JPH07227644A - 鋳造方法 - Google Patents
鋳造方法Info
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- JPH07227644A JPH07227644A JP2282894A JP2282894A JPH07227644A JP H07227644 A JPH07227644 A JP H07227644A JP 2282894 A JP2282894 A JP 2282894A JP 2282894 A JP2282894 A JP 2282894A JP H07227644 A JPH07227644 A JP H07227644A
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- JP
- Japan
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- mold
- molten metal
- casting
- casting method
- collapsible
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋳割れを生じることのない高品質な鋳造部材
を得ることのできる鋳造方法を提供する。 【構成】 崩壊性鋳型13に注湯し、次いで溶湯の凝固
収縮力または凝固後の収縮力の少なくとも一方により鋳
型13を崩壊させる。これにより、溶湯の凝固収縮等が
鋳型13によって妨げられることがなくなるので、鋳造
部材の鋳割れを回避することができる。
を得ることのできる鋳造方法を提供する。 【構成】 崩壊性鋳型13に注湯し、次いで溶湯の凝固
収縮力または凝固後の収縮力の少なくとも一方により鋳
型13を崩壊させる。これにより、溶湯の凝固収縮等が
鋳型13によって妨げられることがなくなるので、鋳造
部材の鋳割れを回避することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鋳造方法、特に、鋳割れ
(亀裂)を生じ易い高脆性な材質を有する鋳造部材を高
品質で得ることのできる鋳造方法に関する。
(亀裂)を生じ易い高脆性な材質を有する鋳造部材を高
品質で得ることのできる鋳造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばTi合金よりなる鋳造部材
を多数個製造する場合、複数の構成型を積重ねて構成さ
れるスタック金型を用い、また遠心鋳造法を適用する、
といった鋳造方法が知られている(例えば、特開平3−
281034号公報参照)。
を多数個製造する場合、複数の構成型を積重ねて構成さ
れるスタック金型を用い、また遠心鋳造法を適用する、
といった鋳造方法が知られている(例えば、特開平3−
281034号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来法
をTiAl系金属間化合物よりなる鋳造部材の製造に適
用すると、溶湯の凝固収縮が鋳造部材の形状によっては
剛体である金型によって妨げられ、またTiAl系金属
間化合物が高脆性材料である、ということもあって鋳造
部材に鋳割れが生じ易い、という問題がある。
をTiAl系金属間化合物よりなる鋳造部材の製造に適
用すると、溶湯の凝固収縮が鋳造部材の形状によっては
剛体である金型によって妨げられ、またTiAl系金属
間化合物が高脆性材料である、ということもあって鋳造
部材に鋳割れが生じ易い、という問題がある。
【0004】本発明は前記に鑑み、高脆性材料組成の溶
湯を用いた場合にも鋳割れを生じることなく高品質な鋳
造部材を得ることのできる前記鋳造方法を提供すること
を目的とする。
湯を用いた場合にも鋳割れを生じることなく高品質な鋳
造部材を得ることのできる前記鋳造方法を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る鋳造方法
は、崩壊性鋳型に注湯し、次いで溶湯の凝固収縮力また
は凝固後の収縮力の少なくとも一方により前記鋳型を崩
壊させることを特徴とする。
は、崩壊性鋳型に注湯し、次いで溶湯の凝固収縮力また
は凝固後の収縮力の少なくとも一方により前記鋳型を崩
壊させることを特徴とする。
【0006】
【作用】前記手段によると、溶湯の凝固収縮および/ま
たは凝固後の収縮が鋳型によって妨げられることが殆ど
無くなるので、高脆性材料組成、例えばTiAl系金属
間化合物組成の溶湯を用いても、鋳造部材に鋳割れを生
じることがない。
