JP2012161807A - Casting procedure and device of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接種剤が接種された溶湯を金型に注湯して鋳造品を得る鋳造方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a casting method and apparatus for obtaining a casting by pouring molten metal inoculated with an inoculum into a mold.
鋳鉄の溶湯から鋳造品を得る際、溶湯に対して接種剤を接種することが一般的に行われている。例えば、ねずみ鋳鉄の場合、接種剤を接種することにより、組織中の黒鉛粒の粒径が小さな鋳造品を得ることができる。このような鋳造品は、強度に優れる。 When a cast product is obtained from a molten cast iron, it is generally performed to inoculate the molten metal with an inoculum. For example, in the case of gray cast iron, it is possible to obtain a cast product in which the grain size of graphite grains in the structure is small by inoculating the inoculum. Such a cast product is excellent in strength.
接種剤は、例えば、取鍋に貯留された溶湯に対して接種されるが、この場合、接種剤を接種してから金型に溶湯を注湯するまでに長時間が経過すると、接種効果が低減する、いわゆるフェーディングを招く。これを防止するべく、取鍋から金型に注湯される最中の流動する溶湯(以下、溶湯流ともいう)に対して接種剤を接種する、いわゆる湯流れ接種や、キャビティに接種剤を予め収容した後で金型内に注湯を行うことによって、キャビティで溶湯に接種剤を接種する、いわゆる鋳型内接種が行われることもある。 For example, the inoculum is inoculated against the molten metal stored in the ladle. In this case, if a long time elapses after inoculating the inoculum and pouring the molten metal into the mold, the inoculation effect becomes effective. It causes so-called fading to be reduced. In order to prevent this, the inoculum is inoculated against the flowing molten metal (hereinafter also referred to as molten metal flow) that is being poured from the ladle into the mold, so-called hot water flow inoculation, or inoculation in the cavity. When the molten metal is poured into the mold after being stored in advance, so-called inoculation in the mold, in which the molten metal is inoculated into the molten metal in the cavity, may be performed.
さらに、特許文献1に記載される接種法が知られている。この場合、先ず、溶湯が大取鍋から小取鍋に移液され、次に、小取鍋に貯留された溶湯に対して接種剤が接種される。その後、溶湯が小取鍋から金型に注湯されている。
Furthermore, the inoculation method described in
特許文献1に記載されるように小取鍋内の溶湯に対して接種剤を接種する場合、小取鍋内にノロや酸化物等の不純物が生成する。これらのノロないし酸化物等は、小取鍋の内壁面に付着・堆積する傾向がある。この堆積物を除去することなく鋳造作業を継続すると、堆積物によって小取鍋の内部が狭小化される。換言すれば、小取鍋の内部形状が変化する。
When the inoculum is inoculated to the molten metal in the small ladle as described in
このような事態が生じると、注湯速度が変化し、注湯の開始時における溶湯温度と、終了時における溶湯温度との差が大きくなったり、溶湯の流れに乱れが生じたりする原因となる。その結果、引け巣、湯境、異物かみ等の鋳造欠陥が発生し易くなり、鋳造品の品質が低下してしまう。 When such a situation occurs, the pouring speed changes, causing a difference between the molten metal temperature at the start of the pouring and the molten metal temperature at the end of the pouring or causing a disturbance in the flow of the molten metal. . As a result, casting defects such as shrinkage nests, hot water boundaries, and foreign object bites are easily generated, and the quality of the cast product is deteriorated.
また、小取鍋内の溶湯に対して接種を行った場合には、鋳造品の部位によって組織中の黒鉛粒の粒度にバラツキが認められる。黒鉛粒の粒度が相違する部位同士は、諸特性も相違する。このことから諒解されるように、この場合、全体にわたって諸特性が略同等である鋳造品を得ることが容易ではないという不具合が顕在化している。この理由は、小取鍋内の溶湯に接種された接種剤が、溶湯内に均等に分散していないためであると推察される。 Moreover, when inoculating with respect to the molten metal in a small ladle, dispersion | fluctuation is recognized by the particle size of the graphite grain in a structure | tissue according to the site | part of a casting. Various characteristics are also different between portions where the particle size of the graphite grains is different. As can be understood from this, in this case, there is a problem that it is not easy to obtain a cast product having various characteristics substantially the same throughout. This reason is presumed to be because the inoculum inoculated into the molten metal in the small ladle is not evenly dispersed in the molten metal.
本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、鋳造欠陥の発生を低減し得、しかも、全体にわたって諸特性が略同等である鋳造品を得ることが可能な鋳造方法及びその装置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 can reduce the occurrence of casting defects and can provide a cast product having various characteristics substantially equivalent throughout, and an apparatus therefor. The purpose is to provide.
前記の目的を達成するために、本発明は、接種剤が接種された溶湯を金型に注湯して鋳造品を得る鋳造方法において、
第1取鍋に貯留された溶湯を第2取鍋に移液するとともに、前記第1取鍋から前記第2取鍋に向かって流動する前記溶湯に対して接種剤を接種する工程と、
前記接種剤が接種された前記溶湯を、前記第2取鍋で所定量となるまで受領する工程と、
前記第2取鍋に受領された所定量の前記溶湯を金型に注湯し、鋳造品を得る工程と、
を有することを特徴とする。なお、「所定量」が注湯に必要な量以上であることは勿論である。
In order to achieve the above object, the present invention provides a casting method for pouring molten metal inoculated with an inoculum into a mold to obtain a cast product,
Transferring the molten metal stored in the first ladle to the second ladle and inoculating the molten metal flowing from the first ladle toward the second ladle;
Receiving the molten metal inoculated with the inoculum until a predetermined amount is reached in the second ladle;
Pouring a predetermined amount of the molten metal received in the second ladle into a mold to obtain a cast product;
It is characterized by having. Needless to say, the “predetermined amount” is more than the amount required for pouring.
本発明においては、2個の取鍋を用いるとともに、取鍋同士の間で移液される最中の溶湯に対して接種剤の接種を行う。この接種済の溶湯が、第2取鍋内に順次導入される。従って、第2取鍋内の溶湯に対流が生じる。先に第2取鍋に導入された溶湯が、後から流下する溶湯によって押圧されて一旦下方に流動した後、さらに押圧されて上方に流動するからである。 In this invention, while using two ladles, inoculation is performed with respect to the molten metal in the middle of liquid transfer between ladles. This inoculated molten metal is sequentially introduced into the second ladle. Accordingly, convection occurs in the molten metal in the second ladle. This is because the molten metal previously introduced into the second ladle is pressed by the molten metal flowing down later and once flows downward, then further pressed and flows upward.
接種剤は、この対流する溶湯に同伴されて溶湯中を移動する。その結果、接種剤が溶湯中に略均等に拡散する。このため、溶湯中に、接種剤の濃度が局所的に大きくなった部位や、小さくなった部位が形成されることが回避される。 The inoculum moves along with the convection molten metal. As a result, the inoculum diffuses substantially evenly in the molten metal. For this reason, it is avoided that the site | part where the density | concentration of the inoculant became locally large and the site | part which became small are formed in molten metal.
このようにして接種剤が溶湯中に略均等に分散される結果、ねずみ鋳鉄の場合には、金属組織中の黒鉛粒の粒度が略揃う。すなわち、部位によって黒鉛粒の粒度が相違することが回避される。従って、全体にわたって諸特性が略同等な鋳造品を得ることができる。加えて、引け巣が発生することが抑制される。 As a result of the inoculum being dispersed substantially uniformly in the molten metal in this way, in the case of gray cast iron, the particle sizes of the graphite grains in the metal structure are substantially uniform. That is, it is avoided that the particle size of the graphite grains differs depending on the part. Therefore, it is possible to obtain a casting having substantially the same characteristics throughout. In addition, the occurrence of shrinkage nests is suppressed.
また、第2取鍋内の溶湯にノロや酸化物等が生成したとしても、これらノロないし酸化物も、対流する溶湯に同伴されて溶湯内を移動する。従って、第2取鍋の内壁に付着物や堆積物が発生することが回避される。 Moreover, even if noro or oxides are generated in the molten metal in the second ladle, these noro or oxides are also moved by the convective molten metal. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of deposits and deposits on the inner wall of the second ladle.
このため、第2取鍋から金型への注湯速度が変化することを防止することができる。その結果、注湯の開始時と終了時とで溶湯の温度差が大きくなったり、溶湯の流れに乱れが生じたりすることが防止される。従って、引け巣や湯境、異物かみ等が発生することが抑制され、結局、高品質の鋳造品を得ることができるようになる。 For this reason, it can prevent that the pouring speed | rate from a 2nd ladle to a metal mold | die changes. As a result, it is possible to prevent the temperature difference between the melts from increasing at the start and end of pouring, and the flow of the melt from being disturbed. Therefore, the occurrence of shrinkage nests, hot water boundaries, foreign object bites, and the like are suppressed, and eventually a high-quality cast product can be obtained.
以上のようにして鋳造作業を実施するに際しては、第1取鍋から第2取鍋への溶湯の移液量を、1回の注湯を行う量のみとすることが好ましい。この場合、第2取鍋に受領された接種済の溶湯の全てを金型に注湯するので、フェーディングが発生した溶湯が残留することを回避することができる。従って、接種効果を再び得るべく再接種を行う必要がないので、省資源化を図ることができる。 When carrying out the casting operation as described above, it is preferable that the amount of molten metal transferred from the first ladle to the second ladle is only an amount for performing one pouring. In this case, since all of the inoculated molten metal received in the second ladle is poured into the mold, it is possible to avoid the remaining molten metal in which fading has occurred. Therefore, it is not necessary to re-inoculate to obtain the inoculation effect again, and resource saving can be achieved.
また、本発明は、接種剤が接種された溶湯を金型に注湯して鋳造品を得るための鋳造装置において、
溶湯を貯留するための第1取鍋と、
前記第1取鍋から導出される前記溶湯を受領する第2取鍋と、
前記第1取鍋から前記第2取鍋に向かって流動する前記溶湯に対して接種剤を接種する接種剤接種手段と、
前記接種剤が接種された後に前記第2取鍋に受領された前記溶湯が注湯される金型と、
を有することを特徴とする。
Further, the present invention is a casting apparatus for pouring molten metal inoculated with an inoculum into a mold to obtain a cast product,
A first ladle for storing molten metal;
A second ladle that receives the molten metal derived from the first ladle;
An inoculum inoculating means for inoculating the molten metal flowing from the first ladle toward the second ladle;
A mold for pouring the molten metal received in the second ladle after the inoculum is inoculated;
It is characterized by having.
このように構成することにより、上記した鋳造方法を実施することができる。従って、鋳造欠陥が低減されるとともに、全体にわたって諸特性が略同等である鋳造品を得ることが可能となる。 By comprising in this way, the above-mentioned casting method can be implemented. Therefore, casting defects can be reduced, and a cast product having substantially the same characteristics throughout can be obtained.
本発明によれば、第1取鍋及び第2取鍋を用いるとともに、第1取鍋から第2取鍋に移液される最中の溶湯に対して接種剤の接種を行うようにしているので、
第2取鍋内で溶湯に対流が生じ、このために接種剤が溶湯中に略均等に拡散するとともに、第2取鍋の内壁に付着物や堆積物が発生することが回避される。その結果、全体にわたって略同等の金属組織が形成されたために諸特性が略同等であり、しかも、鋳造欠陥が発生することが抑制された高品質の鋳造品を得ることができる。
According to the present invention, the first ladle and the second ladle are used, and the inoculum is inoculated to the molten metal being transferred from the first ladle to the second ladle. So
Convection occurs in the molten metal in the second ladle, so that the inoculum diffuses substantially evenly in the molten metal, and it is avoided that deposits and deposits are generated on the inner wall of the second ladle. As a result, it is possible to obtain a high-quality cast product that has substantially the same characteristics because a substantially equivalent metal structure is formed over the entire surface, and that has suppressed the occurrence of casting defects.
以下、本発明に係る鋳造方法につき、それを実施する鋳造装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、鋳鉄の溶湯を用いてカムシャフトを作成する場合を例示する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the casting method according to the present invention will be described in detail in relation to a casting apparatus for carrying out the casting method, with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a case where a camshaft is created using a molten cast iron is illustrated.
図1は、本実施の形態に係る鋳造装置10の概略側面一部断面図である。この鋳造装置10は、第1取鍋12と、該第1取鍋12から導出される鋳鉄の溶湯14を受領する第2取鍋16と、これら第1取鍋12と第2取鍋16の間に配置された計量ホッパ18(接種剤接種手段)と、第2取鍋16から導出された溶湯14が注湯される金型20とを備える。
FIG. 1 is a schematic side sectional view of a
第1取鍋12は、第1台座21に支持される。この第1台座21は、例えば、ピニオンギア等からなる第1傾動機構22を介して、第2台座23に傾動自在に支持されている。該第2台座23は、図示しない変位機構の作用下に、上下方向と、水平方向の互いに直交する2軸との合計3軸の方向に変位可能であり、この変位により、第1取鍋12を第1台座21及び第1傾動機構22ごと任意の位置に移動させる。
The
勿論、第1傾動機構22は、第1取鍋12を任意の角度まで傾動・停止させることが可能である。このようにして第1取鍋12が第1傾動機構22の作用下に傾動されることに伴い、第1取鍋12に貯留された溶湯14が第2取鍋16に向かって流下する。すなわち、溶湯14が第2取鍋16に移液される。
Of course, the
計量ホッパ18は、上記のようにして第1取鍋12から第2取鍋16に移液される溶湯14に接種剤26を接種するためのものであり、その出口管には、バルブ24が介装される。この計量ホッパ18には、例えば、Fe−Si系合金等の公知の接種剤26が予め収容される。
The weighing
第2取鍋16は第3台座27に支持されており、この第3台座27は、第1台座21と同様に、例えば、ピニオンギア等からなる第2傾動機構28を介して第4台座29に傾動自在に支持されている。この第4台座29は、第2台座23と同様に、図示しない変位機構の作用下に、上下方向と、水平方向の互いに直交する2軸との合計3軸の方向に変位可能である。この変位により、第2取鍋16が第3台座27及び第2傾動機構28ごと任意の位置に移動される。
The
また、第2取鍋16は、第2傾動機構28の作用下に、任意の角度まで傾動・停止される。この傾動に伴い、第2取鍋16に受領された溶湯14が金型20内に注湯される。
Further, the
この場合、金型20は、内燃機関を構成するカムシャフトを複数本同時に得るためのものである。従って、金型20には、注湯口30の下流側に押湯室32に連通するランナ34が形成されるとともに、このランナ34から分岐し、各々の形状がカムシャフトの形状に対応するキャビティ36が複数個形成される。注湯口30から導入された溶湯14は、押湯室32を経た後、ランナ34から分配されて各キャビティ36に導入される。なお、前記押湯室32には、フィルタ35が配設される。
In this case, the
本実施の形態では、金型20は、略直方体形状をなし、且つその軸線方向が略水平方向に沿って延在するように、換言すれば、横臥するようにして設置された固定型38及び可動型40を有する。下方の固定型38は位置決め固定され、一方、上方の可動型40は、図示しない昇降機構の作用下に略鉛直方向に沿って変位することが可能である。この変位に伴い、可動型40が固定型38に対して接近又は離間する。
In the present embodiment, the
本実施の形態に係る鋳造装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、本実施の形態に係る鋳造方法との関係で説明する。
The
金型20によってカムシャフトを作製するに際しては、はじめに、図示しない溶解炉にて溶湯14が生成される。この溶湯14が、第1取鍋12に貯留される。なお、第1取鍋12には、複数個のキャビティ36の全容積と、注湯口30からランナ34に至るまでの容積との総和に対応する量、すなわち、1回の注湯量に相当する量の溶湯14を貯留することが好ましいが、それより多くの溶湯14を貯留するようにしても差し支えない。
