JPH02500600A - アルミニウム合金を精錬する方法 - 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】 アルミニウム合金を精錬する方法 技術の分野 本発明は、非鉄冶金に関し、特に鉄、チタン及びジルコニウム不純物を除去して アルミニウム合金を精錬する方法に関する。

これらの不純物は、出発Ｈ料からアルミニウム合金に移り、その含有量が増える と、該合金の使用特性が損なわれる。（ゲーペーストロガノフ（Ｃ，Ｂ、５ｔｒ ｏ！Ｔａｎｏｖ）　ｒ高強度鋳アルミニウム合金（Ｂｉｇｂ−Ｓｔｒｅｎ＠ｔｈ 　Ｃａ５ｔ　Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ＾ｌ１ｏｙｓ）　Ｊ　、　１９８５年、「メタ ラルギャ（Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｙａ）　Ｊ出版社、モスクワ、】２４〜１３３ 頁）。

精錬されたアルミニウム合金は、それを合金にした後に自動車、トラクター、取 り入れコンバイン（ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ　ｃｏｍｂｉｎｅｓ）の製造において 、エンジンのピストン及びシリンダのヘッド、高圧ポンプの本体等の形づくられ た物品を鋳造するために有用である。

従来の技術 ガラス繊維織物からなる床（ｂｅｄ　）を通して一過によってアルミニウム合金 を精錬する（ｖｅｒｉｎｉｎｇ）方法が技術上よく知られている（アヴ二−クル ドルモフ他＜　Ａ　、　Ｖ　、　Ｋ　ｕｒｄｙｕｍｏｖｅｔａｌ　、　）、「ア ルミニウム溶融物のフラックス処理及び一通（Ｆ　ｌｕｘ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 　ａｎｄ　Ｆ　１ｌｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｕｍｉｎｉｕｍ　Ｍｅｌｔｓ）Ｊ 　、１９８０年、「メタラルギャ（Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｙａ）　Ｊ出版社、モ スクワ、１７２頁）。

この既知の方法は、酸化物のすくわれ（ｓｃａｂｓ）　、炭化物の介在物（１ｎ ｃｌｕｓｉｏｎｓ）を除去することを可能にするが、アルミニウム合金中に融解 させられた有害不純物の鉄、チタン及びジルコニウムを除去することを可能にし ない、更に、公知の方法による不純物の除去は、濾過の際アルミニウム合金の生 産量の減少（１５−２０％だけ）をもたらす。

共晶組成物（ｅｕｔｅｃｔｉｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）のアルミニウムー珪 素合金を精錬して鉄及びチタン不純物を除去する方法が、技術上同様に知られて おり、この方法は、共晶組成物のアルミニウムー珪素合金を金属添加物−クロム 及びマンガンと共に溶融し、このように得られた溶融物を５９０−６６０℃に冷 却し、その冷却された溶融物を上に特定した温度の範囲内で濾過することに存し 、クロム及びマンガンは、クロム対マンガンの質量比が（０，１−２０”）　＋ 　１に等しいとき、それらの総量対鉄及びチタン不純物の総量の質量比が（０， ２−１，１）　：　１に等しいような量で、それぞれ使用される。　（ＰＣＴ／ ５ｔ１８６１０００２３　）　。

上に詳細に述べた方法は、合金からの鉄及びチタンの有効な除去を確保しない（ 合金中の鉄の総量の４２−６０％のみが除去されるにすぎず、チタンは合金中の その量の７０乃至９０％のみが除去されるにすぎない）、更にこの方法は合金の 精錬においてジルコニウム不純物を除去するのには有効ではない。

上に述べた方法が、その他の種類のアルミニウム合金の精錬へのこの方法の適用 が一過の際のアルミニウムの高率の損失（フィルター上の残留物中の）の点から 見て、効果的でないので、共晶組成物のアルミニウムー珪素合金の精錬のために のみ使用され得るにすぎないことは注目すべきである。

上記公知の方法により精錬すると、その−過後アルミニウムー珪素溶融物中の（ 即ちｔ液中の）クロムの残留含有量は０．７質量％に達し、またマンガンの残留 含有量は０．６５質量％に達し、これは合金の鋳造特性及び機械特性を損なう。

発明の開示 本発明の目的は、不純物の鉄、チタン及びジルコニウムをより効果的に除去し、 濾過の際のアルミニウムの損失を減らし、炉液中の金属添加物の残留含有量を減 らし、ＮＭされるべきアルミニウム合金の範囲を広げることを可能にする、不純 物の鉄、チタン及びジルコニウムを除去してアルミニウム合金を精製する方法を 提供することである。

この目的は、アルミニウム合金を金属添加物−クロム及び／又はマンガンと共に 溶融すること、結果として生ずる溶Ｗｉ物を５９０−７００℃の温度に冷却する こと、及び該冷却された溶融物を上に特定した温度範囲内でＰ通することを含む 不純物の鉄、チタン及びジルコニウムを除去してアルミニウム合金を精錬する方 法において、本発明により、モリブデン、タングステン、バナジウムの金属の少 なくとも一つよりなる添加物の存在下に。

