JPS6213236A - 鋳造用金型及びその製造方法 - Google Patents
鋳造用金型及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS6213236A JPS6213236A JP60153267A JP15326785A JPS6213236A JP S6213236 A JPS6213236 A JP S6213236A JP 60153267 A JP60153267 A JP 60153267A JP 15326785 A JP15326785 A JP 15326785A JP S6213236 A JPS6213236 A JP S6213236A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- metal
- undercoat
- composite layer
- nickel
- Prior art date
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- Granted
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、表面に溶湯の付着防止及び溶湯の保温を目的
としてセラミックコーティングを形成した軽合金鋳造金
型及びその製造方法に関する。
としてセラミックコーティングを形成した軽合金鋳造金
型及びその製造方法に関する。
（従来の技術）
鋳造金型の成形面にセラミックコーティングを施すこと
で、溶湯の付着防止及び溶湯の保温を図り、湯廻り性を
良くし巣の発生を抑制し、加工面の圧洩れをなくして強
度的に優れた鋳物を得るようにすることが従来から行わ
れている。
で、溶湯の付着防止及び溶湯の保温を図り、湯廻り性を
良くし巣の発生を抑制し、加工面の圧洩れをなくして強
度的に優れた鋳物を得るようにすることが従来から行わ
れている。
そして、金型の成形面にセラミックをコーティングする
方法として、従来にあっては刷毛塗り、或いはグラファ
イト等のスプレーコーティング。
方法として、従来にあっては刷毛塗り、或いはグラファ
イト等のスプレーコーティング。
更には溶射によるコーティングが知られている。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した各種のコーティング方法のうち、刷毛塗りによ
る場合には、耐圧強度に劣り高圧の鋳造金型には不向き
であり、スプレーコーティングによる場合には塗膜が薄
く剥離強度に劣るため、毎回コーティングを行って鋳造
しなければならず、更に溶射コーティングにあっては、
熱衝撃による割れ、剥離及び鋳造圧力による剥離、更に
は溶湯の差し込みによる剥離を生じやすい、特にセラミ
ックは耐圧強度に優れるのであるが、引張り強度が低く
、この欠点が溶射したセラミックコーティングには顕著
に現われる。
る場合には、耐圧強度に劣り高圧の鋳造金型には不向き
であり、スプレーコーティングによる場合には塗膜が薄
く剥離強度に劣るため、毎回コーティングを行って鋳造
しなければならず、更に溶射コーティングにあっては、
熱衝撃による割れ、剥離及び鋳造圧力による剥離、更に
は溶湯の差し込みによる剥離を生じやすい、特にセラミ
ックは耐圧強度に優れるのであるが、引張り強度が低く
、この欠点が溶射したセラミックコーティングには顕著
に現われる。
（問題点を解決するための手段）
上記問題点を解決すべく本発明は、金型の成形面を先ず
旧−Ｃｒ等の金属粉末をプラズマ溶射してアンダーコー
トを形成し、このアンダーコートの上に上記金属とジル
コニア−イットリア等のセラミックとの複合層を形成し
、しかも複合層におけるセラミックの割合が表面に近づ
くにつれ徐々に大きくなるようにした。
旧−Ｃｒ等の金属粉末をプラズマ溶射してアンダーコー
トを形成し、このアンダーコートの上に上記金属とジル
コニア−イットリア等のセラミックとの複合層を形成し
、しかも複合層におけるセラミックの割合が表面に近づ
くにつれ徐々に大きくなるようにした。
（実施例）
以下に本発明の実施例を鰯付図面に基いて説明する。
図面は本発明方法によって形成されたコーティング層の
拡大断面図であり１本発明にあっては軽合金からなる鋳
造金型（１）の成形面（２）に１強制酸化ノズルを備え
たプラズマ溶射装置を用いて、ニッケル（Ｎｉ）−り０
ム（Ｃｒ）合金（Ｃｒ：１Ｇ 〜４０ｗｔＸ）（７）粉
末を溶射し、厚さく１＋）が２０〜１５０ ＪＬのアン
ダーコート（３）を形成する。
拡大断面図であり１本発明にあっては軽合金からなる鋳
造金型（１）の成形面（２）に１強制酸化ノズルを備え
たプラズマ溶射装置を用いて、ニッケル（Ｎｉ）−り０
ム（Ｃｒ）合金（Ｃｒ：１Ｇ 〜４０ｗｔＸ）（７）粉
末を溶射し、厚さく１＋）が２０〜１５０ ＪＬのアン
ダーコート（３）を形成する。
次いで、同じプラズマ溶射装置を用いて、前記ニッケル
ークロム合金粉末とジルコニア（ＺｒＯ２）−イットリ
ア（Ｙ ２０’３） （重量比８〜１２２）の混合物を
