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JP2772765B2 - チクソキャスティング用鋳造材料の加熱方法 - Google Patents

チクソキャスティング用鋳造材料の加熱方法

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Publication number
JP2772765B2
JP2772765B2 JP6275604A JP27560494A JP2772765B2 JP 2772765 B2 JP2772765 B2 JP 2772765B2 JP 6275604 A JP6275604 A JP 6275604A JP 27560494 A JP27560494 A JP 27560494A JP 2772765 B2 JP2772765 B2 JP 2772765B2
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JP
Japan
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casting material
outer layer
semi
casting
heating
Prior art date
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JP6275604A
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English (en)
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JPH08157975A (ja
Inventor
治男 椎名
信広 斉藤
武義 中村
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=17557763&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2772765(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Priority to DE19538243A priority patent/DE19538243C2/de
Priority to DE19549547A priority patent/DE19549547B4/de
Priority to GB9521165A priority patent/GB2294001B/en
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Priority to US08/755,296 priority patent/US5925199A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/12Making non-ferrous alloys by processing in a semi-solid state, e.g. holding the alloy in the solid-liquid phase
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/007Semi-solid pressure die casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/30Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S164/00Metal founding
    • Y10S164/90Rheo-casting

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はチクソキャスティング用
鋳造材料の加熱方法、特に、主体部の外周にデンドライ
トを有する外層部を備えた鋳造材料を固相(略固相とな
っている相、以下同じ)と液相とが共存する半溶融状態
まで加熱する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】チクソキャスティング法の実施に当って
は、鋳造材料を加熱して固相と液相とが共存する半溶融
状態にし、次いでその半溶融鋳造材料を加圧下で鋳型の
キャビティに充填し、その後前記加圧下で半溶融鋳造材
料を凝固させる、といった方法が採用される。
【0003】金属組織上、経済上等の観点から前記鋳造
材料は、一般的に攪拌連続鋳造法の適用下で製造されて
いるが、その製造プロセス上、鋳造材料における主体部
の外周にはデンドライトを有する外層部が存在すること
は避けられない。このデンドライトは、半溶融鋳造材料
