JPS6125452B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は鋳型の塗型材に係り、特にセラミツク
鋳型に使用するのに好適な塗型材に関する。 セラミツク鋳型の製作方法には、特許第606084
号明細書及び特許第606122号明細書に記載の方法
が代表的な方法としてある。これらは、ジルコン
砂、ジルコン粉末等の耐火物粒子に、コロイダル
アルミナ、コロイダルシリカを適当量添加して混
合したもので鋳型を製作し、その後600〜900℃で
焼成し、鋳鋼用鋳型とする方法である。この鋳型
製作方法によれば、従来の精密鋳造法であるロス
トワツクス法では製造困難な大型の精密鋳造品を
容易に得ることができる。 ところで、上述のようなセラミツク鋳型におい
ては、その鋳型表面に塗布する塗型材の優劣によ
つて、鋳造品の精度や生産量が左右されると言つ
ても過言でない。この塗型材は、セラミツク鋳型
の表面強化、溶鋼の酸化防止及び鋳鋼品の美化や
寸法精度の向上を図るために使用される。従つ
て、塗型材は鋳型面と良く接着し、溶鋼の熱影響
を受けても剥離や亀裂を生ずることがなく、且つ
溶鋼注入後に鋳鋼品に欠陥を生じさせない性質を
具備していなければならない。 従来より使用されている塗型材は、ジルコンを
主成分とする耐火物粒子、有機或は無機の耐火物
粒子結合用粘結材、塗型材を鋳型へ固着するため
の固着剤、および界面活性剤よりなる耐火物粒子
分散剤よりなる混合物で構成されており、刷毛塗
り、スプレイ塗り等によつて鋳型表面に塗布され
ている。 しかし、このように従来の塗型材は鋳型表面に
塗布した場合の展延性が悪く、平滑に塗布するこ
とが困難である。しかも、耐火物粒子の沈降速度
が速く、塗りむらが生じ易い。このような欠点を
有する塗型材が塗布された鋳型に溶鋼が注入され
ると、塗膜が剥離して鋳鋼品の表面が悪くなり、
更に塗膜が溶鋼中に巻込まれて滓となり鋳造欠陥
を招く。また、塗型材中のジルコン粉末は比重が
高いため、塗型材原料を混合し、放置しておくと
沈降が起きて濃度が不均一となり易く、塗りむら
を一層増長することになる。このため使用に際し
て、予備混合をしなければならず、塗型作業性の
能率を低下させる一因となつている。 本発明の目的は、上記の欠点を解消し、塗布時
に展延性に優れ、且つ鋳型により鋳造品を容易に
剥離させることができる鋳型の塗型材を提供する
ことにある。 本発明は、ジルコンを主成分とする耐火物粒
子、有機或は無機の耐火物粒子結合用粘結材、固
着剤および分散剤の混合物に、コロイダルアルミ
ナおよび酸化クロムを添加したものにより塗型材
を構成したことにある。 本発明の塗型材における各材料には次のものが
用いられる。耐火物粒子としては、ジルコン粉末
或はこれに更に溶融シリカ粉末とアルミナ粉末の
少なくとも１つを混合したものを用いることがで
きる。耐火物粒子結合用粘結材としては、ベント
ナイト或は木節粘土よりなる無機粘結材又はフエ
ノールレジン、デキストリン、ロジンより選ばる
有機粘結材を用いることができる。塗型材を鋳型
へ固着するための固着剤としては、ヘキサメチレ
ンテトラミンまたはアルギン酸エステルを用いる
ことができる。耐火物粒子の分散剤としては、ア
ニオン、カチオン、ノニオン系の界面活性剤を用
いることができる。上述の各材料にコロイダルア
ルミナ及び酸化クロムを添加することによつて、
比重の高いジルコン粉末を容易に分散することが
できる。このため、本発明の塗型材においては、
従来の塗型材に見られた鋳型への塗りむらが解消
され、接着性が向上する。また、酸化クロムの添
加によつて、鋳型と溶鋼との境界に生ずる酸化ス
ケールが鋳型内部に浸透するのを阻止でき。鋳型
より鋳造品を容易に剥離できるようになる。しか
も鋳造品の鋳肌精度が向上する。 以下、本発明の一実施例について説明する。 ジルコン粉末95ｇ、アルミナ粉末３ｇ、溶融シ
リカ粉末２ｇ、木節粘土１ｇ、フエノールレジン
１ｇ、デキストリン0.5ｇ、アニオン系界面活性
剤0.2ｇ、コロイダルアルミナ２ｇ、酸化クロム
２ｇ、水30ｇを混合し、混練機により24時間混練
した後、水を加えて稀釈し混合物の比重を1.5に
調整して、塗型材とした。 このように調整した塗型材を用いて次のような
測定を行なつた。 (1) 鋳型への浸透深さの測定 セラミツクにて直径50mmφ、高さ50mmの試験
片を作製し、これに塗型材を塗布し、これを
1050℃の電気炉に装入し、２時間焼成後炉外で
冷却した。その後、試験片を破断して鋳型への
塗型材の浸透性を調べた。 (2) 熱影響による塗膜の亀裂及び剥離の測定 塗型材を塗布した試験片を1300℃に保温した
電気炉に装入し、２分間加熱保持後取り出し、
塗膜面の亀裂及び剥離の状態を調べた。 (3) 塗膜の剥離率の測定 塗型した試験片の表面にシヨツトを落下さ
せ、その時の塗膜の剥離率を求めた。 (4) 鋳物表面の平滑さの測定 塗型した試験片を鋳型中に埋め込んで鋳鋼溶
湯を1600℃で注入し、鋳物表面の平滑さを調べ
た。 (5) 塗型材の沈降率の測定 塗型材を1000ml容器に取り、よく撹拌して24
時間静置後の上澄み液の量より求めた。 表は、上記各測定結果を示したものである。比
較例として従来のジルコン系塗型材についても同
様の測定結果を示した。従来のジルコン系塗型材
は、本発明の実施例からコロイダルアルミナおよ
び酸化クロムを除いたものである。

【表】 この表から分るように、本実施例の塗型材は従
来のものに比べて、鋳型への浸透性が優れてい
る。即ち、展延性を良好とする効果があり、塗り
むらがなく、鋳型への接着性が向上する効果があ
る。また、熱影響による亀裂及び剥離がないた
め、鋳型の耐久的保護及び鋳型表面の強化が充分
となる効果がある。更に、鋳物の鋳肌が平滑であ
ると共に沈降率が極めて少ないから、放置による
濃度の不均一がなく、塗布作業の能率を向上させ
る効果がある。 なお、本発明の塗型材をセラミツク鋳型以外の
有機、無機の自硬性鋳型に塗布し、各種鋳鋼の機
械部品を鋳造したところ、鋳型と鋳造品の剥脱が
容易で、溶湯の浸透及び焼着現象を防止でき、し
かも鋳鋼品の鋳肌は平滑となり、後処理工程が簡
略され作業能率が向上した。 以上記述した如く本発明の塗型材によれば、塗
布時の展延性に優れ、且つ鋳型より鋳造品を容易
に剥離させることができる効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ジルコンを主成分とする耐火物粒子、ベント
   ナイトと木節粘土とフエノールレジンとデキスト
   リンとロジンの少なくとも１つよりなる耐火物粒
   子結合用粘結材、ヘキサメチレンテトラミンとア
   ルギン酸エステルの少なくとも１つよりなる鋳型
   への固着剤、界面活性剤よりなる耐火物粒子分散
   剤、からなる鋳型用塗型剤において、コロイダル
   アルミナおよび酸化クロムを含むことを特徴とす
   る鋳型の塗型材。