JPH02229643A - 不連続鋳造用銅合金製パーマネント金型 - Google Patents
不連続鋳造用銅合金製パーマネント金型Info
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- JPH02229643A JPH02229643A JP4662189A JP4662189A JPH02229643A JP H02229643 A JPH02229643 A JP H02229643A JP 4662189 A JP4662189 A JP 4662189A JP 4662189 A JP4662189 A JP 4662189A JP H02229643 A JPH02229643 A JP H02229643A
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Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (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
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、熱伝導性が良好であるゆえに温度制御が容易
である鋳造用銅合金製金型において、問題のあった耐摩
耗性および耐久性を改善した不連続鋳造用銅合金製金型
に関する。
である鋳造用銅合金製金型において、問題のあった耐摩
耗性および耐久性を改善した不連続鋳造用銅合金製金型
に関する。
［従来技術および発明が解決しようとする課題１特公昭
６１−５８１９号公報から、鋳型内面にＮｉメッキ層を
形成しそしてその上にＣｏ： ４５〜６５重量χ、Ｍｏ
：２０〜４０重量χおよび残部Ｃｒから成るＣｏ−Ｍｏ
−Ｃｒ合金層を溶射した連続鋳造鋳型が公知である。こ
の連続鋳造用鋳型を通例の不連続鋳造、例えば低圧鋳造
、重力鋳造等の為の鋳型どして用いた場合には、鋳造時
にガスを排除することが充分にはできない為に、“ふか
れ”（凹凸）が生じ成形体の表面状態がわるいという欠
点がある。
６１−５８１９号公報から、鋳型内面にＮｉメッキ層を
形成しそしてその上にＣｏ： ４５〜６５重量χ、Ｍｏ
：２０〜４０重量χおよび残部Ｃｒから成るＣｏ−Ｍｏ
−Ｃｒ合金層を溶射した連続鋳造鋳型が公知である。こ
の連続鋳造用鋳型を通例の不連続鋳造、例えば低圧鋳造
、重力鋳造等の為の鋳型どして用いた場合には、鋳造時
にガスを排除することが充分にはできない為に、“ふか
れ”（凹凸）が生じ成形体の表面状態がわるいという欠
点がある。
更にこの従来技術の型の欠点として、セラミック粉末を
含む水ガラス等でできた軟塗型剤でたびたび塗型をする
必要があることが挙げられる。その為に、その作業上の
時間的および経済的費用が甚大であり、この点にも問題
がある。
含む水ガラス等でできた軟塗型剤でたびたび塗型をする
必要があることが挙げられる。その為に、その作業上の
時間的および経済的費用が甚大であり、この点にも問題
がある。
本発明は、か一る従来技術の欠点を有さす、塗型をせず
に非常に長い寿命を有し且つ得られる成形体の表面状態
を常に良好にする熱伝導性の良い不連続鋳造用鋳型を提
供することを課題としている。
に非常に長い寿命を有し且つ得られる成形体の表面状態
を常に良好にする熱伝導性の良い不連続鋳造用鋳型を提
供することを課題としている。
【発明の構成１
本発明者は、熱伝導性の良い銅合金製の鋳型の内面にニ
ッケルメッキ層を設け、その上に中間層として特定の組
成比のＣｏ／Ｍｏ／Ｃｒ一合金被覆および外側層として
特定の組成比のＡ Ｉｔ ．０．／ＺｒＯ２一多孔質被
覆を設けた場合に、か一る課題が解決できることを見出
した， 従って、本発明の対象は、銅合金製鋳型の内面にＮｉメ
ッキ層が形成され、次いで中間層としてＣｏ／Ｍｏ／Ｃ
ｒ一合金被覆がそして外側層としてＡｊ！ ｔＯｓ／Ｚ
ｒＯｚ一多孔質セラミック被覆が設けられ、中間層の合
