JP2698186B2 - 鋳造用ノズル部材の製造方法 - Google Patents
鋳造用ノズル部材の製造方法Info
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- JP2698186B2 JP2698186B2 JP1244502A JP24450289A JP2698186B2 JP 2698186 B2 JP2698186 B2 JP 2698186B2 JP 1244502 A JP1244502 A JP 1244502A JP 24450289 A JP24450289 A JP 24450289A JP 2698186 B2 JP2698186 B2 JP 2698186B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
- C04B41/5062—Borides, Nitrides or Silicides
- C04B41/5064—Boron nitride
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、良質の鋳造品を安定して得ることの出来る
鋳造用ノズル部材の製造方法に関する。
鋳造用ノズル部材の製造方法に関する。
［従来の技術］ 例えば、鉄性鋳造物等を製造する際におけるサイクル
タイムの向上、あるいは、指向性凝固の達成を実現する
場合、金型に対して供給される溶湯量および溶湯時間を
正確に制御することが良好な製品を得る上で極めて重要
なこととされている。
タイムの向上、あるいは、指向性凝固の達成を実現する
場合、金型に対して供給される溶湯量および溶湯時間を
正確に制御することが良好な製品を得る上で極めて重要
なこととされている。
この場合、前記金型の注湯口に装着されるノズル部材
の材質が前記の目的を達成する上で特に重要である。す
なわち、前記ノズル部材は金型に対して所定量の溶湯を
所定時間で正確に供給するため、その径が常時一定で且
つ溶湯に対して濡れ性の低いものであることが必要であ
る。また、ノズル部材は高温下で使用されるため耐熱性
が要求されるとともに瞬時に高温の溶湯と接触するため
耐熱衝撃性も要求される。
の材質が前記の目的を達成する上で特に重要である。す
なわち、前記ノズル部材は金型に対して所定量の溶湯を
所定時間で正確に供給するため、その径が常時一定で且
つ溶湯に対して濡れ性の低いものであることが必要であ
る。また、ノズル部材は高温下で使用されるため耐熱性
が要求されるとともに瞬時に高温の溶湯と接触するため
耐熱衝撃性も要求される。
このような点から、その素材としては六方晶窒化ホウ
素（ｈ−BN）、黒鉛、セラミックス等によるものが考え
られている。
素（ｈ−BN）、黒鉛、セラミックス等によるものが考え
られている。
［発明が解決しようとする課題］ この場合、ｈ−BNによるものは、金属溶湯に対する濡
れ性が低く、耐熱衝撃性も良好であり、潤滑性も優れて
いるため、最も有望な素材とされているが、高価であ
り、また、耐摩耗性にも問題がある。
れ性が低く、耐熱衝撃性も良好であり、潤滑性も優れて
いるため、最も有望な素材とされているが、高価であ
り、また、耐摩耗性にも問題がある。
黒鉛製は、安価で耐熱性、耐衝撃性に優れているが、
金属溶湯と反応してノズル部材に付着することでその径
が時間とともに変化するため、溶湯の流量制御等が出来
ないという問題がある。
金属溶湯と反応してノズル部材に付着することでその径
が時間とともに変化するため、溶湯の流量制御等が出来
ないという問題がある。
また、セラミックスは、金属溶湯との濡れ性が低く、
耐熱性も高いが、熱衝撃性および繰り返しの使用に対す
る耐性が弱く、瞬時に破壊されるという問題がある。
耐熱性も高いが、熱衝撃性および繰り返しの使用に対す
る耐性が弱く、瞬時に破壊されるという問題がある。
さらに、最近、窒化ケイ素（Si3N4）等の反応焼結体
とｈ−BN粉体とを複合させた成形体が製造されている
が、この成形体は多孔質であり、ノズル部材の溶湯通路
からの地金さし、スラグ成分の浸入に起因して繰り返し
使用時の耐用性がｈ−BNの1/5〜1/3となるという問題が
ある。
とｈ−BN粉体とを複合させた成形体が製造されている
が、この成形体は多孔質であり、ノズル部材の溶湯通路
からの地金さし、スラグ成分の浸入に起因して繰り返し