When producing a camshaft with the
次に、第1傾動機構22を付勢することにより、図1に示すように、第1取鍋12を傾動させる。この傾動により、溶湯14が所定の速度で第2取鍋16に向かって流動を開始する。すなわち、溶湯流が形成される。勿論、第1取鍋12及び第2取鍋16は、この溶湯流が形成されるより前に、前記変位機構の作用下に第1台座21及び第3台座27が変位されることによって、第1台座21、第2台座23、第3台座27及び第4台座29ごと所定の適切な位置に移動されている。
Next, by energizing the
この流動開始と同時、又は若干後に、前記バルブ24が解放される。従って、計量ホッパ18に予め収容された接種剤26が自重によって流下し、出口管から導出されて溶湯流に接種される。すなわち、本実施の形態においては、接種剤26は、第1取鍋12から第2取鍋16に移液されている最中の溶湯14に対して接種される。
Simultaneously with or slightly after the start of the flow, the
接種剤26が接種された溶湯14は、第2取鍋16に受領される。図2に模式的に示すように、先に第2取鍋16に導入された溶湯14は、後から流下する溶湯14によって一旦下方に押圧され、その後、上昇するように流動する。その結果、図2中に矢印で示すように、第2取鍋16中の溶湯14に対流が生じる。接種剤26は、この対流する溶湯14に同伴されて該溶湯14中を移動する。これにより、接種剤26を溶湯14中に略均等に拡散させることができる。
The
また、溶湯14にノロや酸化物等の不純物が生成したとしても、これらノロないし酸化物等は、接種剤26と同様に、対流する溶湯14に同伴されることで第2取鍋16内を移動する。このため、第2取鍋16の内壁にノロや酸化物等が付着したり、堆積したりすることが抑制される。その結果、堆積物によって第2取鍋16の内部が狭小化することが回避される。
Moreover, even if impurities such as slag and oxide are generated in the
接種剤26の接種終了タイミングは、1回の注湯量に相当する量の溶湯14が第1取鍋12から流下する直前、又は略同時とすることが好ましい。このように溶湯14の第1取鍋12から第2取鍋16への流動開始から終了に至る間に略均等に接種剤26を接種する場合、接種剤26の濃度が局所的に大きくなることを容易に回避し得るからである。換言すれば、接種剤26を溶湯14中に略均等に分散させることが容易となるからである。
The inoculation end timing of the
なお、接種剤26の接種は、前記バルブ24(図1参照)が閉止されるか、又は、計量ホッパ18に予め収容された接種剤26の全量が流下することによって終了する。
Note that the inoculation of the
以上のようにして、接種済の溶湯14が第2取鍋16に受領される。ここで、第2取鍋16に受領される接種済の溶湯14の量は、1回の注湯量に相当する量とすることが好ましい。この場合、接種済の溶湯14が全て鋳造作業に供されるので、第2取鍋16に長時間貯留される残渣がない。このため、上記したフェーディングを回避することができる。
As described above, the inoculated
なお、第1取鍋12に貯留する溶湯14の量を、1回の注湯量に相当する量とすることにより、第2取鍋16に受領される接種済の溶湯14の量を、1回の注湯量に相当する量とすることが容易となる。この場合、第1取鍋12に貯留された溶湯14の全量を第2取鍋16に移液すればよく、如何なる程度の量の溶湯14を第1取鍋12に残留させるかを算出したり、その量が残留し得るように第1取鍋の傾動角度を制御したりする必要がないからである。
In addition, the amount of the
第2取鍋16に所定量、好ましくは1回の注湯量に相当する量の溶湯14が受領された後、フェーディングが生じることを回避するべく、可及的速やかに第2傾動機構28が付勢される。従って、溶湯14の第2取鍋16内の滞留時間は比較的短く、40〜45秒程度である。
In order to avoid fading from occurring after the predetermined amount of
第2取鍋16が傾動することにより、溶湯14が所定の速度で金型20の注湯口30に向かって流動を開始する。すなわち、溶湯14の金型20内への注湯が開始される。
As the
注湯口30から押湯室32に流動した溶湯14は、後から押湯室32に導入される溶湯14によって押圧され、ランナ34に向かって流動する。この最中に前記フィルタ35を通過する際に、溶湯14中に生成したノロや酸化物等の各種の異物が除去される。溶湯14は、さらに、ランナ34から分配されて複数個のキャビティ36の各々に導入される。
The
このようにして注湯が開始されてから全てのキャビティ36に溶湯14が充填されるまでの間、注湯速度が略一定に保たれる。上記したように、第2取鍋16の内壁に堆積物が付着し難いために第2取鍋16の内部が狭小化されることが回避されるからである。従って、注湯の開始時における溶湯温度と、終了時における溶湯温度との差が大きくなったり、溶湯14の流れに乱れが生じたりすることが回避される。
Thus, the pouring speed is kept substantially constant from the start of pouring until all the
全てのキャビティ36に溶湯14が充填された後、該溶湯14は、所定の時間が経過することに伴って冷却固化する。これにより、カムシャフトが形成されるに至る。次に、可動型40を変位されて固定型38から離間させること、換言すれば、いわゆる型開きを行うことにより、カムシャフトが露呈する。
After all the
このカムシャフトの金属組織を走査型電子顕微鏡等で観察すると、粒度が略均等である比較的微細な黒鉛粒が略均一に分散していることが認められる。また、単位面積あたりの黒鉛粒の個数も、部位に関わらず略同等である。この理由は、上記したように第1取鍋12から第2取鍋16に流下している最中の溶湯14(溶湯流)に接種剤26を接種しているためであると推察される。すなわち、溶湯流が第2取鍋16に導入される際、接種済の溶湯14が第2取鍋16内で対流を起こし、このために接種剤26が溶湯14内に略均等に分散するためであると考えられる。
When the metal structure of the camshaft is observed with a scanning electron microscope or the like, it is recognized that relatively fine graphite grains having a substantially uniform particle size are dispersed substantially uniformly. Further, the number of graphite grains per unit area is substantially the same regardless of the part. This reason is presumed to be because the
また、上記したように注湯の開始から終了までの注湯速度が略一定に保たれるため、カムシャフトには、引け巣や湯境、異物かみ等の鋳造欠陥がほとんど認められない。 In addition, as described above, the pouring speed from the start to the end of pouring is kept substantially constant, so that the camshaft hardly shows casting defects such as shrinkage nests, hot water boundaries, and foreign object bites.
そして、金属組織中の黒鉛粒の粒度が略同等であるカムシャフトでは、部位に関わらず諸特性が略同等である。また、引け巣をはじめとする鋳造欠陥が発生することが回避されているので、外観品質に優れるとともに、局所的に強度が小さい部位が形成されることが回避される。結局、本実施の形態によれば、全体にわたって諸特性が略同等であり、且つ外観品質が良好なカムシャフトを得ることができる。 And in the camshaft in which the particle size of the graphite grains in the metal structure is substantially the same, various characteristics are almost the same regardless of the part. In addition, since the occurrence of casting defects such as shrinkage cavities is avoided, the appearance quality is excellent and the formation of locally low strength parts is avoided. After all, according to the present embodiment, it is possible to obtain a camshaft having various characteristics that are substantially the same throughout and having good appearance quality.
なお、上記した実施の形態では、鋳造品としてカムシャフトを得る場合を例示しているが、鋳造品が特にこれに限定されるものでないことはいうまでもない。勿論、金型も、上記した金型20に特に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the case where the camshaft is obtained as a cast product is illustrated, but it goes without saying that the cast product is not particularly limited to this. Of course, the mold is not particularly limited to the
また、溶湯14に対して球状化剤等をさらに添加するようにしてもよいことは勿論である。
Of course, a spheroidizing agent or the like may be further added to the
そして、計量ホッパ18から接種剤26を導出するにあたっては、スクリュの回転や振動を利用して接種剤26を少量ずつ下方に移動させるようにしてもよい。
Then, when the
図1に示される鋳造装置10を用いて鋳造を行う際、第1取鍋12から第2取鍋16に向かう溶湯流に対して接種剤26を接種した。すなわち、溶湯流接種を行った。さらに、接種済の溶湯14を第2取鍋16から金型20内に注湯し、カムシャフトを作製した。これを実施例とする。
When casting using the
なお、溶湯14、接種剤26としては、FCD400相当材、SFシリコン(大阪特殊合金社製のFe−Si系合金)をそれぞれ選定した。さらに、溶湯14には、球状化剤としてのJMM−N3(東洋電化工業社製の3%Mg合金)を添加した。以下に説明する比較例1〜4においても同様である。ここで、「FCD400」は、JISに規定されるダクタイル鋳鉄の規格である。
In addition, as the
比較のため、第1取鍋12内の溶湯14を撹拌手段で撹拌しながら接種剤26を接種し、その後、第2取鍋16を用いず、第1取鍋12から金型20に直接注湯を行ってカムシャフトを作製した。これを比較例1とする。以下においては、この接種方法を「撹拌」と表記する。
For comparison, the
また、第2取鍋16を用いず、第1取鍋12から金型20に直接注湯を行うとともに、この際の溶湯流に接種剤26を接種してカムシャフトを作製した。これを比較例2とする。
In addition, the
さらに、第2取鍋16の底壁に接種剤26を予め載置し、次に、第1取鍋12から第2取鍋16に溶湯14を移液することで溶湯14と接種剤26を混合し、その後、注湯を行ってカムシャフトを作製した。前記移液の際には、溶湯流に対して接種剤26を接種しなかった。これを比較例3とする。以下においては、この接種方法を「置き注ぎ」と表記する。
Further, the
さらにまた、溶湯流に対して接種剤26を接種することなく第1取鍋12から第2取鍋16に溶湯14を移液した後、第2取鍋16内の溶湯14を撹拌手段で撹拌しながら接種剤26を接種し、その後、接種済の溶湯14を用いてカムシャフトを作製した。これを比較例4とする。
Furthermore, after the
以上の実施例及び比較例1〜4のカムシャフトにつき、異物かみと引け巣の発生状況を評価した。なお、異物かみについては、カムシャフトの表面につき100箇所以上をランダムに選定し、その中に異物かみが認められた箇所の個数に基づいて、割合として求めた。 About the camshaft of the above Example and Comparative Examples 1-4, the generation | occurrence | production condition of a foreign material bite and a shrinkage nest was evaluated. In addition, about the foreign substance bite, 100 places or more were selected at random on the surface of the camshaft, and the ratio was obtained based on the number of places where the foreign substance bite was recognized.
また、引け巣については、カムシャフトの金属組織中に存在する単位面積当たりの黒鉛粒の個数を100箇所以上計測し、黒鉛粒の個数の分布幅を求めた。個数の分布幅が小さいほど黒鉛粒の分布が均等であり、引け巣の発生が少なく諸特性が同等であることを意味する。逆に、個数の分布幅が大きいほど引け巣の発生が多く諸特性にバラツキが認められることを表す。 Further, for shrinkage nests, the number of graphite grains per unit area existing in the metal structure of the camshaft was measured at 100 or more locations, and the distribution width of the number of graphite grains was determined. The smaller the distribution width of the number, the more uniform the distribution of the graphite grains, which means that shrinkage cavities are generated and various characteristics are equivalent. On the contrary, the larger the distribution width of the number, the more shrinkage nests are generated and the various characteristics are recognized.
評価結果を、図3に併せて示す。この図3から、第1取鍋12及び第2取鍋16を使用する実施例及び比較例3、4では、第1取鍋12のみを使用する比較例1、2に比して、異物かみの発生率を著しく低減することができることが分かる。
The evaluation results are also shown in FIG. From FIG. 3, in the examples using the
さらに、溶湯流接種を行う実施例と、置き注ぎによる接種を行う比較例3、撹拌による接種を行う比較例4とを対比して諒解されるように、第1取鍋12及び第2取鍋16を使用することと、溶湯流接種とを併用することで引け巣が発生することを抑制するとともに、部位に関わらず諸特性が略同等であるカムシャフトを得ることができる。この理由は、溶湯流接種の場合、置き注ぎや撹拌による接種に比して、接種剤26を溶湯14中に略均等に分散させることが容易となるからであると推察される。この推察は、比較例1と比較例2における引け巣の発生状況の差からも支持される。
Furthermore, the
以上から、第1取鍋12及び第2取鍋16を使用し、且つ第1取鍋12から第2取鍋16に向かって流動する溶湯14(溶湯流)に対して接種を行う実施例によれば、異物かみや引け巣が発生することを抑制し得ることが明らかである。
From the above, in the embodiment in which the
10…鋳造装置 12…第1取鍋
14…溶湯 16…第2取鍋
18…計量ホッパ 20…金型
22…第1傾動機構 26…接種剤
28…第2傾動機構 36…キャビティ
38…固定型 40…可動型
DESCRIPTION OF
Claims (3)
第1取鍋に貯留された溶湯を第2取鍋に移液するとともに、前記第1取鍋から前記第2取鍋に向かって流動する前記溶湯に対して接種剤を接種する工程と、
前記接種剤が接種された前記溶湯を、前記第2取鍋で所定量となるまで受領する工程と、
前記第2取鍋に受領された所定量の前記溶湯を金型に注湯し、鋳造品を得る工程と、
を有することを特徴とする鋳造方法。 In a casting method of pouring molten metal inoculated with an inoculum into a mold to obtain a cast product,
Transferring the molten metal stored in the first ladle to the second ladle and inoculating the molten metal flowing from the first ladle toward the second ladle;
Receiving the molten metal inoculated with the inoculum until a predetermined amount is reached in the second ladle;
Pouring a predetermined amount of the molten metal received in the second ladle into a mold to obtain a cast product;
A casting method characterized by comprising:
溶湯を貯留するための第1取鍋と、
前記第1取鍋から導出される前記溶湯を受領する第2取鍋と、
前記第1取鍋から前記第2取鍋に向かって流動する前記溶湯に対して接種剤を接種する接種剤接種手段と、
前記接種剤が接種された後に前記第2取鍋に受領された前記溶湯が注湯される金型と、
を有することを特徴とする鋳造装置。 In a casting apparatus for pouring molten metal inoculated with an inoculum into a mold to obtain a cast product,
A first ladle for storing molten metal;
A second ladle that receives the molten metal derived from the first ladle;
An inoculum inoculating means for inoculating the molten metal flowing from the first ladle toward the second ladle;
A mold for pouring the molten metal received in the second ladle after the inoculum is inoculated;
The casting apparatus characterized by having.
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- 2011-02-04 JP JP2011022741A patent/JP2012161807A/en not_active Withdrawn
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