JPS6355384B2 - - Google Patents
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- JPS6355384B2 JPS6355384B2 JP59144082A JP14408284A JPS6355384B2 JP S6355384 B2 JPS6355384 B2 JP S6355384B2 JP 59144082 A JP59144082 A JP 59144082A JP 14408284 A JP14408284 A JP 14408284A JP S6355384 B2 JPS6355384 B2 JP S6355384B2
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- hardening
- hardening sand
- sand
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/167—Mixtures of inorganic and organic binding agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、鋳造工学における鋳型及び中子
（moulds and cores）製造用自硬性砂（self―
hardening sand）に関する。 これら鋳型（mould）及び中子（cores）は、
鉄、鋼、アルミニウム及び銅の合金等から、中型
のかつ頑丈な鋳造物の個人生産および小規模生産
の両方に有用なものである。 耐火性フイラー例えば珪砂、ジルコン；結合剤
―リグノスルホネート類および硬化剤からなる鋳
型及び中子製造用自硬性砂は、公知である。 硬化剤（hardening agent or hardener）は25
〜98重量部のトリカルシウムアルミネート
3CaO・Al2O3、0.5〜70質量部の珪酸カルシウム
0.5〜25質量部のテトラカルシウムアルモフエラ
イト（tetracalcium alumoferrite）、および0.5〜
10質量部のペンタカルシウムトリアルミネート
（petacalcium trialuminate）の混合物を包含す
る。〔ソヴイエト連邦発明者証第343506号国際分
類B22C1／10、「発明、発見、工業デザイン、商
標」公報第47、1981参照（cf.USSR Inventor's
Certificate No.343506、Int.cl.B22C1／10、
Bulletin“Inventions、Discoveries、Industrial
Designs、Trademarks”No.47、1981）。〕 この硬化剤の活性成分は、トリカルシウムアル
ミネート3CaO・Al2O3である。硬化剤の他の成
分は不活性の不純物であり、活性成分の製造過程
で形成される。硬化剤（不活性の不純物を伴う活
性成分）は石灰石と各種のアルミナ含有材料例え
ば商業用アルミナ（約98％のAl2O3を含有）、ボ
ーキサイト（約30％のAl2O3を含有）、磁土また
はミヨウバン石等の添加物とから製造される。 高含有量のトリカルシウムアルミネートを有す
る硬化剤を得るには、Al2O3含有量が約98％の商
業用アルミナを使用する必要がある。 しかしながら、商業用アルミナは、アルミニウ
ム及び研摩材の製造に使用される貴重な原料であ
るので、硬化剤の製造に商業用アルミナを使用す
ることは、十分でない。 低含有量のAl2O3を有する他のアルミナ含有原
料（ボーキサイト、粘土等）を使用することは、
低含有量のトリカルシウムアルミネートを有する
硬化剤製品を得ることになる。 鋳型及び中子に必要な耐久性を確保するには、
自硬性砂に大量の硬化剤を入れる必要がある。こ
れは、自硬性砂中に高含有量の不活性な不純物を
存在させることになり、その結果、自硬性砂の低
ガス透過性及び低耐火性を生起する。 更に、この硬化剤の製造には、出発原料成分を
砕いたり、均質化するための、高度の工程装置
1300ないし1550℃の温度で、高温焼成する回転
炉、それと同様に得られた焼結生成物を少なくと
も3000cm2/ｇの比表面積を有する粒子に砕く粉砕
器の使用を必要とする。 本発明の目的は、上述の不利益を克服すること
にある。 本発明は、鋳造工学における鋳型及び中子製造
用自硬性砂を提供するものであり、更に、簡単な
