注湯から５〜６分で判定

ア ル ミ 合金 地 金の 仕 様確 認
A l- S i 系 鋳 物 合金 の S i 含 有量 測 定
溶 湯処 理 / 改 良 処 理 / 微 細 化処 理効 果の 判定
溶 湯 性 状の 判 定
アルカップ※溶湯性状：物理的・機械的性質

炉 前 ・ 短時 間 測定

3.4 測定装置の熱分析

アルミニウム合金の溶湯性状判定による
省エネルギー、不良低減、コスト削減
Decreasing Energy, Scrap, and Cost by means ofMelt Quality Assessment of Aluminum Alloy Melt

1.

開発の目的

Purpose of development

3.2 Al-Si 系亜共晶合金冷却曲線例
A typical cooling curve of hypo-eutectic Al-Si alloy

熱分析によるアルミニウム合金溶湯処理剤の効果判定及びSi 凝固開始点 (Tl) ～凝固終了点 (Tt) までの冷却曲線状態図

Si% 含有量判定
The purpose was to develop a method of assessing effectiveness ofmelt modification treatment and determination of Si content bymeans of thermal analysis.

A typical cooling curve between the solidification start Tl to solidification end Tt.

2.

開発の内容

特性値 Characteristic temperature

Content of development

熱分析によるアルミニウム合金の溶湯改良剤及び微細化処理剤の効果 ・ 判定について熱分析を利用して判定する方法…溶

温
度
︵

°
F
︶

Tl

湯中のアルミ合金の元湯と改良処理剤及び微細化処理剤添加⊿Tl

後の冷却曲線の描き方の変化 ( 温度と時間 ) を掴むことにより、Tlc

改良材の効果判定につながる。
The characteristics of cooling curves of aluminum alloy melts
before treatment, after modification, and after grain refiner addition
were carefully studied to accomplish the above purpose.

CR

初晶温度

primary solidification temperatureTl

初晶過冷温度primary undercooling temperature

Tlc

共晶温度

eutectic temperatureTe

共晶過冷温度

eutectic undercooling

Tec

変態点温度

transformation temperature

Tt

変態点過冷度transformation undercooling

Ttc

冷却速度

cooling rate

凝固速度

CR

solidification rate

Tl から Tlc までの温度

SR

range between Tl and Tlc

Te から Tec までの温度⊿Tl

range between Te and Tec

Tt から Ttc までの温度⊿Teange between Tt and Ttc

⊿Tt

Te
⊿Te

SR
Tt

Tec

⊿Tt
Ttc

3.

開発の成果

時間 (S)

Results of developmen

溶湯資料の 255 点の元湯と溶湯処理後の冷却曲線の相違について、 実体との相関度 75％以上、 85％以上、 95％以上

3
3.3.3 アル ミ合
ミ合金
金 冷
冷却
却曲線
曲線状態
状態図例
図例
Examples of aluminum alloy cooling curvesの 3 段階について現場実験を重ねることにより、 熱分析と実体

アルミニウム合金の溶融開始から、 凝固終了までの冷却温度との相関を検証した。 Si% 改良処理剤、 微細化処理剤の効変化を分析することで、 溶湯の性状を判定する。

果判定ができる事が証明された。 各社ごとの溶解条件、 溶湯

Cooling curve analysis of aluminum alloy melts is applied to different
kinds of alloys in different ways.

処理方法などの違いによる熱分析の判定条件を微調整する。
以下実験内容下記の通り。
The difference of cooling curves before and after melt treatment
were related to the properties of the castings made from the melts
using 255 melts, while using three different correlation levels: above
75%, above 85% and above 95%. As a result, it was found that theeffects of Si modification and grain refining in castings can be
estimated by observing melt cooling curves. It was also found thatminor adjustment in estimation is necessary, depending on different
melting conditions and melt treatments in different foundries. Detailsof the experiments are described in the following.
3 .1 測 定 方法例

A typical measurement setup

Melt
溶湯

JIS：K 型熱電対シェルカップ

温度の記録
冷却曲線分析
解析結果表示temperature record
cooling curve analysis
displaying analysis

JIS:K thermocouple shell cup

温度変換器

1

計測判 定 装置

3.3.1 砂型用・金型用合金
Alloys for sand mold and permanent mold
判 定 結 果 に よ っ て は、 微 細 化 剤 の種類及び添加量を改善することにより適正な溶湯処理が可能。
Appropriate melt treatment can beselected by adjusting the kind and amountof grain refiner depending on the analysis
results.

