JPH02270953A - アルミニウム合金―またはマグネシウム合金製鋳造製品用パーマネント金型 - Google Patents

アルミニウム合金―またはマグネシウム合金製鋳造製品用パーマネント金型

Info

Publication number
JPH02270953A
JPH02270953A JP1088114A JP8811489A JPH02270953A JP H02270953 A JPH02270953 A JP H02270953A JP 1088114 A JP1088114 A JP 1088114A JP 8811489 A JP8811489 A JP 8811489A JP H02270953 A JPH02270953 A JP H02270953A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
alloy
weight
layer
ceramic
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.)
Granted
Application number
JP1088114A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2573350B2 (ja
Inventor
Yoshihiro Sugitani
杉谷 順弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sugitani Kinzoku Kogyo KK
Original Assignee
Sugitani Kinzoku Kogyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sugitani Kinzoku Kogyo KK filed Critical Sugitani Kinzoku Kogyo KK
Priority to JP1088114A priority Critical patent/JP2573350B2/ja
Publication of JPH02270953A publication Critical patent/JPH02270953A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2573350B2 publication Critical patent/JP2573350B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野1 本発明は、金型の内面に合金およびセラミックを溶射す
ることによって金型の耐摩耗性および耐久性を改善した
鋳造用金型、特に熱伝導性のよい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%、Mo
: 20〜40重量%および残部Crから成るC。
−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と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金型の欠点として、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。
本発明者は、これらの欠点を解決する為に、特願平1−
46621号にて、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Go/Mo/Cr−合
金被覆がそして外側層としてAI!z03/ZrO□−
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%のCo、20〜40重量%のM
o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%、殊に55〜・60重量%の口50.
と60〜40重量%、殊に45〜40重量%のZrO□
であることを特徴とする、不連続鋳造用銅合金製パーマ
ネント金型を提案した。
本発明者は更に鋭、意研究した結果、上述の従来技術の
欠点を有さす且つ、上記特願平1−46621号に記載
の場合よりも更に合金被覆層およびセラミック層との金
型本体との密着性が良いパーマネント金型を開発°ζる
ことに成功し、た。
1発明の構成] 本発明は、NiメッキされたまたはNiメッキされCい
ない鋳型の内壁にNiをベー・−スとする合金被覆が形
成されぞし7てぞし、て更にその−)−にジルコニヤを
ベー・スとするセラミック被覆が設けられ、上記合金被
覆層の組成が40〜60重量%のNu、20〜40重@
χのCo、15〜25重量%のCrおよび0゜1〜・1
重量%のYでありそし′ζL記セ記載ラミック14成が
約2−10χのイツトリア(Y2O2)と残量のジルコ
ニヤ(ZrOz)であることを1・S徴と4る、パーマ
ネント金型に関する。
本発明で使用する金型は、鋳鉄(FC)および鋼材鉄(
FCD)製でも調合金製でもよく、特に適度の強度を有
し且つ4以上の熱伝導率を有する良熱伝導性銅合金を用
いるのが有利である。銅合金は、例えば、“金属データ
ブック“、日本金属学会績、丸善株式会社発行、昭和4
9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、I]つ
適当な熱伝導率を保持し7たものである。例えば、0.
05〜1χの僅かな量のSn、 Zr、 Zn、 Si
、 Be、 CrおよびTiの群の内の少なくとも一種
類を含イーJする銅合金がこれに当たる、′:ll−発
明では、0,15重itzのZr、 0.85重量%の
Cr、 0.2重量%のTiまたは0.15重量%のZ
vと0485重量%のCrとを含有する銅合金が特に有
利である。
銅合金金型の場合には、銅合金は一般に軟化点が低いの
で、Niメッキを前もっこ施し、Niベースの合金を溶
射する際に掛かる熱により銅合金の軟化を防止する必要
がある。鋼鉄製の金型の場合には、鋼鉄自体の軟化点が
高い為に、このNiメッキ層を設ける必要がない。
更に銅合金金型の場合にはこのNiメッキ層が5次に被
覆形成されるNiベース被覆層の溶射による密着をより
強固にするのに役立つ。このNiメ・・ツキ層は、Ni
ベース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〜・300 μmの厚さであるのが好ま
しい。
Niベース合金は40〜60重量%のNi、20−40
重量%のCo、15〜25重@χのCrおよびo、t−
1重量%のYで組成されており、これらの成分をか騙る
割合で混合溶融しそし、て微細粉砕することによって得
る5ことによ、辷て粉末状で溶射する。
このNiベース合金層は2.鋼鉄製金型および銅合金金
型の場合のNiメッキ層並びに後続のセラミック層との
密着性を持ちそして金型内面に強度を与え、結果的に鋳
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50−600μ着の厚さであるのが好ましい。
セラミック層は、約2#10重曾χのイツトリアと残量
のジルコニヤで組成されており、多孔質であることに起
因して鋳造時にガスを排除する働きをする他に、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。イ
ツトリアの量が上記の範囲より少なくとも多くともセラ
ミック層の強度並びに合金層との密着性が悪くなる。こ
の層の厚さは一般に50・〜500 μmであるのが好
ましい。
本発明に従う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50〜300 /711 、殊に
100〜200 amの厚さで通例の方法で形成し、必
要に応じ′C型内部水冷装置により水で冷却し、なから
Niメッキ層の」−に上述の合金組成のNi/Co/C
r/Y合金を約10,000〜約5.000 ’Cでプ
ラズマ溶射または約2,700″Cでジz ット3−J
−によって50へ・600μm、殊に200〜300μ
m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50〜500 μm
、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
多孔質にしている。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く、顕微鏡にて見るこ
とができる程のものである。
本発明の合金製金型は、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。
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ツト
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、種々の金属−および合成樹脂成形品を
製造するのに適するが、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。
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。
実」1舛」。
0.15重量%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
200μm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44.55重量%のNi、 35重
量2のCo、 20重量%のCrおよび0.45重量%
のyより成る溶融粉砕粉末合金を8000°Cで溶射し
て150amの被覆膜を形成する。
このようにして形成されたNf/Co/Cr/Y合金被
覆層の上に、同様な溶射法によって92重量%のジルコ
ニヤと8重量2のイツトリアとより成るセラミック粉末
を250μm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銅合金製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、3
0,000シゴット行っても、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。
裏庭±」 0.2重量XTi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50重Nχの
Ni、 31重量%のCo、18.55重量2のCrお
よび0.45重量%のYより成りそしてセラミック層が
96重量2のジルコニヤ粉末と4重量%のイツトリアと
より成ることを除いて、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。
皇施炎」 0.15重MχのZrと0.85重量%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そして溶
射される合金層が57.55重量%のNi、25重量%
のCo、17重量%のCrおよび0.45重量2のYよ
り成ることを除いて、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1におけるのと同等の結果が得られた。
実隻拠」 鋼鉄製金型を使用し2、これに直接的にプラズマ溶射法
によって44.55重@2のNi、35重にχのCo、
、 20重璽χのCrおよび0.45車Yχのyより成
る溶融粉砕粉末合金を8000“Cで溶射して150J
imの被覆膜を形成する。
このようにして形成されたNi/Co/Cr/Y合金被
覆層の−1−に、同様な溶射法によって92車Yχのジ
ルコニヤと8重¥・χのイッ[・リアとより成るセラミ
ック粉末を250 μ丘の厚さで被覆り−る。
この様にし7て製造された鋼鉄製バー゛7ネント金型を
、エンジンのシリンダーヘッドの鋳造に用いたところ、
i、oo、ooo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。。
比較−例− セラミック層を設りない点を除いて、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。
この金型の場合には、200シヨツト毎に重版の塗型剤
(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9ントを行ったところ、金型表面
に歪みや亀裂が牛し、使用できない状態となった。また
3、000シ巧ツト頃から成形体の表面状態が悪くなっ
た。
[発明の効果1 本発明の金型は、鋼鉄製金型の場合にゆれた耐摩耗性お
よび耐久性が達成されることは言うまでもないが、銅合
金製金型の場合にも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
イlし7ながら、塗ヤ(を行・う煩雑さが省略でき、極
・瑞に長い寿命をボすと汀う優れた効果をボし1、産業
への貢献は顕著なものである。、