金の組成が４５〜６０重量χのＣｏ、２０〜４０重量χ
のＭｏおよび残量のＣｒでありそしてセラミック層の組
成が４０〜６０重量χ、殊に５５〜６０重量χのＡ１．
０３ と６０〜４０重量χ、殊に４５〜４０重量χのＺ
ｒＯｔであることを特徴とする、不連続鋳造用鯛合金製
パーマネント金型にある。
ッケルメッキ層を設け、その上に中間層として特定の組
成比のＣｏ／Ｍｏ／Ｃｒ一合金被覆および外側層として
特定の組成比のＡ Ｉｔ ．０．／ＺｒＯ２一多孔質被
覆を設けた場合に、か一る課題が解決できることを見出
した， 従って、本発明の対象は、銅合金製鋳型の内面にＮｉメ
ッキ層が形成され、次いで中間層としてＣｏ／Ｍｏ／Ｃ
ｒ一合金被覆がそして外側層としてＡｊ！ ｔＯｓ／Ｚ
ｒＯｚ一多孔質セラミック被覆が設けられ、中間層の合
金の組成が４５〜６０重量χのＣｏ、２０〜４０重量χ
のＭｏおよび残量のＣｒでありそしてセラミック層の組
成が４０〜６０重量χ、殊に５５〜６０重量χのＡ１．
０３ と６０〜４０重量χ、殊に４５〜４０重量χのＺ
ｒＯｔであることを特徴とする、不連続鋳造用鯛合金製
パーマネント金型にある。
本発明で使用する銅合金は、適度の強度を有し且つ４以
上の熱伝導率を有する良熱伝導性銅合金である。例えば
、“金属データブック”日本金属学会編、丸善株式会社
発行、昭和４９年７月２０日に記載されている如き、銅
に種々の非鉄金属を希少量混入することによって強度を
増し且つ適当な熱伝導率を保持したものである。
上の熱伝導率を有する良熱伝導性銅合金である。例えば
、“金属データブック”日本金属学会編、丸善株式会社
発行、昭和４９年７月２０日に記載されている如き、銅
に種々の非鉄金属を希少量混入することによって強度を
増し且つ適当な熱伝導率を保持したものである。
例えば、０．０５〜１χの僅かな量のＳｎｓ Ｚｒ，
Ｚｎｓ ＳｉｓＢｅＳＣｒおよびＴｉの群の内の少なく
とも一種類を含有する銅合金がこれに当たる．本発明で
は、０．１５重量χのＺｒ， ０．８５重量χのＣｒ，
０．２重量χのＴｉまたは０．１５重量χのＺｒと０
．８５重量χのＣｒとを含有する銅合金が特に有利であ
る。
Ｚｎｓ ＳｉｓＢｅＳＣｒおよびＴｉの群の内の少なく
とも一種類を含有する銅合金がこれに当たる．本発明で
は、０．１５重量χのＺｒ， ０．８５重量χのＣｒ，
０．２重量χのＴｉまたは０．１５重量χのＺｒと０
．８５重量χのＣｒとを含有する銅合金が特に有利であ
る。
銅合金は一般に軟化点が低いので、Ｎｉメッキ層は銅合
金のその低い軟化点を助ける働きをする。更に二〇Ｎｉ
メッキ層は、次に被覆形成するＣｏ／Ｍｏ／Ｃｒ合金層
の溶射による密着をより強固にするのに役立つ。このＮ
ｉメッキ層は、Ｃｏ／Ｍｏ／Ｃｒ合金の溶射の際にその
合金が銅合金にまで達しない程の厚さが必要である。一
般には、５０〜３００μｍの厚さであるのが好ましい。
金のその低い軟化点を助ける働きをする。更に二〇Ｎｉ
メッキ層は、次に被覆形成するＣｏ／Ｍｏ／Ｃｒ合金層
の溶射による密着をより強固にするのに役立つ。このＮ
ｉメッキ層は、Ｃｏ／Ｍｏ／Ｃｒ合金の溶射の際にその
合金が銅合金にまで達しない程の厚さが必要である。一
般には、５０〜３００μｍの厚さであるのが好ましい。
Ｇｏ／Ｍｏ／Ｃｒ合金層は鋳型の耐久性および耐摩耗性
を高める働きをする。この層は一般に５０〜６００μｍ
の厚さであるのが好ましい。
を高める働きをする。この層は一般に５０〜６００μｍ
の厚さであるのが好ましい。
セラミック層は、鋳造時にガスを排除する働きの他に、
鋳型の耐熱性および耐久性を著しく向上させる働きもす
る。この層の厚さは一般に５０〜５００μｍであるのが
好ましい。
鋳型の耐熱性および耐久性を著しく向上させる働きもす
る。この層の厚さは一般に５０〜５００μｍであるのが
好ましい。
本発明の不連続鋳造用銅合金製金型の有利な製造例を以
下に説明する。最初に下記表に記載の銅合金（表中の各
合金の残量成分は全て銅である）より成る銅合金製金型
の内面にＮｉメッキ層を５０〜３００μ慣、殊に１００
〜２００ ｕｍの厚さで通例の方法で形成し、必要に応
じて型内部水冷装置により水で冷却しなからＮｉメッキ
層の上に上述の合金組成のＣｏ／Ｍｏ／Ｃｒ合金を約１
０，０００〜約５，０００゜Ｃでプラズマ溶射または約
２．７００℃でジエ’／トコートによって５０〜６００
μｍ、殊に２００〜３００ｕＩＩｌの厚さで被覆する
。次いで上述の組成のセラミック被覆層を同様な条件の
溶射法によって５０〜５００μ麟、殊に２００〜３００
μｍの厚さに溶射する．セラミック層には沢山の連続孔
が生じ、これがセラミック層を多孔賞にしている。この
多孔質の孔は成形体の表面に凹凸を生じさせる程の大き
さではな《、顕微鏡にて見ることができる程のものであ
る。
下に説明する。最初に下記表に記載の銅合金（表中の各
合金の残量成分は全て銅である）より成る銅合金製金型
の内面にＮｉメッキ層を５０〜３００μ慣、殊に１００
〜２００ ｕｍの厚さで通例の方法で形成し、必要に応
じて型内部水冷装置により水で冷却しなからＮｉメッキ
層の上に上述の合金組成のＣｏ／Ｍｏ／Ｃｒ合金を約１
０，０００〜約５，０００゜Ｃでプラズマ溶射または約
２．７００℃でジエ’／トコートによって５０〜６００
μｍ、殊に２００〜３００ｕＩＩｌの厚さで被覆する
。次いで上述の組成のセラミック被覆層を同様な条件の
溶射法によって５０〜５００μ麟、殊に２００〜３００
μｍの厚さに溶射する．セラミック層には沢山の連続孔
が生じ、これがセラミック層を多孔賞にしている。この
多孔質の孔は成形体の表面に凹凸を生じさせる程の大き
さではな《、顕微鏡にて見ることができる程のものであ
る。
本発明の銅合金製金型は、連続孔より成る多孔質セラミ
ック層を有しており、この連続孔が鋳造の際に発生する
ガスを収容し且つ外部に導き出す働きをするので、成形
体の表面にガスによる害を及ぼすことがない。即ち、ふ
かれ（凹凸）の発生がない。
ック層を有しており、この連続孔が鋳造の際に発生する
ガスを収容し且つ外部に導き出す働きをするので、成形
体の表面にガスによる害を及ぼすことがない。即ち、ふ
かれ（凹凸）の発生がない。
セラミック層を有する本発明の鋳型は、高い耐久性およ
び耐摩耗性を有しており、軟塗型剤を鋳型内面に塗布す
る必要なしに、従来の型に比較して非常に多いショット
数、例えば３０，０００ショット以上の鋳造にも耐え得
る。
び耐摩耗性を有しており、軟塗型剤を鋳型内面に塗布す
る必要なしに、従来の型に比較して非常に多いショット
数、例えば３０，０００ショット以上の鋳造にも耐え得
る。
本発明の鋳型は、一般に鋳造の困難なアルミニウム合金
−およびマグネシウム合金鋳造製品を製造するのに適す
る金型である。
−およびマグネシウム合金鋳造製品を製造するのに適す
る金型である。
本発明を実施例および比較例によって以下に更に詳細に
説明する。
説明する。
災血拠」
０．１５重量χのジルコニウムを含有し、熱伝導率７の
銅合金で製造した金型の内面に、電気メッキ法によって
２００μ晴の厚さのＮｉメッキ層を設ける。次いでプラ
ズマ溶射法によって５０重量χのＣｏ、３０重量２のＭ
ｏおよび２０重ＮχのＣｒより成る合金を８０００゜Ｃ
で溶射して１５０μｍの被覆膜を形成する。
銅合金で製造した金型の内面に、電気メッキ法によって
２００μ晴の厚さのＮｉメッキ層を設ける。次いでプラ
ズマ溶射法によって５０重量χのＣｏ、３０重量２のＭ
ｏおよび２０重ＮχのＣｒより成る合金を８０００゜Ｃ
で溶射して１５０μｍの被覆膜を形成する。
このようにして形成されたＣｏ／Ｍｏ／Ｃｒ被覆層の上
に、同様な溶射法によって５７重量χのｌ！Ｏｆｆと４
３重ｔχのＺｒＯｔより成るセラミック混合物を２５０
μｍの厚さで被覆する。その際の溶射温度は８０００゜
Ｃである，セラミック層には非常に小さい沢山の孔が存
在し、多孔質と成っている。
に、同様な溶射法によって５７重量χのｌ！Ｏｆｆと４
３重ｔχのＺｒＯｔより成るセラミック混合物を２５０
