JP2001321916A - Metallic gas generator and casting apparatus using this generator - Google Patents
Metallic gas generator and casting apparatus using this generatorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は金属ガス発生装置お
よびこれを用いた鋳造装置に関する。The present invention relates to a metal gas generator and a casting apparatus using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】アルミニウムの鋳造方法には、重力鋳造
法(GDC)、低圧鋳造法(LPDC)、ダイキャスト
(DC)、スクイズ(SC)、チクソモールド等があ
る。これらの鋳造方法は、いずれも金型のキャビティ内
にアルミニウム溶湯を注湯して鋳造するものである。一
般に、アルミニウム又はその合金は、酸化被膜をつくり
易い性質があるため、アルミニウム鋳造過程では、アル
ミニウムの溶湯表面に簡単に酸化被膜が生成される。そ
の結果、アルミニウム溶湯の表面張力が大きくなって、
アルミニウム溶湯の流動性、溶融、溶着性が低下し、種
々の鋳物欠陥が生じる。このため、金型塗型剤の使用、
金型への溶湯の注入方法、溶湯を注入する注入速度や圧
力等について様々な改良及び手法が検討されてきた。2. Description of the Related Art Aluminum casting methods include gravity casting (GDC), low pressure casting (LPDC), die casting (DC), squeeze (SC), and thixomolding. In each of these casting methods, molten aluminum is poured into a cavity of a mold and casting is performed. In general, aluminum or an alloy thereof has a property of easily forming an oxide film. Therefore, in an aluminum casting process, an oxide film is easily formed on the surface of a molten aluminum. As a result, the surface tension of the molten aluminum increases,
The fluidity, melting and welding properties of the molten aluminum are reduced, and various casting defects occur. For this reason, the use of mold coating agents,
Various improvements and methods have been studied for the method of injecting the molten metal into the mold, the injection speed and pressure for injecting the molten metal, and the like.
【0003】例えば、溶湯表面に生成された酸化被膜の
生長に起因する湯周り不良、湯ジワ、湯境等に対応する
対応策として、GDCやLPDCの領域では、断熱離型
剤の塗布、ゲートの配置方法やオーバーフローの取り方
等の手法によって、アルミニウム溶湯の温度低下を遅延
させたり、DCの領域では、アルミニウム溶湯の充填速
度、圧力、ゲートの配置やオーバーフローの取り方等に
よる高圧短時間充填が行われている。また、SC等の領
域では、GDCの領域で高圧に加圧することによって、
アルミニウムの溶湯表面の酸化皮膜を強制的に破壊、融
合させることが行われている。[0003] For example, in order to cope with poor running around the hot water due to the growth of an oxide film formed on the surface of the molten metal, hot water wrinkles, hot water boundaries, etc., in the area of GDC or LPDC, application of an insulating release agent, The temperature drop of the aluminum melt is delayed by a method such as the arrangement method of the aluminum and the method of taking the overflow. In the DC region, the filling speed and pressure of the aluminum melt and the high-pressure short-time filling by the arrangement of the gate and the way of taking the overflow are taken. Has been done. Also, in the area such as SC, by applying high pressure in the area of GDC,
Forcible destruction and fusion of the oxide film on the surface of the molten aluminum has been performed.
【0004】しかし、従来のアルミニウムの鋳造方法は
一長一短があり、特に、アルミニウムの溶湯表面の酸化
被膜に起因して鋳造品に発生する湯ジワ、湯境や微少な
未充填を解消することは至難のことであった。このた
め、アルミニウム鋳造物のうち、表面応力、切欠等が問
題となるアルミニウム製品、特に、航空機、自動車等に
使用されるアルミニウム製の構造物については、その信
頼性にバラツキが存在するため、蛍光探傷等による全数
検査、或いは鋳造して得られたアルミニウム鋳造品に表
面加工を施して最終製品とすることが行われており、ア
ルミニウム製品のコストアップを招いていた。[0004] However, the conventional aluminum casting method has advantages and disadvantages. In particular, it is extremely difficult to eliminate a hot water wrinkle, a hot water boundary, and a small unfilling that occur in a cast product due to an oxide film on the surface of a molten aluminum. It was. For this reason, among aluminum castings, aluminum products that are problematic in terms of surface stress, notch, etc., and particularly aluminum structures used in aircraft, automobiles, etc., have variations in reliability, and therefore, fluorescent 100% inspection by flaw detection or the like or surface casting of an aluminum cast product obtained by casting has been performed as a final product, which has led to an increase in cost of the aluminum product.
【0005】[0005]
【背景技術】かかる従来のアルミニウム鋳造方法では解
消することが至難であった、アルミニウムの溶湯表面の
酸化被膜に起因して発生する鋳造品の湯ジワ等を解消す
べく、本発明者は、先に特願平11−91445号の出
願を行っている。この出願では、窒素ガスとマグネシウ
ムガスとを反応させ、マグネシウム窒素化合物を生成
し、マグネシウム窒素化合物を金型表面に析出させた状
態で溶湯を導入し、金属表面の酸化皮膜を還元して、ア
ルミニウム溶湯の表面張力を低減させて、その流動性、
金型との濡れ性(=溶湯の表面張力を落として溶湯が広
がりやすくなるようにし、金型との密着性を向上させ
る)の向上を図り、よって、溶湯の流動性、湯周り性を
改善でき、湯周り性確保のための保温、断熱離型剤の低
減、廃止が可能であり、安価で高品質なアルミニウム鋳
造法を提供するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION In order to eliminate wrinkles and the like in a cast product caused by an oxide film on the surface of a molten aluminum, it has been very difficult to eliminate such a problem with the conventional aluminum casting method. Filed a Japanese Patent Application No. 11-91445. In this application, a nitrogen gas and a magnesium gas are reacted to generate a magnesium nitrogen compound, a molten metal is introduced in a state where the magnesium nitrogen compound is deposited on a mold surface, an oxide film on the metal surface is reduced, and aluminum is reduced. Reduce the surface tension of the molten metal, its fluidity,
Improves wettability with the mold (= reduces the surface tension of the melt to make it easier to spread and improve the adhesion to the mold), thus improving the fluidity and flowability of the melt It is possible to provide an inexpensive and high quality aluminum casting method, which can maintain the temperature and ensure the use of a heat-insulating mold release agent to ensure the hot water circulation.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明者が先に提案し
た還元アルミニウム鋳造方法によれば、マグネシウムガ
スを発生させる必要があるが、粉体のマグネシウムをキ
ャリアガスと共に金属ガス発生装置に導入した際、粉体
が舞い上がり、完全にガス化されずにキャビティ内に進
入するおそれがあり、鋳造品表面にマグネシウムが付着
して鋳造品の外観を損ねるおそれがあった。そこで、本
発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とする
ところは、金属粉末を完全にガス化できる金属ガス発生
装置およびこれを用いた鋳造装置を提供するにある。According to the reduced aluminum casting method proposed by the present inventors, it is necessary to generate magnesium gas. However, powdered magnesium was introduced into a metal gas generator together with a carrier gas. At this time, there is a possibility that the powder may fly up and enter the cavity without being completely gasified, and magnesium may adhere to the surface of the casting to impair the appearance of the casting. Then, this invention is made to solve the said subject, and it aims at providing the metal gas generator which can completely gasify metal powder, and the casting apparatus using this.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る金属ガス発
生装置では、金属粉末が、該金属粉末と反応しない気体
状物質と共に導入され、該金属粉末を高温で金属ガスに
昇華させる金属ガス発生装置において、炉本体と、該炉
本体内部を所要温度に加熱するヒータと、前記金属粉末
を前記気体状物質と共に前記炉本体内に導入する導入路
と、ガス化された金属ガスを前記気体状物質と共に前記
炉本体外に送出する送出する送出路と、前記炉本体内に
設けられ、前記金属粉末が粉末のまま前記送出路に送出
されるのを規制する規制手段とを具備することを特徴と
している。これにより、金属粉末が完全にガス化され、
鋳造装置に用いて、品質の良好な鋳造品を得ることがで
きる。In the metal gas generator according to the present invention, a metal powder is introduced together with a gaseous substance which does not react with the metal powder, and the metal powder is sublimated to a metal gas at a high temperature. In the apparatus, a furnace main body, a heater for heating the inside of the furnace main body to a required temperature, an introduction path for introducing the metal powder into the furnace main body together with the gaseous substance, It is characterized by comprising: a delivery path for delivering the substance together with the substance to the outside of the furnace main body; and a regulating means provided in the furnace main body and regulating the metal powder to be delivered to the delivery path as powder. And This completely gasifies the metal powder,
A cast product of good quality can be obtained using the casting apparatus.