使用時の耐用性がｈ−BNの1/5〜1/3となるという問題が
ある。
この他、従来のノズル部材の素材には次のような問題
があった。
があった。
先ず、溶湯の潤滑性および反応性はｈ−BNが多い程よ
いが、その量が増加するにつれ耐摩耗性が低下する。ま
た、溶湯成分によっては耐熱衝撃性が低下する。例え
ば、Cr添加のものは、無添加のものに較べてｈ−BNが２
〜５倍必要である。さらに、ノズル部材の溶湯通路の欠
陥やノズル部材内の開気孔にスラグが浸入したり、地金
さしがあり、膨張、収縮の繰り返しにより素材が破壊す
るため、表面が緻密である必要がある。然しながら、表
面を緻密にすると溶湯成分によっては注湯と同時にノズ
ル部材が破壊してしまう。
いが、その量が増加するにつれ耐摩耗性が低下する。ま
た、溶湯成分によっては耐熱衝撃性が低下する。例え
ば、Cr添加のものは、無添加のものに較べてｈ−BNが２
〜５倍必要である。さらに、ノズル部材の溶湯通路の欠
陥やノズル部材内の開気孔にスラグが浸入したり、地金
さしがあり、膨張、収縮の繰り返しにより素材が破壊す
るため、表面が緻密である必要がある。然しながら、表
面を緻密にすると溶湯成分によっては注湯と同時にノズ
ル部材が破壊してしまう。
本発明は前記の不都合を克服するためになされたもの
であって、表面粗さ、潤滑能、強度、耐熱衝撃性、耐摩
耗性等の諸性質を改良し、高品質である鋳造用ノズル部
材を安定して生産することの出来る製造方法を提供する
ことを目的とする。
であって、表面粗さ、潤滑能、強度、耐熱衝撃性、耐摩
耗性等の諸性質を改良し、高品質である鋳造用ノズル部
材を安定して生産することの出来る製造方法を提供する
ことを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明は、閉気孔を有
する窒化ケイ素と六方晶窒化ホウ素の複合材を形成した
後、 前記複合材の外周表面に、酸化イットリウム、酸化ア
ルミニウム、酸化マグネシウム等を焼結助剤とする窒化
ケイ素と六方晶窒化ホウ素を塗設し、 次いで、これらを焼成してコーティング層を形成する
ことを特徴とする。
する窒化ケイ素と六方晶窒化ホウ素の複合材を形成した
後、 前記複合材の外周表面に、酸化イットリウム、酸化ア
ルミニウム、酸化マグネシウム等を焼結助剤とする窒化
ケイ素と六方晶窒化ホウ素を塗設し、 次いで、これらを焼成してコーティング層を形成する
ことを特徴とする。
［作用］ 本発明では、窒化ケイ素と六方晶窒化ホウ素からなる
母材の外周表面にコーティング層を形成してノズル部材
とすることにより、溶湯通路の耐摩耗性が向上するとと
もに表面粗さが低減し、溶湯の流通性が改善される。ま
た、前記コーティング層を焼成によって形成する際、圧
縮応力が前記母材に印加される。この結果、耐用性の高
い極めて優良な鋳造用ノズル部材が得られる。
母材の外周表面にコーティング層を形成してノズル部材
とすることにより、溶湯通路の耐摩耗性が向上するとと
もに表面粗さが低減し、溶湯の流通性が改善される。ま
た、前記コーティング層を焼成によって形成する際、圧
縮応力が前記母材に印加される。この結果、耐用性の高
い極めて優良な鋳造用ノズル部材が得られる。
［実施例］ 次に、本発明に係る鋳造用ノズル部材の製造方法につ
いて実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
いて実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
本発明による製造方法では、先ず、母材として窒化ケ
イ素（Si3N4）と六方晶窒化ホウ素（ｈ−BN）、あるい
はサイアロンとｈ−BNの複合材を鋳造用ノズル部材の形
状に形成する。すなわち、複合材は、シリコンとアルミ
ニウム、あるいはこれらの焼結助剤として酸化イットリ
ウム（Y2O3）、酸化アルミニウム（Al2O3）、酸化マグ
ネシウム（MgO）等を混合してｈ−BNと複合化し、ｈ−B
N含有量を５〜60重量％として、N2雰囲気中、1400℃〜1
650℃の温度で反応焼結することにより得られる。な
お、原料中に少量のカーボンを添加しておき、シリコン
の窒化効率の向上を図る場合もある。
イ素（Si3N4）と六方晶窒化ホウ素（ｈ−BN）、あるい
はサイアロンとｈ−BNの複合材を鋳造用ノズル部材の形
状に形成する。すなわち、複合材は、シリコンとアルミ
