JPH03216257A - 減圧鋳造方法 - Google Patents
減圧鋳造方法Info
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- JPH03216257A JPH03216257A JP888790A JP888790A JPH03216257A JP H03216257 A JPH03216257 A JP H03216257A JP 888790 A JP888790 A JP 888790A JP 888790 A JP888790 A JP 888790A JP H03216257 A JPH03216257 A JP H03216257A
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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。
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〕
減圧することを特徴とす
本発明は鋳造法に関し、特に薄肉鋳鋼品を製造するのに
適した減圧鋳造方法に関する。
適した減圧鋳造方法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕鋳鋼の
溶湯は、粘度や鋳型砂に対する表面張力が大きいこと、
特に表面に生じ易い酸化膜の表面張力が大きいことなど
が原因で、湯廻りが良くない。特に、薄肉のステンレス
鋼鋳鋼品を製造する場合にこの欠点が顕著となり、健全
な訪物を製造することが困難である。
溶湯は、粘度や鋳型砂に対する表面張力が大きいこと、
特に表面に生じ易い酸化膜の表面張力が大きいことなど
が原因で、湯廻りが良くない。特に、薄肉のステンレス
鋼鋳鋼品を製造する場合にこの欠点が顕著となり、健全
な訪物を製造することが困難である。
この問題を解決する一手段として、ロストワックス鋳造
法などにおいて、鋳型を加熱することによって溶湯の冷
却を遅くし、湯流れを改善することがはかられている。
法などにおいて、鋳型を加熱することによって溶湯の冷
却を遅くし、湯流れを改善することがはかられている。
しかしその方法では、鋳型材料として高温強度の高い特
殊なものが必要となり、製造コストを高くしている。
殊なものが必要となり、製造コストを高くしている。
一方、鋳型内を減圧して大気圧を利用して溶湯を注入す
る、いわゆる減圧鋳造方法があり、溶湯がキャビティの
すみずみまで行きわたるので、薄肉鋳物に適する方法と
して注目されている。従来の減圧鋳造方法においては、
鋳型内の空気を真空ボンブで吸引して予め減圧した状態
で注湯し、注湯中の減圧度は一定に保たれる。
る、いわゆる減圧鋳造方法があり、溶湯がキャビティの
すみずみまで行きわたるので、薄肉鋳物に適する方法と
して注目されている。従来の減圧鋳造方法においては、
鋳型内の空気を真空ボンブで吸引して予め減圧した状態
で注湯し、注湯中の減圧度は一定に保たれる。
しかしその方法では、第５図にグラフで示すように、注
湯の進行にともなって注入速度が激しく変動し、注入溶
湯の増加速度が一定せず、そのコントロールは困難であ
った。そのため溶湯が攪乱し、酸化物や気泡、夾雑物等
の生成が著しくなり、鋳造欠陥が生じ易かった。また、
減圧度を当初から高くするため、溶湯中に大気を吸い込
みやすいことも鋳造欠陥の発生原因になっていた。その
結果、製品の引張り強さ、伸び、断面収縮率等の特性が
劣化していた。
湯の進行にともなって注入速度が激しく変動し、注入溶
湯の増加速度が一定せず、そのコントロールは困難であ
った。そのため溶湯が攪乱し、酸化物や気泡、夾雑物等
の生成が著しくなり、鋳造欠陥が生じ易かった。また、
減圧度を当初から高くするため、溶湯中に大気を吸い込
みやすいことも鋳造欠陥の発生原因になっていた。その
結果、製品の引張り強さ、伸び、断面収縮率等の特性が
劣化していた。
従って本発明の目的は、鋳造欠陥が少なく、機械的特性
の優れた鋳物が得られる鋳造方法を提供することである
。
の優れた鋳物が得られる鋳造方法を提供することである
。
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、減圧鋳造
