JPH038534A - 希土類酸化物スラリー - Google Patents
希土類酸化物スラリーInfo
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- JPH038534A JPH038534A JP3552790A JP3552790A JPH038534A JP H038534 A JPH038534 A JP H038534A JP 3552790 A JP3552790 A JP 3552790A JP 3552790 A JP3552790 A JP 3552790A JP H038534 A JPH038534 A JP H038534A
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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)
本発明は希土類酸化物を主剤とするチタンあるいはチタ
ン合金等の高融点活性金属の鋳造に用いるロストワック
ス鋳型製造用スラリー組成物に関するものである。
ン合金等の高融点活性金属の鋳造に用いるロストワック
ス鋳型製造用スラリー組成物に関するものである。
(従来の技術)
希土類酸化物はセラミックス原料としてその特性を利用
して顔料、釉薬、ガラス、耐火ルツボ等に用途が拡大し
ている。
して顔料、釉薬、ガラス、耐火ルツボ等に用途が拡大し
ている。
ロストワックス鋳造法の鋳型の表面被覆剤(特開昭63
−115644参照)として非水系のイツトリア(Y2
O2)スラリーが用いられているが、これは例えば、エ
チルシリケート加水分解液をバインダーとして鋳型を製
造した場合、SiO□分がチタンあるいはチタン合金等
の高融点活性金属を鋳造した際に、これらと反応して鋳
造体表面に硬(て脆い反応硬化層を生じ、これを除去す
るためにケミカルミーリング等により研削、研磨等を施
すので、高い寸法精度が得られず、また、非水系のプロ
ピレングリコール、エチルエーテルを使用するため防爆
対策や作業衛生環境対策に多大の費用を要する等の欠点
があった。
−115644参照)として非水系のイツトリア(Y2
O2)スラリーが用いられているが、これは例えば、エ
チルシリケート加水分解液をバインダーとして鋳型を製
造した場合、SiO□分がチタンあるいはチタン合金等
の高融点活性金属を鋳造した際に、これらと反応して鋳
造体表面に硬(て脆い反応硬化層を生じ、これを除去す
るためにケミカルミーリング等により研削、研磨等を施
すので、高い寸法精度が得られず、また、非水系のプロ
ピレングリコール、エチルエーテルを使用するため防爆
対策や作業衛生環境対策に多大の費用を要する等の欠点
があった。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は前述した不利、欠点を解決することを技術的課
題とするもので、鋳造体表面に硬化層のない、寸法精度
の高いロストワックス鋳造品を得るための鋳型製造用希
土類酸化物スラリーを提供することにある。
題とするもので、鋳造体表面に硬化層のない、寸法精度
の高いロストワックス鋳造品を得るための鋳型製造用希
土類酸化物スラリーを提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明者等はかかる課題を解決するために希土類酸化物
の粒度分布、スラリー濃度、水溶性有機高分子の種類と
添加量、水溶液濃度等鋳型被覆層の特性に関与する因子
について検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った
。
の粒度分布、スラリー濃度、水溶性有機高分子の種類と
添加量、水溶液濃度等鋳型被覆層の特性に関与する因子
について検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った
。
本発明の要旨は、希土類酸化物100重量部に対し、水
溶性有機高分子0.1〜10重量部を含む水溶液を添加
して成る希土類酸化物スラリーにある。
溶性有機高分子0.1〜10重量部を含む水溶液を添加
して成る希土類酸化物スラリーにある。
以下、本発明の詳細な説明する。
先づ、本発明の対象となるスラリー用希土類酸化物とし
ては、La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu
、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho。
ては、La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu
、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho。
Er、Tm、Yb、 Lu等の他、YあるいはScの酸
化物から選択される1種または2種以上の混合物に適応
される。これら酸化物の粒度分布は2μm以下の粒子が
30〜100重量%(以下wt%とする)のものが良く
、さらに好ましくは、2μm以下が50〜90wt%、
2〜5μmが0〜40wt%、および5μm以上が10
〜50wt%の粒度分布を持つものが良い。2μm以下
の微粒子が30wt%未満で、5μm以上が50wt%
以上になると焼成後の被覆層の強度か弱(、剥げ落ち易
(なる。希土類酸化物のスラリー濃度は40〜80wt
%が良(、好ましくは55〜65wt%である。40w
t%以下では被覆層の乾燥時にクラックを生じ易く、8
0wt%以上ではスラリーの粘度が高過ぎて、所望の厚
さの被覆層を構成することが困難となる。 次に希土
類酸化物スラリーの安定性を保持し、酸化物微粒子の分
散性を高め、被覆層乾燥時のグリーン強度を維持するた
めに水溶性有機高分子を添加するが、本発明ではポリエ
チレングリコール、エチルセルロース、メチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース、ポリビニルアルコールデキストリン
、アラビアゴムから選択される一種または二種以上から
なり、その水溶液濃度は01〜l 0wt%がよく、さ
らに好ましくは1〜5wt%である。0.1wt%以下
ではバインダー効果がな(10wt%以上ではスラリー
が高粘度となり所望の被覆層の厚さにならない。希土類
酸化物に対する添加量は酸化物100重量部に対し0.
1〜10重量部がよ(、好ましくは1〜5重量部である
。0゜1部以下ではバインダー効果がなく、10部以上
では焼結時焼結体空隙率が増大し、密度が低下し強度低
下を招くことになる。
化物から選択される1種または2種以上の混合物に適応
される。これら酸化物の粒度分布は2μm以下の粒子が
30〜100重量%(以下wt%とする)のものが良く
、さらに好ましくは、2μm以下が50〜90wt%、
2〜5μmが0〜40wt%、および5μm以上が10
〜50wt%の粒度分布を持つものが良い。2μm以下
の微粒子が30wt%未満で、5μm以上が50wt%
以上になると焼成後の被覆層の強度か弱(、剥げ落ち易
(なる。希土類酸化物のスラリー濃度は40〜80wt
%が良(、好ましくは55〜65wt%である。40w
t%以下では被覆層の乾燥時にクラックを生じ易く、8
0wt%以上ではスラリーの粘度が高過ぎて、所望の厚
さの被覆層を構成することが困難となる。 次に希土
類酸化物スラリーの安定性を保持し、酸化物微粒子の分
散性を高め、被覆層乾燥時のグリーン強度を維持するた
めに水溶性有機高分子を添加するが、本発明ではポリエ
チレングリコール、エチルセルロース、メチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース、ポリビニルアルコールデキストリン
、アラビアゴムから選択される一種または二種以上から
なり、その水溶液濃度は01〜l 0wt%がよく、さ
らに好ましくは1〜5wt%である。0.1wt%以下
ではバインダー効果がな(10wt%以上ではスラリー
が高粘度となり所望の被覆層の厚さにならない。希土類
酸化物に対する添加量は酸化物100重量部に対し0.
1〜10重量部がよ(、好ましくは1〜5重量部である
。0゜1部以下ではバインダー効果がなく、10部以上
では焼結時焼結体空隙率が増大し、密度が低下し強度低
下を招くことになる。
この希土類酸化物スラリーの製法は常法に従えばよ(、
先づ水溶性有機高分子水溶液を未溶解分のない所望の濃
度に溶解調整し、これを撹拌しつつ粒度調整した希土類
酸化物微粉末を少量づつ添加し所定濃度のスラリーとす
る。次いでこのスラリーをボールミル、自動乳鉢等に仕
込み、未分散粒子が消滅するまで充分混練しスラリーを
製造する。必要によっては脱水成形体に気泡の混入を防
止するため、消泡剤を添加することが好ましく、シリコ
ーン系、POE−POP縮合縮合環系用いられる。添加
量としては、希土類酸化物100重量部に対し、0,0
1〜1.0重量部が好ましい。
先づ水溶性有機高分子水溶液を未溶解分のない所望の濃
度に溶解調整し、これを撹拌しつつ粒度調整した希土類
酸化物微粉末を少量づつ添加し所定濃度のスラリーとす
る。次いでこのスラリーをボールミル、自動乳鉢等に仕
込み、未分散粒子が消滅するまで充分混練しスラリーを
製造する。必要によっては脱水成形体に気泡の混入を防
止するため、消泡剤を添加することが好ましく、シリコ
ーン系、POE−POP縮合縮合環系用いられる。添加
量としては、希土類酸化物100重量部に対し、0,0
1〜1.0重量部が好ましい。
次に上記スラリーを用いたロストワックス鋳造法による
高融点活性金属鋳造品の製造方法について詳述する。
高融点活性金属鋳造品の製造方法について詳述する。
■目的とする鋳造品と同形状のワックス模型を1個以上
準備し、これをワックス製の湯口、湯道に接着し、所謂
ツリーとする。
準備し、これをワックス製の湯口、湯道に接着し、所謂
ツリーとする。
■上記ツリーを前記水溶性有機高分子含有希土類酸化物
スラリーに浸漬し、ワックス表面をスラリーにて被覆す
る。
スラリーに浸漬し、ワックス表面をスラリーにて被覆す
る。
■ワックス表面のスラリーが乾く前に、スラリー被覆層
の上からセラミック粒状物(以下スタッコという)を互
選なく付着させる。ここで用いるスタッコは耐火度の高
い耐火材であればその種類を問わないが、スラリーに使
用した希土類酸化物が好ましい。
の上からセラミック粒状物(以下スタッコという)を互
選なく付着させる。ここで用いるスタッコは耐火度の高
い耐火材であればその種類を問わないが、スラリーに使
