JPH08327248A - 非鉄金属用容器 - Google Patents
非鉄金属用容器Info
- Publication number
- JPH08327248A JPH08327248A JP16280195A JP16280195A JPH08327248A JP H08327248 A JPH08327248 A JP H08327248A JP 16280195 A JP16280195 A JP 16280195A JP 16280195 A JP16280195 A JP 16280195A JP H08327248 A JPH08327248 A JP H08327248A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- ferrous metals
- sialon
- ferrous
- melting
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- Pending
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、溶湯コンタミネーションや低寿命の要因とな
る溶損や浸透の極めて小さい容器素材を提供する。 【構成】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｍｏ質
である材料で作製する。ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6-z
ＡｌzＯzＮ8-z におけるＺ値が２．０〜４．０である。
ＢＮは０．５〜５０重量％である。Ｍｏは１．０〜１０
重量％である。 【効果】 本発明のＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｍｏの容器は
Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上
の各種非鉄金属の合金及びフラックスから受ける溶損と
浸透はほとんど無く、よって容器の高寿命化によるメン
テナンスフリー化及びＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金
属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の製品の高
品質化が可能に成る。
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、溶湯コンタミネーションや低寿命の要因とな
る溶損や浸透の極めて小さい容器素材を提供する。 【構成】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｍｏ質
である材料で作製する。ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6-z
ＡｌzＯzＮ8-z におけるＺ値が２．０〜４．０である。
ＢＮは０．５〜５０重量％である。Ｍｏは１．０〜１０
重量％である。 【効果】 本発明のＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｍｏの容器は
Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上
の各種非鉄金属の合金及びフラックスから受ける溶損と
浸透はほとんど無く、よって容器の高寿命化によるメン
テナンスフリー化及びＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金
属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の製品の高
品質化が可能に成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器に関する。
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金
属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の処理工程
にはこれらの溶解及び保持を行う特定の容器が必要であ
り、容器は金属及びフラックスに対して耐蝕性が高く高
寿命であることが望まれる。従来、これら容器の素材と
してはアルミナ質・ジルコニア質・窒化珪素質・炭珪窒
珪質・黒鉛質あるいは鋳鉄等が用いられているが、使用
条件によっては問題を生じていた。一般に鋳鉄や黒鉛容
器が使われるが、鋳鉄容器は溶解及び保持中に鉄不純物
として溶湯中に溶解するため高純度の溶湯精製には適さ
ない。一方、黒鉛質については不純物ピックアップ量は
少ないが、高温での黒鉛の酸化及びフラックスの浸透・
溶損が生じ短寿命となり易い。窒化珪素質・炭珪窒珪質
については溶損・浸透に強いがスポーリングに弱いため
加熱・冷却のサイクルで割れ易い。またアルミナ質やジ
ルコニア質とした場合には高膨張性のため割損を生ずる
ため適用し難い。ＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ質については強度
及び耐摩耗性が低いため溶損よりも摩耗の方で問題が生
じ易い。
属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の処理工程
にはこれらの溶解及び保持を行う特定の容器が必要であ
り、容器は金属及びフラックスに対して耐蝕性が高く高
寿命であることが望まれる。従来、これら容器の素材と