を行う際に、減圧度を徐々に増大させれば、溶湯注入速
度が一定して、鋳造欠陥の少ない訪物が得られることを
発見し、本発明を完成した。
を行う際に、減圧度を徐々に増大させれば、溶湯注入速
度が一定して、鋳造欠陥の少ない訪物が得られることを
発見し、本発明を完成した。
？なわち本発明は、鋳物を減圧鋳造によって製造する方
法であって、通気性鋳型を吸引ボックス内に収納し、注
湯開始直後から鋳型内を減圧し始め、注湯の進行に伴っ
て減圧度を増大させることを特徴とする。
法であって、通気性鋳型を吸引ボックス内に収納し、注
湯開始直後から鋳型内を減圧し始め、注湯の進行に伴っ
て減圧度を増大させることを特徴とする。
以下、本発明の方法を、図面を参照して説明する。
第１図に示すように、吸引ボックス１の底に砂２を敷き
、その上にコールドボックス、ペプセット型、ＣＤ■型
、セラミックシェル型あるいは焼結金型など、通気性を
有する鋳型３を収納する。次いで溶湯を湯口４からキャ
ビティ７内に注入し、それと同時に、吸引口６から真空
ボンブ（図示せず）等によって排気を開始する。０．５
〜２秒の間に減圧度を徐々に増し、最終的にはキャビテ
イ７内の圧力が−１０〜−２ ７ ０ ｇ ／ ｃｄに
なるように調整する。
、その上にコールドボックス、ペプセット型、ＣＤ■型
、セラミックシェル型あるいは焼結金型など、通気性を
有する鋳型３を収納する。次いで溶湯を湯口４からキャ
ビティ７内に注入し、それと同時に、吸引口６から真空
ボンブ（図示せず）等によって排気を開始する。０．５
〜２秒の間に減圧度を徐々に増し、最終的にはキャビテ
イ７内の圧力が−１０〜−２ ７ ０ ｇ ／ ｃｄに
なるように調整する。
それによって溶湯の注入速度が一定になるので、第６図
にグラフで示すように、注湯の進行にともなう注大溶湯
の増加速度が一定になり、溶湯は攪乱しない。そのため
空気を巻き込まないので、酸化物や気泡、夾雑物等が生
成しに＜＜、鋳造欠陥の発生が防止される。減圧度は、
第６図に示すように段階的に増加させても、あるいは連
続的に増加させてもよい。減圧度は、吸引口６と真空ボ
ンブの間に減圧速度制御機を設置して制御する。
にグラフで示すように、注湯の進行にともなう注大溶湯
の増加速度が一定になり、溶湯は攪乱しない。そのため
空気を巻き込まないので、酸化物や気泡、夾雑物等が生
成しに＜＜、鋳造欠陥の発生が防止される。減圧度は、
第６図に示すように段階的に増加させても、あるいは連
続的に増加させてもよい。減圧度は、吸引口６と真空ボ
ンブの間に減圧速度制御機を設置して制御する。
減圧度はキャビティ内での溶湯の流動性、ひいては製品
の鋳肌や仕上がり形状にも密接に関係する。種々の実験
を行った結果、金属溶湯の表面張力をσ（ｇ／ｃｄ）、
金属溶湯と鋳型砂粒子の濡れ即ち接触角度をθ（度）
（第２図参照、１０：溶湯、２０：鋳型砂）、鋳型砂の
平均粒子径をＤｐ（ｃｍ）としたとき、最終的なく最大
の）減圧度ΔＰ （ｇ／Ｃｒｌ）について、次式 を満たすようにするのが良いことがわかった。それによ
って望ましい仕上がり形状が得られ、鋳造欠陥も少なく
なる。
の鋳肌や仕上がり形状にも密接に関係する。種々の実験
を行った結果、金属溶湯の表面張力をσ（ｇ／ｃｄ）、
金属溶湯と鋳型砂粒子の濡れ即ち接触角度をθ（度）
（第２図参照、１０：溶湯、２０：鋳型砂）、鋳型砂の
平均粒子径をＤｐ（ｃｍ）としたとき、最終的なく最大
の）減圧度ΔＰ （ｇ／Ｃｒｌ）について、次式 を満たすようにするのが良いことがわかった。それによ
って望ましい仕上がり形状が得られ、鋳造欠陥も少なく
なる。
第１図に示すように、溶蘂を扁溜り８からそのままキャ
ビティ７に落す、いわゆる落し込み法で注湯すれば、本
発明の減圧鋳造による鋳込みは速くなる。しかし湯が荒
れやすいので、第３図に示すように、蘂溜り８の下に鉄
板９を置くのが望ましい。注湯の開始時に溶湯が最も攪
乱しやすいが、鉄板９を置くと、湯溜り８で溶湯の流動
が少なくなるとともに酸化物等が上に浮いた後、鉄板９
が溶けて溶湯がキャビテイ内に流れ込む。それによって
鋳造欠陥の発生がより一層防止される。鉄板は、０．１
〜０． ３ｍｍの厚さで鋳物と同材質のものがよい。
ビティ７に落す、いわゆる落し込み法で注湯すれば、本
発明の減圧鋳造による鋳込みは速くなる。しかし湯が荒
