JPS5843167B2 - インベストメントシエルモ−ルド材料および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般にインベストメント鋳造技術に関し、さ
らニ詳細にはセラミックシェルモールドを製造するため
の新規な方法および材料に関するものである。

セラミックシェルモールドは、使い捨て原型の周り（こ
耐火材の層を築き、次いで原型をモールドから除去する
ことｆこより作られる。

原型は金属に鋳造すべき部品のレプリカであり、たとえ
ばワックスもしくは適当な合成樹脂またはワックスと樹
脂との配合物のような消耗材料から作られる。

原型は中心支持体もしくはスプルーメンバーを含むラン
ナー系に組立てて、一般に組立て体（ｓｅｔ−ｕｐ）も
しくはトリー（ｔｔｅｅ）として知られるものを形成さ
せる。

組立て体もしくはトリーを囲繞、するシェルモールドの
形成は一般に、調節された粘度の耐火性スラリー被覆を
晦こし、次いで方向性排液を行なって原型を完全に被覆
することにより完成される。

過剰のスラリーをトリーから排液した後、スラリー被覆
をまだ濡れている間に粗大な耐火材でサンド仕上げする
かまたはスタッコ塗りを行なう。

この層を、たとえば室温における強制通風乾燥により硬
化させる。

この結果、表面に耐火材粒子が埋め込まれたセラミック
材の層となる。

第一のセラミック層が充分に硬化しかつ乾燥した後、被
覆、排液、スタッコ塗りおよび乾燥の工程を繰返して、
後の操作で生ずる応力をこ耐えるのに充分な厚さを有す
る耐火材シェルをトリーの周りに作り上げる。

後の原型除去操作の際、原型を含むトリーをシェルモー
ルドから除去し、そして高温度たとえば９８２．２２℃
曇こて焼成することによりモールドは鋳造操作の準備が
完了する。

原型を浸漬しかつ被覆するのに使用する耐火材スラリー
は、一般に耐火材粉末と結合剤とからなっている。

結合剤は、典型的にはシリカまたは加水したエチルシリ
ケートの水性コロイド溶液である。

従来使用されている耐火材粉末は融合および結晶質のシ
リカ、ジルコン、ジルコニア、アルミナ、カルシウムジ
ルコネート、各種のアルミニウムシリケートなどを包含
する。

スタッコ塗りの材料は、一般に、スラリー中に使用され
る耐火材粉末よりも大きい粒子寸法である。

スタッコ塗りのため典型的Ｏこ使用される耐火材は粒状
ジルコン、融合シリカ、シリカ、各種のアルミニウムシ
リケートなどを包含する。

焼結したまたは融合したモールド材料を仕上がり金属鋳
造物から除去する鋳造後の操作はインベストメイト鋳造
工業にこおいて長年にわたる問題を提起しており、これ
ら問題を軽減するいわゆる「ソフトシェル」の開発に著
しい興味が持たれている。

現在の慣行は、一般に鋳造物を突出作業にかけ、この場
合空気式ハンマーを使用して、できるだけ多量のモール
ド材料を除去することである。

突出作業によりモールド材料の全部を除去しえない場合
は、鋳造物を約５１０’Ｃもしくはそれ以上の温度の溶
融塩浴ｆこかける。

焼結したもしくは融合したモールド材料を鋳造物から除
去するため溶融塩浴を使用することは、特に望ましくな
い慣行である。

問題とする高温度と溶融塩のアルカリ性とのたべ この
作業は困難かつ不快であり、安全上のｍを含んでいる。

さら【こ、浴は作動的に清浄および補充せねばならず、
作業コストを高める。

使用済み材料の廃棄は、環境上の理由および規制のため
、重大な問題となる。

溶融塩浴にかけられた鋳造物は一般Ｇこ錆びた望ましく
ない外観を有し、しばしば化学的に清浄または砕吹きせ
ねばならない。

本発明は、従来（こおけるよりも容易に仕上がり鋳造物
から除去しうるセラミックシェルモールドの新規な製造
力法および材料に関するものである。

さらに、本発明は延広範囲の強度にわたって任意所望の
焼成強度を示すことができかつ高透過性をさらに特徴と
するセラミックシェルモールドの製造に関するものであ
る。

セラミックシェルモールド用スラリーを調合するため一
般的に使用されるシリカまたはその他の耐火材粉末の全
部もしくは一部を水和アルミナ（水酸化アルミニウムＡ
Ｉ（ＯＨ）ａ）で置換することをこより、予想外に優秀
な突出し特性を有する「ソフト」セラミックシェルモー
ルドを製造しうろことが見出された。

