JPS5959848A - 液状又は部分的液状金属への不溶性物質添加法 - Google Patents
液状又は部分的液状金属への不溶性物質添加法Info
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- JPS5959848A JPS5959848A JP58155137A JP15513783A JPS5959848A JP S5959848 A JPS5959848 A JP S5959848A JP 58155137 A JP58155137 A JP 58155137A JP 15513783 A JP15513783 A JP 15513783A JP S5959848 A JPS5959848 A JP S5959848A
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- alloys
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
-
- 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
- C22C1/12—Making non-ferrous alloys by processing in a semi-solid state, e.g. holding the alloy in the solid-liquid phase
-
- 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
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
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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
【発明の詳細な説明】
本発明は不溶性物質が分散している金属、特に液状又は
、部分的液状金属への不溶むIミ物rt添加法に関する
。
、部分的液状金属への不溶むIミ物rt添加法に関する
。
不溶性[司体物′目は普通少なくも1部液状の金属に加
えられτえられたIrl化生成物に望む特性が与えられ
る。同様に極M)て大きな摩擦力をうける固化生成物の
寿命を伸ばす定め金属よシも硬い不溶性物質を加えるこ
とがある。しかし不溶Vも物質は−・般に金属に裏って
拒絶され表面に浮゛ぐか底に沈むかいずれかであるので
液状又は部分的液状金属に不溶性物質を約3重月チ以上
加えることは普通困難である。液状又は部分的液状金属
中に不溶性物質を配分させるには一般に激しい長時間の
攪拌が必票である。この配分法は長時間を要しまた金属
への添加は不溶性物質の比較的少チ鵠に限定さ7しる。
えられτえられたIrl化生成物に望む特性が与えられ
る。同様に極M)て大きな摩擦力をうける固化生成物の
寿命を伸ばす定め金属よシも硬い不溶性物質を加えるこ
とがある。しかし不溶Vも物質は−・般に金属に裏って
拒絶され表面に浮゛ぐか底に沈むかいずれかであるので
液状又は部分的液状金属に不溶性物質を約3重月チ以上
加えることは普通困難である。液状又は部分的液状金属
中に不溶性物質を配分させるには一般に激しい長時間の
攪拌が必票である。この配分法は長時間を要しまた金属
への添加は不溶性物質の比較的少チ鵠に限定さ7しる。
少なくも部分的に液状の金属と約30重Mチまでの不溶
性物質が混合できる様な方法が最近開発さ11たのでを
)る、これらの方法は米国特許第3,948,650号
、第3,951.651号および第4474,214号
に記載されている、これらの方法は厳重な温度I!l1
1.IwJ、特殊溶融装置お裏びM殊hv注装置を要す
る。
性物質が混合できる様な方法が最近開発さ11たのでを
)る、これらの方法は米国特許第3,948,650号
、第3,951.651号および第4474,214号
に記載されている、これらの方法は厳重な温度I!l1
1.IwJ、特殊溶融装置お裏びM殊hv注装置を要す
る。
この装置は高価でを)シまたどこでも容易に入手できる
とC」限らない。
とC」限らない。
激しい長時間攪拌を要せず液状又は部分的液状金属中に
不溶性物質を容易に分布させる方法かを)れは望ましい
ことである。
不溶性物質を容易に分布させる方法かを)れは望ましい
ことである。
本発明は、(a、)分前し変質した樹枝晶をもつ第1金
属と第1金属中に少なくも部分的に1.3f’E+して
いる実乃的不溶性粒Xf−多数の組@ゼ物を1)〈υ、 (b)第1金鵬および液状から固体状に冷却すると樹枝
状構造を生成しつる庄2金属の両方のンリダス(、qn
liJrtp )温度よシも高温姉おいでこの複合物ケ
上記第2金属と混合し、かつ(C)混合物を固化し7て
多数の実質的に不溶性ゎL子が少なくも部分的にjIし
ている倒枝晶をもつ金属構造とすること、l:υ成る少
なくも部分的液状金属巾に実質的に不溶性の物Tjを添
加する方法である。
属と第1金属中に少なくも部分的に1.3f’E+して
いる実乃的不溶性粒Xf−多数の組@ゼ物を1)〈υ、 (b)第1金鵬および液状から固体状に冷却すると樹枝
状構造を生成しつる庄2金属の両方のンリダス(、qn
liJrtp )温度よシも高温姉おいでこの複合物ケ
上記第2金属と混合し、かつ(C)混合物を固化し7て
多数の実質的に不溶性ゎL子が少なくも部分的にjIし
ている倒枝晶をもつ金属構造とすること、l:υ成る少
なくも部分的液状金属巾に実質的に不溶性の物Tjを添
加する方法である。
本発明で使う、に摘した金属と不溶性粒子糾合せ物およ
びこの組合せ物、?!!造法は米国’t?#’r第4,
174,214号、第3.936゜298号、第3,9
54,4.55号、第3,902,544号、第3,9
48゜650号および第3,951,651号に記Mi
ljさitている1、第1金pNとし又また@2合金表
しで使用に、適した金属は上記lI?許に記載されてお
シまた、その化学組成に関係なく、液状から攪拌せず生
成させれば樹枝凸構造を生成する金属合金系又は純金属
から生成できるものである。純金属および共溶混合物が
たとえ単一温度で溶融しても、これらが融点において純
金属又は共融混合物液体の一部のみをとかすに十分の熱
をもつ様溶融物への全熱量の出入を調節すれば、これら
シ1:融点において液体一固体平衡状態になシうるので
、本発明の組成物生成にこれらは使用できる。これは本
発明の鋳造法に使われるスラリの溶融熱の完全除去が、
通常使われる西進のザイズにより直ちにはえられないの
でおこる一供給熱エネルギーを例えば迅速攪拌によって
均一化し、周囲の玲環境によって除去することにより好
ましい組成かえられる。代表的な好ましい合金には鉛合
金、マグネシウム合金、亜鉛合金、アルミニウム合金、
銅合金、鉄 合金、ニッケル合金、コバルト合金、があ
る。これらの合金の例には鉛−錫合金、亜鉛−アルミニ
ウム合金、亜鉛−銅合金、マグネシウム−アルミニウム
合金、マグネシウム−アルミニウムー亜鉛合金、マグネ
シラム−亜鉛合金、アルミニウムー銅合金、アルミニウ
ムーけい素合金、アルミニウムー銅−亜鉛−マグネシウ
ム合金、銅−錫ブロンズ、真鍮、アルミニウムブロンズ
、鋼、鋳鉄、工具鋼、スティンレス鋼、超合金およびコ
バルl−−、クロム合金カする。代表的純金属にはマグ
ネシウム、アルミニウム、鉄、銅、鉛、亜鉛、ニッケル
又はコバルトがある。
びこの組合せ物、?!!造法は米国’t?#’r第4,
174,214号、第3.936゜298号、第3,9
54,4.55号、第3,902,544号、第3,9
48゜650号および第3,951,651号に記Mi
ljさitている1、第1金pNとし又また@2合金表
しで使用に、適した金属は上記lI?許に記載されてお
シまた、その化学組成に関係なく、液状から攪拌せず生
成させれば樹枝凸構造を生成する金属合金系又は純金属
から生成できるものである。純金属および共溶混合物が
