JP3783275B2 - Method for forming semi-molten metal - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半溶融金属の成形方法に係り、特に結晶核を有する液相線温度以上の液体状態の合金、または結晶核を有する成形温度以上の固液共存状態の合金を、熱伝導率（室温）が１．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の材質であって注湯前に該合金の液相線温度以下に保持された保持容器に注湯し、成形に適した固相率を示す温度まで冷却する工程において、微細な初晶を該合金液中に晶出させ、かつ、該容器内の合金の温度分布が均一になるようにして急速に冷却し、冷却後に該合金を成形用金型に供給して加圧成形する半溶融金属の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チクソキャスト法は、従来の鋳造法に比べて鋳造欠陥や偏析が少なく、金属組織が均一で、金型寿命が長いことや成形サイクルが短いなどの利点があり、最近注目されている技術である。この成形法（Ａ）において使用されるビレットは、半溶融温度領域で機械撹拌や電磁撹拌を実施するか、あるいは加工後の再結晶を利用することによって得られた球状化組織を特徴とするものである。これに対して、従来鋳造法による素材を用いて半溶融成形する方法も知られている。これは、たとえば、等軸晶組織を発生しやすいマグネシウム合金においてさらに微細な結晶を生じさせるためにＺｒを添加する方法（Ｂ）や炭素系微細化剤を使用する方法（Ｃ）であり、またアルミニウム合金において微細化剤としてＡｌ−５％Ｔｉ−１％Ｂ母合金を従来の２倍〜１０倍程度添加する方法（Ｄ）であり、これら方法により得られた素材を半溶融温度域に加熱し初晶を球状化させ成形する方法である。また、固溶限以内の合金に対して、固相線近くの温度まで比較的急速に加熱した後、素材全体の温度を均一にし局部的な溶融を防ぐために、固相線を超えて材料が柔らかくなる適当な温度まで緩やかに加熱して成形する方法（Ｅ）が知られている。
一方、ビレットを半溶融温度領域まで昇温し成形する方法と異なり、球状の初晶を含む融液を連続的に生成し、ビレットとして一旦固化することなく、そのままそれを成形するレオキャスト法（Ｆ）が知られている。
また、先に本出願人が出願した特願平７−１３０１３４号において、結晶核を導入された金属を所定の半溶融温度まで冷却しながら保持する金属学的方法により球状初晶を得る方法を提案したが、保持時間の短縮化を考慮して、本出願人が出願した特願平７−２９０７６０号においては、熱伝導率が１ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の材質の保持容器を使用すること、かつ、この容器内の半溶融金属の温度分布の均一化を考慮して、保持容器の各位置に温度分布を付ける方法（Ｇ）を提案した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した（Ａ）の方法は撹拌法や再結晶を利用する方法のいずれの場合も煩雑であり、製造コストが高くなる難点がある。また、マグネシウム合金においては（Ｂ）の方法の場合には、Ｚｒが高く、コスト的に問題であり、（Ｃ）の方法では、炭化物系微細化剤を使用してその微細化効果を十分に発揮させるためには、酸化防止元素であるＢｅを、たとえば、７ｐｐｍ程度に低く管理する必要があり、成形直前の加熱処理時に酸化燃焼しやすく、作業上不都合である。
【０００４】
一方、アルミニウム合金においては、単に微細化剤を添加するだけでは５００μｍ程度であり、１００μｍ以下の微細な結晶粒の組織を得ることは容易ではない。このため、多量に微細化剤を添加する方法（Ｄ）があるが、微細化剤が炉底に沈降しやすく工業的には難しく、かつコストも高い。さらに（Ｅ）の方法では、固相線を超えてから緩やかに加熱して素材の均一加熱と球状化を図ることを特徴とするチクソ成形法が提案されているが、通常のデンドライト組織を加熱してもチクソ組織（初晶デンドライトが球状化されている）には変化しない。
【０００５】
しかも（Ａ）〜（Ｅ）のいずれのチクソ成形法においても半溶融成形するために、一旦液相を固化しそのビレットを再度半溶融温度領域まで昇温する必要があり、従来鋳造法に比べてコスト高になる。また、（Ｆ）の方法では、球状の初晶を含む融液を連続的に生成供給するため、コスト的、エネルギ的にもチクソキャストよりも有利であるが、球状組織と液相からなる金属原料を製造する機械と最終製品を製造する鋳造機との設備的連動が煩雑である。（Ｇ）の方法では、アルミニウム合金においては、短時間の保持で温度分布の良い微細な球状初晶を有する半溶融金属を得ることが、比較的低い温度の保持容器の加熱（たとえば３００℃以下の雰囲気）で容易にできる。しかし、熱容量の小さい合金、たとえばマグネシウム合金のような場合、保持容器に温度分布をつけても容器内金属の温度分布の均一化がアルミニウム合金ほど容易でなく、しかも容器内合金の温度が低下しやすい。このため、５００℃以上の雰囲気に保持することが必要になる場合がある。しかし、このような温度で等温保持すると、保持容器内の合金の温度はかえって低下しにくくなる。このため、多数の保持容器（金属が容器中に保持されている）を連続的に搬送、加熱することができる炉では、炉内に温度分布を搬送方向につけたりする必要が出てくるが、狭い炉内ではそれが困難である。また、１個ずつの容器をそれぞれ１つの炉で管理する場合は、保持時間に合わせて温度を低下させる必要があるが、設備の構造上から煩雑であり、また設備費が高くなり不都合である。
【０００６】
本発明は、上述の従来の各方法の問題点に着目し、ビレットを使用することなくしかも煩雑な方法を採ることなく、簡便容易に、容器内の合金の温度分布が遅くとも成形前には均一になるようにして急速に冷却して、微細な球状化した初晶を有する半溶融金属を得て、加圧成形する方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解決するために、本発明においては、第１の発明では、結晶核を有する液相線温度以上の液体状態のアルミニウム合金またはマグネシウム合金、または結晶核を有する成形温度以上の固液共存状態のアルミニウム合金またはマグネシウム合金を、熱伝導率（室温）が１．