JPS6151616B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6151616B2 JPS6151616B2 JP6030982A JP6030982A JPS6151616B2 JP S6151616 B2 JPS6151616 B2 JP S6151616B2 JP 6030982 A JP6030982 A JP 6030982A JP 6030982 A JP6030982 A JP 6030982A JP S6151616 B2 JPS6151616 B2 JP S6151616B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- alloys
- mentioned
- metal
- aluminum fluoride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はAl−Cu−Si−Mg系合金を製造する過
程で混入するCaを除去し、健全なる鋳造体を製
造できる上記合金の製造法に関するものである。
程で混入するCaを除去し、健全なる鋳造体を製
造できる上記合金の製造法に関するものである。
熱機関、電気機関等のピストン、プーリ、軸受
およびシリンダブロツク等の部品は強度、耐熱
性、耐摩耗性がありしかも熱膨張係数が小さく、
圧力漏れがなく、加工表面の精度のよいこと等が
要求されている。これらの部品の素材合金として
はAl−Cu−Si−Mg系合金が使用され、増々その
使用量が多くなつている。このようなAl−Cu−
Si−Mg系合金は通常Cu0.5〜5.0％（以下重量％
を表わす。）、Si6〜20％、Mg0.3〜4.0％、を含有
し、さらに必要に応じて、上記の合金および該合
金によつて製造された鋳造体の諸性質を向上させ
るために種々の元素たとえばNi、Mn等を若干量
添加配合されているものである。JIS8種鋳物用ア
ルミニウム合金は上記したAl−Cu−Si−Mg系合
金の代表的なもので、上記した部品の製造に多く
使用されている。
およびシリンダブロツク等の部品は強度、耐熱
性、耐摩耗性がありしかも熱膨張係数が小さく、
圧力漏れがなく、加工表面の精度のよいこと等が
要求されている。これらの部品の素材合金として
はAl−Cu−Si−Mg系合金が使用され、増々その
使用量が多くなつている。このようなAl−Cu−
Si−Mg系合金は通常Cu0.5〜5.0％（以下重量％
を表わす。）、Si6〜20％、Mg0.3〜4.0％、を含有
し、さらに必要に応じて、上記の合金および該合
金によつて製造された鋳造体の諸性質を向上させ
るために種々の元素たとえばNi、Mn等を若干量
添加配合されているものである。JIS8種鋳物用ア
ルミニウム合金は上記したAl−Cu−Si−Mg系合
金の代表的なもので、上記した部品の製造に多く
使用されている。
上記したAl−Cu−Si−Mg系合金の各元素は溶
製原材料としてこれらの元素の金属単体もしくは
母合金のかたちで溶解添加し調整されているが、
該合金はこれらの元素の他にも上記の合金を製造
する過程で、上記の原材料および治工具等より混
入するCa、Fe等の不純物元素を含有する。従来
よりこれらの不純物元素がどのように鋳造体に影
響するか研究されており、特にCaの影響は種々
明らかにされている。例えばAl−Cu−Si−Mg系
合金の初晶Siを微細化するためにＰを添加した場
合は、このＰは合金中に存在するCaと反応して
所望の安定した微細化効果が得れず耐摩耗性等の
機械的特性を低下させてしまうこと、またCaは
鋳巣の形態に影響し、鋳造体全体に鋳巣を分散し
て該鋳造体を加工した際に切削面に鋳巣が露出し
平滑面が得れず、また分散した鋳巣が鋳造体内部
で連絡し合つているような場合には圧力漏れとい
う現象となつて現われること等が知られている。
製原材料としてこれらの元素の金属単体もしくは
母合金のかたちで溶解添加し調整されているが、
該合金はこれらの元素の他にも上記の合金を製造
する過程で、上記の原材料および治工具等より混
入するCa、Fe等の不純物元素を含有する。従来
よりこれらの不純物元素がどのように鋳造体に影
響するか研究されており、特にCaの影響は種々
明らかにされている。例えばAl−Cu−Si−Mg系
合金の初晶Siを微細化するためにＰを添加した場
合は、このＰは合金中に存在するCaと反応して
所望の安定した微細化効果が得れず耐摩耗性等の
機械的特性を低下させてしまうこと、またCaは
鋳巣の形態に影響し、鋳造体全体に鋳巣を分散し
て該鋳造体を加工した際に切削面に鋳巣が露出し
平滑面が得れず、また分散した鋳巣が鋳造体内部
で連絡し合つているような場合には圧力漏れとい
う現象となつて現われること等が知られている。
従つて当該Al−Cu−Si−Mg系合金のCa含有量
