[发明专利]含硅的铝合金铸块的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造杂质磷的含量少的含硅的铝合金铸块的制造方法。

背景技术

作为含硅的铝合金的连铸棒等的制造原料使用的硅块含有磷。这样的硅块中的杂质磷，可以认为是在制造硅块的过程中从原材料硅石、用于还原的碳带入的。

在将这样的含磷的硅块用作原料的一部分，调制铝合金熔液来铸造锭(ingot)，通过轧制等加工该锭的情况下，由于锭中所含有的磷而产生孔缺陷等，因此不能得到期望的强度，例如在进行了化学处理的情况下不能进行均匀的蚀刻，导致制品的品质降低。

作为除去这样的铝合金中的磷的方法，曾提出了如下的技术。在专利文献1中记载了：通过在750℃以下的熔液温度下过滤处理含有5ppm以上的磷的铝合金熔液来除去磷。

另外，在专利文献2中记载了：在作为杂质含有P的Al或Al合金熔液中，将氧和MgO一起添加，来形成杂质P的氧化物和/或P与Mg的复合氧化物并将其分离，由此除去杂质磷。

在专利文献3中记载了：在650～850℃的熔液温度下向含有P的铝熔液中添加Mg来形成P与Mg的化合物，并且吹入氯气或氯化物形成MgCl₂，一边使上述MgCl₂吸收P与Mg的化合物一边使其浮起来从而除去熔液中的P。另外，在专利文献3中也记载了：在650～850℃的熔液温度下向含有P的铝熔液中添加Ca来形成P与Ca的化合物，并且吹入氯气或氯化物形成CaCl₂，一边使上述CaCl₂吸收P与Mg的化合物一边使其浮起来从而除去熔液中的P。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平4－276031号公报

专利文献2:日本特开平7－207366号公报

专利文献3:日本专利第3524519号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1～3中记载的技术中，分别存在如下那样的问题。即，在专利文献1的技术中，因为也混有微细的磷化铝粒子，所以存在以下问题：该微细粒子通过过滤器从而存在不能除去的磷；上述微细粒子使过滤器发生堵塞。

另外，在专利文献2的技术中，由于向熔液中吹入氧，因此存在产生熔液的氧化损耗(铝损耗)的问题。

另外，在专利文献3的技术中，由于向熔液中大量吹入氯气或氯化物，因此环境负荷大，磷的除去率也并不充分。

本发明是鉴于这样的技术背景而完成的，其目的在于提供含硅的铝合金铸块的制造方法，该制造方法能够防止如必须停止铸造那样的过滤器的堵塞，能够抑制铝损耗，并且能够充分降低所得到的含硅的铝合金铸块中的杂质磷的含有率。

本发明人查明：作为硅块的硅锭等中，例如在用碳还原硅石来形成为锭的阶段，磷以磷化合物等形式存在，但该杂质磷在硅锭等的最终凝固部、特别是在最终凝固部的表面高浓度地分布，以这样的新见解为基础进行锐意研究的结果发现：将碎解硅锭等而成的碎解物，根据其表面有无最终凝固部来进行分选后，对于不存在最终凝固部的碎解物原样地投入到熔化炉中(第1发明)，或者，对存在最终凝固部的碎解物进行水洗处理后投入到熔化炉中(第2发明)，或者，将“不存在最终凝固部的碎解物”以及“将存在最终凝固部的碎解物水洗处理了的碎解物”这两者投入到熔化炉中(第3发明)，由此能够降低所得到的含硅的铝合金铸块中的杂质磷的含有率，从而完成了本发明。即，为了达成上述目的，本发明提供以下的技术方案。另外，上述“最终凝固部”，如后述那样，呈现出不具有金属光泽等的外观上的特异的特征，因此在本说明书中，有时称为“外观特异部”。

[1]一种含硅的铝合金铸块的制造方法，其特征在于，包括：

分选工序，该工序使用分选单元从作为杂质含有磷的多个硅块之中选出在表面未确认到由于磷凝聚于表面而形成的外观特异部的硅块；

熔液形成工序，该工序将至少包含铝原料以及在上述分选工序中被选出的不具有外观特异部的硅块的合金原料投入到熔化炉中并使其熔融而得到熔液；和

铸造工序，该工序通过将上述得到的熔液铸造加工，得到含硅的铝合金铸块。

[2]一种含硅的铝合金铸块的制造方法，其特征在于，包括：

分选工序，该工序使用分选单元从作为杂质含有磷的多个硅块之中选出在表面确认到由于磷凝聚于表面而形成的外观特异部的硅块；

水洗工序，该工序对在上述分选工序中被选出的、具有外观特异部的硅块进行水洗处理；

熔液形成工序，该工序将至少包含铝原料以及经过上述水洗工序而得到的硅块的合金原料投入到熔化炉中并使其熔融而得到熔液；和