JPH04322860A - 板材の鋳包み方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材の鋳包み方法に関
し、詳細には、鋳造品の表面所望部分に異種材料を接合
するための板材の鋳包み方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より製品の表面所望部分に、例えば
耐摩耗性、耐食性、耐熱性などの特殊な性質を付与する
場合に、異種材料の接合が行われている。その場合の接
合方法は、圧延クラッド法、熱間静水圧（ＨＩＰ）によ
る拡散接合法、溶接法、鋳造による鋳包み法などが採用
されている。

【０００３】圧延クラッド法は、製品形状が板状のもの
の場合に多く用いられ、その他の方法は、製品形状が複
雑なものの場合に多く用いられている。中でも、溶接法
と鋳包み法は、実施が容易であり、比較的安価に実施で
きることからよく使われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記鋳包み
法は、図３に示すように、所望部位に鋳包み材　（１）
を配置した製品キャビティ　（２）を有する鋳型　（３
）を形成し、この鋳型　（３）の湯口　（４）より鋳込
み材を注湯し、必要により押湯　（５）を設けて鋳造を
行うものであるが、この鋳包み法においては、鋳包み材
　（１）が板状の場合、図４に示すように、鋳込み材　
（６）と鋳包み材　（１）の、鋳型　（３）に接触する
外表面の境界部分　（７）に凹み　（８）ができ易く、
見映えが悪く、境界面を滑らかにする作業が必要になる
。また凹み　（８）が発生すると、十分な接合強度が得
られないことがある。

【０００５】この凹み　（８）が発生する部位は、鋳包
み材　（１）と鋳型　（３）とのコーナ部に当たるため
、鋳型　（３）に注湯された溶湯〔鋳込み材　（６）〕
が冷却され易く、このために鋳込み材　（６）側の境界
部が表層まで融着せず凹み　（８）が発生するもので、
この問題に対処して、鋳込み材　（６）の鋳込み温度、
鋳型　（３）の温度および鋳包み材　（１）の温度をコ
ントロールして鋳造が行われている。しかし鋳型　（３
）の温度および鋳包み材　（１）の温度を高くするには
、鋳込みのタイミング、鋳型の種類および加熱手段の扱
いなどにより限界がある。

【０００６】そこで、本発明では、上記の問題点に鑑み
、鋳型の温度や鋳包み材の温度を高温に上げることなく
、鋳込み材と鋳包み材の、鋳型に接触する外表面の境界
部分に発生する凹みを防止するとともに、十分な接合強
度が得られる板材の鋳包み方法を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係わる板材の鋳包み方法は、金属板の一
広面を残して他を金属溶湯に鋳包む方法において、金属
板の外周面に、１５°〜４５°の角度で５ｍｍ以上の長
さの外広がりの傾斜を設けるとともに、溶湯を下記鋳込
み温度Ｔｐで注湯して金属板を鋳包むものである。 Ｔｐ＞Ｔｍ＋１５０℃ ただし、Ｔｍ：金属板の融点

【０００８】

【作用】本発明では、金属板の外周面に、１５°〜４５
°の角度で５ｍｍ以上の長さの外広がりの傾斜を設け、
鋳型に接触する側をエッジ状に形成するとともに、鋳込
まれる溶湯温度を、鋳包み材（金属板）の融点Ｔｍより
１５０℃以上高い温度にして鋳込むものであるから、エ
ッジ部が完全溶融し、鋳込み材と鋳包み材の、鋳型に接
触する外表面の境界部分に発生する凹みが防止でき、且
つ十分な接合強度が得られる。

【０００９】そして、エッジ部の角度が４５°を超えた
もの、あるいは長さが５ｍｍ未満のものでは、エッジ部
の完全溶融部の量が少なくなり上記作用が得にくくなる
。

【００１０】また、溶湯の鋳込み温度Ｔｐを、鋳包み材
（金属板）の融点Ｔｍ＋１５０℃より高い温度とするの
は、この温度以下では鋳包み材のエッジ部が完全溶融せ
ず、凹みを完全に防止することができないためと、エッ
ジ部以外の部分における溶融拡散が期待できなくなるた
めである。一方、溶湯の鋳込み温度Ｔｐの上限は、特に
限定するものではないが、省エネおよび溶解炉の耐火物
の寿命を考慮して定めることが好ましい。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明に係わる板材の鋳包み方法に適用
する鋳型および鋳包み材の説明図であって、鋳型　（３
）は常法により成形されたもので、前述した従来の技術
の項で説明した鋳型　（３）と同じ構成のものである。

【００１２】上記鋳型　（３）内の所望位置に配置され
た鋳包み材　（１）には、図１（ｂ）に拡大して示すよ
うに、鋳包み材　（１）の外周面（１Ａ）に、角度α（
１５°〜４５°）で、長さＬ（５ｍｍ以上）の外広がり
の傾斜が付けられ、鋳型　（３）に接触する側がエッジ
状に形成されている。

【００１３】次に、上記の如く構成した鋳型　（３）を
用いて、鋳包み材（１）の角度αと鋳込み材　（６）の
鋳込み温度Ｔｐを変えて鋳込みを行った。この時の諸条
件は以下の通りである。 ・鋳包み材の材質：Ｎｉ基超合金（融点Ｔｍ：１２９０
℃） ・鋳込み材の材質：Ｎｉ−Ｃｒ系高合金鋼（融点：１２
７０℃） ・鋳造品サイズ　　：幅２５０ｍｍ×奥行き３００ｍｍ
×高さ５５ｍｍ ・鋳込み温度Ｔｐ：Ｔｍ＋１００℃，Ｔｍ＋１５０℃，
Ｔｍ＋２００℃ ・角度α　　　　　　　　：１５°，３０°，４５°，
６０°，７５°，９０°

【００１４】上記鋳込み完了後、型ばらしして得られた
鋳物の鋳包み材　（１）と鋳込み材　（６）の境界を目
視観察した。その結果を表１に示す。表中、○：完全融
着、凹みなし、△：一部に未融着、凹みなし、×：融着
せず、凹みあり、をそれぞれ示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】上記表１より明らかなように、鋳込み温度
Ｔｐが鋳包み材の融点Ｔｍ＋１００℃では融着が難しく
、従って凹みが見られるが、鋳込み温度Ｔｐが鋳包み材
の融点Ｔｍ＋１５０℃および２００℃になると、融着し
て凹みの発生もなくなる。しかし角度αが４５°を超え
ると、融着が難しくなり凹みが見られる。

【００１７】また融着したものの断面を採って調べた結
果、図２に示すように、鋳包み材　（１）の外周面（１
Ａ）と鋳込み材　（６）の境界、特にエッジ部　（９）
は溶融して融着し、また他の接合面も融着が見られ、良
好な接合が得られていた。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる板
材の鋳包み方法によれば、鋳包み材と鋳込み材の外表面
の境界部分に凹みを発生することなく、鋳包み材を鋳込
み材に十分な接合強度をもって鋳包むことができる。し
かも凹みが無いので凹みを除去する仕上げ作業が省略で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる板材の鋳包み方法に適用する鋳
型および鋳包み材の説明図であって、（ａ）は鋳型の断
面説明図、（ｂ）は鋳包み材の断面拡大説明図である。

【図２】本発明に係わる板材の鋳包み方法を適用して得
られた鋳物の一部拡大説明図である。

【図３】従来の鋳型の断面図である。

【図４】従来の鋳包み方法を適用して得られた鋳物の一
部拡大説明図である。

【符号の説明】

１：鋳包み材　　　　　　　　　　　　１Ａ：外周面　
　　　　　　　　　　　　　２：製品キャビティ ３：鋳型　　　　　　　　　　　　　　　　４：湯口　
　　　　　　　　　　　　　　　５：押湯 ６：鋳込み材　　　　　　　　　　　　７：外表面の境
界部分　　　　８：凹み ９：エッジ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属板の一広面を残して他を金属溶湯
   に鋳包む方法において、金属板の外周面に、１５°〜４
   ５°の角度で５ｍｍ以上の長さの外広がりの傾斜を設け
   るとともに、溶湯を下記鋳込み温度Ｔｐで注湯して金属
   板を鋳包むことを特徴とする板材の鋳包み方法。 Ｔｐ＞Ｔｍ＋１５０℃ ただし、Ｔｍ：金属板の融点