JPS59225856A - 低圧鋳造における溶融金属の接種装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低圧で鋳造される液体金属の処理、例えば鋳物
の接種処理會おこなう方法並びに装置に係る。

周知の如く、片状黒鉛、球状黒鉛またはバーミキュラー
黒鉛の鋳物の接種は、低圧鋳造技術即ち液状の鋳物を鋳
型内に０．２〜１．５パールのオーダーの比較的低い気
体田七かけることによって押上げ注湯式に強制的に導入
するという方法による場什には、あらかじめ鋳型内に導
入しておいた粉末状の例えばフェロシリコンのような接
槙剤會用いて実施することができる。

ｄｆＭＪフェロシリコンｉたはその他の黒鉛化Ｉｔ科を
用いる鋳物の接種は黒鉛化を促進することを目的とする
ことは長い間周知であった。即ち鋳物の衝撃強さを向上
させるため、鋳物全凝固する際に遊離グラファイトを形
成させることであって、さらにこの接種は鋳型に溶湯を
注入する間ぎわに鋳型にできるだけ接近して実施すれば
より有効であることもわかっていた。鋳型の内部で接種
がおこなわれることさえめった。実際は溶湯の接種効果
は持続性がなく、数分では賀すやすい。そのため接種と
溶湯の鋳型への注入との間隔を開きすぎることは避けな
ければならない。エンドレスの線の形で接種剤全綱いる
という方法も知うｎている。エンドレスの線は取扱いが
容易であり、巻枠に巻きつければ機械荷役に適し、接種
材料の量の正確な定量が行え、そして最後に溶湯中に容
易に溶かすことができる。

従ってフランス特許ＦＲ−Ａ−第２２７６１２４号によ
れば、処理すべき液体金属を満たす鋳型の内部に細長部
材の形状の反応金属全量り丁げて付加するという方法が
知られている。液体金属の水位が鋳型内で上がると、融
解物内に反応金属會放出することによって溶解金属中に
ｍける。鋳型には重力に１って液体金属が供給される。

それ故注湯はド降式である。鋳型内部に長い反応部材上
懸垂することには１づの問題もない。この配置は手でお
こなわ扛、接種は鋳型内部で実施される。

７ランス特許ＦＡ−Ａ−第２２７８４３２号は巻枠から
ほどけて鋳型内に設けろ扛た凹部内に垂１ｄ懸垂式に導
入さｎるエンドレスの線の形状の接種剤の使用を開示し
ている。この四部は処理される液体金属の通路上に位置
し、この通路はいわゆる鋳造形状部に供給する湯道全貫
通して、重力による垂直湯道と前記形状部との間で完結
する。吊シトけられた接種線の下端が沈めらｎるこの甲
間接橿四剖を液体金属が急速に通過するため、液体金属
即ち鋳造形状部内に導入さ扛る金ｐＡ會均−に接種する
ことはむすの為しい。この均一な接種が得らｎないとい
う危険性は、とくに薄形部品の鋳造の場合に鋳造形状部
の各棟が大さく、おるいは複雑であ扛ばあるｆｌど大き
くなる。従って実際は液体金属の凝固は、接種線が液体
金属中で完全に溶解し得ないうちに終了してしまうほど
急速であり、従って接種は不児全で不均一である３ さらに、１９８２年２月１０日付の文献ｒ　Ｇｌｅｓｓ
ｅｒｅｆ　−Ｐｒａｘｌｇ　（！＃選の実際少」第３号
２９〜３６頁によれば、巻枠からはどかれる線を用いた
鋳物の接種技術も知られており、この接種線は鋳造タン
ク即ち湯止棒付きトリペから出発する溶湯の重力による
ジェットの軸線内に導入さ扛る。

従って、液体金属は鋳型の垂直湯道内に導入さ扛る直前
に、接種線と所定長にわたって接触したままであるから
、均一な良質の接種が期待できる１、しかし以上３つの
従来型は重力による垂ｌ［注湯の場合であって、低圧で
鋳型への注湯全行う垂直上昇注湯式ではない。

ところで、低圧で鋳物？上昇鋳造する技術において線を
用いて接種をおこなう場合は、浴湯の注湯口が同時に線
の導入口でもあり、この注湯口に接近できないという問
題がある。実際に、注湯口は溶湯の上昇チムニ、即ち加
圧されるトリベかも出発する上昇注湯管の上部ノズルと
密閉接触式に配置さ扛ている。それ改鋳型の注湯口には
接種線をほどくために接近することができない。この問
題は通気孔を備え次間型（チムニによって大気と連通ず
る鋳造形状のンについても片目型鋳型（通気孔のない、
従って大気との連通性のない鋳造形状のンについてもし
ばしばおこる。