ニウム、あるいはこれらの焼結助剤として酸化イットリ
ウム（Y2O3）、酸化アルミニウム（Al2O3）、酸化マグ
ネシウム（MgO）等を混合してｈ−BNと複合化し、ｈ−B
N含有量を５〜60重量％として、N2雰囲気中、1400℃〜1
650℃の温度で反応焼結することにより得られる。な
お、原料中に少量のカーボンを添加しておき、シリコン
の窒化効率の向上を図る場合もある。
このとき得られる複合材には10〜40％程度の閉気孔が
ある。その最大寸法は100〜300μｍに達しており、この
複合材の強度は低い。
ある。その最大寸法は100〜300μｍに達しており、この
複合材の強度は低い。
本発明ではこの複合材にコーティングが施される。コ
ーティングの成分としては、ｈ−BNが２〜40重量％、Y2
O3、Al2O3、MgO、ZrO2、CeO2、LaO3から選択される少な
くとも一種以上を１〜45重量％含有し、残部がSi3N4で
あるものが使用される。これらの成分を水、アルコー
ル、ヘキサン等で分散させ、スラリー化し、これを刷毛
塗り、スプレー等で前記複合材の外周表面に塗布して焼
成する。
ーティングの成分としては、ｈ−BNが２〜40重量％、Y2
O3、Al2O3、MgO、ZrO2、CeO2、LaO3から選択される少な
くとも一種以上を１〜45重量％含有し、残部がSi3N4で
あるものが使用される。これらの成分を水、アルコー
ル、ヘキサン等で分散させ、スラリー化し、これを刷毛
塗り、スプレー等で前記複合材の外周表面に塗布して焼
成する。
このように、鋳造用ノズル部材における複合材の全外
周表面または複合材の中、溶湯の通路のみにコーティン
グ層を設けると、前記通路の内周面が滑らかになり、表
面粗さが低減され、溶湯の流通性が改良される。また、
複合材の全外周面にコーティング層を設けた場合には、
前記複合材にコーティング層による圧縮応力が印加され
るため、熱衝撃抵抗を高くすることが出来る。この場
合、溶湯流入に伴って発生する熱応力は引張応力であ
り、これは素材強度より遥かに大きく、従って、圧縮応
力の印加は非常に有効であり、ノズル部材の機能の向上
とともにその寿命も大幅に向上させ得る。コーティング
層の材質は高強度で収縮率の大きいものが要求されるの
で、その原料は10μｍ以下の粒子で構成されたものが望
ましい。
周表面または複合材の中、溶湯の通路のみにコーティン
グ層を設けると、前記通路の内周面が滑らかになり、表
面粗さが低減され、溶湯の流通性が改良される。また、
複合材の全外周面にコーティング層を設けた場合には、
前記複合材にコーティング層による圧縮応力が印加され
るため、熱衝撃抵抗を高くすることが出来る。この場
合、溶湯流入に伴って発生する熱応力は引張応力であ
り、これは素材強度より遥かに大きく、従って、圧縮応
力の印加は非常に有効であり、ノズル部材の機能の向上
とともにその寿命も大幅に向上させ得る。コーティング
層の材質は高強度で収縮率の大きいものが要求されるの
で、その原料は10μｍ以下の粒子で構成されたものが望
ましい。
なお、コーティング層の厚みが１μｍ以下では複合材
中の閉気孔を埋めることは殆ど不可能であり、また、複
合材表面に多数のマイクロクラックが生成される。ま
た、1000μｍ以上では収縮の際に表面にクラックが発生
し、製品として使用出来ないだけでなく、クラックが使
用時拡大し、耐用性の悪化が著しくなる。
中の閉気孔を埋めることは殆ど不可能であり、また、複
合材表面に多数のマイクロクラックが生成される。ま
た、1000μｍ以上では収縮の際に表面にクラックが発生
し、製品として使用出来ないだけでなく、クラックが使
用時拡大し、耐用性の悪化が著しくなる。
コーティング後の焼成は、十分乾燥させた後、1600〜
1800℃の温度でN2、N2＋Ar等の不活性雰囲気中において
なされる。
1800℃の温度でN2、N2＋Ar等の不活性雰囲気中において
なされる。
このようにして得られたものの面粗さはRmaxで10μｍ
以下、および１〜２μｍの範囲に入る。従って、反応焼
結体である複合材の面粗さが大幅に改良されていること
が判る。
以下、および１〜２μｍの範囲に入る。従って、反応焼
結体である複合材の面粗さが大幅に改良されていること
が判る。
次に、Si3N4粉体を出発原料として比較的緻密なSi3N4
−（ｈ−BN）複合材を使用した場合について説明する。
−（ｈ−BN）複合材を使用した場合について説明する。
