JPH0641664A - 耐熱弾性機械要素及びその製造方法 - Google Patents
耐熱弾性機械要素及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0641664A JPH0641664A JP7395993A JP7395993A JPH0641664A JP H0641664 A JPH0641664 A JP H0641664A JP 7395993 A JP7395993 A JP 7395993A JP 7395993 A JP7395993 A JP 7395993A JP H0641664 A JPH0641664 A JP H0641664A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- weight
- mechanical element
- resistant elastic
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 容易な工程で、高温強度に優れた弾性機械要
素を実現できる耐熱弾性機械要素及びその製造方法を提
供すること。 【構成】 減圧容器２７内を減圧して、溶湯２９を鋳型
２５の中空部２６に吸引し、その後冷却して中空部２６
で溶湯２９を凝固させる。その結果、金属ガスケット１
が中空部２６内で形成される。この中空部２６内に吸引
される溶湯２９の原料としては、例えばＩＮＣＯＮＥＬ
７１３Ｃが採用される。次に、鋳型２５を減圧容器２７
から取り出し、金属ガスケット１の周囲の鋳型２５を除
去することによって、金属ガスケット１の鋳造が完了す
る。
素を実現できる耐熱弾性機械要素及びその製造方法を提
供すること。 【構成】 減圧容器２７内を減圧して、溶湯２９を鋳型
２５の中空部２６に吸引し、その後冷却して中空部２６
で溶湯２９を凝固させる。その結果、金属ガスケット１
が中空部２６内で形成される。この中空部２６内に吸引
される溶湯２９の原料としては、例えばＩＮＣＯＮＥＬ
７１３Ｃが採用される。次に、鋳型２５を減圧容器２７
から取り出し、金属ガスケット１の周囲の鋳型２５を除
去することによって、金属ガスケット１の鋳造が完了す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン，化学分野，
金属溶解等の高温で使用される機器に用いられる耐熱弾
性機械要素及びその製造方法に関する。
金属溶解等の高温で使用される機器に用いられる耐熱弾
性機械要素及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、例えばエンジンの排気マニホールドには、その接続
部における排気ガスに対するシール性を向上させるため
に、金属ガスケットが使用されている。この金属ガスケ
ットは、高温となる排気マニホールドに接しているた
め、一般的にその材料として、高温でも弾性が劣化する
ことがなく（例えば８００℃において０.２mの弾性変形
が可能）、かつ高温強度に優れた耐熱鋼（例えばＳＵＳ
３０４，同３１０Ｓ等）が使用されている。
り、例えばエンジンの排気マニホールドには、その接続
部における排気ガスに対するシール性を向上させるため
に、金属ガスケットが使用されている。この金属ガスケ
ットは、高温となる排気マニホールドに接しているた
め、一般的にその材料として、高温でも弾性が劣化する
ことがなく（例えば８００℃において０.２mの弾性変形
が可能）、かつ高温強度に優れた耐熱鋼（例えばＳＵＳ
３０４，同３１０Ｓ等）が使用されている。
【０００３】更に、近年では、軽量化や排気ガス規制の
強化に伴い、金属ガスケットの材料として、より耐熱強
度が優れた超合金（例えばＩＮＣＯＮＥＬ６２５，同Ｘ
−７５０等）も採用され始めている。更に、スポーツカ
ー等の特殊車両では、より厳しい耐熱強度（例えば９０
０℃における０.２％耐力が３０kgf／mm2以上）が要求
されるため、例えばＩＮＣＯＮＥＬ７１３ＣやＷＡＳＰ
ＡＬＯＹが検討され始めている。
強化に伴い、金属ガスケットの材料として、より耐熱強
度が優れた超合金（例えばＩＮＣＯＮＥＬ６２５，同Ｘ
−７５０等）も採用され始めている。更に、スポーツカ
ー等の特殊車両では、より厳しい耐熱強度（例えば９０
０℃における０.２％耐力が３０kgf／mm2以上）が要求
されるため、例えばＩＮＣＯＮＥＬ７１３ＣやＷＡＳＰ
ＡＬＯＹが検討され始めている。
【０００４】また、現在、上述したガスケットや皿バネ
等の高温下で繰り返し弾性変形を受ける機械要素は、薄
肉の帯材に圧延した鋼や合成材をプレス打ち抜き加工で
製造しているが、係るプレス加工法は、比較的低廉なス
テンレス系の耐熱鋼では経済的に成り立っているが、超
耐熱合金（例えばＩＮＣＯＮＥＬ７１８）になると、プ
レス時に７０％以上がスクラップになり経済性が極めて
低いという問題があった。しかも、超耐熱合金は、一般
に脆い性質を有し、塑性加工や切削加工が困難なため
に、この塑性加工や切削加工では事実上製造できなかっ
た。
等の高温下で繰り返し弾性変形を受ける機械要素は、薄
肉の帯材に圧延した鋼や合成材をプレス打ち抜き加工で
製造しているが、係るプレス加工法は、比較的低廉なス
テンレス系の耐熱鋼では経済的に成り立っているが、超
耐熱合金（例えばＩＮＣＯＮＥＬ７１８）になると、プ
レス時に７０％以上がスクラップになり経済性が極めて
低いという問題があった。しかも、超耐熱合金は、一般
に脆い性質を有し、塑性加工や切削加工が困難なため
に、この塑性加工や切削加工では事実上製造できなかっ
た。
【０００５】発明者等は、係るガスケット等の機械要素
を、精密鋳造法（特に減圧吸引鋳造法）に改良を加えた
鋳造法によって、板形状の機械要素を必要な高温強度を
保有しかつ、経済的にも製造可能としたものである。
を、精密鋳造法（特に減圧吸引鋳造法）に改良を加えた
鋳造法によって、板形状の機械要素を必要な高温強度を
保有しかつ、経済的にも製造可能としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１の発明は、Ｎｉ基超耐熱合金からなり、精密
鋳造によって形成された板形状を有することを特徴とす
る耐熱弾性機械要素を要旨とする。
の請求項１の発明は、Ｎｉ基超耐熱合金からなり、精密
鋳造によって形成された板形状を有することを特徴とす
る耐熱弾性機械要素を要旨とする。
【０００７】請求項２の発明は、前記機械要素が、０.
３mm以上の厚さを有するガスケット，皿バネ，座金又は
ワッシャであることを特徴とする前記請求項１記載の耐
熱弾性機械要素を要旨とする。
３mm以上の厚さを有するガスケット，皿バネ，座金又は
ワッシャであることを特徴とする前記請求項１記載の耐
熱弾性機械要素を要旨とする。
【０００８】請求項３の発明は、前記Ｎｉ基超耐熱合金
が、Ｃｒ：８.０〜２４.０重量％，Ｔｉ：０.８〜５.０
重量％，Ａｌ：０.５〜６.５重量％，を含むことを特徴
とする前記請求項１記載の耐熱弾性機械要素を要旨とす
る。
が、Ｃｒ：８.０〜２４.０重量％，Ｔｉ：０.８〜５.０
重量％，Ａｌ：０.５〜６.５重量％，を含むことを特徴
とする前記請求項１記載の耐熱弾性機械要素を要旨とす
る。
【０００９】請求項４の発明は、前記Ｎｉ基超耐熱合金
が、前記請求項３の成分に、更に、Ｃｏ：４０.０重量
％以下，Ｍｏ：１０.０重量％以下，Ｗ ：１０.０重量
％以下，の成分のうち１種以上を含むことを特徴とする
前記請求項３記載の耐熱弾性機械要素を要旨とする。
が、前記請求項３の成分に、更に、Ｃｏ：４０.０重量
％以下，Ｍｏ：１０.０重量％以下，Ｗ ：１０.０重量
％以下，の成分のうち１種以上を含むことを特徴とする
前記請求項３記載の耐熱弾性機械要素を要旨とする。
【００１０】請求項５の発明は、前記Ｎｉ基超耐熱合金
が、前記請求項３又は請求項４の成分に、更に、Ｎｂ：
２.０重量％以下，Ｔａ：２.０重量％以下，Ｖ ：０.
５重量％以下，Ｚｒ：０.５重量％以下，Ｂ ：０.０１
重量％以下，の成分のうち１種以上を含むことを特徴と
する前記請求項３又は請求項４記載の耐熱弾性機械要素
を要旨とする。
が、前記請求項３又は請求項４の成分に、更に、Ｎｂ：
２.０重量％以下，Ｔａ：２.０重量％以下，Ｖ ：０.
５重量％以下，Ｚｒ：０.５重量％以下，Ｂ ：０.０１
重量％以下，の成分のうち１種以上を含むことを特徴と
する前記請求項３又は請求項４記載の耐熱弾性機械要素
を要旨とする。
【００１１】請求項６の発明は、前記請求項３ないし請
求項４の耐熱弾性機械要素の製造方法であって、前記請
求項３ないし請求項５のいずれかの組成の材料を用い、
精密鋳造法にて耐熱弾性機械要素を製造することを特徴
とする耐熱弾性機械要素の製造方法を要旨とする。
求項４の耐熱弾性機械要素の製造方法であって、前記請
求項３ないし請求項５のいずれかの組成の材料を用い、
精密鋳造法にて耐熱弾性機械要素を製造することを特徴
とする耐熱弾性機械要素の製造方法を要旨とする。
【００１２】請求項７の発明は、前記精密鋳造法が、ロ
ストワックス鋳型を用いる減圧吸引鋳造法であることを
特徴とする前記請求項６記載の耐熱弾性機械要素の製造
方法を要旨とする。ここで、前記Ｎｉ基超耐熱合金とし
ては、例えば下記の組成のＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃ，Ｉ
ＮＣＯＮＥＬ１００，ＷＡＳＰＡＬＯＹ，ＩＮＣＯＮＥ
Ｌ７１８及びＵＤＩＭＥＴ７００等の鋳造材が考えられ
る。
ストワックス鋳型を用いる減圧吸引鋳造法であることを
特徴とする前記請求項６記載の耐熱弾性機械要素の製造
方法を要旨とする。ここで、前記Ｎｉ基超耐熱合金とし
ては、例えば下記の組成のＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃ，Ｉ
ＮＣＯＮＥＬ１００，ＷＡＳＰＡＬＯＹ，ＩＮＣＯＮＥ
Ｌ７１８及びＵＤＩＭＥＴ７００等の鋳造材が考えられ
る。
【００１３】ＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃの場合には、
Ｃ：０.１〜０.１５重量％，Ｃｒ：１２.０〜１３.０重
量％，Ｍｏ：４.１〜５.０重量％，Ａｌ：５.５〜６.５
重量％，Ｎｂ＋Ｔａ：１.８〜２.８重量％，Ｃｏ：１.
０重量％以下，Ｚｒ：０.１重量％，Ｂ：０.０１重量
％，Ｔｉ：２.０重量％以下のものを採用できる。
Ｃ：０.１〜０.１５重量％，Ｃｒ：１２.０〜１３.０重
量％，Ｍｏ：４.１〜５.０重量％，Ａｌ：５.５〜６.５
重量％，Ｎｂ＋Ｔａ：１.８〜２.８重量％，Ｃｏ：１.
０重量％以下，Ｚｒ：０.１重量％，Ｂ：０.０１重量
％，Ｔｉ：２.０重量％以下のものを採用できる。
【００１４】ＩＮＣＯＮＥＬ１００の場合には、Ｃ：
０.１５〜０.２重量％，Ｃｒ：８.０〜１１.０重量％，
Ｍｏ：２.０〜４.０重量％，Ｗ：５.０〜６.０重量％，
Ｖ：０.１〜０.５重量％，Ｃｏ：２０.０重量％以下，
Ｔｉ：３.１〜４.８重量％，Ｔａ：２.０重量％以下，
Ａｌ：０.６重量％のものを採用できる。
０.１５〜０.２重量％，Ｃｒ：８.０〜１１.０重量％，
Ｍｏ：２.０〜４.０重量％，Ｗ：５.０〜６.０重量％，
Ｖ：０.１〜０.５重量％，Ｃｏ：２０.０重量％以下，
Ｔｉ：３.１〜４.８重量％，Ｔａ：２.０重量％以下，
Ａｌ：０.６重量％のものを採用できる。
【００１５】ＷＡＳＰＡＬＯＹの場合は、Ｃ：０.０
７重量％，Ｃｒ：１９.５重量％，Ｍｏ：４.３重量％，
Ａｌ：１.４重量％，Ｎｂ：２重量％以下，Ｃｏ：１３.
５重量％，Ｔｉ：３.０重量％のものを採用できる。 ＩＮＣＯＮＥＬ７１８の場合は、Ｃ：０.０４重量
％，Ｃｒ：１８.５重量％，Ｍｏ：３.０重量％，Ａｌ：
０.５重量％，Ｎｂ：５.１重量％，Ｃｏ：１.０重量％
以下，Ｔｉ：０.９〜１.２重量％のものを採用できる。
７重量％，Ｃｒ：１９.５重量％，Ｍｏ：４.３重量％，
Ａｌ：１.４重量％，Ｎｂ：２重量％以下，Ｃｏ：１３.
５重量％，Ｔｉ：３.０重量％のものを採用できる。 ＩＮＣＯＮＥＬ７１８の場合は、Ｃ：０.０４重量
％，Ｃｒ：１８.５重量％，Ｍｏ：３.０重量％，Ａｌ：
０.５重量％，Ｎｂ：５.１重量％，Ｃｏ：１.０重量％
以下，Ｔｉ：０.９〜１.２重量％のものを採用できる。
【００１６】ＵＤＩＭＥＴ７００の場合は、Ｃ：０.
０７重量％，Ｃｒ：１５重量％，Ｍｏ：５.０重量％，
Ａｌ：４.４重量％，Ｎｂ：１重量％以下，Ｃｏ：１８.
５重量％，Ｔｉ：３.０〜４.５重量％のものを採用でき
る。 また、前記精密鋳造法としては、ロストワックス鋳型を
用いる減圧吸引鋳造法が、薄肉で微妙にカーブする金属
ガスケットを製造するのに容易であるので好ましいが、
それ以外にも例えば、セラミックや金属製の鋳型を用い
る低圧鋳造法等を採用できる。
０７重量％，Ｃｒ：１５重量％，Ｍｏ：５.０重量％，
Ａｌ：４.４重量％，Ｎｂ：１重量％以下，Ｃｏ：１８.
５重量％，Ｔｉ：３.０〜４.５重量％のものを採用でき
る。 また、前記精密鋳造法としては、ロストワックス鋳型を
用いる減圧吸引鋳造法が、薄肉で微妙にカーブする金属
ガスケットを製造するのに容易であるので好ましいが、
それ以外にも例えば、セラミックや金属製の鋳型を用い
る低圧鋳造法等を採用できる。
【００１７】
【作用】本発明は、例えばガスケット，皿バネ，座金又
はワッシャ等のＮｉ基超耐熱合金からなる耐熱弾性機械
要素及びその製造方法である。高温にて使用される例え
ば金属ガスケット等の耐熱弾性機械要素は、高温（例え
ば８００℃）にても０.２mm以上の弾性変形が可能であ
る材料を使用する必要がある。この様な高温強度を有す
る材料としては、例えば上述したＩＮＣＯＮＥＬ７１３
Ｃ，ＩＮＣＯＮＥＬ１００，ＷＡＳＰＡＬＯＹ，ＩＮＣ
ＯＮＥＬ７１８及びＵＤＩＭＥＴ７００等の鋳造材が考
えられる。
はワッシャ等のＮｉ基超耐熱合金からなる耐熱弾性機械
要素及びその製造方法である。高温にて使用される例え
ば金属ガスケット等の耐熱弾性機械要素は、高温（例え
ば８００℃）にても０.２mm以上の弾性変形が可能であ
る材料を使用する必要がある。この様な高温強度を有す
る材料としては、例えば上述したＩＮＣＯＮＥＬ７１３
Ｃ，ＩＮＣＯＮＥＬ１００，ＷＡＳＰＡＬＯＹ，ＩＮＣ
ＯＮＥＬ７１８及びＵＤＩＭＥＴ７００等の鋳造材が考
えられる。
【００１８】例えばＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃの場合に
は、図１に示す様に、他の材料（例えばＩＮＣＯＬＯＹ
８００）と比較して、高温における優れた温度−応力の
特性（１０００時間経過時の破断応力である１０００時
間ラプチャー強さ）を有する。つまり、前記成分を含む
耐熱弾性機械要素は、高温においても大きな弾性を有し
ているので、高温強度が要求される例えばガスケット，
皿バネ，座金又はワッシャとして好適である。
は、図１に示す様に、他の材料（例えばＩＮＣＯＬＯＹ
８００）と比較して、高温における優れた温度−応力の
特性（１０００時間経過時の破断応力である１０００時
間ラプチャー強さ）を有する。つまり、前記成分を含む
耐熱弾性機械要素は、高温においても大きな弾性を有し
ているので、高温強度が要求される例えばガスケット，
皿バネ，座金又はワッシャとして好適である。
【００１９】また、上述した成分を含む材料を使用して
精密鋳造を行うことによって、容易に高温強度及び高温
における弾性を備えた機械要素を製造することができ
る。例えばこの製造方法では、０.３mmの薄肉のものま
で鋳造が可能である。特に、薄肉で複雑な板形状の機械
要素を、超耐熱合金の様な難加工性の材料を使用して製
造する場合には、ロストワックス鋳型を用いる減圧吸引
鋳造法を採用すると、機械要素の型の形成及びこの型を
用いた鋳造作業が容易であるので好適である。
精密鋳造を行うことによって、容易に高温強度及び高温
における弾性を備えた機械要素を製造することができ
る。例えばこの製造方法では、０.３mmの薄肉のものま
で鋳造が可能である。特に、薄肉で複雑な板形状の機械
要素を、超耐熱合金の様な難加工性の材料を使用して製
造する場合には、ロストワックス鋳型を用いる減圧吸引
鋳造法を採用すると、機械要素の型の形成及びこの型を
用いた鋳造作業が容易であるので好適である。
【００２０】尚、前記Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，Ｔａ，
Ｖ，Ｚｒは、全て高温強度とクリープ強さを更に高める
ために添加するが、上限値を超えると延性が低下する。
また、前記Ｂは、高温強靱性を更に改善するために添加
するものである。
Ｖ，Ｚｒは、全て高温強度とクリープ強さを更に高める
ために添加するが、上限値を超えると延性が低下する。
また、前記Ｂは、高温強靱性を更に改善するために添加
するものである。
【００２１】
【実施例】以下本発明の実施例の金属ガスケット及びそ
の製造方法について、図に基づいて説明する。尚、各図
における倍率は異なる。まず、本実施例の金属ガスケッ
トについて、図２及び図３に基づいて説明する。尚、図
２は金属ガスケットの平面図を示し、図３は図２におけ
るＡ−Ａ断面を拡大して示す断面図を示している。
の製造方法について、図に基づいて説明する。尚、各図
における倍率は異なる。まず、本実施例の金属ガスケッ
トについて、図２及び図３に基づいて説明する。尚、図
２は金属ガスケットの平面図を示し、図３は図２におけ
るＡ−Ａ断面を拡大して示す断面図を示している。
【００２２】図２に示す様に、本実施例の金属ガスケッ
ト１は、外径５３.６mm，内径４４.１mm，厚さ０.３mm
のリング状の高温用金属ガスケットであり、超耐熱合金
のＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃの鋳造材から構成されてい
る。尚、図の２点鎖線に囲まれた部分は、後述するロス
トワックス鋳型を用いる減圧吸引鋳造法にて製造される
際に付着する湯口跡２であり、鋳造後には切削除去され
る。
ト１は、外径５３.６mm，内径４４.１mm，厚さ０.３mm
のリング状の高温用金属ガスケットであり、超耐熱合金
のＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃの鋳造材から構成されてい
る。尚、図の２点鎖線に囲まれた部分は、後述するロス
トワックス鋳型を用いる減圧吸引鋳造法にて製造される
際に付着する湯口跡２であり、鋳造後には切削除去され
る。
【００２３】この金属ガスケット１は、図３に示す様
に、幅１.２５mmのリング外周部５と幅１mmのリング内
周部６とを、幅２.５mmの斜めのリング中央部７で接続
した形状であり、矢印Ｂ方向への弾性変形が可能な様
に、リング外周部５とリング内周部６とでは高さ１mmの
段差が設けてある。尚、リング外周部５の外縁には、金
属ガスケット１の一定以上の変形を防止するために、高
さ０.６mmのストッパ８が環状に設けてある。
に、幅１.２５mmのリング外周部５と幅１mmのリング内
周部６とを、幅２.５mmの斜めのリング中央部７で接続
した形状であり、矢印Ｂ方向への弾性変形が可能な様
に、リング外周部５とリング内周部６とでは高さ１mmの
段差が設けてある。尚、リング外周部５の外縁には、金
属ガスケット１の一定以上の変形を防止するために、高
さ０.６mmのストッパ８が環状に設けてある。
【００２４】次に、前記構造の金属ガスケット１の製造
方法（ロストワックス鋳型を用いる減圧吸引鋳造法）に
ついて説明する。 ａ） まず、金属ガスケット１の消失模型用金型（以下
金型と称す）１０の製造方法について説明する。
方法（ロストワックス鋳型を用いる減圧吸引鋳造法）に
ついて説明する。 ａ） まず、金属ガスケット１の消失模型用金型（以下
金型と称す）１０の製造方法について説明する。
【００２５】図４（Ａ）に示す様に、製造する金属ガ
スケット１の形状に対応して、鋼（ＪＩＳ：Ｓ４５Ｃ
等）からなる金型１０の上下一対の本体１２に、切削加
工等を施してキャビティ１３を形成する。 そして、メッキの前処理として、通常の脱脂やエッチ
ングを行った後に、図４（Ｂ）に示す様に、金型１０の
キャビティ１３をメッキ液に漬けて無電解メッキを行
い、ニッケルのメッキ層（図示せず）を形成する。
スケット１の形状に対応して、鋼（ＪＩＳ：Ｓ４５Ｃ
等）からなる金型１０の上下一対の本体１２に、切削加
工等を施してキャビティ１３を形成する。 そして、メッキの前処理として、通常の脱脂やエッチ
ングを行った後に、図４（Ｂ）に示す様に、金型１０の
キャビティ１３をメッキ液に漬けて無電解メッキを行
い、ニッケルのメッキ層（図示せず）を形成する。
【００２６】ｂ） 次に、この様にして製造した金型１
を用いて行なう金属ガスケット１の鋳造方法について説
明する。 図５（Ａ）に示す様に、メッキ層を形成した金型１０
のキャビティ１３内に、ワックス１９を充填する。この
ワックス１９は、石油系炭化水素，脂肪酸エステル，石
油系レジン等の材料を混合したものである。
を用いて行なう金属ガスケット１の鋳造方法について説
明する。 図５（Ａ）に示す様に、メッキ層を形成した金型１０
のキャビティ１３内に、ワックス１９を充填する。この
ワックス１９は、石油系炭化水素，脂肪酸エステル，石
油系レジン等の材料を混合したものである。
【００２７】次に、ワックス１９を冷却して凝固させ
て、図５（Ｂ）に示す様に、固体のワックスパターン２
０を金型１０から取り出す。 次に、図５（Ｃ）に示す様に、このワックスパターン
２０の端部２１を、コテ２２を用いて３００〜３５０℃
に加熱し軟化させて、ワックスの柱状の幹２３に接合す
る。これによって、図５（Ｄ）に示す様な、ワックスパ
ターン２０の集合体であるツリー２４を形成する。
て、図５（Ｂ）に示す様に、固体のワックスパターン２
０を金型１０から取り出す。 次に、図５（Ｃ）に示す様に、このワックスパターン
２０の端部２１を、コテ２２を用いて３００〜３５０℃
に加熱し軟化させて、ワックスの柱状の幹２３に接合す
る。これによって、図５（Ｄ）に示す様な、ワックスパ
ターン２０の集合体であるツリー２４を形成する。
【００２８】このツリー２４を、コロイダルシリカ，
水，ジルコンフラワー，溶融シリカ，ムライトフラワー
等からなるスラリーに漬けた後に、その表面に、ジルコ
ンフラワー，ジルコンサンド，アルミナサンド，ムライ
トフラワー等からなる砂を付着させる。そして、この作
業を７〜８回繰り返して十分に砂を付着させた後に、乾
燥することによって、図６（Ａ）に示す様に、ワックス
パターン２０を内蔵した状態の鋳型２５を形成する。
水，ジルコンフラワー，溶融シリカ，ムライトフラワー
等からなるスラリーに漬けた後に、その表面に、ジルコ
ンフラワー，ジルコンサンド，アルミナサンド，ムライ
トフラワー等からなる砂を付着させる。そして、この作
業を７〜８回繰り返して十分に砂を付着させた後に、乾
燥することによって、図６（Ａ）に示す様に、ワックス
パターン２０を内蔵した状態の鋳型２５を形成する。
【００２９】そして、このワックスパターン２０を内
蔵する鋳型２５を、高温の蒸気中で約９０℃に加熱し、
ワックスパターン２０を溶融して鋳型２５から取り除
く。これによって、図６（Ｂ）に示す様に、金属ガスケ
ット１に対応する中空部２６を備えた鋳型２５を完成す
る。
蔵する鋳型２５を、高温の蒸気中で約９０℃に加熱し、
ワックスパターン２０を溶融して鋳型２５から取り除
く。これによって、図６（Ｂ）に示す様に、金属ガスケ
ット１に対応する中空部２６を備えた鋳型２５を完成す
る。
【００３０】次に、図６（Ｃ）に示す様に、この鋳型
２５を、周知の減圧吸引鋳造法や真空吸引鋳造法に使用
される減圧容器２７にセットし、減圧容器２７と共に溶
融炉２８に取り付ける。 そして、減圧容器２７内を減圧して、溶湯２９（溶融
温度１５８０〜１６５０℃）を鋳型２５の中空部２６に
吸引し、その後冷却して中空部２６で溶湯２９を凝固さ
せる。その結果、金属ガスケット１が中空部２６内で形
成される。
２５を、周知の減圧吸引鋳造法や真空吸引鋳造法に使用
される減圧容器２７にセットし、減圧容器２７と共に溶
融炉２８に取り付ける。 そして、減圧容器２７内を減圧して、溶湯２９（溶融
温度１５８０〜１６５０℃）を鋳型２５の中空部２６に
吸引し、その後冷却して中空部２６で溶湯２９を凝固さ
せる。その結果、金属ガスケット１が中空部２６内で形
成される。
【００３１】この中空部２６内に吸引される溶湯２９の
原料としては、例えばＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃが採用さ
れるが、このＮｉ基の超耐熱合金の成分は、Ｃ：０.１
〜０.１５重量％，Ｃｒ：１２.０〜１３.０重量％，Ｍ
ｏ：４.１〜５.０重量％，Ａｌ：５.５〜６.５重量％，
Ｎｂ＋Ｔａ：１.８〜２.８重量％，Ｃｏ：１.０重量％
以下，Ｔｉ：２.０重量％以下である。
原料としては、例えばＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃが採用さ
れるが、このＮｉ基の超耐熱合金の成分は、Ｃ：０.１
〜０.１５重量％，Ｃｒ：１２.０〜１３.０重量％，Ｍ
ｏ：４.１〜５.０重量％，Ａｌ：５.５〜６.５重量％，
Ｎｂ＋Ｔａ：１.８〜２.８重量％，Ｃｏ：１.０重量％
以下，Ｔｉ：２.０重量％以下である。
【００３２】次に、鋳型２５を減圧容器２７から取り
出し、金属ガスケット１の周囲の鋳型２５を除去するこ
とによって、金属ガスケット１の鋳造が完了する。尚、
その後、湯口跡２が切削除去される。この様にして製造
された金属ガスケット１は、図１に示す特性を示し、例
えば８００℃における応力が約３４kgf／mm2と大きいの
で、高温用金属ガスケット１として好適である。即ち、
本実施例の金属ガスケット１は、８００℃において０.
３mm以上の弾性変形が可能であるので、例えば排気マニ
ホールド等の高温部材に使用されるガスケットとして優
れたシール性能を発揮することができる。
出し、金属ガスケット１の周囲の鋳型２５を除去するこ
とによって、金属ガスケット１の鋳造が完了する。尚、
その後、湯口跡２が切削除去される。この様にして製造
された金属ガスケット１は、図１に示す特性を示し、例
えば８００℃における応力が約３４kgf／mm2と大きいの
で、高温用金属ガスケット１として好適である。即ち、
本実施例の金属ガスケット１は、８００℃において０.
３mm以上の弾性変形が可能であるので、例えば排気マニ
ホールド等の高温部材に使用されるガスケットとして優
れたシール性能を発揮することができる。
【００３３】また、この様な性質を有する金属ガスケッ
ト１を、前記減圧吸引鋳造法にて製造するので、例えば
金属ガスケット１が薄肉で微妙なカーブを有する複雑な
ものであっても、金属ガスケット１を容易に製造するこ
とができる。しかも、本実施例では、従来の様に難加工
性の超耐熱合金を切削等の機械加工によって製造するの
ではなく、前記減圧吸引鋳造法にて製造するので、作業
性に優れ、よって製造コストが低減できるという顕著な
利点がある。
ト１を、前記減圧吸引鋳造法にて製造するので、例えば
金属ガスケット１が薄肉で微妙なカーブを有する複雑な
ものであっても、金属ガスケット１を容易に製造するこ
とができる。しかも、本実施例では、従来の様に難加工
性の超耐熱合金を切削等の機械加工によって製造するの
ではなく、前記減圧吸引鋳造法にて製造するので、作業
性に優れ、よって製造コストが低減できるという顕著な
利点がある。
【００３４】（実験例）次に、本発明の範囲の成分から
なる金属ガスケットの性質を確認した実験例について説
明する。本実験では、ＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃ，ＷＡＳ
ＰＡＬＯＹ，ＩＮＣＯＮＥＬ７１８及びＵＤＩＭＥＴ７
００を材料とする金属ガスケットを製造し、その各々の
８００〜１０００℃の範囲における０.２％耐力を測定
した。この０.２％耐力とは、金属ガスケットに０.２％
の（弾性）変形をもたらす応力である。
なる金属ガスケットの性質を確認した実験例について説
明する。本実験では、ＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃ，ＷＡＳ
ＰＡＬＯＹ，ＩＮＣＯＮＥＬ７１８及びＵＤＩＭＥＴ７
００を材料とする金属ガスケットを製造し、その各々の
８００〜１０００℃の範囲における０.２％耐力を測定
した。この０.２％耐力とは、金属ガスケットに０.２％
の（弾性）変形をもたらす応力である。
【００３５】この耐力試験の結果を図７に示すが、本発
明の範囲の組成の金属ガスケットは、特に８００〜９０
０℃の範囲において、０.２％耐力が３００ＭＰａ以上
と大きく好適であった。特に８００℃では、６００ＭＰ
ａ以上と非常に大きく望ましいものである。
明の範囲の組成の金属ガスケットは、特に８００〜９０
０℃の範囲において、０.２％耐力が３００ＭＰａ以上
と大きく好適であった。特に８００℃では、６００ＭＰ
ａ以上と非常に大きく望ましいものである。
【００３６】尚、前記本発明の実施例について説明した
が、本発明はこの様な実施例に何等限定されるものでは
なく、各種の態様で実施できることは勿論である。例え
ば、金属ガスケットを製造する場合には、ロストワック
ス鋳型を用いる減圧吸引鋳造法に限らず、セラミック等
の鋳型を用いる低圧鋳造法等の各種の精密鋳造法を採用
できる。
が、本発明はこの様な実施例に何等限定されるものでは
なく、各種の態様で実施できることは勿論である。例え
ば、金属ガスケットを製造する場合には、ロストワック
ス鋳型を用いる減圧吸引鋳造法に限らず、セラミック等
の鋳型を用いる低圧鋳造法等の各種の精密鋳造法を採用
できる。
【００３７】また、製造する耐熱弾性機械要素として
は、ガスケットに限らず、例えば図８（ａ）に示す皿バ
ネ，図８（ｂ）に示すスリート付皿バネ，図９に示す座
金，図１０に示すワッシャ等が挙げられる。
は、ガスケットに限らず、例えば図８（ａ）に示す皿バ
ネ，図８（ｂ）に示すスリート付皿バネ，図９に示す座
金，図１０に示すワッシャ等が挙げられる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、耐
熱弾性機械要素は、Ｎｉ基超耐熱合金からなり精密鋳造
によって形成された板形状のものであるので、例えばガ
スケット，皿バネ，座金又はワッシャ等の高い温度にて
も弾性が必要とされる機械要素として好適である。
熱弾性機械要素は、Ｎｉ基超耐熱合金からなり精密鋳造
によって形成された板形状のものであるので、例えばガ
スケット，皿バネ，座金又はワッシャ等の高い温度にて
も弾性が必要とされる機械要素として好適である。
【００３９】そして、これらの耐熱弾性機械要素が、上
述した成分を含む材料から構成されている場合には、高
温において一層優れた弾性限界を有するという顕著な特
長がある。また、上述した成分を有する耐熱弾性機械要
素は、従来の様に切削して製造するのではなく、精密鋳
造によって製造することができるので、製造方法が簡易
化でき、しかも経済的に優れているという利点がある。
述した成分を含む材料から構成されている場合には、高
温において一層優れた弾性限界を有するという顕著な特
長がある。また、上述した成分を有する耐熱弾性機械要
素は、従来の様に切削して製造するのではなく、精密鋳
造によって製造することができるので、製造方法が簡易
化でき、しかも経済的に優れているという利点がある。
【００４０】更に、板形状の様な薄肉で複雑な形状の部
材を、超耐熱合金の様な難加工性の材料を使用して製造
する場合には、ロストワックス鋳型を用いる減圧吸引鋳
造法を採用すると、耐熱弾性機械要素の型の形成及びこ
の型を用いた作業が容易であるので好適である。
材を、超耐熱合金の様な難加工性の材料を使用して製造
する場合には、ロストワックス鋳型を用いる減圧吸引鋳
造法を採用すると、耐熱弾性機械要素の型の形成及びこ
の型を用いた作業が容易であるので好適である。
【図１】 本発明に使用される金属材料の特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図２】 実施例の金属ガスケットを示す平面図であ
る。
る。
【図３】 金属ガスケットのＡ−Ａ断面を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】 金型の製造手順を示す説明図である。
【図５】 金属ガスケットの鋳造の手順を示す説明図で
ある。
ある。
【図６】 金属ガスケットの鋳造の手順を示す説明図で
ある。
ある。
【図７】 金属ガスケットの高温での弾性を示すグラフ
である。
である。
【図８】 他の実施例の皿バネを示す斜視図である。
【図９】 座金を示す斜視図である。
【図１０】 ワッシャを示す斜視図である。
１…金属ガスケット １０…消失模型用金型
（金型） ２５…鋳型
（金型） ２５…鋳型
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｎｉ基超耐熱合金からなり、精密鋳造に
よって形成された板形状を有することを特徴とする耐熱
弾性機械要素。 - 【請求項２】 前記機械要素が、０.３mm以上の厚さを
有するガスケット，皿バネ，座金又はワッシャであるこ
とを特徴とする前記請求項１記載の耐熱弾性機械要素。 - 【請求項３】 前記Ｎｉ基超耐熱合金が、 Ｃｒ：８.０〜２４.０重量％，Ｔｉ：０.８〜５.０重量
％，Ａｌ：０.５〜６.５重量％，を含むことを特徴とす
る前記請求項１記載の耐熱弾性機械要素。 - 【請求項４】 前記Ｎｉ基超耐熱合金が、前記請求項３
の成分に、更に、 Ｃｏ：４０.０重量％以下，Ｍｏ：１０.０重量％以下，
Ｗ ：１０.０重量％以下，の成分のうち１種以上を含
むことを特徴とする前記請求項３記載の耐熱弾性機械要
素。 - 【請求項５】 前記Ｎｉ基超耐熱合金が、前記請求項３
又は請求項４の成分に、更に、 Ｎｂ：２.０重量％以下，Ｔａ：２.０重量％以下，Ｖ
：０.５重量％以下，Ｚｒ：０.５重量％以下，Ｂ ：
０.０１重量％以下，の成分のうち１種以上を含むこと
を特徴とする前記請求項３又は請求項４記載の耐熱弾性
機械要素。 - 【請求項６】 前記請求項３ないし請求項４の耐熱弾性
機械要素の製造方法であって、 前記請求項３ないし請求項５のいずれかの組成の材料を
用い、精密鋳造法にて耐熱弾性機械要素を製造すること
を特徴とする耐熱弾性機械要素の製造方法。 - 【請求項７】 前記精密鋳造法が、ロストワックス鋳型
を用いる減圧吸引鋳造法であることを特徴とする前記請
求項６記載の耐熱弾性機械要素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7395993A JPH0641664A (ja) | 1992-05-28 | 1993-03-31 | 耐熱弾性機械要素及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-137060 | 1992-05-28 | ||
| JP13706092 | 1992-05-28 | ||
| JP7395993A JPH0641664A (ja) | 1992-05-28 | 1993-03-31 | 耐熱弾性機械要素及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641664A true JPH0641664A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=26415103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7395993A Pending JPH0641664A (ja) | 1992-05-28 | 1993-03-31 | 耐熱弾性機械要素及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641664A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0683239A1 (en) * | 1994-05-20 | 1995-11-22 | United Technologies Corporation | Oxidation resistant nickel based super alloy |
| EP2913418A1 (en) | 2014-02-28 | 2015-09-02 | Daido Steel Co.,Ltd. | Turbine wheel of automotive turbocharger and method for producing the same |
| CN113512670A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-10-19 | 河北钢研德凯科技有限公司北京分公司 | 可焊接的铸造高温合金及其应用 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP7395993A patent/JPH0641664A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0683239A1 (en) * | 1994-05-20 | 1995-11-22 | United Technologies Corporation | Oxidation resistant nickel based super alloy |
| EP2913418A1 (en) | 2014-02-28 | 2015-09-02 | Daido Steel Co.,Ltd. | Turbine wheel of automotive turbocharger and method for producing the same |
| US9738954B2 (en) | 2014-02-28 | 2017-08-22 | Daido Steel Co., Ltd. | Turbine wheel of automotive turbocharger and method for producing the same |
| CN113512670A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-10-19 | 河北钢研德凯科技有限公司北京分公司 | 可焊接的铸造高温合金及其应用 |
| CN113512670B (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-07 | 河北钢研德凯科技有限公司北京分公司 | 可焊接的铸造高温合金及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100244786B1 (ko) | 디젤내연기관용 배기밸브 및 그 제조방법 | |
| US7052018B2 (en) | Piston ring having wear resistant composition | |
| EP0457503A1 (en) | Brazing alloys and method of use | |
| KR102075925B1 (ko) | 티타늄 합금 주조용 주형 코팅제, 이를 이용한 티타늄 합금 주조용 주형 및 그 제조방법 | |
| JPH0641664A (ja) | 耐熱弾性機械要素及びその製造方法 | |
| Johnson et al. | Design guidelines for processing bi-material components via powder-injection molding | |
| JPH10277723A (ja) | 内燃機関用ピストンの製造方法 | |
| JPH028336A (ja) | 炭素析出抵抗性二層管 | |
| US4171562A (en) | Method for improving fatigue properties in castings | |
| US20040105774A1 (en) | Process for improving the hot workability of a cast superalloy ingot | |
| CN109735757A (zh) | 一种烧结硬质合金用舟皿接触材料 | |
| US20030106198A1 (en) | Methods of making wear resistant tooling systems to be used in high temperature casting and molding | |
| CN1137277C (zh) | 一种定向凝固钴基高温合金 | |
| JPH11151581A (ja) | 鉄鋼材料の接合方法及び金型の製造方法 | |
| US3489202A (en) | Production of castings | |
| JP2732934B2 (ja) | 高温強度および高温耐酸化性のすぐれたＮｉ基合金製恒温鍛造金型 | |
| JPH06114483A (ja) | 恒温型鍛造方法 | |
| JP2019217533A (ja) | 金属部品の製造方法 | |
| CN112570687A (zh) | 一种特种合金复合铸造工艺 | |
| JPS62164844A (ja) | エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ｃｏ基合金 | |
| US3804602A (en) | Cobalt alloy steel composite article | |
| US6510887B1 (en) | Method for producing casted body having thin portion | |
| JPS6362854A (ja) | 耐食耐酸化性Ｎｉ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｂ合金の加工品の製造方法 | |
| JPH10152704A (ja) | 高融点金属間化合物粉末焼結体の製造方法 | |
| US4759804A (en) | Manufacture of iron-chromium-aluminum peeling billet |