JP2002301562A - 鋳造方法及び鋳造装置 - Google Patents
鋳造方法及び鋳造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶湯口と複雑な形状のキャビティとの間に形
成した押湯部を可及的に少なくした成形型を用いて鋳造
する際に、キャビティに充填された溶湯の凝固に伴なう
収縮に起因して、得られた鋳造品に発生するヒケ等を防
止し得る鋳造方法を提供する。 【解決手段】 成形型１２のキャビティ１８内に注湯し
た金属の溶湯と還元性化合物とを接触せしめ、前記溶湯
の表面に形成された酸化皮膜を還元しつつ、所望形状の
鋳造品を鋳造する際に、該成形型１２として、前記溶湯
を注入する注湯口とキャビティ１８との間に形成された
押湯部１６と、キャビティ１８の溶湯入口から終端部と
しての空間部１８ｂに至る途中に、横断面積が空間部１
８よりも小面積の狭小部１８ｃが形成されたキャビティ
１８とを具備し、押湯部１６及び狭小部１８ｃが空間部
１８ｂよりも高断熱に形成された成形型１２を用い、空
間部１８ｂに充填された溶湯の凝固に伴なう収縮によっ
て間隙が形成されたとき、押湯部１６に充填されている
溶湯の少なくとも一部を、狭小部１８ｃを経由して空間
部１８ｂに補充することを特徴とする。
成した押湯部を可及的に少なくした成形型を用いて鋳造
する際に、キャビティに充填された溶湯の凝固に伴なう
収縮に起因して、得られた鋳造品に発生するヒケ等を防
止し得る鋳造方法を提供する。 【解決手段】 成形型１２のキャビティ１８内に注湯し
た金属の溶湯と還元性化合物とを接触せしめ、前記溶湯
の表面に形成された酸化皮膜を還元しつつ、所望形状の
鋳造品を鋳造する際に、該成形型１２として、前記溶湯
を注入する注湯口とキャビティ１８との間に形成された
押湯部１６と、キャビティ１８の溶湯入口から終端部と
しての空間部１８ｂに至る途中に、横断面積が空間部１
８よりも小面積の狭小部１８ｃが形成されたキャビティ
１８とを具備し、押湯部１６及び狭小部１８ｃが空間部
１８ｂよりも高断熱に形成された成形型１２を用い、空
間部１８ｂに充填された溶湯の凝固に伴なう収縮によっ
て間隙が形成されたとき、押湯部１６に充填されている
溶湯の少なくとも一部を、狭小部１８ｃを経由して空間
部１８ｂに補充することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋳造方法及び鋳造装
置に関し、更に詳細には成形型のキャビティ内に注湯し
た金属の溶湯と還元性化合物とを接触せしめ、前記溶湯
の表面に形成された酸化皮膜を還元しつつ、所望形状の
鋳造品を鋳造する鋳造方法及び鋳造装置に関する。
置に関し、更に詳細には成形型のキャビティ内に注湯し
た金属の溶湯と還元性化合物とを接触せしめ、前記溶湯
の表面に形成された酸化皮膜を還元しつつ、所望形状の
鋳造品を鋳造する鋳造方法及び鋳造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム鋳造方法には、種々の方法
が存在するが、例えば、本発明者の二人が、先に特願２
０００−１０８０７８において提案した改良アルミニウ
ム鋳造方法がある。かかる改良アルミニウム鋳造方法で
採用する成形型を図８に示す。図８に示す成形型１００
は、重力鋳造法に用いる金属製の成形型であって、下型
１０２ａと上型１０２ｂとの分割型である。この下型１
０２ａと上型１０２ｂとによって、所望形状の鋳造品が
鋳造されるキャビティ１０４が形成される。更に、上型
１０２ｂには、アルミニウム又はその合金の溶湯を注湯
する注湯口１０６とキャビティ１０４との間に押湯部１
０８が形成され、キャビティ１０４に注湯された際に、
キャビティ１０４内の空気を抜く空気抜き孔１１０，１
１０・・も形成されている。かかる成形型１００を用い
た改良アルミニウム鋳造方法では、先ず、成形型１００
のキャビティ１０４に還元性化合物であるマグネシウム
窒素化合物（Mg3N2）を導入した後、アルミニウム又は
その合金の溶湯を成形型１００の注湯口１０６に注湯
し、空気抜き孔１１０，１００・・から空気を抜きつつ
キャビティ１０４及び押湯部１０８に溶湯を充填する。
次いで、溶湯がキャビティ１０４等に充填された成形型
１００を放冷することによって、キャビティ１０４内の
溶湯を凝固する。このキャビティ１０４内の溶湯の凝固
に伴なう収縮に因って発生する隙間は、押湯部１０８の
溶湯の一部がキャビティ１０４内に流下して補充され
る。
が存在するが、例えば、本発明者の二人が、先に特願２
０００−１０８０７８において提案した改良アルミニウ
ム鋳造方法がある。かかる改良アルミニウム鋳造方法で
採用する成形型を図８に示す。図８に示す成形型１００
は、重力鋳造法に用いる金属製の成形型であって、下型
１０２ａと上型１０２ｂとの分割型である。この下型１
０２ａと上型１０２ｂとによって、所望形状の鋳造品が
鋳造されるキャビティ１０４が形成される。更に、上型
１０２ｂには、アルミニウム又はその合金の溶湯を注湯
する注湯口１０６とキャビティ１０４との間に押湯部１
０８が形成され、キャビティ１０４に注湯された際に、
キャビティ１０４内の空気を抜く空気抜き孔１１０，１
１０・・も形成されている。かかる成形型１００を用い
た改良アルミニウム鋳造方法では、先ず、成形型１００
のキャビティ１０４に還元性化合物であるマグネシウム
窒素化合物（Mg3N2）を導入した後、アルミニウム又は
その合金の溶湯を成形型１００の注湯口１０６に注湯
し、空気抜き孔１１０，１００・・から空気を抜きつつ
キャビティ１０４及び押湯部１０８に溶湯を充填する。
次いで、溶湯がキャビティ１０４等に充填された成形型
１００を放冷することによって、キャビティ１０４内の
溶湯を凝固する。このキャビティ１０４内の溶湯の凝固
に伴なう収縮に因って発生する隙間は、押湯部１０８の
溶湯の一部がキャビティ１０４内に流下して補充され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる改良アルミニウ
ム鋳造方法は、成形型１００のキャビティ１０４に、予
め還元性化合物を存在させておくことによって、注湯さ
れたアルミニウム又はその合金の溶湯の表面に形成され
た酸化皮膜を還元し、溶湯の表面張力を低減できる結
果、溶湯の流動性や湯周性等を高めることができる還元
鋳造方法である。このため、改良アルミニウム鋳造方法
では、従来のアルミニウム鋳造方法において、成形型の
押湯部及びキャビティの内壁面に塗布し、酸化皮膜が表
面に形成された溶湯の流動性等の向上を図る塗型剤の塗
布を省略でき、鋳造工程の短縮化及び成形型１００の転
写性を高めることができる。ところで、鋳造品の形状に
よっては、成形型１００のキャビティ１０４の形状を、
キャビティ１０４の溶湯入口から終端部に至る途中に、
横断面積が終端部よりも小面積の狭小部が形成された形
状とせざると得ない場合がある。例えば、キャビティ１
０４の形状を、その溶湯入口が設けられた第１空間部１
０４ａと終端部である第２空間部１０４ｂとが、第１空
間部１０４ａ及び第２空間部１０４ｂ（以下、両空間部
を示称するときには、単に空間部１０４ａ，１０４ｂと
示すことがある）よりも狭く形成された狭小部１０４ｃ
によって連結された形状とせざるを得ない場合である。
ム鋳造方法は、成形型１００のキャビティ１０４に、予
め還元性化合物を存在させておくことによって、注湯さ
れたアルミニウム又はその合金の溶湯の表面に形成され
た酸化皮膜を還元し、溶湯の表面張力を低減できる結
果、溶湯の流動性や湯周性等を高めることができる還元
鋳造方法である。このため、改良アルミニウム鋳造方法
では、従来のアルミニウム鋳造方法において、成形型の
押湯部及びキャビティの内壁面に塗布し、酸化皮膜が表
面に形成された溶湯の流動性等の向上を図る塗型剤の塗
布を省略でき、鋳造工程の短縮化及び成形型１００の転
写性を高めることができる。ところで、鋳造品の形状に
よっては、成形型１００のキャビティ１０４の形状を、
キャビティ１０４の溶湯入口から終端部に至る途中に、
横断面積が終端部よりも小面積の狭小部が形成された形
状とせざると得ない場合がある。例えば、キャビティ１
０４の形状を、その溶湯入口が設けられた第１空間部１
０４ａと終端部である第２空間部１０４ｂとが、第１空
間部１０４ａ及び第２空間部１０４ｂ（以下、両空間部
を示称するときには、単に空間部１０４ａ，１０４ｂと
示すことがある）よりも狭く形成された狭小部１０４ｃ
によって連結された形状とせざるを得ない場合である。
【０００４】図９に示すキャビティ１０４では、成形型
１００のキャビティ１０４に還元性化合物であるマグネ
シウム窒素化合物（Mg3N2）を導入した後、注湯口１０
６に注湯したアルミニウム又はその合金の溶湯は、キャ
ビティ１０４の第１空間部１０４ａに注湯され、更に狭
小部１０４ｃを経由して第２空間部１０４ｂに注湯され
る。かかる溶湯のキャビティ１０４の充填は、還元性化
合物の存在によって溶湯表面に形成された酸化物が還元
されるため、短時間で行われる。しかし、キャビティ１
