JP2705797B2 - Method for producing boron-containing aluminum alloy - Google Patents
Method for producing boron-containing aluminum alloyInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はホウ素含有アルミニウム合金、即ち中性子
遮蔽効果を有し、使用済核燃料輸送容器や核燃料貯管庫
等の構造材として使用されるホウ素含有量の高い含Ｂア
ルミニウム合金の製造方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a boron-containing aluminum alloy, that is, a boron-containing aluminum alloy having a neutron shielding effect, which is used as a structural material for a spent nuclear fuel transport container or a nuclear fuel storage container. The present invention relates to a method for producing a high B-containing aluminum alloy.
従来の技術 従来、中性子吸収性能をもつ構造材として、アルミニ
ウム基材中に高い含有率にＢを含有せしめたＢ含有アル
ミニウム合金材料は良く知られるところである。そし
て、従来このような高Ｂ含有アルミニウム合金の製造
は、主に常法に従い、溶解工程においてアルミニウム溶
湯中にＢを粉末またはAl−Ｂ母合金の形で添加すること
によって行われているのが普通であった。2. Description of the Related Art Conventionally, as a structural material having a neutron absorption performance, a B-containing aluminum alloy material in which B is contained at a high content in an aluminum base material is well known. Conventionally, the production of such a high-B-content aluminum alloy is performed mainly by adding B in the form of powder or an Al-B master alloy to the molten aluminum in a melting step according to a conventional method. It was normal.
発明が解決しようとする課題 ところで、上記のようなＢ含有アルミニウム合金の中
でも、特に構造材として使用されるようなものにおいて
は、そのアルミニウムベース合金にも機械的強度に優れ
た合金の使用が望まれるところであり、そのためにMgを
少なくとも0.1％以上含有したアルミニウム基合金、特
に例えばA6000系のAl−Mg−Si系合金、あるいは非熱処
理型のものとしてはA5000系のAl−Mg系合金等の使用が
望まれるところである。しかしながら、もともとアルミ
ニウム中でのＢの溶解度は極めて低い上に、上記のよう
なMgを含むアルミニウム合金をベースとする場合、従来
の常法に従って溶解処理を700〜800℃の温度条件で行う
と、溶解時にＢがMgと反応してAl−Ｂ−Mg系金属間化合
物を形成してしまい、そのためにＢ含有アルミニウム合
金材の強度低下を来たし、所期するような高強度を得る
ことが困難であるという問題のあることが知見された。Problems to be Solved by the Invention Among the B-containing aluminum alloys as described above, particularly for those used as structural materials, it is desirable to use an alloy having excellent mechanical strength also for the aluminum base alloy. Therefore, use of an aluminum-based alloy containing at least 0.1% or more of Mg, particularly, for example, an A6000-based Al-Mg-Si-based alloy, or a non-heat-treated A5000-based Al-Mg-based alloy Is where is desired. However, the solubility of B in aluminum is extremely low from the beginning, and when an aluminum alloy containing Mg as described above is used as a base, the melting treatment is performed at a temperature of 700 to 800 ° C. according to a conventional method. At the time of melting, B reacts with Mg to form an Al-B-Mg-based intermetallic compound, which results in a decrease in the strength of the B-containing aluminum alloy material, and it is difficult to obtain the expected high strength. It was found that there was a problem.
課題を解決するための手段 そこで、この発明者らは、上記課題の解決をはかるこ
とを目的として種々実験と研究の結果、溶解時の温度を
1200℃以上の高温域に設定してＢの添加を行うと、Ｂと
Mgの反応を抑え、それらの金属間化合物の生成に基づく
強度低下を回避しうることを見出すに至り、この発明を
完成したものである。Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have conducted various experiments and studies for the purpose of solving the above problems, and have found that the temperature at the time of dissolution was determined.
When B is added at a high temperature range of 1200 ° C or more, B
The inventors have found that the reaction of Mg can be suppressed, and a decrease in strength due to the formation of these intermetallic compounds can be avoided, and the present invention has been completed.
而して、この発明は、Mgを含有するアルミニウム基合
金をベースとし、これをＢを0.5％以上含有せしめたホ
ウ素含有アルミニウム合金の製造方法において、上記合
金造塊のための溶解処理を、1200℃以上の温度で行うこ
とを特徴とする、ホウ素含有アルミニウム合金の製造方
法を要旨とする。Thus, the present invention provides a method for producing a boron-containing aluminum alloy based on an aluminum-based alloy containing Mg and containing 0.5% or more of B, wherein the melting treatment for the alloy ingot is performed by 1200 times. A gist of the present invention is a method for producing a boron-containing aluminum alloy, which is performed at a temperature of not less than ° C.