緻密質の複合材は極めて厳密に制御された製造技術に
より製造され、かさ比重が2.1〜3.2g/cm3のものが得ら
れる。ｈ−BN含量は２〜40重量％とし、このときのかさ
比重は2.5〜3.2g/cm3となる。このため、水中投下によ
る耐熱衝撃は極めて高い値となり、ΔＴで600〜1100℃
となる。然しながら、実際に使用した場合は、加工傷や
製造傷等が破壊原因となったり、また溶湯成分に影響さ
れ、瞬時に破壊することもある。この原因については詳
細な理由は不明であるが、生成するクラックのピン止め
や吸収が出来ないためと推察される。
より製造され、かさ比重が2.1〜3.2g/cm3のものが得ら
れる。ｈ−BN含量は２〜40重量％とし、このときのかさ
比重は2.5〜3.2g/cm3となる。このため、水中投下によ
る耐熱衝撃は極めて高い値となり、ΔＴで600〜1100℃
となる。然しながら、実際に使用した場合は、加工傷や
製造傷等が破壊原因となったり、また溶湯成分に影響さ
れ、瞬時に破壊することもある。この原因については詳
細な理由は不明であるが、生成するクラックのピン止め
や吸収が出来ないためと推察される。
そこで、複合材内部に故意に閉気孔を導入し、使用面
を緻密化した。この場合、緻密部位の厚みは0.3〜2mm前
後であり、最外表面では10μｍ以下で殆ど観察されな
い。最外表面の厚みは100〜500μｍで、これを越えると
10〜100μｍ程度の閉気孔が漸次増大していく。中央部
には100μｍ以上の閉気孔が存在し、調整により300μｍ
程度の閉気孔まで導入可能である。このような閉気孔の
導入は、形成しようとする複合材を予め水またはアルコ
ール、あるいはアルコール−水系の溶媒を用いて発泡さ
せることによりなされる。通常の発泡剤を使用すると、
大量の気泡を導入出来ると考えられ易いが、泡の強度が
小さく、且つ寿命も短いので、成形時に大きな密度差を
原因とするクラックが入り、使用出来ない。また、焼成
時にも発泡前の悪影響があるので、強度等の劣化があ
る。
を緻密化した。この場合、緻密部位の厚みは0.3〜2mm前
後であり、最外表面では10μｍ以下で殆ど観察されな
い。最外表面の厚みは100〜500μｍで、これを越えると
10〜100μｍ程度の閉気孔が漸次増大していく。中央部
には100μｍ以上の閉気孔が存在し、調整により300μｍ
程度の閉気孔まで導入可能である。このような閉気孔の
導入は、形成しようとする複合材を予め水またはアルコ
ール、あるいはアルコール−水系の溶媒を用いて発泡さ
せることによりなされる。通常の発泡剤を使用すると、
大量の気泡を導入出来ると考えられ易いが、泡の強度が
小さく、且つ寿命も短いので、成形時に大きな密度差を
原因とするクラックが入り、使用出来ない。また、焼成
時にも発泡前の悪影響があるので、強度等の劣化があ
る。
実施例では、反応性の泡を利用している。すなわち、
スラリーを脱泡し、石膏型により形成すると、先ず、型
の面が着肉して緻密層が形成され、内部では着肉の遅れ
により反応性の泡が発生する。このため、そのままゆっ
くり固化させることで外周部が緻密で内部に比較的大き
な閉気孔を有した複合材が得られる。
スラリーを脱泡し、石膏型により形成すると、先ず、型
の面が着肉して緻密層が形成され、内部では着肉の遅れ
により反応性の泡が発生する。このため、そのままゆっ
くり固化させることで外周部が緻密で内部に比較的大き
な閉気孔を有した複合材が得られる。
このように、内部を多孔質化し、外周部を緻密化する
ことにより次のような２つの利点が得られる。先ず、強
度が極めて高くなり、また耐熱衝撃性が向上する。ここ
での耐熱衝撃性とは、見掛けのものであり、耐用性の兼
ね合いで定まるもので、水中投下後の物性値測定のもの
ではない。
ことにより次のような２つの利点が得られる。先ず、強
度が極めて高くなり、また耐熱衝撃性が向上する。ここ
での耐熱衝撃性とは、見掛けのものであり、耐用性の兼
ね合いで定まるもので、水中投下後の物性値測定のもの
ではない。
一般に、耐熱衝撃温度ΔTmaxは、 で与えられる。但し、ν：ポアソン比、E:ヤング率、
α：熱膨張係数、h:熱伝達係数、k:熱伝導率、σ：強
度、である。
α：熱膨張係数、h:熱伝達係数、k:熱伝導率、σ：強
度、である。
これらから判るように、耐熱衝撃温度ΔTmaxを高くす
るには、強度σを大きくし、ヤング率Ｅを下げればよい