用した希土類酸化物が好ましい。
■上記■および■の工程を1回以上繰返す。
■その後は、従来から実施されている公知の方法に基づ
き、コロイダルシリカあるいはエチルシリケート加水分
解液及びジルコン粉末あるいは溶融シリカ粉末等のセラ
ミック微粉から成るスラリーに浸漬した後、ムライト質
あるいはジルコン等のセラミックで被覆するという操作
を被覆層の厚さが所定の厚さになるまで繰返す。
き、コロイダルシリカあるいはエチルシリケート加水分
解液及びジルコン粉末あるいは溶融シリカ粉末等のセラ
ミック微粉から成るスラリーに浸漬した後、ムライト質
あるいはジルコン等のセラミックで被覆するという操作
を被覆層の厚さが所定の厚さになるまで繰返す。
■被覆層が充分に乾燥した後ワックスを溶出し、残った
鋳型を焼成する。
鋳型を焼成する。
■チタンあるいはチタン合金等の高融点活性金属を溶解
し、前記鋳型に注湯する。これら金属の溶解方法は問わ
ないが、真空あるいは非酸化性雰囲気中での溶解が望ま
しい。
し、前記鋳型に注湯する。これら金属の溶解方法は問わ
ないが、真空あるいは非酸化性雰囲気中での溶解が望ま
しい。
■鋳型内で金属が凝固、冷却した後、鋳型を除去して鋳
造品を取出し、湯道、湯口等を除去して製品とする。
造品を取出し、湯道、湯口等を除去して製品とする。
以下本発明をロストワックス鋳造用鋳型の表面被覆剤に
適応した実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は
これら実施例に限定されるものではない。例中、部およ
び%は全で重量基準とする。
適応した実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は
これら実施例に限定されるものではない。例中、部およ
び%は全で重量基準とする。
始めに、鋳型の性状について述べる。
(実施例1)
1、スラリーの調整
ポリビニルアルコール(以下PVAとする)として信越
ポバールC−17(信越化学工業■製部品名)277部
(以下重量部とする)に水を加えて98℃まで昇温し、
完全に溶解して3.0wt%の水溶液9233部を作っ
た。次にボールミルにイツトリア(Y、03) 50
0部、PVA水溶液9233部、消泡剤としてプルロニ
ックL−61(サンノブコ社製商品名) 0.27部を
添加し40分間混練しスラリーを調整した。イツトリア
の粒度分布は第2表I−Aのものを使用した。
ポバールC−17(信越化学工業■製部品名)277部
(以下重量部とする)に水を加えて98℃まで昇温し、
完全に溶解して3.0wt%の水溶液9233部を作っ
た。次にボールミルにイツトリア(Y、03) 50
0部、PVA水溶液9233部、消泡剤としてプルロニ
ックL−61(サンノブコ社製商品名) 0.27部を
添加し40分間混練しスラリーを調整した。イツトリア
の粒度分布は第2表I−Aのものを使用した。
2、ロストワックス法鋳造鋳型の製作
■目的とする鋳物の形をしたワックス製の型を準備し、
上記スラリーにこの型を浸漬し、ワックス表面をスラリ
ーで被覆する。
上記スラリーにこの型を浸漬し、ワックス表面をスラリ
ーで被覆する。
■ワックス表面のスラリーが乾く前に、スラリー被覆層
の上からイツトリアスタッコを互選なく付着させる。
の上からイツトリアスタッコを互選なく付着させる。
■第2層以降は従来から実施されている公知の方法にも
とづき、コロイダルシリカ粉末及びジルコン粉末から成
るスラリーに浸漬した後ムライト質耐火物スタッコ被覆
という操作を被覆層の厚さが所定の厚さになるまで繰り
返す。
とづき、コロイダルシリカ粉末及びジルコン粉末から成
るスラリーに浸漬した後ムライト質耐火物スタッコ被覆
という操作を被覆層の厚さが所定の厚さになるまで繰り
返す。
■被覆層が十分に乾燥した後ワックスを溶出し、残った
鋳型を焼成する。
鋳型を焼成する。
次いで、作製した鋳型の表面被覆層であるイツトリアス
ラリーおよびイツトリアスタッコ層の厚さ約1mmの外
観および断面を観察し評価した。被覆層表面にクラック
は全くなく、また、被覆層の断面には気泡はなかった。
ラリーおよびイツトリアスタッコ層の厚さ約1mmの外
観および断面を観察し評価した。被覆層表面にクラック
は全くなく、また、被覆層の断面には気泡はなかった。
このスラリー組成と鋳型の表面被覆層の外観評価結果を
第1表に示した。
第1表に示した。
(実施例2、比較例1.2)
実施例2は消泡剤を無添加とした以外は実施例1と同様
に実施し、比較例1はPVAの対イツトリア添加量が少
なく、比較例2は多い以外は実施例1と同様に実施し、
スラリー組成と鋳型の表面被覆層の評価結果を第1表に
示した。
に実施し、比較例1はPVAの対イツトリア添加量が少
なく、比較例2は多い以外は実施例1と同様に実施し、
スラリー組成と鋳型の表面被覆層の評価結果を第1表に
示した。
(実施例3.4)
実施例3.4はイツトリアの粒度分布が第2表I−B、
I−Cのものを使用した以外は実施例1と同様に実
施し、スラリー組成と鋳型の表面被覆層の評価結果を第
1表に示した。
I−Cのものを使用した以外は実施例1と同様に実
施し、スラリー組成と鋳型の表面被覆層の評価結果を第
1表に示した。
(実施例5.6)
実施例5.6は希土類酸化物を夫々セリウム酸化物、エ
ルビウム酸化物に変えた以外は実施例1と同様に実施し
、その条件と結果を第1表に示すまた、希土類酸化物の
粒度分布を第2表に示す(比較例3.4) 比較例3.4はPVAの対イツトリア添加量とイツトリ
アのスラリー濃度を変化させた以外は実施例1と同様に
実施し、その条件と結果を第1表に示した。
ルビウム酸化物に変えた以外は実施例1と同様に実施し
、その条件と結果を第1表に示すまた、希土類酸化物の
粒度分布を第2表に示す(比較例3.4) 比較例3.4はPVAの対イツトリア添加量とイツトリ
アのスラリー濃度を変化させた以外は実施例1と同様に
実施し、その条件と結果を第1表に示した。
(実施例7.8)
実施例7.8はバインダーとしての水溶性有機高分子を
夫々ヒドロキシプロピルメチルセルロース(以下HPM
Cと略記する)信越メトローズ60SH400(信越化
学工業■製部品名)、ポリエチレングリコール(以下P
Gと略記する) ”6000に変え、これらバインダー
の水溶’ta ilA度、対イツトリア添加量を変化さ
せた以外は実施例1と同様に実施し、その条件と結果を
第1表に示す。
夫々ヒドロキシプロピルメチルセルロース(以下HPM
Cと略記する)信越メトローズ60SH400(信越化
学工業■製部品名)、ポリエチレングリコール(以下P
Gと略記する) ”6000に変え、これらバインダー
の水溶’ta ilA度、対イツトリア添加量を変化さ
せた以外は実施例1と同様に実施し、その条件と結果を
第1表に示す。
次に、上記実施例に示した鋳型にチタン合金を鋳造した
際の条件と結果を述べる。
際の条件と結果を述べる。
(実施例9.10、比較例5.6)
実施例9.10として実施例1.8で作製した鋳型並び
に比較例5.6として第3表に示すスラリーおよびスタ
ッコを第1層とし、以後実施例1と同一条件で作製した
鋳型を1個の湯口を共有する1連の鋳型に組合わせた。
に比較例5.6として第3表に示すスラリーおよびスタ
ッコを第1層とし、以後実施例1と同一条件で作製した
鋳型を1個の湯口を共有する1連の鋳型に組合わせた。
電子ビーム溶解炉にてアルミニウム6%、バナジウム4
%を含むチタン合金を溶解し、前記鋳型内に遠心鋳造し
た。チタン合金が凝固、冷却後、鋳型を除去し、サンド
ブラスト仕上げした後、表面硬化層の深さおよび表面粗
さを測定した。この結果を第3表に示す。
%を含むチタン合金を溶解し、前記鋳型内に遠心鋳造し
た。チタン合金が凝固、冷却後、鋳型を除去し、サンド
ブラスト仕上げした後、表面硬化層の深さおよび表面粗
さを測定した。この結果を第3表に示す。
(発明の効果)
本発明の水溶性有機高分子を配合した希土類酸化物スラ
リーは、ロストワックス鋳造用鋳型の表面被覆剤として
使用した場合に好適であり、鋳型第 2 表 表面に肌荒れがなく、 寸法精度が高(、 気泡、 プロ 隙のない精密な鋳造品を作製可能で産業上極めて利用価
値の高いものである。
リーは、ロストワックス鋳造用鋳型の表面被覆剤として
使用した場合に好適であり、鋳型第 2 表 表面に肌荒れがなく、 寸法精度が高(、 気泡、 プロ 隙のない精密な鋳造品を作製可能で産業上極めて利用価
