JPH04220154A - 合金添加材反応室を備える差圧反重力鋳造 - Google Patents
合金添加材反応室を備える差圧反重力鋳造Info
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- JPH04220154A JPH04220154A JP3053135A JP5313591A JPH04220154A JP H04220154 A JPH04220154 A JP H04220154A JP 3053135 A JP3053135 A JP 3053135A JP 5313591 A JP5313591 A JP 5313591A JP H04220154 A JPH04220154 A JP H04220154A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/06—Vacuum casting, i.e. making use of vacuum to fill the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶湯が型内に反重力方
式で鋳造されるに際して溶湯中に合金添加材を選択的に
導入するべく溶湯を鋳型の下側に設置されたドラッグス
ラブ（下方型を載置する台板）の反応室に通す態様での
溶湯の差圧・反重力鋳造のための改善された方法及び装
置に関するものである。
式で鋳造されるに際して溶湯中に合金添加材を選択的に
導入するべく溶湯を鋳型の下側に設置されたドラッグス
ラブ（下方型を載置する台板）の反応室に通す態様での
溶湯の差圧・反重力鋳造のための改善された方法及び装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】真空ハウジング内に密封状態で収容され
る透気性型を使用する真空・反重力鋳造プロセスが、米
国特許第３，９００，０６４、４，３４０，１０８及び
４，６０６，３９６号に記載されている。このプロセス
は、多孔質で透気性の上方型部材（コープ）と分割線に
おいて密封係合する下方型部材（ドラッグ）を有する鋳
型を用意し、真空ハウジングの開口部を型表面にハウジ
ング内に形成される真空室が透気性上方型部材に面する
よう密封着し、下方型部材の下面を下側の溶湯中に浸漬
し、そして真空室を排気して溶湯を下方型部材における
一つ以上の細い湯口（ピンゲート）を通してそして上方
型部材と下方型部材との間に形成される一つ以上の型空
洞内に上方に吸い上げる段階と関与する。
る透気性型を使用する真空・反重力鋳造プロセスが、米
国特許第３，９００，０６４、４，３４０，１０８及び
４，６０６，３９６号に記載されている。このプロセス
は、多孔質で透気性の上方型部材（コープ）と分割線に
おいて密封係合する下方型部材（ドラッグ）を有する鋳
型を用意し、真空ハウジングの開口部を型表面にハウジ
ング内に形成される真空室が透気性上方型部材に面する
よう密封着し、下方型部材の下面を下側の溶湯中に浸漬
し、そして真空室を排気して溶湯を下方型部材における
一つ以上の細い湯口（ピンゲート）を通してそして上方
型部材と下方型部材との間に形成される一つ以上の型空
洞内に上方に吸い上げる段階と関与する。
【０００３】ノジュラー鋳鉄の製造のため真空・反重力
鋳造プロセスを実施するに当って、溶湯は代表的に鋳鉄
装入物を使用して溶解炉（例えばキューポラ）において
調製され、そこに所望のベース溶湯組成を与えるように
合金材の添加が為される。例えば、ノジュラー鋳鉄の鋳
造においては、フェロマンガン（Ｆｅ−Ｍｎ）、フェロ
シリコン（Ｆｅ−Ｓｉ）その他の添加材がベース鋳鉄溶
湯チャージに添加されて所望のベース溶湯組成を提供す
る。
鋳造プロセスを実施するに当って、溶湯は代表的に鋳鉄
装入物を使用して溶解炉（例えばキューポラ）において
調製され、そこに所望のベース溶湯組成を与えるように
合金材の添加が為される。例えば、ノジュラー鋳鉄の鋳
造においては、フェロマンガン（Ｆｅ−Ｍｎ）、フェロ
シリコン（Ｆｅ−Ｓｉ）その他の添加材がベース鋳鉄溶
湯チャージに添加されて所望のベース溶湯組成を提供す
る。
【０００４】ひとたび所望のベース溶湯組成が実現され
ると、溶湯は、溶解炉から取鍋に移行され、ここでノジ
ュラー化材（例えばＦｅ−Ｓｉ−Ｍｇのようなマグネシ
ウム含有合金）が炭素を球状化するために添加される。 その後、処理済みベース溶湯は、取鍋から鋳造容器に移
行されて、溶湯プールを形成し、ここから複数の型が所
要の時間にわたって順次真空・反重力鋳造される。
ると、溶湯は、溶解炉から取鍋に移行され、ここでノジ
ュラー化材（例えばＦｅ−Ｓｉ−Ｍｇのようなマグネシ
ウム含有合金）が炭素を球状化するために添加される。 その後、処理済みベース溶湯は、取鍋から鋳造容器に移
行されて、溶湯プールを形成し、ここから複数の型が所
要の時間にわたって順次真空・反重力鋳造される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術の研究者は、溶湯から多数の鋳型を順次鋳造するのに
必要とされる長期間にわたって溶湯中のマグネシウムの
適正濃度（即ち、少なくとも０．０２重量％）を維持す
るのに多大の困難さに直面してきた。この困難さは、移
行取鍋においてマグネシウム含有ノジュラー化材を使用
しての溶湯の最初の処理後の溶湯からのマグネシウムの
急速な蒸発（以下逃散と云う）によるものである。溶湯
からの逃散性のマグネシウムの定量性のない制御不能の
損失（消失としても知られる）が経時的に起こり、マグ
ネシウム含有量に関して組成の外れた溶湯をもたらし、
従って球状化の一貫性を損なった。
術の研究者は、溶湯から多数の鋳型を順次鋳造するのに
必要とされる長期間にわたって溶湯中のマグネシウムの
適正濃度（即ち、少なくとも０．０２重量％）を維持す
るのに多大の困難さに直面してきた。この困難さは、移
行取鍋においてマグネシウム含有ノジュラー化材を使用
しての溶湯の最初の処理後の溶湯からのマグネシウムの
急速な蒸発（以下逃散と云う）によるものである。溶湯
からの逃散性のマグネシウムの定量性のない制御不能の
損失（消失としても知られる）が経時的に起こり、マグ
ネシウム含有量に関して組成の外れた溶湯をもたらし、
従って球状化の一貫性を損なった。
【０００６】順次しての多数の鋳型を鋳造するのに必要
とされる長期間にわたって溶湯組成を信頼性をもって制
御しそして維持する（即ち、マグネシウム含有量を所望
の有効量水準以上に維持する）ことが出来ない結果とし
て、ノジュラー鋳鉄部品の大量生産においての上記特許
に記載された反重力鋳造方法は、今日まで実用的でなく
そして採算性もとれないものとした。
とされる長期間にわたって溶湯組成を信頼性をもって制
御しそして維持する（即ち、マグネシウム含有量を所望
の有効量水準以上に維持する）ことが出来ない結果とし
て、ノジュラー鋳鉄部品の大量生産においての上記特許
に記載された反重力鋳造方法は、今日まで実用的でなく
そして採算性もとれないものとした。
【０００７】更に、異なった組成／ミクロ組織（例えば
既知のフェライト系ノジュラー等級４０１０或いはパー
ライト系ノジュラー等級５２０３に相当する）を有する
鋳鉄鋳物を製造するためには、所望の異なった組成の別
々のベース溶湯を調製して鋳造作業を実施せねばならな
かった。すなわち、適当な合金添加材を添加した鋳鉄チ
ャージを溶解容器において調製し、それを取鍋に採りそ
して鋳造容器からの別個のベース溶湯を上述したように
して反重力鋳造せねばならなかった。この実施法は、一
つのバッチにおいてある組成／ミクロ組織の鋳物を製造
しそして別のバッチにおいてまた別の異なった組成／ミ
クロ組織の鋳物を製造せざるをえず、結局各バッチ毎に
異なったベース溶湯の調製と、続いての取扱、処理及び
鋳造をせねばならなかった。
既知のフェライト系ノジュラー等級４０１０或いはパー
ライト系ノジュラー等級５２０３に相当する）を有する
鋳鉄鋳物を製造するためには、所望の異なった組成の別
々のベース溶湯を調製して鋳造作業を実施せねばならな
かった。すなわち、適当な合金添加材を添加した鋳鉄チ
ャージを溶解容器において調製し、それを取鍋に採りそ
して鋳造容器からの別個のベース溶湯を上述したように
して反重力鋳造せねばならなかった。この実施法は、一
つのバッチにおいてある組成／ミクロ組織の鋳物を製造
しそして別のバッチにおいてまた別の異なった組成／ミ
クロ組織の鋳物を製造せざるをえず、結局各バッチ毎に
異なったベース溶湯の調製と、続いての取扱、処理及び
鋳造をせねばならなかった。
【０００８】本発明の課題は、溶湯中に合金添加材或い
は鋳鉄の球状化に使用されるＭｇノジュラー化材のよう
な逃散性合金添加材を所定の有効濃度以上導入するに便
宜な溶融金属の差圧・反重力鋳造のための改善装置及び
方法を開発することである。本発明のまた別の課題は、
別個のベース溶湯の調製、取扱、処理及び鋳造の必要性
を排除する融通性に富んだ溶融金属の差圧・反重力鋳造
のための改善装置及び方法を開発することである。
は鋳鉄の球状化に使用されるＭｇノジュラー化材のよう
な逃散性合金添加材を所定の有効濃度以上導入するに便
宜な溶融金属の差圧・反重力鋳造のための改善装置及び
方法を開発することである。本発明のまた別の課題は、
別個のベース溶湯の調製、取扱、処理及び鋳造の必要性
を排除する融通性に富んだ溶融金属の差圧・反重力鋳造
のための改善装置及び方法を開発することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋳型の下側に
設置したドラッグスラブ内に形成された合金添加材を配
した反応室を通して溶湯を吸引し、そして処理済（合金
化）溶湯をその後ドラッグスラブ上に配置された鋳型（
コープ（上型）及びドラッグ（下型））に供給する溶融
金属の差圧・反重力鋳造のための改善装置及び方法を提
供する。
設置したドラッグスラブ内に形成された合金添加材を配
した反応室を通して溶湯を吸引し、そして処理済（合金
化）溶湯をその後ドラッグスラブ上に配置された鋳型（
コープ（上型）及びドラッグ（下型））に供給する溶融
金属の差圧・反重力鋳造のための改善装置及び方法を提
供する。
【００１０】本発明のまた、鋳鉄の球状化に使用される
Ｍｇノジュラー化材のような逃散性合金添加材を型と溶
湯との間に配置されるドラッグスラブの反応室において
溶湯中に導入して、鋳型に供給される供給される溶湯中
の逃散性合金添加材の所定の有効濃度を維持し、それに
より溶湯からの逃散性合金添加材の経時的な損失（消失
）分を補充する溶融金属の差圧・反重力鋳造のための改
善装置及び方法を提供する。
Ｍｇノジュラー化材のような逃散性合金添加材を型と溶
湯との間に配置されるドラッグスラブの反応室において
溶湯中に導入して、鋳型に供給される供給される溶湯中
の逃散性合金添加材の所定の有効濃度を維持し、それに
より溶湯からの逃散性合金添加材の経時的な損失（消失
）分を補充する溶融金属の差圧・反重力鋳造のための改
善装置及び方法を提供する。
【００１１】本発明は、型と溶湯との間に配置されるド
ラッグスラブの反応室において溶湯を処理（合金化）し
そしてそれを下側の溶湯から得られる組成／ミクロ組織
とは異なった、特定の用途に合うよう調整された組成／
ミクロ組織を有する鋳物を製造するようにして型に供給
し、それにより別個のベース溶湯の調製、取扱、処理及
び鋳造の必要性を排除する各種溶融金属の差圧・反重力
鋳造のための改善装置及び方法を提供する。
ラッグスラブの反応室において溶湯を処理（合金化）し
そしてそれを下側の溶湯から得られる組成／ミクロ組織
とは異なった、特定の用途に合うよう調整された組成／
ミクロ組織を有する鋳物を製造するようにして型に供給
し、それにより別個のベース溶湯の調製、取扱、処理及
び鋳造の必要性を排除する各種溶融金属の差圧・反重力
鋳造のための改善装置及び方法を提供する。
【００１２】本発明は、下側の溶湯源と接触するよう適
応した下方入口を備える湯口と湯口からの溶湯を受け取
るよう内部に形成される合金添加材含有反応室を具備す
るドラッグスラブ上に鋳型（例えば透気性コープ及びド
ラッグ）を配置した溶融金属の差圧・反重力鋳造のため
の改善装置及び方法を提供する。鋳型は、型空洞と、下
側部分における一つ以上のゲート（例えばピンゲート）
を含んでいる。型ゲートは反応室に直接或いは間接（湯
道を経て）に連通して処理溶湯を反応室から型空洞内に
供給して鋳造に供する。
応した下方入口を備える湯口と湯口からの溶湯を受け取
るよう内部に形成される合金添加材含有反応室を具備す
るドラッグスラブ上に鋳型（例えば透気性コープ及びド
ラッグ）を配置した溶融金属の差圧・反重力鋳造のため
の改善装置及び方法を提供する。鋳型は、型空洞と、下
側部分における一つ以上のゲート（例えばピンゲート）
を含んでいる。型ゲートは反応室に直接或いは間接（湯
道を経て）に連通して処理溶湯を反応室から型空洞内に
供給して鋳造に供する。
【００１３】溶湯と湯口とが接触する時湯口を通して溶
湯を反応室内に吸い上げ、ここで溶湯を合金添加材と接
触せしめて溶湯中に合金添加材を導入するように十分の
差圧が型空洞と下側の溶湯源との間に確立される。処理
（合金化）された溶湯はその後、型ゲートを通して吸引
されて型空洞を処理溶湯で充填する。
湯を反応室内に吸い上げ、ここで溶湯を合金添加材と接
触せしめて溶湯中に合金添加材を導入するように十分の
差圧が型空洞と下側の溶湯源との間に確立される。処理
（合金化）された溶湯はその後、型ゲートを通して吸引
されて型空洞を処理溶湯で充填する。
【００１４】本発明に一具体例において、鋳造型の下側
（例えば型ドラッグ（下型）の下面において）に水平湯
道系統が形成されそして下型に形成された細いゲート（
例えばピンゲート）をドラッグスラブにおける反応室に
連通する。
（例えば型ドラッグ（下型）の下面において）に水平湯
道系統が形成されそして下型に形成された細いゲート（
例えばピンゲート）をドラッグスラブにおける反応室に
連通する。
【００１５】ノジュラー鋳鉄の反重力鋳造のための別の
具体例において、ドラッグスラブにおける反応室は、反
重力鋳造中反応室を通して吸引される溶湯と接触せしめ
られる逃散性マグネシウム含有ノジュラー化材を含有し
て溶湯が型空洞に流入する直前に溶湯中にノジュラー化
材を導入する。型空洞に流入する溶湯の逃散性ノジュラ
ー化材の濃度は溶湯中の炭素を球状化するための所定の
有効濃度以上に維持される。これは、溶湯からのノジュ
ラー化材の経時的な損失（消失）の問題を軽減する。
具体例において、ドラッグスラブにおける反応室は、反
重力鋳造中反応室を通して吸引される溶湯と接触せしめ
られる逃散性マグネシウム含有ノジュラー化材を含有し
て溶湯が型空洞に流入する直前に溶湯中にノジュラー化
材を導入する。型空洞に流入する溶湯の逃散性ノジュラ
ー化材の濃度は溶湯中の炭素を球状化するための所定の
有効濃度以上に維持される。これは、溶湯からのノジュ
ラー化材の経時的な損失（消失）の問題を軽減する。
【００１６】本発明のまた別の具体例において、下側の
溶湯の凝固により得られるものとは異なった、特定の最
終用途に適合した組成／ミクロ組織を有する鋳物を形成
するための溶湯を鋳型に供給するため、合金添加材がド
ラッグスラブにおける反応室内の溶湯に導入される。例
えば、溶湯が型空洞に流入する前に反応室を通して吸入
されるに際して銅がフェライト系ノジュラー鋳鉄溶湯に
導入されて、パーライト系ノジュラー鋳鉄等級に相当す
るミクロ組織及び機械的性質（例えば引張強さ及び降伏
強さ）を有する鋳物を製造することができる。
溶湯の凝固により得られるものとは異なった、特定の最
終用途に適合した組成／ミクロ組織を有する鋳物を形成
するための溶湯を鋳型に供給するため、合金添加材がド
ラッグスラブにおける反応室内の溶湯に導入される。例
えば、溶湯が型空洞に流入する前に反応室を通して吸入
されるに際して銅がフェライト系ノジュラー鋳鉄溶湯に
導入されて、パーライト系ノジュラー鋳鉄等級に相当す
るミクロ組織及び機械的性質（例えば引張強さ及び降伏
強さ）を有する鋳物を製造することができる。
【００１７】
【作用】本発明は、型と溶湯プールとの間にドラッグス
ラブを設置し、その反応室に合金添加材、鋳鉄の球状化
に使用されるＭｇノジュラー化材のような逃散性合金添
加材、その他の改質材を配して、ドラッグスラブの反応
室においてそれらを溶湯中に導入して、鋳造型に供給さ
れる溶湯にそれらを導入し、合金添加材を添加しまた逃
散性合金添加材の所定の有効濃度を維持し、そして下側
の溶湯から得られる組成／ミクロ組織とは異なった、特
定の用途に合うよう調整された組成／ミクロ組織を有す
る鋳物を製造するに便宜な溶融金属の差圧・反重力鋳造
のための改善装置及び方法を提供する。別個のドラッグ
スラブを設けることにより、鋳造作業の融通性が向上す
る。
ラブを設置し、その反応室に合金添加材、鋳鉄の球状化
に使用されるＭｇノジュラー化材のような逃散性合金添
加材、その他の改質材を配して、ドラッグスラブの反応
室においてそれらを溶湯中に導入して、鋳造型に供給さ
れる溶湯にそれらを導入し、合金添加材を添加しまた逃
散性合金添加材の所定の有効濃度を維持し、そして下側
の溶湯から得られる組成／ミクロ組織とは異なった、特
定の用途に合うよう調整された組成／ミクロ組織を有す
る鋳物を製造するに便宜な溶融金属の差圧・反重力鋳造
のための改善装置及び方法を提供する。別個のドラッグ
スラブを設けることにより、鋳造作業の融通性が向上す
る。
【００１８】
【実施例】図１は、鋳造用型組立体６内に吸い上げられ
るべき溶湯（溶融金属）４のプール２を示し、鋳造用型
組立体６は下方ドラッグスラブ１１とその上に分割線１
３において配置される透気性鋳型７を備えている。鋳型
７は、透気性上方型部分８（コープ）と下方型部分１０
（ドラッグ）を有し、これら上方及び下方型部分は分割
線１２において結合されてその内部に型空洞１４を形成
する。ドラッグスラブ１１は下型であるドラッグを載置
する台板である。溶湯４は、それを所望の鋳造温度に維
持するために一つ以上の誘導コイル（図示なし）により
加熱される鋳造炉或いは容器炉３内に収蔵される。
るべき溶湯（溶融金属）４のプール２を示し、鋳造用型
組立体６は下方ドラッグスラブ１１とその上に分割線１
３において配置される透気性鋳型７を備えている。鋳型
７は、透気性上方型部分８（コープ）と下方型部分１０
（ドラッグ）を有し、これら上方及び下方型部分は分割
線１２において結合されてその内部に型空洞１４を形成
する。ドラッグスラブ１１は下型であるドラッグを載置
する台板である。溶湯４は、それを所望の鋳造温度に維
持するために一つ以上の誘導コイル（図示なし）により
加熱される鋳造炉或いは容器炉３内に収蔵される。
【００１９】ドラッグスラブ１１は、シール２４（例え
ば耐熱ゴム、セラミックロープ等）を介して真空室２２
を構成する真空ボックス２０の開口部１８に密封着され
る。シール２４は、この目的のために真空ボックス２０
の垂下周辺側壁２５の下周縁に取付けられる。真空室２
２は、上方型部分８を包被しそして導管２６を経由して
真空源（例えば真空ポンプ）２３と連通している。
ば耐熱ゴム、セラミックロープ等）を介して真空室２２
を構成する真空ボックス２０の開口部１８に密封着され
る。シール２４は、この目的のために真空ボックス２０
の垂下周辺側壁２５の下周縁に取付けられる。真空室２
２は、上方型部分８を包被しそして導管２６を経由して
真空源（例えば真空ポンプ）２３と連通している。
【００２０】真空ボックス２０の周辺側壁２５における
シール２４は、ドラッグスラブ１１と係合する代わりに
上方型部分８或いは下方型部分１０と係合するようにも
できる。シール２４が上方或いは下方型部分８、１０と
係合する状況においては、真空ボックス２０の外側に露
出した鋳型７及び／或いはドラッグスラブ１１の外表面
は、これら表面の透気性を減じそして真空ボックス２０
内外の間に確立される負の差圧の良好な制御を与えるた
めに斯界で周知のコアウオッシュ材料（例えばシリカス
ラリー）による等して実質上密封止されうる。更に、も
し分割線１２、１３の一方或いは両方も、それらが真空
ボックスの外側に露出するなら、この目的のために即ち
分割線１２、１３における型組立体６内部への空気の吸
入を防止或いは低減するために接着され得る。
シール２４は、ドラッグスラブ１１と係合する代わりに
上方型部分８或いは下方型部分１０と係合するようにも
できる。シール２４が上方或いは下方型部分８、１０と
係合する状況においては、真空ボックス２０の外側に露
出した鋳型７及び／或いはドラッグスラブ１１の外表面
は、これら表面の透気性を減じそして真空ボックス２０
内外の間に確立される負の差圧の良好な制御を与えるた
めに斯界で周知のコアウオッシュ材料（例えばシリカス
ラリー）による等して実質上密封止されうる。更に、も
し分割線１２、１３の一方或いは両方も、それらが真空
ボックスの外側に露出するなら、この目的のために即ち
分割線１２、１３における型組立体６内部への空気の吸
入を防止或いは低減するために接着され得る。
【００２１】上方型部分８は、室２２が真空に引かれる
とき型空洞１４から気体を吸引することを可能とする透
気性材料（例えば樹脂結合砂）から構成される。下方型
部分１０及びドラッグスラブ１１は都合良くは、上方型
部分８と同じ材料或いは上方型部分８と適合する他の種
透気性或いは不透気性材料から構成される。ドラッグス
ラブ１１は、米国特許第４，７４５，９６２号に記載さ
れるようなシール２４を取り巻きそしてそれを溶湯から
隔離する直立土手２６を含んでいる。上方及び下方型部
分８、１０並びにドラッグスラブ１１は各々、砂或いは
均等な粒子及び硬化性バインダー材料（例えば無機乃至
有機の熱的或いは化学的硬化性の可塑性樹脂）の柔軟性
のある（成形可能な）混合物を、それぞれの原型板（図
示なし）に密接して成形しそして後硬化する既知の造型
法に従って作製される。別法として、ドラッグスラブ１
１は、多数の使い捨て型を順次して鋳造するに際して繰
返し使用を可能ならしめるように溶湯中での劣化に耐え
る別の材料から製作することも出来る。
とき型空洞１４から気体を吸引することを可能とする透
気性材料（例えば樹脂結合砂）から構成される。下方型
部分１０及びドラッグスラブ１１は都合良くは、上方型
部分８と同じ材料或いは上方型部分８と適合する他の種
透気性或いは不透気性材料から構成される。ドラッグス
ラブ１１は、米国特許第４，７４５，９６２号に記載さ
れるようなシール２４を取り巻きそしてそれを溶湯から
隔離する直立土手２６を含んでいる。上方及び下方型部
分８、１０並びにドラッグスラブ１１は各々、砂或いは
均等な粒子及び硬化性バインダー材料（例えば無機乃至
有機の熱的或いは化学的硬化性の可塑性樹脂）の柔軟性
のある（成形可能な）混合物を、それぞれの原型板（図
示なし）に密接して成形しそして後硬化する既知の造型
法に従って作製される。別法として、ドラッグスラブ１
１は、多数の使い捨て型を順次して鋳造するに際して繰
返し使用を可能ならしめるように溶湯中での劣化に耐え
る別の材料から製作することも出来る。
【００２２】ドラッグスラブ１１は、真空ボックス２０
に型組立体を装着するための手段を提供する、米国特許
出願番号第２８６，０５１号に記載される型式のＴ字バ
ー押え具３０により係合される複数の係止部２８を含ん
でいる。詳しくは、ドラッグスラブ１１には複数の係止
用空洞部３２が形成され、これら空洞部はそこを上被し
そしてドラッグスラブ１１に固着される受板４０のスロ
ット３４を通してＴ字バー押え具３０を受容するように
なっている。Ｔ字バー支持シャフト３６の９０度の回転
（例えば空気モータ３８により）は、Ｔ字バー押え具３
０を空洞部３２を覆う受板４０の下側に係合せしめてド
ラッグスラブ１１を真空ボックス２２に固設する。真空
ボックスに型を取付ける他の既知手段もまた本発明を実
施するのに使用出来る（例えば米国特許第４，６５８，
８８０号参照）。
に型組立体を装着するための手段を提供する、米国特許
出願番号第２８６，０５１号に記載される型式のＴ字バ
ー押え具３０により係合される複数の係止部２８を含ん
でいる。詳しくは、ドラッグスラブ１１には複数の係止
用空洞部３２が形成され、これら空洞部はそこを上被し
そしてドラッグスラブ１１に固着される受板４０のスロ
ット３４を通してＴ字バー押え具３０を受容するように
なっている。Ｔ字バー支持シャフト３６の９０度の回転
（例えば空気モータ３８により）は、Ｔ字バー押え具３
０を空洞部３２を覆う受板４０の下側に係合せしめてド
ラッグスラブ１１を真空ボックス２２に固設する。真空
ボックスに型を取付ける他の既知手段もまた本発明を実
施するのに使用出来る（例えば米国特許第４，６５８，
８８０号参照）。
【００２３】所望に応じて、上方型部分８と下方型部分
１０とを分割線１２においてまた下方型部分１０とドラ
ッグスラブ１１とを分割線１３において接着する必要性
を排除するように、複数のプランジャ４２により、上方
型部分８、下方型部分１０及びドラッグスラブ１１が互
いに密封止状態に（即ち分割線１２、１３において）押
接される。プランジャ４２の端における脚４４は上方型
部分８の上面を横切ってプランジャ４２の力を一層広く
分散せしめて、プランジャ端による上方型部分の貫通／
穿孔を防止する。空圧バネ４６がプランジャ４２を下方
に偏倚して、型組立体６が真空ボックス２２の開口部１
８内に位置づけられるとき、上方型部分８を下方型部分
１０に対してまた下方型部分１０をドラッグスラブ１１
に対して弾力的に圧接する。空圧バネ４６におけるシュ
レーダー弁４８が、バネ圧の変化を必要に応じて可能な
らしめ、上方型部分８、下方型部分１０及びドラッグス
ラブ１１を密封係合状態に圧接するに充分の力を適用し
、また必要に応じて鋳造のための真空が引かれるとき型
組立体６の損壊を招きうる内方への曲がりを防止する。 しかし、プランジャ４２により適用される力は、係止部
２８を破壊し、型組立体６を真空ボックス２０の開口部
１８から離脱せしめ、或いはそこに形成されているシー
ルを破損する程に過大であってはならない。
１０とを分割線１２においてまた下方型部分１０とドラ
ッグスラブ１１とを分割線１３において接着する必要性
を排除するように、複数のプランジャ４２により、上方
型部分８、下方型部分１０及びドラッグスラブ１１が互
いに密封止状態に（即ち分割線１２、１３において）押
接される。プランジャ４２の端における脚４４は上方型
部分８の上面を横切ってプランジャ４２の力を一層広く
分散せしめて、プランジャ端による上方型部分の貫通／
穿孔を防止する。空圧バネ４６がプランジャ４２を下方
に偏倚して、型組立体６が真空ボックス２２の開口部１
８内に位置づけられるとき、上方型部分８を下方型部分
１０に対してまた下方型部分１０をドラッグスラブ１１
に対して弾力的に圧接する。空圧バネ４６におけるシュ
レーダー弁４８が、バネ圧の変化を必要に応じて可能な
らしめ、上方型部分８、下方型部分１０及びドラッグス
ラブ１１を密封係合状態に圧接するに充分の力を適用し
、また必要に応じて鋳造のための真空が引かれるとき型
組立体６の損壊を招きうる内方への曲がりを防止する。 しかし、プランジャ４２により適用される力は、係止部
２８を破壊し、型組立体６を真空ボックス２０の開口部
１８から離脱せしめ、或いはそこに形成されているシー
ルを破損する程に過大であってはならない。
【００２４】図１〜３を参照すると、本発明の一具体例
に従えば、ドラッグスラブ１１は、下端入口５０ａを有
する単一の湯口５０を含んでおり、湯口の下端入口は、
溶湯プール２と接触しそしてドラッグスラブ１１の下面
１１ａが型空洞１４を排気した状態でプール２中に浸漬
されるとき反応室５２に溶湯４を供給する。湯口５０は
、ドラッグスラブ１１の下面１１ａと上面１１ｂとの間
を伸延しそしてドラッグスラブ１１の上面１１ｂに形成
された凹入入口室５４を経て反応室５２と連通している
。
に従えば、ドラッグスラブ１１は、下端入口５０ａを有
する単一の湯口５０を含んでおり、湯口の下端入口は、
溶湯プール２と接触しそしてドラッグスラブ１１の下面
１１ａが型空洞１４を排気した状態でプール２中に浸漬
されるとき反応室５２に溶湯４を供給する。湯口５０は
、ドラッグスラブ１１の下面１１ａと上面１１ｂとの間
を伸延しそしてドラッグスラブ１１の上面１１ｂに形成
された凹入入口室５４を経て反応室５２と連通している
。
【００２５】反応室５２は、水平底壁５２ａと直立（わ
ずかに外方に末広がり）側壁５２ｂを含んでいる。反応
室５２の上端及び凹入入口室５４の上端は、図３に明示
するように鋳型７の底面７ａ（即ち下方型部分１０の底
面）により閉鎖される。
ずかに外方に末広がり）側壁５２ｂを含んでいる。反応
室５２の上端及び凹入入口室５４の上端は、図３に明示
するように鋳型７の底面７ａ（即ち下方型部分１０の底
面）により閉鎖される。
【００２６】以下に詳しく説明するように、適当な形態
の合金添加材６０（例えば合金粒状物）が、反重力鋳造
中、湯口５０を通して上方にそして反応室５２内に吸入
された溶湯４により接触されて、溶湯が型空洞１４に流
入する直前に選択量の合金添加材を溶湯中に導入するよ
うに反応室５２内部に配置される。
の合金添加材６０（例えば合金粒状物）が、反重力鋳造
中、湯口５０を通して上方にそして反応室５２内に吸入
された溶湯４により接触されて、溶湯が型空洞１４に流
入する直前に選択量の合金添加材を溶湯中に導入するよ
うに反応室５２内部に配置される。
【００２７】合金添加材６０はドラッグスラブ１１を鋳
型７と組み立てる前にドラッグスラブ１１の反応室５２
内に配置される。つまり、適正量の合金添加材６０をま
ずドラッグスラブ１１の反応室内５２に置きそして後鋳
型７が図１に示すようにドラッグスラブ１１上に配置さ
れる。型７は、単一の型空洞１４を含むものとして示さ
れるが、本発明は、反応室５２からの処理済溶湯４をド
ラッグスラブ１１上に配置された単一或いは複数の鋳型
７における複数の型空洞１４に供給することも意図する
ものである。
型７と組み立てる前にドラッグスラブ１１の反応室５２
内に配置される。つまり、適正量の合金添加材６０をま
ずドラッグスラブ１１の反応室内５２に置きそして後鋳
型７が図１に示すようにドラッグスラブ１１上に配置さ