本明細書において、水和アルミナまたは水酸化アルミニ
ウムという用語は学術名アルミナ水和物（Ａ１２０３・
ｎＨ２０）のうちＡｌ２Ｏ３・３Ｈ，，０すなわちＡｌ
（ＯＨ）ｓを意味し、化学的にアルミナ三水和物と同じ
である。

水和アルミナを含有する新規なスラリーは、鋳造物が小
型かつ極めて近接して鋳造物量の空間にモールド材料が
密実に詰まっている場合でされ、鋳造物から容易に除去
しうるモールドシェルをもたらす。

成る場合には、このモールド材料は、塩浴処理にかける
ことなく、空気式ハンマーなどの清浄操作により鋳造物
から除去することができる。

たとえば鋳造物が幅狭のスロット部、開口部または穴部
を有する場合のような塩浴処理を必要とする場合でさえ
、浴にかかる負荷は著しく減少される。

何故なら、従来のように製造されたモールドの場合より
も多量のモールド材料が予備的な突出工程により除去さ
れるからである。

塩の量および付随的な廃棄問題が減少し、浴処理時間も
同様に短縮する。

また、新規なモールド材料は、塩浴処理以外の清浄操作
の使用を可能にする。

たとえば、ソフトシェル材料は、従来のシェル材料を除
去するのに必要とされる１ ００００ ｐｓｉもしくは
それ以上の圧力に比較し、約１０００ｐｓｉの圧力の低
圧水噴射により除去することができる。

新規なシェル材料は、適当な道具を使用して手により、
有心穴部などから除去しうる程充分にソフトである。

また、この材料は、大量処理に有利となるよう、化学的
に或いは砕吹きにより除去することもできる。

本発明は液体結合剤中の耐火材粉末の懸濁物からなるス
ラリー組成物を提供し、粉末は少なくとも一部が水和ア
ルミナである。

特に適する組成物において、水和アルミナは耐火材の約
２０〜１００重量俤で存在する。

所望に応じ、少量の湿潤剤および消泡剤を、従来の慣行
に従って組成物中に含有させることもできる。

さらに、本発明は、焼成前において、主として粒状耐火
材と結合剤とからなる耐火性モールドをも際供し、ここ
で耐火材は少なくとも一部が水和アルミナである。

新規なスラリーは、優秀な浸漬および排液特性を有する
。

水和アルミナ耐火材は、また、シェルモールドを作る際
に使用すべき結合剤およびスタッコ材料の広範囲の選択
を可能にする。

製造されるモールドの焼成強度は、スラリーを調合する
際使用される水和アルミナの量を選択することにより、
広範囲（こ変化することができる。

モールドの焼成強度は、水和アルミナの量を増加させる
ことにより、生強度１こおける極めて僅かの低下と共に
徐々にかつ調節自在に低下させることができる。

生強度とほぼ同等またはそれよりほんの僅か大きい焼成
強度を有するモールドは、約２０重量俤が水和アルミナ
であるような耐火材粉末を使用して作ることができる。

水和アルミナ含量を２０係以下に減少させると、焼成強
度は従来使用されている耐火材の１００％で作られたモ
ールドの焼成強度に接近するまで増大する。

耐火材が全部水和アルミナである場合、焼成強度は生強
度の半分以下であり、したがってシェルは極めてソフト
となり、鋳造物から容易に除去することができる。

強度レベルは極めて低いが、成る目的、特に金属鋳造物
が熱間引裂を受は易い場合（こは、それで充分である。

ソフトシェルモールドの使用範囲はシェル壁部の厚さを
増加させることにより、或いは粒状耐火材により鋳造の
際シェルを裏打ちすることにより拡大することができる
。

本発明により可能となる、極めて弱くかつソフトなシェ
ル被覆の重要かつ有利な使用は、これを従来の性質を有
する強い被覆物と一緒に使用する場合である。

たとえば、水和アルミナ被覆物を従来の被覆物と交互（
こ配置することができ、或いはこれを最初の被覆に使用
し１次いで従来の被覆物て裏打ちすることもでき、或い
はこれを従来の被覆物の間に挾持させることもできる。

