WO2007111257A1 - アルミダイカスト用給湯管 - Google Patents

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Jun Masuda
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Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha
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    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel

Definitions

  • the present invention relates to a hot water supply pipe for aluminum die casting that sends molten aluminum to a die casting machine such as a melting furnace.
  • a ladle method has been widely used as a method for supplying molten aluminum to a plunger sleeve.
  • the molten metal is pumped out from the melting furnace with a ladle and is supplied to the plunger sleeve.
  • a hot water supply pipe connecting a melting furnace and a plunger sleeve has a structure in which a heater is wound around a ceramic pipe.
  • the reason for using ceramics for the material of the hot water supply pipe is that it is difficult to melt and is a material.
  • the present applicant forms a Ni alloy layer on the surface of a steel base material as a member having improved resistance to molten metal against molten aluminum, and TiC is in a particle state on the surface of the Ni alloy layer.
  • Propose a bonded aluminum melt contact member! Japanese Patent Laid-Open No. 2005-264306. Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and the combination of a ceramic tube and a steel tube also increases the mechanical shock resistance against thermal expansion due to the difference between the steel and ceramic materials.
  • the object is to provide a hot water supply pipe for an aluminum die casting that can prevent the molten aluminum from being inserted regardless of the difference, has excellent erosion resistance against the molten aluminum, and can significantly extend the service life.
  • the present invention provides an aluminum die-casting hot water pipe connecting a plunger sleeve of a die-casting machine and a melting furnace, and has an inner pipe made of ceramic and a Ni alloy layer on the inner peripheral surface.
  • a groove forming an annular space is formed at both ends of the hot water supply pipe body, and a fibrous sheet made of an inorganic material is inserted into the annular groove.
  • the fibrous sheet has the property of being heated and expanded in the thickness direction, and the fibrous sheet is inserted into the annular groove over the entire circumference so that the expanding direction is the radial direction of the hot water supply pipe. Worn.
  • the fibrous sheet is made of a sheet made by mixing an organic binder mainly with heat-resistant inorganic fibers, and has a width corresponding to the depth of the annular groove in advance. An elongated, tape-shaped material cut into pieces is used.
  • the outer tube made of steel can protect the inner tube made of ceramics from mechanical impacts, and a sufficient tightening load is applied to the connecting portion of the end of the hot water supply pipe, thereby preventing leakage of the molten metal. Can be prevented.
  • the fibrous sheet When heated from the molten aluminum and the outer tube expands in the radial direction, the fibrous sheet also expands following the same direction, so that insertion of the molten aluminum can be prevented by the fibrous sheet.
  • TiC particles are densely scattered on the inner peripheral surface of the outer pipe, so the machine has extremely high resistance to melting. It is possible to achieve both a strong impact resistance and resistance to erosion with respect to molten aluminum, thereby prolonging the service life.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an aluminum die casting hot water pipe according to the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the aluminum die casting hot water supply pipe.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a part A in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the adhesion state of TiC particles.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing an example in which ceramic powder is adhered between TiC particles.
  • FIG. 6 is a diagram showing a type of positional relationship between the groove at the end of the hot water supply pipe and the boundary of the outer pipe of the inner pipe.
  • FIG. 1 is a transverse sectional view showing the structure of an aluminum die casting hot water pipe according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a view showing a longitudinal section of the hot water pipe.
  • reference numeral 10 indicates an inner tube made of ceramics
  • reference numeral 12 indicates an outer tube made of steel.
  • the outer pipe 12 is fitted into the inner pipe 10 so that both of them become a single-piece hot water supply pipe.
  • the inner tube 10 is made of a ceramic material that is excellent in resistance to erosion against molten aluminum, and the inner tube 10 can withstand erosion over a long period of time.
  • a ceramic material for example, it is preferable to use a ceramic material containing at least one of A1203, SiC, Si3N4, MgO, A12Ti05, Zr02, and sialon.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing a portion A in FIG.
  • the inner peripheral surface of the outer tube 12 made of steel is covered with a Ni alloy layer 13 over the entire surface, and the entire surface of the Ni alloy layer 13 is covered with countless titanium carbide (TiC) particles 14. .
  • TiC particles 14 adhere in the form of particles such that a part of the surface force of the Ni alloy layer 13 protrudes.
  • Such TiC particles 14 can be attached to the inner peripheral surface of the outer tube 12 made of steel as follows.
  • the Ni alloy layer 13 is formed on the inner peripheral surface of the outer tube 12 by thermal spraying or sintering. Then, prepare the TiC powder in the container and put it in the TiC powder so that the entire outer tube 12 is buried.
  • the outer tube 12 together with the container is placed in a heating vacuum furnace and heated in a vacuum to a temperature at which a liquid phase is generated from the Ni alloy, and TiC particles 14 are bonded to the surface of the Ni alloy layer 13.
  • the TiC particles 14 are bonded in a state of protruding from the surface of the Ni alloy layer 13 by the liquid phase that also generates Ni alloy force. In this case, it is preferable that the entire TiC particle 14 is covered with the melted Ni alloy!
  • the average particle size of the particles in the TiC powder is 10 It is preferable to be within a range of ⁇ 500 ⁇ m.
  • the TiC particles 14 are bonded to the Ni alloy layer 13 with high strength due to the liquid phase generated by the Ni alloy cover. Further, since the Ni alloy has good wettability with the TiC particles 14, many TiC particles 14 can be intimately bonded. In addition, in FIG. 4, the force schematically showing that TiC particles 14 are arranged one by one in a plane is not limited to this. Actually, the Ti C particles 14 are stacked in multiple layers. There is also.
  • the TiC particle diameter is smaller than 10 ⁇ m, it becomes difficult to control temperature during vacuum heating in which the TiC particles 14 are not covered with the liquid phase of the Ni alloy 13. If the TiC particles 14 are completely covered with the Ni alloy liquid phase, the excellent corrosion resistance of TiC cannot be exhibited.
  • ceramic fine particles containing at least one kind of boron nitride (BN), alumina (A12 03), zirconium (Zr02), and silicon nitride (Si3N4) 15 is preferred, filled.
  • These ceramic fine particles 15 are applied to the TiC particles 14 in a mixed slurry with a binder.
  • the melt resistance of the base material of the Ni alloy layer 13 formed by joining the TiC particles 14 can be improved.
  • grooves 18 for inserting the fibrous sheet 16 are formed in the circumferential direction at both ends of the ceramic inner tube 10. As shown in FIG. 2, when the outer tube 12 is fitted to the ceramic inner tube 10, the end surface of the inner tube 10 and the end surface of the outer tube 12 are aligned, and the groove 18 opens to the end surface. An annular space is formed.
  • a fiber sheet 16 is sandwiched between the grooves 18.
  • the relationship between the groove 18 and the boundary portion 19 is such that when the outer peripheral side portion of the end surface of the inner tube 10 is cut out to form the groove 18 (FIG. 6 (a)), the inner peripheral side of the end surface of the outer tube 12
  • the groove 18 is formed by notching a part (Fig. 6 (b))
  • Fig. 6 (c) shows the case where the groove 18 and the boundary portion 19 overlap each other by concentric circles
  • Fig. 6 (c) shows the groove width range where the groove 18 and the boundary portion 19 are concentric circles. Is the case of overlapping.
  • the relationship in which the groove and the boundary portion 19 overlap concentrically as described above may be any force having a type as shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c).
  • the fibrous sheet 16 is a sheet member made of fibers of an inorganic material having a property of expanding when heated.
  • the fibrous sheet 16 As the fibrous sheet 16, as shown in FIG. 2, a sheet cut into an elongated tape shape having a width corresponding to the depth of the groove 18 is used. In this case, the direction in which the fibrous sheet 16 is thermally expanded is the thickness direction of the sheet. Then, as shown in FIG. 1, the fibrous sheet 16 is inserted into the groove 18 so as to be inserted all around. When the fiber sheet 16 is attached in such an orientation, the direction of thermal expansion coincides with the radial direction of the hot water supply pipe.
  • the main body of the hot water supply pipe is configured by combining the ceramic inner pipe 10 and the steel outer pipe 12.
  • the inner tube 10 made of Lamix can be protected against mechanical impacts of external force.
  • the outer pipe 12 is made of steel material, it is possible to apply a sufficient tightening load to the connecting parts at both ends when connecting the hot water pipes, thus preventing leakage of the molten metal.
  • the fibrous sheet 16 is inserted into both ends of the ceramic inner tube 10 and the steel outer tube 12, It is possible to prevent molten aluminum from being inserted into the boundary portion 19. That is, when the hot water supply pipe is heated by molten aluminum, the outer pipe 12 expands more greatly because there is a difference in thermal expansion coefficient between the ceramic inner pipe 10 and the steel outer pipe 12. This thermal expansion includes expansion in the length direction and expansion in the radial direction. When the outer tube 12 expands in the radial direction, the fibrous sheet 16 also expands following the same direction, so that the outer tube 12 can be closed so that there is no gap.
  • the fibrous sheet 16 that also has high heat-resistant inorganic material strength prevents the molten aluminum from being inserted into the boundary portion 19 between the outer peripheral surface of the inner tube 10 and the inner peripheral surface of the outer tube 12 from the gap due to thermal expansion. Can do.
  • the prevention of insertion of the molten aluminum is basically sufficiently achieved by the fiber sheet 16, but in the unlikely event that the fiber sheet 16 is damaged by the molten metal and inserted to the boundary part 19 In case it is. That is, at the boundary portion 19 between the outer tube 12 and the inner tube 10, TiC particles 14 exhibiting the repellency of molten metal are used to prevent the molten aluminum from coming into direct contact with the base material constituting the main body of the outer tube 12. And increase the resistance to melting.
  • the TiC particles 14 have a large thermal stress. Therefore, the resistance to melting without peeling can be maintained for a long time. As described above, even if the fiber sheet 16 is damaged and the molten metal is inserted, the molten metal leakage prevention due to the molten metal can be prevented because sufficient countermeasures against the molten metal damage are taken.
  • the Ni alloy layer 13 itself is not sufficiently resistant to A1 erosion when the TiC particles 14 are bonded together, as shown in FIG. Sex Can be improved. Furthermore, since these fine particles adhere to the gaps between the TiC particles 14, the ceramic fine particles 15 are difficult to remove even when the molten aluminum comes into contact therewith. The ceramic fine particles 15 may also adhere to the surface of the protruding portion of the TiC particles 14.

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Abstract

　セラミックス製の内側管１０と、Ｎｉ合金層１３を内周面に有し該Ｎｉ合金層１３の表面にＴｉＣ粒子１４が付着した鋼材製外側管１２と、から給湯管本体を構成し、セラミックス製内側管１０の外周面と鋼材製外側管１２の内周面との境界部１９に重なる円環状の空間を形成する溝１８を給湯管本体の両端部に形成し、無機材料からなり加熱膨張する性質を有する繊維質シート１６を円環状の溝１８に全周にわたって挿着する。これにより、セラミックス管と鋼材管との組み合わせにより機械的な衝撃に強く、しかも、鋼材とセラミックスの材質の違いによる熱膨張差にかかららずアルミニウム溶湯の差し込みを防止できる。

Description

明 細 書
アルミダイカスト用給湯管
技術分野
[0001] 本発明は、溶解炉カゝらダイカストマシンにアルミニウム溶湯を送るアルミダイカスト用 給湯管に関する。
背景技術
[0002] 従来、ダイカストマシンでは、プランジャースリーブにアルミニウム溶湯を供給する方 式としてラドル方式が広く用いられてきた。このラドル方式では、溶解炉から溶湯をラ ドルで汲み出してプランジャスリーブに給湯する。
[0003] 近年では、ラドル方式に替わって、溶解炉とプランジャスリーブとを給湯管で直接つ なぎ、この給湯管を通して溶湯をプランジャスリーブに供給する技術が注目されてい る。この給湯管方式は、従来のラドル方式に較べると、 A1の酸ィ匕被膜や破断凝固片 の溶湯への混入を極めて少なく抑えられるため、より高品質なダイカスト製品を铸造 できる利点がある。
[0004] これまで、溶解炉とプランジャスリーブを接続する給湯管には、セラミックス製のパイ プにヒータを巻き付けた構造のものが用いられていた。給湯管の材料にセラミックスを 用いるのは溶損され難 、材料であるからである。
[0005] 一方、セラミックスは、溶湯に強い反面で、衝撃に対して弱ぐ運転中の振動ゃメン テナンス時の取り扱い過誤によって破損することがある。また、割れやすい性質であ るため給湯管の接続部には十分な荷重を加えて締め付けられな 、ので、接続部から 溶湯が漏れることもあった。
[0006] ところで、本出願人は、アルミニウム溶湯に対する耐溶損性を高めた部材として、鋼 材製の基材表面に Ni合金層を形成し、この Ni合金層の表面に TiCを粒子の状態で 接合したアルミニウム溶湯接触部材を提案して!/、る（特開 2005 - 264306号公報)。 発明の開示
[0007] これまで、セラミックス製の給湯管は割れやす ヽと 、う欠点に対処するため、セラミツ タス製あるいは黒鉛製のパイプの外側に鋼材管を嵌め合わせた構造をもつ給湯管が 検討されている。しかし、鋼とセラミックス、黒鉛のそれぞれの熱膨張係数が大きく異 なるので、熱膨張の相違によって、内外の管の間に大きな隙間が生じる。この隙間に は、アルミニウム溶湯が簡単に差し込んでしまうので、短期間に鋼材管が溶損して穴 が開いてしまう欠点がある。
[0008] そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、セラミックス管と 鋼材管との組み合わせにより機械的な衝撃に強ぐし力も、鋼材とセラミックスの材質 の違いによる熱膨張差にかかわらずアルミニウム溶湯の差し込みを防止できるととも に、アルミニウム溶湯に対する耐溶損性にも優れ、寿命を格段に延ばすことを実現で きるようにしたアルミダイカスト用給湯管を提供することにある。
[0009] 前記の目的を達成するために、本発明は、ダイカストマシンのプランジャスリーブと 溶解炉を連結するアルミダイカスト用給湯管において、セラミックス製の内側管と、 Ni 合金層を内周面に有し該 Ni合金層の表面に TiC粒子が付着した鋼材製外側管と、 から給湯管本体を構成し、セラミックス製内側管の外周面と鋼材製外側管の内周面と の境界部に重なる円環状の空間を形成する溝を前記給湯管本体の両端部に形成し 、無機材料カゝらなる繊維質シートを前記円環状の溝に挿着したことを特徴とするもの である。
前記繊維質シートは、その厚さ方向に加熱膨張する性質を有し、該繊維質シートを その膨張する方向が給湯管の半径方向になるように前記円環状の溝に全周に亘っ て挿着される。
本発明の好適な実施形態によれば、前記繊維質シートは、耐熱性無機繊維を主体 に有機質バインダを混合して抄造されたシートからなり、あらかじめ前記円環状の溝 の深さに対応した幅に裁断された細長 、テープ形状のものが用いられる。
[0010] 本発明によれば、鋼材製の外側管により、セラミックス製の内側管を機械的な衝撃 から保護できるとともに、給湯管端部の接続部に十分な締め付け荷重をかけ、溶湯 の漏れを防止できる。アルミニウム溶湯より加熱されて外側管が半径方向へ膨張する と、繊維質シートも同じ方向に追従して膨張するので、アルミニウム溶湯の差し込み を繊維質シートにより防止できる。さらに、万一、繊維質シートが効力なくなっても、外 側管の内周面には TiC粒子が密に散在しているため、耐溶損性が著しく高ぐ機械 的な衝撃に強いことと、アルミニウム溶湯に対する耐溶損性が両立し、寿命を格段に 延ばすことを実現できる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]図 1は、本発明によるアルミダイカスト用給湯管の一実施形態を示す横断面図 である。
[図 2]図 2は、同アルミダイカスト用給湯管の縦断面図である。
[図 3]図 3は、図 2の A部を拡大して示す図である。
[図 4]図 4は、 TiC粒子の付着状態を模式的に示す図である。
[図 5]図 5は、 TiC粒子の間にセラミックス粉末を付着された例を模式的に示す図であ る。
[図 6]図 6は、給湯管の端部における溝と内側管の外側管の境界部との位置関係の 類型を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明によるアルミダイカスト用給湯管の一実施形態について、添付の図面 を参照しながら説明する。
図 1は、本実施形態によるアルミダイカスト用給湯管の構造を示す横断面図であり、 図 2は、同給湯管の縦断面を示す図である。これら図 1、図 2において、参照番号 10 はセラミックス製の内側管を示し、参照番号 12は鋼材製の外側管を示している。外側 管 12は内側管 10に嵌合することで、両者が一体構造の給湯管になっている。
[0013] 内側管 10には、アルミニウム溶湯に対する耐溶損性に優れたセラミックスが材料に 選択されており、内側管 10は長期間にわたって溶損に耐えることができる。このような セラミックス材料には、例えば、 A1203、 SiC、 Si3N4、 MgO、 A12Ti05、 Zr02、サイ ァロンの ヽずれかを、すくなくとも 1種類以上含むセラミックス材料を用いることが好ま しい。
[0014] 図 3は、図 2の A部を拡大して示す図である。鋼材製の外側管 12の内周面は全面 にわたつて Ni合金層 13で被覆されており、この Ni合金層 13の表面全体は無数の炭 化チタン (TiC)の粒子 14で覆われている。この TiC粒子 14は、 Ni合金層 13の表面 力 一部が突き出るようにして、粒子の状態で付着して 、る。 [0015] このような TiC粒子 14は、次のようにして、鋼材製の外側管 12の内周面に付着させ ることがでさる。
[0016] まず、外側管 12の内周面には、溶射または焼結により Ni合金層 13を形成しておく 。そして、容器に入った TiC粉末を用意し、 TiC粉末の中に外側管 12の全体が埋ま るように入れておく。
[0017] 次に、容器ごと外側管 12を加熱真空炉に入れて、加熱真空炉内で Ni合金から液 相が発生する温度まで真空加熱し、 Ni合金層 13の表面に TiC粒子 14を接合させる 。加熱することによって、図 3に示すように、 Ni合金力も生じる液相により TiC粒子 14 は Ni合金層 13の表面カゝら突き出た状態で接合される。この場合、溶け出した Ni合金 によって TiC粒子 14全体が覆われてしまうのは好ましくな!、。 TiC粒子 14を Ni合金 で完全に覆わずに、 TiC粒子 14の一部分が Ni合金層 13から表面に出ている状態 で強固に接合させるためには、 TiC粉末中の粒子の平均粒径が 10〜500 μ mの範 囲内にあることが好ましい。
[0018] Ni合金カゝら発生する液相によって、 TiC粒子 14は、 Ni合金層 13に高強度で接合 し、さら〖こ、 Ni合金は TiC粒子 14との濡れ性もよいので、多くの TiC粒子 14を密に接 合させることができるようになる。なお、図 4では、 TiC粒子 14がひとつずつ平面的に 並んでいるように模式的に表している力 これに限定されるものではなぐ実際には Ti C粒子 14は多層に重なり合って ヽる場合もある。
[0019] TiC粒子径が 10 μ mよりも小さいと、 TiC粒子 14を Ni合金 13の液相にすべて覆わ れな ヽょうにする真空加熱中の温度管理が難しくなる。 TiC粒子 14が Ni合金の液相 にすベて覆われてしまうと、 TiCの優れた耐溶損性が発揮できなくなる。
[0020] 他方、 TiC粒子径が 500 mよりも大きくなると、 Ni合金の液相が粒子の下部にし か行き渡らないために粒子との接触面積が不足し、接合強度が弱く簡単に粒子が脱 落してしまう。
[0021] TiC粒子同士の隙間には、図 5に示されるように、窒化ホウ素（BN)、アルミナ (A12 03)、ジルコユア (Zr02)、窒化珪素（Si3N4)を少なくとも一種類以上含むセラミック ス微粒子 15が充填されて 、ることが好まし 、。
[0022] これらのセラミックス微粒子 15はバインダとの混合スラリ一にして TiC粒子 14に塗布 して焼き付けることができ、 TiC粒子 14を接合して ヽる Ni合金層 13の素地の耐溶損 性を改善することができる。
[0023] 次に、セラミックス製の内側管 10の両端部には、繊維質シート 16を挿着するための 溝 18が周方向に形成されている。図 2に示すように、セラミックス製の内側管 10に外 側管 12を嵌合させた状態では、内側管 10の端面と外側管 12の端面は揃っており、 溝 18は、端面に開口している円環状の空間を形成するようになっている。
図 2に示すように、内側管 10と外側管 12の境界部 19と、内側管 10の端面にある溝 18とは、同心円的に重なるようになっている。そして、溝 18には、繊維質シート 16が 挟み込まれている。
[0024] 溝 18と境界部 19との関係は、内側管 10の端面の外周側部分を切り欠いて溝 18を 形成する場合 (図 6 (a) )、外側管 12の端面の内周側部分を切り欠くことによって溝 1 8を形成する場合（図 6 (b) )、内側管 10と外側管 10のそれぞれ端面の一部を切り欠 V、て形成する場合（図 6 (c) )がある。図 6 (a)および図 6 (b)は、溝 18と境界部 19が 同心円で接することで重なる場合で、図 6 (c)は、溝 18と境界部 19とが同心円で溝 幅の範囲で重なる場合である。このように溝と境界部 19とが同心円的に重なる関係 は、図 6 (a)乃至図 6 (c)のような類型がある力 いずれであってもよい。
[0025] この実施形態では、繊維質シート 16は、加熱されると膨張する性質を有する無機 材料の繊維からなるシート部材である。具体的には、例えば、ガラス繊維などの耐熱 性無機質繊維を主体にして有機質バインダを混合して抄造したシートである。
[0026] 繊維質シート 16には、図 2に示すように、溝 18の深さに対応した幅をもつ細長いテ ープ状に裁断されたものを用いる。この場合、繊維質シート 16が熱膨張する方向は 、シートの厚みの方向である。そして、繊維質シート 16を図 1に示すように、溝 18に全 周にわたって差し込むようにして挿着する。このような向きで繊維質シート 16を揷着 すると、熱膨張する方向が給湯管の半径方向に一致するようになる。
[0027] 以上のように構成されるアルミダイカスト用給湯管によれば、次のような作用効果が 得られる。
第 1に、本実施形態の給湯管では、セラミックス製の内側管 10と鋼材製の外側管 1 2を組み合わせて給湯管の本体を構成しているため、鋼材製の外側管 12により、セ ラミックス製の内側管 10を外部力もの機械的な衝撃力も保護できる。し力も、外側管 1 2が鋼材力もなるため、給湯管を接続するときに、両端部の接続部に十分な締め付け 荷重をかけられるので、溶湯の漏れを防止できる。
[0028] 第 2に、本実施形態によれば、セラミックス製の内側管 10と鋼材製の外側管 12の両 端には、繊維質シート 16が挿着されている構造となっているので、アルミニウム溶湯 が境界部 19に差し込むのを防ぐことができる。すなわち、給湯管はアルミニウム溶湯 により加熱されると、セラミックス製の内側管 10と鋼材製の外側管 12とでは熱膨張係 数に違いがあるので、外側管 12の方が大きく膨張する。この熱膨張には長さ方向へ の膨張と、半径方向への膨張とがある。外側管 12が半径方向へ膨張すると、繊維質 シート 16も同じ方向に追従して膨張するので、隙間ができないように閉塞することが できる。したがって、耐熱性の高い無機材料力もなる繊維質シート 16によって、熱膨 張による隙間からアルミニウム溶湯が内側管 10の外周面と外側管 12の内周面との 境界部 19に差し込むのを防ぐことができる。
[0029] 本実施形態の給湯管によれば、アルミニウム溶湯の差し込み防止は基本的に繊維 質シート 16により十分果たされるが、万が一、繊維質シート 16が溶湯に侵されて境 界部 19まで差し込んだ場合に備えている。すなわち、外側管 12と内側管 10の境界 部 19では、撥溶湯性を発揮する TiC粒子 14を利用して、外側管 12の本体を構成す る母材にアルミニウム溶湯が直接接触するのを防止し、耐溶損性を高めて 、る。
[0030] し力も TiC粒子 14の一部分が Ni合金層 13の表面から突き出るようになっているの で、アルミニウム溶湯との接触角が大きくなり、アルミニウム溶湯をはじく性質をより高 めことができる。
[0031] そして、 TiCが粒子の状態で Ni合金層 13に接合して密に散在している構造では、 外側管 12が熱により膨張、収縮したときでも、 TiC粒子 14には大きな熱応力がかか らないので剥離することなぐ耐溶損性を長い間維持することができる。このように、繊 維質シート 16が毀損して溶湯が差し込んでも、耐溶損対策が十分に講じられている ので、溶損による溶湯漏れを防止できる。
[0032] なお、 TiC粒子 14が接合して 、る Ni合金層 13の素地それ自体は、耐 A1溶損性が 十分でないので、図 5のように、セラミックス微粒子 15を付着させることで耐溶損性を 改善することができる。さらに、 TiC粒子 14間の隙間にこれらの微粒子が付着してい るので、アルミニウム溶湯が接触してもセラミックス微粒子 15は除去されにくい。なお 、セラミックス微粒子 15は、 TiC粒子 14の突き出た部分の表面にも付着してもよい。 実施例
[0033] 以上のように製作された給湯管をダイカストマシンの実機に取り付け、溶解炉力 給 湯管を通してアルミニウム溶湯を実機のプランジャスリーブに供給して铸造サイクル を繰り返して行う耐久試験を行った。このときの試験条件は、溶湯は AC4CH、溶湯 温度 720°C、給湯管ヒータ温度は 720°Cである。なお、耐久試験では、比較例 1とし て、セラミックス製の給湯管 (組成： 70%SiC- 30%Si3N4)を製作し、比較例 2として 、黒鉛製の管の外側に S45Cを材質とする鋼材製の管に焼き嵌めした給湯管を製作 した。そして、これらの比較例 1、 2についても、それぞれ実機に搭載し、同条件で耐 久試験を行った。
[0034] 試験の結果、比較例 1では、約 40, 000ショットで給湯管接合部が破損し、溶湯が 漏れ出し、比較例 2では、約 8, 000ショットで給湯管接合部が溶損し、溶湯が漏れ出 した。比較例 2の場合、比較的短期間で溶損が生じたのは、黒鉛製の管と鋼材製の 管とでは熱膨張係数が大きく異なるため、両者の隙間に溶湯が差し込み、鋼材製の 管が溶損されてしまったものと考えられる。これに対して、実施例の給湯管の場合は 、 200, 000ショットを超えても、溶損等の不具合はみられず、なおも続行が可能であ つた o

Claims

請求の範囲
[1] ダイカストマシンのプランジャスリーブと溶解炉を連結するアルミダイカスト用給湯管 において、
セラミックス製の内側管と、 Ni合金層を内周面に有し該 Ni合金層の表面に TiC粒 子が付着した鋼材製外側管と、から給湯管本体を構成し、セラミックス製内側管の外 周面と鋼材製外側管の内周面との境界部に重なる円環状の空間を形成する溝を前 記給湯管本体の両端部に形成し、無機材料からなる繊維質シートを前記円環状の 溝に挿着したことを特徴とするアルミダイカスト用給湯管。
[2] 前記繊維質シートは、その厚さ方向に加熱膨張する性質を有し、該繊維質シートを 、その膨張する方向が前記給湯管の半径方向に合うように前記円環状の溝に全周 に亘つて挿着したことを特徴とする請求項 1に記載のアルミダイカスト用給湯管。
[3] 前記繊維質シートは、耐熱性無機質繊維を主体に有機質バインダを混合して抄造 されたシートからなることを特徴とする請求項 1に記載のアルミダイカスト用給湯管。
[4] 前記繊維質シートは、あら力じめ前記円環状の溝の深さに対応した幅に裁断され た細長!/ヽテープ形状を有することを特徴とする請求項 3に記載のアルミダイカスト用 給湯管。
[5] 前記セラミックス製の内側管は、 SiC、 Si3N4、 A1203、 MgO、 A12Ti05、 Zr02、 サイアロンのいずれかを、すくなくとも 1種類以上含むセラミックス材料力もなることを 特徴とする請求項 1に記載のアルミダイカスト用給湯管。
[6] 前記溝と、前記外側管の内周面と内側管の外周面との境界部とが、同心円的に溝 幅の範囲内で重なり合い若しくは接するように、前記外側管と内側管の双方若しくは 一方に溝が加工されたことを特徴とする請求項 1に記載のアルミダイカスト用給湯管
[7] 前記 TiC粒子の平均粒径が 10〜 500 μ mであり、かつ粒子が Ni合金に完全に覆 われずに粒子の一部が表面力 突き出ている状態であることを特徴とする請求項 1に 記載のアルミダイカスト用給湯管。
[8] 前記 Ni合金の組成は、 B : 2. 6〜3. 2 (%)、 Mo : 18〜28 (%)、 Si: 3. 6〜5. 2 (
%)、 C : 0. 05-0. 22 (%)、残部が Ni及び不可避的不純物力もなることを特徴とす る請求項 1に記載のアルミダイカスト用給湯管。
前記 TiC粒子同士の隙間に窒化ホウ素（BN)、アルミナ（A1203)、ジルコユア（Zr 02)、窒化珪素（Si3N4)を少なくとも 1種以上含む粉末を付着させたことを特徴とす る請求項 1または 4に記載のアルミダイカスト用給湯管。
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