０４の狭小部１０４ｃに充填される溶湯は、その溶湯量
が空間部１０４ａ，１０４ｂに比較して少なく、狭小部
１０４ｃに充填された溶湯の冷却速度も、空間部１０４
ａ，１０４ｂに充填された溶湯に比較して速いため、第
２空間部１０４ｂに充填された溶湯よりも、狭小部１０
４ｃに充填された溶湯が先に凝固する。このため、第２
空間部１０４ｂに充填された溶湯の凝固に伴なって収縮
が発生して間隙が形成されても、第２空間部１０４ｂに
第１空間部１０４ａ及び押湯部１０８に充填された溶湯
の一部を補充する、いわゆる押湯効果を奏することがで
きず、得られた鋳造品にヒケ等が発生するおそれがあ
る。
１００のキャビティ１０４に還元性化合物であるマグネ
シウム窒素化合物（Mg3N2）を導入した後、注湯口１０
６に注湯したアルミニウム又はその合金の溶湯は、キャ
ビティ１０４の第１空間部１０４ａに注湯され、更に狭
小部１０４ｃを経由して第２空間部１０４ｂに注湯され
る。かかる溶湯のキャビティ１０４の充填は、還元性化
合物の存在によって溶湯表面に形成された酸化物が還元
されるため、短時間で行われる。しかし、キャビティ１
０４の狭小部１０４ｃに充填される溶湯は、その溶湯量
が空間部１０４ａ，１０４ｂに比較して少なく、狭小部
１０４ｃに充填された溶湯の冷却速度も、空間部１０４
ａ，１０４ｂに充填された溶湯に比較して速いため、第
２空間部１０４ｂに充填された溶湯よりも、狭小部１０
４ｃに充填された溶湯が先に凝固する。このため、第２
空間部１０４ｂに充填された溶湯の凝固に伴なって収縮
が発生して間隙が形成されても、第２空間部１０４ｂに
第１空間部１０４ａ及び押湯部１０８に充填された溶湯
の一部を補充する、いわゆる押湯効果を奏することがで
きず、得られた鋳造品にヒケ等が発生するおそれがあ
る。
【０００５】一方、キャビティ１０４の空間部１０４
ｂ，１０４ｂの各々に、独立に押湯部を形成することに
よって、第２空間部１０４ｂに充填された溶湯の凝固に
伴なって発生するヒケ等を解消し得るが、押湯部を複数
個所に形成することは成形型の構造を複雑化する。しか
も、押湯部１０８に充填された溶湯が凝固した部分は鋳
造品ではないため、鋳造品から切り離される部分であ
り、再度溶融して再利用を図るにしてもエネルギー的に
損失となる。したがって、押湯部を複数個所に形成する
ことは、鋳造品ではない部分の体積が増加し、成形型１
００に注湯した溶湯の歩留率の低下を招き、作業的及び
エネルギー的な損失を大きくする。そこで、本発明の課
題は、溶湯口と複雑な形状のキャビティとの間に形成し
た押湯部を可及的に少なくした成形型を用いて鋳造する
際に、キャビティに充填された溶湯の凝固に伴なう収縮
に起因して、得られた鋳造品に発生するヒケ等を防止し
得る鋳造方法及び鋳造装置を提供することにある。
ｂ，１０４ｂの各々に、独立に押湯部を形成することに
よって、第２空間部１０４ｂに充填された溶湯の凝固に
伴なって発生するヒケ等を解消し得るが、押湯部を複数
個所に形成することは成形型の構造を複雑化する。しか
も、押湯部１０８に充填された溶湯が凝固した部分は鋳
造品ではないため、鋳造品から切り離される部分であ
り、再度溶融して再利用を図るにしてもエネルギー的に
損失となる。したがって、押湯部を複数個所に形成する
ことは、鋳造品ではない部分の体積が増加し、成形型１
００に注湯した溶湯の歩留率の低下を招き、作業的及び
エネルギー的な損失を大きくする。そこで、本発明の課
題は、溶湯口と複雑な形状のキャビティとの間に形成し
た押湯部を可及的に少なくした成形型を用いて鋳造する
際に、キャビティに充填された溶湯の凝固に伴なう収縮
に起因して、得られた鋳造品に発生するヒケ等を防止し
得る鋳造方法及び鋳造装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決すべく検討を重ねた結果、予め成形型１００（図
８）のキャビティ１０４内に還元性化合物を存在させる
還元鋳造方法において、押湯部１０８及びキャビティ１
０４の狭小部１０４ｃの内壁面のみに断熱効果を有する
塗型剤を塗布することによって、押湯部１０８及びキャ
ビティ１０４の狭小部１０４ｃに充填された溶湯の冷却
速度を、押湯部１０８及びキャビティ１０４の狭小部１
０４ｃの内壁面に塗型剤を塗布しなかった場合に比較し
て遅くできることを知った。この様に、成形型１００の
押湯部１０８及びキャビティ１０４の狭小部１０４ｃ
に、成形型１００の他の部分よりも高断熱とすることに
よって、キャビティ１００の第２空間部１０４ｂに充填
された溶湯の凝固に伴なう収縮に起因して、得られた鋳
造品に発生するヒケ等を防止できることを見出し、本発
明に到達した。
を解決すべく検討を重ねた結果、予め成形型１００（図
８）のキャビティ１０４内に還元性化合物を存在させる
還元鋳造方法において、押湯部１０８及びキャビティ１
０４の狭小部１０４ｃの内壁面のみに断熱効果を有する
塗型剤を塗布することによって、押湯部１０８及びキャ
ビティ１０４の狭小部１０４ｃに充填された溶湯の冷却
速度を、押湯部１０８及びキャビティ１０４の狭小部１
０４ｃの内壁面に塗型剤を塗布しなかった場合に比較し
て遅くできることを知った。この様に、成形型１００の
押湯部１０８及びキャビティ１０４の狭小部１０４ｃ
に、成形型１００の他の部分よりも高断熱とすることに
よって、キャビティ１００の第２空間部１０４ｂに充填
された溶湯の凝固に伴なう収縮に起因して、得られた鋳
造品に発生するヒケ等を防止できることを見出し、本発
明に到達した。
【０００７】すなわち、本発明は、成形型のキャビティ
内に注湯した金属の溶湯と還元性化合物とを接触せし
め、前記溶湯の表面に形成された酸化皮膜を還元しつ
つ、所望形状の鋳造品を鋳造する際に、該成形型とし
て、前記溶湯を注入する注湯口とキャビティとの間に押
湯部が形成されていると共に、前記キャビティ及び押湯
部に充填された溶湯がキャビティの終端部から押湯部の
方向に順次凝固するように、前記押湯部及びキャビティ
内に部分的に断熱差が設けられている成形型を用い、前
記キャビティに充填された溶湯の凝固に伴なう収縮によ
って間隙が形成されたとき、前記押湯部に充填されてい
る溶湯の少なくとも一部を、前記キャビティに補充する
ことを特徴とする鋳造方法にある。また、本発明は、金
属の溶湯と還元性化合物とが成形型のキャビティ内で接
触し、前記溶湯の表面に形成された酸化皮膜を還元して
鋳造する還元鋳造に用いられる鋳造装置であって、該成
形型には、前記溶湯を注入する注湯口とキャビティとの
間に押湯部が形成されていると共に、前記キャビティ及
び押湯部に充填された溶湯がキャビティの終端部から押
湯部の方向に順次凝固するように、前記押湯部及びキャ
ビチィに部分的に断熱差が設けられていることを特徴と
する鋳造装置でもある。
内に注湯した金属の溶湯と還元性化合物とを接触せし
め、前記溶湯の表面に形成された酸化皮膜を還元しつ
つ、所望形状の鋳造品を鋳造する際に、該成形型とし
て、前記溶湯を注入する注湯口とキャビティとの間に押
湯部が形成されていると共に、前記キャビティ及び押湯
部に充填された溶湯がキャビティの終端部から押湯部の
方向に順次凝固するように、前記押湯部及びキャビティ
内に部分的に断熱差が設けられている成形型を用い、前
記キャビティに充填された溶湯の凝固に伴なう収縮によ
って間隙が形成されたとき、前記押湯部に充填されてい
る溶湯の少なくとも一部を、前記キャビティに補充する
ことを特徴とする鋳造方法にある。また、本発明は、金
属の溶湯と還元性化合物とが成形型のキャビティ内で接
触し、前記溶湯の表面に形成された酸化皮膜を還元して
鋳造する還元鋳造に用いられる鋳造装置であって、該成
形型には、前記溶湯を注入する注湯口とキャビティとの
間に押湯部が形成されていると共に、前記キャビティ及
び押湯部に充填された溶湯がキャビティの終端部から押
湯部の方向に順次凝固するように、前記押湯部及びキャ
ビチィに部分的に断熱差が設けられていることを特徴と
する鋳造装置でもある。
【０００８】かかる本発明において、成形型として、溶
湯を注入する注湯口とキャビティとの間に形成された押
湯部と、前記溶湯部に連結されたキャビティの溶湯部側
入口から終端部に至る途中に、横断面積が前記終端部よ
りも小面積の狭小部が形成されたキャビティとを具備
し、前記押湯部及び狭小部が前記終端部よりも高断熱に
形成された成形型を用いる場合に、本発明を好適に適用
できる。この場合、押湯部が形成された成形型の部分
を、前記成形型のキャビティの終端部を形成する材料よ
りも高断熱性の材料で形成する材料よりも高断熱性の材
料で形成することによって、押湯部とキャビティの終端
部とに容易に断熱差を付与できる。更に、キャビティの
狭小部が形成された成形型の部分を、前記キャビティの
終端部を形成する材料よりも高断熱性の材料で形成する
ことにより、キャビティ内においても、狭小部と終端部
との間に容易に断熱差を付与できる。一方、押湯部及び
キャビティの狭小部の各内壁面に、金属の溶湯と接触す
る還元性化合物と非反応性である断熱性塗型剤の塗布等
