JPS5838654A - 複合部材の鋳造方法 - Google Patents
複合部材の鋳造方法Info
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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
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0009—Cylinders, pistons
- B22D19/0018—Cylinders, pistons cylinders with fins
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Coating With Molten Metal (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】
本発明は、例えば、内燃機関のシリンダブロックの鋳造
において、ライナー等の鋳鉄又は鋼製部品を、アルミニ
ウム合金等の異種金属で鋳包む複合部材の鋳造方法に関
する。
において、ライナー等の鋳鉄又は鋼製部品を、アルミニ
ウム合金等の異種金属で鋳包む複合部材の鋳造方法に関
する。
近年、内燃機関のシリンダブロック等においては、高い
耐熱性と耐摩耗性及び軽量化の要請に応えるため、例え
ば、ライナー等の耐摩耗性等を要求される部分を、鋳鉄
又は鋼製材料で製作し、このライナーを取囲むシリンダ
ボディを、軽量で熱伝導の良いアルミニウム合金で作シ
、これらを互いに組合せることが行なわれている。
耐熱性と耐摩耗性及び軽量化の要請に応えるため、例え
ば、ライナー等の耐摩耗性等を要求される部分を、鋳鉄
又は鋼製材料で製作し、このライナーを取囲むシリンダ
ボディを、軽量で熱伝導の良いアルミニウム合金で作シ
、これらを互いに組合せることが行なわれている。
このような組合せ型の複合部材においては、両者間の熱
伝導を良好とし、かつ、燃焼ガスの吹き抜けを防止する
ため、この間に空隙が生じないようにする必要があシ、
このため、ライナー等の鋳鉄又は鋼製部品をアルミニウ
ム合金等で鋳包む方法が従来よシ採用されている。かが
る鋳造方法においては、ライナー等の鋳鉄又は鋼製部品
と、ライナーを鋳包む金属、興ち、アルミニウム合金と
のぬれ性を改善するため、ライナーの表面に、アルミニ
ウム合金等に対して合金化しゃすい、例えＩｄ、Ｃｕ、
Ｎｔ、或いはＮ１−Ｐ合金等を、電気メッキ又は無電
解メッキ等によ）メッキすることが一般に行なわれる。
伝導を良好とし、かつ、燃焼ガスの吹き抜けを防止する
ため、この間に空隙が生じないようにする必要があシ、
このため、ライナー等の鋳鉄又は鋼製部品をアルミニウ
ム合金等で鋳包む方法が従来よシ採用されている。かが
る鋳造方法においては、ライナー等の鋳鉄又は鋼製部品
と、ライナーを鋳包む金属、興ち、アルミニウム合金と
のぬれ性を改善するため、ライナーの表面に、アルミニ
ウム合金等に対して合金化しゃすい、例えＩｄ、Ｃｕ、
Ｎｔ、或いはＮ１−Ｐ合金等を、電気メッキ又は無電
解メッキ等によ）メッキすることが一般に行なわれる。
これは、また、該メッキ層を介してア／ｌ／ ミニラム
等の鋳包み金属及びライナー等の鉄系金属の拡散反応を
生じさせ、これによって融着性を良好にしようとするも
のであるが、このような拡散に要するエネルギーは、溶
湯が凝固する過程において放出される熱を有効に活用す
るととによって得られるものであシ、そのため、鋳包み
溶湯金属の凝固時間内に限られることになる。したがっ
て、一般に、上記メッキ処理を施したライナーを常温で
鋳包んでも、鋳包み溶湯の熱容量の関係で、該溶湯がラ
イナーへ接触した瞬間に温度が低下するだめ、拡散反応
を起こすことは困難である。
等の鋳包み金属及びライナー等の鉄系金属の拡散反応を
生じさせ、これによって融着性を良好にしようとするも
のであるが、このような拡散に要するエネルギーは、溶
湯が凝固する過程において放出される熱を有効に活用す
るととによって得られるものであシ、そのため、鋳包み
溶湯金属の凝固時間内に限られることになる。したがっ
て、一般に、上記メッキ処理を施したライナーを常温で
鋳包んでも、鋳包み溶湯の熱容量の関係で、該溶湯がラ
イナーへ接触した瞬間に温度が低下するだめ、拡散反応
を起こすことは困難である。
このような問題を解決する方法として。、従来、鋳造条
件を大きく外れない範囲で、アルミ“ニウム合金溶湯の
鋳込み温度を上げたり、或いは、ライナーを予め高温加
