JPS609571A - ロストワツクス鋳造における冷却方法 - Google Patents
ロストワツクス鋳造における冷却方法Info
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- JPS609571A JPS609571A JP11578983A JP11578983A JPS609571A JP S609571 A JPS609571 A JP S609571A JP 11578983 A JP11578983 A JP 11578983A JP 11578983 A JP11578983 A JP 11578983A JP S609571 A JPS609571 A JP S609571A
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- casting
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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
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (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、鋳込み後の冷却中に特に薄肉の鋳物に発生し
易いひび割れなどを防ぎ健全な鋳物の鋳造に有効なロス
トワックス鋳造における冷却方法に関するものである。
易いひび割れなどを防ぎ健全な鋳物の鋳造に有効なロス
トワックス鋳造における冷却方法に関するものである。
特に薄い鋳物や肉厚が不均質な鋳物では鋳込み後の冷却
中に薄肉部分に割れが発生し易く健全な鋳物ができない
ことがある。これは金属の凝固時における収縮量が鋳型
の収縮量と異なるため、薄肉部分に応力が生じ、鋳型が
硬すぎたり、弾性が不足するとこの応力が増えて割れが
発生するものと考えられている。凝固時の相変化にとも
なう体積変化が大きくしかも凝固直後の時効硬化前の強
度が小さい金属、例えばマグネシウム合金ではこの傾向
は顕著であり、健全な鋳物を高い歩止まりで量産するこ
とは非常に困難であった。
中に薄肉部分に割れが発生し易く健全な鋳物ができない
ことがある。これは金属の凝固時における収縮量が鋳型
の収縮量と異なるため、薄肉部分に応力が生じ、鋳型が
硬すぎたり、弾性が不足するとこの応力が増えて割れが
発生するものと考えられている。凝固時の相変化にとも
なう体積変化が大きくしかも凝固直後の時効硬化前の強
度が小さい金属、例えばマグネシウム合金ではこの傾向
は顕著であり、健全な鋳物を高い歩止まりで量産するこ
とは非常に困難であった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、凝
固時に割れが発生しにくく健全な鋳物を能率良く量産す
るのに有効で、特にマグネシウム合金の薄肉鋳物の鋳造
に最滴なロストワックス鋳造における冷却方法を提供す
ることを目的とする。
固時に割れが発生しにくく健全な鋳物を能率良く量産す
るのに有効で、特にマグネシウム合金の薄肉鋳物の鋳造
に最滴なロストワックス鋳造における冷却方法を提供す
ることを目的とする。
本発明はこの目的達成のため、少なくとも固溶体温度範
囲では十分な時間？かけて徐冷し、それより高い温度ま
では急冷するようにした。すなわち、溶隔金属を鋳型へ
鋳込んだ後、固溶体が発生する温度より高い所定湿度ま
での間を強制的に急冷し、その後固溶体湿度範囲より低
い温度まで徐冷するように構成した。以下図示の実施例
に基づき、本発明の詳細な説明する。
囲では十分な時間？かけて徐冷し、それより高い温度ま
では急冷するようにした。すなわち、溶隔金属を鋳型へ
鋳込んだ後、固溶体が発生する温度より高い所定湿度ま
での間を強制的に急冷し、その後固溶体湿度範囲より低
い温度まで徐冷するように構成した。以下図示の実施例
に基づき、本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例の行程説明文であり、本実施
例では合金名ＡＺ９１のマグネシウム合金を用いる。こ
の合金ＡＺ９１は次の組成を有する。
例では合金名ＡＺ９１のマグネシウム合金を用いる。こ
の合金ＡＺ９１は次の組成を有する。
Ａ１ ８．１〜９．３％
Ｚｎ ｏ、 ４〜１．０％
Ｍｎ ０．１３〜０．５％
Ｓｉ Ｏ，３％以下。
Ｃｕ Ｏ，１０％以下。
Ｎｉ Ｏ，０１％以下。
Ｍｇ 残部
第１図において符号１０は焼成・保持炉であり、トンネ
ル状に上下二段に作られた焼成炉１２と保持炉１４とを
有する。焼成炉１２は複数のガスバーナ１６により加熱
される。保持炉１４は焼成炉１２の高温空気の一部と外
気とを、排気負圧を利用して保持炉１４内に吸い込み、
内部を所望の温度分布にするようになっている。
ル状に上下二段に作られた焼成炉１２と保持炉１４とを