たは凝固後の収縮が鋳型によって妨げられることが殆ど
無くなるので、高脆性材料組成、例えばTiAl系金属
間化合物組成の溶湯を用いても、鋳造部材に鋳割れを生
じることがない。
【0007】また型ばらし作業を省略し得るので、鋳造
作業能率を向上させる上で有益である。
作業能率を向上させる上で有益である。
【0008】
【実施例】図1において、鋳造部材1はTiAl系金属
間化合物より構成され、六角ナット形の形態を備えると
共に中心部に鋳抜き孔2を有する。
間化合物より構成され、六角ナット形の形態を備えると
共に中心部に鋳抜き孔2を有する。
【0009】図2,3は、鋳造部材1を多数個製造する
ための遠心鋳造装置3を示す。その装置3において、回
転軸4の先端に固着された基台5上に鋳型用ホルダ筒6
が立設され、その中空筒状本体7の下端外周面に存する
フランジ部8が基台5に複数のボルト9およびナット1
0により着脱自在に取付けられる。中空筒状本体7の上
部開口は蓋板11により覆われ、その蓋板11は中空筒
状本体7に複数のボルト12により着脱自在に取付けら
れる。また中空筒状本体7の下部開口は基台5によって
閉鎖される。
ための遠心鋳造装置3を示す。その装置3において、回
転軸4の先端に固着された基台5上に鋳型用ホルダ筒6
が立設され、その中空筒状本体7の下端外周面に存する
フランジ部8が基台5に複数のボルト9およびナット1
0により着脱自在に取付けられる。中空筒状本体7の上
部開口は蓋板11により覆われ、その蓋板11は中空筒
状本体7に複数のボルト12により着脱自在に取付けら
れる。また中空筒状本体7の下部開口は基台5によって
閉鎖される。
【0010】ホルダ筒6内に崩壊性鋳型としての崩壊性
スタック鋳型13が収容され、そのスタック鋳型13は
セラミックスの焼結体である。スタック鋳型13は中空
筒状本体7に嵌合され、また基台5および蓋板11間に
挟着される。
スタック鋳型13が収容され、そのスタック鋳型13は
セラミックスの焼結体である。スタック鋳型13は中空
筒状本体7に嵌合され、また基台5および蓋板11間に
挟着される。
【0011】スタック鋳型13は、セラミックスの焼成
体である複数の構成型14を積重ねて構成されると共
に、回転軸線a回りに形成されて最上位の構成型14お
よび最下位の構成型14間に延びるランナ15と、その
ランナ15から各構成型14毎に放射状に延びる複数の
ゲート16と、各ゲート16の先端部に連通するように
各構成型14毎に複数宛設けられた鋳造部材成形用環状
キャビティ17とを備えている。ホルダ筒6の蓋板11
には、ランナ15に連通する給湯口18が形成される。
体である複数の構成型14を積重ねて構成されると共
に、回転軸線a回りに形成されて最上位の構成型14お
よび最下位の構成型14間に延びるランナ15と、その
ランナ15から各構成型14毎に放射状に延びる複数の
ゲート16と、各ゲート16の先端部に連通するように
各構成型14毎に複数宛設けられた鋳造部材成形用環状
キャビティ17とを備えている。ホルダ筒6の蓋板11
には、ランナ15に連通する給湯口18が形成される。
【0012】各構成型14において、その上、下端面中
心部にランナ15を形成する貫通孔19が開口し、その
貫通孔19に連通する各ゲート16および各ゲート16
に連通する各環状キャビティ17は構成型14の下端面
に開口しているが、その開口は、最上位の構成型14か
ら下から2番目の構成型14までにおいては、下側に位
置する構成型14の上端面により閉鎖され、また最下位
の構成型14の前記開口およびランナ15の下端開口は
基台5上面により閉鎖される。
心部にランナ15を形成する貫通孔19が開口し、その
貫通孔19に連通する各ゲート16および各ゲート16
に連通する各環状キャビティ17は構成型14の下端面
に開口しているが、その開口は、最上位の構成型14か
ら下から2番目の構成型14までにおいては、下側に位
置する構成型14の上端面により閉鎖され、また最下位
の構成型14の前記開口およびランナ15の下端開口は
基台5上面により閉鎖される。
【0013】また各構成型14は、環状キャビティ17
を形成すると共に鋳造部材1の鋳抜き孔2を成形するた
めの中子部20を有する。また各構成型14において、
各ゲート16のキャビティ17近傍には、鋳造部材1を
スクラップから容易に分断するためのノッチを成形すべ
く突出部21が設けられる。
を形成すると共に鋳造部材1の鋳抜き孔2を成形するた
めの中子部20を有する。また各構成型14において、
各ゲート16のキャビティ17近傍には、鋳造部材1を
