JPH01301559A - 鋳ぐるみ用セラミックス - Google Patents
鋳ぐるみ用セラミックスInfo
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- JPH01301559A JPH01301559A JP63134630A JP13463088A JPH01301559A JP H01301559 A JPH01301559 A JP H01301559A JP 63134630 A JP63134630 A JP 63134630A JP 13463088 A JP13463088 A JP 13463088A JP H01301559 A JPH01301559 A JP H01301559A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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
本発明は、f[単に鋳ぐるむことができるセラミックス
に関するものであり、さらに評言すれば。 セラミックスに耐熱衝撃性と共に高い強度、特に高い室
温強度とを具備させるべく、焼結する原料の選択ならび
に配合割合を工夫したものである。
に関するものであり、さらに評言すれば。 セラミックスに耐熱衝撃性と共に高い強度、特に高い室
温強度とを具備させるべく、焼結する原料の選択ならび
に配合割合を工夫したものである。
【従来の技術]
使用目的に応じて種々の原料を最適な条件で焼結し、セ
ラミックスが備えている特質をのばし。 あるいは改質して種々の用途にセラミックスを使用する
ことは従来から盛んに行われてきた。 すなわち、耐摩耗性のよいことに着目して、この特性を
高めて工具として用いるセラミック工具の例、耐熱、耐
薬品、耐電気絶縁性のよいことに着目−して金属材料の
表面をコーティングする用途に用いるセラミックコーテ
ィングの例、あるいは断熱性のよいことに着目して断熱
材として用いる例等がある。 さらに、セラミックスと金属とを密着させてセラミック
ス複合材となし、セラミックスを機械部品として積極的
に用いることが試みられており、この方策としてセラミ
ックスを鋳ぐるむことか考えられている。 しかしながら、上述の各種セラミックスを鋳ぐるむと、
溶融金属との接触の際に生じる熱衝撃に。 また、前記溶融金属が冷却した後継続的に作用する熱膨
張係数の違いによってセラミックス内部に発生する圧縮
応力に力学的に耐えることができず、セラミックス表面
に必ず亀裂が発生し、実用上機械部品として使用に供し
えないものであった。 さらに、セラミックス表面上に生じる亀裂の発生を防止
しようとすれば、特別な工夫、すなわち溶融金属が接触
した時の熱衝撃を弱め、また冷却時に熱膨張係数の違い
によってセラミックス内部に発生する圧縮応力を小さく
するために、セラミックスを予熱したり、セラミックス
の2次加工。 たとえば、多孔質の物質を溶融金属が入る鋳型内空隙と
セラミックスの間に組み込むか、あるいはセラミックス
の表面のみを多孔質にする等の方策をとらねばならず、
必然的に工程が増え、また専用の設備を必要とするもの
であった。 【発明が解決しようとする課題1 セラミックスを鋳ぐるむ際に、上述のような問題点が生
じるのは、従来採用されている原料の選択及び配合割合
にて製造させるセラミックスが、いずれも鋳鉄の鋳ぐる
みに耐えるに十分な耐熱衝撃性と機械的強度とをかね備
えていないという特質であることが原因となっていた。 【発明の目的】 本発明は、前述の課題を解決するものであり。 目的とするところは、焼結する原料の選択ならびに配合
割合を工夫することにより、鋳ぐるむに好都合な耐熱衝
撃性と室温強度が高いという特性をかね備えたセラミッ
クスを得ることにある:
ラミックスが備えている特質をのばし。 あるいは改質して種々の用途にセラミックスを使用する
ことは従来から盛んに行われてきた。 すなわち、耐摩耗性のよいことに着目して、この特性を
高めて工具として用いるセラミック工具の例、耐熱、耐
