JPS60124457A - 鋼材をａ１合金で鋳ぐるむ方法 - Google Patents
鋼材をａ１合金で鋳ぐるむ方法Info
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- JPS60124457A JPS60124457A JP23234283A JP23234283A JPS60124457A JP S60124457 A JPS60124457 A JP S60124457A JP 23234283 A JP23234283 A JP 23234283A JP 23234283 A JP23234283 A JP 23234283A JP S60124457 A JPS60124457 A JP S60124457A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼製金具をＡ１合金で鋳ぐるむ方法に関し、詳
細には鋼製部ぐるみ金具（本明細書では鋼製部ぐるみ材
という）と金型の予熱温度及びＡ１合金溶湯の注湯温度
並びに注湯後の急冷開始温度を厳密に規定することによ
シ、シュリンケージ等の鋳造欠陥がなく優れた物性を示
す鋼−Ａ１合金複合材を製造する方法に関するものであ
る。
細には鋼製部ぐるみ金具（本明細書では鋼製部ぐるみ材
という）と金型の予熱温度及びＡ１合金溶湯の注湯温度
並びに注湯後の急冷開始温度を厳密に規定することによ
シ、シュリンケージ等の鋳造欠陥がなく優れた物性を示
す鋼−Ａ１合金複合材を製造する方法に関するものであ
る。
以下本明細書においては、液化ガスタンク支柱用トラン
ディジョン・ジヨイントとして使用される鋼−Ａ１合金
複合材を製造する為の鋳ぐるみ法を主体にして説明を進
めるが、本発明はもとよシこれに限定される訳ではなく
、鋼材やＡ１合金の種類を種々変えて他の用途の鋳ぐる
み複合材を得る場合にも適用することができる。
ディジョン・ジヨイントとして使用される鋼−Ａ１合金
複合材を製造する為の鋳ぐるみ法を主体にして説明を進
めるが、本発明はもとよシこれに限定される訳ではなく
、鋼材やＡ１合金の種類を種々変えて他の用途の鋳ぐる
み複合材を得る場合にも適用することができる。
例えば液化天然ガスタンク支柱用トランディジョン・ジ
ヨイント用め材料としては、極低温で脆性を示さず、溶
接性、耐食性及び成形加工性が良好であると共に優れた
機械的緒特性が要求されるところから、ステンレス鋼や
低温用鋼にＡ１合金を組合わせた複合材料が用いられて
いる。この様な複合材料は一般にステンレス鋼や低温用
鋼に対してＡ１合金を爆着法により接合することによシ
製造しているが、この様な複合材は例えば−１２０℃程
度の低温で使用すると爆着部で割れが発生することがあ
る。
ヨイント用め材料としては、極低温で脆性を示さず、溶
接性、耐食性及び成形加工性が良好であると共に優れた
機械的緒特性が要求されるところから、ステンレス鋼や
低温用鋼にＡ１合金を組合わせた複合材料が用いられて
いる。この様な複合材料は一般にステンレス鋼や低温用
鋼に対してＡ１合金を爆着法により接合することによシ
製造しているが、この様な複合材は例えば−１２０℃程
度の低温で使用すると爆着部で割れが発生することがあ
る。
本発明者等はこの様な事情に着目し、鋼材とＡ１合金よ
りなる複合材の一体性を高め低温靭極等の物理的諸特性
を改善しようとして種々研究を進めてきた。その結果鋼
材をＡ１合金で鋳ぐるむことにより一体性の優れた複合
材が得られることを知ったが、同時に複合材の物理的諸
特性を目標程度まで高める為には鋳ぐるみ条件を厳密に
規定すべきであるという事実を確認し、更に研究の結果
本発明に到達した。即ち本発明に係る鋳ぐるみ方法の構