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. NiメッキされたまたはNiメッキされていない鋳型の
    内壁にNiをベースとする合金被覆が形成されておりそ
    して更にその上にジルコニヤをベースとするセラミック
    被覆が設けられており、上記合金被覆層の組成が40〜
    60重量%のNi、20〜40重量%のCo、15〜2
    5重量%のCrおよび0.1〜1重量%のYでありそし
    て上記セラミック層の組成が約2〜10%のイットリア
    (Y_2O_3)と残量のジルコニヤ(ZrO_2)で
    あることを特徴とする、鋳造用パーマネント金型。
JP1088114A 1989-04-10 1989-04-10 アルミニウム合金ーまたはマグネシウム合金製鋳造製品用パーマネント金型 Expired - Fee Related JP2573350B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1088114A JP2573350B2 (ja) 1989-04-10 1989-04-10 アルミニウム合金ーまたはマグネシウム合金製鋳造製品用パーマネント金型

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1088114A JP2573350B2 (ja) 1989-04-10 1989-04-10 アルミニウム合金ーまたはマグネシウム合金製鋳造製品用パーマネント金型

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02270953A true JPH02270953A (ja) 1990-11-06
JP2573350B2 JP2573350B2 (ja) 1997-01-22

Family

ID=13933863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1088114A Expired - Fee Related JP2573350B2 (ja) 1989-04-10 1989-04-10 アルミニウム合金ーまたはマグネシウム合金製鋳造製品用パーマネント金型

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2573350B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05132752A (ja) * 1991-06-13 1993-05-28 T-P Kogyo Kk 鋳造用金型へのセラミツク溶射方法
CN116855872A (zh) * 2023-07-27 2023-10-10 清华大学 一种用于铝轮毂模具的涂层及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6213236A (ja) * 1985-07-11 1987-01-22 Honda Motor Co Ltd 鋳造用金型及びその製造方法
JPS62103314A (ja) * 1985-10-28 1987-05-13 Yoshikawa Kogyo Co Ltd 熱処理炉用搬送ロ−ルの製造方法
JPS62210329A (ja) * 1986-03-12 1987-09-16 Hitachi Ltd セラミツク被覆耐熱部材及びその製造方法
JPS62210330A (ja) * 1986-03-10 1987-09-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガスこんろ
JPH02267253A (ja) * 1989-04-06 1990-11-01 Sugitani Kinzoku Kogyo Kk 鋳造用パーマネント金型

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6213236A (ja) * 1985-07-11 1987-01-22 Honda Motor Co Ltd 鋳造用金型及びその製造方法
JPS62103314A (ja) * 1985-10-28 1987-05-13 Yoshikawa Kogyo Co Ltd 熱処理炉用搬送ロ−ルの製造方法
JPS62210330A (ja) * 1986-03-10 1987-09-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガスこんろ
JPS62210329A (ja) * 1986-03-12 1987-09-16 Hitachi Ltd セラミツク被覆耐熱部材及びその製造方法
JPH02267253A (ja) * 1989-04-06 1990-11-01 Sugitani Kinzoku Kogyo Kk 鋳造用パーマネント金型

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05132752A (ja) * 1991-06-13 1993-05-28 T-P Kogyo Kk 鋳造用金型へのセラミツク溶射方法
CN116855872A (zh) * 2023-07-27 2023-10-10 清华大学 一种用于铝轮毂模具的涂层及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2573350B2 (ja) 1997-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0118249B1 (en) Spraying materials containing ceramic needle fiber and composite materials spray-coated with such spraying materials
EP2413006B1 (en) Piston ring
CN108048784B (zh) 一种等离子热喷涂制备氮化物增强高熵合金涂层的方法
JPS62501574A (ja) 保護セラミック被覆を有するアルミニウム基製品とそれを製造する方法
EP2402474B1 (en) Piston ring
EP0400683B1 (en) Powdered metal spray coating material, process for producing the same and the use thereof
CN114381681B (zh) 烹饪器具及其制备方法
CA2567089C (en) Wear resistant alloy powders and coatings
JPH02270953A (ja) アルミニウム合金―またはマグネシウム合金製鋳造製品用パーマネント金型
CA2035160A1 (en) Ceramic spray coating material
KR20000039445A (ko) 비정질 열용사코팅용 세라믹 복합분말 소재
JPH02267253A (ja) 鋳造用パーマネント金型
US5194339A (en) Discontinuous casting mold
JPH02229643A (ja) 不連続鋳造用銅合金製パーマネント金型
JPH0517305B2 (ja)
CN115477479B (zh) 一种多层金属涂层Logo及其制备方法
JP3386689B2 (ja) 摺動部材
JPH1071454A (ja) 連続鋳造用鋳型
JP2536320B2 (ja) 銅合金鋳造用金型
JPH02155532A (ja) 鋳造用Cu合金製パーマネント金型
JPH10175044A (ja) 連続鋳造用鋳型及びその製造方法
JPH0659516B2 (ja) 金属製製品に設けられる傾斜機能層および該傾斜機能層を設ける方法
Mohamed Abbas et al. Enhancement of the hardness and wear-resistance of aluminum-silicon alloy using atmospheric plasma-sprayed ZrO2, Al2O3-ZrO2 multilayer, and Al2O3/ZrO2 composite coatings
JPH0517304B2 (ja)
JPH07155909A (ja) 耐溶損性に優れた連続鋳造用水冷鋳型

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees