JP2859967B2 - ダイカストマシン用スリーブ - Google Patents
ダイカストマシン用スリーブInfo
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- JP2859967B2 JP2859967B2 JP2541291A JP2541291A JP2859967B2 JP 2859967 B2 JP2859967 B2 JP 2859967B2 JP 2541291 A JP2541291 A JP 2541291A JP 2541291 A JP2541291 A JP 2541291A JP 2859967 B2 JP2859967 B2 JP 2859967B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sleeve
- inner cylinder
- titanium
- casting machine
- ceramics
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム、亜鉛、錫
及び鉛等の非鉄金属（その合金も含む）の鋳造に好適の
ダイカストマシン用スリーブに関する。
及び鉛等の非鉄金属（その合金も含む）の鋳造に好適の
ダイカストマシン用スリーブに関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、アルミニウム、亜鉛、錫及び鉛等
の非鉄金属を高精度且つ高速度で鋳造できるダイカスト
技術は、自動車、産業機械及び家電機器等の分野におい
て各種部品の重要な生産手段となっている。
の非鉄金属を高精度且つ高速度で鋳造できるダイカスト
技術は、自動車、産業機械及び家電機器等の分野におい
て各種部品の重要な生産手段となっている。
【０００３】従来、ダイカストマシン用スリーブ（以
下、スリーブという）には、主にＪＩＳ ＳＫＤ６１合
金等のダイス鋼が使用されている。また、スリーブの長
寿命化及び製造歩留りの向上を図ると共に、鋳造品の大
型化に対応するために、鋼製の外筒の内側にセラミック
スからなる内筒又はチタン若しくはチタン合金とセラミ
ックスとの複合材料からなる内筒を焼きばめ又は鋳ぐる
みにより設けたスリーブを使用することもある。
下、スリーブという）には、主にＪＩＳ ＳＫＤ６１合
金等のダイス鋼が使用されている。また、スリーブの長
寿命化及び製造歩留りの向上を図ると共に、鋳造品の大
型化に対応するために、鋼製の外筒の内側にセラミック
スからなる内筒又はチタン若しくはチタン合金とセラミ
ックスとの複合材料からなる内筒を焼きばめ又は鋳ぐる
みにより設けたスリーブを使用することもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスリーブには以下に示す問題点がある。ＪＩＳ
ＳＫＤ６１合金等のダイス鋼からなるスリーブにおいて
は、一般的に非鉄金属合金と鉄とは反応しやすいという
性質があるため、スリーブの注湯口底部が著しく溶損す
ると共に、スリーブの内壁も溶損及び摩耗により減少し
てしまう。従って、スリーブを比較的頻繁に交換する必
要があり、スリーブの寿命が短い。また、鋼は熱伝導性
が良好なため、スリーブ内に溶湯が注入されるときに、
溶湯温度が著しく低下してしまう。このときの溶湯の温
度の低下が鋳造品の製造歩留りの低下を招来する。
た従来のスリーブには以下に示す問題点がある。ＪＩＳ
ＳＫＤ６１合金等のダイス鋼からなるスリーブにおいて
は、一般的に非鉄金属合金と鉄とは反応しやすいという
性質があるため、スリーブの注湯口底部が著しく溶損す
ると共に、スリーブの内壁も溶損及び摩耗により減少し
てしまう。従って、スリーブを比較的頻繁に交換する必
要があり、スリーブの寿命が短い。また、鋼は熱伝導性
が良好なため、スリーブ内に溶湯が注入されるときに、
溶湯温度が著しく低下してしまう。このときの溶湯の温
度の低下が鋳造品の製造歩留りの低下を招来する。
【０００５】一方、セラミックスからなる内筒を鋼製の
外筒に焼きばめたスリーブは、耐溶損性は優れているも
のの、ダイカストマシンが溶湯を射出する瞬間はスリー
ブに極めて大きな衝撃が加えられるため、本来脆い性質
を有するセラミックスからなる内筒が破壊されてしまう
ことがある。そうすると、作業を中断しなければならな
いため、作業性が悪い。また、チタン又はチタン合金と
セラミックスとの複合材料からなる内筒を鋼製の外筒に
焼きばめたスリーブは、耐溶損性、耐衝撃性及び溶湯保
温性は優れているものの、内筒の表面硬度が鋼又はセラ
ミックスに比して低いためスリーブの耐摩耗性が劣り、
使用中に内径が拡大してしまう。そして、スリーブとピ
ストンとの間のクリアランスが大きくなり、鋳造時にフ
ラッシュバックが発生する。これにより、スリーブの寿
命が短縮してしまう。
外筒に焼きばめたスリーブは、耐溶損性は優れているも
のの、ダイカストマシンが溶湯を射出する瞬間はスリー
ブに極めて大きな衝撃が加えられるため、本来脆い性質
を有するセラミックスからなる内筒が破壊されてしまう
ことがある。そうすると、作業を中断しなければならな
いため、作業性が悪い。また、チタン又はチタン合金と
セラミックスとの複合材料からなる内筒を鋼製の外筒に
焼きばめたスリーブは、耐溶損性、耐衝撃性及び溶湯保
温性は優れているものの、内筒の表面硬度が鋼又はセラ
ミックスに比して低いためスリーブの耐摩耗性が劣り、
使用中に内径が拡大してしまう。そして、スリーブとピ
ストンとの間のクリアランスが大きくなり、鋳造時にフ
ラッシュバックが発生する。これにより、スリーブの寿
命が短縮してしまう。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、非鉄金属の溶湯に対する耐溶損性、耐衝撃
性及び溶湯保温性が優れていると共に、ピストンに対す
る耐摩耗性も優れており、作業性が良好なダイカストマ
シン用スリーブを提供することを目的とする。
のであって、非鉄金属の溶湯に対する耐溶損性、耐衝撃
性及び溶湯保温性が優れていると共に、ピストンに対す
る耐摩耗性も優れており、作業性が良好なダイカストマ
シン用スリーブを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るダイカスト
マシン用スリーブは、鋼製の外筒と、この外筒内に嵌入
されチタン又はチタン合金とセラミックスとの複合材料
からなる内筒と、この内筒の内面に設けられたホウ化チ
タン層とを有することを特徴とする。
マシン用スリーブは、鋼製の外筒と、この外筒内に嵌入
されチタン又はチタン合金とセラミックスとの複合材料
からなる内筒と、この内筒の内面に設けられたホウ化チ
タン層とを有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明においては、鋼製の外筒にチタン又はチ
タン合金とセラミックスとの複合材料からなる内筒が嵌
入されている。また、この内筒の内面には、ホウ化チタ
ン層が設けられている。
タン合金とセラミックスとの複合材料からなる内筒が嵌
入されている。また、この内筒の内面には、ホウ化チタ
ン層が設けられている。
【０００９】このチタン又はチタン合金とセラミックス
との複合材料は、非鉄金属の溶湯に対して優れた耐溶損
性、耐衝撃性及び溶湯保温性を有している。また、溶湯
と直接接触する内筒の内面側に設けられた前記ホウ化チ
タン層は、耐摩耗性が優れている。従って、本発明に係
るダイカストマシン用スリーブは、優れた耐溶損性、耐
摩耗性及び溶湯保温性を有すると共に、耐衝撃性も優れ
ている。また、スリーブの交換頻度を従来に比して低減
できて、作業性が向上する。
との複合材料は、非鉄金属の溶湯に対して優れた耐溶損
性、耐衝撃性及び溶湯保温性を有している。また、溶湯
と直接接触する内筒の内面側に設けられた前記ホウ化チ
タン層は、耐摩耗性が優れている。従って、本発明に係
るダイカストマシン用スリーブは、優れた耐溶損性、耐
摩耗性及び溶湯保温性を有すると共に、耐衝撃性も優れ
ている。また、スリーブの交換頻度を従来に比して低減
できて、作業性が向上する。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例について、その特許請
求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【００１１】先ず、平均粒径が２０μｍのチタン粉末、
平均粒径が５μｍの炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末及び平均
粒径が１５μｍのニッケル粉末を、夫々８０重量％、１
８重量％及び２重量％の割合で均一に混合した。そし
て、この混合物をゴム型に密封し、加圧力が１トン／ｃ
ｍ2 の条件で冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）加工を施し
て、筒状の圧粉体を得た。
平均粒径が５μｍの炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末及び平均
粒径が１５μｍのニッケル粉末を、夫々８０重量％、１
８重量％及び２重量％の割合で均一に混合した。そし
て、この混合物をゴム型に密封し、加圧力が１トン／ｃ
ｍ2 の条件で冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）加工を施し
て、筒状の圧粉体を得た。
【００１２】次に、この圧粉体を真空度が１０-5Ｔｏｒ
ｒ、温度が１３５０℃の真空炉内で焼結した。次に、こ
の焼結体を旋盤加工して、上記組成の複合材料からなる
スリーブ内筒を得た。
ｒ、温度が１３５０℃の真空炉内で焼結した。次に、こ
の焼結体を旋盤加工して、上記組成の複合材料からなる
スリーブ内筒を得た。
【００１３】次に、このスリーブ内筒をカソードとし、
黒鉛るつぼ（電解槽）をアノードとして、スリーブ内筒
に電解ホウ化処理を施し、内筒内面にホウ化チタン層を
形成した。この場合に、処理条件は、溶融塩浴電解質と
して溶融無水ホウ砂（Ｎａ2 Ｂ4 Ｏ7 ）を使用し、処理
温度が１２００Ｋ、処理時間が５０ｋｓ、電流密度が５
００Ａ／ｍ2 である。
黒鉛るつぼ（電解槽）をアノードとして、スリーブ内筒
に電解ホウ化処理を施し、内筒内面にホウ化チタン層を
形成した。この場合に、処理条件は、溶融塩浴電解質と
して溶融無水ホウ砂（Ｎａ2 Ｂ4 Ｏ7 ）を使用し、処理
温度が１２００Ｋ、処理時間が５０ｋｓ、電流密度が５
００Ａ／ｍ2 である。
【００１４】次いで、この内面にホウ化チタン層を設け
た内筒を鋼製の外筒に焼きばめた。これにより、本発明
の実施例に係るスリーブを得た。
た内筒を鋼製の外筒に焼きばめた。これにより、本発明
の実施例に係るスリーブを得た。
【００１５】一方、比較例１及び比較例２として、夫々
従来のダイス鋼（ＪＩＳＳＫＤ６１合金）製のスリーブ
及びセラミックス（窒化ケイ素）からなる内筒を鋼製の
外筒に焼きばめたスリーブを用意した。また、比較例３
として、ホウ化チタン層が設けられていない以外は実施
例と同一の複合材料からなる内筒を鋼製の外筒に焼きば
めたスリーブも用意した。
従来のダイス鋼（ＪＩＳＳＫＤ６１合金）製のスリーブ
及びセラミックス（窒化ケイ素）からなる内筒を鋼製の
外筒に焼きばめたスリーブを用意した。また、比較例３
として、ホウ化チタン層が設けられていない以外は実施
例と同一の複合材料からなる内筒を鋼製の外筒に焼きば
めたスリーブも用意した。
【００１６】これらの実施例及び比較例のスリーブにつ
いて、以下に示す試験を実施した。 硬度試験 スリーブの内面のマイクロビッカース硬度を測定した。
いて、以下に示す試験を実施した。 硬度試験 スリーブの内面のマイクロビッカース硬度を測定した。
【００１７】引張試験 スリーブの内筒の伸びを測定した。
【００１８】実用試験 コールドチャンバー用ダイカストマシン（能力２５０ト
ン）にスリーブを取り付け、アルミニウム合金（ＪＩＳ
ＡＤＣ１２合金）溶湯にて自動車用エンジンカバーを
鋳造した。そして、１００００ショット後のスリーブの
溶損摩耗状況を調べた。
ン）にスリーブを取り付け、アルミニウム合金（ＪＩＳ
ＡＤＣ１２合金）溶湯にて自動車用エンジンカバーを
鋳造した。そして、１００００ショット後のスリーブの
溶損摩耗状況を調べた。
【００１９】これらの試験結果を下記表１にまとめて示
す。但し、溶損状況は、最大溶損量が０．１ｍｍ以下の
場合を◎、０．３ｍｍ以下の場合を○、０．３ｍｍを超
えた場合を△で示した。
す。但し、溶損状況は、最大溶損量が０．１ｍｍ以下の
場合を◎、０．３ｍｍ以下の場合を○、０．３ｍｍを超
えた場合を△で示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】この表１から明らかなように、本発明の実
施例に係るスリーブは、硬度が高いと共に、１００００
ショット後の溶損量が０．１ｍｍ以下と極めて少なく、
ダイカストマシン用スリーブとして優れた特性を示し
た。一方、ダイス鋼からなる比較例１は溶損量が多く、
セラミックスの内筒を備えた比較例２のスリーブには割
れが発生した。また、ホウ化チタン層が設けられていな
い複合材の内筒を備えた比較例３のスリーブは、硬度が
低いと共に、比較例１ほどではないものの、溶損量が多
かった。
施例に係るスリーブは、硬度が高いと共に、１００００
ショット後の溶損量が０．１ｍｍ以下と極めて少なく、
ダイカストマシン用スリーブとして優れた特性を示し
た。一方、ダイス鋼からなる比較例１は溶損量が多く、
セラミックスの内筒を備えた比較例２のスリーブには割
れが発生した。また、ホウ化チタン層が設けられていな
い複合材の内筒を備えた比較例３のスリーブは、硬度が
低いと共に、比較例１ほどではないものの、溶損量が多
かった。
【００２２】なお、本発明において使用可能なセラミッ
クスは、上述のＳｉＣに限定されるものではなく、Ｃｒ
2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＭｇＯ及びＹ2 Ｏ3 等の
酸化物系セラミックス、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＴｉＮ、ＢＮ及び
ＡｌＮ等の窒化物系セラミックス、ＴｉＣ、Ｂ4 Ｃ及び
ＣｒＣ2 等の炭化物系セラミックス、ＺｒＢ2 及びＴｉ
Ｂ2 等のホウ化物系セラミックス並びにサイアロン等、
種々のものを使用することができる。また、これらのセ
ラミックスを２種類以上混合して使用することもでき
る。更に、上述の実施例においては、ホウ化チタン層を
溶融塩浴電解法により形成したが、例えばＣＶＤ（化学
気相成長）法、粉末パック法及び溶融塩浸漬法等の方法
によっても、内筒内面にホウ化チタン層を形成すること
ができる。
クスは、上述のＳｉＣに限定されるものではなく、Ｃｒ
2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＭｇＯ及びＹ2 Ｏ3 等の
酸化物系セラミックス、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＴｉＮ、ＢＮ及び
ＡｌＮ等の窒化物系セラミックス、ＴｉＣ、Ｂ4 Ｃ及び
ＣｒＣ2 等の炭化物系セラミックス、ＺｒＢ2 及びＴｉ
Ｂ2 等のホウ化物系セラミックス並びにサイアロン等、
種々のものを使用することができる。また、これらのセ
ラミックスを２種類以上混合して使用することもでき
る。更に、上述の実施例においては、ホウ化チタン層を
溶融塩浴電解法により形成したが、例えばＣＶＤ（化学
気相成長）法、粉末パック法及び溶融塩浸漬法等の方法
によっても、内筒内面にホウ化チタン層を形成すること
ができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るダイカ
ストマシン用スリーブは、鋼からなる外筒及びこの外筒
に嵌入されチタン又はチタン合金とセラミックスとの複
合材料からなる内筒により構成されており、前記内筒に
はその内面にホウ化チタン層が設けられているから、耐
溶損性、耐摩擦性及び溶湯保温性が優れていると共に、
耐衝撃性が優れており、作業性が良好なスリーブを得る
ことができる。
ストマシン用スリーブは、鋼からなる外筒及びこの外筒
に嵌入されチタン又はチタン合金とセラミックスとの複
合材料からなる内筒により構成されており、前記内筒に
はその内面にホウ化チタン層が設けられているから、耐
溶損性、耐摩擦性及び溶湯保温性が優れていると共に、
耐衝撃性が優れており、作業性が良好なスリーブを得る
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 17/20 B22F 5/12 B22F 7/00 C22C 14/00
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼製の外筒と、この外筒内に嵌入されチ
タン又はチタン合金とセラミックスとの複合材料からな
る内筒と、この内筒の内面に設けられたホウ化チタン層
とを有することを特徴とするダイカストマシン用スリー
ブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2541291A JP2859967B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | ダイカストマシン用スリーブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2541291A JP2859967B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | ダイカストマシン用スリーブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04251650A JPH04251650A (ja) | 1992-09-08 |
| JP2859967B2 true JP2859967B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=12165221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2541291A Expired - Lifetime JP2859967B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | ダイカストマシン用スリーブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2859967B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995034394A1 (fr) * | 1994-06-14 | 1995-12-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Manchon pour machine a couler sous pression et machine a couler sous pression utilisant ledit manchon |
| JP3616840B2 (ja) * | 1997-08-08 | 2005-02-02 | 株式会社鷺宮製作所 | 導電率計 |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP2541291A patent/JP2859967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04251650A (ja) | 1992-09-08 |
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