測定例：AＣ２Ｂ（亜共晶合金）

An example of a cooling curve ofAC2B alloy (hypo-eutectic alloy).

3.3.2 ダイカスト用合金 Alloys for die casting
判定結果によっては、 微細化剤の添
加 や、 除滓 処理 に よ り適 正な 溶 湯処理が可能。
Appropriate melt treatment can beselected such as adding grain refiner orslag removal depending on the analysis
results.

測定例：ADC12

An example of a cooling curve of
ADC12.

3.4 測定装置の熱分析
Thermal analysis by a measuring setup

3.7 アルミ溶湯熱分析管理機器
Performance of instruments for thermal analysis of aluminum alloy melts

アルミニウム合金の凝固開始から凝固終了まで温度変化を数値

アルミ溶湯熱分析管理機器は、 アルミニウム合金の材料状態や微細化処理効果を高感度 ・ 高精度 ・ 短時間にて良否判定することができます。
また、 鋳造現場の炉前で充分使用できる耐久性を持ち、 注湯前に測定することが可能です。
即ち、 アルミ合金鋳物溶湯の対応処理が可能になり、 砂型、金型、 ダイキャスト等のプロセスによって製造される鋳造品の材
質不良を低減できる。

変換し、 冷却曲線を描きます。 ※測定ポイントは下図参照
Temperature change between start and end of solidification isdigitally converted and cooling curve is drawn.
①初晶過冷温度③①

primary undercooling temperature②共晶過冷温度

eutectic undercooling③初晶温度

primary solidification temperature④共晶温度

eutectic temperature⑤共晶凝固時間

eutectic solidification time

⑥液相線凝固時間 liquidus solidification time

④
②
⑤

⑥

3.5 冷却曲線と測定数値による分析判定
Items of determination by cooling curve analysis
初晶、 共晶の各温度と凝固する時間の関係により二次 D.A.S、Si％、 共晶 Si 微細化状態、 溶融不純物の傾向、 結晶粒状態を判定。
Primary and eutectic temperature and time of solidification aremeasured for estimating secondary DAS, Si%, state of grain
refinement of eutectic Si, type of impurities, and grain structure.
3.6 熱分析と組織画像との相関
Relation between cooling curve and structural image
3.6.1 熱分析と組織画像の相関
Relation between cooling curve and structural image.
● 湯の状態と組織
測定： 顕微鏡 (×200)

Melt status and structure
Observation by microscope (200×)

元湯 ( 処理無し）

相関
correlation

original melt before treatment

処理後の溶湯melt after treatment

The system of instruments can be used for judging material quality
and refining effects of aluminum alloys in short time and with highsensitivity and precision.
The system is made sufficiently robust to be used on the melting
floor and the determination can be made before pouring. Therefore,
in-situ adjustment of melt treatment is possible, thus contributing to
scrap rate
reduction in products manufactured by such processes as sandcasting, permanent mold casting and die casting.
3.8 溶湯性状判定の原理
Principle of melt quality determination
3.8.1

測定器本体 Instruments

アルミニウム合金の凝固開始から終了まで、 温度変化を数値変換し、 冷却曲線を描画する。
一般的なアルミニウム合金の冷却時の温度変化と時間の関係を
図 1 に示す。 図中の曲線を冷却 曲線と言う。 又、 各記号の名称を示す。
Using the instruments, cooling curves can be drawn by converting
the temperature data from the start to the end of solidification.
Fig.1 is a typical temperature change with time of an aluminumalloy.The curve is called a cooling curve. Notation and symbols of
characteristic points are described in the figure.
冷却曲線とは、例えば純粋な水 （液体） は１気圧のもとで 0℃で凝固し氷 （固体）となる。 この水に塩を溶かすと、 0℃よりも低い温度でなければ凍り始めません。

微細化

粗大化

coarse structurerefined structure● 湯の状態と冷却曲線 Melt status and cooling curve
元湯 ( 処理無し）

original melt before treatment

処理後の溶湯melt after treatment

元湯 original melt

処理後 after treatment
共晶温度

共晶温度 Eutectic temperature

凝固し始めや、 凝固終了の温度は水に含まれている塩の量によって変わる。 この現象と同じ事がアルミニウム合金の場合も言えます。

Fo better understanding, let us consider an example of water. Purewater liquid on cooling solidifies into solid at 0 degree C at 1
atmosphere. If some salt is dissolved into water, it begins to solidify
only at some temperature below 0 degree C, where temperature of startand end of solidification varies with the amount of salt dissolved.
Similarly, solidification temperature of an aluminum alloy is variedwith the amount of alloying element.

3.6.2 Al-Si 系状態図と冷却曲線の相関
Relation between Al-Si phase diagram and cooling curve
Al-Si 系状態図

冷却曲線

Al-Si phase diagram

cooling curve

primary solidification temperature
初晶温度

Temperature

Temperature

温
度

温
度

初晶温度

primary solidification temperature

過冷度

Undercooling

初晶過冷温度primary undercooling

共晶温度

Eutectic
temperature
eutectic temperature

測定濃度

Ｓi %

図1 冷却曲線と測定ポイント
Fig.1 Cooling curve and characteristic points

L ：初晶温度
primary solidification temperature
CL ：初晶過冷温度
primary undercooling
E ：共晶温度
eutectic temperature
CE：共晶過冷温
eutectic undercoolingℓ ：共晶凝固時間
liquidus solidification timee ：液相線凝固時間
eutectic solidification timeℓ+e：全凝固時間
total solidification timeℓ/e：初晶凝固時間と共晶凝固時間の比率
ratio of liquidus solidification time toeutectic solidification time

Time 時 間

2

Al-Si 二 元 合 金 に Cu、Mg 等 の 他 元 素 が 入 る と、初 晶 温 度 や共晶温度が変化し、凝固形態は複雑となるが、これらの含有量によって、それぞれ特有の初晶、共晶温度を示し、凝固時間も異なる。
アルミニウム合金を液体状態から冷却するときは放熱反応を伴い、凝固し始めには凝固顕熱による発熱が起こり ( 化学元素の
凝固潜熱の発散 )、一時的に冷却が止まるか逆に若干上昇し停止し初晶温度（L）が示される。 その後又放熱反応を伴いながら冷却していく。
凝固終了温度になる前に共晶反応が起こり、更に大きな発熱が起こる ( 化学元素の凝固終了の潜熱の発散 )。 図 1 のように
2 回目の大きな一定温度が示され、この温度が共晶温度（E）である。 図 1 に示した様に、初晶温度（L）、共晶温度（E）に達する
前に、再輝現象が現れ、低い谷ができる。 この現象をそれぞれ初晶過冷（CL）、共晶過冷現象 (CE) と表現する。
こ の 装 置 は、冷 却 曲 線 の 特 長 点 に お け る 関 係 か ら、二 次
DAS、Si％、共晶 Si 微細化状態、結晶粒状態を判定します。
※相関については各種相関の項目を参照。

