JPS6012246A - 超合金の一方向性凝固鋳造用インベストメントシエル鋳型の製造法 - Google Patents

超合金の一方向性凝固鋳造用インベストメントシエル鋳型の製造法

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JPS6012246A
JPS6012246A JP58120497A JP12049783A JPS6012246A JP S6012246 A JPS6012246 A JP S6012246A JP 58120497 A JP58120497 A JP 58120497A JP 12049783 A JP12049783 A JP 12049783A JP S6012246 A JPS6012246 A JP S6012246A
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investment shell
shell mold
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unidirectional solidification
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高柳　猛
Shizuo Suzuki
鈴木　鎮夫
Susumu Minowa
蓑輪　晋
Yoshihiko Nozaki
野崎　佳彦
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    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/165—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents in the manufacture of multilayered shell moulds

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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】 ℃の発明は、例えばＮｉ基、ｃｏ基の超耐熱合金の一方
向性凝固ｍ進用インベストメントシェル鋳型の製造法に
関する。
従来、インベストメント鋳型の製造法としては埋込み型
とシェル型とがある。このうちシェル型によるインベス
トメント鋳型は、アルミナ、ジルコン、溶融シリカ等の
耐火物粉にコロイダルシリカ、エチルシリケート加水分
解液等を添加したスラリーを９ックス等可溶融或いは可
燃物により形成された模型に重ね塗りした後、模型を溶
出或いは燃焼させて製造するものであり、複雑形状ある
いは難切削性金属材料の精密鋳造に多く用いられている
。
なされ、各種の一方向性凝固用超耐熱合金軸が開発され
ている。下記に組成例を示した力興基の一方向性凝固用
超耐熱合金にはマ）　！Ｊ　４ｒＧ）、＠　、　Ｍｏ　
、　Ｗ　、　Ｔ（１寺の尚茫在冗巣力）苫まｎ又いる。
一方向性凝固用Ｎｉ基超超耐熱合金組成例Ｏｒ　Ｍｏ　
Ｗ　Ａｔ　Ｔｉ　Ｔａ　Ｎｉ９．０１．０１０．５５．
８１．２３．３残しかし、以上のように高活性元素を含
む谷金糸には、従来のように遊離シリカが生成するシ当
である。
これは、結合材として用いたシリカの大事が遊離シリカ
として鋳型のキャビテイ面に現われるため、一方向凝固
過程において上記合金中の活性元素と反応して合金組成
の変動と結晶の整合析出を阻害するためである。
したがって鋳型のキャビテイ面が以上のような合金系の
溶湯と接触しても反応の極めて少ないではキャビテイ面
に、コロイダルシリカｌｆＭ’Ａは壬チルシリケート加
宋分解液等の結合材ｔｑプ１す等の耐火物粉を加えたス
ラリーを塗布してフェースコート層を形成することが行
われていた。
しかし、以上のような方法においては遊離シリカがキャ
ビテイ面に現われるという欠点がある。
この発明は、上記実情に鑑み鋳型の強度を損わず、しが
も溶湯に対して不活性なキャビテイ面を有するインベス
トメント鋳型の製造を目的いは可燃物により形成された
模型の表面に東匹１；層としてＭｙＯ、Ａｔ、０３．　
ＺｒＯ２１ＨｆＯ２ｊ　ｙ、ｏ３ｔ　ケ幹Ｌａ２０３　
Ｈ０ｅ０２　＋　ＢａＯ＋　Ｓ　ｓ０２　ノ１１１ｆ　
又ハ異種間化合物の粉末を有機可溶性セルローズ誘導体
の有機溶液中に分散させたスラリーを塗布して造型する
ものであり、このようにすると合金溶湯と接触するキャ
ビティー面に溶湯との反応が極めて少なイＭｇＯ＃　Ａ
ｔ、０３．　ＺｒＯ，ｍ　Ｈｆ０２ｒ　Ｙ、０３．　Ｏ
ａＯ。
Ｌａ２０Ｂ　、　０ｇ０２　ｓ　ＢａＯ、Ｓｉｎ、等の
単体またはそれらコ呵ヒ金物からなる防護層が形成され
、しかも合金溶湯圧にも十分に耐え得るような強度を有
するインベストメント鋳型が得られるのである。
この発明で使用するＭ４７０　ｐ　Ａｔ２０Ｈｚ　、Ｚ
ｒＯ２ｊ　Ｈｊ　Ｏｔ　＋Ｙ！０１．　、　ＣａＯ、Ｌ
ａ２０Ｂ　、　ＣｅＯ２’ｓ　ＢａＯ、５ｉ０２　は溶
湯中に含まれているＡＡ、　Ｔｉ　、Ｎｏ　＋　Ｗ等の
