JP3245338B2 - Hot chamber die casting machine for low aluminum zinc base alloy - Google Patents

Hot chamber die casting machine for low aluminum zinc base alloy

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JP3245338B2
JP3245338B2 JP32133495A JP32133495A JP3245338B2 JP 3245338 B2 JP3245338 B2 JP 3245338B2 JP 32133495 A JP32133495 A JP 32133495A JP 32133495 A JP32133495 A JP 32133495A JP 3245338 B2 JP3245338 B2 JP 3245338B2
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zinc
casting machine
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hot
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田 勝 則 上
章 原
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアルミニウム含量が
0.3%未満の亜鉛基合金を鋳造するためのホットチャ
ンバーダイカストマシンに関し、より詳しくは該ホット
チャンバーダイカストマシンの該亜鉛基合金の溶湯と接
触する部材の少なくとも特定部分が特定の材質で構成さ
れている低アルミニウム亜鉛基合金用ホットチャンバー
ダイカストマシンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot-chamber die-casting machine for casting a zinc-based alloy having an aluminum content of less than 0.3%, and more particularly to a hot-chamber die-casting machine in contact with a molten metal of the zinc-based alloy. The present invention relates to a low-aluminum zinc-base alloy hot chamber die casting machine in which at least a specific portion of a member to be formed is made of a specific material.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、亜鉛基合金ダイカストとして、主
として、JIS H 5301に示されるZDC2及び
ZDC1が用いられている。これらの亜鉛基合金ダイカ
ストはアルミニウムを3.5〜4.3%含有しており、
このアルミニウムは当該合金溶湯の流動性を改善し、ま
た当該合金溶湯による溶解設備、金型の侵食を減少させ
る作用がある。それ故に、これらのアルミニウム含有亜
鉛基合金ダイカストは、アルミニウムを3.9〜4.3
%含有するJIS H 2201に示されるダイカスト
用亜鉛合金塊1種又はダイカスト用亜鉛合金塊2種を用
い、必要に応じて化学成分を調整して、ホットチャンバ
ー鋳造法によって鋳造されている。
2. Description of the Related Art At present, ZDC2 and ZDC1 shown in JIS H 5301 are mainly used as a die-casting zinc alloy. These zinc based alloy die casts contain 3.5-4.3% aluminum,
This aluminum has the effect of improving the fluidity of the alloy melt and reducing the erosion of melting equipment and molds by the alloy melt. Therefore, these aluminum-containing zinc-based alloy die casts are capable of converting aluminum to 3.9-4.3.
It is cast by a hot chamber casting method by using one type of zinc alloy lump for die casting or two types of zinc alloy lump for die casting shown in JIS H 2201 containing%.

【0003】アルミニウムを0.3%以上含有する亜鉛
基合金溶湯には、鉄はほとんど溶解しないことが知られ
ている(H. Grubitsch等: Korrosion u. Metallsch.、
14巻、345頁、1938年)。一方、イルズロ(I
LZRO)14合金、イルズロ16合金に代表される、
アルミニウム含量の極めて少ないZn−Cu−Ti基合
金を用いた亜鉛基合金ダイカスト製品は、ZDC2やZ
DC1に比較して、クリープ強さ及び熱安定性に優れて
いるという特徴を持つが、イルズロ14合金、イルズロ
16合金は、鉄の侵食防止及び粒間腐食の防止に有効で
あるアルミニウムの含量が0.3%未満と少ないため、
ホットチャンバー鋳造法では、該合金の溶湯と接触する
部分の鉄基合金からなる部材を侵食、腐食し、これらに
起因するトラブルによって、長時間にわたって連続的に
製品を鋳造することができないという欠点があった。例
えば、ホットチャンバーダイカストマシンのスリーブと
プランジャーチップに、これらの部材用として一般的に
使用されている合金工具鋼SKD61を用いてイルズロ
14合金を高圧鋳造すると、侵食あるいは生成したFe
−Zn金属間化合物に起因する作動不良によってせいぜ
い数千ショットしか鋳造できなかった。このため従来の
イルズロ14合金、イルズロ16合金の高圧鋳造には、
該合金の溶湯との接触面積、接触時間の少ないコールド
チャンバー方式が使用されていたのである。しかし、こ
のコールドチャンバー方式には、生産速度が劣り、コス
ト高になり、また、精密亜鉛基合金ダイカスト製品のよ
うな小物を生産することができない、という欠点があ
る。
[0003] It is known that iron hardly dissolves in a zinc-based alloy melt containing 0.3% or more of aluminum (H. Grubitsch et al .: Korrosion u. Metallsch.,
14, 345, 1938). Meanwhile, Ilzulo (I
LZRO) 14 alloy, Ilzulo 16 alloy,
Zinc-based alloy die-cast products using Zn-Cu-Ti-based alloys with extremely low aluminum content are available in ZDC2 and ZDC2.
Compared with DC1, it has the characteristic of being superior in creep strength and thermal stability. Because it is less than 0.3%,
The hot-chamber casting method has a drawback that a part made of an iron-based alloy in a portion that comes into contact with the molten metal of the alloy is eroded and corroded, and a trouble caused by these causes a problem that a product cannot be continuously cast for a long time. there were. For example, when a high-pressure casting of ILLUSLO 14 alloy is performed on a sleeve and a plunger tip of a hot chamber die casting machine using an alloy tool steel SKD61 generally used for these members, eroded or formed Fe
-Only a few thousand shots could be cast at most due to malfunctions due to Zn intermetallics. For this reason, in conventional high pressure casting of Ilzulo 14 alloy and Ilzulo 16 alloy,
A cold chamber system that has a short contact area and a short contact time with the molten metal of the alloy has been used. However, this cold chamber method has disadvantages in that the production speed is inferior, the cost is high, and small articles such as precision zinc-based alloy die-cast products cannot be produced.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、クリ
ープ強さ及び熱安定性に優れているイルズロ14合金、
イルズロ16合金に代表される、アルミニウム含量の少
ない亜鉛基合金の鋳造品を、高い生産性で高圧鋳造する
ことのできる低アルミニウム亜鉛基合金用ホットチャン
バーダイカストマシンを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an Irzuro 14 alloy having excellent creep strength and thermal stability.
An object of the present invention is to provide a low-aluminum zinc-base alloy hot chamber die-casting machine capable of high-pressure casting of a zinc-based alloy having a low aluminum content typified by Ilzuro 16 alloy with high productivity.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題について鋭意検討の結果、ホットチャンバーダイカス
トマシンの低アルミニウム亜鉛基合金の溶湯と接触する
部材の少なくとも表層部分を特定の材質で構成すること
により、上記の目的が達成されることを見いだし、本発
明を完成した。即ち、本発明の低アルミニウム亜鉛基合
金用ホットチャンバーダイカストマシンは、アルミニウ
ム含量が0.3%未満の亜鉛基合金を鋳造するためのホ
ットチャンバーダイカストマシンであって、該ホットチ
ャンバーダイカストマシンの該亜鉛基合金の溶湯と接触
する部材のうちで少なくともプランジャーチップ及び/
又はスリーブの少なくとも表層部分が、非酸化性ガス雰
囲気中で測定した該亜鉛基合金溶湯の液滴との接触角
(以下、単に接触角という)が100度以上である材質
で構成されていることを特徴とする。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies on the above-mentioned problems, and as a result, have formed at least a surface layer portion of a member that comes into contact with the molten aluminum-zinc base alloy of a hot chamber die casting machine from a specific material. As a result, the present inventors have found that the above objects can be achieved, and have completed the present invention. That is, the hot chamber die casting machine for a low aluminum zinc based alloy of the present invention is a hot chamber die casting machine for casting a zinc based alloy having an aluminum content of less than 0.3%. At least the plunger tip and / or the member that comes into contact with the molten metal of the base alloy
Alternatively, at least the surface layer portion of the sleeve is made of a material having a contact angle (hereinafter, simply referred to as a contact angle) with a droplet of the zinc-based alloy melt measured in a non-oxidizing gas atmosphere of 100 degrees or more. It is characterized by.

【0006】本明細書において、%は全て重量%であ
り、また、本発明でいう接触角とは、図1に示すよう
に、表面の平滑な基板上にある亜鉛基合金溶湯の液滴の
接触円周端の一点での液滴表面の接線方向と基板面との
なす角度θであり、表面張力γとの間には次に示すヤン
グの式が成り立つ: γs =γsl+γl cos θ (式中、γs は固体の表面張力であり、γslは固液界面
の界面張力であり、γlは液体の表面張力である)。こ
の接触角θの測定にあたっては、試験する部材は表面の
平滑な基板とし、また空気のような酸化性雰囲気中で測
定を行うと被測定物が酸化されてしまい、多量の酸化物
を含む系での測定となるので、アルゴン、窒素ガス、水
素ガス等の非酸化性ガス雰囲気中に基板と亜鉛基合金溶
湯の液滴とを置いて行った。接触角θは、亜鉛基合金の
液滴が溶湯状態に保たれる温度、例えば450〜500
℃で、所定時間、例えば120時間経過後に写真撮影し
て読み取った。これらの表面張力、界面張力は温度、雰
囲気ガス、固液界面での合金化の進行等の影響を受けて
変化するので、接触角θも変化する。本発明において
は、上記の変化後においても、接触角が100度以上、
好ましくは常に120度以上である材質を用いる。固液
界面での合金化反応が進まず、あるいはその進行が極め
て遅く、接触角θがほとんど変化しない材質を用いるこ
とが特に好ましい。
[0006] In this specification, all percentages are weight%, and the contact angle in the present invention means, as shown in FIG. 1, a droplet of a zinc-based alloy melt on a substrate having a smooth surface. The angle θ between the tangential direction of the droplet surface and the substrate surface at one point of the contact circumferential end, and the following Young's equation holds between the surface tension γ: γ s = γ sl + γ l cos θ (where γ s is the surface tension of the solid, γ sl is the interfacial tension at the solid-liquid interface, and γ l is the surface tension of the liquid). When measuring the contact angle θ, the member to be tested should be a substrate with a smooth surface, and if the measurement is performed in an oxidizing atmosphere such as air, the object to be measured will be oxidized and a system containing a large amount of oxide Therefore, the measurement was performed by placing the substrate and the molten zinc-based alloy in a non-oxidizing gas atmosphere such as argon, nitrogen gas, or hydrogen gas. Is the temperature at which the droplets of the zinc-based alloy are maintained in the molten state, for example, 450 to 500.
After taking a predetermined time, for example, 120 hours at a temperature of ° C., the photograph was taken and read. Since the surface tension and the interfacial tension change under the influence of temperature, atmospheric gas, progress of alloying at the solid-liquid interface, etc., the contact angle θ also changes. In the present invention, even after the above change, the contact angle is 100 degrees or more,
Preferably, a material that is always at least 120 degrees is used. It is particularly preferable to use a material in which the alloying reaction at the solid-liquid interface does not progress or progresses very slowly and the contact angle θ hardly changes.

【0007】接触角が100度以上であり、侵食性の大
きいアルミニウム含量が0.3%未満の亜鉛基合金との
反応が進まないかあるいはその進行が極めて遅い材質と
しては、タングステン、モリブデン等の高融点金属、窒
化珪素、窒化アルミ等の窒化物、アルミナ、ジルコニア
等の酸化物、サイアロン等の酸窒化物、炭化クロム、炭
化タングステン等の炭化物、黒鉛、C/Cコンポジット
(炭素繊維強化炭素)等がある。熱衝撃、機械的衝撃あ
るいは他の部材を構成する鉄基合金との熱膨張係数の違
いによる割れやカケの発生等の問題を避けるために、ま
た連続生産を行う上で、炭化チタン、窒化チタン、炭化
チタンと窒化チタンの複合物、又はサイアロンを用いる
ことが好ましい。
[0007] Materials that have a contact angle of 100 ° or more and do not progress or are extremely slow to react with a zinc-based alloy having a highly corrosive aluminum content of less than 0.3% include tungsten and molybdenum. Refractory metals, nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride, oxides such as alumina and zirconia, oxynitrides such as sialon, carbides such as chromium carbide and tungsten carbide, graphite, C / C composite (carbon fiber reinforced carbon) Etc. In order to avoid problems such as cracks and chipping due to thermal shock, mechanical shock or differences in the coefficient of thermal expansion from the iron-based alloy constituting other members, and to perform continuous production, titanium carbide, titanium nitride It is preferable to use a composite of titanium carbide and titanium nitride, or sialon.

【0008】ホットチャンバーダイカストマシンにおい
て、亜鉛基合金の溶湯と接触する部材としてはメルティ
ングポット、射出部材(プランジャーチップ、スリー
ブ)、高圧溶湯通路部材(グースネック、グースネック
チップ、ノズル)、金型等があり、これらの全ての部材
を接触角が100度以上である材質で構成することが望
ましい。しかしながら、ホットチャンバーダイカストマ
シン全体の製造コスト、製造の容易性、強度等を考慮す
ると、これらの部材の中では射出部材、即ちプランジャ
ーチップ及びスリーブが特に侵食を受けやすいので、少
なくともこれらの部分の部材の少なくとも表層部分を接
触角が100度以上である材質で構成することが必須で
あり、また、少なくともプランジャーチップ、スリー
ブ、グースネック、ノズル及び金型の少なくとも表層部
分を接触角が100度以上である材質で構成することが
好ましい。これらの部材の全体を接触角が100度以上
である材質で構成することもできるが、製造コスト、製
造の容易性、強度等を考慮して、これらの部材の表層部
分のみを接触角が100度以上である材質で構成するこ
とが好ましい。このような表層は、CVD法、真空蒸着
法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の公
知の方法によって形成することができる。
In a hot chamber die casting machine, members that come into contact with molten zinc-based alloy include a melting pot, an injection member (plunger tip and sleeve), a high-pressure molten metal passage member (gooseneck, gooseneck tip, nozzle), a mold, and the like. Therefore, it is desirable that all of these members are made of a material having a contact angle of 100 degrees or more. However, considering the production cost, ease of production, strength, etc. of the entire hot chamber die casting machine, among these members, the injection member, that is, the plunger tip and the sleeve are particularly susceptible to erosion. It is essential that at least the surface layer of the member is made of a material having a contact angle of 100 degrees or more, and at least the surface layer of the plunger tip, sleeve, gooseneck, nozzle and mold has a contact angle of 100 degrees or more. It is preferred to be composed of the following material. Although the entirety of these members may be made of a material having a contact angle of 100 degrees or more, only the surface layer of these members has a contact angle of 100 in consideration of production cost, ease of production, strength, and the like. It is preferable to use a material that is at least degree. Such a surface layer can be formed by a known method such as a CVD method, a vacuum evaporation method, an ion plating method, and a sputtering method.

【0009】本発明のホットチャンバーダイカストマシ
ンで鋳造するのに適しているアルミニウム含量が0.3
%未満の亜鉛基合金としては、0.01〜0.03%の
アルミニウム、1.0〜1.5%の銅、0.25〜0.
30%のチタンを含有し、残部が亜鉛であるイルズロ1
4合金、0.01〜0.04%のアルミニウム、1.0
〜1.5%の銅、0.15〜0.25%のチタン、0.
10〜0.20%のクロムを含有し、チタンとクロムの
合計量が0.30〜0.40%であり、残部が亜鉛であ
るイルズロ16合金がある。前記のようにして測定した
各種材質についての接触角と、亜鉛合金溶湯と接触する
部材の表層部分にそれらの材質を用いて製作してホット
チャンバーダイカストマシンを用いて鋳造した場合の実
施可能な鋳造ショット数との相関関係を示す図2からも
明らかなように、接触角約90度を境として実施可能な
鋳造ショット数が大幅に増大している。特に接触角12
0度以上で鋳造可能ショット数が顕著に増大している。
これは射出部の作動不良やシール性の低下といった、F
e−Zn金属間化合物の生成や部材の侵食に起因するト
ラブルを抑制することができたためであると思われる。
The aluminum content suitable for casting in the hot chamber die casting machine of the present invention is 0.3
% Of the zinc-based alloy is 0.01-0.03% of aluminum, 1.0-1.5% of copper, 0.25-0.
Ilzulo 1 containing 30% titanium and the balance being zinc
4 alloy, 0.01-0.04% aluminum, 1.0
-1.5% copper, 0.15-0.25% titanium,
There is an Irzuro 16 alloy containing 10 to 0.20% chromium, the total amount of titanium and chromium being 0.30 to 0.40%, and the balance being zinc. The contact angles of various materials measured as described above, and the casting that can be performed when the surface layer of the member that comes into contact with the molten zinc alloy is manufactured using those materials and cast using a hot chamber die casting machine. As is clear from FIG. 2 showing the correlation with the number of shots, the number of casting shots that can be performed at a contact angle of about 90 degrees has been greatly increased. Especially contact angle 12
At 0 degrees or more, the number of castable shots is significantly increased.
This is due to the malfunction of the injection unit and the decrease in sealing performance.
This is probably because troubles caused by formation of e-Zn intermetallic compounds and erosion of members were able to be suppressed.

【0010】アルミニウム含量が0.3%未満の亜鉛基
合金を高圧鋳造する場合、従来用いられていた材質の場
合には、侵食等に起因するトラブルによって、ホットチ
ャンバー方式ではせいぜい数千ショットしか鋳造できな
かった。しかしながら、本発明のように、該溶融亜鉛浴
と接する部材の、少なくとも表面層を、接触角が100
度以上である材質で構成することにより、特に射出部の
作動不良やシール性の低下といった問題を抑制すること
ができ、従来コールドチャンバー方式でしか高圧鋳造で
きなかった該亜鉛基合金を、経済性に優れるホットチャ
ンバー方式で鋳造できるようになった。
When a zinc-based alloy having an aluminum content of less than 0.3% is subjected to high-pressure casting, in the case of a conventionally used material, at most several thousand shots are cast by a hot chamber method due to a trouble caused by erosion or the like. could not. However, as in the present invention, at least the surface layer of the member in contact with the molten zinc bath has a contact angle of 100%.
By using a material that is higher than or equal to the degree, it is possible to suppress problems such as malfunction of the injection part and deterioration of the sealing property, and the zinc-based alloy, which could be cast at high pressure only by the conventional cold chamber method, is economically advantageous. It has become possible to cast by the hot chamber method which is excellent in quality.

【0011】[0011]

【実施例】以下に実施例及び比較例によって本発明を更
に詳細に説明する。 実施例1 ZDC1やZDC2を鋳造するためのホットチャンバー
ダイカストマシンにおいて溶湯と接触する部分の部材と
して一般的に使用されている合金工具鋼SKD61を用
いて製作した平板の上に炭化チタンの表面コーティング
を施し、このコーティングされた平板の上にイルズロ1
4合金(組成Zn−1.44%Cu−0.03%Al−
0.3%Ti−0.001%Fe)溶湯の液滴を載せ
て、窒素ガス雰囲気中450℃で保持し、120時間後
の接触角を測定したところ165度であった。このよう
な、SKD61の上に炭化チタンのコーティングを施し
た材質でスリーブやプランジャーチップ等の射出部材、
グースネックやノズル等の高圧の溶融亜鉛が通る通路部
材、及び金型を構成した。型諦力5トンのホットチャン
バー方式のダイカストマシンを用いて、上記の接触角を
測定したのと同じ組成のイルズロ14合金を用いて鋳造
したところ、約125千ショット鋳造できた。なお、別
途に、窒素ガス雰囲気中450℃で保持し、600時間
後の接触角を測定したところ162度であった。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples. Example 1 In a hot chamber die casting machine for casting ZDC1 or ZDC2, a surface coating of titanium carbide was coated on a flat plate manufactured using alloy tool steel SKD61 which is generally used as a member of a portion that comes into contact with molten metal. Ilzulo 1 on this coated plate
4 alloy (composition Zn-1.44% Cu-0.03% Al-
A droplet of a 0.3% Ti-0.001% Fe) molten metal was placed and held at 450 ° C. in a nitrogen gas atmosphere, and the contact angle measured 120 hours later was 165 °. An injection member such as a sleeve or a plunger tip is made of such a material in which titanium carbide is coated on SKD61,
A passage member such as a gooseneck and a nozzle through which high-pressure molten zinc passes, and a mold were configured. Using a hot-chamber die-casting machine of 5 tons in die-casting power, casting was performed using an Illusro 14 alloy having the same composition as that in which the above-mentioned contact angle was measured. As a result, about 125,000 shots could be cast. The contact angle was measured at 600 ° C. in a nitrogen gas atmosphere separately at 450 ° C. and found to be 162 °.

【0012】実施例2〜4 実施例1の表面コーティング平板の代わりに、タングス
テン焼結体平板、サイアロン製平板、又はスチーム処理
したFe−4%Ni基合金焼結体平板を用い、実施例1
と同様にして窒素ガス雰囲気中450℃で120時間後
の接触角を測定した。また、タングステン焼結体、サイ
アロン、又はスチーム処理したFe−4%Ni基合金焼
結体を用いてホットチャンバーダイカストマシンのスリ
ーブ及びプランジャーチップを製作し、溶湯と接触する
その他の部材を実施例1の材質を用いて構成したダイカ
ストマシンを用いて実施例1と同様に鋳造して実施可能
なショット鋳造数を求めた。それらの結果を実施例1の
結果と共に表1に示す。
Examples 2 to 4 In place of the surface-coated flat plate of Example 1, a tungsten sintered plate, a sialon flat plate, or a steam-treated Fe-4% Ni-based alloy sintered plate was used.
The contact angle was measured at 450 ° C. for 120 hours in a nitrogen gas atmosphere in the same manner as described above. Further, a sleeve and a plunger tip of a hot chamber die casting machine are manufactured using a sintered sintered body of Fe-4% Ni-based alloy which has been subjected to a tungsten sintered body, sialon, or steam, and other members that come into contact with the molten metal are described. The number of shots that can be cast and practicable was determined in the same manner as in Example 1 using a die casting machine configured using the material No. 1. The results are shown in Table 1 together with the results of Example 1.

【0013】比較例1 実施例1で用いたSKD61を用いて作成した平板の上
に実施例1と同じイルズロ14合金を載せ、窒素ガス中
450℃で保持して、120時間後の接触角を測定した
ところ62度であった。なお、600時間後の接触角は
51度であり、時間の経過とともに亜鉛と鉄とが反応し
て界面張力が変化し、接触角の値が低下したものと考え
られる。この材質でスリーブとプランジャーチップを製
作し、型締力5トンのダイカストマシンを用いてイルズ
ロ14合金を鋳造したところ、約3千ショットしか鋳造
できなかった。
Comparative Example 1 On the flat plate prepared by using the SKD61 used in Example 1, the same Illus 14 alloy as in Example 1 was placed, and kept at 450 ° C. in nitrogen gas, and the contact angle after 120 hours was measured. It was 62 degrees when measured. The contact angle after 600 hours was 51 degrees, and it is considered that zinc and iron reacted with the lapse of time and the interfacial tension changed, resulting in a decrease in the value of the contact angle. A sleeve and a plunger tip were manufactured from this material, and an ILLUSLO 14 alloy was cast using a die casting machine having a mold clamping force of 5 tons. As a result, only about 3,000 shots could be cast.

【0014】比較例2 耐熱合金として使用されているNi基ハステロイX合金
(Ni−22%Cr−9%Mo−0.6%W−18%F
e−1.5%Co−1.0%Si−1.0%Mn−0.
1%C)を用いて作成した平板の上に実施例1と同じイ
ルズロ14合金を載せ、窒素ガス中450℃で保持し
て、120時間後の接触角を測定したところ22度であ
った。この材質でプランジャーチップを製作し、スリー
ブにはSKD61を用いて、型締力5トンのダイカスト
マシンを用いてイルズロ14合金を鋳造したところ、約
2千ショットしか鋳造できなかった。これとは別に、同
様にして100ショット鋳造したところでそのまま鋳造
を中断し、12時間後に再開しようとしたところ、プラ
ンジャーとスリーブが接着してしまって作動せず、再起
動できなかった。
Comparative Example 2 Ni-based Hastelloy X alloy used as a heat-resistant alloy (Ni-22% Cr-9% Mo-0.6% W-18% F
e-1.5% Co-1.0% Si-1.0% Mn-0.
The same Illeslot 14 alloy as in Example 1 was placed on a flat plate made using 1% C), and the contact angle was measured at 120 ° C. in nitrogen gas at 450 ° C., and the contact angle was found to be 22 °. A plunger tip was manufactured from this material, and using an SKD61 for the sleeve, an Illusro 14 alloy was cast using a die casting machine with a mold clamping force of 5 tons. As a result, only about 2,000 shots could be cast. Separately, when 100 shots were cast in the same manner, the casting was interrupted as it was, and when it was attempted to restart it 12 hours later, the plunger and the sleeve adhered to each other and did not operate, and could not be restarted.

【0015】比較例3 SKD61の代わりにスチーム処理したSUS304L
焼結体を用い、比較例1と同様にして窒素ガス雰囲気中
450℃で120時間後の接触角を測定し、また比較例
1と同様にしてその材質を用いて構成したダイカストマ
シンを用いて比較例1と同様に鋳造して実施可能なショ
ット鋳造数を求めた。それらの結果を比較例1〜2の結
果と共に表1に示す。
Comparative Example 3 SUS304L steam-treated in place of SKD61
Using a sintered body, the contact angle after 120 hours at 450 ° C. in a nitrogen gas atmosphere was measured in the same manner as in Comparative Example 1, and using a die-casting machine made of the same material as in Comparative Example 1. The number of shots that can be cast and practicable was determined in the same manner as in Comparative Example 1. Table 1 shows the results together with the results of Comparative Examples 1 and 2.

【0016】 [0016]

【0017】表1に示すデータを、接触角θを横軸に、
実施可能な鋳造ショット数を縦軸にしてプロットすると
図2に示すようになる。図2から明らかなように、接触
角約90度を境として、鋳造可能ショット数が大幅に増
大していることがわかる。
The data shown in Table 1 are plotted with the contact angle θ as the horizontal axis.
FIG. 2 is a plot of the number of practicable casting shots on the vertical axis. As is clear from FIG. 2, the number of shots that can be cast is greatly increased at a contact angle of about 90 degrees.

【0018】[0018]

【発明の効果】アルミニウム含量が0.3%未満のZn
−Cu−Ti基合金を高圧鋳造する場合、侵食等に起因
するトラブルによって、ホットチャンバー方式ではせい
ぜい数千ショットしか鋳造できなかったが、本発明のよ
うに、亜鉛基合金溶湯と接触する部材の少なくとも表面
層を、接触角が100度以上である材質で構成すること
により、特に射出部の作動不良やシール性の低下といっ
た問題を抑制することができ、従来コールドチャンバー
方式でしか高圧鋳造できなかったアルミニウム含量の少
ない亜鉛基合金を、経済性に優れるホットチャンバー方
式で鋳造できるようになった。
According to the present invention, Zn having an aluminum content of less than 0.3% is used.
-When casting a Cu-Ti base alloy at high pressure, due to troubles caused by erosion and the like, at most only several thousand shots could be cast by the hot chamber method. By configuring at least the surface layer with a material having a contact angle of 100 degrees or more, it is possible to particularly suppress problems such as malfunction of the injection portion and deterioration of sealing performance, and high-pressure casting can be performed only by the conventional cold chamber method. It has become possible to cast a zinc-based alloy having a low aluminum content by a hot chamber method which is excellent in economy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】接触角θを説明する概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a contact angle θ.

【図2】各種材質とイルズロ14合金との120時間後
における接触角と鋳造ショット数との相関関係を示すグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing a correlation between a contact angle between various materials and an alloy 14 after 120 hours and the number of casting shots.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

θ 接触角 γs 固体の表面張力 γsl 固液界面の界面張力 γl 液体の表面張力θ Contact angle γ s Surface tension of solid γ sl Interfacial tension at solid-liquid interface γ l Surface tension of liquid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 17/02 B22D 21/00 C22C 18/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 17/02 B22D 21/00 C22C 18/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アルミニウム含量が0.3%未満の亜鉛基
合金を鋳造するためのホットチャンバーダイカストマシ
ンであって、該ホットチャンバーダイカストマシンの該
亜鉛基合金の溶湯と接触する部材のうちで少なくともプ
ランジャーチップ又はスリーブの少なくとも表層部分
が、非酸化性ガス雰囲気中で測定した該亜鉛基合金溶湯
の液滴との接触角が100度以上である材質で構成され
ていることを特徴とする低アルミニウム亜鉛基合金用ホ
ットチャンバーダイカストマシン。
1. A hot-chamber die-casting machine for casting a zinc-based alloy having an aluminum content of less than 0.3%, wherein at least one of members of the hot-chamber die-casting machine that comes into contact with a molten metal of the zinc-based alloy. At least the surface layer portion of the plunger tip or the sleeve is made of a material having a contact angle with the droplet of the molten zinc-based alloy measured in a non-oxidizing gas atmosphere of 100 degrees or more. Hot chamber die casting machine for aluminum zinc base alloy.
【請求項2】アルミニウム含量が0.3%未満の亜鉛基
合金を鋳造するためのホットチャンバーダイカストマシ
ンであって、該ホットチャンバーダイカストマシンの該
亜鉛基合金の溶湯と接触する部材のうちで少なくともプ
ランジャーチップ、スリーブ、グースネック、ノズル及
び金型の少なくとも表層部分が、非酸化性ガス雰囲気中
で測定した該亜鉛基合金溶湯の液滴との接触角が100
度以上である材質で構成されていることを特徴とする低
アルミニウム亜鉛基合金用ホットチャンバーダイカスト
マシン。
2. A hot-chamber die-casting machine for casting a zinc-based alloy having an aluminum content of less than 0.3%, wherein at least one of the members of the hot-chamber die-casting machine that comes into contact with the molten zinc-based alloy. At least the surface layers of the plunger tip, sleeve, gooseneck, nozzle and mold have a contact angle with the zinc-based alloy melt droplet of 100 measured in a non-oxidizing gas atmosphere.
A hot-chamber die-casting machine for low-aluminum zinc-based alloys, characterized by being made of a material having a degree of heat treatment.
【請求項3】鋳造するアルミニウム含量が0.3%未満
の亜鉛基合金が、0.01〜0.03%のアルミニウ
ム、1.0〜1.5%の銅、0.25〜0.30%のチ
タンを含有し、残部が亜鉛であるイルズロ14合金であ
る請求項1又は2記載の低アルミニウム亜鉛基合金用ホ
ットチャンバーダイカストマシン。
3. A zinc-based alloy having an aluminum content of less than 0.3% is cast from 0.01 to 0.03% aluminum, 1.0 to 1.5% copper, 0.25 to 0.30%. The hot chamber die casting machine for a low aluminum zinc-based alloy according to claim 1, wherein the hot chamber die casting machine is an Irzuro 14 alloy containing 0.1% titanium and the balance being zinc.
【請求項4】鋳造するアルミニウム含量が0.3%未満
の亜鉛基合金が、0.01〜0.04%のアルミニウ
ム、1.0〜1.5%の銅、0.15〜0.25%のチ
タン、0.10〜0.20%のクロムを含有し、チタン
とクロムの合計量が0.30〜0.40%であり、残部
が亜鉛であるイルズロ16合金である請求項1又は2記
載の低アルミニウム亜鉛基合金用ホットチャンバーダイ
カストマシン。
4. A zinc-based alloy having an aluminum content of less than 0.3% is cast from 0.01 to 0.04% aluminum, 1.0 to 1.5% copper, 0.15 to 0.25%. % Of titanium, 0.10 to 0.20% of chromium, the total amount of titanium and chromium is 0.30 to 0.40%, and the balance is zinc. 2. A hot chamber die casting machine for a low aluminum zinc base alloy according to 2.
【請求項5】上記の接触角が100度以上である材質
が、炭化チタン、窒化チタン、炭化チタンと窒化チタン
の複合物、又はサイアロンであることを特徴とする請求
項1〜4項の何れかに記載の低アルミニウム亜鉛基合金
用ホットチャンバーダイカストマシン。
5. The method according to claim 1, wherein the material having a contact angle of 100 degrees or more is titanium carbide, titanium nitride, a composite of titanium carbide and titanium nitride, or sialon. A hot chamber die casting machine for a low aluminum zinc-based alloy according to the present invention.
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