JPS61169155A - 二層組織を持つ鋳物の製造方法 - Google Patents
二層組織を持つ鋳物の製造方法Info
- Publication number
- JPS61169155A JPS61169155A JP753985A JP753985A JPS61169155A JP S61169155 A JPS61169155 A JP S61169155A JP 753985 A JP753985 A JP 753985A JP 753985 A JP753985 A JP 753985A JP S61169155 A JPS61169155 A JP S61169155A
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- JP
- Japan
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- casting
- primary crystals
- primary
- magnetic field
- layered structure
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は二層組織を持つ鋳物の製造方法に関するもので
ある。
ある。
溶融合金中の初晶を局部的に凝集、凝固させた鋳物の製
造方法はすでに提案されている。例えば、特開昭５７−
９８６４７号、及び特開昭５７−１０１６４１号公報に
は、過共晶組成のＡ７−８ｉ合金溶湯中の初晶Ｓｉが未
凝固の溶湯よりも軽いことを利用して、遠心鋳造法によ
シ鋳物の内側に初晶Ｓｉを浮上凝集させる方法が記載さ
れている。
造方法はすでに提案されている。例えば、特開昭５７−
９８６４７号、及び特開昭５７−１０１６４１号公報に
は、過共晶組成のＡ７−８ｉ合金溶湯中の初晶Ｓｉが未
凝固の溶湯よりも軽いことを利用して、遠心鋳造法によ
シ鋳物の内側に初晶Ｓｉを浮上凝集させる方法が記載さ
れている。
また、特開昭５７−１０１６４１号公報には、過共晶組
成のｈｌ−８ｉ合金溶湯中にＣｒを添加して得たＣｒ化
合物を初晶Ｓｉに付着させて、未凝固溶湯よりも重くし
た状態で遠心鋳造を行い、鋳物の外側に初晶Ｓｉを凝集
させる方法が記載されている。
成のｈｌ−８ｉ合金溶湯中にＣｒを添加して得たＣｒ化
合物を初晶Ｓｉに付着させて、未凝固溶湯よりも重くし
た状態で遠心鋳造を行い、鋳物の外側に初晶Ｓｉを凝集
させる方法が記載されている。
一種の遠心分離法のため、初晶の凝集層は回転凝固する
ため鋳物の外周側か、もしくは、内周側のいずれか一方
にのみ集まることになり、複雑形状品や回転軸に対して
非対称形状品の鋳物では、目的とする部分に精度良く初
晶の凝集層を形成することには問題があった。
ため鋳物の外周側か、もしくは、内周側のいずれか一方
にのみ集まることになり、複雑形状品や回転軸に対して
非対称形状品の鋳物では、目的とする部分に精度良く初
晶の凝集層を形成することには問題があった。
本発明の目的は、回転磁場中で合金溶湯に攪拌を与えな
がら冷却、凝固させることによって、鋳物の所定位置に
υ晶のみの凝集層を形成し、残部は初晶晶出後の台金溶
湯の凝固組織を有した二層組織を有する鋳物の製造方法
を提供するにある。
がら冷却、凝固させることによって、鋳物の所定位置に
υ晶のみの凝集層を形成し、残部は初晶晶出後の台金溶
湯の凝固組織を有した二層組織を有する鋳物の製造方法
を提供するにある。
本発明において、溶融状態から冷却すると、適量の初晶
を晶出した後、未凝固の液体分が凝固するような合金を
用いる。そして該合金溶湯を鋳型内に注入し、外部より
回転磁場を付与して合金溶湯内に渦電流を発生せしめ、
外部磁場と合金溶湯部分の合金溶湯の冷却速度を他の部
分より速めて凝固せしめると、前記冷却を速めた部分に
初晶が晶出し、かつその凝固界面には電磁攪拌作用によ
シ、常に均一な組成の未凝固の溶湯が流入されるため、
溶湯の組成が初晶を晶出する範囲内のうちは、初晶のみ
が優先的に凝固して、初晶の凝集層を順次形成する。そ
して、台金溶湯中より初晶分が全て排出された時点に至
ると、凝集ノーの形成は終了し、以後、残液が凝固して
鋳物全体を形成し、組織を有する鋳文が製造できること
になる。
を晶出した後、未凝固の液体分が凝固するような合金を
用いる。そして該合金溶湯を鋳型内に注入し、外部より
回転磁場を付与して合金溶湯内に渦電流を発生せしめ、
外部磁場と合金溶湯部分の合金溶湯の冷却速度を他の部
分より速めて凝固せしめると、前記冷却を速めた部分に
初晶が晶出し、かつその凝固界面には電磁攪拌作用によ
シ、常に均一な組成の未凝固の溶湯が流入されるため、
溶湯の組成が初晶を晶出する範囲内のうちは、初晶のみ
が優先的に凝固して、初晶の凝集層を順次形成する。そ
して、台金溶湯中より初晶分が全て排出された時点に至
ると、凝集ノーの形成は終了し、以後、残液が凝固して
鋳物全体を形成し、組織を有する鋳文が製造できること
になる。
この方法を用いると、初晶は溶湯中から晶出した時点で
凝集するため、初晶と未凝固の液体との間に比重差があ
っても重力偏析することなく、容易に目的とする部分に
初晶の凝集を計ることができ、その結果、複雑々形状品
でも精度良く凝集層を形成できることになる。
凝集するため、初晶と未凝固の液体との間に比重差があ
っても重力偏析することなく、容易に目的とする部分に
初晶の凝集を計ることができ、その結果、複雑々形状品
でも精度良く凝集層を形成できることになる。
なお、上述の合金溶湯を撹拌棒で攪拌する等の機械的な
攪拌方式では、回転磁場で攪拌した場合はど均一な攪拌
が得られず、本発明と同様の効果は認められない。
攪拌方式では、回転磁場で攪拌した場合はど均一な攪拌
が得られず、本発明と同様の効果は認められない。
実施例１
第１図は本発明による二層組織を持つ鋳物の製造方法の
１例で、内径１５０ｍの鉄心１と、鉄心１に巻かれた３
相４極でスター接続のコイル２とコイル２に接続された
３相コイル駆動用交流電源６・で構成された回転磁場発
生装置の回転磁場発生部３内に内径７０ｍ、高さ１５０
ｍ５＋のアルミナ製の円筒形鋳型４が設置されている。
１例で、内径１５０ｍの鉄心１と、鉄心１に巻かれた３
相４極でスター接続のコイル２とコイル２に接続された
３相コイル駆動用交流電源６・で構成された回転磁場発
生装置の回転磁場発生部３内に内径７０ｍ、高さ１５０
ｍ５＋のアルミナ製の円筒形鋳型４が設置されている。
コイル２にコイル駆動用交流電源６よυ、周波数５０）
（ｚ、コイル電流１５Ａを加えて回転磁場を発生させた
状態で、７５０Ｃに溶融した過共晶Ａｔ−２０係。
（ｚ、コイル電流１５Ａを加えて回転磁場を発生させた
状態で、７５０Ｃに溶融した過共晶Ａｔ−２０係。
Ｓｉ合金溶湯５．５００ｇを鋳型４に注入し、鋳型壁面
から溶湯内部に向って凝固させる。同時に過共晶Ａｔ−
２ｏ＊ｓｔ合金溶湯５が完全に凝固□″ら晶出する初晶
Ｓｉを凝集させた後、Ａｔ−８ｉＯ共晶に組成の変化し
た残液を凝固させることによシ、表層が初晶Ｓｉ、残部
がＡｔ−８ｉＯ共晶組織を有する２層組織を持つ鋳物が
製造できた。
から溶湯内部に向って凝固させる。同時に過共晶Ａｔ−
２ｏ＊ｓｔ合金溶湯５が完全に凝固□″ら晶出する初晶
Ｓｉを凝集させた後、Ａｔ−８ｉＯ共晶に組成の変化し
た残液を凝固させることによシ、表層が初晶Ｓｉ、残部
がＡｔ−８ｉＯ共晶組織を有する２層組織を持つ鋳物が
製造できた。
第３図は本発明で製造したＡｌ−２０＊Ｓｉ合金鋳物の
切断面のマクロ組織を示す。鋳物表面下２〜５ＩＩＩＩ
Ｉの範囲内に初晶Ｓｉの凝集層９が形成し、その内部は
Ａｔ−８ｉの共晶１０のみが凝固した、二層組織を有す
る鋳物が得られた。
切断面のマクロ組織を示す。鋳物表面下２〜５ＩＩＩＩ
Ｉの範囲内に初晶Ｓｉの凝集層９が形成し、その内部は
Ａｔ−８ｉの共晶１０のみが凝固した、二層組織を有す
る鋳物が得られた。
実施例２
第２図は本発明による二層組織を持つ合金鋳物の別の製
造方法の１例で、内径１５０簡の鉄心１と、鉄心１に巻
かれた３相４極でスター接続のコイル２と、コイル２に
接続された３相コイル駆動用交流電源６で構成された回
転磁場発生装置の回転磁場発生部３内に、内径７０＋＋
ｍ、高さ１５０Ｂのアルミナ製の円筒型鋳型４を設置し
、コイル２にコイル駆動用交流電源６より、周波数５０
Ｈ！、コイル電流１５Ａを加えて回転磁場を発生させ
た状態でＭｇ５％含むＦｅＦｅ−５ｔ−合金３０ｇで球
状化処理、並びに７５チのＳｉを含むＦｅ−３ｉ合金２
．４ｇで溶湯接種したＣ３．８チ、５ｉ２５チを含有す
る過共晶組成の球状黒鉛鋳鉄痔゛湯１５．１２００ｇを
１４００Ｃに過熱した状態から円筒鋳凰４に注入し、鋳
型壁面から溶湯内部に向って凝固させると共に、鋳鉄溶
湯１５が完全に凝固するまで回転磁場を付与して溶湯攪
拌し、鋳物表面に溶湯中から晶出する球状の初晶黒鉛を
表層に約３ｗ程度凝集させた後、Ｆｅと黒鉛の共晶に組
成の変化した残液を凝固させることにより、表層が初晶
の球状黒鉛鋳鉄で、残部が１．＋ ｅと黒鉛の共晶組織
を有する、二層組織を持つ鋳物が製造できた。尚、７は
′縦線、８は架台である。
造方法の１例で、内径１５０簡の鉄心１と、鉄心１に巻
かれた３相４極でスター接続のコイル２と、コイル２に
接続された３相コイル駆動用交流電源６で構成された回
転磁場発生装置の回転磁場発生部３内に、内径７０＋＋
ｍ、高さ１５０Ｂのアルミナ製の円筒型鋳型４を設置し
、コイル２にコイル駆動用交流電源６より、周波数５０
Ｈ！、コイル電流１５Ａを加えて回転磁場を発生させ
た状態でＭｇ５％含むＦｅＦｅ−５ｔ−合金３０ｇで球
状化処理、並びに７５チのＳｉを含むＦｅ−３ｉ合金２
．４ｇで溶湯接種したＣ３．８チ、５ｉ２５チを含有す
る過共晶組成の球状黒鉛鋳鉄痔゛湯１５．１２００ｇを
１４００Ｃに過熱した状態から円筒鋳凰４に注入し、鋳
型壁面から溶湯内部に向って凝固させると共に、鋳鉄溶
湯１５が完全に凝固するまで回転磁場を付与して溶湯攪
拌し、鋳物表面に溶湯中から晶出する球状の初晶黒鉛を
表層に約３ｗ程度凝集させた後、Ｆｅと黒鉛の共晶に組
成の変化した残液を凝固させることにより、表層が初晶
の球状黒鉛鋳鉄で、残部が１．＋ ｅと黒鉛の共晶組織
を有する、二層組織を持つ鋳物が製造できた。尚、７は
′縦線、８は架台である。
以上のように、本発明によれば、合金溶湯に電磁力で攪
拌を与えつつ初晶の凝集を必要とする部分の凝固を局部
的に速めることによυ、目的の位置にのみ初晶の凝集ｊ
−を形成し、残部は初晶を含まない組成を有する２層組
織を持つ鋳物を製造することができた。
拌を与えつつ初晶の凝集を必要とする部分の凝固を局部
的に速めることによυ、目的の位置にのみ初晶の凝集ｊ
−を形成し、残部は初晶を含まない組成を有する２層組
織を持つ鋳物を製造することができた。
第１図及び第２図はそれぞれ本発明に係る二層組織を持
つ鋳物の製造方法を実施時の概略断面図、第３図は、第
１図で製造した二層組織を持つ鋳物の切断面のマクロ組
織を示す写真である。 ２・・・コイル、３・・・回転磁場発生部、４・・・円
筒形鋳型、５・・・Ａｔ−２０チＳｉ合金溶湯、６・・
・コイル駆動用交流電源、９・・・初晶Ｓｒ凝集層、１
０・・・Ａｔ−５ｒ共晶部、１５・・・鋳鉄溶湯。 代理人 弁理士−９＾橋明゛夫゛２ （７） 小川１ｚ−刃 第 １図 ）′ニ ー 」
つ鋳物の製造方法を実施時の概略断面図、第３図は、第
１図で製造した二層組織を持つ鋳物の切断面のマクロ組
織を示す写真である。 ２・・・コイル、３・・・回転磁場発生部、４・・・円
筒形鋳型、５・・・Ａｔ−２０チＳｉ合金溶湯、６・・
・コイル駆動用交流電源、９・・・初晶Ｓｒ凝集層、１
０・・・Ａｔ−５ｒ共晶部、１５・・・鋳鉄溶湯。 代理人 弁理士−９＾橋明゛夫゛２ （７） 小川１ｚ−刃 第 １図 ）′ニ ー 」
Claims (1)
- １、溶融状態から冷却すると、初晶が凝固し、前記初晶
の凝固後に未凝固の液体分が凝固するような、少なくと
も２成分以上の元素で構成された多相合金を用い、該多
相合金溶湯を回転磁場中で冷却することにより、初晶の
みを局部的に凝集させ、残部は初晶晶出後の未凝固の液
体分の凝固した組織であることを特徴とした二層組織を
持つ鋳物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP753985A JPS61169155A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 二層組織を持つ鋳物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP753985A JPS61169155A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 二層組織を持つ鋳物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61169155A true JPS61169155A (ja) | 1986-07-30 |
Family
ID=11668592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP753985A Pending JPS61169155A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 二層組織を持つ鋳物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61169155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102513523A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-06-27 | 钢铁研究总院 | 一种熔点以下完全充型铸造方法 |
-
1985
- 1985-01-21 JP JP753985A patent/JPS61169155A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102513523A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-06-27 | 钢铁研究总院 | 一种熔点以下完全充型铸造方法 |
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