高活性元素との反応が極めて少なく、且つ毒性の少ない
点から選択された金属酸化物であって、これ等の金属酸
化物の１種又は２種以上をそのまま使用してもよいが、
複合酸化物の形態で８４０２に担持させて使用してもよ
い。
また有機可溶性セルローズ誘導体としては好ましくはエ
トキシ基含有率が４３〜５０　ｑ６のエチルセ／ｌ１０
−ズ又はメトキシ基含有率が３８〜４３チのメチルセル
ルーズであり、更に有機溶剤としては好ましくはエチル
アルコールのようす毒性のないアルコールを使用する。
以上のような有機溶剤中にセルローズ誘導体を溶解させ
、更に金属酸化物を分散させてスラリーとし、このよう
なスラリーをワックス等の弓溶融或いは可燃物により形
成された模型の表面に第１層として塗布する。
なお第２層以降は、例えばコロイダルシリカ、エチルシ
リケート加水分解液等の高温用結合材にＭｙＯｓ　Ａｊ
、０３ｍ　ＺｒＯ，＊　８ｉ０．　＋　８４０．　ｔ　
ＯａＯ等の耐大物粉末を混合してスラリーとし、これを
繰返して塗布する。
そして内部の模型は常法に従って加熱溶融或いは燃焼に
より除失して造型する。
この過程で第１層中の有機溶剤、次いでセルロース誘導
体が高温焼成により除失され、第１層即ち合金溶湯と接
触するキャビティー面（フェースコート面）には溶湯と
の反応が極めて少ないＭｇｏ　ｌ　Ａｔ、　Ｏ８Ｉ　Ｚ
ｒ０１１　ＨｆＯ，ｆｆ　ｙ、　ｏ３．０ｃｔＯ。
Ｌｃｚｌ　ｏ、　ｙ　０ｅＯ１、ＢａＯｒ　Ｓ　ｌｏｚ
の単体あるいは複合酸化物からなる防護層が形成され、
しかも鋳型の強度も損われることはない。
したがって、以上のようにして造型されたインベストメ
ント鋳型を用いれば、Ａｔ＋　Ｔｓ　ｌ　庵。
Ｗ等の高活性元素を含むＮｉ基或いはＣｏ基等の超品 岸秤合金についても・一方向性凝固鋳造！＃Ｉ″作１町
ることかできる。
なお、この発明に係る鋳型はＮｉ基或いはｃｏ基の超耐
熱合金について著効を有するが、勿論これ以外の超合金
に使用することができる。
以下、この発明の実施例を示す。
実施例１ １）フェースコート（第１層用）スラリー組成エチルセ
ルローズ（エトキシ基置換率４９　％　）の２．５％ア
ルコール溶液　ｔｏｏ　ＣＣＡｔ２０．粉（純度９９．
６　％、粒度７〜８μｒｒＬ）２３０ｆ２）第２層以降
のスラリー組成 コロイダルシリカ　１００　ＣＣ Ａｔ、　０．粉　２００２ ３）スタッコ材 第１、第２層　Ａｔ、　０３粒（２１０〜２５０　ｐｍ
　）第３〜第７層　Ａｔ、　Ｏ３粒（２９７〜３５０　
ｐｍ　）ワックスで形成された模型表面に上記第１層の
スタッフ材を散布し、その上から上記第１層のスラリー
を塗布し、次いでスタッコ材の散布廂介在させながら７
層の重ね塗りを行う。
その後得られたインベストメント鋳型を乾燥、高温焼成
した。
実施例２ フェースコート（第１層用）スラリー組成及びスタッフ
材を実施例１と同様にし、第２層以降のスラリー組成と
して下記のものを使用し、更に実施例１と同様にしてイ
ンベストメント鋳型を造型して乾燥、高温焼成を行なっ
た。
第２層以降のスラリー組成 エチルシリケート加水分解液　ｉｏｏ　ｃｃｈｔ、　ｏ
３粉　２００９ 以上の実施例１，２で得られたインベストメント鋳型の
乾燥及び高温焼成後の強度を以下に示す。また溶湯と接
触する鋳型キャビティ面折 （フェースコート面）のＸ線回ン結果を図示す訂以上の
曲げ強度試験結果から明らかなように、この発明に係る
インベストメント鋳型は合金のい。
次に、前記した組成のＮｉ基超超耐熱合金、この発明に
係るインベストメント鋳型により温度勾配５５　′ｃ／
ｃｒｎＳ凝固速度６０ｒｗ’Ｈの条件で一方向性凝固鋳
造を行なったところ溶湯成分の変動も極めて少なく、溶
湯との反応による鋳造欠陥のない良好な一方向性凝固鋳
造品が得られた。
【図面の簡単な説明】
体面は、実施例１．２により得られたインベストメント
鋳型のキャビテイ面のｘｍ回砂チャート図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）インベストメントシェル鋳型の製造において模型
    表面に第１層としてＭｇＯ、Ａｔｔｏ３看ｃ、−Ｆｌ’
    ＺｒＯ２ｔ　ＨｆＯ２　ｓ　Ｙ２Ｏ３＋　ＯａＯ＋　Ｌ
    ａ２Ｏ２，０ｇ０２　、Ｂｃｉて１゜８ｉ０２の１種又
    はこれらの異種間化合物の粉末を有機可溶性セルローズ
    誘導体の有機溶液中に分散させたスラリー を塗布して
    造型することを特徴とする超合金の一方向性凝固鋳造用
    インベストメントシェル鋳型の製造法。
  2. （２）　ＭｙＯ＊　Ａｔ、Ｏ，、ＺｒＯ，＋　ＴｌｆＯ
    ｔ　ｚ　ＹｔＯｓ　＊　ＯａＯの１種又はこれらの異種
    間化合物を５（０２に担持させて使用する特許請求の範
    囲第１項記載の製造法。
JP58120497A 1983-07-01 1983-07-01 超合金の一方向性凝固鋳造用インベストメントシエル鋳型の製造法 Granted JPS6012246A (ja)

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