のキャビティへの充填圧力を上昇させて、その半溶融鋳
造材料のキャビティへの完全充填を阻害する原因となる
ので、鋳造材料において無用である。
【0004】そこで、従来は鋳型にデンドライト用トラ
ップを設けたり(特公平2−51703号公報参照)、
鋳造材料に切削加工を施して外層部を除去する、といっ
た手段が採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋳型に
トラップを設ける、という手段は鋳型の構造を複雑化す
ると共に高コスト化を招来し、また外層部の切削除去手
段は、工程増と共に生産性の悪化を招来する、といった
問題がある。
【0006】本発明は前記に鑑み、鋳造材料を半溶融状
態まで加熱する段階において、外層部のデンドライトを
鋳造性の良い球状固相に変換し得るようにした前記加熱
方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、主体部の外周
にデンドライトを有する外層部を備えたチクソキャステ
ィング用鋳造材料を固相と液相とが共存する半溶融状態
まで加熱するに当り、前記外層部を前記主体部よりも優
先的に昇温させて半溶融状態化することにより、前記デ
ンドライトを球状固相に変換することを特徴とする。
【0008】
【作用】鋳造材料において、その外層部を半溶融状態化
すると、そこに存するデンドライトを球状固相に変換す
ることが可能である。この場合、主体部の半溶融状態化
は外層部よりも遅くなるから主体部の加熱時間の長期化
を回避してその金属組織の粗大化を防止することができ
る。
【0009】これにより、低い充填圧力にて半溶融鋳造
材料をキャビティにスムーズに完全充填して健全な鋳物
を得ることができる。
【0010】
【実施例】図1は、チクソキャスティング法により鋳物
を製造するために用いられる加圧鋳造装置1を示す。そ
の加圧鋳造装置1は、合せ面2a,3aを有する固定金
型2および可動金型3を備え、両合せ面2a,3a間に
鋳物成形用キャビティ4が形成される。固定金型2に半
溶融鋳造材料5を設置するチャンバ6が形成され、その
チャンバ6はゲート7を介してキャビティ4に連通す
る。また固定金型2に、チャンバ6に連通するスリーブ
8が立設され、そのスリーブ8にチャンバ6に挿脱され
る加圧プランジャ9が摺動自在に嵌合される。 〔A〕 鋳造材料と加熱手段との関係について 〔実施例I〕表1に示す亜共晶系Al合金組成を有する
溶湯を用い、攪拌連続鋳造法の適用下で、直径76mmの
丸棒状鋳造体を製造した。
【0011】
【表1】 丸棒状鋳造体より長さ100mmの鋳造材料Aを切出し
て、その金属組織を調べたところ、図2の結果を得た。
【0012】図2において、(a)は主体部の、また
(b)はその主体部の外周に存する外層部の金属組織を
それぞれ示す顕微鏡写真である。
【0013】(a)から明らかなように、主体部は多数
の球状α−Alと、それらの間を埋める共晶Al−Si
とを有し、また(b)から明らかなように外層部は多数
のデンドライトと、それらの間を埋める共晶Al−Si
とを有する。それらデンドライトはα−Alより構成さ
れる。
【0014】この場合、外層部におけるα−Alの面積
率aはa=86%であり、また主体部におけるα−Al
の面積率bはb=75%である。これら面積率a,bは
画像解析装置を用いて測定されたものであり、これは以
下同じである。
【0015】鋳造材料Aを誘導加熱炉内に設置して、周
波数f=1kHz(一定)、通電時間7分間(最初の3
分間は出力90%、次の1分間は出力50%、最後の3
分間は出力37%)の条件で誘導加熱を行った。
【0016】この場合、外層部におけるα−Alの面積
率aが主体部におけるα−Alの面積率bよりも高く、
且つα−Alが良好な導電性を持つということに起因し
て外層部の電気抵抗値が主体部のそれよりも低くなって
いるので、その外層部では表皮効果が顕著に現出し、こ
れにより外層部が主体部よりも優先的に昇温して固相と
液相とが共存する半溶融状態となった。引続く誘導加熱
により、今度は主体部が昇温して前記同様に固相と液相
とが共存する半溶融状態となった。
【0017】このようにして、鋳造材料Aを鋳造可能温
度である575℃まで加熱し、その後急冷法により半溶
融状態の金属組織を固定して、その金属組織を調べたと
ころ、図3の結果を得た。
【0018】図3において、(a)は主体部の、また
(b)は外層部の金属組織をそれぞれ示す顕微鏡写真で
ある。
【0019】(b)から明らかなように、外層部におい
ては、前記半溶融状態化によりデンドライトが球状固相
に変換されていることが判る。この場合、α−Alより
なる球状固相の平均直径DはD=150μmである。こ
こで平均直径Dとは、顕微鏡写真における全球状固相の
最長部分の長さの平均値であり、これは以下同じであ
