JPS63115644A - 反応性金属鋳物用鋳型、シェル型及び中子の製作方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、反応性金属鋳物の、なかんづく、その形状が
複雑なものの鋳造に用いる鋳型の製作方法に関し、特に
鋳型の表面被覆剤及び中子の被覆剤に関する。

［従来の技術及びその問題点］ チタニュウム又はチタニュウム合金の如き反応性金属の
溶解及びインベストメント鋳造が難しいのは、この反応
性金属が酸素、窒素及びカーボンの如き元素に対し親和
力を持っていることによる。高温で、反応性金属はこの
ような元素を含むどのような型の含有成分とも反応する
傾向がある。例えば、高温でのインベストメント鋳造、
凝固及び冷却の間、Ｔ　ｉ　−６Ａ　ｌ−４Ｖ合金は酸
素及び又はほとんどの酸化物セラミックスと反応して酸
素の富加された表層を形成する。この表層は一般的に“
アルファ・ケース”　（ａｌｐｈａ−ｃａｓｅ）又は“
粗い目の筒状組織”　（ｃｏａｒｓｅ　ｂａｓｋｅｔ　
ｗｅａｖｅ）と呼ばれるもので、脆く、従って、鋳物の
機械的性質に有害なので除去しなければならないもので
ある。

表面基質に富加された酸素又は挟雑成分を除去する代表
的方法として機械的に又は化学的に例えば酸浴に漬けて
化学的ミーリングを行なう等の方法が行われている。し
かし、この方法は余り確実なものではない、何故ならば
鋳物の断面の厚さ及び凝固率により、部品の鋳放面上の
アルファー・ケースの厚さが場所により異なるからであ
る。−方、化学的ミーリング方法は、断面厚さと関係な
く実質的に同一の割合いで表層を除去する。従って、化
学的ミーリングで所要寸法を満足させる製品を作るには
、数多くの試験を繰返し適当なワックス形のダイス寸法
を決定する必要がある。

インベストメント鋳造では、鋳型−金属間の反応性を下
げ又は無くす為に、伝統的に、カーボン又はグラファイ
ト、溶融温度の高い酸化物、耐火物、ハロゲン塩、又は
反応性金属そのもの等を表面被覆又は中子被覆剤として
使用している。これらの伝統的抑制方法は一般的に高価
且つ複雑で、Ｔｈ０２の如き放射性物質を鋳型の表面被
覆及び中子被覆剤として用いた場合はもしかすると有害
ですらある。更に、これらの伝統的表面被覆及び中子被
覆剤には次の如き技術的制限がある。即ち、（１）これ
らは得てして使用するのが難しいこと、（２）これらは
焼成及び予熱の雰囲気を調整する必要があること、（３
）これらの物質に就いても、実質的に塗型剤による汚染
の危険が有ること、及び（４）このようにして作られた
鋳物は一般的に、除去の必要がある実質的断面厚さによ
る反応層を持っており、従って所要寸法の完成品を得る
のに必要とする鋳放寸法を決定するのが困難となること
、等である。

ここ数年間、イツトリア（Ｙ２０３　）がチタニュウム
と比較して反応性が低いことから、鋳型の表面被覆剤と
しての可能性が研究されている。イツトリアを経済的に
使用する為に、イツトリアをベースとしたスラリーが研
究されてきた。しかし、今日に至るも、反応性金属の鋳
造用鋳型の製作に鋳型の表面被覆剤として、イツトリア
をベースとしたスラリーを使用することは成功していな
い。

例えば、１９７６年にシュイラー氏の試験結果が報告さ
れているが、これはコロイド状の珪酸カリウム液に分散
された細粒イツトリアを使°用しており、これに粗粒イ
ツトリアが鋳型の表面被覆剤として加えられている。シ
ュイラー氏の“チタニュウム合金鋳造技術の進歩”、Ａ
ＦＬＭ−ＴＲ−７６−８０，１９７６年８月、２７５−
２７９ｐｐ参照。これに記載の表面被覆剤で作られた鋳
型は不満足なものであった。シュイラー氏は、「表面被
覆が工場の技術標準として正常のものと比較して滑らか
でな（、気泡やピットがあり、スタッコ（５ｔｕｃｃｏ
）が各所に見られた。」と報告している。シニイラー氏
は又イツトリア、チタニャ及びコロイド状のシリカを含
むスラリーの試験をしている。氏はこの方法で表面被覆
の表面に更にビットが増えることを発見した。