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の材質であって注湯前に該合金の液相線温度以下に保持された保持容器に注湯し、成形に適した固相率を有する温度まで冷却する工程において、液相線温度に対する加熱度が１００℃未満に保持された合金溶湯を治具を使用することなく直接、保持容器に注湯して、該保持容器を収納することが可能で、該保持容器よりは熱伝導率が小さいか、もしくは該保持容器と熱伝導率が同等以上で該保持容器よりは初期温度が高いか、あるいは該保持容器との間に気体で充満された間隙を保有した外部容器内に該保持容器を収納したうえで、微細な初晶を該保持容器内の該合金液中に晶出させ、かつ、該容器内の合金の温度分布が遅くとも成形前には均一になるようにして５秒〜６０分で冷却し、冷却後に該合金を成形用金型に供給して加圧成形することを特徴とする半溶融金属の成形方法とした。また、第２の発明では、第１の発明における保持容器と外部容器との間の気体で充填された間隙に該保持容器より小さな熱伝導率の断熱材を配置するか、または、該保持容器の外表面もしくは該外部容器の内表面の少なくとも一方に突起あるいは凹部を付けて該間隙を確保させた。また、第３の発明では、上記の外部容器は、保持容器の挿入前のみか、または保持容器の挿入後のみか、あるいは保持容器挿入前から挿入後に至るまで継続して、該外部容器の内部において加熱するか、または外部から加熱するか、あるいは該外部容器を誘導加熱することした。
（以下省略）
【０００８】
【発明の実施の形態】
結晶核を有する液相線温度以上の液体状態のアルミニウム合金またはマグネシウム合金、または結晶核を有する成形温度以上の固液共存状態のアルミニウム合金またはマグネシウム合金を、熱伝導率（室温）が１．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の材質であって注湯前に該合金の液相線温度以下に保持された保持容器に注湯し、成形に適した固相率を示す温度まで冷却する工程において、該保持容器を収納することが可能で、該保持容器よりは熱伝導率が小さいか、もしくは該保持容器と熱伝導率が同等以上で該保持容器よりは初期温度が高いか、あるいは該保持容器との間に気体で充満された間隙を保有した外部容器内に該保持容器を収納したうえで、微細な初晶を該保持容器内の該合金液中に晶出させ、かつ、該容器内の合金の温度分布が遅くとも成形前には均一になるようにして５秒〜６０分で冷却し、冷却後に該合金を成形用金型に供給して加圧成形することにより、半溶融金属は液相と固相が分離することなく金型キャビティ内に均一に充填されるため、均質な組織の成形体が得られる。
【０００９】
【実施例】
以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細について説明する。図１〜図７は本発明の実施例に係り、図１は最大固溶限以上の組成の亜共晶アルミニウム合金の半溶融金属の成形方法を示す工程説明図、図２は最大固溶限内組成のマグネシウム合金あるいはアルミニウム合金の半溶融金属の成形方法を示す工程説明図、図３は球状初晶の生成から成形までの工程説明図、図４は図３に示した各工程の金属組織の模写図、図５は図３の工程［３］における保持容器内の半溶融金属の温度分布と外部容器を使用しない従来方法の半溶融金属の温度分布の比較図、図６は本発明例の成形体の金属組織を示す顕微鏡写真の模写図、図７は比較例の成形品の金属組織を示す顕微鏡写真の模写図である。
【００１０】
本発明においては、図１、図２、図３に示すように、まず、（１）液相線温度に対して過熱度を３００℃未満に保持した最大固溶限以上の組成の亜共晶アルミニウム合金あるいは最大固溶限内組成のマグネシウム合金、アルミニウム合金の溶湯を、該合金の融点よりも低い温度の治具２０の表面に接触させるか、あるいは、（２）液相線温度に対する過熱度を１００℃未満に保持したアルミニウム合金、マグネシウム合金の溶湯および必要に応じて核生成促進元素を含む溶湯結晶を、治具２０を使用せず直接、熱伝導率（室温）が１．０ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃以上の材質であって注湯前に該合金の液相線温度以下に保持された所定厚みの保持容器３０に注湯し、保持容器上部に断熱用の蓋３２を置き、成形に適した固相率を示す温度まで冷却する工程において、該保持容器を収納することが可能な外部容器３１により、該保持容器の外表面を加熱もしくは保温することにより非樹枝状晶の微細な球状の初晶を保持容器内の該合金中に晶出させ、かつ該保持容器内の合金の温度分布を遅くとも成形前には均一になるようにして５秒〜６０分で冷却した後、該合金を成形用金型に供給して加圧成形する。
【００１１】
保持容器３０の厚みに関しては、注湯された後、容器壁面に接する溶湯より樹枝状の初晶が発生せず、しかも成形直前に容器内から半溶融金属を取り出した段階で容器内部に凝固層が残らない厚みとすることが望ましく、その厚みは、合金および保持容器３０内の合金の重量により適宜決定される。
また、「成形に適した固相率」とは、加圧成形に適する固相の量比を意味し，ダイカスト鋳造、スクイズ鋳造などの高圧鋳造では固相率は１０％〜８０％、好ましくは３０％〜７０％（７０％以上では素材の成形性が劣り、３０％以下では素材が軟らかいためハンドリングが難しいばかりでなく、均一な組織が得にくくなる）とし，押出法や鍛造法では、３０％〜９９．９％、好ましくは５０％〜９９．９％（５０％以下では組織の不均一が生じる惧れがある）とする。
【００１２】
また、「液相線温度以下」の温度とは、速やかに保持容器内合金の温度を成形温度まで低下させても、保持容器壁面に接する溶湯より樹枝状の初晶が発生せず、しかも成形直前に容器内から半溶融合金を取り出した段階で保持容器内部に凝固層が残らない温度であって、しかも結晶核を有する合金を保持容器３０に注湯しても結晶核の消滅がない液相線温度以下の温度を意味しており、その値は合金および保持容器内の合金の重量により異なる。
【００１３】
さらに、本発明でいう「保持容器」とは、金属性容器または非金属性容器とするか、あるいは半導体を含む非金属材料を表面に塗布した金属製容器、もしくは半導体を含む非金属材料を複合させた金属製容器とする。非金属材料を金属製容器の表面に塗布するのはメタルの付着防止に効果的である。
また、本発明でいう「外部容器」は、保持容器内の合金を所定の時間内に冷却させるものであることから、保持容器３０を保温あるいは加熱するとともに、速やかに冷却させる必要がある。このため、外部容器３１の温度は所定時間以内には成形温度以下に低下する必要がある。
【００１４】
また、保持容器３０内の合金の温度分布をより均一にするために、外部容器３１に温度分布を付けてもよい。たとえば、高周波加熱炉により外部容器３１の上部、下部を中央部より強く加熱する。なお、外部容器３１の加熱を保持容器３０挿入前から挿入後に至るまで継続して加熱する場合、必要に応じて保持容器３０内の合金の温度の調整のために、外部容器３１の加熱を一時的に中断することもある。
そして、保持容器３０を外部容器３１内に収納したとき、保持容器３０と外部容器３１との間に空隙が出来るように、外部容器３１の内径を保持容器３０の外径よりも一回り大きくしておく。また、保持容器３０の外周外側に突出した突起や外部容器３１に内周内側に突出した突起を円周方向複数個配設して、この空隙を確保する。あるいは、突起の代わりに保持容器外周面もしくは外部容器内周面を凹部に形成して空隙を形成するようにしてもよい。
また、保持容器３０と外部容器３１との間に充填される気体は、空気以外に
不活性ガス、炭酸ガス、ＳＦ６などの多種の気体が適当である。
【００１５】
本発明の方法は、具体的には、以下のとおりの手順により作業を進める。
図３および図４の工程［１］においてラドル１０内に入れられた完全液体である金属Ｍを工程［２］において、
（ａ）冷却用治具２０を用いて低温溶湯（必要に応じて結晶核生成を促進する元素も添加）から結晶核を発生させ、工程［３］−０においてあらかじめ液相線温度以下の所定の温度に保持された容器３０に注ぐ、または、
（ｂ）必要に応じて微細組織生成促進元素が添加された融点直上の低温溶湯を直接工程［３］−０においてあらかじめ液相線温度以下に保持された保持容器３０に注ぐ、のいずれかの方法により、多数の結晶核を含む液相線直下あるいは直上の合金を得る。
【００１６】
次に工程［３］において、保持容器３０を断熱材３３が底部に敷かれた外部容器３１の中に収納して、蓋をした後、保持容器内の該合金の温度を低下させながら半溶融状態で保持し、導入された結晶核から微細な粒状（非デンドライト状）の初晶を生成させる。保持容器３０を図１や図２に示した所定の温度条件で降温させるために、外部容器３１は、保持容器３０の挿入前のみか、または保持容器３０の挿入後のみか、あるいは保持容器挿入前から挿入後に至るまで継続して、外部容器３１の内部において加熱するか、または外部から加熱するか、あるいは外部容器３１を誘導加熱する等の方法で温度管理する。
このようにして、得られた所定の固相率を有する金属Ｍを、たとえば、工程［４］のようにダイキャストの射出スリーブ７０に挿入した後、ダイカストマシンの金型キャビティ８０ａ内で加圧成形して成形品を得る。
【００１７】
図１、図２、図３、図４に示す本発明例と従来のチクソキャスト法、レオキャスト法、の違いは図より明らかである。すなわち、本発明では従来法のように、半溶融温領域で晶出したデンドライト状の初晶を機械撹拌や電磁撹拌で強制的に破砕球状化することはなく、半溶融温度領域での温度低下とともに液中に導入された結晶核を起点として晶出、成長する多数の初晶が合金自身が持っている熱量により（必要に応じて外部から加熱保持されることも有り得る）連続的に球状化されるものであり、また、チクソキャスト法におけるビレットの再昇温による半溶融化の工程が省かれているため、極めて簡便な方法である。
【００１８】
上述した各工程、すなわち、図１に示す冷却治具への注湯工程、初晶の生成、球状工程、成形工程のそれぞれにおいて設定された鋳造条件、球状化条件および成形条件や第２の発明、第３の発明、第４の発明、第５の発明で示した数値限定理由について以下に説明する。
鋳造温度が融点に対して３００℃以上高ければ、あるいは治具２０の表面温度が融点以上の場合では、
（１）結晶の核発生が少なく、しかも、
（２）容器に注がれた時の溶湯Ｍの温度が液相線よりも高いために残存する結晶核の割合も少なく、初晶のサイズが大きくなる。
【００１９】
このため、鋳造温度は液相線に対する過熱度が３００℃未満とし，治具の表面温度は、合金の融点よりも低くする。なお、液相線に対する過熱度を１００℃未満とすることにより、さらに好ましくは５０℃以下にすることにより、また、治具２０の温度を合金Ｍの融点よりも５０℃以上低くすることにより、より微細な初晶サイズとすることができる。
【００２０】
治具２０に溶湯Ｍを接触させる方法としては、治具の表面を溶湯Ｍを移動させる場合（傾斜した治具２０へ溶湯を流す）と溶湯中を治具２０が移動する場合の２種類がある。なお、ここで言う「治具」とは、溶湯が流下する際に冷却作用を溶湯に与えるものを言うが、これに代えて、たとえば、給湯機の筒状のパイプを使用してもよい。
【００２１】
保持容器３０は、液相線直下に低下した溶湯を所定の固相率まで冷却保持するために用いるものであるが、保持容器３０の熱伝導率（室温）が１．０ｋｃａｌ／ｍ．ｈ．℃未満の場合は、断熱性が良いため、保持容器３０に注がれた溶湯Ｍが所定の固相率を示す温度まで冷却保持される時間が長くなり、作業能率が悪く、かつ、生成した球状初晶も粗くなり成形性が低下する。
【００２２】
ただし、保持容器内の溶湯量が少ない場合は１．０ｋｃａｌ／ｍ．ｈ．℃未満でも冷却に必要な保持時間は短くなる。また，保持容器３０の温度が液相線温度よりも高い場合は、該容器に注がれた時の溶湯Ｍの温度が液相線よりも高いために残存する結晶核の割合も少なく、初晶のサイズが大きくなる。また、溶湯Ｍの固相率が成形に適した固相率を示すまで冷却される際に外部容器３１により保持容器３０の内部の合金の温度の均一化をより改善するために、保持容器３０の上部に蓋をすること、保持容器３０と外部容器３１の間に適度の間隙をつくること、保持容器３０の底部と外部容器３１の接触する部分には断熱材を配置するか、前述したように、保持容器３０、外部容器３１のいずれかに突起や凹部を付けることが、望ましい。
【００２３】
保持容器３０は熱伝導率以外は特に限定されるものではなく、溶湯との濡れ性が悪いものが好ましい。また、通気性のある容器を保持容器３０として使用する場合あるいは長時間保持される場合、マグネシウム合金およびアルミニウム合金は酸化しやすいため，容器外部を所定の雰囲気（不活性雰囲気、減圧雰囲気など）にすることが好ましい。また金属性容器を使用する場合においても、マグネシウム合金は酸化しやすいので、不活性雰囲気やＣＯ２雰囲気にすることが望ましい。また、酸化防止を図るために予め金属溶湯にマグネシウム合金ではＢｅ、Ｃａ、アルミニウム合金ではＢｅを添加することが望ましい。なお、保持容器３０の形状は筒状に限定されるものではなく、その後の成形法に適した形状が可能である。
【００２４】
なお、高圧鋳造では成形直前の固相率が８０％以上であれば成形時の変形抵抗が高く良好な品質の成形品を得ることができない。また１０％以内では均一な組織を有する成形品を得ることができない。このため、前述したとおり成形時の固相率は１０％〜８０％とすることが望ましい。
【００２５】
さらに、実質の固相率を３０％〜７０％にすることにより、さらに均質でかつ高品質の成形材を容易に加圧成形できる。また、共晶組成に近いＡｌ−Ｓｉ系合金を成形する場合、液相率を８０％以内に低下させる必要がある時は、Ｓｉの改良元素であるＮａやＳｒなどを添加することは共晶Ｓｉを微細化し、延性を向上させるのに好都合である。加圧成形する手段としては、スクイズ鋳造法やダイキャスト鋳造法に代表される高圧鋳造法に限定されるものではなく、押し出し法、鍛造法などの加圧成形する種々の方法が含まれる。
【００２６】
