JP2999137B2 - 鋳造用鋳型および鋳造品 - Google Patents

鋳造用鋳型および鋳造品

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潔 渡辺
重満 馬躰
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳造用鋳型およびこの
鋳型を用いて鋳造された鋳造品に関する。
【0002】
【従来の技術】高マンガン鋳鋼、ステンレス鋳鋼等鋳造
の際、鋳造品表面に塩基性酸化被膜を形成するもの、ま
た鋳造用鋳型としてクロマイト砂、オリビン砂等の塩基
性の砂を用いるものの製造において鋳型の表面に塗布す
る塗型材としては従来酸化マグネシウムMgOを主骨材
とする塗型材が利用されている。
【0003】これは、塗型材と反応する対象である、溶
湯の酸化物及び砂が塩基性である場合、塗型材の骨材も
一般的に用いられる中性のジルコン,アルミナ,ムライ
ト等よりも塩基性の酸化マグネシウムの方が対反応性に
優れる為である。
【0004】そして、酸化マグネシウムMgOを主骨材
とする塗型材は、溶剤としてアルコール系溶剤が用いら
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで前述のよう
に、酸化マグネシウムを主骨材とする塗型材の溶剤とし
てアルコール系溶剤を用いた場合には次の様な問題点が
あった。
【0006】(1)大型鋳造品の鋳型を塗型する場合、
塗型面積が大きくなり、塗型から揮発するアルコールに
引火した場合、作業者が火傷する危険がある。
【0007】(2)塗型材に含まれるアルコールが鋳型
の砂粒間深くに浸透し、溶湯鋳込時に燃焼し、鋳造品の
ガス欠陥、浸炭という不具合を生じさせる。
【0008】このため近年溶剤として水を用いることが
検討されているが、溶剤を水にすると主骨材である酸化
マグネシウムMgOが水と反応し、水酸化マグネシウム
Mg(OH)2 を生じる。この水酸化マグネシウムは、
塗型スラリーをゲル化固化させるため長期安定な塗型材
が製造出来ない不具合がある。
【0009】また、この水酸化マグネシウムは、溶湯を
鋳込んだ際、その溶湯熱により分解し、水蒸気を発生し
鋳造品にガス欠陥を生ずるという不具合がある。
【0010】このため、水酸化マグネシウムを骨材とす
る塗型はアルコールを溶剤としたものしか実用化されて
おらず、水を溶剤とする塩基性の塗型材の開発が望まれ
ていた。
【0011】本発明は、溶湯鋳込み時において鋳造品へ
のガス欠陥、浸炭の発生を防止することが可能な鋳造用
鋳型を提供しようとするものである。 また、本発明はガ
ス欠陥、浸炭のない高品位の高マンガン鋳鋼またはステ
ンレス鋳鋼の鋳造品を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の構成として本発明に係わる鋳造用鋳型は、クロマイト
砂を主成分とする鋳型本体の溶湯接触面にスピネル(M
gAl24)を主骨材とし、水を溶剤として含む塗型材
を塗布し、乾燥してなるものである。 本発明に係わる鋳
造品は、前述した鋳造用鋳型で高マンガン鋳鋼またはス
テンレス鋳鋼を鋳造してなるものである。
【0013】
【作用】本発明によれば、塩基性を示すクロマイト砂を
主成分とする鋳型本体の溶湯接触面に、前記クロマイト
砂と同様な塩基性を示し、かつ従来使用されている酸化
マグネシウム(MgO)のように水と反応しないスピネ
ル(MgAl 2 4 )を主骨材とし、水を溶剤として含む
塗型材を塗布し、乾燥することによって、従来のように
アルコール溶剤を用いた不具合、つまり溶湯鋳込み時に
おいて鋳造品へのガス欠陥、浸炭の発生を解消すること
ができる。
【0014】また、前記鋳型本体に塗布する塗型材中の
スピネルは溶解炉の炉材として広く使用されている材料
であり、溶湯との反応性、耐火度の点でも全く問題な
い。さらに、本発明によれば前述した構成の鋳造用鋳型
で高マンガン鋳鋼またはステンレス鋳鋼を鋳造すること
によって、ガス欠陥、浸炭のない高品位の鋳造品を得る
ことができる。
【0015】
【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。本
実施例においては、粒径5〜30μmのスピネル(Mg
Al2 4 )の粉末を骨材として、これに5重量部のポ
リビニールアルコールと70重量部の水を加え混合し、
塗型材とした。
【0016】鋳造試験片として図1の形状の鋳型を選定
した。図1において(a)は同鋳型の正面断面図、
(b)は側面断面図を示す。
【0017】まずクロマイト砂及びフラン樹脂バインダ
ーを用い鋳型3を作製し、該鋳造試験用鋳型3の内部に
は、溶湯充填空間4に向けて塗型材塗布部として凸起部
1及び凸起部2を突設した。
【0018】そして鋳型3の溶湯接触面のうち凸起部1
には本発明の上記スピネル(MgAl2 4 )を骨材と
する塗型材を、また同じく溶湯接触面のうち凸起部2に
は、これと比較するため従来から使用されているマグネ
シア(MgO)を骨材とし、アルコールを溶剤とする塗
型材(商品名ジルコートHM−EKF,大阪ジルコン
(株)製)をそれぞれ塗布し、100℃で8時間鋳型を
ドライヤー乾燥した後、SCS13ステンレス鋼を同鋳
型3に鋳込んだ。
【0019】その結果、本発明のスピネル(MgAl2
4 )の塗型材を塗布した凸起部1の鋳肌は、従来から
使用されているマグネシア(MgO)の塗型材を塗布し
た凸起部2の鋳肌と同等以上の品質を有していた。
【0020】また凸起部2の鋳肌表面には深さ500μ
mの浸炭層が見られたのに対し、凸起部1の鋳肌表面に
は200μmの浸炭層しかなく、浸炭防止についても効
果があることが判明した。
【0021】以上本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものでなく本発明
技術思想の範囲内で種々変更が可能であり、それらは何
れも本発明の技術的範囲に属する。
【0022】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係わる鋳造
用鋳型よれば、塩基性を示すクロマイト砂を主成分とす
る鋳型本体の溶湯接触面に、スピネル(MgAl 2 4
を主骨材とし、水を溶剤として含む塗型材を塗布し、乾
燥することによって、従来の酸化マグネシウム(Mg
O)を骨材とするアルコール系塗型材を用いた場合の不
具合、作業上の安全性の欠如、残留アルコールによる鋳
造品へのガス欠陥、浸炭の発生の問題を解消することが
できる。
【0023】また、本発明によれば本発明はガス欠陥、
浸炭のない高品位の高マンガン鋳鋼またはステンレス鋳
鋼の鋳造品を提供することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る鋳造試験片としての鋳
型を示し、(a)は正面断面図、(b)は側断面図であ
る。
【符号の説明】
1 本発明塗型材塗布凸起部 2 従来塗型材塗布凸起部 3 鋳型 4 溶湯充填空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−203769(JP,A) 特開 昭60−224770(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22C 3/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロマイト砂を主成分とする鋳型本体
    溶湯接触面にスピネル(MgAl24)を主骨材とし
    水を溶剤として含む塗型材を塗布し、乾燥してなる鋳造
    用鋳型。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の鋳造用鋳型で高マンガン
    鋳鋼またはステンレス鋳鋼を鋳造してなる鋳造品。
JP9414495A 1995-03-29 1995-03-29 鋳造用鋳型および鋳造品 Expired - Lifetime JP2999137B2 (ja)

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