When alloying elements such as Cu, Mg, or others are added to an
Al-Si binary alloy, primary and eutectic temperature as well as
solidification time are changed depending on the amount of addition,
making the solidification complicated.
A liquid aluminum alloy is cooled by extracting heat until
solidification temperature is reached, where solidification starts while
generating heat of solidification. Cooling of the liquid is arrested
there or somewhat raised and then arrested indicating the primarysolidification temperature (L). Then cooling is resumed while
releasing heat.
Eutectic reaction starts before reaching the end of solidification,
where even a larger heat release occurs, corresponding to the end ofsolidification. As shown in Fig.1, the second temperature arrest
appears, which is the eutectic temperature (E). As seen in Fig.1, twoshallow valleys appear before reaching the primary temperature (L)and eutectic temperature (E). This is phenomenon is called
recalescence and two valleys are called primary undercooling (CL)and eutectic undercooling (CE), respectively. By identifying thesecharacteristic points in a cooling curve, the instrument performs
estimation of secondary DAS, Si%, degree of refining of eutectic Si,
and grain structure.

3.9 各種相関
3.9.1

3.9.2

熱分析の際使用するカップは、アルミ溶湯熱解析に最適な JIS-K 規格を採用。
構造はアルミ溶湯熱分析に適したセンサー ・
カップ形状により、初晶過冷温度、初晶温度、共晶過冷温度、共晶温度を正確に検出できる。
The thermocouple as the sensor for analysis isJIS-K type that is suitable for aluminum melt
thermal analysis.
The sensor is attached to a cup in a form mostsuitable for precise measurement to determine
primary undercooling, primary temperature, eutectic
undercooling, and eutectic temperature.

図 2 Fig.2
測定用カップ断面
Cut section ofa measurement cup

熱分析と組織画像の相関
Correlation between thermal analysis and structure image

下の図のように得られる冷却曲線と組織画像には、以下のような関係が現れる。 Ex. )2 の方が DAS が小さくなっており、Ex. )1 よ
りも良い溶湯と考えられる。
The figures below illustrate the correlation between the thermal
analysis result of a melt and structures obtained from the melt. DAS in
the example 2) is smaller than that in the example 1), and hence, themelt 2) is considered to be a more desirable melt.
Ex. 1)

Ex. 1) の冷却曲線を描いたときの組織画像
Structure image obtained from the meltthat produced the cooling curve 1).

Ex. 2)

Ex. 2) の冷却曲線を描いたときの組織画像
Structure image obtained from the meltthat produced the cooling curve 2).

図 4 冷却曲線と組織
Fig.3 Al-Si phase diagram

3.9.3

測定用カップCup for measurement

Si％との相関 Correlation with Si%

図 3 Al-Si 状態図
Fig.3 Al-Si phase diagram* Details of correlation are described later under each item.

3.8.2

Correlation

熱分析と組織画像の相関
Correlation between thermal analysis and structure image

1） アルミニウム合金の組織において溶湯から最初に晶出する結晶粒の大きさや、核生成には凝固開始からの共晶開始間の冷却速度に最も影響を受ける。
Grain size and nucleation of the initial crystallization of analuminum alloy melt are strongly affected by the cooling rate
between the start of primary solidification and the start ofeutectic solidification.
2） DAS は、核生成や結晶粒の大きさと共に共晶反応時に晶出する共晶が影響され、 その結果は凝固開始から共晶反応終了時間に左右される。
DAS is governed mainly by the time between the start ofsolidification and the end of eutectic solidification, while
nucleation and grain size as well as eutectic precipitation are also
related.
3） 各試料の DAS は、冷却速度が速くなるにつれて小さくなる。
DAS of a sample becomes smaller when the cooling rate islarger.

3すなわち、アルミニウム合金鋳物の機械的 ・ 物理的性質の状況を調べるには、凝固速度と晶出した組織の状態を表す DAS の関係を調査するのが良いと判断する。
Therefore, the relation between DAS representing the state of thestructure and the rate of solidification should be studied for estimating
mechanical and physical properties of aluminum castings.
① 冷却速度と DAS の関係 Relation between cooling rate and DAS
材質により異なるが、冷却速度と DAS には、以下のような相関がみられる。
The following relation between cooling rate and DAS has beenfound, depending on the alloy type.
冷却速度 cooling rate(℃/sec)
AC1A
AC2A
AC4C

DAS(μm)

