JPH059632A - 亜鉛基合金製鋳物及びその製造方法 - Google Patents
亜鉛基合金製鋳物及びその製造方法Info
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- JPH059632A JPH059632A JP3162997A JP16299791A JPH059632A JP H059632 A JPH059632 A JP H059632A JP 3162997 A JP3162997 A JP 3162997A JP 16299791 A JP16299791 A JP 16299791A JP H059632 A JPH059632 A JP H059632A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的強度に優れ、時効による物性低下も少
ないためプラスチック成形用金型用の素材や、軸受用合
金に好適に使用される亜鉛基合金製鋳物を得る。 【構成】 重量百分率でアルミニウム８〜２０％、銅５
〜１５％、マグネシウム０．０１〜０．２％、チタン、
ジルコニウム、ニッケル、コバルト、ランタン又はラン
タニド系元素よりなる群からえらばれた少なくとも１種
以上の金属を０．１〜１％含有する亜鉛基合金であっ
て、合金組織内部にＣｕＡｌ2 の結晶相を有することを
特徴とする亜鉛基合金製鋳物及びその製造方法。
ないためプラスチック成形用金型用の素材や、軸受用合
金に好適に使用される亜鉛基合金製鋳物を得る。 【構成】 重量百分率でアルミニウム８〜２０％、銅５
〜１５％、マグネシウム０．０１〜０．２％、チタン、
ジルコニウム、ニッケル、コバルト、ランタン又はラン
タニド系元素よりなる群からえらばれた少なくとも１種
以上の金属を０．１〜１％含有する亜鉛基合金であっ
て、合金組織内部にＣｕＡｌ2 の結晶相を有することを
特徴とする亜鉛基合金製鋳物及びその製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械的強度、硬度に優
れ、プラスチックの成型用金型、軸受用などに好適に使
用できる、亜鉛基合金製鋳物及びその製造方法に関す
る。
れ、プラスチックの成型用金型、軸受用などに好適に使
用できる、亜鉛基合金製鋳物及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＯＡ機器等の各種機器のハウジン
グや構成部材、自動車構成部材等がプラスチック化され
るとともに、これらの性能の向上やデザインの変更に伴
い、頻繁なモデルチェンジが行われている。これに伴
い、成形品のライフサイクルが短くなり、多品種少量生
産が実施されている。
グや構成部材、自動車構成部材等がプラスチック化され
るとともに、これらの性能の向上やデザインの変更に伴
い、頻繁なモデルチェンジが行われている。これに伴
い、成形品のライフサイクルが短くなり、多品種少量生
産が実施されている。
【０００３】従来のプラスチック成形用金型、特に射出
成形用金型の構成部材としては、Ｓ５５Ｃ系の機械構造
用炭素鋼が汎用されている。即ちＳ５５Ｃ系炭素鋼は射
出成形用金型材料として要求される強度、溶接性、しぼ
加工性、磨き加工性等が良好であるばかりでなく、被削
性にも優れており、且つ金型用材料の中では比較的安価
であるという特徴を有しているからである。又、特に鏡
面仕上げを必要とする型においてはプレハードン鋼等が
用いられている。
成形用金型の構成部材としては、Ｓ５５Ｃ系の機械構造
用炭素鋼が汎用されている。即ちＳ５５Ｃ系炭素鋼は射
出成形用金型材料として要求される強度、溶接性、しぼ
加工性、磨き加工性等が良好であるばかりでなく、被削
性にも優れており、且つ金型用材料の中では比較的安価
であるという特徴を有しているからである。又、特に鏡
面仕上げを必要とする型においてはプレハードン鋼等が
用いられている。
【０００４】しかしながら前述した様な多品種少量生産
の時流に則り、さらに金型の低コスト化、短納期化を図
ろうという要望が益々強くなっており、こうした要望に
対応するには、金型製作コストの大半を占める機械加工
費の低減が、重要な課題となっている。
の時流に則り、さらに金型の低コスト化、短納期化を図
ろうという要望が益々強くなっており、こうした要望に
対応するには、金型製作コストの大半を占める機械加工
費の低減が、重要な課題となっている。
【０００５】この課題を解決するため、従来、試作金型
用としてなどの低融点で加工性のよい亜鉛基合金を砂型
で鋳造することにより、切削加工等の機械加工工程を極
力削減した形状に賦形し、これに倣い加工や仕上げ研磨
を施すことにより製作する方法が用いられてきた。これ
は量産型のように、鍛造した大型鋼材ブロックの切削加
工により製作する型に比べ、加工速度が速いため安価に
なると共に、納期の短縮につながるためである。
用としてなどの低融点で加工性のよい亜鉛基合金を砂型
で鋳造することにより、切削加工等の機械加工工程を極
力削減した形状に賦形し、これに倣い加工や仕上げ研磨
を施すことにより製作する方法が用いられてきた。これ
は量産型のように、鍛造した大型鋼材ブロックの切削加
工により製作する型に比べ、加工速度が速いため安価に
なると共に、納期の短縮につながるためである。
【０００６】又、アルミニウム合金や銅合金も度々、同
様の目的に使用されているが、前者については硬度が低
いため鏡面性に劣り、鋳造欠陥やピンホールが出来易い
などの欠点があり、又、溶接性も著しく悪く、一旦生じ
た鋳造欠陥の補修や、加工ミスなどに起因する金型の改
造は不可能な場合が多い。
様の目的に使用されているが、前者については硬度が低
いため鏡面性に劣り、鋳造欠陥やピンホールが出来易い
などの欠点があり、又、溶接性も著しく悪く、一旦生じ
た鋳造欠陥の補修や、加工ミスなどに起因する金型の改
造は不可能な場合が多い。
【０００７】又、後者については、硬度が低く鏡面性が
出ないなど充分なメリットを活かしきれない。又、軸受
け材料としても寸法精度、切削加工性が要求されるだけ
でなく強度、対摩耗性が要求される。従来、鋳造・加工
が容易な軸受材料として、ダイキャスト用亜鉛基合金
（ＺＤＣ−１）や超塑性亜鉛基合金（以下ＳＰＺとい
う）が用いられてきた。又、特公昭５１─４７４１２号
公報にはアルミニウム、ジルコニウム、珪素及び残部亜
鉛からなる軸受用亜鉛合金が開示されている。
出ないなど充分なメリットを活かしきれない。又、軸受
け材料としても寸法精度、切削加工性が要求されるだけ
でなく強度、対摩耗性が要求される。従来、鋳造・加工
が容易な軸受材料として、ダイキャスト用亜鉛基合金
（ＺＤＣ−１）や超塑性亜鉛基合金（以下ＳＰＺとい
う）が用いられてきた。又、特公昭５１─４７４１２号
公報にはアルミニウム、ジルコニウム、珪素及び残部亜
鉛からなる軸受用亜鉛合金が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
亜鉛基合金は、強度・硬度等の機械的物性が劣るため、
プラスチック成形用の金型として使用するには強度面で
かなりの余裕をみて設計せねばならず、又鏡面が出ない
ため使用できる部位・製品が限られる。又、ピンホー
ル、引け巣などの鋳造欠陥を防ぐことが難しく、溶接な
どの補修が必須であるが、溶接部の冷却速度の分布が溶
接部近傍で大きいため、硬度差が発生し、それが成形品
に転写されるなどの欠点を有している。
亜鉛基合金は、強度・硬度等の機械的物性が劣るため、
プラスチック成形用の金型として使用するには強度面で
かなりの余裕をみて設計せねばならず、又鏡面が出ない
ため使用できる部位・製品が限られる。又、ピンホー
ル、引け巣などの鋳造欠陥を防ぐことが難しく、溶接な
どの補修が必須であるが、溶接部の冷却速度の分布が溶
接部近傍で大きいため、硬度差が発生し、それが成形品
に転写されるなどの欠点を有している。
【０００９】又、ＳＰＺは加工が容易ではあるが対摩耗
性に劣り、又、特公昭５１─４７４１２号公報に開示さ
れているように、ジルコニウム及び珪素の添加により、
ＳＰＺの対摩耗性は幾分改良できたものの、機械的強
度、硬度が不十分であるなどの問題を有していた。
性に劣り、又、特公昭５１─４７４１２号公報に開示さ
れているように、ジルコニウム及び珪素の添加により、
ＳＰＺの対摩耗性は幾分改良できたものの、機械的強
度、硬度が不十分であるなどの問題を有していた。
【００１０】本発明は上述の様な現状に鑑み、機械的強
度に優れ、かつ鋳造／加工が容易でしかも対摩耗性、溶
接性に優れた高強度亜鉛基合金製鋳物及び亜鉛基合金製
鋳物の製造方法を提供することを目的とする。
度に優れ、かつ鋳造／加工が容易でしかも対摩耗性、溶
接性に優れた高強度亜鉛基合金製鋳物及び亜鉛基合金製
鋳物の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明１において用いら
れる亜鉛基合金において、アルミニウムの含有率が少な
すぎるとＣｕＡｌ2 の結晶相（以下θ相という）が生成
しないため、十分な機械的強度及び硬度が得られず、多
すぎると凝固時にアルミニウムの成分偏析が生じ、引け
巣の原因となりやすいので、その含有率は８〜２０重量
％に限定される。
れる亜鉛基合金において、アルミニウムの含有率が少な
すぎるとＣｕＡｌ2 の結晶相（以下θ相という）が生成
しないため、十分な機械的強度及び硬度が得られず、多
すぎると凝固時にアルミニウムの成分偏析が生じ、引け
巣の原因となりやすいので、その含有率は８〜２０重量
％に限定される。
【００１２】又、銅の含有率が少なすぎるとＣｕＡｌ2
の結晶相（以下θ相という）が生成しないため、十分な
機械的強度及び硬度が得られず、多すぎると脆性が増
し、伸び、衝撃強度などが低下するので、その含有率は
５〜１５重量％に限定される。
の結晶相（以下θ相という）が生成しないため、十分な
機械的強度及び硬度が得られず、多すぎると脆性が増
し、伸び、衝撃強度などが低下するので、その含有率は
５〜１５重量％に限定される。
【００１３】又、マグネシウムの含有率が少なすぎると
粒界腐食が発生し、多すぎると脆性が増し、伸び、衝撃
強度などが低下するので、その含有率は０．０１〜０．
２重量％に限定される。
粒界腐食が発生し、多すぎると脆性が増し、伸び、衝撃
強度などが低下するので、その含有率は０．０１〜０．
２重量％に限定される。
【００１４】本発明１において用いられる亜鉛基合金に
は、上記元素の他にチタン、ジルコニウム、ニッケル、
コバルト、ランタン又はランタニド系元素よりなる群か
らえらばれた少なくとも１種以上の金属が添加される。
上記金属中、ランタニドとは５８番元素セリウムから７
１番ルテチウムに至る１４元素を指し、ランタン及びラ
ンタニド系元素の混合物であるミッシュメタル（以下Ｍ
ｍと略す）を添加してもよい。上記金属の添加量が少な
すぎると上記θ相は時効により分解するため、鋳物の寸
法変形を生じるだけでなく、強度低下、硬度低下を来
し、添加量多すぎると脆性が増し、伸び、衝撃強度など
が低下するので、その添加量を０．１〜１％に限定され
る。
は、上記元素の他にチタン、ジルコニウム、ニッケル、
コバルト、ランタン又はランタニド系元素よりなる群か
らえらばれた少なくとも１種以上の金属が添加される。
上記金属中、ランタニドとは５８番元素セリウムから７
１番ルテチウムに至る１４元素を指し、ランタン及びラ
ンタニド系元素の混合物であるミッシュメタル（以下Ｍ
ｍと略す）を添加してもよい。上記金属の添加量が少な
すぎると上記θ相は時効により分解するため、鋳物の寸
法変形を生じるだけでなく、強度低下、硬度低下を来
し、添加量多すぎると脆性が増し、伸び、衝撃強度など
が低下するので、その添加量を０．１〜１％に限定され
る。
【００１５】本発明１において用いられる亜鉛基合金に
おいて、不可避的不純物として、錫、鉛、カドミウム、
鉄、珪素等の混入があるが、その総量は０．５重量％未
満に抑えることが好ましく、特に、錫、鉛、カドミウム
は粒界腐食の原因になるので、その総量を０．０５％以
下に抑えるのが好ましい。
おいて、不可避的不純物として、錫、鉛、カドミウム、
鉄、珪素等の混入があるが、その総量は０．５重量％未
満に抑えることが好ましく、特に、錫、鉛、カドミウム
は粒界腐食の原因になるので、その総量を０．０５％以
下に抑えるのが好ましい。
【００１６】上記亜鉛基合金の溶解方法は特に限定され
るものではなく、従来公知の任意の溶解方法が採用で
き、たとえば、ガス炉、重油炉、高周波炉等の溶解炉に
より４５０℃〜５００℃で溶解される。
るものではなく、従来公知の任意の溶解方法が採用で
き、たとえば、ガス炉、重油炉、高周波炉等の溶解炉に
より４５０℃〜５００℃で溶解される。
【００１７】本発明１におけるθ相はＣｕＡｌ2 からな
る立方晶の針状結晶であり、上記亜鉛基合金を急速に凝
固することにより得られる。亜鉛基合金製鋳物の凝固直
前の冷却速度が０．５ｄｅｇ／ｍｉｎ未満であるとθ相
は生成されず、１ｄｅｇ／ｍｉｎ未満でもθ相の生成量
は少なく、又、２００ｄｅｇ／ｍｉｎ以上の冷却速度を
得るのは、通常の鋳造方法では不可能で、液体ヘリウム
のような効果な冷媒が必要であり、仮にこのような冷却
速度が得られても、鋳造時に溶湯が行き渡らないなどの
問題があり、又、２０ｄｅｇ／ｍｉｎを超えると、鋳物
の寸法にもよるが、鋳造時に溶湯が行き渡らないことが
生じるため、０．５〜２００ｄｅｇ／ｍｉｎに限定さ
れ、好ましくは１〜２０ｄｅｇ／ｍｉｎである。
る立方晶の針状結晶であり、上記亜鉛基合金を急速に凝
固することにより得られる。亜鉛基合金製鋳物の凝固直
前の冷却速度が０．５ｄｅｇ／ｍｉｎ未満であるとθ相
は生成されず、１ｄｅｇ／ｍｉｎ未満でもθ相の生成量
は少なく、又、２００ｄｅｇ／ｍｉｎ以上の冷却速度を
得るのは、通常の鋳造方法では不可能で、液体ヘリウム
のような効果な冷媒が必要であり、仮にこのような冷却
速度が得られても、鋳造時に溶湯が行き渡らないなどの
問題があり、又、２０ｄｅｇ／ｍｉｎを超えると、鋳物
の寸法にもよるが、鋳造時に溶湯が行き渡らないことが
生じるため、０．５〜２００ｄｅｇ／ｍｉｎに限定さ
れ、好ましくは１〜２０ｄｅｇ／ｍｉｎである。
【００１８】本発明１の亜鉛基合金製鋳物の製造方法
は、鋳造法による方法とダイキャスト成形法による方法
がとられる。本発明２の亜鉛基合金製鋳物の製造方法は
鋳造法により上記亜鉛基合金製鋳物を得るための手段で
あり、図１に示されるように水冷鋳型１の上下６、５に
開放口を有し、下の開放口５は湯口であり、湯道３に連
通されている。水冷鋳型のキャビティ４の外周部には水
冷管７が配設されており、湯口付近に溶湯温度検出機構
８が設けられ、水冷管には水量調節機構が設けられてい
る。注湯口３１から湯道３を通じて請求項１記載の亜鉛
基合金を鋳込み、上記溶湯温度検出機構によって検出さ
れた溶湯の凝固直前の冷却速度が０．５〜２００ｄｅｇ
／ｍｉｎ、好ましくは１〜２０ｄｅｇ／ｍｉｎとなるよ
うに冷却水量を調節することにより上記冷却速度が得ら
れ、本発明１の亜鉛基合金製鋳物が得られる。
は、鋳造法による方法とダイキャスト成形法による方法
がとられる。本発明２の亜鉛基合金製鋳物の製造方法は
鋳造法により上記亜鉛基合金製鋳物を得るための手段で
あり、図１に示されるように水冷鋳型１の上下６、５に
開放口を有し、下の開放口５は湯口であり、湯道３に連
通されている。水冷鋳型のキャビティ４の外周部には水
冷管７が配設されており、湯口付近に溶湯温度検出機構
８が設けられ、水冷管には水量調節機構が設けられてい
る。注湯口３１から湯道３を通じて請求項１記載の亜鉛
基合金を鋳込み、上記溶湯温度検出機構によって検出さ
れた溶湯の凝固直前の冷却速度が０．５〜２００ｄｅｇ
／ｍｉｎ、好ましくは１〜２０ｄｅｇ／ｍｉｎとなるよ
うに冷却水量を調節することにより上記冷却速度が得ら
れ、本発明１の亜鉛基合金製鋳物が得られる。
【００１９】本発明２の亜鉛基合金製鋳物の製造方法で
使用される鋳型は、従来公知の任意の材料が使用でき、
たとえば、生砂型、ＣＯ2 型、セラミック型及び石膏型
等が使用される。又、当然のことながら鉄製、鋼製、銅
製などの金型を使用してもよいが多品種少量生産にはコ
スト高となり適さない。
使用される鋳型は、従来公知の任意の材料が使用でき、
たとえば、生砂型、ＣＯ2 型、セラミック型及び石膏型
等が使用される。又、当然のことながら鉄製、鋼製、銅
製などの金型を使用してもよいが多品種少量生産にはコ
スト高となり適さない。
【００２０】本発明２の方法における溶湯温度検出機構
は従来公知の任意の検出機構が利用でき、たとえば熱電
対８を湯口近傍に挿入して、起電力を測定しても良い
し、融点の低い金属、たとえばビスマス又は鉛などを感
温材料とし、線膨張率を測定しても良い。本発明２の方
法における上部の開放口６は押湯として使用される。本
発明２の亜鉛基合金製鋳物の製造方法で行われる水量調
節は、従来公知の任意の方法が使用でき、たとえば、配
管中に水量調節用バルブを設け、作業者が溶湯温度検出
器の温度変化を読み取りながら手動で調節してもよい
し、電磁弁を有する開閉器を設け、溶湯温度検出材料の
温度変化を自動的にフィ─ドバックしてもよい。
は従来公知の任意の検出機構が利用でき、たとえば熱電
対８を湯口近傍に挿入して、起電力を測定しても良い
し、融点の低い金属、たとえばビスマス又は鉛などを感
温材料とし、線膨張率を測定しても良い。本発明２の方
法における上部の開放口６は押湯として使用される。本
発明２の亜鉛基合金製鋳物の製造方法で行われる水量調
節は、従来公知の任意の方法が使用でき、たとえば、配
管中に水量調節用バルブを設け、作業者が溶湯温度検出
器の温度変化を読み取りながら手動で調節してもよい
し、電磁弁を有する開閉器を設け、溶湯温度検出材料の
温度変化を自動的にフィ─ドバックしてもよい。
【００２１】本発明３の亜鉛基合金製鋳物の製造方法
も、鋳造法により上記亜鉛基合金製鋳物を得るための手
段であり、図２に示されるように、上部には開放口３を
有する鋳型１、２において、溶湯に接する面積が鋳物表
面積に対し１０％以上を占め、体積が鋳物体積に対し１
０％以上を有する冷し金７１が底壁に配置された鋳型
に、請求項１記載の亜鉛基合金を鋳込むことにより、上
記冷却速度が得られ、本発明１の亜鉛基合金製鋳物が得
られる。
も、鋳造法により上記亜鉛基合金製鋳物を得るための手
段であり、図２に示されるように、上部には開放口３を
有する鋳型１、２において、溶湯に接する面積が鋳物表
面積に対し１０％以上を占め、体積が鋳物体積に対し１
０％以上を有する冷し金７１が底壁に配置された鋳型
に、請求項１記載の亜鉛基合金を鋳込むことにより、上
記冷却速度が得られ、本発明１の亜鉛基合金製鋳物が得
られる。
【００２２】本発明３の亜鉛基合金製鋳物の製造方法で
使用される鋳型は、従来公知の任意の材料が使用でき、
たとえば、生砂型、ＣＯ2 型、セラミック型、石膏型等
が使用される。又、本発明３の亜鉛基合金製鋳物の製造
方法で使用される冷し金は、鋳物形状や、熱伝導率で異
なるが、溶湯に接する面積が鋳物表面積に対し１０％未
満であると、溶湯の十分な冷却速度が得られずθ相が生
成しないため、鋳物表面積に対し１０％以上に限定され
る。又、鋳型全体を冷し金とした型、たとえば金型を使
用してもよいが、上述したように少量生産には適さな
い。冷し金の体積が鋳物体積に対し１０％未満であって
も、溶湯の十分な冷却速度が得られない。冷し金の材料
としては、溶湯中に溶出しない範囲で従来公知の任意の
金属材料が使用でき、たとえば、鉄製、鋼製、銅製など
の角状の金属材が使用される。冷し金の表面に凹凸を付
与したものはさらに好ましい。
使用される鋳型は、従来公知の任意の材料が使用でき、
たとえば、生砂型、ＣＯ2 型、セラミック型、石膏型等
が使用される。又、本発明３の亜鉛基合金製鋳物の製造
方法で使用される冷し金は、鋳物形状や、熱伝導率で異
なるが、溶湯に接する面積が鋳物表面積に対し１０％未
満であると、溶湯の十分な冷却速度が得られずθ相が生
成しないため、鋳物表面積に対し１０％以上に限定され
る。又、鋳型全体を冷し金とした型、たとえば金型を使
用してもよいが、上述したように少量生産には適さな
い。冷し金の体積が鋳物体積に対し１０％未満であって
も、溶湯の十分な冷却速度が得られない。冷し金の材料
としては、溶湯中に溶出しない範囲で従来公知の任意の
金属材料が使用でき、たとえば、鉄製、鋼製、銅製など
の角状の金属材が使用される。冷し金の表面に凹凸を付
与したものはさらに好ましい。
【００２３】本発明３の亜鉛基合金製鋳物の製造方法に
おける鋳型上部の開放口６は押湯として使用される。湯
道３は、鋳型上部の開放口を押湯と兼用してもよいし、
鋳型上部もしくは側壁に設けられてもよい。
おける鋳型上部の開放口６は押湯として使用される。湯
道３は、鋳型上部の開放口を押湯と兼用してもよいし、
鋳型上部もしくは側壁に設けられてもよい。
【００２４】本発明４の亜鉛基合金製鋳物の製造方法
は、ダイキャスト成形法により上記亜鉛基合金製鋳物を
得るための手段であり、図３に示されるようにキャビテ
ィ４外周部に水量調節可能な水冷管７を配設された水冷
金型１１、２１を使用してダイキャスト成形する際に、
ゲ─ト５１内部に溶湯温度検出機構が設けられ、該溶湯
温度検出機構によって検出された溶湯の凝固直前の冷却
速度が０．５〜２００ｄｅｇ／ｍｉｎ、好ましくは１〜
２０ｄｅｇ／ｍｉｎとなるように冷却水量を調節しなが
ら、請求項１記載の亜鉛基合金を鋳込むことにより、上
記冷却速度が得られ、本発明１の亜鉛基合金製鋳物が得
られる。
は、ダイキャスト成形法により上記亜鉛基合金製鋳物を
得るための手段であり、図３に示されるようにキャビテ
ィ４外周部に水量調節可能な水冷管７を配設された水冷
金型１１、２１を使用してダイキャスト成形する際に、
ゲ─ト５１内部に溶湯温度検出機構が設けられ、該溶湯
温度検出機構によって検出された溶湯の凝固直前の冷却
速度が０．５〜２００ｄｅｇ／ｍｉｎ、好ましくは１〜
２０ｄｅｇ／ｍｉｎとなるように冷却水量を調節しなが
ら、請求項１記載の亜鉛基合金を鋳込むことにより、上
記冷却速度が得られ、本発明１の亜鉛基合金製鋳物が得
られる。
【００２５】本発明４の亜鉛基合金製鋳物の製造方法で
行われる水量調節は、従来公知の任意の方法が使用で
き、たとえば、水量調節用バルブを設け、作業者が溶湯
温度検出器の温度変化を読み取りながら手動で調節して
もよいし、電磁弁を有する開閉器を設け、溶湯温度検出
材料の温度変化を自動的にフィ─ドバックしてもよい。
行われる水量調節は、従来公知の任意の方法が使用で
き、たとえば、水量調節用バルブを設け、作業者が溶湯
温度検出器の温度変化を読み取りながら手動で調節して
もよいし、電磁弁を有する開閉器を設け、溶湯温度検出
材料の温度変化を自動的にフィ─ドバックしてもよい。
【００２６】本発明４の亜鉛基合金製鋳物の製造方法で
使用されるダイキャストマシンは、従来公知の任意のも
のが使用される。
使用されるダイキャストマシンは、従来公知の任意のも
のが使用される。
【００２７】
【実施例】本発明の詳細を実施例をもってさらに詳しく
説明する。 実施例１〜７、比較例１〜３ 表１に示す組成の亜鉛基合金インゴット３００ｋｇを黒
鉛坩堝に入れ坩堝炉で３時間加熱し４７０℃で溶解し
た。溶解後、その溶湯ののろを除去した後、ブロック状
の鋳物を得た。表中における鋳物の製造方法は、以下の
通りである。製造方法１：図１のように水冷管が配設さ
れている３００ｍｍ×３００ｍｍ×２００ｍｍのＣＯ2
型に、鋳造法により所定の溶湯を鋳込んだ。製造方法
２：図２のように、底面中心部に６０ｍｍ×６０ｍｍ×
５０ｍｍの鋼製の冷し金が１５枚配設されている、３０
０ｍｍ×３００ｍｍ×１００ｍｍのＣＯ 2 型に、鋳造法
により所定の溶湯を鋳込んだ。注湯は押湯の開放口から
行った。製造方法３：図２のように、底面全面に６０ｍ
ｍ×６０ｍｍ×５０ｍｍの鋼製の冷し金が２５枚配設さ
れている、３００ｍｍ×３００ｍｍ×１００ｍｍのＣＯ
2 型に、鋳造法により所定の溶湯を鋳込んだ。注湯は押
湯の開放口から行った。製造方法４：水冷管も冷し金も
配設されていない、３００ｍｍ×３００ｍｍ×２００ｍ
ｍのＣＯ2 型に、鋳造法により所定の溶湯を鋳込んだ。
注湯は押湯の開放口から行った。
説明する。 実施例１〜７、比較例１〜３ 表１に示す組成の亜鉛基合金インゴット３００ｋｇを黒
鉛坩堝に入れ坩堝炉で３時間加熱し４７０℃で溶解し
た。溶解後、その溶湯ののろを除去した後、ブロック状
の鋳物を得た。表中における鋳物の製造方法は、以下の
通りである。製造方法１：図１のように水冷管が配設さ
れている３００ｍｍ×３００ｍｍ×２００ｍｍのＣＯ2
型に、鋳造法により所定の溶湯を鋳込んだ。製造方法
２：図２のように、底面中心部に６０ｍｍ×６０ｍｍ×
５０ｍｍの鋼製の冷し金が１５枚配設されている、３０
０ｍｍ×３００ｍｍ×１００ｍｍのＣＯ 2 型に、鋳造法
により所定の溶湯を鋳込んだ。注湯は押湯の開放口から
行った。製造方法３：図２のように、底面全面に６０ｍ
ｍ×６０ｍｍ×５０ｍｍの鋼製の冷し金が２５枚配設さ
れている、３００ｍｍ×３００ｍｍ×１００ｍｍのＣＯ
2 型に、鋳造法により所定の溶湯を鋳込んだ。注湯は押
湯の開放口から行った。製造方法４：水冷管も冷し金も
配設されていない、３００ｍｍ×３００ｍｍ×２００ｍ
ｍのＣＯ2 型に、鋳造法により所定の溶湯を鋳込んだ。
注湯は押湯の開放口から行った。
【００２８】得られたブロック状鋳物の鋳型を解体して
押湯を切断し６面の表面約５ｍｍをフライス加工して約
２９０ｍｍ×２９０ｍｍ×１９０ｍｍ及び２９０ｍｍ×
２９０ｍｍ×９０ｍｍの平滑なブロック材を得た。
押湯を切断し６面の表面約５ｍｍをフライス加工して約
２９０ｍｍ×２９０ｍｍ×１９０ｍｍ及び２９０ｍｍ×
２９０ｍｍ×９０ｍｍの平滑なブロック材を得た。
【００２９】実施例８〜９、比較例４
表１に示す組成の亜鉛基合金インゴット３００ｋｇを、
図３のように水冷管が配設されている３００ｍｍ×３０
０ｍｍ×２００ｍｍの鋼製の型に、ダイキャスト成形法
で所定の溶湯を鋳込んだ。
図３のように水冷管が配設されている３００ｍｍ×３０
０ｍｍ×２００ｍｍの鋼製の型に、ダイキャスト成形法
で所定の溶湯を鋳込んだ。
【００３０】以上の方法で得た実施例１〜９、比較例１
〜４のブロック材に１００℃で７２０時間の時効処理を
行った後、以下の評価に供した。以上の結果を表１に併
せ示す。
〜４のブロック材に１００℃で７２０時間の時効処理を
行った後、以下の評価に供した。以上の結果を表１に併
せ示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】物性評価
引張強度
得られたブロックからＪＩＳ Ｈ ５３０１参考図１の
引張試験片を作製しオ─トグラフにより引張強度を測定
した。 硬度 得られたブロックからＪＩＳ Ｈ ５３０１参考図２の
硬度試験片を作製しブリネル硬度計により硬度を測定し
た。 結晶構造の解析 得られたブロックから約３０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍの
試験片を切取り、Ｘ線回折により結晶構造の解析を行っ
た。実施例１〜９の試験片については格子定数６．０２
Åの立方晶のθ相と同定されるピ─クが得られたが、比
較例１〜４の試験片については同様なピ─クは検出され
なかった。
引張試験片を作製しオ─トグラフにより引張強度を測定
した。 硬度 得られたブロックからＪＩＳ Ｈ ５３０１参考図２の
硬度試験片を作製しブリネル硬度計により硬度を測定し
た。 結晶構造の解析 得られたブロックから約３０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍの
試験片を切取り、Ｘ線回折により結晶構造の解析を行っ
た。実施例１〜９の試験片については格子定数６．０２
Åの立方晶のθ相と同定されるピ─クが得られたが、比
較例１〜４の試験片については同様なピ─クは検出され
なかった。
【００３３】
【発明の効果】本発明１の亜鉛基合金製鋳物は、上述の
ように重量百分率でアルミニウム８〜２０％、銅５〜１
５％、マグネシウム０．０１〜０．２％、チタン、ジル
コニウム、ニッケル、コバルト、ランタン又はランタニ
ド系元素よりなる群からえらばれた少なくとも１種以上
の金属を０．１〜１％含有する亜鉛基合金からなり、合
金組織内部にθ相が析出されるため、機械的強度に優
れ、時効による物性低下も少ないものであり、時効処理
後においても引張強度で４０ｋｇ／ｍｍ2 、ブリネル硬
度で１６０以上の値を示すものである。
ように重量百分率でアルミニウム８〜２０％、銅５〜１
５％、マグネシウム０．０１〜０．２％、チタン、ジル
コニウム、ニッケル、コバルト、ランタン又はランタニ
ド系元素よりなる群からえらばれた少なくとも１種以上
の金属を０．１〜１％含有する亜鉛基合金からなり、合
金組織内部にθ相が析出されるため、機械的強度に優
れ、時効による物性低下も少ないものであり、時効処理
後においても引張強度で４０ｋｇ／ｍｍ2 、ブリネル硬
度で１６０以上の値を示すものである。
【００３４】本発明２〜４の亜鉛基合金製鋳物の製造方
法は、得ようとする鋳物に応じて、本発明１に使用され
る亜鉛基合金の溶湯の凝固直前の冷却速度が０．５〜２
００ｄｅｇ／ｍｉｎに調整させ、上記θ相の析出を可能
とし、本発明１の亜鉛基合金鋳物を得るものである。
法は、得ようとする鋳物に応じて、本発明１に使用され
る亜鉛基合金の溶湯の凝固直前の冷却速度が０．５〜２
００ｄｅｇ／ｍｉｎに調整させ、上記θ相の析出を可能
とし、本発明１の亜鉛基合金鋳物を得るものである。
【００３５】本発明２の亜鉛基合金製鋳物の製造方法は
厚肉の鋳物を製造するのに好適である。本発明３の亜鉛
基合金製鋳物の製造方法は薄肉の鋳物を製造するのに好
適である。
厚肉の鋳物を製造するのに好適である。本発明３の亜鉛
基合金製鋳物の製造方法は薄肉の鋳物を製造するのに好
適である。
【００３６】本発明４の亜鉛基合金製鋳物の製造方法は
鋳物の大量生産を行うときに使用される。本発明の亜鉛
基合金製鋳物は、機械的強度に優れ、時効による物性低
下も少ないためプラスチック成形用金型用の素材や、軸
受用合金に好適に使用される。
鋳物の大量生産を行うときに使用される。本発明の亜鉛
基合金製鋳物は、機械的強度に優れ、時効による物性低
下も少ないためプラスチック成形用金型用の素材や、軸
受用合金に好適に使用される。
【図１】 は本発明２に係わる鋳型の断面図である。
【図２】 は本発明３に係わる鋳型の断面図である。
【図３】 は本発明４に係わる成形装置の断面図であ
る。
る。
１ 鋳型（下型）
１１ 金型（キャビティ）
２ 鋳型（下型）
２１ 金型（コア）
３ 湯道
３１ 注湯口
４ キャビティ
５ 湯口
５１ ゲ─ト
６ 押湯
７ 水冷管
７１ 冷し金
８ 熱電対
９ ダイキャストマシン
９１ シリンダ─
９２ スプル─
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｂ２９Ｃ 45/26 6949−4Ｆ
Claims (4)
- 【請求項１】 重量百分率でアルミニウム８〜２０％、
銅５〜１５％、マグネシウム０．０１〜０．２％、チタ
ン、ジルコニウム、ニッケル、コバルト、ランタン又は
ランタニド系元素よりなる群からえらばれた少なくとも
１種以上の金属を０．１〜１％含有する亜鉛基合金であ
って、合金組織内部にＣｕＡｌ2 の結晶相を有すること
を特徴とする亜鉛基合金製鋳物。 - 【請求項２】 上下に開放口を有し、下の開放口が湯道
に連通された、キャビティ外周部に水冷管が配設されて
おり、下の開放口に溶湯温度検出機構が設けられ、水冷
管には水量調節機構が設けられている水冷金型に、湯道
から請求項１記載の亜鉛基合金を鋳込み、上記溶湯温度
検出機構によって検出された溶湯の凝固直前の冷却速度
が０．５〜２００ｄｅｇ／ｍｉｎとなるように冷却水量
を調節することを特徴とする亜鉛基合金製鋳物の製造方
法。 - 【請求項３】 上部には開放口を有する鋳型において、
溶湯に接する面積が鋳物表面積に対し１０％以上を占
め、体積が鋳物体積に対し１０％以上を有する冷し金が
底壁に配置された鋳型に、請求項１記載の亜鉛基合金を
鋳込むことを特徴とする亜鉛基合金製鋳物の製造方法。 - 【請求項４】 キャビティ外周部に水量調節可能な水冷
管が配置された水冷金型を使用してダイキャスト成形す
る際に、ゲ─ト内部に溶湯温度検出機構が設けられ、該
溶湯温度検出機構によって検出された溶湯の凝固直前の
冷却速度が０．５〜２００ｄｅｇ／ｍｉｎとなるように
冷却水量を調節しながら、請求項１記載の亜鉛基合金を
鋳込むことを特徴とする亜鉛基合金製鋳物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3162997A JPH059632A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 亜鉛基合金製鋳物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3162997A JPH059632A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 亜鉛基合金製鋳物及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059632A true JPH059632A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15765239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3162997A