スクラップから容易に分断するためのノッチを成形すべ
く突出部21が設けられる。
【0014】構成型用成形材料であるセラミックスとし
ては、TiAl系金属間化合物組成の溶湯と反応しにく
い性質を有するものが用いられ、この実施例では粒度F
が10μm≦F≦100μmのカルシア(CaO)粉末
が用いられた。
ては、TiAl系金属間化合物組成の溶湯と反応しにく
い性質を有するものが用いられ、この実施例では粒度F
が10μm≦F≦100μmのカルシア(CaO)粉末
が用いられた。
【0015】構成型14の製造に当っては、カルシア粉
末に、有機バインダとして3〜5重量%のパラフィン粉
末(日本精蝋社製、商品名LUVAX)を混合し、次い
で各混合粉末を成形型に充填し、成形圧力Pを1000
kgf/cm2 ≦P≦15000kgf/cm2 に設定して圧縮
成形を行うことにより各種粉末成形体を成形し、その後
各粉末成形体に、焼成温度Tを600℃≦T≦1600
℃に設定した焼成処理を施した。なお、パラフィン粉末
は焼成処理により分解して消失し、構成型14内には殆
ど残存しない。
末に、有機バインダとして3〜5重量%のパラフィン粉
末(日本精蝋社製、商品名LUVAX)を混合し、次い
で各混合粉末を成形型に充填し、成形圧力Pを1000
kgf/cm2 ≦P≦15000kgf/cm2 に設定して圧縮
成形を行うことにより各種粉末成形体を成形し、その後
各粉末成形体に、焼成温度Tを600℃≦T≦1600
℃に設定した焼成処理を施した。なお、パラフィン粉末
は焼成処理により分解して消失し、構成型14内には殆
ど残存しない。
【0016】このようにして得られた各種構成型14か
ら、同一条件下で製造された複数の構成型14を用い
て、図2に示す各種スタック鋳型13を構成した。
ら、同一条件下で製造された複数の構成型14を用い
て、図2に示す各種スタック鋳型13を構成した。
【0017】Ti52Al48(数値は原子%)といったT
iAl系金属間化合物組成の溶湯を、真空チャンバ内で
水冷Cuるつぼを用いた高周波誘導溶解により調製し、
次いで溶湯に1分間の誘導攪拌処理を施した。湯温は、
熱電対を用いて測定したところ1570℃であった。
iAl系金属間化合物組成の溶湯を、真空チャンバ内で
水冷Cuるつぼを用いた高周波誘導溶解により調製し、
次いで溶湯に1分間の誘導攪拌処理を施した。湯温は、
熱電対を用いて測定したところ1570℃であった。
【0018】スタック鋳型13内の溶湯に約30Gの遠
心力が作用するように、スタック鋳型13を、回転数7
70rpm にて回転させながら、溶湯を給湯口18よりラ
ンナ15および各ゲート16を通じて各キャビティ17
に充填し、多数の鋳造部材1を製造した。
心力が作用するように、スタック鋳型13を、回転数7
70rpm にて回転させながら、溶湯を給湯口18よりラ
ンナ15および各ゲート16を通じて各キャビティ17
に充填し、多数の鋳造部材1を製造した。
【0019】表1は、例1〜14に関する構成型14の
製造条件ならびに鋳造後における構成型14の状態およ
び鋳造部材1における鋳割れの有無を示す。
製造条件ならびに鋳造後における構成型14の状態およ
び鋳造部材1における鋳割れの有無を示す。
【0020】
【表1】 表1、例1〜3,5,7,8,10,12,13から明
らかなように、構成型14の製造時における焼成温度T
を600℃≦T≦900℃に設定すると、その構成型1
4の曲げ強さσf が2MPa≦σf ≦10MPaとなる
ため、スタック鋳型13の回転停止後において、溶湯の
凝固収縮力および/または凝固後の収縮力、図示例で
は、主として各構成型14において仮想円上に存する各
キャビティ17から回転軸線aに向かう収縮力によって
各構成型14が略完全に崩壊し、その結果、鋳割れのな
い高品質な鋳造部材1を得ることができる。
らかなように、構成型14の製造時における焼成温度T
を600℃≦T≦900℃に設定すると、その構成型1
4の曲げ強さσf が2MPa≦σf ≦10MPaとなる
ため、スタック鋳型13の回転停止後において、溶湯の
凝固収縮力および/または凝固後の収縮力、図示例で
は、主として各構成型14において仮想円上に存する各
キャビティ17から回転軸線aに向かう収縮力によって
各構成型14が略完全に崩壊し、その結果、鋳割れのな
い高品質な鋳造部材1を得ることができる。
【0021】焼成温度TをT<600℃に設定すると、
構成型14の曲げ強さσf がσf <2MPaとなり、そ
の構成型14が脆弱となるため遠心鋳造中において崩壊
する。一方、T>900℃に設定すると、表1、例4,
6,9,11,14から明らかなように、構成型14の
曲げ強さσf がσf >10MPaとなり、その構成型1
4が高剛性となるため一部崩壊か、または殆ど崩壊せ
ず、その結果鋳造部材1に鋳割れが発生し、また構成型
14の収縮量が多くなるためその寸法精度が低下する。
これらの事実は、主として焼成温度Tに依存し、成形圧
力Pおよびパラフィン粉末の添加量には殆ど影響されな
い。構成型14の曲げ強さσf は好ましくは、2MPa
≦σf ≦4MPaである。
構成型14の曲げ強さσf がσf <2MPaとなり、そ
の構成型14が脆弱となるため遠心鋳造中において崩壊
する。一方、T>900℃に設定すると、表1、例4,
6,9,11,14から明らかなように、構成型14の
曲げ強さσf がσf >10MPaとなり、その構成型1
4が高剛性となるため一部崩壊か、または殆ど崩壊せ
ず、その結果鋳造部材1に鋳割れが発生し、また構成型
14の収縮量が多くなるためその寸法精度が低下する。
これらの事実は、主として焼成温度Tに依存し、成形圧
力Pおよびパラフィン粉末の添加量には殆ど影響されな
い。構成型14の曲げ強さσf は好ましくは、2MPa
≦σf ≦4MPaである。
【0022】TiAl系金属間化合物組成の溶湯と反応
しにくい構成型用成形材料としては、カルシアの外にマ
グネシア(MgO)、ジルコニア(ZrO2 )、イット
リア(Y2 O3 )等を挙げることができる。また一般の
鋳造法における構成型用成形材料としては、アルミナ
(Al2 O3 )、シリカ(SiO2 )等の低コストなセ
ラミック材料、またはそれらの混合材料を用いることが
できる。さらに溶湯に作用する遠心力は、スタック鋳型
13の回転数を200〜800rpm の範囲で調節するこ
とにより、10〜40Gに制御される。
しにくい構成型用成形材料としては、カルシアの外にマ
グネシア(MgO)、ジルコニア(ZrO2 )、イット
リア(Y2 O3 )等を挙げることができる。また一般の
鋳造法における構成型用成形材料としては、アルミナ
(Al2 O3 )、シリカ(SiO2 )等の低コストなセ
ラミック材料、またはそれらの混合材料を用いることが
できる。さらに溶湯に作用する遠心力は、スタック鋳型
13の回転数を200〜800rpm の範囲で調節するこ
とにより、10〜40Gに制御される。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、溶湯の凝固収縮力およ
び/または凝固後の収縮力によって鋳型を崩壊する、と
いった手段を採用することにより、高脆性材料組成の溶
湯を用いた場合にも高品質な鋳造部材を得ることができ
る。また型ばらし作業を省略して、鋳造作業能率を向上
させることができる。
び/または凝固後の収縮力によって鋳型を崩壊する、と
いった手段を採用することにより、高脆性材料組成の溶
湯を用いた場合にも高品質な鋳造部材を得ることができ
る。また型ばらし作業を省略して、鋳造作業能率を向上
させることができる。
【図1】鋳造部材の斜視図である。
【図2】遠心鋳造装置の縦断面図である。
【図3】図2の3−3線断面図である。
1 鋳造部材 13 スタック鋳型(鋳型) 14 構成型 15 ランナ 16 ゲート 17 環状キャビティ a 回転軸線
Claims (5)
- 【請求項1】 崩壊性鋳型(13)に注湯し、次いで溶
湯の凝固収縮力または凝固後の収縮力の少なくとも一方
により前記鋳型(13)を崩壊させることを特徴とする
鋳造方法。 - 【請求項2】 前記崩壊性鋳型(13)はセラミックス
の焼成体である、請求項1記載の鋳造方法。 - 【請求項3】 前記セラミックスはカルシアであり、前
記鋳型製造時の焼成温度Tは600℃≦T≦900℃で
ある、請求項2記載の鋳造方法。 - 【請求項4】 前記溶湯はTiAl系金属間化合物組成
を有する、請求項1,2または3記載の鋳造方法。 - 【請求項5】 前記鋳型は遠心鋳造法に供されるスタッ
ク鋳型(13)であり、そのスタック鋳型(13)は、
複数の構成型(14)を積重ねて構成されると共に、回
転軸線(a)回りに形成されて最上位の構成型(14)
および最下位の構成型(14)間に延びるランナ(1
5)と、そのランナ(15)から各構成型(14)毎に
放射状に延びる複数のゲート(16)と、各ゲート(1
6)の先端部に連通するように各構成型(14)毎に複
数宛設けられた鋳造部材(1)成形用キャビティ(1
7)とを備えている、請求項1,2,3または4記載の