の断熱処理を施し、前記キャビティの終端部の内壁面に
は前記断熱処理を施さなかった成形型を用いることによ
って、押湯部及びキャビティの狭小部と、キャビティの
終端部との間に容易に断熱差を付与できる。また、成形
型として、押湯部が形成された成形型の部分が、前記成
形型のキャビティ部と分割可能に組み立てられて成る成
形型を用いることによって、押湯部が形成された成形型
の部分を共通部品として使用できる。かかる本発明で
は、金属の溶湯として、アルミニウム又はその合金の溶
湯を用いたとき、還元性化合物としては、原料としての
マグネシウムガスと窒素ガスとを反応して得られるマグ
ネシウム窒素化合物を好適に用いることができる。更
に、この還元性化合物が成形型のキャビティ内で生成さ
れるように、押湯部が形成された成形型の部分に、前記
押湯部に溶湯を導入する溶湯導入路と、前記還元性化合
物の原料をキャビティ内に導入する導入路とを形成する
ことによって、キャビティへの導入路の途中の還元性化
合物による閉塞等を防止できる。
湯を注入する注湯口とキャビティとの間に形成された押
湯部と、前記溶湯部に連結されたキャビティの溶湯部側
入口から終端部に至る途中に、横断面積が前記終端部よ
りも小面積の狭小部が形成されたキャビティとを具備
し、前記押湯部及び狭小部が前記終端部よりも高断熱に
形成された成形型を用いる場合に、本発明を好適に適用
できる。この場合、押湯部が形成された成形型の部分
を、前記成形型のキャビティの終端部を形成する材料よ
りも高断熱性の材料で形成する材料よりも高断熱性の材
料で形成することによって、押湯部とキャビティの終端
部とに容易に断熱差を付与できる。更に、キャビティの
狭小部が形成された成形型の部分を、前記キャビティの
終端部を形成する材料よりも高断熱性の材料で形成する
ことにより、キャビティ内においても、狭小部と終端部
との間に容易に断熱差を付与できる。一方、押湯部及び
キャビティの狭小部の各内壁面に、金属の溶湯と接触す
る還元性化合物と非反応性である断熱性塗型剤の塗布等
の断熱処理を施し、前記キャビティの終端部の内壁面に
は前記断熱処理を施さなかった成形型を用いることによ
って、押湯部及びキャビティの狭小部と、キャビティの
終端部との間に容易に断熱差を付与できる。また、成形
型として、押湯部が形成された成形型の部分が、前記成
形型のキャビティ部と分割可能に組み立てられて成る成
形型を用いることによって、押湯部が形成された成形型
の部分を共通部品として使用できる。かかる本発明で
は、金属の溶湯として、アルミニウム又はその合金の溶
湯を用いたとき、還元性化合物としては、原料としての
マグネシウムガスと窒素ガスとを反応して得られるマグ
ネシウム窒素化合物を好適に用いることができる。更
に、この還元性化合物が成形型のキャビティ内で生成さ
れるように、押湯部が形成された成形型の部分に、前記
押湯部に溶湯を導入する溶湯導入路と、前記還元性化合
物の原料をキャビティ内に導入する導入路とを形成する
ことによって、キャビティへの導入路の途中の還元性化
合物による閉塞等を防止できる。
【０００９】本発明においては、溶湯を注入する注湯口
とキャビティとの間に形成された押湯部及びキャビティ
に充填された溶湯が、キャビティの終端部から押湯部の
方向に順次凝固するように、押湯部及びキャビティ内に
部分的に断熱差が設けられている。このため、キャビテ
ィの終端部から押湯部の方向に順次凝固する際に、溶湯
の凝固に伴なう収縮に起因してキャビティに隙間が形成
されたとき、押湯部に充填された溶湯の一部がキャビテ
ィ内に流入して補充する、いわゆる押湯効果がキャビテ
ィに充填された溶湯が完全に凝固するまで確実に奏され
る結果、得られる鋳造品に発生するヒケ等の発生を防止
できる。
とキャビティとの間に形成された押湯部及びキャビティ
に充填された溶湯が、キャビティの終端部から押湯部の
方向に順次凝固するように、押湯部及びキャビティ内に
部分的に断熱差が設けられている。このため、キャビテ
ィの終端部から押湯部の方向に順次凝固する際に、溶湯
の凝固に伴なう収縮に起因してキャビティに隙間が形成
されたとき、押湯部に充填された溶湯の一部がキャビテ
ィ内に流入して補充する、いわゆる押湯効果がキャビテ
ィに充填された溶湯が完全に凝固するまで確実に奏され
る結果、得られる鋳造品に発生するヒケ等の発生を防止
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に係る鋳造装置の概略を図
１に示す。図１に示す鋳造装置１０には、成形型１２が
設けられており、この成形型１２には、アルミニウム又
はその合金の溶湯が注湯される注湯口１４に接続された
キャビティ１８が形成されている。成形型１２には、配
管２２によって窒素ガスボンベ２０と接続され、配管２
２のバルブ２４を開放することにより、窒素ガス導入口
２７からキャビティ１８内に窒素ガスを注入し、キャビ
ティ１８内を窒素ガス雰囲気として実質的に非酸素雰囲
気とすることができる。また、アルゴンガスボンベ２５
は、配管２６によって金属ガスを発生する発生器として
の加熱炉２８に接続されており、配管２６に設けられた
バルブ３０を開放することによって加熱炉２８内にアル
ゴンガスを注入できる。この加熱炉２８内は、ヒータ３
２によって加熱可能に形成されており、炉内温度は、後
述する金属ガスとしてマグネシウムガスを発生させるべ
く、マグネシウム粉末が昇華する８００℃以上とされて
いる。この配管２６のバルブ３０と加熱炉２８との間に
も、アルゴンガスの流量が所定流量となるように、バル
ブ３０によって加熱炉２８に注入されるアルゴンガス量
を調整できる。
１に示す。図１に示す鋳造装置１０には、成形型１２が
設けられており、この成形型１２には、アルミニウム又
はその合金の溶湯が注湯される注湯口１４に接続された
キャビティ１８が形成されている。成形型１２には、配
管２２によって窒素ガスボンベ２０と接続され、配管２
２のバルブ２４を開放することにより、窒素ガス導入口
２７からキャビティ１８内に窒素ガスを注入し、キャビ
ティ１８内を窒素ガス雰囲気として実質的に非酸素雰囲
気とすることができる。また、アルゴンガスボンベ２５
は、配管２６によって金属ガスを発生する発生器として
の加熱炉２８に接続されており、配管２６に設けられた
バルブ３０を開放することによって加熱炉２８内にアル
ゴンガスを注入できる。この加熱炉２８内は、ヒータ３
２によって加熱可能に形成されており、炉内温度は、後
述する金属ガスとしてマグネシウムガスを発生させるべ
く、マグネシウム粉末が昇華する８００℃以上とされて
いる。この配管２６のバルブ３０と加熱炉２８との間に
も、アルゴンガスの流量が所定流量となるように、バル
ブ３０によって加熱炉２８に注入されるアルゴンガス量
を調整できる。
【００１１】かかるアルゴンガスボンベ２５は、バルブ
３３が介装された配管３４によって、マグネシウム粉末
が収容されているタンク３６に接続され、タンク３６は
配管３８によって、バルブ３０よりも下流側の配管２６
に接続されている。この配管３８にもバルブ４０が介装
されている。加熱炉２８は、配管４２を介して成形型１
２の金属ガス導入口１７に接続されており、加熱炉２８
でガス化された金属ガスは金属ガス導入口１７を介して
キャビティ１８内に導入される。この配管４２にも、バ
ルブ４５が介装されている。アルゴンガスボンベ２５か
ら加熱炉２８を経由してアルゴンガスを成形型１２のキ
ャビティ１８に注入する際に、バルブ４５によってキャ
ビティ１８に注入されるアルゴンガス量を調整できる。
３３が介装された配管３４によって、マグネシウム粉末
が収容されているタンク３６に接続され、タンク３６は
配管３８によって、バルブ３０よりも下流側の配管２６
に接続されている。この配管３８にもバルブ４０が介装
されている。加熱炉２８は、配管４２を介して成形型１
２の金属ガス導入口１７に接続されており、加熱炉２８
でガス化された金属ガスは金属ガス導入口１７を介して
キャビティ１８内に導入される。この配管４２にも、バ
ルブ４５が介装されている。アルゴンガスボンベ２５か
ら加熱炉２８を経由してアルゴンガスを成形型１２のキ
ャビティ１８に注入する際に、バルブ４５によってキャ
ビティ１８に注入されるアルゴンガス量を調整できる。
【００１２】図１に示す鋳造装置に用いられている成形
型１２は、図２（ａ）に示す様に、金属製の下型２１、
上型２３、及びアダプター３１から構成されている。こ
の上型２３は、金属板２９と金属よりも高断熱性の材
料、例えばセラミックから成る挿入板３５とから構成さ
れ、アダプター３１は、炭酸カルシウムを焼成して形成
した。かかる成形型１２は、これらの各部材が分割可能
に積層されている分割型である。この下型２１と上型２
３の金属板２９とによって所望形状の鋳造品が鋳造され
るキャビティ１８が形成される。かかるキャビティ１８
は、図２（ａ）に示す様に、キャビティ１８の溶湯入口
が設けられた第１空間部１８ａと終端部である第２空間
部１８ｂとが、第１空間部１８ａ及び第２空間部１８ｂ
（以下、両空間部を示称するときには、単に空間部１８