これらの全ての場合、シェルは突出作業の際弱い水酸化
アルミニウム被覆ｔこ沿って裂ける傾向があり、したが
ってより強い従来の被覆物は支持物がなくなって鋳造物
から容易に破壊除去される。

本発明のソフトシェルモールドの特徴である減少した焼
成強度と改善した突出し性とは、焼成時ｔこおける水和
アルミナ耐火材の大きな容積減少に基づいている。

水和アルミナが酸化アルミニウムまで分解する際の固相
における算出容積減少は約６０％である。

この容積減少および生ずる多孔性は、結合剤の液体ベヒ
クルが蒸発して生ずる通常の多孔性以上のものである。

この多孔性はモールド構造の全体に分布し、耐火材粒子
の間のみならず、分解が生じたそれらの内部（こも存在
する。

耐火材粉末相内の大きな容積ロスにも拘らず、水和アル
ミナで作られた本発明のモールドは、焼成の際望ましく
ない収縮を示さない。

同様に重要なことは、鋼材を含め溶融金属を高度多孔質
のモールド壁部（こ対し鋳造して、鋳造物上に平滑な表
面を形成させうる、という事実である。

減少した焼成強度を与える他、モールド多孔性は、鋳造
時ｔこ空気やガスをモールド空胴から容易に排気させる
ことができかつ金属鋳造物中に薄い部分を充填すること
を容易にさせる、という利点を有する。

本発明のその他利点は、実権例を示す以下の記載からよ
り良く理解されるであろう。

実権例 １ ジルコン、すなわち従来夏用されているセラミックシェ
ル耐火材の代りに水和アルミナを使用することによる生
強度および焼成強度（こ及ぼす効果を示すため、一連の
試験を行なった。

ジルコン１００％から水和アルミナ１００％までの範囲
の８種の組成物を試験した。

それぞれの場合、同じ結合剤、スタッコ材料および被覆
数を使用した。

結合剤液は次のものから構成した： コロイドシリカ ３１ｂ 湿 潤 剤 ２ｍｌ ｍｌシリコ泡消泡剤 １４ｍｌ コロイドシリカは水性コロイドシリカゾルであり、約０
．４５ ％のＮａ２Ｏで安定化されかつ平均粒子寸法８
ｍμの５ｉ０２３０％を含有した。

湿潤剤はジオクチルスホコハク酸ナトリウムであって、
水とアルコールとの混合物（こより“７５％まで希釈し
たものであり、シリコーン消泡剤は３０％シリコーンエ
マルジョンであった。

ジルコン粒子寸法は３２５メツシユとした。

水和アルミナは６．５〜８．５μの平均粒子寸法を有し
、典型曲番こは０．０１饅のＳｉＯ２と０．００６俤の
Ｆｅ２Ｏ３と０．１５％のＮａ２Ｏとを含有した。

スタッコ材料は焼成カオリンであって、典型的には４７
、５ ％（７）Ａｌ□０３ト４９．３ ％のＳｉＯ２と
を含有した。

各試験において、耐火材粉末を液体結合剤に加え、良好
な浸漬コンシスチンシーが得られるまで攪拌して懸濁物
にした。

次いで、スラリーを減圧にかけて包蔵空気を除去した。

６回の浸漬被覆を晦こし、それぞれｆこスタッコ塗りし
て乾燥させた。

第一の被覆に対しては微粒スタッコ材料を使用し、第二
の被覆に対しては中粒縁のものを使用し、そして最後の
４回の被覆ｔこ対しては粗大縁のものを使用した。

上記の手順に従って製造しかつ種々な量の水和アルミナ
を含有する試料を試験して、生すなわち未焼成の強度お
よび９８２．２２°Ｃ１こ１時間焼成した後の強度を測
定した。

その結果を第１図のグラフに示す。

第１図から判るようｔこ、ジルコンを水和アルミナで置
換すると、焼成強度において大きなかつ連続的の減少を
もたらすと共に、生強度においてほんの僅かの低下をも
たらした。