更に、鋳型の表面被覆剤としてイツトリアをベースとし
たスラリーを用いた失敗例が、１９８１年カルバート氏
により報告されている。Ｅ、Ｄ。

カルバート著“チタニュウム鋳物のインベストメント鋳
型”ビニロー・オブ・マイン、ＲＩ８５４１．５〜７ｐ
ｐ、１９８１参照。カルバート氏の報告によれば、鋳型
の表面被覆剤の組成はイツトリヤ粉及び適当なコロイド
状のシリカ・バインダーからなり、このスラリーは急速
に又早期にゼラチン状となり、又その鋳型の表面が鋳型
焼成の間に割れたリスポーリングを起こす傾向が有った
。イツトリアをベースとしたスラリーにイツトリア粉及
びジルコニウム・アセテートのバインダーを用いた場合
も同様の結果であった。カルバート氏は又イツトリアを
ベースとしたスラリーにＨ２ＳＯ４を加えることも試み
たが、チタニュウムのインベストメント鋳造による製品
はポーラスなものであった。

従って、本発明の主目的は１つには、反応性金属の鋳造
用鋳型の製作に用いられる一種の鋳型の表面被覆及び中
子被覆剤を提供して上述の欠点を克服することである。

更に本発明の目的は、反応性金属の鋳造用鋳型の製作に
用いられる一種の鋳型の表面被覆及び中子被覆剤として
、イツトリアをベースとしたスラリーを提供することで
ある。

更に本発明の目的は、反応性金属の鋳造用鋳型の製作に
用いられる一種の鋳型の表面被覆及び中子被覆剤を提供
し、鋳型と反応性金属の間の反応性を減少又は排除する
ことである。

更に本発明の次の目的は、ロスト・ワックス法に於いて
、反応性金属の鋳造用シェルモールドの製作に用いられ
るワックス型に平滑且つ均一に施すことの出来るイツト
リアをベースとしたスラリーを提供することである。

本発明の更に次の目的は、反応性金属から有孔部品を鋳
造する為に用いられる鋳造用中子の製作に於いて、セラ
ミック中子に比較的平滑に且つ一様に施すことの出来る
イツトリアをベースとしたスラリーを提供することであ
る。

本発明の次の目的は、従来の鋳型表面被覆及び中子被覆
では作れなかった大きな、逆に小さな又は複雑な形状を
した反応性金属の精密鋳造鋳物をインベストメント鋳造
法で製造する方法を提供することである。

本発明の更に次の目的は、インベストメント鋳造法によ
る精密鋳造品の製造方法を従来技術に比し安価に提供す
ることである。

本発明の更に次の目的は、インベストメント鋳造法によ
り反応性金属の精密鋳造品を製作するとき必要とする化
学的ミーリング化を減らすことである。

本発明のその他の目的は、チタニュウム及びその合金の
インベストメント鋳造に於いて鋳型と反応性金属の間の
反応により形成される表面反応層（アルファーケース）
を減少又は排除することである。本出願人は又将来、タ
ンディジ、フィルター、ノズル及び溶解るつぼ等工場に
於ける各種のセラミックス適用物に本発明を適用するこ
とを計画している。

本発明のその他の目的及び利点は、以下の記述により一
部は明らかにされるが、記述によって明らかな部分と、
本発明を実際に実施して初めて理解される部分とがある
であろう。本発明の目的及び利点は本特許請求の範囲に
於いて特に指摘される手段及び組合わせにより実現され
又獲得することが出来る。

［問題を解決するための手段］ 本発明の目的を達成する為に、又本発明の趣旨に基き、
以下に示す実施例及び詳細な記述の如く、本発明は、反
応性金属の鋳造用鋳型の製作に於いて鋳型の表面被覆及
び中子被覆剤として、密度が４．６０９／ｍｌ！より大
きい重い粒子のイツトリア粉及び非水系をベースとした
バインダーからなるイツトリアをベースとしたスラリー
を使用する方法から成立っている。