ベースに用いるアルミニウム合金は、所要の機械的強
度を保有せしめるためにMgを少なくとも0.1％以上、好
ましくは0.2％以上含有したA2000系ないしA8000系に属
する各種のアルミニウム基合金が適用可能であり、なか
でも特に前記のようなA6000系のAl−Mg−Si系合金、あ
るいはA5000系のAl−Mg系合金が好適に使用され得る。As the aluminum alloy used for the base, various aluminum-based alloys belonging to the A2000 series or A8000 series containing at least 0.1% or more, preferably 0.2% or more of Mg in order to maintain required mechanical strength can be applied. However, in particular, the A6000-based Al-Mg-Si-based alloy or the A5000-based Al-Mg-based alloy can be suitably used.
Al−Mg−Si系合金の場合、アルミニウム以外に必須成
分としてMg:0.3〜1.5％、Si:0.2〜1.5％を含有し、ある
いは更に必要に応じてCu:1.5％以下、Mn:0.5％以下、C
r:0.35％以下、Zn:2.0％以下、Ti:0.15％以下、Fe:0.5
％以下を単独または同時に含有することが許容されるも
のである。その他不可避不純物が入っても良いことはも
ちろんである。In the case of an Al-Mg-Si based alloy, it contains Mg: 0.3 to 1.5% and Si: 0.2 to 1.5% as essential components other than aluminum, or further, if necessary, Cu: 1.5% or less, Mn: 0.5% or less , C
r: 0.35% or less, Zn: 2.0% or less, Ti: 0.15% or less, Fe: 0.5
% Or less alone or simultaneously. Of course, other unavoidable impurities may enter.
また、Al−Mg系合金の場合は、必須成分としてMg:0.2
〜5.6％を含有し、その他任意含有成分としてSi:0.4％
以下、Fe:0.7％以下、Cu:1.5％以下、Mn:0.7％以下、C
r:0.5％以下、Zn:0.25％以下、Ti:0.25％以下の含有が
許容されるものである。In the case of an Al-Mg alloy, Mg: 0.2 as an essential component
~ 5.6%, Si: 0.4% as other optional components
Fe: 0.7% or less, Cu: 1.5% or less, Mn: 0.7% or less, C
The content of r: 0.5% or less, Zn: 0.25% or less, and Ti: 0.25% or less is acceptable.
この発明において限定されるものではないが、上記Al
−Mg−Si系合金またはAl−Mg系合金をベースに用いるこ
とが推奨されるのは、Ｂ含有アルミニウム合金に可及的
優れた機械的強度を含有せしめるためであり、それらの
上記各含有成分の意義について説明すれば次のとおりで
ある。Although not limited in the present invention, the above Al
-It is recommended to use a Mg-Si alloy or an Al-Mg alloy as a base in order to make the B-containing aluminum alloy contain as excellent mechanical strength as possible. The significance of is described as follows.
Mgは、機械的強度特性の改善とゝもに、特に溶接性、
耐食性を改善する。その含有量がAl−Mg−Si系合金にお
いて0.3％未満、Al−Mg系合金において0.2％未満では上
記効果に乏しく、またそれぞれ1.5％、5.6％をこえると
加工性が悪くなり、耐応力腐食割れ性が問題になる。Mg improves the mechanical strength properties,
Improve corrosion resistance. If the content is less than 0.3% in the Al-Mg-Si alloy and less than 0.2% in the Al-Mg alloy, the above effects are poor. If the content exceeds 1.5% and 5.6%, respectively, the workability deteriorates and the stress corrosion resistance is reduced. Crackability is a problem.
Siは、Al−Mg−Si系合金において耐食性を低下させる
ことなく機械的強度を増大させる。その含有量が0.2％
未満ではその効果がなく、1.5％をこえると加工性や耐
食性が悪くなる。Si increases the mechanical strength of the Al-Mg-Si based alloy without lowering the corrosion resistance. Its content is 0.2%
If it is less than 1.5%, the effect is not obtained. If it exceeds 1.5%, workability and corrosion resistance deteriorate.
その他Cu、Zn、Mn、Feは、それらの添加により機械的
強度の改善に効果がある。また、Cr、Tiは、鋳造組織の
微細化、Ｂの均一分散に効果があり、また強度の増大に
も貢献する。In addition, Cu, Zn, Mn, and Fe are effective in improving mechanical strength by their addition. Further, Cr and Ti are effective in making the cast structure finer and dispersing B uniformly, and also contribute to an increase in strength.
Ｂの添加は、いうまでもなく合金の中性子吸収性を増
大することを主眼とするものであり、併せて強度の向上
にも寄与する。所期の上記効果を得るためには少なくと
も0.5％以上の含有が必要であるが、30％をこえる多量
のＢの添加を必要とすることは実際上ほとんどなく、通
常好適には２〜10％程度の含有量とされるものである。Needless to say, the addition of B mainly aims at increasing the neutron absorption of the alloy, and also contributes to the improvement of the strength. At least 0.5% or more is required to obtain the desired effect, but it is practically seldom necessary to add a large amount of B exceeding 30%. Content.
ところで、この発明において上記ベース合金にＢを添
加する溶解処理は、1200℃以上の温度に設定して行うこ
とを必要とする。溶解温度が1200℃未満では、Ｂがベー
ス合金中のMgと反応して強度の低下を来たす。しかしな
がら1600℃をこえる高温に設定すると、Mgの消耗が増大
するため好ましくない。好適には1200〜1500℃の範囲
内、特に1300〜1400℃程度の溶解温度とするのが良い。By the way, in the present invention, the melting treatment of adding B to the base alloy needs to be performed at a temperature set to 1200 ° C. or higher. If the melting temperature is lower than 1200 ° C., B reacts with Mg in the base alloy, resulting in a decrease in strength. However, setting the temperature higher than 1600 ° C. is not preferable because the consumption of Mg increases. Preferably, the melting temperature is in the range of 1200 to 1500 ° C., particularly about 1300 to 1400 ° C.
また、Ｂの添加は、これをＢの単体粉末の状態で行う
ものとしても良いが、ホウ化アルミニウムの状態、また
は該化合物を主に含むAl−Ｂ母合金の状態にして添加す
ることが操作上好適である。上記ホウ化アルミニウムと
しては、大気中で安定性の高いAlB2、AlB12、またはそ
れらの混合物の状態のものを好適に使用することができ
る。AlB2またはそれを主に含む母合金の製造は、既知の
手段に従い、例えば、該合金溶湯にフラックスを添加
し、1350℃以下で溶解することによって行うことができ
る。またAlB12またはそれを主に含む母合金の製造は、
上記同様にフラックスを用いて1350℃をこえる温度で溶
解処理することによって簡易に行うことができる。The addition of B may be performed in the form of a simple powder of B. However, the addition may be performed in the state of aluminum boride or in the state of an Al-B master alloy mainly containing the compound. The above is preferable. As the aluminum boride, AlB 2 , AlB 12 , or a mixture thereof having high stability in the atmosphere can be suitably used. The production of AlB 2 or a master alloy mainly containing AlB 2 can be performed according to a known method, for example, by adding a flux to the alloy melt and melting at 1350 ° C. or lower. The production of master alloys containing AlB 12 or it is primarily intended
It can be easily carried out by dissolving at a temperature exceeding 1350 ° C. using a flux as described above.
実施例 第１表に示す化学組成を有するＢ含有Al合金を、第２
表に示す溶解処理条件に従ってそれぞれ溶解処理し、い
ずれも直径６インチのビレットに鋳造した。Example A B-containing Al alloy having the chemical composition shown in
Dissolution treatment was performed according to the dissolution treatment conditions shown in the table, and all were cast into billets having a diameter of 6 inches.
次いで、上記各ビレットを押出加工し、いずれも厚さ
5mm×幅70mmの板状押出材とした。そして、合金種類番
号Ｉ〜ＶのAl−Mg−Si系の押出材については、530℃で
溶体化処理後180℃で７時間時効処理し、また同番号VI
−VIIIのAl−Mg系の押出材については押出しのまゝ、そ
れぞれの機械的性質を調べた。その結果を下記第３表に
示す。 Next, each of the above billets is extruded, and
It was a 5 mm x 70 mm wide plate-like extruded material. For the Al-Mg-Si-based extruded materials of alloy type numbers I to V, they were solution-treated at 530 ° C., then aged at 180 ° C. for 7 hours, and the same as VI
Regarding the Al-Mg-based extruded material of -VIII, the mechanical properties of each extruded material were examined before extrusion. The results are shown in Table 3 below.
発明の効果 この発明によれば、Ｂを0.5％以上に含有する中性子
吸収特性に優れたアルミニウム合金にして、機械的強度
特性に優れたものを得ることができる。従って、使用済
核燃料の輸送用容器や貯管庫等の軽量構造材として、従
来方法によるＢ含有Al合金材に較べ、一層好適性に優れ
たものを得ることができる。 Effects of the Invention According to the present invention, an aluminum alloy containing B at 0.5% or more and having excellent neutron absorption characteristics and having excellent mechanical strength characteristics can be obtained. Therefore, as a light-weight structural material such as a container for transporting spent nuclear fuel or a storage tube, a material having better suitability than the conventional B-containing Al alloy material can be obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 量太郎 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号 日立造船株式会社内 (72)発明者 浅野 良二 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号 日立造船株式会社内 (72)発明者 佃 市三 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内 (72)発明者 豊田 一雄 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内 (72)発明者 永井 滋一 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−76832（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−235523（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−57399（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Ryutaro Tamura 1-6-14 Edobori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Hitachi Zosen Corporation (72) Inventor Ryoji Asano 1-6-16-1 Edobori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka No. Hitachi Zosen Corporation (72) Inventor Ichizo Tsukuda 6,224 Kaiyamacho, Sakai-shi, Osaka Prefecture Inside Showa Aluminum Co., Ltd. (72) Kazuo Toyota Toyota 224 Kaiyamacho, Sakai-shi, Osaka Showa Aluminium Incorporated (72) Inventor Shiichi Nagai 6,224, Kaiyamacho, Sakai-shi, Osaka Showa Aluminum Co., Ltd. (56) References JP-A-63-76832 (JP, A) JP-A-61-235523 ( JP, A) JP-A-53-57399 (JP, A)
Claims (1)
とし、これにＢを0.5％以上含有せしめたホウ素含有ア
ルミニウム合金の製造方法において、 上記合金造塊のための溶解処理を、1200℃以上の温度で
行うことを特徴とする、ホウ素含有アルミニウム合金の
製造方法。1. A method for producing a boron-containing aluminum alloy based on an aluminum-based alloy containing Mg and containing 0.5% or more of B, wherein the melting treatment for the alloy ingot is performed at 1200 ° C. or more. A method for producing a boron-containing aluminum alloy, which is performed at a temperature.
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| JP63142080A JP2705797B2 (en) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | Method for producing boron-containing aluminum alloy |
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| JPH01312043A JPH01312043A (en) | 1989-12-15 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101550995B1 (en) | 2013-12-06 | 2015-09-07 | 현대자동차주식회사 | Aluminium alloy and method for producing the same |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3652431B2 (en) * | 1995-05-01 | 2005-05-25 | 株式会社神戸製鋼所 | Boron-containing Al-based alloy |
| JP3122436B1 (en) | 1999-09-09 | 2001-01-09 | 三菱重工業株式会社 | Aluminum composite material, method for producing the same, and basket and cask using the same |
| JP3996340B2 (en) | 2000-03-03 | 2007-10-24 | 株式会社神戸製鋼所 | Boron and magnesium-containing Al-based alloy and method for producing the same |
| US6906264B1 (en) | 2004-06-17 | 2005-06-14 | Southwire Company | Color-coded armored cable |
| CN112927834B (en) * | 2021-01-27 | 2022-11-22 | 散裂中子源科学中心 | Diaphragm structure and micro-angle neutron scattering spectrometer |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835252B2 (en) * | 1976-11-05 | 1983-08-01 | 住友軽金属工業株式会社 | Corrosion-resistant aluminum alloy for structural use with excellent neutron shielding effect |
| JPS61235523A (en) * | 1985-04-11 | 1986-10-20 | Kobe Steel Ltd | Manufacture of al-b alloy |
| JPS6376832A (en) * | 1986-09-19 | 1988-04-07 | Nippon Mining Co Ltd | Production of aluminum alloy containing hardly soluble additive element and casting device therefor |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP63142080A patent/JP2705797B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101550995B1 (en) | 2013-12-06 | 2015-09-07 | 현대자동차주식회사 | Aluminium alloy and method for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01312043A (en) | 1989-12-15 |
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