れる。型７は、単一の型空洞１４を含むものとして示さ
れるが、本発明は、反応室５２からの処理済溶湯４をド
ラッグスラブ１１上に配置された単一或いは複数の鋳型
７における複数の型空洞１４に供給することも意図する
ものである。
【００２８】図２及び３を参照すると、反応室５２は、
凹入入口室５２との接合点における入口５２ｃと鋳型７
の底面７ａに形成された一次横断（水平）湯道６２との
接合点における出口５２ｄを含んでいる。湯道６２は、
やはり鋳型７の底面７ａに形成された二次横断（水平）
湯道６４と流通関係にある。二次湯道６４は次いで下方
型部分１０内に型空洞１４と底面７ａとの間を貫いて伸
びる複数の細い直立ゲート１６（即ちピンゲート）の各
々と流通関係で接続される。
凹入入口室５２との接合点における入口５２ｃと鋳型７
の底面７ａに形成された一次横断（水平）湯道６２との
接合点における出口５２ｄを含んでいる。湯道６２は、
やはり鋳型７の底面７ａに形成された二次横断（水平）
湯道６４と流通関係にある。二次湯道６４は次いで下方
型部分１０内に型空洞１４と底面７ａとの間を貫いて伸
びる複数の細い直立ゲート１６（即ちピンゲート）の各
々と流通関係で接続される。
【００２９】図３を参照すると、一次湯道６２は反応室
５２の出口５２ｄに近接してライザ部分６２ａを含んで
いる。ライザ部分６２ａは、反応室５２から流出する処
理溶湯４中のドロス及び他の種浮遊デブリスを捕捉する
ように反応室出口５２ｄとは遠い側の部分６２ｂに比べ
て増大せる垂直寸法を有している。反応室５２の出口５
２ｄは、この目的のために鋳型７の底面７ａに形成され
たライザ部分６２ａと直接連通している。
５２の出口５２ｄに近接してライザ部分６２ａを含んで
いる。ライザ部分６２ａは、反応室５２から流出する処
理溶湯４中のドロス及び他の種浮遊デブリスを捕捉する
ように反応室出口５２ｄとは遠い側の部分６２ｂに比べ
て増大せる垂直寸法を有している。反応室５２の出口５
２ｄは、この目的のために鋳型７の底面７ａに形成され
たライザ部分６２ａと直接連通している。
【００３０】二次湯道６４は、主湯道部分６４ａと、各
々ゲート１６とそれぞれ連通する多数の分岐湯道部分６
４ｂとを含んでいる。ゲート１６（ピンゲート）は好ま
しくは、米国特許第４，３４０，１０８号に呈示されそ
して以下に説明する目的のために約０．５０インチ（１
２．７ｍｍ）を超えない、好ましくは約０．２５インチ
（６．３５ｍｍ）を超えない主寸法（例えば図示の円形
断面ゲートに対しては直径）を有する。一次及び二次湯
道６２、６４の特定の配列模様が図２に明示され、ここ
ではドラッグスラブ１１の上面１１ａに点線で重ねて示
してある。
々ゲート１６とそれぞれ連通する多数の分岐湯道部分６
４ｂとを含んでいる。ゲート１６（ピンゲート）は好ま
しくは、米国特許第４，３４０，１０８号に呈示されそ
して以下に説明する目的のために約０．５０インチ（１
２．７ｍｍ）を超えない、好ましくは約０．２５インチ
（６．３５ｍｍ）を超えない主寸法（例えば図示の円形
断面ゲートに対しては直径）を有する。一次及び二次湯
道６２、６４の特定の配列模様が図２に明示され、ここ
ではドラッグスラブ１１の上面１１ａに点線で重ねて示
してある。
【００３１】図１〜３を参照すると、型組立体６への溶
湯４の反重力鋳造は、型組立体６とプール２とを相対的
に移動してドラッグスラブ１１の下面１１ａを溶湯４中
に浸漬することによりもたらされる。代表的に、型組立
体６が、真空ボックス２０に連結される可動の支持腕６
３（概略的に示す）を作動する液圧動力シリンダ６１（
概略的に示す）を使用してプール２に向けて降下される
。その後、真空室２２が排気されて、溶湯４を湯口５０
を通して上方にそして反応室５２を通して吸入し、ここ
で溶湯４は合金添加材６０と接触して、合金添加材を所
定の有効濃度以上導入する（例えば溶解せしめる）。 こうして処理された合金添加材を含有する溶湯４は、反
応室５２の出口５２ｄから湯道６２、６４を通してゲー
ト１６内にそして型空洞１４内部へと吸引されて型空洞
１４を処理溶湯４で充填する。
湯４の反重力鋳造は、型組立体６とプール２とを相対的
に移動してドラッグスラブ１１の下面１１ａを溶湯４中
に浸漬することによりもたらされる。代表的に、型組立
体６が、真空ボックス２０に連結される可動の支持腕６
３（概略的に示す）を作動する液圧動力シリンダ６１（
概略的に示す）を使用してプール２に向けて降下される
。その後、真空室２２が排気されて、溶湯４を湯口５０
を通して上方にそして反応室５２を通して吸入し、ここ
で溶湯４は合金添加材６０と接触して、合金添加材を所
定の有効濃度以上導入する（例えば溶解せしめる）。 こうして処理された合金添加材を含有する溶湯４は、反
応室５２の出口５２ｄから湯道６２、６４を通してゲー
ト１６内にそして型空洞１４内部へと吸引されて型空洞
１４を処理溶湯４で充填する。
【００３２】各型空洞１４の処理溶湯４による充填後そ
してゲート（ピンゲート）１６内での溶湯の初期凝固後
、真空ボックス２０は液圧シリンダ６１により昇高され
てドラッグスラブ１１の下面１１ａをプール２から取出
す。ゲート１６において最初に溶湯凝固を実現するゲー
トの数及び寸法は、米国特許第４，３４０，１０８号の
教示に従って選択されうる。別様には、処理溶湯４は、
真空ボックス２０を昇高してプール２から型組立体６を
取出す前にゲート１６及び型空洞１４両方内で凝固せし
めるようにもできる。その後、真空ボックス２０と溶湯
を充填した型組立体６とが分離される。
してゲート（ピンゲート）１６内での溶湯の初期凝固後
、真空ボックス２０は液圧シリンダ６１により昇高され
てドラッグスラブ１１の下面１１ａをプール２から取出
す。ゲート１６において最初に溶湯凝固を実現するゲー
トの数及び寸法は、米国特許第４，３４０，１０８号の
教示に従って選択されうる。別様には、処理溶湯４は、
真空ボックス２０を昇高してプール２から型組立体６を
取出す前にゲート１６及び型空洞１４両方内で凝固せし
めるようにもできる。その後、真空ボックス２０と溶湯
を充填した型組立体６とが分離される。
【００３３】当業者は、ドラッグスラブ１１内に形成さ
れる湯口５０、反応室５２及び入口室５４の寸法及び形
状が鋳造されるべき部品の寸法及び形状並びに使用され
る特定の溶湯及び合金添加材の組成及び種類に依存する
ことを理解しよう。更に、型下方部分１０に形成される
一次及び二次湯道６２、６４及びゲート１６も同様に依
存する。型組立体６のこれら特徴は、所望の溶湯流速及
び反応室５２内での滞留時間並びに型空洞内への溶湯流
量（流速）を与えるよう選択される。
れる湯口５０、反応室５２及び入口室５４の寸法及び形
状が鋳造されるべき部品の寸法及び形状並びに使用され
る特定の溶湯及び合金添加材の組成及び種類に依存する
ことを理解しよう。更に、型下方部分１０に形成される
一次及び二次湯道６２、６４及びゲート１６も同様に依
存する。型組立体６のこれら特徴は、所望の溶湯流速及
び反応室５２内での滞留時間並びに型空洞内への溶湯流
量（流速）を与えるよう選択される。
【００３４】（実施例１）
例示目的で、上述したのと同様の鋳型７及びドラッグス
ラブ１１（即ち、同様の湯口５０、反応室５２、入口室
５４、湯道６２、６４並びにゲート（ピンゲート）１６
を有する）をノジュラー鋳鉄製自動車エンジンマニホル
ドを反重力鋳造するのに使用した。鋳鉄製排気マニホル
ドは、反応室５２、湯道６２、６４及びゲート１６内の
凝固金属を含めて約２１ポンドの重量であった。反応室
５２は、上方方形断面（約４．４７インチ×約４．４７
