JP2665876B2 - 高真空口ストフォーム法を使用する低炭素ステンレス鋼部品の鋳造方法 - Google Patents
高真空口ストフォーム法を使用する低炭素ステンレス鋼部品の鋳造方法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/15—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using vacuum
-
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- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
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- B22C9/04—Use of lost patterns
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Casting Devices For Molds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロストフォーム鋳造方
法に関するものであり、特には高真空ロストフォーム法
を使用する、０．０６〜０．０８重量％炭素含有量の低
炭素ステンレス鋼部品の鋳造方法に関するものである。
法に関するものであり、特には高真空ロストフォーム法
を使用する、０．０６〜０．０８重量％炭素含有量の低
炭素ステンレス鋼部品の鋳造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロストフォームを使用する鋳造プロセス
は知られておりそしてこの方法についての記載は米国特
許第２，８３０，３４３号に見ることができる。この鋳
造プロセスは、空洞を使用しない鋳造プロセスであり、
ここではポリスチレンフォーム模型が砂に埋設される。
砂内に残されたフォーム模型はそこに流し込まれる溶融
金属により分解される。溶融金属がフォーム模型と置き
換わり、それにより模型の特性のすべてを精確に再現す
る。ロストワックスを使用するインベストメント鋳造と
同様に、模型は流し込み中破壊され、従って新しい模型
が鋳造がなされる毎に作製されねばならない。
は知られておりそしてこの方法についての記載は米国特
許第２，８３０，３４３号に見ることができる。この鋳
造プロセスは、空洞を使用しない鋳造プロセスであり、
ここではポリスチレンフォーム模型が砂に埋設される。
砂内に残されたフォーム模型はそこに流し込まれる溶融
金属により分解される。溶融金属がフォーム模型と置き
換わり、それにより模型の特性のすべてを精確に再現す
る。ロストワックスを使用するインベストメント鋳造と
同様に、模型は流し込み中破壊され、従って新しい模型
が鋳造がなされる毎に作製されねばならない。
【０００３】従って、上記プロセスは次の基本段階を使
用する。第１に、フォーム模型及び湯道・湯口系統があ
る種の型を使用して作製される。第２に、型或いはフォ
ーム模型と湯道・湯口系統が大量生産を容易ならしめる
ように個々の部品の一つの集合組立体として組み立てら
れる。組立体はその後通気性耐火コーティングで被覆さ
れる。こうして準備された組立体はゆるく詰められた未
結合砂中に置かれそして砂が型組立体全体を振動するこ
とによりフォーム組立体周囲に固められる。次いで、溶
融金属がフォーム模型中に直接流し込まれ、組立体にお
けるフォームを分解しそしてそれを流し込まれた溶融金
属と置き換える。組立体は取り出され、分離されそして
個々の部品が周知の方法で不要部を除いて仕上げられ
る。
用する。第１に、フォーム模型及び湯道・湯口系統があ
る種の型を使用して作製される。第２に、型或いはフォ
ーム模型と湯道・湯口系統が大量生産を容易ならしめる
ように個々の部品の一つの集合組立体として組み立てら
れる。組立体はその後通気性耐火コーティングで被覆さ
れる。こうして準備された組立体はゆるく詰められた未
結合砂中に置かれそして砂が型組立体全体を振動するこ
とによりフォーム組立体周囲に固められる。次いで、溶
融金属がフォーム模型中に直接流し込まれ、組立体にお
けるフォームを分解しそしてそれを流し込まれた溶融金
属と置き換える。組立体は取り出され、分離されそして
個々の部品が周知の方法で不要部を除いて仕上げられ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたロストフォ
ーム鋳造プロセスは、ネズミ鋳鉄及び非鉄材料部品を製
造するのに使用されてきた。特開平４−２５１６５９号
は、ステンレス鋼（０．１％Ｃを含有するＳＵＳ４３
