JP2793430B2 - 高機械的性能の部品を半流動体金属合金の射出によって製造するダイカスト方法 - Google Patents
高機械的性能の部品を半流動体金属合金の射出によって製造するダイカスト方法Info
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/007—Semi-solid pressure die casting
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関部品を軽合
金、特にセラミック粒子が添加されているアルミニウム
合金から製造するダイカスト方法に関する。
金、特にセラミック粒子が添加されているアルミニウム
合金から製造するダイカスト方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】１９７９年６月２０日出願の「固相と液
相とより成る金属合金混合物を製造する方法と装置」と
題し、その内容は必要に応じて本明細書に純粋に参考と
して織り込んであるイタリー特許第１，１１９，２８７
号は、ミキサを通して供給しながら金属合金を鋳造し部
分的に凝固させると同時に、新しく生成した固相と残留
する液相とを混合するための、一連のはすば翼を収めた
円筒湯道より成る静止型ミキサに関する。このミキサ
は、合金の固相が液体合金中に一様に懸濁している比較
的低粘度の固体／液体混合物を、ミキサの出力で製造す
る。
相とより成る金属合金混合物を製造する方法と装置」と
題し、その内容は必要に応じて本明細書に純粋に参考と
して織り込んであるイタリー特許第１，１１９，２８７
号は、ミキサを通して供給しながら金属合金を鋳造し部
分的に凝固させると同時に、新しく生成した固相と残留
する液相とを混合するための、一連のはすば翼を収めた
円筒湯道より成る静止型ミキサに関する。このミキサ
は、合金の固相が液体合金中に一様に懸濁している比較
的低粘度の固体／液体混合物を、ミキサの出力で製造す
る。
【０００３】とりべ作業と鋳造とに対して、固体／液体
混合物が十分長い時間の間安定であるためには、鋳造過
程において関係する物理的・動的パラメータ（温度、合
金冷却速度、ミキサ通過速度など）の正確・迅速な制御
による定常的な液体の動的状態の下で、混合物を製造し
なければならない。この目的のために、本出願人は、１
９８９年７月２５日出願の「連続半流動体鋳造方法と
炉」と題し、その内容は必要に応じ本明細書に純粋に参
考として織り込んであるイタリー特許出願第６７，６２
７−Ａ／８９号に記載されているような、半流動体鋳造
方法を完成した。上記の方法によって、静止型ミキサ
は、定常状態で鋳造するための加圧可傾反射炉に連結さ
れていて、定常的な鋳造の流れを中断、あるいはこの流
れに影響をおよぼすことなしに、ミキサに補充すること
のできるバロメトリックコラムが設けられている。
混合物が十分長い時間の間安定であるためには、鋳造過
程において関係する物理的・動的パラメータ（温度、合
金冷却速度、ミキサ通過速度など）の正確・迅速な制御
による定常的な液体の動的状態の下で、混合物を製造し
なければならない。この目的のために、本出願人は、１
９８９年７月２５日出願の「連続半流動体鋳造方法と
炉」と題し、その内容は必要に応じ本明細書に純粋に参
考として織り込んであるイタリー特許出願第６７，６２
７−Ａ／８９号に記載されているような、半流動体鋳造
方法を完成した。上記の方法によって、静止型ミキサ
は、定常状態で鋳造するための加圧可傾反射炉に連結さ
れていて、定常的な鋳造の流れを中断、あるいはこの流
れに影響をおよぼすことなしに、ミキサに補充すること
のできるバロメトリックコラムが設けられている。
【０００４】上記した半流動体鋳造方法を使用して製造
された金属合金は、「レオキャスト」されたと呼ばれ、
特に良好なミクロ組織特徴を表わす。事実、レオキャス
ト軽合金は、従来の樹枝状ミクロ組織とは反対に球状ミ
クロ組織を示すことが最近発見され、それ故に改良され
た流体力学的特徴（凝固範囲内温度）が生まれた。
された金属合金は、「レオキャスト」されたと呼ばれ、
特に良好なミクロ組織特徴を表わす。事実、レオキャス
ト軽合金は、従来の樹枝状ミクロ組織とは反対に球状ミ
クロ組織を示すことが最近発見され、それ故に改良され
た流体力学的特徴（凝固範囲内温度）が生まれた。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】しかしながら、上記の長所が
あるにもかかわらず、既知の半流動体鋳造方法は、経済
的な理由のために通常はダイカストされる内燃機関部品
の製造にはまだ応用されなかった。ダイカストの大きな
欠点は高速度で液体金属を射出することによって生ずる
乱流から生じる鋳物中のブローホールの生成である。他
の欠点は、鋳物が凝固するときに必ず生じる鋳物の収縮
であって、それは合金を射出するときの温度（液体アル
ミニウム合金に対しては通常７００℃である）に比例す
る。それ故に、現在のダイカスト部分は安価に生産でき
るけれども品質が貧弱であることが、よりすぐれた品質
の合金を使用することを不可能にさせている。
あるにもかかわらず、既知の半流動体鋳造方法は、経済
的な理由のために通常はダイカストされる内燃機関部品
の製造にはまだ応用されなかった。ダイカストの大きな
欠点は高速度で液体金属を射出することによって生ずる
乱流から生じる鋳物中のブローホールの生成である。他
の欠点は、鋳物が凝固するときに必ず生じる鋳物の収縮
であって、それは合金を射出するときの温度（液体アル
ミニウム合金に対しては通常７００℃である）に比例す
る。それ故に、現在のダイカスト部分は安価に生産でき
るけれども品質が貧弱であることが、よりすぐれた品質
の合金を使用することを不可能にさせている。
【０００６】それらをダイカストに使用できないという
ことの他に、上記の考察はまた、セラミック粒子で強化
して同じ型の非強化合金に比べて２０ないし３０％大き
い機械的強さが与えられている様々な最近市販された合
金にも当てはまる。事実、強化用の粒子（セラミックで
あって、軽合金よりも遥かに高い温度で溶解する）が溶
解合金中に、例えばそれを撹拌することによって、一様
に分散した状態に維持できると仮定しても、重力によっ
て、特に溶解合金がこの場合、乱流状態でゲートを通し
て供給される時に粒子におよぼされる動的推力によっ
て、粒子が合金から分離して鋳物の一部に集積すること
を防ぐという問題がなお残っている。
ことの他に、上記の考察はまた、セラミック粒子で強化
して同じ型の非強化合金に比べて２０ないし３０％大き
い機械的強さが与えられている様々な最近市販された合
金にも当てはまる。事実、強化用の粒子（セラミックで
あって、軽合金よりも遥かに高い温度で溶解する）が溶
解合金中に、例えばそれを撹拌することによって、一様
に分散した状態に維持できると仮定しても、重力によっ
て、特に溶解合金がこの場合、乱流状態でゲートを通し
て供給される時に粒子におよぼされる動的推力によっ
て、粒子が合金から分離して鋳物の一部に集積すること
を防ぐという問題がなお残っている。
【０００７】本発明の目的は、実質的に欠落のない金属
合金ダイカスト鋳物を安価に製造できて、さらに一様に
分散したセラミックの強化要素をできる限り含有してい
るすぐれた性質の金属合金を用いることのできる方法を
提供することである。
合金ダイカスト鋳物を安価に製造できて、さらに一様に
分散したセラミックの強化要素をできる限り含有してい
るすぐれた性質の金属合金を用いることのできる方法を
提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によって、ダイカ
スト方法、特に軽合金内燃機関部品を製造するに適した
ダイカスト方法を提供するが、その方法は、以下の各項
より成る段階を包含することを特徴とする。 −完全に液体になるまで金属合金を溶解し、 −溶解された前記金属合金を、球状ミクロ組織を示すイ
ンゴットにレオキャストし、 −前記レオキャストされたインゴットを予め定められた
重量の多数のインゴットに切断して分割し、 −前記分割されたインゴットを前記金属合金の凝固温度
範囲内に加熱して球状組織金属合金をペーストの形に変
え、 −前記インゴットを１個づつダイカスト機械の射出室の
中に供給し、 −金属合金の凝固温度範囲内に加熱された前記ペースト
状の球状組織金属合金を鋳型の中に射出する工程を含
み、 (i) −溶解された前記金属合金である液状合金を球状ミ
クロ組織を有するインゴットと成すレオキャストの工程
は、静 止型ミキサにより、層流状態で行われ、 前記液状合金が、固相の残る液状合金から固相が晶出さ
れて半流動体の状態で静止型ミキサを通過するように、
前記静止型ミキサにおいて液状合金を冷却すると共に、 静止型ミキサの出口において一時的に安定した固体−液
体懸濁液を得るために、静止型ミキサの攪拌動作により
前記固相を半流動体の合金の液相内に均一に懸濁し、 この半流動体の状態の合金を静止型ミキサを介して鋳型
内に供給してインゴットと成す工程であり、 (ii)−前記分割されたインゴットを金属合金の凝固温度
範囲内に加熱する工程は、 前記分割された個々のインゴットをそれぞれ別の搬送容
器内に配置し、このインゴットを加熱炉内に搬送して、
前記インゴットを金属合金の凝固温度範囲内で加熱する
工程であることを特徴とする。
スト方法、特に軽合金内燃機関部品を製造するに適した
ダイカスト方法を提供するが、その方法は、以下の各項
より成る段階を包含することを特徴とする。 −完全に液体になるまで金属合金を溶解し、 −溶解された前記金属合金を、球状ミクロ組織を示すイ
ンゴットにレオキャストし、 −前記レオキャストされたインゴットを予め定められた
重量の多数のインゴットに切断して分割し、 −前記分割されたインゴットを前記金属合金の凝固温度
範囲内に加熱して球状組織金属合金をペーストの形に変
え、 −前記インゴットを１個づつダイカスト機械の射出室の
中に供給し、 −金属合金の凝固温度範囲内に加熱された前記ペースト
状の球状組織金属合金を鋳型の中に射出する工程を含
み、 (i) −溶解された前記金属合金である液状合金を球状ミ
クロ組織を有するインゴットと成すレオキャストの工程
は、静 止型ミキサにより、層流状態で行われ、 前記液状合金が、固相の残る液状合金から固相が晶出さ
れて半流動体の状態で静止型ミキサを通過するように、
前記静止型ミキサにおいて液状合金を冷却すると共に、 静止型ミキサの出口において一時的に安定した固体−液
体懸濁液を得るために、静止型ミキサの攪拌動作により
前記固相を半流動体の合金の液相内に均一に懸濁し、 この半流動体の状態の合金を静止型ミキサを介して鋳型
内に供給してインゴットと成す工程であり、 (ii)−前記分割されたインゴットを金属合金の凝固温度
範囲内に加熱する工程は、 前記分割された個々のインゴットをそれぞれ別の搬送容
器内に配置し、このインゴットを加熱炉内に搬送して、
前記インゴットを金属合金の凝固温度範囲内で加熱する
工程であることを特徴とする。
【０００９】本発明によってアルミニウム合金をダイカ
スト鋳造する方法も提供するが、その方法は、半流動体
の形の前記合金を鋳造して、合金の球状ミクロ組織を作
り出すようにすることによって製造したインゴットを、
合金の凝固温度範囲内で、合金が高粘性の半流動体の形
になるような温度に加熱し、次にインゴットに機械的圧
力をおよぼすことを特徴とする。
スト鋳造する方法も提供するが、その方法は、半流動体
の形の前記合金を鋳造して、合金の球状ミクロ組織を作
り出すようにすることによって製造したインゴットを、
合金の凝固温度範囲内で、合金が高粘性の半流動体の形
になるような温度に加熱し、次にインゴットに機械的圧
力をおよぼすことを特徴とする。
【００１０】本発明を限定するためではない実施態様
を、添付の図面を引用して実施例として記載する。
を、添付の図面を引用して実施例として記載する。
【００１１】
【実施例】図１及び図２とを参照すると、実施例に示し
た金属合金、軽アルミニウム基鋳物合金ＵＮＩ ３６０
０（ＵＮＩ符号）の鋳塊１を、最初に既知のるつぼ炉２
の中で溶解する。本発明の好適な実施態様によれば、最
初の合金はアメリカ合衆国サンディエゴ（カリフォルニ
ア州）アルカン（ＡＬＣＡＮ）によって製造され市販さ
れている鋳物合金であるＡ３５６であって、その合金
は、この場合 ＳｉＣ（炭化ケイ素）粒子より成るセラ
ミック相が一様に分散されている Ａｌ ９３％と Ｓｉ
７％との申し分のないマトリックスを示している。与え
られた組成に対して２０容積％を有するこれらの粒子
は、合金の機械的特徴に約３０％の改良をもたらし、さ
らに特に熱膨張で約３５％の減少をもたらし、それ故に
鋼の熱膨張に似ている。この場合には、炉２には既知の
機械的ミキサ３（あるいは簡略化するために図示してな
い他の類似の既知の手段）が設けられていて、ＳｉＣ
粒子が溶解合金中で一様に分散され続けるようになって
いる。
た金属合金、軽アルミニウム基鋳物合金ＵＮＩ ３６０
０（ＵＮＩ符号）の鋳塊１を、最初に既知のるつぼ炉２
の中で溶解する。本発明の好適な実施態様によれば、最
初の合金はアメリカ合衆国サンディエゴ（カリフォルニ
ア州）アルカン（ＡＬＣＡＮ）によって製造され市販さ
れている鋳物合金であるＡ３５６であって、その合金
は、この場合 ＳｉＣ（炭化ケイ素）粒子より成るセラ
ミック相が一様に分散されている Ａｌ ９３％と Ｓｉ
７％との申し分のないマトリックスを示している。与え
られた組成に対して２０容積％を有するこれらの粒子
は、合金の機械的特徴に約３０％の改良をもたらし、さ
らに特に熱膨張で約３５％の減少をもたらし、それ故に
鋼の熱膨張に似ている。この場合には、炉２には既知の
機械的ミキサ３（あるいは簡略化するために図示してな
い他の類似の既知の手段）が設けられていて、ＳｉＣ
粒子が溶解合金中で一様に分散され続けるようになって
いる。
【００１２】最初の合金が十分に液化すると（合金より
も遥かに高温で溶解する懸濁している ＳｉＣ 粒子を除
いて）、生成した液相４（できる限り固体 ＳｉＣ 粒子
も含有している）を、本出願人が１９８９年７月２５日
に出願しその内容は必要に応じて純粋に参考として本明
細書に組み込んである、イタリー特許出願第６７６２７
−Ａ／８９号に記載されているような加圧揺動炉６の中
に供給する。炉６は、１９７９年６月２０日に出願しそ
の内容はまた必要に応じて純粋に参考として本明細書に
組み込んである、イタリー特許第１，１１９，２８７号
に記載されているような既知の静止型ミキサ７に接続さ
れている。
も遥かに高温で溶解する懸濁している ＳｉＣ 粒子を除
いて）、生成した液相４（できる限り固体 ＳｉＣ 粒子
も含有している）を、本出願人が１９８９年７月２５日
に出願しその内容は必要に応じて純粋に参考として本明
細書に組み込んである、イタリー特許出願第６７６２７
−Ａ／８９号に記載されているような加圧揺動炉６の中
に供給する。炉６は、１９７９年６月２０日に出願しそ
の内容はまた必要に応じて純粋に参考として本明細書に
組み込んである、イタリー特許第１，１１９，２８７号
に記載されているような既知の静止型ミキサ７に接続さ
れている。
【００１３】次に液相４は、上記特許中に記載されてい
るように鋳造されるが、ミキサ７は液相がミキサ７を通
して供給される時に、液相４から固相（図示してない）
が晶出するように冷却され、固相は合金がミキサ７を通
して冷却されるにつれて次第に増加し、液相４と一様に
混合されてミキサ７の出力で一時的に安定な固体−液体
懸濁液を生じる。この段階の間、もとの合金中のすべて
の固体 ＳｉＣ 粒子もまたミキサ７の中で液相４とたえ
ず混合されて、粒子が偏析する危険なしに懸濁液８の複
合的部分を形成するようになる。
るように鋳造されるが、ミキサ７は液相がミキサ７を通
して供給される時に、液相４から固相（図示してない）
が晶出するように冷却され、固相は合金がミキサ７を通
して冷却されるにつれて次第に増加し、液相４と一様に
混合されてミキサ７の出力で一時的に安定な固体−液体
懸濁液を生じる。この段階の間、もとの合金中のすべて
の固体 ＳｉＣ 粒子もまたミキサ７の中で液相４とたえ
ず混合されて、粒子が偏析する危険なしに懸濁液８の複
合的部分を形成するようになる。
【００１４】懸濁液８は、例えばインゴット鋳型１０の
中に鋳造されて、もとの金属合金より成り、さらに分散
した ＳｉＣ 粒子もできる限り含有してはいるが、半流
動体の形で鋳造されたために、全く別の結晶構造を示し
ているインゴット１１を生成する。鋳塊１の形では、例
えばＵＮＩ ３６００合金は図３に示すように樹枝状組
織を示しているのに対して、レオキャスト（即ち、ミキ
サ７を通して半流動体の形で鋳造）して凝固すると、こ
の合金は図４に示すように球状組織を表わす。
中に鋳造されて、もとの金属合金より成り、さらに分散
した ＳｉＣ 粒子もできる限り含有してはいるが、半流
動体の形で鋳造されたために、全く別の結晶構造を示し
ているインゴット１１を生成する。鋳塊１の形では、例
えばＵＮＩ ３６００合金は図３に示すように樹枝状組
織を示しているのに対して、レオキャスト（即ち、ミキ
サ７を通して半流動体の形で鋳造）して凝固すると、こ
の合金は図４に示すように球状組織を表わす。
【００１５】次にインゴット１１は分割され、例えば、
丸のこのような既知の手段を使用して機械的に切断され
て、それぞれが押湯とチャンネルとを含めて、鋳造部分
の重量とほぼ等しい多数のより小さなインゴット１２に
形成し、さらにこのインゴット１２は、ステンレス鋼容
器１３（図２）中で、好適には特別に設計された自動ロ
ボット処理装置１５を備えた電気抵抗炉１４中に供給さ
れ、そこで最初の金属合金の凝固温度範囲内に加熱され
る（５０−６０分間）。それ故に、インゴット１２のレ
オキャスト球状組織合金（一様に分散したＳｉＣ粒子を
有するか、あるいは有しない）は、開示した実施例にお
いて、約５０容積％の液相、即ちミキサ７を通る半流動
体鋳造段階におけると実質的に同じ液相を有する半流動
体状態と考えられる。
丸のこのような既知の手段を使用して機械的に切断され
て、それぞれが押湯とチャンネルとを含めて、鋳造部分
の重量とほぼ等しい多数のより小さなインゴット１２に
形成し、さらにこのインゴット１２は、ステンレス鋼容
器１３（図２）中で、好適には特別に設計された自動ロ
ボット処理装置１５を備えた電気抵抗炉１４中に供給さ
れ、そこで最初の金属合金の凝固温度範囲内に加熱され
る（５０−６０分間）。それ故に、インゴット１２のレ
オキャスト球状組織合金（一様に分散したＳｉＣ粒子を
有するか、あるいは有しない）は、開示した実施例にお
いて、約５０容積％の液相、即ちミキサ７を通る半流動
体鋳造段階におけると実質的に同じ液相を有する半流動
体状態と考えられる。
【００１６】しかしながら、ミキサ７を通して鋳造する
と、ミキサ７のために、半流動体合金は高い数Ｐの粘度
を示すのに対して、インゴット１２の形では、化学組成
と最初の合金の凝固温度範囲内の加熱温度とを適切に選
ぶことによって（アルミニウム合金に対して約５８０
℃）、同一の半流動体合金ではあるが、球状組織を有す
る最初の合金の凝固温度範囲内にまで加熱された合金
は、実質的に擬似塑性的なレオロジー特徴を示して、１
０7 Ｐの静止時粘度を示すことが発見された。それ故に
炉１４の出力において、インゴット１２の合金はペース
ト状でプティング状の密度を示して固体セラミック粒子
の偏析を防ぎ、それ故にセラミック粒子は合金中に一様
に分散したままになっていて、しかもインゴット１２は
その形状を維持することができる。
と、ミキサ７のために、半流動体合金は高い数Ｐの粘度
を示すのに対して、インゴット１２の形では、化学組成
と最初の合金の凝固温度範囲内の加熱温度とを適切に選
ぶことによって（アルミニウム合金に対して約５８０
℃）、同一の半流動体合金ではあるが、球状組織を有す
る最初の合金の凝固温度範囲内にまで加熱された合金
は、実質的に擬似塑性的なレオロジー特徴を示して、１
０7 Ｐの静止時粘度を示すことが発見された。それ故に
炉１４の出力において、インゴット１２の合金はペース
ト状でプティング状の密度を示して固体セラミック粒子
の偏析を防ぎ、それ故にセラミック粒子は合金中に一様
に分散したままになっていて、しかもインゴット１２は
その形状を維持することができる。
【００１７】次に上記したように処理したインゴット１
２を、液体合金に対して通常使用するのと同じではある
が、半流動体合金の加工量を助けるために、０．８〜１
mmであったゲートの厚さを２〜２．５mmに増大した既知
の鋳型を取り付けたダイカスト機械１８（詳細には記載
されていない）に１個づつ供給する。半流動体インゴッ
ト１２は、機械１８上の既知の射出室２０の中に供給さ
れ、そこでピストン２１によって液体合金をダイカスト
鋳造するに通常使用されるのと等しい予め設定された機
械的圧力、例えば６５０kg／cm2を受けて鋳型２２の中
に射出され、そこで合金は凝固して、例えば噴射マニホ
ルドのような内燃機関部品を構成する完成した鋳物２５
が生産される。
２を、液体合金に対して通常使用するのと同じではある
が、半流動体合金の加工量を助けるために、０．８〜１
mmであったゲートの厚さを２〜２．５mmに増大した既知
の鋳型を取り付けたダイカスト機械１８（詳細には記載
されていない）に１個づつ供給する。半流動体インゴッ
ト１２は、機械１８上の既知の射出室２０の中に供給さ
れ、そこでピストン２１によって液体合金をダイカスト
鋳造するに通常使用されるのと等しい予め設定された機
械的圧力、例えば６５０kg／cm2を受けて鋳型２２の中
に射出され、そこで合金は凝固して、例えば噴射マニホ
ルドのような内燃機関部品を構成する完成した鋳物２５
が生産される。
【００１８】しかしながら、射出室２０に供給される半
流動体状態のために同一組成の液体合金に比べてこの合
金は遥かに高い粘度で、それ故に非常に低いレイノルズ
数を示すので、既知の液体合金ダイカスト方法に典型的
に見られる乱流状態とは対照的に層流状態での射出が可
能である。合金の層流と組合わさった高い静止時粘度に
よって、一方では完成した鋳物の中の気泡の介在とブロ
ーホールの形成とを防ぐことができ、また他方では機械
１８に供給された半流動体合金中に含有されている固体
セラミック粒子の偏析を防ぐことができ、従って、粒子
は鋳型２２中に射出された半流動体合金の中と完成した
鋳物２５の中とで共に一様に分散したままになってい
る。射出段階は、擬似塑性であってピストン２１によっ
て圧力がかけられると機械１８の低いエネルギー消費と
両立する数十のＰ値に粘度が低下する半流動体球状合金
の高い静止時粘度によって、何ら阻害されることもな
い。
流動体状態のために同一組成の液体合金に比べてこの合
金は遥かに高い粘度で、それ故に非常に低いレイノルズ
数を示すので、既知の液体合金ダイカスト方法に典型的
に見られる乱流状態とは対照的に層流状態での射出が可
能である。合金の層流と組合わさった高い静止時粘度に
よって、一方では完成した鋳物の中の気泡の介在とブロ
ーホールの形成とを防ぐことができ、また他方では機械
１８に供給された半流動体合金中に含有されている固体
セラミック粒子の偏析を防ぐことができ、従って、粒子
は鋳型２２中に射出された半流動体合金の中と完成した
鋳物２５の中とで共に一様に分散したままになってい
る。射出段階は、擬似塑性であってピストン２１によっ
て圧力がかけられると機械１８の低いエネルギー消費と
両立する数十のＰ値に粘度が低下する半流動体球状合金
の高い静止時粘度によって、何ら阻害されることもな
い。
【００１９】
【発明の効果】本発明は叙上のように構成され、実質的
に欠落のない金属合金ダイカスト鋳物を安価に製造でき
て、さらに一様に分散したセラミックの強化要素をでき
る限り含有しているすぐれた性質の金属合金を使用する
ことが可能である。
に欠落のない金属合金ダイカスト鋳物を安価に製造でき
て、さらに一様に分散したセラミックの強化要素をでき
る限り含有しているすぐれた性質の金属合金を使用する
ことが可能である。
【図１】本発明の実施例における工程の一部を示す概略
図。
図。
【図２】本発明の実施例における工程の一部を示す概略
図。
図。
【図３】ＵＮＩ ３６００合金の樹枝状組織を示す顕微
鏡写真。
鏡写真。
【図４】レオキャストして凝固した同一合金の球状組織