更に、本発明の目的を達成する為に、又本発明の趣旨に
基き、以下に示す実施例及び詳細な記述の如く、本発明
は、反応性金属の鋳造用シェルモールドの製作方法から
成立ち、その方法は次の段階、即ち、型を準備し、密度
が４．６０９／ｍより大きい重い粒子のイツトリア粉と
非水系をベースとしたバインダーから成るイツトリアを
ベースとしたスラリーの中にこの型を漬け、上記漬けた
型の表面にシェルを形成し、上記シェルを乾燥し、上記
型を外し、最後に、上記シェルを焼成する、ことから成
立っている。

更に、本発明の目的を達成する為に、又本発明の趣旨に
基き、以下に示す実施例及び詳細な記述の如く、本発明
は、製造段階が、取外し可能のセラミック中子を形成し
、密度が４．６０ｇ／Ｍより大きい重い粒子のイツトリ
ア粉と非水系をベースとしたバインダーから成るイツト
リアをベースとしたスラリーで上記中子を被覆し、上記
被覆された中子を焼成する、ことから成立つ、反応性金
属鋳物の製造に用いられる鋳造用中子の製作方法から成
立っている。

本発明の次の又その他の目的、特徴及び利点は後に述べ
る実施例の記述に於いて明らかにする。

［実施例コ 以下に本発明の実施例に就いて説明する。

本発明によれば、イツトリアをベースとしたスラリーの
１つは、重い粒子のイツトリア粉と非水系をベースとし
たバインダーとから成り、反応性金属の鋳造用鋳型の製
作に於いて鋳型の表面被覆及び中子被覆剤として使用さ
れる。本発明の記述に於いて用いた“反応性金属′とは
、その金属又はその金属の組成成分がオキサイド、ナイ
トライド、カーバイド又はサルファイド形成に対し非常
に高いマイナスの自由エネルギーを持つ、例えばチタニ
ュウム及びチタニュウム合金の如き金属のことである。

この実施例で言う反応性金属には、チタニュウム、チタ
ニュウム合金、ジルコニウム、ジルコニウム合金、アル
ミニウム・リチウム合金及びイツトリウム、ランタン又
はその他の希土類元素の１つを大量に含有する合金を含
むが、これに限定されるものではない。

本発明の記述に於ける“重い粒子のイツトリア粉″は、
４．６０ｇ／ｍ以上の見掛は密度を持ち、又好ましくは
、４．９０９／ｍ１以上の見掛は密度を持っている。重
い粒子のイツトリア粉は一般的な色々な方法、例えば、
焼結、溶融、溶液からの晶化又は力焼等により作ること
が出来る。本発明の実施例に於いては、重い粒子のイツ
トリア粉は溶融粒子のイツトリア粉であり、その見掛は
密度は約５．ＯＯｇ／ＩＬＩ！である。好ましくは、こ
の重い粒子のイツトリア粉はイツトリアをベースとした
スラリーの約７０から９５重量％である。更に好マしく
は、この重い粒子のイツトリア粉はイツトリアをベース
としたスラリーの約７５から９０重量％である。

本発明に於ける非水系をベースとしたバインダーは、好
ましくは、低温生強度材（ｇｒｅｅｎｓｔｒｅｎｇｔｈ
）と高温セラミック結合材（ｂｌｎｄｅｒ）の両方であ
る。好ましくは、非水系をベースとしたバインダーは有
機金属で、金属アルコキシド、キレート、又は混合アル
コキシド・キレート配位子含有物がこれに含まれる。本
発明に有効な好ましい有機金属化合物はシリコン・アル
コキシド及びチタニュウム・アルコキシド・キレートで
ある。

その他の使用可能なものはジルコニウム、アルミニウム
、イツトリウム及び希土類元素の有機金属化合物である
。

本発明の１つの実施例では、非水系をベースとしたバイ
ンダーがシリコン・アルコキシド、エチル・シリケート
（又はテトラエチル・オルソシリケートと言われる）を
含んでいる。好ましくは、バインダーのシリカ（Ｓｉ０
２）含有量は約４から１８重量％の間である。更に好ま
しくは、シリカ含有量が約８から１３重量％の間である
。又好ましくは、エチル・シリケートの氷解物が用いら
れるが、特にそのバインダーが空気中から水分を吸収し
すぐ加水分解する場合はこの必要は無い。

