JP2663392B2 - チタン及びその合金の鋳造用中子 - Google Patents

チタン及びその合金の鋳造用中子

Info

Publication number
JP2663392B2
JP2663392B2 JP4186007A JP18600792A JP2663392B2 JP 2663392 B2 JP2663392 B2 JP 2663392B2 JP 4186007 A JP4186007 A JP 4186007A JP 18600792 A JP18600792 A JP 18600792A JP 2663392 B2 JP2663392 B2 JP 2663392B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
alloys
titanium
mullite
casting
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4186007A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06583A (ja
Inventor
猛 高柳
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.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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 Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP4186007A priority Critical patent/JP2663392B2/ja
Priority to US08/034,381 priority patent/US5394933A/en
Publication of JPH06583A publication Critical patent/JPH06583A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2663392B2 publication Critical patent/JP2663392B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
    • B22C1/04Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives for protection of the casting, e.g. against decarbonisation
    • B22C1/06Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives for protection of the casting, e.g. against decarbonisation for casting extremely oxidisable metals

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】チタン及びその合金は高融点で比
強度が大きく、800℃ほどまでは大気中での耐酸化性
に優れているため高温構造用材料として航空宇宙関連部
品に適用されている。また、酸やアルカリに対する耐食
性にも優れるためこれらの溶液を取り扱う化学装置の部
品としても使われている。これらの部品の中で軽量化及
び機能性付与の必要性から部品に中空部を形成すること
が不可欠な場合がある。特に、部品の中空部の形状が複
雑な場合には、その部品を作ることは容易でない。本発
明による中子はチタン及びその合金部品の中空部、特に
複雑形状の空間部を形成するために用いる。
【0002】従来、チタンとその合金は高融点で活性で
あり、種々の耐火物と反応しやすいため鋳造に用いる優
れた中子の開発はほとんどなされていないようで、アル
ミナ(Al)あるいはカルシア(CaO)を主体
とした中子の開発例が散見されるのみである。しかし、
カルシアは大気中の水分と反応しやすいので中子成形体
の形状の安定性を保持することが難しい。また、アルミ
ナは鋳造品からの除去性に問題があり、チタン及びその
合金を鋳造するための中子の開発と実用化はそれほど進
んでいない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は中空部
を有するチタン合金の精密鋳造品を製造するに際し、鋳
造品の中空部、特に、複雑な中空部を形成することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】従来用いられていたカル
シアやアルミナの代わりに中子用耐火物としてムライト
に0.5〜30重量%の石英ガラスを配合し、必要に応
じてこれにジルコン、アルミナ、マグネシアを配合した
耐火物によって所要寸法より極くわずかに小さい中子の
予成形体(焼結体)を作る。ムライトはチタンの鋳造に
耐え得る耐火度を有し、しかも、針状結晶が発達しやす
いのでムライトの成形体は高温での強度並びに耐クリー
プ性に優れ、高温変形が極めて小さい。このような特性
を持つムライトを主耐火物とした中子を利用することに
よって鋳造品の中空部を精度良く作ることができる。と