ことになるが、実際にはこのようにすると破壊がカタス
トロフィックになり、瞬時に破壊するという問題が生じ
る。従って、本実施例では、内部を多孔質化し、クラッ
クの伝搬能を低下させるようにした。これは、あくまで
もノズル部材の耐熱衝撃性の向上に主眼を置いた結果で
あり、このようにすると強度低いが、破壊は瞬間的なも
のではなくなり、条件が揃えば反応焼結体以上の耐用性
が得られる。
るには、強度σを大きくし、ヤング率Ｅを下げればよい
ことになるが、実際にはこのようにすると破壊がカタス
トロフィックになり、瞬時に破壊するという問題が生じ
る。従って、本実施例では、内部を多孔質化し、クラッ
クの伝搬能を低下させるようにした。これは、あくまで
もノズル部材の耐熱衝撃性の向上に主眼を置いた結果で
あり、このようにすると強度低いが、破壊は瞬間的なも
のではなくなり、条件が揃えば反応焼結体以上の耐用性
が得られる。
次に、具体的実施例について説明する。
第１図は本実施例の鋳造用ノズル部材の概略断面図、
第２図は第１図に示すノズル部材を適用した鋳造システ
ムの構成を示す概略断面図、第３図は第１図のノズル部
材の製造プロセスを示す説明図である。
第２図は第１図に示すノズル部材を適用した鋳造システ
ムの構成を示す概略断面図、第３図は第１図のノズル部
材の製造プロセスを示す説明図である。
第２図の鋳造システムにおいて、ラドル10より供給さ
れる溶湯12は、ホッパー14に一旦注湯された後、ランナ
16の湯口に装着されたノズル部材18を介して金型20に画
成されたキャビテイ（図示せず）に注湯される。次い
で、前記キャビテイに注湯された溶湯12が冷却固化され
た後、型開きして金型20から製品の取り出しが行われ
る。この場合、第１図に示すノズル部材18は、第３図に
示すように、複合材をノズル部材18の形状に成形した
後、石膏型を用いて反応焼結させることで、内部に比較
的大なる径の閉気孔23を有し表面側が緻密化された反応
焼結体22が得られる。次いで、この反応焼結体22の全外
周表面にコーティング層24を塗設し、これを焼成するこ
とでノズル部材18が得られる。
れる溶湯12は、ホッパー14に一旦注湯された後、ランナ
16の湯口に装着されたノズル部材18を介して金型20に画
成されたキャビテイ（図示せず）に注湯される。次い
で、前記キャビテイに注湯された溶湯12が冷却固化され
た後、型開きして金型20から製品の取り出しが行われ
る。この場合、第１図に示すノズル部材18は、第３図に
示すように、複合材をノズル部材18の形状に成形した
後、石膏型を用いて反応焼結させることで、内部に比較
的大なる径の閉気孔23を有し表面側が緻密化された反応
焼結体22が得られる。次いで、この反応焼結体22の全外
周表面にコーティング層24を塗設し、これを焼成するこ
とでノズル部材18が得られる。
［実施例１］ この実施例１では、溶湯12の成分としてF30にMo ２
％、V 0.5％、Cr 1.0％を添加したものを使用し、サイ
クルタイムを12秒、成形したノズル部材18の溶湯通路19
の径を12mmとした。第４図に示す各供試体において、瞬
間破壊に対する耐用性は、Ｄ、Ｇが良好で、次に、Ｃ、
Ｅ、Ｆ、Ｈも比較的良好であったが、Ａ、Ｂは不良であ
った。また、耐用性はＧ＞Ｄ＞、Ｉ＞Ｅであり、ｈ−BN
97重量％では特に目詰まりが見られた。
％、V 0.5％、Cr 1.0％を添加したものを使用し、サイ
クルタイムを12秒、成形したノズル部材18の溶湯通路19
の径を12mmとした。第４図に示す各供試体において、瞬
間破壊に対する耐用性は、Ｄ、Ｇが良好で、次に、Ｃ、
Ｅ、Ｆ、Ｈも比較的良好であったが、Ａ、Ｂは不良であ
った。また、耐用性はＧ＞Ｄ＞、Ｉ＞Ｅであり、ｈ−BN
97重量％では特に目詰まりが見られた。
［実施例２］ この実施例２では、溶湯12の成分としてFCD45を使用
し、サイクルタイムを90秒、ノズル部材18の溶湯通路19
の径を17mmとした。第５図に示す供試材はＡ〜Ｈは実施
例１と同じである。その結果は、Ａ〜Ｇに対する瞬時破
壊性は不良（NG）であったが、Ｈ、Ｊは比較的良好、Ｉ
は加工傷により破断した。また、耐用成績はＪ＞Ｈであ
り、機能もＪ＞Ｈであった。但し、Ｈには時に原因不明
の目詰まりが生じた。
し、サイクルタイムを90秒、ノズル部材18の溶湯通路19
の径を17mmとした。第５図に示す供試材はＡ〜Ｈは実施
