JP2007296566A - Core for casting - Google Patents

Core for casting Download PDF

Info

Publication number
JP2007296566A
JP2007296566A JP2006127590A JP2006127590A JP2007296566A JP 2007296566 A JP2007296566 A JP 2007296566A JP 2006127590 A JP2006127590 A JP 2006127590A JP 2006127590 A JP2006127590 A JP 2006127590A JP 2007296566 A JP2007296566 A JP 2007296566A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
casting
salt
mol
potassium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006127590A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4819567B2 (en
Inventor
Jun Yaokawa
盾 八百川
Koichi Anzai
浩一 安斎
Kiyoshi Yamada
養司 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku University NUC
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Tohoku University NUC
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku University NUC, Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Tohoku University NUC
Priority to JP2006127590A priority Critical patent/JP4819567B2/en
Priority to PCT/JP2007/058950 priority patent/WO2007129578A1/en
Publication of JP2007296566A publication Critical patent/JP2007296566A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4819567B2 publication Critical patent/JP4819567B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/105Salt cores

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new core for casting capable of obtaining high pressure resistance, regarding a core for casting made of a salt formed of a molten salt composed of Na<SP>+</SP>, K<SP>+</SP>, Cl<SP>-</SP>, CO<SB>3</SB><SP>2-</SP>, in the range of a composition where K<SP>+</SP>is higher than Na<SP>+</SP>and CO<SB>3</SB><SP>2-</SP>is lower than Cl<SP>-</SP>. <P>SOLUTION: A salt core 2 is first composed of potassium and sodium as cations and chlorine and carbonic acid as anions. Additionally, in the salt core 2, the mol component ratio of the potassium ions in all the cations, XK<SP>+</SP>(=[K<SP>+</SP>]/([Na<SP>+</SP>]+[K<SP>+</SP>])×100) is controlled to 60 to 70 mol%, and, the mol component ratio of the carbonic acid ions in all the anions, YCO<SB>3</SB><SP>2-</SP>([CO<SB>3</SB><SP>2-</SP>]/([CO<SB>3</SB><SP>2-</SP>]+[Cl<SP>-</SP>])×100) is controlled to 30 to 40 mol%. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、水溶性を有する鋳造用中子に関するものである。   The present invention relates to a casting core having water solubility.

例えば、アルミニウムダイカスト等の鋳造は、よく知られているように、アルミニウム合金の溶湯を金型内に光速・高圧で射出し、所望とする形状の構造体を鋳造する技術である。このような鋳造において、例えば内燃機関のシリンダブロックのような水冷用のウォータージャケットなど中空構造を有する鋳造物を成形する場合、中子が用いられる。このようなときに用いられる中子は、ゲートから高速で射出される金属溶湯が衝突して大きな衝撃を受けやすく、また、凝固完了まで鋳造圧力も大きいために、高圧および高温に耐えられる強度が要求される。また、中子は、鋳造後、鋳造物から除去することになるが、複雑な内部構造を有する鋳造物などの場合に、一般的なフェノールレンジで固めた砂中子を使用した場合、除去することが容易ではない。これに対し、高温の水などにより溶解することで除去が可能な水溶性の塩中子がある(特許文献1,2,および3参照)。   For example, casting of aluminum die casting or the like is a technique for casting a structure having a desired shape by injecting a molten aluminum alloy into a mold at the speed of light and high pressure, as is well known. In such casting, for example, a core is used when a casting having a hollow structure such as a water jacket for water cooling such as a cylinder block of an internal combustion engine is formed. The core used in such a case is susceptible to a large impact due to collision of the molten metal injected at high speed from the gate, and the casting pressure is large until the solidification is completed, so that the core can withstand high pressures and high temperatures. Required. In addition, the core is removed from the casting after casting. However, in the case of a casting having a complicated internal structure, it is removed when a sand core hardened with a general phenol range is used. It is not easy. On the other hand, there are water-soluble salt cores that can be removed by dissolving with high-temperature water or the like (see Patent Documents 1, 2, and 3).

上述のような塩中子は、炭酸ナトリウム(Na2CO3),塩化カリウム(KCl),および塩化ナトリウム(NaCl)などよりなる複合塩を用い、これらを溶融させて成形し、高い耐圧強度を得るとともに、鋳造における作業性や安定性を向上させるようにしている。 The salt core as described above uses a composite salt composed of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), potassium chloride (KCl), sodium chloride (NaCl), etc., and is molded by melting them to provide high pressure strength. In addition, the workability and stability in casting are improved.