ころで、純度のやや低いムライトは比較的焼結性が良い
が、純度の高いムライトは難焼結性であるため中子焼結
体の強度が不十分な場合が生ずる。この場合には焼結促
進剤としてジルコン、アルミナ、マグネシア等を添加す
ることによって強度の改善を図ることができる。また、
前記のように0.5〜30重量%の石英ガラスを配合し
ているので、アルカリ溶液を用いて鋳造品から中子を溶
出する際の除去性も良好となる。尚、上記石英ガラスの
添加量が多いほど溶出除去性は良好となるが、添加量が
30重量%以上となると極端に高温でのクリープ強度が
低下するので上限を30重量%とした。また石英ガラス
の添加量が0.5重量%より少ないと溶出除去性が十分
に表われない。しかしながら、これらの耐火物で作製さ
れた中子はチタン及びその合金の溶湯と反応する。これ
を防止するため、上記の耐火物で作製された中子の予成
形体の表層部にチタン合金の溶湯と殆ど反応しないイッ
トリア、ジルコニア、アルミナ、酸化ネオジウム、酸化
サマリウムの1種或いはこれらの2種以上の混合物ある
いは複合化合物の被覆膜を形成して所要寸法の中子成形
体とするとともにチタン合金との反応の防止を図り、チ
タン合金鋳造用の中子とする。
【0005】
【実施例】実施例1 ムライト粉475g、石英ガラス粉25g、パラフィン
系ワックス80g、ステアリン酸10g、オレイン酸2
gの均一混合物を65℃、6kgf/cmで圧入して
ポンプインペラー用中子成形体とした。この成形体をア
ルミナ粉中へ埋設後、500℃で24時間加熱してワッ
クス、ステアリン酸、オレイン酸を除去した。次に、こ
の成形体を1250℃で1時間焼成した後、常温へ冷却
した。この焼結体をイットリアゾルに浸漬したムライト
焼結体の表面にゾルをコートした後1000℃で30分
加熱してゾル中の可燃物を除去してムライトとシリカの
複合焼結体の表層部にイットリアをコートした中子とし
た。この中子を組込んだポンプインペラー製造用インベ
ストメントシェル鋳型へTi−6Al−4V合金を17
50℃で注湯し冷却後切断して鋳造品と中子の界面を検
鏡した結果、チタン合金側の反応層は5μm以下であっ
た。中子は苛性ソーダ、苛性カリウム等の25〜50%
水溶液を用いてオートクレーブ中で容易に除去すること
が可能であった。
【0006】実施例2 ムライト粉400g、石英ガラス粉80g、ジルコン粉
20g、パラフィン系ワックス70g、ポリエチレン5
g、ステアリン酸10g、オレイン酸2gの均一混合物
を75℃、8kgf/cmで圧入してバルブボデー空
間部の中子成形体とした。この成形体をアルミナ粉中へ
埋設後、500℃で24時間加熱してワックス、ステア
リン酸、オレイン酸等を除去した。次に、この成形体を
1300℃で1時間焼成した後、常温へ冷却した。この
焼結体の表層部にハフニアを静電塗装によりコートした
後1000℃で30分加熱してムライト、シリカ、ジル
コンの複合焼結体の表層部にハフニアをコートした中子
とした。この中子を組込んだバルブ製造用インベストメ
ントシェル鋳型へTi−6Al−4V合金を1750℃
で注湯し冷却後切断して鋳造品と中子の界面を検鏡した
結果、チタン合金側の反応層は10μm以下であった。
中子は500℃の溶融苛性ソーダで容易に除去すること
が可能であった。
【0007】
【発明の効果】本発明のチタン及びその合金の鋳造用中
子は、極めて強度が高く、且つ鋳造後はアルカリ溶液で
容易に除去することができ、複雑形状の中空部を有する
チタン及びその合金の精密鋳造品の製造が可能となり、
部品の軽量化の向上と高機能性を図ることができる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ムライト粉に0.5〜30重量%の石英
    ガラスを配合して焼結した成形体の表層部に、イットリ
    ア(Y)、ジルコニア(ZrO)、ハフニア
    (HfO)、アルミナ(Al)、酸化ネオジュ
    ウム(Nd)もしくは酸化サマリュウム(Sm
    )の1種或いはこれらの2種以上の混合物あるいは
    複合化合物の被覆膜を有するチタン及びその合金の鋳造
    用中子。
JP4186007A 1992-06-19 1992-06-19 チタン及びその合金の鋳造用中子 Expired - Lifetime JP2663392B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4186007A JP2663392B2 (ja) 1992-06-19 1992-06-19 チタン及びその合金の鋳造用中子
US08/034,381 US5394933A (en) 1992-06-19 1993-03-18 Core for casting titanium and titanium alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4186007A JP2663392B2 (ja) 1992-06-19 1992-06-19 チタン及びその合金の鋳造用中子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06583A JPH06583A (ja) 1994-01-11
JP2663392B2 true JP2663392B2 (ja) 1997-10-15

