JPH03230843A

JPH03230843A - 鋳鋼の溶鋼流動性向上方法

Info

Publication number: JPH03230843A
Application number: JP2784690A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Sonkawa; 巽川　清隆; Fumio Tajiri; 田尻　文男
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1990-02-07
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1991-10-14

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、鋳鋼の溶鋼流動性向上方法に関し、特に、塗
型剤中の炭素と空気中の酸素との発熱反応によって、溶
湯温度の低下を防止すると共に、□発生する一酸化炭素
等の還元性ガスにより鋳型表面における酸化被膜の発生
を防止するようにした鋳鋼の溶鋼流動性向上方法に関す
る。

（従来の技術）鋳鋼の溶湯は流動性が低いため、第５図に示すように湯
道１を溶湯４が流動するとき、溶湯４が温度の低い鋳型
２の表面２ａから酸化して凝固しながら凝固部４部層が
成長して行き、ついには５部で流動を停止することにな
り、該５部より下流のキャビティｌａへ溶湯４が到達し
ない、所謂「湯回り不良」が発生する。また、流動性を
失う直前に２方向以上から流動してきた溶湯４が衝突し
、直後に凝固すれば「湯境い」あるいは「湯じわ」等が
発生する。以上のような鋳造欠陥を防止するために、従
来、次のような対策を実施している。

（１）鋳込み温度を高くする。

（２）鋳込み速度を高くする。

（３）鋳型内に不活性気体を満たし溶湯の酸化反応を抑
制する。

（４）堰の位置を変更するなど、鋳型内の構造を変更す
る。

（５）鋳鉄の鋳造には炭素を多量に含む塗型剤が使用さ
れているが、鋳込み温度が１５３０℃〜１６２０℃にも
なる鋳鋼の鋳造時に炭素を多量に含む塗型剤を使用する
と、前記塗型剤中の炭素が溶湯と反応して鋳鋼表面に炭
化物が析出され、鋳鋼品の表面を脆くするため、１０％
以下の低炭素含有量の塗型剤を使用している。

（発明が解決しようとする課題）しかし、前記従来の技術においては次のような問題があ
る。

（１）鋳込み温度を高くすると、鋳型表面における焼着
・差し込み・割れ等が発生し易くなる。また、多数個を
鋳込む場合は、一定した温度を維持することが困難とな
る。

（２）鋳込み速度を高くすると、溶湯の流れが乱流とな
り易く、ガス欠陥・砂喰い等が発生し易くなる。

（３）不活性ガスにより溶湯の酸化反応を抑制する方法
では、取鍋内に不活性ガスを完全に分布させにくいため
、安定した効果が得られない。

（４）堰の位置を変更するなど、鋳型内の構造を変更す
る方法では、鋳鋼品の形状によって変更方法が異なるた
め、多、大の工数が必要となる。

（５）鋳鋼表面に炭化物が析出するのを防止するために
、低炭素含有量の塗型剤を使用すると、鋳鋼の溶湯は流
動性が低いため前記第５図に示すような「湯回り不良」
、あるいは「湯境い」や「湯じわ」等が発生する。

（課題を解決するための手段）本発明は前記従来の技術における課題を解決するために
なされたもので、炭素を１５〜３５％含有する塗型剤を
鋳型に塗布した後、溶湯を鋳込むようにした。

（作用）前記構成によるときは次のように作用する。

鋳型の湯道あるいはキャビティ表面を溶湯が流動する際
に、塗型剤中に含有する１５〜３５％の炭素と空気中の
酸素とが発熱反応するため、溶湯温度の低下を防止する
と共に、発生する一酸化炭素等の還元性ガスにより鋳型
の湯道あるいはキャビティ表面における酸化被膜の発生
が防止され、鋳鋼の溶鋼流動性を向上させる。

（実施例）以下、本発明の実施例に付き添付図面を参照して詳述す
る。第１図は本発明における鋳鋼の溶鋼流動性向上方法
を建設機械のバケットツースに適用した第１実施例を示
す図で、（Ａ）は前記バケットツースの斜視図、（Ｂ）
は（Ａ　）におけるＢ部の金属組織を示す図、（Ｃ）は
（Ｂ）の比較例を示す図である。第２図は本発明の第１
実施例における鋳型内の湯道を溶湯が流動する状況を示
す図で、１は鋳型２内に形成された湯道、３は前記鋳型
２の表面２ａに塗布された塗型剤、４は前記湯道１内を
流動する溶湯である。表１は前記本発明の第１実施例に
使用した鋳鋼の重量％組成を示し、表１表２前記表２に示す組成の塗型剤を水を主剤とする溶媒に溶
かし、吹き付けできる濃度に調合した後、スプレーにて
前記ツースの鋳型に塗布し、ガスバーナで直火乾燥して
鋳型を完成する。次に表１に示す組成を有する鋳鋼の溶
湯を前記鋳型に注湯すると、第２図に示す湯道１を溶湯
４が流動して鋳型２内のツースのキャビティに充填され
る。前記溶湯４が鋳型２内の湯道１およびツースのキャ
ビティに到達すると、塗型剤３中の炭素が溶湯４による
高温のために周囲に存在する酸素と次式のように反応す
る。

２　［Ｃ］　＋０２＝２ＣＯ・・　・・発熱反応［Ｃ］
　＋０．＝ＣＯ□　・・　・・発熱反応但し、［］内は
固体の状態を示す。

従って、前記反応によって発生した一酸化炭素は還元性
ガスであるため、鋳型２内を流動する溶湯４の酸化反応
を防止して溶湯４の流動性を向上することができると共
に、前記反応は発熱反応であるため、溶湯４の凝固時間
を遅らせるため、この面からも溶湯４の流動性を向上さ
せることができ　６− る。次に、第１図（Ｂ）に示す第１図（Ａ）のＢ部にお
ける金属組織について説明する。なお、第１図（Ｃ）は
本発明の比較例の金属組織を示す図で、表２に示す組成
の塗型剤の代わりに表３に示す重量％組成の塗型剤を使
用１−だ他は前記第１実施例と同様である。

表３前記第１図（Ｂ）における鋳鋼の表面近くには炭化物が
析出されていないため、十分な機械的強度が得られる。

しかし、第１図（Ｃ）における鋳鋼の表面近くには炭化
物が析出さｈているため、このツースを実際にパケット
のアダプタに装着して使用すると、前記炭化物層から亀
裂が生じてツースが破壊される原因となる。第３図は塗
型剤中の炭素量と湯廻り不良率との関係を示す図で、炭
素量が１０％では６０％の湯廻り不良率であったが本発
明の第１実施例のように炭素量を１６％に増加すると湯
廻り不良率はなくなると共に、前記第が析出されること
のない良好な金属組織を得ることができる。次に炭素量
を２０％、３０％と増加しても湯廻り不良率はなくなる
と共に鋳鋼の表面近くには炭化物が析出されないが、炭
素量を３８％まで増加すると、湯廻り不良率はないが前
記第１図（Ｃ）の比較例に示されるごとく鋳鋼の表面近
くに炭化物が析出されるようになる。従って、塗型剤中
の炭素量はほぼ１５％〜３５％が適当であるといえる。

第４図（Ａ）および（Ｂ）は本発明における鋳鋼の溶鋼
流動性向上方法を建設機械のシューに適用した第２実施
例を示す図で、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−
Ｂ断面図でありシューの材質をＳ　ＣＳ　ｉ　Ｍ　ｎ　
２　Ｈ規格品とした他は、塗型剤および溶媒の組成につ
いては前記第１実施例と同じである。第４図（Ｃ）およ
び（Ｄ）は第４図（Ａ）および（Ｂ）の比較例で（Ｃ）
は下面図、ｒＤ）は（Ｃ）のＤ−Ｄ断面図であり、塗型
剤をｍ１記表３の組成とした他は、前記第２実施例と同
様にして鋳造した。第４図（Ａ＞および（Ｂ）に示すご
とく、第２実施例は湯廻り不良率が零であったが、第４
図（Ｃ）および（Ｄ）に示す比較例では第４図（Ｃ）に
示すような部分の湯廻り不良率が２０％あった。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明によれば鋳型の湯道あるい
はキャビティ表面を溶湯が流動する際に、塗型剤中に含
有する１５〜３５％の炭素と空気中の酸素とが発熱反応
するため、溶湯温度の低下を防止すると共に、発生する
一酸化炭素等の還元性ガスにより鋳型の湯道あるいはキ
ャビティ表面における酸化被膜の発生を防止することが
できる。

従って、溶湯の凝固を遅らせて、溶湯の流動性を向上で
きるため、「湯回り不良」、「湯境い」あるいは「湯じ
わ」等の鋳造欠陥の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における鋳鋼の溶鋼流動性向上方法を建
設機械のバケ７）ツースに適用した第１実施例を示す図
で、（Ａ）は前記ツ・−スの斜視図、− （Ｂ）は（Ａ）におけるＢ部の金属組織を示す図、（Ｃ
）は（Ｂ）の比較例の金属組織を示す図、第２図は前記
本発明の第１実施例における鋳型内の湯道を溶湯が流動
する状況を示す図、第３図は塗型剤中の炭素量と湯廻り
不良率との関係を示す図第４図（Ａ）および（Ｂ）は本
発明における鋳鋼の溶鋼流動性向上方法を建設機械のシ
ューに適用した第２実施例を示す図、第４図（Ｃ）およ
び（Ｄ）は前記第２実施例の比較例を示す図、第５図は
従来の技術を示す図である。・湯道・鋳型・鋳型表面・塗型剤・・溶湯

Claims

【特許請求の範囲】

炭素を１５〜３５％含有する塗型剤を鋳型に塗布した後
、溶湯を鋳込むことを特徴とする鋳鋼の溶鋼流動性向上
方法。