Al-5%Mg 合金溶湯の酸化物生成に及ぼすキャスタブル耐火物バインダーの影響

研究論文

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Al-5%Mg 合金溶湯の酸化物生成に及ぼす
キャスタブル耐火物バインダーの影響
長 谷 川 豊*豊 田 充 潤*2

森 中 寿 真*3

森 中 真 行*3

Research Article
J. JFS, Vol. 93, No. 11（2021）pp. 735 ～ 741
DOI : 10.11279 / jfes.93.735

Effect of Castable Refractory Binder on Oxide Formation of
Molten Al-5% Mg Alloy
Yutaka Hasegawa*, Michihiro Toyoda*2,
Kazuma Morinaka*3 and Mayuki Morinaka*3
Molten Al-Mg alloys are known to have the tendency to generate large amounts of oxides in the casting process, but notnecessarily all the time. Therefore, in this study, we investigated the phenomenon why large amounts of oxides are formed inmolten Al-Mg alloys only in some cases, focusing on the binder used for castable refractories. The results obtained were as
follows.
In the case of castable refractories using alumina cement binder, the amount of oxide produced was relatively small. On theother hand, when phosphate binder was used, significantly large amounts of oxide were produced. One reason for this may be
due to heterogeneous nucleation of magnesium phosphate formed in the early stage of the casting.
Keywords : Al-Mg alloy, oxide formation, refractory binder, magnesium phosphate, spinel

1．緒

しても Al-Mg 系合金は酸化物を生成しやすいことが知ら言

れ て い る 5, 6, 7）． 生 成 す る 酸 化 物 に は MgO 及 び MgAl2O4

自動車を軽量化する課題により，Al-Mg 系合金のダイカの 両 者 が あ る 8, 9, 10）． そ れ に 関 し て， 萩 野 谷 7）は Al-2 〜

1, 2）．この合金系の鋳物の特徴

12%Mg 系合金を諸温度で長時間保持する実験を行なったは耐食性と延性に優れることである．特に延性に関しては

結果，保持温度が 775℃以下の場合には主に MgO が生成

ストが注目され始めている

他の合金系の鋳物では容易に追随できない 10 〜 20% 程度

するのに対し，それ以上の場合には主に MgAl2O4 が形成の伸びが得られる．この特徴を活用した製品のひとつとしされることを明らかにした．この結果を元にして，保持て，ステアリングホイール芯金の製造が 1980 年台の後半

温度が 775℃以下の場合を低温領域，それ以上の場合をから開始され 3），現在でも世界中のほとんどの自動車を対高温領域と区分することを提唱した．また，Thiele 8）及び象にして製造され続けている．その化学組成は Al-2%Mg-

Whitaker 11） はこれらの酸化物を抑制するために Be 添加の0.3%Si であることから，これは固溶体型の合金である．

研究を行なった．

近年になり，自動車のボディやフレーム用の合金としてところで，以上に述べた研究における酸化物の生成条件

Al-7%Mg2Si 擬 2 元合金が開発された 4）．これは AC4CH 合に関しては，必ずしも統一された見解を得ることができな

金の Si を Mg2Si に置き換えた共晶型の合金である．異ない．そのため，いずれの報告の結果も定性的には正しいもるのは，過飽和固溶体から多量の Mg2Si が自然時効するこのの，酸化物の生成量に関する別の支配的な要因が存在すとから，必ずしも熱処理を必要としないことである．

る可能性を指摘することができる．よって，従来の多くのしかしながら，これらの固溶体型，共晶型のいずれに研究結果を比較して検討することができない状態にある．

受付日：令和 3 年 6 月 7 日，受理日：令和 3 年 7 月 28 日（Received on Jun. 7, 2021; Accepted on Jul. 28, 2021）
Calderys Japan Co., LTD.
* カルデリス（株）
YAMAHA MOTOR CO., LTD.
*2 ヤマハ発動機（株）*3 （株）MRDC
MRDC Ltd.

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従来の研究は溶湯の化学成分，温度，表面積などの影響の調査から始められた 12 ～ 14）．次に，雰囲気の種類にも着目された 8, 9）．これらは妥当なアプローチである．しかしながら，溶湯（液相）は雰囲気（気相）だけに接しているのではなく，耐火物（固相）にも接している．そのため，
1961 年に菅野ら 15）は種々の耐火物を対象にして各種の合金溶湯を保持した．その結果，多寡はあるものの，いずれの耐火物であっても結局は溶湯に侵食されることが判明した．これは，この当時の耐火物技術を反映した結果と言える．
その後も，例えばダイカストにチッピング不良が生じると調査が行われ，多くの場合に酸化物が原因であることが報告された．しかしながら，2 度のオイルショックにより，Fig. 1

Dimensions of cup（mm）and observed position.
カップの形状（mm）と観察位置．

ダイカスト業界は品質に加えてコスト（燃費）も考慮する必要が生じた．その結果，燃費に優れたタワー式連続炉が類を組み合わせた．骨材は耐火物の業界においてタービュ開発された．ただし，初期には溶湯処理を行うことがややラーアルミナと呼ばれている純アルミナ（Al2O3）と，耐火困難なものがあった．さらに手元炉において，保温性のた物の業界においてボーキサイトと呼ばれているアルミナ

めに溶湯との接触面にけい酸カルシウムの板が使われるよとシリカ（SiO2）の混合物の 2 種類を選択した．前者のア

うになると，この板が損耗するためにフラックス処理が敬ルミナは熱力学的に安定であることから，展伸材の業界に遠されるようになった．こうなると本末転倒であることか

おいて主に使用されているものである．後者のボーキサイ

ら，潮田 16）は，酸化物の対策が絶対に必要であると警鐘をトと呼ばれるアルミナとシリカの混合物は，シリカの部分鳴らした．また，1974 年に北岡

17）は世界的に有名な K モー

ルドを発明し，現在もなお警鐘を鳴らし続けている 18）．
近年になり，ようやくフラックス処理を行なってもよい

が溶湯に還元される可能性があるものの，コストとの兼ね合いから展伸材業界の一部と鋳造業界の多くにおいて使用されている．

耐火物が供給されるようになった．それにも関わらず，多他方，バインダーに関しては少量のカルシア（CaO）をくのダイカスト技術者は未だにほとんどフラックス処理配合したアルミナセメントと，りん酸（P2O5）バインダーを行なっていない．また，炉メーカーの技術者は過去の経の 2 種類を選択した．前者のアルミナセメントは熱力学的験を恐れるあまり，フラックス処理を行えない炉を設計しに安定であることから，展伸材の炉で一般に使用されるバ続けているように思われる．そこで，著者らは耐火物の正インダーである．それに対して後者のりん酸は熱力学的にしい理解のため，特にバインダーに着目した研究を開始し不安定であるものの，内部に数 µm 程度の空孔が極めて多19）．その結果，バインダーにりん酸を使用した耐火物

数形成されることから，施工時の脱水が容易に進行するとは局部的に溶融することや，それにより溶湯の表面積が増たいう特徴がある．また，フラックス処理を行わないダイカ

加して酸化物の生成量が増加すること20）を明らかにした．

それらに加えて，アルミナセメントを使用した耐火物は酸ストの場合に，溶湯が濡れにくいと信じられている．
本実験では上記の 2 種類の骨材と 2 種類のバインダー

化物の生成量が比較的少ないことや，溶湯が耐火物に浸透を組み合わせて，Table 1 に示す 3 種類の耐火物カップをしにくいことを示した．

作製した．すなわち，略称 A-Ac カップはアルミナ（A）のしかしながら，それらの研究は現在の鋳造用の基盤材料

骨材にアルミナセメント（Ac）のバインダーを組み合わせである Al-Si 系合金を対象としたものである．そのため，た熱力学的に安定なものである．また，Bx-Ac カップは

今後の需要が増加すると予想される延性ダイカスト 21）用

ボーキサイト（Bx）の骨材にアルミナセメント（Ac）のバの Al-Mg 系合金における酸化物の多量生成の現象を，耐インダーを組み合わせたほぼ安定なものである．そして，火物の観点から十分に説明することができない状況にあBx-P カップはボーキサイト（Bx）の骨材にりん酸バイン

る．そこで本研究では，Al-Mg 系合金溶湯における酸化物

ダー（P）を組み合わせた熱力学的に不安定なものである．

生成に及ぼすりん酸バインダーの影響を明らかにすることを試みた．

2．実験方法Table 1 Composition of refractory cup.
耐火物カップの組成．

2. 1 耐火物カップの作製
Fig. 1 に示す形状の耐火物カップをキャスタブル耐火物
により作製した．キャスタブル耐火物は骨材とバインダーにより構成される．これらに関して，本実験では各 2 種

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2. 2 供試溶湯と注湯
電気炉に設置した黒鉛るつぼ内で，市販の AD6.1 合金
インゴットと Al-20%Mg 母合金を配合して，Table 2 に示す組成の Al-5%Mg 合金を 10kg 溶製した．これを 800℃に昇温した後，別の電気炉内で同様に 800℃に予熱した 3 種
類の耐火物カップに順次注湯した．その際，いずれのカップに対しても溶湯量を 9 分目にするように留意した．そして，いずれの耐火物カップに対しても，ふたをする目的で厚さ 5mm の耐火物の板を乗せた．
Table 2 Chemical composition of molten metal.
溶湯の化学組成．

Fig. 2

Change in Mg concentration due to molten metal
holding.
溶湯保持による Mg 量の変化．

2. 3 溶湯保持と取り出し振動を与えないように留意しながら，800℃で 6 日間の溶湯保持を行なった．6 日後に電気炉の電源を切り，1 日

ことから，保持前の溶湯内に存在した Mg の 85% が酸化物になったものと言える．よって，この場合には酸化物の多量生成の現象が生じたものと捉えることができる．

をかけて降温させた後，電気炉から耐火物カップを静かにP 量の分析結果を Fig. 3 に示す．バインダーにアルミナ

6 日間という長時間の溶湯保持を行なっ取り出した．なお，

セメントを使用した A-Ac カップと Bx-Ac カップの場合，た理由は，現在のダイカスト業界において行われている連P 量は溶湯保持前と同じ 5ppm のままで変化していなかっ続操業の再現を試みたものである．

た．しかしながら，バインダーにりん酸を使用した Bx-P

2. 4 切断と分析

カップの場合，P 量は溶湯保持前の 5ppm から，溶湯保持

ふたを除去した後，鋳塊が入ったままの耐火物カップ

後には 40ppm に増加した．これは，バインダーに使用さの中央部をダイヤモンドソーで縦に切断した．ただし，れたりん酸（P2O5）が自由エネルギーの問題から，溶湯中

Bx-P（りん酸バインダー使用）カップだけは，上部に成長の Al 及び Mg に還元されたためと推察される 19）．

した酸化物がふたを取り囲んでいたことから，ふたを外すことができなかった．そこで，ふたが付いたままで切断を行なった後，ペンチを用いてふたを強制的に外した．
鋳塊の化学成分は鋳塊の切断面において発光分光分析法により実施した．鋳塊の側面と上面の SEM/EDX 分析及び XRD 分析は，Fig. 1 に示した側面部（Side）と上面部（Top）の 2 箇所で実施した．

3．実験結果3. 1 化学成分の変化
6 日間の溶湯保持により含有量が大きく変化した化学成分は Mg と P であった．Mg 量は Fig. 2 に示すように，溶湯保持前の 5.16% から，いずれの耐火物カップにおいても減耗した．ただし，減耗量は耐火物カップの種類によりFig. 3