成は、鋼製鋳ぐるみ材と金型を３５０℃以上に加熱して
おき、次の関係式〔Ｉ〕を満たす温度でＡ１合金溶湯を
注湯すると共に、 但しＴ ：注湯温度（’Ｃ） ＴＳ：凝固開始温度（℃） ｔ ： 金型及び鋳ぐるみ材の温度（’Ｃ）緬：Ａ１合
金溶湯の湯面よシ低い部分における金型及び鋳ぐるみ材
の総重量 （ｇ） Ｍ：Ａ１合金溶湯の重量（ｇ） Ｃｍ： 金型及び鋳ぐるみ材の比熱（ｃａｌＡｇｏＣ）
ＥＣ，：Ａ１合金の比熱〔ｃａｔ／（ｇ’Ｃ）：］Ａ１
合金溶湯の固相率が４０チを超え々い温度になってから
急速冷却を開始して金型底面側よシ順次冷却するととろ
に要旨を有するものである。
りなる複合材の一体性を高め低温靭極等の物理的諸特性
を改善しようとして種々研究を進めてきた。その結果鋼
材をＡ１合金で鋳ぐるむことにより一体性の優れた複合
材が得られることを知ったが、同時に複合材の物理的諸
特性を目標程度まで高める為には鋳ぐるみ条件を厳密に
規定すべきであるという事実を確認し、更に研究の結果
本発明に到達した。即ち本発明に係る鋳ぐるみ方法の構
成は、鋼製鋳ぐるみ材と金型を３５０℃以上に加熱して
おき、次の関係式〔Ｉ〕を満たす温度でＡ１合金溶湯を
注湯すると共に、 但しＴ ：注湯温度（’Ｃ） ＴＳ：凝固開始温度（℃） ｔ ： 金型及び鋳ぐるみ材の温度（’Ｃ）緬：Ａ１合
金溶湯の湯面よシ低い部分における金型及び鋳ぐるみ材
の総重量 （ｇ） Ｍ：Ａ１合金溶湯の重量（ｇ） Ｃｍ： 金型及び鋳ぐるみ材の比熱（ｃａｌＡｇｏＣ）
ＥＣ，：Ａ１合金の比熱〔ｃａｔ／（ｇ’Ｃ）：］Ａ１
合金溶湯の固相率が４０チを超え々い温度になってから
急速冷却を開始して金型底面側よシ順次冷却するととろ
に要旨を有するものである。
以下本発明方法を工程順に詳細に説明する。まず第１図
囚、（Ｂ）は本発明の実施例を示す概略工程説明図でア
シ、２種類の工程に大別される。即ち第１図（５）の方
法では、まず所定の形状（後述）に成形加工した鋼製鋳
ぐるみ材をトリクレン等で脱脂した後、電気炉（又はガ
スバーナ、電気ヒータ等）で所定温度まで加熱する一方
、金型を強制凝固装置にセットしバーナ等で所定温度に
加熱する。
囚、（Ｂ）は本発明の実施例を示す概略工程説明図でア
シ、２種類の工程に大別される。即ち第１図（５）の方
法では、まず所定の形状（後述）に成形加工した鋼製鋳
ぐるみ材をトリクレン等で脱脂した後、電気炉（又はガ
スバーナ、電気ヒータ等）で所定温度まで加熱する一方
、金型を強制凝固装置にセットしバーナ等で所定温度に
加熱する。
次いで金型に鋼製鋳ぐるみ材をセットした後Ａ１合金溶
湯を注入し、該溶湯が所定温度まで降下した後、金型底
面側よシ上面方向へむかって強制冷却する。次いでＡ１
合金溶湯が完全凝固した後腕ぐるみ成形物を金型から抜
型し、その後人１合金の外周面側を機械加工によって仕
上げ処理し製品とする。また第１図（Ｂ）の方法では、
まず金型を強制凝固装置にセットして所定温度まで加熱
・し、これにＡ１合金溶湯を注入する。そして脱脂後所
定温度に加熱された鋼製鋳ぐるみ材を金型内のＡ１合金
溶湯中へ浸漬セットし、該Ａ１合金溶湯が所定温度まで
降下した後、前記と同様に強制冷却、抜型及び表面仕上
げを経て製品とする。
湯を注入し、該溶湯が所定温度まで降下した後、金型底
面側よシ上面方向へむかって強制冷却する。次いでＡ１
合金溶湯が完全凝固した後腕ぐるみ成形物を金型から抜
型し、その後人１合金の外周面側を機械加工によって仕
上げ処理し製品とする。また第１図（Ｂ）の方法では、
まず金型を強制凝固装置にセットして所定温度まで加熱
・し、これにＡ１合金溶湯を注入する。そして脱脂後所
定温度に加熱された鋼製鋳ぐるみ材を金型内のＡ１合金