前記アルミニウム合金をクロム及び／又はマンガンと共に溶融することが行なわ れ、前記添加物は、前記溶融物の一過の前の前記溶融物における（　Ｍｏ及び／ 又はＷ及び／又はＶ　＋　Ｃｒ及び／又はＭｎ　）：　（Ｆｅ中Ｔｉ４Ｚｒ　） の０．２−２．０に等しい質量比及び（Ｍｏ及び／又はＷ及び／又はＶ）：（Ｃ ｒ及び／又はＭｎ　）の０．０３−１０に等しい質量比を与えるような量で使用 されることによって達成される。

本発明による方法は、不純物の鉄、チタン及びジルコニウムをより効果的に除去 し、（該合金の鉄の含有量から鉄の６８−９１％が除去され、チタンの含有量が らチタンの９０−９５％が除去され、ジルコニウムの含有量からジルコニウムの ９０−９５％が除去される。）、濾過の際のアルミニウムの損失量を７−１６％ だけ減らし、炉液中の金属不純物の残留含有量を減らすこと〈クロムの残留含有 量は０．０２−０．１２質量％であり、マンガンの残留含有量は０．０２−０． ２質量％であり、モリブデンの残留含有量は痕跡乃至０．０４質量％であり、タ ングステンの残留含有量が痕跡乃至０．０５質量％、バナジウムの残留含有量は 痕跡乃至０．０８質量％である）を可能にした。

本発明による方法は、高い利用特性（ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ｅｈａｒａｅ −ｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）　（引張り強さ２００−３５０　ＭＰ＋ｉ、硬度ＨＢ　 ９０−１４０　）を有する高品質の広範囲の鋳物アルミニウム合金（ｆｏｕｎｄ ｒｙ　ａｌｕ−−ｉｎｉｕｅ＋　ａｌｌｏｙｓ）の製造を可能にする。

本発明による方法において、金属添加物として用いられるモリブデン、タングス テン及びバナジウムは、アルミニウム合金を精錬して有害な不純物を除くことに 同等の改良効果を与える。

これらの金属添加物の特性が同様であるので、それらは合体して又は別々に加え られ得る。モリブデン、タングステン及びバナジウムの選択は、ｄ一般の不完全 （１ｎｃｏｓｐｌｅｔｅｎｅｓｓ　）に基づいている。これらの添加物は、高い 受容体能力を有し、且つ永続性のあるクラスター（ｃｌｕｓｔｅｒｓ）を生じさ せ、該クラスターは、有害な不純物を取り入れており、アルミニウム溶融物の濾 過の際フィルター上に沈殿させられる。モリブデン、タングステン及びバナジウ ムの高い融点は、アルミニウム合金を金属添加物と共に溶融する段階においてで すらクラスターの出現に寄与し、ｒ過温度（５９０−７００℃）に溶融物を冷却 するときクラスターの低い溶解度を生じさせる。前記のものは、溶融物の濾過後 の溶融物中の不純物である鉄、チタン及びジルコニウムの残留含有量を有窓に減 少させることを可能にする。

クロム及びマンガンはクラスターの成長及びそれらクラスターの溶解度の減少に 寄与し、またそれらはクラスターの安定性を確実にする。

上に述べたように、０．２−２．０に等しい、溶融物の濾過の前の溶融物におけ る（Ｍｏ及び／又はＷ及び／又はＶ＋Ｃｒ及び／又はＭｎ　）：　（Ｆｅ＋Ｔｉ 十Ｚｒ　）の質量比を与える量で金属添加物が使用される。

０．２未満のこれらの添加物対前記不純物の質量比を与えるような量で金属添加 物を使用することは、この場合クラスター中に有害な不純物の不完全な集合（ａ ｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ　）を生じるので、不得策である。これは、炉液中の有害 な不純物の高い残留含有量を結果し、該残留含有量はアルミニウム合金の鋳造特 性及び使用特性を損なう。

２．０を越える、これらの添加物対前記不純物の質量比を与えるような量で金属 添加物を使用することは、それが溶融物の品質を改良することなく該溶融物のＰ 途中の溶融物の低い生産量を結果し、また、精錬された合金をより高価にするの で、同様に不得策である。

金属添加物は、溶融物の濾過前における該溶融物中の金属添加物の（Ｍｏ及び／ 又はＷ及び／又はＶ）：（Ｃｒ及び／又はＭｎ　）の０．０３−１０に等しい質 量比を確保する量で使用されねばならない。

金属添加物を０．０３未満のそれらの質量比で使用することは、この場合、モリ ブデン、タングステン及びバナジウムが溶融物中のクラスターの形成条件に著し い効果をもたらさず、またそれらの量が、アルミニウム合金からの有害な不純物 の効果的な除去のために充分に高くないので、不得策である。

前記質量比が１０より上へ増加することは、有害な不純物の除去を事実上改善す ることなく、高価な金属（モリブデン、バナジウム）のより大きな消費を結果と して生じる。

アルミニウム溶融物を５９０℃より下の温度に冷却し、且つ５９０℃より下の温 度で冷却した溶融物を一過すると、その濾過の際の溶融物の損失は有意に増大さ れる。

７００℃より上の温度にアルミニウム溶融物を冷却し、また、７００℃より上の 温度で冷却した溶融物を枦遇する場合、アルミニウム合金から有害な不純物を除 去する有効性は低下させられる。　発明を実施するための最良の方法本発明によ り、不純物の鉄、チタン及びジルコニウムを除去してアルミニウム合金を精錬す る方法は次の様に行なわれる。

加熱炉（ｈｅａｔｉｒＩｇｆｕｒｎａｃｅｓ）　（ガス炎型又は誘導型のもの） で、アルミニウムを基礎とし、クロム及び／又はマンガン並びに、モリブデン、 タングステン、バナジウムのような金属の少なくとも一つを含む母合金が溶融さ れる。

次いで前記母合金は、ミキサー又は誘導炉内で撹拌の下にアルミニウム合金と共 に溶融される。！合金は、結果として生ずる溶融物中に、（Ｍｏ及び／又はＷ及 び／又はＶ＋Ｃｒ及び／又はＭｎ　）：　（Ｆｅ＋Ｔｉ＋Ｚｒ　）の０．２−２ ．０に等しい質量比及び（Ｍｏ及び／又はＷ及び／又はＶ）：（Ｃｒ及び／又は Ｍｎ　）の０．０３−１０に等しい質量比を与えるような量で使用される。

更に、本発明による方法は、金属添加物（クロム及び／又はマンガンまた、同様 にモリブデン及び／又はタングステン及び／又はバナジウム）をいかなる母合金 の予備的な調製なしにアルミニウム合金と共に溶融することによって行なわれる 。上記金属添加物は、得られる溶融物において、（Ｍｏ及び／スはＷ及び／又は Ｖ　十Ｃｒ及び／又はＭｎ　）：　（Ｆｅ＋Ｔｉ十Ｚｉ　）の質量比の値及び（ Ｍｏ及び／又はＷ及び／スはＶ　）　：　（Ｃｒ及び／又はＭｎ　）の質量比の 値が上に特定した範囲内であるような量で使用される。

結果として生ずる溶融物は５９０−７００℃の温度迄冷却させられる。溶融物を 冷却すると、有害な不純物（鉄、チタン、ジルコニウム）を含む、規則構造（ｏ ｒｄｅｒｅｄ　５ｔｒｕｅｔｕｒｅ）の半流動体結晶（ｓｅｓｉｆｌｕｉｄ　ｅ ｒｙｓｔａｌｓ）を包含するクラスターカ書容融物中に形成される。

冷却された溶融物は、硬質材料、例えば粒状石英層又はガラス繊維織物よりなる 床を通して５９０−７００℃の温度で一過される。金属添加物（Ｃｒ及び／又は Ｍｎ、並びにＭＯ及び／又はＷ及び／又は■）によってクラスターの中に拘束さ れた有害な不純物（鉄、チタン、ジルコニウム）はフィルター上に沈殿させられ る。有害な不純物が除かれた溶融物（炉液）は金属用収集容器に入る。

本発明による方法は、アルミニウムと珪素の合金、アルミニウムと銅の合金、ア ルミニウムと亜鉛の合金のような種々のアルミニウム合金を、前記合金における 成分間の種々の質量比で、精錬することを可能にする。

必要とされる物品が、ＮＭされたアルミニウム合金から常用の方法によって鋳造 される。

濾過の段階におけるアルミニウム溶融物の生産量、フィルター上の残留物中のア ルミニウム含有量、アルミニウム合金から有害な不純物である鉄、チタン及びジ ルコニウムを除く効率、ｒ液中の金属添加物（クロム、マンガン、モリブデン、 バナジウム）の残留含有量のような、本発明による精錬方法及びＰＣＴ／ＳＯ出 願８６１０００２３号で開示された既知の方法の技術及び経済的なパラメーター は次のように決定される。

−過の段階におけるアルミニウム溶融物の収量は、−過の前のアルミニウム合金 の質量と濾過後のフィルター上のアルミニウム溶融物の残留物の質量の差を一過 前のアルミニウム溶融物の質量で割った商として決定され、パーセントで表わさ れる。

フィルター上の残留物中のアルミニウムの含有量は、フィルター上の残留物の試 料の化学分析又は分光分析によって決定される。

アルミニウム合金から有害な不純物（鉄、チタン、ジルコニウム）を除く効率は 、濾過の前及び後のアルミニウム溶融物中の上に特定した不純物の含有量間の差 と一過の前のアルミニウム溶融物中の上に特定した不純物の含有量で割った商と して決定される。

ろ液中の金属添加物（クロム、マンガン、モリブデン、タングステン、バナジウ ム）の残留含有量は、ｒ液試料の化学分析又は分光分析によって決定される。

本発明のより良い理解のために、次の本発明の実ｊｉ！態様の特別な例が、ここ において以下に挙げられる０本発明による方法の技術的及び経済的パラメーター （Ｐ通の段階におけるアルミニウム溶融物の生産量、フィルター上の残留物にお けるアルミニウムの含有量、アルミニウム合金の精錬の効率）は、例１−１０に 従うその実施において達成されており、これら例を理解する表に挙げられている 。同表には、また、精錬されたアルミニウム合金の機械的強度、硬度及び相対的 伸び（ｒｅｌａｔｉνｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）　（後者のパラメーターは合金 の塑性を示す、）に関するデーターも挙げられている。同表は、また、ＰＣＴ／ Ｓｔｌ出Ｉａ８６７０００２３号において開示された既知の方法の例１１及び１ ２に従うその実施態様において達成された同様な技術的及び経済的パラメーター を示しており、また、精錬されたアルミニウム合金の機械的強度、硬度及び相対 的伸びについてのデータも示している。

例１ 質量％で次の組成、すなわち、珪素−１２，７、鉄−１，２、チタン−０，４、 ジルコニウム−０，２、アルミニウムー残余を有するアルミニウム合金が精錬さ れる。

質量％で次の組成、すなわち、モリブデン−０，８、タングステン−０，２、ク ロム−１，２、マンガン−２，０、アルミニウムー残余よりなる母合金が誘導炉 で溶融させられる。母合金の溶融は９００−１．１００℃の範囲内の温度で行わ れる。

７８０℃の温度の精錬される合金と１．１００℃の温度の母合金がミキサーに入 れられ、その中で撹拌下に融解させられる。結果として生ずる溶融物は、質量％ で次の組成、すなわち、珪素−１１，６、鉄−１，１、チタン−０，３、ジルコ ニウム−０，１５、モリブデン−０，０８、タングステン−０，０２、クロム− ０，１２、マンガン−０，２、アルミニウムー残余を有する。該溶融物における （Ｍｏ＋Ｗ十Ｃｒ＋Ｍｎ　）：　（Ｆｅ十Ｔｉ十Ｚｒ　）の質量比は０．２７で あり、また（　Ｍｏ＋Ｗｏ　）：　（Ｃｒ＋Ｍｎ　）の質量比は０．３１に等し い。

結果として生ずる溶融物は、６００℃の温度に冷却される。溶融物の冷却により 、有害な不純物（鉄、チタン、ジルコニウム）を含むクラスターが前記溶融物中 に成形される。

°６００℃の温度に冷却された溶融物は、この温度で、粒状石英台の床を通して 沢通される。有害な不純物を含むクラスターがフィルター上に沈殿させられる。

精錬されたアルミニウム溶融物（涙液）は金属収集容器に入り、該溶融物は、質 量％で次の組成、すなわち、珪素−１１，１、鉄−０，３、チタン−０，０２、 ジルコニウム−０，０１、クロム−０，０２、マンガン−０，０３、モリブデン 及びタングステン−痕跡、アルミニウムー残余を有する。

例２ 質量％で次の組成、すなわち、珪素−１１，８、鉄−０，８、チタン−０，４、 ジルコニウム−０，２、アルミニウムー残余を有するアルミニウム溶融物が精錬 される。

８２０℃の温度を有する上記組成のアルミニウム合金がミキサー内に置かれ、撹 拌下に金属添加物−モリブデン及びクロムと共に溶融される。このように製造さ れた溶融物は、次の組成、質量％：珪素−１１，８、鉄−０，８、チタン−０， ４、ジルコニウム−０，２、モリブデン−０，０１、クロム−０，３３、アルミ ニウムー残余を有する。溶融物における（　Ｍｏ＋Ｃｒ　）：　（Ｆｅ＋Ｔｉ＋ Ｚｒ　）の質量比は０．２４であり、Ｍｏ：Ｃｒの質量比は０．０３に等しい。

結果として生ずる溶融物は６１０℃の温度に冷却され、この温度でガラス繊維織 物の床を通して７濾過される。

ｒ液は、質量％で次の組成、すなわち、珪素−１１，５、鉄−０，２５、チタン −０，０２、ジルコニウム−０，０１、クロム−０，０２５＝モリブデン−痕跡 、アルミニウムー残余を有する。

例３ 質量％で次の組成、すなわち、珪素−１２，８、鉄−２，２、チタン−０，６、 ジルコニウム−０，２、アルミニウムー残余を有するアルミニウム合金が精錬さ れる。

母合金が誘導炉で予備的に融解される。該母合金は、質量％で次の成分、すなわ ち、モリブデン−０，５、バナジウム−１，５、マンガン−２，０、アルミニウ ムー残余を含んでいる。融解は９５０−１０００℃の温度で行なわれる。　７１ ０℃の温度を有する精錬されるアルミニウム合金及び１０００℃の温度の母合金 がミキサーの中に置かれ、その中で撹拌下に融解される。結果として生ずる溶融 物は、質量％で次の組成、すなわち、珪素−１１，５、鉄−２，０、チタン−０ ，５、ジルコニウム−０，１、モリブデン−０，０５、バナジウム−０，１５、 マンガン−〇、２、アルミニウムー残余を有する。

溶融物における（　Ｍｏ十Ｖ＋Ｍｎ　）：　（Ｆｅ＋Ｔｉ＋Ｚｒ　）の質量比は １に等しく、（Ｍｏ＋Ｖ　）：Ｍｎの質量比は０．１５に等しい。

このように製造された溶！！物は６２０℃の温度に冷却される。

冷却された溶融物は、この温度で枦通され、Ｐ液が得られた。

該炉液は、質量％で次の組成、すなわち、珪素−１１，２、鉄−〇、４、チタン −０，０４、ジルコニウム−０，０１、マンガン−０，０２、モリブデン及びバ ナジウム−痕跡、アルミニウムー残余と有する。

例４ 質量％で次の組成、すなわち、珪素−１２，９、鉄−２，０、チタン−０，８、 ジルコニウム−〇、３、アルミニウムー残余を有するアルミニウム溶融物が精錬 される。

母合金が予備的に製造される。該母合金は、質量％で次の組成、すなわち、モリ ブデン−２，０、タングステン−０，８、バナジウム−２，２、クロム−０，５ 、アルミニウムー残余を含む、該母合金は１１００℃の温度で溶融される。

６７０℃の温度を有する精錬されるアルミニウム台金と１１００℃の温度の母合 金が撹拌下にミキサー内で溶融される。このように製造された溶融物は、質量％ で次の組成、すなわち、珪素−１１，７、鉄−１，８、チタン−０，７、ジルコ ニウム−０，２５、モリブデン−０，２、タングステン−０，０８、バナジウム −０，２２、クロム−０，０５、アルミニウムー残余を有する。溶融物における （　Ｍ。

＋Ｗ＋Ｖ十Ｃｒ　）：　（Ｆｅ＋Ｔｉ＋Ｚｒ　）質量比は０．２であり、（Ｍｏ 十Ｗ＋Ｖ　）：　Ｃｒの質量比は１０に等しい。

結果として生ずる溶融物は、６４５℃の温度に冷却される。冷却された溶融物は 、この温度で？通され、それによって涙液が生産される。該炉液は、質量％で次 の組成、すなわち、珪素−１１，０、鉄−０，１５、チタン−０，０３、ジルコ ニウム−０，０２、モリブデン−０３０４、タングステン−痕跡、バナジウム− ０，０６、クロム−痕跡、アルミニウムー残余を有する。

例５ 質量％で次の組成、すなわち、珪素−２４，９、鉄−１，１、チタノー０．４． ジルコニウム−０，１、アルミニウムー残余を有するアルミニウム合金が精錬さ れる。

同組成を有する８００℃の温度のアルミニウム合金がミキサーの中に置かれ、金 属添加物−タングステン、クロム及びマンガンと共に撹拌下に溶融される。この ように製造された溶融物は・次の組成、質量％：珪素−２４，８、鉄−１，１， チタン−０，４、ジルコニウム−０，１、タングステン−０，４、クロム−０， ２、マンガン−〇・２、アルミニウムー残余を有する。該溶融物における（　Ｗ ＋Ｃｒ＋Ｍｎ　）：　（Ｆｅ＋Ｔｉ＋Ｚｒ　）の質量比は０．５であり、Ｗ　： 　（Ｃｒ十Ｍｎ　）の質量比は１に等しい。

結果として生ずる溶融物は７００℃の温度に冷却される。冷却された溶融物はこ の温度で濾過され、質量％で次の組成、すなわち、珪素−２１，２、鉄−０，２ 、チタン−０，０３、ジルコニウム−０，０１、タングステン−０，０５、クロ ム−０，０８、マンガン−０，０４、アルミニウムー残余を有する炉液を生ずる 。

例６ 質量％で次の組成、すなわち、珪素−７，０、鉄−１，８、チタン−０，２、ジ ルコニウム−０，１、アルミニウムー残余を有するアルミニウム合金がｍｓされ る。

７８０℃の温度を有する上記組成のアルミニウム合金がミキサーの中に置かれて 、金属添加物のタングステン、バナジウム、クロム、マンガンと共に撹拌下に溶 融される。このように製造された溶融物は、質量％で次の組成、すなわち、珪素 −７，０、鉄−１，８、チタン−０，２、ジルコニウム−０，１、タングステン −〇。

０５、バナジウム−０，５５、クロム−０，２、マンガン−０，１、アルミニウ ムー残余を有する。該溶融物における（Ｗ◆Ｖ＋Ｃｒ＋Ｍｎ）；　（Ｆｅ＋Ｔｉ ＋Ｚｒ　）の質量比は０．４３であり、（Ｗ＋Ｖ　）　：　（Ｃｒ＋Ｍｎ　）の 質量比は２に等しい。

