JPS5855161A

JPS5855161A - 遠心鋳造用鋳型

Info

Publication number: JPS5855161A
Application number: JP15326381A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Arii; 一善有井; Hisashi Hiraishi; 平石　久志
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1981-09-28
Filing date: 1981-09-28
Publication date: 1983-04-01

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・は遠心鋳造用鋳型に関する。

遠心鋳造用鋳型の一形態である半永久鋳型としての・黒
鉛鋳型は、第２図に示すように、遠心鋳造用金型（１）
の内側にカーボンモールド（２）が嵌装され、その両端
で円板状のバンド（３）にて固定された構造を有し、七
の軸心■を中心とする回転下に、バンド（３）の中心孔
（４）から金属溶湯を鋳込むことによって管材などの鋳
造品を製造するものである。

この遠心鋳造用鋳型は、カーボンモールドが熱衝撃に強
く、熱廟歴をうけても亀裂等を発生しにくいうえ、金属
溶湯に対する濡れ性が小さく、鋳物の溶着を生じないの
で、鋳肌が美麗で表面性状のすぐれた鋳物を製造するこ
とができる。また、熱膨張が非常に小さいので、鋳物の
寸法精度に対する鋳型温度の影智も極めて少ない利点が
ある。

しかしながら、その反面、カーボンモールドは材質的に
軟かいため、鋳物の抜取りの際の摩耗等により比較的短
期間に劣化が進行し、耐久性に乏しく、また鋳物製品に
浸炭が生ずるという品質上の問題をさけることができな
い。

本発明は上記問題点を解決したものである。

本発明に係る遠心鋳造用鋳型は、第１図に例示するよう
に、遠心鋳造用金型゛（１）の内側に嵌装されるカーボ
ンモールド（６）が、内層（７）と外層（８）からなる
同心円状二層構造を有し、かつ該内層（７）は炭化珪素
質であり、外層（８）は黒鉛質であることを特徴とする
。

本発明遠心鋳造用鋳型（５）に嵌装されるカーボンモー
ルド（以下、「二層モールド」という）は、通常カーボ
ンモールドの製造に用いられる黒鉛質材料（例えば人造
黒鉛電極）を成形加工して得られた中空筒状体（むろん
、従来使用されている市販カーボンモールドをそのまま
用いてよい）の内側層のみ珪素との反応により炭化珪素
に転換させ、外側層は未反応のまま（黒鉛質）とするこ
とにより製造することができる。

上記炭化珪素質内層を形成するための珪素との反応は、
カーボンモールドの中空部に、珪素含有ガス、例牟ば、
８ｉのハロゲン化物（８ｉＢｒ４．８ｉＩ４．５ｉＯＡ
！４など）の蒸気を送給し、温度約１８００〜２４００
°Ｃで約１〜５０時間反応させることにより行なうこと
ができる。また、珪素含有ガスを満たした反応炉内にカ
ーボンモールドを装入して反応させてもよい。

かく得られる二層モールド（６）は、鋳造を行う際に金
属溶湯と接する内側面が炭化珪素質であるから、溶湯へ
の浸炭は実質的に皆無となる。また、炭化珪素質は硬度
が高（、耐摩耗性に富むので、くり返し使用しても、損
耗・劣化は極めて少ない。

しかも、炭化珪素質内層（７）は軟質の黒鉛層（８）に
囲繞され、かつ両層の結合は極めて強固であるから、強
靭性にすぐれ、衝撃にも強く、すぐれた耐久性を発揮す
る。

二層モールド（６）の全肉厚は、従来のカーボンモール
ドの肉厚と異なる必要はなく、一般的に約１０〜４０ｍ
１１であればよい。炭化珪素質内層（７）の肉厚は、あ
まり厚くする必要はなく、また反応に長時間を要する不
利、および炭化珪素質層の層厚増大に伴う剥離等をさけ
るため、通常約２ｆｌを上限とするのが適当である。

なお、二層モールド（６）としては、上記珪素との反応
により得られるモールドのほかに、例えば、炭化珪素よ
りなる耐火物粉末に適当な粘結剤を配合した混線物と、
黒鉛粉末に適当な粘結剤を加えた混線物とを用い、適当
な加圧成形機にて、同心円状二層構造に成形したものを
用いることも可能である。

次に本発明遠心鋳造用鋳型の実施例を説明する。

実施例市販の遠心鋳造用カーボンモールド（但し、長さ５２５
ｍ、肉厚１０Ｍ）を、その内側面より珪素含有ガス止反
応させて、層厚０，５〜１．５ｍの炭化珪素質内層と、
未反応黒鉛質外層からなる同心円状二層を有する二層モ
ールドを得た。

上記反応条件は次のとおりである。

珪素含有ガス：　ＳｉＢｒ４／ＳｉＩ４　（モル比２：
８〜５：１）、混合ガス圧力５ＯＮ１００００ｍ（７反
応源度：　１Ｂ００〜２４００℃ 反応時間＝５〜５０Ｈｒ上記で得た二層モールドを金型（外径２１０ｍ１１゜内
径１４ＱＩＩ１ｍ、長さ６５５ｆｆ）内に嵌合させた第
１図に示すごとき遠心力鋳造用鋳型を用い、常法に従っ
てステンレス鋼（８ＵＳ　８１６　）の鋳造を行なった
。

その結果、従来のカーボンモールド（材質および形状・
寸法は前記のものと同じ）を用いた遠心鋳造鋳型の耐用
回数が約５０回程度にとどまり、また得られる鋳造品に
浸炭による約０．１％の炭素量増加が生じるのに対し、
二層モールドを用いた本発明鋳型は、１００〜１５０回
もしくはそれ以上の鋳造に耐え、しかもいずれの鋳造品
にも浸炭は全く認められなかった。

以上のように、本発明に係る遠心鋳造用鋳型は、従来の
ものに比し、繰返し使用しても損耗・劣化が少なく、す
ぐれた耐久性を有するとともに、浸炭により鋳造品の品
質を損なうおそれも全くない。

また、カーボンモールドが本来的に有する利点は何ら損
なわれないことは言うまでもない。

本発明に用いられる二層構造のモールドは、単に遠心鋳
造に限らず、他の鋳造方式に適用して、耐久性、浸炭防
止等、同様の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）は本発明遠心鋳造用鋳型の具体例を示す側
断面概要図、（１）はそのＡ−Ａ断面図、第２図〔１〕
は従来の遠心鋳造用鋳型の側断面概要図、（１）はその
Ａ−Ａ断面図′である。（１）・・・遠心鋳造用金型、（２）・・・カーボンモ
ールド、（３）・・・バンド、　　　　　　（５）・・
・本発明遠心鋳造用鋳型、（６）・・・二層モールド、
　　（７）・・・内層、（８）・・・外層。特許出願人　　久保田鉄工株式会社代理人　弁理士　宮崎新人部第１図〜第２図３０３− （ＩＩ）（０）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）珪素との反応により形成された炭化珪素質内層を
有するカーボンるールドが、遠心鋳造用金型内に嵌装さ
れてなることを特徴とする遠心鋳造用鋳型。
（２）炭化珪素質内層の層厚が２ｔｍ以下であることを
特徴とする上記第１項に記載の遠心鋳造用鋳型。