Change in P concentration due to molten metal
holding.
溶湯保持による P 量の変化．

顕著な差が生じた．すなわち，バインダーにアルミナセ
メントを使用した A-Ac カップと Bx-Ac カップの場合，溶3. 2 鋳塊の上面部の観察

湯保持後の Mg 量は 4.95% 及び 4.82% であったことから，6 日間の溶湯保持を行なった鋳塊の上面部を，耐火物

減耗量は 0.2 〜 0.3 ポイントと比較的少なかった．酸化物

カップに入ったままの状態で観察した結果を Fig. 4 に示

はこの減耗分の Mg により形成されたと考えると，これらす．いずれの上面部にも酸化物が形成されていた．しかしなの耐火物カップではいわゆる多量生成と呼ばれる現象はがら，それらの態様は著しく異なっていた．すなわち，骨生じなかったものと思われる．

材とバインダーにアルミナ及びアルミナセメントを使用ししかしながら，バインダーにりん酸を使用した Bx-P カッ

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た A-Ac カップの場合，酸化物は生成していたものの，そプの場合，Mg 量は溶湯保持前の 5.16% から溶湯保持後のの量は少なかった．また，骨材にアルミナとシリカ，そし0.76% に激減した．減耗した Mg 量は 4.4 ポイントであるてバインダーにアルミナセメントを使用した Bx-Ac カップ

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Fig. 4

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Observation results of surface after holding
molten metal for six days. Large amounts ofoxides（black）were formed in the cup（Bx-P）
using phosphate binder. The white part on thesurface is a part of the removed lid.

Fig. 66 日間の溶湯保持後の表面部の観察結果．りん酸バイン
ダーを使用したカップ（Bx-P）には多量の酸化物（黒色）が形成されていた．その表面部の白色部は外したふたの
一部．

Stereo microscopic image of oxide with lid
pushed up in refractory cup using phosphatebinder.
りん酸バインダーを使用した耐火物カップにおいてふたを押し上げた酸化物の実体顕微鏡像．

3. 3 鋳塊の側面部の観察
鋳塊の断面の様子を Fig. 7 に示す．Fig. 4 に示した鋳塊の場合，生成した酸化物量は前述の A-Ac カップに比較すの表面部の観察結果に対応して，断面においても A-Ac カッ

るとやや多かったものの比較的少量であった．よって，こプ及び Bx-Ac カップ鋳塊の上部に形成された酸化物は比れらにおいて酸化物の多量生成は生じていなかった．

較的少量であった．しかしながら，Bx-P カップ鋳塊の上一方，骨材にアルミナとシリカ，そしてバインダーにり部に形成された酸化物量は著しく多く，ふたを押し上げてん酸を使用した Bx-P カップには，著しい量の酸化物（黒いた．ふたを押し上げていた部分の酸化物を拡大して観色）が形成されていた．形成された酸化物はカップ内から察した結果を Fig. 8 に示す．上面に散見される白色部は，溢れ，耐火物カップの上面部に広がっていた．その際，ふたを押し上げていた．図中において，黒色の酸化物の一部に見られる白色部は，接合状態にあったふたを強制的に除去した際の残部である．Fig. 5 は図の奥側の一部を切断してあるものの，ふたを外す前の状態を示している．多量の酸化物（黒色）がふたを押し上げている様子がわかる．また，Fig. 6 は，ふたを押し上げた酸化物の実体顕微鏡像である．黒色の酸化物がカリフラワー状に成長していた．左下側の切断面には光沢が見られることから，その内部の多くは金属状態であるものと思われる．以上のように，このCross-section surfaces of cups after molten metal
holding.

場合には酸化物の多量生成が生じていた．

溶湯保持後のカップの断面．

Fig. 5

State before removal of lid in cup（Bx-P）using
phosphate binder（partially cut）
. The large
amounts of oxides（black）pushed up the lid.
りん酸バインダーを使用したカップ（Bx-P）におけるふたを外す前の状態（一部は切断）．多量の酸化物（黒色）がふたを押し上げていた．

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Fig. 7

Fig. 8

Stereo microscopic image of oxide in refractory
cup（Bx-P）using phosphate binder（square partin Fig. 7）.
りん酸バインダーを使用した耐火物カップ（Bx-P）における酸化物の実体顕微鏡像（Fig. 7 の四角部）．

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強制的に除去したふたの残部である．酸化物はカリフラ
ワー状に成長していた．また，鋳塊の内部には，Fig. 7 に矢印で示したように粗大な複数の空洞が形成されていた．
その空洞の内表面には黒色の酸化物が見られた．粗大な空洞は溶湯から上部に立ち上がったように成長した複数の酸化物（Fig. 4 〜 6）の間隙を，溶湯が毛細管現象により移動したために形成されたものと思われる．
3. 4 SEM/EDX 分析
鋳塊を取り外した耐火物カップにおいて，Fig. 1 に示した側面部（Side）を SEM/EDX により観察した．Fig. 9 は
A-Ac カップの観察結果である．図中に明記した破線の左側は溶湯が存在した部分である．また，右側は耐火物カップそのものである．耐火物の溶湯側の表面部において，Mg はほとんど検出されなかった．Fig. 10 は Bx-Ac カッ

Fig. 11 SEM/EDX mapping image of the side crosssection of the Bx-P cup.
Bx-P カップの側断面の SEM/EDX マッピング像．

プの SEM/EDX マッピング像である．耐火物の溶湯側の表面部から少量の Mg が検出された．よって，少量の Mg 酸化物が生成したものと考えられる．他方，Fig. 11 は Bx-P
カップの SEM/EDX マッピング像である．この場合，耐火物の溶湯側の表面部だけでなく，500µm 程度内部の空洞部からも多量の Mg と P と O が検出された．よって，多Fig. 12 SEM image and EDX mapping image in Fig. 8.
Fig. 8 の SEM 像と EDX マッピング像．

量の Mg 酸化物が生成したものと推察される．また，上面部（Top）のカリフラワー状の酸化物の SEM 像と EDX マッ
ピング像を Fig. 12 に示す．カリフラワー状の部分から
Al，Mg，P，O が検出された．
Fig. 9SEM/EDX mapping image of cross section of
A-Ac cup.
A-Ac カップの断面の SEM/EDX マッピング像．

3. 5 XRD 分析
Fig. 13 は Bx-P カ ッ プ 内 で 凝 固 さ せ た 鋳 塊 の 側 面 部（Side）における酸化物の X 線回折結果である．形成された酸化物の多くは Al2O3 であった．また，少量の MgO とFig. 10 SEM/EDX mapping image of cross section of
Bx-Ac cup.
Bx-Ac カップの断面の SEM/EDX マッピング像．

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Fig. 13 Results of X-ray diffraction on sides of Bx-P
cup.
Bx-P カップの側面部における X 線回折の結果．

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Bx-P カップ内で溶湯保持した場合には，Fig. 13 に鋳塊の側面部の XRD の結果を示したように，それらに加えて，りん酸マグネシウム（Mg（PO34）2）が生成していた．
鋳塊の側面部（Side）において，りん酸マグネシウム（Mg（PO34）2）が生成した理由は以下のように考えられる．
すなわち，溶湯の側面部は耐火物と接触している．耐火物のバインダーにりん酸（P2O5）を使用した Bx-P カップの場合，800℃程度になると融点の関係から局部的な溶融（遊離）が始まる 19）．すると，耐火物の近傍に遊離したりん酸（P2O5）は，自由エネルギー変化の問題から溶湯（Al）に還Fig. 14 X-ray diffraction results of large amounts ofcauliflower-like oxides generated on uppersurface of Bx-P cup.
Bx-P カップの上面部において多量に生成したカリフラ
ワー状の酸化物の X 線回折結果．

