JPS60174244A - 複合鋳物の製造法 - 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、複合鋳物の製造法に関する。より詳しくは、
複合鋳物の製造法における被鋳包み材の予熱方法に関す
るものである。

従来の鋳包み法では、被鋳包み材（固体金属）に対する
鋳包み材（溶融金属）の占める面積率（断面積割合、以
下、占積率と呼ぶ）は、通常、固体金属が常温の場合、
その占積率の完全融着眼界は約６％と云われている。尚
、占積率が約６％以上になると、溶融金属の保有熱が被
鋳包み材に急激に奪われること等が原因となって、未溶
着部が発生する。この為、占積率を高める方法として、
被鋳包み材の予熱温度を高くすること、ならびに鋳包み
材の注湯温度を高くすることが一般に行なわれている。

従来の被鈎包み材の予熱方法として、パイプ鋳包みの例
を第１図に示す。パイプ（被鋳包み材）１内面側の中央
部に予熱ヒータ２を挿入し、その周囲に溶湯静圧による
変形防止のために、フラン樹脂等で混練した鋳物砂３を
つき固める。

その後、酸化スケールを除去したパイプ１外面に予熱並
びに注湯時の酸化防止として、Ｎｉメツヤ等の表面処理
層（図示省略）を設ける。次に、上記パイプ１を鋳包む
ために、鋳型４の造型を行ない、パイプ１を鋳型４に設
置後、溶湯８を湯口５から注湯し、パイプ複合鋳物を製
造していた。

しかしながら、この従来の予熱法は、下記のような欠点
を有していた。

（１）バイブ長、径に適した予熱ヒータ用コイルを用い
る必要がある。

（２）　複数パイプの予熱に対しては、高い電気容量を
要し、且つ、配線等の煩雑な作業が必要となる。

（３）　予熱ヒータ用コイルを挿入するスペースのない
ブロック（板等）には、予熱ができない。

本発明者らは、被鋳包み材と鋳包み材の溶湯との溶着条
件は、被鋳包み表面を清浄化し、しかも被鋳包み材に接
する界面温度が支配的要因となることを見い出した。即
ち、この温度条件は溶湯の凝固点より３０〜５０Ｃ以上
に、１０秒以上接した時に溶着するものであり、この現
象は、界面温度条件を考えれば良いことになり、この点
に着目して、本発明者らは、発熱性物質の適用により、
被鋳包み材の表層部のみを予熱すれば占積率の向上に著
しく寄与できることを見い出した。

本発明は、前記従来法の欠点を解消し、被鋳包み材の形
状、大きさの影響を全く受けない被鋳包み材の発熱性物
質を利用した予熱法に関する。

すなわち、本発明は、 （１１被鋳包み材の表面に表面処理剤の塗布層を形成し
、更に該表面に発熱性物質の塗布層を重ねて形成したの
ち、鋳包み材の溶湯により該被鋳包み材を鋳包むことを
特徴とする、複合鋳物の製造法。

（２）被鋳包み材の表面に表面処理剤と発熱性物質との
混合物からなる塗布層を形成したのち、鋳包み材の溶湯
により該被鋳包み材を鋳包むことを特徴とする、複合鋳
物の製造法 に関するものである。

本発明法において、被鋳包み材を予熱する為に必要な表
面処理剤並びに発熱性物質の仕様は次の通りである。

表面処理剤 一般に、鋳包み材の溶湯と接する被鋳包み材表面の酸化
防止や溶着率向上の為に、Ｎｉ、Ｏｒ。

８ｎ、Ｚｎ、Ｎｉ−Ｐメッキ等の表面処理を施す力ｔ、
本発明では、被鋳包み材の予熱を行うために、表面処理
剤としてロウ付は用の７ラツクスを用℃・る。該フラッ
クスには、鉄、鋼並びに非鉄系材料用に適したものが開
発、市販されており、これら の代表的なフラックスを第１表に示す。

第１表　鋳包み材料と適正フラックス 異種金属の鋳包みは、材料組合せ時の融点に著しく影響
されるものであり、基本的にをま、被鋳包み材と鋳包み
材の溶湯との融点差カー同等、若しくは溶湯側が低い場
合に限定される。従って、フラックスの選定に当っては
、被錦包み材が例えば銅合金で、しかも鋳包み材の溶湯
力１Ａ／青銅の場合には、ＡＪ青銅用の７ラツクスを使
用する。

フラックスの形状には、液状、のり状、粉末状の３種類
があるが、特に本発明の被鋳包み駒の設置状態があらゆ
る状態、例えば垂直の場合でも、容易に対応できるよ５
に刷毛塗りの容易な液状、又はのり状スラックスが好ま
しい。

本発明に適用される上記フラックスは、刷毛塗り後、乾
燥炉に入れるか、あるいは自然放置にて容易に乾燥同化
できる。なお、フラックスの塗布厚さは、液状スラック
スでは粘性が低いため薄く塗布（約１００μ）すること
ができるが、のり状フラックスでは粘性が高いため一回
の塗布は約２００〜５００μ程度の厚さとなり、一般に
は１００〜２０００μとすることが好ましい。

発熱性物質 本発明に使用される発熱性物質は鋳包み材の溶湯と接す
ると同時に、急激な発熱反応を生ずるものが対象となり
、その代表的な発熱性物質は第・２表に示す発熱パッド
粉末がある。尚、鉄粉も使用し得る。発熱パッド粉末は
、その配合組成を変えることにより、着火温度並びに最
高発熱温度を制御でき、しかも、該粉末は、実用金属に
比べて比重が１．８と著しく小さく、鋳包み材の溶湯と
接すると、容易に発熱を生じて、スラッグとなり、被鋳
包み相表面に介在物として内在することなく溶湯表面に
浮上する。また、発熱パッド粉末の粒度は、微細なほど
好ましく、また被鋳包み材表面には、スタッコガン等に
て吹付けて塗布する。

