JPH01317672A - 低圧鋳造用ストーク - Google Patents

低圧鋳造用ストーク

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JPH01317672A
JPH01317672A JP14666088A JP14666088A JPH01317672A JP H01317672 A JPH01317672 A JP H01317672A JP 14666088 A JP14666088 A JP 14666088A JP 14666088 A JP14666088 A JP 14666088A JP H01317672 A JPH01317672 A JP H01317672A
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JP
Japan
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air
stoke
pressure casting
casting
stalk
Prior art date
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Pending
Application number
JP14666088A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Noda
朗 野田
Toshio Okitsu
沖津 俊夫
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01317672A publication Critical patent/JPH01317672A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミック材料からなる浸漬管を使用した低圧
鋳造用ストークに関するものであり、特に気密性を向上
させた低圧鋳造用ストークに関するものである。
〔従来の技術〕
従来アルミニウム合金鋳物を金型によって鋳造する手段
として、低圧鋳造法が知られている0図は上記低圧鋳造
法において使用される低圧鋳造装置の一例を示す要部縦
断面図であり、密閉状態に構成した保持炉1内にるつぼ
2を設けてアルミニウム合金溶湯3を収容する。保持炉
1の上部は炉蓋4によって密閉すると共に、圧縮空気の
吹込管5をるつぼ2内に臨ませて設ける。次に炉蓋4の
中央部にはストーク6を下端部がアルミニウム合金溶湯
3内に浸漬されるように設けると共に、ストーク6の上
方には金型7を装着する。そして吹込管5から密閉状態
のるつぼ2に圧縮空気を供給すれば、ストーク6を介し
てアルミニウム合金溶湯3を金型7内に圧入することが
でき、鋳造を完了し得るのである。この場合において、
上記のストークは鋳鉄、鉄鋼等の材料からなるものを単
独で使用するか、若しくは上記材料からなるストークの
外表面に耐火材料を被覆して使用するものが多い。しか
しながらこれらの金属材料からなるストークを使用した
場合には、単独で使用するものにおいては当然に、また
耐火材料を被覆したものであっても、繰り返し使用によ
って被覆が剥離するため、溶湯中への鉄その他の元素の
溶出が起こる。従ってストークの損耗が起こるのみなら
ず。
溶出元素が溶湯中に不純物として混入し、鋳造品の材質
に雇影響を及ぼすという問題点がある。これらの問題点
を解決するために、近年においては溶湯に侵食されず、
かつ耐火性に優れたセラミック材料によって形成したス
トークが使用されるようになってきた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のように窒化ケイ素やサイアロンに代表される窒化
物系のセラミック材料は、耐溶損性が極めて優れている
ため前記のような問題点は解決されたのであるが、一方
において鋳造品内部に鋳巣が発生するという新たな問題
点が惹起するに至った。どれはセラミック材料の気密性
に関係することであり、粉末状の原料を使用して成形・
焼結する材料に共通する宿命的問題点である。すなわち
ストークのように比較的大型のセラミック品においては
、全体を完全に無気孔状態に焼成することは困難であり
、内部に若干の気孔が存在する。このため前記のように
鋳造作業中に気孔内のガスが抜は出し、アルミニウム台
金溶湯中に混入し、鋳造品内にも侵入する結果、鋳巣と
なるという問題点がある。
本発明は上記従来の技術に存在する問題点を解決し、気
密性の優れた低圧鋳造用ストークを提供することを目的
とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために1本発明においては。
密閉状態の保持炉内に保持した溶融金属と金型キャビテ
ィとを連通ずるように配設しかつセラミック材料からな
る低圧鋳造用ストークにおいて、セラミック材料を成形
、焼結後、大気中800〜1300℃において熱処理し
た窒化物セラミックで形成する。という技術的手段を採
用したのである。
なお窒化物セラミックとしては、窒化ケイ素若しくはサ
イアロンを使用することが好ましい。
本発明において熱処理温度が800℃未満であると気密
性向上の効果を期待することができないため不都合であ
り、一方熱処理温度が1300°Cを越えると主成分で
ある窒化物が酸化するため、窒化物セラミックとしての
本来の特性を発揮できなくなるので好ましくない。
なお熱処理時間は窒化物セラミックの材質、ストークの
形状1寸法等を勘案して選定すべきであるが、10〜1
80分とするのが好ましく、より好ましくは800℃で
120分、 1300℃で30分である。徒らに熱処理
時間を長くすることは、不経済であるのみならず、材質
の劣化を招来するため好ましくない。
また上記熱処理は大気中、すなわち酸化性雰囲気中で行
うことが好ましく、N2やAr等の非酸化性雰囲気中で
行っても気密性向上の効果は殆ど期待できない。すなわ
ち酸化性雰囲気中における熱処理によって、気孔表面に
5tOzが生成され。
粒界に存在する例えばY2O5,SiO2等を主成分と
するガラス相が前記のSiO□に濡れて誘引され、気孔
内面をガラス相で被覆する作用があり、このため気孔内
のガス若しくは空気の抜は出しが阻止されるものと推定
される。
〔実施例〕
重量比でS i 3Na 85.6%、Alt O* 
4.8%。
Y203 6.5%、Aj!N3.1%の各原料粉末を
秤量し、有機溶剤を添加してボールミルにより72時間
混合する。この混合物を80℃にて4時間真空乾燥した
後、金型中に充填してプレス成形を行い、外径100鶴
、内径80fi、長さtoootaの中空管を成形し、
窒素ガス雰囲気において1700℃、5時間の常圧焼結
を行った。この場合焼結温度は1600〜1800℃、
焼結時間は3〜7時間の範囲とするのが好ましく、焼結
すべき成形体の材質1寸法。
形状等により適宜選定する。次に上記の焼結体に大気中
において1000℃560分の熱処理を施して。
低圧鋳造用ストークを得た。
上記低圧鋳造用ストークを前記の図に示す低圧鋳造装置
に装着してアルミニウム合金鋳物の鋳造を行った。なお
比較のために、熱処理を施さないストークによっても同
一鋳造条件の低圧鋳造を行った。鋳造後において上記鋳
造品の検査を行ったところ、熱処理を施さないストーク
を使用した鋳造品においては、特に湯口近傍にガスによ
る鋳巣の発生が認められ、鋳造品内部にも微小の欠陥が
認められた。これに対して本発明の実施例のストークを
使用した鋳造品においては、鋳巣、その他ガス若しくは
空気混入等の欠陥は皆無であった。
これは熱処理による気孔の封鎖作用の現れと認められ、
これにより気密性が向上した結果であると認められる。
本実施例においては、セラミック材料としてサイアロン
を使用した例を示したが、窒化珪素であっても作用は同
様である。なおサイアロンとしては、5ixNa 70
重量%以上と1周期律表■a若しくはll1a族先素の
酸化物の中の1種以上20重量%以下と、Ant Ox
 20重量%以下と、AIN固溶体(A j! N  
S 1zN4− A j! z 03系)若しくはA1
N10重量%以下からなる混合物を焼結して得ることが
できる。
また成形手段としては、プレス成形以外にラバープレス
若しくは静水圧プレス、射出成形、鋳込み成形等の公知
の成形手段を適用できる。
(発明の効果〕 本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
下記の効果を期待できる。
fil  熱処理によってガラス相による気孔の封鎖を
行い得るため、気密性が飛躍的に増大する。
(2)鋳造中における気孔からのガス若しくは空気の抜
は出しが全く無くなるため、溶融金属中にこれらの気体
の混入を阻止することができ、鋳巣その他のガス欠陥の
全く無い高品質の鋳造品を得ることができる。
(3)  前記のように気孔の封鎖によりストークの強
度が実質的に向上するため、寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の対象である低圧鋳造装置の一例を示す要部
縦断面図である。 1:保持炉、2:るつぼ、6:ストーク。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)密閉状態の保持炉内に保持した溶融金属と金型キ
    ャビティとを連通するように配設しかつセラミック材料
    からなる低圧鋳造用ストークにおいて、セラミック材料
    を成形、焼結後、大気中800〜1300℃において熱
    処理した窒化物セラミックで形成することを特徴とする
    低圧鋳造用ストーク。
  2. (2)窒化物セラミックが窒化ケイ素若しくはサイアロ
    ンである請求項(1)記載の低圧鋳造用ストーク。
JP14666088A 1988-06-14 1988-06-14 低圧鋳造用ストーク Pending JPH01317672A (ja)

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