結果として生ずる溶融物は６４０℃の温度に冷却される。冷却された溶融物はこ の温度で濾過され、質量％で次の組成、すなわち、珪素−６，５、銑−０，２、 チタン−０，０１５、ジルコニウム−０，０１、タングステン−０，０１、バナ ジウム−Ｏ，、ＯＳ、クロム−０，０４、マンガン−０，０２、アルミニウムー 残余のＰ液を生ずる。

例７ 質量％で次の組成、珪素−９，０、鉄−０，６、チタン−０，１、ジルコニウム −０，１、アルミニウムー残余を有するアルミニウム合金が精練される。

７８０℃の温度を有する上記組成物のアルミニウム合金が金属添加物、−バナジ ウム及びクロムと友にミキサー内で撹拌下に溶融される。このように製造された 溶融物は、質量％で次の組成、すなわち、珪素−９，０、鉄−０，６、チタン− ０，１、ジルコニウム−０，１、バナジウム−１，０、クロム−０，６、アルミ ニウムー残余を有する。該溶融物における（　Ｖ十Ｃｒ　）：　（Ｆｅ十Ｔｉ＋ Ｚｒ　）の質量比は２であり、Ｖ：Ｃｒの質量比は１．６７に等しい。

結果として生ずる溶融物は６３０℃の温度に冷却された。冷却された溶融物はこ の温度で濾過され、質量％で次の組成、すなわち、珪素−７，５，鉄−０，１２ 、チタン−０，０１、ジルコニウム−０，００５、バナジウム−０，０８、クロ ム−０，１２−アルミニウムー残余を有する炉液を生ずる。

例８ 質量％で次の組成、すなわち、ｆｌ−６，０、鉄−２，６、チタン−〇、２８． ジルコニウムー０．１５、アルミニウムー残余を有するアルミニウム合金が精錬 される。

質量％で次の組成、すなわち、モリブデン−１、バナジウム−４、クロム−４、 マンガン−２、アルミニウムー残余からなる母合金が前もって、誘導炉で製造さ れる。該母合金は１１００℃の温度で製造される。

７４０℃の温度を有する精錬されるアルミニウム合金及び１１００℃の温度を有 する母合金がミキサーの中に入れられ、その中で撹拌下に溶融される。このよう に製造された溶融物は、質量％で次の組成、すなわち、銅−５，３、鉄−２，５ 、チタン＝０．２、ジルコニウム−０，１、モリブデン−０，１、バナジウム− ０，４、クロム−０，４、マンガン−０，２、アルミニウムー残余を有する。

該溶Ｗ＆物における（　Ｍｏ＋Ｖ十Ｃｒ＋Ｍｎ　）：　（Ｆｅ＋Ｔｉ十Ｚｒ）の 質量比は０．３９に等しく、＜　Ｍｏ＋Ｖ　）：　（Ｃｒ＋Ｍｒ）の質量比は０ ．８３に等しい。

結果として生ずる溶融物は６５０℃の温度に冷却される。冷却された溶融物はこ の温度で濾過され、質量％で次の組成、すなわち、銅−４，８、鉄−０，４、チ タン−０，０２、ジルコニウム−０，００５、モリブデ：ｙ−０，００５、バナ ジウム−０，０８、りＤム−０，１、マンガン−０，０２、アルミニウムー残余 のｒ液を生ずる。

例９ 質量％で次の組成、すなわち、亜鈴−８，０、鉄−１，８、チタン−０５、ジル コニウム−０，１５、アルミニウムー残余を有するアルミニウム合金が精錬され る。

質量％で次の成分、すなわち、モリブデン−０，５、タングステン−０，５、バ ナジウム−２，０、マンガン−１０，０、アルミニウムー残余からなる母合金が 誘導炉で前もって製造される。該母合金は１１００℃の温度で製造される。

７００℃の温度を有する製錬されるアルミニウム合金と１１００℃の温度を有す る母合金がミキサーの中に入れられ、そこでそれについて溶融は撹拌下に行われ る。このように製造された溶融物は質量％で次の組成、すなわち、亜鉛−６，５ 、鉄−１，５，チタン−０，４、ジルコニウム−〇。１、モリブデン−０，０５ 、タングステン−０，０５、バナジウム−０，２、マンガン−１，０、アルミニ ウムー残余を有する。該溶融物における（　Ｍｏ十Ｖ十Ｃｒ十Ｍｎ　）：　（Ｆ ｅ＋Ｔｉ＋Ｚｒ　）は０．６５に等しく、（Ｍｏ＋Ｗ＋Ｖ　）、Ｍｎの質量比は ０．３に等しい。

結果として生ずる溶融物は５９０℃の温度に冷却される。冷却された溶融物はこ の温度で濾過され、質量％で次の組成、すなわち、亜鉛−５０、鉄−０，３、チ タン−０，０２、ジルコニウム−０，００５、モリブデン−痕跡、タングステン −痕跡、バナジウム−０，０４、マンガン−０，２、アルミニウムー残余を有す る。

例１０ 質量％で次の組成、すなわち、マグネシウム−１１，０、鉄−１．０、チタン− ０，２、ジルコニウム−０，１、アルミニウムー残余を有するアルミニウム合金 が精錬される。

７００℃の温度を有する上記組成物のアルミニウム合金がミキサーの中に入れら れ、金属添加物−タングステン及びマンガンと共に撹拌下に溶融される。このよ うに製造された溶融物は質量％で次の組成、すなわち、マグネシウム−１１，０ 、鉄−１，０、チタン−０，２、ジルコニウム−０，１、タングステン−０，２ 、マンガン−０，６、アルミニウムー残余を有する。該溶融物における（　Ｗ＋ Ｍｎ　）：　（Ｆｅ＋Ｔｉ十Ｚｒ　）の質量比は０．６に等しく　＝　Ｖｌ’　 ：　Ｍｎの質量比は０．３３に等しい。

結果として生ずる溶融物は６２０℃の温度に冷却され、その後、該溶融物はこの 温度で濾過される９Ｐ液は、質量％で次の組成、すなわち、マグネシウム−１０ ，３，鉄−０，１５、チタン−０，０３、ジルコニウム−０，０１、タングステ ン−０，０３、マンガン−０，２、アルミニウムー残余を有する。

例１１（比較に係る） 例２において特定された組成のアルミニウム合金がＰＣＴ／ＳＵ出１！ｊ　８６ １０００２３号において述べられている方法によって精錬される。アルミニウム 合金は、質量％で次の組成、すなわち、珪素−１１，８、鉄−０，８、チタン− ０，４、ジルコニウム−０，２、アルミニウムー残余を有する。

７５０℃の温度を有する精錬される上記組成のアルミニウム合金は溶融ミキサー （ｓｍｅｌｔｉｎｇ　ｍ１ｘｅｒ）の中に入れられ、それぞれ誘導炉で製造され て８００℃及び８２０℃の温度を有する、Ａｌ−Ｍｎ　及びＡｌ−Ｃｒ　の母合 金と共に溶融される。母合金は、クロム対マンガンの質量比が０．１　：　１の とき、クロム及びマンガンの総質量が不純物である鉄及びチタンの総質量に関し て０．２　：　１の質量比であるような量で使用される。

クロム及びマンガンと共にアルミニウム合金を溶融する結果として、質量％で次 の組成、すなわち、珪素−１１，５、鉄−０，８、チタン−０，４、ジルコニウ ム−０，２、クロム−０，０２、マンガン−０，２２、アルミニウムー残余を有 する溶融物が得られる。

このように製造された溶融物は５９０℃の温度に冷却され、その後該溶融物が同 温度で濾過される。

結果として生ずる炉液は、質量％で次の組成、すなわち、珪素−１１，３、鉄− ０，４６、チタン−０，１２、ジルコニウム−０，１５、クロム−０，０１、マ ンガン−０，０８、アルミニウムー残余を有する。

例１２（比較に係る） 例４で述べられた組成のアルミニウム合金が、ＰＣＴ／ＳＵ出願第８６１０００ ２３号に述べられている方法によって精錬される。該アルミニウム台金は、質量 ％で次の組成、すなわち、珪素−１２，９、鉄−２，０、チタン−０，８、ジル コニウム−０，３、アルミニウムー残余を有する。　７５０℃の温度を有する上 記組成のアルミニウム合金が溶融ミキサーの中に入れられ、それぞれ誘導炉で製 造されて８４０℃及び８８０℃の温度を有する、Ａｌ−Ｃｒ　及びＡｌ−Ｍｎ　 と共に溶融される。該母合金は、クロム対マンガンの質量比が０．５＋１に等し いとき、クロム及びマンガンの総量が鉄不純物及びチタン不純物の総量に関して 。

０．６９　：　１の質量比でかあるような量で使用される。

その結果、質量％で次の組成、すなわち珪素−１２，２、鉄−２，０、チタン− ０，８、ジルコニウム−０，３、クロム−０，６９、マンガン−１，３８、アル ミニウムー残余を有する溶融物が製造される。

結果として生ずる溶融物は６２５℃の温度迄冷却され、その後この温度でＰ″ｉ ｋされる。このように得られたｒ液は、質量％で次の組成、すなわち、珪＄−１ １，３、鉄−０，３７、チタン−０，０６、ジルコニウム−０，２、クロム−０ ，２４、マンガン−０，５５、アルミニウムー残余を有する。