溶湯Ｍを接触させる治具２０は、溶湯の温度を低下させることができるものであれば、その材質を限定するものではないが、特に熱伝導率の高い銅、銅合金、アルミニウム合金などの金属で、しかも一定の温度以下に維持できるように冷却管理された治具２０は結晶核を多く生成するので好ましい。なお、溶湯Ｍが治具２０に付着するのを防ぐために非金属材料を塗布するは効果的である。塗布する方法としては、機械的、化学的、あるいは物理的方法のいずれでも構わない。さらに、冷却治具としてＢＮなどの合金が付着しにくい性質を有するセラミックも、実用できるものである。
なお、治具２０を用いずに微細球状の初晶を得る場合、液相線に対する加熱度を１００℃未満、さらに好ましくは３０℃以下にするのは、保持容器３０に注いだ合金を、結晶核を有する液体状態、または結晶核を有する成形温度以上の固液共存状態にするためである。
注がれた保持容器３０内の溶湯温度が高ければ、所定の固相率まで温度が低下するために時間が掛かり過ぎ能率が悪い。また注がれた溶湯Ｍの湯面が酸化されたり、あるいは燃焼したりするために不都合である。
【００２７】
表１に、保持容器の条件、保持容器内合金の条件、外部容器の条件および成形材の品質を示す。成形は図３に示すように半溶融金属をスリーブに挿入し、その後スクイズ鋳造機を用いて行なった。成形条件は、加圧力９５０ｋｇｆ／ｃｍ2 、射出速度１．０ｍ／ｓ、鋳造品重量（ビスケット含む）２ｋｇ、金型温度２５０℃とした。
【００２８】
【表１】
表１によれば、比較例１０、１１では外部容器を使用していないため、急速に保持容器内の合金の温度は低下し、このために初晶の粒径は細かいが保持容器内の半溶融合金の温度分布は、たとえば図５の比較例に示すように、悪い。比較例１２では、保持容器内での半溶融合金の保持時間が長いため、保持容器内の半溶融合金の温度分布は良いが、初晶の粒径は大きい。比較例１３では、鋳造温度が高いため、保持容器内に注湯される合金の温度が高く、結晶核の発生はほとんどないか、あるいは速やかに結晶核は消滅するために、初晶の粒径は大きい。比較例１４では、液相率が多く保持時間が短いために、保持容器内の半溶融合金の温度分布は悪い。比較例１５では保持容器の温度が高いため、冷却板により導入された結晶核は消滅し、図７に示すように、粗大な初晶しか発生しない。
【００３０】
一方、本発明例１〜９では容器内の金属の温度分布を均一に保ちながら急速に冷却させ、簡便容易に非樹枝状晶の微細な初晶を有する半溶融金属を得て、該合金を成形用金型に供給して加圧成形することにより、図６に示すように、２００μｍ以下の微細な球状の初晶を有する均質な組織の成形体が得られる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明に係る半溶融金属の成形方法では、下記のような優れた作用効果が得られる。すなわち、本発明では、結晶該を有する液相線温度以上の液体状態のアルミニウム合金またはマグネシウム合金、または結晶核を有する成形温度以上の固液共存状態のアルミニウム合金またはマグネシウム合金を、熱伝導率（室温）が１．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の材質であって注湯前に該合金の液相線温度以下に保持された保持容器に注湯し、成形に適した固相率を示す温度まで冷却する工程において、該保持容器を収納することが可能で、該保持容器よりは熱伝導率が小さいか、もしくは該保持容器と熱伝導率が同等以上で該保持容器よりは初期温度が高いか、あるいは該保持容器との間に気体で充満された間隙を保有した外部容器内に該保持容器を収納したうえで、微細な初晶を該保持容器内の該合金液中に晶出させ、かつ、該容器内の合金の温度分布が遅くとも成形前には均一になるようにして５秒〜６０分で冷却し、冷却後に該合金を成形用金型に供給して加圧成形することにより、従来の機械撹拌法、電磁撹拌法に依らず、簡便容易にかつ、低コストで微細かつ球状の組織を有する成形体が得られる。
以上
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る最大固溶限以上の組成の亜共晶アルミニウム合金の半溶融金属の成形方法を示す工程説明図である。
【図２】本発明に係る最大固溶限内組成のマグネシウム合金あるいはアルミニウム合金の半溶融金属の成形方法を示す工程説明図である。
【図３】本発明に係る球状初晶の生成から成形までの工程説明図である。
【図４】図３に示した各工程の金属組織の模写図である。
【図５】図３に示した工程［３］における保持容器内の半溶融金属の温度分布と外部容器を使用しない従来方法の半溶融金属の温度分布の比較図である。
【図６】比較例の成形品の金属組織を示す顕微鏡写真の模写図である。
【図７】本発明例の成形品の金属組織を示す顕微鏡写真の模写図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for forming a semi-molten metal, in particular, an alloy in a liquid state having a crystal nucleus having a liquidus temperature or higher, or an alloy having a crystal nucleus having a solid-liquid coexistence state having a forming temperature or higher. ) Is a material of 1.0 kcal / mh ° C. or higher, and is poured into a holding container held at a temperature equal to or lower than the liquidus temperature of the alloy before pouring, and cooled to a temperature showing a solid phase ratio suitable for molding. In this method, fine primary crystals are crystallized in the alloy solution and rapidly cooled so that the temperature distribution of the alloy in the container is uniform, and after cooling, the alloy is supplied to a molding die. The present invention relates to a method for forming a semi-molten metal that is pressure-formed.