インチ）から約２．５２インチの深さまで５度のテーパ
で小さくなって底壁５２ａで下方方形断面（約４．０５
インチ×約４．０５インチ）を形成するものであった。 湯口５０は、約３．７０インチの長さと、凹入入口室５
４に隣り合う出口における約１．４０インチの最大直径
及び入口５０ａにおける約０．７９インチの最小直径と
を有した。凹入入口室５４は、反応室５２と交差すると
ころで約０．３０インチ深さ及び約１．６２インチ巾を
有し、約０．４９平方インチの反応室入口面積を提供し
た。湯口５０の軸線は反応室入口５２ｃから約１．２５
インチずれたものとした。
ラブ１１（即ち、同様の湯口５０、反応室５２、入口室
５４、湯道６２、６４並びにゲート（ピンゲート）１６
を有する）をノジュラー鋳鉄製自動車エンジンマニホル
ドを反重力鋳造するのに使用した。鋳鉄製排気マニホル
ドは、反応室５２、湯道６２、６４及びゲート１６内の
凝固金属を含めて約２１ポンドの重量であった。反応室
５２は、上方方形断面（約４．４７インチ×約４．４７
インチ）から約２．５２インチの深さまで５度のテーパ
で小さくなって底壁５２ａで下方方形断面（約４．０５
インチ×約４．０５インチ）を形成するものであった。 湯口５０は、約３．７０インチの長さと、凹入入口室５
４に隣り合う出口における約１．４０インチの最大直径
及び入口５０ａにおける約０．７９インチの最小直径と
を有した。凹入入口室５４は、反応室５２と交差すると
ころで約０．３０インチ深さ及び約１．６２インチ巾を
有し、約０．４９平方インチの反応室入口面積を提供し
た。湯口５０の軸線は反応室入口５２ｃから約１．２５
インチずれたものとした。
【００３５】一次及び二次湯道６２、６４を図２に例示
したのと同様の配列模様において鋳型７の底面７ａに形
成した。一次湯道６２は約５．１２インチの全長を有し
た。一次湯道６２のライザ部分６２ａは矩形断面（約１
．６８インチ最大巾×約０．４１３インチ最小巾×約１
．００インチ高さ）を有しそして反応室と交差して約０
．４２平方インチの反応室出口を与えた。反応室出口５
２ｄの面積は、鋳造プロセス期間全体を通して反応室５
２を静圧的に加圧状態で且つ充填状態に維持する（即ち
、型空洞１４が溶湯４で充填されるまで）よう選択され
た。
したのと同様の配列模様において鋳型７の底面７ａに形
成した。一次湯道６２は約５．１２インチの全長を有し
た。一次湯道６２のライザ部分６２ａは矩形断面（約１
．６８インチ最大巾×約０．４１３インチ最小巾×約１
．００インチ高さ）を有しそして反応室と交差して約０
．４２平方インチの反応室出口を与えた。反応室出口５
２ｄの面積は、鋳造プロセス期間全体を通して反応室５
２を静圧的に加圧状態で且つ充填状態に維持する（即ち
、型空洞１４が溶湯４で充填されるまで）よう選択され
た。
【００３６】一次湯道６２の細い方の部分６２ｂは方形
断面（約０．４１３インチ×約０．４１３インチ）を有
した。
断面（約０．４１３インチ×約０．４１３インチ）を有
した。
【００３７】二次湯道６４の主部分６４ａは、方形断面
（約０．４１３インチ×約０．４１３インチ）と約２５
．６２インチの全体長さ（図２の左側部分は約１４．５
０インチ長さそして右側部分は約１１．１２インチ長さ
）を有した。もっと細くされた分岐部分６４ｂには、型
上方部分１０に形成された各々円形断面のピンゲート１
６（０．２２０インチ直径）と連通する円形断面井戸６
４ｃ（約０．３７５インチ直径）が形成された。合計１
４本のピンゲート１６を処理溶湯をマニホルド形態の型
空洞１４内部に供給するのに使用した。
（約０．４１３インチ×約０．４１３インチ）と約２５
．６２インチの全体長さ（図２の左側部分は約１４．５
０インチ長さそして右側部分は約１１．１２インチ長さ
）を有した。もっと細くされた分岐部分６４ｂには、型
上方部分１０に形成された各々円形断面のピンゲート１
６（０．２２０インチ直径）と連通する円形断面井戸６
４ｃ（約０．３７５インチ直径）が形成された。合計１
４本のピンゲート１６を処理溶湯をマニホルド形態の型
空洞１４内部に供給するのに使用した。
【００３８】溶湯フィルター（図示なし）を湯道６２、
６４系統において使用することが出来る。
６４系統において使用することが出来る。
【００３９】鋳型７とドラッグスラブ１１の組立てに先
立って、粒状形態の（例えば約５×１８メッシュ）にお
ける約１２９ｇ（０．２６４ポンド）の接種材合金６０
を反応室５２内に約０．２５インチの厚さまで配置した
。接種材合金６０は、重量％で表わして、４．０６％Ｍ
ｇ、４６．０４％Ｓｉ、１．１４％合計希土類元素、０
．４８％Ｃａ、０．７１％Ａｌ及び残部Ｆｅの公称組成
を有しそしてマテリアル・アンド・メソッド・リミテッ
ドにより商品名「ＩＮＭＯＬＤ ＩＩ 」として販売さ
れているものであった。
立って、粒状形態の（例えば約５×１８メッシュ）にお
ける約１２９ｇ（０．２６４ポンド）の接種材合金６０
を反応室５２内に約０．２５インチの厚さまで配置した
。接種材合金６０は、重量％で表わして、４．０６％Ｍ
ｇ、４６．０４％Ｓｉ、１．１４％合計希土類元素、０
．４８％Ｃａ、０．７１％Ａｌ及び残部Ｆｅの公称組成
を有しそしてマテリアル・アンド・メソッド・リミテッ
ドにより商品名「ＩＮＭＯＬＤ ＩＩ 」として販売さ
れているものであった。
【００４０】炭素ノジュラー化材を含まないねずみ鋳鉄
溶湯を鋳造容器３内で約１４５０℃に維持した。ドラッ
グスラブ１１の下面１１ａを溶湯４中に浸漬したとき、
真空室２２内に適当な真空（例えば約１４０インチ水柱
）を確立することにより容器３から溶湯を上方に吸引し
た。溶湯を湯口５０を通して上方に吸引しそして反応室
５２に通し、ここで前記ＩＮＭＯＬＤ ＩＩ 接種合金
６０と反応（溶解）せしめた。処理溶湯を湯道６２、６
４及びピンゲート１６を経由して型空洞１４に供給した
。凝固した排気マニホルド鋳物を分割しそして断面を調
査した結果鋳物全体を通してノジュラー化炭素（グラフ
ァイト）を含有することが見出された。
溶湯を鋳造容器３内で約１４５０℃に維持した。ドラッ
グスラブ１１の下面１１ａを溶湯４中に浸漬したとき、
真空室２２内に適当な真空（例えば約１４０インチ水柱
）を確立することにより容器３から溶湯を上方に吸引し
た。溶湯を湯口５０を通して上方に吸引しそして反応室
５２に通し、ここで前記ＩＮＭＯＬＤ ＩＩ 接種合金
６０と反応（溶解）せしめた。処理溶湯を湯道６２、６
４及びピンゲート１６を経由して型空洞１４に供給した
。凝固した排気マニホルド鋳物を分割しそして断面を調
査した結果鋳物全体を通してノジュラー化炭素（グラフ
ァイト）を含有することが見出された。
【００４１】鋳鉄溶湯の炭素を球状化するための鋳鉄溶
湯へのノジュラー化材の導入に関して上に例示したが、
当業者は本発明がこれに限定されるものでないことを理
解しよう。例えば、銅、クロム、マンガン、モリブデデ
ン、珪素並びに溶湯中に可溶のその他の元素のような合
金添加材を本発明に従う反重力鋳造中溶湯中に導入する
ことができる。
湯へのノジュラー化材の導入に関して上に例示したが、
当業者は本発明がこれに限定されるものでないことを理
解しよう。例えば、銅、クロム、マンガン、モリブデデ
ン、珪素並びに溶湯中に可溶のその他の元素のような合
金添加材を本発明に従う反重力鋳造中溶湯中に導入する
ことができる。
【００４２】（実施例２）
別の例として、反応室内の合金添加材６０は、粒状或い
はその他の形態の銅を含むものとした。フェライト系ノ
ジュラー鋳鉄溶湯（既知のフェライト系ノジュラー鋳鉄
等級４０１０に相当）を上述した態様で鋳造容器３から
湯口５０、反応室５２を通してそして型空洞内へと上方
に吸引した。溶湯４が反応室５２を通過するに際して銅
を溶湯中に充分量（例えば最小約０．４重量％〜最大約
０．５重量％）導入（溶解）して、既知のパーライト系
ノジュラー鋳鉄等級５２０３に相当するミクロ組織及び
機械的性質を付与することが出来た。
はその他の形態の銅を含むものとした。フェライト系ノ
ジュラー鋳鉄溶湯（既知のフェライト系ノジュラー鋳鉄
等級４０１０に相当）を上述した態様で鋳造容器３から
湯口５０、反応室５２を通してそして型空洞内へと上方
に吸引した。溶湯４が反応室５２を通過するに際して銅
を溶湯中に充分量（例えば最小約０．４重量％〜最大約
０．５重量％）導入（溶解）して、既知のパーライト系
ノジュラー鋳鉄等級５２０３に相当するミクロ組織及び
機械的性質を付与することが出来た。
【００４３】更に、当業者は、本発明が鋳鉄の製造に限
定されるものでなく、１種以上の合金添加材の選択的導
入が幾つかの目的のために所望される他の種金属及び合
金の差圧・反重力鋳造にも使用され得ることを理解しよ
う。例えば、本発明は、アルミニウム及び鋼中にその真
空・反重力鋳造中公知の脱ガス材、脱硫材、脱スラグ材
、類似の処理材を導入（溶解）するのに使用され得る。
定されるものでなく、１種以上の合金添加材の選択的導
入が幾つかの目的のために所望される他の種金属及び合
金の差圧・反重力鋳造にも使用され得ることを理解しよ
う。例えば、本発明は、アルミニウム及び鋼中にその真
空・反重力鋳造中公知の脱ガス材、脱硫材、脱スラグ材
、類似の処理材を導入（溶解）するのに使用され得る。
【００４４】
【発明の効果】本発明は、溶湯をドラッグスラブ内に形
成された反応室を通して吸引し、そして処理済（合金化
）溶湯をその後ドラッグスラブ上に配置された鋳型に供
給する溶融金属の差圧・反重力鋳造のための改善装置及
び方法を提供する。本発明はまた、鋳鉄の球状化に使用
されるＭｇノジュラー化材のような逃散性合金添加材の
所定の有効濃度を維持し、それにより溶湯からの逃散性
合金添加材の経時的な損失（消失）分を補充する。本発
明は、共通の溶湯溜めの溶湯４から反応室内に異なった
合金添加材を納めた複数の型組立体を順次反重力鋳造す
ることにより異なった組成／ミクロ組織を有し従って異
なった機械的性質を有する鋳物を順次製造することがで
きる。汎用のキュポラ出溶湯を共通の溶湯プールに供給
するのに使用することができる。ひとつ或いは複数の溶
解容器や取鍋において異なったベース溶湯を調製しそし
て取扱う必要性が回避される。更に、絶えず変動する生
産スケジュールの変更に合わせる点での真空・反重力鋳
造プロセスの融通性が劇的に改善される。本発明は、ア
ルミニウム及び鋼中にその真空・反重力鋳造中公知の脱
ガス材、脱硫材、脱スラグ材、類似の処理材を導入（溶
解）するのにも使用され得る。
成された反応室を通して吸引し、そして処理済（合金化
）溶湯をその後ドラッグスラブ上に配置された鋳型に供
給する溶融金属の差圧・反重力鋳造のための改善装置及
び方法を提供する。本発明はまた、鋳鉄の球状化に使用
されるＭｇノジュラー化材のような逃散性合金添加材の
所定の有効濃度を維持し、それにより溶湯からの逃散性
合金添加材の経時的な損失（消失）分を補充する。本発
明は、共通の溶湯溜めの溶湯４から反応室内に異なった
合金添加材を納めた複数の型組立体を順次反重力鋳造す
ることにより異なった組成／ミクロ組織を有し従って異
なった機械的性質を有する鋳物を順次製造することがで
きる。汎用のキュポラ出溶湯を共通の溶湯プールに供給
するのに使用することができる。ひとつ或いは複数の溶
解容器や取鍋において異なったベース溶湯を調製しそし
て取扱う必要性が回避される。更に、絶えず変動する生
産スケジュールの変更に合わせる点での真空・反重力鋳
造プロセスの融通性が劇的に改善される。本発明は、ア
ルミニウム及び鋼中にその真空・反重力鋳造中公知の脱
ガス材、脱硫材、脱スラグ材、類似の処理材を導入（溶
解）するのにも使用され得る。
【図１】本発明に従う真空反重力鋳造装置の側面からの
断面図である。
断面図である。
【図２】図１の矢印２−２の方向から見たドラッグスラ
ブの上面図であり、下方型部分の底面に形成される湯道
及びゲートをも点線で併せて示す。
ブの上面図であり、下方型部分の底面に形成される湯道
及びゲートをも点線で併せて示す。
【図３】図２の３−３線に沿う拡大部分断面図である。
２ プール
３ 鋳造炉（容器）
溶湯
６ 型組立体
７ 鋳型
８ 上方型部分（コープ）
１０ 下方型部分（ドラッグ）
１１ ドラッグスラブ
１２ 分割線
１３ 分割線
１４ 型空洞
１６ ゲート（ピンゲート）
１８ 開口部
２０ 真空ボックス
２２ 真空室
２３ 真空源
２４ 圧縮性シール
２６ 土手
２８ 係止部
３０ Ｔ字バー押え具
３２ 係止用空洞部
３４ スロット
３６ 支持シャフト３６
３８ 空気モータ
４０ 受板
４２ プランジャ
４４ プランジャ脚
４６ 空圧バネ
５０ 湯口
５２ 反応室
５４ 入口室
６０ 合金添加材
６１ 液圧動力シリンダ
６２ 一次湯道
６４ 二次湯道
６３ 支持腕
Claims (15)
- 【請求項１】 溶融金属の差圧・反重力鋳造のための
装置であって、 （ａ）上面、下側の溶融金属源と接触し得る入口を有す
る下面、該上面と下面との間に形成されそして前記入口
と連通する反応室にして、内部に合金添加材を配して該
反応室を通して流れる溶融金属中に合金添加材を導入す
る反応室を備えるドラッグスラブと、 （ｂ）前記ドラッグスラブの上面に配置されそして該ド
ラッグスラブ上面と係合する底面と、内部型空洞と、該
型空洞及び底面間に形成されそして前記反応室から溶融
金属を受け取るため該反応室と流通するゲート通路とを
含む鋳型と、 （ｃ）前記ドラッグスラブ入口を下側の溶融金属に浸漬
するために該ドラッグスラブと溶融金属源とを相対移動
するための手段と、 （ｄ）前記型空洞と溶融金属源との間に差圧を確立する
手段とを備え、ドラッグスラブ入口が溶融金属源に浸漬
されて溶融金属を前記入口を通して前記反応室内に上方
に吸入し、該反応室において溶融金属と合金添加材とを
接触せしめて合金添加材を溶融金属中に導入し、その後
前記鋳型ゲート通路を通して前記型空洞を合金添加材を
含む溶融金属で充填することを特徴とする差圧・反重力
鋳造装置。 - 【請求項２】 溶融金属源がドラッグスラブを浸漬し
て入口を溶融金属に突入せしめる溶融金属下側プールか
ら成る請求項１の装置。 - 【請求項３】 合金添加材が溶湯からの損失を受け易
い逃散性添加材である請求項１の装置。 - 【請求項４】 ドラッグスラブ上面と鋳型下面との間
に反応室及び鋳型ゲート通路を溶融金属と流通状態に置
くよう配置される湯道を更に含む請求項１の装置。 - 【請求項５】 型ゲート通路が約０．２５インチ（６
．３５ｍｍ）を超えない主断面寸法を有するピンゲート
である請求項４の装置。 - 【請求項６】 反応室に近接する湯道部分が反応室か
ら離れた湯道部分より高く形成され、溶融金属中に浮遊
するドロス、介在物及びその他のデブリスを反応室に近
接する該湯道部分に捕捉する請求項４の装置。 - 【請求項７】 湯道が鋳型の底面に形成される請求項
４の装置。 - 【請求項８】 鋳型が下方型部分とその上に配置され
る透気性上方型部分を含みそして湯道が該下方型部分の
底面に形成される請求項７の装置。 - 【請求項９】 下方型部分が約０．２５インチ（６．
３５ｍｍ）を超えない主断面寸法を有するピンゲートか
ら成るゲート通路を含む請求項８の装置。 - 【請求項１０】 差圧を確立する手段が型空洞を排気
するべく鋳型の透気性部分と対面する真空室を含む請求
項１の装置。 - 【請求項１１】 ノジュラー鋳鉄の差圧・反重力鋳造
装置であって、 （ａ）上面、下側の溶融鋳鉄源と接触し得る入口を有す
る下面、該上面と下面との間に形成されそして前記入口
と連通する反応室にして内部に炭素ノジュラー化材を配
する反応室を備えるドラッグスラブと、（ｂ）前記ドラ
ッグスラブ上面に配置されそして該ドラッグスラブ上面
と係合する底面と、内部型空洞と、該型空洞及び底面間
に形成されるゲート通路とを含む鋳型と、 （ｃ）前記反応室と鋳型ゲート通路とを連通するよう前
記ドラッグスラブ上面と鋳型下面との間に配置される湯
道と、 （ｄ）前記ドラッグスラブ入口を下側の溶融鋳鉄に浸漬
するために該ドラッグスラブと溶融鋳鉄源とを相対移動
するための手段と、 （ｅ）前記型空洞と溶融金属源との間に差圧を確立する
手段とを備え、前記ドラッグスラブ入口が溶融鋳鉄源に
浸漬されて溶融鋳鉄を前記入口を通して前記反応室内に
上方に吸入し、該反応室において溶融鋳鉄をノジュラー
化材によりノジュラー化し、その後前記鋳型ゲート通路
を通して前記型空洞をノジュラー化溶融鋳鉄で充填する
ことを特徴とする差圧・反重力鋳造装置。 - 【請求項１２】 溶融鋳鉄源がドラッグスラブを浸漬
して入口を溶融鋳鉄に突入せしめる溶融鋳鉄下側プール
から成る請求項１１の装置。 - 【請求項１３】 鋳型ゲート通路が約０．２５インチ
（６．３５ｍｍ）を超えない主断面寸法を有するピンゲ
ートである請求項４の装置。 - 【請求項１４】 溶融金属の差圧・反重力鋳造方法で
あって、 （ａ）内部に合金添加材を配した反応室と該反応室と流
通する入口とを具備し、溶融金属に浸漬する下方部分を
有するドラッグスラブ上に、型空洞と前記反応室と流通
状態にあるゲート通路を有する鋳型を配置する段階と、
（ｂ）前記ドラッグスラブの入口を下側の溶融金属源に
浸漬する段階と、 （ｃ）前記型空洞と溶融金属源との間に差圧を確立して
、前記ドラッグスラブ入口を溶融金属源に浸漬して溶融
金属を前記入口を通して前記反応室内に上方に吸入し、
該反応室において溶融金属と合金添加材とを接触せしめ
て合金添加材を溶融金属中に導入し、その後前記鋳型ゲ
ート通路を通して前記型空洞を合金添加材を含む溶融金
属で充填することを特徴とする溶融金属差圧・反重力鋳
造方法。 - 【請求項１５】 ノジュラー鋳鉄の差圧・反重力鋳造
方法であって、 （ａ）内部に炭素ノジュラー化材を配した反応室と該反
応室と流通する入口とを具備し、溶融鋳鉄に浸漬する下
方部分を有するドラッグスラブ上に、型空洞と前記反応
室と流通状態にあるゲート通路を有する鋳型を配置する
段階と、 （ｂ）ドラッグスラブの入口を下側の溶融鋳鉄プールに
浸漬する段階と、 （ｃ）前記型空洞と溶融鋳鉄プールとの間に差圧を確立
して、前記ドラッグスラブ入口を溶融鋳鉄プールに浸漬
して溶融鋳鉄を前記入口を通して前記反応室内に上方に
吸入し、該反応室において溶融鋳鉄をノジュラー化材に
よりノジュラー化し、その後前記鋳型ゲート通路を通し
て前記型空洞をノジュラー化溶融鋳鉄で充填することを
特徴とするノジュラー鋳鉄差圧・反重力鋳造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/485,587 US5038846A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Differential pressure, countergravity casting with alloyant reaction chamber |
| US485587 | 1995-06-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04220154A true JPH04220154A (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=23928710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3053135A Withdrawn JPH04220154A (ja) | 1990-02-27 | 1991-02-26 | 合金添加材反応室を備える差圧反重力鋳造 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5038846A (ja) |
| EP (1) | EP0444320A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04220154A (ja) |
| BR (1) | BR9100246A (ja) |
| CA (1) | CA2030495A1 (ja) |
Cited By (1)
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| US8312913B2 (en) | 2005-02-22 | 2012-11-20 | Milwaukee School Of Engineering | Casting process |
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| WO2012092244A2 (en) | 2010-12-29 | 2012-07-05 | Android Industries Llc | Working tank with vacuum assist |
| US8770265B2 (en) | 2011-12-28 | 2014-07-08 | Bedloe Industries Llc | Method and system for manufacturing railcar couplers |
| EP3544716A4 (en) | 2017-10-27 | 2020-06-24 | United Technologies Corporation | DEVICE FOR INCREASING Pouring and Desulphurization Process |
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- 1990-12-28 EP EP19900125797 patent/EP0444320A3/en not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-01-21 BR BR919100246A patent/BR9100246A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-02-26 JP JP3053135A patent/JPH04220154A/ja not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0444320A3 (en) | 1993-08-25 |
| BR9100246A (pt) | 1991-10-22 |
| EP0444320A2 (en) | 1991-09-04 |
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| US5038846A (en) | 1991-08-13 |
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