【0008】前記規制手段は、前記炉本体内を下部から
上部にかけて複数区画に区画し、かつ貫通孔を備えた1
または複数枚の遮蔽板から構成することができる。ま
た、前記導入路は、前記炉本体内下部に開口させ、前記
送出路は炉本体内上部に連通させるようにすると、金属
粉体が上昇過程で炉本体内に長く滞留し、ガス化が容易
となる。前記気体状物質にアルゴンガスを用い、前記金
属粉末にマグネシウム粉末を用いて、軽いマグネシウム
粉末であっても、送出路に舞い上がらせることなく、容
易にガス化が行える。The regulating means divides the inside of the furnace main body into a plurality of sections from a lower portion to an upper portion, and has a through hole.
Alternatively, it can be composed of a plurality of shielding plates. Further, when the introduction path is opened at the lower part in the furnace main body, and the delivery path is communicated with the upper part in the furnace main body, the metal powder stays in the furnace main body for a long time during the ascent process, and gasification is facilitated. Becomes By using argon gas as the gaseous substance and magnesium powder as the metal powder, even a light magnesium powder can be easily gasified without rising to the delivery path.
【0009】また本発明に係る鋳造装置では、金属粉末
を貯留する第1のタンクと、該金属粉末と反応しない気
体状物質を貯留する第2のタンクと、前記第1のタンク
および第2のタンクがバルブおよび前記導入路を介して
接続される上記金属ガス発生装置と、該金属ガス発生装
置の前記送出路が接続され、生成された金属ガスが前記
気体状物質と共に供給される鋳造金型と、前記金属ガス
と反応して還元物質を生成し、該還元物質により溶湯表
面の酸化皮膜を還元させるための反応性ガスを貯留する
第3のタンクと、前記反応性ガスを前記第3のタンクか
ら前記鋳造金型内に供給して、前記還元物質を鋳造金型
内に生成させる供給路とを具備することを特徴としてい
る。In the casting apparatus according to the present invention, a first tank for storing a metal powder, a second tank for storing a gaseous substance that does not react with the metal powder, the first tank and the second tank are provided. A casting mold in which a tank is connected via a valve and the introduction path, and the delivery path of the metal gas generation apparatus is connected, and the generated metal gas is supplied together with the gaseous substance; Reacting with the metal gas to generate a reducing substance, and storing a reactive gas for reducing an oxide film on the surface of the molten metal by the reducing substance; and a third tank storing the reactive gas in the third tank. A supply path for supplying the reducing substance from the tank into the casting mold to generate the reducing substance in the casting mold.
【0010】これにより、金属粉末を好適にガス化して
反応性ガスと反応させ、還元物質を鋳造金型内に生成さ
せることができる。また、前記気体状物質にアルゴンガ
スを用い、前記金属粉末にマグネシウム粉末を用い、前
記反応性ガスにが窒素ガスを用いて、還元物質のマグネ
シウム窒素化合物を好適に鋳造金型内で生成でき、高品
質なアルミニウム鋳造品を得ることができる。なお、本
発明において「アルミニウム」と言う場合は、純粋なア
ルミニウムは勿論のこと、アルミニウムを基材に、例え
ば、シリコン、マグネシウム、銅、ニッケル、錫等を含
有するアルミニウム合金も含む。[0010] Thus, the metal powder can be suitably gasified and reacted with the reactive gas to generate a reducing substance in the casting mold. Further, using argon gas as the gaseous substance, using magnesium powder as the metal powder, using nitrogen gas as the reactive gas, a magnesium nitrogen compound as a reducing substance can be suitably generated in a casting mold, High quality aluminum castings can be obtained. In the present invention, the term “aluminum” includes not only pure aluminum but also aluminum alloy containing aluminum as a base material, for example, silicon, magnesium, copper, nickel, tin and the like.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】鋳造装置全体の一例を図1に示
す。図1に示す鋳造装置10に設けられた金型12に
は、アルミニウム溶湯18が貯められた注湯槽14に接
続され、アルミニウム溶湯18がキャビティ12a内に
注湯される溶湯注入孔11が形成されている。この溶湯
注入孔11内には、ほぞ16が上下方向に移動可能に挿
入されており、ほぞ16を引き上げることによって、注
湯槽14から所要量のアルミニウム溶湯18がキャビテ
ィ12a内に注湯される。図1に示す金型12は、キャ
ビティ12aの内壁面が、金型12を形成する金属の金
属面が露出して形成されたものである。FIG. 1 shows an example of the entire casting apparatus. A mold 12 provided in a casting apparatus 10 shown in FIG. 1 is connected to a pouring tank 14 in which a molten aluminum 18 is stored, and has a molten metal injection hole 11 through which the molten aluminum 18 is poured into a cavity 12a. ing. A tenon 16 is inserted into the molten metal injection hole 11 so as to be movable in the vertical direction. By pulling up the tenon 16, a required amount of aluminum molten metal 18 is poured from the pouring tank 14 into the cavity 12 a. In the mold 12 shown in FIG. 1, the inner wall surface of the cavity 12a is formed by exposing the metal surface of the metal forming the mold 12.
【0012】かかる金型12には、配管22によって窒
素ガス(反応性ガス)を貯留した窒素ガスボンベ20
(第3のタンク)と接続され、バルブ24を開放するこ
とにより、キャビティ12a内に窒素ガスを注入し、キ
ャビティ12a内を窒素ガス雰囲気として実質的に非酸
素雰囲気とすることができる。また、アルゴンガス(マ
グネシウム粉末等の金属粉末と反応しない気体状物質)
を貯留するアルゴンガスボンベ25(第2のタンク)
は、配管26によって金属ガスを発生する金属ガス発生
装置としての加熱炉28に接続されており、バルブ30
を開放することによって加熱炉28内にアルゴンガスを
注入できる。この加熱炉28内は、ヒータ32によって
加熱可能に形成されており、炉内温度は、後述する気体
状のマグネシウム(以下、マグネシウムガスと称するこ
とがある)を発生させるべく、マグネシウム粉末が昇華
する800℃以上にされている。加熱炉28の構造の詳
細については後記する。In the mold 12, a nitrogen gas cylinder 20 containing a nitrogen gas (reactive gas) is stored by a pipe 22.
By connecting to the (third tank) and opening the valve 24, a nitrogen gas can be injected into the cavity 12a, and the inside of the cavity 12a can be made substantially a non-oxygen atmosphere as a nitrogen gas atmosphere. In addition, argon gas (a gaseous substance that does not react with metal powder such as magnesium powder)
Gas cylinder 25 (second tank) for storing water
Is connected by a pipe 26 to a heating furnace 28 as a metal gas generator for generating a metal gas, and a valve 30
Is opened, argon gas can be injected into the heating furnace 28. The inside of the heating furnace 28 is formed so as to be heated by a heater 32, and the temperature of the furnace is sublimated by magnesium powder in order to generate gaseous magnesium (hereinafter sometimes referred to as magnesium gas) described later. The temperature is set to 800 ° C. or higher. Details of the structure of the heating furnace 28 will be described later.
【0013】かかるアルゴンガスボンベ25は、バルブ
33が介装された配管34によって、マグネシウム粉末
(金属粉末)が収容(貯留)されているタンク36(第
1のタンク)に接続され、タンク36は配管38によっ
て、バルブ30よりも下流側の配管26に接続されてい
る。この配管38にもバルブ40が介装されている。加
熱炉28は、配管42及びほぞ16を貫通して金型12
(鋳造金型)のキャビティ内に通じるパイプ44を介し
て金型12のキャビティ12aに接続している。配管4
2にはバルブ45が介装されている。更に、金型12の
キャビティ12aには、キャビティ12a内を減圧状態
とすべく、真空ポンプ等の真空発生装置(図示せず)に
接続された減圧配管17が接続されている。この減圧配
管17にも、バルブ19が設けられている。The argon gas cylinder 25 is connected to a tank 36 (first tank) in which magnesium powder (metal powder) is stored (retained) by a pipe 34 in which a valve 33 is interposed. 38 connects to the pipe 26 downstream of the valve 30. This pipe 38 is also provided with a valve 40. The heating furnace 28 passes through the pipe 42 and the tenon 16 and
It is connected to the cavity 12a of the mold 12 via a pipe 44 leading into the cavity of the (casting mold). Piping 4
2 is provided with a valve 45. Further, a pressure reducing pipe 17 connected to a vacuum generator (not shown) such as a vacuum pump is connected to the cavity 12a of the mold 12 so as to reduce the pressure inside the cavity 12a. The pressure reducing pipe 17 is also provided with a valve 19.
【0014】図1に示す様に、金型12には、アルミニ
ウム溶湯18が注湯される溶湯注入孔11の他に、マグ
ネシウムガスをキャビティ12a内に注入する金属ガス
注入孔44a、窒素ガスをキャビティ12a内に注入す
る窒素ガス注入孔22a及びキャビティ12a内を減圧
する減圧孔17aが形成されている。かかる孔のうちの
一孔を、アルミニウム溶湯18をキャビティ12a内に
注湯する際に、キャビティ12内の気体を排気する排気
孔とすることによって、アルミニウム溶湯18の注湯を
スムーズに行うことができる。この排気孔としての役割
を兼務させる孔としては、金属ガス注入孔44aと窒素
ガス注入孔22aとの一方とすることが好ましく、特に
窒素ガス注入孔22aに排気孔の役割を兼務させること
が好ましい。この窒素ガス注入孔22aと減圧孔17a
の構造を図2(a)(b)に示す。これらの孔の接続口
13は、図2(a)に示すように、金型12の外壁に外
側に向けて広がるテーパ孔に形成され、このテーパ孔に
配管22先端に取り付けられた接続プラグ(図示せず)
が着脱自在に当接される。接続口13は、図2(b)に
示す通路15,15・・を通じてキャビティ12a内に
通じている。As shown in FIG. 1, a metal mold injection hole 44a for injecting magnesium gas into the cavity 12a, a nitrogen gas injection hole 44a, and a nitrogen gas A nitrogen gas injection hole 22a for injecting into the cavity 12a and a pressure reducing hole 17a for reducing the pressure in the cavity 12a are formed. By making one of the holes an exhaust hole for exhausting gas in the cavity 12 when the molten aluminum 18 is poured into the cavity 12a, the molten aluminum 18 can be smoothly poured. it can. The hole that also serves as the exhaust hole is preferably one of the metal gas injection hole 44a and the nitrogen gas injection hole 22a, and it is particularly preferable that the nitrogen gas injection hole 22a also serves as the exhaust hole. . The nitrogen gas injection hole 22a and the decompression hole 17a
2 (a) and 2 (b). As shown in FIG. 2 (a), the connection ports 13 of these holes are formed in tapered holes that extend outward on the outer wall of the mold 12, and the connection plugs ( (Not shown)
Are detachably contacted. The connection port 13 communicates with the cavity 12a through the passages 15, 15,... Shown in FIG.
【0015】図3に加熱炉28の一例を示す。50は断
熱材で形成され、上面が開放された外ケーシングであ
る。外ケーシング50内には外方に伸びるフランジ51
を有し、上面が開放された炉本体52が配置されてい
る。炉本体52は耐熱材で形成されている。炉本体52
を覆って、耐熱材で形成された蓋体54が、耐熱性を有
する材料で形成されたボルト55によってフランジ51
に固定されている。蓋体54とフランジ51との間には
メタルシール56が介在されている。炉本体52と外ケ
ーシング50との間の空間内には前記ヒータ32が配設
され、炉本体52内を加熱可能になっている。FIG. 3 shows an example of the heating furnace 28. 50 is an outer casing formed of a heat insulating material and having an open upper surface. An outwardly extending flange 51 is provided in the outer casing 50.
And a furnace main body 52 having an open upper surface is arranged. The furnace main body 52 is formed of a heat-resistant material. Furnace body 52
And a lid 54 made of a heat-resistant material is fixed to a flange 51 by a bolt 55 made of a heat-resistant material.
It is fixed to. A metal seal 56 is interposed between the lid 54 and the flange 51. The heater 32 is disposed in a space between the furnace main body 52 and the outer casing 50 so that the inside of the furnace main body 52 can be heated.