元されて P 原子になったものと考えられる．また，溶融による耐火物の表面積の増加はこの反応を助長し 20），溶湯
中に多くの P 原子が供給されたものと推察される．実際，
本実験では，溶湯中の P 量が 5ppm から 40ppm に増加していた．また，既報 19）では 1000℃において，108ppm の Pが溶湯中に溶出していた．すると，耐火物の近傍の溶湯中

スピネル（MgAl2O4）が存在した．そして，微量の Mg（PO3
4）
2では Mg 原子と P 原子が存在することから，それらが優先が検出された．

的に酸化して，りん酸マグネシウム（Mg（PO
3
4）
2）が生成

他方，Fig. 14 は Bx-P カップ内で凝固させた鋳塊の上面され始めたものと考えることができる．

部（Top）において多量に生成していたカリフラワー状の4. 2 多量のスピネルの成長

酸化物の X 線回折結果である．多量に形成されたほとん

Table 4 に示したように，りん酸マグネシウム（Mg（PO34）2）

どの酸化物はスピネル（MgAl2O4）であった．そして，少の室温における密度は 1.64g/cm3 であることから，2.5g/cm3

量の MgO と Al2O3 が存在していた．

程度と思われる溶湯の密度よりも小さい．そのため，長時

4．考察間の溶湯保持を行うと，耐火物の近傍（Side）で生成したりん酸マグネシウム（Mg（PO34）2）は溶湯の上面部（Top）に浮

本実験では，従来から酸化物の多量生成が生じるとされ上したものと思われる．Table 4 に関係する酸化物の格子パる Al-5%Mg 合金を使用して，3 種類の耐火物カップ内でラメータを示したように，りん酸マグネシウム（Mg（PO3
4）
2）

長時間の保持を行なった．その結果，酸化物の多量生成はが b=0.82305nm であるのに対して，スピネル（MgAl2O4）のアルミナバインダーを用いた耐火物に生じず，りん酸バイ

格子常数は 0.80860nm である．Turnbul ら 23）が定義した不ンダーを使用した耐火物を用いた場合に生じることが明

整合度 δ は（1）式で示される．

らかになった．そこで，この現象に関する考察を試みた．
4. 1 りん酸マグネシウムの生成

δ（%）=（∆a0 / a0 ）×100（1）

ここで，∆a0 は核物質と今から凝固する結晶との低指数面

Table 3 は MgO，Al2O3，MgAl2O4 の予想される反応式とにおける格子定数の差，a0 は今から凝固する結晶の格子

それらの 800℃における自由エネルギー変化を記載したも定数である．この不整合度 δ が 10% 以内の場合，不均質のである 22）．これより，Al-5%Mg 合金を例えば A-Ac カッ

核物質になる可能性があるとされている．そこで，りん酸

プ内で溶湯保持した場合，形成される酸化物は Al2O3 及びマグネシウム（Mg（PO34）2）とスピネル（MgAl2O4）の δ を

MgO と考えられる．そして，長時間の溶湯保持を行った（1）式から算出すると 1.8% であった．これは十分に 10%

ならば，それらが安定なスピネル（MgAl2O4）に変態する以内であることから，スピネル（MgAl2O4）にとって，りものと推察される．スピネルへの変態が生じやすい温度

ん酸マグネシウム（Mg（PO34）2）は恰好の核物質とみなす

は，萩野谷

7）

に従えば 775℃以上とされる．しかしながら，

Table 3 Reaction equations of MgO, Al2O3, MgAl2O4 andtheir free energy at 800°C.

Table 4 Lattice parameters（nm）and density of relatedoxides.
関係する酸化物の格子パラメータ（nm）と密度．

MgO，Al2O3，MgAl2O4 の反応式とそれらの 800℃における自由エネルギー変化．

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Al-5%Mg 合金溶湯の酸化物生成に及ぼすキャスタブル耐火物バインダーの影響ことができる．あるいは，溶湯の表面（Top）に下方の側

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参考文献

面部（Side）から固相である結晶が浮上して供給されたな

1）S. Watanabe, R. Franke: J. JFS 79（2007）297

らば，独立的に MgO がスピネル（MgAl2O4）に変態するよ2）D. Shimosaka, S. Kumai, F. Casarotto, S. Watanabe: J. Jpn.

りも，反応は容易であったものとみなすことができる．
以上より，溶湯の上面部（Top）において，りん酸マグを核物質として，スピネル（MgAl2O4）
ネシウム（Mg（PO34）2）
が容易に不均質核生成して成長したものと捉えることができる．このように考えると，Al-5%Mg 合金における酸Inst. Light Met. 61（2011）262
3）Y. Fujita: TOYODA GOSEI TECHNICAL REVIEW 51（2009）94）D. Watson: Dissertation/Thesis（Brunel University, UK）（2015）化物の多量生成がアルミナバインダーを用いた耐火物に

5）A. J. Swain: J. Inst. Metals 80（1951-52）125

生じず，りん酸バインダーを使用した耐火物を用いた場合

6）M. Whitaker: J. Inst. Metals 84（1955-56）351に生じた理由を合理的に説明することが可能である．

7）I. Haginoya: J. Jpn. Inst. Light Met. 24（1974）364

なお，鋳塊の上部において SEM/EDX で P が検出され

8）W. Thiele: Aluminium 38（1962）707

たものの，XRD ではりん酸マグネシウムが検出されな

9）W. Thiele: Aluminium 38（1962）780

かった．この理由は，上部に浮遊したりん酸マグネシウム

10）L. de Brouckere: J. Inst. Metals 71（1945）131（Mg（PO3
4）2）にスピネル（MgAl2O4）が不均質核生成して

11）M. Whitaker: J. Inst. Metals 82（1953-54）107

取り囲むように成長したことが関係しているものと推察

12）I. Obinata: J. Jpn. Inst. Light Met. 4（1954）74

されるが，詳細は今後の課題である．

13）I. Obinata: J. Jpn. Inst. Light Met. 6（1956）76

5．結

言

本研究では Al-5%Mg 系合金において酸化物が多量に生

14）T. Kanno, T. Uehara, M. Saito, T. Aoki: J. Jpn. Inst. Light
Met. 9（1959）57
15）T. Kanno, T. Uehara, G. Marukawa, M. Saito, S. Mizuno, H.

成したり，あるいはしなかったりする現象を，キャスタブ

Kato: J. Jpn. Inst. Light Met. 11（1961）107

ル耐火物のバインダーに着目して検討を行なった．結果は16）T. Ushioda: J. Jpn. Inst. Light Met. 32（1982）63

次の通りである．

17）S. Kitaoka: Japan Utility Model No. 1206274（1974）

1）アルミナセメントのバインダーを使用した場合，酸化18）JIS H 0523（2020）

物の生成量は比較的少なかった．
2）りん酸バインダーを使用した場合には，著しく多量の酸化物（スピネル）が生成した．
3）りん酸バインダーを使用した場合にスピネルが多量に

19）M. Toyoda, M. Morinaka, Y. Hasegawa: J. JFS 91（2019）14120）Y. Hasegawa, M. Toyoda, M. Morinaka: J. JFS 93（2021）3
21）M. Morinaka: Die & Mould Technology 35（2020）6, 23

生成した理由を，溶湯保持の初期に形成されたりん酸

22）日本金属学会：金属データブック（1993）86

マグネシウムの不均質核生成による結果と考えた．

23）D. Turnbull, R. Vonnegut: Ind. Eng. Chem. 44（1952）
1292

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