たとえ単一温度で溶融しても、これらが融点において純
金属又は共融混合物液体の一部のみをとかすに十分の熱
をもつ様溶融物への全熱量の出入を調節すれば、これら
シ1:融点において液体一固体平衡状態になシうるので
、本発明の組成物生成にこれらは使用できる。これは本
発明の鋳造法に使われるスラリの溶融熱の完全除去が、
通常使われる西進のザイズにより直ちにはえられないの
でおこる一供給熱エネルギーを例えば迅速攪拌によって
均一化し、周囲の玲環境によって除去することにより好
ましい組成かえられる。代表的な好ましい合金には鉛合
金、マグネシウム合金、亜鉛合金、アルミニウム合金、
銅合金、鉄 合金、ニッケル合金、コバルト合金、があ
る。これらの合金の例には鉛−錫合金、亜鉛−アルミニ
ウム合金、亜鉛−銅合金、マグネシウム−アルミニウム
合金、マグネシウム−アルミニウムー亜鉛合金、マグネ
シラム−亜鉛合金、アルミニウムー銅合金、アルミニウ
ムーけい素合金、アルミニウムー銅−亜鉛−マグネシウ
ム合金、銅−錫ブロンズ、真鍮、アルミニウムブロンズ
、鋼、鋳鉄、工具鋼、スティンレス鋼、超合金およびコ
バルl−−、クロム合金カする。代表的純金属にはマグ
ネシウム、アルミニウム、鉄、銅、鉛、亜鉛、ニッケル
又はコバルトがある。
本発明の使用に適する実質的に不溶性な粒子は上記特許
にも記載されておしまた金属中に混合された場合固体金
属それ自体に比べて同化生成物の物理的性質を改良する
。適する物質は第1および第2金属のいずれにも実質的
に不溶性であ夛かつ実質的に完全に不溶解でなければな
ら力い。殆んどの用途に適する代表的物質は炭化けい素
の様な金属炭化物、マグネシウムアルミネイト、煙霧シ
リカ、シリカ、チタンスポンジ、グラファイト、砂、ガ
ラス、セラミックス、純金属、金属合金、トリウムオキ
サイドおよびアルミニウムオキサイドの様な金属酸化物
がある。
にも記載されておしまた金属中に混合された場合固体金
属それ自体に比べて同化生成物の物理的性質を改良する
。適する物質は第1および第2金属のいずれにも実質的
に不溶性であ夛かつ実質的に完全に不溶解でなければな
ら力い。殆んどの用途に適する代表的物質は炭化けい素
の様な金属炭化物、マグネシウムアルミネイト、煙霧シ
リカ、シリカ、チタンスポンジ、グラファイト、砂、ガ
ラス、セラミックス、純金属、金属合金、トリウムオキ
サイドおよびアルミニウムオキサイドの様な金属酸化物
がある。
第1金属と不溶性粒子の組成物は第2金属中に不溶性物
質を入れる担体とし°C便用できることが発見されてい
る。第1金属と第2金属双方のソリダス温度以上の温度
で混合物を第2金属と混合すれば混合物中の不溶ulE
物質は容易に第2金属に分布される。
質を入れる担体とし°C便用できることが発見されてい
る。第1金属と第2金属双方のソリダス温度以上の温度
で混合物を第2金属と混合すれば混合物中の不溶ulE
物質は容易に第2金属に分布される。
本発明の実施において、第1金机と不溶性粒子組成物は
前記特許のいずれかの方法に裏って生成される。組成物
は既知量の第1金属中に懸濁している既知量の不溶性物
質を含んでいる。第2金棋と混合する組成物出は容易に
計斜−でき、(1)7i3.終生成物中の望む不溶性物
質濃度、(2)第2金!?4便用叶および(3)第1金
に4と不溶性粒子組成物中の不溶性粒子濃度によるので
ある。組成物は約30重喰チまでの不溶性物Vtを含ん
でいるので、30重開、チ近い不溶性物質を含む生成物
をつくることができる。しかし最も好ましい生成物は不
溶性物質約10市M%以下であり、また不溶性物質約5
重量%以内であるのが普通である。
前記特許のいずれかの方法に裏って生成される。組成物
は既知量の第1金属中に懸濁している既知量の不溶性物
質を含んでいる。第2金棋と混合する組成物出は容易に
計斜−でき、(1)7i3.終生成物中の望む不溶性物
質濃度、(2)第2金!?4便用叶および(3)第1金
に4と不溶性粒子組成物中の不溶性粒子濃度によるので
ある。組成物は約30重喰チまでの不溶性物Vtを含ん
