窒化珪素、サイアロン、窒化硼素、窒化アルミニウムか
ら選ばれた一種または二種以上の窒化物を有する窒化物
系耐火物からなることを特徴とする、アルミニウム溶湯
と直接使用して使用される、アルミニウム溶解・鋳造用
部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5270802A JPH07126072A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 窒化物系耐火物、その製造方法およびそれを用いたアルミニウム溶解・鋳造用部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5270802A JPH07126072A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 窒化物系耐火物、その製造方法およびそれを用いたアルミニウム溶解・鋳造用部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07126072A true JPH07126072A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17491225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5270802A Pending JPH07126072A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 窒化物系耐火物、その製造方法およびそれを用いたアルミニウム溶解・鋳造用部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07126072A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2937637A1 (fr) * | 2008-10-29 | 2010-04-30 | Saint Gobain Ct Recherches | Four de cuisson de blocs carbones |
| WO2011070524A1 (fr) | 2009-12-09 | 2011-06-16 | Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen | Produit refractaire a matrice de siaion dope bore |
| WO2015044929A1 (fr) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen | Produit refractaire a matrice de siaion |
| CN117066500A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-11-17 | 安徽信息工程学院 | 一种强韧性材料及制备方法 |
-
1993
- 1993-10-28 JP JP5270802A patent/JPH07126072A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2937637A1 (fr) * | 2008-10-29 | 2010-04-30 | Saint Gobain Ct Recherches | Four de cuisson de blocs carbones |
| WO2010049878A1 (fr) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen | Four de cuisson de blocs carbones |
| WO2011070524A1 (fr) | 2009-12-09 | 2011-06-16 | Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen | Produit refractaire a matrice de siaion dope bore |
| WO2015044929A1 (fr) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen | Produit refractaire a matrice de siaion |
| CN117066500A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-11-17 | 安徽信息工程学院 | 一种强韧性材料及制备方法 |
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