JPH0570867A - 鋳造方法及び鋳造金型用合金 - Google Patents
鋳造方法及び鋳造金型用合金Info
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- JPH0570867A JPH0570867A JP15346291A JP15346291A JPH0570867A JP H0570867 A JPH0570867 A JP H0570867A JP 15346291 A JP15346291 A JP 15346291A JP 15346291 A JP15346291 A JP 15346291A JP H0570867 A JPH0570867 A JP H0570867A
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- casting
- alloy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱伝導性を低下させずに熱衝撃性を向上させ
ることができる金型を用いた金属の鋳造方法及び鋳造金
型用合金を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の製造方法は、Ｃｒ０.１〜１.５重量
％、Ｚｒ０.０１〜０.５重量％、残部がＣｕの鋳造金型
用合金の鋳造金型を用い、金属または合金を鋳造する。
前記鋳造金型用合金は、Ｓｎ，Ｚｎ，Ｍｎからなる群か
ら選ばれた１種以上の元素を各々０.０５〜３重量％、
Ｔｉを０.１〜２重量％、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏからなる群
から選ばれた１種以上の元素を各々０.１〜５重量％、
Ｍｇ，Ｐ，Ｐｂからなる群から選ばれた１種以上の元素
を各々０.００１〜０.２重量％のうち少なくとも１つ以
上を含有することを特徴としている。 【効果】 機械的強度及び熱衝撃性を向上させることが
でき、熱伝導性の低下を防止することができ、したがっ
て鋳造時に金型の割れの生じる恐れがなくなる。
ることができる金型を用いた金属の鋳造方法及び鋳造金
型用合金を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の製造方法は、Ｃｒ０.１〜１.５重量
％、Ｚｒ０.０１〜０.５重量％、残部がＣｕの鋳造金型
用合金の鋳造金型を用い、金属または合金を鋳造する。
前記鋳造金型用合金は、Ｓｎ，Ｚｎ，Ｍｎからなる群か
ら選ばれた１種以上の元素を各々０.０５〜３重量％、
Ｔｉを０.１〜２重量％、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏからなる群
から選ばれた１種以上の元素を各々０.１〜５重量％、
Ｍｇ，Ｐ，Ｐｂからなる群から選ばれた１種以上の元素
を各々０.００１〜０.２重量％のうち少なくとも１つ以
上を含有することを特徴としている。 【効果】 機械的強度及び熱衝撃性を向上させることが
でき、熱伝導性の低下を防止することができ、したがっ
て鋳造時に金型の割れの生じる恐れがなくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属または合金の鋳
造方法及びこの鋳造に用いて好適な鋳造金型用合金に関
するものである。
造方法及びこの鋳造に用いて好適な鋳造金型用合金に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋳鉄、アルミニウム、マグネシウ
ム等を主成分とする金属または合金を鋳造する場合、通
常、Ｃｕを主成分とするＡｇ−Ｃｕ系合金からなる鋳造
用金型が用いられている。この鋳造用金型は高強度、高
熱伝導性を有することから、特に、鋳鉄、アルミニウム
合金、マグネシウム等を連続鋳造する場合に好適に用い
られている。
ム等を主成分とする金属または合金を鋳造する場合、通
常、Ｃｕを主成分とするＡｇ−Ｃｕ系合金からなる鋳造
用金型が用いられている。この鋳造用金型は高強度、高
熱伝導性を有することから、特に、鋳鉄、アルミニウム
合金、マグネシウム等を連続鋳造する場合に好適に用い
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のＡｇ
−Ｃｕ系合金からなる鋳造金型では、該金型の熱衝撃性
が充分でないために、この金型に溶融金属を注湯する際
に熱衝撃により割れてしまうという欠点があった。Ｃｕ
基合金の鋳造金型では、該合金中のＣｕの偏析等により
該金型の熱衝撃性が低下するために、鋳鉄の溶湯温度は
１４５０℃、また、Ａｌの溶湯温度は７００℃程度であ
るにもかかわらず、鋳造金型がこれらの熱衝撃に耐えら
れないためである。
−Ｃｕ系合金からなる鋳造金型では、該金型の熱衝撃性
が充分でないために、この金型に溶融金属を注湯する際
に熱衝撃により割れてしまうという欠点があった。Ｃｕ
基合金の鋳造金型では、該合金中のＣｕの偏析等により
該金型の熱衝撃性が低下するために、鋳鉄の溶湯温度は
１４５０℃、また、Ａｌの溶湯温度は７００℃程度であ
るにもかかわらず、鋳造金型がこれらの熱衝撃に耐えら
れないためである。
【０００４】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、熱伝導性を低下させずに熱衝撃性を向上させる
ことができる金型を用いた金属の鋳造方法及び鋳造金型
用合金を提供することにある。
もので、熱伝導性を低下させずに熱衝撃性を向上させる
ことができる金型を用いた金属の鋳造方法及び鋳造金型
用合金を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は次の様な鋳造方法及び鋳造金型用合金を
採用した。すなわち、請求項１記載の鋳造方法として
は、Ｃｒ０.１〜１.５重量％、Ｚｒ０.０１〜０.５重量
％、残部がＣｕからなる鋳造金型用合金により作成され
た鋳造金型を用いて、金属または合金を鋳造することを
特徴としている。
に、この発明は次の様な鋳造方法及び鋳造金型用合金を
採用した。すなわち、請求項１記載の鋳造方法として
は、Ｃｒ０.１〜１.５重量％、Ｚｒ０.０１〜０.５重量
％、残部がＣｕからなる鋳造金型用合金により作成され
た鋳造金型を用いて、金属または合金を鋳造することを
特徴としている。
【０００６】ここで、Ｃｒの含有量を０.１〜１.５重量
％としたのは、この範囲において前記鋳造金型用合金の
機械的強度が向上するためであり、Ｚｒの含有量を０.
０１〜０.５重量％としたのは、この範囲において前記
鋳造金型用合金の熱衝撃性が向上するためである。
％としたのは、この範囲において前記鋳造金型用合金の
機械的強度が向上するためであり、Ｚｒの含有量を０.
０１〜０.５重量％としたのは、この範囲において前記
鋳造金型用合金の熱衝撃性が向上するためである。
【０００７】また、請求項２記載の鋳造金型用合金とし
ては、請求項１記載の鋳造金型用合金において、前記鋳
造金型用合金は、Ｓｎ，Ｚｎ，Ｍｎからなる群から選ば
れた１種以上の元素を各々０.０５〜３重量％含有する
ことを特徴としている。
ては、請求項１記載の鋳造金型用合金において、前記鋳
造金型用合金は、Ｓｎ，Ｚｎ，Ｍｎからなる群から選ば
れた１種以上の元素を各々０.０５〜３重量％含有する
ことを特徴としている。
【０００８】ここで、Ｓｎ，Ｚｎ，Ｍｎの含有量を各々
０.０５〜３重量％としたのは、これらの元素の含有量
がこの範囲を越えると熱伝導性が低下するためである。
０.０５〜３重量％としたのは、これらの元素の含有量
がこの範囲を越えると熱伝導性が低下するためである。
【０００９】また、請求項３記載の鋳造金型用合金とし
ては、請求項１または２記載の鋳造金型用合金におい
て、前記鋳造金型用合金は、Ｔｉを０.１〜２重量％、
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏからなる群から選ばれた１種以上の元
素を各々０.１〜５重量％含有することを特徴としてい
る。
ては、請求項１または２記載の鋳造金型用合金におい
て、前記鋳造金型用合金は、Ｔｉを０.１〜２重量％、
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏからなる群から選ばれた１種以上の元
素を各々０.１〜５重量％含有することを特徴としてい
る。
【００１０】ここで、Ｔｉを０.１〜２重量％、Ｆｅ，
Ｎｉ，Ｃｏの含有量を各々０.１〜５重量％としたの
は、これらの元素の含有量がこの範囲を越えると熱伝導
性が低下するためである。
Ｎｉ，Ｃｏの含有量を各々０.１〜５重量％としたの
は、これらの元素の含有量がこの範囲を越えると熱伝導
性が低下するためである。
【００１１】また、請求項４記載の鋳造金型用合金とし
ては、請求項１，２または３記載の鋳造金型用合金にお
いて、前記鋳造金型用合金は、Ｍｇ，Ｐ，Ｐｂからなる
群から選ばれた１種以上の元素を各々０.００１〜０.２
重量％含有することを特徴としている。
ては、請求項１，２または３記載の鋳造金型用合金にお
いて、前記鋳造金型用合金は、Ｍｇ，Ｐ，Ｐｂからなる
群から選ばれた１種以上の元素を各々０.００１〜０.２
重量％含有することを特徴としている。
【００１２】ここで、Ｍｇ，Ｐ，Ｐｂの含有量を各々
０.００１〜０.２重量％としたのは、これらの元素の含
有量がこの範囲を越えると、熱衝撃性が低下し熱間加工
時に割れが生じるためである。
０.００１〜０.２重量％としたのは、これらの元素の含
有量がこの範囲を越えると、熱衝撃性が低下し熱間加工
時に割れが生じるためである。
【００１３】
【作用】この発明の請求項１記載の鋳造方法では、Ｃｒ
０.１〜１.５重量％、Ｚｒ０.０１〜０.５重量％、残部
がＣｕからなる鋳造金型用合金を鋳造金型に用いること
により、該鋳造金型の機械的強度及び熱衝撃性が向上
し、溶融金属を注湯する際に熱衝撃により割れてしまう
ことがなくなる。
０.１〜１.５重量％、Ｚｒ０.０１〜０.５重量％、残部
がＣｕからなる鋳造金型用合金を鋳造金型に用いること
により、該鋳造金型の機械的強度及び熱衝撃性が向上
し、溶融金属を注湯する際に熱衝撃により割れてしまう
ことがなくなる。
【００１４】また、請求項２記載の鋳造金型用合金で
は、Ｓｎ，Ｚｎおよび／またはＭｎを各々０.０５〜３
重量％含有することにより熱伝導性の低下を防止する。
は、Ｓｎ，Ｚｎおよび／またはＭｎを各々０.０５〜３
重量％含有することにより熱伝導性の低下を防止する。
【００１５】また、請求項３記載の鋳造金型用合金で
は、Ｔｉを０.１〜２重量％、Ｆｅ，Ｎｉおよび／また
はＣｏを各々０.１〜５重量％含有することにより、熱
伝導性の低下を防止する。
は、Ｔｉを０.１〜２重量％、Ｆｅ，Ｎｉおよび／また
はＣｏを各々０.１〜５重量％含有することにより、熱
伝導性の低下を防止する。
【００１６】また、請求項４記載の鋳造金型用合金で
は、Ｍｇ，Ｐおよび／またはＰｂを各々０.００１〜０.
２重量％含有することにより、熱衝撃性が向上し熱間加
工時においても割れを生じることがなくなる。
は、Ｍｇ，Ｐおよび／またはＰｂを各々０.００１〜０.
２重量％含有することにより、熱衝撃性が向上し熱間加