特開昭48−039696号公報Japanese Patent Laid-Open No. 48-039696 特開昭50−136225号公報JP 50-136225 A 特開昭52−010803号公報JP-A-52-010803

ところで、上述した従来より用いられているナトリウムイオン(Na+),カリウムイオン(K+),塩素イオン(Cl-),炭酸イオン(CO3 2-)よりなる溶融塩より成形された塩中子では、これらの組成の比率がある特定の範囲である場合に限り、高い耐圧強度が得られている。しかし、従来の組成の範囲では、融点が700℃以上と溶融成形に適さないものが多い。また、融点が700℃以下で高強度となる組成のものもあるが、いずれも、ナトリウムイオンがカリウムイオンより多い組成とされ、また、炭酸イオンが塩素イオンより多い組成とされている。例えば、CO3 2-が多い組成では、塩中子を除去するときに溶解した水溶液のアルカリ性がより強い状態となり、鋳造物の腐食が問題となる。この腐食の問題は、塩酸を利用して中和することで解消可能であるが、CO3 2-が多い組成では、これに比例して塩酸の使用量が多くなる。すなわち、従来の技術では、アルミニウムダイカスト等の鋳造に適用可能な高い耐圧強度が容易に得られる組成の範囲が、あまり広くないという問題があった。 By the way, the above-described salt core formed from a molten salt composed of sodium ions (Na + ), potassium ions (K + ), chlorine ions (Cl ), and carbonate ions (CO 3 2− ) that has been conventionally used. Then, only when the ratio of these compositions is within a specific range, a high pressure strength is obtained. However, in the range of conventional compositions, many melting points are 700 ° C. or higher and are not suitable for melt molding. Some compositions have a high melting point at a melting point of 700 ° C. or lower, but all have a composition with more sodium ions than potassium ions and a composition with more carbonate ions than chlorine ions. For example, in a composition having a large amount of CO 3 2− , the alkalinity of the aqueous solution dissolved when removing the salt core becomes stronger, and the corrosion of the casting becomes a problem. This corrosion problem can be solved by neutralizing with hydrochloric acid, but in a composition with a large amount of CO 3 2- , the amount of hydrochloric acid used is proportionally increased. That is, the conventional technique has a problem that the range of the composition that can easily obtain a high pressure strength applicable to casting of aluminum die casting or the like is not so wide.

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、Na+,K+,Cl-,CO3 2-よりなる溶融塩より成形された塩(溶融塩)よりなる水溶性を有する鋳造用中子において、K+がNa+より多くまたCO3 2-がCl-より少ない組成の範囲において、高い耐圧強度が得られる新たな鋳造用中子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an aqueous solution composed of a salt (molten salt) formed from a molten salt composed of Na + , K + , Cl , and CO 3 2−. An object of the present invention is to provide a new casting core capable of obtaining high pressure strength in a composition range in which K + is greater than Na + and CO 3 2− is less than Cl −. To do.

本発明に係る鋳造用中子は、カリウムイオン,ナトリウムイオン,塩素イオン,および炭酸イオンのみからなる溶融塩によって形成され、全陽イオン中のカリウムイオンのモル成分比を、60〜70mol%とし、全陰イオン中の炭酸イオンのモル成分比を30〜40mol%としたものである。   The casting core according to the present invention is formed of a molten salt consisting only of potassium ions, sodium ions, chlorine ions, and carbonate ions, and the molar component ratio of potassium ions in all cations is 60 to 70 mol%, The molar component ratio of carbonate ions in all anions is 30 to 40 mol%.

本発明によれば、全陽イオン中のカリウムイオンのモル成分比を60〜70mol%とし、全陰イオン中の炭酸イオンのモル成分比を30〜40mol%としたことにより、Na+,K+,Cl-,CO3 2-よりなる溶融塩より成形された塩(溶融塩)よりなる水溶性中子において、K+がNa+より多くCO3 2-がCl-より少ない組成の範囲において、高い耐圧強度が得られる新たな水溶性の鋳造用中子を提供することができる。 According to the present invention, by a molar ratio of components potassium ions in the total cations and 60~70Mol%, a molar component ratio of carbonate ions in the total anions was 30~40mol%, Na +, K + In a water-soluble core composed of a salt (molten salt) formed from a molten salt composed of, Cl , CO 3 2− , in a composition range where K + is greater than Na + and CO 3 2− is less than Cl . It is possible to provide a new water-soluble casting core capable of obtaining a high pressure strength.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。はじめに、本発明の実施の形態に係る鋳造用中子の使用形態について図1を用いて説明する。図1は、本発明に係る鋳造用中子を使用して鋳造した場合のシリンダブロックの斜視図で、同図は一部を破断した状態で描いてある。図1において、符号1で示すものは、本発明に係る鋳造用中子としての塩中子2を使用して鋳造されたアルミニウム合金よりなるエンジン用シリンダブロックである。このシリンダブロック1は、自動二輪車用水冷式4サイクル4気筒エンジンの一部であり、ダイカスト鋳造法によって所定の形状に成形されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the usage form of the casting core according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view of a cylinder block in the case of casting using a casting core according to the present invention, which is drawn in a partially broken state. In FIG. 1, what is shown by the code | symbol 1 is an engine cylinder block which consists of an aluminum alloy cast using the salt core 2 as a casting core which concerns on this invention. The cylinder block 1 is a part of a water-cooled four-cycle four-cylinder engine for a motorcycle, and is formed into a predetermined shape by a die casting method.

図1に示すシリンダブロック1は、四箇所のシリンダボア3,シリンダボア3を有するシリンダボディ4,およびシリンダボディ4の下端から下方に延びる上部クランクケース5が一体に形成されている。上部クランクケース5は、下端部に下部クランクケース(図示せず)が取り付けられ、この下部クランクケースとともに軸受を介してクランク軸(図示せず)を回転自在に軸支している。   A cylinder block 1 shown in FIG. 1 is integrally formed with a cylinder body 4 having four cylinder bores 3 and cylinder bores 3 and an upper crankcase 5 extending downward from the lower end of the cylinder body 4. The upper crankcase 5 has a lower crankcase (not shown) attached to a lower end portion, and a crankshaft (not shown) is rotatably supported through a bearing together with the lower crankcase.

シリンダボディ4は、いわゆるクローズドデッキ型のものであり、塩中子2を用いてウォータージャケット6が内部に形成されている。ウォータージャケット6は、冷却水通路形成部7,冷却水入口8,主冷却水通路9,連通路10を含んで構成されている。冷却水通路形成部7は、シリンダボディ4の一側部に突設されシリンダボア3の並設方向に延在している。また、冷却水口8は、冷却水通路形成部7に形成されている。主冷却水通路9は、冷却水通路形成部7の内部に形成された冷却水分配通路(図示せず)に連通されるとともに全てのシリンダボア3の周囲を覆うように形成されている。また、連通路10は、主冷却水通路9から図1において上側へ延びてシリンダボディ4の上端の図示していないシリンダヘッドとの合わせ面4aに開口している。   The cylinder body 4 is of a so-called closed deck type, and a water jacket 6 is formed inside using a salt core 2. The water jacket 6 includes a cooling water passage forming portion 7, a cooling water inlet 8, a main cooling water passage 9, and a communication passage 10. The cooling water passage forming portion 7 projects from one side of the cylinder body 4 and extends in the direction in which the cylinder bores 3 are arranged. Further, the cooling water port 8 is formed in the cooling water passage forming portion 7. The main cooling water passage 9 communicates with a cooling water distribution passage (not shown) formed inside the cooling water passage forming portion 7 and is formed so as to cover the periphery of all the cylinder bores 3. Further, the communication passage 10 extends upward from the main cooling water passage 9 in FIG. 1 and opens to a mating surface 4 a with a cylinder head (not shown) at the upper end of the cylinder body 4.

上述したウォータージャケット6は、冷却水入口8から流入した冷却水を冷却水分配通路によってシリンダボアの周囲の主冷却水通路9に供給し、さらに、この冷却水を主冷却水通路9から連通路10を通してシリンダヘッド(図示せず)内の冷却水通路に導くように構成されている。このようにウォータージャケット6が形成されることにより、このシリンダボディ4は、シリンダヘッドが接続される上端の合わせ面4aにウォータージャケット6の連通路10が開口する他は、シリンダボディ4の天井壁(合わせ面4aを形成する壁)で覆われることになりクローズドデッキ型の構成となる。   The above-described water jacket 6 supplies the cooling water flowing from the cooling water inlet 8 to the main cooling water passage 9 around the cylinder bore through the cooling water distribution passage, and further supplies this cooling water from the main cooling water passage 9 to the communication passage 10. It is comprised so that it may guide to the cooling water path in a cylinder head (not shown) through. By forming the water jacket 6 in this way, the cylinder body 4 has a ceiling wall of the cylinder body 4 except that the communication path 10 of the water jacket 6 is opened at the upper mating surface 4a to which the cylinder head is connected. It will be covered with (wall which forms the mating surface 4a), and becomes a closed deck type structure.

ウォータージャケット6を形成するための塩中子2は、ウォータージャケット6の各部を一体に接続した形状に形成されている。図1においては、塩中子2の形状(ウォータージャケット6の形状)を理解し易いように、シリンダボディ4の一部を破断した状態で描いてある。   The salt core 2 for forming the water jacket 6 is formed in a shape in which each part of the water jacket 6 is integrally connected. In FIG. 1, the cylinder body 4 is drawn in a partially broken state so that the shape of the salt core 2 (the shape of the water jacket 6) can be easily understood.

この実施の形態に係る塩中子2は、炭酸ナトリウム,塩化ナトリウム,および塩化カリウムなど、複数の塩を使用してダイカスト鋳造法によってウォータージャケット6の形状となるように形成されている。塩中子2の構成成分については以下に詳述する。なお、塩中子2は、ダイカスト鋳造法の他に、例えばグラビティ鋳造法など、他の鋳造法によっても形成することができる。ダイカスト鋳造法による塩中子2の形成では、先ず、後述する複数の塩からなる混合物を加熱して溶融させ溶湯を造る。次に、この溶湯を塩中子用の金型に高圧注入して凝固させ、凝固後に金型から取り出すことによって行う。   The salt core 2 according to this embodiment is formed to have the shape of the water jacket 6 by die casting using a plurality of salts such as sodium carbonate, sodium chloride, and potassium chloride. The components of the salt core 2 will be described in detail below. The salt core 2 can be formed by other casting methods such as a gravity casting method in addition to the die casting method. In the formation of the salt core 2 by the die casting method, first, a molten metal is made by heating and melting a mixture composed of a plurality of salts described later. Next, the molten metal is injected into a salt core mold under high pressure to be solidified, and is taken out from the mold after solidification.

塩中子2は、図1に示すように、冷却水入口8と冷却水分配通路とを形成する通路形成部2aと、四箇所のシリンダボア3の周囲を囲む形状の環状部2bと、環状部2bから上方へ突出する複数の凸部2cとが全て一体に形成されている。これらの凸部2cによってウォータージャケット6の連通路10が形成される。塩中子2は、従来からよく知られているように、鋳造時には幅木(図示せず)によって金型(図示せず)内の所定の位置に支持されており、鋳造後に温水または蒸気によって溶解させて除去する。   As shown in FIG. 1, the salt core 2 includes a passage forming portion 2a that forms a cooling water inlet 8 and a cooling water distribution passage, an annular portion 2b that surrounds the four cylinder bores 3, and an annular portion. A plurality of convex portions 2c protruding upward from 2b are formed integrally. The communication path 10 of the water jacket 6 is formed by these convex portions 2c. As is well known in the art, the salt core 2 is supported at a predetermined position in a mold (not shown) by a skirting board (not shown) at the time of casting, and is heated by hot water or steam after casting. Dissolve and remove.

塩中子2を鋳造後に除去するためには、塩酸と温水などからなる溶解液が貯留された溶解槽(図示せず)にシリンダブロック1を浸漬させることによって行うことができる。シリンダブロック1を溶解液中に浸漬させることにより、塩中子2における通路形成部2aと、合わせ面4aに露出する凸部2cとが溶解液に接触して溶解する。この溶解部分は、徐々に拡がり、最終的に全ての部位が溶解する。このような中子除去工程では、ウォータージャケット6内に残存した塩中子2の溶解を促進するために、穴から圧力をもって温水または蒸気を吹き付けるようにしてもよい。塩中子2は、凸部2cが形成される部位に凸部2cの代わりに幅木を挿入することもできる。   In order to remove the salt core 2 after casting, it can be performed by immersing the cylinder block 1 in a dissolution tank (not shown) in which a solution composed of hydrochloric acid and warm water is stored. By immersing the cylinder block 1 in the solution, the passage forming portion 2a in the salt core 2 and the convex portion 2c exposed on the mating surface 4a come into contact with the solution and dissolve. This dissolved portion gradually expands and finally all the sites are dissolved. In such a core removal step, hot water or steam may be sprayed with pressure from the hole in order to promote dissolution of the salt core 2 remaining in the water jacket 6. The salt core 2 can also insert a baseboard instead of the convex part 2c in the site | part in which the convex part 2c is formed.

また、塩中子2を鋳造物から除去する工程で、塩酸を用いれば、炭酸ガスが発泡するため、この発泡による撹拌作用が得られ、溶解の促進が効果的に行える。また、塩中子2は、炭酸カリウムや炭酸ナトリウムを含むため、これが水に溶解するとアルカリ性を呈することになる。このようにアルカリ性の状態では、鋳造物であるアルミニウムが溶解するなどの問題がある。この問題に対しても、塩酸を添加することで中和するができるので、成形体に対するアルカリによる悪影響を低減できる。   In addition, if hydrochloric acid is used in the step of removing the salt core 2 from the casting, the carbon dioxide gas foams, so that the stirring action by this foaming is obtained, and the dissolution can be effectively promoted. Moreover, since the salt core 2 contains potassium carbonate or sodium carbonate, it will exhibit alkalinity when dissolved in water. Thus, in an alkaline state, there exists a problem that the aluminum which is a casting melt | dissolves. This problem can also be neutralized by adding hydrochloric acid, so that the adverse effect of alkali on the molded product can be reduced.

次に、塩中子2について説明する。本実施の形態における塩中子2は、先ず、陽イオンとしてのカリウムおよびナトリウムと陰イオンとしての塩素および炭酸とから構成されたものである。加えて、塩中子2は、全陽イオン中のカリウムイオンのモル成分比XK+(=[K+]/([Na+]+[K+])×100)が、60〜70mol%とし、全陰イオン中の炭酸イオンのモル成分比YCO3 2-([CO3 2-]/([CO3 2-] +[Cl-])×100)が30〜40mol%としたものである。 Next, the salt core 2 will be described. The salt core 2 in the present embodiment is first composed of potassium and sodium as cations and chlorine and carbonic acid as anions. In addition, the salt core 2 has a molar component ratio XK + (= [K + ] / ([Na + ] + [K + ]) × 100) of potassium ions in all cations to 60 to 70 mol%. The molar component ratio YCO 3 2− ([CO 3 2− ] / ([CO 3 2− ] + [Cl ]) × 100) of carbonate ions in all anions is 30 to 40 mol%. .

例えば、上記組成となるように、炭酸ナトリウム,塩化ナトリウム,および塩化カリウムを混合し、前述したダイカスト鋳造法により、塩中子2を作製すればよい。また、炭酸カリウム,塩化ナトリウム,および塩化カリウムを混合し、前述したダイカスト鋳造法により、塩中子2を作製してもよい。また、炭酸ナトリウム,炭酸カリウム,塩化ナトリウム,および塩化カリウムを混合し、前述したダイカスト鋳造法により、塩中子2を作製してもよい。なお、塩中子2は、カリウム,ナトリウム,塩素,炭酸のみによって形成されており、強化用のセラミックスや他の強化剤などは含まれていない。   For example, sodium carbonate, sodium chloride, and potassium chloride may be mixed so as to achieve the above composition, and the salt core 2 may be produced by the above-described die casting method. Alternatively, potassium carbonate, sodium chloride, and potassium chloride may be mixed and the salt core 2 may be produced by the above-described die casting method. Alternatively, the salt core 2 may be produced by mixing sodium carbonate, potassium carbonate, sodium chloride, and potassium chloride and using the above-described die casting method. The salt core 2 is formed only of potassium, sodium, chlorine, and carbonic acid, and does not contain reinforcing ceramics or other reinforcing agents.

上述した塩中子2の構成は、後述するように発明者らが鋭意行った実験の結果を詳細に検討した結果判明したものであり、アルミニウム合金などのダイカスト鋳造法に使用できる抗折強度が得られるような値を有するものである。発明者らの実験により、以下の表1,表2及び図2,図3に示すように、カリウムイオンがナトリウムイオンより多い組成の範囲においては、XK+を、60〜70mol%とし、YCO3 2-を30〜40mol%としている塩中子が、高い抗折強度が得られている。これに対し、この範囲外の組成の塩中子では、高い抗折強度が得られていない。なお、各イオンの濃度は、JIS規格K0127のイオンクロマトグラフ分析通則に制定された分析方法により測定したものである。 The structure of the salt core 2 described above has been found as a result of detailed examination of the results of experiments conducted by the inventors as will be described later, and has a bending strength that can be used for die casting methods such as aluminum alloys. It has a value that can be obtained. According to the inventors' experiment, as shown in Table 1 and Table 2 below and FIG. 2 and FIG. 3, XK + is set to 60 to 70 mol% in the range of the composition having more potassium ions than sodium ions, and YCO 3 A high core strength is obtained with a salt core in which 2- is 30 to 40 mol%. On the other hand, high bending strength is not obtained with salt cores having compositions outside this range. The concentration of each ion is measured by an analysis method established in the general rules for ion chromatograph analysis of JIS standard K0127.

図4は、カリウムイオンの陽イオン比および炭酸イオンの陽イオン比と、溶融温度(液相線温度)との関係(Na-K-Cl-CO3系の状態図)を示し、図4中に、表1に示した各組成について、試料番号に対応させて示している。また、図4中に、K+0mol%,CO3 2-0mol%の場合のNaClの液相線温度、Na+0mol%,CO3 2-0mol%の場合のKClの液相線温度、K+0mol%,Cl-0mol%の場合のNa2CO3の液相線温度、Na+0mol%,Cl-0mol%の場合のK2CO3の液相線温度も示している。なお、図4において、太線で共晶線を示している。 FIG. 4 shows the relationship between the cation ratio of potassium ions and the cation ratio of carbonate ions and the melting temperature (liquidus temperature) (phase diagram of Na—K—Cl—CO 3 system). Each of the compositions shown in Table 1 is shown in correspondence with the sample number. Further, in FIG. 4, K + 0mol%, CO 3 2- 0mol% of the liquidus temperature of NaCl when, Na + 0mol%, CO 3 2- 0mol% of the liquidus temperature of the KCl in the case, K + 0mol%, Cl - Na 2 CO 3 of the liquidus temperature of the case of 0mol%, Na + 0mol%, Cl - liquidus temperature of the of K 2 CO 3 when the 0 mol% is also shown. In FIG. 4, a eutectic line is indicated by a bold line.

図4から明らかなように、高い抗折強度が得られている試料1−1,1−2,1−3,1−4,および1−5は、XK+を、60〜70mol%とし、YCO3 2-を30〜40mol%とした領域内にある。これに対し、高い抗折強度が得られていない試料2−1,2−2,2−3,2−4,および2−5は、XK+を、60〜70mol%とし、YCO3 2-を30〜40mol%とした領域の外にある。また、上記の領域は、液相線600℃と液相線650℃との間に存在していることが判る。 As is clear from FIG. 4, Samples 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, and 1-5 in which high bending strength is obtained have XK + of 60 to 70 mol%, there YCO 3 2-to 30~40Mol% and the region. In contrast, Samples 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, and 2-5, which do not have a high bending strength, have XK + of 60 to 70 mol%, and YCO 3 2- Is outside the region of 30 to 40 mol%. Moreover, it turns out that said area | region exists between the liquidus line 600 degreeC and the liquidus line 650 degreeC.

したがって、本実施の形態における塩中子は、融点が580℃程度であるアルミニウム合金の鋳造に用いても溶融することがない。また、本実施の形態における塩中子は、CO3 2-がCl-より少ない範囲の組成としたので、塩中子を除去する工程で強いアルカリ性を呈する原因となるCO3 2-が少なく、例えば、鋳造物の腐食が抑制でき、また、中和に要する塩酸の量を少なくできる。また、融点が700℃を超えることがなく、溶融成形が容易である。 Therefore, the salt core in the present embodiment does not melt even when used for casting an aluminum alloy having a melting point of about 580 ° C. Further, since the salt core in the present embodiment has a composition in which CO 3 2− is less than Cl , there is little CO 3 2− which causes strong alkalinity in the step of removing the salt core, For example, corrosion of the casting can be suppressed, and the amount of hydrochloric acid required for neutralization can be reduced. Further, the melting point does not exceed 700 ° C., and melt molding is easy.

次に、抗折強度の測定について説明する。抗折強度の測定は、所定の寸法とした角柱状の試験片を作製し、この試験片に荷重をかけ、破壊に要した最大荷重より抗折荷重を求める。先ず、試験片の作製について説明する。所定の金型を用い、図5に示すような棒状の試験片501を形成する。使用した金型は、例えば、SCM440Hなどのクロームモリブデン鋼から構成されたものである。図5では、金型に溶湯を充填するにあたって用いた押し湯の部分502も示しているが、抗折強度の測定においては、部分502を切り取る。なお、図5(a)は側面図,図5(b)は図5(a)のb−b位置での断面図を示し、図中に示している寸法は、金型における設計値である。   Next, measurement of the bending strength will be described. For the measurement of the bending strength, a prismatic test piece having a predetermined size is prepared, a load is applied to the test piece, and the bending load is obtained from the maximum load required for the fracture. First, preparation of a test piece will be described. A rod-shaped test piece 501 as shown in FIG. 5 is formed using a predetermined mold. The used mold is made of chrome molybdenum steel such as SCM440H, for example. Although FIG. 5 also shows the portion 502 of the hot water used for filling the mold with the molten metal, the portion 502 is cut out in the measurement of the bending strength. 5A is a side view, FIG. 5B is a cross-sectional view at the position bb in FIG. 5A, and the dimensions shown in the drawing are design values in the mold. .

上述したようにして作製した棒状の試験片501の、抗折強度の測定は、図6に示すように、先ず、試験片501の中央部に間隔が50mm開いた状態で配置された2つの支持部601で試験片501を支持する。このように支持された状態で、2つの支持部601の中間箇所において、間隔が10mmとなる2箇所の荷重部602により、試験片501に荷重をかける。試験片501に加える荷重を徐々に大きくしてゆき、試験片501が折れたときの荷重を表1に示す抗折荷重とした。   As shown in FIG. 6, the bending strength of the rod-shaped test piece 501 manufactured as described above is measured by first supporting two supports arranged at a distance of 50 mm at the center of the test piece 501. The test piece 501 is supported by the part 601. In a state of being supported in this manner, a load is applied to the test piece 501 by two load portions 602 having an interval of 10 mm at an intermediate location between the two support portions 601. The load applied to the test piece 501 was gradually increased, and the load when the test piece 501 was broken was defined as the bending load shown in Table 1.

ここで、抗折強度σ(MPa)は、抗折荷重Pより「σ=3LP/BH2」の式により求めることができる。上記式において、Hは試験片の断面における荷重方向の長さを示し、Bは試験片の断面における荷重方向に垂直な長さを示し、Lは支点となる支持部601から荷重が加わる荷重部602までの間隔である。ところで、試験片501は、上記金型に流し込むことで形成しているため、湯じわやひけ巣があり精確に型どおりの寸法になりにくい。このため、抗折強度の算出は、試験片の断面が長方形であるものと近似し、H≒20mm,B≒18mm,L=20mmとして計算している。この近似をすることで,実際の強度より0〜20%程強度を低く見積もる状態になり、例えば、抗折荷重1200Nで破断した試験片は,抗折強度10MPaの強度をもつ理想的な試験片より強いものと考えることができる。 Here, the bending strength σ (MPa) can be obtained from the bending load P according to the formula “σ = 3LP / BH 2 ”. In the above formula, H represents the length in the load direction in the cross section of the test piece, B represents the length perpendicular to the load direction in the cross section of the test piece, and L represents a load portion to which a load is applied from the support portion 601 serving as a fulcrum. The interval is up to 602. By the way, since the test piece 501 is formed by pouring into the above-mentioned mold, there are hot water wrinkles and sinkholes and it is difficult to accurately measure the dimensions. For this reason, the bending strength is calculated by approximating that the cross-section of the test piece is rectangular, and H≈20 mm, B≈18 mm, and L = 20 mm. By making this approximation, the strength is estimated to be 0 to 20% lower than the actual strength. For example, a test piece fractured at a bending load of 1200 N is an ideal test piece having a bending strength of 10 MPa. It can be considered stronger.

以下、全陽イオン中のカリウムイオンのモル成分比XK+(=[K+]/([Na+]+[K+])×100)を60〜70mol%とし、全陰イオン中の炭酸イオンのモル成分比YCO3 2-([CO3 2-]/([CO3 2-] +[Cl-])×100)を30〜40mol%とした組成の範囲で、高い耐圧強度が得られることについて考察する。 Hereinafter, the molar component ratio XK + (= [K + ] / ([Na + ] + [K + ]) × 100) of potassium ions in all cations is set to 60 to 70 mol%, and carbonate ions in all anions. In the composition range in which the molar component ratio of YCO 3 2− ([CO 3 2− ] / ([CO 3 2− ] + [Cl ]) × 100) is 30 to 40 mol%, high pressure strength can be obtained. Think about it.

図4より、試料番号1−1〜1−5の成分は、共晶線より塩化物側にあるので,初晶は塩化物の全率固溶体KxNa1-xCl(x = 0〜1)である。通常、初晶中のカリウムとナトリウムの割合は混合塩の初期組成によって異なるが,強度にはこの割合が大きく影響を及ぼしていると考えられる。試料番号1−1〜1−5の成分では,初晶の塩化物全率固溶体KxNa1-xCl(x= 0〜1)は,x≒0.9〜1のほぼ純粋な塩化カリウムKClである。この塩化カリウムの初晶は安定な相であるため、室温から液相線に示す温度の範囲で相変態は起こらない。このため、この成分の混合塩を溶融成形すると、高強度の塩中子を得られるものと考えられる。これに対して試料番号1−1〜1−5の成分以外では、初晶の塩化物全率固溶体KxNa1-xCl(x=0〜1)はx≒0.1〜0.9となることが多い。この場合には、初晶は安定ではなく、2相分離により脆化し、強度が低下するものと考えられる。 From FIG. 4, since the components of Sample Nos. 1-1 to 1-5 are located on the chloride side from the eutectic line, the primary crystals are all solid solution K x Na 1-x Cl (x = 0 to 1 ) of chloride. ). Usually, the ratio of potassium and sodium in the primary crystal varies depending on the initial composition of the mixed salt, but this ratio is thought to have a large effect on the strength. In the components of Sample Nos. 1-1 to 1-5, the primary crystal total solid solution K x Na 1-x Cl (x = 0 to 1) is almost pure potassium chloride with x≈0.9 to 1. KCl. Since the primary crystal of potassium chloride is a stable phase, no phase transformation occurs in the temperature range from room temperature to the liquidus. For this reason, it is considered that a high strength salt core can be obtained by melt-molding the mixed salt of this component. On the other hand, except for the components of sample numbers 1-1 to 1-5, the primary crystal total solid solution K x Na 1-x Cl (x = 0 to 1) is x≈0.1 to 0.9. Often. In this case, the primary crystal is not stable and is embrittled by two-phase separation, and the strength is considered to decrease.

本発明に係る鋳造用中子を使用して鋳造した場合のシリンダブロックの斜視図である。It is a perspective view of a cylinder block at the time of casting using the core for casting concerning the present invention. 抗折試験片の抗折強度を示すグラフである。It is a graph which shows the bending strength of a bending test piece. 抗折試験片の抗折強度を示すグラフである。It is a graph which shows the bending strength of a bending test piece. カリウムイオンの陽イオン比および炭酸イオンの陽イオン比と、液相線温度との関係を示す特性図(状態図)である。It is a characteristic view (state diagram) which shows the relationship between the cation ratio of potassium ion, the cation ratio of carbonate ion, and liquidus temperature. 抗折強度測定に用いる試験片の状態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the state of the test piece used for bending strength measurement. 抗折強度測定を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating bending strength measurement.

符号の説明Explanation of symbols

1…シリンダブロック、2…塩中子、2a…通路形成部、2b…環状部、2c…凸部、3…シリンダボア、4…シリンダボディ、4a…合わせ面、5…上部クランクケース、6…ウォータージャケット、7…冷却水通路形成部、8…冷却水入口、9…主冷却水通路、10…連通路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder block, 2 ... Salt core, 2a ... Passage formation part, 2b ... Annular part, 2c ... Convex part, 3 ... Cylinder bore, 4 ... Cylinder body, 4a ... Matching surface, 5 ... Upper crankcase, 6 ... Water Jacket: 7 ... Cooling water passage forming portion, 8 ... Cooling water inlet, 9 ... Main cooling water passage, 10 ... Communication passage.

Claims (1)

カリウムイオン,ナトリウムイオン,塩素イオン,及び炭酸イオンのみからなる溶融塩によって形成され、
全陽イオン中のカリウムイオンのモル成分比を、60〜70mol%とし、全陰イオン中の炭酸イオンのモル成分比を30〜40mol%とした
ことを特徴とする鋳造用中子。
Formed by molten salt consisting only of potassium ion, sodium ion, chlorine ion, and carbonate ion,
A casting core, wherein the molar component ratio of potassium ions in all cations is 60 to 70 mol%, and the molar component ratio of carbonate ions in all anions is 30 to 40 mol%.
JP2006127590A 2006-05-01 2006-05-01 Casting core Expired - Fee Related JP4819567B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006127590A JP4819567B2 (en) 2006-05-01 2006-05-01 Casting core
PCT/JP2007/058950 WO2007129578A1 (en) 2006-05-01 2007-04-25 Casting core

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006127590A JP4819567B2 (en) 2006-05-01 2006-05-01 Casting core

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007296566A true JP2007296566A (en) 2007-11-15
JP4819567B2 JP4819567B2 (en) 2011-11-24

Family

ID=38667686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006127590A Expired - Fee Related JP4819567B2 (en) 2006-05-01 2006-05-01 Casting core

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4819567B2 (en)
WO (1) WO2007129578A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9022094B2 (en) 2011-10-19 2015-05-05 Suzuki Motor Corporation Casting core, method for producing same, and method for casting using said core

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5419549B2 (en) * 2009-05-01 2014-02-19 ビューラー・アクチエンゲゼルシャフト Manufacturing method of salt core for casting

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4839696B1 (en) * 1969-12-27 1973-11-26
JPS5210803B1 (en) * 1968-01-20 1977-03-26
JPS5314618A (en) * 1976-07-28 1978-02-09 Hitachi Ltd Water soluble casting mould

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5210803B1 (en) * 1968-01-20 1977-03-26
JPS4839696B1 (en) * 1969-12-27 1973-11-26
JPS5314618A (en) * 1976-07-28 1978-02-09 Hitachi Ltd Water soluble casting mould

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9022094B2 (en) 2011-10-19 2015-05-05 Suzuki Motor Corporation Casting core, method for producing same, and method for casting using said core

Also Published As

Publication number Publication date
JP4819567B2 (en) 2011-11-24
WO2007129578A1 (en) 2007-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4685934B2 (en) Salt core for casting
JP5363468B2 (en) Manufacturing method of salt core for casting
JP4685933B2 (en) Manufacturing method of salt core for casting and salt core for casting
JP5419549B2 (en) Manufacturing method of salt core for casting
JP4819567B2 (en) Casting core
JP2006247732A (en) Mold device and method for producing casting
US20150367411A1 (en) Methods for producing and cleaning sand castings
CN108237205B (en) Salt core die-cast with aluminum and method for manufacturing same
Weise et al. New core technology for light metal casting
Mampaey Solidification morphology of white cast iron
JP4359882B2 (en) Water-soluble core for light alloy casting, method for removing water-soluble core, and method for molding water-soluble core
US7182121B1 (en) Investment casting method and materials
US20040016531A1 (en) Molding body for the production of cavities
JP2008110356A (en) Structure for preventing casting fin in die
Elboujdaini et al. Comparative Corrosion Resistance of Selected Copper-Base Alloys Cast in Permanent and Green Sand Molds
JP2022080238A (en) Method for determining properties of molten metal of aluminum alloy
Pietrowski Control of cast iron and casts manufacturing by Inmold method
Ramegowda Development of water-based core technology for light alloys
JP2011255411A (en) Seizure-resistance improvement method for die-casting die
CN107838365A (en) A kind of soluble core based on Binary Salts System and preparation method and application
Stefanescu Surface Quality and Mold-Metal Interface Interaction
AU2004211557A1 (en) Cast iron billet excelling in workability and process for producing the same
JPS598659B2 (en) Manufacturing method of cylinder head
JP2009208095A (en) Aluminum alloy die-casting component
Ciobanu et al. A study regarding the influence of the pouring temperature over a casting solidification from an eutectic cast iron.

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110830

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110901

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees