JP2832660B2 - Casting method of Al-based alloy casting - Google Patents
Casting method of Al-based alloy castingInfo
- Publication number
- JP2832660B2 JP2832660B2 JP4021628A JP2162892A JP2832660B2 JP 2832660 B2 JP2832660 B2 JP 2832660B2 JP 4021628 A JP4021628 A JP 4021628A JP 2162892 A JP2162892 A JP 2162892A JP 2832660 B2 JP2832660 B2 JP 2832660B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semi
- casting
- molten material
- gate
- sec
- 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
Links
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はＡｌ系合金鋳物の鋳造方
法、特に、Ａｌ系共晶合金およびＡｌ系過共晶合金のい
ずれか一方よりなる固体材料を加熱して固相と液相とが
共存した半溶融材料を調製し、次いでその半溶融材料を
加圧下で鋳型のゲートを通過させて成形用キャビティに
充填し、その後半溶融材料を加圧下で凝固させるＡｌ系
合金鋳物の鋳造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for casting an Al-based alloy casting, and more particularly, to heating a solid material comprising one of an Al-based eutectic alloy and an Al-based hypereutectic alloy to form a solid phase and a liquid phase. There was prepared a semi-molten material coexist, then casting the semi-molten material is passed through a gate in the mold under pressure by filling the molding cavity, Al alloy castings Ru solidifying the second half molten material under pressure About the method.
【０００２】このような鋳造方法は、鋳物の鋳造品質を
改善することを狙って開発されたものである。[0002] Such a casting method has been developed with the aim of improving the casting quality of a casting.
【０００３】[0003]
【従来の技術】従来、前記のような半溶融材料を用いた
鋳造方法としては、特開昭６０−１５２３５８号公報に
開示された方法が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a casting method using a semi-molten material as described above, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-152358 is known.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、この種
鋳造方法について種種検討を加えた結果、固体材料にお
ける初晶の最大粒径ｄが鋳型の耐久性および鋳物の機械
的特性に影響を与え、またその機械的特性はゲート通過
時における半溶融材料の粘度μおよびレイノルズ数Ｒｅ
によっても影響を受ける、ということを究明した。The present inventors have made various studies on this seed casting method and found that the maximum grain size d of primary crystals in a solid material affects the durability of the mold and the mechanical properties of the casting. And its mechanical properties pass through the gate
Μ and Reynolds number Re
Ru also affected by, was investigated that.
【０００５】本発明は前記に鑑み、固体材料における初
晶の最大粒径ｄ等を特定することによって、鋳型の耐久
性および鋳物の機械的特性を向上させることのできる前
記鋳造方法を提供することを目的とする。[0005] The present invention has been made in view of the above, by specifying the maximum particle size d like primary crystal in a solid material, to provide the casting method capable of durability of the mold and improve the mechanical properties of the casting With the goal.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、Ａｌ系共晶合
金およびＡｌ系過共晶合金のいずれか一方よりなる固体
材料を加熱して固相と液相とが共存した半溶融材料を調
製し、次いで前記半溶融材料を加圧下で鋳型のゲートを
通過させて成形用キャビティに充填し、その後前記半溶
融材料を加圧下で凝固させるＡｌ系合金鋳物の鋳造方法
において、前記固体材料として初晶の最大粒径ｄがｄ≦
１００μｍであるものを用い、前記ゲート通過時におけ
る前記半溶融材料の粘度μおよびレイノルズ数Ｒｅを、
それぞれ０．１Ｐａ・ｓｅｃ≦μ≦２０００Ｐａ・ｓｅ
ｃおよびＲｅ≦１５００に設定することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a semi-molten material in which a solid phase and a liquid phase coexist by heating a solid material composed of either an Al-based eutectic alloy or an Al-based hypereutectic alloy. prepared and then filled the semi molten material is passed through the gate of the mold at a pressure in the molding cavity, then the semi-soluble
In casting method of the Al-based alloy casting Ru solidifying the fusion material under pressure, the maximum grain size d of the primary crystal as the solid material d ≦
100 μm, and pass through the gate
The viscosity μ and Reynolds number Re of the semi-solid material,
0.1 Pa · sec ≦ μ ≦ 2000 Pa · sec
Set to c and Re ≦ 1500 wherein the Rukoto.
【０００７】[0007]
【実施例】図１は、本発明の実施に用いられる加圧鋳造
装置の概略を示す。FIG. 1 schematically shows a pressure casting apparatus used for carrying out the present invention.
【０００８】その加圧鋳造装置の鋳型１は、固定金型２
と、それと対向する可動金型３とよりなり、両型２，３
は熱間金型用合金工具鋼（ＪＩＳ ＳＫＤ６１相当材）
より構成される。両型２，３により断面円形の成形用キ
ャビティ４およびその一端に連通するゲート５が形成さ
れ、そのゲート５は固定金型２の半溶融材料用装入口６
に連通する。固定金型２に、装入口６に連通するスリー
ブ８が設けられ、そのスリーブ８に、装入口６に挿脱さ
れる加圧プランジャ９が摺動自在に嵌合される。キャビ
ティ４は、ゲート５に連通する比較的容量の大きな入口
側領域４ａ、その領域４ａに連通する比較的容量の小さ
な中間部領域４ｂおよびその領域４ｂに連通する比較的
容量の大きな奥部領域４ｃよりなる。[0008] The mold 1 of the pressure casting apparatus comprises a fixed mold 2
And a movable mold 3 opposed to the molds.
Is alloy tool steel for hot dies (JIS SKD61 equivalent material)
It is composed of The two dies 2 and 3 form a molding cavity 4 having a circular cross section and a gate 5 communicating with one end thereof.
Communicate with The stationary mold 2 is provided with a sleeve 8 communicating with the loading port 6, and a pressure plunger 9 inserted into and removed from the loading port 6 is slidably fitted to the sleeve 8. The cavity 4 includes an entrance side region 4a having a relatively large capacity communicating with the gate 5, an intermediate region 4b having a relatively small capacity communicating with the region 4a, and a deep region 4c having a relatively large capacity communicating with the region 4b. Consisting of
【０００９】Ａｌ系合金鋳物の鋳造に当っては、次の各
工程が順次実施される。 （ａ） Ａｌ系共晶合金およびＡｌ系過共晶合金のいず
れか一方よりなる固体材料を加熱して、固相と液相とが
共存した半溶融材料を調製する。 （ｂ） 装入口６に半溶融材料を装入する。 （ｃ） 加圧プランジャ９を装入口６に挿入してその加
圧プランジャ９により半溶融材料をゲート５を通じてキ
ャビティ４に充填する。 （ｄ） 加圧プランジャ９をストローク終端に保持し
て、キャビティ４に充填された半溶融材料に加圧力を付
与し、その加圧下で半溶融材料を凝固させて鋳物を得
る。In casting an Al-based alloy casting, the following steps are sequentially performed. (A) A solid material composed of one of an Al-based eutectic alloy and an Al-based hypereutectic alloy is heated to prepare a semi-molten material in which a solid phase and a liquid phase coexist. (B) The semi-molten material is charged into the charging inlet 6. (C) The pressurized plunger 9 is inserted into the charging port 6 and the cavity 4 is filled with the semi-molten material through the gate 5 by the pressurized plunger 9. (D) Holding the pressurizing plunger 9 at the end of the stroke, applying a pressing force to the semi-molten material filled in the cavity 4, and solidifying the semi-molten material under the pressure to obtain a casting.
【００１０】前記鋳造方法において、Ａｌ系共晶合金お
よびＡｌ系過共晶合金には、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｍｇ
系、Ａｌ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｃａ系、Ａｌ−Ｇａ系等の共
晶合金および過共晶合金が該当する。In the above casting method, the Al-based eutectic alloy and the Al-based hypereutectic alloy include Al-Si based, Al-Mg
Eutectic alloys and hypereutectic alloys such as Al-Cu-based, Al-Ca-based, and Al-Ga-based alloys.
【００１１】例えば、Ａｌ−Ｓｉ系共晶合金としては、
Ｓｉ含有量が１１．７重量％の合金が用いられ、またＡ
ｌ−Ｓｉ系過共晶合金としては、Ｓｉ含有量が１１．７
重量％を超える合金が用いられる。このＡｌ−Ｓｉ系過
共晶合金は、例えば、１６．０重量％≦Ｓｉ≦１８．０
重量％、Ｆｅ≦０．５０重量％、４．０重量％≦Ｃｕ≦
５．０重量％、Ｍｎ≦１．０重量％、０．４５重量％≦
Ｍｇ≦０．６５重量％、Ｔｉ≦０．２０重量％、といっ
た組成を有する。For example, as an Al-Si eutectic alloy,
An alloy having a Si content of 11.7% by weight is used.
As an l-Si hypereutectic alloy, the Si content is 11.7.
Alloys in excess of weight percent are used. This Al-Si hypereutectic alloy has, for example, 16.0% by weight ≦ Si ≦ 18.0.
Wt%, Fe ≦ 0.50 wt%, 4.0 wt% ≦ Cu ≦
5.0% by weight, Mn ≦ 1.0% by weight, 0.45% by weight ≦
It has a composition such as Mg ≦ 0.65% by weight and Ti ≦ 0.20% by weight.
【００１２】前記化学成分において、Ｓｉは、初晶Ｓｉ
を晶出して鋳物の耐摩耗性向上に寄与する。ただし、Ｓ
ｉの含有量がＳｉ＜１６．０重量％では耐摩耗性向上効
果が少なく、一方、Ｓｉ＞１８．０重量％では機械加工
性が悪くなる。In the above chemical components, Si is primary crystal Si
And contributes to the improvement of the wear resistance of the casting. Where S
When the content of i is Si <16.0% by weight, the effect of improving the wear resistance is small, while when the content of Si is 18.0% by weight, the machinability deteriorates.
【００１３】Ｆｅは、鋳物の高温強度向上および鋳型、
特に金型に対する半溶融材料の焼付き防止に寄与する。
この高温強度向上機構は、ＡｌＦｅＭｎ金属間化合物の
分散強化による。ただし、Ｆｅの含有量がＦｅ＞０．５
０重量％では鋳物の伸びおよび靱性が低下する。Fe improves the high-temperature strength of the casting and improves the mold,
In particular, it contributes to preventing seizure of the semi-molten material to the mold.
This high temperature strength improving mechanism is based on the dispersion strengthening of the AlFeMn intermetallic compound. However, when the content of Fe is Fe> 0.5
At 0% by weight, the elongation and toughness of the casting decrease.
【００１４】Ｃｕは、熱処理によりＡｌ2 Ｃｕを析出し
て鋳物の強度向上に寄与する。ただし、Ｃｕの含有量が
Ｃｕ＜４．０重量％では強度向上効果が少なく、一方、
Ｃｕ＞５．０重量％では鋳物の耐食性が低下する。[0014] Cu precipitates Al 2 Cu by heat treatment and contributes to the improvement of the strength of the casting. However, when the Cu content is Cu <4.0% by weight, the strength improving effect is small, while
If Cu> 5.0% by weight, the corrosion resistance of the casting decreases.
【００１５】Ｍｎは、鋳物の高温強度向上に寄与し、ま
たＡｌＦｅ金属間化合物を塊状化する機能を有する。た
だし、Ｍｎの含有量がＭｎ＞１．０重量％では鋳物の伸
びおよび靱性が低下する。Mn contributes to improving the high-temperature strength of the casting and has a function of agglomerating the AlFe intermetallic compound. However, when the Mn content is Mn> 1.0% by weight, the elongation and toughness of the casting decrease.
【００１６】Ｍｇは、Ｓｉと共働して鋳物の強度向上に
寄与する。ただし、Ｍｇの含有量がＭｇ＜０．４５重量
％では強度向上効果が少なく、一方、Ｍｇ＞０．６５重
量％では鋳物の伸びおよび靱性が低下する。[0016] Mg contributes to the improvement of the strength of the casting in cooperation with the S i. However, when the content of Mg is less than 0.45% by weight, the effect of improving the strength is small, while when the content of Mg is more than 0.65% by weight, the elongation and toughness of the casting are reduced.
【００１７】Ｔｉは、前記含有量において結晶粒の微細
化に寄与する。[0017] Ti contributes to the refinement of crystal grains in the above content.
【００１８】また固体材料において、その初晶の最大粒
径ｄはｄ≦１００μｍに設定される。このように初晶の
最大粒径ｄを設定すると、鋳造時における可動および固
定金型３，２、特に、そのスリーブ８の摩耗を抑制して
鋳型１の耐久性を向上させることができる。ただし、最
大粒径ｄがｄ＞１００μｍになると、前記摩耗が発生し
易くなる。In the solid material, the maximum grain size d of the primary crystal is set to d ≦ 100 μm. When the maximum grain size d of the primary crystal is set as described above, the wear of the movable and fixed molds 3 and 2, particularly, the sleeve 8 thereof during casting can be suppressed, and the durability of the mold 1 can be improved. However, when the maximum particle size d is d> 100 μm, the abrasion tends to occur.
【００１９】初晶の最大粒径ｄの最適範囲はｄ≦５０μ
ｍである。このように初晶の最大粒径ｄを設定すると、
前記摩耗の回避の外に、鋳物の機械的特性、特に機械加
工性および靱性を向上させることができる。The optimal range of the maximum grain size d of the primary crystal is d ≦ 50 μ
m. By setting the maximum grain size d of the primary crystal in this way,
In addition to avoiding the wear, the mechanical properties of the casting, in particular machinability and toughness, can be improved.
【００２０】また固体材料としては、急冷凝固粉末を用
いた成形固化法を適用して得られる初晶の最大粒径ｄが
ｄ＜２μｍのような固体材料を用いることもできる。こ
の種固体材料は、例えば、１７．０重量％≦Ｓｉ≦１
８．０重量％、２．０重量％≦Ｃｕ≦２．５重量％、
０．３重量％≦Ｍｇ≦０．５重量％、４．０重量％≦Ｆ
ｅ≦４．５重量％、１．８重量％≦Ｍｎ≦２．２重量％
および残部Ａｌ、といった組成を有する。Further, as the solid material, a solid material having a primary crystal having a maximum particle diameter d of d <2 μm obtained by applying a molding solidification method using a rapidly solidified powder can be used. This kind of solid material is, for example, 17.0% by weight ≦ Si ≦ 1
8.0% by weight, 2.0% by weight ≦ Cu ≦ 2.5% by weight,
0.3% by weight ≦ Mg ≦ 0.5% by weight, 4.0% by weight ≦ F
e ≦ 4.5% by weight, 1.8% by weight ≦ Mn ≦ 2.2% by weight
And the balance Al.
【００２１】固体材料より半溶融材料を得る場合におい
て、その加熱条件は次のように設定される。When a semi-solid material is obtained from a solid material, the heating conditions are set as follows.
【００２２】固体材料の平均昇温速度ＴｖはＴｖ≧０．
２℃／ｓｅｃ、半溶融材料における内外部間の均熱度Δ
ＴはΔＴ≦±１０℃、半溶融材料の粘度μは０．１Ｐａ
・ｓｅｃ≦μ≦２０００Ｐａ・ｓｅｃである。このよう
に加熱条件を設定すると、半溶融材料の調製および取扱
いを能率良く行い、また鋳物の鋳造品質を向上させるこ
とができる。The average temperature rise rate Tv of the solid material is Tv ≧ 0.
2 ° C / sec, soaking degree Δ between inside and outside of semi-solid material
T is ΔT ≦ ± 10 ° C., viscosity μ of the semi-molten material is 0.1 Pa
· Sec ≦ μ ≦ 2000 Pa · sec. By setting the heating conditions in this way, the preparation and handling of the semi-molten material can be performed efficiently, and the casting quality of the casting can be improved.
【００２３】ただし、固体材料の平均昇温速度ＴｖがＴ
ｖ＜０．２℃／ｓｅｃになると、半溶融材料の調製に長
時間を要するため、初晶の粗大化を招来して鋳物の機械
的特性等が損われると共に金型の摩耗が発生し易くな
る。However, if the average heating rate Tv of the solid material is T
When v <0.2 ° C./sec, since it takes a long time to prepare the semi-molten material, coarsening of the primary crystal is caused, mechanical properties and the like of the casting are impaired, and wear of the mold is liable to occur. Become.
【００２４】平均昇温速度Ｔｖの最適範囲はＴｖ≧１．
０℃／ｓｅｃである。その理由は、平均昇温速度Ｔｖが
Ｔｖ＜１．０℃／ｓｅｃになると、生産性の低下、金属
組織の粗大化、表面酸化等を招き易くなるからである。The optimum range of the average heating rate Tv is Tv ≧ 1.
0 ° C./sec. The reason is that, when the average heating rate Tv is Tv <1.0 ° C./sec, the productivity is likely to be reduced, the metal structure is coarsened, and the surface is oxidized.
【００２５】また半溶融材料における内外部間の均熱度
ΔＴがΔＴ＞±１０℃になると、半溶融材料において粘
度μが部分的に異なるため、溶け出し部分が発生した
り、またキャビティ４における未充填箇所、したがって
鋳物における欠けの発生を招来する。When the temperature uniformity ΔT between the inside and the outside of the semi-molten material is ΔT> ± 10 ° C., since the viscosity μ of the semi-molten material is partially different, a melt-out portion is generated, This leads to the occurrence of chipping in the filling points and therefore in the casting.
【００２６】均熱度の最適範囲はΔＴ≦±３℃である。
その理由は、このような範囲においては半溶融材料の自
動的取扱いが可能であり、これにより鋳物の生産性を向
上し得るからである。The optimum range of the soaking degree is ΔT ≦ ± 3 ° C.
The reason is that in such a range, the semi-molten material can be automatically handled, thereby improving the productivity of the casting.
【００２７】半溶融材料の粘度μは、鋳込み時のそれと
同一に設定されている。その粘度μがμ＜０．１Ｐａ・
ｓｅｃになると、溶け出し部分が発生して半溶融材料の
取扱い性が悪化し、一方、粘度μがμ＞２０００Ｐａ・
ｓｅｃになると、後述するように鋳物の鋳造品質が低下
する。The viscosity μ of the semi-molten material is set to be the same as that at the time of casting. The viscosity μ is μ <0.1 Pa ·
In the case of sec, a melt-out portion is generated and the handling property of the semi-molten material is deteriorated, while the viscosity μ is μ> 2000 Pa ·
At sec, the casting quality of the casting decreases as described later.
【００２８】鋳込みの際のゲート５通過時における半溶
融材料の性状、即ち半溶融材料の粘度μおよびレイノル
ズ数Ｒｅは次のように特定される。The properties of the semi-molten material when passing through the gate 5 during casting, that is, the viscosity μ and Reynolds number Re of the semi-molten material are specified as follows.
【００２９】半溶融材料の粘度μは前記のように０．１
Ｐａ・ｓｅｃ≦μ≦２０００Ｐａ・ｓｅｃに設定され
る。このように粘度μを設定すると、半溶融材料による
ガスの巻込み、したがって鋳物における気孔の発生を防
止してその鋳造品質を向上させることができる。The viscosity μ of the semi-molten material is 0.1 as described above.
Pa · sec ≦ μ ≦ 2000 Pa · sec is set. When the viscosity μ is set in this manner, entrainment of gas by the semi-molten material, and therefore, generation of pores in the casting can be prevented, and the casting quality can be improved.
【００３０】ただし、半溶融材料の粘度μがμ＜０．１
Ｐａ・ｓｅｃになると、半溶融材料の低粘度化に伴いそ
れが乱流状態となってガスを巻込み易くなる。一方、粘
度μがμ＞２０００Ｐａ・ｓｅｃになると、半溶融材料
の高粘度化に伴いその変形抵抗による圧力損失が大きく
なるため、半溶融材料のゲート通過が困難となってキャ
ビティ４において未充填箇所が発生する。However, the viscosity μ of the semi-molten material is μ <0.1
At Pa · sec, the semi-molten material becomes turbulent as the viscosity of the semi-molten material decreases, and the gas is easily entrained. On the other hand, if the viscosity μ becomes μ> 2000 Pa · sec, the pressure loss due to the deformation resistance of the semi-molten material increases with the increase in viscosity of the semi-molten material. Occurs.
【００３１】半溶融材料における粘度μの最適範囲は１
Ｐａ・ｓｅｃ≦μ≦１０００Ｐａ・ｓｅｃである。その
理由は、このような粘度範囲は、従来の鋳型温度制御機
構を持つ加圧鋳造装置によって容易に実現し得るからで
ある。ただし、粘度μがμ＜１Ｐａ・ｓｅｃといったよ
うに低くなると、ゲート５通過時における半溶融材料の
速度を低速で、且つ精密に制御しなければならず、この
ような制御は、従来の加圧鋳造装置では難しくなる。一
方、粘度μがμ＞１０００Ｐａ・ｓｅｃといったように
高くなると、半溶融材料が鋳型１により冷却されること
もあって急激に高粘度化するが、これを防ぐためには鋳
型１の温度を高く制御しなければならず、このような制
御は、従来の加圧鋳造装置では難しい。The optimum range of the viscosity μ in the semi-molten material is 1
Pa · sec ≦ μ ≦ 1000 Pa · sec. The reason is that such a viscosity range can be easily realized by a conventional pressure casting apparatus having a mold temperature control mechanism. However, when the viscosity μ becomes as low as μ <1 Pa · sec, the speed of the semi-molten material when passing through the gate 5 must be controlled at a low speed and precisely. It becomes difficult with casting equipment. On the other hand, when the viscosity μ becomes high such as μ> 1000 Pa · sec, the semi-molten material rapidly cools due to the cooling by the mold 1. To prevent this, the temperature of the mold 1 is controlled to be high. Such control is difficult with conventional pressure casting equipment.
【００３２】半溶融材料のレイノルズ数ＲｅはＲｅ≦１
５００に設定される。このようにレイノルズ数Ｒｅを設
定すると、半溶融材料を層流状態にしてガスの巻込みお
よび湯境（コールドシャット）の発生を防止することが
できる。The Reynolds number Re of the semi-molten material is Re ≦ 1.
It is set to 500. When the Reynolds number Re is set in this way, the semi-molten material can be made to be in a laminar flow state to prevent the entrainment of gas and the generation of a cold shut.
【００３３】ただし、レイノルズ数ＲｅがＲｅ＞１５０
０になると、半溶融材料が乱流状態となってガスを巻込
み易くなる。However, when the Reynolds number Re is Re> 150.
When it becomes 0, the semi-molten material becomes turbulent and the gas is easily entrained.
【００３４】レイノルズ数Ｒｅの最適範囲はＲｅ≦１０
０である。その理由は、このような半溶融材料における
レイノルズ数Ｒｅは従来の加圧鋳造装置により容易に実
現し得るからである。ただし、レイノルズ数ＲｅがＲｅ
＞１００になると、キャビティ４の形状およびゲート５
の形状によっては慣性力の影響が大きくなってキャビテ
ィ４に対する半溶融材料の充填がスムーズに行われず、
ガスの巻込み、湯境等が発生するおそれがある。The optimum range of the Reynolds number Re is Re ≦ 10.
0. The reason is that the Reynolds number Re in such a semi-molten material can be easily realized by a conventional pressure casting apparatus. However, if the Reynolds number Re is Re
> 100, the shape of the cavity 4 and the gate 5
Depending on the shape of the material, the influence of the inertial force increases, and the filling of the semi-molten material into the cavity 4 is not performed smoothly.
There is a possibility that entrainment of gas, hot water, etc. may occur.
【００３５】鋳物の鋳造品質を向上させるためには、前
記半溶融材料のレイノルズ数Ｒｅと共に鋳型１における
断面積拡大率Ｒｓが問題となる。ここで、断面積拡大率
Ｒｓは、図１においてゲート５の断面積をＳ0 とし、ま
たキャビティ４における入口側領域４ａの断面積をＳ1
としたとき、Ｒｓ＝Ｓ1 ／Ｓ0 で表わされる。In order to improve the casting quality of the casting, the Reynolds number Re of the semi-molten material and the cross-sectional area expansion rate Rs in the mold 1 become problems. Here, the cross-sectional area enlargement ratio Rs is the cross-sectional area of the gate 5 and S 0 1, The S 1 the cross-sectional area of the inlet-side region 4a of the cavity 4
When a is represented by Rs = S 1 / S 0.
【００３６】断面積拡大率Ｒｓは、Ｒｓ≦１０に設定さ
れる。このように断面積拡大率Ｒｓを設定すると、半溶
融材料によるガスの巻込みおよび湯境の発生を防止する
ことができる。The cross-sectional area enlargement ratio Rs is set to Rs ≦ 10. By setting the cross-sectional area expansion rate Rs in this way, it is possible to prevent the entrainment of gas by the semi-molten material and the generation of a hot junction.
【００３７】ただし、断面積拡大率ＲｓがＲｓ＞１０に
なると、半溶融材料がゲート５から噴出流となってキャ
ビティ４に注入され、その充填順序が奥部領域４ｃ、そ
れに次ぐ入口側領域４ａとなるため湯境が発生する。However, when the cross-sectional area enlargement ratio Rs becomes Rs> 10, the semi-molten material is ejected from the gate 5 and injected into the cavity 4, and the filling order is the deep region 4c, and the inlet region 4a next thereto. Therefore, a hot-water boundary occurs.
【００３８】断面積拡大率Ｒｓの最適範囲は１≦Ｒｓ≦
５である。その理由は、このような断面積拡大率Ｒｓは
従来の加圧鋳造装置により容易に実現し得るからであ
る。ただし、断面積拡大率ＲｓがＲｓ＞５になると、実
質的にゲート５の断面積が小さくなるため、ゲート５に
おける半溶融材料の凝固がキャビティ４における半溶融
材料の最終凝固に先行し、その結果、押湯効果を得るこ
とができなくなって、入口側領域４ａおよび奥部領域４
ｃに対応する鋳物の両厚肉部に引けを発生するおそれが
ある。一方、断面積拡大率ＲｓがＲｓ＜１になると、ゲ
ート５の断面積がキャビティ４の入口側領域４ａの断面
積に略等しくなるため、ゲート５に対応したスクラップ
部分の増加に伴い鋳物の歩留りが低下する、といった操
業上の問題を生じる。The optimum range of the cross-sectional area enlargement ratio Rs is 1 ≦ Rs ≦
5 The reason is that such a cross-sectional area expansion rate Rs can be easily realized by a conventional pressure casting apparatus. However, when the cross-sectional area expansion rate Rs becomes Rs> 5, the cross-sectional area of the gate 5 is substantially reduced, so that the solidification of the semi-molten material in the gate 5 precedes the final solidification of the semi-molten material in the cavity 4. As a result, the feeder effect cannot be obtained, and the entrance side region 4a and the back region 4
There is a possibility that shrinkage may occur at both thick portions of the casting corresponding to c. On the other hand, when the cross-sectional area expansion rate Rs becomes Rs <1, the cross-sectional area of the gate 5 becomes substantially equal to the cross-sectional area of the entrance-side region 4a of the cavity 4, so that the yield of the casting increases with the increase in the scrap portion corresponding to the gate 5. Operating problems such as a decrease in
【００３９】さらに、鋳物の生産性および鋳造品質を向
上させると共に操業上の不具合を回避するためには、前
記各種条件に加えて、ゲート５通過時における半溶融材
料の速度Ｖおよびキャビティ４に充填された半溶融材料
に対する加圧力Ｐが問題となる。Furthermore, in order to improve the productivity and casting quality of the casting and avoid operational problems, in addition to the various conditions described above, the speed V of the semi-molten material when passing through the gate 5 and the filling of the cavity 4 are performed. The pressure P applied to the semi-solid material becomes a problem.
【００４０】そこで、前記速度Ｖは０．５ｍ／ｓｅｃ≦
Ｖ≦２０ｍ／ｓｅｃに、また前記加圧力Ｐは１０ＭＰａ
≦Ｐ≦１２０ＭＰａにそれぞれ設定される。このように
速度Ｖおよび加圧力Ｐを設定すると、所期の目的を達成
することができる。Therefore, the speed V is set to 0.5 m / sec ≦
V ≦ 20 m / sec, and the pressure P is 10 MPa
≦ P ≦ 120 MPa. By setting the speed V and the pressing force P in this way, the intended purpose can be achieved.
【００４１】ただし、速度ＶがＶ＜０．５ｍ／ｓｅｃに
なると、キャビティ４への半溶融材料の充填時間が長く
なるため、半溶融材料の温度低下に伴いその粘度が増し
てキャビティ４内に未充填箇所が発生する。一方、速度
ＶがＶ＞２０ｍ／ｓｅｃになると、半溶融材料がゲート
５から噴出流となってキャビティ４に注入され、キャビ
ティ４における半溶融材料の充填順序が奥部領域４ｃ、
それに次ぐ入口側領域４ａとなるため湯境、ガスの巻込
み等が発生する。However, when the speed V becomes V <0.5 m / sec, the filling time of the semi-molten material into the cavity 4 becomes long, and the viscosity increases as the temperature of the semi-molten material decreases, and Unfilled parts occur. On the other hand, when the speed V becomes V> 20 m / sec, the semi-molten material is ejected from the gate 5 and injected into the cavity 4, and the filling order of the semi-molten material in the cavity 4 is changed to the depth region 4c.
Since it is the next inlet side area 4a, a hot water boundary, entrainment of gas, etc. occur.
【００４２】また加圧力Ｐについては、その加圧力Ｐが
Ｐ＜１０ＭＰａになると、高粘度な半溶融材料を十分に
加圧することができなくなるため、キャビティ４内に未
充填箇所が発生する。一方、加圧力ＰがＰ＞１２０ＭＰ
ａになると、鋳型１の分割面１０に多量のばりが発生し
たり、スリーブ８および加圧プランジャ９間に半溶融材
料が侵入する等操業上の不具合が発生する。When the pressure P is P <10 MPa, it is not possible to sufficiently press the high-viscosity semi-molten material, and an unfilled portion is generated in the cavity 4. On the other hand, when the pressing force P is P> 120MP
In the case of a, a large number of burrs are generated on the divided surface 10 of the mold 1 and a problem in operation occurs such as a semi-molten material entering between the sleeve 8 and the pressure plunger 9.
【００４３】以下、具体例について説明する。Hereinafter, a specific example will be described.
【００４４】Ａｌ−Ｓｉ系過共晶合金よりなる固体材料
として、表１の組成を有するものを選択した。この材料
は、初晶Ｓｉの最大粒径ｄがｄ＝８０μｍである、とい
った金属組織を備えている。As the solid material composed of the Al-Si hypereutectic alloy, one having the composition shown in Table 1 was selected. This material has a metal structure such that the maximum grain size d of primary crystal Si is d = 80 μm.
【００４５】[0045]
【表１】 鋳型１において、そのゲート５の断面積Ｓ0 とキャビテ
ィ４の入口側領域４ａの断面積Ｓ1 との間に成立する断
面積拡大率Ｒｓ（Ｓ1 ／Ｓ0 ）をＲｓ＝４に設定した。[Table 1] In the mold 1, a cross-sectional area enlargement ratio Rs (S 1 / S 0 ) established between the cross-sectional area S 0 of the gate 5 and the cross-sectional area S 1 of the entrance-side region 4a of the cavity 4 is set to Rs = 4. .
【００４６】先ず、固体材料を加熱炉内に設置し、次い
でその平均昇温速度ＴｖをＴｖ＝１．３℃／ｓｅｃに設
定して加熱し、これにより内外部間の均熱度ΔＴがΔＴ
＝６℃、固相の体積分率ＶｆがＶｆ＝７０％の半溶融材
料を調製した。この固相は前記固体材料と同様の金属組
織を保有している。First, the solid material is placed in a heating furnace, and then heated by setting the average heating rate Tv to Tv = 1.3 ° C./sec, so that the soaking degree ΔT between the inside and the outside becomes ΔT
= 6 ° C., and a solid-solid material having a solid phase volume fraction Vf of Vf = 70% was prepared. This solid phase has a metal structure similar to that of the solid material.
【００４７】前記半溶融材料を鋳型１の装入口６に装入
し、次いで加圧プランジャ９により半溶融材料をゲート
５を通じてキャビティ４に充填した。この場合、加圧プ
ランジャ９の移動速度は約７８mm／ｓｅｃに設定され、
ゲート５通過時における半溶融材料の速度ＶはＶ＝３ｍ
／ｓｅｃ、粘度μはμ＝３００Ｐａ・ｓｅｃ、レイノル
ズ数ＲｅはＲｅ＝０．２１であった。The semi-molten material was charged into the charging port 6 of the mold 1, and then the semi-molten material was filled into the cavity 4 through the gate 5 by the pressure plunger 9. In this case, the moving speed of the pressure plunger 9 is set to about 78 mm / sec,
The speed V of the semi-molten material when passing through the gate 5 is V = 3 m
/ Sec, viscosity μ was 300 Pa · sec, and Reynolds number Re was Re = 0.21.
【００４８】また図１に示すように、鋳型１におけるゲ
ート５の下部位置Ｇ、キャビティ４の入口側領域４ａの
上部位置Ｕ１および下部位置Ｌ１ならびに奥部領域４ｃ
の上部位置Ｕ２および下部位置Ｌ２の温度上昇開始点を
測定することによって、半溶融材料の充填挙動を調べた
ところ、その充填順序は、Ｇ→Ｌ１→Ｕ１→Ｌ２と略同
時にＵ２、であり、鋳造欠陥の発生を回避する上で理想
的であることが確認された。As shown in FIG. 1, the lower position G of the gate 5 in the mold 1, the upper position U1 and lower position L1 of the entrance side region 4a of the cavity 4, and the inner region 4c
By examining the filling behavior of the semi-molten material by measuring the temperature rise start points at the upper position U2 and the lower position L2, the filling order is U2, almost simultaneously with G → L1 → U1 → L2, It has been confirmed that it is ideal for avoiding the occurrence of casting defects.
【００４９】加圧プランジャ９をストローク終端に保持
して、キャビティ４に充填された半溶融材料に加圧力を
付与し、その加圧下で半溶融材料を凝固させて鋳物Ａ1
を得た。この場合、半溶融材料に対する加圧力ＰはＰ＝
３０ＭＰａであり、鋳型１の分割面１０に発生するばり
は極めて少ないことが確認された。The pressurizing plunger 9 is held at the end of the stroke to apply a pressing force to the semi-molten material filled in the cavity 4, and the semi-molten material is solidified under the pressure to form a casting A 1.
I got In this case, the pressure P for the semi-molten material is P =
It was 30 MPa, and it was confirmed that burrs generated on the divided surface 10 of the mold 1 were extremely small.
【００５０】図２は、前記鋳込み作業における時間と加
圧プランジャのストロークおよび半溶融材料に対する加
圧力との関係を示す。図中、線ａは前記ストロークに、
また線ｂは前記加圧力にそれぞれ該当する。FIG. 2 shows the relationship between the time in the casting operation and the stroke of the pressurizing plunger and the pressing force on the semi-molten material. In the figure, line a represents the stroke,
Lines b correspond to the above-mentioned pressures.
【００５１】図２より、加圧プランジャ９のストローク
終端近傍で半溶融材料に対する加圧力が急激に上昇する
ことが判る。この上昇開始時の加圧力は１０ＭＰａであ
り、これが鋳物Ａ1 を得るための最低加圧力である。FIG. 2 shows that the pressure on the semi-molten material rises rapidly near the end of the stroke of the pressure plunger 9. Pressure of the increase start time is 10 MPa, which is the lowest pressure in order to obtain a casting A 1.
【００５２】図３は、前記鋳造方法により得られた鋳物
Ａ1 の金属組織を示す顕微鏡写真（１００倍）である。[0052] Figure 3 is a photomicrograph showing the metal structure castings A 1 obtained by the casting method (100-fold).
【００５３】図中、黒点部分が初晶Ｓｉであり、その最
大粒径ｄがｄ＝８０μｍであることが判る。このような
金属組織が得られる理由は、半溶融材料の固相における
初晶Ｓｉの最大粒径ｄがｄ＝８０μｍであり、一方、液
相から晶出する初晶Ｓｉは、液相がゲート５通過時にお
いて剪断力を受け、また加圧下で凝固することから、そ
の微細化が達成されるからである。In the figure, it can be seen that the black spot is primary crystal Si and the maximum particle size d is d = 80 μm. The reason for obtaining such a metal structure is that the maximum particle diameter d of primary crystal Si in the solid phase of the semi-molten material is d = 80 μm, while the primary crystal Si crystallized from the liquid phase has a gate in the liquid phase. This is because the material is subjected to a shearing force during the passage of 5 and solidified under pressure, so that the fineness can be achieved.
【００５４】また、この鋳物Ａ1 には、図３から明らか
なように、湯境、ガスの巻込みによる気孔等の発生がな
く、またキャビティ４への半溶融材料の未充填に起因し
た欠けの発生もないもので、したがって、この鋳物Ａ1
は優れた鋳造品質を有することが判明した。[0054] Also, lack the casting A 1, which as is clear from FIG. 3, cold shut, no generation of pores due entrainment gas, also due to the unfilled semi-molten material into the cavity 4 Of the casting A 1
Was found to have excellent casting quality.
【００５５】比較のため、Ａｌ−Ｓｉ系過共晶合金より
なる固体材料として、表１の組成を有し、且つ初晶Ｓｉ
の最大粒径ｄがそれぞれｄ＝１００μｍ、１５０μｍ、
２００μｍである三種のものを用いて、前記鋳造方法と
同一条件下で三種の鋳物Ａ2，Ｂ1 ，Ｂ2 を鋳造した。For comparison, as a solid material composed of an Al—Si hypereutectic alloy, the solid material having the composition shown in Table 1
Have a maximum particle size d of 100 μm, 150 μm,
Three types of castings A 2 , B 1 , and B 2 were cast using the three types of 200 μm under the same conditions as in the casting method.
【００５６】また各鋳物Ａ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 の靱性
を調べるため、それらにＴ６処理を施し、その処理後の
各鋳物Ａ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 についてシャルピー衝撃
試験を行った。Ｔ６処理条件は、５００℃、５時間の１
次加熱、水冷、１８０℃、５時間の２次加熱である。In order to examine the toughness of each of the castings A 1 , A 2 , B 1 , and B 2 , they were subjected to T6 treatment, and each of the casts A 1 , A 2 , B 1 , and B 2 after the treatment was subjected to Charpy impact. The test was performed. The T6 treatment condition was 500 ° C. for 5 hours.
Secondary heating, water cooling, secondary heating at 180 ° C. for 5 hours.
【００５７】さらにスリーブ８の摩耗状況を調べるた
め、前記４種の固体材料を用いた各鋳造作業を同一条件
下で５００回宛行い、スリーブ８の内面状態を目視観察
した。Further, in order to examine the state of wear of the sleeve 8, each casting operation using the above four kinds of solid materials was performed 500 times under the same conditions, and the inner surface state of the sleeve 8 was visually observed.
【００５８】表２は、シャルピー衝撃試験等の結果を示
す。Table 2 shows the results of the Charpy impact test and the like.
【００５９】[0059]
【表２】 表２から明らかなように、固体材料における初晶Ｓｉの
最大粒径ｄをｄ≦１００μｍに設定することによって、
優れた靱性を有する鋳物Ａ1 ，Ａ2 を得ることができ、
また鋳型１の耐久性向上させることができる。[Table 2] As is clear from Table 2, by setting the maximum particle size d of primary crystal Si in the solid material to d ≦ 100 μm,
Castings A 1 and A 2 having excellent toughness can be obtained,
Further, the durability of the mold 1 can be improved.
【００６０】次に、加圧プランジャ９の移動速度を変え
ることにより、ゲート５通過時における半溶融材料の速
度Ｖおよびレイノルズ数Ｒｅを変え、他の条件を前記鋳
造方法と同一に設定して実施例による鋳物Ａ3 ，Ａ4 お
よび比較例による鋳物Ｂ3 ，Ｂ4 を鋳造した。Next, by changing the moving speed of the pressurizing plunger 9, the speed V and Reynolds number Re of the semi-molten material when passing through the gate 5 are changed, and the other conditions are set to be the same as those in the casting method. Example castings A 3 and A 4 and comparative example castings B 3 and B 4 were cast.
【００６１】表３は、実施例による鋳物Ａ1 ，Ａ3 ，Ａ
4 および比較例による鋳物Ｂ3 ，Ｂ4 と、前記速度Ｖお
よびレイノルズ数Ｒｅとの関係を示す。Table 3 shows castings A 1 , A 3 , A according to the embodiment.
4 shows the relationship between the castings B 3 and B 4 according to Comparative Example and the speed V and Reynolds number Re.
【００６２】[0062]
【表３】 図４は、ゲート５通過時における半溶融材料の速度Ｖ
と、ゲート通過時における半溶融材料の粘度μとの関係
を示す。図中、線ｃはゲート５通過時におけるレイノル
ズ数ＲｅがＲｅ＝１５００の場合に該当し、したがっ
て、線ｃを含み、且つその線ｃよりも上方の領域が層流
領域であり、また線ｃよりも下方の領域が乱流領域であ
る。[Table 3] FIG. 4 shows the velocity V of the semi-molten material when passing through the gate 5.
And the viscosity μ of the semi-molten material when passing through the gate. In the figure, the line c corresponds to the case where the Reynolds number Re at the time of passing through the gate 5 is Re = 1500. Therefore, a region including the line c and a region above the line c is a laminar flow region. A region below the turbulent flow region.
【００６３】図５は、ゲート５通過時における半溶融材
料の速度Ｖと、キャビティ４に充填された半溶融材料に
対する加圧力Ｐとの関係を示す。FIG. 5 shows the relationship between the speed V of the semi-molten material when passing through the gate 5 and the pressure P applied to the semi-molten material filled in the cavity 4.
【００６４】前記のように鋳造品質の向上等の観点よ
り、前記速度Ｖは０．５ｍ／ｓｅｃ≦Ｖ≦２０ｍ／ｓｅ
ｃ、前記粘度μは０．１Ｐａ・ｓｅｃ≦μ≦２０００Ｐ
ａ・ｓｅｃ、レイノルズ数ＲｅはＲｅ≦１５００、前記
加圧力Ｐは１０ＭＰａ≦Ｐ≦１２０ＭＰａであることが
望ましい。As described above, from the viewpoint of improving casting quality, the speed V is set to 0.5 m / sec ≦ V ≦ 20 m / sec.
c, the viscosity μ is 0.1 Pa · sec ≦ μ ≦ 2000P
a · sec, the Reynolds number Re is preferably Re ≦ 1500, and the pressure P is preferably 10 MPa ≦ P ≦ 120 MPa.
【００６５】表２，図４，図５から、実施例による鋳物
Ａ1 ，Ａ3 ，Ａ4 においては前述の各条件が満たされて
いることが判る。From Tables 2, 4 and 5, it can be seen that the castings A 1 , A 3 and A 4 according to the embodiment satisfy the above-mentioned conditions.
【００６６】比較例による鋳物Ｂ3 においては、前記速
度Ｖが下限値（０．５ｍ／ｓｅｃ）を下回っているた
め、キャビティ４への半溶融材料の充填順序が、図１に
おいて、Ｇ→Ｌ１→Ｕ１→Ｌ２→Ｕ２となり、その結
果、キャビティ４の奥部領域４ｃにおける上部位置Ｕ２
に半溶融材料の未充填箇所が発生し、それに対応して鋳
物Ｂ3 には欠けが生じていた。In the casting B 3 according to the comparative example, since the speed V is lower than the lower limit value (0.5 m / sec), the filling order of the semi-molten material into the cavity 4 is G → L1 in FIG. → U1 → L2 → U2, and as a result, the upper position U2 in the deep region 4c of the cavity 4
The unfilled portion is generated in the semi-molten material, chipping had occurred in the casting B 3 correspondingly.
【００６７】比較例による鋳物Ｂ4 においては、前記速
度Ｖが上限値（２０ｍ／ｓｅｃ）を上回っているため、
キャビティ４への半溶融材料の充填順序が、図１におい
て、Ｇ→Ｕ２→Ｌ２→Ｌ１→Ｕ１となり、その結果、キ
ャビティ４の入口側領域４ａおよび奥部領域４ｃにおい
て半溶融材料が部分的に早期に凝固し、それに対応して
鋳物Ｂ4 には湯境が生じていた。また半溶融材料が噴出
流となってキャビティ４に注入されるため鋳物Ｂ4 にガ
スの巻込みによる気孔の発生が認められた。In the casting B 4 according to the comparative example, since the speed V exceeds the upper limit (20 m / sec),
The filling order of the semi-molten material into the cavity 4 is G → U2 → L2 → L1 → U1 in FIG. 1, and as a result, the semi-molten material partially enters the cavity 4 on the inlet side region 4a and the back region 4c. solidified prematurely, cold shuts had occurred in the casting B 4 correspondingly. The occurrence of pores due to entrainment of gas in the casting B 4 for semi-molten material is injected into the cavity 4 becomes jet flow was observed.
【００６８】比較のため、鋳物Ｂ5 ，Ｂ6 を表４の条件
のみを変えて前記鋳造方法により鋳造した。両鋳物
Ｂ5 ，Ｂ6 は図４にも表示されている。For comparison, castings B 5 and B 6 were cast by the above-mentioned casting method while changing only the conditions shown in Table 4. Both castings B 5 and B 6 are also shown in FIG.
【００６９】[0069]
【表４】 比較例による鋳物Ｂ5 においては、半溶融材料の高粘度
化に起因して欠けの発生が認められた。また比較例によ
る鋳物Ｂ6 においては、半溶融材料の低粘度化に起因し
て乱流によるガスの巻込み、したがって気孔の発生が認
められた。[Table 4] In casting B 5 according to the comparative example, chipping was observed due to the high viscosity of the semi-molten material. In casting B 6 according to the comparative example, due to the low viscosity of the semi-molten material entrainment of gas by a turbulent flow, thus the occurrence of pores was observed.
【００７０】比較のため、前記加圧力ＰをＰ＝９０ＭＰ
ａに設定し、他の条件を前記と同様に設定して前記鋳造
方法により、前記実施例による鋳物Ａ1 ，Ａ3 ，Ａ4 に
対応する鋳物Ａ5 〜Ａ7 および前記比較例による鋳物Ｂ
3 ，Ｂ4 に対応する鋳物Ｂ7，Ｂ8 を鋳造した。それら
鋳物Ａ5 〜Ａ7 は図５に、またＢ7 ，Ｂ8 は図４，図５
にそれぞれ示されており、前記鋳物Ａ1 ，Ａ3 ，Ａ4 お
よびＢ3 ，Ｂ4 にそれぞれ対応した鋳造品質を有するこ
とが確認された。即ち、鋳物Ａ5 〜Ａ7 には鋳造欠陥の
発生はなく、一方、鋳物Ｂ7 には欠けが発生し、また鋳
物Ｂ8 には湯境および気孔の発生が認められた。For comparison, the pressure P was set to P = 90MP.
Set a, by the casting method by setting other conditions similarly to the above, castings A 1 according to Example, A 3, casting corresponds to A 4 A 5 ~A 7 and casting B by the Comparative Example
Castings B 7 and B 8 corresponding to 3 and B 4 were cast. They castings A 5 to A 7 in FIG. 5, also B 7, B 8 is 4, 5
And it was confirmed that the castings had casting qualities corresponding to the castings A 1 , A 3 , A 4 and B 3 , B 4 , respectively. That is, rather than the occurrence of casting defects in casting A 5 to A 7, whereas, chipping occurs in the casting B 7, also the generation of cold shut and pores were observed in the castings B 8.
【００７１】[0071]
【発明の効果】本発明によれば、初晶の最大粒径ｄを前
記のように特定された固体材料を用い、またゲート通過
時における半溶融材料の粘度μおよびレイノルズ数Ｒｅ
を前記のように特定することによって、鋳型の耐久性を
向上させると共に優れた機械的特性を有する鋳物を得る
ことが可能なＡｌ系合金鋳物の鋳造方法を提供すること
ができる。According to the present invention, the maximum particle size d of the primary crystal is determined by using the solid material specified as described above and passing through the gate.
Μ and Reynolds number Re
The by specific to Rukoto as described above, to provide an excellent method of casting an Al-based alloy castings which can obtain castings having mechanical properties improves the durability of the mold
Can.
【図１】加圧鋳造装置の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pressure casting apparatus.
【図２】時間と、加圧プランジャのストロークおよび半
溶融材料に対する加圧力との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between time, a stroke of a pressure plunger, and a pressing force on a semi-molten material.
【図３】鋳物の金属組織を示す顕微鏡写真である。FIG. 3 is a micrograph showing a metal structure of a casting.
【図４】ゲート通過時における半溶融材料の速度Ｖと粘
度μとの関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a velocity V of a semi-molten material and a viscosity μ when passing through a gate.
【図５】ゲート通過時における半溶融材料の速度Ｖと、
半溶融材料に対する加圧力Ｐとの関係を示すグラフであ
る。FIG. 5 shows the velocity V of the semi-molten material when passing through the gate,
It is a graph which shows the relationship with the pressing force P with respect to a semi-molten material.
１ 鋳型 ４ キャビティ ５ ゲート ６ 装入口 ９ 加圧プランジャ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold 4 Cavity 5 Gate 6 Loading inlet 9 Pressurized plunger
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 18/02 B22D 17/00 B22D 21/04 C22C 1/02──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B22D 18/02 B22D 17/00 B22D 21/04 C22C 1/02
Claims (1)
のいずれか一方よりなる固体材料を加熱して固相と液相
とが共存した半溶融材料を調製し、次いで前記半溶融材
料を加圧下で鋳型のゲートを通過させて成形用キャビテ
ィに充填し、その後前記半溶融材料を加圧下で凝固させ
るＡｌ系合金鋳物の鋳造方法において、前記固体材料と
して初晶の最大粒径ｄがｄ≦１００μｍであるものを用
い、前記ゲート通過時における前記半溶融材料の粘度μ
およびレイノルズ数Ｒｅを、それぞれ０．１Ｐａ・ｓｅ
ｃ≦μ≦２０００Ｐａ・ｓｅｃおよびＲｅ≦１５００に
設定することを特徴とするＡｌ系合金鋳物の鋳造方法。1. A semi-solid material composed of one of an Al-based eutectic alloy and an Al-based hypereutectic alloy is heated to prepare a semi-molten material in which a solid phase and a liquid phase coexist, and then the semi-molten material is prepared. In a method of casting an Al-based alloy casting in which the mold is passed through a gate of a mold under pressure to fill a molding cavity, and then the semi-molten material is solidified under pressure, a primary crystal is used as the solid material. The maximum particle diameter d is d ≦ 100 μm, and the viscosity μ of the semi-molten material when passing through the gate is μ
And Reynolds number Re are each 0.1 Pa · se
For c ≦ μ ≦ 2000 Pa · sec and Re ≦ 1500
Set to casting method of the Al-based alloy casting according to claim Rukoto.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4021628A JP2832660B2 (en) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Casting method of Al-based alloy casting |
| EP93901538A EP0572683B1 (en) | 1992-01-13 | 1993-01-12 | Method for casting aluminum alloy casting and aluminum alloy casting |
| US08/119,066 US5394931A (en) | 1992-01-13 | 1993-01-12 | Aluminum-based alloy cast product and process for producing the same |
| DE69327195T DE69327195T2 (en) | 1992-01-13 | 1993-01-12 | Process for casting aluminum alloys and castings |
| CA002105968A CA2105968C (en) | 1992-01-13 | 1993-01-12 | Aluminum-based alloy cast product and process for producing the same |
| PCT/JP1993/000030 WO1993013895A1 (en) | 1992-01-13 | 1993-01-12 | Method for casting aluminum alloy casting and aluminum alloy casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4021628A JP2832660B2 (en) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Casting method of Al-based alloy casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06292961A JPH06292961A (en) | 1994-10-21 |
| JP2832660B2 true JP2832660B2 (en) | 1998-12-09 |
Family
ID=12060332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4021628A Expired - Lifetime JP2832660B2 (en) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Casting method of Al-based alloy casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2832660B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3370278B2 (en) * | 1998-07-03 | 2003-01-27 | マツダ株式会社 | Method and apparatus for semi-solid injection molding of metal |
| JP5202038B2 (en) * | 2008-03-03 | 2013-06-05 | 学校法人同志社 | High toughness light alloy material and manufacturing method thereof |
| CN103302265A (en) * | 2013-06-17 | 2013-09-18 | 昆明理工大学 | Method for preparing hypereutectic aluminum-silicon alloy pipe |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP4021628A patent/JP2832660B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06292961A (en) | 1994-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0572683B1 (en) | Method for casting aluminum alloy casting and aluminum alloy casting | |
| US9999921B2 (en) | Method of making aluminum or magnesium based composite engine blocks or other parts with in-situ formed reinforced phases through squeeze casting or semi-solid metal forming and post heat treatment | |
| US4771818A (en) | Process of shaping a metal alloy product | |
| EP1957221B1 (en) | A combination of casting process and alloy compositions resulting in cast parts with superior combination of elevated temperature creep properties, ductility and corrosion performance | |
| Chen et al. | Thixocasting of hypereutectic Al–25Si–2.5 Cu–1Mg–0.5 Mn alloys using densified powder compacts | |
| JP2001220639A (en) | Aluminum alloy for casting | |
| WO2008020763A1 (en) | Combination of casting process and alloy composition | |
| EP1515814B1 (en) | Process for injection molding semi-solid alloys | |
| JP2002534272A (en) | Hot-pressurized chamber die casting of semi-solid metal | |
| US10384262B2 (en) | Die-casting apparatus, die-casting method, and diecast article | |
| JPH11293375A (en) | Aluminum alloy die casting with high toughness and its production | |
| JP2832660B2 (en) | Casting method of Al-based alloy casting | |
| US6053997A (en) | Thixocasting process of an alloy material | |
| Chucheep et al. | Semi-solid gravity sand casting using gas induced semi-solid process | |
| Murali et al. | Effect of iron and combined iron and beryllium additions on the fracture toughness and microstructures of squeeze-cast Al-7Si-0.3 Mg alloy | |
| US6591894B2 (en) | Shot blocks for use in die casting | |
| JP2923823B2 (en) | Casting method of Al-based alloy casting | |
| JP7217091B2 (en) | Methods and alloys for coating-free low-pressure permanent molds | |
| JP2832662B2 (en) | Manufacturing method of high strength structural member | |
| KR100268359B1 (en) | A zinc base alloy with high tensile strength and die casting | |
| JP2794540B2 (en) | Al-Cu-Si alloy material for thixocasting | |
| Chen et al. | Net-shape formation of hypereutectic Al–Si alloys by thixocasting of gas-atomised powder preforms | |
| JP3044519B2 (en) | Cast body and casting method | |
| JP2869889B2 (en) | Thixocasting method | |
| JP3214814B2 (en) | Method of heating Fe-based casting material for thixocasting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071002 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081002 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081002 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101002 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101002 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111002 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111002 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 14 |