Pending JPH059632A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 亜鉛基合金製鋳物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059632A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2292705A (en) * | 1993-05-21 | 1996-03-06 | Warman Int Ltd | Microstructurally refined multiphase castings |
| EP0902097A1 (en) * | 1997-08-25 | 1999-03-17 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Zinc-base alloy for mold, zinc-base alloy block for mold and method for preparing the same |
| US7395818B2 (en) | 2005-04-21 | 2008-07-08 | Walbro Engine Management, L.L.C. | Multi-gaseous fuel control device for a combustion engine with a carburetor |
| CN100424208C (zh) * | 2006-05-12 | 2008-10-08 | 王显坤 | 高强韧低膨胀锌基耐磨合金及其制备方法 |
| US7601389B2 (en) | 2002-08-01 | 2009-10-13 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Metal material and method for production thereof |
| CN101708545A (zh) * | 2009-11-24 | 2010-05-19 | 许昌众力合金制品有限公司 | 一种高铝锌基合金轴瓦化学成分控制及内芯水冷式铸造工艺 |
| CN105441773A (zh) * | 2015-11-15 | 2016-03-30 | 丹阳市德源精密工具有限公司 | 一种硅铁合金模具 |
| CN105689677A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-06-22 | 苏州华冲精密机械有限公司 | 一种锌合金手机外壳压铸工艺 |
| CN107496993A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-12-22 | 乐普（北京）医疗器械股份有限公司 | 一种医用可降解植入性金属材料 |
| CN113122740A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-16 | 森特士兴集团股份有限公司 | 一种制备Zn-Cu-Ti合金铸锭的方法、合金铸锭及合金板材 |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP3162997A patent/JPH059632A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2292705A (en) * | 1993-05-21 | 1996-03-06 | Warman Int Ltd | Microstructurally refined multiphase castings |
| US5803152A (en) * | 1993-05-21 | 1998-09-08 | Warman International Limited | Microstructurally refined multiphase castings |
| EP0902097A1 (en) * | 1997-08-25 | 1999-03-17 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Zinc-base alloy for mold, zinc-base alloy block for mold and method for preparing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041020 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |