JPS62248536A

JPS62248536A - 鋳造方法および鋳造装置

Info

Publication number: JPS62248536A
Application number: JP9168586A
Authority: JP
Inventors: Saburo Sugiura; 杉浦　三朗; Masanori Ikeda; 池田　雅宣
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1986-04-21
Publication date: 1987-10-29

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】

発明の目的［産業上の利用分野］本発明は、鉄鋳物の製造において、改良された鋳造方法
と、それに使用する鋳造装置に関する。

【従来の技術】

アルミニウムやその合金のように融点の低い金属の鋳物
を製造するには、ダイカスト法など、金型を使用した鋳
造技術が確立され、量産に使用されている。ところが、鋳鉄や鋳鋼の鋳物（以下「鉄鋳物」という）
の分野では、金型を使用する鋳造は、遠心鋳造など特殊
なものを除いては、はとんど実用化されていない。　そ
の最大の理由は、溶湯の温度が高く、金型の損傷が著し
いため繰り返し鋳造できる回数が制限されることと、金
型は熱伝導率が高く湯の冷却が速いため湯回りがよくな
いということである。　前者は鉄鋳物コストを高くする
し、侵者は得られる鋳物の形状に制約を加える。

【発明が解決しようとする問題点】

本発明の目的は、鉄鋳物の製造における上記した隘路を
打開し、金型を使用して、多数回の鋳造が可能であって
、かつ製品の形状に制約が少い鋳造方法を提供すること
にある。上記の鋳造方法の実施に適した鋳造装置を提供すること
もまた、本発明の目的に包含される。発明の構成［問題点を解決するための手段］上記した目的を達成する本発明の鋳造方法は、鉄鋳物の
製造において、鋼製の金型のキャビティ内面にセラミッ
クスの薄層を設けてなる鋳型を使用することを特徴とす
る。鋳型は、金型内壁にガス後き孔を設けるとともに、セラ
ミックス薄層を通気性としたものを使用すると、湯回り
がよくて好ましい。金型キャビティ内を減圧にして鋳込めば、場回りはいっ
そうよくなる。このことから容易に理解されるとおり、本発明の鋳造方
法は、真空吸上げ鋳造の手法を適用して実施することが
できる。上述の鋳造方法を実施するための本発明の鋳造装置は、
第１図に例示するように、金型キャビティ４を形成する
内壁１１と、それを含む外壁１２との二重構造により中
間室５をそなえ、内壁１１にガス後き孔１３を設けると
ともに、キャビティ面にセラミックスの薄層２を設けた
割型１Ａ。１Ｂを組み合わせ、少なくとも１個の湯口６を形成して
なる鋳型１および上記中間室５内の空気を吸引する手段
Ｖ（図示してない）から本質的に構成される。好ましい態様においては、湯口面に機械的に、または圧
縮空気により圧力を加える手段（たとえば図示してない
コンプレッサ）Ｐをそなえる。セラミックスは、溶湯の温度に耐える耐火性をもつべき
ことはいうまでもないが、そのほかに、キャビティ内面
に適用しやすく、かつ多数回の鋳造に耐える層を形成す
るものをえらぶ。　具体的には、Ｔｉ　Ｎ、Ｓｉ　０２
　、Ａ１２０３などが好適である。薄層の形成手段は任意であって、適宜のバインダーを用
い、水または有機溶剤中にセラミックスの粉末を分散さ
せた液を塗布する方法が最も簡易である。　厚さは、通
常ＩＪｌ１１以下で足りる。　強固な薄層を形成するに
は、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法あるいは溶射法などが効果的で
ある。必要（より、鋳型には水冷手段を設ける。　図示してな
いが、たとえば内壁の外側に水冷パイプを沿わせるとい
った手段が採用できる。湯口に対して空気圧を加える手段を設け、上記の減圧と
組み合わせ使用することが好ましい。この鋳造装置を真空鋳造に使用する場合は、第２図に例
示するように、複数の金型キャビティ５゜５、・・・と
、それに溶湯を分配する細い堰６１゜６１、・・・に加
えて、溶湯８を吸い上げる太い湯道６２とを有する鋳型
を使用する。　第２図において、２はセラミックスの薄
層であり、９は鉄鋳物用の溶湯を用意する誘導溶解炉で
ある。

【作　用］金型のキャビティ内面に設けたセラミックスの薄層は、金型と溶湯との直接接触を防ぎ、焼付きを防止するとともに、金型に触れた溶湯の温度の急激な低下を軽減する。　もちろん、鋳物と金型との分離性の向上にも役立つ。　従って、鋳型の損耗は少く、多数回の鋳造ができ、細部までよく湯の回った鋳物が製造できる。金型内壁にガス後き孔を設け、セラミックス薄層を通気性にした鋳型を用いれば、湯回りがよく複雑な形状の鋳物をつくることが容易である。この効果は、前記中間室内を減圧にすることによって、いっそう高められる。湯口面に機械的な、または空気圧による圧力を加えることにより、押湯と同じ効果を与えることができるから、製品参画りすなわち注入した溶湯重量に対する鋳物製品の重量の割合を高めることができ、同時に、ヒケや巣の発生を防止できる。【実施例】

鋼材を機械加工して、第１図に示すようなりランクシャ
フト用の鋳型を製造した。　そのキャビティ内面にＴｉ
　Ｎを溶射して、厚さ、約０．５７１１Ｉ１１のセラミ
ックス薄層を形成した。　内壁の外側には溝を設け、そ
の中に銅パイプを押し込んで水冷手段とした。この鋳型を使用し、炭素鋼３４５Ｃを鋳込んだ。１５００回の鋳造後、再度Ｔｉ　Ｎの溶射を行なってセ
ラミックス薄層を回復し、鋳造を続けた。さらに１５００回ごとにセラミックスの溶射をくりかえ
し、累計で５０００回以上の鋳造を行なうことができた
。及Ｉ五ヱ】本発明により、従来は鋳型の耐久力不足からくるコスト
高により工学的実施が困難とされていた、金型による鉄
鋳物の鋳造が可能になる。　また、金型鋳造においては
止むを得ないとされていた鋳物形状に対する制約を、大
いに軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の鋳造装置の一例について、その主要
部を示す断面図である。第２図は、本発明の装置を真空鋳造に適用する場合を示
す、第１図と同様な断面図である。１・・・鋳型（ＩＡ、ＩＢ・・・割型）１１・・・内壁
　１２・・・外壁　１３・・・ガス抜き孔２・・・セラ
ミックス薄層４・・・金型キャビティ５・・・中間室特許出願人　　　大同特殊鋼株式会社代理人　　弁理士　　須　賀　総　夫第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄鋳物の製造において、鋼製の金型のキャビティ
内面にセラミックスの薄層を設けてなる鋳型を使用する
ことを特徴とする鋳造方法。
（２）金型内壁にガス抜き孔を設けるとともに、前記セ
ラミックス薄層を通気性とした鋳型を用いて行なう特許
請求の範囲第１項の鋳造方法。
（３）キャビティ内を減圧にして実施する特許請求の範
囲第２項の鋳造方法。
（４）溶湯注入後、湯口面に圧力を加えて実施する特許
請求の範囲第２項または第３項の鋳造方法。
（５）真空吸上げ鋳造の手法を適用して実施する特許請
求の範囲第３項の鋳造方法。
（６）金型キャビティを形成する内壁と、それを包む外
壁との二重構造により中間室をそなえ、内壁にガス抜き
孔を設けるとともにキャビティ面にセラミックスの薄層
を設けた割型を組み合わせ、少なくとも１個の湯口を形
成してなる鋳型、および上記中間室内の空気を吸引する
手段から本質的に構成される鋳造装置。
（７）鋳型を水冷する手段を有する特許請求の範囲第６
項の鋳造装置。
（８）湯口に対して空気圧を加える手段を設けた特許請
求の範囲第６項の鋳造装置。
（９）複数の金型キャビティと、それに溶湯を分配する
細い堰に加えて、溶湯を吸い上げる太い湯道とを有する
鋳型を構成要素とし、真空吸上げ鋳造に使用する特許請
求の範囲第６項の鋳造装置。