JPH0551388B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミツクスの鋳ぐるみ体及びその製
造方法に関する。

（従来技術） セラミツクスをアルミニウムや鋳鉄等の金属に
よつて鋳ぐるむことにより耐摩耗性断熱鋳物を製
造する場合、高温の金属溶湯がセラミツクスに接
触する際の熱衝撃によりセラミツクスが破損する
ことがある。またセラミツクスの熱膨張率は金属
のそれよりも著しく小さいため、金属溶湯が冷却
凝固して収縮する際に発生する内部圧縮応力によ
りセラミツクスが破損することがある。

このような問題を解決するため、セラミツクス
の鋳ぐるみ部周縁にモルタルのような断熱性と柔
軟性を備えた中間層を設け、鋳ぐるむ際にその部
分を座屈させて溶湯金属注入時に発生する熱衝撃
を緩和すると共に、該金属の冷却時に発生する内
部圧縮応力を吸収する方法が提案されている（例
えば特開昭61−115662号公報）。

（発明が解決しようとする問題点） しかし上記方法では、中間層が薄すぎるとセラ
ミツクスに熱衝撃や内部圧縮応力が作用してセラ
ミツクスが破損する恐れがあると共に、中間層が
厚すぎる場合は該層の一部のみが座屈して強度の
小さい中間層が残存し、その部分の接合強度が弱
くなる。このためすべての条件を満足させるセラ
ミツクスの鋳ぐるみ体を得ることはきわめて困難
であつた。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたも
のであり、セラミツクスをアルミニウムや鋳鉄に
よつて鋳ぐるむ際に、セラミツクスが金属溶湯の
熱衝撃や冷却収縮によつて破損することがなく、
かつセラミツクスと金属とが強固に接合したセラ
ミツクスの鋳ぐるみ体及びその製造方法を提供す
ることを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、セラミツ
クスの鋳ぐるみ部周縁に断熱性と柔軟性を備えた
中間層を形成するものである。即ち本発明の第１
はセラミツクスの鋳ぐるみ体であり、セラミツク
スから成る芯部材及び金属から成る鋳ぐるみ部材
と両者の間に介在する断熱性と柔軟性を備えた中
間層から成るセラミツクスの鋳ぐるみ体におい
て、前記中間層の外面及び鋳ぐるみ部材の内面が
凹凸状に形成されていることを特徴としている。

本発明の第２は上記セラミツクス鋳ぐるみ体の
製造方法であり、該製造方法は、セラミツクスか
ら成る芯部材の鋳ぐるみ部外周縁に断熱性と柔軟
性を備えた中間層をその外面を凹凸状にして形成
し、その周囲に金属溶湯を鋳込み凝固させること
を特徴としている。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。第１図は円筒状のセラミツクス鋳ぐるみ体の
外形図であり、第２図は該鋳ぐるみ体の平面図で
ある。

このようなセラミツクス鋳ぐるみ体の製造方法
を説明すると、まず、厚さ約３mm、短辺の長さが
約20mmの短冊状のセラミツクスペーパと厚さ約１
mm、短辺の長さが約10mmの短冊状のセラミツクス
ペーパを、外径60mm、肉厚５mmの綿密質アルミナ
から成るセラミツクス円筒１の外周面に、該円筒
１の軸線方向に沿つて交互に、かつ切れ目なく貼
着して外表面を凹凸状にした中間層２を形成す
る。次に、このようなセラミツクス円筒１を、そ
の円筒空胴部内の中子３を挿嵌した上、鋳型４の
キヤビテイ５内にセツトする（第３図参照）。な
おキヤビテイ５内壁と中間層２外壁との間には所
定の〓間が設けられている。しかる後、鋳型４内
に鋳鉄６の溶湯を注入し、所定時間経過後該鋳型
４から製品を取出したところ、中心部のセラミツ
クス円筒１には破損が見られなかつた。

また、このようにして得たセラミツクス鋳ぐる
み体におけるセラミツクス円筒１と鋳ぐるみ鋳鉄
６の接合力を測定するため、該鋳ぐるみ体を輪切
りにして厚さ25mmのリング状の試片を採取し、内
側のセラミツクス円筒１に軸方向の力を加え、こ
れを抜出すのに必要な力（押抜き力）を測定した
ところ、860Kgｆであつた。

なお比較のため、実施例と同寸法かつ同材質の
セラミツクス円筒の外周面に厚さ約２mmのセラミ
ツクスペーパを均一に貼着して鋳ぐるみ、このよ
うにして得られた製品について上記と同じ方法で
その接合力（押抜き力）を測定したところ、40Kg
ｆであつた。この場合、セラミツクスペーパの厚
さが２mm以下であるとセラミツクス円筒に破損が
生じ、また厚さ２mmの時、押抜き力が最も大きか
つた。

（作用及び効果） 上記のような本発明によれば、鋳型キヤビテイ
５内へ注入された鋳鉄溶湯は、最初セラミツクス
円筒１の外周部の中間層２に接触し、この時該中
間層２が断熱効果を発揮してセラミツクス円筒１
への熱衝撃が緩和される。溶湯は次に鋳型キヤビ
テイ５内壁と中間層２との〓間を満たした後冷却
凝固して収縮し、この時内部圧縮応力が発生する
が、中間層２の厚い部分が内方へたわんで該圧縮
応力を吸収するため、セラミツクス円筒１の破損
が防止される。一方、中間層２の薄い部分は鋳鉄
６の内部圧縮応力により押しつぶされ、該圧縮応
力はセラミツクス円筒１に作用してこれを締付け
る。この締付力は鋳鉄６が完全に凝固冷却した後
も残留し、これによつてセラミツクス円筒１と鋳
ぐるみ鋳鉄６とは固く接合された状態になる。以
上のような本発明によれば、セラミヅクス円筒と
鋳鉄との中間層を部分的に厚くすることにより、
セラミツクス円筒に対する鋳鉄溶湯注入時の熱衝
撃や該鋳鉄冷却時の内部圧縮応力を緩和・吸収す
ることができると共に、前記中間層を部分的に薄
くすることにより、鋳鉄の内部圧縮応力をセラミ
クス円筒に十分に作用させ、以て両者の接合強度
を高めることができ、従来方法の難点が解消され
る。

なお実施例ではセラミツクス円筒と鋳鉄との間
の中間層形成材としてセラミツクスペーパを使用
したが、アスベスト繊維、ガラス繊維、各種耐火
モルタル等、柔軟性があり断熱材として一般に用
いられているものなら何でもよい。

また実施例では厚いセラミツクスペーパと薄い
セラミツクスペーパとを交互に配設したが、セラ
ミツクス円筒の耐熱衝撃性が高い場合、鋳ぐるみ
金属の融点が低い場合、鋳ぐるみ前にセラミツク
ス円筒を予熱する場合等には、厚いセラミツクス
ペーパだけを所定の間隔を空けて配設してもよ
い。

更に実施例では短冊状のセラミツクスペーパを
セラミツクス円筒の軸線方向に沿つて貼着した
が、円周方向に沿つて貼着してもよい。

更に実施例では円筒状のセラミツクスを鋳ぐる
んだが、第４図に示すように、扁平なセラミツク
スをその一方の平面を露出させて鋳ぐるむことも
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラミツクス鋳ぐるみ体の外形図、第
２図はその平面図、第３図はセラミツクス円筒体
を鋳型にセツトした状態の断面図、第４図は実施
例以外のセラミツクス鋳ぐるみ体の外形図であ
る。 １：芯部材、２：中間層、６：鋳ぐるみ部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セラミツクスから成る芯部材１及び金属から
   成る鋳ぐるみ部材６と両者の間に介在する断熱性
   と柔軟性を備えた中間層２から成るセラミツクス
   鋳ぐるみ体において、前記中間層２の外面及び鋳
   ぐるみ部材６の内面が凹凸状に形成されているこ
   とを特徴とするセラミツクスの鋳ぐるみ体。 ２ セラミツクスから成る芯部材の鋳ぐるみ部外
   周縁に断熱性と柔軟性を備えた中間層をその外面
   を凹凸状にして形成し、その周囲に金属溶湯を鋳
   込み凝固させることを特徴とするセラミツクス鋳
   ぐるみ体の製造方法。