JPH0284230A - 鋳造用中子 - Google Patents
鋳造用中子Info
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- JPH0284230A JPH0284230A JP23594588A JP23594588A JPH0284230A JP H0284230 A JPH0284230 A JP H0284230A JP 23594588 A JP23594588 A JP 23594588A JP 23594588 A JP23594588 A JP 23594588A JP H0284230 A JPH0284230 A JP H0284230A
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Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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。
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）
本発明は圧力鋳造に適する鋳造用中子に関し、特にダイ
カスト法等に用いられる鋳造用中子に関するものである
。
カスト法等に用いられる鋳造用中子に関するものである
。
（従来の技術）
一般に、鋳造用の中子としては５Ｉ０２．Ｚｒ５ｉｎ、
等からなる砂中子が使用されている。さらに近年、高圧
に耐えることができ、しかも崩壊性に優れるという相反
する特性を合わせ持つ高圧鋳造用の砂中子が提案されて
いる（特公昭［１Ｏ−１５４１８号公報）。
等からなる砂中子が使用されている。さらに近年、高圧
に耐えることができ、しかも崩壊性に優れるという相反
する特性を合わせ持つ高圧鋳造用の砂中子が提案されて
いる（特公昭［１Ｏ−１５４１８号公報）。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、砂中子は構成材料の熱伝導率が低いため
の中子に接触した鋳造部分の組織が荒くなり、微細組織
による伸張１強度向上という溶湯鋳造の長所が充分発揮
されない。
の中子に接触した鋳造部分の組織が荒くなり、微細組織
による伸張１強度向上という溶湯鋳造の長所が充分発揮
されない。
また、砂中子は鋳込み圧力に対して収縮率が大きいため
湯が中子内に差し込みやすく、鋳造された鋳物表面部分
から中子の組織を完全に取り除くことが困難である。
湯が中子内に差し込みやすく、鋳造された鋳物表面部分
から中子の組織を完全に取り除くことが困難である。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、中子に
接触する鋳造部分の組織を微細構造になし得るとともに
、鋳込み圧力に対して収縮率の小さい鋳造用中子を提供
することを目的とするものである。
接触する鋳造部分の組織を微細構造になし得るとともに
、鋳込み圧力に対して収縮率の小さい鋳造用中子を提供
することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明の鋳造用中子は、金属粒子をバインダで結合した
ものにより基体を構成したことを特徴とするものである
。
ものにより基体を構成したことを特徴とするものである
。
また、上記基体表面にリン片状のアルミニウムからなる
被覆層を設けたことを特徴とするものである。
被覆層を設けたことを特徴とするものである。
さらに、上記金属粒子をオーステナイト系のステンレス
鋼で構成したことを特徴とするものである。
鋼で構成したことを特徴とするものである。
（作 用）
金属粒子をバインダで結合したもので中子の基体を構成
したことにより、砂中子に比べて熱伝導率、熱容量が共
に大きくなり、したがって中子に接触する溶湯は急速に
冷却して凝固するためその部分の組織が微細状に形成さ
れる。また、金属粒子は一般に熱膨張係数が大きいため
金属粒子を用いた中子は結果として鋳込み圧力に対する
収縮量が小さくなり、したがって湯の中子内への差込み
を小さくすることが可能である。
したことにより、砂中子に比べて熱伝導率、熱容量が共
に大きくなり、したがって中子に接触する溶湯は急速に
冷却して凝固するためその部分の組織が微細状に形成さ
れる。また、金属粒子は一般に熱膨張係数が大きいため
