JP3592196B2

JP3592196B2 - 還元鋳造方法

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Publication number: JP3592196B2
Application number: JP2000137796A
Authority: JP
Inventors: 恵介伴; 晃一荻原
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: JP2001321921A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は還元鋳造方法に関し、更に詳細には溶湯表面の酸化被膜を還元性化合物によって還元しつつ鋳造する還元鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳造方法のうち、アルミニウムの鋳造方法には、重力鋳造法（ＧＤＣ）、低圧鋳造法（ＬＰＤＣ）、ダイキャスト（ＤＣ）、スクイズ（ＳＣ）、チクソモールド等がある。これらのアルミニウムの鋳造方法は、いずれも成形型のキャビティ内にアルミニウム溶湯を注湯して鋳造するものである。
一般に、アルミニウム又はその合金は、酸化被膜を形成し易い性質があるため、アルミニウム鋳造過程では、アルミニウムの溶湯表面に簡単に酸化被膜が形成される。その結果、アルミニウム溶湯の表面張力が大きくなって、アルミニウム溶湯の流動性、溶融、溶着性が低下し、種々の鋳物欠陥が生じる。このため、成形型塗型剤の使用、成形型への溶湯の注入方法、溶湯を注入する注入速度や圧力等について様々な改良及び手法が検討されてきた。
【０００３】
例えば、溶湯表面に生成された酸化被膜の生長に起因する湯周り不良、湯ジワ、湯境等に対応する対応策として、ＧＤＣやＬＰＤＣの領域では、断熱離型剤の塗布、ゲートの配置方法やオーバーフローの取り方等の手法によって、アルミニウム溶湯の温度低下を遅延させたり、ＤＣの領域では、アルミニウム溶湯の充填速度、圧力、ゲートの配置やオーバーフローの取り方等による高圧短時間充填が行われている。また、ＳＣ等の領域では、ＧＤＣの領域で高圧に加圧することによって、アルミニウムの溶湯表面の酸化皮膜を強制的に破壊、融合させることが行われている。
【０００４】
しかし、従来のアルミニウムの鋳造方法は一長一短があり、特に、アルミニウムの溶湯表面の酸化被膜に起因して鋳造品に発生する湯ジワ、湯境や微少な未充填を解消することは至難のことであった。このため、アルミニウム鋳造物のうち、表面応力、切欠等が問題となるアルミニウム製品、特に、航空機、自動車等に使用されるアルミニウム製の構造物については、その信頼性にバラツキが存在するため、蛍光探傷等による全数検査、或いは鋳造して得られたアルミニウム鋳造品に表面加工を施して最終製品とすることが行われており、アルミニウム製品のコストアップを招いていた。
かかる従来のアルミニウム鋳造方法では解消することが至難であった、アルミニウムの溶湯表面の酸化被膜に起因して発生する鋳造品の湯ジワ等を解消すべく、本発明者は、先に特願平１１−９１４４５号明細書において、成形型のキャビティ内に注入したアルミニウムの溶湯表面の酸化被膜を、金属ガスと反応性ガスとが反応して生成された還元性化合物によって還元しつつ鋳造する還元鋳造方法を提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者が先に提案した還元鋳造方法によれば、成形型のキャビティ内に存在する還元性化合物が、アルミニウムの溶湯表面の酸化皮膜から酸素を奪いとって純粋なアルミニウムとし、或いはアルミニウム溶湯中の酸素と反応して酸化物等を生成して溶湯中に取り込まれる結果、アルミニウム溶湯の表面張力を低減させて、その流動性、湯周り性、キャビティの内壁面との濡れ性の向上を図ることができ、酸化皮膜に起因して発生する湯ジワ等の解消を図ることができる。