る。
【0020】また(a)から明らかなように、主体部も
球状組織を有し、この場合、α−Alよりなる球状固相
の平均直径DはD=120μmである。このように主体
部において微細金属組織が得られる理由は、主体部の半
溶融状態化が外層部よりも遅くなるので、その主体部の
加熱時間の長期化が回避されてその金属組織の粗大化が
防止されるからである。
【0021】次に、図1に示す加圧鋳造装置1におい
て、金型温度を250℃に設定すると共にそのチャンバ
6内に前記加熱後の半溶融鋳造材料A(符号5)を設置
し、加圧プランジャ9を作動させて、その鋳造材料Aを
キャビティ4に充填した。この場合、半溶融鋳造材料A
の充填圧力(加圧プランジャ9に作用する圧力、以下同
じ)は8MPaであった。そして、加圧プランジャ9を
ストローク終端に保持することによってキャビティ4内
に充填された半溶融鋳造材料Aに加圧力を付与し、その
加圧下で鋳造材料Aを凝固させてAl合金鋳物を得た。
【0022】次に、表1の組成を有し、且つ外層部にお
けるα−Alの面積率aと主体部におけるα−Alの面
積率bを異にする、前記と同一寸法の各種鋳造材料B〜
Fを作製した。
【0023】次いで、各鋳造材料B〜Fを誘導加熱炉内
に設置して前記と同一条件で誘導加熱を行い、その後前
記同様に鋳造可能温度である575℃にて半溶融状態の
金属組織を固定してその金属組織を調べた。
【0024】また前記加熱後の各半溶融鋳造材料B〜F
および図1に示す加圧鋳造装置1を用い、前記同様の鋳
造作業を行って各種Al合金鋳物を得た。
【0025】表2は、各種鋳造材料A〜Fの外層部およ
び主体部におけるα−Alの面積率a,b、それらの差
a−b、半溶融外層部における固相の形態ならびに鋳造
時の充填圧力を示す。
【0026】
【表2】 図4は半溶融鋳造材料Fの金属組織を示す顕微鏡写真で
あり、(a)は主体部に、また(b)は外層部にそれぞ
れ該当する。
【0027】(b)から明らかなように、外層部におい
ては球状固相の集合により塊状固相が現出している。主
体部は、(a)から、球状組織であることが判る。
【0028】表2、鋳造材料A〜Dのように、外層部の
デンドライトを球状固相に変換すると、鋳造時の充填圧
力を8〜9MPaといったように略一定にし、且つ低く
することができる。これら鋳造材料A〜Dより得られた
Al合金鋳物は、微細金属組織を有し、また欠け、空孔
部等の欠陥の発生もなく健全であった。
【0029】一方、表2、鋳造材料E,Fのように外層
部のデンドライトが球状固相に変換されていない場合に
は充填圧力が上昇し、その結果、Al合金鋳物に欠陥が
発生し易くなる。
【0030】図5は、表2に基づいてα−Alの面積率
差a−bと充填圧力との関係をグラフ化したもので、図
中、点A〜Fは鋳造材料A〜Fにそれぞれ対応する。
【0031】図5から明らかなように、α−Alの面積
率差a−bは、充填圧力低下上、5%≦a−b≦15%
であることが望ましい。 〔比較例I〕実施例Iの鋳造材料Bを抵抗電気炉内に設
置して、加熱時間3時間の条件にて、固相と液相とが共
存する半溶融状態にあり、且つ鋳造可能温度である57
5℃まで長時間加熱し、その後急冷法により半溶融状態
の金属組織を固定して、その金属組織を調べたところ、
図6の結果を得た。
【0032】図6において、(a)は主体部の、また
(b)は外層部の金属組織をそれぞれ示す顕微鏡写真で
ある。
【0033】(b)から明らかなように、外層部におい
ては、前記半溶融状態化によりデンドライトが球状固相
に変換されていることが判明した。この場合、α−Al
よりなる球状固相の平均直径DはD=160μmであっ
て、比較的微細である。
【0034】また(a)から明らかなように、主体部も
球状組織を有するが、この場合、α−Alよりなる球状
固相の平均直径DはD=210μmである。このよう
に、主体部の金属組織が粗大化するのは、鋳造材料Bを
長時間加熱したからである。
【0035】次に、前記加熱後の半溶融鋳造材料Bおよ
び図1に示す加圧鋳造装置1を用い、実施例Iと同様の
鋳造作業を行い、Al合金鋳物を得た。
【0036】実施例Iにおいて、鋳造材料Aを用いて得
られたAl合金鋳物Aおよび比較例IにおけるAl合金
鋳物Bよりテストピースを作製し、次いで各テストピー
スにT6処理(540℃、5時間の加熱、水冷、170
℃、5時間の加熱)を施した後各テストピースを用いて
引張り試験を行ったところ、表3の結果を得た。表中、
テストピースA,Bは、Al合金鋳物A,Bにそれぞれ
対応する。
【0037】
【表3】 表3から明らかなように、実施例Iによるテストピース
Aは高強度、且つ高延性である。これは、鋳造材料Aの
加熱過程において、外層部のデンドライトを球状固相に
変換し、また外層部および主体部の球状組織を微細化し
たことに起因する。