は可及的少量であることが好ましいが、通常一般
には15〜20ppm以下を目安として製造されてい
る。
は可及的少量であることが好ましいが、通常一般
には15〜20ppm以下を目安として製造されてい
る。
上記した如くAl−Cu−Si−Mg系合金で製造さ
れた鋳造体に少量で影響の顕著なCaは、主に合
金元素の一つであるSiの溶製原料となる金属Siよ
り混入するものであつて、このためにこの金属Si
は金属Siの製造工程で種々脱Ca処理されている
が完全除去がむづかしく相当量のCaを含んでい
る。従つてこの金属Si中の未除去Caは上記の合
金の溶製過程で除去するのが好ましく、そのため
今までは当該合金の溶製に使用する原材料たとえ
ば金属Al、銅母合金、金属Si、およびスクラツプ
等をたとえば溶解炉等の炉に装入し、原材料を溶
解した後溶湯中に塩素ガスを吹き込んで溶湯中の
Caを除去し、しかる後溶湯中に金属Mgまたは
Mg母合金の如きMg原材料を添加溶解し、除滓等
の各種附随作業を施して所望するCa含有量の低
い上記の合金を溶製してきた。しかしながら上述
した従来方法は脱Ca処理に塩素ガスを使用する
ため機器に腐食を生じ、機器の保全に多大の努力
を払う必要があつた。また環境公害対策上塩素ガ
スを使用することができず、それ故上記の低Ca
合金の入手に支障をきたす場合も生じ、新規な脱
Ca方法を採用した新しいAl−Cu−Si−Mg系合金
の製造法の開発が強く要望されている。
れた鋳造体に少量で影響の顕著なCaは、主に合
金元素の一つであるSiの溶製原料となる金属Siよ
り混入するものであつて、このためにこの金属Si
は金属Siの製造工程で種々脱Ca処理されている
が完全除去がむづかしく相当量のCaを含んでい
る。従つてこの金属Si中の未除去Caは上記の合
金の溶製過程で除去するのが好ましく、そのため
今までは当該合金の溶製に使用する原材料たとえ
ば金属Al、銅母合金、金属Si、およびスクラツプ
等をたとえば溶解炉等の炉に装入し、原材料を溶
解した後溶湯中に塩素ガスを吹き込んで溶湯中の
Caを除去し、しかる後溶湯中に金属Mgまたは
Mg母合金の如きMg原材料を添加溶解し、除滓等
の各種附随作業を施して所望するCa含有量の低
い上記の合金を溶製してきた。しかしながら上述
した従来方法は脱Ca処理に塩素ガスを使用する
ため機器に腐食を生じ、機器の保全に多大の努力
を払う必要があつた。また環境公害対策上塩素ガ
スを使用することができず、それ故上記の低Ca
合金の入手に支障をきたす場合も生じ、新規な脱
Ca方法を採用した新しいAl−Cu−Si−Mg系合金
の製造法の開発が強く要望されている。
発明者は上記した実情に対応すべく種々検討し
た結果、弗化アルミニウムカリウムに脱Ca能の
あることを見出し、Al−Cu−Si−Mg系合金の有
効なCaの除去法を開発し、当該合金の効果的な
製造法を完成した。
た結果、弗化アルミニウムカリウムに脱Ca能の
あることを見出し、Al−Cu−Si−Mg系合金の有
効なCaの除去法を開発し、当該合金の効果的な
製造法を完成した。
すなわち本発明は、Al−Cu−Si−Mg系合金を
溶製するにあたり使用する上記元素を含む溶製原
材料の溶湯に弗化アルミニウムカリウムもしくは
弗化アルミニウムカリウムと弗化アルミニウムと
を反応させ、上記溶湯中のCa含有量を低減し
て、低Ca含有量のAl−Cu−Si−Mg系合金を製造
するものである。
溶製するにあたり使用する上記元素を含む溶製原
材料の溶湯に弗化アルミニウムカリウムもしくは
弗化アルミニウムカリウムと弗化アルミニウムと
を反応させ、上記溶湯中のCa含有量を低減し
て、低Ca含有量のAl−Cu−Si−Mg系合金を製造
するものである。
本発明の方法で製造されるAl−Cu−Si−Mg系
合金の元素は先にも説明したようにCu0.5〜5.0
％、Si6〜20％、Mg0.3〜4.0％、を必須に含有す
るもので、さらに必要に応じてNi、Mn等の任意
元素を例えばNi0.3〜3.0％、Mn0.1〜1.5％、含有
したものである。
合金の元素は先にも説明したようにCu0.5〜5.0
％、Si6〜20％、Mg0.3〜4.0％、を必須に含有す
るもので、さらに必要に応じてNi、Mn等の任意
元素を例えばNi0.3〜3.0％、Mn0.1〜1.5％、含有
したものである。
上記組成の合金を溶製する際に使用する溶製原
材料たとえば金属Al、銅母合金、金属Siおよびス
クラツプ等をたとえば溶解炉等の炉に装入し、該
原材料を溶解した後該溶湯中にフオスクオライザ
ー等によつて脱Ca用溶剤として弗化アルミニウ
ムカリウムまたは弗化アルミニウムカリウムと弗
化アルミニウムとを添加し、撹拌するとこれらの
溶剤は溶湯中のCaと選択的に反応して高溶融点
の弗化カルシウムを形成し、該溶湯中のCaを滓
として該溶湯より分離除去するものであつて、し
かる後該溶湯中へ金属MgまたはMg母合金の如き
Mg原材料を添加溶解して合金組成を調整する
と、塩素ガス処理を要さない低Ca含有量のAl−
Cu−Si−Mg系合金を溶製することができる。上
記の脱Ca用溶剤の添加温度は炉内の原材料が溶
解している温度であればいかような温度でもよい
が、通常は750℃〜850℃であり、その最高温度は
経済上の点から930℃程度である。また上述の如
く添加した脱Ca用溶剤は当該合金溶湯面上を覆
い、Alおよび合金元素の酸化損失を減少する。
特にMg原材料の添加溶解は上記の溶剤の添加前
にすることもできるが、Mgの歩留が多少悪くな
るので、上述の如く当該溶剤の添加後、しかも脱
Ca処理後の浮滓を除去した後に行う方が好まし
い。また上記の脱Ca用溶剤を添加する時期は、
所要の原材料のうちCa含有量の高い原材料を溶
解して、Ca濃度の高い合金溶湯で行うと、効率
よくCaを除去できて好ましい。
材料たとえば金属Al、銅母合金、金属Siおよびス
クラツプ等をたとえば溶解炉等の炉に装入し、該
原材料を溶解した後該溶湯中にフオスクオライザ
ー等によつて脱Ca用溶剤として弗化アルミニウ
ムカリウムまたは弗化アルミニウムカリウムと弗
化アルミニウムとを添加し、撹拌するとこれらの
溶剤は溶湯中のCaと選択的に反応して高溶融点
の弗化カルシウムを形成し、該溶湯中のCaを滓
として該溶湯より分離除去するものであつて、し
かる後該溶湯中へ金属MgまたはMg母合金の如き
Mg原材料を添加溶解して合金組成を調整する
と、塩素ガス処理を要さない低Ca含有量のAl−
Cu−Si−Mg系合金を溶製することができる。上
記の脱Ca用溶剤の添加温度は炉内の原材料が溶
解している温度であればいかような温度でもよい
が、通常は750℃〜850℃であり、その最高温度は
経済上の点から930℃程度である。また上述の如
く添加した脱Ca用溶剤は当該合金溶湯面上を覆
い、Alおよび合金元素の酸化損失を減少する。
特にMg原材料の添加溶解は上記の溶剤の添加前
にすることもできるが、Mgの歩留が多少悪くな
るので、上述の如く当該溶剤の添加後、しかも脱
Ca処理後の浮滓を除去した後に行う方が好まし
い。また上記の脱Ca用溶剤を添加する時期は、
所要の原材料のうちCa含有量の高い原材料を溶
解して、Ca濃度の高い合金溶湯で行うと、効率
よくCaを除去できて好ましい。
ここで弗化アルミニウムカリウムと共に弗化ア
ルミニウムを添加すると弗化アルミニウムカリウ
ム単味の場合に較らべて溶湯中のCaを効率よく
分離除去できるからであるが、これは弗化アルミ
ニウムが脱Ca反応に際して弗化アルミニウムカ
リウムおよび反応生成物に作用し、これらの一部
を溶湯中のCaと反応しやすい化合物に変成させ
るためと思われる。
ルミニウムを添加すると弗化アルミニウムカリウ
ム単味の場合に較らべて溶湯中のCaを効率よく
分離除去できるからであるが、これは弗化アルミ
ニウムが脱Ca反応に際して弗化アルミニウムカ
リウムおよび反応生成物に作用し、これらの一部
を溶湯中のCaと反応しやすい化合物に変成させ
るためと思われる。
以上述べたように本発明方法は塩素ガスを使用
せずにCa含有量の低いAl−Cu−Si−Mg系合金を
製造することができるとともに、安定して該合金
を供給することができ、しかも塩素ガスによる機
器の腐食も防止できて優れた効果を有する発明で
あると言える。
せずにCa含有量の低いAl−Cu−Si−Mg系合金を
製造することができるとともに、安定して該合金
を供給することができ、しかも塩素ガスによる機
器の腐食も防止できて優れた効果を有する発明で
あると言える。
実施例 １
溶解炉内へ金属Si3.6t装入し、その上に金属
Cu270Kg、金属Ni750Kg、Alインゴツト25tを投入
し、しかる後バーナを点火してこれら溶製原材料
を溶解し、780℃に保持した。Caの含有量を測定
したところ65ppmであつた。次に脱Ca用溶剤と
して弗化アルミニウムカリウム（重量比で
KAlF4：K3AlF6＝４：１、K2AlF5微量）300Kg
を溶湯上に投入した後撹拌し、上記の溶剤投入後
15分、30分、60分経過後にCa含有量を測定し
た。尚各々の測定前に脱Ca反応を促進させるた
めに撹拌した。その結果は15分後33ppm、30分
後25ppm、60分後20ppmであつた。しかる後金
属Mg405Kgを添加し溶解してJIS8種鋳物用アルミ
ニウム合金を製造した。合金組成はCu0.9％、
Si12％、Mg1.3％、Ni2.5％、Ca20ppmであり、
Ca含有量の十分低い合金を製造することができ
た。
Cu270Kg、金属Ni750Kg、Alインゴツト25tを投入
し、しかる後バーナを点火してこれら溶製原材料
を溶解し、780℃に保持した。Caの含有量を測定
したところ65ppmであつた。次に脱Ca用溶剤と
して弗化アルミニウムカリウム（重量比で
KAlF4：K3AlF6＝４：１、K2AlF5微量）300Kg
を溶湯上に投入した後撹拌し、上記の溶剤投入後
15分、30分、60分経過後にCa含有量を測定し
た。尚各々の測定前に脱Ca反応を促進させるた
めに撹拌した。その結果は15分後33ppm、30分
後25ppm、60分後20ppmであつた。しかる後金
属Mg405Kgを添加し溶解してJIS8種鋳物用アルミ
ニウム合金を製造した。合金組成はCu0.9％、
Si12％、Mg1.3％、Ni2.5％、Ca20ppmであり、
Ca含有量の十分低い合金を製造することができ
た。
また上記した実施例１の他の態様として上記の
実施例１に使用した溶剤240Kgに弗化アルミニウ
ム60Kgを混合した溶剤を使用して上記した実施例
と同様の条件で上記の合金を製造したところ、溶
製原材料の溶解時のCa含有量が70ppm、溶剤投
入15分後28ppm、30分後21ppm、60分後15ppm
であり、弗化アルミニウムカリウムに弗化アルミ
ニウムを混ぜた場合は脱Ca効果の大きいことが
判る。
実施例１に使用した溶剤240Kgに弗化アルミニウ
ム60Kgを混合した溶剤を使用して上記した実施例
と同様の条件で上記の合金を製造したところ、溶
製原材料の溶解時のCa含有量が70ppm、溶剤投
入15分後28ppm、30分後21ppm、60分後15ppm
であり、弗化アルミニウムカリウムに弗化アルミ
ニウムを混ぜた場合は脱Ca効果の大きいことが
判る。
Claims (1)
- １ 必須元素として、Cu0.5〜5.0％、Si6〜20
％、Mg0.3〜4.0％を含み、任意元素としてNiま
たは／およびMnを含有するAl−Cu−Si−Mg系
合金を溶製するにあたり、少なくとも一種以上の
上記の元素を含むAl溶湯に弗化アルミニウムカ
リウムもしくは弗化アルミニウムカリウムと弗化
アルミニウムとを反応させて、上記溶湯中のCa
含有量を低減することを特徴とするAl−Cu−Si
−Mg系合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030982A JPS58177425A (ja) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030982A JPS58177425A (ja) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58177425A JPS58177425A (ja) | 1983-10-18 |
| JPS6151616B2 true JPS6151616B2 (ja) | 1986-11-10 |
Family
ID=13138429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6030982A Granted JPS58177425A (ja) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58177425A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126744A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-06 | Honda Motor Co Ltd | 耐摩耗性アルミニウム合金 |
| JPS621839A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-07 | Sky Alum Co Ltd | 耐摩耗性アルミニウム合金圧延板およびその製造方法 |
| JPH01180938A (ja) * | 1988-01-12 | 1989-07-18 | Ryobi Ltd | 耐摩耗性アルミニウム合金 |
| JP2703840B2 (ja) * | 1991-07-22 | 1998-01-26 | 東洋アルミニウム 株式会社 | 高強度の過共晶Ａ１―Ｓｉ系粉末冶金合金 |
| CN113584334A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-02 | 江苏库纳实业有限公司 | 一种汽车用铝合金型材的生产工艺 |
-
1982
- 1982-04-13 JP JP6030982A patent/JPS58177425A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58177425A (ja) | 1983-10-18 |
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