JPH0575814B2 - - Google Patents
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- JPH0575814B2 JPH0575814B2 JP16005389A JP16005389A JPH0575814B2 JP H0575814 B2 JPH0575814 B2 JP H0575814B2 JP 16005389 A JP16005389 A JP 16005389A JP 16005389 A JP16005389 A JP 16005389A JP H0575814 B2 JPH0575814 B2 JP H0575814B2
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- zinc
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は機械的強度が高く、鋳造性に優れ、し
かも鋳造欠陥のほどんどない健全な鋳物を得るこ
とができ、従つてプラスチツク射出成型あるいは
プレス加工に用いる鋳造してなる金型として好適
な鋳造してなる金型用亜鉛基合金およびそれを鋳
造してなる金型に関する。 〔従来の技術〕 従来、プラスチツク射出成型およびプレスの試
作金型用としてAl4.1重量％、Cu3.0重量％、
Mg0.05重量％を含んだ亜鉛合金ZAS（商品名）が
広く利用されている。この合金は410〜450℃の温
度で鋳造が可能なうえ、パターン再現性および鋳
肌が良く、溶湯処理も特に必要としないというこ
とで鋳造が極めて容易である。また、砂型鋳造で
22〜27Kgｆ／mmの引張強度が得られる。ところ
が、近年、多品種少量生産の潮流の中でこの亜鉛
金型の少量生産用へのグレードアツプ、すなわち
強度向上が検討されている。 このため、これに関連した亜鉛基合金として、
例えば特開昭51−79633号公報にはAl8〜11重量
％、Cu8〜11重量％、Ni8〜11重量％、Mg0.03〜
0.06重量％を含有し、残部がZnからなる高強度耐
摩耗性亜鉛合金が開示されている。また、特公昭
51−5342号公報にはAl2〜12重量％、Cu1〜10重
量％、Mg0.01〜0.5重量％、Be0.02〜0.15重量％、
Ti0.01〜1.5重量％、Ag0.01〜3.0重量％を含有
し、残部が亜鉛からなる耐摩耗性亜鉛基合金が開
示されている。さらに、特開昭63−38548号公報
にはAl1〜10重量％、Cu1〜15重量％、Mg0.01〜
0.5重量％、Y0.02〜1.0重量％を含有し、残部Zn
からなる亜鉛基合金、あるいは特開昭63−65043
号公報にはCu5〜15重量％、Mg0.2重量％以下、
ランタニド0.05〜３重量％およびAlを特定の式を
満たす量含有し、残部がZnからなる亜鉛基合金
が開示されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、特開昭51−79633号公報記載の
発明はNiをAlおよびCu含量と同様に多量に含む
Al−Cu−Ni−Mg−Zn系合金であり、Niを多量
に含むことにより、湯流れ性が悪くなるとともに
鋳造欠陥が生じ易くなる。 また、特公昭51−5342号公報記載の発明は微量
添加元素であるBe、Ti、Agが溶湯中にて酸化さ
れ易く、ドロスの巻き込みが発生して鋳造欠陥を
生じ、プラスチツク成型品等の製造歩留が低下す
る虞れあるものであつた。 さらに、特開昭63−38548号記載の発明および
特開昭63−65043号公報記載の発明はそれぞれＹ
およびランタニドを含有させているため、これら
元素が酸化され、ドロスの巻き込みに代表される
鋳造欠陥が発生し易く、上記したと同様な問題点
を有するものであつた。 本発明は上記状況に鑑み、機械的強度が高く、
鋳造性に優れ、しかも鋳造欠陥のほとんど発生し
ない鋳造してある金型用亜鉛基合金およびそれを
鋳造してなる金型を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記課題を達成するため、本発明者らは鋭意研
究を重ねる過程で、本出願人の出願に係る特願平
−5993号記載の機械加工してなる金型、すなわち
６〜12重量％Al−5.5〜12重量％Cu−Mg−Znか
らなり、鋳造性が劣るため機械加工が不可欠とさ
れた亜鉛基合金に着目し、この合金の成分範囲を
変えて種々検討したところ、AlおよびCuの特定
の限定された成分範囲内では驚くべきことには鋳
造性が極めて良好となるとともに鋳造欠陥もほと
んど見られないということを知見した。 本発明はこのような知見に基づいてなされたも
のであり、Al9.6〜10.5重量％、Cu9.0〜10.5重量
％、Mg0.01〜0.20重量％、残部が不可避不純物
を別にしてZnからなり、430℃におけるラゴンヌ
流動長が230mm以上、凝固温度幅が13℃以上で、
かつ鋳造品の表面３mm以内に50μｍ以上の欠陥が
１個／100cm2以内である鋳造してなる金型用亜鉛
基合金およびそれを鋳造してなる金型である。 本発明において、ラゴンヌ流動長とは、所定の
成分の溶湯を430℃において十分に攪拌し、この
溶湯の中に外径６mmφ、内径４mmφのガラス管の
一端を挿入し、かつ他端から240mmHgの負圧を加
え、この時にガラス管内に流入して固化した金属
の長さを測定した値である。本発明では良好な鋳
造性を確保するために、この430℃におけるラゴ
ンヌ流動長が230mm以上必要である。ラゴンヌ流
動長が230mm未満であると、湯流れ性が悪くなり、
種々な形状の鋳型の隅々まで湯が到着しにくくな
る。 また、同様に良好な鋳造性を得るため、凝固温
度範囲幅が13℃以上必要である。凝固温度範囲幅
が13℃より狭いと鋳造品内部に鋳造欠陥が生じ易
くなる。この理由は明らかではないが、鋳造品表
面と内部の冷却温度の差が小さくなり気泡が逃げ
にくくなることに起因するものと考えられる。 さらに、本発明では健全な鋳造品を得るため
に、鋳造品表面の３mm以内に50μｍ以上の欠陥が
１個／100cm2以内であることが必要である。 ここで、改めて本発明の成分組成範囲の限定理
由を説明する。 Al：10.5重量％を超えると凝固温度幅が狭くな
り、鋳造欠陥が多くなる。逆に9.6重量％に達
しないと流動性が低下して湯の流れが悪くなる
とともに鋳造欠陥も多くなる。 Cu：10.5重量％を超えると流動性が低下して湯の
流れが悪くなるとともに鋳造欠陥が多くなる。
逆に、9.0重量％に達しないと凝固温度幅が狭
くなり、鋳造欠陥が多くなる。 Mg：Mgは粒間腐食を防止するために0.01〜0.2
重量％必要である。0.2重量％を超えると合金
を脆化させる。 このような本発明合金を鋳造する方法はZAS
合金と同様で良く、また凝固時にはアルミニウム
の偏析を避けるために、上部を加熱して底部を冷
却するトツプヒート法を採用することが望まし
い。 〔作用〕 このように本発明ではAl−Cu−Mg−Znから
なり、これ以外の添加元素が加えられていないた
め、ドロスが発生してこれが巻き込まれることに
よる鋳造欠陥が生じることがなく、しかもラゴン
ヌ流動長が所定長さ以上でかつ凝固温度範囲幅が
所定値以上であるため、鋳造性に優れ、機械的強
度も36Kg／mm2以上となる。 以下に本発明の実施例を説明する。 実施例 第１表に示す組成の亜鉛基合金を、黒鉛るつぼ
を用いて溶解して調製した。次に、これら合金を
再度溶解し、試験鋳型に鋳造温度430℃で鋳造し、
また凝固時には鋳造上部をバーナーで加熱するト
ツプヒートを行つた。こうして得られた鋳物につ
いて、鋳造欠陥の数、引張強度、ブリネル硬さを
評価した。また、これら亜鉛基合金の430℃にお
けるラゴンヌ流動長および凝固温度範囲幅を測定
し、これらを第１表に併せて示す。 これら各評価の試験方法は次の通りである。 （試験条件） (1) 鋳造欠陥の数：鋳物下部の10cm角の面に対し
て浸透探傷を実施して欠陥を検出し、50μｍ以
上の欠陥個数を測定した。測定面は鋳物表面、
同じ個所を1.5mm研削した面、さらに1.5mm研削
した面（表面から３mm深さ）の三面を測定し、
その平均値を測定値とした。 (2) 引張強度：インストロン引張試験機により引
張速度１cm／分、温度25℃で測定した。試験片
はJIS4号試験片とした。 (3) ブリネル硬さ：ブリネル硬さ試験機により荷
重1000Kg、30秒保持、保持温度25℃で測定し
た。
かも鋳造欠陥のほどんどない健全な鋳物を得るこ
とができ、従つてプラスチツク射出成型あるいは
プレス加工に用いる鋳造してなる金型として好適
な鋳造してなる金型用亜鉛基合金およびそれを鋳
造してなる金型に関する。 〔従来の技術〕 従来、プラスチツク射出成型およびプレスの試
