JP2001321918A

JP2001321918A - 還元鋳造方法及びこれを用いたアルミニウム鋳造方法

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Publication number: JP2001321918A
Application number: JP2000137783A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Ban; 恵介伴; Koichi Ogiwara; 晃一荻原
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2001-11-20
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: JP3592195B2

Abstract

(57)【要約】【課題】成形型内に金属ガスを導入して成形型内で還
元性化合物を確実に生成させ、成形型内で溶湯表面の酸
化被膜を確実かつ効果的に還元して好適な還元鋳造を可
能にする。【解決手段】溶湯表面に形成される酸化被膜を還元性
化合物により還元して鋳造する還元鋳造方法であって、
反応性ガスと反応して前記還元性化合物を生成する金属
ガスを成形型１００内に導入するキャリアとして不活性
ガスを使用する。加熱炉１１０にて気化させた金属ガス
をアルゴンガスをキャリアとして成型型１００のキャビ
ティ１００ａに導入し、窒素ガスボンベ１４０からキャ
ビティ１００ａ内に窒素ガスを導入して、キャビティ１
００ａ内で還元性化合物を生成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶湯表面に形成され
る酸化被膜を還元して鋳造する還元鋳造方法及びこの還
元鋳造方法を利用したアルミニウム鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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）、チクソモールドなど様々な方法がある。
これらはいずれも成形型のキャビティ内に溶湯を注入し
て所定形状に成形するものである。これらの鋳造方法の
うち、溶湯の表面に酸化被膜が形成されやすいもの、た
とえばアルミニウム鋳造などでは、溶湯の表面に形成さ
れた酸化被膜によって表面張力が大きくなり、溶湯の流
動性、湯周り性、溶着性が低下し、溶湯の未充填、湯じ
わ等の鋳造欠陥が生じることが問題となっている。

【０００３】これらの問題を解決する方法として、本出
願人は溶湯の表面に形成される酸化被膜を還元して鋳造
する方法を開発した。この還元鋳造方法では、たとえば
窒素ガスとマグネシウムガスとを用いて強い還元性を有
するマグネシウム窒素化合物（Ｍｇ₃Ｎ₂）を生成し、こ
のマグネシウム窒素化合物をアルミニウムの溶湯に作用
させることによって溶湯の表面に形成される酸化被膜を
還元して鋳造する。マグネシウム窒素化合物等の還元性
化合物を溶湯に作用させることにより、溶湯の表面に形
成される酸化被膜を還元して溶湯の表面張力を低減さ
せ、溶湯の流動性と濡れ性が向上することによって、鋳
造欠陥がなく、湯じわ等のないすぐれた外観の鋳造製品
を容易に製造することが可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】還元鋳造方法では、マ
グネシウム窒素化合物といった還元性化合物を溶湯に作
用させ溶湯の表面に形成される酸化被膜を還元して鋳造
する。したがって、成形型を用いた成形時に溶湯に還元
性化合物を作用させるには、成形型のキャビティ内で還
元性化合物を作用させる必要がある。しかしながら、成
形型のキャビティにマグネシウム窒素化合物といった還
元性化合物を的確に供給することは困難である。たとえ
ば、加熱炉内でマグネシウムを昇華してマグネシウムガ
スとし、これに窒素ガスを反応させてマグネシウム窒素
化合物を生成した後、窒素ガスをキャリアとしてマグネ
シウム窒素化合物をキャビティに送入するといった方法
では、マグネシウム窒素化合物が徐々に配管内に堆積し
て配管が詰まってしまうという問題がある。

【０００５】本発明は、このような還元鋳造方法におい
て生じる問題点を解消すべくなされたものであり、成形
型のキャビティ内で還元性化合物と溶湯とを効果的に作
用させることができ、溶湯表面の酸化被膜を確実に還元
することができて高品質の鋳造製品を得ることができる
還元鋳造方法及びこれを用いたアルミニウム鋳造方法を
提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、溶湯表面に形成
される酸化被膜を還元性化合物により還元して鋳造する
還元鋳造方法であって、反応性ガスと反応して前記還元
性化合物を生成する金属ガスを成形型内に導入するキャ
リアとして不活性ガスを使用することを特徴とする。不
活性ガスをキャリアとして金属ガスを成形型内に導入す
ることによって、金属ガスの作用を減退させることな
く、確実にかつ容易に金属ガスを成形型内に導入するこ
とが可能になる。

【０００７】また、成形型の外部にて気化させた金属ガ
スを前記キャリアにより成形型内に導入することを特徴
とする。不活性ガスをキャリアとすることは気化した金
属ガスを容易に成形型内に導入できる点で有効である。
また、前記金属ガスを、成形型内において反応性ガスと
反応させて還元性化合物を生成させることは、配管等を
経由して成形型の外部から還元性化合物を輸送する必要
がない点で有効である。また、前記金属ガスを、成形型
内において反応性ガスと反応させて還元性化合物を生成
させることは、金属ガスと反応性ガスとを独立に制御で
きる点で有効である。また、前記反応性ガスと前記不活
性ガスとを、前記成形型内に互いに独立に導入すること
は、反応性ガスと不活性ガスとを独立に制御できる点で
有効である。また、前記反応性ガスと前記不活性ガスと
を、成形型に接続した異なる配管から成形型内に導入す
ることが有効である。

【０００８】また、アルミニウムまたはアルミニウム合
金からなる溶湯表面の酸化物質をマグネシウム窒素化合
物にて還元して鋳造するアルミニウム鋳造方法におい
て、成形型内にマグネシウムガスを導入する際に、不活
性ガスを用いることを特徴とする。この方法によってマ
グネシウムガスと反応性ガスとが反応することを防止
し、マグネシウムガスを的確に成形型内に導入すること
ができる。また、窒素と不活性ガスとを互いに独立に成
形型内に導入することは、窒素と不活性ガスとを独立に
制御できる点で有効である。また、窒素と不活性ガスと
を、成形型に接続した異なる配管から成形型内に導入す
ることが有効である。また、前記不活性ガスとして、ア
ルゴンガスが好適に使用できる。

【０００９】

【発明の概要】本発明に係る還元鋳造方法及びこれを用
いたアルミニウム鋳造方法は、成形型のキャビティ内
で、溶湯とマグネシウム窒素化合物（Ｍｇ₃Ｎ₂）等の還
元性化合物とを的確に作用させ、溶湯の表面に形成され
る酸化被膜を還元することによって好適な還元鋳造を可
能にするものである。そのための構成として、本発明で
はマグネシウムガス等の金属ガスと窒素等の反応性ガス
とを成形型のキャビティ内において反応させ、キャビテ
ィ内で還元性化合物を生成するようにした。

【００１０】このようにキャビティ内で還元性化合物を
生成する場合は、マグネシウムガス等の金属ガスを的確
に成形型のキャビティ内に導入でき、キャビティ内で還
元性化合物を的確に生成できることが必要となる。金属
ガスは酸素と反応しやすいから、本発明ではアルゴンガ
ス等の不活性ガスをキャリアとして金属ガスを成形型内
に導入するように構成している。アルゴンガス等の不活
性ガスをキャリアとすることで金属ガスを容易に成形型
内に導入することができる。そして、成形型内にマグネ
シウムガス等の金属ガスを導入した後、窒素等の反応性
ガスを成形型内に導入することによって、成形型内にマ
グネシウム窒素化合物等の還元性化合物を生成すること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に
係る還元鋳造方法によって鋳造する鋳造装置の一実施形
態を示す説明図である。同図で１００は溶湯が注入され
て成形される成形型、１１０はマグネシウム等の金属を
気化させるための加熱炉、１２０は金属ガスを生成する
マグネシウム等の金属を収容するタンク、１３０は金属
ガスを成形型１００に導入等するためのアルゴンガスボ
ンベ、１４０は窒素ガスボンベ、１５０は減圧ポンプで
ある。本実施形態において、アルゴンガスは不活性ガ
ス、窒素ガスは反応性ガスに相当する。

【００１２】成形型１００と加熱炉１１０とはバルブ１
０２が介装された配管１０４により接続される。加熱炉
１１０とアルゴンガスボンベ１３０とはバルブ１０６が
介装された配管１０８により接続され、加熱炉１１０と
タンク１２０とはバルブ１０６の下流側で配管１０８か
ら分岐する配管１２２により接続される。配管１２２の
中途にはバルブ１２４、１２６が介装され、バルブ１２
４とバルブ１２６の中間に定量収納部１２８が介装され
ている。

【００１３】定量収納部１２８はタンク１２０から供給
される金属ガスを生成するための金属（マグネシウム粉
末）を一定量収納するためのもので、所定長さの管体に
よって形成されている。定量収納部１２８は、バルブ１
２４を閉じバルブ１２６を開放した状態でタンク１２０
から一定量の金属（粉末）を落とし込んだ後、バルブ１
２６を閉じて定量収納部１２８に一定量の金属（粉末）
を収納し、次いでバルブ１２４を開いて定量収納部１２
８から加熱炉１１０に金属（粉末）を供給するといった
用い方をする。したがって、定量収納部１２８の管体の
径、長さを調節することによって定量収納部１２８に収
納される金属（粉末）の量を調節することができる。

【００１４】アルゴンガスボンベ１３０とタンク１２０
は、バルブ１０６の上流側で配管１０８から分岐しバル
ブ１３４を介装した配管１３２によって接続される。配
管１３２はタンク１２０の上部に接続し、アルゴンガス
ボンベ１３０によるアルゴンガス圧によってタンク１２
０から金属（粉末）を定量収納部１２８に落とし込むよ
うに送出できるように構成される。窒素ガスボンベ１０
４と成形型１００とはバルブ１４２を介装した配管１４
４を介して接続され、減圧ポンプ１５０と成形型１００
とはバルブ１５２を介装した配管１５４を介して接続さ
れる。これらの成形型１００に接続する配管１０８、配
管１４４及び配管１５４は互いに独立の配管となってい
る。１３１、１４１は各々アルゴンガスボンベ１３０と
窒素ガスボンベ１４０に装着した流量計である。

【００１５】本鋳造装置による鋳造方法は以下のように
なされる。まず、加熱炉１１０にマグネシウム粉末等の
金属ガスを生成するための金属（粉末）を導入する前
に、加熱炉１１０が金属（粉末）を気化させるに十分な
温度以上に昇温したところで、バルブ１０６とバルブ１
０２を開きアルゴンガスボンベ１３０からアルゴンガス
を流して配管１０８、加熱炉１１０、配管１０４から空
気を排出する。このとき成形型１００においてもキャビ
ティ１００ａにアルゴンガスを流入させキャビティ１０
０ａ内の空気を排出するようにする。アルゴンガスによ
って配管１０８、加熱炉１１０、配管１０４の空気を追
い出した後、バルブ１０６とバルブ１０２を閉じる。

【００１６】次に、バルブ１３４、バルブ１２６を開
き、アルゴンガスボンベ１３０からアルゴンガスをタン
ク１２０に流入させ、定量収納部１２８に一定量の金属
（粉末）を送り出す。次に、バルブ１３４及びバルブ１
２６を閉じた後、バルブ１０６及びバルブ１２４を開
き、定量収納部１２８に収納されている金属（粉末）を
加熱炉１１０内に導入する。これらの操作では、アルゴ
ンガスボンベ１３０から送出されるアルゴンガスの流量
及び圧力を流量計１３１によって監視し、バルブ調整等
によって所定の流量及び圧力に調節して操作する。

【００１７】加熱炉１１０に導入された金属（粉末）
は、加熱炉１１０内で加熱されて気化される。マグネシ
ウムは７００〜８５０℃程度に加熱することによって昇
華してマグネシウムガスとなる。加熱炉１１０は金属ガ
スを生成するための金属に応じて適宜温度に加熱すれば
よい。金属（粉末）を気化させた後、バルブ１０６とバ
ルブ１０２を開き、アルゴンガスボンベ１３０から加熱
炉１１０にアルゴンガスを送り込み、成形型１００に金
属ガスを導入する。実施形態の成形型１００は、注湯口
に栓１０１を装着した状態で、キャビティ１００ａ内に
金属ガス（マグネシウムガス）をアルゴンガスによって
導入する。キャビティ１００ａの容積にもよるがこのと
きのアルゴンガスの流量は１〜５（リットル／分）程度
である。

