JPS583746A - 鋳物表層合金化材 - 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】 本発明は鋳物表層合金化材の改良に関するものであり、
特に鋳物表面層に耐食性及び耐酸化性を賦与するための
鋳物表面合金化材を提供せんとするものである。

現在まで耐食性及び耐酸化性を改善させるための鋳物表
層合金化材はなかった。しかしながら、一般的に知られ
る鋳込硬化用硬化材も鋳鋼（炭素鋼）の耐食性及び耐酸
化性を多少改善させることができるので、この鋳込硬化
法及び硬化材について先ず説明する。

第１図は従来の鋳込硬化用鋳型の縦断側面図、第２図は
第１図を■−■線矢視方向から見た横断平面図である。

第３図は第１図及び第２図シて示す鋳込硬化用鋳型を用
いて鋳造した鋳物の横断平面図である。

第１図〜第５図に従って各部の構造を説明すると。

１はＣ０２プロセスやフランプロセス等で造型された鋳
型、２は鋳型１内面の一部に設けられた硬化材層であっ
て、主として高炭素フエロクロム粉末、フェノール樹脂
、コロイダルシリカ及びアルコール溶剤の混合物である
硬化材を塗布し、乾燥させたものである。３は鋳型１内
面とｔ化ノオ層２面とによって所望の形状に造型された
鋳型空所である。

４は鋳造された鋳物であって一部には硬化層５がある。

Ｄは硬化層５の厚さ全示し、Ｔは鋳物４の肉厚を示す。

硬化材層２を所望個所に設けた鋳型１の上方から、鋳型
空所３へ溶融金属（鋳鉄や炭素鋼の溶融したもの）を注
入すると、硬化材層２中の高炭素フェロクロムが溶融し
、前記溶融金属と合金を作って凝固する。この合金属に
は多量の炭化物が生じるので、硬化材層２に接した部分
の表層部だけ硬い鋳物４を鋳造することができる。

上記方法は主として鋳物表面の硬化を目的としたもので
あるから、その鋳物を腐食環境や酸化性雰囲気中で使用
した場合、耐食及び耐酸化性が通常のステンレス鋼に比
較して悪く、腐食や酸化され易い。

本発明者らは、上２方法の欠点を排除できるような鋳物
表層合金化材を提供すべく鋭意研究の結果、本発明を完
成したもの、である。

すなわち、本発明は、低炭素フェロ・クロム粉末又はク
ロム粉末、フェロ・ニッケル粉末又はニッケル粉末、フ
ェノール樹脂及びアルコールを含んでおり、そしてクロ
ムとニッケルとの成分割合が、クロム２重量部に対して
ニッケル０．５〜２．５重量部であって、かつクロムと
ニッケルとの合計重量がアルコールを除く全体重量の２
４〜９８％である鋳物表層合金化材を要旨とするもので
ある、 本発明の鋳物表層合金化材は、鋳鉄や炭素鋼鋳物の表層
合金化材として用い、又、耐食及び耐酸化性を必要とす
る各種機械部品の鋳造に用いるのに適している。

本鋳物表層合金化材を使用する場合の鋳型及び鋳物は第
１図〜第３図に示す従来の鋳込硬化用鋳型及び鋳物と虜
造がはｙ同じである。従ってその説明を省略するが、第
１図〜第５図中の２は硬化材層ではなく、低炭素フェロ
クロム粉末又はクロム粉末、フェロニッケル粉末又はニ
ッケルの粉末、フェノール樹脂及びアルコールの混合物
を塗布し、乾燥させた鋳物表層合金化材である。その場
合、クロムとニッケルとの成分割合はクロム２重量部に
対してニッケル０．５〜２．５重量部であり、かつクロ
ムとニッケルとの合計重量がアルコールを除く全体重量
の２゛４〜９８％である。

粉末の粒径はそれぞれ５〜５０μｍであるのが好ましい
。

フェノール樹脂は粉末の粘結剤として配合するもので、
全粉末に対して２〜５重量％とするのが好ましい。

アルコールハ、各種アルコール（エチルアルコール、メ
チルアルコール、イソプロピルアルコール等）が使用で
きて、その量りま金属粉末の粒径にも左右されるが全粉
末量の０．３〜１．２倍の範囲が好ましい。

本発明の鋳物表層合金化材全使用した場合にも従来の鋳
込硬化材を使用した場合と同様に鋳造を行うことができ
る。本発明の鋳物表層合金化材を使用した場合には、鋳
造時にクロム及びニッケルが溶融し鋳物の表層部に拡散
してゆくので鋳物の表層部はクロム及びニッケルを含ん
だ合金鋼となる。

そして本発明の鋳物表面層合金化材を使用して鋳造した
鋳物の表面は、クロム及びニッケルを含んだ高合金鋼と
なるので、通常のニッケル・クロム鋼と同様に耐食性及
び耐酸化性が優れている。

こ＼で、クロム量２重量部に対してニッケル量が０．５
重量部以下では耐食及び耐酸化性がクロムだけの場合（
鋳込硬化用硬化材使用の場合）に比較してあまり向上が
見られず又ニッケル量が２．５重量部以上からは、効果
の向上の程度が少なく、またコスト高となる。さらに、
フェロクロム粉末やフェロニッケル粉末を使用する場合
には、クロムとニッケル分の合計重量を全粉末量の２４
〜９８チとすることが大切であって、２４　ｗｔ％以下
では耐食及び耐酸化性があまシ向上しない。

一方、フェノール樹脂は２〜５重ｊ１％が適当であり、
２．０重量−以下では、本発明鋳物表面層合金化材の乾
燥後の強度が弱く、５重量％以上では鋳造中のガス発生
量が多くなるので好ましくない。

アルコールの量は粉末の付着あるいは塗布を容易にする
ために全粉末重量の０．５〜１．２倍が適当である。

以上のようにして、鋳物の必要部分のみを高合金化すれ
ば、鋳物の全体をニッケル・クロム鋼で鋳造する場合に
比較して、鋳造性、機械加工性、溶接性が大いに向上す
ると共に、鋳物のコストをも低減させることができる。

実施例 低炭素フェロ・クロム粉末（Ｊ工Ｓ低炭素フェロクロム
６号の粉末）４７重量％、ニッケル粉末２０重量％、フ
ェノール樹脂３重量％、メチルアルコール３０重量係の
混合液を作り３０φ（長さ１００ｍ５）丸棒を鋳造でき
るような鋳型に上記液を塗布（深さ６５ｍｍ）ｌ、、鋳
造を行つた。炭素鋼８Ｃ４２の試験片３０φ×１００順
′の一方側（長さ６５朋の部）の表層部を合金化し、そ
の試験片の合金化された部分（長さ６５−）について石
炭焚きボイラの排ガス中で腐食試験（１年間）を行った
。

比較のため同様な方法で従来の鋳込硬化用硬化材を使・
用した場合についても試験を行ったがその結果試験片の
腐食及び酸化ｔでよる重量減は、従来の鋳込硬化用硬化
材を使用した場合が０．７８６９であったのに対して上
記本発明鋳物表面層合金化材を使用した場合は０．０３
９　ｆであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の鋳込硬化用鋳型の縦断側面図、第２図は
第１図をＨ−…線矢視方向から見た横断平面図であり、
第５図は第１図及び第２図に示す鋳込硬化用鋳型を用い
て鋳造した鋳物の横断平面図である。 復代理人　内　１）　　明 復代理人　萩　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋳造によって、鋳物の表層部分のみを合金化し、表面の
   耐食性、及び耐酸化性を向上させるために、鋳造前に、
   鋳型内面の必要部分に付着させておく、鋳物表層合金化
   材において、その配合成分が低炭素フェロクロム粉末又
   はクロム粉末、フェロニッケル粉末又はニッケル粉末、
   フェノール樹脂及びアルコ−を含んでおり、その場合、
   クロムとニッケルとの成分割合がクロム２重量部に対し
   てニッケル０．５〜２．５重量部であって、かつ、クロ
   ムとニッケルとの合計１徽かアルコールを除く全体重量
   の２４％〜９８チであることを、特徴とする鋳物表層合
   金化材。