でいるので、30重開、チ近い不溶性物質を含む生成物
をつくることができる。しかし最も好ましい生成物は不
溶性物質約10市M%以下であり、また不溶性物質約5
重量%以内であるのが普通である。
第1金朽と不溶は物質H↓成物は第2金属と各り固体で
先ず接触させられるが、いずれかが又は両方が少なくも
部分的に液体であつ−℃もよい。先ず接触させられた後
第1金属と第2金石のソリダス温度以上の温度において
全部混合され混合物中に不溶性物″P1を分布させる。
先ず接触させられるが、いずれかが又は両方が少なくも
部分的に液体であつ−℃もよい。先ず接触させられた後
第1金属と第2金石のソリダス温度以上の温度において
全部混合され混合物中に不溶性物″P1を分布させる。
かく生成され定湿合物の熱移動と第4金属、第2金属お
よび不溶性物′e(の無秩序運動は混合物をある程度均
質とするに必要な攪拌をさ姐るに十分である。しかし混
合+1.1間を短縮]〜また混合物中−\不溶tel物
y4を分布させるには更に持4押した方がよい。追加1
!2拌Cj、混合機、物理的振動、超音波振動又は(1
ソ、拌によってできる。
よび不溶性物′e(の無秩序運動は混合物をある程度均
質とするに必要な攪拌をさ姐るに十分である。しかし混
合+1.1間を短縮]〜また混合物中−\不溶tel物
y4を分布させるには更に持4押した方がよい。追加1
!2拌Cj、混合機、物理的振動、超音波振動又は(1
ソ、拌によってできる。
この従に実′P1的に不溶性の物質は混合物全体に容易
に分布させられる。しかし不溶性物′丙は取押をつづけ
なければ底に沈降する傾向がある。故に混合物を固化さ
せる時まで攪拌をつづけるとよい。
に分布させられる。しかし不溶性物′丙は取押をつづけ
なければ底に沈降する傾向がある。故に混合物を固化さ
せる時まで攪拌をつづけるとよい。
次いで高圧ダイカスト、低圧ダイカスト、又は砂鋳造の
様な普通の金属処理法に裏って混合物を固化する。この
普通の金属処理法は樹枝状構造をもつ固体全屈を生成す
る型のものである。この方法はこの分野でよく知られて
おり、詳述する必要はないだろう。変質した樹枝状構造
をもつ固体全屈生成に特殊加工法を使う必要はない。
様な普通の金属処理法に裏って混合物を固化する。この
普通の金属処理法は樹枝状構造をもつ固体全屈を生成す
る型のものである。この方法はこの分野でよく知られて
おり、詳述する必要はないだろう。変質した樹枝状構造
をもつ固体全屈生成に特殊加工法を使う必要はない。
金属又は金属合金の加熱混合中の酸化防止のため保護雰
囲気又は塩融剤の様な被覆剤を使用できる。金属酸化防
止手段はこの分野でよく知られており詳述のνしを」、
ないであろう。
囲気又は塩融剤の様な被覆剤を使用できる。金属酸化防
止手段はこの分野でよく知られており詳述のνしを」、
ないであろう。
実施例 1゜
At 9重量%、Zn0.7重量%、A(n、 0.2
重R1%の残りが絢である公称組成をもつマグネシラノ
・合金(第2金属として)200ボンドをガス炉中で加
熱溶融した。溶融金属を保nΦ響囲気中においてマグネ
シウムの酸化を防いだ。保護雰囲気はSF6約0.3係
を含み残りケよCo250チと空気約50チでちった。
重R1%の残りが絢である公称組成をもつマグネシラノ
・合金(第2金属として)200ボンドをガス炉中で加
熱溶融した。溶融金属を保nΦ響囲気中においてマグネ
シウムの酸化を防いだ。保護雰囲気はSF6約0.3係
を含み残りケよCo250チと空気約50チでちった。
金属を6500の温度に加熱した。この温度は第2金属
の液化温度1′−J、十である1、試験中溶融合金温度
(づ、610乃至640℃であった。合金が完全溶融後
これに米国特許第4,174.214号の方法によって
製造した第J金ハと不溶t<E粒子の固化ハを酸物40
ポンドを加えた。組成物は20重搦チのアルミニウムオ
キザイド(実質的不溶1シ]ミ物乃として)と801t
hfチの上記マグネシウム合金組成物(第1金川として
)J:り成り?&t;iシた樹枝晶をもっていた。
の液化温度1′−J、十である1、試験中溶融合金温度
(づ、610乃至640℃であった。合金が完全溶融後
これに米国特許第4,174.214号の方法によって
製造した第J金ハと不溶t<E粒子の固化ハを酸物40
ポンドを加えた。組成物は20重搦チのアルミニウムオ
キザイド(実質的不溶1シ]ミ物乃として)と801t
hfチの上記マグネシウム合金組成物(第1金川として
)J:り成り?&t;iシた樹枝晶をもっていた。
組成物を力1は、た時第2金楓温度は625℃であった
が2・〜3分で約61.1’Cに下った。?ぜm−を絶
えず加熱し7た。組成物添加10分後混合物の表面に対
1780°角にどりつけ1端に9.6−(38インチ)
直径攪拌羽根をもつシャフトに接続している猶馬力v8
.動を携を012って41v拌をはじめた。電動様速度
を約370γ、rr、mK調節した。3第2金属からの
熱および外部から与えられ良熱は第1金腐(混合物中の
)を溶融し実灼的に不溶性の粒子を開放した。かくて粒
子、第1金属および第2金朽は混合された。えfr′、
鋳造品の分析はAl2O3が鋳造品中に実質的に均一に
分散しており生成物全型11の約3.3チであることを
示した。
が2・〜3分で約61.1’Cに下った。?ぜm−を絶
えず加熱し7た。組成物添加10分後混合物の表面に対
1780°角にどりつけ1端に9.6−(38インチ)
直径攪拌羽根をもつシャフトに接続している猶馬力v8
.動を携を012って41v拌をはじめた。電動様速度
を約370γ、rr、mK調節した。3第2金属からの
熱および外部から与えられ良熱は第1金腐(混合物中の
)を溶融し実灼的に不溶性の粒子を開放した。かくて粒
子、第1金属および第2金朽は混合された。えfr′、
鋳造品の分析はAl2O3が鋳造品中に実質的に均一に
分散しており生成物全型11の約3.3チであることを
示した。
実施例 2゜
実施例1のマグネシウム合金(第2金属)124ボンド
を電気抵抗炉で溶融した。溶融金属を保護雰囲気中にお
いた。雰囲気はSF6約0.3%と残りは空気約50係
とCO2約50チより成るものであった。第2金属が6
60℃となった11、Yこれに米国特許第4,174,
214号に記載の方法によりつくった第1金属と不溶性
物V(組成物10ボンドを加えた。この組成物は20重
量2%の米国標準320メツシユ、アルミニウムオキャ
イド(アルファーA1203)と80重量%の上記変7
11I=た樹枝晶をもつマグネシウム合金より成る組成
をもっていた。
を電気抵抗炉で溶融した。溶融金属を保護雰囲気中にお
いた。雰囲気はSF6約0.3%と残りは空気約50係
とCO2約50チより成るものであった。第2金属が6
60℃となった11、Yこれに米国特許第4,174,
214号に記載の方法によりつくった第1金属と不溶性
物V(組成物10ボンドを加えた。この組成物は20重
量2%の米国標準320メツシユ、アルミニウムオキャ
イド(アルファーA1203)と80重量%の上記変7
11I=た樹枝晶をもつマグネシウム合金より成る組成
をもっていた。
組成物添加10分径実施例1に記載のとおυの胤拌源に
より117.拌をt」、じめた。電動機速度は約350
77++n とし友。1■拌20分後混合物温度約6
50℃において標準マグネシラムダ・fカスト法によυ
272メートル屯冷室ターイカスト磯上試験バネルダ・
f中で混合物をダ・fカストした。鋳造は約3時間にわ
たフ続けた。えた鋳造品分析はAl2O3が鋳造品全体
にわたり実7ノ1的に均一分散(〜でおり生成物全型[
!;の約1.4チであることを示した。
より117.拌をt」、じめた。電動機速度は約350
77++n とし友。1■拌20分後混合物温度約6
50℃において標準マグネシラムダ・fカスト法によυ
272メートル屯冷室ターイカスト磯上試験バネルダ・
f中で混合物をダ・fカストした。鋳造は約3時間にわ
たフ続けた。えた鋳造品分析はAl2O3が鋳造品全体
にわたり実7ノ1的に均一分散(〜でおり生成物全型[
!;の約1.4チであることを示した。
特許出願人 ザ ダウ ケミカル カンパニー代理人
弁理士 用油 良治
弁理士 用油 良治
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(rz) 分離し変質した樹枝晶をもつ第1金属
と第1金属中に少なくも部分的に懸濁している多数の実
質的不溶性粒子との組合せ物を生成し、 (b)第1金属と液状から固体状に冷却すると樹枝状構
造を生成できる第2金属の両方のソリダス温度よシも高
温において上記複合物を上記第2金属と混合しかつ(C
) この混合物を固化して構造イに少なくも部分的に
懸濁している実質的不溶性物質を多数もつ樹枝高含有金
属構造とすることを91Mとする少なくも部分的液状金
属中への実質的不溶性物質の添加法。 2、第1金属と第2金属が実質的に同じ化学組成をもつ
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、第1金属と第2金属が実質的に異なる組成をもつ特
許請求の範囲第1項に記載の方法。 4、混合物が鋳造中に固化される特許請求の範囲第1項
に記載の方法。 5、@1金属と第2金菖が各々独立にマグネシウム、ア
ルミニウム、銅、鉄、鉛、亜鉛、ニッケル、コバルトお
よびそれらの合金よ勺成る群から選ばれた金属である特
許請求の範囲第1項に記載の方法。 6、第1金属と第2金属が各々独立にマグネシウム、ア
ルミニウム又はその合金ニジ族る群から選ばれたもので
ある特許請求の範囲第1項に記載の方法。 7、実質的不溶性物質がグラファイト、金属炭化物、砂
、ガラス、セラミックス、金属酸化物、実Tt的純金桟
および金眞合金ニジ成る群から選はれたものである特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 8.実質的不溶性物質が金属酸化物である特許請求の範
囲第1項に記載の方法。 9、金属酸化物がアルミニウムオギザイドである特許請
求の範囲第8項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/412,349 US4432936A (en) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | Method for adding insoluble material to a liquid or partially liquid metal |
| US412349 | 1982-08-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5959848A true JPS5959848A (ja) | 1984-04-05 |
| JPS6411093B2 JPS6411093B2 (ja) | 1989-02-23 |
Family
ID=23632654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58155137A Granted JPS5959848A (ja) | 1982-08-27 | 1983-08-26 | 液状又は部分的液状金属への不溶性物質添加法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4432936A (ja) |
| EP (1) | EP0104682B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5959848A (ja) |
| KR (1) | KR870002188B1 (ja) |
| AT (1) | ATE17750T1 (ja) |
| AU (1) | AU553898B2 (ja) |
| BR (1) | BR8304732A (ja) |
| CA (1) | CA1207536A (ja) |
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