[0002]
[Prior art]
The thixocast method is a technology that has been attracting attention recently because it has fewer casting defects and segregation than conventional casting methods, has a uniform metal structure, a long mold life, and a short molding cycle. . The billet used in this forming method (A) is characterized by a spheroidized structure obtained by carrying out mechanical stirring or electromagnetic stirring in the semi-melting temperature range, or by utilizing recrystallization after processing. It is. On the other hand, a semi-melt molding method using a material by a conventional casting method is also known. This is, for example, a method (B) of adding Zr or a method (C) of using a carbon-based micronizing agent in order to produce finer crystals in a magnesium alloy that easily generates an equiaxed crystal structure. This is a method (D) in which an Al-5% Ti-1% B master alloy is added about twice to 10 times as a finer in an aluminum alloy (D), and the materials obtained by these methods are heated to a semi-melting temperature range. In this method, the primary crystal is spheroidized and formed. In addition, for alloys within the solid solubility limit, after heating relatively rapidly to a temperature close to the solidus, the temperature of the material exceeds the solidus to make the temperature of the entire material uniform and prevent local melting. A method (E) is known in which molding is performed by gently heating to an appropriate temperature at which it becomes soft.
On the other hand, unlike the method of forming the billet by raising the temperature to the semi-melting temperature range, a rheocast method (in which a melt containing a spherical primary crystal is continuously formed and formed as it is without solidifying as a billet ( F) is known.
In addition, in Japanese Patent Application No. 7-130134 filed by the present applicant, a method for obtaining a spherical primary crystal by a metallurgical method in which a metal into which crystal nuclei are introduced is held while being cooled to a predetermined semi-melting temperature. Although proposed, in consideration of shortening the holding time, in Japanese Patent Application No. 7-290760 filed by the present applicant, a holding container made of a material having a thermal conductivity of 1 kcal / mh ° C. or more is used, and In consideration of the uniform temperature distribution of the semi-molten metal in the container, a method (G) for providing a temperature distribution at each position of the holding container has been proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method (A) described above is complicated both in the case of the stirring method and the method utilizing recrystallization, and there is a problem that the production cost is increased. Further, in the case of the method (B) in the magnesium alloy, Zr is high, which is a problem in terms of cost. In the method (C), the effect of miniaturization is sufficiently obtained by using a carbide-based fine agent. In order to achieve this, Be, which is an antioxidant element, needs to be managed as low as, for example, about 7 ppm, and is oxidatively combusted during heat treatment immediately before molding, which is inconvenient in work.
[0004]
On the other hand, in an aluminum alloy, it is about 500 μm simply by adding a finer, and it is not easy to obtain a fine crystal grain structure of 100 μm or less. For this reason, there is a method (D) in which a finer agent is added in a large amount, but the finer agent tends to settle on the furnace bottom and is industrially difficult, and the cost is high. Furthermore, in the method (E), a thixoforming method has been proposed, which is characterized by uniform heating and spheroidization of the material by slowly heating after exceeding the solidus, but heating a normal dendrite structure. Even so, it does not change to a thixostructure (primary dendrites are spheroidized).
[0005]
In addition, in any thixo molding method of (A) to (E), it is necessary to solidify the liquid phase once and raise the billet to the semi-melt temperature range again, compared with the conventional casting method. Cost. In the method (F), since a melt containing a spherical primary crystal is continuously generated and supplied, it is advantageous in terms of cost and energy over thixocasting, but a metal composed of a spherical structure and a liquid phase. The facility linkage between the machine for producing the raw material and the casting machine for producing the final product is complicated. In the method (G), in an aluminum alloy, it is possible to obtain a semi-molten metal having a fine spherical primary crystal having a good temperature distribution by holding for a short time. ). However, in the case of an alloy with a small heat capacity, such as a magnesium alloy, even if a temperature distribution is given to the holding container, the temperature distribution of the metal in the container is not as easy as the aluminum alloy, and the temperature of the alloy in the container decreases. Cheap. For this reason, it may be necessary to maintain the atmosphere at 500 ° C. or higher. However, if isothermal holding is performed at such a temperature, the temperature of the alloy in the holding container is hardly lowered. For this reason, in a furnace that can continuously transport and heat a large number of holding containers (metal is held in the container), it is necessary to set a temperature distribution in the furnace in the transport direction. This is difficult in a narrow furnace. In addition, when each container is managed by one furnace, it is necessary to lower the temperature in accordance with the holding time, but it is complicated due to the structure of the equipment, and the equipment cost becomes high, which is inconvenient. .
[0006]
The present invention pays attention to the problems of the conventional methods described above, and does not use a billet and does not take a complicated method, and is simple and easy, even if the temperature distribution of the alloy in the container is slow even before forming. It is an object of the present invention to provide a method of rapidly cooling to obtain a semi-molten metal having a fine spheroidized primary crystal and press-molding it.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, in the present invention, in the first invention, a liquid state aluminum alloy or magnesium alloy having a crystal nucleus and a liquidus temperature higher than the liquidus temperature, or a solid temperature not lower than the molding temperature having a crystal nucleus. Molten aluminum alloy or magnesium alloy in a liquid coexisting state is poured into a holding container made of a material having a thermal conductivity (room temperature) of 1.0 kcal / mh ° C. or more and kept below the liquidus temperature of the alloy before pouring. In the process of cooling to a temperature having a solid phase ratio suitable for molding, the molten alloy held at a temperature below the liquidus temperature is poured directly into the holding container without using a jig. and, capable of storing said holding vessel, or thermal conductivity than said holding vessel is less, or if the initial temperature is higher than the holding vessel at the holding container and the thermal conductivity equal to or more, Storing the holding container in an external container having a gap filled with gas between the holding container and crystallizing fine primary crystals in the alloy liquid in the holding container; and The alloy is cooled in 5 seconds to 60 minutes so that the temperature distribution of the alloy in the container is uniform even at the latest even at the latest, and after cooling, the alloy is supplied to a molding die for pressure molding. The semi-molten metal forming method was as follows. In the second invention, a heat insulating material having a smaller thermal conductivity than the holding container is disposed in the gap filled with the gas between the holding container and the outer container in the first invention, or the holding container At least one of the outer surface of the outer container and the inner surface of the outer container was provided with a protrusion or a recess to ensure the gap. In the third aspect of the invention, the outer container may be provided only before the holding container is inserted, only after the holding container is inserted, or continuously from before the holding container is inserted until after the holding container is inserted. Or heated from the outside or induction heating of the outer container.
(Hereafter omitted)
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An aluminum alloy or magnesium alloy in a liquid state having a crystal nucleus and having a liquidus temperature or higher, or an aluminum alloy or magnesium alloy in a solid-liquid coexisting state having a crystal nucleus and having a molding temperature or higher has a thermal conductivity (room temperature) of 1.0 kcal. In the process of pouring into a holding container made of a material of / mh ° C. or higher and held below the liquidus temperature of the alloy before pouring, and cooling to a temperature showing a solid phase ratio suitable for molding, The thermal conductivity is lower than that of the holding container, or the thermal conductivity is equal to or higher than that of the holding container and the initial temperature is higher than that of the holding container, or between the holding container and the holding container. And storing the holding container in an outer container having a gap filled with gas, crystallizing a fine primary crystal in the alloy liquid in the holding container, and the alloy in the container. Slow temperature distribution Also cooled in 5 seconds to 60 minutes so as to become uniform prior to molding, by supplying the alloy in mold pressure molding after cooling, the semi-molten metal is liquid and solid phases are Since the mold cavity is uniformly filled without separation, a molded body having a homogeneous structure can be obtained.
[0009]
【Example】
Details of embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 7 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a process explanatory diagram showing a method for forming a semi-molten metal of a hypoeutectic aluminum alloy having a composition exceeding the maximum solid solubility limit, and FIG. 2 is a maximum solid solubility limit. Process explanatory diagram showing a method for forming a semi-molten metal of magnesium alloy or aluminum alloy having an internal composition, FIG. 3 is an explanatory diagram of processes from formation of a spherical primary crystal to molding, and FIG. 4 is a metal structure of each process shown in FIG. FIG. 5 is a comparison diagram of the temperature distribution of the semi-molten metal in the holding container and the temperature distribution of the semi-molten metal in the conventional method without using the external container in the step [3] of FIG. 3, and FIG. 6 is an example of the present invention. FIG. 7 is a photomicrograph showing a metal structure of a molded product of a comparative example. FIG.
[0010]
In the present invention, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, first, (1) a hypoeutectic having a composition exceeding the maximum solid solubility limit with a superheat degree kept below 300 ° C. with respect to the liquidus temperature. An aluminum alloy, a magnesium alloy having a maximum solid solution limit, or a molten aluminum alloy is brought into contact with the surface of the jig 20 having a temperature lower than the melting point of the alloy, or (2) the degree of superheat with respect to the liquidus temperature The heat conductivity (room temperature) is 1.0 kcal / mhr directly, without using the jig 20, by using a molten aluminum alloy, a molten magnesium alloy, and if necessary, a nucleation promoting element. The molten metal is poured into a holding container 30 having a predetermined thickness, which is made of a material having a temperature of ℃ or higher and is kept below the liquidus temperature of the alloy before pouring. Cool to a temperature that indicates the phase ratio In the process, the outer surface of the holding container is heated or kept warm by the outer container 31 capable of storing the holding container to thereby form a fine spherical primary crystal of non-dendritic crystals in the alloy in the holding container. And cooled in 5 seconds to 60 minutes so that the temperature distribution of the alloy in the holding container becomes uniform at least at the latest before forming, and then the alloy is supplied to the mold for pressurization. Mold.
[0011]
Regarding the thickness of the holding container 30, after pouring, no dendritic primary crystals are generated from the molten metal in contact with the wall surface of the container, and a solidified layer is formed inside the container at the stage where the semi-molten metal is taken out from the container immediately before molding. It is desirable to set the thickness such that the thickness does not remain, and the thickness is appropriately determined by the weight of the alloy and the alloy in the holding container 30.
Further, “solid phase ratio suitable for molding” means the quantity ratio of solid phase suitable for pressure molding, and in high pressure casting such as die casting and squeeze casting, the solid phase ratio is 10% to 80%, preferably 30% to 70% (70% or more is inferior in formability of the material, and if it is 30% or less, the material is soft and not only difficult to handle but also difficult to obtain a uniform structure). % To 99.9%, preferably 50% to 99.9% (at 50% or less, there is a possibility that the structure is not uniform).
[0012]
The temperature below the "liquidus temperature" means that even if the temperature of the alloy in the holding container is quickly lowered to the forming temperature, dendritic primary crystals are not generated from the molten metal in contact with the holding container wall surface, and the forming is performed. A temperature at which the solidified layer does not remain in the holding container immediately after the semi-molten alloy is taken out from the container, and the crystal nucleus does not disappear even if an alloy having crystal nuclei is poured into the holding container 30 It means the temperature below the phase line temperature, and its value depends on the weight of the alloy and the alloy in the holding container.
[0013]
Furthermore, the “holding container” as used in the present invention is a metallic container or a non-metallic container, or a metallic container in which a non-metallic material containing a semiconductor is coated on the surface, or a non-metallic material containing a semiconductor. Use a metal container. Applying a nonmetallic material to the surface of a metal container is effective in preventing metal adhesion.
In addition, the “external container” referred to in the present invention cools the alloy in the holding container within a predetermined time, and therefore, it is necessary to keep the holding container 30 warm or to be heated and to quickly cool it. For this reason, the temperature of the outer container 31 needs to fall below the molding temperature within a predetermined time.