（以下、余白） 表 表（続き） 表は、本発明による方法及び公知の方法の技術的及び経済的パラメーターを示し 、これらは本発明による方法の優位を示す。

したがって、珪素１１．８質量％、鉄０．８質量％、チタン０．４質量％、ジル コニウム０．２質量％、アルミニウムが残余であるアルミニウム合金（例２）を 精錬する際、本発明による方法によれば、公知の方法（例１１）と比較して次の 有利な点１、濾過の段階でアルミニウム溶融物の生産量を９７．５％から９８． １％へ、即ち０．６％だけ増大させること、２、フィルター上の残留物中のアル ミニウム含有量の６４．３％から４９％に、即ち１５．３％の減少、３、アルミ ニウム合金から鉄を除去する効率を４２．５％から６８．７％に、即ち２６．２ ％だけ増大させること、４、アルミニウム合金からチタンを除去する効率を７０ ％から９５％に、即ち２５％だけ増大させること、５、アルミニウム合金からジ ルコニウムな除去する効率を２５％から９５％に、即ち７０％だけ増大させるこ と、６、精錬されたアルミニウム合金の極＠強度（ｕｌｔｉｍａｔｅｓｔｒｅｎ ｇｔｈ　）を１２０　ＭＰａから２００　ＭＰａに即ち１．６倍だけ高めること 、 ７、精錬されたアルミニウム合金の硬度（Ｈ’Ｂ）を６０から９０に、即ち１． ５倍だけ高めること、８．８を錬されたアルミニウム合金の相対的伸び（ｒｅｌ ａｔｉｖｅｅｌｏｎＦｉａｔｉｏｎ）　（塑性）を３．３％から１．５％に、２ ．２倍だけ減少させること、 が達成される。

これらの有利な点に加えて、本発明による方法は精錬された合金中の金属添加物 の総残留含有量を０．０９質量％から０．０２５質量％に、即ち３．６倍だけの 減少を可能にする。

例えば、珪素１２．９質量％、鉄２．０質量％、チタン０．８質量％、ジルコニ ウム０．３質量％、残余がアルミニウムからなるアルミニウム合金を精錬する際 、本発明による方法（例４）は既知の方法（例１２）と比較して次の有利な点： １、濾過の段階におけるアルミニウム溶融物の生産量を９８．０％から９８．２ ％に、即ち０．２％だけ増大させること、２、フィルター上の残留物中のアルミ ニウム含有量の５９．２％から４３％への、即ち１６．２％だけの減少、３、ア ルミニウム合金から鉄を除く効率を８１．５％から９１．６％に、即ち１０．１ ％だけ増大させること、４、アルミニウム合金からチタンを除く効率を９４％か ら９５．７％に、即ち１．７％だけ増大させること、５、アルミニウム合金から ジルコニウムを除く効率を３３，３％から９２％に、即ち５８．７％だけ増大さ せること、６、精錬されたアルミニウム合金の極限強度を１１０ＭＰａから２５ ０ＭＰａ、即ち２．２倍だけ増大させること、７、精錬されたアルミニウム合金 の硬度（ＨＢ）を６０から１２０に、即ち２．５倍減少させること、８、精錬さ れたアルミニウム台金の相対的伸び（塑性）を３．７％から０．５％に、即ち、 ７．４倍だけ減少させることを達成することを可能にする。

これらの有利な点に加えて、本発明による方法は精錬された合金中の金属添加物 の総残留含有量を０．７９質量％から０．１質量％に、即ち、７．９缶液じるこ とを可能にする。

注目すべきことは、本発明による方法は、共晶組成物（例１−４）のみならず亜 共晶（ｈｙｎｏｅｕｔｅｅｔｉｃ）組成物（例６−７）及び過共晶（ｈｙｐｅｒ ｅｕｔｅｃｔｉｃ）組成物（例５）のアルミニウム珪素合金の精錬のために使用 され得ることである。更に本発明による方法はその他のアルミニウム合金、例え ばアルミニウムと銅の合金（例８）、アルミニウムと亜鉛の合金（例９）、アル ミニウムとマグネシウムの合金（例１０）を首尾よく精錬するために使用され得 る。

上記の有利な点は別にして、本発明による方法は、鉄、チタン及びジルコニウム で汚染された二次アルミニウム合金の生産に関係することを可能にする１本発明 の方法によるこれらの二次合金のＮ錬は広範囲の高品質のアルミニウム合金を製 造することを可能にする。

産業上の適応性 本発明は、不純物の鉄、チタン及びジルコニウムを除去するアルミニウム合金精 錬ための非鉄冶金及び機械工学に有用であり、精錬されるべき合金は一次のみな らず及び二次合金であることができる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 金属添加物のクロム及び／又はマンガンと共にアルミニウム合金を溶融すること 、結果として生ずる溶融物を５９０−７００℃に冷却すること及び、前記温度範 囲内で冷却された溶融物をろ過することを包含する不純物である鉄、チタン、及 びジルコニウムを除いてアルミニウム合金を精錬する方法において、クロム及び ／又はマンガンと共に該アルミニウム合金を溶融することが、モリブデン、タン グステン、バナジウムの金属の少なくとも一つの添加物の存在下で行われ、前記 金属添加物は、溶融物をろ過する前の溶融物に、（Ｍｏ及び／又はＷ及び／又は Ｖ＋Ｃｒ及び／又はＭｎ）：（Ｆｅ＋Ｔｉ＋Ｚｉ）の０．２−２．０に等しい質 量比及び（Ｍｏ及び／又はＷ及び／又はＶ）：（Ｃｒ及び／ヌはＭｎ）の０．０ ３−１０に等しい質量比を与える量で使用されることを特徴とする不純物である 鉄、チタン、及びジルコニウムを除いてアルミニウム合金を精練する方法。