薬品、耐電気絶縁性のよいことに着目−して金属材料の
表面をコーティングする用途に用いるセラミックコーテ
ィングの例、あるいは断熱性のよいことに着目して断熱
材として用いる例等がある。 さらに、セラミックスと金属とを密着させてセラミック
ス複合材となし、セラミックスを機械部品として積極的
に用いることが試みられており、この方策としてセラミ
ックスを鋳ぐるむことか考えられている。 しかしながら、上述の各種セラミックスを鋳ぐるむと、
溶融金属との接触の際に生じる熱衝撃に。 また、前記溶融金属が冷却した後継続的に作用する熱膨
張係数の違いによってセラミックス内部に発生する圧縮
応力に力学的に耐えることができず、セラミックス表面
に必ず亀裂が発生し、実用上機械部品として使用に供し
えないものであった。 さらに、セラミックス表面上に生じる亀裂の発生を防止
しようとすれば、特別な工夫、すなわち溶融金属が接触
した時の熱衝撃を弱め、また冷却時に熱膨張係数の違い
によってセラミックス内部に発生する圧縮応力を小さく
するために、セラミックスを予熱したり、セラミックス
の2次加工。 たとえば、多孔質の物質を溶融金属が入る鋳型内空隙と
セラミックスの間に組み込むか、あるいはセラミックス
の表面のみを多孔質にする等の方策をとらねばならず、
必然的に工程が増え、また専用の設備を必要とするもの
であった。 【発明が解決しようとする課題1 セラミックスを鋳ぐるむ際に、上述のような問題点が生
じるのは、従来採用されている原料の選択及び配合割合
にて製造させるセラミックスが、いずれも鋳鉄の鋳ぐる
みに耐えるに十分な耐熱衝撃性と機械的強度とをかね備
えていないという特質であることが原因となっていた。 【発明の目的】 本発明は、前述の課題を解決するものであり。 目的とするところは、焼結する原料の選択ならびに配合
割合を工夫することにより、鋳ぐるむに好都合な耐熱衝
撃性と室温強度が高いという特性をかね備えたセラミッ
クスを得ることにある:
本発明は、熱膨張係数及びヤング率が小なる特性を備え
た主原料と、溶融金属が冷却し、室温と同程度の温度と
なった後、継続的に作用する熱膨張係数の違いによって
セラミックス内部に発生する圧縮応力に対抗するに十分
な強度を付与する補助原料とが、適宜配合割合にて混合
されることにより得られたセラミックス原料を焼結し、
耐熱衝撃性と機械的強度とをかね備えたセラミックスを
得ることに1本発明の看眼がある。 具体的には、A1.O,とT i O,とを主原料とし
、強度向上に寄与するF6 z Ox r M g O
r S 10□、カオリン、タルク、ムライトの各原料
の少なくともいずれか一つを補助原料として添加し、こ
れらを焼結して得られるチタン酸アルミニウムが主結晶
相とする鋳ぐるみ用セラミックスとなすことにより、上
述の従来技術の問題点を解決するものである。 τ作 用】 1450℃程度に加熱された溶融金属が鋳型内空隙に注
入されると、該鋳型内に準備されている常温状態のセラ
ミックスと接触すると両者間の温度差がはなはだしいの
で、ごく短時間に溶融金属が保持している大量の熱がセ
ラミックスに移動し。 該セラミックスに熱衝撃が作用する。 上述のような状況になっても、本発明に係るセラミック
スの主結晶相であるチタン酸アルミニウムは、熱膨張係
数(α)及びヤング率(E)が小さいので、熱応力の一
般式 6=Eα(1−1,)から明らかなように発生す
る熱応力は小さく、また耐熱衝撃性の■安を表示する一
般式ΔT=6(1−μ)/αEによっても明らかなごと
く、高温下においても前記主結晶相は分解せず、上述の
熱衝撃に十分耐え得る。 一方、セラミックスと接触した溶融金属は、急速に冷却
して固まるが、この過程において熱膨張係数の異なる異
種の物体が接しているので、収縮量の差を生じ、これを
基因としてセラミックスに圧縮応力が作用し、その結果
、冷却固化した前記溶融金属に保持されることとなる。 さらに1本発明に係るセラミックスはFe、O,。 MgO,ムライト等の補助原料を加えてチタン酸アルミ
ニウムの室温温度域での曲げ強さ等の機械的強度を向上
せしめであるので、前述の圧縮応力に十分耐え、セラミ
ックス材に亀裂が生じない。
た主原料と、溶融金属が冷却し、室温と同程度の温度と
なった後、継続的に作用する熱膨張係数の違いによって
セラミックス内部に発生する圧縮応力に対抗するに十分
な強度を付与する補助原料とが、適宜配合割合にて混合
されることにより得られたセラミックス原料を焼結し、
耐熱衝撃性と機械的強度とをかね備えたセラミックスを
得ることに1本発明の看眼がある。 具体的には、A1.O,とT i O,とを主原料とし
、強度向上に寄与するF6 z Ox r M g O
r S 10□、カオリン、タルク、ムライトの各原料
の少なくともいずれか一つを補助原料として添加し、こ
れらを焼結して得られるチタン酸アルミニウムが主結晶
相とする鋳ぐるみ用セラミックスとなすことにより、上
述の従来技術の問題点を解決するものである。 τ作 用】 1450℃程度に加熱された溶融金属が鋳型内空隙に注
入されると、該鋳型内に準備されている常温状態のセラ
ミックスと接触すると両者間の温度差がはなはだしいの
で、ごく短時間に溶融金属が保持している大量の熱がセ
ラミックスに移動し。 該セラミックスに熱衝撃が作用する。 上述のような状況になっても、本発明に係るセラミック
スの主結晶相であるチタン酸アルミニウムは、熱膨張係
数(α)及びヤング率(E)が小さいので、熱応力の一
般式 6=Eα(1−1,)から明らかなように発生す
る熱応力は小さく、また耐熱衝撃性の■安を表示する一
般式ΔT=6(1−μ)/αEによっても明らかなごと
く、高温下においても前記主結晶相は分解せず、上述の
熱衝撃に十分耐え得る。 一方、セラミックスと接触した溶融金属は、急速に冷却
して固まるが、この過程において熱膨張係数の異なる異
種の物体が接しているので、収縮量の差を生じ、これを
基因としてセラミックスに圧縮応力が作用し、その結果
、冷却固化した前記溶融金属に保持されることとなる。 さらに1本発明に係るセラミックスはFe、O,。 MgO,ムライト等の補助原料を加えてチタン酸アルミ
ニウムの室温温度域での曲げ強さ等の機械的強度を向上
せしめであるので、前述の圧縮応力に十分耐え、セラミ
ックス材に亀裂が生じない。
次に、主原料の配合割合及び補助原料の選択ならびに配
合割合を例示した本発明の詳細な説明する。 〔実施例1〕 酸化物に換算した金属元素量の比率でAI、O。 を53wt%、TiO,を38wt%とした主原料に、
カオリン6wt%とFe、033wt%とからなる補助
原料を添加して混合する。 前記混合物を管状に成形した後、1450℃〜1600
℃の温度にて焼結し、その結果得られた管状焼結体の外
周を肉厚4−の球状黒鉛鋳鉄で鋳ぐるんだ。 上述のように焼結すると、主結晶相が熱膨張係数及びヤ
ング率が小さい特性を備えたチタン酸アルミニウムであ
るので、高温状態にある球状黒鉛鋳鉄と接触する鋳ぐる
みの際の熱衝撃に耐える。 また、鋳ぐるみ後、急速に冷却する過程において球状黒
鉛鋳鉄からセラミックスに対して顕著に作用する圧縮応
力に対し、前記セラミックスに室温時での機械的強度向
上に寄与するカオリンとFe、0.が添加されているの
で、セラミックスに亀裂を生じさせることなく、セラミ
ックスを球状黒鉛鋳鉄内に保持することが可能となった
ものである。 この本実施例1の鋳ぐるみセラミックスは、製造工程が
単純であり、かつ補助原料にカオリンという値段の安い
原料を用いているので、安価に製造できるという特長が
ある。 〔実施例2〕 酸化物に換算した金属元素量の比率で、Al。 O8を44wt%、T i O,を52wt%とした主
原料に、MgOを4wt%とする補助原料を添加して1
次混合する。 前記1次混合物を1300℃〜1450℃にて仮焼した
後、焼きあがった予備焼結体を粉砕し粉砕物を得る。さ
らに該粉砕物90に対しムライトを10wt%の配合割
合にて2次混合する。 前記2次混合物を管状に成形した後、1450℃〜16
00℃の温度にて焼結し、その結果得られた管状焼結体
の外周を肉厚4醜の球状黒鉛鋳鉄で鋳ぐるんだ。 セラミックスに亀裂を生じさせることなく1球状黒鉛鋳
