JPH03170656A - アルミニウム合金金型 - Google Patents
アルミニウム合金金型Info
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- JPH03170656A JPH03170656A JP1307766A JP30776689A JPH03170656A JP H03170656 A JPH03170656 A JP H03170656A JP 1307766 A JP1307766 A JP 1307766A JP 30776689 A JP30776689 A JP 30776689A JP H03170656 A JPH03170656 A JP H03170656A
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Landscapes
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- Laminated Bodies (AREA)
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- Coating By Spraying Or Casting (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】
［発明の利用分野Ｊ
本発明は、アルミニウム合金金型の内面に、合金および
セラミックを溶射することによって、威形の容易なアル
逅ニウム合金より成る金型の耐摩耗性および耐久性を改
善した鋳造用アル≧ニウム合合金型に関する． ［従来技術および発明が解決しようとする課題１アルミ
ニウム合金は耐熱性および機械的強度が低い為に、従来
にはこの合金をベース・メタルとする金型は実用されて
いない．しかしながらアルミニウム合金は戒形が非常に
容易であり、この性質を金型に利用することができれば
、金型の製造費用を著しく低下させることができる．ア
ルミニウムは酸化被膜を形或する性質を有していること
は周知である。しかしこの被膜だけでは金型として使用
するには不十分な機械的強度しか示していない。
セラミックを溶射することによって、威形の容易なアル
逅ニウム合金より成る金型の耐摩耗性および耐久性を改
善した鋳造用アル≧ニウム合合金型に関する． ［従来技術および発明が解決しようとする課題１アルミ
ニウム合金は耐熱性および機械的強度が低い為に、従来
にはこの合金をベース・メタルとする金型は実用されて
いない．しかしながらアルミニウム合金は戒形が非常に
容易であり、この性質を金型に利用することができれば
、金型の製造費用を著しく低下させることができる．ア
ルミニウムは酸化被膜を形或する性質を有していること
は周知である。しかしこの被膜だけでは金型として使用
するには不十分な機械的強度しか示していない。
本発明は、アルミニウム合金をベースメタルとし、低溶
融金属（例えば、アルミニウムおよびアルミニウム合金
、マグネシウムおよびマグネシウム合金、亜鉛および亜
鉛合金等）の鋳造に充分に耐える金型を提供することを
課題としている。
融金属（例えば、アルミニウムおよびアルミニウム合金
、マグネシウムおよびマグネシウム合金、亜鉛および亜
鉛合金等）の鋳造に充分に耐える金型を提供することを
課題としている。
［発明の構威１
本発明者は、ＣｏおよびＣｒの少なくとも１種類、Ｎｉ
およびＹより成る粉末金属溶射材料が、アルミニウム合
金で形成された金型の内面に溶射された被覆層およびそ
れより外側の層としてＺｒＯｔ／’ｈｏ：＋一 多孔質
セラミック被覆を持ち、上記粉末金属溶射材料の各成分
が以下の割合で存在し二〇〜４０重量２のＧｏ ０〜２５重量２のＣｒ ０．１〜１．０重量Ｘ（７）Ｙ 残量のＮｉ そして上記セラ主ツク層の組成が９８〜８５重量χのＺ
ｒＯｚおよび２〜１５重ＩＸのＹ．０３であることを特
徴とする、アルミニウム合金金型によって、上記の課題
が解決されることを見出した。
およびＹより成る粉末金属溶射材料が、アルミニウム合
金で形成された金型の内面に溶射された被覆層およびそ
れより外側の層としてＺｒＯｔ／’ｈｏ：＋一 多孔質
セラミック被覆を持ち、上記粉末金属溶射材料の各成分
が以下の割合で存在し二〇〜４０重量２のＧｏ ０〜２５重量２のＣｒ ０．１〜１．０重量Ｘ（７）Ｙ 残量のＮｉ そして上記セラ主ツク層の組成が９８〜８５重量χのＺ
ｒＯｚおよび２〜１５重ＩＸのＹ．０３であることを特
徴とする、アルミニウム合金金型によって、上記の課題
が解決されることを見出した。
更に本発明者は、５〜４５重量２のＣｒ、０．１〜１．
０重量２のＹおよび残量のＣｏより成る粉末金属溶射材
料が、アルミニウム合金で形成された金型の内面に溶射
された被覆層およびそれより外側の層としてＺｒＯｚ／
Ｙｚ（ｈ一 多孔質セラごツタ被覆を持ちそして上記セ
ラミック層の＆ｇ戒が９８〜８５重量χのＺｒＯ．およ
び２〜１５重１％のＹ２０，であることことを特徴とす
る、アルよニウム合金金型によっても同様に上記の課題
が解決できることを見出した。
０重量２のＹおよび残量のＣｏより成る粉末金属溶射材
料が、アルミニウム合金で形成された金型の内面に溶射
された被覆層およびそれより外側の層としてＺｒＯｚ／
Ｙｚ（ｈ一 多孔質セラごツタ被覆を持ちそして上記セ
ラミック層の＆ｇ戒が９８〜８５重量χのＺｒＯ．およ
び２〜１５重１％のＹ２０，であることことを特徴とす
る、アルよニウム合金金型によっても同様に上記の課題
が解決できることを見出した。
本発明のアルミニウム合金金型は、アルミニウム、アル
ミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、亜鉛
、亜鉛合金等の低溶融金属を鋳造するのに用いることが
できる。これは、鋳造時に、アルミニウム合金金型が鋳
造材料のマグネシウムまたはマグネシウム合金あるいは
アルミニウムまたはアルミニウム合金の融体と接触した
場合に、戒形体におよび／または戒形体中のアルミニウ
ムまたはマグネシウム自体が金型のアルミニウム合金に
付着してしまことが予想されたので、全く驚くべきこと
である。
ミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、亜鉛
、亜鉛合金等の低溶融金属を鋳造するのに用いることが
できる。これは、鋳造時に、アルミニウム合金金型が鋳
造材料のマグネシウムまたはマグネシウム合金あるいは
アルミニウムまたはアルミニウム合金の融体と接触した
場合に、戒形体におよび／または戒形体中のアルミニウ
ムまたはマグネシウム自体が金型のアルミニウム合金に
付着してしまことが予想されたので、全く驚くべきこと
である。
本発明で使用される溶射材料およびその製造方法は、特
願平１−１３９２２８号および同１−２２８３４３号に
既に開示した。即ち、本発明の溶射材料を製造するには
、これを構成する各成分を最初に溶解混合する際にＹが
酸化し易いことから、これを防止する為に真空状態で行
う必要がある。
願平１−１３９２２８号および同１−２２８３４３号に
既に開示した。即ち、本発明の溶射材料を製造するには
、これを構成する各成分を最初に溶解混合する際にＹが
酸化し易いことから、これを防止する為に真空状態で行
う必要がある。
次いで溶融物を直接的にガスーアトマイザーによって１
０μＩ１〜８０μ鵬の微細粉末とする。
０μＩ１〜８０μ鵬の微細粉末とする。
このようにして製造された粉末溶射材料は、アルミニウ
ム合金の金型に慣用の方法、例えばプラズマ溶射、高温
溶射によって溶射することができる． 本発明の金属溶射材料を用いて溶射した後に得られる被
覆層は、１３００℃まで耐えられる優れた耐熱性を有す
る．更に本発明で用いる金属溶射材料層はベースメタル
およびセラミック層との密着性が非常に良い。
ム合金の金型に慣用の方法、例えばプラズマ溶射、高温
溶射によって溶射することができる． 本発明の金属溶射材料を用いて溶射した後に得られる被
覆層は、１３００℃まで耐えられる優れた耐熱性を有す
る．更に本発明で用いる金属溶射材料層はベースメタル
およびセラミック層との密着性が非常に良い。
セラミック層は、約２〜ｌ５重量２のイットリアと残量
のジルコニャで組成されており、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
ットリアの量が上記の範囲より少なくとも多くともセラ
ξ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 μ隋であるのが好ま
しい。
のジルコニャで組成されており、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
ットリアの量が上記の範囲より少なくとも多くともセラ
ξ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 μ隋であるのが好ま
しい。
これらの層を設けたアルミニウム合金金型は、アルごニ
ウム、アル藁ニウム合金、マグネシウム、マグネシウム
合金、亜鉛および亜鉛合金の戒形体を得る為に場合に、
５．０００ショット以上の鋳造にも耐え得る耐久性を示
す。
ウム、アル藁ニウム合金、マグネシウム、マグネシウム
合金、亜鉛および亜鉛合金の戒形体を得る為に場合に、
５．０００ショット以上の鋳造にも耐え得る耐久性を示
す。
本発明のアル友ニウム合金金型の例を以下に示す：
最初にアルミニウム合金より戒る金型の内面に、上述の
合金組成の溶射材料を約１０．０００〜約５．０００℃
でプラズマ溶射または約２，７００゜Ｃで高温溶射によ
って５０〜６００ ｐｍ ，殊に２００〜３００ ａｍ
の厚さで被覆する。次いで組成が９８〜８５重量％、殊
ニ９５〜９０重量’Ｘ （７）ＺｒＯｚと２〜１５重量
χ、殊に５〜１０重量χのｙ．ｏ３であるセラごツク被
覆層を同様な条件の溶射法によって５０〜５００μｍ、
殊に２００〜３００μｍ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、これがセラごック層を多孔
質にしている。この多孔質の孔は戊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。
合金組成の溶射材料を約１０．０００〜約５．０００℃
でプラズマ溶射または約２，７００゜Ｃで高温溶射によ
って５０〜６００ ｐｍ ，殊に２００〜３００ ａｍ
の厚さで被覆する。次いで組成が９８〜８５重量％、殊
ニ９５〜９０重量’Ｘ （７）ＺｒＯｚと２〜１５重量
χ、殊に５〜１０重量χのｙ．ｏ３であるセラごツク被
覆層を同様な条件の溶射法によって５０〜５００μｍ、
殊に２００〜３００μｍ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、これがセラごック層を多孔
質にしている。この多孔質の孔は戊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。
本発明のアルミニウム合金金型の場合には、セラミック
溶射材料とベース・メタルとの間に著しい膨張係数の違
いがあるにもかかわらず、結合層（金属溶射材料）が両
者を非常に良好に接合している。
溶射材料とベース・メタルとの間に著しい膨張係数の違
いがあるにもかかわらず、結合層（金属溶射材料）が両
者を非常に良好に接合している。
本発明のアルミニウム合金金型は、軟塗型剤を鋳型内面
に塗布する必要なしに、５，０００ショット以上の鋳造
にも耐え得る。
に塗布する必要なしに、５，０００ショット以上の鋳造
にも耐え得る。
［実施例１
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。
裏益脳ユ
アルミニウム合金で形威されたアルよニウム合金製エン
ジンカバー用金型の内面に、プラズマ溶射法によって４
４．５５重量χのＮｉ， ３５重量ｚのＣｏ， ２０重
量２のＣｒおよび０．４５重量χのｙより成る溶融粉末
合金を８０００゜Ｃで溶射して１５０μｍの被覆層を形
或する。
ジンカバー用金型の内面に、プラズマ溶射法によって４
４．５５重量χのＮｉ， ３５重量ｚのＣｏ， ２０重
量２のＣｒおよび０．４５重量χのｙより成る溶融粉末
合金を８０００゜Ｃで溶射して１５０μｍの被覆層を形
或する。
このようにして形威されたＮｉ／Ｃｏ／Ｃｒ／Ｙ合金被
覆層の上に、同様な溶射法によって９２重Ｈｚのジルコ
ニャと８重量χのイットリアとより戒るセラミック粉末
を２５０ｌｌＩＩ１の厚さで被覆する。
覆層の上に、同様な溶射法によって９２重Ｈｚのジルコ
ニャと８重量χのイットリアとより戒るセラミック粉末
を２５０ｌｌＩＩ１の厚さで被覆する。
その際の溶射温度はｓｏｏｏ″Ｃである。セラごツク層
には非常に小さい沢山の孔が存在し、多孔質と戒ってい
る。
には非常に小さい沢山の孔が存在し、多孔質と戒ってい
る。
この様にして製造されたアルごニウム合金金型を、自動
車のアルミニウム製エンジンカバーの鋳造に用いたとこ
ろ、ｓ．ｏｏｏシゴット行っても、金型に変化がなく、
戒形体の表面状態も良好であった。
車のアルミニウム製エンジンカバーの鋳造に用いたとこ
ろ、ｓ．ｏｏｏシゴット行っても、金型に変化がなく、
戒形体の表面状態も良好であった。
夫嵐明１
溶射される合金層が５０重量χのＮｉ、３１重量χのＣ
ｏ、１８．５５重量２のＣｒおよび０，４５重ｉｔχの
Ｙより成りそしてセラくツク層が９６重Ｎχのジルコニ
ャ粉末と４重量２のイットリアとより戒る点だけを変更
して、実施例１と同様にアルミニウム合合金型を製造し
た。この金型で自動車のアル旦ニウム合金製エンジン力
バーを鋳造する鋳造実験を実施例ｌと同様に行ったとこ
ろ、５，０００ショット行っても、金型に変化がなく、
戊形体の表面状態も良好であった。
ｏ、１８．５５重量２のＣｒおよび０，４５重ｉｔχの
Ｙより成りそしてセラくツク層が９６重Ｎχのジルコニ
ャ粉末と４重量２のイットリアとより戒る点だけを変更
して、実施例１と同様にアルミニウム合合金型を製造し
た。この金型で自動車のアル旦ニウム合金製エンジン力
バーを鋳造する鋳造実験を実施例ｌと同様に行ったとこ
ろ、５，０００ショット行っても、金型に変化がなく、
戊形体の表面状態も良好であった。
裏旌囲』
溶射される合金層が５７．５５重ＮｘのＮｉ、２５重量
ＸのＣｏ， １７重量２のＣｒおよび０．４５重量！
（７）Ｙより成る点だけを変更して、実施例１と同様に
アルミニウム合金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。
ＸのＣｏ， １７重量２のＣｒおよび０．４５重量！
（７）Ｙより成る点だけを変更して、実施例１と同様に
アルミニウム合金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。
！旌班』
７９．５５重量！ （７）Ｎｉ， ２０重量！（７）Ｃ
ｒおよび０．４５重量２のＶより成る金属溶射材料を用
いた点だけを変更して実施例ｌと同様にアルごニウム合
金金型を製造しそして同様の鋳造実験を行った。
ｒおよび０．４５重量２のＶより成る金属溶射材料を用
いた点だけを変更して実施例ｌと同様にアルごニウム合
金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。
１施■」
６６．４５重量！（７）Ｎｉ、３３重量！（７）Ｃｏお
よび０．５５重量χのＶより成る金属溶射材料を用いた
点だけを変更して実施例１と同様にアル【ニウム合合金
型を製造しそして同様の鋳造実験を行った。
よび０．５５重量χのＶより成る金属溶射材料を用いた
点だけを変更して実施例１と同様にアル【ニウム合合金
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。
裏旌班』
７９．５５重量ＸのＣｏ， ２０重量χのＣｒおよび０
．４５重量ＸのＹより成る金属溶射材料を用いた点だけ
を変更して実施例１と同様にアル藁ニウム合合金型を製
造しそして同様の鋳造実験を行った。
．４５重量ＸのＹより成る金属溶射材料を用いた点だけ
を変更して実施例１と同様にアル藁ニウム合合金型を製
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。
【発明の効果１
本発明のアルミニウム合金金型は、従来、金型の分野で
実用されていなかったアル逅ニウム合金をベースメタル
とするものであり、か覧る金型が鋼鉄製金型と同様に使
用できるようになったことは、驚くべきことであり且つ
産業への貢献は顕著なものである。
実用されていなかったアル逅ニウム合金をベースメタル
とするものであり、か覧る金型が鋼鉄製金型と同様に使
用できるようになったことは、驚くべきことであり且つ
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）ＣｏおよびＣｒの少なくとも１種類、ＮｉおよびＹ
より成る粉末金属溶射材料が、アルミニウム合金で形成
された金型の内面に溶射された被覆層およびそれより外
側の層としてＺｒＯ＿２／Ｙ＿２Ｏ＿３＿−多孔質セラ
ミック被覆を持ち、上記粉末金属溶射材料の各成分が以
下の割合で存在し： ０〜４０重量％のＣｏ ０〜２５重量％のＣｒ ０．１〜１．０重量％のＹ 残量のＮｉ そして上記セラミック層の組成が９８〜８５重量％のＺ
ｒＯ＿２および２〜１５重量％のＶ＿２Ｏ＿３であるこ
とを特徴とする、アルミニウム合金金型。 ２）５〜４５重量％のＣｒ、０．１〜１．０重量％のＹ
および残量のＣｏより成る粉末金属溶射材料が、アルミ
ニウム合金で形成された金型の内面に溶射された被覆層
およびそれより外側の層としてＺｒＯ＿２／Ｙ＿２Ｏ＿
３＿−多孔質セラミック被覆を持ちそして上記セラミッ
ク層の組成が９８〜８５重量％のＺｒＯ＿２および２〜
１５重量％のＹ＿２Ｏ＿３であることを特徴とする、ア
ルミニウム合金金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1307766A JPH03170656A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | アルミニウム合金金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1307766A JPH03170656A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | アルミニウム合金金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170656A true JPH03170656A (ja) | 1991-07-24 |
| JPH0517306B2 JPH0517306B2 (ja) | 1993-03-08 |
Family
ID=17973014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1307766A Granted JPH03170656A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | アルミニウム合金金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03170656A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0707910A2 (en) | 1994-10-20 | 1996-04-24 | Kubota Corporation | Porous metal body and process for producing same |
| CN102327962A (zh) * | 2011-06-16 | 2012-01-25 | 昆山市瑞捷精密模具有限公司 | 一种具有硬膜结构的锌合金模具的制备方法 |
| CN102825135A (zh) * | 2011-06-16 | 2012-12-19 | 昆山市瑞捷精密模具有限公司 | 一种具有自润滑涂层的铁素体不锈钢冲压模具 |
-
1989
- 1989-11-29 JP JP1307766A patent/JPH03170656A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0707910A2 (en) | 1994-10-20 | 1996-04-24 | Kubota Corporation | Porous metal body and process for producing same |
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| CN102825135A (zh) * | 2011-06-16 | 2012-12-19 | 昆山市瑞捷精密模具有限公司 | 一种具有自润滑涂层的铁素体不锈钢冲压模具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0517306B2 (ja) | 1993-03-08 |
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