熱しておく方法が行なわれているが、前者のものでは、
やはシ、熱容量が小さい為凝固時間が短く、拡散反応が
充分でないとともに、鋳造条件を多少とも阻害する′欠
点があシ、マた、後者の方法は、例えば、ライナーを高
温に保持した塩浴中に浸漬加熱する方法や、バーナーで
直接加熱する方法等があるが、いずれも、加熱してから
鋳型にセットし、鋳込みを行なう迄の作業を短時間で行
なわなければならず、作業が煩雑となる欠点を有する。
件を大きく外れない範囲で、アルミ“ニウム合金溶湯の
鋳込み温度を上げたり、或いは、ライナーを予め高温加
熱しておく方法が行なわれているが、前者のものでは、
やはシ、熱容量が小さい為凝固時間が短く、拡散反応が
充分でないとともに、鋳造条件を多少とも阻害する′欠
点があシ、マた、後者の方法は、例えば、ライナーを高
温に保持した塩浴中に浸漬加熱する方法や、バーナーで
直接加熱する方法等があるが、いずれも、加熱してから
鋳型にセットし、鋳込みを行なう迄の作業を短時間で行
なわなければならず、作業が煩雑となる欠点を有する。
本発明は、前記従来の欠点を解消し、鋳包み溶湯金属鋳
込み後の凝固終了迄の時間が長く、シたがって、鉄系金
属との拡散反応が充分性な吃れて融着性が良好で、しか
も、予熱した状態で直ちに鋳包み金属溶湯の鋳込みを行
なうことができ、煩雑な作業を要せず、作業性の優れた
鋳造方法を実現したものであり、このような目的を達成
するため、本発明では、鋳鉄又は゛鋼製部品の一方の側
をアルミニウム合金等の鋳包み溶湯金属で鋳包む複合部
材の鋳造方法であって、前記鋳鉄又は鋼製部品の他方の
側に、溶湯金属と同−又はその他の金属溶湯を鋳込んで
、該鋳鉄又は鋼製部品を予熱し、この状態で鋳包み金属
溶湯を注湯することを特徴とするものである。
込み後の凝固終了迄の時間が長く、シたがって、鉄系金
属との拡散反応が充分性な吃れて融着性が良好で、しか
も、予熱した状態で直ちに鋳包み金属溶湯の鋳込みを行
なうことができ、煩雑な作業を要せず、作業性の優れた
鋳造方法を実現したものであり、このような目的を達成
するため、本発明では、鋳鉄又は゛鋼製部品の一方の側
をアルミニウム合金等の鋳包み溶湯金属で鋳包む複合部
材の鋳造方法であって、前記鋳鉄又は鋼製部品の他方の
側に、溶湯金属と同−又はその他の金属溶湯を鋳込んで
、該鋳鉄又は鋼製部品を予熱し、この状態で鋳包み金属
溶湯を注湯することを特徴とするものである。
本発明の構成を、内燃機関のシリンダブロックに実施し
た図示の実施例に基づいて説明すると、第１図に示すよ
うに、まず、中空筒状に形成した鋳鉄又は鋼製部品のラ
イナー（１）を、その外表面へＮｉその他のメッキ金属
を施した後、シリンダブロック用の鋳型（２）へ挿入す
る。その際、鋳包み金属溶湯の入る鋳型室（２ａ）の反
対側であるライナー（１）の内側に、該゛ライナー（１
）の内周に沿って、予熱溶、湯の入る予熱室（２ｂ）を
設け、前記鋳包み金属溶湯用の本湯口（３ａ）の他に、
この予熱室（２ｂ）用の予熱用湯口（３ｂ）を設けてお
く。そして、まずこの予熱用湯口（３ｂ）よシ、アルミ
ニウム合金等の鋳包み溶湯金属と同一か、又は、該溶湯
金属よシも溶融温度の高いその他の金属溶湯を注湯し、
゛ライナー（１）を内側より予熱する。ライナー（１）
が最適温度に達した時点で、シリンダボディを構成する
アルミニウム合金等の鋳包み金属溶湯を、本湯口（３ａ
）より鋳込む。予熱用の金属は、凝固後に除去され、そ
の際、シリンダボディを構成する鋳包み金属は、前記拡
散反応によって、シリンダライナー（１）へ強度に接合
されるが、内側の予熱用金属は、アルミニウム合金その
他、ライナー（１）よシ収縮量の大きい金属を使用すれ
ば、簡単に抜き出すことができる０ 次に、上記の方法で行なった実施例を説明すると、まず
、シリンダライナーの材料として、第１表にその化学成
分を示す含燐鋳鉄を使用し、これを、電解Ｎｉメッキに
よって、その外表面に厚さ２０μのメッキ金属層を施し
て、前記第１図の鋳型内へ配置した０次いで、予熱溶湯
としてＪＩＳ規格ＡＣ４Ｃのアルミニウム合金を、温度
７７ｏ０ｃの状態でライナー（１）の内側の予熱室（３
ｂ）へ注湯して予熱した後、同じく、７７０°ＣのＡＣ
４Ｃアルミニウム合金を鋳包み金属溶湯として注湯した
結果、その融着状態はきわめて良好であった。
た図示の実施例に基づいて説明すると、第１図に示すよ
うに、まず、中空筒状に形成した鋳鉄又は鋼製部品のラ
イナー（１）を、その外表面へＮｉその他のメッキ金属
を施した後、シリンダブロック用の鋳型（２）へ挿入す
る。その際、鋳包み金属溶湯の入る鋳型室（２ａ）の反
対側であるライナー（１）の内側に、該゛ライナー（１
）の内周に沿って、予熱溶、湯の入る予熱室（２ｂ）を
設け、前記鋳包み金属溶湯用の本湯口（３ａ）の他に、
この予熱室（２ｂ）用の予熱用湯口（３ｂ）を設けてお
く。そして、まずこの予熱用湯口（３ｂ）よシ、アルミ
ニウム合金等の鋳包み溶湯金属と同一か、又は、該溶湯
金属よシも溶融温度の高いその他の金属溶湯を注湯し、
゛ライナー（１）を内側より予熱する。ライナー（１）
が最適温度に達した時点で、シリンダボディを構成する
アルミニウム合金等の鋳包み金属溶湯を、本湯口（３ａ
）より鋳込む。予熱用の金属は、凝固後に除去され、そ
の際、シリンダボディを構成する鋳包み金属は、前記拡
散反応によって、シリンダライナー（１）へ強度に接合
されるが、内側の予熱用金属は、アルミニウム合金その
他、ライナー（１）よシ収縮量の大きい金属を使用すれ
ば、簡単に抜き出すことができる０ 次に、上記の方法で行なった実施例を説明すると、まず
、シリンダライナーの材料として、第１表にその化学成
分を示す含燐鋳鉄を使用し、これを、電解Ｎｉメッキに
よって、その外表面に厚さ２０μのメッキ金属層を施し
て、前記第１図の鋳型内へ配置した０次いで、予熱溶湯
としてＪＩＳ規格ＡＣ４Ｃのアルミニウム合金を、温度
７７ｏ０ｃの状態でライナー（１）の内側の予熱室（３
ｂ）へ注湯して予熱した後、同じく、７７０°ＣのＡＣ
４Ｃアルミニウム合金を鋳包み金属溶湯として注湯した
結果、その融着状態はきわめて良好であった。
第１表 （イ）
次に、その間のライナー（１）の温度変化を測定したと
ころ、第２図の通りであシ、このグラフで示すように、
このような予熱溶湯を用いないものに比較して、ＡＣ４
Ｃ溶湯の凝固終了までの時間が長く、シたがって、この
過程で行なわれるアルミニウム合金および鉄系金属の拡
散反応は、充分に行なわれることが解る。
ころ、第２図の通りであシ、このグラフで示すように、
このような予熱溶湯を用いないものに比較して、ＡＣ４
Ｃ溶湯の凝固終了までの時間が長く、シたがって、この
過程で行なわれるアルミニウム合金および鉄系金属の拡
散反応は、充分に行なわれることが解る。
以上の如く、本発明によれば、鋳鉄各は鋼製部品の鋳包
み基材を、予熱溶湯で加熱した状態で鋳込みが行なわれ
るから、拡散反応に要する凝固終了までの時間が長く、
かつ、前記鋳鉄又は鋼製部品を最適な温度に保持するこ
とが容易で、したがって融着状態が鼻好で、強固な複合
部材が得られるものである。また、本発明によれば、予
熱した状態でそのまま鋳包み金属溶湯を注湯することが
できるから、従来の予熱方法に比較して作業が容易であ
るとともに、鋳包み金属溶湯の温度を必要以上に上げる
必要がな、＜、最適な鋳造条件で行なうことができる。
み基材を、予熱溶湯で加熱した状態で鋳込みが行なわれ
るから、拡散反応に要する凝固終了までの時間が長く、
かつ、前記鋳鉄又は鋼製部品を最適な温度に保持するこ
とが容易で、したがって融着状態が鼻好で、強固な複合
部材が得られるものである。また、本発明によれば、予
熱した状態でそのまま鋳包み金属溶湯を注湯することが
できるから、従来の予熱方法に比較して作業が容易であ
るとともに、鋳包み金属溶湯の温度を必要以上に上げる
必要がな、＜、最適な鋳造条件で行なうことができる。
第１図は、本発明の鋳包み方法を示す鋳型の断面図、第
２図は、本発明実施例において、鋳包み時のライナ一温
度と経過時間との関係を示したグラフである。
２図は、本発明実施例において、鋳包み時のライナ一温
度と経過時間との関係を示したグラフである。
Claims (1)
- 鋳鉄又は鋼製部品の一方の側をアルミニウム合金等の金
属で鋳包む複合部材の鋳造方法であって、前記鋳鉄又は
鋼製部品の他方の側に、前記アルミ−ラム合金その他の
金属１溶湯を鋳込んで、鋳鉄又は鋼製部品を予熱し、こ
の状態で鋳包み金属溶湯を注湯することを特徴とする複
合部材の鋳造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13682381A JPS5838654A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 複合部材の鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13682381A JPS5838654A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 複合部材の鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5838654A true JPS5838654A (ja) | 1983-03-07 |