ところで、本発明で用いる還元性化合物は、酸素との反応性が強いため、還元性化合物が存在するキャビティ内に空気がリークする事態を防止することが必要である。
しかし、鋳造用に用いられる通常の成形型では、アルミニウムの溶湯をキャビティ内に注入するまでの間に、キャビティ内への空気のリークを完全に防止することは至難のことである。
他方、キャビティ内への空気のリークを完全に防止し得るような成形型は、その製造コストが極めて高価となる。
そこで、本発明の課題は、鋳造用に用いられる通常の成形型を使用し、還元性化合物が存在するキャビティ内に空気のリークを防止しつつ金属の溶湯を注入し得る還元鋳造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は前記課題を解決すべく検討を重ねた結果、還元性化合物と非反応性の気体によってキャビティを加圧とした後、加圧状態のキャビティにアルミニウムの溶湯を注入することによって、還元性化合物が存在するキャビティ内に、空気のリークを防止しつつアルミニウムの溶湯を注入できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、金属の溶湯を成形型のキャビティ内に注入して鋳造品を鋳造する際に、金属ガスと反応性ガスとが反応して生成された還元性化合物が存在する前記キャビティ内を、前記還元性化合物に対して非反応性の加圧気体によって加圧した後、加圧状態の前記キャビティ内に溶湯を注入し、注入された溶湯表面の酸化被膜を還元性化合物によって還元しつつ鋳造することを特徴とする還元鋳造方法にある。
【０００７】
かかる本発明において、金属ガスと反応性ガスとの各々をキャビティ内に注入し、前記キャビティ内で還元性化合物を生成することによって、キャビティ内への供給配管の閉塞を容易に防止できる。
ここで、キャビティ内に金属ガス又は反応性ガスを注入する際に、前記キャビティ内を実質的に非酸素雰囲気とすることにより、生成した還元性化合物等とキャビティ内に存在する酸素との反応を防止できる。
このキャビティ内を実質的に非酸素雰囲気とする際に、真空発生装置を駆動して前記キャビティを減圧状態とすることが好ましい。
また、キャビティ内を加圧する加圧気体として、金属ガスを前記キャビティに搬送する搬送ガス及び／又は反応性ガスを用いることができ、キャビティ内を加圧する加圧気体の供給配管に、前記加圧気体の供給量を制御する制御手段を設け、前記キャビティ内の加圧状態を調整することによって、加圧されたキャビティを所定の圧力に調整できる。
この様に、加圧された加圧状態のキャビティ内に溶湯を注入する際に、前記キャビティを加圧する加圧気体を溶湯の注入量に応じて徐々に成形型外に排出することによって、溶湯の注入を容易に行うことができる。
更に、本発明では、金属ガス及び反応性ガスとして、金属の溶湯として、アルミニウムの溶湯を用いた場合、マグネシウムガス及び窒素ガスを用い、還元性化合物としてマグネシウム窒素化合物を生成することによって、供給配管の閉塞を効果的に防止できる。
尚、本発明において「アルミニウム」と言う場合は、純粋なアルミニウムは勿論のこと、アルミニウムを基材に、例えば、シリコン、マグネシウム、銅、ニッケル、錫等を含有するアルミニウム合金も含む。
【０００８】
本発明において用いる金属ガスと反応性ガスとの反応生成物である還元性化合物は、通常、酸素との反応性が強いため、還元性化合物が存在するキャビティ内に空気がリークする事態を防止することが必要である。
しかし、鋳造用として通常に用いる成形型では、溶湯をキャビティ内に注入するまでの間に、キャビティ内への空気のリークを完全に防止することは至難のことである。
