JPS63255338A - アルミニウム結晶微細化用合金およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を鋳造
するに際して、溶湯中に添加して鋳造品の結晶ｖ＆細化
を図るために使用するへ１−Ｔｉ−８合金およびその製
造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 アルミニウムまたはアルミニウム合金の鋳物や鋳塊を鋳
造するに際して、得られた鋳造品の結晶粒をｙ＆纏化し
、組織が均一で健全なアルミニウムｔ８造品を得るため
にアルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯中にＴｉ、
　Ｂ等の結晶微細化元素を添加することは周知であり、
その目的達成のための添加用合金としてＡｌ−Ｔｉ−８
合金が市販されている。

この結晶ｙ１細化用のＡｌ−Ｔｉ−８合金としてはアル
ミニウムにＴｉを３〜６重重％（以下、単に％という）
の範囲で、またＢを０．５〜１．５％含むものが大部分
であって（Ｔｉ　＋　Ｂ）ｆｉ度が比較的高い範囲にあ
る。また、これら合金は通常７５０〜９００℃の温度範
囲のアルミニウム溶湯中にフッ化チタンアルカリ粉末お
よびホウフッ化、アルカリ粉末を添加し撹拌し、粉末中
のチタン分、ホウ素分を還元して溶湯中に移行させ数分
間保持した後、反応後の副生物であるフッ化アルミニウ
ムアルカリを除去し、凝固、加工することによって作ら
れている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記のような従来方法によるものにおい
ては、アルミニウム溶湯に多量のフラックス（ＡＩ−５
ＸＴｉ−ＩＫＢ合金では溶湯量の３７％、Ａ１３ＸＴｉ
−ＩＸＢ合金でも同２７％）を添加して反応させるので
、該アルミニウム溶湯中でＴｉ−８およびＴｉ−Ａｌ化
合物が粗大に成長し易く、かつこれら化合物は微細化効
果を持たないばかりか、鋳塊に混入して介在物を形成し
、板材、型材等の品質上の問題栃起こす。また上記反応
の副生物であるフッ化アルミニウ１１アルカリも、多量
のフラックス添加に比例して発生（ＡＩ−５ＸＴｉ−１
χＢ合金では製品１ｋ［に対し３３％、　Ａ１３ＸＴｉ
−ＩＫＢ合金でも同２２％）シ、コの除去が完全でない
ため、これら浮遊滓がそのまま微細化合金に混入し、鋳
塊の非金属介在物となり、充分な介在物の分離を為し難
く、適切な清浄度を得ることが容易でないため、アルミ
ニウム製品の精密加工化、アルミニウム箔の薄肉化に伴
い、品質上の問題を発生している。

例えば市販の結晶ｖＩｉ細化用合金では、最低でも０．
０８％、多い場合は０．１５〜０．２０％のアルカリ金
属およびアルカリ土金属が存在するため、第１図に９．
５ｍｍφロッドの微細化合金中のアルカリ金属濃度と介
在物との関係を示したように、アルカリ金属の濃度の増
加とともに介在物の含有量が指数間数的に増加する。

く問題点を解決するための手段および作用〉発明者らは
、粗大なＴｉ−Ｂ、Ｔｉ−Ａｌ化合物の偏析やフッ化ア
ルミニウ１１アルカリ等の有害な介在物を殆ど含まず、
かつ有効な微細化能を持つＡｌ−Ｔｉ−８合金を得る方
法について合金組成および製造方法について研究を重ね
、本発明を完成するに到った。

本発明に係るアルミニウム結晶微細化用合金は、チタン
１．８〜４．０重量％およびホウ素０．３〜０．６重量
％を含有し、かつアルカリ金属及びアルカリ土金属含量
が合計量で０．０５重量％以下であることを特徴とする
ものであり、かかるアルミニウム結晶微細化用合金は、
アルミニウム溶湯にフッ化チタンアルカリ粉末とホウフ
ッ化アルカリ粉末の各所定量を７００〜７５０℃の範囲
内に維持したアルミニウム溶漫に添加し、副生ずるフッ
化アルミニウ１１アルカリを除去することにより製造さ
れる。

即ち、合金組成の改良により、該アルミニウＪ１結晶微
細化用合金中に混在する介在物量を減少させるとともに
、該合金の製造条件を選定することにより、有効な結晶
Ｖ＆細化能を保持させることができたものである。

本発明合金は、Ｔｉ１．８〜４．０％（好ましくは２．
０〜２．２％）　、Ｂ　Ｏ，３〜０．６％（好ましくは
０．４〜０．５％）を含有し、かつに、　Ｎａ、　Ｃａ
等のアルカリ金属及びアルカリ土金属含量が合計量で０
．０５％以下であるアルミニウＪ１結晶微細化用合金で
あり、Ｔｉ及びＢが前記組成を超えると粗大なＴｉ−Ｂ
、　Ｔｉ−Ａｌ化合物の偏析やフッ化アルミニウムアル
カリ等の有害な介在物が結晶ｖ＆細化用合金中に混入し
、また、ＴｉおよびＢが前記組成未満ではアルミニウム
、結晶微細化効果が悪くなる。