たとえば、ジルコン２０％を水和アルミナで置換すると
、焼成強度を約５２．６％減少させると共に、生強度に
おいて約８，６俤というほんの僅かの減少をもたらした
。

ジルコン２０〜１００％を水和アルミナで置換すると、
焼成強度を約５４０ ｐｓｉから約１３０ ｐｓｉまで
、すなわち約７６条減少させる一方、生強度を約４７０
ｐｓｉから３１０ ｐｓｉまで、すなわち約３４φ減
少させた。

水和アルミナ４０〜１００％（こおける生強度の変化は
無視しうるものであった。

水和アルミナの比率を変化させることにより、焼成強度
を、一方の弱いかつソフトなシェルから他方の過度に強
い焼成強度までの殆んど９倍の範囲１こわたって任意の
選択レベル１こ調整することができる。

グラフ（こおいてジルコン含量１００％により示される
過度の焼成強度は、近接間隔の鋳造物から或いは同じ鋳
造物の近接間隔の壁部間から、突出作業の際にシェル材
料を除去するのを困難１こする。

また、これは熱間引裂を、この種の欠点を起こし易い合
金および鋳造物形状において促進させる。

耐火材が全部水和アルミナである場合、焼成強度は生強
度の１４以下であり、この種のシェルは極めてソフトで
あって、鋳造物から容易に除去することができる。

水和アルミナ１００％の耐火組成物の使用範囲は、シェ
ルの壁厚さを増すことにより、或いは鋳造の際粒状耐火
材でシェルを裏打ちすること（こより、或いはより少な
い量の水和アルミナを含有する組成物で形成させたより
強い被覆と共にソフトシェル被覆を使用することにより
拡大することができる。

第１図に示した試験番こ基づけば、約２０〜１００俤の
水和アルミナを含有する被覆組成物が好適であり、その
理由は焼成強度の調節がより容易であるからである。

より少ない量の水和アルミナを含有する組成物も有用で
あるが、約２０％以下の水和アルミナを含有するスラリ
ーからもたらされる焼成強度の、＠、速な変化は、所望
の強度レベルを達成するのを困難にすることがある。

実癩例 ２ 耐火材粉末として焼成強度アルミニウムを含有するセラ
ミックシェルスラリーを調製し、これを焼成アルミナの
半分が水和アルミナで置換された第二のスラリーと比較
した。

スラリーを調合する際、使用した結合剤液は次のものか
ら構成した： コロイドシリカ ５１ｂ 湿 潤 剤 １０滴 オクチルアルコール １０− コロイドシリカ、湿潤剤および水和アルミナは、実施例
１１こ使用したものと同じであった。

焼成アルミナは高純度αアルミナ、３２５メツシユとし
た。

耐火材対液体結合剤の比は、各スラリーにつき粘度が１
０００−１０５０センチポアズ（ブルックフィールド粘
度計、Ａ３スピンドル、２０ｒｐｍ）の範囲になるよう
調整した。

第一の被覆を各スラリーから権こし、５４グリツドと呼
ばれる寸法の融合アルミナ粒でスタッコ塗りし、そして
風乾させた。

次いで、７５０〜７７５センチポアズの範囲の粘度ｆこ
なるまで、より多量の結合剤溶液を加えることによりス
ラリーを希釈し、第二の被覆を薙こしそして同じ融合ア
ルミナによりスタッコ塗りした。

スラリーをさらに５００〜５２５センチポアズの範囲ま
で希釈し、さらに４層の被覆を確こした。

各被覆を３８グリツドと呼ばれる寸法の融合アルミナで
スタッコ塗りしそして風乾した。

焼成前および９８２．２２℃に２時間焼成し次いで室温
まで冷却した後にこ、試料の強度試験を行なった。

その結果を次表１こ示す。表から判るようｋこ、焼成ア
ルミナの５０優を水和アルミナで置換することにより、
焼成強度の著しい低下が達成された。

５０φ置換は焼成強度を約７９饅減少させた。

焼成アルミナ試料の生強度は、実権例１ｆこ示された１
００％ジルコン試料のそれと極めて近似した。

また、表から判るよう昏こ、水和アルミナと焼成アルミ
ナとの５０℃混合物は実権例１に示した水和アルミナと
ジルコンとの５０幅混合物の生強度にこ極めて近似する
生強度を示した。

実砲例１の場合と同様、従来の耐火材の５０条を水和ア
ルミナで置換すると、生強度において比較的少ない低下
を示した。

実権例 ３ 実施例２に示したものと同じスラリーおよび手順を用い
て熱膨張試験の試料を作った。

その結果を第２図のグラフ（こ示す。

水和アルミナと焼成アルミナとの５０多混合物を含有す
るスラリーから作った試料の熱膨張曲線は、焼成アルミ
ナ１００％を含有するスラリーから作った試料の熱翻張
曲線に極めて近似することが判るであろう。

これらの結果は、水和アルミナの分解の除虫ずる６０φ
の算出容積ロスがモールド収縮を惹起せず、主として内
部多孔性をもたらすことを示している。

実権例 ４ 次のものからなるセラミックシェルスラリーを調整した
： コロイドシリカは、典型的には平均粒子寸法１２ｍμの
５ｉＯ２３０％を含有する水性コロイドシリカゾルであ
り、これは対抗イオンとしてのナトリウムで安定化され
、アルミン酸イオンで改変された表面を有するものであ
った。

常法（こよりスラリーを作った。

湿潤剤と消泡剤とをコロイドシリカに加え、次いで水和
アルミナを懸濁物中に攪拌混入した。

優秀な浸漬および排液特性を有する極めてスムースなス
ラリーが得られた。

このスラリーを使用して、ワックス−樹脂配合物で作ら
れた１２６岡の原型を有する原型組立体の周り１こセラ
ミックシェルモールドを作った。

浸漬によりスラリーの７層の被覆を椎こした。

各層に耐火粒子でスタッコ塗りしそして乾燥させた後、
次の被覆を砲こした。

最初の３層の被覆は減圧下に晦こし、そして後の４層の
被覆は減圧なしで箔こした。

全体に使用したスタッコ粒子は、インベストメント鋳造
工業においてこの目的で広く使用されるアルミナーシリ
カグロッグであった。

最初の２被覆には微粒スタッコによってスタッコ塗りし
、第三の被覆は中量級の材料で、また最後の４層は公知
の慣行をこ従い粗大縁スタッコによってスタッコ塗りし
た。

７層の被覆を症こしかつ乾燥させた後、中心トリーをモ
ールドから除去しそして圧力１１０ ｐｓｉで操作する
水蒸気オートクレーブ中でモールドを脱ワツクスした。

この操作の際モールドの亀裂は生ぜず、モールドは容易
ｔこ処理しうる良好な生強度を有することが判明した。

次いで、モールドを９８２．２２°Ｃ１こて１時間焼成
した。

その外表面に薄い耐火材被覆を有しかつ１２１．１１℃
に予備加熱された樹脂結合したサンドコアをモールドの
内部に置き、そしてこのアセンブリを溶融金属を受入れ
るための適当な鋳造室に配置した。

モールドの内表面とコアの外表面とは、壁厚さ０．６３
５ｃｒｒＬの中空スプルーゲート系を形成するのに役立
った。

大気圧より水銀柱１５．２４ｃＩｒＬ低い部分減圧を鋳
造室内にかけて、モールドとコアとを所定位置に保つと
共に、溶融金属を注入する際モールド空胴から空気を抜
気するのを助けた。

５．２２５ｋｇの低合金鋼（ＳＡＥ６１５０）を１６２
１．１１℃にてモールド中に注ぎ込んで固化させた。

冷却後、耐火材モールドは、通常モールド材料を除去す
るのが困難な配置で鋳造物が極めて近接設置されていた
としても、空気ハンマーを使用して鋳造物の周囲から容
易に除去された。

この実権例における特定の鋳造物は、直径０．４７６ｃ
ＩｆＬかつ長さ０．６３５ｃｒｒＬの細い穴部を有した
。

これらの穴部に残存するモールド材料は極めてソフトで
あって、真直なペーパークリップにより容易にこ除去す
ることができた。

これは、また砂吹きにより或いは低圧水噴Ｈｔｃよって
も容易１こ除去することができた。

得られた鋳造物は平滑な表面を有し、あらゆる面で満足
できるものであった。

実施例 ５ 実施例４に示したものと同じ取分を次の比率で使用して
結合剤溶液を調整した： コロイドシリカ １１ｂ８ｏｚ 湿 潤 剤 １ｍｌ シリコーン消泡剤 ３１７１１ 実験室級の微細水酸化アルミニウムを結合剤液に加え、
１４００センチポアズの粘度読みが得られるまで攪拌し
て懸濁物【こした。

このスラリー・を使用し、ワックス基礎上に取り付けた
２個の小型のダイインサート原型からなる原型組立体を
加工した。

スラリー（こ減圧をかけて気泡を除去したが、個々のス
ラリー被覆には減圧をかけなかった。

使用したスタッコは実施例１に示したものと同じである
。

一つの被覆を強こし、微細な焼成カオリン粒子でスタッ
コ塗りしそして乾燥させた。

次いでスラリーの粘度を８００センチポアズまで減少さ
せて第二および第三の被覆を捲こした。

中間的寸法粒子のスタッコを第二被覆に対し−Ｃ１ｌａ
こし、粗大寸法のものを第三被覆に対して抱こした。

スラリーの粘度をさらＩｃ ６００センチポアズまで減
少させ、さらに３層の被覆を薙こした。

これらの被覆Ｏこは、粗大な焼成カオリン粒子でスタッ
コ塗りした。

乾燥後、シェルをオートクレーブ中に入れて原型材料を
溶融除去した。

次いで、８７１．１１℃で焼成し、室温まで冷却して検
査した。

シェルは極めてソフトであり、亀裂のない平滑なモール
ド表面を有することが判明した。

次いで、モールドを５３７．７７°Ｃまで再焼成し、７
３２．２２℃にてアルミニウム合金を充填した。

冷却後、シェルモールドの大部分は、ハンマーを使用し
て手（こより容易Ｏこ除去された。

残留した小さい材料は全て、低圧水噴射によって除去さ
れた。

アルミニウム鋳造物は平滑な表面を有し、全ての面で満
足できるものであった。

他の試験Ｇこおいて、鋳造物から除去したシェル材料の
幾つかの片を電気炉内で１６２１．１１°Ｃまで焼威し
、この温度に４．５時間保ち、次いで炉内で冷却した。

これらの片は、実施例４で使用した溶融鋼と同じ温度で
長時間焼成しても、極めてソフトであることが判明した
。

このシェル材料は充分（こソフトであるため、指の爪に
より或いは硬い表面を軽くすること【こより容易（こ崩
壊させることができた。

実施例 ６ 通常のスラリーと共に、実施例４に示したスラリーとス
タッコとを使用してモールドを調整した。

第一の被覆および外側の２層の被覆について、通常のス
ラリーを使用した。

水和アルミナスラリーの４層の被覆をその間に挾持させ
た。

第一被覆につき使用したスラリーは次のものから構成し
た： コロイドシリカ １０ ｌｂ 湿 潤 剤 １３ｒｎｌ 消 泡 剤 １６ＴｒＬｌ 耐火材粉末 ２４．５１ｂ 耐火剤粉末は、３２．５メツシユのジルコン４５饅と６
００メツシユのジルコン１５饅と融合シリカ４０係（−
２００メツシユ１００饅、−３２５メツシュア５％）と
から構成した。

外側の２個の被覆（こ対する通常のスラリーは次のもの
から構成した： コロイドシリカ １１ ｌｂ 水 １１ｂ 消 泡 剤 １６１ｂ 耐火材粉末 １９１ｂ 耐火材粉末は６０％の磨砕された微細粘土グロッグ（−
１４０メツシュ９０％、−２００メツシュ５０％）と４
０％の融合シリカ（−１００メツシユ１００饅、−３２
５メツシユ４０係）とから構成した。

モールドを作るのに使用した原型組立体は、実施例４で
使用したものと同種のものであって、２６０ （［ｉ！
ｉｌｌの原型を中心トリー上に取り付けた。

第一および第二の被覆は減圧下で、また残余の被覆は減
圧なしで晦こした。

第一の被覆１こは微細なスタッコ材料を、第二および第
三の被覆には中間的スタッコ材料をそして残余の被覆（
こは粗大スタッコ材料を使用した。

オートクレーブ中で原型を除去し、その後モールドを８
７１．１１°Ｃまで加熱し、そして耐火材被覆されかつ
樹脂結合されたサンドコアの周囲に１２１．１１°Ｃに
て設置した。

コアはモールドの内部と協働して壁厚さ０．６３５傭の
中空スプルーゲート系を形成した。

大気圧よりも水銀柱３８．１ｃｍ低い部分減圧を減圧鋳
造室にかけて、溶融金属の鋳造を助けた。

９５４．４４℃の珪素黄銅１１．５７０ｋｇをモールド
空胴内に注入した。

冷却後、シェル材料は空気式ハンマー（こより容易に除
去され、鋳造物は完全に満足しうるものであった。

実施例 ７ 高温度に露呈した後の過度の強度を減少させるため水和
アルミナを有利に使用することは、次の記載から明白な
よう（こ、シリカ系結合剤を用いて調整した耐火材組成
物にこ限られる。

コロイドジルコニア結合剤を使用して２種のスラリーを
作った。

結合剤の配合は、５００ｍ１のコロイドジルコニア（２
２，５％ｚｒｏ２）と、５ ｒｕｌのオクチルアルコー
ル（消泡剤）と１ｍｌの湿潤剤とであった。

一方のスラリーは耐火材として水和アルミナを含有し、
他力は焼成アルミナ（高純度αアルミナ）を貧有した。

谷スラリーの粘度は１０００〜１０５０センチポアズの
範囲【こ調整した。

各スラリーの５層被覆を薙こしかつ各被覆ｌこ融合アル
ミナ（５４グリツド）をスタッコ塗りすること（こより
試料を調整した。

スタッコ塗りされた各被覆は風乾した後、次の被覆を砲
こした。

試料を仕上げかつ軍部する場合、これを溶融鋼の温度と
同等の温度１６２１．１１℃まで焼成し、この温度に２
時間保った。

冷却後、破壊係数試験を試料につき行なって、次の結果
を得た。

焼成アルミナ ２７０９ ｐｓｉ 水和アルミナ １３８ｐｓｉ 上記から判るように、水和アルミナもしくは水酸化アル
ミニウム耐火材の使用は、従来の耐火材で作られたモー
ルドの焼成強度よりもずっと低いレベルにこ選択的に調
節しうるような焼成強度を有するセラミックシェルモー
ルドの製造を可能にする。

新規なモールドの著しく減少した焼成強度は、モールド
材料を完成鋳造物から除去するのを容易（こさせると共
（こ、簡単かつ迅速な突出作業と清浄作業とを可能にす
る。

水和アルミナ耐火材を用いて作ったモールドは、鋭敏な
鋳造物の熱間引裂を最小（こすると共に、高度の多孔性
を示し、これはモールド空胴Ｑこおける空気およびガス
の包蔵を最小にする。

上記の詳細な説明から、多くの改変および変更が当業者
Ｑこは明らかであろう。

したがって、本発明は上記に特定的にこ記載した以外に
も、特許請求の範囲内Ｑこおいて実砲しうろことを了解
すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は焼成強度と生強度との両者に対する水和アルミ
ナ含量の効果、を示す曲線図であり、第２図は焼成アル
ミナで作られた従来のスラリーと耐火材として水和アル
ミナ５０％を含有する新規スラリーとを用いて製造した
セラミックモールド試料の熱膨張を示す曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 焼成前に主として耐火材粉末と結合剤とからμす、
   耐火材粉末は少なくとも一部が水和アルミナ（Ａｌ（Ｏ
   Ｈ）３）であることを特徴とする耐火性セラミックシェ
   ルモード。 ２ 耐火材粉末が約２０−１００重量φの量の水和アル
   ミナ（Ａｉ（ＯＨ）３）を含有する特許請求の範囲第１
   項記載の耐火性セラミックシェルモールド。 ３ 原型をスラリー中に浸漬して被覆を形成させ、スラ
   リーは主として結合剤液と耐火剤粉末とからなり、被覆
   をまだ濡れている間に耐火材粒子でスタッコ塗りしかつ
   スタッコ塗りされた被覆を乾燥させる反復工程により耐
   火性セラミックシェルモールドを製造する方法において
   、少なくとも幾層かの被覆に対して使用されるスラリー
   の耐火材粉末含量が少なくとも一部水和アルミナ（Ａ
   ｌ （ＯＨ） ３〕であることを特徴とする耐火性セラ
   ミックシェルモールドの製造方法。