JPH08121974A - 非鉄金属用容器 - Google Patents
非鉄金属用容器Info
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- JPH08121974A JPH08121974A JP6282535A JP28253594A JPH08121974A JP H08121974 A JPH08121974 A JP H08121974A JP 6282535 A JP6282535 A JP 6282535A JP 28253594 A JP28253594 A JP 28253594A JP H08121974 A JPH08121974 A JP H08121974A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、溶湯コンタミネーションや低寿命の要因とな
る溶損や浸透の極めて小さい容器素材を提供するにあ
る。 【構成】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−ＡｌＮ
質である材料で作製する。ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6
-zＡｌzＯzＮ8-z におけるＺ値が２．０〜４．０であ
る。ＢＮは０．５〜５０重量％である。ＡｌＮは１．０
〜１０重量％である。 【効果】 本発明の非鉄金属用容器はＭｇ、Ｚｎ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金及びフラックスから受ける溶損と浸透はほとんど
無く、よって容器の高寿命化によるメンテナンスフリー
化及びＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二
種以上の各種非鉄金属の合金の製品の高品質化が可能に
成る。
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、溶湯コンタミネーションや低寿命の要因とな
る溶損や浸透の極めて小さい容器素材を提供するにあ
る。 【構成】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及
び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容器
において、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−ＡｌＮ
質である材料で作製する。ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6
-zＡｌzＯzＮ8-z におけるＺ値が２．０〜４．０であ
る。ＢＮは０．５〜５０重量％である。ＡｌＮは１．０
〜１０重量％である。 【効果】 本発明の非鉄金属用容器はＭｇ、Ｚｎ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金及びフラックスから受ける溶損と浸透はほとんど
無く、よって容器の高寿命化によるメンテナンスフリー
化及びＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二
種以上の各種非鉄金属の合金の製品の高品質化が可能に
成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器に関する。
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金
属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の処理工程
にはこれらの溶解及び保持を行う特定の容器が必要であ
り、容器は金属及びフラックスに対して耐食性が高く高
寿命であることが望まれる。従来、これら容器の素材と
してはアルミナ質・ジルコニア質・窒化珪素質・炭珪窒
珪質・黒鉛質あるいは鋳鉄等が用いられているが、使用
条件によっては問題を生じていた。一般に鋳鉄や黒鉛容
器が使われるが、鋳鉄容器は溶解及び保持中に鉄不純物
として溶湯中に溶解するため高純度の溶湯精製には適さ
ない。一方、黒鉛質については不純物ピックアップ量は
少ないが、高温での黒鉛の酸化及びフラックスの浸透・
溶損が生じ短寿命となり易い。窒化珪素質・炭珪窒珪質
については溶損・浸透に強いがスポーリングに弱いた
め、加熱・冷却のサイクルで割れ易い。またアルミナ質
やジルコニア質とした場合には高膨張性のため割損を生
ずるため適用し難い。
属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の処理工程
にはこれらの溶解及び保持を行う特定の容器が必要であ
り、容器は金属及びフラックスに対して耐食性が高く高
寿命であることが望まれる。従来、これら容器の素材と
してはアルミナ質・ジルコニア質・窒化珪素質・炭珪窒
珪質・黒鉛質あるいは鋳鉄等が用いられているが、使用
条件によっては問題を生じていた。一般に鋳鉄や黒鉛容
器が使われるが、鋳鉄容器は溶解及び保持中に鉄不純物
として溶湯中に溶解するため高純度の溶湯精製には適さ
ない。一方、黒鉛質については不純物ピックアップ量は
少ないが、高温での黒鉛の酸化及びフラックスの浸透・
溶損が生じ短寿命となり易い。窒化珪素質・炭珪窒珪質
については溶損・浸透に強いがスポーリングに弱いた
め、加熱・冷却のサイクルで割れ易い。またアルミナ質
やジルコニア質とした場合には高膨張性のため割損を生
ずるため適用し難い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓ
ｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金
の溶解及び保持用容器において、溶湯コンタミネーショ
ンや低寿命の要因となる溶損や浸透の極めて小さい容器
素材を提供する。
ｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金
の溶解及び保持用容器において、溶湯コンタミネーショ
ンや低寿命の要因となる溶損や浸透の極めて小さい容器
素材を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器において、その構成成分がＳＩＡＬ
ＯＮ−ＢＮ−ＡｌＮ質である材料で作製する。ＳＩＡＬ
ＯＮは化学式 Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ8-z におけるＺ値が
２．０〜４．０である。ＢＮは０．５〜５０重量％であ
る。ＡｌＮは１．０〜１０重量％である。
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金の
溶解及び保持用容器において、その構成成分がＳＩＡＬ
ＯＮ−ＢＮ−ＡｌＮ質である材料で作製する。ＳＩＡＬ
ＯＮは化学式 Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ8-z におけるＺ値が
２．０〜４．０である。ＢＮは０．５〜５０重量％であ
る。ＡｌＮは１．０〜１０重量％である。
【０００５】
【作用】ＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−ＡｌＮの容器にＭｇ、Ｚ
ｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非
鉄金属の合金を溶解及び保持する。本発明による容器を
詳細に説明する。構成成分はＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ａｌ
Ｎ質であり、ＳＩＡＬＯＮはβ’型でその化学式 Ｓｉ6
-zＡｌzＯzＮ8-z におけるＺ値が２．０〜４．０、ＢＮ
含有量は重量比で０．５〜５０％及びＡｌＮ含有量は重
量比で１．０〜１０％である。
ｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非
鉄金属の合金を溶解及び保持する。本発明による容器を
詳細に説明する。構成成分はＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ａｌ
Ｎ質であり、ＳＩＡＬＯＮはβ’型でその化学式 Ｓｉ6
-zＡｌzＯzＮ8-z におけるＺ値が２．０〜４．０、ＢＮ
含有量は重量比で０．５〜５０％及びＡｌＮ含有量は重
量比で１．０〜１０％である。
【０００６】製造方法は、原料調整→成形→乾燥及び脱
脂→加工→焼結である、出発原料は焼成を経て最終的に
上記構成成分となるように調合する。すなわち、常圧焼
成を用いるときにはＳi3Ｎ4、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3の各粉
末を上記Ｚ値が２．０〜４．０になるよう調合し、焼結
助材、バインダー、ＢＮ粉末及びＡｌＮ粉末を所定量添
加したものをアセトン等非水溶媒と共にトロミルにて１
２〜２４時間混合し、噴霧造粒して成形に供する。
脂→加工→焼結である、出発原料は焼成を経て最終的に
上記構成成分となるように調合する。すなわち、常圧焼
成を用いるときにはＳi3Ｎ4、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3の各粉
末を上記Ｚ値が２．０〜４．０になるよう調合し、焼結
助材、バインダー、ＢＮ粉末及びＡｌＮ粉末を所定量添
加したものをアセトン等非水溶媒と共にトロミルにて１
２〜２４時間混合し、噴霧造粒して成形に供する。
【０００７】また、反応焼結による時には、Ｓi、Ａ
ｌ、Ａｌ2Ｏ3の各粉末を上記Ｚ値が窒化反応後に２．０
〜４．０になるよう調合し、バインダー、ＢＮ粉末及び
ＡｌＮ粉末を所定量添加したものをアセトン等非水溶媒
と共にトロミルにて１２〜２４時間混合し、噴霧造粒し
て成形に供する。
ｌ、Ａｌ2Ｏ3の各粉末を上記Ｚ値が窒化反応後に２．０
〜４．０になるよう調合し、バインダー、ＢＮ粉末及び
ＡｌＮ粉末を所定量添加したものをアセトン等非水溶媒
と共にトロミルにて１２〜２４時間混合し、噴霧造粒し
て成形に供する。
【０００８】ここでＺ値を２．０〜４．０としたのは、
２．０未満であるとＡｌ2Ｏ3の固溶量が少ないためＳi3
Ｎ4そのものの性質に近くなり、耐食性、耐酸化性に不
足を生ずるためであり、一方Ｚが４．０を超えると耐食
性等は向上するものの、耐熱衝撃性と強度の低下を来す
からである。またＢＮ量を０．５〜５０重量％とした
が、５０％を超えるとＢＮがＳＩＡＬＯＮの生成及び焼
結を阻害する傾向が強すぎ、強度の低下が著しく、実用
上問題となり易いからである。ＡｌＮ量は１．０〜１０
重量％にしたが、１．０％より少ないと強度の上昇効果
が得られない、１０％を超えると強度は大きく上がるが
耐熱衝撃性と酸化性は悪くなりますので実用上に問題が
ある。
２．０未満であるとＡｌ2Ｏ3の固溶量が少ないためＳi3
Ｎ4そのものの性質に近くなり、耐食性、耐酸化性に不
足を生ずるためであり、一方Ｚが４．０を超えると耐食
性等は向上するものの、耐熱衝撃性と強度の低下を来す
からである。またＢＮ量を０．５〜５０重量％とした
が、５０％を超えるとＢＮがＳＩＡＬＯＮの生成及び焼
結を阻害する傾向が強すぎ、強度の低下が著しく、実用
上問題となり易いからである。ＡｌＮ量は１．０〜１０
重量％にしたが、１．０％より少ないと強度の上昇効果
が得られない、１０％を超えると強度は大きく上がるが
耐熱衝撃性と酸化性は悪くなりますので実用上に問題が
ある。
【０００９】成形には通常単軸成形法または静水圧成形
法が用いられるが、場合によっては原料を造粒せずにス
リップキャスティングすることも可能である。成形体は
乾燥及びバインダー類の揮散除去（脱脂）後、加工を経
て焼結する。常圧焼結の場合は、窒素雰囲気下で１６５
０〜１８００℃、保持時間は５〜１０時間が望ましく、
高温であるほど保持時間は短くすべきである。反応焼結
の場合は窒素雰囲気下１４００〜１６００℃で行い、保
持時間は形状にもよるが５〜１０時間が望ましい。
法が用いられるが、場合によっては原料を造粒せずにス
リップキャスティングすることも可能である。成形体は
乾燥及びバインダー類の揮散除去（脱脂）後、加工を経
て焼結する。常圧焼結の場合は、窒素雰囲気下で１６５
０〜１８００℃、保持時間は５〜１０時間が望ましく、
高温であるほど保持時間は短くすべきである。反応焼結
の場合は窒素雰囲気下１４００〜１６００℃で行い、保
持時間は形状にもよるが５〜１０時間が望ましい。
【００１０】
【実施例】次に実施例より説明する。ＳＩＡＬＯＮ−Ｂ
Ｎ−ＡｌＮ質として、ＢＮ量を３０重量％及びＡｌＮ量
を５重量％、ＳＩＡＬＯＮの化学式 Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ
8-z におけるＺ値を計算上１．０〜５．０まで変化させ
た試験体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＡｌＮ量
を５重量％とし、ＢＮ量を０〜６０重量％まで変化させ
た試験体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＢＮ量を
３０重量％とし、ＡｌＮ量を０〜１２％まで変化させた
試験体を作製した。次に□２０Ｘ２５０ｍｍに切り出し
た各試験体を１０００℃に溶融したマグネシウム中に１
２０時間浸漬し、溶損量、金属浸透量、酸化減量を測定
した。曲げ強度についてはＪＩＳ Ｒ１６０１に基づい
て行なった。結果を表１〜表３に示す。
Ｎ−ＡｌＮ質として、ＢＮ量を３０重量％及びＡｌＮ量
を５重量％、ＳＩＡＬＯＮの化学式 Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ
8-z におけるＺ値を計算上１．０〜５．０まで変化させ
た試験体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＡｌＮ量
を５重量％とし、ＢＮ量を０〜６０重量％まで変化させ
た試験体と、ＳＩＡＬＯＮのＺ値を３．０及びＢＮ量を
３０重量％とし、ＡｌＮ量を０〜１２％まで変化させた
試験体を作製した。次に□２０Ｘ２５０ｍｍに切り出し
た各試験体を１０００℃に溶融したマグネシウム中に１
２０時間浸漬し、溶損量、金属浸透量、酸化減量を測定
した。曲げ強度についてはＪＩＳ Ｒ１６０１に基づい
て行なった。結果を表１〜表３に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】
【表３】
【００１４】次にＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−ＡｌＮ質（Ｚ＝
３．０、ＢＮ＝３０重量％、ＡｌＮ＝５重量％）にて＃
２０の坩堝を作製し、金属・フラックスの溶解試験を行
った。条件として、マグネシウム合金２．０ｋｇとフラ
ックス５００ｇを共に坩堝内で溶解し８００℃で２０時
間保持後、溶解物を排出、坩堝を放冷する操作を最大１
０回繰り返す。比較材質として黒鉛質の坩堝について同
様の試験を行った。その結果を表４に示す。
３．０、ＢＮ＝３０重量％、ＡｌＮ＝５重量％）にて＃
２０の坩堝を作製し、金属・フラックスの溶解試験を行
った。条件として、マグネシウム合金２．０ｋｇとフラ
ックス５００ｇを共に坩堝内で溶解し８００℃で２０時
間保持後、溶解物を排出、坩堝を放冷する操作を最大１
０回繰り返す。比較材質として黒鉛質の坩堝について同
様の試験を行った。その結果を表４に示す。
【００１５】
【表４】
【００１６】本発明品の坩堝は１０回繰り返しても割損
せず、溶損・浸透・酸化量は極めて小さい。比較品の黒
鉛坩堝は４回目で割損し、表面まで浸透が達した。
せず、溶損・浸透・酸化量は極めて小さい。比較品の黒
鉛坩堝は４回目で割損し、表面まで浸透が達した。
【００１７】
【発明の効果】上記実施例の結果の様に本発明のＳＩＡ
ＬＯＮ−ＢＮ−ＡｌＮの容器はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金及
びフラックスから受ける溶損と浸透はほとんど無く、よ
って容器の高寿命化によるメンテナンスフリー化及びＭ
ｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の
各種非鉄金属の合金の製造の高品質化が可能に成る。
ＬＯＮ−ＢＮ−ＡｌＮの容器はＭｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ
等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金及
びフラックスから受ける溶損と浸透はほとんど無く、よ
って容器の高寿命化によるメンテナンスフリー化及びＭ
ｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の
各種非鉄金属の合金の製造の高品質化が可能に成る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/599 Ｃ０４Ｂ 35/58 ３０２ Ｙ
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非金属の単体
及び二種以上の各種非鉄金属の合金の溶解及び保持用容
器において、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ−ＢＮ−Ａｌ
Ｎ質であることを特徴とする非鉄金属用容器。 - 【請求項２】 前記ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6-zＡｌ
zＯzＮ8-z におけるＺ値が２．０〜４．０であることを
特徴とする請求項１に記載の非鉄金属用容器。 - 【請求項３】 前記ＢＮは０．５〜５０重量％であるこ
とを特徴とする請求項１、２に記載の非鉄金属用容器。 - 【請求項４】 前記ＡｌＮは１．０〜１０重量％である
ことを特徴とする請求項１、２、３に記載の非鉄金属用
容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6282535A JPH08121974A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 非鉄金属用容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6282535A JPH08121974A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 非鉄金属用容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121974A true JPH08121974A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17653732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6282535A Pending JPH08121974A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 非鉄金属用容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08121974A (ja) |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP6282535A patent/JPH08121974A/ja active Pending
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