れやすいので、第３図に示すように、蘂溜り８の下に鉄
板９を置くのが望ましい。注湯の開始時に溶湯が最も攪
乱しやすいが、鉄板９を置くと、湯溜り８で溶湯の流動
が少なくなるとともに酸化物等が上に浮いた後、鉄板９
が溶けて溶湯がキャビテイ内に流れ込む。それによって
鋳造欠陥の発生がより一層防止される。鉄板は、０．１
〜０． ３ｍｍの厚さで鋳物と同材質のものがよい。
実施例ｌ
第１表に示すステンレス鋼成分の溶湯を大気中で溶解し
、１５５０℃に保持した。吸引ボックスの中にコールド
ボックス型を収納するとともに、湯溜りの中に上記ステ
ンレス鋼と同材質で厚さＱ，２ｍｍの鋼板を置いた。取
鍋から落し込み注湯すると同時に、ロータリー式真空ポ
ンプで鋳型内の空気の吸引を開始した。２．７１の溶湯
を注入する間、徐々に段階的に減圧度を上げ、注湯完了
時の減圧度を２ ７ ０ ｇ ／ ｃｕｔとした。冷却
後、第４図に示すエギゾーストマニホールド３０を得た
。
、１５５０℃に保持した。吸引ボックスの中にコールド
ボックス型を収納するとともに、湯溜りの中に上記ステ
ンレス鋼と同材質で厚さＱ，２ｍｍの鋼板を置いた。取
鍋から落し込み注湯すると同時に、ロータリー式真空ポ
ンプで鋳型内の空気の吸引を開始した。２．７１の溶湯
を注入する間、徐々に段階的に減圧度を上げ、注湯完了
時の減圧度を２ ７ ０ ｇ ／ ｃｕｔとした。冷却
後、第４図に示すエギゾーストマニホールド３０を得た
。
製品３０には表面欠陥、内部欠陥とも認められなかった
。また、製品３０から採取したテストピースの機械的性
質は下記の通りであった。
。また、製品３０から採取したテストピースの機械的性
質は下記の通りであった。
引張り強さ ６５ ｋｇｆ／ｍｍ”耐力
４０ ｋｇｆ／ｍｍ２伸び ２３ ％ 絞り ４５ ％ 硬さ １７４ ８Ｂ 比較例１ 減圧過程以外は実施例ｌと同様の方法で、同材質のエギ
ゾーストマニホールド３０を減圧鋳造によって製造した
。
４０ ｋｇｆ／ｍｍ２伸び ２３ ％ 絞り ４５ ％ 硬さ １７４ ８Ｂ 比較例１ 減圧過程以外は実施例ｌと同様の方法で、同材質のエギ
ゾーストマニホールド３０を減圧鋳造によって製造した
。
注湯前から８０ｍｍＨｇ減圧し、注湯を完了するまで減
圧度を一定に保った。
圧度を一定に保った。
製品３０の内部に若干の巣不良が認められた。また、製
品３０から採取したテストピースの機械的性質は下記の
通りであった。
品３０から採取したテストピースの機械的性質は下記の
通りであった。
引張り強さ ６１ ｋｇｆ／ｍｍ２耐力
３８ ｋｇｆ／ｍｍ’伸び ２０ ％ 絞り ４５ ％ 硬さ １７４ ８Ｂ 〔発明の効果〕 以上述べた通り、本発明の方法においては、減圧鋳造を
行う際に減圧度を徐々に増大させるので、注大溶湯が攪
乱しに＜＜、空気の巻き込みが少ない。従って、酸化物
や気泡、夾雑物等の鋳造欠陥の少ない鋳物を得ることが
できるＪ
３８ ｋｇｆ／ｍｍ’伸び ２０ ％ 絞り ４５ ％ 硬さ １７４ ８Ｂ 〔発明の効果〕 以上述べた通り、本発明の方法においては、減圧鋳造を
行う際に減圧度を徐々に増大させるので、注大溶湯が攪
乱しに＜＜、空気の巻き込みが少ない。従って、酸化物
や気泡、夾雑物等の鋳造欠陥の少ない鋳物を得ることが
できるＪ
第１図は本発明の方法において用いられる鋳造装置の縦
断面図であり、 第２図は溶湯と鋳型砂の接触角度を説明する拡大断面図
であり、 第３図は第１図の装置の変形例を示す部分拡大断面図で
あり、 第４図はエギゾーストマニホールドの概略図であり、 第５図は従来の減圧鋳造方法における鋳込み時間、減圧
度及び注入溶湯量の関係を示すグラフであり、 第６図は本発明の減圧鋳造方法における訪込み時間、減
圧度及び注入溶湯量の関係を示すグラフである。 ・吸弓 ・砂 ・鋳型 ・湯口 ・吸引口 ・キャビティ ・湯溜り ・鉄板 ボックス １０・ ２０・ ３０・ ・溶湯 ・鋳型砂 ・製品（エキソーストマニホールド）
断面図であり、 第２図は溶湯と鋳型砂の接触角度を説明する拡大断面図
であり、 第３図は第１図の装置の変形例を示す部分拡大断面図で
あり、 第４図はエギゾーストマニホールドの概略図であり、 第５図は従来の減圧鋳造方法における鋳込み時間、減圧
度及び注入溶湯量の関係を示すグラフであり、 第６図は本発明の減圧鋳造方法における訪込み時間、減
