JPH0317576B2

JPH0317576B2 -

Info

Publication number: JPH0317576B2
Application number: JP6231187A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Nagasaka; Toshuki Inagaki
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1991-03-08
Also published as: JPS63230249A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明はセラミツク製鋳型に係り、特に、耐熱
性、耐久性に優れ、高品質の鋳物を鋳造すること
ができるセラミツク製鋳型に関する。［従来の技術］鋳型は鋳込まれた金属に所定の形状、寸法を与
えて、そのまま凝固させ、所定の鋳造品を作る目
的に使用することから、鋳型の必要条件としては
次のような条件が一般に望まれる。造型性がよく、適当な強さ、硬さおよび通気
度を有する。適当な熱伝導性を有する。鋳込まれた金属の温度、熱に十分耐える。熱膨張率が小さい。鋳造品に悪影響を及ぼさない。公害、作業環境劣化の原因とならない。反復使用でき、かつ安価である。従来、鋳型には砂粒を粘結剤とともに成形した
砂型、あるいは、軟鋼、ベリリウム銅製金型など
が用いられている。［発明が解決しようとする問題点］砂型は耐熱性に優れるものの、砂に起因する製
品欠陥が発生し易く、良好な鋳肌が得られないた
めに、鋳造品の仕上げ処理が容易ではない。また
設備が大掛りとなるため工業的に不利であるとい
う問題がある。一方、金型ではこのような砂型の問題点はない
が、耐熱性、耐久性の面で問題がある。即ち、金
型では、鋳込みに際してその表面に急熱されるの
に対して、その裏側は徐熱されるので、表裏の温
度差に基く熱応力が発生し、金型表面に発生する
クレージングや全体的な変形の原因となる。これ
らの現象は金型の寿命に大きな影響を与える。このようなことから、金型は鋳造可能温度に限
度があり、このため鋳造可能な金属にも制限があ
つた。例えば水道の蛇口材である青銅（鋳込温度
1200℃）は金型鋳造を行なうことができず、ま
た、真鍮（鋳込温度1100℃）は軟鋼型材、ベリリ
ウム銅型材の金型で鋳造可能ではあるが、金型の
耐久使用回数は約６〜７万回であつた。［問題点を解決するための手段］本発明のセラミツク製鋳型は、チタン酸アルミ
ニウムを40〜80重量％含有し、残部が実質的にコ
ージエライト、ムライト、Fe₂O₃、SiO₂、MgO、
ZrO₂、Li₂O、及び粘土よりなる群から選ばれる
１種又は２種以上で構成されたものである。以下に本発明を詳細に説明する。なお、本明細書において、「％」は特記しない
限り「重量％」を表す。本発明のセラミツク製鋳型は、チタン酸アルミ
ニウムAl₂O₃・TiO₂を40〜80％含む特定のセラミ
ツクで構成されている。チタン酸アルミニウムは熱膨張率が極めて小さ
く、融点も著しく高い。このためチタン酸アルミ
ニウムを40〜80％含有するセラミツクで構成され
る鋳型は、極めて耐熱性、耐久性に優れたものと
なる。本発明においては、鋳型構成材であるセラミツ
クは、チタン酸アルミニウムの他に、コージエラ
イト、ムライト、Fe₂O₃、SiO₂、MgO、ZrO₂、
Li₂O及び粘土よりなる群から選ばれる１種又は
２種以上を配合してなる。これらの成分の適量配
合により、鋳型の機械的強度や安定性を高めるこ
とができる。ただし、その配合量があまりに多過
ぎると、チタン酸アルミニウムによる鋳型の耐熱
性や耐久性が損なわれ、また、少な過ぎても成形
性が低下するため、これらの他の成分の配合量は
60〜20％とする。このような本発明のセラミツク製鋳型は、例え
ば泥漿鋳込法等により容易に製造することができ
る。即ち、チタン酸アルミニウムと前記他の成分
とを分散剤を用いるなどして水に懸濁して泥漿鋳
込み成形し、得られた成形体は乾燥後1100〜1500
℃程度で焼成して本発明の鋳型とする。本発明のセラミツク製鋳型の製造法としてはこ
のような泥漿鋳込方法が好適であるが、勿論、他
の方法を採用することもできる。本発明のセラミツク製鋳型は極めて耐熱性に優
れ、青銅、その他、黄銅、銅、鋳鉄、鋼、軽合金
等の金属又は合金の鋳造にも好適に使用すること
ができる。［作用］セラミツクは、金属に比し、耐熱性、耐食性等
に優れ、特に、チタン酸アルミニウムは熱膨張率
が極めて小さい。また、チタン酸アルミニウム焼
結体は1860℃以上の高融点を有する。従つて、このような特性を有するチタン酸アル
ミニウムを40〜80％含む本発明のセラミツク製鋳
型は、金属に比し、耐熱性が良好で、また高温域
における変形が少なく耐久性にも優れる。また、砂型のように大掛りな設備を必要とせ
ず、しかも砂型に比し、鋳肌が美麗であるため、
仕上げ処理が容易である。［実施例］以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以
下の実施例に限定されるものではない。実施例１泥漿鋳込み法により、下記セラミツク組成で、
第１図に示す断面形状の水道蛇口鋳造用鋳型１を
製造し、第１図に示す如く砂型中子２と組み合せ
て鋳造を行なつた。なお、第１図において、１１
は注湯口、１２は堰、１３，１４，１５はガス抜
き口、３は鋳造空間、４は押湯部である。セラミツク組成チタン酸アルミニウム：50％コージエライト：20％ムライト：10％粘土：20％鋳造に用いた溶湯組成及び溶湯温度は下記の通
りである。溶湯組成銅：85％亜鉛：５％錫：５％鉛：５％溶湯温度：1200℃ その結果、鋳肌の美麗な鋳塊を高い精度で容易
に鋳造することができた。また、この鋳造を10万回繰り返したが、鋳型に
は全く変形等は生じることがなく、本発明の鋳型
は極めて耐久性に優れることが立証された。実施例２〜４、比較例１〜３実施例１において、セラミツク組成を第１表に
示す通りとしたこと以外は、同様にして鋳型を製
造し、同様に鋳造を行なつた。結果を第１表に示す。

【表】なお、チタン酸アルミニウムを90％含む比較例
３では、成形が不可能であつた。［発明の効果］以上詳述した通り、本発明のセラミツク製鋳型
は、チタン酸アルミニウムを40〜80％含む特定の
セラミツクで構成されているものであつて、耐熱温度が極めて高く、高温溶湯にも適用す
ることができる。熱膨張率が極めて小さいため、高温により変
形、損傷することが殆どない。このため、耐久性が著しく高く、長寿命とな
る。得られる鋳塊の鋳肌は極めて美麗で仕上げ処
理が容易である。大掛りな設備を必要とすることがない。等の効果を有する。このため、本発明のセラミツ
ク製鋳型によれば、各種鋳造製品を高精度で容易
かつ効率的に製造することができ、工業的に極め
て有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１で用いた鋳型を示す断面図で
ある。１……鋳型、２……砂型中子、３……鋳造空
間、４……押湯部。

Claims

【特許請求の範囲】

１チタン酸アルミニウムを40〜80重量％含有
し、残部が実質的にコージエライト、ムライト、
Fe₂O₃、SiO₂、MgO、ZrO₂、Li₂O、及び粘土よ
りなる群から選ばれる１種又は２種以上で構成さ
れていることを特徴とするセラミツク製鋳型。