してはアルミナ質・ジルコニア質・窒化珪素質・炭珪窒
珪質・黒鉛質あるいは鋳鉄等が用いられているが、使用
条件によっては問題を生じていた。一般に鋳鉄や黒鉛容
器が使われるが、鋳鉄容器は溶解及び保持中に鉄不純物
として溶湯中に溶解するため高純度の溶湯精製には適さ
ない。一方、黒鉛質については不純物ピックアップ量は
少ないが、高温での黒鉛の酸化及びフラックスの浸透・
溶損が生じ短寿命となり易い。窒化珪素質・炭珪窒珪質
については溶損・浸透に強いがスポーリングに弱いため
加熱・冷却のサイクルで割れ易い。またアルミナ質やジ
ルコニア質とした場合には高膨張性のため割損を生ずる
ため適用し難い。ＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ質については強度
及び耐摩耗性が低いため溶損よりも摩耗の方で問題が生
じ易い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓ
ｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金
の溶解及び保持用容器において、溶湯コンタミネーショ
ンや低寿命の要因となる溶損や浸透の極めて小さい容器
素材を提供することを目的とする。
ｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金
の溶解及び保持用容器において、溶湯コンタミネーショ
ンや低寿命の要因となる溶損や浸透の極めて小さい容器
素材を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器において、その構成成分がＳＩＡＬ
ＯＮ−ＢＮ−Ｍｏ質である材料で作製する。ＳＩＡＬＯ
Ｎは化学式 Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ8-z におけるＺ値が２．
０〜４．０である。ＢＮは０．５〜５０重量％である。
Ｍｏは１．０〜１０重量％である。ＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ
にＭｏを添加する事により強度及び耐摩耗性が上げられ
る事になり、耐スポーリング性にこの影響はほとんどな
い。金属Ｍｏは添加材としてＳＩＡＬＯＮ−ＢＮの構造
に含まれることになり、放電加工も出来る様になります
ので複雑の加工は簡単及び安くなる。
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器において、その構成成分がＳＩＡＬ
ＯＮ−ＢＮ−Ｍｏ質である材料で作製する。ＳＩＡＬＯ
Ｎは化学式 Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ8-z におけるＺ値が２．
０〜４．０である。ＢＮは０．５〜５０重量％である。
Ｍｏは１．０〜１０重量％である。ＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ
にＭｏを添加する事により強度及び耐摩耗性が上げられ
る事になり、耐スポーリング性にこの影響はほとんどな
い。金属Ｍｏは添加材としてＳＩＡＬＯＮ−ＢＮの構造
に含まれることになり、放電加工も出来る様になります
ので複雑の加工は簡単及び安くなる。
【０００５】
【作用】ＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｍｏの容器にＭｇ、Ｚ
ｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非
鉄金属の合金を溶解及び保持する。
ｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非
鉄金属の合金を溶解及び保持する。
【０００６】本発明による容器を詳細に説明する。構成
成分はＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｍｏ質であり、ＳＩＡＬＯ
Ｎはβ’型でその化学式 Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ8-z におけ
るＺ値が２．０〜４．０、ＢＮ含有量は重量比で０．５
〜５０％及びＭｏ含有量は重量比で１．０〜１０％であ
る。
成分はＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｍｏ質であり、ＳＩＡＬＯ
Ｎはβ’型でその化学式 Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ8-z におけ
るＺ値が２．０〜４．０、ＢＮ含有量は重量比で０．５
〜５０％及びＭｏ含有量は重量比で１．０〜１０％であ
る。
【０００７】製造方法は、原料調整→成形→乾燥及び脱
脂→加工→焼結である、出発原料は焼成を経て最終的に
上記構成成分となるように調合する。すなわち、常圧焼
結を用いるときにはＳｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3の各粉
末を上記Ｚ値が２．０〜４．０になるよう調合し、焼結
助材、バインダー、ＢＮ粉末及びＭｏ粉末を所定量添加
したものをアセトン等非水溶媒と共にトロミルにて１２
〜２４時間混合し、噴霧造粒して成形に供する。
脂→加工→焼結である、出発原料は焼成を経て最終的に
上記構成成分となるように調合する。すなわち、常圧焼
結を用いるときにはＳｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3の各粉