を示す顕微鏡写真。
を示す顕微鏡写真。
１ 鋳塊 ２ るつぼ炉 ３ 機械的ミキサ ４ 液相 ６ 加圧揺動炉 ７ 静止型ミキサ ８ 懸濁液 １０ インゴット鋳型 １１ インゴット １２ インゴット １３ ステンレス鋼容器 １４ 炉 １５ 自動ロボット処理装置 １８ ダイカスト機械 ２０ 射出室 ２１ ピストン ２２ 鋳型 ２５ 鋳物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 17/00 B22D 17/30 C22C 1/10
Claims (8)
- 【請求項１】−完全に液体になるまで金属合金を溶解
し、 −溶解された前記金属合金を、球状ミクロ組織を示すイ
ンゴットにレオキャストし、 −前記レオキャストされたインゴットを予め定められた
重量の多数のインゴットに切断して分割し、 −前記分割されたインゴットを前記金属合金の凝固温度
範囲内に加熱して球状組織金属合金をペーストの形に変
え、 −前記インゴットを１個づつダイカスト機械の射出室の
中に供給し、 −金属合金の凝固温度範囲内に加熱された前記ペースト
状の球状組織金属合金を鋳型の中に射出する工程を含
み、 (i) −溶解された前記金属合金である液状合金を球状ミ
クロ組織を有するインゴットと成すレオキャストの工程
は、静 止型ミキサにより、層流状態で行われ、 前記液状合金が、固相の残る液相から固相が晶出されて
半流動体の状態で静止型ミキサを通過するように、前記
静止型ミキサにおいて液状合金を冷却すると共に、 静止型ミキサの出口において一時的に安定した固体−液
体懸濁液を得るために、静止型ミキサの攪拌動作により
前記固相を半流動体の合金の液相内に均一に懸濁し、 この半流動体の状態の合金を静止型ミキサを介して鋳型
内に供給してインゴットと成す工程であり、 (ii)−前記分割されたインゴットを金属合金の凝固温度
範囲内に加熱する工程は、 前記分割された個々のインゴットをそれぞれ別の搬送容
器内に配置し、このインゴットを加熱炉内に搬送して、
前記インゴットを金属合金の凝固温度範囲内で加熱する
工程であることを特徴とするダイカスト方法。 - 【請求項２】前記インゴットは前記レオキャストの工程
により製造されたインゴットを機械的に切断することに
よって製造され、また各インゴットは鋳造される部品と
同じ重量を示すことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記インゴットはそれぞれステンレス鋼容
器の中に入れられて加熱炉に供給され、その炉中で金属
合金の凝固温度範囲内に加熱されることを特徴とする請
求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】前記金属合金の凝固温度範囲内にある前記
温度と前記金属合金の化学組織とを選んで、金属合金の
凝固温度範囲内に加熱された前記球状組織金属合金が、
実質的に擬似塑性的なレオロジー特徴と１０7 Ｐの静止
時粘度とを有するようにすることを特徴とする請求項１
から３いづれかに記載の方法。 - 【請求項５】前記射出工程の間、前記金属合金は固相と
液相とを包含し、前記固相は少なくとも５０容積％に等
しいことを特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項６】前記溶解段階は予め定められた百分率の微
細に分散したセラミック材料相を含有するアルミニウム
合金の鋳塊を溶解することにあり、さらにそれは撹拌手
段を備えたるつぼ炉の中で行われることを特徴とする請
求項１から５いづれかに記載の方法。 - 【請求項７】前記セラミック相は炭化ケイ素粒子より成
ることを特徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項８】一様に分散したセラミック材料相を含有す
るアルミニウム合金を使用することを特徴とする請求項
６又は７記載の方法。
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