さらに、低圧上昇燭造技術では、湯道も、接檀剤會通す
鋳造形状部の上流側のタンクも備えられ１いない。

本発明はこの接種の問題点を金属型または砂型、もしく
は１部を金属１都を砂で形成した型と線とｔ用いて、低
圧副造法の技術範囲で解決する。

この之め、本発明は液体金属の低圧鋳造におけるとくに
鋳物の接種を目的とする処理力法に保９、鋳型の上部に
配置した気体圧のかかるトリベ内の液体金属ｔ１１都に
鋳型形状を有する鋳型内に押上げ注湯することによって
低圧Ｆで鋳造し、鋳型とトリペとは鋳型への液体金属の
注湯口に密閉式に接続される上昇注湯チムニに工って連
通しており、液体金属の処理は、鋳造形状部全貫通して
、チムニの上面と鋳型の注湯口との間に配置された流し
込口金から上方へ測定した鋳型の高さ？越える長さにわ
之す、鋳型の下部に鋳型の外に位置する線状接種剤の）
部が処理を受ける液体金属中にチムニの軸線にほぼ従う
所定長にわたって浸漬されるように懸垂された前記接種
線金用いて実施され、本方法において、 ａ）先行注湯位相では接種線の下端ｔチムニ内の液体金
属の水位のすぐ上に位置させ、ｂ）次の位相ではトリベ
内の気体圧ｔ１１部金属の水位會鋳型の注湯口の高さま
で上昇させるように項力口させ、 Ｃ）注湯の圧力と水位全液体金属の処理に必倭な時間に
わたって維持し、 ｄ）及びトリベ内の圧力ヲ、鋳造形状部内に液体金属會
押上げ、この形状ｆ！１７Ｊ紫満比すため先行圧力を上
相わる圧力値まで上昇させる。

本発明は鋳造にも、鋳鉄及び以下に示すｌつなその他の
金属及び合金の接種、さらにその他の例えば脱酸のよう
な処理にも適用される。

さらに本発明は、低い気体圧のがかる液体金属のトリベ
七、トリペの上部に配置ｕされ、上昇注湯チムニにエリ
トリベと連通する内部に鋳造形状を備える鋳型と、鋳型
のＦ部注湯口とチムニの上端との間に密閉式に配置され
た渾し込口金より成り、鋳型の上型内の上昇注湯チムニ
の垂直軸線の位置に、液体金属の処１」用の線を通し、
且つ鋳造形状の内部に通じる通過穴？設けている水力法
を実施するための装置にも係る。

本発明の別の％徴によれば、巻枠に巻付けろ扛、巻枠か
もほどける線は鋳型の上型の線の通過穴と鋳型の下型と
ｔ、この処理線の下端が鋳型の下面？越えて僅かに下刃
に伸びるように横断し、従って処理線は鋳型を重力から
他方へ貫通する。

鋳型が砂型であるが金属型であれば、線は上型の大全鋳
型の内部形状内に通じるよりにして通過する。通過穴と
線との間の円形スペースの密閉は任意でよい。

この方法及び装置にニジ、またとくに接種線を用いて鋳
物の接［？おこなう場合、接Ｓ後に鋳型に接種ずみの浴
湯全急速に導入でき、且つ均一な接種を得るための条件
が、低圧鋳造技術において完全にととのう。実際は接種
段階は鋳型への接種ずみ鋳物の、これもまたきわめて急
速な注湯に先立つ１瞬間（数秒〕しか続かないが、しか
しチムニ、即ち上昇注湯管中に沈められた線が完全に溶
けきるために足る時間のあいだは続き、従って鋳型内に
流ｎ込む鋳物は完全に接種されている。さらに、接種時
間は任意に７ｉＡｉｉ１節できる。

この装置１ｔ’に用いて実施さｎる方法では、接種に使
用さｎるのは鋳型の内部形状全横切る接ａｔ線の部分で
はなく、鋳型の下面からＦ力に鋳型から出て伸びる部分
である。

要するに、従来技術では、鋳型内での接種は鋳型への注
湯システムと接種ｔうける液体金属の流量に左右さル、
ま之この接種は重力によって鋳型全凝固する液体金属で
満几すのと同時におこなわれる。その結果充分な処理時
間切ぐたいため、接種はしばしば不完全で不均一となる
。

逆に本発明では、液体金属中に接種剤を溶かすための時
間（接種位相）があり、接種ずみの金属で鋳型を満たす
次めの時間（注湯位相）があり、これらの２つの時間は
急速に相次いでおこり、互いに独立しており、さらに容
易に調整することができる。