この点、本発明では、還元性化合物が存在するキャビティ内を、この還元性化合物と非反応性の加圧気体により加圧した後、加圧状態のキャビティ内に溶湯を注入することによって、キャビティ内への空気のリークを防止しつつ還元鋳造を行うことができる。
このため、キャビティ内に溶湯を注入するまでに、キャビティ内の還元性化合物がリークした空気中の酸素によって酸化されることを防止でき、還元性能を充分に有する還元性化合物が存在するキャビティに注入された溶湯表面に形成された酸化皮膜等は、還元性化合物によって酸素が奪い取られて消滅する。
その結果、本発明では、酸化皮膜が形成された溶湯に比較して、溶湯の表面張力を著しく低減できるため、その流動性、湯周り性、キャビティの内壁面との濡れ性の向上を図ることができ、酸化皮膜に起因して発生する鋳造品に生じる湯ジワ等の解消を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る還元鋳造方法について、アルミニウム鋳造方法に適用した例について説明する。かかるアルミニウム鋳造方法を実施するための鋳造装置の一例を図１に示す。図１に示す鋳造装置１０に設けられた成形型１２には、アルミニウム溶湯１８が貯められた注湯槽１４に接続され、アルミニウム溶湯１８がキャビティ１２ａ内に注湯される溶湯注入孔１１が形成されている。
この溶湯注入孔１１内には、ほぞ１６が上下方向に移動可能に挿入されており、ほぞ１６を引き上げることによって、注湯槽１４から所要量のアルミニウム溶湯１８がキャビティ１２ａ内に注湯される。
図１に示す成形型１２は、キャビティ１２ａの内壁面が、成形型１２を形成する金属の金属面が露出して形成されたものである。
【００１０】
かかる成形型１２には、配管２２によって窒素ガスボンベ２０と接続され、配管２２のバルブ２４を開放することにより、キャビティ１２ａ内に窒素ガスを注入し、キャビティ１２ａ内を窒素ガス雰囲気として実質的に非酸素雰囲気とすることができる。バルブ２４と窒素ガスボンベ２０との間には、キャビティ１２ａに注入される窒素ガスの流量を計量する流量計２１が設けられており、流量計２１によって計量される流量が所定流量となるように、バルブ２４によってキャビティ１２ａに注入される窒素ガス量を調整する。
また、アルゴンガスボンベ２５は、配管２６によって気体状金属を発生する発生器としての加熱炉２８に接続されており、配管２６に設けられたバルブ３０を開放することによって加熱炉２８内にアルゴンガスを注入できる。この加熱炉２８内は、ヒータ３２によって加熱可能に形成されており、炉内温度は、後述する金属ガスとしてマグネシウムガスを発生させるべく、マグネシウム粉末が昇華する８００℃以上とされている。
この配管２６のバルブ３０と加熱炉２８との間にも、流量計３１が設けられており、流量計３１によって計量される流量が所定流量となるように、バルブ３０によって加熱炉２８に注入されるアルゴンガス量を調整できる。
【００１１】
かかるアルゴンガスボンベ２５は、バルブ３３が介装された配管３４によって、マグネシウム粉末が収容されているタンク３６に接続され、タンク３６は配管３８によって、バルブ３０よりも下流側の配管２６に接続されている。この配管３８にもバルブ４０が介装されている。加熱炉２８は、配管４２及びほぞ１６を貫通して成形型１２のキャビティ内に通じるパイプ４４を介して成形型１２のキャビティ１２ａに接続している。配管４２にはバルブ４５が介装されている。
このアルゴンガスボンベ２５から加熱炉２８を経由してアルゴンガスをキャビティ１２ａに注入する場合には、流量計３１によって計量される流量が所定流量となるように、バルブ４５によってキャビティ１２ａに注入されるアルゴンガス量を調整できる。
更に、成形型１２のキャビティ１２ａには、キャビティ１２ａ内を減圧状態とすべく、真空ポンプ等の真空発生装置（図示せず）に接続された減圧配管１７が接続されている。この減圧配管１７にも、バルブ１９が設けられている。
【００１２】
図１に示す様に、成形型１２には、アルミニウム溶湯１８が注湯される溶湯注入孔１１の他に、マグネシウムガスをキャビティ１２ａ内に注入する金属ガス注入孔４４ａ、窒素ガスをキャビティ１２ａ内に注入する窒素ガス注入孔２２ａ及びキャビティ１２ａ内を減圧する減圧孔１７ａが形成されている。かかる孔のうちの一孔を、アルミニウム溶湯１８をキャビティ１２ａ内に注湯する際に、キャビティ１２内の気体を排気する排気孔とすることによって、アルミニウム溶湯１８の注湯をスムーズに行うことができる。この排気孔としての役割を兼務させる孔としては、金属ガス注入孔４４ａと窒素ガス注入孔２２ａとの一方とすることが好ましく、特に窒素ガス注入孔２２ａに排気孔の役割を兼務させることが好ましい。
この窒素ガス注入孔２２ａと減圧孔１７ａの構造を図２（ａ）（ｂ）に示す。これらの孔の接続口１３は、図２（ａ）に示すように、成形型１２の外壁に外側に向けて広がるテーパ孔に形成され、このテーパ孔に配管２２先端に取り付けられた接続プラグ（図示せず）が着脱自在に当接される。接続口１３は、図２（ｂ）に示す通路１５，１５・・を通じてキャビティ１２ａ内に通じている。
【００１３】
本発明においては、図１に示す成形型１２に代えて図３（ａ）に示す成形型１２を用いることができる。図３（ａ）に示す成形型１２は、アルミニウム溶湯１８がキャビティ１２ａ内に注湯される溶湯注入孔１１を構成する湯注入口１１ａ内に、ほぞ１６が上下方向に移動可能に挿入される。この湯注入口１１ａとキャビティ１２ａとは湯注入路１１ｂによって連通されており、ほぞ（栓）１６を引き上げることによって、注湯槽１４中のアルミニウム溶湯１８は、湯注入口１１ａから湯注入路１１ｂを通過してキャビティ１２ａ内に注入される。かかる湯注入路１１ｂの途中には、金属ガス注入孔４４ａが接続されている。
更に、成形型１２には、キャビティ１２ａを挟んでヘッダ２３ａ，２３ｂが形成されており、窒素ガスをキャビティ１２ａに注入する窒素ガス注入孔２２ａ及び／又は減圧孔１７ａがヘッダ２３ａ，２３ｂに接続されている。かかるヘッダ２３ａ，２３ｂとキャビティ１２ａとは、図３（ｂ）に示す通路１５，１５・・によって連結されている。
この様な、図３（ａ）に示す成形型１２においても、金属ガス注入孔４４ａ、窒素ガス注入孔２２ａ及び減圧孔１７ａの一孔を、アルミニウム溶湯１８をキャビティ１２ａ内に注湯する際に、キャビティ１２内の気体を排気する排気孔の役割を兼務させることが好ましく、特に、窒素ガス注入孔２２ａに排気孔の役割を兼務させることが好ましい。
尚、アルミニウム溶湯１８をキャビティ１２ａ内に注湯する際に、キャビティ１２内の気体を排気する排気孔を、成形型１２に新たに形成してもよい。
【００１４】
図１に示す鋳造装置１０によってアルミニウム鋳造を行う際には、先ず、バルブ２４を開放し、窒素ガスボンベ２０から配管２２を経て成形型１２のキャビティ１２ａ内に窒素ガスを注入し、キャビティ１２ａ内の空気を窒素ガスによってパージする。キャビティ１２ａ内の空気は成形型上部の空気抜き孔（図示せず）から排出され、キャビティ１２ａ内を窒素ガス雰囲気とし、実質的に非酸素雰囲気とすることができる。その後、バルブ２４を一端閉じる。
【００１５】
成形型１２のキャビティ１２ａ内の空気をパージしている際に、バルブ３０を開放して加熱炉２８内に、アルゴンガスボンベ２０からアルゴンガスを注入し、加熱炉２８内を無酸素状態とする。
次いで、バルブ３０を閉じ且つバルブ４０を開放し、アルゴンガス圧によりタンク３６内のマグネシウム粉末をアルゴンガスと共に加熱炉２８内に送り込む。加熱炉２８は、ヒータ３２によりマグネシウム粉末が昇華する８００℃以上になるように加熱されている。このため、加熱炉２８に送り込まれたマグネシウム粉末は昇華してマグネシウムガスとなる。
【００１６】
次に、バルブ４０を閉じてバルブ３０及びバルブ４５を開放し、アルゴンガス圧力、流量を調節しつつ配管４２及びパイプ４４を経てマグネシウムガスをキャビティ１２ａ内に注入する。
キャビティ１２ａ内にマグネシウムガスを注入した後、バルブ４５を閉じ且つバルブ２４を開放して成形型内に反応性ガスとしての窒素ガスを注入する。この様に、成形型１２内に窒素ガスを注入することによって、マグネシウムガスと窒素ガスとがキャビティ１２ａ内で反応してマグネシウム窒素化合物（Ｍｇ_３Ｎ_２）が生成される。このマグネシウム窒素化合物は、キャビティ１２ａ内壁面に粉体として析出する。
窒素ガスをキャビティ１２ａ内に注入する際には、窒素ガスの圧力及び流量を適宜調節して行う。窒素ガスとマグネシウムガスとが反応し易いように窒素ガスを予熱して成形型１２の温度が低下しないようにして注入することも好ましい。反応時間は５秒〜９０秒程度（好ましくは１５秒〜６０秒程度）でよい。反応時間を９０秒よりも長くしても、成形型１２の型温が低下し反応性が低下する傾向にある。
【００１７】
ここで、マグネシウム窒素化合物は、還元性化合物であり、キャビティ１２ａ内に酸素が存在していると、酸化されて酸化マグネシウム（ＭｇＯ）となるため、キャビティ１２ａ内の酸素を極力排出することが肝心である。
このため、キャビティ１２ａ内の空気をパージする際に、真空ポンプ等の真空発生装置を駆動してバルブ１９を開放し、減圧配管１７を介してキャビティ１２ａ内を減圧状態とした後、バルブ１９を閉じてからバルブ２４を開放して成形型１２のキャビティ１２ａ内に窒素ガスを注入することが好ましい。
また、キャビティ１２ａ内で生成したマグネシウム窒素化合物は、微粒子状でキャビティ１２ａ内に浮遊しているものも多い。このため、再度、真空発生装置を駆動しバルブ１９を開放して減圧配管１７を介してキャビティ１２ａ内を減圧とすることによって、マグネシウム窒素化合物をキャビティ１２ａの内壁面に積極的に付着させることも好ましい。
尚、マグネシウム窒素化合物を生成させた後のキャビティ１２ａ内の減圧程度は、マグネシウムガスをキャビティ１２ａに注入する際の減圧程度よりも軽いものである。
【００１８】
この様に、キャビティ１２ａ内にマグネシウム窒素化合物を生成させる際は、マグネシウムガスをキャビティ１２ａに注入したアルゴンガス及びマグネシウムガスと反応させるべく注入した窒素ガスによって、キャビティ１２ａは加圧状態となっている。
しかし、成形型１２には、前述した様に、上部に空気抜き孔等が形成されており、キャビティ１２ａを加圧状態とするアルゴンガス及び窒素ガスは空気抜き孔等から排出されつつ、窒素ガスとマグネシウムガスとが反応するため、キャビティ１２ａの内圧は次第に低下する。かかるキャビティ１２ａの内圧が低下するに従って、キャビティ１２ａ内に空気がリークし易くなる。
このため、本発明では、バルブ２４を開放し、窒素ガスボンベ２０から窒素ガスをキャビティ１２ａ内に補給し、キャビティ１２ａ内を所定圧力に維持する。この際、キャビティ１２ａに補給する窒素ガスの補給量は、キャビティ１２ａからの気体の排出量と反応によって減少する窒素ガスの減少量を補給する程度の量でよい。かかる補給量のうち、マグネシウムガスとの反応による窒素ガスの減少量に相当する補給量は、マグネシウムガスのキャビティ１２ａへの補給量から計算によって推定できる。また、キャビティ１２ａから排出される排出量に相当する補給量は、キャビティ１２ａに窒素ガスを充填したときの圧力変化から推定可能である。この様にして求めた窒素ガスの補給量の調整は、配管２２に設けた流量計２１とバルブ２４とによって行うことができる。
【００１９】