作金型用としてAl4.1重量％、Cu3.0重量％、
Mg0.05重量％を含んだ亜鉛合金ZAS（商品名）が
広く利用されている。この合金は410〜450℃の温
度で鋳造が可能なうえ、パターン再現性および鋳
肌が良く、溶湯処理も特に必要としないというこ
とで鋳造が極めて容易である。また、砂型鋳造で
22〜27Kgｆ／mmの引張強度が得られる。ところ
が、近年、多品種少量生産の潮流の中でこの亜鉛
金型の少量生産用へのグレードアツプ、すなわち
強度向上が検討されている。 このため、これに関連した亜鉛基合金として、
例えば特開昭51−79633号公報にはAl8〜11重量
％、Cu8〜11重量％、Ni8〜11重量％、Mg0.03〜
0.06重量％を含有し、残部がZnからなる高強度耐
摩耗性亜鉛合金が開示されている。また、特公昭
51−5342号公報にはAl2〜12重量％、Cu1〜10重
量％、Mg0.01〜0.5重量％、Be0.02〜0.15重量％、
Ti0.01〜1.5重量％、Ag0.01〜3.0重量％を含有
し、残部が亜鉛からなる耐摩耗性亜鉛基合金が開
示されている。さらに、特開昭63−38548号公報
にはAl1〜10重量％、Cu1〜15重量％、Mg0.01〜
0.5重量％、Y0.02〜1.0重量％を含有し、残部Zn
からなる亜鉛基合金、あるいは特開昭63−65043
号公報にはCu5〜15重量％、Mg0.2重量％以下、
ランタニド0.05〜３重量％およびAlを特定の式を
満たす量含有し、残部がZnからなる亜鉛基合金
が開示されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、特開昭51−79633号公報記載の
発明はNiをAlおよびCu含量と同様に多量に含む
Al−Cu−Ni−Mg−Zn系合金であり、Niを多量
に含むことにより、湯流れ性が悪くなるとともに
鋳造欠陥が生じ易くなる。 また、特公昭51−5342号公報記載の発明は微量
添加元素であるBe、Ti、Agが溶湯中にて酸化さ
れ易く、ドロスの巻き込みが発生して鋳造欠陥を
生じ、プラスチツク成型品等の製造歩留が低下す
る虞れあるものであつた。 さらに、特開昭63−38548号記載の発明および
特開昭63−65043号公報記載の発明はそれぞれＹ
およびランタニドを含有させているため、これら
元素が酸化され、ドロスの巻き込みに代表される
鋳造欠陥が発生し易く、上記したと同様な問題点
を有するものであつた。 本発明は上記状況に鑑み、機械的強度が高く、
鋳造性に優れ、しかも鋳造欠陥のほとんど発生し
ない鋳造してある金型用亜鉛基合金およびそれを
鋳造してなる金型を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記課題を達成するため、本発明者らは鋭意研
究を重ねる過程で、本出願人の出願に係る特願平
−5993号記載の機械加工してなる金型、すなわち
６〜12重量％Al−5.5〜12重量％Cu−Mg−Znか
らなり、鋳造性が劣るため機械加工が不可欠とさ
れた亜鉛基合金に着目し、この合金の成分範囲を
変えて種々検討したところ、AlおよびCuの特定
の限定された成分範囲内では驚くべきことには鋳
造性が極めて良好となるとともに鋳造欠陥もほと
んど見られないということを知見した。 本発明はこのような知見に基づいてなされたも
のであり、Al9.6〜10.5重量％、Cu9.0〜10.5重量
％、Mg0.01〜0.20重量％、残部が不可避不純物
を別にしてZnからなり、430℃におけるラゴンヌ
流動長が230mm以上、凝固温度幅が13℃以上で、
かつ鋳造品の表面３mm以内に50μｍ以上の欠陥が
１個／100cm2以内である鋳造してなる金型用亜鉛
基合金およびそれを鋳造してなる金型である。 本発明において、ラゴンヌ流動長とは、所定の
成分の溶湯を430℃において十分に攪拌し、この
溶湯の中に外径６mmφ、内径４mmφのガラス管の
一端を挿入し、かつ他端から240mmHgの負圧を加
え、この時にガラス管内に流入して固化した金属
の長さを測定した値である。本発明では良好な鋳
造性を確保するために、この430℃におけるラゴ
ンヌ流動長が230mm以上必要である。ラゴンヌ流
動長が230mm未満であると、湯流れ性が悪くなり、
種々な形状の鋳型の隅々まで湯が到着しにくくな
る。 また、同様に良好な鋳造性を得るため、凝固温
度範囲幅が13℃以上必要である。凝固温度範囲幅
が13℃より狭いと鋳造品内部に鋳造欠陥が生じ易
くなる。この理由は明らかではないが、鋳造品表
面と内部の冷却温度の差が小さくなり気泡が逃げ
にくくなることに起因するものと考えられる。 さらに、本発明では健全な鋳造品を得るため
に、鋳造品表面の３mm以内に50μｍ以上の欠陥が
１個／100cm2以内であることが必要である。 ここで、改めて本発明の成分組成範囲の限定理
由を説明する。 Al：10.5重量％を超えると凝固温度幅が狭くな
り、鋳造欠陥が多くなる。逆に9.6重量％に達
しないと流動性が低下して湯の流れが悪くなる
とともに鋳造欠陥も多くなる。 Cu：10.5重量％を超えると流動性が低下して湯の
流れが悪くなるとともに鋳造欠陥が多くなる。
逆に、9.0重量％に達しないと凝固温度幅が狭
くなり、鋳造欠陥が多くなる。 Mg：Mgは粒間腐食を防止するために0.01〜0.2
重量％必要である。0.2重量％を超えると合金
を脆化させる。 このような本発明合金を鋳造する方法はZAS
合金と同様で良く、また凝固時にはアルミニウム
の偏析を避けるために、上部を加熱して底部を冷
却するトツプヒート法を採用することが望まし
い。 〔作用〕 このように本発明ではAl−Cu−Mg−Znから
なり、これ以外の添加元素が加えられていないた
め、ドロスが発生してこれが巻き込まれることに
よる鋳造欠陥が生じることがなく、しかもラゴン
ヌ流動長が所定長さ以上でかつ凝固温度範囲幅が
所定値以上であるため、鋳造性に優れ、機械的強
度も36Kg／mm2以上となる。 以下に本発明の実施例を説明する。 実施例 第１表に示す組成の亜鉛基合金を、黒鉛るつぼ
を用いて溶解して調製した。次に、これら合金を
再度溶解し、試験鋳型に鋳造温度430℃で鋳造し、
また凝固時には鋳造上部をバーナーで加熱するト
ツプヒートを行つた。こうして得られた鋳物につ
いて、鋳造欠陥の数、引張強度、ブリネル硬さを
評価した。また、これら亜鉛基合金の430℃にお
けるラゴンヌ流動長および凝固温度範囲幅を測定
し、これらを第１表に併せて示す。 これら各評価の試験方法は次の通りである。 （試験条件） (1) 鋳造欠陥の数：鋳物下部の10cm角の面に対し
て浸透探傷を実施して欠陥を検出し、50μｍ以
上の欠陥個数を測定した。測定面は鋳物表面、
同じ個所を1.5mm研削した面、さらに1.5mm研削
した面（表面から３mm深さ）の三面を測定し、
その平均値を測定値とした。 (2) 引張強度：インストロン引張試験機により引
張速度１cm／分、温度25℃で測定した。試験片
はJIS4号試験片とした。 (3) ブリネル硬さ：ブリネル硬さ試験機により荷
重1000Kg、30秒保持、保持温度25℃で測定し
た。
以上説明したところから明らかなように、本発
明によれば、ZAS合金と同様に良好な鋳造性を
有し、ZAS合金における鋳造方案がそのまま生
かせるとともに、ZAS合金に対して機械的強度
が大幅に向上し、鋳造欠陥もほとんど生じない鋳
造してなる金型用亜鉛基合金およびそれを鋳造し
てなる金型が得られる。
明によれば、ZAS合金と同様に良好な鋳造性を
有し、ZAS合金における鋳造方案がそのまま生
かせるとともに、ZAS合金に対して機械的強度
が大幅に向上し、鋳造欠陥もほとんど生じない鋳
造してなる金型用亜鉛基合金およびそれを鋳造し
てなる金型が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム9.6〜10.5重量％、銅9.0〜10.5
重量％、マグネシウム0.01〜0.20重量％、残部が
不可避不純物を別にして亜鉛からなり、430℃に
おけるラゴンヌ流動長が230mm以上、凝固温度幅
が13℃以上で、かつ鋳造品の表面３mm以内に50μ
ｍ以上の欠陥が１個／100cm2以内である鋳造して
なる金型用亜鉛基合金。 ２ アルミニウム9.6〜10.5重量％、銅9.0〜10.5
重量％、マグネシウム0.01〜0.20重量％、残部が
不可避不純物を別にして亜鉛からなり、430℃に
おけるラゴンヌ流動長が230mm以上、凝固温度幅
が13℃以上で、かつ表面３mm以内に50μｍ以上の
欠陥が１個／100cm2以内である鋳造してなる金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16005389A JPH0324245A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 鋳造してなる金型用亜鉛基合金および鋳造してなる金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16005389A JPH0324245A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 鋳造してなる金型用亜鉛基合金および鋳造してなる金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0324245A JPH0324245A (ja) | 1991-02-01 |
| JPH0575814B2 true JPH0575814B2 (ja) | 1993-10-21 |
Family
ID=15706895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16005389A Granted JPH0324245A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 鋳造してなる金型用亜鉛基合金および鋳造してなる金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0324245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103245823A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-08-14 | 国家电网公司 | 输电线路相间短路故障点电压测量方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0741399B2 (ja) * | 1991-03-27 | 1995-05-10 | 三井金属鉱業株式会社 | 高アルミニウム亜鉛基合金ブロックのトップヒート鋳造法 |
| EP0531141B1 (en) * | 1991-09-04 | 1995-03-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hydraulic cushioning system for press, having shut-off valve for disconnection of pressure-pin cylinders from power supply upon contact of movable die with workpiece |
| US5299444A (en) * | 1991-09-04 | 1994-04-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hydraulic cushioning system for press, having hydraulic power supply including means for adjusting initial pressure to be applied to pressure-pin cylinders |
| US5419169A (en) * | 1992-04-07 | 1995-05-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for adjusting press operating conditions depending upon dies used |
| CN100436639C (zh) * | 2002-08-01 | 2008-11-26 | 本田技研工业株式会社 | 金属材料及其制造方法 |
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1989
- 1989-06-22 JP JP16005389A patent/JPH0324245A/ja active Granted
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|---|---|
| JPH0324245A (ja) | 1991-02-01 |
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