Family

ID=16180743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4186007A Expired - Lifetime JP2663392B2 (ja) 1992-06-19 1992-06-19 チタン及びその合金の鋳造用中子

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5394933A (ja)
JP (1) JP2663392B2 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6029736A (en) * 1997-08-29 2000-02-29 Howmet Research Corporation Reinforced quartz cores for directional solidification casting processes
DE19806863A1 (de) * 1998-02-19 1999-08-26 Herbst Bremer Goldschlaegerei Verfahren zum Schmelzen von Gußwerkstoffen und vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens dienender Schmelztiegel
US6494250B1 (en) * 2001-05-14 2002-12-17 Howmet Research Corporation Impregnated alumina-based core and method
US6702886B2 (en) 2001-11-20 2004-03-09 Alcoa Inc. Mold coating
DE10210001A1 (de) * 2002-03-07 2003-10-02 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur maßgenauen Feingussherstellung von Bauteilen aus NE-Metalllegierungen sowie NE-Metalllegierungen zur Durchführung des Verfahrens
FR2852952B1 (fr) * 2003-03-28 2006-05-19 Snecma Moteurs Procede pour passiver la surface de contact d'un recipient refractaire majoritairement en mullite, et enduit et liant mis en oeuvre dans ce procede
US20050163686A1 (en) * 2004-01-15 2005-07-28 William I. Summers Sterilization case with matrix base
US20050158222A1 (en) * 2004-01-15 2005-07-21 William I. Summers Method of manufacture and apparatus for sterilization cassettes and baskets
US20050233084A1 (en) * 2004-04-16 2005-10-20 Snecma Moteurs Method for treating a contact surface for a mullite-based refractory recipient, and a coating made with this method
US20080008836A1 (en) * 2006-05-01 2008-01-10 Kipp Michael D Method for extending the useful life of mold type tooling
US20080106007A1 (en) * 2006-10-17 2008-05-08 Kipp Michael D Resin infusion process utilizing a reusable vacuum bag
WO2008048657A2 (en) * 2006-10-17 2008-04-24 American Consulting Technology & Research, Inc. Method for enhancing the sealing potential of formable, disposable tooling materials
WO2008070110A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-12 American Consulting Technology & Research, Inc. Shrinkable film barrier for mandrel tooling members
GB0719873D0 (en) * 2007-10-12 2007-11-21 Rolls Royce Plc Shape correcting components
US8373657B2 (en) 2008-08-15 2013-02-12 Qualcomm Incorporated Enhanced multi-touch detection
FI20105048A (fi) * 2010-01-21 2011-07-22 Runtech Systems Oy Menetelmä radiaalikompressorin juoksupyörän valmistamiseksi
US20160175923A1 (en) * 2012-04-09 2016-06-23 General Electric Company Composite core for casting processes, and processes of making and using the same
US20140182809A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 United Technologies Corporation Mullite-containing investment casting core
US9061350B2 (en) 2013-09-18 2015-06-23 General Electric Company Ceramic core compositions, methods for making cores, methods for casting hollow titanium-containing articles, and hollow titanium-containing articles
US9950358B2 (en) 2015-11-19 2018-04-24 General Electric Company Compositions for cores used in investment casting
CN108178637A (zh) * 2016-12-08 2018-06-19 辽宁法库陶瓷工程技术研究中心 一种氧化钇单晶铸造用陶瓷型芯及制备方法
CN110899609B (zh) * 2019-12-19 2020-11-27 攀枝花市天民钛业有限公司 一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料膏及其制备方法和应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63140740A (ja) * 1986-12-01 1988-06-13 Kawasaki Steel Corp 高融点活性金属鋳造用鋳型
JPS63160741A (ja) * 1986-12-23 1988-07-04 Ngk Insulators Ltd 精密鋳造用鋳型
JPH02200345A (ja) * 1989-01-30 1990-08-08 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ムライト鋳型の製造方法
JPH02247037A (ja) * 1989-03-20 1990-10-02 Takashi Miyazaki 鋳型材のコーティング組成物

Also Published As

Publication number Publication date
US5394933A (en) 1995-03-07
JPH06583A (ja) 1994-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2663392B2 (ja) チタン及びその合金の鋳造用中子
US4703806A (en) Ceramic shell mold facecoat and core coating systems for investment casting of reactive metals
EP0204674B1 (en) Casting of reactive metals into ceramic molds
US4415673A (en) Refractory material
KR102075925B1 (ko) 티타늄 합금 주조용 주형 코팅제, 이를 이용한 티타늄 합금 주조용 주형 및 그 제조방법
JP5925411B2 (ja) 鋳造プロセス及びそのためのイットリア含有フェースコート材料
JPH0335839A (ja) 鋳型材
US4244743A (en) Sulfur containing refractory for resisting reactive molten metals
US4162918A (en) Rare earth metal doped directionally solidified eutectic alloy and superalloy materials
US4504591A (en) Refractory material
JPH05318020A (ja) チタンまたはチタン合金精密鋳造用鋳型材料およびそれを用いた鋳造品
EP0179649A2 (en) Ceramic materials
JPH05200479A (ja) 精密鋳造用セラミック中子
US7610945B2 (en) Rare earth-based core constructions for casting refractory metal composites, and related processes
KR20110040104A (ko) 티타늄 합금 주조용 알파케이스 계면반응 제어 주형 및 그 제조방법
JPH0692817A (ja) 埋没材材料
JPH05208241A (ja) チタンまたはチタン合金の精密鋳造用鋳型
GB2294040A (en) Ceramic shell mold and cores for casting of reactive metals
JPH04300047A (ja) セラミックシェル鋳型の製造方法
JPS61222658A (ja) 精密鋳造用鋳型材とそれを用いた鋳造方法
JPS61273233A (ja) 精密鋳造用鋳型材とそれを用いた鋳造方法
RU2024344C1 (ru) Способ изготовления керамических форм
RU2058210C1 (ru) Огнеупорный наполнитель для изготовления керамических литейных форм
CA1202333A (en) Refractory material
JP3109341B2 (ja) MgO部分安定化ZrO2焼結体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term