金属粒子を用いた中子は結果として鋳込み圧力に対する
収縮量が小さくなり、したがって湯の中子内への差込み
を小さくすることが可能である。
また、上記基体表面にリン片状のアルミニウムからなる
被覆層を設けた構成とすることにより、このリン片状ア
ルミニウムと溶湯が接触した際にこのアルミニウムが溶
解し、溶湯の冷却に伴なって、中子と溶湯を分離する凝
固層が形成されるので溶湯の中子内への差込み二を小さ
くすることができる。
被覆層を設けた構成とすることにより、このリン片状ア
ルミニウムと溶湯が接触した際にこのアルミニウムが溶
解し、溶湯の冷却に伴なって、中子と溶湯を分離する凝
固層が形成されるので溶湯の中子内への差込み二を小さ
くすることができる。
さらに、基体を構成する金属粒子をオーステナイト系の
ステンレス鋼で形成した構成とすると、オーステナイト
系ステンレス鋼の熱膨張率が大であることから鋳込み圧
力に対する収縮量をさらに小さくすることができ、これ
によっても溶湯の中子内への差込み量をさらに小さくす
ることが可能となる。
ステンレス鋼で形成した構成とすると、オーステナイト
系ステンレス鋼の熱膨張率が大であることから鋳込み圧
力に対する収縮量をさらに小さくすることができ、これ
によっても溶湯の中子内への差込み量をさらに小さくす
ることが可能となる。
（実 施 例）
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を説明するための概略図であ
る。この中子の基体は多数のスチールショット１をフェ
ノールレジンからなるバインダで結合してなり、またこ
の中子の、溶湯と接触する部分にはリン片状アルミニウ
ムからなる被覆層２が塗布されている。このスチールシ
ョット１は０゜２ ｍｍ程度の球状体でフェライト、パ
ーライト等を含むステンレス鋼からなり、上記フェノー
ルレジンは全スチールショット重量に対して０．４重量
％程度添加されている。なお、リン片状アルミニウムか
らなる被覆層２の厚さは２００〜６００μｍの範囲で均
一に形成されている。
る。この中子の基体は多数のスチールショット１をフェ
ノールレジンからなるバインダで結合してなり、またこ
の中子の、溶湯と接触する部分にはリン片状アルミニウ
ムからなる被覆層２が塗布されている。このスチールシ
ョット１は０゜２ ｍｍ程度の球状体でフェライト、パ
ーライト等を含むステンレス鋼からなり、上記フェノー
ルレジンは全スチールショット重量に対して０．４重量
％程度添加されている。なお、リン片状アルミニウムか
らなる被覆層２の厚さは２００〜６００μｍの範囲で均
一に形成されている。
上記スチールショット１を中子の基材として用いると熱
拡散を大きくすることができ溶湯の冷却固化を促進する
ことが可能となるので中子と接触する鋳造部分の組織を
緻密なものとすることができるとともに溶湯の基材への
差込みも従来の砂中子に比べて小さくすることができる
。しかし、このスチールショット１に溶湯が直接接触す
るような構成とすると、スチールショット１内へのある
程度の溶湯の差込みはまぬがれ得ないので、スチールシ
ョット１の外表面に上記リン片状アルミニウムからなる
被覆層２を設け、この被覆層２によりスチールショット
１内への溶湯の差込みを遮断している。すなわち、第２
図を用いて説明すれば被覆層２の溶湯３と接触した部分
は一旦融解し、しかる後溶湯が冷却されるのに伴ない冷
却されて凝固層２ａとなり、これにより溶湯３の差込み
が防止される。したがって、このリン片状アルミニウム
の融点は溶湯の融点よりも低く設定されることが望まし
い。また、上述したようにスチールショット１が熱伝導
率が大きいので、従来砂中子において設けられていたよ
うな二重コート層は不要となり上記被覆層２−層のみで
溶湯差込みを防止することが可能となる。さらに、中子
崩壊時に鋳造品の外表面から上記凝固層を除去する際に
も、作業が容易で工具を傷めるおそれが少ない。
拡散を大きくすることができ溶湯の冷却固化を促進する
ことが可能となるので中子と接触する鋳造部分の組織を
緻密なものとすることができるとともに溶湯の基材への
差込みも従来の砂中子に比べて小さくすることができる
。しかし、このスチールショット１に溶湯が直接接触す
るような構成とすると、スチールショット１内へのある
程度の溶湯の差込みはまぬがれ得ないので、スチールシ
ョット１の外表面に上記リン片状アルミニウムからなる
被覆層２を設け、この被覆層２によりスチールショット
１内への溶湯の差込みを遮断している。すなわち、第２
図を用いて説明すれば被覆層２の溶湯３と接触した部分
は一旦融解し、しかる後溶湯が冷却されるのに伴ない冷
却されて凝固層２ａとなり、これにより溶湯３の差込み
が防止される。したがって、このリン片状アルミニウム
の融点は溶湯の融点よりも低く設定されることが望まし
い。また、上述したようにスチールショット１が熱伝導
率が大きいので、従来砂中子において設けられていたよ
うな二重コート層は不要となり上記被覆層２−層のみで
溶湯差込みを防止することが可能となる。さらに、中子
崩壊時に鋳造品の外表面から上記凝固層を除去する際に
も、作業が容易で工具を傷めるおそれが少ない。
さらに、第３図は上記被覆層２の層厚が増加するにした
がって溶湯の差込み深さが減少する様子を示すグラフで
ある。この場合において溶湯差込み深さは溶湯圧力によ
っても大きく変化し、圧力がＬＯＫ９／ｃｉ、 ５０Ｋ
ｇ／ｍ、 １００８９／ｃｔＡと増加するにしたがって
増加する。ちなみに砂中子では上記被覆層２を８００μ
瓦程度塗布した場合であっても溶湯差込み深さは１００
０μｍを超え、極めて大きい。
がって溶湯の差込み深さが減少する様子を示すグラフで
ある。この場合において溶湯差込み深さは溶湯圧力によ
っても大きく変化し、圧力がＬＯＫ９／ｃｉ、 ５０Ｋ
ｇ／ｍ、 １００８９／ｃｔＡと増加するにしたがって
増加する。ちなみに砂中子では上記被覆層２を８００μ
瓦程度塗布した場合であっても溶湯差込み深さは１００
０μｍを超え、極めて大きい。
さらに、上記スチールショット１をオーステナイト系ス
テンレス鋼で構成すれば、スチールショット１の熱膨張
係数を大きくすることができるので鋳造時に中子に高圧
が加わっても結果として溶湯圧力に対する中子の収縮量
を小さくすることができる。一般にスチールショット１
の粒径を大きくすれば中子崩壊時における崩壊性が良好
となり好ましいが、収縮量が大きくなるという欠点があ
る。そこで中子の崩壊性を向上させるためにスチールシ
ョット１の粒径を大きくする場合、このスチールショッ
ト１をオーステナイト系ステンレス鋼で構成すれば溶湯
圧力に対するスチールショット１の収縮量の増大を押さ
えることができ溶湯差込みを防止するうえで有効である
。
テンレス鋼で構成すれば、スチールショット１の熱膨張
係数を大きくすることができるので鋳造時に中子に高圧
が加わっても結果として溶湯圧力に対する中子の収縮量
を小さくすることができる。一般にスチールショット１
の粒径を大きくすれば中子崩壊時における崩壊性が良好
となり好ましいが、収縮量が大きくなるという欠点があ
る。そこで中子の崩壊性を向上させるためにスチールシ
ョット１の粒径を大きくする場合、このスチールショッ
ト１をオーステナイト系ステンレス鋼で構成すれば溶湯
圧力に対するスチールショット１の収縮量の増大を押さ
えることができ溶湯差込みを防止するうえで有効である
。
なお、溶湯圧力が７００ Ｋ９／ｃｍであるときスチー
ルショット１としてフェライト系（もしくはパーライト
系）ステンレス鋼（線膨張率α−１，１ＸｌＯ−５／’
Ｃ）を用いた場合と、オーステナイト系ステンレス鋼（
線膨張率α−１，８ＸＩＯ”５／℃）を用いた場合の各
々における収縮率は前者が５．０％程度、後者が２．９
％程度であった。なお、このデータを得るために使用し
たテストピースの形状は上記両者共直径φ２０．長さ５
０ｍの円筒状であり、この場合における中子崩壊時の崩
壊性は上記両者共はとんど差がなかった。但し、より複
雑形状の中子の場合は、スチールショット１としてオー
ステナイト系ステンレス鋼を用いた方が熱伝導率が良く
中子の温度の上昇率が大きく、これによりバインダを構
成するフェノールレジンの焼失が良好となるため崩壊性
が良くなる。
ルショット１としてフェライト系（もしくはパーライト
系）ステンレス鋼（線膨張率α−１，１ＸｌＯ−５／’
Ｃ）を用いた場合と、オーステナイト系ステンレス鋼（
線膨張率α−１，８ＸＩＯ”５／℃）を用いた場合の各
々における収縮率は前者が５．０％程度、後者が２．９
％程度であった。なお、このデータを得るために使用し
たテストピースの形状は上記両者共直径φ２０．長さ５
０ｍの円筒状であり、この場合における中子崩壊時の崩
壊性は上記両者共はとんど差がなかった。但し、より複
雑形状の中子の場合は、スチールショット１としてオー
ステナイト系ステンレス鋼を用いた方が熱伝導率が良く
中子の温度の上昇率が大きく、これによりバインダを構
成するフェノールレジンの焼失が良好となるため崩壊性
が良くなる。
さらに、実施例の中子を用いて鋳造した鋳造品の中子接
触部分の組織を顕微鏡写真により撮影したのでこの写真
を第４図に示す。なお、このときの中子形状等の条件を
次のように定めた。
触部分の組織を顕微鏡写真により撮影したのでこの写真
を第４図に示す。なお、このときの中子形状等の条件を
次のように定めた。
■ 中子形状
直径φ２０．長さ５０ｍの円筒形状
■ 中子基材
スチールショット（＃ ７０）およびフェノールレジン
（中子重量に対して０．４重量％添加）但し、焼成温度
は２５０℃に設定 ■ 塗型材 中子表面に均一な厚さ（２００ｔｔｍ−８００μ７ＦＬ
）のリン片状アルミニウムを塗布した。
（中子重量に対して０．４重量％添加）但し、焼成温度
は２５０℃に設定 ■ 塗型材 中子表面に均一な厚さ（２００ｔｔｍ−８００μ７ＦＬ
）のリン片状アルミニウムを塗布した。
■ 溶湯材料
下表に示す組成のアルミニウム合金
■ 鋳造法
溶湯鍛造法を用い、圧力１００ Ｋ９／ｃｉを加えて鋳
造した。
造した。
なお、上記条件により鋳造された鋳造品の組織写真と比
較するため、従来の砂中子を用い、上記溶湯材料および
鋳造法を用いて鋳造した鋳造品の中子接触部分の組織を
撮影した顕微鏡写真を第５図に示す。顕微鏡の倍率はい
ずれも２００倍である。
較するため、従来の砂中子を用い、上記溶湯材料および
鋳造法を用いて鋳造した鋳造品の中子接触部分の組織を
撮影した顕微鏡写真を第５図に示す。顕微鏡の倍率はい
ずれも２００倍である。
第４図と第５図の比較から明らかなように本実施例の中
子を用いた場合は、従来の砂中子を用いた場合に比べて
シリコン粒子（斑晶部分）およびこのシリコン粒子で囲
まれたアルミニウム部（基質部分）が小さくなっており
、微細構造が形成されている。
子を用いた場合は、従来の砂中子を用いた場合に比べて
シリコン粒子（斑晶部分）およびこのシリコン粒子で囲
まれたアルミニウム部（基質部分）が小さくなっており
、微細構造が形成されている。
なお、本発明の実施例としては上述したものに限られる
ものではなく種々の構成の変更が可能である。例えば、
中子基材を構成する金属粒子材料としては上述したスチ
ールショットのみならず銅等の熱伝導率の良い他の金属
を用いることが可能である。また、バインダとしてはフ
ェノールレジンに限られるものではなく、成型時には金
属粒子を確実に結合し得るとともに崩壊時には焼失ある
いは融解等して金属粒子の結合を容易に解くことができ
るものであればその他のバインダであっても使用か可能
である。
ものではなく種々の構成の変更が可能である。例えば、
中子基材を構成する金属粒子材料としては上述したスチ
ールショットのみならず銅等の熱伝導率の良い他の金属
を用いることが可能である。また、バインダとしてはフ
ェノールレジンに限られるものではなく、成型時には金
属粒子を確実に結合し得るとともに崩壊時には焼失ある
いは融解等して金属粒子の結合を容易に解くことができ
るものであればその他のバインダであっても使用か可能
である。
（発明の効果）
以上説明したように本発明の鋳造用中子によれば、金属
粒子で中子基材を構成することにより中子の熱伝導率お
よび熱膨張率を大きくしており、これにより溶湯の冷却
固化を促進し得るとともに溶湯圧力に対する中子の収縮
量を小さくすることができるので鋳造品の裏面部組織の
緻密化および溶湯の中子内への差込みを小さくすること
が可能となる。
粒子で中子基材を構成することにより中子の熱伝導率お
よび熱膨張率を大きくしており、これにより溶湯の冷却
固化を促進し得るとともに溶湯圧力に対する中子の収縮
量を小さくすることができるので鋳造品の裏面部組織の
緻密化および溶湯の中子内への差込みを小さくすること
が可能となる。
第１図および第２図は本発明の実施例に係る鋳造用中子
の表面近傍部分の様子を説明するための概略図、第３図
は被覆層の厚さおよび溶湯圧力の変化により溶湯差込み
深さが変化する様子を示すグラフ、第４図および第５図
は、各々実施例の中子および従来の中子を用いて形成さ
れた鋳造品の金属組織の顕微鏡写真である。 １・・・スチールショット ２・・・被覆層３・・・
ｅＩ湯 第 図 初覆Ｊ％厚 （ｐｍ） ＊ ５ ｊｌ：ｊ
の表面近傍部分の様子を説明するための概略図、第３図
は被覆層の厚さおよび溶湯圧力の変化により溶湯差込み
深さが変化する様子を示すグラフ、第４図および第５図
は、各々実施例の中子および従来の中子を用いて形成さ
れた鋳造品の金属組織の顕微鏡写真である。 １・・・スチールショット ２・・・被覆層３・・・
ｅＩ湯 第 図 初覆Ｊ％厚 （ｐｍ） ＊ ５ ｊｌ：ｊ
Claims (3)
- （１）金属粒子をバインダで結合してなる中子基体を備
えたことを特徴とする鋳造用中子。 - （２）前記基体の表面にリン片状のアルミニウムからな
る被覆層を設けたことを特徴とする請求項１記載の鋳造
用中子。 - （３）前記金属粒子がオーステナイト系のステンレス鋼
であることを特徴とする請求項１記載の鋳造用中子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63235945A JP2802384B2 (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 鋳造用中子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63235945A JP2802384B2 (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 鋳造用中子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0284230A true JPH0284230A (ja) | 1990-03-26 |
| JP2802384B2 JP2802384B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=16993549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63235945A Expired - Fee Related JP2802384B2 (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 鋳造用中子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2802384B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0642855A1 (en) * | 1993-08-27 | 1995-03-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Casting mold |
| CN104353789A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-02-18 | 江苏新中洲特种合金材料有限公司 | 一种砂型铸造用砂芯的制备方法及制得的砂芯 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5138644A (ja) * | 1974-09-30 | 1976-03-31 | Tokyo Electric Power Co | |
| JPS5211644A (en) * | 1975-07-17 | 1977-01-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Equipment for making suspension into elementary particles in sewage tr eatment facilities |
-
1988
- 1988-09-20 JP JP63235945A patent/JP2802384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5138644A (ja) * | 1974-09-30 | 1976-03-31 | Tokyo Electric Power Co | |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2802384B2 (ja) | 1998-09-24 |
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