鋳造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2282894A JPH07227644A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2282894A JPH07227644A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 鋳造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07227644A true JPH07227644A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12093563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2282894A Pending JPH07227644A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 鋳造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07227644A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004510581A (ja) * | 2000-07-15 | 2004-04-08 | ツェール,シャンドル | 遠心鋳造法、遠心鋳造装置、中空鋳型およびランナブッシュモルダ |
KR100790533B1 (ko) * | 2007-06-05 | 2008-01-02 | 배정식 | 원심 주조기 |
KR100817546B1 (ko) * | 2006-11-09 | 2008-03-27 | 정태우 | 수직형 원심 주조장치 |
JP2011189403A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-09-29 | Yoshiwa Kogyo Co Ltd | 環状部材の鋳造方法、及び鋳造環状部材 |
EP3047921A1 (de) * | 2015-01-20 | 2016-07-27 | Buderus Guss GmbH | Schleudergusskokillenvorrichtung zur herstellung von bremsscheiben und deren verwendung |
CN106111914A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-16 | 常熟市派菲特铸造有限公司 | 上轴承类铸件的铸造方法 |
-
1994
- 1994-02-21 JP JP2282894A patent/JPH07227644A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004510581A (ja) * | 2000-07-15 | 2004-04-08 | ツェール,シャンドル | 遠心鋳造法、遠心鋳造装置、中空鋳型およびランナブッシュモルダ |
KR100817546B1 (ko) * | 2006-11-09 | 2008-03-27 | 정태우 | 수직형 원심 주조장치 |
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JP2011189403A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-09-29 | Yoshiwa Kogyo Co Ltd | 環状部材の鋳造方法、及び鋳造環状部材 |
EP3047921A1 (de) * | 2015-01-20 | 2016-07-27 | Buderus Guss GmbH | Schleudergusskokillenvorrichtung zur herstellung von bremsscheiben und deren verwendung |
CN106111914A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-16 | 常熟市派菲特铸造有限公司 | 上轴承类铸件的铸造方法 |
CN106111914B (zh) * | 2016-07-29 | 2018-07-03 | 常熟市派菲特铸造有限公司 | 上轴承类铸件的铸造方法 |
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