溶射し、アンダーコート（３）の上に１００〜３００Ｊ
Ｌの複合層（４）を形成する。ここで１合金粉末とセラ
ミックとの混合割合は徐々にセラミックの割合が多くな
るようにする。具体的には溶射の始めにおいてはセラミ
ックの重量割合を２０賛ｔＸとし、この掻体々にセラミ
ックの重量割合を増加して最終的には９０賛ｔＸとなる
ようにする。また、合金粉末とセラミックの混合物を溶
射するにあたっては金属粉末を溶融中に強制的に酸化せ
しめる。
ークロム合金粉末とジルコニア（ＺｒＯ２）−イットリ
ア（Ｙ ２０’３） （重量比８〜１２２）の混合物を
溶射し、アンダーコート（３）の上に１００〜３００Ｊ
Ｌの複合層（４）を形成する。ここで１合金粉末とセラ
ミックとの混合割合は徐々にセラミックの割合が多くな
るようにする。具体的には溶射の始めにおいてはセラミ
ックの重量割合を２０賛ｔＸとし、この掻体々にセラミ
ックの重量割合を増加して最終的には９０賛ｔＸとなる
ようにする。また、合金粉末とセラミックの混合物を溶
射するにあたっては金属粉末を溶融中に強制的に酸化せ
しめる。
ここで、前記アンダーコート（３）及び複合層（４）を
形成する溶射条件はｃ表１］に示す通りである。
形成する溶射条件はｃ表１］に示す通りである。
［表１］
ここで、アンダーコート（３）を形成したのは、金型（
１）の母材（例えばＳ Ｋ Ｄ ８１）と複合層（４）
との間の熱膨張率の差を吸収し、熱衝撃による剥離等を
防止するためであり、アンダーコート（３）を形成する
ニッケルークロム合金におけるクロムの割合を１０〜４
０ｗｔＸとしたのは、１０ｗｔ１未満とすると粉末製造
上、粉砕しにくく、且つ強制酸化による酸化膜ができに
くいことにより、また４０ｗＨを超えると、セラミック
と混合して溶射する際の強制酸化において、表面酸化（
酸化クロム）が促進して脆くなってしまうことによる。
１）の母材（例えばＳ Ｋ Ｄ ８１）と複合層（４）
との間の熱膨張率の差を吸収し、熱衝撃による剥離等を
防止するためであり、アンダーコート（３）を形成する
ニッケルークロム合金におけるクロムの割合を１０〜４
０ｗｔＸとしたのは、１０ｗｔ１未満とすると粉末製造
上、粉砕しにくく、且つ強制酸化による酸化膜ができに
くいことにより、また４０ｗＨを超えると、セラミック
と混合して溶射する際の強制酸化において、表面酸化（
酸化クロム）が促進して脆くなってしまうことによる。
また、ジルコニア−イットリア中のイツトリアの割合を
Ｂ〜１２ｖＨとしたのは、８ ｗｔ＄未満とすると、熱
衝撃に対する耐久性が十分に発揮されず、１２ｗＨを超
えると複合層の硬度が低下し、耐圧性が十分でなくなる
ことによる。
Ｂ〜１２ｖＨとしたのは、８ ｗｔ＄未満とすると、熱
衝撃に対する耐久性が十分に発揮されず、１２ｗＨを超
えると複合層の硬度が低下し、耐圧性が十分でなくなる
ことによる。
また、ニッケルークロム合金粉末に対するジルコニア−
イットリアの混合割合を２０〜９０ｗｔＸとしたのは、
２Ｑｗｔ＄未満とするとセラミックとしての特性が十
分に発揮されず、また９０ｗｔ＄を超えると、溶射時に
気孔の発生が多くなり、引張り強度が低下することによ
る。
イットリアの混合割合を２０〜９０ｗｔＸとしたのは、
２Ｑｗｔ＄未満とするとセラミックとしての特性が十
分に発揮されず、また９０ｗｔ＄を超えると、溶射時に
気孔の発生が多くなり、引張り強度が低下することによ
る。
更に、ニッケルークロム合金粉末とジルコニア−イット
リアの混合物とを溶射する際にニッケルークロム合金を
強制酸化せしめるのは、溶湯との濡れ性を悪くし溶湯の
付着防止効果を向上させ、且つセラミ−２りとの間に強
化複合物を形成せしめることによる。
リアの混合物とを溶射する際にニッケルークロム合金を
強制酸化せしめるのは、溶湯との濡れ性を悪くし溶湯の
付着防止効果を向上させ、且つセラミ−２りとの間に強
化複合物を形成せしめることによる。
参考写真［１］は添付図面に相当するコーティング層の
拡大（４００倍）写真であり、参考写真［２］は参考写
真［１］の要部を更に拡大（１０００倍）した写真であ
り、これらの写真からも分るように、用材表面にはニッ
ケルークロム合金からなるアンダーコートが形成され、
このアンダーコートの上に複合層が形成され、この複合
層においては表面に近い程セラミックの割合が多く、更
に強制酸化によって金属とセラミックとが複合層を形成
していることが分る。
拡大（４００倍）写真であり、参考写真［２］は参考写
真［１］の要部を更に拡大（１０００倍）した写真であ
り、これらの写真からも分るように、用材表面にはニッ
ケルークロム合金からなるアンダーコートが形成され、
このアンダーコートの上に複合層が形成され、この複合
層においては表面に近い程セラミックの割合が多く、更
に強制酸化によって金属とセラミックとが複合層を形成
していることが分る。
尚、以上においては、アンダーコートを形成する金属と
してニッケルークロム合金を、また複合層を形成するセ
ラミックとしてジルコニア−イットリアを示したが、こ
れ以外に、ニッケルークロム合金の代りにニッケルーク
ロム−アルミニウム合金を、ジルコニア−イットリアの
代りにアルミナ−窒化ケイ素又はジルコニア−マグネシ
アを用いてもよい。
してニッケルークロム合金を、また複合層を形成するセ
ラミックとしてジルコニア−イットリアを示したが、こ
れ以外に、ニッケルークロム合金の代りにニッケルーク
ロム−アルミニウム合金を、ジルコニア−イットリアの
代りにアルミナ−窒化ケイ素又はジルコニア−マグネシ
アを用いてもよい。
（発明の効果）
以下の［表２］は本発明と従来との比較をするための鋳
造条件である。
造条件である。
［表２］の条件で木発 ［表２］
ラミックコーティングが剥離したが１本発明に係る金型
にあっては１０００シヨツト後でもセラミ−２クコ−テ
ィングの剥離はみられなかった。
にあっては１０００シヨツト後でもセラミ−２クコ−テ
ィングの剥離はみられなかった。
また［表３］は本発明に係る金型表面のセラミックコー
ティングと従来のセラミックコーティングの熱伝導率を
比較し ［表３］従来のセラミックコーティングと
同等の熱伝導率（断熱特性）を示す。
ティングと従来のセラミックコーティングの熱伝導率を
比較し ［表３］従来のセラミックコーティングと
同等の熱伝導率（断熱特性）を示す。
更に参考写真【３］は本発明に係る金型の２０００シ１
ツト後の成形面を示し、参考写真【４］は強制酸化せし
めなかった金型の成形面を示すものであり１本発明に係
る金型の成形面には溶湯の付着は見られないが、強制酸
化せしめなかった金型の成形面には溶湯の付着及び溶損
が見られる。
ツト後の成形面を示し、参考写真【４］は強制酸化せし
めなかった金型の成形面を示すものであり１本発明に係
る金型の成形面には溶湯の付着は見られないが、強制酸
化せしめなかった金型の成形面には溶湯の付着及び溶損
が見られる。
以上の如く本発明によれば、金型成形面に形成するセラ
ミックコーティングの引張り強度を高め、熱膨張歪を吸
収し、熱衝撃による剥離及び割れを確実に防止すること
ができ、セラミックコーティングの寿命を大巾に延ばす
こととなり、更にセラミックの特性を損うことがないた
め溶湯の湯廻性が向上し、ひけ巣等が減少し、品質良好
な鋳物が得られる等多くの効果を発揮する。
ミックコーティングの引張り強度を高め、熱膨張歪を吸
収し、熱衝撃による剥離及び割れを確実に防止すること
ができ、セラミックコーティングの寿命を大巾に延ばす
こととなり、更にセラミックの特性を損うことがないた
め溶湯の湯廻性が向上し、ひけ巣等が減少し、品質良好
な鋳物が得られる等多くの効果を発揮する。
図面は本発明によって形成したセラミックコーティング
の拡大断面図である。 尚１図面中（１）は金型、（２）は成形面、（３）はア
ンダーコート、（４）は複合層である。
の拡大断面図である。 尚１図面中（１）は金型、（２）は成形面、（３）はア
ンダーコート、（４）は複合層である。
Claims (5)
- （１）成形面にコーティングが施された鋳造用金型にお
いて、前記コーティングは金属からなるアンダーコート
と、このアンダーコート上に形成される金属とセラミッ
クとの複合層とからなり、この複合層は表面に近づくに
つれセラミックの量が順次増加していることを特徴とす
る鋳造用金型。 - （２）前記アンダーコートを形成する金属はニッケル（
Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）であり、前記複合層を形成する
金属はニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）であり、前記
複合層を形成するセラミックはジルコニア（ＺｒＯ＿２
）−イットリア（Ｙ＿２Ｏ＿３）であり、更にセラミッ
クの混合量は２０乃至９０ｗｔ％の範囲であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋳造用金型。 - （３）前記アンダーコートを形成する金属はニッケル（
Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）−アルミニウム（Ａｌ）であり
、前記複合層を形成する金属はニッケル（Ｎｉ）−クロ
ム（Ｃｒ）−アルミニウム（Ａｌ）であり、前記複合層
を形成するセラミックはアルミナ−窒化ケイ素であり、
更にセラミックの混合量は２０乃至９０ｗｔ％の範囲で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋳造
用金型。 - （４）金型表面に金属粉末をプラズマ溶射することでア
ンダーコートを形成し、このアンダーコートの上に前記
金属粉末とセラミックとの混合粉末をプラズマ溶射し、
この金属粉末とセラミックとの混合粉末をプラズマ溶射
するにあたり、セラミックの混合割合を徐々に連続的に
増加させるとともに金属粉末については溶融中に強制酸
化することで、金属とセラミックとの複合層をアンダー
コートの上に形成するようにしたことを特徴とする鋳造
用金型の製造方法。 - （５）前記金属はニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）又
はニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）−アルミニウム（
Ａｌ）のうちいずれかであり、前記セラミックはジルコ
ニア（ＺｒＯ＿３）−イットリア（Ｙ＿２Ｏ＿３）又は
アルミナー窒化ケイ素のいずれかであり、更にセラミッ
クの混合割合は２０乃至９０ｗｔ％の範囲としたことを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載の鋳造用金型の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60153267A JPS6213236A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | 鋳造用金型及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60153267A JPS6213236A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | 鋳造用金型及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6213236A true JPS6213236A (ja) | 1987-01-22 |
| JPH0250982B2 JPH0250982B2 (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=15558719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60153267A Granted JPS6213236A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | 鋳造用金型及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6213236A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01205847A (ja) * | 1988-02-13 | 1989-08-18 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鋳造用鋳型 |
| JPH01210152A (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-23 | Tocalo Co Ltd | 溶湯用容器 |
| JPH02270953A (ja) * | 1989-04-10 | 1990-11-06 | Sugitani Kinzoku Kogyo Kk | アルミニウム合金―またはマグネシウム合金製鋳造製品用パーマネント金型 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0412275U (ja) * | 1990-05-22 | 1992-01-31 | ||
| JPH0454161U (ja) * | 1990-09-14 | 1992-05-08 | ||
| JP6717413B2 (ja) * | 2019-07-02 | 2020-07-01 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
| JP6756394B2 (ja) * | 2019-07-29 | 2020-09-16 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
-
1985
- 1985-07-11 JP JP60153267A patent/JPS6213236A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01205847A (ja) * | 1988-02-13 | 1989-08-18 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鋳造用鋳型 |
| JPH01210152A (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-23 | Tocalo Co Ltd | 溶湯用容器 |
| JPH02270953A (ja) * | 1989-04-10 | 1990-11-06 | Sugitani Kinzoku Kogyo Kk | アルミニウム合金―またはマグネシウム合金製鋳造製品用パーマネント金型 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0250982B2 (ja) | 1990-11-06 |
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