ａ，１８ｂと示すことがある）よりも狭く形成された狭
小部１８ｃによって連結されている。また、アダプター
３１に形成されたアルミニウム又はその合金の溶湯を注
湯する注湯口１４とキャビティ１８との間には、注湯口
１４に注湯された溶湯をキャビティ１８に案内する湯路
３７と押湯部１６とが形成されている。この押湯部１６
は、第１空間部１８ａの溶湯入口の直近であって、上型
２３を構成する挿入板３５に主として形成されている。
押湯部１６の横断面の面積は、湯路３７の横断面の断面
積よりも大きく、押湯部１６の体積をキャビティ１８の
体積に対して５〜２０％とすることが好ましい。かかる
湯路３７には、加熱炉２８にガス化された金属ガスが導
入される金属ガス導入口１７からの金属ガス導入路４６
が繋ぎ込まれている。また、アダプター３１と上型２３
とには、キャビティ１８内の気体を排気する排気孔３
９，３９・・が形成され、下型２１には、窒素ガス導入
口２７から導入された窒素ガスをキャビティ内に導入す
る導入路４１，４１・・が形成されている。かかる排気
孔３９又は導入路４１は、図２（ｂ）に示す様に、横断
面形状が円形の孔であって、孔内に横断面形状が四角形
の柱状挿入体４３が挿入され、蒲鉾形の通路４４，４４
・・を通じてキャビティ１８内に通じている。
型１２は、図２（ａ）に示す様に、金属製の下型２１、
上型２３、及びアダプター３１から構成されている。こ
の上型２３は、金属板２９と金属よりも高断熱性の材
料、例えばセラミックから成る挿入板３５とから構成さ
れ、アダプター３１は、炭酸カルシウムを焼成して形成
した。かかる成形型１２は、これらの各部材が分割可能
に積層されている分割型である。この下型２１と上型２
３の金属板２９とによって所望形状の鋳造品が鋳造され
るキャビティ１８が形成される。かかるキャビティ１８
は、図２（ａ）に示す様に、キャビティ１８の溶湯入口
が設けられた第１空間部１８ａと終端部である第２空間
部１８ｂとが、第１空間部１８ａ及び第２空間部１８ｂ
（以下、両空間部を示称するときには、単に空間部１８
ａ，１８ｂと示すことがある）よりも狭く形成された狭
小部１８ｃによって連結されている。また、アダプター
３１に形成されたアルミニウム又はその合金の溶湯を注
湯する注湯口１４とキャビティ１８との間には、注湯口
１４に注湯された溶湯をキャビティ１８に案内する湯路
３７と押湯部１６とが形成されている。この押湯部１６
は、第１空間部１８ａの溶湯入口の直近であって、上型
２３を構成する挿入板３５に主として形成されている。
押湯部１６の横断面の面積は、湯路３７の横断面の断面
積よりも大きく、押湯部１６の体積をキャビティ１８の
体積に対して５〜２０％とすることが好ましい。かかる
湯路３７には、加熱炉２８にガス化された金属ガスが導
入される金属ガス導入口１７からの金属ガス導入路４６
が繋ぎ込まれている。また、アダプター３１と上型２３
とには、キャビティ１８内の気体を排気する排気孔３
９，３９・・が形成され、下型２１には、窒素ガス導入
口２７から導入された窒素ガスをキャビティ内に導入す
る導入路４１，４１・・が形成されている。かかる排気
孔３９又は導入路４１は、図２（ｂ）に示す様に、横断
面形状が円形の孔であって、孔内に横断面形状が四角形
の柱状挿入体４３が挿入され、蒲鉾形の通路４４，４４
・・を通じてキャビティ１８内に通じている。
【００１３】図１及び図２示す成形型１２では、硫酸カ
ルシウムを焼成して形成したアダプター３１に、注湯口
１４、湯路３７、金属ガス導入口１７、金属ガス導入路
４６、及び排気孔３９の一部を形成している。かかる湯
路３７等は、キャビティ１８の形状や鋳造品を押出す押
出ピン（図示せず）等の配置に応じて形成することを要
するが、アダプター３１に鋳造予定の鋳造品に適合する
湯路３７等を形成することによって容易に対応できる。
また、図１及び図２に示す成形型１２では、実質的にセ
ラミック等の金属よりも高断熱性の材料から成る挿入板
３５に、押湯部１６が実質的に形成されており、金属製
の下型２１と上型２３を構成する金属板２９とで形成さ
れ、金属面が露出するキャビティ１８の空間部１８ａ，
１８ｂよりも高断熱に形成されている。更に、キャビテ
ィ１８の狭小部１８ｃ，１８ｃの内壁面には、断熱性塗
型剤の塗布等の断熱処理が施されており、狭小部１８
ｃ，１８ｃも金属面が露出する空間部１８ａ，１８ｂよ
りも高断熱性に形成されている。ここで、断熱性塗型剤
としては、高断熱性の塗型剤であって、後述する還元性
化合物と非反応性の塗型剤を用いる。かかる塗型剤とし
ては、例えはセラミックが配合された黒鉛等の非酸化物
系の塗型剤を用いることができる。また、狭小部１８
ｃ，１８ｃの断熱処理としては、その内壁面に露出して
いる金属表面を加熱処理して四酸化鉄とする処理、或い
は窒化処理等の処理を好適に施すことができる。
ルシウムを焼成して形成したアダプター３１に、注湯口
１４、湯路３７、金属ガス導入口１７、金属ガス導入路
４６、及び排気孔３９の一部を形成している。かかる湯
路３７等は、キャビティ１８の形状や鋳造品を押出す押
出ピン（図示せず）等の配置に応じて形成することを要
するが、アダプター３１に鋳造予定の鋳造品に適合する
湯路３７等を形成することによって容易に対応できる。
また、図１及び図２に示す成形型１２では、実質的にセ
ラミック等の金属よりも高断熱性の材料から成る挿入板
３５に、押湯部１６が実質的に形成されており、金属製
の下型２１と上型２３を構成する金属板２９とで形成さ
れ、金属面が露出するキャビティ１８の空間部１８ａ，
１８ｂよりも高断熱に形成されている。更に、キャビテ
ィ１８の狭小部１８ｃ，１８ｃの内壁面には、断熱性塗
型剤の塗布等の断熱処理が施されており、狭小部１８
ｃ，１８ｃも金属面が露出する空間部１８ａ，１８ｂよ
りも高断熱性に形成されている。ここで、断熱性塗型剤
としては、高断熱性の塗型剤であって、後述する還元性
化合物と非反応性の塗型剤を用いる。かかる塗型剤とし
ては、例えはセラミックが配合された黒鉛等の非酸化物
系の塗型剤を用いることができる。また、狭小部１８
ｃ，１８ｃの断熱処理としては、その内壁面に露出して
いる金属表面を加熱処理して四酸化鉄とする処理、或い
は窒化処理等の処理を好適に施すことができる。
【００１４】この様に、成形型１２の押湯部１６及び狭
小部１８ｃ，１８ｃを空間部１８ａ，１８ｂよりも高断
熱性に形成することによって、押湯部１６及び狭小部１
８ｃ，１８ｃに充填した溶湯の冷却速度を、空間部１８
ａ，１８ｂに充填した溶湯よりも容易に遅くでき、押湯
部１６と空間部１８ａ，１８ｂとの間に大きな冷却速度
差を付与できる。この様に、押湯部１６と空間部１８
ａ，１８ｂとの間に大きな冷却速度を付与することによ
って、従来の成形型１００（図９）に比較して、押湯部
１６に充填された溶湯が空間部１８ａ，１８ｂに流入す
る押湯効果を充分に奏し得ることを図３により説明す
る。
小部１８ｃ，１８ｃを空間部１８ａ，１８ｂよりも高断
熱性に形成することによって、押湯部１６及び狭小部１
８ｃ，１８ｃに充填した溶湯の冷却速度を、空間部１８
ａ，１８ｂに充填した溶湯よりも容易に遅くでき、押湯
部１６と空間部１８ａ，１８ｂとの間に大きな冷却速度
差を付与できる。この様に、押湯部１６と空間部１８
ａ，１８ｂとの間に大きな冷却速度を付与することによ
って、従来の成形型１００（図９）に比較して、押湯部
１６に充填された溶湯が空間部１８ａ，１８ｂに流入す
る押湯効果を充分に奏し得ることを図３により説明す
る。
【００１５】図３（ａ）において、Ａ点は成形型１２に
注湯する溶湯温度であり、Ｂ点は溶湯が完全に凝固する
温度である。従って、押湯部１６に充填された溶湯が、
キャビティ１８の空間部１８ａ，１８ｂに流入し有功な
押湯効果を奏し得る領域は、図３（ａ）に示す斜線の領
域である。一方、図９に示す従来の成形型１００も、押
湯部１０８及びキャビティ１０４を構成する空間部１０
４ａ，１０４ｂの内壁面に断熱性塗型剤を塗布し、その
際に、塗膜の厚さを押湯部１０８の内壁面を空間部１０
４ａ，１０４ｂの内壁面よりも厚くした塗型とすること
によって、図３（ｂ）に示す如く、押湯部１０８に充填
した溶湯の冷却速度を、空間部１０４ａ，１０４ｂに充
填された溶湯の冷却速度よりも遅くできる。しかし、図
３（ｂ）に示す従来の成形型１００では、図３（ａ）に
示す成形型１２に比較して、その冷却速度差が小さく、
押湯部１０８の溶湯が空間部１０４ａ，１０４ｂに流入
して有功な押湯効果を奏し得る領域も狭い。これに対
し、図３（ａ）に示す成形型１２では、図３（ｂ）に示
す従来の成形型１００に比較して、その冷却速度差が大
きく、有功な押湯効果を奏し得る領域も広いため、押湯
部１６を小形化しても、押湯部１６に充填された溶湯と
キャビティ１８を構成する空間部１８ａ，１８ｂに充填
された溶湯との凝固時間差を確保できる。
注湯する溶湯温度であり、Ｂ点は溶湯が完全に凝固する
温度である。従って、押湯部１６に充填された溶湯が、
キャビティ１８の空間部１８ａ，１８ｂに流入し有功な