有する。焼成炉１２は複数のガスバーナ１６により加熱
される。保持炉１４は焼成炉１２の高温空気の一部と外
気とを、排気負圧を利用して保持炉１４内に吸い込み、
内部を所望の温度分布にするようになっている。
１８はセラミック・シェル鋳型であって、パレット（図
示せず）に載せられ搬送装置により焼成炉１２内をゆっ
くりと移送される。
示せず）に載せられ搬送装置により焼成炉１２内をゆっ
くりと移送される。
２０は鋳込み装置であり密封可能な注湯室２２と、取鍋
２４とを有する。取鍋２４の注湯口２６は蓋で密閉可能
であり、また取鍋２４の底には弁棒２８で開耐制御され
る弁口３０が設けられている。注湯室２２内部は冷却装
置３２．開閉弁３４を介し真空ポンプ３６により減圧さ
れる。３８は六フッ化イオウ（ＳＦ６）、−４化炭素（
ＣＯ）、亜硫酸ガス（ＣＯ３） などの還元性ガスを収
容するガスボンベであって、減圧弁４０．開閉弁４２を
介して注湯室２２に接続されている。また４４はこの注
湯室２２に大気を導くための開閉弁である。
２４とを有する。取鍋２４の注湯口２６は蓋で密閉可能
であり、また取鍋２４の底には弁棒２８で開耐制御され
る弁口３０が設けられている。注湯室２２内部は冷却装
置３２．開閉弁３４を介し真空ポンプ３６により減圧さ
れる。３８は六フッ化イオウ（ＳＦ６）、−４化炭素（
ＣＯ）、亜硫酸ガス（ＣＯ３） などの還元性ガスを収
容するガスボンベであって、減圧弁４０．開閉弁４２を
介して注湯室２２に接続されている。また４４はこの注
湯室２２に大気を導くための開閉弁である。
４６は急冷装置であり、例えばスポットクーラにより冷
却風を注湯後の鋳型１８に当てて強制冷却する。
却風を注湯後の鋳型１８に当てて強制冷却する。
前記のマグネシウム合金の場合の鋳込み手順は次のとお
りである。シェル鋳硯１８は焼成炉１２において焼成さ
れ所定温度（約７００°Ｃ）に保たれる。一方溶解炉（
図示せず）には予め合金が所定温度（約８００°Ｃ）に
溶解され、その表面は精錬用フラックスでカバーされて
防燃対策が施されている。この溶湯はヒシャクなど適宜
の手段です早く取鍋２４に移されその表面は少量の７ラ
ツクスでカバーされ、注湯口２６が蓋で塞がれる。取鍋
２４内の溶湯温度が規定温度（７４０〜７００°Ｃ程度
）に下ったら、焼成炉１２で所定温度に保たれた鋳型を
注湯室２２内へ移し、その湯口が弁口３０の下に配置さ
れる。この時この湯口にはストレーナがセットされる。
りである。シェル鋳硯１８は焼成炉１２において焼成さ
れ所定温度（約７００°Ｃ）に保たれる。一方溶解炉（
図示せず）には予め合金が所定温度（約８００°Ｃ）に
溶解され、その表面は精錬用フラックスでカバーされて
防燃対策が施されている。この溶湯はヒシャクなど適宜
の手段です早く取鍋２４に移されその表面は少量の７ラ
ツクスでカバーされ、注湯口２６が蓋で塞がれる。取鍋
２４内の溶湯温度が規定温度（７４０〜７００°Ｃ程度
）に下ったら、焼成炉１２で所定温度に保たれた鋳型を
注湯室２２内へ移し、その湯口が弁口３０の下に配置さ
れる。この時この湯口にはストレーナがセットされる。
注湯室２２の鋳型出し入れ用の開口を蓋板で閉じて密封
した後、真空ポンプ３６を作動させ、弁３４を開いて注
湯室２２内を規定圧（大気圧を基準として約−６５０ｔ
ａｎＨｇ ）まで減圧する。この規定圧に減圧したらポ
ンプ３６を停止し弁３４を閉じ、同時に弁４２を開いて
減圧した還元性ガスをボンベ３８から注湯室２２に送り
込む。すると注湯室２２の減圧度が低下（大気圧へ近づ
く）シ、規定圧（約−５５０■Ｈｇ）になった時に弁棒
２８を上げて弁口３０を開き速やかに鋳型１８に溶湯を
鋳込む。この時注湯室２２内が−４５０ｍｍＨｇ にな
るまでに鋳込み完了するのが望ましい。鋳込み完了後弁
４２を閉じてガス供給を停止し、弁４４を開いて大気を
導く。溶解炉から取鍋２４に溶湯を移し、弁４４を開き
大気を導入するまでの一連の作業は約２分以内に完了す
るのが好ましい。
した後、真空ポンプ３６を作動させ、弁３４を開いて注
湯室２２内を規定圧（大気圧を基準として約−６５０ｔ
ａｎＨｇ ）まで減圧する。この規定圧に減圧したらポ
ンプ３６を停止し弁３４を閉じ、同時に弁４２を開いて
減圧した還元性ガスをボンベ３８から注湯室２２に送り
込む。すると注湯室２２の減圧度が低下（大気圧へ近づ
く）シ、規定圧（約−５５０■Ｈｇ）になった時に弁棒
２８を上げて弁口３０を開き速やかに鋳型１８に溶湯を
鋳込む。この時注湯室２２内が−４５０ｍｍＨｇ にな
るまでに鋳込み完了するのが望ましい。鋳込み完了後弁
４２を閉じてガス供給を停止し、弁４４を開いて大気を
導く。溶解炉から取鍋２４に溶湯を移し、弁４４を開き
大気を導入するまでの一連の作業は約２分以内に完了す
るのが好ましい。
次に注湯室２２の蓋板を開き、湯口を７ラツクスでカバ
ーして急冷装置に移し、ここで１〜２分間冷却風により
急冷する。第２図はこの合金の主成分であるＭｇとＡＩ
との合金の状態図であり、その固相線ａと溶解度線すと
で挾まれたα固溶体の温度範囲（図中Ｃ）よりも高い温
度（５７０Ｃ位。
ーして急冷装置に移し、ここで１〜２分間冷却風により
急冷する。第２図はこの合金の主成分であるＭｇとＡＩ
との合金の状態図であり、その固相線ａと溶解度線すと
で挾まれたα固溶体の温度範囲（図中Ｃ）よりも高い温
度（５７０Ｃ位。
第２図中Ａ点）まで、この急冷装置２０で急冷する。そ
の後保持炉１４に鋳型１８を移し、ここで２００〜３０
０°Ｃになるまで（第２図中Ｂ点）十分な時間（６０〜
９０分位）をかけて緩やかに徐冷する。第３図は冷却時
間（横軸、対数目盛）と温度（Ｗ軸）との関係を示す冷
却特性図である。
の後保持炉１４に鋳型１８を移し、ここで２００〜３０
０°Ｃになるまで（第２図中Ｂ点）十分な時間（６０〜
９０分位）をかけて緩やかに徐冷する。第３図は冷却時
間（横軸、対数目盛）と温度（Ｗ軸）との関係を示す冷
却特性図である。
このように合金の固溶体温度範囲（第２図中Ｃ）より高
い温ｍまで急冷するので、冷却行程に要する時間分短縮
でき鋳造能率が向上する。また固溶体温度範囲Ｃでは合
金の収縮量が大きいが、ここでは徐冷されるので収縮に
伴なう応力は鋳型との間で十分に吸収されて応力が過大
にならず、薄肉の部分にもひび割れなどが発生しない。
い温ｍまで急冷するので、冷却行程に要する時間分短縮
でき鋳造能率が向上する。また固溶体温度範囲Ｃでは合
金の収縮量が大きいが、ここでは徐冷されるので収縮に
伴なう応力は鋳型との間で十分に吸収されて応力が過大
にならず、薄肉の部分にもひび割れなどが発生しない。
実施例ではマグネシウム合金について説明したが、本発
明は他の合金による薄肉の鋳物、肉厚が不均一な鋳物に
適用しても有効であるのは勿論である。
明は他の合金による薄肉の鋳物、肉厚が不均一な鋳物に
適用しても有効であるのは勿論である。
本発明は以上のように少なくとも固溶体温度範囲で徐冷
するから、鋳物に大きな応力が加わらず、鋳型との干渉
により鋳物にひび割れなどが発生せず、健全な鋳物を高
い歩止まりで生産できる。また注湯後急冷するので冷却
行程全体に要する時間も短縮でき、生産性が向上して量
産にも適する。
するから、鋳物に大きな応力が加わらず、鋳型との干渉
により鋳物にひび割れなどが発生せず、健全な鋳物を高
い歩止まりで生産できる。また注湯後急冷するので冷却
行程全体に要する時間も短縮でき、生産性が向上して量
産にも適する。
さらにこの急冷により金属組織の微細化が図れ、鋳物の
物理的・機械的性質の向上も同時に可能となる。
物理的・機械的性質の向上も同時に可能となる。
第１図は本発明の一実施例の行程説明図、第２図は合金
の状態図、第３図は冷却特性図である。 １２・・・保持炉、４８・・・急冷装置、Ｃ・・・固溶
体温度範囲。 第３図 第３図 ｉで一ン（１イ２ド；ン１ン゛ （１〜Ｚ分）（ωへ９０臂） 千糸売補正書（自発） 昭和５９年 １月９日 ＃詐庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１１５７８９号 ２ 発明の名称 ロストワックス鋳造における冷却方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称株式会社エム拳シー・エル 代表者 佐々木信義 ４、代理人 住 所 〒１０５東京都港区西新橋１丁目６番２１号大
和銀行虎ノ門ビル （電話５９１−７５５６）出願審査
請求と同時 ６、補正により増加する発明の数 ０ ７、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄、 及び発明の詳細な説明の欄 ８、補正の内容 （１）特許請求の範囲の欄 別紙の通り補正する。 （２）明細書第２頁第２０行目 「行程説明図」とあるのを「工程説明図」と補正する。 （３）同書第３頁第１５行目 「溶隔金属」とあるのを「溶融金属」と補正する。 （４）同書第４頁第６行 「六フッ化イオウ（ＳＦ６）」のあとに以下の字句を挿
入する。 「などの不活性カスや」 （５）同書第４頁第７行 ｒ（Ｃｏ）Ｊとあるのを「（Ｓ０２）」と補正する。 （６）同書第４頁第１１行 「４６」とあるのを「４８」と補正する。 （７）同書第６頁第ｉｏ行 「急冷装置２０Ｊとあるのを「急冷装置４８」と補正す
る。 （８）同書第６頁第１７行及び第７頁第１１行「冷却行
程」とあるのを「冷却工程」と補正する。 （９）同書第７頁第７行 「行程説明図１とあるのを「工程説明図」と補正する。 （１−２−人Ｊ：） 別紙 特許請求の範囲 溶融金属を鋳型へ鋳込んだ後、固溶体が発生する温度よ
り高い所定温度までの間を強制的に急冷し、その後固溶
体温度範囲より低い温度まで徐冷することを特徴とする
ロストワックス鋳造にお（する冷却方法。
の状態図、第３図は冷却特性図である。 １２・・・保持炉、４８・・・急冷装置、Ｃ・・・固溶
体温度範囲。 第３図 第３図 ｉで一ン（１イ２ド；ン１ン゛ （１〜Ｚ分）（ωへ９０臂） 千糸売補正書（自発） 昭和５９年 １月９日 ＃詐庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１１５７８９号 ２ 発明の名称 ロストワックス鋳造における冷却方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称株式会社エム拳シー・エル 代表者 佐々木信義 ４、代理人 住 所 〒１０５東京都港区西新橋１丁目６番２１号大
和銀行虎ノ門ビル （電話５９１−７５５６）出願審査
請求と同時 ６、補正により増加する発明の数 ０ ７、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄、 及び発明の詳細な説明の欄 ８、補正の内容 （１）特許請求の範囲の欄 別紙の通り補正する。 （２）明細書第２頁第２０行目 「行程説明図」とあるのを「工程説明図」と補正する。 （３）同書第３頁第１５行目 「溶隔金属」とあるのを「溶融金属」と補正する。 （４）同書第４頁第６行 「六フッ化イオウ（ＳＦ６）」のあとに以下の字句を挿
入する。 「などの不活性カスや」 （５）同書第４頁第７行 ｒ（Ｃｏ）Ｊとあるのを「（Ｓ０２）」と補正する。 （６）同書第４頁第１１行 「４６」とあるのを「４８」と補正する。 （７）同書第６頁第ｉｏ行 「急冷装置２０Ｊとあるのを「急冷装置４８」と補正す
る。 （８）同書第６頁第１７行及び第７頁第１１行「冷却行
程」とあるのを「冷却工程」と補正する。 （９）同書第７頁第７行 「行程説明図１とあるのを「工程説明図」と補正する。 （１−２−人Ｊ：） 別紙 特許請求の範囲 溶融金属を鋳型へ鋳込んだ後、固溶体が発生する温度よ
り高い所定温度までの間を強制的に急冷し、その後固溶
体温度範囲より低い温度まで徐冷することを特徴とする
ロストワックス鋳造にお（する冷却方法。
Claims (1)
- 溶隔金属を鋳型へ鋳込んだ後、固溶体が発生する温度よ
り高い所定温度までの間を強制的に急冷し、その後固溶
体温度範囲より低い湿度まで徐冷することを特徴とする
ロストワックス鋳造における冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11578983A JPS609571A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | ロストワツクス鋳造における冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11578983A JPS609571A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | ロストワツクス鋳造における冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609571A true JPS609571A (ja) | 1985-01-18 |
| JPH0420699B2 JPH0420699B2 (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=14671103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11578983A Granted JPS609571A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | ロストワツクス鋳造における冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609571A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5142020A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-09 | Hitachi Ltd | Kokinshitsuchukainoseizoho |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP11578983A patent/JPS609571A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5142020A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-09 | Hitachi Ltd | Kokinshitsuchukainoseizoho |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0420699B2 (ja) | 1992-04-06 |
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