本発明のその他の特徴及び利点については、非限定の例
として挙げた数種の具体例に関する添付図面を８照する
以Ｆの説明から理解されよう。

第１図の具体例によれば、本発明の低圧鋳造ないし注型
装置は、気体圧のかかるトリベ及びこのトリペの注湯口
に取付けられる片目型Ａより成る。

トリペは例えばティーポット型をしており、はぼ完全に
締切つ九室２と、トリペ１の底部に位置するオリフィス
４を介して室２と連通する注湯チムニないし注湯管エリ
成る。トリベニ内にはいっており、従って室２とチムニ
ないし管３内に同時に含まれる液体金属Ｍは、室２の上
部に通じ、例えば空気、アルゴンないし窒素のような気
体を加圧して供給する導管５に；り気体圧下におかれる
。

この導管５は図示しない分配すペシ弁によシ排出ないし
排気管に接続されてもＬい。トリベ１への液体金属の加
圧導入は室２の上部の広い開口全弁しておこなわれるが
、この開口は蓋６によＶ密閉式にふさがれている。

勿論、トリベ１はほぼ中央部に上昇注湯管が通る形のも
のに交換してもよ＜、マ几フランス特許ＦＡ−Ａ−第２
３６７５６６号に開示されているような上昇注湯管内の
液体金Ｍ４Ｍの水位Ｎと気体圧とのＮ節装［ｆ全備える
こともできる。

ＸＸ′ｆ、軸線とするチムニ３は流し込口金と呼ば扛る
円錐台形のノズル７業上Ｈ（ｉに備えている。このノズ
ル７は鋳型Ａの注湯口を密閉接触式にはめ込むための吃
のである。

水平接合面によって組合わされた例えば２部品８及び９
よす成る鋳型Ａは胸造形状剖１０と、同じく円錐台形の
流し込口金即ちノズル７に密閉式に嵌合する円錐台形の
注湯口１１をもつ。

鋳型の２つの１分８及び９は、鋳造形状部１０ケ開く方
向にはたらく液体金属の圧力に逆らって、例えば符号１
２で概略的に示した締付手段によｐ当業者に周知の任意
の適切な手段によって密閉接触状態に保持さｎる。

鋳型人はド型８に、ノズル７にはまるベキ注湯口１１全
備えているだけなので、盲穴形である。

上型９は如何なる開口も持九ず、その底部即ち鋳型形状
ＦＩＢ１０の上側部分は完全に閉じている。本発明では
、鋳型の上型９の底部に接種剤の金属線１３ヶ通すため
の通過穴９ａ（Ｈ穿孔してあシ、この金属線の通過する
位置は５．湯口１１の軸線ＸＸ内にある。

本発明の装置は例えばワインダ１４（巻枠１４）により
誘導される接種剤の金属線１３よシなる接種手段を付加
さｎている。

本発明に工ｎは、接種剤の線１３は鋳型Ａ）ます鋳型形
状部ｉｏをトリベ１の注湯チムニ即ち注湯管３の垂１ば
軸線ＸＸに従って貫通する。それ改装種線１３は鋳型底
部即ろ鋳型形状１ｆｌＩｌｏの上部全鋳型人の上型９を
横切って貫通し、鋳型形状部ｌＯを横切って懸垂し、鋳
型Ａの下方に、注湯チムニ３の内＠を軸線ＸＸに沿って
垂直懸垂式に所定の高さに伸長する。従って線１３はノ
ズル７の底部から上方に測足した鋳型Ａの高さｈよυ長
い全長りにわたって、鋳型Ａの上面からｆ刀に伸長する
。

鋳型Ａの下型８０Ｆ面からＦカに降下する籾の長さは、
溶湯上昇チムニ３の内部の液体金属に浸漬しうる線の長
さが鋳型形状部１０に尋人さ扛る液体金属に接種するの
に必要な＃種剤の量に相当するように決定される。第１
図には液体金属中に沈む線の全長’＆Ｈで示しである。

鋳型Ａが砂型でめｎば（第２図ン、接種線１３はその直
径に対応する針穴を有する上型の底部を貫通する。

鋳型Ａが金属型であれば（ｍ１図及び５ｇａ図）、上型
はｄ１３＠通す通過穴９１を貫通式に備えている（第１
図）かそれともこの上型は砂もしくは結合剤で固めた他
の耐火材料の栓１６で塞いだオリフィス１５を備え、こ
の栓１６にも接種剤の線１３を通す穴が貫通している（
第３図）。

液体金属Ｍは球状黒鉛の鋳物か、片状黒鉛の鋳物か、も
しくはキルド＠あるいは超合金（即ち鉄。

ニッケル及びクロームあるいはニッケル、クローム及び
コバルトヲ夫々２０％以上含有するオーステナイト合金
かまたは鉄の含有量が２０％未満であり且つニッケルま
たはコバルトをベースとする合金）でありうる。液体金
属Ｍはさらにアルミニウム、アルミニウム合金もしくは
銅合金でもあシうる。