本発明のその他の実施例では、非水系をベースとしたバ
インダーがチタニュウム・アセチルアセテトネート・ブ
トキサイド誘導体の如きチタニュウム・アルコキシド・
キレートを含んでいる。好ましくは、バインダーのチタ
ニア（ＴｉＯ２）の含有量は約４から３０重量％である
。更に好ましくは、チタニアの含有量は約２０から２７
重量％である。

本発明による非水系をベースとしたバインダーは又その
他の好ましい特性に作用する添加物又は溶媒を含んでい
る。即ち、これらにより、非水系をベースとしたバイン
ダーのシリカ、チタニア又はその他の金属の含有量を調
整したり、バインダーに触媒の作用をしたり、バインダ
ーの加水分解のレベルを調整したり、バインダーの乾燥
を制御したり、及び又は、イツトリアをベースとしたス
ラリーの粘度を調整したりするのである。本発明６１つ
の実施例に於いでは非水系をベースとしたバインダーが
エチル・シリケートを含んでおり、このバインダーは又
プロピレン・グリコール・メチル・エーテル（モノプロ
ピレン・グリコール−モノメチル・エーテルと言われる
もの）の如きバインダーの乾燥制御添加物を含んでいる
。

本発明の１つの実施例によれば、重い粒子のイツトリア
粉及び調整された非水系をベースとしたバインダーから
成るイツトリアをベースとしたスラリーが、ロスト壷ワ
ックス法によるインベストメント鋳造用シェルの製作に
於ける鋳型の表面被覆に用いられる。この実施例の如く
、ワックス、プラスチック又はその他の適当な材料、例
えば凍らせた水銀又は木材、を素材とし、希望する鋳物
の形（全体的収縮による縮み代は別として）をした型が
先ず準備され、次にこれがイツトリアをベースとしたス
ラリーに漬けられる。浸漬被覆された層が乾燥及び又は
キュアーされた後、シェルの厚さが希望する厚さとなる
まで、元の浸漬被覆の上に、セラミック・スタッコ及び
浸漬被覆の層又は浸漬被覆の層が積み重ねられる。この
鋳型が完全に乾燥され、次に、当該技術者に一般的な方
法で溶解、分解及び又は燃焼されることにより、この型
が取外される。続いて、この型が約１９００７以上の温
度で、好ましくは、２０５０から２４００°Ｆの間で、
０６５時間以上、好ましくは１から２時間、酸化性、不
活性又は還元性の雰囲気の中で、好ましくは空気雰囲気
の中で、焼成される。金属の鋳込みに先立ち、鋳型が約
２００°Ｆ又はそれ以上の温度に予熱され、確実に鋳型
の中の水分が除去される。鋳込みに当たっては、重力、
圧力、遠心力、又は当該技術者に公知のその他の一般的
な技術により、鋳型が溶融金属で満たされる。次にこの
金属が冷却される。冷却の後、原型の型に作られた金属
が取出され、当該技術者に一般的な方法で、仕上げられ
る。

本発明の別の実施例によれば、反応性金属の有孔部品の
製造に用いられるインベストメント鋳造用中子の製作に
於いて、重い粒子のイツトリア粉及び非水系をベースと
したバインダーからなるイツトリアをベースとしたスラ
リーが中子被覆剤として使用される。この実施例では、
セラミック製中子、好ましくは、シリカ・ボンドの金属
酸化物製中子、が適宜造形され又焼成される。生（非焼
成）又は焼成された中子が次に重い粒子のイツトリア粉
及び調整された非水系をベースとしたバインダーから成
るイツトリアをベースとしたスラリーで被覆される。一
般的な方法即ちエアロゾル・スプレー装置又はディップ
等の方法により、スラリーが中子の表面に塗られる。こ
のスラリーで被覆された中子が、好ましくは、約２４０
０　’Ｆで少なくとも１時間大気雰囲気中で焼成される
。この焼成ζヰ、好ましくは、被覆した状態の中子か又
は被覆された中子を備えたインベストメント鋳造用鋳型
かのいずれかに就いて行われるが、前者の方が好ましい
。鋳型の製作、予熱、鋳造、鋳型外し及び金属の表面仕
上げは上述のシェル被覆の時と実質的に同じである。一
般的なシリコンをベースとした中子の芯抜きは、腐蝕剤
を抽出液として使用する溶剤抽出技術又はその他の適当
な方法により行われる。