[0014]
Further, in order to make the temperature distribution of the alloy in the holding container 30 more uniform, the outer container 31 may be given a temperature distribution. For example, the upper and lower parts of the outer container 31 are heated more strongly than the central part by a high-frequency heating furnace. In the case where the external container 31 is continuously heated from before the holding container 30 is inserted to after the insertion, the external container 31 is temporarily heated to adjust the temperature of the alloy in the holding container 30 as necessary. May be interrupted.
When the holding container 30 is stored in the outer container 31, the inner diameter of the outer container 31 is made slightly larger than the outer diameter of the holding container 30 so that a gap is formed between the holding container 30 and the outer container 31. Keep it. In addition, a plurality of protrusions protruding outward in the outer periphery of the holding container 30 and protrusions protruding inward of the inner periphery of the outer container 31 are disposed in the circumferential direction to secure this gap. Or you may make it form a space | gap by forming a holding container outer peripheral surface or an outer container inner peripheral surface in a recessed part instead of protrusion.
Further, as the gas filled between the holding container 30 and the outer container 31, various gases such as an inert gas, carbon dioxide gas, and SF6 are suitable in addition to air.
[0015]
Specifically, the method of the present invention proceeds with the following procedure.
In step [2], the metal M, which is a complete liquid placed in the ladle 10 in step [1] of FIG. 3 and FIG.
(A) Crystal nuclei are generated from the low-temperature molten metal (adding an element that promotes crystal nucleation as necessary) using the cooling jig 20, and in step [3] -0, a predetermined temperature below the liquidus temperature is set in advance. Pour into a container 30 held at a temperature of
(B) Any one of pouring the low-temperature molten metal immediately above the melting point, to which the microstructure generation promoting element is added, if necessary, directly into the holding container 30 previously held below the liquidus temperature in the step [3] -0 By the method, an alloy immediately below or just above the liquidus including a large number of crystal nuclei is obtained.
[0016]
Next, in step [3], the holding container 30 is accommodated in the outer container 31 with the heat insulating material 33 laid on the bottom, covered, and then semi-molten while lowering the temperature of the alloy in the holding container. The fine crystals (non-dendritic) primary crystals are generated from the introduced crystal nuclei. In order to lower the temperature of the holding container 30 under the predetermined temperature conditions shown in FIG. 1 and FIG. 2, the outer container 31 is inserted only before or after the holding container 30 is inserted, or the holding container is inserted. The temperature is controlled by a method such as heating from the front to after the insertion, heating inside the outer container 31, heating from the outside, or induction heating the outer container 31.
In this way, the obtained metal M having a predetermined solid phase ratio is inserted into the die-
[0017]
The difference between the example of the present invention shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 and the conventional thixocasting method and rheocasting method is clear from the drawings. That is, in the present invention, unlike the conventional method, the dendritic primary crystal crystallized in the semi-melting temperature region is not forcedly crushed and spheroidized by mechanical stirring or electromagnetic stirring, and the temperature drop in the semi-melting temperature region Along with the crystal nuclei introduced into the liquid, the crystallization and growth of many primary crystals is continuously spheroidized by the amount of heat that the alloy itself has (it may be heated from the outside if necessary). Moreover, since the step of semi-melting by re-heating the billet in the thixocast method is omitted, this is an extremely simple method.
[0018]
Casting conditions, spheroidizing conditions and molding conditions set in each of the above-described processes, that is, the pouring process to the cooling jig shown in FIG. 1, the generation of primary crystals, the spherical process, and the molding process, and the second invention The reasons for limiting the numerical values shown in the third invention, the fourth invention, and the fifth invention will be described below.
If the casting temperature is higher than the melting point by 300 ° C. or the surface temperature of the jig 20 is higher than the melting point,
(1) Little crystal nucleation, and
(2) Since the temperature of the molten metal M when poured into the container is higher than the liquidus, the ratio of the remaining crystal nuclei is small and the size of the primary crystal becomes large.
[0019]
For this reason, the casting temperature is such that the degree of superheating with respect to the liquidus is less than 300 ° C., and the surface temperature of the jig is lower than the melting point of the alloy. In addition, by making the superheat degree with respect to a liquidus line less than 100 degreeC, More preferably by making it 50 degrees C or less, Moreover, by making the temperature of the jig | tool 20 lower than the melting point of the alloy M 50 degreeC or more, A finer primary crystal size can be obtained.
[0020]
There are two types of methods for bringing the molten metal M into contact with the jig 20, when the molten metal M is moved on the surface of the jig (flowing the molten metal to the inclined jig 20) and when the jig 20 is moved through the molten metal. is there. The “jig” referred to here is one that gives a cooling action to the molten metal when the molten metal flows down. Instead, for example, a cylindrical pipe of a water heater may be used.
[0021]
The holding container 30 is used to cool and hold the molten metal that has fallen directly below the liquidus line to a predetermined solid phase rate, and the holding container 30 has a thermal conductivity (room temperature) of 1.0 kcal / m. h. When the temperature is lower than ° C., since the heat insulation is good, the time during which the molten metal M poured into the holding container 30 is cooled and held to a temperature exhibiting a predetermined solid phase ratio becomes long, the work efficiency is low, and it is generated. Spherical primary crystals also become coarse and formability decreases.
[0022]
However, when the amount of molten metal in the holding container is small, 1.0 kcal / m. h. Even if it is less than 0 ° C., the holding time required for cooling is shortened. Further, when the temperature of the holding container 30 is higher than the liquidus temperature, the temperature of the molten metal M when poured into the container is higher than the liquidus, so that the ratio of remaining crystal nuclei is small and the initial temperature is low. The crystal size increases. In order to further improve the uniformity of the temperature of the alloy inside the holding vessel 30 by the outer vessel 31 when the molten metal M is cooled until the solid phase rate of the molten metal M is suitable for molding, the holding vessel 30 Cover the top of the container, create an appropriate gap between the holding container 30 and the outer container 31, place heat insulating material at the part where the holding container 30 contacts the outer container 31, or as described above. In addition, it is desirable to attach a protrusion or a recess to either the holding container 30 or the outer container 31.
[0023]
The holding container 30 is not particularly limited except for the thermal conductivity, and preferably has a poor wettability with the molten metal. Further, when a breathable container is used as the holding container 30 or when it is held for a long time, the magnesium alloy and the aluminum alloy are easily oxidized, so the outside of the container is put into a predetermined atmosphere (inert atmosphere, reduced pressure atmosphere, etc.). It is preferable to do. Even when a metallic container is used, it is desirable to use an inert atmosphere or a CO2 atmosphere because the magnesium alloy is easily oxidized. In order to prevent oxidation, it is desirable to add Be and Ca in the case of magnesium alloy and Be in the case of aluminum alloy in advance to the molten metal. In addition, the shape of the holding container 30 is not limited to a cylindrical shape, and a shape suitable for a subsequent molding method is possible.