【0016】蓋体54には、炉本体52内に開口する3
つの開口部58、59、60が設けられている。開口部
58、59、60は蓋体54の上面側が大径となるテー
パ孔に形成されている。前記配管26には、継手61を
介して導入管62(導入路)が接続され、導入管62は
開口部58を挿通して炉本体52内に進入し、その下端
が炉本体52の内底面近傍に開口している。導入管62
と開口部58内壁面との管の隙間はメタルシール64で
シールされている。The lid 54 has an opening 3 inside the furnace body 52.
Two openings 58, 59, 60 are provided. The openings 58, 59, and 60 are formed as tapered holes having a large diameter on the upper surface side of the lid 54. An introduction pipe 62 (introduction path) is connected to the pipe 26 via a joint 61, and the introduction pipe 62 penetrates through the opening 58 and enters the furnace main body 52, and the lower end thereof is formed on the inner bottom surface of the furnace main body 52. Open to the vicinity. Introductory tube 62
The gap between the pipe and the inner wall surface of the opening 58 is sealed with a metal seal 64.
【0017】65は熱電対であり、開口部59を通じて
先端が炉本体52内に進入し、炉本体52内の温度を検
出しうるようになっている。熱電対65と開口部59と
の間の隙間もメタルシール66によってシールされてい
る。前記配管42には継手68を介して送出管69(送
出路)が接続され、この送出管69は開口部60を挿通
し、その先端が炉本体52の上部空間に開口している。
送出管69と開口部60との間の隙間もメタルシール7
0によってシールされている。Reference numeral 65 denotes a thermocouple whose tip enters the furnace main body 52 through the opening 59 so that the temperature inside the furnace main body 52 can be detected. The gap between the thermocouple 65 and the opening 59 is also sealed by the metal seal 66. A delivery pipe 69 (delivery path) is connected to the pipe 42 via a joint 68, and the delivery pipe 69 is inserted through the opening 60, and the tip of the delivery pipe 69 is open to the upper space of the furnace main body 52.
The gap between the delivery pipe 69 and the opening 60 is also a metal seal 7.
Sealed by 0.
【0018】72は断熱材で形成されたカバーであり、
蓋体54、ボルト55、メタルシール64、66、7
0、導入管62の基部、熱電対65の基部、送出管69
の基部等を覆うように設けられ、蓋体54側の炉本体5
2内の熱が逃げるのを防止している。71は、継手68
にネジであり、このネジ71を取って送出管69を開放
し、別途掃除治具(図示せず)を送出管69に挿入して
液化したマグネシウムを掃除できるようになっている。Reference numeral 72 denotes a cover formed of a heat insulating material.
Lid 54, bolt 55, metal seals 64, 66, 7
0, the base of the introduction pipe 62, the base of the thermocouple 65, the delivery pipe 69
Of the furnace body 5 on the side of the lid 54.
The heat inside 2 is prevented from escaping. 71 is a joint 68
The screw 71 is removed to open the delivery pipe 69, and a separate cleaning jig (not shown) can be inserted into the delivery pipe 69 to clean the liquefied magnesium.
【0019】さらに、上記のような掃除を不要にするた
め、特に送出管69、継手68、配管42の周囲を別途
保温材(図示せず)で覆って保温するようにするのがよ
い。あるいは、送出管69や配管42の長さをできるだ
け短くするようにするとよい。例えば炉本体52と金型
12とを接近させて配設するとか、場合によっては、炉
本体52の側壁と金型12の側壁とを接触させ、あるい
は一体化して、炉本体52側壁および金型12の側壁に
送出路をバルブを介在させて設けるようにすると好適で
ある(図示せず)。Further, in order to eliminate the above-mentioned cleaning, it is preferable that the periphery of the delivery pipe 69, the joint 68, and the pipe 42 be covered with a heat insulating material (not shown) to keep the temperature. Alternatively, the length of the delivery pipe 69 or the pipe 42 may be reduced as much as possible. For example, the furnace main body 52 and the mold 12 may be arranged close to each other, or in some cases, the side wall of the furnace main body 52 and the side wall of the mold 12 may be brought into contact with or integrated with each other to form Preferably, a delivery path is provided on the side wall of the valve 12 with a valve interposed therebetween (not shown).
【0020】炉本体52内には、耐熱材で形成された6
枚の遮蔽板74a、74b、74c、74d、74e、
74fが上下方向に所定の間隔をおいて平行に配設さ
れ、炉本体52内を仕切っている。75は複数本の連結
具であり、上下の遮蔽板74を所定の間隔をおいて平行
に位置するように連結し、かつ支持している。前記導入
管62は、各遮蔽板74に設けた孔を貫通して、下端
が、最下段に位置する遮蔽板74aと炉本体52の底面
板との間の空間内に開口しているものである。In the furnace body 52, 6 made of a heat-resistant material is used.
Shielding plates 74a, 74b, 74c, 74d, 74e,
74 f are arranged in parallel in the vertical direction at a predetermined interval, and partition the inside of the furnace main body 52. Reference numeral 75 denotes a plurality of connecting tools which connect and support the upper and lower shielding plates 74 so as to be located in parallel at a predetermined interval. The introduction pipe 62 penetrates a hole provided in each shielding plate 74, and has a lower end opening in a space between the shielding plate 74 a located at the lowermost stage and the bottom plate of the furnace main body 52. is there.
【0021】最下段の遮蔽板74aには、導入管62が
開口する位置とは離れた位置に貫通孔76aが設けられ
ている。そして、各遮蔽板74には、上下の遮蔽板74
のものとは互いに離れた位置となるようにそれぞれ貫通
孔76b、76c、76d、76e、76fが設けられ
ている。遮蔽板74b下面には、遮蔽板74aと74b
で囲まれる空間を、貫通孔76aが連通する空間と、貫
通孔76bが連通する空間とに仕切る仕切板78bが設
けられている。なお、仕切板78b下面と遮蔽板74a
上面との間には若干の隙間があくように設定している。
したがって、仕切板78bを挟む両空間はこの隙間を通
じて連通している。The lowermost shielding plate 74a is provided with a through hole 76a at a position apart from the position where the introduction pipe 62 is opened. Each of the shielding plates 74 has upper and lower shielding plates 74.
Through holes 76b, 76c, 76d, 76e, and 76f are provided so as to be separated from each other. On the lower surface of the shielding plate 74b, there are shielding plates 74a and 74b.
A partition plate 78b is provided to partition the space surrounded by the spaces into a space communicating with the through hole 76a and a space communicating with the through hole 76b. The lower surface of the partition plate 78b and the shielding plate 74a
It is set so that there is a slight gap between it and the upper surface.
Therefore, both spaces sandwiching the partition plate 78b communicate with each other through this gap.
【0022】同様にして、各空間内をそれぞれ下段と上
段の貫通孔が連通する空間に仕切り、かつ下段の遮蔽板
74の上面との間に若干の隙間があくように、それぞれ
仕切板78c、78d、78e、78fで仕切ってい
る。なお、遮蔽板74aにも同様の仕切板を設けてもよ
い(図示せず)。したがって、炉本体52内の上下の空
間は、遮蔽板74、貫通孔76、仕切板78により蛇行
した通路により連通することになる。これら遮蔽板7
4、貫通孔76、仕切板78等により規制手段を構成す
る。遮蔽板74の枚数は特に限定されない。また仕切板
78は必ずしも設けなくともよい。Similarly, each of the partition plates 78c and 72c is partitioned so that each space is partitioned into spaces in which the lower and upper through-holes communicate with each other, and there is a slight gap between the upper surface of the lower shield plate 74. It is partitioned by 78d, 78e and 78f. Note that a similar partition plate may be provided on the shielding plate 74a (not shown). Therefore, the upper and lower spaces in the furnace main body 52 communicate with each other through a passage meandered by the shielding plate 74, the through hole 76, and the partition plate 78. These shielding plates 7
4. The regulating means is constituted by the through hole 76, the partition plate 78 and the like. The number of the shielding plates 74 is not particularly limited. Further, the partition plate 78 does not necessarily have to be provided.
【0023】規制手段も特に上記遮蔽板74等に限定さ
れない。例えば、送出管69の入口付近に、何層かの邪
魔板(図示せず)などを配設するようにしてもよい。ま
た、導入管62は炉本体52の下部に開口させるのが好
適であるが、特には限定されない。The regulating means is not particularly limited to the shielding plate 74 or the like. For example, several layers of baffle plates (not shown) may be provided near the entrance of the delivery pipe 69. In addition, it is preferable that the introduction pipe 62 be opened at the lower part of the furnace main body 52, but it is not particularly limited.
【0024】上記の鋳造装置10によってアルミニウム
鋳造を行う際には、先ず、バルブ24を開放し、窒素ガ
スボンベ20から配管22を経て金型12のキャビティ
12a内に窒素ガスを注入し、キャビティ12a内の空
気を窒素ガスによってパージする。キャビティ12a内
の空気は金型上部の空気抜き孔(図示せず)から排出さ
れ、キャビティ12a内を窒素ガス雰囲気とし、実質的
に非酸素雰囲気とすることができる。その後、バルブ2
4を一端閉じる。When aluminum is cast by the casting apparatus 10, first, the valve 24 is opened, nitrogen gas is injected into the cavity 12a of the mold 12 from the nitrogen gas cylinder 20 via the pipe 22, and Is purged with nitrogen gas. The air in the cavity 12a is exhausted from an air vent hole (not shown) in the upper part of the mold, and the inside of the cavity 12a can be set to a nitrogen gas atmosphere and a substantially non-oxygen atmosphere. Then, valve 2
4 is closed once.
【0025】金型12のキャビティ12a内の空気をパ
ージしている際に、バルブ30を開放して加熱炉28内
に、アルゴンガスボンベ20からアルゴンガスを注入
し、加熱炉28内を無酸素状態とする。次いで、バルブ
30を閉じ、バルブ40を開放し、アルゴンガス圧によ
りタンク36内のマグネシウム粉末を、配管26、導入
管62を通じて、アルゴンガスと共に加熱炉28の炉本
体52の最下部の空間内(底面板と遮蔽板74aとの間
の空間内)に送り込む。When the air in the cavity 12a of the mold 12 is being purged, the valve 30 is opened and an argon gas is injected into the heating furnace 28 from the argon gas cylinder 20, and the inside of the heating furnace 28 is in an oxygen-free state. And Then, the valve 30 is closed, the valve 40 is opened, and the magnesium powder in the tank 36 is supplied with argon gas through the pipe 26 and the introduction pipe 62 in the lowermost space of the furnace main body 52 of the heating furnace 28 through the pipe 26 and the introduction pipe 62 under argon gas pressure ( (In the space between the bottom plate and the shielding plate 74a).
【0026】加熱炉28は、ヒータ32によりマグネシ
ウム粉末が昇華する800℃以上の炉内温度になるよう
に加熱されている。このため、加熱炉28に送り込まれ
たマグネシウム粉末は昇華してマグネシウムガスとな
る。マグネシウム粉末は軽量で、アルゴンガスと共にあ
る程度勢いよく最下部の空間内に供給され、該空間内や
炉本体52内の下部空間内では紛体のまま舞い上がる
が、前記のように、炉本体52は遮蔽板74等により上
下方向に蛇行した空間に仕切られているから、この蛇行
空間内を上昇する間に昇華してマグネシウムガスとな
る。The heating furnace 28 is heated by a heater 32 to a furnace temperature of 800 ° C. or more at which the magnesium powder sublimes. For this reason, the magnesium powder sent to the heating furnace 28 is sublimated into magnesium gas. The magnesium powder is lightweight and is supplied to the lowermost space with the argon gas to a certain extent with vigor, and soars as a powder in the space or in the lower space in the furnace main body 52, but as described above, the furnace main body 52 is shielded. Since it is partitioned into a space meandering in the vertical direction by the plate 74 or the like, it sublimates and becomes magnesium gas while rising in the meandering space.
【0027】昇華はマグネシウム粉末の表面側から順次
起こり、マグネシウム粉末全体がガス化するにはある程
度の時間を要する。本実施の形態では、上記のように、
遮蔽板74により炉本体52内を上下複数室にしきり、
マグネシウム粉末をアルゴンガスと共に、炉本体52の
最下部の空間内に供給するようにしたから、マグネシウ
ム粉末の舞い上がりを効果的に防止でき、また蛇行空間
内を上昇するようにして、時間をかけて上昇するように
したから、この間に好適に昇華され、マグネシウム粉末
のまま、送出管69に送り込まれてしまうことはない。Sublimation occurs sequentially from the surface side of the magnesium powder, and it takes a certain time for the entire magnesium powder to be gasified. In the present embodiment, as described above,
The inside of the furnace main body 52 is divided into a plurality of upper and lower chambers by the shielding plate 74,
Since the magnesium powder is supplied together with the argon gas into the lowermost space of the furnace body 52, the magnesium powder can be effectively prevented from rising, and the magnesium powder rises in the meandering space. Since it is raised, it is suitably sublimated during this time, and is not fed into the delivery pipe 69 as magnesium powder.
【0028】次に、バルブ40を閉じてバルブ30及び
バルブ45を開放し、アルゴンガス圧力、流量を調節し
つつ配管42及びパイプ44を経てマグネシウムガスを
キャビティ12a内に注入する。キャビティ12a内に
マグネシウムガスを注入した後、バルブ45を閉じ且つ
バルブ24を開放して金型内に窒素ガスを注入する。こ
の様に、金型12内に窒素ガスを注入することによっ
て、マグネシウムガスと窒素ガスとがキャビティ12a
内で反応してマグネシウム窒素化合物(Mg3N2)が生
成される。このマグネシウム窒素化合物は、キャビティ
12a内壁面に粉体として析出する。Next, the valve 40 is closed, the valves 30 and 45 are opened, and magnesium gas is injected into the cavity 12a through the pipes 42 and 44 while adjusting the argon gas pressure and flow rate. After injecting the magnesium gas into the cavity 12a, the valve 45 is closed and the valve 24 is opened to inject the nitrogen gas into the mold. By injecting the nitrogen gas into the mold 12 as described above, the magnesium gas and the nitrogen gas are mixed with the cavity 12a.
And a magnesium nitrogen compound (Mg 3 N 2 ) is produced. This magnesium nitrogen compound precipitates as a powder on the inner wall surface of the cavity 12a.
【0029】窒素ガスをキャビティ12a内に注入する
際には、窒素ガスの圧力及び流量を適宜調節して行う。
窒素ガスとマグネシウムガスとが反応しやすいように窒
素ガスを予熱して金型12の温度が低下しないようにし
て注入することも好ましい。反応時間は5秒〜90秒程
度(好ましくは15秒〜60秒程度)でよい。反応時間
を90秒よりも長くしても、金型12の型温が低下し反
応性が低下する傾向にある。When the nitrogen gas is injected into the cavity 12a, the pressure and the flow rate of the nitrogen gas are appropriately adjusted.
It is also preferable to inject the nitrogen gas by preheating so that the nitrogen gas and the magnesium gas react easily so that the temperature of the mold 12 does not decrease. The reaction time may be about 5 to 90 seconds (preferably about 15 to 60 seconds). Even if the reaction time is longer than 90 seconds, the mold temperature of the mold 12 tends to decrease and the reactivity tends to decrease.
【0030】ここで、マグネシウム窒素化合物は、還元
性化合物であり、キャビティ12a内に酸素が存在して
いると、酸化されて酸化マグネシウム(MgO)となるた
め、キャビティ12a内の酸素を極力排出することが肝
心である。このため、キャビティ12a内の空気をパー
ジする際に、真空ポンプ等の真空発生装置を駆動してバ
ルブ19を開放し、減圧配管17を介してキャビティ1
2a内を減圧状態とした後、バルブ19を閉じてからバ
ルブ24を開放して金型12のキャビティ12a内に窒
素ガスを注入することが好ましい。Here, the magnesium nitrogen compound is a reducing compound, and if oxygen exists in the cavity 12a, it is oxidized to magnesium oxide (MgO), so that oxygen in the cavity 12a is exhausted as much as possible. That is important. For this reason, when purging the air in the cavity 12 a, a valve 19 is opened by driving a vacuum generating device such as a vacuum pump, and the cavity 1 is
After the inside of the mold 2a is depressurized, it is preferable that the valve 19 is closed, the valve 24 is opened, and nitrogen gas is injected into the cavity 12a of the mold 12.
【0031】また、キャビティ12a内で生成したマグ
ネシウム窒素化合物は、微粒子状でキャビティ12a内
に浮遊しているものも多い。このため、再度、バルブ1
9を開放して減圧配管17を介してキャビティ12a内
を減圧とすることによって、マグネシウム窒素化合物を
キャビティ12aの内壁面に積極的に付着させることも
好ましい。The magnesium nitrogen compound generated in the cavity 12a is often in the form of fine particles floating in the cavity 12a. Therefore, the valve 1 again
It is also preferable that the magnesium nitrogen compound is positively adhered to the inner wall surface of the cavity 12a by opening the cavity 9 and reducing the pressure inside the cavity 12a through the pressure reducing pipe 17.
【0032】キャビティ12aの内壁面にマグネシウム
窒素化合物が付着した状態で、ほぞ16を引き上げ、注
湯槽14中のアルミニウム溶湯18をキャビティ12a
内に注入する。キャビティ12a内に注湯されたアルミ
ニウム溶湯は、キャビティ12aの内壁面に付着してい
るマグネシウム窒素化合物と接触し、マグネシウム窒素
化合物がアルミニウムの溶湯表面の酸化被膜から酸素を
奪うことによって、アルミニウムの溶湯表面が純粋なア
ルミニウムに還元される。With the magnesium nitrogen compound attached to the inner wall surface of the cavity 12a, the tenon 16 is pulled up and the molten aluminum 18 in the pouring tank 14 is removed from the cavity 12a.
Inject into. The molten aluminum poured into the cavity 12a comes into contact with the magnesium nitrogen compound adhering to the inner wall surface of the cavity 12a, and the magnesium nitrogen compound removes oxygen from the oxide film on the surface of the molten aluminum to melt the aluminum. The surface is reduced to pure aluminum.
【0033】また、キャビティ12a内に残存する酸
素、或いはアルミニウム溶湯内に混入されている酸素
は、マグネシウム窒素化合物と反応し酸化マグネシウム
又は水酸化マグネシウムとなって溶湯中に取り込まれ
る。この様にして生成される酸化マグネシウム等は少量
であり、且つ安定な化合物であるため、得られるアルミ
ニウム鋳造品の品質に悪影響は与えない。Oxygen remaining in the cavity 12a or oxygen mixed in the aluminum melt reacts with the magnesium nitrogen compound to become magnesium oxide or magnesium hydroxide and is taken into the melt. Magnesium oxide and the like produced in this manner are small and stable compounds, and do not adversely affect the quality of the resulting aluminum casting.
【0034】この様に、マグネシウム窒素化合物がアル
ミニウムの溶湯表面の酸化皮膜から酸素を奪いとって純
粋なアルミニウムを形成するため、溶湯表面に酸化皮膜
を形成することなく鋳造できる。このため、鋳造工程中
にアルミニウム溶湯の表面張力が酸化皮膜によって増大
することを防止でき、アルミニウム溶湯の濡れ性、流動
性、湯周り性を良好にできる。その結果、キャビティ1
2aの内壁面との決めの転写性(平滑性)に優れ、且つ
湯ジワ等が生じない良好なアルミニウム鋳造品を得るこ
とができる。As described above, since the magnesium nitrogen compound removes oxygen from the oxide film on the surface of the molten aluminum to form pure aluminum, casting can be performed without forming an oxide film on the surface of the molten metal. For this reason, it is possible to prevent the surface tension of the aluminum melt from being increased by the oxide film during the casting process, and it is possible to improve the wettability, fluidity, and flowability of the aluminum melt. As a result, cavity 1
It is possible to obtain a good aluminum cast product having excellent transferability (smoothness) with the inner wall surface of 2a and free of hot water wrinkles and the like.
【0035】本実施の形態においては、金型12のキャ
ビティ12aの表面に付着したマグネシウム窒素化合物
が還元性を有していることが必要である。このため、図
1及び図2に示す金型12のキャビティ12aの内壁面
には、金型12を形成する金属材が露出している。通
常、金型12を形成する金属材は、キャビティ12a内
で生成されるマグネシウム窒素化合物に対し、アルミニ
ウム鋳造工程の温度範囲では非反応性である。In the present embodiment, it is necessary that the magnesium nitrogen compound attached to the surface of the cavity 12a of the mold 12 has a reducing property. For this reason, the metal material forming the mold 12 is exposed on the inner wall surface of the cavity 12a of the mold 12 shown in FIGS. Normally, the metal material forming the mold 12 is non-reactive with the magnesium nitrogen compound generated in the cavity 12a in the temperature range of the aluminum casting process.