溶湯中へ浸漬セットし、該Ａ１合金溶湯が所定温度まで
降下した後、前記と同様に強制冷却、抜型及び表面仕上
げを経て製品とする。
上記各工程を更に詳細に説明すると下記の通シである。
〔１〕鋼製鋳ぐるみ材
本明細書で例示説明している液化ガスタンク支柱用トラ
ンディジョン・ジヨイントに使用する複合材は低温靭性
の優秀なものでなければならないからそれを構成する鋳
ぐるみ材についても当然低温靭性の良いものであること
が必要で、一般的にはステンレス鋼又は低温用鋼が使用
される。しかもこの鋳ぐるみ材はＡ１合金と強固に一体
化される必要があるので、例えば第２図（５）〜（Ｄ）
（何れも一部見取シ図）に示す様な形状に成形物加工し
たものが用いられる。即ち第２図囚は複数の貫通穴２を
形成した鋳ぐるみ材１を、同図（Ｂ）は長手方向に蟻溝
３を形成した鋳ぐるみ材１を、同図（Ｃ）は断面をＨ型
に成形した鋳ぐるみ材１を、同図（Ｄ）は断面をＴ型に
成形した鋳ぐるみ材１を夫々示したもので、鋳ぐるみ材
１をこの様な形状とすることによってＡ１合金との一体
性を高めることができる。
ンディジョン・ジヨイントに使用する複合材は低温靭性
の優秀なものでなければならないからそれを構成する鋳
ぐるみ材についても当然低温靭性の良いものであること
が必要で、一般的にはステンレス鋼又は低温用鋼が使用
される。しかもこの鋳ぐるみ材はＡ１合金と強固に一体
化される必要があるので、例えば第２図（５）〜（Ｄ）
（何れも一部見取シ図）に示す様な形状に成形物加工し
たものが用いられる。即ち第２図囚は複数の貫通穴２を
形成した鋳ぐるみ材１を、同図（Ｂ）は長手方向に蟻溝
３を形成した鋳ぐるみ材１を、同図（Ｃ）は断面をＨ型
に成形した鋳ぐるみ材１を、同図（Ｄ）は断面をＴ型に
成形した鋳ぐるみ材１を夫々示したもので、鋳ぐるみ材
１をこの様な形状とすることによってＡ１合金との一体
性を高めることができる。
これらの鋳ぐるみ材１はＡ１合金溶湯との濡れ性を高め
る為、トリクレン等で脱脂処理しておくのがよい。まだ
鋳ぐるみ材１の上面側には、例えば第３図に示す如く断
熱材４を塗布して鋳造時の押湯効果を高め、又金型内へ
懸吊保持する為の吊具５を設けておくのが一般的である
。
る為、トリクレン等で脱脂処理しておくのがよい。まだ
鋳ぐるみ材１の上面側には、例えば第３図に示す如く断
熱材４を塗布して鋳造時の押湯効果を高め、又金型内へ
懸吊保持する為の吊具５を設けておくのが一般的である
。
〔２〕金型
金型はＡ１合金の外面形状を規制するもので、所望の形
状のものが使用されるが、その内面はブラシ等で清浄化
すると共に抜型操作を容易にする為塗型剤を塗布してお
くべきである。そしてこの金型は水冷機構等を備えた鋳
造装置内ヘセットされ、との中に鋳ぐるみ材１がセット
されると共にＡ１合金溶湯の注入が行なわれる。
状のものが使用されるが、その内面はブラシ等で清浄化
すると共に抜型操作を容易にする為塗型剤を塗布してお
くべきである。そしてこの金型は水冷機構等を備えた鋳
造装置内ヘセットされ、との中に鋳ぐるみ材１がセット
されると共にＡ１合金溶湯の注入が行なわれる。
〔３〕金型及び鋳ぐるみ材の加熱温度及びＡ１合金溶湯
の温度 本発明では前述の如く金型内に鋳ぐるみ材をセットした
後Ａ１合金溶湯を注入し、或は金型内にＡ１合金溶湯を
注入した後締ぐるみ材を浸漬セットするが、このとき金
型や鋳ぐるみ材が低温（常温）であるとＡ１合金溶湯の
熱が金型や鋳ぐるみ材にうばわれて接触界面で急冷凝固
し、組織が粗大化すると共にミクロシュリンケージが発
生シ易くなる。従ってこの様な問題を回避する為には、
少なくともＡＩ合金ｉ湯の注入完了時においてはＡ１合
金を完全な溶融状態に保持する必要があシ、その為には