末を上記Ｚ値が２．０〜４．０になるよう調合し、焼結
助材、バインダー、ＢＮ粉末及びＭｏ粉末を所定量添加
したものをアセトン等非水溶媒と共にトロミルにて１２
〜２４時間混合し、噴霧造粒して成形に供する。
【０００８】また、反応焼結による時には、Ｓｉ、Ａ
ｌ、Ａｌ2Ｏ3の各粉末を上記Ｚ値が窒化反応後に２．０
〜４．０になるよう調合し、バインダー、ＢＮ粉末及び
Ｍｏ粉末を所定量添加したものをアセトン等非水溶媒と
共にトロミルにて１２〜２４時間混合し、噴霧造粒して
成形に供する。
ｌ、Ａｌ2Ｏ3の各粉末を上記Ｚ値が窒化反応後に２．０
〜４．０になるよう調合し、バインダー、ＢＮ粉末及び
Ｍｏ粉末を所定量添加したものをアセトン等非水溶媒と
共にトロミルにて１２〜２４時間混合し、噴霧造粒して
成形に供する。
【０００９】ここでＺ値を２．０〜４．０としたのは、
２．０未満であるとＡｌ2Ｏ3の固溶量が少ないためＳｉ
3Ｎ4そのものの性質に近くなり、耐蝕性、耐酸化性に不
足を生ずるためであり、一方Ｚが４．０を超えると耐蝕
性等は向上するものの、耐熱衝撃性と強度の低下を来す
からである。またＢＮ量を０．５〜５０重量％とした
が、５０％を超えるとＢＮがＳＩＡＬＯＮの生成及び焼
結を阻害する傾向が強すぎ、強度の低下が著しく、実用
上問題となり易いからである。Ｍｏ量は１．０〜１０重
量％にしたが、１．０％より少ないと強度の上昇効果が
得られない、１０％を超えると強度は大きく上がるが耐
熱衝撃性は悪くなりますので実用上に問題がある。
２．０未満であるとＡｌ2Ｏ3の固溶量が少ないためＳｉ
3Ｎ4そのものの性質に近くなり、耐蝕性、耐酸化性に不
足を生ずるためであり、一方Ｚが４．０を超えると耐蝕
性等は向上するものの、耐熱衝撃性と強度の低下を来す
からである。またＢＮ量を０．５〜５０重量％とした
が、５０％を超えるとＢＮがＳＩＡＬＯＮの生成及び焼
結を阻害する傾向が強すぎ、強度の低下が著しく、実用
上問題となり易いからである。Ｍｏ量は１．０〜１０重
量％にしたが、１．０％より少ないと強度の上昇効果が
得られない、１０％を超えると強度は大きく上がるが耐
熱衝撃性は悪くなりますので実用上に問題がある。
【００１０】成形には通常単軸成形法または静水圧成形
法が用いられるが、場合によっては原料を造粒せずにス
リップキャスティングすることも可能である。成形体は
乾燥及びバインダー類の揮散除去（脱脂）後、加工を経
て焼結する。常圧焼結の場合は、窒素雰囲気下で１６５
０〜１８００℃、保持時間は５〜１０時間が望ましく、
高温であるほど保持時間は短くすべきである。反応焼結
の場合は窒素雰囲気下１４００〜１６００℃で行い、保
持時間は形状にもよるが５〜１０時間が望ましい。
法が用いられるが、場合によっては原料を造粒せずにス
リップキャスティングすることも可能である。成形体は
乾燥及びバインダー類の揮散除去（脱脂）後、加工を経
て焼結する。常圧焼結の場合は、窒素雰囲気下で１６５
０〜１８００℃、保持時間は５〜１０時間が望ましく、
高温であるほど保持時間は短くすべきである。反応焼結
の場合は窒素雰囲気下１４００〜１６００℃で行い、保
持時間は形状にもよるが５〜１０時間が望ましい。
【００１１】
【実施例】次に実施例より説明する。ＳＩＡＬＯＮ−Ｂ
Ｎ−Ｍｏ質として、ＢＮ量を３０重量％及びＭｏ量を５
重量％、ＳＩＡＬＯＮの化学式 Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ8-z
におけるＺ値を計算上１．０〜５．０まで変化させた試
験体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＭｏ量を５重
量％とし、ＢＮ量を０〜６０重量％まで変化させた試験
体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＢＮ量を３０重
量％とし、Ｍｏ量を０〜２０％まで変化させた試験体を
作製した。次に□２０Ｘ２５０ｍｍに切り出した各試験
体を１０００℃に溶融したマグネシウム中に１２０時間
浸漬し、溶損量、金属浸透量、酸化減量を測定した。曲
げ強度についてはＪＩＳ Ｒ１６０１に基づいて行なっ
た。摩耗量については□６０Ｘ２０ｍｍの試験体を切り
出して次の試験方法で行なった。：直径５０ｍｍの回転
体外周面に＃２４０のエメリー紙をはりつけ試験体を一
定荷重で押し付け試験体上の摩耗量を測定した。回転体
の回転速度は６０ｒｐｍ、荷重は５０ｋｇ、すべり距離
は２．０ｍ、水で冷却した。結果を表１〜表４に示す。
Ｎ−Ｍｏ質として、ＢＮ量を３０重量％及びＭｏ量を５
重量％、ＳＩＡＬＯＮの化学式 Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ8-z
におけるＺ値を計算上１．０〜５．０まで変化させた試
験体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＭｏ量を５重
量％とし、ＢＮ量を０〜６０重量％まで変化させた試験
体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＢＮ量を３０重
量％とし、Ｍｏ量を０〜２０％まで変化させた試験体を
作製した。次に□２０Ｘ２５０ｍｍに切り出した各試験
体を１０００℃に溶融したマグネシウム中に１２０時間
浸漬し、溶損量、金属浸透量、酸化減量を測定した。曲
げ強度についてはＪＩＳ Ｒ１６０１に基づいて行なっ
た。摩耗量については□６０Ｘ２０ｍｍの試験体を切り
出して次の試験方法で行なった。：直径５０ｍｍの回転
体外周面に＃２４０のエメリー紙をはりつけ試験体を一
定荷重で押し付け試験体上の摩耗量を測定した。回転体
の回転速度は６０ｒｐｍ、荷重は５０ｋｇ、すべり距離
は２．０ｍ、水で冷却した。結果を表１〜表４に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【表４】
【００１６】次にＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｍｏ質（Ｚ＝
３．０、ＢＮ＝３０重量％、Ｍｏ＝５重量％）にて＃２
０の坩堝を作製し、金属・フラックスの溶解試験を行っ
た。条件として、マグネシウム合金２．０ｋｇとフラッ
クス５００ｇを共に坩堝内で溶解し８００℃で２０時間
保持後、溶解物を排出、坩堝を放冷する操作を最大１０
回繰り返す。比較材質として黒鉛質の坩堝について同様
の試験を行った。その結果を表５に示す。
３．０、ＢＮ＝３０重量％、Ｍｏ＝５重量％）にて＃２
０の坩堝を作製し、金属・フラックスの溶解試験を行っ
た。条件として、マグネシウム合金２．０ｋｇとフラッ
クス５００ｇを共に坩堝内で溶解し８００℃で２０時間
保持後、溶解物を排出、坩堝を放冷する操作を最大１０
回繰り返す。比較材質として黒鉛質の坩堝について同様
の試験を行った。その結果を表５に示す。
【００１７】
【表５】
【００１８】本発明品の坩堝は１０回繰り返しても割損
せず、溶損・浸透・酸化量は極めて小さい。比較品の黒
鉛坩堝は４回目で割損し、表面まで浸透が達した。
せず、溶損・浸透・酸化量は極めて小さい。比較品の黒
鉛坩堝は４回目で割損し、表面まで浸透が達した。
【００１９】
【発明の効果】上記実施例の結果の様に本発明のＳＩＡ
ＬＯＮ−ＢＮ−Ｍｏの容器はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等
非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金及び
フラックスから受ける溶損と浸透はほとんど無く、よっ
て容器の高寿命化によるメンテナンスフリー化及びＭ
ｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の
各種非鉄金属の合金の製品の高品質化が可能に成る。
ＬＯＮ−ＢＮ−Ｍｏの容器はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等
非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金及び
フラックスから受ける溶損と浸透はほとんど無く、よっ
て容器の高寿命化によるメンテナンスフリー化及びＭ
ｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の
各種非鉄金属の合金の製品の高品質化が可能に成る。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単
体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用
容器において、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ｍ
ｏ質であることを特徴とする非鉄金属用容器。 - 【請求項２】 前記ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6-zＡｌ
zＯzＮ8-z におけるＺ値が２．０〜４．０であることを
特徴とする請求項１に記載の非鉄金属用容器。 - 【請求項３】 前記ＢＮは０．５〜５０重量％であるこ
とを特徴とする請求項１、２に記載の非鉄金属用容器。 - 【請求項４】 前記Ｍｏは１．０〜１０重量％であるこ
とを特徴とする請求項１、２、３に記載の非鉄金属用容
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16280195A JPH08327248A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | 非鉄金属用容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16280195A JPH08327248A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | 非鉄金属用容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08327248A true JPH08327248A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15761479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16280195A Pending JPH08327248A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | 非鉄金属用容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08327248A (ja) |
-
1995
- 1995-06-05 JP JP16280195A patent/JPH08327248A/ja active Pending
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