工時においても割れを生じることがなくなる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の一実施例について説明す
る。この発明に係る鋳造金型用合金は、次の様な方法に
より製造した。まず、表１ないし表３に示す組成となる
様に鋳造金型用合金の原料をそれぞれ所定量秤量した。
る。この発明に係る鋳造金型用合金は、次の様な方法に
より製造した。まず、表１ないし表３に示す組成となる
様に鋳造金型用合金の原料をそれぞれ所定量秤量した。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】これらの原料としては５Ｎ〜６Ｎの金属塊
もしくは金属粉を用いた。
もしくは金属粉を用いた。
【００２２】次に、これらの原料を真空溶解炉の黒鉛ル
ツボ内に投入し、この混合物を加熱し溶融した。次に、
得られた溶融物を、真空中、あるいは不活性もしくは還
元性のいずれかの雰囲気中において、耐熱製の金型に充
填し鋳造した。前記金型に充填された溶融物は、冷却さ
れるにしたがって除々に固化し鋳造金型用合金となっ
た。
ツボ内に投入し、この混合物を加熱し溶融した。次に、
得られた溶融物を、真空中、あるいは不活性もしくは還
元性のいずれかの雰囲気中において、耐熱製の金型に充
填し鋳造した。前記金型に充填された溶融物は、冷却さ
れるにしたがって除々に固化し鋳造金型用合金となっ
た。
【００２３】これらの鋳造金型用合金は、金型から取り
出し、面削り、熱間鍛造を施した後に放冷し、その後９
５０〜１０００℃の温度のうち適当な温度に１.０時間
保持し、その後直ちに氷水中に投入して急冷し焼入れ処
理を施し、更に引き続いて、４５０〜５００℃の温度の
うち適当な温度に３.５時間保持後放冷する時効処理を
施した。その後約８０ｍｍ×８０ｍｍ×８５ｍｍの大き
さの角材に機械加工し、これらを適当な長さに切断し
て、評価試験用の試験片とした。
出し、面削り、熱間鍛造を施した後に放冷し、その後９
５０〜１０００℃の温度のうち適当な温度に１.０時間
保持し、その後直ちに氷水中に投入して急冷し焼入れ処
理を施し、更に引き続いて、４５０〜５００℃の温度の
うち適当な温度に３.５時間保持後放冷する時効処理を
施した。その後約８０ｍｍ×８０ｍｍ×８５ｍｍの大き
さの角材に機械加工し、これらを適当な長さに切断し
て、評価試験用の試験片とした。
【００２４】また、上記実施例と比較するために、表４
及び表５の様に上記実施例の構成成分のうちいづれか１
種または２種以上の成分含有量が本発明の範囲から外れ
たものを上記実施例とまったく同一の製造工程により製
造し、比較例とした。
及び表５の様に上記実施例の構成成分のうちいづれか１
種または２種以上の成分含有量が本発明の範囲から外れ
たものを上記実施例とまったく同一の製造工程により製
造し、比較例とした。
【００２５】
【表４】
【００２６】
【表５】
【００２７】表６ないし表８は、本発明の組成の鋳造金
型用合金（実施例）と本発明の組成の範囲から外れた鋳
造金型用合金（比較例）各々について引っ張り試験、熱
伝導度測定、熱衝撃テストを行った結果を示したもので
ある。
型用合金（実施例）と本発明の組成の範囲から外れた鋳
造金型用合金（比較例）各々について引っ張り試験、熱
伝導度測定、熱衝撃テストを行った結果を示したもので
ある。
【００２８】
【表６】
【００２９】
【表７】
【００３０】
【表８】
【００３１】熱衝撃テストは、機械加工された角材から
切り出した１０ｍｍ×３０ｍｍ×８０ｍｍの大きさの板
材の片面の中央部に３０ｍｍ×８０ｍｍ×０.５ｍｍ角
度４５度の切欠部を形成し試験片とした。そして、該試
験片の両端を鋳鉄製の治具で拘束した状態を保持したま
ま該試験片を６５０〜７００℃に加熱し、その後氷水中
にて急冷した。ここで、切欠部に割れが生じたものを
「×」、また割れが生じなかったものを「○」とし熱衝
撃の評価を行った。表中において、Ｎｏ.５４の試料で
は焼き入れ時に割れが生じたために、また、Ｎｏ.６２
〜Ｎｏ.７１のうち７種の試料では熱間加工時に割れが
生じたために評価できなかった。
切り出した１０ｍｍ×３０ｍｍ×８０ｍｍの大きさの板
材の片面の中央部に３０ｍｍ×８０ｍｍ×０.５ｍｍ角
度４５度の切欠部を形成し試験片とした。そして、該試
験片の両端を鋳鉄製の治具で拘束した状態を保持したま
ま該試験片を６５０〜７００℃に加熱し、その後氷水中
にて急冷した。ここで、切欠部に割れが生じたものを
「×」、また割れが生じなかったものを「○」とし熱衝
撃の評価を行った。表中において、Ｎｏ.５４の試料で
は焼き入れ時に割れが生じたために、また、Ｎｏ.６２
〜Ｎｏ.７１のうち７種の試料では熱間加工時に割れが
生じたために評価できなかった。
【００３２】表６ないし表８から明らかなように、本発
明の組成の鋳造金型用合金は、本発明の組成の範囲から
外れた鋳造金型用合金と比べて、熱伝導度を低下させる
ことなく熱衝撃性が向上していることが明白である。
明の組成の鋳造金型用合金は、本発明の組成の範囲から
外れた鋳造金型用合金と比べて、熱伝導度を低下させる
ことなく熱衝撃性が向上していることが明白である。
【００３３】以上説明した様に上記実施例の鋳造金型用
合金によれば、熱伝導度を低下させることなく熱衝撃性
を向上させることができる。したがって、従来問題とさ
れた金型に溶融金属を注湯する際に熱衝撃により割れて
しまうという問題が発生する恐れがなくなる。
合金によれば、熱伝導度を低下させることなく熱衝撃性
を向上させることができる。したがって、従来問題とさ
れた金型に溶融金属を注湯する際に熱衝撃により割れて
しまうという問題が発生する恐れがなくなる。
【００３４】以上により、熱伝導性を低下させずに熱衝
撃性を向上させることができる金型を用いた金属の鋳造
方法及び鋳造金型用合金を提供することが可能になる。
撃性を向上させることができる金型を用いた金属の鋳造
方法及び鋳造金型用合金を提供することが可能になる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明の請求項１
記載の鋳造方法によれば、Ｃｒ０.１〜１.５重量％、Ｚ
ｒ０.０１〜０.５重量％、残部がＣｕからなる鋳造金型
用合金により作成された鋳造金型を用いて、金属または
合金を鋳造することとしたので、前記鋳造金型用合金の
機械的強度及び熱衝撃性を向上させることができる。
記載の鋳造方法によれば、Ｃｒ０.１〜１.５重量％、Ｚ
ｒ０.０１〜０.５重量％、残部がＣｕからなる鋳造金型
用合金により作成された鋳造金型を用いて、金属または
合金を鋳造することとしたので、前記鋳造金型用合金の
機械的強度及び熱衝撃性を向上させることができる。
【００３６】また、請求項２記載の鋳造金型用合金によ
れば、請求項１記載の鋳造金型用合金において、前記鋳
造金型用合金は、Ｓｎ，Ｚｎ，Ｍｎからなる群から選ば
れた１種以上の元素を各々０.０５〜３重量％含有する
こととしたので、熱伝導性の低下を防止することができ
る。
れば、請求項１記載の鋳造金型用合金において、前記鋳
造金型用合金は、Ｓｎ，Ｚｎ，Ｍｎからなる群から選ば
れた１種以上の元素を各々０.０５〜３重量％含有する
こととしたので、熱伝導性の低下を防止することができ
る。
【００３７】また、請求項３記載の鋳造金型用合金によ
れば、請求項１または２記載の鋳造金型用合金におい
て、前記鋳造金型用合金は、Ｔｉを０.１〜２重量％、
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏからなる群から選ばれた１種以上の元
素を各々０.１〜５重量％含有することとしたので、熱
伝導性の低下を防止することができる。
れば、請求項１または２記載の鋳造金型用合金におい
て、前記鋳造金型用合金は、Ｔｉを０.１〜２重量％、
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏからなる群から選ばれた１種以上の元
素を各々０.１〜５重量％含有することとしたので、熱
伝導性の低下を防止することができる。
【００３８】また、請求項４記載の鋳造金型用合金によ
れば、請求項１，２または３記載の鋳造金型用合金にお
いて、前記鋳造金型用合金は、Ｍｇ，Ｐ，Ｐｂからなる
群から選ばれた１種以上の元素を各々０.００１〜０.２
重量％含有することとしたので、熱衝撃性を向上させる
ことができ、したがって熱間加工時に割れの生じる恐れ
がなくなる。
れば、請求項１，２または３記載の鋳造金型用合金にお
いて、前記鋳造金型用合金は、Ｍｇ，Ｐ，Ｐｂからなる
群から選ばれた１種以上の元素を各々０.００１〜０.２
重量％含有することとしたので、熱衝撃性を向上させる
ことができ、したがって熱間加工時に割れの生じる恐れ
がなくなる。
【００３９】以上により、熱伝導性を低下させずに熱衝
撃性を向上させることができる金型を用いた金属の鋳造
方法及び鋳造金型用合金を提供することが可能になる。
撃性を向上させることができる金型を用いた金属の鋳造
方法及び鋳造金型用合金を提供することが可能になる。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃｒ０.１〜１.５重量％、Ｚｒ０.０１
〜０.５重量％、残部がＣｕからなる鋳造金型用合金に
より作成された鋳造金型を用いて、金属または合金を鋳