【0038】一方、比較例IによるテストピースBは主
体部の球状組織が粗大化していることに起因して、テス
トピースAに比べ低強度、且つ低延性となる。 〔実施例II〕実施例Iの鋳造材料Aを誘導加熱炉内に設
置して、そのコイルに周波数f1 がf1 =2kHz(一
定)、通電時間3分間(出力90%)の条件で1次誘導
加熱工程を行った。
【0039】これにより、実施例Iと同様の表皮効果が
一層顕著に現出するので、外層部が主体部よりも優先的
に昇温して固相と液相とが共存する半溶融状態となっ
た。
【0040】次いでコイルに周波数f2 がf2 =1kH
z(一定)、通電時間4分間(最初の1分間は出力50
%、次の3分間は出力37%)の条件で2次誘導加熱工
程を行った。
【0041】これにより、今度は主体部が昇温して前記
同様に固相と液相とが共存する半溶融状態となった。
【0042】このようにして、鋳造材料Aを鋳造可能温
度である575℃まで加熱し、その後急冷法により半溶
融状態の金属組織を固定して、その金属組織を調べたと
ころ、外層部においては、前記半溶融状態化によりデン
ドライトが球状固相に変換されていることが判明した。
この場合、α−Alよりなる球状固相の平均直径DはD
=160μmであった。
【0043】また主体部も球状組織を有し、この場合、
α−Alよりなる球状固相の平均直径DはD=120μ
mであった。
【0044】次に、前記加熱後の半溶融鋳造材料Aおよ
び図1に示す加圧鋳造装置1を用い、実施例Iと同様の
鋳造作業を行い、Al合金鋳物を得た。これを例1とす
る。
【0045】また前記同様に鋳造材料Aを用い、1次誘
導加熱工程の周波数f1 を変え、それ以外の条件を前記
と同様に設定して二種のAl合金鋳物を得た。これらを
例2,3とする。
【0046】表4は、各例1〜3における1次および2
次誘導加熱工程の周波数f1 ,f2と充填圧力との関係
を示す。比較のため、表4には実施例Iの鋳造材料Aに
関するデータを例4として示す。
【0047】
【表4】 表4から明らかなように、例1〜3のように1次誘導加
熱工程の周波数f1 を2次誘導加熱工程の周波数f2
りも高く設定すると、1次誘導加熱工程においてデンド
ライトより変換された球状固相を、例4の場合に比べて
一層球形に近づけることができるので、充填圧力は例4
のそれよりもさらに低くなる。
【0048】1次誘導加熱工程の周波数f1 は、外層部
の優先的昇温上、0.8kHz<f1 ≦50kHzが適
当である。周波数f1 がf1 <0.8kHzであるか、
1>50kHzであると、加熱発振回路効率が悪く、
実用的でないからである。
【0049】また2次誘導加熱工程の周波数f2 は、主
体部全体の均一加熱上、0.8kHz≦f2 ≦5kHz
が適当である。周波数f2 がf2 <0.8kHzでは前
記同様に実用的でなく、一方、f2 >5kHzでは外層
部が優先的に加熱されて主体部全体を均一に加熱するこ
とができない。なお、周波数f1 >0.8kHzとした
のはf1 >f2 の関係を満足するためである。
【0050】一方、1次誘導加熱工程の周波数f1 を2
次誘導加熱工程の周波数f2 よりも低く設定する、つま
りf1 <f2 に設定すると、外層部の酸化が促進されて
厚い酸化膜が形成されたり、外層部の一部が流出すると
いった不具合を生じ、その結果、歩留りの低下を招来す
る。 〔B〕 半溶融状態の外層部における球状固相の平均粒
径Dについて 〔実施例I〕前記表1の亜共晶Al合金組成を有し、攪
拌鋳造法による、直径76mm、長さ100mmの鋳造材料
Aを用意した。
【0051】図7の(a)は鋳造材料Aの外層部におけ
る金属組織を示す顕微鏡写真であり、(b)は(a)の
要部写図である。この場合、デンドライトの平均幹部長
さLはL=172μmである。また外層部におけるα−
Alの面積率aはa=81%であり、一方、主体部にお
けるα−Alの面積率bはb=76%である。
【0052】鋳造材料Aを誘導加熱炉内に設置して、周
波数f=1kHz(一定)、通電時間7分間(最初の3
分間は出力90%、次の1分間は出力50%、最後の3
分間は出力37%)の条件で誘導加熱を行った。
【0053】この場合、前記同様に外層部におけるα−
Alの面積率aが主体部におけるα−Alの面積率bよ
りも高く、且つα−Alが良好な導電性を持つというこ
とに起因して、外層部の電気抵抗値が主体部のそれより
も低くなっているので、その外層部では表皮効果が顕著
に現出し、これにより外層部が主体部よりも優先的に昇
温して固相と液相とが共存する半溶融状態となった。引
続く誘導加熱により、今度は主体部が昇温して前記同様
に固相と液相とが共存する半溶融状態となった。 この
ようにして、鋳造材料Aを鋳造可能温度である575℃
まで加熱し、その後急冷法により半溶融状態の金属組織
を固定して、外層部の金属組織を調べたところ、図8の
結果を得た。
【0054】図8は外層部の金属組織を示す顕微鏡写真
であり、この外層部においては、前記半溶融状態化によ
りデンドライトが球状固相に変換されていることが判
る。この場合、α−Alよりなる固相の平均直径DはD
=200μmである。
【0055】主体部も前記同様の理由により微細な球状
組織を有する。
【0056】次に、図1に示す加圧鋳造装置1におい
て、金型温度を250℃に設定すると共にそのチャンバ
6内に前記加熱後の半溶融鋳造材料A(符号5)を設置
し、加圧プランジャ9を作動させてその鋳造材料Aをキ
ャビティ4に充填した。この場合、半溶融鋳造材料Aの
充填圧力は8MPaであった。そして、加圧プランジャ
9をストローク終端に保持することによってキャビティ
4内に充填された半溶融鋳造材料Aに加圧力を付与し、
その加圧下で鋳造材料Aを凝固させてAl合金鋳物Aを
得た。
【0057】図9はAl合金鋳物Aの金属組織を示す顕
微鏡写真であり、本図より金属組織が均質であることが
判る。
【0058】これは、鋳造材料をキャビティに充填する
際に、固相と液相とが分離することなく、一体的にゲー
トを通過したことに因る。 〔実施例II〕前記表1の亜共晶Al合金組成を有し、攪
拌鋳造法による、直径76mm、長さ100mmの鋳造材料
Bを用意した。
【0059】図10の(a)は鋳造材料Bの外層部にお
ける金属組織を示す顕微鏡写真であり、(b)は(a)
の要部写図である。この場合、デンドライトの平均幹部
長さLはL=216μmである。また外層部におけるα
−Alの面積率aはa=82%であり、一方、主体部に
おけるα−Alの面積率bはb=75%である。
【0060】鋳造材料Bを誘導加熱炉内に設置して、実
施例1と同一条件にて誘導加熱を行った。そして、鋳造
材料Bを、固相と液相とが共存する半溶融状態にあり、
且つ鋳造可能温度である575℃まで加熱し、その後急
冷法により半溶融状態の金属組織を固定して、外層部の
金属組織を調べたところ、図11の結果を得た。
【0061】図11は外層部の金属組織を示す顕微鏡写
真であり、この外層部においては、前記半溶融状態化に
よりデンドライトが球状固相に変換されていることが判
る。この場合、α−Alよりなる固相の平均直径DはD
=230μmである。
【0062】主体部は前記同様の理由により微細な球状
組織を有する。
【0063】次に、加熱後の半溶融鋳造材料Bおよび図
1に示す加圧鋳造装置1を用い、実施例Iと同様の鋳造
作業を行い、Al合金鋳物Bを得た。この場合、半溶融
鋳造材料の充填圧力は14MPaであった。
【0064】図12(a)および(b)はAl合金鋳物
Bの異なる部分の金属組織を示す顕微鏡写真であり、
(a),(b)を比較すると明らかなように金属組織が
不均質となる。
【0065】これは、半溶融鋳造材料Bをキャビティに
充填する際に、外層部における固相の平均直径DがD=
230μmといったように大きいことからゲート(直径
10mm)において詰りを生じ、その結果、固相と液相と
の間に分離を生じたからである。
【0066】図9と図12とを比較すると、固液共存状
態下に在る半溶融鋳造材料の外層部において、その球状
固相の平均直径DはD≦200μmであることが望まし
い、と言える。
【0067】次に、実施例I,IIにおけるAl合金鋳物
A,Bよりテストピースを作製し、次いで各テストピー
スに前記同様のT6処理を施した後各テストピースを用
いて引張り試験を行ったところ、表5の結果を得た。表
中、テストピースA,Bは、Al合金鋳物A,Bにそれ
ぞれ対応する。
【0068】
【表5】 表5から明らかなように、実施例Iによるテストピース
Aは、実施例IIによるテストピースBに比べて強度が高
く、且つ延性が大きいことが判る。これは、Al合金鋳
物A,Bの前記金属組織の違い、元をただせば、半溶融
鋳造材料の外層部における固相の平均粒径Dの違いに起
因する。
【0069】
【発明の効果】本発明によれば、加熱することによって
鋳造材料外層部のデンドライトを鋳造性の良い球状固相
に変換するので、従来のように鋳型の構造を複雑化した
り、工程増を招く、といった不具合を解消することがで
きる。
【0070】またデンドライトの球状固相への変換に当
り、外層部を主体部よりも優先的に昇温させるので、主
体部の加熱時間の長期化を回避して、その金属組織を微
細状態に保持することができる。
【0071】この加熱方法の実施により得られた半溶融
鋳造材料を用いることによって、低充填圧力にて健全な
鋳物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】加圧鋳造装置の縦断面図である。
【図2】常温下のAl合金製鋳造材料の第1例におい
て、(a)は主体部の、(b)は外層部の金属組織をそ
れぞれ示す顕微鏡写真である。
【図3】実施例による半溶融状態のAl合金製鋳造材料
の第1例において、(a)は主体部の、(b)は外層部
の金属組織をそれぞれ示す顕微鏡写真である。
【図4】比較例による半溶融状態のAl合金製鋳造材料
の第2例において、(a)は主体部の、(b)は外層部
の金属組織をそれぞれ示す顕微鏡写真である。
【図5】α−Alの面積率差a−bと充填圧力との関係
を示すグラフである。
【図6】他の比較例による半溶融状態のAl合金製鋳造
材料の第3例において、(a)は主体部の、(b)は外
層部の金属組織をそれぞれ示す顕微鏡写真である。
【図7】常温下のAl合金製鋳造材料の第4例におい
て、(a)は外層部の金属組織を示す顕微鏡写真であ
り、(b)は(a)の要部写図である。
【図8】半溶融状態のAl合金製鋳造材料の第4例にお
ける外層部の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図9】Al合金製鋳造材料の第4例を用いたAl合金
鋳物の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図10】常温下のAl合金製鋳造材料の第5例におい
て、(a)は外層部の金属組織を示す顕微鏡写真であ
り、(b)は(a)の要部写図である。
【図11】半溶融状態のAl合金製鋳造材料の第5例に
おける外層部の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図12】Al合金製鋳造材料の第5例を用いたAl合
金鋳物の金属組織を示す顕微鏡写真であり、(a),
(b)はそれぞれAl合金鋳物の異なる部分に該当す
る。
【符号の説明】
1 加圧鋳造装置 2 固定金型 3 可動金型 4 キャビティ 5 鋳造材料 9 加圧プランジャ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−162730(JP,A) 特開 平6−262330(JP,A) 特開 平5−23815(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 17/00 B22D 17/30 B22D 18/02 C22C 21/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主体部の外周にデンドライトを有する外
    層部を備えたチクソキャスティング用鋳造材料を固相と
    液相とが共存する半溶融状態まで加熱するに当り、前記
    外層部を前記主体部よりも優先的に昇温させて半溶融状
    態化することにより、前記デンドライトを球状固相に変
    換することを特徴とする、チクソキャスティング用鋳造
    材料の加熱方法。
  2. 【請求項2】 前記外層部の優先的昇温は誘導加熱によ
    る、請求項1記載のチクソキャスティング用鋳造材料の
    加熱方法。
  3. 【請求項3】 前記鋳造材料はAl合金よりなる、請求
    項1または2記載のチクソキャスティング用鋳造材料の
    加熱方法。
  4. 【請求項4】 主体部の外周にデンドライトを有する外
    層部を備えたチクソキャスティング用鋳造材料を固相と
    液相とが共存する半溶融状態まで加熱するに当り、1次
    および2次誘導加熱工程を採用し、且つ前記1次誘導加
    熱工程の周波数f1 は前記2次誘導加熱工程の周波数f
    2 よりも高くなるように設定され、前記1次誘導加熱工
    程では、前記外層部を前記主体部よりも優先的に昇温さ
    せて半溶融状態化することにより、前記デンドライトを
    球状固相に変換し、前記2次誘導加熱工程では、前記主
    体部を昇温させて半溶融状態化することを特徴とする、
    チクソキャスティング用鋳造材料の加熱方法。
  5. 【請求項5】 前記半溶融状態の外層部において、前記
    球状固相の平均直径DはD≦200μmである、請求項
    1,2,3または4記載のチクソキャスティング用鋳造
    材料の加熱方法。
  6. 【請求項6】 前記鋳造材料はAl合金よりなり、前記
    1次誘導加熱工程の周波数f1 は0.8kHz<f1
    50kHzに設定され、前記2次誘導加熱工程の周波数
    2 は0.8kHz≦f2 ≦5kHzに設定される、請
    求項4または5記載のチクソキャスティング用鋳造材料
    の加熱方法。
  7. 【請求項7】 前記外層部におけるα−Alの面積率を
    a%とし、前記主体部におけるα−Alの面積率をb%
    としたとき、両面積率a,bの差a−bにおいて5%≦
    a−b≦15%の関係が成立する、請求項3または6記
    載のチクソキャスティング用鋳造材料の加熱方法。
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