例１と同じである。その結果は、Ａ〜Ｇに対する瞬時破
壊性は不良（NG）であったが、Ｈ、Ｊは比較的良好、Ｉ
は加工傷により破断した。また、耐用成績はＪ＞Ｈであ
り、機能もＪ＞Ｈであった。但し、Ｈには時に原因不明
の目詰まりが生じた。
［発明の効果］ 以上のように構成される本発明に係るノズル部材の製
造方法では、Si3N4とｈ−BNとの複合材に対し、Si3N4お
よびｈ−BNと焼結助剤からなるコーティング層を形成し
て焼結し、これにより圧縮応力を複合材全体に加えると
ともに、前記複合材中に閉気孔を導入している。この結
果、耐摩耗性、耐熱性に優れ、且つ循環性能が改善さ
れ、従って、ノズル部材の寿命も改善され、かくして溶
湯流量、流通時間を正確に制御出来るとともに、高品質
のノズル部材の製造が可能となる。
造方法では、Si3N4とｈ−BNとの複合材に対し、Si3N4お
よびｈ−BNと焼結助剤からなるコーティング層を形成し
て焼結し、これにより圧縮応力を複合材全体に加えると
ともに、前記複合材中に閉気孔を導入している。この結
果、耐摩耗性、耐熱性に優れ、且つ循環性能が改善さ
れ、従って、ノズル部材の寿命も改善され、かくして溶
湯流量、流通時間を正確に制御出来るとともに、高品質
のノズル部材の製造が可能となる。
第１図は本発明によって得られた鋳造用ノズル部材の断
面構成図、 第２図は本発明によって得られたノズル部材を鋳造シス
テムに装着した場合の構成概略断面図、 第３図は本発明におけるノズル部材の製造プロセスの説
明図、 第４図および第５図は本発明によって得られたノズル部
材の実施例と比較例とを示す図表である。 18……ノズル部材、22……反応焼結体 23……閉気孔、24……コーティング層
面構成図、 第２図は本発明によって得られたノズル部材を鋳造シス
テムに装着した場合の構成概略断面図、 第３図は本発明におけるノズル部材の製造プロセスの説
明図、 第４図および第５図は本発明によって得られたノズル部
材の実施例と比較例とを示す図表である。 18……ノズル部材、22……反応焼結体 23……閉気孔、24……コーティング層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−202754（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−85054（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−74964（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−131062（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−179763（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】閉気孔を有する窒化ケイ素と六方晶窒化ホ
ウ素の複合材を形成した後、 前記複合材の外周表面に、酸化イットリウム、酸化アル
ミニウム、酸化マグネシウム等を焼結助剤とする窒化ケ
イ素と六方晶窒化ホウ素を塗設し、 次いで、これらを焼成してコーティング層を形成するこ
とを特徴とする鋳造用ノズル部材の製造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の方法において、 前記コーティング層は、厚みが１〜1000μｍで、六方晶
窒化ホウ素を２〜40重量％、酸化イットリウム、酸化ア
ルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸
化セシウム、酸化ランタンから選択される少なくとも一
種以上を１〜45重量％含有し、残りを窒化ケイ素とする
ことを特徴とする鋳造用ノズル部材の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP1244502A JP2698186B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 鋳造用ノズル部材の製造方法 |
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-
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