0.25

67.0

1.20

37.9

0.25

63.4

1.37

47.2

0.17

90.5

1.10

40.5
表A
Table A

3.10 測定装置の有効な利用方法
Effective applications of the instrument
3.10.1 アルミ合金地金の仕様確認 ( 材質確認 )Material checking of aluminum alloy stock (confirming alloy type)
鋳物用アルミニウム合金のコスト低減により、一次合金地金に二次合金地金や戻り材を加えたり、全てを二次合金地金で使用することが多くなってきた。 従ってこれらの溶解されたアルミニウム
合金の材質確認を行う手段として、測定装置での熱分析を行う（主として材質別 Si 含有量を判断する）。
材質分析値、初晶、共晶温度の測定温度を表 1 に示す。
For the purpose of raw material cost reduction in aluminum alloy
casting, the recent trend is to mix secondary melting stock or to use
secondary stock only. For this reason, checking of melting stock
before melting has become more important than before. Thermal
analysis using the instrument, depending mainly on Si content ofdifferent alloys, can be a reliable tool for the purpose.
Table 1 describes major composition range, primary temperature,and eutectic temperature for different alloys.
項目
alloy
試料
№ 材質
item

分析値 composition range

材質により異なるが、DAS と機械的性質には以下のような相関がみられる。
The following relation between cooling rate and mechanicalproperties has been found, depending on the alloy type.
DAS
(μm)
AC1A
AC2A
AC4C

引張 tensile strength(Kgf/mm2)

衝撃 impact value(kgf/mm2)

37.9

35.9

0.93

67.0

27.2

0.46

47.2

40.0

0.14

63.4

29.5

0.11

40.5

26.4

0.70

90.5

23.7

0.48

表B
Table BSi
4.0

632.5℃

571.4℃

共晶温度
eutectic temp.

温度 差 LEdifference
61.1℃

1

Al-4%Si

0.2 以下 or less

2

AC 3A

0.2 以下 or less 10.0 〜 13.0

572.8℃

572.8℃

0℃

3

Al-15%Si

0.2 以下 or less

15.0

592.3℃

572.7℃

19.6℃
60.9℃

4

AC2A

3.5 〜 4.5

4.0 〜 5.0

614.5℃

553.6℃5

AC2B

2.0 〜 4.0

5.0 〜 7.0

599.8℃

561.9℃

37.9℃

6

AC4B

2.0 〜 4.0

7.0 〜 10.0

577.2℃

565.5℃

11.7℃

7

ADC12

1.5 〜 3.5

10.5 〜 12.0

567.2℃

565.5℃

1.7℃

表1 Table 11） 試料 No.1 ～ 3 は No.2 の AC3A を中心として Si 含有量の少ない No.1 （4％Si） と Si 含有量の多い No.3(15%Si) を試料とした。
No.2 is a standard alloy AC3A. No.1 is a specially preparedsample with less Si than No.2. No.3 is a sample with more Si than
No.2.
2） 試料 No.4 ～ 7 は各規格のアルミニウム合金材を使用した。
No. 4 to 7 are standard alloys.

primary liquidus line
eutectic line

● DAS と機械的性質（引張）の関係
Relation between DAS and mechanical properties (tensile strength).
tensile strength● DAS と機械的性質（衝撃）の関係
Relation between DAS and mechanical properties (impact value).

measured temperatureCu

cooling rate

② DAS と機械的性質の関係
Relation between mechanical properties and DAS

測定温度
初 晶 温度primary temp.

hypo-eutectic

hyper-eutectic
eutectic

図5
Fig.5

cooling curves

impact value

図 5 は表中の試料 No.1 ～ 3 の冷却曲線と Al-Si 系状態図との関係を示したもので、実線で示した基本の状態図からずれているのは Al-Si 二元素に他元素が含有されているためである。
ずれた共晶温度は Si を除いて他元素が一定であるならばその温度の変化は表に示した様に ±0.7℃で一定と考えて良い。従って Si の含有量の変化によって初晶温度のみが変化する。
これらの例から他の試料の場合も同様な考えとなる。 各材料
はそれぞれ特有の初晶温度、共晶温度を持っている。 従ってその材料の温度をつかまえておけばその材料の管理が出来る。
なお表 1 に示しているように元素の含有に範囲があるため何回か冷却曲線を取り、管理温度範囲を設定する必要があります。

4

アルミニウム合金の溶湯性状判定による

Fig.5 shows cooling curves of No.1 to 3 in the Table in reference to
the Al-Si phase diagram. The shifts of the measured results from thesolid lines of the base alloy were caused by alloying addition otherthan the major two elements. Eutectic temperature is almost constantwithin the range of ±0.7 degree as seen in the Table if allying
elements other than Si are kept the same. Accordingly, only primarytemperature varies with the Si content.
Other alloys not listed in the Table can be handled with the sameidea. Each alloy has its specific primary and eutectic temperature.
Therefore, once they are known by measurement, raw material
control and management become possible.
As seen from Table 1, each alloy has ranges of alloying elements,and hence, controlling range has to be established beforehand by
making cooling curve measurement of different element
concentrations.
3.10.2 共晶 Si 微細化処理測定
Assessment of refining treatment of Si in eutectic

Al-Si 合金における共晶 Si の微細化改良処理は Na 等の微細化剤により、Al-Si-Na の 三元共晶の晶出により起きる。
Al-Si 二元共晶より Al-Si-Na 三元共晶の方が共晶温度が低くなる。 この現象から改良前（Na 無添加）状態に対し、共晶温度がどの程度降下したかにより、微細化剤の効果がわかる。 これが冷却曲線により、微細化効果を判定できる原理である。
一般に微細化剤として Na の他、Sr や Sb が知られているが、こ
こに Na および Sr 処理した材料の経時変化した時の各温度、過冷点及び改良処理前と処理後の温度差を表に示す。 又それぞれの組織を添付する。 材質は AC4B（Cu3.5% Si9.3％ Fe0.45％
Mn0.15％他）について調査した。
Modification treatment of Al-Si alloys is often performed by adding
refiners such as Na to the melt, in which eutectic Si is refined by theaction of ternary eutectic precipitation of Al-Si-Na.
Eutectic temperature of ternary Al-Si-Na is lower than that ofbinary Al-Si. For this reason, effectiveness of a refiner can beassessed by measuring how much the eutectic temperature waslowered by the treatment. This is the principle of determining refiner
effect from thermal analysis.
Na, Sr, and Sb are known to be used as refiner. Among them, Na
and Sr are taken up here and experimental results are shown. Thermal
analyses were performed on a melt at different stages of treatment:
the original melt before treatment, immediately after treatment, 10
minutes after treatment, and 30 minutes after treatment.
Corresponding structure images are also shown. Aluminum alloy
AC4B (Cu3.5%, Si9.3%, Fe0.45%, Mn0.15%, and others) was
melted for the test.
1） （Na 処理）溶湯に対し、0.01 ～ 0.015％添加処理した溶湯の調 査 結 果 を 表 2 に 示 す。 又 調 査 時 の 試 料 組 織 を Pic.1 ～Pic.4 に示す。
Table 2 shows results of a test, where 0.01 to 0.015% Na wasused for refining. Microstructures at different stages are shown in
Pic.1 to Pic.4.
2） （Sr 処理）溶湯に対し Sr を 0.02％添加処理をした溶湯の調
査 結 果 を 表 3 に 示 す。 又 調 査 時 の 試 料 の 内 4 点 の 組 織 を
Pic.5 ～ Pic.8 に示す。
Table 3 shows the results where 0.02% Sr was used as refiner.
Microstructures are shown in Pic.5 to Pic.8.

5●Na 処理 Na treatment
処理後の経過時間

初晶 primary

共晶 eutectic

Time after treatmentent℃

差 diff.

℃

差 diff.

CL ℃

差 diff.

CE ℃

１

未処理 before treatment

574

―

564.1

―

572

―

564.0

―

２

直後

immediately after

575

1

554.4

-9.7

572

0

554.0

-10.0

３

10分

10 minutes

575

1

555.8

-8.3

573

1

554.8

-9.2

４

30分

30 minutes

574

0

559.8

-4.3

572

0

558.7

-5.3

No.

過冷点 undercooling
差 diff.

※ 差 ： 未処理試料との差
表2 Table 2“difference” is temperature difference from the original melt.

・Si 微細化状況
Pic.1

Microstructure showing Si refining

×200

未処理
Before treatment

Pic.2

Pic.3

×200

処理直後
immediately after

×200

Pic.4

処理後 10 分
10 minutes

×200

処理後 30 分
30 minutes●Sr 処理 Na treatment
処理後の経過時間

初晶 primary

共晶 eutectic

Time after treatmentent℃

差 diff.

℃

差 diff.

CL ℃

差 diff.

CE ℃

１

未処理 before treatment

576

―

566.0

―

573

―

566.0

―

２

30分

30 minutes

577

1

557.2

-8.8

575

2

555.4

-10.6

３

120分 120 minutes

577

1

557.1

-8.9

575

2

555.0

-11.0

４

240分 240 minutes

575

-1

556.0

-10.0

573

0

554.8

-11.2

No.

過冷点 undercooling
差 diff.

※ 差 ： 未処理試料との差
表3 Table 3“difference” is temperature difference from the original melt.

・Si 微細化状況
Pic.5

Microstructure showing Si refining

×200

未処理
Before treatment

Pic.6

×200

処理後 30 分
30 minutes

Pic.7

×200

処理後 120 分
120 minutes

Pic.8

×200

処理後 240 分
240 minutes

表 2、3 から次の状況が判断できます。
The following comments can be made by looking at Table 2 and 3.
1） Na 及 び Sr と も に 微 細 化 処 理 前 と 処 理 後 で は 初 晶 温 度、初晶過冷点の変化はほとんど見られない。
Only very small changes between before and after treatment arefound in the primary temperature and primary undercooling inboth Na and Sr treatment.
2） Na 及び Sr ともにいずれの条件においても初晶過冷度、共晶
過冷度に変化が観察できない。（UCL±0.5℃ UCE±1.5℃）
Almost no changes can be observed in primary undercooling andeutectic undercooling (UCL ±0.5 degree C, UCE ±1.5 deg C) at
all the stages in both Na and Sr treatment.
3） Na 及び Sr ともに処理前にくらべ処理後の共晶温度は大きく
降 下 し て い る。 Na 処 理 例 か ら 判 断 で き る 様 に 処 理 効 果 がPic.4 に示す如く無くなると共晶温度が上昇する。
Large decrease in eutectic temperature after treatment is observed
both in Na and Sr treatment. Eutectic temperature resumes risingwith time accompanied with reduced refining effect, an example
being Pic.4 of Na treatment.

4） Na 及び Sr 等によって微細化処理を行うと共晶温度を大きく降下、効果が薄れると上昇する事から、共晶温度管理による溶湯の微細化管理ができる事を示す。
The finding that eutectic temperature is lowered by Na and Srtreatment as accompanied with refined structure, and is raised
when the refining effect is faded suggests a possibility ofmonitoring of refining treatment by measuring eutectic
temperature.
5） 表 4 に各材質の Na、Sr 処理による共晶温度の陥下温度を示す。
Table 4 shows decrease in eutectic temperature by refining
treatment using Na and Sr in different aluminum alloys.

For your reference, recommended pouring temperature ranges fordifferent alloys are listed in Table 5 below. The ranges were selectedso as detection of primary solidification possible, except in some
exceptional cases.
材質
alloy

注湯温度
pouring temperature

材質
alloy

注湯温度
pouring temperature

AC1A

710℃〜750℃

AC4A

660℃〜710℃

AC1B

720℃〜750℃

AC4B

670℃〜720℃

AC2A

690℃〜740℃

AC4C

670℃〜720℃

AC2B

680℃〜730℃

AC4CH

670℃〜720℃

AC3A

640℃〜690℃

AC4D

690℃〜740℃

AC5A

720℃〜750℃

AC8A

640℃〜690℃

AC7A

720℃〜750℃

AC8B

650℃〜700℃

AC7B

720℃〜750℃

AC8C

660℃〜710℃

ADC12

650℃〜700℃

共晶温度低下度
decrease in eutectic temperature

材質
alloy

無処理共晶温度 ℃
original eutectic temperature

Na

Sr

AC2A

553.6℃

-11℃

-7.9℃

AC2B

561.9℃

-11℃

-8.7℃

AC3A

572.7℃

-8℃

-5.6℃

AC4B

565.5℃

-10℃

-7.0℃

ADC12

565.5℃

-13℃

-6.7℃

表5
Table 53.10.3

実験からの結論
Conclusion of the experiment

熱分析によるアルミニウム合金溶湯性状判定は、溶解現場にて充分利用できることが明らかになった。

表4
Table 4

尚、測定用カップへの注湯温度は下記の通り。
注湯温度を特別の 場合を除いて初晶温度を晶出させる為に必要な注湯温度。

It was established that melt quality assessment by thermal analysis
can be a useful controlling tool on the melting floor of aluminumalloys.

技 術サ ポ ー ト / Technical support
デモ 機無 償 レンタ ル
Free rental of a demonstration set
2 週間カップスタンド付で、レンタルできます。 ( 消耗品のアルカップは有償 )Free rental of demonstration set Free
rental with a cup stand for two weeks.
(Disposable cups are charged)

各社専用カスタマイズ
Customizing for each user
各社の材質や運用に合わせた設定にカスタマイズ。
We assist the user fo specificcustomization

技術 資料
Technical note
対処法をより詳しく記載した冊子をご用意。

目的 に応 じ たソフ ト カス タ マ イズ
Software customization

温度点検
ALT-I temperature sensor

保証 / Maintenanceプログラムの改造が可能 ( 有償 )The program can be customized to theuser’s specification.

温度ユニットの校正。 ISO の規格に準じた書類の作成可能 ( 有償 )Temperature calibration.
Paper preparation to conform to JIS.(tobe charged)

A booklet is provided describing details ofcountermeasures

無料保証期間は１年、それ以降の修理は有償にて行います。 尚、お客様による物理的な事故 ・破損は、保証期間内に限らず有償となります。
Free maintenance for the initial one year. Paid
maintenance after the initial period.
Cost of repair of physical damages by accident mustbe paid by the customer, even though it may be
within the period of free guarantee.

仕 様 / Specification
外形寸法 / Overall shape

H360× W410×D140 mm

モニタ / monitor

15 インチタッチパネル ( 超音波方式 ) / 15 inchi touchi panel (supersonic type)

OS

Windows Embedded

保存期間 / preservation period

３年間 / Three years

入力電源 / power source

AC100-240V

温度変換器 / temperature sensor JIS-K

測定範囲 ( 0 〜 1340 ℃) / JIS-K range(0 to 1340 degC)

インターフェース / interface

USB ×1

カップスタンド / cup stand1 式 (5m) / one set

重量 / weight

11kg

RS232 ×1

VGA ×1○ モニタカバーオプション
Options

Monitor cover○ 樹脂台座Pedestal○ Aℓ-cup6

On-floor controlling tool for aluminum alloy melt
Evaluation tool of aluminum alloy melt characteristics by thermal analysis using cooling curves

Al-CupChecking the alloy ingot grade
Determination of Si content in Al-Si alloy systems
Judgment of modification treatment effectEvaluation of melt quality: physical and mechanical properties
Featuring on-floor quick measurement

OK zone (acceptance zone) of cooling curve is constructed from measurement data sheet.

Sec

NAKAYAMA
Co.,Ltd.

East Japan Office

Sec

1
9

2008
2016

5
1