鉄内に保持されることは、実施例1と同様であるが、鋳
ぐるんだセラミックスを、室温の状態から1150℃の
電気炉中へ投入し一時間放置した後、室温下へ取り出す
実験を繰り返し実施しても、セラミックスの分解は生じ
ない。 すなわち1本実施例2の鋳ぐるみセラミックスは、主結
晶相であるチタン酸アルミニウムの1000℃〜120
0℃の高温域での分解を阻止するのに特に有効である。 〔実施例3〕 本実施例は、主原料であるAl、O,とTie。 に、補助原料として、Fa、O,粉末と、カオリンA
l * S x Os (OH)4粉末を用いたものを
下記配合割合にて混合したものである。 すなわち、主結晶相であるチタン酸アルミニウム形成用
として、適宜モル数のT i O,と1モル比でTie
@と同一比率相当の配合に使用されるA1.03の一部
を用い1強度向上に寄与せしめるために、適宜モル数の
Fa、O,の粉末と、前記Al2O、の残量と1モル比
で前記AI、O,の残量モル数の半分相当のモル数のカ
オリンAt、5inG(OH)4粉末とを用いたもので
あって1以上の各原料の配合割合を式で示せば。 a−Fe、O,+blAl、SiO,(OH)4 +
2b・^1,0. +ClAl、O,+C・τi0.(
a、b、aはモル数)となる。 上述のような配合割合となした原料を予備混合すると、
カオリンA L S i O,(OH)、と主結晶相構
成に参与しない前記A1.O,の残量とが反応し、ムラ
イト3A1.0.・2 S i O,が現出する。 補助原料がムライト、Fa、Oaとなった原料に、水・
分散剤・温潤剤・結合剤・脱泡剤を加えてボールミルで
さらに混合してスリップを作り1石膏製の鋳型に流し込
んで直管とエルボの成形体を形成する。 この成形体を乾燥後、1500〜1600℃で焼成して
焼結体を得る。 該焼結体を直管の場合は第1図Aに、エルボの場合第2
図Aにそれぞれ図示するペップセット砂で作った鋳型の
11.21個所に前記成形体を納め、そ九ぞれの湯口1
2.22から1450℃のFCDを注湯し、前記焼結体
の外周を肉厚4−のFCD鋳物で鋳ぐるむ、その結果得
られたものが、第1図B、第2図Bにそれぞれ図示した
直管形状セラミックス13の外周をFCDu物14で鋳
ぐるんだ鋳ぐるみ体とエルボ形状セラミックス23の外
周をFCD鋳物24で鋳ぐるんだ鋳ぐるみ体である。 本実施例において、Fa、03及びムライトの配合割合
を種′々変えて繰り返しFe、0.−ムライト系のチタ
ン酸アルミニウムを鋳ぐるんでセラミックスの表面状態
をllI察してみる。この結果を、第3図にて表示なら
びに定義する記号及びマークを用いて表わしたものが第
4図であって、同図に図示する配合割合範囲となせば、
セラミックスに亀裂を生ぜしめることなく鋳ぐるめると
いう良好な結果を示すことが明らかとなった。 第4図から明らかなように、Fa、O,の配合量を、酸
化物に換算した金属元素量の比率で5wt%となした場
合が、特に、良好な結果を示しており、この配合割合と
なしたセラミックスの組成成分中には茶色の針状結晶が
多く存在し、破壊強度を増加させているものと思われる
。また、大気中に1000℃で24時間放置しても、結
晶の分解は認められず高温での使用にも充分耐えうる。 なお、補助原料として、当初からカオリンのかわりにム
ライトを使用しても同様な結果となる。 本発明の実施例は、以上に限定されるものではなく、主
原料であるAltosとT lo、をモル比で同一比率
となし、補助原料としてムライトとMgOとを組合わせ
、第5図に図示する範囲内での配合割合にて使用するこ
とも可能である。 さらに、ムライトとF、 e 、 0□との組合わせか
らなる補助原料を第守図に図示する範囲で使用する場合
において、ムライト以外の原料を a Fe、0.+(a + b)TiO,+ b Al
、O,(a 、 bはモル数)となるように配合するこ
ともでき、また、ムライトとM g Oとの組合わせか
らなる補助原料を第5図に図示する範囲で使用する場合
においては、ムライト以外の原料を a MgO+(2a + b)TiO,+ b A1.
0. (a 、 bはモル数)となるように配合するこ
ともできる。 なお、上述に記載した補助原料のひとつであるムライト
をA1.03とS i O,との組合わせによっても代
替可能である。 さらに、MgOとムライトの組合わせからなる補助原料
を、タルクとAl、O,との組合わせか。 またはタルクとカオリンとA1.03の組合わせからな
る補助原料によっても代替可能である。
合割合を例示した本発明の詳細な説明する。 〔実施例1〕 酸化物に換算した金属元素量の比率でAI、O。 を53wt%、TiO,を38wt%とした主原料に、
カオリン6wt%とFe、033wt%とからなる補助
原料を添加して混合する。 前記混合物を管状に成形した後、1450℃〜1600
℃の温度にて焼結し、その結果得られた管状焼結体の外
周を肉厚4−の球状黒鉛鋳鉄で鋳ぐるんだ。 上述のように焼結すると、主結晶相が熱膨張係数及びヤ
ング率が小さい特性を備えたチタン酸アルミニウムであ
るので、高温状態にある球状黒鉛鋳鉄と接触する鋳ぐる
みの際の熱衝撃に耐える。 また、鋳ぐるみ後、急速に冷却する過程において球状黒
鉛鋳鉄からセラミックスに対して顕著に作用する圧縮応
力に対し、前記セラミックスに室温時での機械的強度向
上に寄与するカオリンとFe、0.が添加されているの
で、セラミックスに亀裂を生じさせることなく、セラミ
ックスを球状黒鉛鋳鉄内に保持することが可能となった
ものである。 この本実施例1の鋳ぐるみセラミックスは、製造工程が
単純であり、かつ補助原料にカオリンという値段の安い
原料を用いているので、安価に製造できるという特長が
ある。 〔実施例2〕 酸化物に換算した金属元素量の比率で、Al。 O8を44wt%、T i O,を52wt%とした主
原料に、MgOを4wt%とする補助原料を添加して1
次混合する。 前記1次混合物を1300℃〜1450℃にて仮焼した
後、焼きあがった予備焼結体を粉砕し粉砕物を得る。さ
らに該粉砕物90に対しムライトを10wt%の配合割
合にて2次混合する。 前記2次混合物を管状に成形した後、1450℃〜16
00℃の温度にて焼結し、その結果得られた管状焼結体
の外周を肉厚4醜の球状黒鉛鋳鉄で鋳ぐるんだ。 セラミックスに亀裂を生じさせることなく1球状黒鉛鋳
鉄内に保持されることは、実施例1と同様であるが、鋳
ぐるんだセラミックスを、室温の状態から1150℃の
電気炉中へ投入し一時間放置した後、室温下へ取り出す
実験を繰り返し実施しても、セラミックスの分解は生じ
ない。 すなわち1本実施例2の鋳ぐるみセラミックスは、主結
晶相であるチタン酸アルミニウムの1000℃〜120
0℃の高温域での分解を阻止するのに特に有効である。 〔実施例3〕 本実施例は、主原料であるAl、O,とTie。 に、補助原料として、Fa、O,粉末と、カオリンA
l * S x Os (OH)4粉末を用いたものを
下記配合割合にて混合したものである。 すなわち、主結晶相であるチタン酸アルミニウム形成用
として、適宜モル数のT i O,と1モル比でTie
@と同一比率相当の配合に使用されるA1.03の一部
を用い1強度向上に寄与せしめるために、適宜モル数の
Fa、O,の粉末と、前記Al2O、の残量と1モル比
で前記AI、O,の残量モル数の半分相当のモル数のカ
オリンAt、5inG(OH)4粉末とを用いたもので
あって1以上の各原料の配合割合を式で示せば。 a−Fe、O,+blAl、SiO,(OH)4 +
2b・^1,0. +ClAl、O,+C・τi0.(
a、b、aはモル数)となる。 上述のような配合割合となした原料を予備混合すると、
カオリンA L S i O,(OH)、と主結晶相構
成に参与しない前記A1.O,の残量とが反応し、ムラ
イト3A1.0.・2 S i O,が現出する。 補助原料がムライト、Fa、Oaとなった原料に、水・
分散剤・温潤剤・結合剤・脱泡剤を加えてボールミルで
さらに混合してスリップを作り1石膏製の鋳型に流し込
んで直管とエルボの成形体を形成する。 この成形体を乾燥後、1500〜1600℃で焼成して
焼結体を得る。 該焼結体を直管の場合は第1図Aに、エルボの場合第2
図Aにそれぞれ図示するペップセット砂で作った鋳型の
11.21個所に前記成形体を納め、そ九ぞれの湯口1
2.22から1450℃のFCDを注湯し、前記焼結体
の外周を肉厚4−のFCD鋳物で鋳ぐるむ、その結果得
られたものが、第1図B、第2図Bにそれぞれ図示した
直管形状セラミックス13の外周をFCDu物14で鋳
ぐるんだ鋳ぐるみ体とエルボ形状セラミックス23の外
周をFCD鋳物24で鋳ぐるんだ鋳ぐるみ体である。 本実施例において、Fa、03及びムライトの配合割合
を種′々変えて繰り返しFe、0.−ムライト系のチタ
ン酸アルミニウムを鋳ぐるんでセラミックスの表面状態
をllI察してみる。この結果を、第3図にて表示なら
びに定義する記号及びマークを用いて表わしたものが第
4図であって、同図に図示する配合割合範囲となせば、
セラミックスに亀裂を生ぜしめることなく鋳ぐるめると
いう良好な結果を示すことが明らかとなった。 第4図から明らかなように、Fa、O,の配合量を、酸
化物に換算した金属元素量の比率で5wt%となした場
合が、特に、良好な結果を示しており、この配合割合と
なしたセラミックスの組成成分中には茶色の針状結晶が
多く存在し、破壊強度を増加させているものと思われる
。また、大気中に1000℃で24時間放置しても、結
晶の分解は認められず高温での使用にも充分耐えうる。 なお、補助原料として、当初からカオリンのかわりにム
ライトを使用しても同様な結果となる。 本発明の実施例は、以上に限定されるものではなく、主
原料であるAltosとT lo、をモル比で同一比率
となし、補助原料としてムライトとMgOとを組合わせ
、第5図に図示する範囲内での配合割合にて使用するこ
とも可能である。 さらに、ムライトとF、 e 、 0□との組合わせか
らなる補助原料を第守図に図示する範囲で使用する場合
において、ムライト以外の原料を a Fe、0.+(a + b)TiO,+ b Al
、O,(a 、 bはモル数)となるように配合するこ
ともでき、また、ムライトとM g Oとの組合わせか
らなる補助原料を第5図に図示する範囲で使用する場合
においては、ムライト以外の原料を a MgO+(2a + b)TiO,+ b A1.
0. (a 、 bはモル数)となるように配合するこ
ともできる。 なお、上述に記載した補助原料のひとつであるムライト
をA1.03とS i O,との組合わせによっても代
替可能である。 さらに、MgOとムライトの組合わせからなる補助原料
を、タルクとAl、O,との組合わせか。 またはタルクとカオリンとA1.03の組合わせからな
る補助原料によっても代替可能である。
前述のように原料の選択ならびに配合割合にて焼結され
た本発明に係るセラミックスは、鋳ぐるむ前にあらかじ
め、セラミックスに対する予熱や2次加工といった工程
を付加せずして直接1球状黒鉛鋳鉄や鋳鋼等の溶融温度
の高い金属に通常の鋳造設備にてセラミックスをセラミ
ックス材表面に亀裂が生じることなく、容易に鋳ぐるむ
ことができ、複雑な形状をした鋳物の内面を容易にセラ
ミックス化することができる。 したがって、1000℃〜1200℃の高温流体と接触
する機械部品用秦材として使用に耐えることができ、セ
ラミックスの用途が格段に拡大する。 以上により本発明に係るセラミックスを備えた素材は、
とりわけ高温高圧の排気ガスがたえず通過する排気ポー
トや排気マニホルド等、自動車部品用素材として多岐に
わたる活用が期待できる。
た本発明に係るセラミックスは、鋳ぐるむ前にあらかじ
め、セラミックスに対する予熱や2次加工といった工程
を付加せずして直接1球状黒鉛鋳鉄や鋳鋼等の溶融温度
の高い金属に通常の鋳造設備にてセラミックスをセラミ
ックス材表面に亀裂が生じることなく、容易に鋳ぐるむ
ことができ、複雑な形状をした鋳物の内面を容易にセラ
ミックス化することができる。 したがって、1000℃〜1200℃の高温流体と接触
する機械部品用秦材として使用に耐えることができ、セ
ラミックスの用途が格段に拡大する。 以上により本発明に係るセラミックスを備えた素材は、
とりわけ高温高圧の排気ガスがたえず通過する排気ポー
トや排気マニホルド等、自動車部品用素材として多岐に
わたる活用が期待できる。
第1図は実施例3において直管のセラミックスを鋳ぐる
む場合を図示したものであって、同図Aは、鋳ぐるみに
用いる鋳型の断面図を、同図Bは、直管のセラミックス
が鋳ぐるまれた状態を図示した断面図、第2図は実施例
3における。エルボ形状のセラミックスを鋳ぐるむ場合
を図示したものであって、同図Aは、鋳ぐるみに用いる
鋳型の断面図を、同図Bは、エルボ形状のセラミックス
が鋳ぐるまれた状態を図示した断面図、第3図は数サイ
ズの直管、エルボ形のセラミックスを鋳ぐるんだ結果を
図に表示する際に用いる。記号及びマークを定義した説
明図、第4図は数サイズの直管、エルボ形のセラミック
スを鋳ぐるみ、セラミックス表面の亀裂の発生状況をI
III察した結果を図示した分布図、第5図は補助原料
として、ムライト。 MgOを用いた場合の配合割合範囲を図示した表示図、
第6図は補助原料として、ムライト、Fs□0.を用い
た場合の配合割合範囲を図示した表示図である。 以 上 第1図 第4図 第3図 (wt九) 昭和63年08月03日
む場合を図示したものであって、同図Aは、鋳ぐるみに
用いる鋳型の断面図を、同図Bは、直管のセラミックス
が鋳ぐるまれた状態を図示した断面図、第2図は実施例
3における。エルボ形状のセラミックスを鋳ぐるむ場合
を図示したものであって、同図Aは、鋳ぐるみに用いる
鋳型の断面図を、同図Bは、エルボ形状のセラミックス
が鋳ぐるまれた状態を図示した断面図、第3図は数サイ
ズの直管、エルボ形のセラミックスを鋳ぐるんだ結果を
図に表示する際に用いる。記号及びマークを定義した説
明図、第4図は数サイズの直管、エルボ形のセラミック
スを鋳ぐるみ、セラミックス表面の亀裂の発生状況をI
III察した結果を図示した分布図、第5図は補助原料
として、ムライト。 MgOを用いた場合の配合割合範囲を図示した表示図、
第6図は補助原料として、ムライト、Fs□0.を用い
た場合の配合割合範囲を図示した表示図である。 以 上 第1図 第4図 第3図 (wt九) 昭和63年08月03日
Claims (4)
- (1)Al_2O_3及びTiO_2を主原料とし、補
助原料としてFe_2O_2,MgO,SiO_2,カ
オリン,タルク,ムライトの少なくともいずれか一つを
添加し、これらを焼結して得られるチタン酸アルミニウ
ムが主結晶であることを特徴とする鋳ぐるみ用セラミッ
クス。 - (2)酸化物に換算した金属元素量の比率で、前記Al
_2O_3の配合割合が26〜63wt%範囲、前記T
iO_2の配合割合が28〜59wt%範囲であること
を特徴とする請求項第1項記載の鋳ぐるみ用セラミック
ス。 - (3)前記Fe_2O_3,MgO,SiO_2,カオ
リン,タルク,ムライトの各原料の添加量が酸化物に換
算した金属元素量の比率で、それぞれ0〜24wt%、
0〜9wt%、0〜16wt%、0〜12wt%、0〜
28wt%、0〜20wt%の範囲であることを特徴と
する請求項第1項または第2項記載の鋳ぐるみ用セラミ
ックス。 - (4)Al_2O_3及びTiO_2を主原料とし、補
助原料としてFe_2O_3,ムライトの各原料の添加
量が酸化物に換算した金属元素量の比率で、それぞれ2
〜7wt%,0〜12wt%の範囲となし、これらを焼
結して得られる焼結体がFe_2O_3−ムライト系の
チタン酸アルミニウムであることを特徴とする鋳ぐるみ
用セラミックス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63134630A JPH01301559A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 鋳ぐるみ用セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63134630A JPH01301559A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 鋳ぐるみ用セラミックス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01301559A true JPH01301559A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=15132865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63134630A Pending JPH01301559A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 鋳ぐるみ用セラミックス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01301559A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4232640C3 (de) * | 1991-09-30 | 2001-07-19 | Ngk Insulators Ltd | Aluminiumtitanat-Keramik und Verfahren zu ihrer Herstellung |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP63134630A patent/JPH01301559A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4232640C3 (de) * | 1991-09-30 | 2001-07-19 | Ngk Insulators Ltd | Aluminiumtitanat-Keramik und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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