、Ａ１合金溶湯が凝固開始温度まで降温する間に放出す
る熱量を、金型及び鋳ぐるみ材が該溶湯から吸収する熱
量よシも大きくしなければならず、次の関係式を満たす
条件を規定する必要がある。即ち 金型がＡ１合金溶湯から吸収する熱量 ＝Δｍｌ ＸＣｍ１ （Ｔｓ−ｔｌ ）鋳ぐるみ材がＡ
】合金溶湯から吸収する熱量＝Δ−ＸＣｍ２（Ｔｓ−ｔ
ｌ ） Ａ１合金溶湯が凝固を開始するまでの一放出熱量＝ Ｍ
Ｘ （Ｔ−Ｔ ｓ ） ＸＣＡｌとすると、 ｌｓｍ、 ＸＣｍ、 （Ｔｓ−ｔ、）−１−緬、ＸＣｍ
２（Ｔｓ−ｔ２）≦ＭＸＣＡＩ Ｘ （Ｔ−Ｔｓ）が成
立する。ここで１ｓｒｎ、＋１ｋｒ２電１であるから、
更にＣｍＩ ＝ Ｃｍ、。
の温度 本発明では前述の如く金型内に鋳ぐるみ材をセットした
後Ａ１合金溶湯を注入し、或は金型内にＡ１合金溶湯を
注入した後締ぐるみ材を浸漬セットするが、このとき金
型や鋳ぐるみ材が低温（常温）であるとＡ１合金溶湯の
熱が金型や鋳ぐるみ材にうばわれて接触界面で急冷凝固
し、組織が粗大化すると共にミクロシュリンケージが発
生シ易くなる。従ってこの様な問題を回避する為には、
少なくともＡＩ合金ｉ湯の注入完了時においてはＡ１合
金を完全な溶融状態に保持する必要があシ、その為には
、Ａ１合金溶湯が凝固開始温度まで降温する間に放出す
る熱量を、金型及び鋳ぐるみ材が該溶湯から吸収する熱
量よシも大きくしなければならず、次の関係式を満たす
条件を規定する必要がある。即ち 金型がＡ１合金溶湯から吸収する熱量 ＝Δｍｌ ＸＣｍ１ （Ｔｓ−ｔｌ ）鋳ぐるみ材がＡ
】合金溶湯から吸収する熱量＝Δ−ＸＣｍ２（Ｔｓ−ｔ
ｌ ） Ａ１合金溶湯が凝固を開始するまでの一放出熱量＝ Ｍ
Ｘ （Ｔ−Ｔ ｓ ） ＸＣＡｌとすると、 ｌｓｍ、 ＸＣｍ、 （Ｔｓ−ｔ、）−１−緬、ＸＣｍ
２（Ｔｓ−ｔ２）≦ＭＸＣＡＩ Ｘ （Ｔ−Ｔｓ）が成
立する。ここで１ｓｒｎ、＋１ｋｒ２電１であるから、
更にＣｍＩ ＝ Ｃｍ、。
１１、＝ １２＝１
という条件を与えると
ΔｍＸＣｍ（Ｔｓ−ｔ）≦ＭＸＣＡＩＸ（Ｔ ＴＳ）が
成立し、これを変形すると前記〔１３式が導かれる。通
常の低温用鋼の比熱（Ｃｍ）は約０．１１ｃａｌ／（ｇ
・℃）、Ａ１合金溶湯の比熱（ＣＡＩ）は約０．２３ｃ
ａｌ／（ｇ・℃）であるから、これらを前記〔１３式に
代入すると下記叩式が得られる。
成立し、これを変形すると前記〔１３式が導かれる。通
常の低温用鋼の比熱（Ｃｍ）は約０．１１ｃａｌ／（ｇ
・℃）、Ａ１合金溶湯の比熱（ＣＡＩ）は約０．２３ｃ
ａｌ／（ｇ・℃）であるから、これらを前記〔１３式に
代入すると下記叩式が得られる。
尚上記においてΔｍ１及び４ｍ２とは、第４図の斜線で
示す如＜Ａ１合金溶湯注入完了時における湯面下に位置
する金型及び鋳ぐるみ材の重量を言う。
示す如＜Ａ１合金溶湯注入完了時における湯面下に位置
する金型及び鋳ぐるみ材の重量を言う。
上記の関係式を基に、−例として靭性及び強度の優れた
ＡＣ４Ｃ合金とＡＣ７Ａ合金よシなるん合金溶湯を用い
る場合における、鋼製鋳ぐるみ材及び金型の必要加熱温
度をめると、第２表の辿シとなる。但し第２表において
は６ｍ ＝ Ｍの場合とΔｍ＝２Ｍの場合について夫々
算出してｂる。
ＡＣ４Ｃ合金とＡＣ７Ａ合金よシなるん合金溶湯を用い
る場合における、鋼製鋳ぐるみ材及び金型の必要加熱温
度をめると、第２表の辿シとなる。但し第２表において
は６ｍ ＝ Ｍの場合とΔｍ＝２Ｍの場合について夫々
算出してｂる。
第１表
ＡＣ４Ｃ合金の凝固開始温度：６１５℃ＡＣ７Ａ合金の
凝固開始温度：６４０℃前記〔Ｉ〕、叩式及び第１表か
：ら゛も明ら′がな、様に、金型及び鋳ぐるみ材の必要
加熱温度は、■ＡＩ合金溶湯の鋳込み温度、及び■金型
及び鋳込み材とＡ１合金溶湯の重量比等によって変わっ