μｍの厚さで被覆する。その際の溶射温度は８０００゜
Ｃである，セラミック層には非常に小さい沢山の孔が存
在し、多孔質と成っている。
この様にして製造されたパーマネント金型を、３５０〜
４００゜Ｃに冷却しながら自動車エンジンのマグネシウ
ム合金ケーシングの鋳造に用いたところ、３０， ００
０ショット行っても、未だ表面に変化がなく、成形体の
表面状態も良好であった。
４００゜Ｃに冷却しながら自動車エンジンのマグネシウ
ム合金ケーシングの鋳造に用いたところ、３０， ００
０ショット行っても、未だ表面に変化がなく、成形体の
表面状態も良好であった。
実崖拠』
０．２重量χＴｉをを含有し且つ熱伝導率が６の銅合金
より成る金型を使用し、溶射される合金層が６０重量χ
Ｃｏ， ２５重量χのＭｏおよび１５重量χのＣｒより
成りそして５４重量χのＡｆ２Ｑ，Ｊと４６重量２のＺ
ｒＯ ｚより成るセラミック混合物を使用する他は、実
施例１と同様にパーマネット金型を製造した。この金型
で自動車エンジン用のアルミニウム合金ケーシングを鋳
造する鋳造実験を実施例１と同様に行ったところ、３０
，０００ショット行，でも、未だ表面に変化がなく、成
形体の表面状態も良好であった。
より成る金型を使用し、溶射される合金層が６０重量χ
Ｃｏ， ２５重量χのＭｏおよび１５重量χのＣｒより
成りそして５４重量χのＡｆ２Ｑ，Ｊと４６重量２のＺ
ｒＯ ｚより成るセラミック混合物を使用する他は、実
施例１と同様にパーマネット金型を製造した。この金型
で自動車エンジン用のアルミニウム合金ケーシングを鋳
造する鋳造実験を実施例１と同様に行ったところ、３０
，０００ショット行，でも、未だ表面に変化がなく、成
形体の表面状態も良好であった。
実ＪＵ硼』
０．１５重量χのＺｒと０．８５重量χのＣｒとを含有
する熱伝導率５の銅合金より成る金型を使用したことを
除いて、実施例１と同様にパーマネット金型を製造しそ
して同様の鋳造実験を行った。
する熱伝導率５の銅合金より成る金型を使用したことを
除いて、実施例１と同様にパーマネット金型を製造しそ
して同様の鋳造実験を行った。
実施例工におけるのと同等の結果が得られた。
止校医
セラミック層を設けない点を除いて、実施例１と同様に
して金型を製造し、実施例１と同様に試験した。
して金型を製造し、実施例１と同様に試験した。
この金型の場合には、２００ショット毎に市販の塗型剤
（セラミックを水ガラスに練込んだもの）にて塗型をし
ながら８．０００ショットを行ったところ、金型表面に
歪みや亀裂が生じ、使用できない状態となった。また３
，０００ショット頃から成形体の表面状態が悪くなった
。
（セラミックを水ガラスに練込んだもの）にて塗型をし
ながら８．０００ショットを行ったところ、金型表面に
歪みや亀裂が生じ、使用できない状態となった。また３
，０００ショット頃から成形体の表面状態が悪くなった
。
［発明の効果］
本発明の金型は、従来の銅合金製金型と比べて、銅合金
の良好な熱伝導性およびそれ故の容易な温度制御性を有
しながら、塗型を行う煩雑さが省略でき、極端に長い寿
命を示すと言う優れた効果を示し、産業への貢献は顕著
なものである。
の良好な熱伝導性およびそれ故の容易な温度制御性を有
しながら、塗型を行う煩雑さが省略でき、極端に長い寿
命を示すと言う優れた効果を示し、産業への貢献は顕著
なものである。
Claims (1)
- 鋳型の内面にＮｉメッキ層が形成され、次いで中間層と
してＣｏ／Ｍｏ／Ｃｒ−合金被覆がそして外側層として
Ａｌ＿２Ｏ＿３／ＺｒＯ＿２−に多孔質セラミック被覆
が設けられ、上記中間層の合金の組成が４５〜６５重量
％のＣｏ、２０〜４０重量％のＭｏおよび残量のＣｒで
ありそしてセラミック層の組成が４０〜６０重量％のＡ
ｌ＿２Ｏ＿３と６０〜４０重量％のＺｒＯ＿２であるこ
とを特徴とする、不連続鋳造用銅合金製パーマネント金