押湯効果を奏し得る領域は、図３（ａ）に示す斜線の領
域である。一方、図９に示す従来の成形型１００も、押
湯部１０８及びキャビティ１０４を構成する空間部１０
４ａ，１０４ｂの内壁面に断熱性塗型剤を塗布し、その
際に、塗膜の厚さを押湯部１０８の内壁面を空間部１０
４ａ，１０４ｂの内壁面よりも厚くした塗型とすること
によって、図３（ｂ）に示す如く、押湯部１０８に充填
した溶湯の冷却速度を、空間部１０４ａ，１０４ｂに充
填された溶湯の冷却速度よりも遅くできる。しかし、図
３（ｂ）に示す従来の成形型１００では、図３（ａ）に
示す成形型１２に比較して、その冷却速度差が小さく、
押湯部１０８の溶湯が空間部１０４ａ，１０４ｂに流入
して有功な押湯効果を奏し得る領域も狭い。これに対
し、図３（ａ）に示す成形型１２では、図３（ｂ）に示
す従来の成形型１００に比較して、その冷却速度差が大
きく、有功な押湯効果を奏し得る領域も広いため、押湯
部１６を小形化しても、押湯部１６に充填された溶湯と
キャビティ１８を構成する空間部１８ａ，１８ｂに充填
された溶湯との凝固時間差を確保できる。
【００１６】しかも、図１及び図２に示す成形型１２で
は、空間部１８ａ，１８ｂを連結する狭小部１８ｃは、
空間部１８ａ，１８ｂよりも高断熱に形成されている。
このため、狭小部１８ｃに充填された溶湯が、第２空間
部１８ｂに充填された溶湯よりも先に凝固することを防
止でき、押湯部１６の押湯効果は、押湯部１６に直近に
設けられた第１空間部１８ａのみならず、狭小部１８ｃ
を経由して第２空間部１８ｂにも及ぶ。その結果、キャ
ビティ１８に充填された溶湯のうち、狭小部１８ｃに充
填された溶湯が第２空間部１８ｂに充填された溶湯より
も先に凝固することによって、第２空間部１８ｂに充填
された溶湯の凝固に伴なう収縮に起因するヒケ等の発生
を防止できる。図１及び図２に示す成形型１２のキャビ
ティ１８及び押湯部１６に充填された溶湯の凝固順序
は、各部の断熱性の程度は勿論のこと、空間部１８ａ，
１８ｂ、狭小部１８ｃ、及び押湯部１６の各々に充填さ
れた溶湯量や放熱面積等によって変化する。図１及び図
２に示す成形型１２では、第１空間部１８ａの容量が第
２空間部１８ｂよりも大きいため、狭小部１８ｃの内壁
面に施した断熱処理程度を調整することによって、充填
された溶湯の凝固順序を、第２空間部１８ｂ→狭小部１
８ｃ→第１空間部１８ａ→押湯部１６とするように調整
できる。
は、空間部１８ａ，１８ｂを連結する狭小部１８ｃは、
空間部１８ａ，１８ｂよりも高断熱に形成されている。
このため、狭小部１８ｃに充填された溶湯が、第２空間
部１８ｂに充填された溶湯よりも先に凝固することを防
止でき、押湯部１６の押湯効果は、押湯部１６に直近に
設けられた第１空間部１８ａのみならず、狭小部１８ｃ
を経由して第２空間部１８ｂにも及ぶ。その結果、キャ
ビティ１８に充填された溶湯のうち、狭小部１８ｃに充
填された溶湯が第２空間部１８ｂに充填された溶湯より
も先に凝固することによって、第２空間部１８ｂに充填
された溶湯の凝固に伴なう収縮に起因するヒケ等の発生
を防止できる。図１及び図２に示す成形型１２のキャビ
ティ１８及び押湯部１６に充填された溶湯の凝固順序
は、各部の断熱性の程度は勿論のこと、空間部１８ａ，
１８ｂ、狭小部１８ｃ、及び押湯部１６の各々に充填さ
れた溶湯量や放熱面積等によって変化する。図１及び図
２に示す成形型１２では、第１空間部１８ａの容量が第
２空間部１８ｂよりも大きいため、狭小部１８ｃの内壁
面に施した断熱処理程度を調整することによって、充填
された溶湯の凝固順序を、第２空間部１８ｂ→狭小部１
８ｃ→第１空間部１８ａ→押湯部１６とするように調整
できる。
【００１７】図３（ａ）に示す様に、押湯部１６に充填
された溶湯とキャビティ１８の空間部１８ａ，１８ｂに
充填された溶湯との凝固時間差を充分に確保するには、
キャビティ１８に注湯された溶湯の冷却速度を、５００
℃／分以上（更に好ましくは７００℃／分以上）とする
と共に、押湯部１６に注湯された溶湯の冷却速度を、５
００℃／分未満（更に好ましくは３００℃／分以下）と
することによって達成できる。特に、両者の冷却速度差
を２００℃／分以上とするように調整することが好まし
い。ここで、冷却速度が５００℃／分以上に調整された
キャビティ１８に充填されて凝固されたアルミニウムの
樹枝状結晶（デンドライト）の間隔は平均で２５μｍ未
満となり、冷却速度が５００℃／分未満に調整された押
湯部１６に充填されて凝固されたアルミニウムの樹枝状
結晶（デンドライト）の間隔は平均で２５μｍ未満とな
る。かかるアルミニウムの樹枝状結晶（デンドライト）
の間隔が小さくなることは、アルミニウムの結晶構造が
緻密となり、得られたアルミニウム鋳物の機械的強度等
を向上でき有利である。このため、キャビティ１８に充
填されて凝固されたアルミニウムの樹枝状結晶（デンド
ライト）の間隔を２３μｍ以下、特に２０μｍ以下とす
ることが好ましい。尚、押湯部１６に充填されて凝固さ
れたアルミニウムの部分は、その樹枝状結晶（デンドラ
イト）の間隔がキャビティ１８に充填されて凝固された
アルミニウムよりも大きく、機械的強度等も劣るが、キ
ャビティ１８に充填されて凝固された製品となる部分か
ら切り離されるため、何等問題とならない。
された溶湯とキャビティ１８の空間部１８ａ，１８ｂに
充填された溶湯との凝固時間差を充分に確保するには、
キャビティ１８に注湯された溶湯の冷却速度を、５００
℃／分以上（更に好ましくは７００℃／分以上）とする
と共に、押湯部１６に注湯された溶湯の冷却速度を、５
００℃／分未満（更に好ましくは３００℃／分以下）と
することによって達成できる。特に、両者の冷却速度差
を２００℃／分以上とするように調整することが好まし
い。ここで、冷却速度が５００℃／分以上に調整された
キャビティ１８に充填されて凝固されたアルミニウムの
樹枝状結晶（デンドライト）の間隔は平均で２５μｍ未
満となり、冷却速度が５００℃／分未満に調整された押
湯部１６に充填されて凝固されたアルミニウムの樹枝状
結晶（デンドライト）の間隔は平均で２５μｍ未満とな
る。かかるアルミニウムの樹枝状結晶（デンドライト）
の間隔が小さくなることは、アルミニウムの結晶構造が
緻密となり、得られたアルミニウム鋳物の機械的強度等
を向上でき有利である。このため、キャビティ１８に充
填されて凝固されたアルミニウムの樹枝状結晶（デンド
ライト）の間隔を２３μｍ以下、特に２０μｍ以下とす
ることが好ましい。尚、押湯部１６に充填されて凝固さ
れたアルミニウムの部分は、その樹枝状結晶（デンドラ
イト）の間隔がキャビティ１８に充填されて凝固された
アルミニウムよりも大きく、機械的強度等も劣るが、キ
ャビティ１８に充填されて凝固された製品となる部分か
ら切り離されるため、何等問題とならない。
【００１８】図１及び図２に示す鋳造装置１０を用いて
アルミニウム鋳造する際には、先ず、バルブ２４を開放
し、窒素ガスボンベ２０から配管２２を経て成形型１２
のキャビティ１８内に窒素ガスを注入し、キャビティ１
８内の空気を窒素ガスによってパージする。キャビティ
１８内の空気は成形型１２の排気孔３９，３９・・から
排出され、キャビティ１８内を窒素ガス雰囲気とし、実
質的に非酸素雰囲気とすることができる。その後、バル
ブ２４を一旦閉じる。成形型１２のキャビティ１８内の
空気をパージしている際に、バルブ３０を開放して加熱
炉２８内に、アルゴンガスボンベ２０からアルゴンガス
を注入し、加熱炉２８内を無酸素状態とする。次いで、
バルブ３０を閉じ、バルブ４０を開放し、アルゴンガス
圧によりタンク３６内のマグネシウム粉末をアルゴンガ
スと共に加熱炉２８内に送り込む。加熱炉２８は、ヒー
タ３２によりマグネシウム粉末が昇華する８００℃以上
の炉内温度になるように加熱されている。このため、加
熱炉２８に送り込まれたマグネシウム粉末は昇華してマ
グネシウムガスとなる。
アルミニウム鋳造する際には、先ず、バルブ２４を開放
し、窒素ガスボンベ２０から配管２２を経て成形型１２
のキャビティ１８内に窒素ガスを注入し、キャビティ１
８内の空気を窒素ガスによってパージする。キャビティ
１８内の空気は成形型１２の排気孔３９，３９・・から
排出され、キャビティ１８内を窒素ガス雰囲気とし、実
質的に非酸素雰囲気とすることができる。その後、バル
ブ２４を一旦閉じる。成形型１２のキャビティ１８内の
空気をパージしている際に、バルブ３０を開放して加熱
炉２８内に、アルゴンガスボンベ２０からアルゴンガス
を注入し、加熱炉２８内を無酸素状態とする。次いで、
バルブ３０を閉じ、バルブ４０を開放し、アルゴンガス
圧によりタンク３６内のマグネシウム粉末をアルゴンガ
スと共に加熱炉２８内に送り込む。加熱炉２８は、ヒー
タ３２によりマグネシウム粉末が昇華する８００℃以上
の炉内温度になるように加熱されている。このため、加
熱炉２８に送り込まれたマグネシウム粉末は昇華してマ
グネシウムガスとなる。
【００１９】次に、バルブ４０を閉じてバルブ３０及び
バルブ４５を開放し、アルゴンガスの圧力、流量を調節
しつつ、配管４２、成形型１２の金属ガス導入口１７、
金属ガス導入路４６、湯路３７及び押湯部１６を経てマ
グネシウムガスをキャビティ１８内に注入する。キャビ
ティ１８内にマグネシウムガスを注入した後、バルブ４
５を閉じ且つバルブ２４を開放し、窒素ガス導入口１７
から導入路４１，４１・・を経由してキャビティ１８内
に窒素ガスを注入する。この様に、成形型１２内に窒素
ガスを注入することによって、マグネシウムガスと窒素
ガスとをキャビティ１８内で反応させてマグネシウム窒
素化合物（Ｍｇ3Ｎ2）を生成する。このマグネシウム窒
素化合物は、キャビティ１８の内壁面に粉体として析出
する。窒素ガスをキャビティ１８内に注入する際には、
窒素ガスの圧力及び流量を適宜調節して行う。窒素ガス
とマグネシウムガスとが反応し易いように窒素ガスを予
熱して成形型１２の温度が低下しないようにして注入す
ることも好ましい。反応時間は５秒〜９０秒程度（好ま
しくは１５秒〜６０秒程度）でよい。反応時間を９０秒
よりも長くしても、成形型１２の型温が低下し反応性が
低下する傾向にある。
バルブ４５を開放し、アルゴンガスの圧力、流量を調節
しつつ、配管４２、成形型１２の金属ガス導入口１７、
金属ガス導入路４６、湯路３７及び押湯部１６を経てマ
グネシウムガスをキャビティ１８内に注入する。キャビ
ティ１８内にマグネシウムガスを注入した後、バルブ４
５を閉じ且つバルブ２４を開放し、窒素ガス導入口１７
から導入路４１，４１・・を経由してキャビティ１８内
に窒素ガスを注入する。この様に、成形型１２内に窒素
ガスを注入することによって、マグネシウムガスと窒素
ガスとをキャビティ１８内で反応させてマグネシウム窒
素化合物（Ｍｇ3Ｎ2）を生成する。このマグネシウム窒
素化合物は、キャビティ１８の内壁面に粉体として析出
する。窒素ガスをキャビティ１８内に注入する際には、
窒素ガスの圧力及び流量を適宜調節して行う。窒素ガス
とマグネシウムガスとが反応し易いように窒素ガスを予
熱して成形型１２の温度が低下しないようにして注入す
ることも好ましい。反応時間は５秒〜９０秒程度（好ま
しくは１５秒〜６０秒程度）でよい。反応時間を９０秒
よりも長くしても、成形型１２の型温が低下し反応性が
低下する傾向にある。
【００２０】キャビティ１８の内壁面にマグネシウム窒
素化合物が付着した状態で、注湯口１４からアルミニウ
ムの溶湯を注湯し、湯路３７及び押湯部１６を経由して
キャビティ１８内に溶湯を注入する。キャビティ１８内
では、押湯部１６に注湯された溶湯は、第１空間部１８
ａ及び狭小部１８ｃを経由して第２空間部１８ｂに注湯
される。この溶湯の注入は、キャビティ１８、押湯部１
６及び注湯口１４が溶湯で充填されるまで続行する。か
かる溶湯の注入の際に、キャビティ１８内に注湯された
溶湯は、キャビティ１８の内壁面に付着しているマグネ
シウム窒素化合物と接触し、マグネシウム窒素化合物が
溶湯表面の酸化被膜から酸素を奪うことによって、溶湯
表面が純粋なアルミニウムに還元される。更に、キャビ
ティ１８内に残存する酸素は、マグネシウム窒素化合物
と反応し酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムとな
って溶湯中に取り込まれる。この様にして生成される酸
化マグネシウム等は少量であり、且つ安定な化合物であ
るため、得られるアルミニウム鋳造品の品質に悪影響は
与えることはない。この様に、マグネシウム窒素化合物
がアルミニウムの溶湯表面の酸化皮膜から酸素を奪いと
って純粋なアルミニウムを形成するため、溶湯表面に酸
化皮膜を形成することなく鋳造できる。このため、鋳造
工程中に溶湯の表面張力が酸化皮膜によって増大するこ
とを防止でき、溶湯の濡れ性、流動性、湯周り性を良好
にできる。その結果、キャビティ１８の内壁面との決め
の転写性（平滑性）に優れ、且つ湯ジワ等が生じない良
好な鋳造品を得ることができる。
素化合物が付着した状態で、注湯口１４からアルミニウ
ムの溶湯を注湯し、湯路３７及び押湯部１６を経由して
キャビティ１８内に溶湯を注入する。キャビティ１８内
では、押湯部１６に注湯された溶湯は、第１空間部１８
ａ及び狭小部１８ｃを経由して第２空間部１８ｂに注湯
される。この溶湯の注入は、キャビティ１８、押湯部１
６及び注湯口１４が溶湯で充填されるまで続行する。か
かる溶湯の注入の際に、キャビティ１８内に注湯された
溶湯は、キャビティ１８の内壁面に付着しているマグネ
シウム窒素化合物と接触し、マグネシウム窒素化合物が
溶湯表面の酸化被膜から酸素を奪うことによって、溶湯
表面が純粋なアルミニウムに還元される。更に、キャビ
ティ１８内に残存する酸素は、マグネシウム窒素化合物
と反応し酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムとな
って溶湯中に取り込まれる。この様にして生成される酸
化マグネシウム等は少量であり、且つ安定な化合物であ
るため、得られるアルミニウム鋳造品の品質に悪影響は
与えることはない。この様に、マグネシウム窒素化合物
がアルミニウムの溶湯表面の酸化皮膜から酸素を奪いと
って純粋なアルミニウムを形成するため、溶湯表面に酸
化皮膜を形成することなく鋳造できる。このため、鋳造
工程中に溶湯の表面張力が酸化皮膜によって増大するこ
とを防止でき、溶湯の濡れ性、流動性、湯周り性を良好
にできる。その結果、キャビティ１８の内壁面との決め
の転写性（平滑性）に優れ、且つ湯ジワ等が生じない良
好な鋳造品を得ることができる。
【００２１】ところで、キャビティ１８や押湯部１６等
に充填された溶湯の凝固順序は、各部の断熱性の程度は
勿論のこと、キャビティ１８の空間部１８ａ，１８ｂ、
狭小部１８ｃ、及び押湯部１６の各々に充填された溶湯
量や放熱面積等によって変化する。この点、図１及び図
２に示す成形型１２では、第１空間部１８ａの容量が第
２空間部１８ｂよりも大きいため、狭小部１８ｃの内壁
面に施した断熱処理程度を調整し、充填された溶湯の凝
固順序を、第２空間部１８ｂ→狭小部１８ｃ→第１空間
部１８ａ→押湯部１６とするように調整する。このた
め、押湯部１６及びキャビティ１８に充填された溶湯の
うち、第２空間部１８ｂに充填された溶湯の凝固が開始
され、溶湯の凝固に伴なう収縮によって第２空間部１８
ｂに隙間が形成されても、狭小部１８ｃ、第１空間部１
８ａ及び押湯部１６に充填された溶湯が流動性を呈し得
るため、第１空間部１８ａ及び押湯部１６に充填された
溶湯が連結部１８ｃを経由して流入し、第２空間部１８
ｂで発生した隙間を充填する。次いで、第２空間部１８
ｂ及び狭小部１８ｃに充填された溶湯が凝固された後、
第１空間部１８ａに充填された溶湯の凝固が開始され、
溶湯の凝固に伴なう収縮によって第１空間部１８ａに隙
間が形成されても、押湯部１６に充填された溶湯が流動
性を呈し得るため、押湯部１６から溶湯が流入し、第１
空間部１８ａに発生した間隙を補充する。この様に、図
１及び図２に示す成形型１２では、空間部１８ａ，１８
ｂに充填された溶湯の凝固に伴なう収縮によって発生す
る隙間を溶湯で補充できる結果、ヒケ等のない良好な鋳
造品を鋳造できる。
に充填された溶湯の凝固順序は、各部の断熱性の程度は
勿論のこと、キャビティ１８の空間部１８ａ，１８ｂ、
狭小部１８ｃ、及び押湯部１６の各々に充填された溶湯
量や放熱面積等によって変化する。この点、図１及び図
２に示す成形型１２では、第１空間部１８ａの容量が第
２空間部１８ｂよりも大きいため、狭小部１８ｃの内壁
面に施した断熱処理程度を調整し、充填された溶湯の凝
固順序を、第２空間部１８ｂ→狭小部１８ｃ→第１空間
部１８ａ→押湯部１６とするように調整する。このた
め、押湯部１６及びキャビティ１８に充填された溶湯の
うち、第２空間部１８ｂに充填された溶湯の凝固が開始
され、溶湯の凝固に伴なう収縮によって第２空間部１８
ｂに隙間が形成されても、狭小部１８ｃ、第１空間部１
８ａ及び押湯部１６に充填された溶湯が流動性を呈し得
るため、第１空間部１８ａ及び押湯部１６に充填された
溶湯が連結部１８ｃを経由して流入し、第２空間部１８
ｂで発生した隙間を充填する。次いで、第２空間部１８
ｂ及び狭小部１８ｃに充填された溶湯が凝固された後、
第１空間部１８ａに充填された溶湯の凝固が開始され、
溶湯の凝固に伴なう収縮によって第１空間部１８ａに隙
間が形成されても、押湯部１６に充填された溶湯が流動
性を呈し得るため、押湯部１６から溶湯が流入し、第１
空間部１８ａに発生した間隙を補充する。この様に、図
１及び図２に示す成形型１２では、空間部１８ａ，１８
ｂに充填された溶湯の凝固に伴なう収縮によって発生す
る隙間を溶湯で補充できる結果、ヒケ等のない良好な鋳
造品を鋳造できる。
【００２２】図１及び図２に示す成形型１２では、押湯
部１６を金属板よりも高断熱の挿入板３５内に形成して
いるが、図４（ａ）に示す様に、押湯部１６を上型２３
を形成する金属板２９内に形成してもよい。この場合、
押湯部１６の内壁面及び狭小部１８ｃの内壁面には、断
熱性塗型剤の塗布等の断熱処理を施し、金属面が露出す
る空間部１８ａ，１８ｂよりも高断熱性に形成する。こ
の押湯部１６の内壁面に塗布する断熱性塗型剤として
は、高断熱性の塗型剤であって、還元性化合物と非反応
性の塗型剤を用いる。かかる塗型剤としては、例えはセ
ラミックが配合された黒鉛等の非酸化物系の塗型剤を用
いることができる。この様に、押湯部１６及び狭小部１
８ｃの内壁面に断熱性塗型剤を塗布するため、その塗布
厚さ等を調整してキャビティ１８及び押湯部１６に充填
した溶湯の凝固開始時期を容易に調整でき、第１空間部
１８ｂ→狭小部１８ｃ→第２空間部１８ａ→押湯部１６
とすることができる。
部１６を金属板よりも高断熱の挿入板３５内に形成して
いるが、図４（ａ）に示す様に、押湯部１６を上型２３
を形成する金属板２９内に形成してもよい。この場合、
押湯部１６の内壁面及び狭小部１８ｃの内壁面には、断
熱性塗型剤の塗布等の断熱処理を施し、金属面が露出す
る空間部１８ａ，１８ｂよりも高断熱性に形成する。こ
の押湯部１６の内壁面に塗布する断熱性塗型剤として
は、高断熱性の塗型剤であって、還元性化合物と非反応
性の塗型剤を用いる。かかる塗型剤としては、例えはセ
ラミックが配合された黒鉛等の非酸化物系の塗型剤を用
いることができる。この様に、押湯部１６及び狭小部１
８ｃの内壁面に断熱性塗型剤を塗布するため、その塗布
厚さ等を調整してキャビティ１８及び押湯部１６に充填
した溶湯の凝固開始時期を容易に調整でき、第１空間部
１８ｂ→狭小部１８ｃ→第２空間部１８ａ→押湯部１６
とすることができる。
【００２３】図１及び図２に示す成形型１２では、押湯
部１６の溶湯をキャビティ１８内に重力で流入させてい
たが、図４（ａ）に示す成形型１２のアダプター３１を
上型１４ｂから取り外し可能とし、キャビティ１８に充
填された溶湯が凝固したとき、アダプター３１を取り外
して、押湯部１６の溶湯をキャビティ１８側に強制的に
押圧することによって、得られる鋳造品のヒケ等の発生
を更に減少できる。この押湯部１６の溶湯を押圧する時
期は、キャビティ１８に充填された溶湯が実質的に凝固
された状態で且つ押湯部１６の溶湯が流動性を有してい
る状態の時期である。かかる押圧の最適時期は、成形型
１２によって異なるため、成形型１２ごとに予め実験的
に求めておくことが好ましい。また、押湯部１６の溶湯
を押圧する押圧手段としては、図４（ｂ）に示す様に、
上下動可能のピストン４７を用いることができる。尚、
図１及び図２に示す成形型１２でも、図４（ａ）（ｂ）
に示す様に、上下動可能のピストン４７を押圧手段に用
いて押湯部１６の溶湯を押圧する場合には、アダプター
３１のみを取外可能としてもよく、挿入板３５及びアダ
プター３１を取外可能としてもよい。
部１６の溶湯をキャビティ１８内に重力で流入させてい
たが、図４（ａ）に示す成形型１２のアダプター３１を
上型１４ｂから取り外し可能とし、キャビティ１８に充
填された溶湯が凝固したとき、アダプター３１を取り外
して、押湯部１６の溶湯をキャビティ１８側に強制的に
押圧することによって、得られる鋳造品のヒケ等の発生
を更に減少できる。この押湯部１６の溶湯を押圧する時
期は、キャビティ１８に充填された溶湯が実質的に凝固
された状態で且つ押湯部１６の溶湯が流動性を有してい
る状態の時期である。かかる押圧の最適時期は、成形型
１２によって異なるため、成形型１２ごとに予め実験的
に求めておくことが好ましい。また、押湯部１６の溶湯
を押圧する押圧手段としては、図４（ｂ）に示す様に、
上下動可能のピストン４７を用いることができる。尚、
図１及び図２に示す成形型１２でも、図４（ａ）（ｂ）
に示す様に、上下動可能のピストン４７を押圧手段に用
いて押湯部１６の溶湯を押圧する場合には、アダプター
３１のみを取外可能としてもよく、挿入板３５及びアダ
プター３１を取外可能としてもよい。
【００２４】図１、図２及び図４に示す成形型１２で
は、押湯部１６を上型２３に形成しているが、押湯部１
６に充填された溶湯が凝固して形成された部分は鋳造品
から切除される切除部であるため、金属製の上型２３に
形成することは要しない。このため、硫酸カルシウムを
焼成して形成したアダプター３１と上型２３とに亘って
押湯部１６を形成してもよい。この場合、硫酸カルシウ
ムを焼成して形成したアダプター３１は、金属製の下型
２１及び上型２３よりも低熱伝導率、すなわち断熱性が
良好であるため、図５に示す様に、アダプター３１内に
形成された押湯部１６の部分の体積が、上型２３内に形
成された押湯部１６の部分の体積よりも大となるよう
に、押湯部１６を形成することによって、押湯部１６の
内壁面に断熱性塗型剤を塗布しなくても、金属製の下型
２１及び上型２３に形成されたキャビティ１８よりも断
熱性を向上できる。
は、押湯部１６を上型２３に形成しているが、押湯部１
６に充填された溶湯が凝固して形成された部分は鋳造品
から切除される切除部であるため、金属製の上型２３に
形成することは要しない。このため、硫酸カルシウムを
焼成して形成したアダプター３１と上型２３とに亘って
押湯部１６を形成してもよい。この場合、硫酸カルシウ
ムを焼成して形成したアダプター３１は、金属製の下型
２１及び上型２３よりも低熱伝導率、すなわち断熱性が
良好であるため、図５に示す様に、アダプター３１内に
形成された押湯部１６の部分の体積が、上型２３内に形
成された押湯部１６の部分の体積よりも大となるよう
に、押湯部１６を形成することによって、押湯部１６の
内壁面に断熱性塗型剤を塗布しなくても、金属製の下型
２１及び上型２３に形成されたキャビティ１８よりも断
熱性を向上できる。
【００２５】また、図６に示す様に、狭小部１８ｃ，１
８ｃを、金属よりも高断熱性の材料、例えばセラミック
から成る断熱板５０に形成してもよい。断熱板５０内に
形成された狭小部１８ｃ，１８ｃは、その内壁面に断熱
性塗型剤を塗布しなくても、金属製の下型２１及び上型
２３に形成されたキャビティ１８よりも断熱性を向上で
きる。この様に、狭小部１８ｃ，１８ｃの内壁面に断熱
性塗型剤を塗布しないことによって、狭小部１８ｃ，１
８ｃの内壁面との決めの転写性（平滑性）を良好とする
ことができる。但し、図６に示す成形型１２では、押湯
部１６の内壁面には、断熱性塗型剤を塗布するが、押湯
部１６に充填された溶湯が凝固された部分は、製品から
切り離される部分であるため、その転写性については不
問である。更に、図１に示す加熱炉２８を、図６に示す
様に、成形型１２の金属ガス導入口１７の直上に設けて
もよく、或いは加熱炉２８でガス化された金属ガスとし
てのマグネシウムガスと、金属ガスと反応する反応性ガ
スとしての窒素ガスとを反応させて還元性化合物である
マグネシウム窒素化合物（Mg3N2）を生成する反応槽５
１を成形型１２の金属ガス導入口１７の直上に設けても
よい。
８ｃを、金属よりも高断熱性の材料、例えばセラミック
から成る断熱板５０に形成してもよい。断熱板５０内に
形成された狭小部１８ｃ，１８ｃは、その内壁面に断熱
性塗型剤を塗布しなくても、金属製の下型２１及び上型
２３に形成されたキャビティ１８よりも断熱性を向上で
きる。この様に、狭小部１８ｃ，１８ｃの内壁面に断熱
性塗型剤を塗布しないことによって、狭小部１８ｃ，１
８ｃの内壁面との決めの転写性（平滑性）を良好とする
ことができる。但し、図６に示す成形型１２では、押湯
部１６の内壁面には、断熱性塗型剤を塗布するが、押湯
部１６に充填された溶湯が凝固された部分は、製品から
切り離される部分であるため、その転写性については不
問である。更に、図１に示す加熱炉２８を、図６に示す
様に、成形型１２の金属ガス導入口１７の直上に設けて
もよく、或いは加熱炉２８でガス化された金属ガスとし
てのマグネシウムガスと、金属ガスと反応する反応性ガ
スとしての窒素ガスとを反応させて還元性化合物である
マグネシウム窒素化合物（Mg3N2）を生成する反応槽５
１を成形型１２の金属ガス導入口１７の直上に設けても
よい。
【００２６】図１、図２、及び図４〜図６に示す成形型
１２のキャビティ１８は、押湯部１６の直近に形成され
た第１空間部１８ａと、キャビティ１８の終端部として
の第２空間部１８ｂとが、空間部１８ａ，１８ｂよりも
狭く形成された狭小部１８ｃによって連結されている。
かかる成形型１２に対し、図７に示すように、押湯部１
６の直近に形成された狭小部１８ｃ，１８ｃによって、
押湯部１６と終端部である空間部１８ｂ、１８ｂとが連
結されている成形型１２にも好適に採用できる。図７に
示す成形型１２では、押湯部１６及び狭小部１８ｃ，１
８ｃの各内壁面に断熱性塗型剤を塗布することによっ
て、空間部１８ｂ，１８ｂとの間に容易に断熱差を付与
できる。また、図１、図２、及び図４〜図６に示す成形
型１２では、押湯部１６を湯路３７の途中に形成してい
るが、湯路３７とは別に押湯部１６を形成してもよい。
尚、以上の説明では、溶湯としてアルミニウム又はその
合金の溶湯を用いた鋳造方法について説明してきたが、
本発明はマグネシウム又は鉄等の金属、又はこれらの合
金の溶湯を用いた鋳造方法にも適用できる。
１２のキャビティ１８は、押湯部１６の直近に形成され
た第１空間部１８ａと、キャビティ１８の終端部として
の第２空間部１８ｂとが、空間部１８ａ，１８ｂよりも
狭く形成された狭小部１８ｃによって連結されている。
かかる成形型１２に対し、図７に示すように、押湯部１
６の直近に形成された狭小部１８ｃ，１８ｃによって、
押湯部１６と終端部である空間部１８ｂ、１８ｂとが連
結されている成形型１２にも好適に採用できる。図７に
示す成形型１２では、押湯部１６及び狭小部１８ｃ，１
８ｃの各内壁面に断熱性塗型剤を塗布することによっ
て、空間部１８ｂ，１８ｂとの間に容易に断熱差を付与
できる。また、図１、図２、及び図４〜図６に示す成形
型１２では、押湯部１６を湯路３７の途中に形成してい
るが、湯路３７とは別に押湯部１６を形成してもよい。
尚、以上の説明では、溶湯としてアルミニウム又はその
合金の溶湯を用いた鋳造方法について説明してきたが、
本発明はマグネシウム又は鉄等の金属、又はこれらの合
金の溶湯を用いた鋳造方法にも適用できる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、溶湯口と複雑な形状の
キャビティとの間に形成した押湯部を可及的に少なくし
た成形型を用いて鋳造しても、キャビティに充填された
溶湯の凝固に伴なう収縮に起因して、得られた鋳造品に
発生するヒケ等を防止できる。このため、可及的にヒケ
等の少ない複雑な形状の鋳造品を省エネルギを図りつつ
鋳造できる。
キャビティとの間に形成した押湯部を可及的に少なくし
た成形型を用いて鋳造しても、キャビティに充填された
溶湯の凝固に伴なう収縮に起因して、得られた鋳造品に
発生するヒケ等を防止できる。このため、可及的にヒケ
等の少ない複雑な形状の鋳造品を省エネルギを図りつつ
鋳造できる。
【図１】本発明に係る鋳造装置の一例を説明するための
概略図である。
概略図である。
【図２】図１に示す鋳造装置に用いられている成形型の
断面図及び部分断面図である。
断面図及び部分断面図である。
【図３】図１に示す鋳造装置に用いられている成形型と
従来の成形型との押湯部及びキャビティの各々に充填さ
れた溶湯の冷却速度を示すグラフである。
従来の成形型との押湯部及びキャビティの各々に充填さ
れた溶湯の冷却速度を示すグラフである。
【図４】図２に示す成形型の他の例を説明する断面図で
ある。
ある。
【図５】図２に示す成形型の他の例を説明する断面図で
ある。
ある。
【図６】図２に示す成形型の他の例を説明する断面図で
ある。
ある。
【図７】図２に示す成形型の他の例を説明する断面図で
ある。
ある。
【図８】本発明者の二人が、先に提案したアルミニウム
鋳造方法を説明する説明図である。
鋳造方法を説明する説明図である。
【図９】キャビティの形状が複雑化しヒケ等が発生し易
い成形型の断面図である。
い成形型の断面図である。
１０ 鋳造装置 １２ 成形型 １４ 注湯口 １８ キャビティ １８ａ 第１空間部 １８ｂ 第２空間部（終端部） １８ｃ 狭小部 １７ 金属ガス導入口 １６ 押湯部 ２０ 窒素ガスボンベ ２１ 下型 ２３ 上型 ２５ アルゴンガスボンベ ２７ 窒素ガス導入口 ２８ 加熱炉 ２９ 金属板 ３１ アダプター ３５ 挿入板 ３６ マグネシウム粉末の収容タンク ３７ 湯路 ３９ 排気孔 ４１ 導入路 ４６ 金属ガス導入路 ５０ 断熱板 ５１ マグネシウム窒素化合物（Mg3N2）の生成反応槽
フロントページの続き (72)発明者 笹木 泰弘 長野県上田市大字国分840番地 日信工業 株式会社内 (72)発明者 荻原 晃一 長野県上田市大字国分840番地 日信工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 4E092 AA04 AA05 AA09 DA05 EA10 FA10 GA03 GA10 4E093 NA03 NA04 NB10
Claims (16)
- 【請求項１】 成形型のキャビティ内に注湯した金属の
溶湯と還元性化合物とを接触せしめ、前記溶湯の表面に
形成された酸化皮膜を還元しつつ、所望形状の鋳造品を
鋳造する際に、 該成形型として、前記溶湯を注入する注湯口とキャビテ
ィとの間に押湯部が形成されていると共に、前記キャビ
ティ及び押湯部に充填された溶湯がキャビティの終端部
から押湯部の方向に順次凝固するように、前記押湯部及
びキャビティ内に部分的に断熱差が設けられている成形
型を用い、 前記キャビティに充填された溶湯の凝固に伴なう収縮に
よって間隙が形成されたとき、前記押湯部に充填されて
いる溶湯の少なくとも一部を、前記キャビティに補充す
ることを特徴とする鋳造方法。 - 【請求項２】 成形型として、溶湯を注入する注湯口と
キャビティとの間に形成された押湯部と、前記溶湯部に
連結されたキャビティの溶湯部側入口から終端部に至る
途中に、横断面積が前記終端部よりも小面積の狭小部が
形成されたキャビティとを具備し、前記押湯部及び狭小
部が前記終端部よりも高断熱に形成された成形型を用い
る請求項１記載の鋳造方法。 - 【請求項３】 成形型として、押湯部が形成された成形
型の部分が、前記成形型のキャビティの終端部を形成す
る材料よりも高断熱性の材料で形成されて成る成形型を
用いる請求項２記載の鋳造方法。 - 【請求項４】 成形型として、キャビティの狭小部が形
成された成形型の部分が、前記キャビティの終端部を形
成する材料よりも高断熱性の材料で形成されて成る成形
型を用いる請求項２又は請求項３記載の鋳造方法。 - 【請求項５】 成形型として、押湯部及びキャビティの
狭小部の各内壁面に、金属の溶湯と接触する還元性化合
物と非反応性である断熱性塗型剤の塗布等の断熱処理を
施し、前記キャビティの終端部の内壁面には前記断熱処
理を施さなかった成形型を用いる請求項２記載の鋳造方
法。 - 【請求項６】 成形型として、押湯部が形成された成形
型の部分が、前記成形型のキャビティ部から分割可能に
組み立てられて成る成形型を用いる請求項１〜５のいず
れか一項記載の鋳造方法。 - 【請求項７】 成形型として、押湯部が形成された成形
型の部分に、前記押湯部に溶湯を導入する溶湯導入路
と、キャビティ内で還元性化合物が生成されるように、
前記還元性化合物の原料をキャビティ内に導入する導入
路が形成されている請求項１〜６のいずれか一項記載の
鋳造方法。 - 【請求項８】 金属の溶湯として、アルミニウム又はそ
の合金の溶湯を用い、且つ還元性化合物として、原料と
してのマグネシウムガスと窒素ガスとを反応して得られ
るマグネシウム窒素化合物を用いる請求項１〜７のいず
れか一項記載の鋳造方法。 - 【請求項９】 金属の溶湯と還元性化合物とが成形型の
キャビティ内で接触し、前記溶湯の表面に形成された酸
化皮膜を還元して鋳造する還元鋳造に用いられる鋳造装
置であって、 該成形型には、前記溶湯を注入する注湯口とキャビティ
との間に押湯部が形成されていると共に、前記キャビテ
ィ及び押湯部に充填された溶湯がキャビティの終端部か
ら押湯部の方向に順次凝固するように、前記押湯部及び
キャビチィに部分的に断熱差が設けられていることを特
徴とする鋳造装置。 - 【請求項１０】 成形型には、溶湯を注入する注湯口と
キャビティとの間に形成された押湯部と、前記キャビテ
ィの溶湯入口から終端部に至る途中に、横断面積が前記
終端部よりも小面積の狭小部が形成されたキャビティと
を具備し、 前記押湯部及び狭小部に充填された溶湯の冷却速度が前
記キャビティの終端部に注湯された溶湯よりも遅くなる
ように、前記押湯部及び狭小部が前記終端部よりも高断
熱に形成されている請求項９記載の鋳造装置。 - 【請求項１１】 押湯部が形成された成形型の部分が、
前記成形型のキャビティの終端部を形成する材料よりも
高断熱性の材料で形成されている請求項１０記載の鋳造
装置。 - 【請求項１２】 キャビティの狭小部が形成された成形
型の部分が、前記キャビティの終端部を形成する材料よ
りも高断熱性の材料で形成されている請求項１０又は請
求項１１記載の鋳造装置。 - 【請求項１３】 押湯部及びキャビティの狭小部が、そ
の各内壁面に断熱性塗型剤の塗布等の断熱処理が施さ
れ、前記キャビティの終端部の内壁面には前記断熱処理
が施されていない請求項１０記載の鋳造装置。 - 【請求項１４】 押湯部及びキャビティの狭小部の各内
壁面には、成形型のキャビティ内に注湯した金属の溶湯
と接触する還元性化合物と非反応性である断熱性塗型剤
の塗布等の断熱処理が施され、他方、前記キャビティの
終端部の内壁面には前記断熱処理が施されていない請求
項１０記載の鋳造装置。 - 【請求項１５】 押湯部が形成された成形型の部分が、
前記成形型のキャビティ部から分割可能に組み立てられ
ている請求項９〜１４のいずれか一項記載の鋳造装置。 - 【請求項１６】 押湯部が形成された成形型の部分に、
前記押湯部に溶湯を導入する溶湯導入路と、キャビティ
内で還元性化合物が生成されるように、前記還元性化合
物の原料をキャビティ内に導入する導入路が形成されて
いる請求項９〜１５のいずれか一項記載の鋳造装置。
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