圧度及び注入溶湯量の関係を示すグラフである。 ・吸弓 ・砂 ・鋳型 ・湯口 ・吸引口 ・キャビティ ・湯溜り ・鉄板 ボックス １０・ ２０・ ３０・ ・溶湯 ・鋳型砂 ・製品（エキソーストマニホールド）
Claims (2)
- （１）鋳物を減圧鋳造によって製造する方法において、
通気性鋳型を吸引ボックス内に収納し、注湯開始直後か
ら鋳型内を減圧し始め、注湯の進行に伴って減圧度を増
大させることを特徴とする減圧鋳造方法。 - （２）請求項１に記載の減圧鋳造方法において、金属溶
湯の表面張力をσ、金属溶湯と鋳型砂の接触角度をθ、
鋳型砂の平均粒子径をＤｐとしたとき、最終の減圧度Δ
Ｐが、次式ΔＰ≦−４σｃｏｓθ／０．４Ｄｐ を満たすようにして、減圧することを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP888790A JP2872322B2 (ja) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | 減圧鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP888790A JP2872322B2 (ja) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | 減圧鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03216257A true JPH03216257A (ja) | 1991-09-24 |
| JP2872322B2 JP2872322B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=11705192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP888790A Expired - Lifetime JP2872322B2 (ja) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | 減圧鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2872322B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008302382A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Sintokogio Ltd | 鋳型の減圧方法および該減圧方法に用いる減圧装置 |
| JP2014039936A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-03-06 | Dia Shinku Kk | ハース部材、及び該ハース部材を用いた冷却凝固金属作製装置 |
-
1990
- 1990-01-18 JP JP888790A patent/JP2872322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008302382A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Sintokogio Ltd | 鋳型の減圧方法および該減圧方法に用いる減圧装置 |
| JP4524691B2 (ja) * | 2007-06-07 | 2010-08-18 | 新東工業株式会社 | 鋳型の減圧方法 |
| JP2014039936A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-03-06 | Dia Shinku Kk | ハース部材、及び該ハース部材を用いた冷却凝固金属作製装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2872322B2 (ja) | 1999-03-17 |
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Legal Events
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