型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046621A JPH0635027B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 不連続鋳造用銅合金製パーマネント金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046621A JPH0635027B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 不連続鋳造用銅合金製パーマネント金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02229643A true JPH02229643A (ja) | 1990-09-12 |
| JPH0635027B2 JPH0635027B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=12752368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1046621A Expired - Lifetime JPH0635027B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 不連続鋳造用銅合金製パーマネント金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635027B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5799717A (en) * | 1995-11-17 | 1998-09-01 | Techno Coat Company, Ltd. | Copper alloy mold for casting aluminum or aluminum alloy |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02155532A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-14 | Sugitani Kinzoku Kogyo Kk | 鋳造用Ｃｕ合金製パーマネント金型 |
| JPH02217135A (ja) * | 1989-02-16 | 1990-08-29 | Sugitani Kinzoku Kogyo Kk | 改善された指向性凝固を示す鋳造用金型 |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP1046621A patent/JPH0635027B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02155532A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-14 | Sugitani Kinzoku Kogyo Kk | 鋳造用Ｃｕ合金製パーマネント金型 |
| JPH02217135A (ja) * | 1989-02-16 | 1990-08-29 | Sugitani Kinzoku Kogyo Kk | 改善された指向性凝固を示す鋳造用金型 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5799717A (en) * | 1995-11-17 | 1998-09-01 | Techno Coat Company, Ltd. | Copper alloy mold for casting aluminum or aluminum alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0635027B2 (ja) | 1994-05-11 |
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