値の高いものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、希土類酸化物100重量部に対し、水溶性有機高分
子0.1〜10重量部を含む水溶液を添加して成る希土
類酸化物スラリー。 2、所定形状を有するワックス模型に耐火物粉末のスラ
リーを塗布した後、セラミックス粒状物を散布する工程
を1回以上繰返して該模型に耐火物による被覆層を形成
し、乾燥する工程と、該模型からワックスを溶出し焼成
する工程を経て鋳型を作製し、該鋳型に金属融液を注入
して成形品を得る高融点活性金属成形品の製造法におい
て、該スラリーとして請求項1に記載の希土類酸化物ス
ラリーを用いることを特徴とする表面性状の優れた高融
点活性金属成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3552790A JPH038534A (ja) | 1989-03-22 | 1990-02-16 | 希土類酸化物スラリー |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1-70192 | 1989-03-22 | ||
JP7019289 | 1989-03-22 | ||
JP3552790A JPH038534A (ja) | 1989-03-22 | 1990-02-16 | 希土類酸化物スラリー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH038534A true JPH038534A (ja) | 1991-01-16 |
Family
ID=26374527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3552790A Pending JPH038534A (ja) | 1989-03-22 | 1990-02-16 | 希土類酸化物スラリー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH038534A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1299850C (zh) * | 2004-05-28 | 2007-02-14 | 沈阳铸造研究所 | 钇稀土陶瓷型壳钛合金熔模精密铸造方法 |
JP2007069246A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | チタン合金用鋳型 |
JP2007069247A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | チタンアルミ合金用鋳型 |
CN103394634A (zh) * | 2013-08-13 | 2013-11-20 | 赵溶 | 一种环保型水基颗粒铸造涂料及其制备方法 |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3552790A patent/JPH038534A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1299850C (zh) * | 2004-05-28 | 2007-02-14 | 沈阳铸造研究所 | 钇稀土陶瓷型壳钛合金熔模精密铸造方法 |
JP2007069246A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | チタン合金用鋳型 |
JP2007069247A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | チタンアルミ合金用鋳型 |
CN103394634A (zh) * | 2013-08-13 | 2013-11-20 | 赵溶 | 一种环保型水基颗粒铸造涂料及其制备方法 |
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