次に、前記合金溶製温度が７００℃より低いと溶湯の流
動性が悪くなって鋳造できなくなり、７５０℃を超える
と粗大なＴｉ−８およびＴｉ−Ａｌ化合物の成長により
結晶微細化効果が低下する。

〈実施例〉 本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

実施例　１ 結晶微細化用Ａｌ−Ｔｉ−８合金の合金組成の異なるも
のを作製し、その特性を調べた。

７８０℃のアルミニウム溶湯に３３％カリを含むフッ化
チタンカリ粉末を１ｋｇと、３１％カリを含むホウフッ
化カリ粉末を０．４４ｋｇ添加反応させ、Ａ１−２χＴ
ｉ−０，４χＢ合金をｌｏｋｇｉｌ造し、副生物のフッ
化アルミニウムアルカリを除去したのち、３０關φ丸棒
に鋳造した。これを圧延により９．５ｍｍφのロッドと
した。

比較例　１〜３ フッ化チタンカリ粉末とホウフッ化カリ粉末の添加ｍ　
をＷ、ｔ　て、Ａｌ−５＄Ｔｉ−ＩＸＢ、　Ａｌ−３＄
Ｔｉ−０，６＄Ｂ。

Ａｌ−ｌＸＴｉ−０，１χＢの各合金を作り、実施例と
同様にして試験用ロッドを作製した。

実施例、比較例の各ロッドについて、介在物。

ミクロ組織および結晶微細化能を調べた。

１、介在物の評価は、９．５ｍｍφロッドの破面に現わ
れた介在物を目視で数え、 ２個以下：Ａ。

３〜２０個二Ｂ２ ２１［ｉ１以上：Ｃとランク付けした。

２、ミクロ組織の評価は、９．５１φロッド断面を研磨
して、１００倍の顕微鏡で全視野を観察し、Ｔｉ−Ｂ１
ｇ析とフッ化アルミニウ１１アルカリの数を数え、 全視野に組織の異常なし：１級。

２ケ所以内の異常組織＝　２級。

３ケ所以上の以上組織：　３級　とした。

３、結晶粒度は７４０℃の、９９．７％のアルミニウム
溶湯に２に８／ｌの微細化用合金を投入し、２分後の結
晶粒度を測定した。

これらの結果を次の第１表に示す。

以下余白 第１表の結果より、本発明合金は微細化能もほぼ満足で
き、かつ介在物を殆ど含まないクリーンな結晶微細化用
合金であることが判る。

実施例　２ 実施例１のＡｌ−２＄Ｔｉ−０，４χＢの合金組成とし
、製造時の反応温度を７３０℃として、実施例１に準じ
た操作を行ない９．５Ｉφのロッドを作製した。

比較例　４，５ 実施例１の合金組成で反応温度を各７８０℃。

８５０℃として、９．５１φロツドを作製した。

比較例　６〜８ 比較例１の合金組成で反応温度を各７３０℃。

７８０℃、８５０℃として、９．５ｍｎ＋ロッドを作製
した。

これらの各ロッドについて、介在物、及びｍＷ化能を測
定した。その結果を第２表に示す。

以下余白 第２表から判るように、本発明実施例のＡ１−２ＸＴｉ
−０，４！Ｂ合金は高濃度（７）ＡＩ−５＄Ｔｉ−ＩＫ
Ｂ合金ニ比へ介在物が少なく、かつ製造方法に関しては
反応温度を７３０℃と低くすることによって、結晶微細
化能にも優れ、これを用いてスラブやビレットの微細化
を行なうことにより、高品位の板材や型材を製造するこ
とができる。

なお、本発明の合金組成及び製造方法による結晶微細化
用合金は即効性と持続性を有するので、従来多く行われ
て来た炉中添加用ワツフル形状にも、また最近添加歩留
の向上や炉内の汚染防止上の観点から、炉から溶湯を取
り出す樋の途中での添加用のロッド形状にも製造して使
用することができる。

〈発明の効果〉 本発明の合金組成および製造方法により、有害な介在物
を殆ど含まずかつ有効な結晶微細化能を有する結晶微細
化用合金が得られるので、印刷板。

アルマイト板及び箔地等で代表されるような製品の薄肉
化および表面の加工精度が要求される用途に適しており
、工業的にその効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は結晶微細化用合金中のアルカリ金属濃度と介在
物数との関係を示した図面である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、チタン１．８〜４．０重量％およびホウ素０．３〜
   ０．６重量％を含有し、かつアルカリ金属及びアルカリ
   土金属含量が合計量で０．０５重量％以下であることを
   特徴とするアルミニウム結晶微細化用合金。 ２、チタン１．８〜４．０重量％およびホウ素０．３〜
   ０．６重量％を含有し、かつアルカリ金属及びアルカリ
   土金属含量が合計量で０．０５重量％以下であるアルミ
   ニウム結晶微細化用合金の製造方法において、アルミニ
   ウム溶湯にフッ化チタンアルカリ粉末とホウフッ化アル
   カリ粉末の各所定量を７００〜７５０℃の範囲内に維持
   したアルミニウム溶湯に添加し、副生するフッ化アルミ
   ニウムアルカリを除去することを特徴とするアルミニウ
   ム結晶微細化用合金の製造方法。