次いで、キャビティ１２ａの内壁面にマグネシウム窒素化合物が付着した状態で、ほぞ１６を引き上げ、注湯槽１４中のアルミニウム溶湯１８をキャビティ１２ａ内に注入する。この際、アルミニウム溶湯１８のキャビティ１２ａへの注入を容易にすべく、バルブ２４を閉じてキャビティ１２ａへの窒素ガスの補給を停止し、且つキャビティ１２ａを加圧する窒素ガスをアルミニウム溶湯１８の注入量に応じて徐々に成形型外に排出する。この様に、窒素ガスを成形型１２外に排出しても、キャビティ１２ａ内へのアルミニウム溶湯１８の注入によって、キャビティ１２ａの空間部は窒素ガスによって加圧状態となっているため、キャビティ１２ａの空間部に空気がリークすることはない。
キャビティ１２ａ内に注湯されたアルミニウム溶湯は、キャビティ１２ａの内壁面に付着しているマグネシウム窒素化合物と接触し、マグネシウム窒素化合物がアルミニウムの溶湯表面の酸化被膜から酸素を奪うことによって、アルミニウムの溶湯表面が純粋なアルミニウムに還元される。
また、キャビティ１２ａ内に残存する酸素は、マグネシウム窒素化合物と反応して酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムとなって溶湯中に取り込まれる。この様にして生成される酸化マグネシウム等は少量であり、且つ安定な化合物であるため、得られるアルミニウム鋳造品の品質に悪影響は与えない。
この様に、マグネシウム窒素化合物がアルミニウムの溶湯表面の酸化皮膜から酸素を奪いとって純粋なアルミニウムを形成するため、溶湯表面に酸化皮膜を形成することなく鋳造できる。このため、鋳造工程中にアルミニウム溶湯の表面張力が酸化皮膜によって増大することを防止でき、アルミニウム溶湯の濡れ性、流動性、湯周り性を良好にできる。その結果、キャビティ１２ａの内壁面との決めの転写性（平滑性）に優れ、且つ湯ジワ等が生じない良好なアルミニウム鋳造品を得ることができる。
【００２０】
本発明においては、成形型１２のキャビティ１２ａの表面に付着したマグネシウム窒素化合物が還元性を有していることが必要である。このため、図１及び図３に示す成形型１２のキャビティ１２ａの内壁面には、成形型１２を形成する金属材が露出している。通常、成形型１２を形成する金属材は、キャビティ１２ａ内で生成されるマグネシウム窒素化合物に対し、アルミニウム鋳造工程の温度範囲では非反応性である。
ここで、キャビティ１２ａの内壁面に、アルミニウム鋳造の際に、キャビティの内壁面の処理として一般に用いられている酸化物系の断熱剤又は離型剤を、キャビティ１２ａの内壁面に塗布すると、マグネシウム窒素化合物は断熱剤等の酸素基と反応して還元機能を喪失する。このため、キャビティ１２ａの内壁面を、マグネシウム窒素化合物等の還元性化合物に対して非反応性の材料で形成する。
したがって、成形型１２のキャビティ１２ａの内壁面を被覆する場合には、黒鉛等の非酸化物系の材料によって被覆することが好ましい。また、キャビティ１２の内壁面に熱処理（四酸化鉄の形成処理）又は窒化処理等の処理を施したものであっても使用できる。
【００２１】
これまでの説明では、成形型１２のキャビティ１２ａ内の空気をパージするため、窒素ガスボンベ２０から窒素ガスをキャビティ１２ａに注入していたが、窒素ガスに代えてアルゴンガス等の不活性ガスによってパージしてもよい。
この場合、加熱炉２８にアルゴンガスを注入し、加熱炉２８内を無酸素状態とする際に、バルブ４５を開放し、加熱炉２８に注入されたアルゴンガスを成形型１２のキャビティ１２ａ内に注入することによって行うことができる。
また、キャビティ１２ａを加圧状態に保持すべく補給する補給ガスとして窒素ガスに代えてアルゴン等の不活性ガスを用いてもよい。この場合、図１に示すアルゴンガスボンベ２５からのアルゴンガスを、配管２６、加熱炉２８、配管４２及びバルブ４５を経由してキャビティ１２ａに補給する。この際のアルゴンガスの補給量は、流量計３１及びバルブ４５によって調整する。
更に、キャビティ１２ａを加圧状態に保持すべく、窒素ガス及びアルゴンガスの両ガスを補給ガスに用いてもよい。この場合、窒素ガスの流量調整は流量計２１とバルブ２４によって行うと共に、アルゴンガスの流量調整は流量計３１とバルブ４５によって行う。
一方、補給ガスとして用いる窒素ガス及び／又はアルゴンガスの流量調整をバルブ２４，４５で行わず、減圧配管１７に接続された真空ポンプ等の真空発生装置を駆動し、減圧配管１７に設けられたバルブ１９によって、キャビティ１２ａの内圧を調整してもよい。
以上の説明では、重力鋳造法（ＧＤＣ）について説明してきたが、本発明は低圧鋳造法（ＬＰＤＣ）、ダイキャスト（ＤＣ）、スクイズ（ＳＣ）、チクソモールド等にも適用できる。
尚、上述した説明では、アルミニウム及び／又はその合金の鋳造方法を例示したが、本発明はマグネシウムや鉄及び／又はそれらの合金等の鋳造方法にも適用可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、還元性化合物が存在するキャビティ内への空気のリークを防止しつつ還元鋳造を行うことができ、溶湯の酸化皮膜に起因して発生する鋳造品に生じる湯ジワ等の解消を図ることができる。
その結果、鋳造品の信頼性を高めることができ、航空機、自動車等に使用される鋳造品を用いた構造物についても、その検査等を解消乃至簡単なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋳造方法で採用する鋳造装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示す成形型に設けられた接続口の構造を示す部分断面図である。
【図３】図１に示す成形型についての他の例を示す断面図及び部分断面図である。
【符号の説明】
１０鋳造装置
１２成形型
１２ａキャビティ
１２ｂ処理膜
１４注湯槽
１７ａ減圧孔
１８アルミニウム溶湯
２０窒素ガスボンベ
２１，３１流量計
２２ａ窒素ガス注入孔
２５アルゴンガスボンベ
２８加熱炉
３２ヒータ
３６タンク
４４パイプ
４４ａ金属ガス注入孔

Claims

金属の溶湯を成形型のキャビティ内に注入して鋳造品を鋳造する際に、
金属ガスと反応性ガスとが反応して生成された還元性化合物が存在する前記キャビティ内を、前記還元性化合物に対して非反応性の加圧気体によって加圧した後、
加圧状態の前記キャビティ内に溶湯を注入し、注入された溶湯表面の酸化被膜を還元性化合物によって還元しつつ鋳造することを特徴とする還元鋳造方法。
金属ガスと反応性ガスとの各々をキャビティ内に注入し、前記キャビティ内で還元性化合物を生成する請求項１記載の還元鋳造方法。
キャビティ内に金属ガス又は反応性ガスを注入する際に、前記キャビティ内を実質的に非酸素雰囲気とする請求項１又は請求項２記載の還元鋳造方法。
キャビティ内を実質的に非酸素雰囲気とする際に、真空発生装置を駆動して前記キャビティを減圧状態とする請求項３記載の還元鋳造方法。
キャビティ内を加圧する加圧気体として、金属ガスを前記キャビティに搬送する搬送ガス及び／又は反応性ガスを用いる請求項１〜４のいずれか一項記載の還元鋳造方法。
キャビティ内を加圧する加圧気体の供給配管に、前記加圧気体の供給量を制御する制御手段を設け、前記キャビティ内の加圧状態を調整する請求項１〜５のいずれか一項記載の還元鋳造方法。
加圧状態のキャビティ内に溶湯を注入する際に、前記キャビティを加圧する加圧気体を溶湯の注入量に応じて徐々に成形型外に排出する請求項１〜６のいずれか一項記載の還元鋳造方法。
キャビティ内で還元性化合物を生成した後、前記キャビティ内で浮遊している還元性化合物をキャビティの内壁面に付着させるべく、前記キャビティ内を減圧する請求項１〜７のいずれか一項記載の還元鋳造方法。
金属の溶湯として、アルミニウムの溶湯を用い、且つ金属ガス及び反応性ガスとして、マグネシウムガス及び窒素ガスを用いて還元性化合物としてのマグネシウム窒素化合物を生成する請求項１〜８のいずれか一項記載の還元鋳造方法。