JPS5842257B2 - ストロンチウム シリコン アルミニウムボゴウキン オヨビ ソノセイホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、母合金詳しくは、アルミニウム・シリコン
共晶及び亜共晶鋳もの母合金のアルミニウム・シリコン
共晶成分変換用母合金とその製法に関する。

ストロンチウムは単体もしくはストロンチウム・アルミ
ニウム母合金として、共晶及び亜共晶（シリコン重量％
１２．６以下）アルミニウム・シリコン鋳もの合金のア
ルミニウム・シリコン共晶の優れたかつ永続的な変換剤
であることは周知である。

カナダ特許第８２９８１６号及びケイ・アルカ−氏等の
１９７２年４８ （５）アルミニウム誌ゝＡ１−８ｉ鋳
もの合金の永続変換の実験にによれば、Ａｌ−８ｉ合金
変換剤としてストロンチウムのようなアルカリ士金属を
使えば後者の鋳こみ特性を改良できる、特にこれら合金
が溶融点最小である成分をとる時の共晶組成又はその近
くである場合に著しい。

しかしこの種の母合金例えば１０重量％のストロンチウ
ムと９０％のアルミニウム合金の製法には、この母合金
を造るため溶融アルミに添加するストロンチウムは高価
である許りでなく空気に触れて酸化しかつ溶融アルミと
大気中で接して溶焼するという不利を伴う。

従って、ストロンチウム含有母合金のアルミ鋳造分野で
は、上記不利な制限を除くことが要求される。

この発明の目的は、共晶及び亜共晶アルミニウム・シリ
コン鋳もの合金の構造変換用のストロンチウム含有改良
母合金を提供し、次に該合金製造法を与えることにある
。

以下の詳説と請求範囲の記載から、この発明の目的と利
点が解る筈である。

Ｓｒ単位ベースの周知５ｒ−Ａｌ母合金と同じ効果のあ
る５ｒ−８ｉ−Ａｌ母合金が溶融アルミにＳｒ化合物特
にＳｒ珪化物を添加して得られるとの本発明により、上
記目的は達せられる。

か瓦る添加Ｓｒ成分の価格はＳｒ金属同量の小部分に過
ぎず、さらに大気中で溶融アルミに結合する際の酸化が
起らない。

この発明の母合金は、少くも３％のＳｒを含み残りはＳ
ｉ とＡＩであり、また例えばＣａ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｍｇ
及びＺｒを追加成分として含有する。

この発明に用いるＳｒ珪化物の好ましいのは、市場の一
般５ｒ−８ｉ合金で、３７−４７重量％のＳｒと４２−
５２％のＳｉを含有する。

力へる母合金は、ＳｒとＳｉとＡＩより成り、ＳｒとＳ
ｉは３−１７重量％（好ましくは７−１２％）、Ｓｉが
４−２８％（好ましくは１ｌ−１７）であって、残りが
アルミである。

′残りアルミＮというのは他の成分も含むことを意味す
る。

これらにはＣａＦｅ ｓ Ｂａ ｓ Ｍｇ及びＺｒ等が
あり、ブ般にＳｒ珪化物から母合金に混入するものであ
る。

ゝ最小量なる語は、最終母合金の特性に逆の影響を与え
ない量のことをいう。

例えば、この母合金に重量％０．１乃至１までのカルシ
ウムが存在しうる。

ある場合には、上記範囲のカルシウムがあるため、この
発明の母合金の特性が向上する。

この発明の母合金は、一般純度の溶融アルミに適宜量の
ストロンチウム珪化物を添加して造り、好ましい珪化物
は市場で手に入るＳｒ −８ｌ合金であって、例えば組
成は４２重量％のＳｒと４７％のＳｉ と４％の鉄及び
約１％のカルシウムより成る。

この５ｒ−８ｌ合金を、約１４５０”Ｆ（７８８℃）−
１８００下（９８２℃）の範囲に保たれる溶融アルミに
加え、静かに攪拌して結合させ、捨てられる最小量のス
ラッシュと一緒に本発明の母合金を造る。

アルミベースに加える５ｒ−８ｌ合金量は、３重量％の
ストロンチウムと４％のシリコン及び残りアルミ（上記
不純物をも含む）から１７％のストロンチウムと２８％
のシリコン及び残りアルミの範囲の組成の母合金を生ず
るような量とする。

上記の如く、ストロンチウムとシリコンとアルミニウム
のほかに、この母合金には追加成分が存在するが、この
発明の母合金の所望する粒子精錬性を左右しない種類と
分量のものに過ぎない。

ある場合は、上述のように例えば、カルシウムが５ｒ−
８ｌ合金をへて０．１乃至１％混入する。

本発明の母合金の組成を上記のように限定した理由は以
下のようである。

ストロンチウムは本発明の母合金において最も重要な元
素であり、３重量％が最低含有量である。

ストロンチウム含有量が３重量％未満では、最終のアル
ミニウム合金に必要な構造を与えるのに効果的でない。

また、ストロンチウム含有量は最高１７重量％とする。

ストロンチウム含有量が１７重量％を越えると、ますま
す高価になり、しかも、高価になっただけの十分な付加
的に有利な効果が得られない。

シリコンの組成を４〜２８重量％の範囲に選んだのは、
上に述べたように、市販の５ｒ−８ｌ合金を使用した結
果である。

また、本発明の母合金を溶製する際に、５ｒ−８ｌ合金
を１４５０”Ｆ（７８８℃）〜１８００（９８２℃）下
の溶融アルミニウムに加える理由は以下のとおりである
。

市販ＡＩは約１２２０”Ｆ（約６６０℃）で溶融し、通
常、約１８００′Ｆで出湯（ｔａｐ）される。

１４５０１”温度は、溶融アルミニウム中へのストロン
チウム珪化物の溶解と均一な合金化を確実にするのに十
分な最低合金化温度である。

したがって、１４５０下〜１８００１Ｆは効果的な温度
範囲であり、約１７００″Ｆ〜１８００’Ｆは最良の結
果を得るのに好適な温度範囲である。

第１図＆東１０％Ｓｉと９０％ＡＩの旧来の未変換鋳も
の合金の２００倍顕微鏡写真であり、従来のこの合金薬
品構造の好ましくない針状微細結晶組織が明かに認めら
れる。

第２Ａ図は、従来のＳｉ ／ＡＩ （１０／ ９０）鋳
もの合金の同様２００倍写真で、この合金は、Ｓｒ成分
を０．０１重量％の最終合金にする従来技術で一般に用
いる１５％Ｓｒ／８５％ＡＩ母合金で変換されている。

この合金の変更共晶構造の所望の微細結晶組織が明かに
分る。

第２Ｂ図は、２人図の変更５ｉ−Ａ１合金の同じ写真で
あって、溶融し一度再凝固している。

粒子変換の１部ロスと第１図に示す望ましくない微細結
晶組織への逆変換が容易に見られる。

第２Ｃ図は、第２Ａ図に示す変換５ｉ−Ａ１合金の同じ
写真であって、２度の溶融と再凝固をしている。

明かに、合金の微細結晶組織が第１図の特性のものに完
全に逆変換している。

第３Ａ図は、１０／９０Ｓｉ −ＡＩ鋳もの合金の同じ
写真で、Ｓｒ成分を重量％０．０１の合金にする後述の
実施例に似たＳｒ含有母合金で変換されている。

第３Ｂ図は、第３Ａ図に示す変換５ｉ−Ａ１合金の同じ
写真で、一度溶融し再凝固している。

図示の如く、かよる再溶融での変換共晶構造のロスは認
められない。

第３Ｃ図は、２回の溶融と再凝固をした第３Ａ図の変換
５ｉ−Ａ１合金の同じ写真であって、か〜る２回くり返
し再溶融してもなお、変換共晶構造のロスが認められな
い。

実施例 この発明の母合金と製法の例として、上記市場の５ｒ−
Ｓｉ合金３０の割合を（重量で）１７５０下の溶融アル
ミ７００割に加える。

５ｒ−Ｓｉ合金はアルミ中に容易に分解し、緩かに攪拌
して均一な混合物を得る。

生ずる５ｒ−ＡＩ−Ｓｉ母合金（９４の割合の回収）の
組成は、９．４重量％のＳｒ、１３．９％のＳｉ及び残
りアルミと上記不純物である。

この母合金に伴って、捨てるべき重量で６の割合のスラ
ッシュを生ずる。

上述説明は、この発明の製品と製法を表わすが、請求範
囲の発明の精神と範囲内での変更があること勿論である
。

【図面の簡単な説明】

各図は、２００倍顕微鏡写真を示し、第１図は未変換１
０％Ｓｉ／９０％ＡＩ鋳もの合金、第２Ａ図は従来の１
０／９０ Ｓｉ ／ＡＩ鋳もの合金、第２Ｂ図と第２Ｃ
図は変換５ｉ−Ａ１合金、第３Ａ図と第３Ｂ図は１０／
９０変換５ｉ−Ａ１合金、第３Ｃ図は２回溶融・再凝固
した第３Ａ図の合金である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ストロンチウム、シリコン及びアルミニウムより成
   り；上記ストロンチウム及びシリコンの分量はストロン
   チウムが３乃至１７重量％の範囲にあり、シリコンが４
   乃至２８重量％の範囲にあり且つ残りがアルミニウムで
   ある：ことを特徴とするストロンチウムの変換量を共晶
   および亜共晶アルミニウム・シリコン鋳もの合金に添加
   するための母合金。 ２３７乃至４７重量％の範囲のストロンチウムと４２乃
   至５２重量％の範囲のシリコンを含有するストロンチウ
   ム・シリコン合金を１４５０（７８８℃）′Ｐ乃至１８
   ００（９８２℃）′Ｐのアルミニウムに添加することよ
   り成り、かつ上記ストロンチウム・シリコン合金は３乃
   至１７重量％のストロンチウムと４乃至２８重量％のシ
   リコン及び残りアルミニウムを含有する母合金に対応す
   る分量を添加することを特徴とする、ストロンチウム変
   換量を共晶および亜共晶アルミニウム・シリコン鋳もの
   合金に添加するための母合金の製法。