JPH038716A - 希土類酸化物の粒状物 - Google Patents

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、希土類酸化物の粒状物に関する、特には、希
土類酸化物の粒状物の粒度分布に関するもので、チタン
およびチタン合金等の高融点活性金属のロストワックス
鋳造法において使用される鋳型の表面被覆剤として有用
なものである。

（従来の技術） ロストワックス鋳造法において使用される鋳型の表面被
覆剤としてセラミックス粉のスラリーを使用する場合、
適度な膜厚を得るためにスラリーの塗り重ねをすること
がある。しかし、単純にスラリーを塗り重ねて行（たけ
たと、乾燥または焼成に際して被覆層の１層目と２層目
の間でひびや剥げ落ちといった現象が発生し、滑らかな
表面被１層を得ることが難しい。

適法では、スラリーを塗布した後、これが乾燥する前に
スタッコと呼ばれるセラミック粒を振りかけることによ
り乾燥後のスラリー層の割れを防止すると共に、それ以
降のスラリーとの接着性を高め、かつ、鋳型の厚みを厚
くする効果を持たせる。とりわけ、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
ス鋳型の場合、鋳型内面に塗布されるスラリー中のセラ
ミックス粉は、これら金属との反応性が極めて小さなも
のが使用されるが、第２層以降のスラリーおよびスタッ
コには強度およびコスト的観点から反応性の比較的高い
セラミックスが使用されるので、このセラミックスと鋳
込み金属との反応を防止するために、第１層用スタッコ
は第１層用スラリーと同程度に反応性の少ないセラミッ
クスを使用して、背後の反応し易いセラミックスとの間
に充分な距離を設ける必要があるとされていた。

（発明が解決しようとする課題） 前述の如く、第１層用スタッコは第１層用スラリーのセ
ラミック粉と同程度に鋳込まれる金属との反応性が小さ
なものが望ましいが、このスタッコの粒径が小さいと相
対的に表面積が大きくなり、スラリー中の溶媒を奪って
、この層に割れを生じさせるばかりでなく、この層の厚
みが薄くなり、第２層用スラリーのセラミックスと鋳込
まれる金属との反応防止効果がなくなる。また、スタッ
コの粒径が大きいと粒子間に気孔ができ、ここへ第２層
用スラリーが侵入し、やはり鋳込まれる金属との反応防
止効果がないという問題があった。

本発明が解決しようとする技術的課題は、かかる問題点
を排除し得る第１層用スタッコ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、上記課題を解決するために、表面被覆剤
の材質、スラリー製造条件、スラリーのセラミックスへ
の被覆条件、その焼成条件等に着目し、鋭意検討した結
果、希土類酸化物の粒状物、特には、粒度分布を限定し
たものを使用することで目的とする鋳型が得られること
を見出し、本発明を完成させた。

その要旨とするところは、 粒度分布Ｘが、Ｘ５１００μｍが２０％以下（以下重量
基準％とする）　、１００　＜Ｘ＜　４００μｍが６０
〜１００％、Ｘ２４００μｍが２０％以下から成ること
を特徴とする希土類酸化物の粒状物にある。

以下本発明を詳細に述べる。

本発明の鋳型の表面被覆剤（１層目用スタッコ）に使用
される希土類酸化物としては、Ｌａ、　Ｃｅ、　ＰｒＮ
ｄ、　Ｓｍ、　Ｅｕ、　Ｇｄ、　Ｔｂ、　Ｄｙ、　Ｈｏ
、　Ｅｒ、　Ｔｍ、　Ｙｂ、　Ｌｕのほか、Ｙあるいは
Ｓｃから選択された１種または２種以上の酸化物からな
り、中でもＹ、Ｓｍの酸化物が好適である。この希土類
酸化物の粒度分布Ｘは、Ｘ≦　１００μｍが２０％以下
、１００　＜Ｘ＜　４００μｍが６０〜１００％、Ｘ２
４００μｍが２０％以下からなることが必要で、更に好
ましくは、Ｘ５１００μｍが５％以下、ｔｏｏ　＜　Ｘ
　＜　４００ｕ　ｍが８０〜１００％、Ｘ２４００μｍ
が１０％以下が良い。１００μｍ以下の微粒子が２０％
以上となると漆喰効果がなくなり、ひびや剥げ落ちの原
因となり、４００μｍ以上の粗粒子が２０％以上となる
と１層目と２層目の間に気泡が残りひびや剥げ落ちが起
き易（なる。

本発明が適用されるロストワックス法とは以下に述べる
工程から成る鋳型の鋳造法である。

■目的とする鋳物の形をしたワックス製の鋳型を準備し
、セラミックス粉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（前に、スラリー被覆層
の上から本発明のセラミックス粒状物（１層目用スタッ
コである希土類酸化物）を万遍な（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、ムライト質セラミックス粒状物で
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。

本発明は上記■工程でいうセラミックス粒状物に相当し
、これを希土類酸化物の特定の粒度分布を有する粒状物
として、初期の目的を達成した。

以下本発明の具体例を実施例と比較例を挙げて説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

始めに、鋳型の性状について述べる。

（実施例１） ［希土類酸化物スラリーの調整］ 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扮（Ｙ２Ｏ２，２μｍ
以下が３０〜１００重量％の粒度分布を持つ微粉末）５
００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。

［ロストワックス法鋳造鋳型の製作］ １）３０Ｘ　３０ｘ　ｌｏＯＬｍｍの柱状のワックス製
の型を準備し、上記スラリーにこの型の下半分（３０ｘ
　３０ｘ　５０Ｌｍｍ　）を浸漬し、ワックス表面をス
ラリーで被覆した。

２）ワックス表面のスラリーが乾く前に、スラリー被覆
層の上から本発明の希土類酸化物（ｙ２ｏ、ｉ）粒状物
（第１表、粒度分布Ａ）を万遍なく付着させた。

３）第２層以降は従来から実施されている公知の方法に
基づき、コロイダルシリカおよびジルコン粉末からなる
スラリーに浸漬したのち、ムライト質セラミックス粒状
物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６回繰り返した。

４）被覆層が充分に乾燥した後ワックスを溶出し、残っ
た鋳型を焼成した。得られた焼成鋳型の外観について観
察した結果を第１表に示す。

（実施例２．３．４） 希土類酸化物Ｙ２０．の粒度分布を第１表のＢに変え、
また希土類酸化物の種類をＣｅｔＯｓ、　Ｅｒａ’ｓに
変え、その粒度分布を第１表のＣ，Ｄとした以外は実施
例１と同様の条件でロストワックス法鋳造鋳型を製作し
た。その結果を第１表に示す。

（比較例１．２） 実施例１のＹ２Ｏ３の粒度分布を第１表のＥ、Ｆとした
以外は実施例１と同様の条件でロストワックス法鋳造鋳
型を製作した。その結果を第１表に示す。

次に、上記実施例に示した鋳型に鋳造した際の鋳造試験
結果を述べる。

（実施例５．６、比較例３．４） 実施例５．６および比較例３．４として実施例１．２お
よび比較例１．２で示したものと同一の材料および方法
を用いて、３０ｗＸ　１０”　Ｘ　１０１００Ｌのワッ
クス製の型から鋳型を製作した。これらを１個の湯口を
共有する１連の十文字状の鋳型に組み合わせた。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
仕上した後第２表 ［註］Ｏ：良好、 Δ：やや良、 ×：不可 、鋳造品表面の性状、表面硬化Ｍ深さおよび表面粗さを
測定した。その結果を第２表に示す。

（発明の効果） 本発明の特定の粒度分布を有する希土類酸化物粒状物を
チタンあるいはチタン合金等の高融点活性金属鋳造用の
ロストワックス鋳型の１層目用スタッコとして利用する
ことにより、反応硬化層のない、緻密で平滑な表面を持
つ鋳物が得られる様になった。本発明は産業上極めて有
益で利用価値の高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、粒度分布Ｘが、Ｘ≦１００μｍが２０％以下（以下
   重量基準％とする）、１００＜Ｘ＜４００μｍが６０〜
   １００％、Ｘ≧４００μｍが２０％以下からなることを
   特徴とする希土類酸化物の粒状物。