接種１１ｇ！１３は、球状黒鉛の鋳物もしくは可溶性鋳
物でろる場合及び片状黒鉛の鋳物である場合はフェロシ
リコン（７５％まで、残部は鋼の基質でめる）のような
接種剤？ベースとする。液体金属Ｍが鋼である場合はフ
ェロシリコンｔベースとする接種線上用いてもよい。接
種線１３は接種剤で４憶したｗ４Ｈでｂっても、充填線
即ち接種剤全内部に含む管状部材であってもよい。

鋳物の処理のため、処理線１３はマグネシウム。

鉄−ケイ素−マグネシウム合金、希土類、チタン。

ビスマスでありうる。

処理される液体金ｍＭ（脱酸処理）が鋼または超合金で
あれば、１ｖｉ１１１３はアルミニウム、シリコカルシ
ウム、ケイ素、マンガン、希土類でありうる。

鋳物の場合、ｆｌｉ、種線１３はフエロシリコンノ他に
、丸状結節を得やすくすることによって遊離グラファイ
トの結節住処ｊｌｌｋ改良する希土類上台むか、あるい
はグラファイトの結節数を増加させるビスマス？含むこ
とができる。

金［Ｍがアルミニウムであれば、処理線１３はストロン
チクムまたはナトリウムでありうる。

作−用 本装置によって以下に述べる方法の′Ｓ造及び接種処理
を、フランス特ＷｆｆＦＲ−Ａ−第２３６７５６６号の
圧力変化を表わす線図に従って、至２内の気体圧の変化
を用いて注湯チムニ３内の溶湯の水位Ｎを変化させるこ
とによりおこなう。

時間ｔ−２（５ｇ９図９において、トリベ１の室２は加
圧されていない。チムニ３内の溶湯Ｍの水位Ｎは低く、
鋳型人から遠ざかっている。線１３は例えばリールを用
いてＭｍＡＫ接近する。

２）接種前；接種線１３の配置（第５図及び第１０図う 時間ｔ−１（第ｌθ図ンにおいて、室２は依然として加
圧さｎていない。水位Ｎは１）と同じままであるが、但
し線１３はチムニ３の軸線ＸＸに従い萄型人を貫通し、
接種に用いられる線の分量に相当する長さだけチムニ３
内に吊シ下がる。線１３のＦ端は水面Ｎに接近する。

３）予圧ｐｏによる接種位相（第６図及び第１１図） 鋳型Ａは第１図に示す如く注湯チムニ３の注湯／スルフ
の゛ド側に配置されている。室２内では、浴＃Ｍの上部
にいわゆる「予圧」値ＰＯに達するまで気体圧が導入さ
れる。この予圧はチムニ３内のａｉｒ、水位Ｎ７で即り
チムニ３の上部のすぐＦ側、せいぜい鋳型ＡのＦ面近傍
即ち鋳型形状部１０の近傍まで上昇させる。− 接種線１３は鋳型へを貫通して、上昇チムニ３内を軸線
ＸＸに従い、水面Ｎからｆ力へ浸ｌＪ深さＨまで吊り下
げられる。深さＨは、鋳型形状部ｌＯの内部で後工程で
凝固する鋳物に完全に接種しておくため溶湯Ｍ中に溶解
するべき線の分量に相当する。もし深さＨの接種剤の量
が不足すると、巻枠１４からＭｌ　３ｖｉ？液体金属Ｍ
に溶ける着が充分になるまでほどくことができる。

この段階は第１１図の圧力／時間線図でみれば、水位Ｎ
１に相当する予圧Ｐｏに達するべく上昇ｏｍをおこなっ
た後にａ点に達する。

この予圧ｐｏは第１１図の線図の水平部８ｂに対応する
時間にわたって、溶湯ＭＫ浸漬された線１３が完全に１
？！！＃するまで維持される。水平部ａｂに相当する圧
力Ｐｏ下の接種時間は数秒以上にはならない（平均２〜
３秒）。従って接種時間は調節が０Ｔ能である。

４）触（第７図及び第１２図） トリベ１の室２内の気体田七予圧Ｐ、から注湯圧ＰＣま
で上昇させる。このようにして第１２図の線図でｂ点か
らＣ点へ移動する。これは要するに、鋳型形状部１０の
内部で溶湯Ｍをこの四部を完全に満たすように上昇させ
ることである（′ｉｇ７図）。線１３はチムニ３内にあ
らかじめ浸漬されてい友間分全体が溶け、さらにチムニ
３の溶湯が鋳型形状８１０に移動する時、鋳物液と溶け
たばかりの接種剤との混合がおこなわれ、均一な接種が
完全におこなわｎることが昭められよう。

トリベニ内の注湯圧ＰＣは一定時間にわたり、鋳型人の
形状部１０の内部に含１れる溶湯の凝固を可能にするべ
く維持さ扛る。この注湯圧ＰＣの維持時間は第１２図の
上段の水平部ｃｄに一致する。

開型Ａ内で鋳造さ扛た部品の凝固時間が前記水平部ｃｏ
Ｌ（経験的に分っている時間）に従って経過した後、ト
リベ１の室２内の気体圧と１．ａ湯圧値ＰＣから第１１
図の予圧Ｐｏ’ｆｒ僅かに上相わる予圧Ｐｏ１　に呻−
ドさせる。このようにして上昇チムニ３内の浴湯の水位
は、図示しない室２内の水位の低下にもかかわらず、鋳
型形状部１０内で一定ｔの鋳物液が消費され之結果、Ｎ
１に戻される。

この消費の几めに予圧Ｐｏ　ｆ上端わる予圧Ｐｏ１が必
要になる。第１３図の線図では、この圧力降下は下降部
分ｄｏに一致し、つぎに圧力ＰＯ１の水平部ｏｆが続く
。・ｆは鋳造を終了した鋳型Ａが排除され新しい鋳型Ａ
が導入１れるまでの時間である。

このようにして圧力／時間ｏ−ａ−ｂ−ｅ−ｄ−ｅ−ｆ
の変化の周期が完成する。

余分の溶湯が降Ｆによってチムニ３内に戻った後、鋳型
形状部１０内で鋳物液が凝固する時、接種線１３は１＠
が鋳物液内にあシ、１部は凝固し之部品中に固体状態で
埋まる。いずれにせよ鋳造済みの鋳型人が排除される時
、線１３は場合によっては鋳造部品の型出しの際この部
品の外面から突き出した状態にある接種線１３が鋳造部
品とすれすれにカットさ扛るのと同様に、排除される前
の鋳型Ａの上面すれすれに切断されることができる。

接種の結果　（第２１図及び第２２図）このように鋳造
され接種さｔ″ＬｋＬｋ鋳物鏡写真ｔとると（第２２図
）、きわめて規則的な分布の黒鉛のＭｅの存在が認めら
れる。このことは注湯チムニ３内での全体的接植（ｍ６
図及びｍ１１１図）と、接種ずみの溶湯は接種処」」後
非常に短かい時間で、従って溶湯内で僅かな時間法たれ
るこの接種効果を失う危険なしに注湯されること（第７
図及び第１２図）と、及び形状！ｆｌｌｌＯにｌ＠湯が
注入される際、溶湯と溶けた接種剤との間におこなわれ
る温片作用に１って、黒鉛化が均一におこなわｎたこと
を明示している。このフェライト組織では黒鉛の結節密
度が高く、結節は規則的な大きさをもつ。このぞ度と規
則性とが鋳物ｍ威に優れた均一性を与える。

比較として、同じ低圧鋳造法で刈令し、但し従来式の方
法で接種処理した球状黒鉛を含む鋳物の顕微鏡写真を検
討すｎば、パーライトが１０％未満であるこのフェライ
ト−パーライト組織でも黒鉛結節の存在が確かに認めろ
ｎる。但し黒鉛結節の分布と大きさは、混合が行われず
、鋳型内部形状１０内に接種剤粉末１を則的に分布式せ
る手段がない之めに、溶湯と内部形状１０内の接種剤粉
末の混合が不均一であることから、第２２図の顕微鏡写
真エリ著しく不規則である。ここで用いられる従来法と
は、例えば鋳造形状内部に粉末状の接種剤（例えばフェ
ロシリコン粉末）全導入するという方法である。第２１
図及び第２２図の顕微鏡写真は５ｍ以上の同一厚さの対
応部分についてのものであることに留意さｆＬｆｃい。

さらに本発明の組織（第２２図）ではパーライトの割合
が１０％未満と低いことが認めらｎる。

パーライトの含有率については、鋳物の？＠却条件が鋳
放し状態でパーライト組織を生成する場合（第２１図及
び第２２図ではない〕であり、従来の接種技術はパーラ
イト組織が生じるこの通常傾向に何ら作用しない。逆に
本発明の接種は鋳放し状態で生じるパーライトの比率を
下げることがでさよう。

その他： −翌攬位里：　鋳型形状ＷＢ１０が満たされる前に、も
し必硬があれば、即ちすでに溶解した接種剤の蓋が不足
していれば、チムニ３内に含まれる溶湯柱に追加長の線
１３を導入する、即ち線１３を追加長さだけ下降させる
ことができる。

−農道１：　線１３を鋳型Ａ内で不動にしておく、即ち
内部形状１０を満たす溶湯内に沈めておく（第７図及び
第８図）かわ９に、溶湯Ｍが内部形状１０を満たす（第
１４図及び第１５図）以前に接種線１３が引込めろｎる
。

第１４図及び第１５図によｎば、線１３のＦ端″ｆ：溶
湯Ｍの外に保った上で内部形状ｌＯ内で水位Ｍが上昇す
るにつれてＷ８１３７ｆｔ引込める。図示の水位Ｎ會は
室２の圧力上昇線図（第１６図〕の圧力Ｐｂ、のす、点
に一致する。内部形状１０内に流し込まれた溶湯が凝固
し几後（第１５図及び第１７図］、線１３は鋳型Ａの外
に、この鋳型のほぼ近傍に位置し、次の接種に再び便用
される状態になる。水位Ｎ、は圧力Ｐｏｌドで鋳型人の
すぐ下に洛ドする（第１７図は第１３図と同一）。しか
１、ｉ１３は鋳物内に沈められていす、切断の必要がな
く、時間の節約になる。

さらに変形例では、鋳型Ａの注湯が始まる前にこの鋳型
Ａから線１３を抜去することもできる。

−通気穴を有する鋳型（第１８図及び第１９図）：　鋳
型Ｂが上型９を通過し、形状部１０を大気に連通させる
通気孔１７、及びとくに溶湯の注湯口１１ａの軸線ＸＸ
内に通気孔１７全備えていれば、線１３は軸方向通気穴
１７を通ることに工って鋳型Ｂを容易に貫通する。次に
内部形状１０を満たすため、徽４１！後にトリベ内の圧
力’ｔＦ記のようにして上昇させる（第１９図）： 第１９図の線図のｂ点は接種後、鋳型Ｂの注湯の直前の
圧力と時間の位置を示す。

上昇部分ｂｃは、内部形状１０内に鋳型Ｂの上面までＩ
＠湯全流し込むためトリベｌの室２内會加圧することｔ
められしている。平面部ｅｃｌは、溶湯が通気穴１７内
で凝固するまでこの圧力を維持することｔあられす。こ
のため鋳型Ｂは片目型となる。この凝固は急速におこな
わ扛る。それ故千面１ｆｌｌＣＣ＋は非常に短かい。

上昇部分ｅｌ　　ａ鵞は、鋳型形状１ｌｆ１１１０内に
付加の熱い浴湯全潰し込み、このようにして場合によっ
ては存在し、この時補光される収縮巣及び縮み全補償す
るため、トリベ１の室２の圧力を上昇することをあられ
す。

第１９図の線図の残りの平面部ｃ＝ｄ、）’師部ｄ・及
び短かい平面部・ｆは第１３図の行程ｃｄ・ｆと同一で
ある。

一中子を有する垂直鋳型（第２０図）：　最後に、第２
０図には、ｌ４Ｉｌ線Ｘ　Ｘ　Ｋ　＆致する跡をＭする
垂直接合面と、鋳造形状部１８と、軸線ＸＸを対称軸と
する中子１９ｉ備える鋳型Ｃに本発明紮適用し九例紫め
られす。鋳型Ｃ１例えば自動車エンジン用マニホルドの
鋳型は軸線ＸＸ及び垂直接合面に対して対称をなす２つ
の部品２０及び２１より成る。これらの２つの部品２０
及び２１は例えば２個の押板２２．２３により相互に密
着される。中子１９は例えば上部支承面２４によう鋳造
形状１８内に例えば吊り下げられている。

先の例と同じように、鋳型Ｃは下面上に軸方向注湯口１
１ｂ’＆備えている。注湯口１１ｂには、トリベ１のノ
ズル７が押当する。

例えば砂型よりなる中子１９には注湯チムニ３の軸線Ｘ
Ｘに従ってＦＶ４する接種線１３が貫通する。中子１９
にはさらに有利には線１３の通過を容易にするｔめ、軸
線ＸＸ内に通路２５が貫通している。先の例と同様に、
線１３の有効接種部分は鋳型Ｃ１即ち中子１９を貫通す
る部分ではなく、鋳型ＣのＦ力の、鋳型の内部円形形状
部１８内に溶湯を流し込む以帽（チムニ３内に含まれる
溶湯Ｍ中に沈められた部分である。

接種と鋳型の注湯は先の例と同様におこなわｎる。凝固
さ７″シた鋳物に少くとも鋳型Ｃのド型に線１３？いわ
れさせ１おくか、開型Ｃへ浴湯が昇るにつれてるるいは
鋳型Ｃへの注湯が始まる以前に線１３を抜去することが
できる。

本発明の方法及び装置の利点 予圧の水平部ａｈ（第６図及び第１１図）で示される所
定時間のめいだ上昇チムニ３内に接種線１３を所定長Ｈ
だけ挿入しておくことにＬす、鋳型に流し込１ｎ４溶湯
Ｍ中での接種剤の完全溶解が得られる。

Ｉ＠湯と溶解した接種剤との温片作用に工って、チムニ
３の接種ずみＩ＠湯が鋳型内部形状１０の凹部に移動す
る時、型１０を満たす溶湯内で優れた均一な接種が得ら
れる。

接種線１３をワインダ１４かもほどくことによって、線
１３の＾さＨＬＤ　８１１分が鋳型形状部１０内に導入
される溶湯全体を接種するために量的に不足する場合は
、線１３が溶けるにつ扛てチムニ３内に線１３乞下降さ
せ続けることができる。

Ｇのようにして使用さｎる接種剤の量を正確に調節する
ことができる。

予圧位相ｏａｂ　（第６図及び第１１図）における、即
ちチムニ３内で溶湯Ｍの接種がおこなわれることによっ
て、接種時間を任意に調節することができる。接種時間
は線１３の浸漬時にスメートし、溶湯Ｍ中で線１３が完
全に溶けたことが確認さｎた時に終了する。

一定円筒断面のチムニ３内に線１３奢浸漬することによ
って鋳造形状１０の容積とは無関係に、単位ｄ積当りの
接種は一定であり、さらに鋳型内部形状１０の容積と形
状とに係りなく、接種の質は不変かつ再現性がある。

低圧上昇鋳造法を結びついたこの接種法は、接種後の時
間の損失がなく、また果すべき長い軌道なジ行程なりｔ
愕にずに、鋳型形状ｌＯ内に接種ずみの溶湯を急速に４
人することができ（第１５図）、従って周知のように束
の間の接種効果７失わずにすむ。

さらに本発明に従う接種は鋳物組織内のパーライト比率
を下げることができ、このことは自動車エンジン用マニ
ホルドの製造に有利である。

本＠明の方法並びに装置は大量成形品（！−最小の接種
時間で高テンポで製造すること全可能にする。

実際は、第１１図の予圧位相ｏａｂに一致する接種時間
は、鋳型がすでに配置され、チムニ３の注湯ノズル７と
密閉式に接触している場合、チムニ３内の接種線１３の
所定長の溶解時間と同一である。

本方法はチムニ３内に含ｔｎ１鋳型Ａ、Ｂ、Ｃに導入さ
れる溶湯をひと塊りとして恢檀する（即ら欣体金ＪＬＩ
−ひと塊ジとして処理する〕こと全基礎としており、数
中ログラム（例えば４ｈ）（ＤｊＡシの鋳物に適用する
ことができる。従ってこの工うｙｚ接債処理後に、例え
ば自動車エンジンの排気マニホルドを鋳造することがで
きよう。

この鋳造及び接種法は薄形部品や複雑な形状の部品の均
質材料會完全に均一な黒鉛化全確保した上で接種するこ
と全可能にする。チムニ３の接棟力式は鋳物の形状や液
体金属の型への注ぎ込み量から独立しているから、均一
な接種による均一な黒鉛化を得ることができる。

接Ｓ線１３を巻枠即らワイング１４から連続的に引き出
さない場合、あるいは線１３の横切る耐火性の栓１６を
備え友金属型Ａｉ使用しない場行け、鋳型内部形状１０
の底部に、例えば線１３の上端を鉤形にするか、あるい
は金属調型の内部形状の底部に小形のリング７！−設け
ることによって金属線１３を吊すことができ、リングと
鉤は溶湯の凝固後に鋳型の内部形状内に埋め込ま２’す
る。

勿論この場合は、接種線は第１図に示す如く上昇注湯チ
ムニ３内に沈められるため、鋳型人のド面から下方に伸
ばされはけｎばなしない。

勿論、このように吊り下げられた線は片目の砂型Ａと共
に使用することができる。全桶型との唯一の相違は、接
種線１３の上端が、例えば鋳型形状部の底部を線１３が
通過した鏝、鋳型の上面に押当する水＋面に平形ループ
状に広がるという形で前記鋳型上面に引掛けて固定する
ことができるという点である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための装置の概略的な
部分断面図、第２図は本＠明が適用される片目砂型の断
面略図、第３図は本発明が適用される片目金属型の断面
略図、第４図〜第８図は本５ｆＪ明に従う低圧鋳造及び
接種の各位相を説明する概略的な一分断面図、第９図〜
第１３図は時間の関数として及び第４図〜第８図の各位
相に対応するトリベ内の気体圧の変化を明らかにする概
略的な線図、第１４図及び第１５図は接種の使用変形例
を断面でめられす部分略図、第１６図及び第１７図はト
リベ内の圧力の、時間の関数としての変化をあられす第
１４図及び第１５図に対応する概略的な線図、第１８図
は本発明を通気口を備えた鋳型に適用した例會められす
第２図に類似の断面図、第１９図は第１８図に対応する
トリベ内の圧力の、時間による変化をあられす線図、第
２０図は垂（ぼ接合１ＩＩＴヲ有し且つボスを備える鋳
型に本発明を適用しｔ例をあられす断面図、第２１図及
び第２２図は夫々従来技術と本発明とに従う低圧鋳造法
により接種した球状黒鉛鋳鉄成品の１００倍Ｍ微暁写真
である。 １・・・トリペ、２・・・室、３・・・チムニ、４・・
・オリフィス、５・・・気体導管、８．９・・・鋳型、
１０・・・鋳型内部形状、１１・・・注湯口、１３・・
・線状接種剤、１４・・・巻枠、Ｍ・・・液体金属、Ａ
、１３．Ｃ・・・鋳型。 代理人弁厘士今　　村　　　元

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　液体金属の低圧鋳造におけるとくに鋳物の接
   種を目的とする処理力法であって、鋳型の下部に配置し
   た気体圧のかかるトリベ内の液体金属を、内部に鋳型形
   状を有する鋳型内に押上げ注湯することによって低圧ド
   で鋳造し、鋳型とトリベとは鋳型への液体金属の注湯口
   に慴閉式に接続される上界注湯チムニによって連通して
   ＆９、液体金属の処理は、鋳型形状部を貫通して、チム
   ニの上面と鋳型の注湯口との間に配置さ扛た流し込口金
   から上方へ測定した鋳型の高さ金越える長さにわたり、
   鋳型のド部に鋳型の外に位置する線状接種剤のド部が処
   理を受ける液体金属中にチムニのｌｌ４Ｉｌ＃にほぼ従
   う所定長にわたって浸漬さｎるように懸垂さｎた前記接
   種線を用いて実施され、水力法において、 ａ）先行注湯位相では−ｗ！榴線の’Ｆ端をチムニ内の
   液体金属の水位のすぐ上に位置させ、ｂ）次の位相では
   トリベ内の気体圧ヲ、液体金属の水位′！！″鋳型の注
   湯口の高さまで上昇させるように増加させ、 Ｃ）注湯の圧力と水位を液体金属の処理に必要な時間に
   わたって維持し、 ｄ）及びトリペ内の圧力上、鋳造形状部内に液体金属を
   押上げ、この形状ｆｆｌ’に満たすため先行圧力を上相
   わる圧力値まで上昇させることにより成る方法。
2. （２）鋳型妊剖内の上昇注湯チムニの軸線位置に通過穴
   を設けることによって前記接種線に前記鋳型底ｆｆｌを
   貫通させる特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）チムニ内に含葦れる液体金属柱内に所定長の接種
   線が溶解した後、及びこの溶湯で鋳型を満たす前に、液
   体金属柱内に追加長の接種線が導入される特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。
4. （４）　　鋳型の上型に接種？ＩＭを吊し、接種線の上
   端の支持体として上型を使用し、且つ鋳型の下面から下
   方へＭ種線ｔつき出させる特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。
5. （５）接種線が金属型の鋳造形状の底部に引１）かり、
   且つ鋳型の下面から下方へ伸長し、鋳造形状部から出た
   接種線の部分が処理に役立つ部分を成す侍！！ｔｆ＃を
   求の範囲第１項に記載の方法。
6. （６）接種線が鋳型の上型を貫通した後、水平面に広が
   るループによって砂型の上面に押当し、さらに鋳型のド
   面を貫通するａ粁請求の範囲第１項に記載の方法。
7. （７）　　低い気体圧のかかる成体金属のトリベと、ト
   リベの上部に配置さ几、上昇注湯チムニによりトリペと
   連通ずる内部に鋳造形状を備える鋳型と、鋳型のＦ′部
   注湯口とチムニの上端との間に密閉式に配置された流し
   込ロ金ニジ成り、詩型の上型内の上昇注湯チムニの垂１
   ぼ軸線の位置に、液体金属の処理用の線を通し、且つ鋳
   造形状の内部に通じる通過穴を設けている特許請求の範
   囲第１項乃至第６項のいずｎかに記載の方法を実施する
   ための装置。
8. （８）処理用の線の４過大が鋳型の上型に設けられた開
   口の止め栓内に備えられている特許請求の範囲第７項に
   記載の装置。
9. （９）注湯チムニの！＃！１１ＮｉＪに従う垂直接合面
   ？有する鋳型と、内部鋳造凹部内に吊り下がる中子より
   成り、前記中子には処理用の線を通すための導通路が軸
   方向に明けられている特許請求の範囲第７項に記載の装
   置。 Ｇ（Ｉ　　処理用の線を供給する手段、例えば鋳型の上
   部に配Ｔ！されており、前記線會巻きつけ九巻枠より成
   るワインダを備えている特許請求の範囲第７項に記載の
   装置。