０）及び耐熱鋳鋼（０．１５〜０．２０％Ｃを含有する
ＳＵＨ６００）をロストフォーム鋳造プロセスで鋳造す
ることを記載している。
ーム鋳造プロセスは、ネズミ鋳鉄及び非鉄材料部品を製
造するのに使用されてきた。特開平４−２５１６５９号
は、ステンレス鋼（０．１％Ｃを含有するＳＵＳ４３
０）及び耐熱鋳鋼（０．１５〜０．２０％Ｃを含有する
ＳＵＨ６００）をロストフォーム鋳造プロセスで鋳造す
ることを記載している。
【０００５】しかし、今日まで、もっと低い炭素含有量
のステンレス鋼は上記プロセスを利用して鋳造すること
はできなかった。フォーム模型はそれが揮発化されると
き炭素を発生しそして炭素が溶融金属に吸収され、それ
により仕上げステンレス鋼製品の炭素水準を上昇せしめ
る（炭素取り込み、ピックアップという）。ステンレス
鋼の或る種の用途は、炭素含有量に対して０．０６〜
０．０８％の範囲内というＡＳＴＭ基準を満足しなけれ
ばならない。ＡＳＴＭ基準に従って作製されねばならな
いそうしたステンレス鋼部品の用途の一つは、原子炉用
ボイラーチューブハンガーであり、これはＡＳＴＭ等級
材料Ａ２９７ＨＨから作製されるべき部品を必要とす
る。
のステンレス鋼は上記プロセスを利用して鋳造すること
はできなかった。フォーム模型はそれが揮発化されると
き炭素を発生しそして炭素が溶融金属に吸収され、それ
により仕上げステンレス鋼製品の炭素水準を上昇せしめ
る（炭素取り込み、ピックアップという）。ステンレス
鋼の或る種の用途は、炭素含有量に対して０．０６〜
０．０８％の範囲内というＡＳＴＭ基準を満足しなけれ
ばならない。ＡＳＴＭ基準に従って作製されねばならな
いそうしたステンレス鋼部品の用途の一つは、原子炉用
ボイラーチューブハンガーであり、これはＡＳＴＭ等級
材料Ａ２９７ＨＨから作製されるべき部品を必要とす
る。
【０００６】これらチューブハンガーを上記ロストフォ
ーム鋳造プロセスに従ってステンレス鋼から作製する試
みがなされたが、炭素取り込みが起こり、不首尾な結果
に終わった。
ーム鋳造プロセスに従ってステンレス鋼から作製する試
みがなされたが、炭素取り込みが起こり、不首尾な結果
に終わった。
【０００７】従って、ＡＳＴＭにより指定されているよ
うな使用基準に従って低炭素水準を必要とするステンレ
ス鋼部品を作製するためのロストフォーム鋳造プロセス
はこれまでの技術では満足しうるものではないことがわ
かる。本発明の課題は、０．０６〜０．０８重量％炭素
含有量の低炭素ステンレス鋼部品をロストフォーム鋳造
プロセスで作製することのできる技術を確立することで
ある。
うな使用基準に従って低炭素水準を必要とするステンレ
ス鋼部品を作製するためのロストフォーム鋳造プロセス
はこれまでの技術では満足しうるものではないことがわ
かる。本発明の課題は、０．０６〜０．０８重量％炭素
含有量の低炭素ステンレス鋼部品をロストフォーム鋳造
プロセスで作製することのできる技術を確立することで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、所定の容積
及び温度においてのステンレス鋼の流し込み中ロストフ
ォームプロセスに適用する高真空を利用して鋳造プロセ
ス中に発生する炭素を真空抽出することにより、低炭素
ステンレス鋼部品への炭素取り込みを防止することがで
き、低炭素鋳造金属部品を生成することができることを
見いだした。
及び温度においてのステンレス鋼の流し込み中ロストフ
ォームプロセスに適用する高真空を利用して鋳造プロセ
ス中に発生する炭素を真空抽出することにより、低炭素
ステンレス鋼部品への炭素取り込みを防止することがで
き、低炭素鋳造金属部品を生成することができることを
見いだした。
【０００９】かくして、本発明は、高真空ロストフォー
ム法を使用して０．０６〜０．０８重量％炭素含有量の
低炭素ステンレス鋼部品を鋳造する方法であって、 （ａ）鋳造される部品のフォーム模型を内蔵した砂充填
室を形成する段階と、 （ｂ）前記砂充填室を蓋して該砂充填室内のフォーム模
型を密閉する段階と、 （ｃ）前記砂充填室に２０〜２９インチ（５０．８〜７
３．７ｃｍ）水銀柱範囲内の真空を適用して該砂充填室
及び前記フォーム模型を真空下に置く段階と、 （ｄ）０．０６〜０．０８重量％炭素含有量の溶融低炭
素ステンレス鋼を２４５０°Ｆ（１３４３℃）から２９
００°Ｆ（１５９３℃）±２５°Ｆ（１４℃）までの温
度範囲において前記フォーム模型に流し込み、該フォー
ム模型を溶融低炭素ステンレス鋼と置き換える段階と、 （ｅ）発生した炭素を真空抽出して、低炭素ステンレス
鋼部品への炭素取り込みを防止しつつ低炭素鋳造ステン
レス鋼部品を生成する段階とを包含する高真空ロストフ
ォーム法を使用する０．０６〜０．０８重量％炭素含有
量の低炭素ステンレス鋼部品の鋳造方法を提供する。
ム法を使用して０．０６〜０．０８重量％炭素含有量の
低炭素ステンレス鋼部品を鋳造する方法であって、 （ａ）鋳造される部品のフォーム模型を内蔵した砂充填
室を形成する段階と、 （ｂ）前記砂充填室を蓋して該砂充填室内のフォーム模
型を密閉する段階と、 （ｃ）前記砂充填室に２０〜２９インチ（５０．８〜７
３．７ｃｍ）水銀柱範囲内の真空を適用して該砂充填室
及び前記フォーム模型を真空下に置く段階と、 （ｄ）０．０６〜０．０８重量％炭素含有量の溶融低炭
素ステンレス鋼を２４５０°Ｆ（１３４３℃）から２９
００°Ｆ（１５９３℃）±２５°Ｆ（１４℃）までの温
度範囲において前記フォーム模型に流し込み、該フォー
ム模型を溶融低炭素ステンレス鋼と置き換える段階と、 （ｅ）発生した炭素を真空抽出して、低炭素ステンレス
鋼部品への炭素取り込みを防止しつつ低炭素鋳造ステン
レス鋼部品を生成する段階とを包含する高真空ロストフ
ォーム法を使用する０．０６〜０．０８重量％炭素含有
量の低炭素ステンレス鋼部品の鋳造方法を提供する。
【００１０】
【作用】ステンレス鋼の流し込み中ロストフォームプロ
セスにおいて砂充填室に適用する高真空を利用して鋳造
プロセス中に発生する炭素を真空抽出し、低炭素ステン
レス鋼部品への炭素取り込みを防止しつつ低炭素ステン
レス鋼部品をもたらすことにより、０．０６〜０．０８
重量％炭素含有量の低炭素ステンレス鋼部品の鋳造を可
能ならしめる。
セスにおいて砂充填室に適用する高真空を利用して鋳造
プロセス中に発生する炭素を真空抽出し、低炭素ステン
レス鋼部品への炭素取り込みを防止しつつ低炭素ステン
レス鋼部品をもたらすことにより、０．０６〜０．０８
重量％炭素含有量の低炭素ステンレス鋼部品の鋳造を可
能ならしめる。
【００１１】
【実施例】図面を参照して、低炭素ステンレス鋼部品を
製造するユニークな方法を既知のロストフォーム型の設
備を使用して説明する。
製造するユニークな方法を既知のロストフォーム型の設
備を使用して説明する。
【００１２】本発明方法において、高合金ステンレス鋼
ボイラーチューブハンガーが、炭素含有量に対して０．
０６〜０．０８％の範囲内というＡＳＴＭ基準Ａ−２９
７ＨＨに従って作製される。チューブハンガーは最初プ
ラスチックフォーム模型材料から作製される。チューブ
ハンガー模型はダウ・ケミカル・カンパニー社から市販
されるポリメチルメチルアクリレート（ＰＭＭＡ）から
作製される。これらボイラーチューブハンガーは、連結
要素によって離間して形成される８４個のボイラーチュ
ーブハンガーから成る鋳造可能な量の組立体に組み立て
られる。これらボイラーチューブハンガー模型組立体は
約４ミル（０．１ｍｍ）の厚さのアルミノ珪酸塩の耐火
コートでスプレーコーティングされる。コーティングさ
れた組立体は、１２０°Ｆ（４９℃）の温度において約
１２時間乾燥せしめられ、その後チューブハンガー模型
組立体は真空ロストフォームプロセス設備で使用できる
態勢となる。
ボイラーチューブハンガーが、炭素含有量に対して０．
０６〜０．０８％の範囲内というＡＳＴＭ基準Ａ−２９
７ＨＨに従って作製される。チューブハンガーは最初プ
ラスチックフォーム模型材料から作製される。チューブ
ハンガー模型はダウ・ケミカル・カンパニー社から市販
されるポリメチルメチルアクリレート（ＰＭＭＡ）から
作製される。これらボイラーチューブハンガーは、連結
要素によって離間して形成される８４個のボイラーチュ
ーブハンガーから成る鋳造可能な量の組立体に組み立て
られる。これらボイラーチューブハンガー模型組立体は
約４ミル（０．１ｍｍ）の厚さのアルミノ珪酸塩の耐火
コートでスプレーコーティングされる。コーティングさ
れた組立体は、１２０°Ｆ（４９℃）の温度において約
１２時間乾燥せしめられ、その後チューブハンガー模型
組立体は真空ロストフォームプロセス設備で使用できる
態勢となる。
【００１３】図面に示される設備は、標準的なロストフ
ォーム型の鋳造設備であり、ここでは主室を構成する開
放容器としての砂充填室１０がエチレン酢酸ビニルの５
ミル（０．１３ｍｍ）厚のフィルムから成る底層１２を
有している。砂充填室１０の下側に位置づけられそして
フィルム１２により分離される下方室１４はフィルム１
２を穴１６を通して真空を引くことにより得られる約１
８インチ（４５．７ｃｍ）水銀柱の真空に曝露せしめ
る。砂充填室１０は、約１５〜２０平方フィート（１．
３〜１．８ｍ２）でありそして約４〜７フィート（１．
２〜２．１ｍ）高さである。
ォーム型の鋳造設備であり、ここでは主室を構成する開
放容器としての砂充填室１０がエチレン酢酸ビニルの５
ミル（０．１３ｍｍ）厚のフィルムから成る底層１２を
有している。砂充填室１０の下側に位置づけられそして
フィルム１２により分離される下方室１４はフィルム１
２を穴１６を通して真空を引くことにより得られる約１
８インチ（４５．７ｃｍ）水銀柱の真空に曝露せしめ
る。砂充填室１０は、約１５〜２０平方フィート（１．
３〜１．８ｍ２）でありそして約４〜７フィート（１．
２〜２．１ｍ）高さである。
【００１４】砂充填室１０には次いで、約１インチ
（２．５４ｃｍ）の砂層が敷きつめられる。代表的に、
２種の異なった型式の砂が使用されうる。一方は、公称
９０〜１００のＡＦＳ（アメリカ鋳物協会）粒度指数と
約６５の乾燥通気度を有する砂である。もう一つの型式
の砂は、３４〜３８のＡＦＳ粒度指数と４５０〜５２５
の乾燥通気度を有する砂である。これら砂に対する異な
った型式の土砂（ｗａｓｈ）が評価されそして既知のロ
ストフォームプロセスを使用してネズミ鋳鉄エンジン部
品を製造するための自動車エンジン工場で使用のために
開発された証明試験済みの土砂が選択された。次に、各
８４個のボイラーチューブハンガーから成る４組のボイ
ラーチューブハンガーのフォーム模型組立体１８が砂充
填室１０内に置かれ、ステンレス鋼溶湯を流し込むため
に、これらフォーム模型組立体１８の各々が湯道系統２
０及び湯口２２に連結される。砂充填室１０は、前述し
た型式のゆるい乾燥砂で充填される。型は比較的デリケ
ートであるから、不当な型崩壊及び／或いは個々のチュ
ーブハンガーの破損を防止するために管理されたホッパ
（図示なし）からの管理された砂充填がなされる。砂充
填室１０はその後チューブハンガー模型組立体１８を覆
う水準２４まで砂で充填される。砂で充填された砂充填
室は、砂床全体を高密度化するために振動せしめられ
る。もちろん、以上の段階はすべて、フィルム１２によ
って砂充填室１０から分離された底室１４に適用される
約１８インチ（４５．７ｃｍ）水銀柱の真空の適用下で
行われる。
（２．５４ｃｍ）の砂層が敷きつめられる。代表的に、
２種の異なった型式の砂が使用されうる。一方は、公称
９０〜１００のＡＦＳ（アメリカ鋳物協会）粒度指数と
約６５の乾燥通気度を有する砂である。もう一つの型式
の砂は、３４〜３８のＡＦＳ粒度指数と４５０〜５２５
の乾燥通気度を有する砂である。これら砂に対する異な
った型式の土砂（ｗａｓｈ）が評価されそして既知のロ
ストフォームプロセスを使用してネズミ鋳鉄エンジン部
品を製造するための自動車エンジン工場で使用のために
開発された証明試験済みの土砂が選択された。次に、各
８４個のボイラーチューブハンガーから成る４組のボイ
ラーチューブハンガーのフォーム模型組立体１８が砂充
填室１０内に置かれ、ステンレス鋼溶湯を流し込むため
に、これらフォーム模型組立体１８の各々が湯道系統２
０及び湯口２２に連結される。砂充填室１０は、前述し
た型式のゆるい乾燥砂で充填される。型は比較的デリケ
ートであるから、不当な型崩壊及び／或いは個々のチュ
ーブハンガーの破損を防止するために管理されたホッパ
（図示なし）からの管理された砂充填がなされる。砂充
填室１０はその後チューブハンガー模型組立体１８を覆
う水準２４まで砂で充填される。砂で充填された砂充填
室は、砂床全体を高密度化するために振動せしめられ
る。もちろん、以上の段階はすべて、フィルム１２によ
って砂充填室１０から分離された底室１４に適用される
約１８インチ（４５．７ｃｍ）水銀柱の真空の適用下で
行われる。
【００１５】次に、砂充填室１０は先と同じ５ミル
（０．１３ｍｍ）厚のエチレン酢酸ビニルから成る上面
フィルム２６で覆われ、そして約２２インチ（５６ｃ
ｍ）水銀柱の真空が、開口２８、３０、３２に連結され
た３本の２インチ（５ｃｍ）ホースラインを通して室１
０に適用される。これら３本の真空ラインは約５００Ｃ
ＦＭ（１４ｍ３／分）を真空引きしそして流し込み中約
２０〜２９インチ（５０〜７４ｃｍ）水銀柱の操業真空
範囲において約１５００ＣＦＭ（４２ｍ３／分）を真空
引きする。
（０．１３ｍｍ）厚のエチレン酢酸ビニルから成る上面
フィルム２６で覆われ、そして約２２インチ（５６ｃ
ｍ）水銀柱の真空が、開口２８、３０、３２に連結され
た３本の２インチ（５ｃｍ）ホースラインを通して室１
０に適用される。これら３本の真空ラインは約５００Ｃ
ＦＭ（１４ｍ３／分）を真空引きしそして流し込み中約
２０〜２９インチ（５０〜７４ｃｍ）水銀柱の操業真空
範囲において約１５００ＣＦＭ（４２ｍ３／分）を真空
引きする。
【００１６】その後、ステンレス鋼溶湯が組立体１８に
フィルム２６を通して組立体まで伸延する湯口２２を経
て流し込まれる。ステンレス鋼溶湯は約２４５０°Ｆ
（１３４３℃）から２９００°Ｆ（１５９３℃）±２５
°Ｆ（１４℃）までの温度範囲の温度で流し込まれる。
フィルム２６を通して組立体まで伸延する湯口２２を経
て流し込まれる。ステンレス鋼溶湯は約２４５０°Ｆ
（１３４３℃）から２９００°Ｆ（１５９３℃）±２５
°Ｆ（１４℃）までの温度範囲の温度で流し込まれる。
【００１７】所要の流し込み温度の解析が行われそして
多数の合金鋼の固相線／液相線に関する標準的な鎮静因
子を使用して平均液相線が２６５０〜２６７５°Ｆ（１
４５３〜１４６８℃）であると計算された。これを基礎
として、所望の流し込み温度は２８７５°Ｆ（１５７９
℃）±２５°Ｆ（１４℃）において選択された。
多数の合金鋼の固相線／液相線に関する標準的な鎮静因
子を使用して平均液相線が２６５０〜２６７５°Ｆ（１
４５３〜１４６８℃）であると計算された。これを基礎
として、所望の流し込み温度は２８７５°Ｆ（１５７９
℃）±２５°Ｆ（１４℃）において選択された。
【００１８】型流し込み時間が測られ、大きな４つのチ
ューブハンガー模型組立体が室１０内に置かれていると
きには１８〜２２秒の平均流し込み時間を要しそしても
っと少ない数のチューブハンガー組立体模型／型に対し
ては１２〜１８秒の平均流し込み時間を要した。これか
ら計算して、金属移行速度はそれぞれ約７８〜６４ポン
ド／秒（３５．１〜２８．８ｋｇ／秒）及び７５〜５０
ポンド／秒（３３．８〜２２．５ｋｇ／秒）であった。
ューブハンガー模型組立体が室１０内に置かれていると
きには１８〜２２秒の平均流し込み時間を要しそしても
っと少ない数のチューブハンガー組立体模型／型に対し
ては１２〜１８秒の平均流し込み時間を要した。これか
ら計算して、金属移行速度はそれぞれ約７８〜６４ポン
ド／秒（３５．１〜２８．８ｋｇ／秒）及び７５〜５０
ポンド／秒（３３．８〜２２．５ｋｇ／秒）であった。
【００１９】流し込まれた溶融ステンレス鋼の温度を２
９００°Ｆ（１５９３℃）±２５°Ｆ（１４℃）に昇温
することにより流し込み時間を減じる試みがなされた。
温度上昇は、流し込み時間の対応する減少と湯回り不良
の発生の低減を示した。約１４００ポンド（６３０ｋ
ｇ）の溶融ステンレス鋼から成る大量の流し込みは、も
っと低い溶湯温度で１８〜２２秒の流し込み時間に比較
して１０〜１４秒の平均流し込み時間を要しただけであ
った。こうして、平均流し込み速度は、昇温された溶湯
温度において７８〜６４ポンド／秒（３５．１〜２８．
８ｋｇ／秒）から１４０〜１００ポンド／秒（６３〜４
５ｋｇ／秒）まで増大された。先に論議したように、こ
れら流し込みのすべては、室１０に約２０〜２９インチ
（５０〜７４ｃｍ）水銀柱を適用しそして流し込み過程
では下方室１４に真空を適用せずに行われた。ステンレ
ス鋼の流し込み中砂充填室１０に適用される高い真空は
組立体模型中への溶湯の吸引により溶湯の流し込みを促
進するのみならず、流し込み過程中室１０からの炭素煙
霧の排気を可能ならしめる。試験の一つにおいて、高真
空の適用の下では約１４００ポンド（６３０ｋｇ）の溶
湯が１０秒以内で組立体模型に流し込まれるが、真空の
適用なしでは同量の溶湯を組立体模型に流し込むのに約
２５〜３０秒を必要とすることが認められた。
９００°Ｆ（１５９３℃）±２５°Ｆ（１４℃）に昇温
することにより流し込み時間を減じる試みがなされた。
温度上昇は、流し込み時間の対応する減少と湯回り不良
の発生の低減を示した。約１４００ポンド（６３０ｋ
ｇ）の溶融ステンレス鋼から成る大量の流し込みは、も
っと低い溶湯温度で１８〜２２秒の流し込み時間に比較
して１０〜１４秒の平均流し込み時間を要しただけであ
った。こうして、平均流し込み速度は、昇温された溶湯
温度において７８〜６４ポンド／秒（３５．１〜２８．
８ｋｇ／秒）から１４０〜１００ポンド／秒（６３〜４
５ｋｇ／秒）まで増大された。先に論議したように、こ
れら流し込みのすべては、室１０に約２０〜２９インチ
（５０〜７４ｃｍ）水銀柱を適用しそして流し込み過程
では下方室１４に真空を適用せずに行われた。ステンレ
ス鋼の流し込み中砂充填室１０に適用される高い真空は
組立体模型中への溶湯の吸引により溶湯の流し込みを促
進するのみならず、流し込み過程中室１０からの炭素煙
霧の排気を可能ならしめる。試験の一つにおいて、高真
空の適用の下では約１４００ポンド（６３０ｋｇ）の溶
湯が１０秒以内で組立体模型に流し込まれるが、真空の
適用なしでは同量の溶湯を組立体模型に流し込むのに約
２５〜３０秒を必要とすることが認められた。
【００２０】この高真空ロストフォームプロセスから作
製された鋳物を分析した結果、炭素取り込みはないこと
がわかった。表面からの金相学的分折は最悪のケースで
０．０３％炭素の取り込みそして最良のケースでは僅か
の脱炭を示した。対照的に、流し込み中高真空を使用し
ない通常のロストフォーム鋳造プロセスから採られたサ
ンプルは最悪のケースで０．２３％そして最良のケース
でも０．０９％の著しく高い水準の炭素採り込みを示し
た。先に論議したように、炭素の採り込みは、ボイラー
ハンガーのようなステンレス鋼用途においては高水準の
炭素が爾後のこれらハンガーへの付属品の溶接に悪影響
を与えるから重大事であり、従ってこれらハンガーはス
テンレス鋼に対して低炭素含有量を要求するＡＳＴＭ規
格に従って作製されねばならない。本発明はそうした要
求を満たすものである。
製された鋳物を分析した結果、炭素取り込みはないこと
がわかった。表面からの金相学的分折は最悪のケースで
０．０３％炭素の取り込みそして最良のケースでは僅か
の脱炭を示した。対照的に、流し込み中高真空を使用し
ない通常のロストフォーム鋳造プロセスから採られたサ
ンプルは最悪のケースで０．２３％そして最良のケース
でも０．０９％の著しく高い水準の炭素採り込みを示し
た。先に論議したように、炭素の採り込みは、ボイラー
ハンガーのようなステンレス鋼用途においては高水準の
炭素が爾後のこれらハンガーへの付属品の溶接に悪影響
を与えるから重大事であり、従ってこれらハンガーはス
テンレス鋼に対して低炭素含有量を要求するＡＳＴＭ規
格に従って作製されねばならない。本発明はそうした要
求を満たすものである。
【００２１】
【発明の効果】本発明の高真空ロストフォームプロセス
から作製された鋳物は、最悪のケースでも０．０３％炭
素の取り込みそして最良のケースでは僅かの脱炭を示
す。ボイラーハンガーのようなステンレス鋼用途におい
て、ステンレス鋼に対して低炭素含有量を要求するＡＳ
ＴＭ規格に従って作製することを可能ならしめる。
から作製された鋳物は、最悪のケースでも０．０３％炭
素の取り込みそして最良のケースでは僅かの脱炭を示
す。ボイラーハンガーのようなステンレス鋼用途におい
て、ステンレス鋼に対して低炭素含有量を要求するＡＳ
ＴＭ規格に従って作製することを可能ならしめる。
【図１】本発明方法において使用されるロストフォーム
設備の斜視図である。
設備の斜視図である。
【図２】本発明方法で使用されるロストフォーム設備を
示す概略端面図である。
示す概略端面図である。
１０ 砂充填室 １２ フィルム底層 １４ 下方室 １８ ボイラーチューブハンガーフォーム模型組立体 ２０ 湯道系統 ２２ 湯口 ２６ 上面フィルム ２８、３０、３２ 開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−251659（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−30220（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−114438（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−284456（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 高真空ロストフォーム法を使用して０．
０６〜０．０８重量％炭素含有量の低炭素ステンレス鋼
部品を鋳造する方法であって、 （ａ）鋳造される部品のフォーム模型を内蔵した砂充填
室を形成する段階と、 （ｂ）前記砂充填室を蓋して該砂充填室内のフォーム模
型を密閉する段階と、 （ｃ）前記砂充填室に２０〜２９インチ（５０．８〜７
３．７ｃｍ）水銀柱範囲内の真空を適用して該砂充填室
及び前記フォーム模型を真空下に置く段階と、 （ｄ）０．０６〜０．０８重量％炭素含有量の溶融低炭
素ステンレス鋼を２４５０°Ｆ（１３４３℃）から２９
００°Ｆ（１５９３℃）±２５°Ｆ（１４℃）までの温
度範囲において前記フォーム模型に流し込み、該フォー
ム模型を溶融低炭素ステンレス鋼と置き換える段階と、 （ｅ）発生した炭素を真空抽出して、低炭素ステンレス
鋼部品への炭素取り込みを防止しつつ低炭素鋳造ステン
レス鋼部品を生成する段階とを包含する高真空ロストフ
ォーム法を使用する０．０６〜０．０８重量％炭素含有
量の低炭素ステンレス鋼部品の鋳造方法。 - 【請求項２】 砂充填室が５ミル（０．１３ｍｍ）厚さ
のエチレン酢酸ビニル材料製のプラスチックフィルムで
覆われる請求項１の方法。 - 【請求項３】 部品のフォーム模型がアルミノ珪酸塩の
耐火コートで被覆される請求項１の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US97675592A | 1992-11-16 | 1992-11-16 | |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0599507B1 (ja) |
| JP (1) | JP2665876B2 (ja) |
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| CA (1) | CA2103087C (ja) |
| DE (1) | DE69320307T2 (ja) |
| MX (1) | MX9307126A (ja) |
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| CN1061274C (zh) * | 1997-07-14 | 2001-01-31 | 无锡市永鑫实型铸造厂 | 气化模铸造低碳钢的工艺方法 |
| CN1061273C (zh) * | 1997-07-14 | 2001-01-31 | 无锡市永鑫实型铸造厂 | 中高铬耐热耐磨铸件的气化模铸造的工艺方法 |
| CN1072072C (zh) * | 1997-11-13 | 2001-10-03 | 新兴铸管(集团)有限责任公司 | 一种消失模铸造方法及设备 |
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| CN102641991A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-08-22 | 南充市高坪区铸钢厂 | 一种矿车缓冲器碰头壳的生产方法及产品 |
| US10046382B2 (en) | 2013-11-15 | 2018-08-14 | General Electric Company | System and method for forming a low alloy steel casting |
| CN104028695B (zh) * | 2014-05-12 | 2016-06-01 | 浙江机电职业技术学院 | 一种贴腔实型铸造方法 |
| CN104057030B (zh) * | 2014-07-09 | 2017-01-04 | 阳城县华王通用离心铸管厂 | 用于提高铸铁管件消失模铸造工艺出品率的组模结构 |
| CN106825411B (zh) * | 2017-01-17 | 2019-02-05 | 四川维珍高新材料有限公司 | 一种超低碳不锈钢消失模铸造工艺 |
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|---|---|---|---|---|
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| US3842899A (en) * | 1971-04-13 | 1974-10-22 | Gruenzweig & Hartmann | Apparatus for carrying out full-form casting process |
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| JPS51105918A (ja) * | 1975-02-26 | 1976-09-20 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Genatsufurumoorudochuzoho |
| JPS5230220A (en) * | 1975-09-03 | 1977-03-07 | Nippon Musical Instruments Mfg | Cover for decompression casting |
| JPS55114438A (en) * | 1979-02-27 | 1980-09-03 | Sintokogio Ltd | Film for molding vacuum mold |
| US4291739A (en) * | 1979-08-16 | 1981-09-29 | Eduard Baur | Method of manufacturing a hollow casting mold |
| US4318437A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-09 | Kemp Willard E | Metal casting system |
| ZA817886B (en) * | 1980-11-21 | 1982-10-27 | Steel Castings Res | Method of casting using expendable patterns |
| JPS58167052A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-10-03 | Mitsuo Hidaka | 鋳造法 |
| GB8301616D0 (en) * | 1983-01-21 | 1983-02-23 | Steel Castings Res | Ceramic shell moulds |
| JPS59191543A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-30 | Toyota Motor Corp | 減圧充填鋳造法における造型方法 |
| SU1177033A1 (ru) * | 1983-04-15 | 1985-09-07 | Предприятие П/Я В-8495 | Способ заливки металлом вакуум-пленочных форм |
| JPS61276742A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-06 | Mazda Motor Corp | 充填鋳造装置 |
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| JPS6440167A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-10 | Janome Sewing Machine Co Ltd | Metal casting device |
| US4828006A (en) * | 1987-10-13 | 1989-05-09 | Vander Jagt A Dean | Lost foam pour box and lost foam casting process |
| SU1616758A1 (ru) * | 1988-02-08 | 1990-12-30 | Научно-Исследовательский Институт Специальных Способов Литья | Способ получени отливок из чугуна по газифицируемым модел м в вакуумируемые формы "ГАМОЛИВ-процесс |
| JPH03128145A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-31 | Hitachi Metals Ltd | 消失模型鋳造法における低炭素鋳造品の浸炭防止方法 |
| JPH04251659A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-09-08 | Kitagawa Iron Works Co Ltd | 耐熱金属製鋳造品の鋳造方法 |
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1993
- 1993-11-04 AU AU50476/93A patent/AU672437B2/en not_active Ceased
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- 1993-11-05 EP EP93308846A patent/EP0599507B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1993-11-16 CN CN93114535A patent/CN1054086C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-07 US US08/207,811 patent/US5429172A/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH06218488A (ja) | 1994-08-09 |
| US5429172A (en) | 1995-07-04 |
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| AU672437B2 (en) | 1996-10-03 |
| DE69320307T2 (de) | 1998-12-17 |
| CA2103087C (en) | 1999-03-30 |
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Legal Events
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