造することを特徴とする鋳造方法。 - 【請求項２】 前記鋳造金型用合金は、Ｓｎ，Ｚｎ，Ｍ
ｎからなる群から選ばれた１種以上の元素を各々０.０
５〜３重量％含有することを特徴とする請求項１記載の
鋳造金型用合金。 - 【請求項３】 前記鋳造金型用合金は、Ｔｉを０.１〜
２重量％、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏからなる群から選ばれた１
種以上の元素を各々０.１〜５重量％含有することを特
徴とする請求項１または２記載の鋳造金型用合金。 - 【請求項４】 前記鋳造金型用合金は、Ｍｇ，Ｐ，Ｐｂ
からなる群から選ばれた１種以上の元素を各々０.００
１〜０.２重量％含有することを特徴とする請求項１，
２または３記載の鋳造金型用合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15346291A JPH0570867A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 鋳造方法及び鋳造金型用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15346291A JPH0570867A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 鋳造方法及び鋳造金型用合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570867A true JPH0570867A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=15563093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15346291A Pending JPH0570867A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 鋳造方法及び鋳造金型用合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0570867A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002018072A1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-03-07 | Showa Denko K.K. | Metal-casting method and apparatus, casting system and cast-forging system |
| WO2016047484A1 (ja) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | 三菱マテリアル株式会社 | 鋳造用モールド材及びＣｕ－Ｃｒ－Ｚｒ合金素材 |
| JP2016065305A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 三菱マテリアル株式会社 | 鋳造用モールド材及びＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金素材 |
| WO2017081969A1 (ja) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金素材 |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP15346291A patent/JPH0570867A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN106536769A (zh) * | 2014-09-25 | 2017-03-22 | 三菱综合材料株式会社 | 铸造用模具材料及Cu‑Cr‑Zr合金原材料 |
| US10544495B2 (en) | 2014-09-25 | 2020-01-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Casting mold material and Cu—Cr—Zr alloy material |
| WO2017081969A1 (ja) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金素材 |
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