てくる。
凝固開始温度：６４０℃前記〔Ｉ〕、叩式及び第１表か
：ら゛も明ら′がな、様に、金型及び鋳ぐるみ材の必要
加熱温度は、■ＡＩ合金溶湯の鋳込み温度、及び■金型
及び鋳込み材とＡ１合金溶湯の重量比等によって変わっ
てくる。
しかしＡ１合金溶湯の温度を高くしすぎるとＡ１合金の
酸化及びガス吸収が激しくなる為鋳込温度を７５０℃以
上に高めることは好ましくなく、この点を考慮するとＡ
Ｃ４Ｃ合金を使用する場合は金型及び鋳ぐるみ材を３５
０ ’Ｃ以上に予熱しておく必要があシ、またＡＣ７Ａ
合金を使用する場合は４５０℃以上に予熱しておかなけ
ればならない。
酸化及びガス吸収が激しくなる為鋳込温度を７５０℃以
上に高めることは好ましくなく、この点を考慮するとＡ
Ｃ４Ｃ合金を使用する場合は金型及び鋳ぐるみ材を３５
０ ’Ｃ以上に予熱しておく必要があシ、またＡＣ７Ａ
合金を使用する場合は４５０℃以上に予熱しておかなけ
ればならない。
尚Ａ１合金溶湯の凝固開始温度を比較するとＡＣ４Ｃ合
金の方がＡＣ７Ａ合金よシも若干低く、それに伴って金
型及び鋳ぐるみ材の予熱温度を低くすることができるの
で操業上有利である。又同一量のＡ１合金溶湯を使用す
る場合の必要予熱温度は金型及び鋳ぐるみ材（厳密には
Ａ１合金溶湯との接触部）の総重量によっても変わって
くるが、金型自体は最終製品には無関係のものであるか
ら、鋳込操業上必要な強度が確保できる限度において薄
肉軽量で熱容量の少ないものを使用した方が前記予熱温
度を低く抑え得るので好ましい。
金の方がＡＣ７Ａ合金よシも若干低く、それに伴って金
型及び鋳ぐるみ材の予熱温度を低くすることができるの
で操業上有利である。又同一量のＡ１合金溶湯を使用す
る場合の必要予熱温度は金型及び鋳ぐるみ材（厳密には
Ａ１合金溶湯との接触部）の総重量によっても変わって
くるが、金型自体は最終製品には無関係のものであるか
ら、鋳込操業上必要な強度が確保できる限度において薄
肉軽量で熱容量の少ないものを使用した方が前記予熱温
度を低く抑え得るので好ましい。
〔４〕冷却凝固法
上記の様にしてＡ１合金溶湯の注入を完了した時点では
、該溶湯が凝固点以下に降温することなく液状を保って
おり、注入時の急冷凝固によるミクロシュリンケージの
発生は確実に回避することができる。しかし注入初期の
急冷凝固を防止したとしても、その後の冷却条件によっ
てはシュリンケージ欠陥を発生することがある。そこで
注入完了後の冷却条件についても種々研究を行外ったと
ころ、注入溶湯を固相率４０チを超えない温度まで放冷
した後金型底面側から上方に向かって指向性凝固を進め
ればよいことが分かった。しかして固相率が４０％以下
のＡ１合金溶湯は十分な流動性を有しているので、金型
底面側から指向性凝固を進めることによシ上方のＡ１合
金溶湯が順次押湯効果を有効に発揮し、最終製品の内部
にシュリンケージ欠陥の発生をみることがなくなる。こ
れに対し同相率が４０優を超えている場合は、溶湯中に
多量の凝固核が生成している為指向凝固の進行が阻害さ
れて押湯効果が有効に発揮されず、製品内部にシュリン
ケージ欠陥が発生し易くなる。
、該溶湯が凝固点以下に降温することなく液状を保って
おり、注入時の急冷凝固によるミクロシュリンケージの
発生は確実に回避することができる。しかし注入初期の
急冷凝固を防止したとしても、その後の冷却条件によっ
てはシュリンケージ欠陥を発生することがある。そこで
注入完了後の冷却条件についても種々研究を行外ったと
ころ、注入溶湯を固相率４０チを超えない温度まで放冷
した後金型底面側から上方に向かって指向性凝固を進め
ればよいことが分かった。しかして固相率が４０％以下
のＡ１合金溶湯は十分な流動性を有しているので、金型