[0024]
In high-pressure casting, if the solid phase ratio immediately before molding is 80% or more, it is difficult to obtain a molded product with high deformation resistance at the time of molding. Further, within 10%, a molded product having a uniform structure cannot be obtained. For this reason, as described above, it is desirable that the solid phase ratio during molding be 10% to 80%.
[0025]
Furthermore, by setting the substantial solid phase ratio to 30% to 70%, a more homogeneous and high-quality molding material can be easily pressure-molded. In addition, when forming an Al—Si based alloy close to the eutectic composition, it is necessary to add Si improving elements such as Na and Sr when the liquid phase ratio needs to be reduced to 80% or less. It is convenient for making Si fine and improving ductility. The means for pressure forming is not limited to the high pressure casting method represented by the squeeze casting method or the die cast casting method, and includes various methods for pressure forming such as an extrusion method and a forging method.
[0026]
The jig 20 with which the molten metal M is brought into contact is not limited as long as the temperature of the molten metal can be lowered, but a metal such as copper, copper alloy, aluminum alloy or the like having particularly high thermal conductivity. In addition, the jig 20 that is cooled and managed so as to be maintained at a certain temperature or less is preferable because it generates many crystal nuclei. In order to prevent the molten metal M from adhering to the jig 20, it is effective to apply a nonmetallic material. As a coating method, any of mechanical, chemical, and physical methods may be used. Furthermore, a ceramic having a property that an alloy such as BN is difficult to adhere as a cooling jig is also practical.
When a fine spherical primary crystal is obtained without using the jig 20, the degree of heating with respect to the liquidus is less than 100 ° C., more preferably 30 ° C. or less. This is because a liquid state having nuclei, or a solid-liquid coexistence state having a crystal nucleus and higher than the molding temperature.
If the molten metal temperature in the poured holding container 30 is high, the temperature is lowered to a predetermined solid phase rate, so that it takes too much time and the efficiency is poor. Further, it is inconvenient because the surface of the poured molten metal M is oxidized or burned.
[0027]
Table 1 shows the conditions of the holding container, the conditions of the alloy in the holding container, the conditions of the outer container, and the quality of the molding material. As shown in FIG. 3, molding was performed by inserting a semi-molten metal into a sleeve and then using a squeeze casting machine. The molding conditions were a pressing force of 950 kgf / cm 2 , an injection speed of 1.0 m / s, a cast product weight (including biscuits) of 2 kg, and a mold temperature of 250 ° C.
[0028]
[Table 1]
According to Table 1, since no external container is used in Comparative Examples 10 and 11, the temperature of the alloy in the holding container is rapidly lowered. The temperature distribution of the molten alloy is bad as shown in the comparative example of FIG. In Comparative Example 12, since the holding time of the semi-molten alloy in the holding container is long, the temperature distribution of the semi-molten alloy in the holding container is good, but the grain size of the primary crystal is large. In Comparative Example 13, since the casting temperature is high, the temperature of the alloy poured into the holding container is high, and there is almost no generation of crystal nuclei, or the crystal nuclei disappear quickly, so the grain size of the primary crystal Is big. In Comparative Example 14, since the liquid phase ratio is large and the holding time is short, the temperature distribution of the semi-molten alloy in the holding container is poor. In Comparative Example 15, since the temperature of the holding container is high, the crystal nuclei introduced by the cooling plate disappear, and only coarse primary crystals are generated as shown in FIG.
[0030]
On the other hand, in Examples 1 to 9 of the present invention, the metal was rapidly cooled while keeping the temperature distribution of the metal uniform, and a semi-molten metal having a fine primary crystal of a non-dendritic crystal was obtained easily and easily. By supplying to a molding die and performing pressure molding, as shown in FIG. 6, a molded body having a homogeneous structure having a fine spherical primary crystal of 200 μm or less can be obtained.
[0031]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the semi-molten metal forming method according to the present invention provides the following excellent effects. That is, in the present invention, the thermal conductivity ( aluminum alloy or magnesium alloy in a liquid state having a crystal above the liquidus temperature, or an aluminum alloy or magnesium alloy in a solid-liquid coexisting state having a crystal nucleus at a molding temperature or higher is used. It is poured into a holding container made of a material having a room temperature) of 1.0 kcal / mh ° C. or more and held below the liquidus temperature of the alloy before pouring, and cooled to a temperature showing a solid phase ratio suitable for forming. In the process, it is possible to store the holding container, and the thermal conductivity is lower than that of the holding container, or the thermal conductivity is equal to or higher than that of the holding container, and the initial temperature is higher than that of the holding container, or Storing the holding container in an outer container having a gap filled with gas between the holding container and crystallizing a fine primary crystal in the alloy solution in the holding container; and In the container By the temperature distribution of the alloy at the latest and cooled in 5 seconds to 60 minutes so as to become uniform prior to molding, to pressure molding by supplying the mold the alloy after cooling, conventional mechanical stirring method A compact having a fine and spherical structure can be obtained easily and easily at a low cost regardless of the electromagnetic stirring method.
[Brief description of drawings]
FIG. 1 is a process explanatory view showing a method for forming a semi-molten metal of a hypoeutectic aluminum alloy having a composition exceeding the maximum solid solubility limit according to the present invention.
FIG. 2 is a process explanatory diagram illustrating a method for forming a semi-molten metal of a magnesium alloy or an aluminum alloy having a maximum solid solution limit composition according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of processes from generation of spherical primary crystals to molding according to the present invention.
4 is a copy diagram of a metal structure in each step shown in FIG. 3. FIG.
5 is a comparison diagram of the temperature distribution of the semi-molten metal in the holding container in the step [3] shown in FIG. 3 and the temperature distribution of the semi-molten metal of the conventional method not using an external container.
FIG. 6 is a copy of a photomicrograph showing the metal structure of a molded article of a comparative example .
FIG. 7 is a copy of a photomicrograph showing the metallographic structure of a molded product according to an example of the present invention .
Claims (3)
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