Family
ID=15184335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13682381A Pending JPS5838654A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 複合部材の鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838654A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58181464A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-24 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 複合部材のダイカスト方法 |
| JPS6072657A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-24 | Toshiba Mach Co Ltd | 射出成形機あるいは押出成形機等の加熱シリンダ製作方法およびこれを用いて製作した加熱シリンダ |
| JPS60111754A (ja) * | 1983-11-19 | 1985-06-18 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | ヘッド一体形シリンダブロツクの製造方法 |
| JPS6254564A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-03-10 | Toshiba Mach Co Ltd | 成形機用シリンダ |
| US4953612A (en) * | 1983-07-05 | 1990-09-04 | Commonwealth Scientific & Industrial Research Organization | Composite metal articles |
| JPH02132140U (ja) * | 1989-04-10 | 1990-11-02 | ||
| JPH0393625U (ja) * | 1990-01-13 | 1991-09-25 | ||
| US5983975A (en) * | 1991-03-05 | 1999-11-16 | Ab Volvo | Method of die casting |
| CN106552926A (zh) * | 2015-09-25 | 2017-04-05 | 福特汽车公司 | 在制造过程中镶铸部件的热控制方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5358926A (en) * | 1976-11-09 | 1978-05-27 | Nippon Casting Co Ltd | Method of depositing different metal |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP13682381A patent/JPS5838654A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5358926A (en) * | 1976-11-09 | 1978-05-27 | Nippon Casting Co Ltd | Method of depositing different metal |
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| CN106552926A (zh) * | 2015-09-25 | 2017-04-05 | 福特汽车公司 | 在制造过程中镶铸部件的热控制方法 |
| CN106552926B (zh) * | 2015-09-25 | 2021-06-22 | 福特汽车公司 | 在制造过程中镶铸部件的热控制方法 |
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