底面側から指向性凝固を進めることによシ上方のＡ１合
金溶湯が順次押湯効果を有効に発揮し、最終製品の内部
にシュリンケージ欠陥の発生をみることがなくなる。こ
れに対し同相率が４０優を超えている場合は、溶湯中に
多量の凝固核が生成している為指向凝固の進行が阻害さ
れて押湯効果が有効に発揮されず、製品内部にシュリン
ケージ欠陥が発生し易くなる。
尚注湯完了から最終凝固までをすべて徐冷で行なうと、
金型上西側からの凝固が同時に進行する為指向性凝固と
ならずシュリンケージ欠陥が発生し易くなる他、凝固組
織が微細とならず強度も不十分となる。こうした意味で
も、固相率が４０％を超えない温度から金型底面側よシ
指向性凝固を進めるという構成は、本発明において重要
な意味を”有している。固相率が４０チとなる温度はＡ
１合金の種類によって異なるが、例えばＡＧ７Ａ合金で
は６２５℃、ＡＣ４Ｃ合金では５８８℃である。
金型上西側からの凝固が同時に進行する為指向性凝固と
ならずシュリンケージ欠陥が発生し易くなる他、凝固組
織が微細とならず強度も不十分となる。こうした意味で
も、固相率が４０％を超えない温度から金型底面側よシ
指向性凝固を進めるという構成は、本発明において重要
な意味を”有している。固相率が４０チとなる温度はＡ
１合金の種類によって異なるが、例えばＡＧ７Ａ合金で
は６２５℃、ＡＣ４Ｃ合金では５８８℃である。
上記（１）〜〔４〕の工程を経てＡ１合金溶湯が完全凝
固した後は、抜型を行なった後、Ａ１合金部分を所定形
状に切削加工し、表面仕上げを行なって最終製品とする
が、金型上面側のＡ１合金部分を切削除去しておけば、
残シの部分では引は巣やシュリンケージがなく機械的緒
特性の卓越した複合材料を得ることができる。
固した後は、抜型を行なった後、Ａ１合金部分を所定形
状に切削加工し、表面仕上げを行なって最終製品とする
が、金型上面側のＡ１合金部分を切削除去しておけば、
残シの部分では引は巣やシュリンケージがなく機械的緒
特性の卓越した複合材料を得ることができる。
次に実験例を示す。−
実験例
Ａ１合金（ＡＣ４Ｃ及びＡＣ７Ａ ）溶湯１００ｋｇと
５ＵＳ３０ｊ製の金型及び鋳ぐるみ材１２０ｋｇを使用
し、第２表に示す条件で鋳ぐるみ鋳造を行ない、得られ
た各部ぐるみ製品について外面のカラーチェック、断面
のＸ線検査、並びに各製品の代表的部分から採取した試
験片を用いて引張試験及び衝撃試験を行なった。尚各試
験片の採取位置を第５図囚、（Ｂ）、（Ｃ）図に示す。
５ＵＳ３０ｊ製の金型及び鋳ぐるみ材１２０ｋｇを使用
し、第２表に示す条件で鋳ぐるみ鋳造を行ない、得られ
た各部ぐるみ製品について外面のカラーチェック、断面
のＸ線検査、並びに各製品の代表的部分から採取した試
験片を用いて引張試験及び衝撃試験を行なった。尚各試
験片の採取位置を第５図囚、（Ｂ）、（Ｃ）図に示す。
図中の符号は下記試験片の採取位置を意味する。
Ａ：マクロ組織、Ｘ線検査（縦断面中央部）Ｂ：之クロ
組織 Ｃ：引張試験 ゛ Ｄ：衝撃試験 Ｅ：Ｘ線検査 Ｆ：Ｘ線透過試験 結果を第３表に示す。
組織 Ｃ：引張試験 ゛ Ｄ：衝撃試験 Ｅ：Ｘ線検査 Ｆ：Ｘ線透過試験 結果を第３表に示す。
第２．３表よシ次の様に考察することができる。
実験Ｎ［１１及び５は本発明の規定要件をすべて満足す
る実施例であシ、あらゆる性能において優れている。
る実施例であシ、あらゆる性能において優れている。
実験Ｎｎ２及び６は、金型及び鋳ぐるみ材の予熱温度及
び注湯温度共に適正であるが、水冷による指向性凝固を
行なっていない為、製品外周面のカラーチェック及びＸ
線検査の結果が劣悪である他、機械的特性も良くない。
び注湯温度共に適正であるが、水冷による指向性凝固を
行なっていない為、製品外周面のカラーチェック及びＸ
線検査の結果が劣悪である他、機械的特性も良くない。
実験Ｎｎ３．４及び７．８は注湯温度が前記〔■〕式で
規定する要件を外れておシ、しかも実験Ｎ［１３はＡＣ
７Ａ合金を用いたときの金型及び鋳ぐるみ材の必要予熱
温度（４５０℃）まで予熱されておらず、又実験Ｎｎ７
はＡＣ４Ｃ合金を用いたときの同必要予熱温度（３５０
℃）まで予熱されていない為、何れの場合も全体的に性
能が低い。
規定する要件を外れておシ、しかも実験Ｎ［１３はＡＣ
７Ａ合金を用いたときの金型及び鋳ぐるみ材の必要予熱
温度（４５０℃）まで予熱されておらず、又実験Ｎｎ７
はＡＣ４Ｃ合金を用いたときの同必要予熱温度（３５０
℃）まで予熱されていない為、何れの場合も全体的に性
能が低い。
第１図（５）、（Ｂ）Ｕ本発明の鋳ぐるみ方法を示す工
程略図、第２図囚〜（Ｄ）は鋳ぐるみ材を例示する一部
見取シ図、第３図は鋳ぐるみ材の実用例を示す見取シ図
、第４図は金型及び鋳ぐるみ材のＡ１合金溶湯との接触
部面積の算出基準を示す説明図、第５図（５）〜（Ｃ）
は鋳ぐるみ製品からの物性試験採取位置を示す説明図で
ある。 １・・・鋳ぐるみ＃ ２・・・貫通穴 ３・・・蟻溝 ４・・・断熱材 出願人 株式会社神戸製鋼所 第１図（Ａ） 第１図（ｓ） 第５図（Ａ） 第５図（Ｃ） μｍ１６０−＠ｌ 手続補正書（自発） ！、事件の表示 昭和５８年特許願第２３２３４２号 ２、発明の名称 鋼材をＡｔ合金で鋳ぐるむ方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 神戸市中央区脇浜町−丁目３番１８号 （１１９）株式会社 神戸製鋼所 代表者 牧 冬 彦 ４、代 理 人 〒５３０ 大阪市北区堂島２丁目３番７号 シンコービル 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細な説明」
の各欄 ６、補正の内容 （１）「特許請求の範囲」を別紙の通り訂注します。 （２）明細書の所定箇所を別紙正誤表の通り訂正特許請
求の範囲 鋼製鋳くるみ金具と金型を８５０℃以上に加熱して鋳ぐ
るみに備え、次の関係式を満たす温度でＡ１合金溶湯を
注湯すると共に、 Ｔ≧’ｒｓ十 全ｍ、、５−Ｃｙ、、、（、−’Ｉ：５
−７−ｙ、、）、−Ｍ Ｘ ＣＡＩ 但しＴ ：注揚個度（”Ｃ） Ｔｓ：凝固開始温度（”Ｃ’） ｔ ：金型及び鋳ぐるみ金具の温度（”Ｃ）Δｍ ：Ａ
１合金溶湯の湯面より低い部分における金型及び鋳ぐる
み金具の総重 量（ｇ） Ｍ ：Ａ１合金溶湯のＮ量（ｇ、） Ｃｍ：金型及び鋳ぐるみ材の平均比熱 （ｃａｌ／（ｇ・℃）〕 ＣＡＩ ： Ａ １合金の比熱Ｃｃａｌ／ （ｇ ・℃
）Ａ１合金溶湯の固相率が４０％を超えない温度から急
速冷却番開始して金型底面側より順次冷却することを特
徴とする鋼材をＡ１合金で鋳ぐるむ方族０
程略図、第２図囚〜（Ｄ）は鋳ぐるみ材を例示する一部
見取シ図、第３図は鋳ぐるみ材の実用例を示す見取シ図
、第４図は金型及び鋳ぐるみ材のＡ１合金溶湯との接触
部面積の算出基準を示す説明図、第５図（５）〜（Ｃ）
は鋳ぐるみ製品からの物性試験採取位置を示す説明図で
ある。 １・・・鋳ぐるみ＃ ２・・・貫通穴 ３・・・蟻溝 ４・・・断熱材 出願人 株式会社神戸製鋼所 第１図（Ａ） 第１図（ｓ） 第５図（Ａ） 第５図（Ｃ） μｍ１６０−＠ｌ 手続補正書（自発） ！、事件の表示 昭和５８年特許願第２３２３４２号 ２、発明の名称 鋼材をＡｔ合金で鋳ぐるむ方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 神戸市中央区脇浜町−丁目３番１８号 （１１９）株式会社 神戸製鋼所 代表者 牧 冬 彦 ４、代 理 人 〒５３０ 大阪市北区堂島２丁目３番７号 シンコービル 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細な説明」
の各欄 ６、補正の内容 （１）「特許請求の範囲」を別紙の通り訂注します。 （２）明細書の所定箇所を別紙正誤表の通り訂正特許請
求の範囲 鋼製鋳くるみ金具と金型を８５０℃以上に加熱して鋳ぐ
るみに備え、次の関係式を満たす温度でＡ１合金溶湯を
注湯すると共に、 Ｔ≧’ｒｓ十 全ｍ、、５−Ｃｙ、、、（、−’Ｉ：５
−７−ｙ、、）、−Ｍ Ｘ ＣＡＩ 但しＴ ：注揚個度（”Ｃ） Ｔｓ：凝固開始温度（”Ｃ’） ｔ ：金型及び鋳ぐるみ金具の温度（”Ｃ）Δｍ ：Ａ
１合金溶湯の湯面より低い部分における金型及び鋳ぐる
み金具の総重 量（ｇ） Ｍ ：Ａ１合金溶湯のＮ量（ｇ、） Ｃｍ：金型及び鋳ぐるみ材の平均比熱 （ｃａｌ／（ｇ・℃）〕 ＣＡＩ ： Ａ １合金の比熱Ｃｃａｌ／ （ｇ ・℃
）Ａ１合金溶湯の固相率が４０％を超えない温度から急
速冷却番開始して金型底面側より順次冷却することを特
徴とする鋼材をＡ１合金で鋳ぐるむ方族０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 鋼製部ぐるみ金具と金型を３５０℃以上に加熱して鋳ぐ
るみに備え、次の関係式を満たす温度でＡ１合金溶湯を
注湯すると共に、 但しＴ ：注湯温度（℃） Ｔｓ：凝固開始温度（℃） ｔ ：金型及び鋳ぐるみ金具の温度（’Ｃ）Δｍ：Ａ１
合金溶湯の湯面より低い部分における金型及び鋳ぐるみ
金具の総重 量（ｇ） Ｍ ：Ａ１合金溶湯の重量（ｇ） Ｃｍ：金型及び鋳ぐるみ材の平均比熱 （ｃａｔ／（ｇ・℃）〕 ＣＡＮ：Ａ１合金の比熱（ｃａｌ／（ｇ”Ｃ））Ａ１合
金溶湯の同相率が４０％を超えない温度になってから急
速冷却を開始して金型底面側よシ順次冷却することを特
徴とする鋼材をＡ１合金で鋳ぐるむ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23234283A JPS60124457A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 鋼材をａ１合金で鋳ぐるむ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23234283A JPS60124457A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 鋼材をａ１合金で鋳ぐるむ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60124457A true JPS60124457A (ja) | 1985-07-03 |
Family
ID=16937698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23234283A Pending JPS60124457A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 鋼材をａ１合金で鋳ぐるむ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60124457A (ja) |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP23234283A patent/JPS60124457A/ja active Pending
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