【0036】ここで、キャビティ12aの内壁面に、ア
ルミニウム鋳造の際に、キャビティの内壁面の処理とし
て一般に用いられている酸化物系の断熱剤又は離型剤
を、キャビティ12aの内壁面に塗布すると、マグネシ
ウム窒素化合物は断熱剤等の酸素基と反応して還元機能
を喪失する。このため、キャビティ12aの内壁面を、
マグネシウム窒素化合物等の還元性化合物と非反応性の
材料で形成することが必要である。したがって、金型1
2のキャビティ12aの内壁面を被覆する場合には、黒
鉛等の非酸化物系の材料によって被覆することが好まし
い。また、キャビティ12の内壁面に熱処理(四酸化鉄
の形成処理)又は窒化処理等の処理を施したものであっ
ても使用できる。Here, an oxide-based heat-insulating agent or a release agent, which is generally used for treating the inner wall surface of the cavity when casting aluminum, is applied to the inner wall surface of the cavity 12a. Then, the magnesium nitrogen compound reacts with an oxygen group such as a heat insulating agent and loses a reducing function. Therefore, the inner wall surface of the cavity 12a is
It is necessary to use a material that is non-reactive with a reducing compound such as a magnesium nitrogen compound. Therefore, mold 1
When coating the inner wall surface of the second cavity 12a, it is preferable to coat with a non-oxide material such as graphite. Further, the inner wall surface of the cavity 12 which has been subjected to a heat treatment (a treatment for forming iron tetroxide) or a treatment such as a nitriding treatment can also be used.
【0037】これまでの説明では、金型12のキャビテ
ィ12a内の空気をパージするため、窒素ガスボンベ2
0から窒素ガスをキャビティ12aに注入していたが、
窒素ガスに代えてアルゴンガス等の不活性ガスによって
パージしてもよい。この場合、加熱炉28にアルゴンガ
スを注入し、加熱炉28内を無酸素状態とする際に、バ
ルブ45を開放し、加熱炉28に注入されたアルゴンガ
スを金型12のキャビティ12a内に注入することによ
って行うことができる。In the above description, the nitrogen gas cylinder 2 is used to purge the air in the cavity 12a of the mold 12.
Although nitrogen gas was injected into the cavity 12a from 0,
Purging may be performed with an inert gas such as an argon gas instead of the nitrogen gas. In this case, when the argon gas is injected into the heating furnace 28 and the inside of the heating furnace 28 is made oxygen-free, the valve 45 is opened, and the argon gas injected into the heating furnace 28 is introduced into the cavity 12 a of the mold 12. This can be done by injection.
【0038】図1及び図2に示す鋳造装置は、重力鋳造
法によってアルミニウム鋳造をおこなっているが、従来
から実施されているアルミニウム鋳造方法にも適用でき
る。例えば、図4に示す鋳造装置は、加圧鋳造方法によ
ってアルミウム鋳造を行っているいるものである。図4
に示す鋳造装置では、金型12を上金型46と押圧金型
47とによって構成している。図4に示す金型12は、
図1及び図2に示した重力鋳造法に用いる金型とくらべ
て気密性が高いものとなっている。この図4に示す鋳造
装置10では、窒素ガスボンベ20と金型12のキャビ
ティ12aとを接続する配管22の中途に配管48を分
岐して真空ポンプ49を接続している。この配管22の
中途には、バルブ53を設けている。更に、金型12の
内外を配管57によって接続し、配管57にバルブ63
を設けている。The casting apparatus shown in FIGS. 1 and 2 performs aluminum casting by a gravity casting method, but can be applied to a conventional aluminum casting method. For example, the casting apparatus shown in FIG. 4 performs aluminum casting by a pressure casting method. FIG.
In the casting apparatus shown in (1), the mold 12 is composed of an upper mold 46 and a pressing mold 47. The mold 12 shown in FIG.
The airtightness is higher than the mold used for the gravity casting method shown in FIGS. 1 and 2. In the casting apparatus 10 shown in FIG. 4, a pipe 48 is branched in the middle of a pipe 22 connecting the nitrogen gas cylinder 20 and the cavity 12a of the mold 12, and a vacuum pump 49 is connected. A valve 53 is provided in the middle of the pipe 22. Further, the inside and outside of the mold 12 are connected by a pipe 57, and a valve 63 is connected to the pipe 57.
Is provided.
【0039】図4に示す鋳造装置10を使用して鋳造す
る場合は、先ず、バルブ24、63を閉じてバルブ53
を開放して真空ポンプ49を駆動し、金型12のキャビ
ティ12a内を減圧する。かかる減圧によって、キャビ
ティ12a内を実質的に非酸素雰囲気とすることができ
る。更に、アルゴンガスボンベ25から加熱炉28にア
ルゴンガスを注入した後、バルブ33を開放してタンク
36にアルゴンガスを注入し、タンク36からマグネシ
ウム粉末を加熱炉28に送り込んでマグネシウム粉末を
昇華させてマグネシウムガスを発生させる。発生したマ
グネシウムガスは、バルブ53、63を閉じた状態で、
バルブ45を開放してアルゴンガスによって金型12の
キャビティ12a内に注入する。次いで、バルブ45を
閉じ、バルブ24、53を開放して窒素ガスボンベ20
からキャビティ12a内に窒素ガスを注入する。キャビ
ティ12a内では、注入されたマグネシウムガスと窒素
ガスとが反応し、キャビティ12aの内壁面にマグネシ
ウム窒素化合物の粉体が生成する。When casting using the casting apparatus 10 shown in FIG. 4, first, the valves 24 and 63 are closed and the valve 53 is closed.
Is released, and the vacuum pump 49 is driven to reduce the pressure inside the cavity 12 a of the mold 12. By such reduced pressure, the inside of the cavity 12a can be made substantially a non-oxygen atmosphere. Further, after injecting argon gas from the argon gas cylinder 25 into the heating furnace 28, the valve 33 is opened to inject argon gas into the tank 36, and the magnesium powder is sent from the tank 36 to the heating furnace 28 to sublime the magnesium powder. Generates magnesium gas. The generated magnesium gas, with the valves 53 and 63 closed,
The valve 45 is opened and the gas is injected into the cavity 12a of the mold 12 with argon gas. Next, the valve 45 is closed, the valves 24 and 53 are opened, and the nitrogen gas cylinder 20 is opened.
Then, nitrogen gas is injected into the cavity 12a. In the cavity 12a, the injected magnesium gas reacts with the nitrogen gas, and powder of a magnesium nitrogen compound is generated on the inner wall surface of the cavity 12a.