【００１８】金属ガスをキャビティ１００ａに導入しは
じめたところで、減圧ポンプ１５０を作動させてキャビ
ティ１００ａ内を減圧する。この減圧操作によって、キ
ャビティ１００ａ内の気体とキャビティ１００ａに導入
された金属ガス及びアルゴンガスとが置換され、キャビ
ティ１００ａ内にむらなく金属ガスを拡散させることが
できる。いったん減圧した後はバルブ１５２を閉じ、次
に、バルブ１４２を開いて窒素ガスボンベ１４０から窒
素ガスをキャビティ１００ａ内に導入する。窒素ガスは
キャビティ１００ａ内のマグネシウムガス等の金属ガス
と反応し、キャビティ１００ａ内に還元性化合物が生成
される。金属ガスをキャビティ１００ａ内でむらなく拡
散させることは、キャビティ１００ａ内で還元性化合物
をむらなく生成させ、キャビティ１００ａの入り組んだ
部分にも還元性化合物を生成させるようにする点で重要
である。

【００１９】金属ガスをキャビティ１００ａに導入し、
キャビティ１００ａ内で拡散させ、窒素ガス等の反応性
ガスを導入することによってキャビティ１００ａの表面
に還元性化合物が析出するようになる。溶湯と還元性化
合物とはキャビティ１００ａの表面でじかに接触するか
ら、還元性化合物をキャビティ１００ａの表面で析出さ
せて溶湯に作用するようにすることは、溶湯の表面に形
成される酸化被膜に還元作用が確実にかつ効果的に作用
する点できわめて有効である。

【００２０】還元性化合物が生成されたところでバルブ
１４２とバルブ１０２を閉じ、栓１０１を開いて注湯口
から溶湯をキャビティ１００ａ内に注入する。上述した
ように、還元性化合物が溶湯に作用することによって目
的とする還元鋳造を行うことができる。図２は、上述し
たキャビティ１００ａ内で還元性化合物を生成する工程
をグラフに示したものである。グラフは横軸が経過時
間、縦軸が流量を示す。Ｔ（Ａ）は成形型を型締めした
時点、Ｔ（Ｂ）は注湯開始した時点、Ｔ（Ｃ）は注湯終
了した時点を示す。グラフＡは、キャビティ１００ａに
アルゴンガスをキャリアとして金属ガスを導入する制御
を示す。金属ガスは型締め後、わずか遅れて導入開始さ
れ注湯完了まで略一定流量で導入される。

【００２１】グラフＢは、反応性ガスとしての窒素ガス
の制御を示す。Ｂ１は、キャビティ内の空気を排出する
ため型締め前から窒素ガスを導入してもよいことを示し
ている。グラフＣは、キャビティ内に金属ガス（マグネ
シウムガス）を導入した後、やや遅れて減圧する操作を
示す。前述したように、減圧操作によってキャビティに
導入された金属ガスがキャビティ内で拡散する。窒素ガ
スはグラフＢ２に示すように、減圧後、キャビティ内に
導入し、金属ガスと反応して還元性化合物を生成する。
窒素ガスの導入は注湯開始時点で終えるが、金属ガスの
導入操作は、注湯が終了するまで継続している。これ
は、注湯時に溶湯とともにキャビティ内に外気が入り込
む可能性があることから注湯完了まで金属ガスを導入し
て、還元作用が溶湯に確実に作用するようにするためで
ある。

【００２２】図３は、還元鋳造方法をアルミニウムの鋳
造に適用した鋳造装置１０の実施形態を示す。１２は成
形型であり、注湯槽１４に接続され、ほぞ１６が引き上
げられることにより、注湯槽１４から所要量のアルミニ
ウムの溶湯１８が注湯される。成形型１２はキャビティ
の内面が金属面が露出して形成されたものである。２０
は窒素ガスボンベであり、成形型１２に配管２２を介し
て接続され、バルブ２４を開くことにより、成形型１２
内に窒素ガスを導入し、成形型１２内の空気を排出する
ことができる。２５はアルゴンガスボンベであり、配管
２６を通じて加熱炉２８に接続されており、バルブ３０
を開くことにより加熱炉２８内にアルゴンガスが導入さ
れる。３２は加熱炉２８内を加熱するヒータであり、炉
内温度は、後述するマグネシウム粉末が昇華する８００
℃以上にされている。

【００２３】アルゴンガスボンベ２５はまたバルブ３３
が介装された配管３４により、マグネシウム粉末が収容
されているタンク３６に接続され、タンク３６は配管３
８により、バルブ３０よりも下流側の配管２６に接続さ
れている。配管３８にはバルブ４０が介装されている。
加熱炉２８は、配管４２及び、ほぞ１６を貫通して成形
型１２内に通じるパイプ４４を介して成形型１２に接続
している。配管４２にはバルブ４５が介装されている。

【００２４】本鋳造装置１０による鋳造は以下のように
なされる。まずバルブ２４を開放し、窒素ガスボンベ２
０から配管２２を経て成形型１２内に窒素ガスを導入
し、成形型１２内の空気を窒素ガスによって排出する。
成形型１２内の空気は成形型上部の空気抜き孔（図示せ
ず）から排出され、成形型１２内が非酸素雰囲気とな
る。成形型１２内を排気した後、バルブ２４をいったん
閉じる。

【００２５】成形型１２内の空気を排出している際に、
バルブ３０を開放して加熱炉２８内にアルゴンガスを導
入し、加熱炉２８内を非酸素雰囲気にしておく。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アルゴ
ンガスと共に加熱炉２８内に送り込む。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から、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。

【００２６】次に、バルブ４０を閉じ、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
て配管４２、パイプ４４を経てマグネシウムガスを成形
型１２内に導入する。成形型１２内にマグネシウムガス
を導入した後、バルブ４５を閉じ、バルブ２４を開放し
て成形型内に窒素ガスを導入する。成形型１２内に窒素
ガスを導入することにより、マグネシウムガスと窒素ガ
スとが成形型１２のキャビティ内で反応しマグネシウム
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の表面に粉体として析出す
る。

【００２７】この状態で、次にほぞ１６を引き上げ、注
湯槽１４中のアルミニウムの溶湯を成形型１２内に供給
する。成形型１２内に注湯されたアルミニウムの溶湯
は、キャビティの表面上に析出しているマグネシウム窒
素化合物とキャビティの表面上にて反応し、マグネシウ
ム窒素化合物がアルミニウムの溶湯の表面に形成された
酸化被膜から酸素を奪うことによって、アルミニウムの
溶湯の表面が純粋なアルミニウムに還元される。成形型
１２内に残存する酸素、あるいはアルミニウムの溶湯内
に混入している酸素は酸化マグネシウムあるいは水酸化
マグネシウムとなり、溶湯中に取り込まれる。これら酸
化マグネシウム等は少量であり、また安定な化合物であ
るので、アルミニウム鋳造製品の品質に悪影響は与えな
い。

【００２８】還元鋳造方法によれば、アルミニウムの溶
湯が凝固する際に、キャビティの表面に析出していたマ
グネシウム窒素化合物が、アルミニウムの溶湯の表面の
酸化被膜から酸素を奪いとって純粋なアルミニウムを形
成するので、表面にアルミニウムの酸化被膜が形成され
ない状態で鋳造される。キャビティの表面で金属面がそ
のまま露出するように成形型１２を製作したことによっ
て、キャビティの表面に生成されるマグネシウム窒素化
合物が消失したりすることなく、キャビティの表面に保
持され、アルミニウムの溶湯に対して確実に還元作用を
作用させることができる。鋳造製品の仕上がりはキャビ
ティの表面での作用がもっとも大きく影響を与えるか
ら、キャビティの表面にマグネシウム窒素化合物が確実
に生成されて保持されるようにすることは良品の鋳造製
品を得る上できわめて重要である。

【００２９】キャビティの表面に生成されたマグネシウ
ム窒素化合物の作用によってアルミニウムの溶湯の表面
に酸化被膜が形成されないことから、アルミニウムの溶
湯の表面張力を低減させることができ、これによって溶
湯の濡れ性、流動性、湯周り性が良好となり、転写性
（平滑性）が向上し、湯ジワ等のない高品質のアルミニ
ウム鋳造製品を得ることができる。

【００３０】なお、本実施の形態では成形型１２内の空
気を排出するため、窒素ガスボンベ２０から窒素ガスを
キャビティ内に導入したが、窒素ガスのかわりにアルゴ
ンガス等の不活性ガスを使用して排気してもよい。キャ
ビティ内の空気を排出するのは、キャビティ内に生成さ
れるマグネシウム窒素化合物ができるだけ酸素と反応し
ないようにさせるためである。

【００３１】図４は、アルミニウム鋳造方法の他の実施
形態を示す鋳造装置であり、成形型１２を、上型５０
と、押圧型５１で構成した加圧鋳造による鋳造方法を示
す。成形型１２は、図３に示した重力鋳造法に用いる成
形型とくらべて気密性が高いものとなっている。この鋳
造装置は、窒素ガスボンベ２０と成形型１２とを接続す
る配管２２の中途に配管５３を分岐させて真空ポンプ５
２を接続し、配管２２の中途にバルブ５４を設け、成形
型１２の内外を配管５５にて接続し、配管５５にバルブ
５６を設けている。

【００３２】本実施形態の鋳造装置を使用して鋳造する
場合は、まず、バルブ２４、５６を閉じ、バルブ５４を
開放して真空ポンプ５２を作動させることにより成形型
１２内を真空として成形型１２のキャビティ内を非酸素
雰囲気にするとともに、アルゴンガスボンベ２５から加
熱炉２８にアルゴンガスを導入し、さらにバルブ３３を
開放してタンク３６にアルゴンガスを導入し、タンク３
６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とし、バル
ブ５４、５６を閉じた状態で、バルブ４５を開いてアル
ゴンガスによってマグネシウムガスを成形型１２内に導
入する。次いで、バルブ４５を閉じ、バルブ２４、５４
を開いて窒素ガスボンベ２０から成形型１２内に窒素ガ
スを導入する。成形型１２内に窒素ガスが導入されるこ
とによってマグネシウムガスと窒素ガスとが反応し、キ
ャビティの内面にマグネシウム窒素化合物の粉体が生成
する。

【００３３】この状態で、押圧型５１を押し上げること
によってアルミニウムの溶湯が所定のキャビティ形状に
鋳造される。鋳造時に、上型５０と押圧型５１の内面に
よって形成されているキャビティの表面にはマグネシウ
ム窒素化合物が析出しているから、前述した実施の形態
とまったく同様の作用によってアルミニウムの溶湯の表
面に酸化被膜が形成されることを防止して鋳造すること
ができる。

【００３４】本実施の形態の成形型１２は、キャビティ
の表面を熱処理して成形型の表面を四酸化鉄としたもの
である。図で１２ａは成形型の処理膜を示す。四酸化鉄
はキャビティの表面に生成されるマグネシウム窒素化合
物とまったく反応せず、したがって、マグネシウム窒素
化合物の還元作用が損なわれず、アルミニウムの溶湯の
表面に形成される酸化被膜を還元する作用が好適に作用
する。成形型の処理としては熱処理の他、窒化処理によ
って処理することも有効である。この場合、アルミニウ
ムの溶湯導入時および加圧鋳造時には、バルブ５６を開
弁することによって、アルミニウムの溶湯を導入しやす
くする。

【００３５】なお、上述した実施の形態では、アルミニ
ウム鋳造方法として純粋なアルミニウムを溶湯材料とし
た例を示したが、アルミニウムを基材として、例えば、
シリコン、マグネシウム、銅、ニッケル、錫等を含んだ
アルミニウム合金であっても同様に適用することができ
る。本発明でアルミニウムというときは、アルミニウム
合金を含むものとする。また、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金に限らず、マグネシウム、鉄等の金属及び
／またはこれらの合金からなる溶湯を用いて同様に鋳造
することができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係る還元鋳造方法及びアルミニ
ウム鋳造方法によれば、上述したように、成形型内に金
属ガスを的確に導入することができ、成形型内で還元性
化合物を好適に生成することができて、成形型内で溶湯
表面の酸化被膜を確実にかつ効果的に還元して鋳造する
ことが可能になる。溶湯表面の酸化被膜を還元すること
ができることから、溶湯の表面張力が低減し、溶湯の流
動性、湯周り性が良好になり、鋳造欠陥がなく、湯じわ
等の外観上の問題のない高品質の鋳造製品を容易に得る
ことができる。また、溶湯の流動性、湯周り性が良好に
なることから、塗型や離型剤を使用する必要がなくな
り、製造作業を効率化して製造コストの削減を効果的に
図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る還元鋳造方法による鋳造装置の構
成を示す説明図である。

【図２】成形型のキャビティ内で還元性化合物を生成す
る工程を示すグラフである。

【図３】本発明に係るアルミニウム鋳造方法による鋳造
装置の構成を示す説明図である。

【図４】アルミニウム鋳造方法の他の鋳造装置の構成を
示す説明図である。

【符号の説明】

１０鋳造装置１２成形型１４注湯槽１６ほぞ１８溶湯２０窒素ガスボンベ２５アルゴンガスボンベ２８加熱炉３２ヒータ３６タンク５０上型５１押圧型５２真空ポンプ１００成形型１００ａキャビティ１０４窒素ガスボンベ１１０加熱炉１２０タンク１２８定量収納部１３０アルゴンガスボンベ１３１流量計１４０窒素ガスボンベ１５０減圧ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２２Ｄ 21/04 Ｂ２２Ｄ 21/04 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶湯表面に形成される酸化被膜を還元性
化合物により還元して鋳造する還元鋳造方法であって、反応性ガスと反応して前記還元性化合物を生成する金属
ガスを成形型内に導入するキャリアとして不活性ガスを
使用することを特徴とする還元鋳造方法。
【請求項２】成形型の外部にて気化させた金属ガスを
前記キャリアにより成形型内に導入することを特徴とす
る請求項１記載の還元鋳造方法。
【請求項３】前記金属ガスを、成形型内において反応
性ガスと反応させて還元性化合物を生成させることを特
徴とする請求項１または２記載の還元鋳造方法。
【請求項４】前記金属ガスと前記反応性ガスとを前記
成形型内に互いに独立に導入し、成形型内で反応させて
還元性化合物を生成させることを特徴とする請求項３記
載の還元鋳造方法。
【請求項５】前記反応性ガスと前記不活性ガスとを、
前記成形型内に互いに独立に導入することを特徴とする
請求項３または４記載の還元鋳造方法。
【請求項６】前記反応性ガスと前記不活性ガスとを、
成形型に接続した異なる配管から成形型内に導入するこ
とを特徴とする請求項３、４または５記載の還元鋳造方
法。
【請求項７】アルミニウムまたはアルミニウム合金か
らなる溶湯表面の酸化物質をマグネシウム窒素化合物に
て還元して鋳造するアルミニウム鋳造方法において、成形型内にマグネシウムガスを導入する際に、不活性ガ
スを用いることを特徴とするアルミニウム鋳造方法。
【請求項８】窒素と不活性ガスとを互いに独立に成形
型内に導入することを特徴とする請求項７記載のアルミ
ニウム鋳造方法。
【請求項９】窒素と不活性ガスとを、成形型に接続し
た異なる配管から成形型内に導入することを特徴とする
請求項８記載のアルミニウム鋳造方法。
【請求項１０】不活性ガスとして、アルゴンガスを使
用することを特徴とする請求項７、８または９記載のア
ルミニウム鋳造方法。