本発明に基き鋳型の表面被覆及び中子被覆剤として用い
られるイツトリアをベースとしたスラリーの好ましい処
方が表１及び表Ｈにそれぞれ示されている。鋳型被覆剤
として用いられるイツトリアをベースとしたスラリーは
、中子被覆剤として用いられるイツトリアをベースとし
たスラリーと異なり、後者の方がスラリーの粘度を下げ
る為にプロピレン・グリコール・メチル・エーテルをよ
り多く含んでいる。

表　　１ 好ましい表面コートの処方 表　　■ 好ましい中子コートの処方 表Ｉ及びＨに示す好ましい処方として用いられるスタウ
ファ−・シルボンド■（５ｔａｕｆ’ｆｅｒｓｉｌｂｏ
ｎｄ）　Ｈ−６の加水分解処理したエチル・シリケート
は透明な液で、６８’Ｆ（２０°Ｃ）で密度が８．３ポ
ンド／ガロン（０，９９ｇ／ｍｌ）、１気圧で初溜温度
が１７２°Ｆ（７８℃）、凝固部〆二７０°Ｆ（１５７
℃）、ＴｏＣによる引火７７６″Ｆ（２４，５℃）、２
０℃での粘度が７ｃｐｓ、最大色度が１００ＡＰＨＡ、
１５．６／１５．６℃で比重が０．９８５〜１，００５
、酸性度が最大０．０５０〜０．０６０％（ＭＣＩとし
て）、及び、シリカ含有量が５ｉ０２として１７．５〜
１９．０重量％のものである。

表Ｉ及びＨに示す好ましい処方に用いられたダウケミカ
ルのダワノール■ＰＭプロピレン・グリコール・メチル
・エーテルは１種の溶剤であって、完全に水に溶解し、
又比重が２５／２５℃で０．９１８〜０．９２１、初期
沸騰点が２４３　”Ｆ（１１７℃）及び７６０関Ｈｇで
蒸溜点が２５７’Ｆ（１２５℃）、酸性度が最大０．０
１重量％（酢酸として）、水分含有量が最大０，２５重
量％、最大色度がｌ０ＡＰＨＡ、分子式重量が９０．１
、引火点がＴＣＣで８９’Ｆ（３２℃）、屈折率が６８
°Ｆ（２０℃）で１．４０４、粘度が７７”ＦＣ２５℃
）で１．８センチ・ストークス、蒸気圧が７７°Ｆ（２
５℃）で１０，９ａＨｇ、凝固点が一１３９″Ｆ（−９
５℃）、表面張力が７７’Ｆ（２５℃）で２６．５ダイ
ン／　ａｔｔ　、及び蒸発率が６６　（ＢｕＡｃ＝１０
０）のものである。

反応性金属の鋳造用鋳型の製作に於いて、鋳型の表面被
覆及び中子被覆剤としての、本発明によるイツトリアを
ベースとしたスラリーの有用性、適合性及び利点に就い
て後述の例に於ける比較評価試験により説明する。

例　　Ｉ インベストメント鋳造によるＴ　１−６Ａ　１−４Ｖ合
金の階段状試験片に就いて、本発明による組成のイツト
リアをベースとしたスラリーと３７種類のその他の変化
例を用いた鋳型による表面被覆材の比較試験を行なった
。ワックス型は溶融金属を注入する為の適当なゲートを
備えた希望する鋳物の形に作られた。各型の鋳型上に表
面コート又は内面層を形成するために、各型が表■に掲
げた組成のスラリーで被覆された。ある型では、２又は
３層の表面コートが施された。全ての鋳型に次に行われ
た浸漬被覆はコロイド状のシリカ・ボンドのジルコン粉
処方であった。各型の各浸漬被覆層の間のスタッコ剤は
アルミナ粒である。８層の浸漬被覆／スタッコが施され
、最後に取扱い中のスタッコのスポーリングを最少とす
るためカバー用浸漬被覆が行われた。各階段状板鋳型の
脱ワツクスが行われ、次に表■に掲げた如くに焼成され
た。