【0040】この様に、キャビティ12aの内壁面にマ
グネシウム窒素化合物の粉体が付着した状態で、押圧金
型47を押し上げることによってアルミニウム溶湯がキ
ャビティ12aに注入される。この際、キャビティ12
aの内壁面にはマグネシウム窒素化合物が付着している
ため、前述したと同様の作用によってアルミニウムの溶
湯表面に酸化被膜が形成されることを防止して鋳造でき
る。その結果、良好な品質のアルミニウム鋳造品を得る
ことができる。図4に示す金型12では、キャビティ1
2aの内壁面を熱処理して四酸化鉄から成る処理膜12
bを形成している。四酸化鉄は、マグネシウム窒素化合
物との反応性を有しないため、処理膜12bによってマ
グネシウム窒素化合物の還元機能は損なわれない。かか
るキャビティ12aの内壁面の処理としては、窒化処理
も挙げることができる。尚、図4に示す鋳造装置10で
は、アルミニウム溶湯の注入の際或いは加圧鋳造の際に
は、バルブ63を開放することによって、アルミニウム
溶湯の注入を容易とすることができる。As described above, with the magnesium nitrogen compound powder adhered to the inner wall surface of the cavity 12a, the molten aluminum is injected into the cavity 12a by pushing up the pressing mold 47. At this time, the cavity 12
Since the magnesium nitrogen compound adheres to the inner wall surface of a, casting can be performed while preventing the formation of an oxide film on the surface of the molten aluminum by the same action as described above. As a result, a good quality aluminum casting can be obtained. In the mold 12 shown in FIG.
The inner wall surface of 2a is heat treated to form a treated film 12 made of iron tetroxide.
b is formed. Since iron tetroxide has no reactivity with the magnesium nitrogen compound, the reduction function of the magnesium nitrogen compound is not impaired by the treatment film 12b. As the treatment of the inner wall surface of the cavity 12a, a nitriding treatment can also be mentioned. In the casting apparatus 10 shown in FIG. 4, the injection of the molten aluminum can be facilitated by opening the valve 63 during the injection of the molten aluminum or during the pressure casting.
【0041】[0041]
【発明の効果】本発明によれば、金属粉末が完全にガス
化され、鋳造装置に用いて、金属粉末がキャビティ内に
導入されることがないので、品質の良好な鋳造品を得る
ことができる。According to the present invention, since the metal powder is completely gasified and the metal powder is not introduced into the cavity by using the casting apparatus, it is possible to obtain a high quality cast product. it can.
【図1】本発明に係る鋳造装置の一例を示す概略図であ
る。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a casting apparatus according to the present invention.
【図2】図1に示す金型に設けられた接続口の構造を示
す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a structure of a connection port provided in the mold shown in FIG.
【図3】金属ガス発生装置の一例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a metal gas generator.
【図4】鋳造装置の他の例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing another example of the casting apparatus.
【符号の説明】 10 鋳造装置 12 金型 12a キャビティ 12b 処理膜 14 注湯槽 17a 減圧孔 18 アルミニウム溶湯 20 窒素ガスボンベ 22a 窒素ガス注入孔 25 アルゴンガスボンベ 28 加熱炉(ガス発生装置) 32、32a ヒータ 36 タンク 44 パイプ 44a 金属ガス注入孔 52 炉本体 54 蓋体 62 導入路 65 熱電対 69 送出路 72 カバー 74 遮蔽板 76 貫通孔 78 仕切板DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Casting device 12 Mold 12a Cavity 12b Treatment film 14 Pouring tank 17a Depressurization hole 18 Aluminum melt 20 Nitrogen gas cylinder 22a Nitrogen gas injection hole 25 Argon gas cylinder 28 Heating furnace (Gas generator) 32, 32a Heater 36 Tank 44 Pipe 44a Metal gas injection hole 52 Furnace main body 54 Lid body 62 Introducing path 65 Thermocouple 69 Delivery path 72 Cover 74 Shielding plate 76 Through hole 78 Partition plate
Claims (6)
体状物質と共に導入され、該金属粉末を高温で金属ガス
に昇華させる金属ガス発生装置において、 炉本体と、 該炉本体内部を所要温度に加熱するヒータと、 前記金属粉末を前記気体状物質と共に前記炉本体内に導
入する導入路と、 ガス化された金属ガスを前記気体状物質と共に前記炉本
体外に送出する送出する送出路と、 前記炉本体内に設けられ、前記金属粉末が粉末のまま前
記送出路に送出されるのを規制する規制手段とを具備す
ることを特徴とする金属ガス発生装置。1. A metal gas generator in which a metal powder is introduced together with a gaseous substance that does not react with the metal powder, and sublimates the metal powder into a metal gas at a high temperature. A heater for heating the metal powder together with the gaseous substance into the furnace body; and a delivery path for delivering gasified metal gas to the outside of the furnace body together with the gaseous substance. A metal gas generator, provided in the furnace main body, for restricting the metal powder from being sent to the delivery path as powder.
し、かつ貫通孔を備えた1または複数枚の遮蔽板からな
ることを特徴とする請求項1記載の金属ガス発生装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the regulating unit is formed of one or a plurality of shielding plates having a plurality of sections from the lower part to the upper part in the furnace main body and having through holes. Metal gas generator.
し、前記送出路は炉本体内上部に連通することを特徴と
する請求項1または2記載の金属ガス発生装置。3. The metal gas generator according to claim 1, wherein the introduction path opens at a lower part in the furnace main body, and the delivery path communicates with an upper part in the furnace main body.
前記金属粉末がマグネシウム粉末であることを特徴とす
る請求項1、2または3記載の金属ガス発生装置。4. The gaseous substance is an argon gas,
The metal gas generator according to claim 1, 2 or 3, wherein the metal powder is a magnesium powder.
ンクと、 前記第1のタンクおよび第2のタンクがバルブおよび前
記導入路を介して接続される請求項1、2、3または4
記載の金属ガス発生装置と、 該金属ガス発生装置の前記送出路が接続され、生成され
た金属ガスが前記気体状物質と共に供給される鋳造金型
と、 前記金属ガスと反応して還元物質を生成し、該還元物質
により溶湯表面の酸化皮膜を還元させるための反応性ガ
スを貯留する第3のタンクと、 前記反応性ガスを前記第3のタンクから前記鋳造金型内
に供給して、前記還元物質を鋳造金型内に生成させる供
給路とを具備することを特徴とする鋳造装置。5. A first tank for storing a metal powder, a second tank for storing a gaseous substance that does not react with the metal powder, a valve and the introduction path each including the first tank and the second tank. 5. The method according to claim 1, wherein the connection is made through
A metal mold generating apparatus, wherein the delivery path of the metal gas generating apparatus is connected, a casting mold in which the generated metal gas is supplied together with the gaseous substance, and a reducing substance which reacts with the metal gas to form a reducing substance. A third tank that generates and stores a reactive gas for reducing an oxide film on the surface of the molten metal by the reducing substance; and supplying the reactive gas from the third tank into the casting mold. A supply path for generating the reducing substance in a casting mold.
前記金属粉末がマグネシウム粉末であり、前記反応性ガ
スが窒素ガスであり、溶湯がアルミニウムであることを
特徴とする請求項5記載の鋳造装置。6. The gaseous substance is an argon gas,
The casting apparatus according to claim 5, wherein the metal powder is a magnesium powder, the reactive gas is a nitrogen gas, and the molten metal is aluminum.
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