方法で得られ、かつ不活性物質のない更に容易に
利用できる硬化剤を提供し、また機械的強度及び
ガス透過性の大きい鋳造工学における鋳型及び中
子を製造することができ、更に容易に利用できる
硬化剤を提供するものである。 本発明の目的は、耐火性フイラー（refractory
filler）、リグノスルホネート類
（lignosulphonates）およびアルミン酸カルシウ
ムを包含する鋳型および中子製造用自硬性砂によ
つて達成される。本発明によれば、自硬性砂は、
アルミン酸カルシウムとして、次の一般式： 3CaO・Al2O3・XSiO2・YH2O のハイドロガーネツト（hydrogarnet）を含有
し、式中、Ｘは0.01ないし0.25、Ｙは1.3〜1.7で
あり、次の成分割合（質量部）である。 耐火性フイラー 100 リグノスルホネート類 ４〜８ ハイドロガーネツト ２〜５ 本発明の硬化剤は、不活性の不純物を含有しな
い。したがつて、自硬性砂の不活性不純物含有量
を低くすることができ、それによつて、自硬性砂
のガス透過性および耐火性の減少を避けることが
できる。 更に、本発明の硬化剤は、増大した機械的強度
（例えば、24時間硬化後の終極圧縮強度
（ultimate compression strength）は20〜22Kg/
cm2である。）および低破砕性（0.15％以下）を有
する鋳型および中子を製造することができる。 破砕測定法は、直径および高さが50mmのシリン
ダー形状の鋳型あるいは中子のサンプルを１分間
60r.p.mの速度で回転する穴のあいたドラム中に
入れて行う。最初の質量に対する試行後の試料の
質量（sample mass）の百分率で表示された比
率は、その破砕（spalling）の特性を示すもので
ある。 本発明の自硬性砂に使用される硬化剤は、 一般式；3CaO・Al2O3・XSiO2・YH2O （式中、Ｘは0.01〜0.25、Ｙは5.5〜5.98である。）
のハイドロガーネツトから簡単な方法によつて製
造される容易に利用しうる材料である。 この材料は、アルミナの製造に大量（何千ト
ン）につくられるが、貴重なものではない。本発
明の新規な硬化剤の製造方法は、出発原料のハイ
ドロガーネツトを水で洗浄し、不純アルカリを除
去し、続いて300ないし500℃の範囲内の温度で乾
燥することを包含する。得られた硬化剤は乾燥後
の比表面積が5000ないし6000cm2/ｇであるので、
乾燥後の硬化剤を破砕する必要はない。 硬化後１時間の鋳型および中子の圧縮強度を
5.0〜8.0Kg/cm2に等しく確保する高硬化速度で、
この硬化剤は鋳型および中子をそれに基礎を置く
自硬性砂から製造することができる。 本発明の硬化剤を含有する自硬性砂は、十分
に、高い硬化時間（18〜20℃で12〜15分）、大き
いガス透過時間（180分まで）を有し、鋳物から
良好に分離することができる。 本発明の組成物の自硬性砂は、過度でない35〜
40℃の温度で種々の形状および大きさの鋳型およ
び中子の製造に使用することができる。 本発明の自硬性砂成分はすべて無毒であり、容
易に入手できるものである。 合成樹脂に基づく自硬性砂と比較して、本発明
の自硬性砂は、多くの本質的な利点を有する。 本発明の自硬性砂の製造方法においても、液体
金属で製造される鋳型の充填中及びその冷却中と
同様に、有毒ガスの放出がない。使用後の自硬性
砂が捨てられても、生態学的に無害である。 量に関しては、自硬性砂の主要な成分は耐火性
フイラーであり、自硬性砂の他成分の割合は、耐
火性フイラーに基づいて計算される。 自硬性砂中のリグノスルホネート類の含有量は
４ないし８重量部の範囲にある。４質量部未満の
リグノスルホネート類の含有量で製造された鋳型
および中子は、著しいもろさと砕けやすさを有
し、８質量部より多量では、自硬性砂はガス形成
能力が著しく大きい。 自硬性砂中の硬化剤含有量は２〜５質量部であ
る。硬化剤含有量が、２質量部より低いと、得ら
れた鋳型および中子は、機械的強度が低く、もろ
さおよび砕けやすさが著しい。また硬化剤が５質
量部を超える量では、自硬性砂組成物の硬化時間
（life time）が著しく減少し、ガス透過性が実質
的に低くなる。 従来公知の如く、周囲の温度が自硬性砂の硬化
時間および硬化速度の両方に著しい影響を及ぼ
す。そのため、温度上昇に伴つて砂の硬化時間は
減少し、硬化速度は増加する。 すでに、上述した如く、本発明の自硬性砂の硬
化時間は、18〜20℃で12〜15分である。 多くの場合、頑丈な及び／または特異形状の鋳
型の製造には、この硬化時間では不十分でありう
る。 自硬性砂の硬化時間を延長し、硬化速度を調整
するために、0.03ないし0.50質量部の量で水可溶
性りん酸塩を本発明の自硬性砂中に添加するのが
よい。 水可溶性りん酸塩としては、りん酸鉄および／
またはりん酸マンガンあるいは第３りん酸ナトリ
ウムを使用するのが望ましい。 0.03質量部未満の量で、水可溶性りん酸塩を使
用することは硬化時間を遅らせることができない
ので、不適当である。0.5質量部を超過する水可
溶性りん酸塩の量では、硬化時間が著しく遅らさ
れるので、その結果鋳型および中子の圧縮強度
（24時間の硬化後の終極圧縮強度は５〜７Kg/cm2以
下である。）は低くなる。 本発明の自硬性砂において、耐火性フイラーと
しては、珪砂、ジルコン、クロム鉄鉱、橄欖石、
クロム菱苦土鉱（クロモマグネサイト
（chromomagnesite））、シヤモツト及び鋳造工学
において知られている他の材料が使用される。 本発明の自硬性砂に使用されるリグノスルホネ
ート類は、木材の処理により得られる製品を含
み、これは鋳型および中子の製造用の結合剤とし
て広く鋳造工学において使用されている。 水可溶性りん酸塩として、慣用のりん酸塩が、
個々におよび各種の組合せの両方で使用され、好
ましくはりん酸鉄および／またはりん酸マンガ
ン、第３りん酸ナトリウムである。 自硬性砂は、連続動作のあるいはバツチ型の混
合機で製造される。自硬性砂の乾燥成分は最初に
混合される。即ち耐火性フイラーと硬化剤が混合
され、その後結合剤が加えられて、１〜２分以下
の間、継続的に混合される。 得られた自硬性砂は型枠（moulding box）ま
たは中子取（core box）に注入される。自硬性
砂は最初低い耐久性を有する。それ故、振動、打
ち固め、あるいは圧搾その他の手段によつて容易
に強化することができる。 自硬性砂に水可溶性りん酸塩を添加調合すると
き、後者（水可溶性りん酸塩）は、予め、結合剤
―リグノスルホネート類中に溶解させられる。 上述の方法によつて製造される自硬性砂から、
鋳型および中子が自硬性砂用鋳造工学において使
用される通常の方法で製造される。 本発明を更に一層よく理解するために、次の例
は、自硬性砂の製造の実施のために以下に示され
る。 得られたサンプルの試験結果は各例に続いて表
で示されている。 実施例 １ 製造される自硬性砂は次の組成（質量部）を有
する。 珪砂 100 リグノスルホネート類 ８ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.01SiO2・1.7H2O ５ まず、珪砂にハイドロガーネツトを混合し、そ
の後リグノスルホネートを入れ、１〜２分間混合
する。これらの操作は18〜20℃の温度で行われ
る。 得られた砂混合物を中子取または型枠に注入
し、上記温度に維持する。これによつて、該混合
物の硬化が起こる。硬化後の砂のサンプルは物理
的機械的試験を受ける。 実施例 ２ 前記実施例１に記載したと同様の方法によつて
製造された自硬性砂は、次の組成（質量部）を有
する。 ジルコン 100 リグノスルホネート類 ４ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.13SiO2・1.5H2O ２ 実施例 ３ 実施例１の方法に従つて製造された自硬性砂
は、次の組成（質量部）を有する。 クロム鉄鉱 100 リグノスルホネート類 ６ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.25SiO2・1.3H2O ３ 実施例 ４ 次の組成（質量部）の自硬性砂を製造する。 橄欖石 100 リグノスルホネート類 ７ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.20SiO2・1.4H2O ４ りん酸鉄 Fe（H2PO4）2 0.03 上記組成物の自硬性砂は、予めりん酸鉄がリグ
ノスルホネートと混合されることを除いて、前記
実施例１と同様な方法で製造される。その後、添
加剤と結合剤を橄欖石及びハイドロガーネツトに
混合する。 実施例 ５ 次の組成（質量部）を有する自硬性砂が製造さ
れる。 クロム菱苦土鉱 100 リグノスルホネート類 ５ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.13SiO2・1.5H2O ３ りん酸マンガン Mn（H2PO4）2 0.50 りん酸マンガンを予めリグノスルホネートに混
合することを除いて、この自硬性砂組成物は実施
例１の如く製造される。その後、添加剤を含有す
る結合剤をクロム菱苦土鉱及びハイドロガーネツ
トへ混合する。 実施例 ６ 製造される自硬性砂は次の組成（質量部）を有
する。 珪砂 100 リグノスルホネート類 ７ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.25SiO2・1.5H2O ４ りん酸ナトリウム Na3PO4・12H2O 0.15 りん酸ナトリウムを予めリグノスルホネートに
混合することを除いて、上記組成物の自硬性砂は
前記実施例１と同様な方法で製造される。その
後、添加剤を含有する結合剤を珪砂及びハイドロ
ガーネツトに混合する。 実施例 ７ 製造される自硬性砂は、次の組成（質量部）を
有する。 珪砂 100 リグノスルホネート類 ７ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.01SiO2・1.7H2O ４ りん酸マンガン Mn（H2PO4）2 0.25 りん酸鉄 Fe（H2PO4）2 0.05 まず、35℃の温度で珪砂をハイドロガーネツト
と混合し、その後、鉄及びマンガンのりん酸塩を
予め溶解して含有する結合剤―リグノスルホネー
トを注入し、１〜２分間継続して混合する。この
ようにして製造した砂を中子取または枠型に注入
し、そこで35℃の温度に保つ。 得られたサンプルの物理的―機械的試験結果を
次の表に示す。
（moulds and cores）製造用自硬性砂（self―
hardening sand）に関する。 これら鋳型（mould）及び中子（cores）は、
鉄、鋼、アルミニウム及び銅の合金等から、中型
のかつ頑丈な鋳造物の個人生産および小規模生産
の両方に有用なものである。 耐火性フイラー例えば珪砂、ジルコン；結合剤
―リグノスルホネート類および硬化剤からなる鋳
型及び中子製造用自硬性砂は、公知である。 硬化剤（hardening agent or hardener）は25
〜98重量部のトリカルシウムアルミネート
3CaO・Al2O3、0.5〜70質量部の珪酸カルシウム
0.5〜25質量部のテトラカルシウムアルモフエラ
イト（tetracalcium alumoferrite）、および0.5〜
10質量部のペンタカルシウムトリアルミネート
（petacalcium trialuminate）の混合物を包含す
る。〔ソヴイエト連邦発明者証第343506号国際分
類B22C1／10、「発明、発見、工業デザイン、商
標」公報第47、1981参照（cf.USSR Inventor's
Certificate No.343506、Int.cl.B22C1／10、
Bulletin“Inventions、Discoveries、Industrial
Designs、Trademarks”No.47、1981）。〕 この硬化剤の活性成分は、トリカルシウムアル
ミネート3CaO・Al2O3である。硬化剤の他の成
分は不活性の不純物であり、活性成分の製造過程
で形成される。硬化剤（不活性の不純物を伴う活
性成分）は石灰石と各種のアルミナ含有材料例え
ば商業用アルミナ（約98％のAl2O3を含有）、ボ
ーキサイト（約30％のAl2O3を含有）、磁土また
はミヨウバン石等の添加物とから製造される。 高含有量のトリカルシウムアルミネートを有す
る硬化剤を得るには、Al2O3含有量が約98％の商
業用アルミナを使用する必要がある。 しかしながら、商業用アルミナは、アルミニウ
ム及び研摩材の製造に使用される貴重な原料であ
るので、硬化剤の製造に商業用アルミナを使用す
ることは、十分でない。 低含有量のAl2O3を有する他のアルミナ含有原
料（ボーキサイト、粘土等）を使用することは、
低含有量のトリカルシウムアルミネートを有する
硬化剤製品を得ることになる。 鋳型及び中子に必要な耐久性を確保するには、
自硬性砂に大量の硬化剤を入れる必要がある。こ
れは、自硬性砂中に高含有量の不活性な不純物を
存在させることになり、その結果、自硬性砂の低
ガス透過性及び低耐火性を生起する。 更に、この硬化剤の製造には、出発原料成分を
砕いたり、均質化するための、高度の工程装置
1300ないし1550℃の温度で、高温焼成する回転
炉、それと同様に得られた焼結生成物を少なくと
も3000cm2/ｇの比表面積を有する粒子に砕く粉砕
器の使用を必要とする。 本発明の目的は、上述の不利益を克服すること
にある。 本発明は、鋳造工学における鋳型及び中子製造
用自硬性砂を提供するものであり、更に、簡単な
方法で得られ、かつ不活性物質のない更に容易に
利用できる硬化剤を提供し、また機械的強度及び
ガス透過性の大きい鋳造工学における鋳型及び中
子を製造することができ、更に容易に利用できる
硬化剤を提供するものである。 本発明の目的は、耐火性フイラー（refractory
filler）、リグノスルホネート類
（lignosulphonates）およびアルミン酸カルシウ
ムを包含する鋳型および中子製造用自硬性砂によ
つて達成される。本発明によれば、自硬性砂は、
アルミン酸カルシウムとして、次の一般式： 3CaO・Al2O3・XSiO2・YH2O のハイドロガーネツト（hydrogarnet）を含有
し、式中、Ｘは0.01ないし0.25、Ｙは1.3〜1.7で
あり、次の成分割合（質量部）である。 耐火性フイラー 100 リグノスルホネート類 ４〜８ ハイドロガーネツト ２〜５ 本発明の硬化剤は、不活性の不純物を含有しな
い。したがつて、自硬性砂の不活性不純物含有量
を低くすることができ、それによつて、自硬性砂
のガス透過性および耐火性の減少を避けることが
できる。 更に、本発明の硬化剤は、増大した機械的強度
（例えば、24時間硬化後の終極圧縮強度
（ultimate compression strength）は20〜22Kg/
cm2である。）および低破砕性（0.15％以下）を有
する鋳型および中子を製造することができる。 破砕測定法は、直径および高さが50mmのシリン
ダー形状の鋳型あるいは中子のサンプルを１分間
60r.p.mの速度で回転する穴のあいたドラム中に
入れて行う。最初の質量に対する試行後の試料の
質量（sample mass）の百分率で表示された比
率は、その破砕（spalling）の特性を示すもので
ある。 本発明の自硬性砂に使用される硬化剤は、 一般式；3CaO・Al2O3・XSiO2・YH2O （式中、Ｘは0.01〜0.25、Ｙは5.5〜5.98である。）
のハイドロガーネツトから簡単な方法によつて製
造される容易に利用しうる材料である。 この材料は、アルミナの製造に大量（何千ト
ン）につくられるが、貴重なものではない。本発
明の新規な硬化剤の製造方法は、出発原料のハイ
ドロガーネツトを水で洗浄し、不純アルカリを除
去し、続いて300ないし500℃の範囲内の温度で乾
燥することを包含する。得られた硬化剤は乾燥後
の比表面積が5000ないし6000cm2/ｇであるので、
乾燥後の硬化剤を破砕する必要はない。 硬化後１時間の鋳型および中子の圧縮強度を
5.0〜8.0Kg/cm2に等しく確保する高硬化速度で、
この硬化剤は鋳型および中子をそれに基礎を置く
自硬性砂から製造することができる。 本発明の硬化剤を含有する自硬性砂は、十分
に、高い硬化時間（18〜20℃で12〜15分）、大き
いガス透過時間（180分まで）を有し、鋳物から
良好に分離することができる。 本発明の組成物の自硬性砂は、過度でない35〜
40℃の温度で種々の形状および大きさの鋳型およ
び中子の製造に使用することができる。 本発明の自硬性砂成分はすべて無毒であり、容
易に入手できるものである。 合成樹脂に基づく自硬性砂と比較して、本発明
の自硬性砂は、多くの本質的な利点を有する。 本発明の自硬性砂の製造方法においても、液体
金属で製造される鋳型の充填中及びその冷却中と
同様に、有毒ガスの放出がない。使用後の自硬性
砂が捨てられても、生態学的に無害である。 量に関しては、自硬性砂の主要な成分は耐火性
フイラーであり、自硬性砂の他成分の割合は、耐
火性フイラーに基づいて計算される。 自硬性砂中のリグノスルホネート類の含有量は
４ないし８重量部の範囲にある。４質量部未満の
リグノスルホネート類の含有量で製造された鋳型
および中子は、著しいもろさと砕けやすさを有
し、８質量部より多量では、自硬性砂はガス形成
能力が著しく大きい。 自硬性砂中の硬化剤含有量は２〜５質量部であ
る。硬化剤含有量が、２質量部より低いと、得ら
れた鋳型および中子は、機械的強度が低く、もろ
さおよび砕けやすさが著しい。また硬化剤が５質
量部を超える量では、自硬性砂組成物の硬化時間
（life time）が著しく減少し、ガス透過性が実質
的に低くなる。 従来公知の如く、周囲の温度が自硬性砂の硬化
時間および硬化速度の両方に著しい影響を及ぼ
す。そのため、温度上昇に伴つて砂の硬化時間は
減少し、硬化速度は増加する。 すでに、上述した如く、本発明の自硬性砂の硬
化時間は、18〜20℃で12〜15分である。 多くの場合、頑丈な及び／または特異形状の鋳
型の製造には、この硬化時間では不十分でありう
る。 自硬性砂の硬化時間を延長し、硬化速度を調整
するために、0.03ないし0.50質量部の量で水可溶
性りん酸塩を本発明の自硬性砂中に添加するのが
よい。 水可溶性りん酸塩としては、りん酸鉄および／
またはりん酸マンガンあるいは第３りん酸ナトリ
ウムを使用するのが望ましい。 0.03質量部未満の量で、水可溶性りん酸塩を使
用することは硬化時間を遅らせることができない
ので、不適当である。0.5質量部を超過する水可
溶性りん酸塩の量では、硬化時間が著しく遅らさ
れるので、その結果鋳型および中子の圧縮強度
（24時間の硬化後の終極圧縮強度は５〜７Kg/cm2以
下である。）は低くなる。 本発明の自硬性砂において、耐火性フイラーと
しては、珪砂、ジルコン、クロム鉄鉱、橄欖石、
クロム菱苦土鉱（クロモマグネサイト
（chromomagnesite））、シヤモツト及び鋳造工学
において知られている他の材料が使用される。 本発明の自硬性砂に使用されるリグノスルホネ
ート類は、木材の処理により得られる製品を含
み、これは鋳型および中子の製造用の結合剤とし
て広く鋳造工学において使用されている。 水可溶性りん酸塩として、慣用のりん酸塩が、
個々におよび各種の組合せの両方で使用され、好
ましくはりん酸鉄および／またはりん酸マンガ
ン、第３りん酸ナトリウムである。 自硬性砂は、連続動作のあるいはバツチ型の混
合機で製造される。自硬性砂の乾燥成分は最初に
混合される。即ち耐火性フイラーと硬化剤が混合
され、その後結合剤が加えられて、１〜２分以下
の間、継続的に混合される。 得られた自硬性砂は型枠（moulding box）ま
たは中子取（core box）に注入される。自硬性
砂は最初低い耐久性を有する。それ故、振動、打
ち固め、あるいは圧搾その他の手段によつて容易
に強化することができる。 自硬性砂に水可溶性りん酸塩を添加調合すると
き、後者（水可溶性りん酸塩）は、予め、結合剤
―リグノスルホネート類中に溶解させられる。 上述の方法によつて製造される自硬性砂から、
鋳型および中子が自硬性砂用鋳造工学において使
用される通常の方法で製造される。 本発明を更に一層よく理解するために、次の例
は、自硬性砂の製造の実施のために以下に示され
る。 得られたサンプルの試験結果は各例に続いて表
で示されている。 実施例 １ 製造される自硬性砂は次の組成（質量部）を有
する。 珪砂 100 リグノスルホネート類 ８ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.01SiO2・1.7H2O ５ まず、珪砂にハイドロガーネツトを混合し、そ
の後リグノスルホネートを入れ、１〜２分間混合
する。これらの操作は18〜20℃の温度で行われ
る。 得られた砂混合物を中子取または型枠に注入
し、上記温度に維持する。これによつて、該混合
物の硬化が起こる。硬化後の砂のサンプルは物理
的機械的試験を受ける。 実施例 ２ 前記実施例１に記載したと同様の方法によつて
製造された自硬性砂は、次の組成（質量部）を有
する。 ジルコン 100 リグノスルホネート類 ４ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.13SiO2・1.5H2O ２ 実施例 ３ 実施例１の方法に従つて製造された自硬性砂
は、次の組成（質量部）を有する。 クロム鉄鉱 100 リグノスルホネート類 ６ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.25SiO2・1.3H2O ３ 実施例 ４ 次の組成（質量部）の自硬性砂を製造する。 橄欖石 100 リグノスルホネート類 ７ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.20SiO2・1.4H2O ４ りん酸鉄 Fe（H2PO4）2 0.03 上記組成物の自硬性砂は、予めりん酸鉄がリグ
ノスルホネートと混合されることを除いて、前記
実施例１と同様な方法で製造される。その後、添
加剤と結合剤を橄欖石及びハイドロガーネツトに
混合する。 実施例 ５ 次の組成（質量部）を有する自硬性砂が製造さ
れる。 クロム菱苦土鉱 100 リグノスルホネート類 ５ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.13SiO2・1.5H2O ３ りん酸マンガン Mn（H2PO4）2 0.50 りん酸マンガンを予めリグノスルホネートに混
合することを除いて、この自硬性砂組成物は実施
例１の如く製造される。その後、添加剤を含有す
る結合剤をクロム菱苦土鉱及びハイドロガーネツ
トへ混合する。 実施例 ６ 製造される自硬性砂は次の組成（質量部）を有
する。 珪砂 100 リグノスルホネート類 ７ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.25SiO2・1.5H2O ４ りん酸ナトリウム Na3PO4・12H2O 0.15 りん酸ナトリウムを予めリグノスルホネートに
混合することを除いて、上記組成物の自硬性砂は
前記実施例１と同様な方法で製造される。その
後、添加剤を含有する結合剤を珪砂及びハイドロ
ガーネツトに混合する。 実施例 ７ 製造される自硬性砂は、次の組成（質量部）を
有する。 珪砂 100 リグノスルホネート類 ７ ハイドロガーネツト 3CaO・Al2O3・
0.01SiO2・1.7H2O ４ りん酸マンガン Mn（H2PO4）2 0.25 りん酸鉄 Fe（H2PO4）2 0.05 まず、35℃の温度で珪砂をハイドロガーネツト
と混合し、その後、鉄及びマンガンのりん酸塩を
予め溶解して含有する結合剤―リグノスルホネー
トを注入し、１〜２分間継続して混合する。この
ようにして製造した砂を中子取または枠型に注入
し、そこで35℃の温度に保つ。 得られたサンプルの物理的―機械的試験結果を
次の表に示す。
【表】
それ故、本発明の硬化剤を含む本発明の自硬性
砂は、低い最初の機械的強度を特徴として、必要
な硬化時間と高いガス透過性を有する。 本発明の自硬性砂で製造した鋳型及び中子は十
分に高い機械的強度と低い破砕性を有する。 本発明は、水可溶性りん酸塩を使用することに
より、頑丈な及び／または特殊な形をした鋳型及
び中子の製造において特に重要である自硬性砂の
硬化時間を広範囲に調整することができる。 更に、本発明は、水可溶性りん酸塩を使用する
ことにより、周囲の温度35〜40℃において、所望
の硬化時間を有する自硬性砂を製造することがで
きる。
砂は、低い最初の機械的強度を特徴として、必要
な硬化時間と高いガス透過性を有する。 本発明の自硬性砂で製造した鋳型及び中子は十
分に高い機械的強度と低い破砕性を有する。 本発明は、水可溶性りん酸塩を使用することに
より、頑丈な及び／または特殊な形をした鋳型及
び中子の製造において特に重要である自硬性砂の
硬化時間を広範囲に調整することができる。 更に、本発明は、水可溶性りん酸塩を使用する
ことにより、周囲の温度35〜40℃において、所望
の硬化時間を有する自硬性砂を製造することがで
きる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 自硬性砂は、アルミン酸カルシウムとして、 一般式 3CaO・Al2O3・XSiO2・YH2O 式中 Ｘ＝0.01〜0.25 Ｙ＝1.3〜1.7 のハイドロガーネツトを含み、次の成分割合（質
量部） 耐火性フイラー 100 リグノスルホネート類 ４〜８ ハイドロガーネツト ２〜５ であることを特徴とする耐火性フイラー、リグノ
スルホネート類及びアルミン酸カルシウムから成
る鋳造工学における鋳型及び中子製造用自硬性
砂。 ２ 添加剤として、0.03乃至0.50質量部の水可溶
性りん酸塩類を含有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の自硬性砂。 ３ 水可溶性りん酸塩類として、りん酸鉄及び／
またはりん酸マンガンを含有することを特徴とす
る特許請求の範囲第２項に記載の自硬性砂。 ４ 水可溶性りん酸塩類として、第３りん酸ナト
リウムを含有することを特徴とする特許請求の範
囲第２項に記載の自硬性砂。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843424970 DE3424970A1 (de) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | Selbsthaertende mischung zur herstellung von formen und kernen im giessereibetrieb |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127140A JPS6127140A (ja) | 1986-02-06 |
| JPS6355384B2 true JPS6355384B2 (ja) | 1988-11-02 |
Family
ID=6240031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14408284A Granted JPS6127140A (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-11 | 鋳造工学における鋳型及び中子製造用自硬性砂 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127140A (ja) |
| DE (1) | DE3424970A1 (ja) |
| FR (1) | FR2567431B1 (ja) |
| SE (1) | SE448954B (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU343506A1 (ru) * | 1971-06-01 | 1981-12-23 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения | Отвердитель дл формовочных смесей |
| JPS52138435A (en) * | 1976-05-17 | 1977-11-18 | Toyota Motor Co Ltd | Ceramic core mold for casting |
| JPS5351131A (en) * | 1976-10-20 | 1978-05-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Casting mould material |
| SU1047577A1 (ru) * | 1982-04-20 | 1983-10-15 | Предприятие П/Я А-1125 | Способ получени отвердител на основе гидрогранатов кальци дл изготовлени литейных стержней и форм |
-
1984
- 1984-07-02 SE SE8403503A patent/SE448954B/sv not_active IP Right Cessation
- 1984-07-06 DE DE19843424970 patent/DE3424970A1/de active Granted
- 1984-07-11 JP JP14408284A patent/JPS6127140A/ja active Granted
- 1984-07-12 FR FR8411116A patent/FR2567431B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8403503L (sv) | 1986-01-03 |
| DE3424970C2 (ja) | 1988-01-14 |
| JPS6127140A (ja) | 1986-02-06 |
| FR2567431B1 (fr) | 1987-05-07 |
| SE8403503D0 (sv) | 1984-07-02 |
| DE3424970A1 (de) | 1986-01-16 |
| FR2567431A1 (fr) | 1986-01-17 |
| SE448954B (sv) | 1987-03-30 |
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