第２表　発熱パッド粉末の化学組成及び物理的性質１）
〜４）：明相化学工業（株）の商品名本発明の予熱法に
よれは、ノ（イブ鋳包みの従来法による予熱には、予熱
コイルの設置並びにそれに伴う多くの準備作業を要して
いたものが、表面処理剤としての７ラツクスの刷毛塗り
作業や発熱性物質の吹付作業、あるいは表面処理剤とし
ての７ラツクスと発熱性物質との混線、刷毛塗り作業が
主体となり、従って作業性が著しく改善できる。また、
従来法では、中空の）くイブ予熱のみに限定されたもの
が、本発明法では、中実材、中空材の別を問わす、また
被鈎包み材の形状に限定されることなく、全ての形状に
対して対応できる。更には、本発明法は、予熱源が発熱
性物質である為に、省エネルギー並びに複合鋳物の生産
コスト低減に寄与できる。

なお、本発明において、被鋳包み材表面に塗布する表面
処理剤としての７ラツクスは、高温溶湯に接する際の被
鋳包み材の表面酸化防止並びに自己還元力の効果を奏し
得るものであり、該フラックスは溶湯面に浮上し、内部
に残留することはない。

以下に、本発明の実施例を示す。

実施例１ 各部位の構成材料は、次の通りであった。

鋳型＝（１）砂　種・・・・・・ケイ砂（Ａ、Ｆ、８　
５８　）（２１ｆｆ１ｆｆｉ　フロセス・・・　フラン
プロセスパイプ：（１）材　質・・・５ＴＰＣ１３Ｂ（
２）表面処理剤・・・フラックス＃５０（＠調相）、の
り状 （３）発熱性物質・・・発熱パッド粉末（Ｐ２９０−■
、粒度ニー２００ ｍｅｓｈ以下） （４）パイプ内面の砂・・・ジルコン混線砂筒２図に、
完成鋳型断面図を示す。図中、ノくイブ１は、鋳型４完
成後、所定位置に挿入した。

パイプ１の処理法は、次の通りであった０（イ）パイプ
１表面に形成されている酸化スケールを、機械加工にて
除去し、その後、トリクレンにて脱脂し、清浄化した。

（ロ）　次に、第３図に示す如く、パイプ１表面に７２
ツクス＃３０６を刷毛塗り（膜厚的１．０ｍ）後、直ち
にスプレーガン忙て発熱性物質Ｐ２９０−■７を吹付け
た（膜厚的０．５勧）。

Ｃラ　パイプ１表面のフラックス＃６０６を自然乾燥後
、バイブ１内面側に、ジルコン混練砂を砂込めし、ｌＢ
２図の鋳型４に設置、鋳込み準備を完了した。

第２図の鋳型４（本鋳型の鋳物断面積に対するパ４ブ占
積率は２０％である）を用い一〇、パイプ１の予熱効果
を調べるために、発熱性物質７を吹付は塗布した場合と
、塗布しない場合とで、鋳鋼（８０４（Ｓ）の鋳込試験
を実施した。

その結果、発熱性物質７を塗布しない場合には、パイプ
１と鋳物界面か未溶着であるのに対して、塗布した場合
には、１００％溶着し、しかも変形もなく、従って、被
鋳包み材の予熱法として、本発明法が充分適用できるこ
とが確認された。

実施例２ 各部位の構成材料並びに完成鋳型は、実施例１と同様で
あったが、パイプの処理法は次の通りであった。

（イ）　パイプ１表面に形成されている酸化スケールを
機械加工にて除去し、その後トリクレンにて脱脂し、清
浄化した。

（ロ）　次に、第４図に示す如く、ノくイブ１表面に事
前にフラックス４．５０６と発熱性物質Ｐ２９０−■７
の混合物（１：’１　）を調合した混合物を、刷毛塗り
（膜厚的１．５ｍ）後、自然乾燥した。

（ハ）その後、バイブ１内面側Ｋ、ジルコン混練砂な砂
込めし、第２図の鋳型４に設置、鋳込み準備を完了した
。

上記の鋳型４を使用して鋳鋼（ｓｃ４６　）の鋳込試験
を実施した。その結果、ノくイブ１と鋳物界面が１００
％溶着し、被鋳包み材の予熱法として、本発明法が充分
適用できることが確認された。

第１図は、従来の複合鋳物の製法に係る説明図であり、
第２図は、本発明の実施例に示した複合鋳物の製法に係
る説明図である。また、第３図および第４図は、本発明
の実施例に係る被鋳包み材に表面加圧した様態を示す。

復代理人　内　１）　明 復代理人　萩　原　亮　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１被鋳包み材の表面処理剤の塗布層を形成し、更忙
   該表面に発熱性物質の鍮布層を重ねて形成したのち、鋳
   包み材の溶湯により該被鋳包み材を鋳包むことを特徴と
   する、複合鋳物のＭ造文法。 （２）　被鋳包み材の表面に表面処理剤と発熱性物質と
   の混合物からなる塗布層を形成したのち、鋳包み材の溶
   湯により該被鋳包み材を鋳包むことを特徴とする、複合
   鋳物の製造法。