鋳込みに先立って、鋳型が組立てられ、残留揮発分を最
少にするため空気中で６００°Ｆで予熱された。真空中
で溶融Ｔ　１−６Ａ　ｌ−４Ｖが鋳型に注入されたが、
この場合溶湯の充填率を高めるため遠心鋳造が行われた
。鋳型を放冷した後、シェルがこの鋳物から取り除かれ
、湯口が切り取られた。階段状鋳物の各段の断面を組織
検査した所、重い粒子のイツトリア粉と非水系をベース
としたバインダーか′らなる本発明によるイツトリアを
ベースとしたスラリーを使用したもの（Ｎα３８）は、
従来技術の表面コートを使用したもの（Ｎｏ、　２０）
と比較して、反応層（アルファ・ケース）の減少率が４
８〜９２％（平均７９％）であることが判明した。各表
面コートの試験結果が表■及びＨＡに示されている。表
面コートに用いられた溶融粒子のイツトリア粉は密度が
５．００ｇ／ｍであった。

表　　　ＩＩ［Ａ 及び平均アルファ・ケース減少率（％）表　　ＩＩＩＡ
（続き） 及び平均アルファ・ケース減少率（％）表　　ＩＩＩＡ
（続き） 及び平均アルファ・ケース減少率（％）表　　ＩＩＩＡ
（続き） 及び平均アルファ・ケース減少率（％）例　　■ 次の試験として、インベストメント鋳造によるＴ　１−
６Ａ　ｌ−４Ｖ合金の階段状試験片に就いて、本発明に
よる組成のイツトリアをベースとしたスラリーを４種類
（Ｎｏ、　１２．１８．１７．１８）含む２６の表面コ
ート方法の比較が行われた。試験された方法が表■に示
されている。方法１６．１７及び１８では、標準のジル
コン粉／コロイド状シリカ組合わせの処方の代わりに、
ジルコン粉／エチル・シリケートのバインダーの保護浸
漬が行われた。試験は例Ｉと同様にして行われた。各表
面コートの試験結果が表■及びＩＶＡに示されている。

従来技術のジルコニアをベースとした表面コート（Ｎ１
１９）が基準として使われた。Ｎｏ、　１２及び１４〜
１８０表面コートに用いられた溶融粒子のイツトリア粉
の密度は５．００ｇ／ｇであった。Ｎｏ、３３の表面コ
ートに用いられた溶融粒子のイツトリアの密度は４．６
０９７ピであった。

表　　ＩＶＡ 及び平均アルファ・ケース減少率（％）表　　ＩＶＡ（
続き） 及び平均アルファ・ケース減少率（％）表　　ＩＶＡ（
続き） 例　　■ 第３の試験として、インベストメント鋳造によるＴ　１
−６Ａ　１−４Ｖ合金の階段状試験片に就いて、本発明
によるイツトリアをベースとした゛表面コートを１８種
類（Ｎα１２．１Ｂ、１７．１８）含む２３種類の表面
コート方法の比較が行われた。試験された方法が表Ｖに
示されている。各−一手順及び素材が表Ｖに示されてい
る。試験は例Ｉと同様にして行われた。各表面コートの
試験結果が表Ｖ及びＶＡに示されている。ここでも従来
技術によるジルコニアをベースとした表面コートが基準
として用いられた。表面コートＮα２〜１２，１５．１
７゜１８．２１〜２３及び３３に用いられた溶融粒子の
イツトリア粉の密度は５．００９／Ｍであった。

表　　　ＶＡ 及び平均アルファ・ケース減少率（％）表　　ＶＡ（続
き） 及び平均アルファ・ケース減少率α） 表　　ＶＡ（続き） 表面コートの評価　−例■ アルファ・ケース深さくミル） 及び平均アルファ・ケース減少率（％）例　　■ 第４の試験では、１７種類の孔の開いた階段状ウェッジ
がＴｉ−６ＡＩ−４Ｖで鋳込まれた。試験された各方法
が材料及び手順の順で表■に示されている。試験された
方法には、本発明によるイツトリアをベースとした中子
コートが８種類含まれている（中子コートＮＯ，６〜１
３）。各中子を被覆（及び注のある場合は焼成）した後
、各中子が階段状ウェッジのワックス型の中に組込まれ
た。次に、全試料に従来技術によるジルコニア粉／コロ
イド状のシリカをバインダーとした表面コートが施され
たシェルの中に、このワックス型がそれぞれ組込まれた
。試験のその他の部分は例Ｉと同様の方法で行われた。

各中子／中子被覆方法の試験結果が表■及びＶＩＡに示
されている。ここでも従来技術によるジルコニアをベー
スとした中子コートが基準として用いられた。Ｎα６〜
１３及び２２の中子コートに用いられたイツトリアは溶
融粒子のイツトリア粉で、その密度は５．００ｇ／ｍｌ
であった。

表　　　ＶＩＡ 及び平均アルファ・ケース減少率（９ 表　ＶＩＡ（続き） 例　　Ｖ 第５の試験が５つの孔を有する階段状ウェッジにより行
われた。試験された各方法が材料及び手順の順で表■に
示されている。試験された方法には、本発明によるイツ
トリアをベースとした中子コートが３種類含まれている
（中子コートＮａ２，１３゜２０）。試験は例■と同様
の方法で行われた。各中子／中子被覆方法の試験結果が
表■及び■Ａに示されている。ここでも従来技術による
ジルコニアをベースとした中子コートが基準として用い
られた。ＮｃＬ２及び１３の中子コートに用いられたイ
ツトリアは溶融粒子のイツトリア粉で、その密度は５、
ｏｏｇ、’ｍであった。Ｎα２０の中子コートに用いら
れたイツトリアは非溶融で、高度に力焼された、大粒子
のイツトリア粉で、その密度は５゜９９ｇ／ＩＬＩ！で
あった。ｋ１３及び２２の表面コートに用いられたＴｉ
−エステル・バインダーは、ダイナマイト・ノーベル社
製の特殊なチタネート拳バインダーＬＰＧ３８５１／１
、チタニュウム・アセチルアセトネート・ブトキサイド
であった（これはダイナマイト・ノーベルΦオブアメリ
カ社、ケイ・フライズ社化学ディビジョンにより販売さ
れている）。Ｎｏ、１３の中子コートに用いられた中子
被覆の処方は次の如くであった。

イツトリア粉（溶融粒子、−３２５メツシ）６０ｇ チタネート・バインダーＬＰＣ３８５１／１０ｉ１１ ダウ・ケミカルＤｏＷＡＮＯＬ（９ＰＭ（プロピレンｅ
グリコール・メチルΦエーテル）５ｒｌ１ 表　　■Ａ 及び平均アルファ・ケース減少率（％）　　　　　　　
　　　　１本発明の特許請求の範囲及び思想から離れる
こと無く、本発明に対し各種の変形及び修正が可能であ
ることは当該技術者にとって明らかであろう。

陀って、上記の特許請求の範囲及びその他相当部針の記
述の範囲内で、本発明は上記変形及び修正を包含するも
のである。

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応性金属の鋳造用鋳型の製作に於いて、その手
   順が、密度が４．６０ｇ／ｍｌより大きい重い粒子のイ
   ットリア粉及び非水系をベースとしたバインダーから成
   るイットリアをベースとしたスラリーを準備し、鋳型の
   表面被覆剤及び中子の被覆剤として上記のスラリーを用
   いる、ことからなる反応性金属鋳物用鋳型の製作方法。
2. （２）上記イットリア粉の密度が４．９０ｇ／ｍｌより
   大きい、特許請求の範囲第１項に記載の反応性金属鋳物
   用鋳型の製作方法。
3. （３）上記イットリア粉が約５．００ｇ／ｍｌの密度を
   有する溶融粒子のイットリア粉である、特許請求の範囲
   第２項に記載の反応性金属鋳物用鋳型の製作方法。
4. （４）上記非水系をベースとしたバインダーが、シリコ
   ン、チタニュウム、ジルコニュウム、アルミニューム及
   び希土類元素の群の中から選ばれた１つ又はそれ以上の
   金属を含有する有機金属の複合体を含む、特許請求の範
   囲第１項に記載の反応性金属鋳物用鋳型の製作方法。
5. （５）上記有機金属の複合体がアルキオキサイド、キレ
   ート、又は混合アルキオキサイド・キレート配位子を含
   む金属である、特許請求の範囲第４項に記載の反応性金
   属鋳物用鋳型の製作方法。
6. （６）上記有機金属の複合体がエチル・シリケートであ
   る、特許請求の範囲第５項に記載の反応性金属鋳物用鋳
   型の製作方法。
7. （７）上記有機金属の複合体がチタニュウム、−、アセ
   チルアセトネート、−、ブトオキサイドの誘導体である
   、特許請求の範囲第５項に記載の反応性金属鋳物用鋳型
   の製作方法。
8. （８）上記非水系をベースとしたバインダーが乾燥制御
   の付加剤を含む、特許請求の範囲第１項に記載の反応性
   金属鋳物用鋳型の製作方法。
9. （９）上記イットリア粉が溶融粒子のイットリア粉であ
   り又上記非水系をベースとしたバインダーがエチル、シ
   リケート及びプロピレン、グリコール・エチル・エーテ
   ルから成っている、特許請求の範囲第１項に記載の反応
   性金属鋳物用鋳型の製作方法。
10. （１０）上記鋳型がガス・タービン・エンジン部品の鋳
    造用である、特許請求の範囲第１項に記載の反応性金属
    鋳物用鋳型の製作方法。
11. （１１）上記鋳型が外科のラジウム挿入管の鋳造用であ
    る、特許請求の範囲第１項に記載の反応性金属鋳物用鋳
    型の製作方法。
12. （１２）上記鋳型が化学的抵抗部品の鋳造用である、特
    許請求の範囲第１項に記載の反応性金属鋳物用鋳型の製
    作方法。
13. （１３）反応性金属の鋳物の製造に用いられる鋳造用シ
    ェルの製作方法で、この製作段階が、型を準備し、 密度が４．６０ｇ／ｍｌより大きい重い粒子のイットリ
    ア粉と非水系をベースとしたバインダーから成るイット
    リアをベースとしたスラリーの中にこの型を漬け、 上記漬けた型の表面にシェルを形成し、 上記シェルを乾燥し、 上記型を外し、最後に、 上記シェルを焼成する、 ことから成立っている、反応性金属鋳物用鋳型の製作方
    法。
14. （１４）特許請求の範囲第１３項に記載の方法により作
    られたシェル・モールドで製造された反応性金属鋳物。
15. （１５）上記反応性金属がチタン合金である、特許請求
    の範囲第１４項に記載の反応性金属鋳物。
16. （１６）上記鋳物がガスタービン、エンジン部品である
    、特許請求の範囲第１４項に記載の反応性金属鋳物。
17. （１７）上記鋳物が外科用のラジウム挿入管である、特
    許請求の範囲第１４項に記載の反応性金属鋳物。
18. （１８）上記鋳物が化学的抵抗部品である、特許請求の
    範囲第１４項に記載の反応性金属鋳物。
19. （１９）中子の製作段階が、 取外し可能のセラミック中子を形成し、 密度が４．６０ｇ／ｍｌより大きい重い粒子のイットリ
    ア粉と非水系をベースとしたバインダーから成るイット
    リアをベースとしたスラリーで上記中子を被覆し、 上記被覆された中子を焼成する、 ことから成立つ、反応性金属鋳物用中子の製作方法。
20. （２０）特許請求の範囲第１９項の方法で作られた鋳造
    用中子を用い作られた反応性金属鋳物。
21. （２１）上記反応性金属がチタニュウム合金である、特
    許請求の範囲第２０項に記載の反応性金属鋳物。
22. （２２）上記鋳物がガスタービン、エンジン部品である
    、特許請求の範囲第２０項に記載の反応性金属鋳物。
23. （２３）上記鋳物が外科用のラジウム挿入管である、特
    許請求の範囲第２０項に記載の反応性金属鋳物。
24. （２４）上記鋳物が化学的抵抗部品である、特許請求の
    範囲第２０項に記載の反応性金属鋳物。