JPH066223B2 - 造型方法 - Google Patents
造型方法Info
- Publication number
- JPH066223B2 JPH066223B2 JP23961085A JP23961085A JPH066223B2 JP H066223 B2 JPH066223 B2 JP H066223B2 JP 23961085 A JP23961085 A JP 23961085A JP 23961085 A JP23961085 A JP 23961085A JP H066223 B2 JPH066223 B2 JP H066223B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sand
- mold
- acid
- molding method
- peroxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
- B22C9/123—Gas-hardening
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、鋳造品の製造に使用される鋳型を製作する
のに利用される造型方法に関し、とくに高マンガン鋼
（例えばＪＩＳ ＳＣＭｎＨ１〜３，１１，２１）の鋳
鋼品の製造に適した鋳型を製作するのに利用される造型
方法に関するものである。
のに利用される造型方法に関し、とくに高マンガン鋼
（例えばＪＩＳ ＳＣＭｎＨ１〜３，１１，２１）の鋳
鋼品の製造に適した鋳型を製作するのに利用される造型
方法に関するものである。
（従来の技術） 従来、鋳造品の製造に使用される鋳型を製作するに際し
ては、例えば、ケイ酸（Ｈ４ＳｉＯ４）を主成分とする
酸性耐火物の砂粒であるケイ砂（ＳｉＯ２）や、ケイ砂
と粘土鉱物とが天然に混在した山砂などが多く使用され
ていた。そして、このようなケイ砂を主体とする鋳物砂
に対して粘結剤を混ぜて手込造型法や機械造型法などに
より所定の形状に造型するようにしていた。
ては、例えば、ケイ酸（Ｈ４ＳｉＯ４）を主成分とする
酸性耐火物の砂粒であるケイ砂（ＳｉＯ２）や、ケイ砂
と粘土鉱物とが天然に混在した山砂などが多く使用され
ていた。そして、このようなケイ砂を主体とする鋳物砂
に対して粘結剤を混ぜて手込造型法や機械造型法などに
より所定の形状に造型するようにしていた。
この粘結剤としては、粘土質粘結剤、無機質粘結剤，有
機質粘結剤などが用いられ、これらのうち有機質粘結剤
としては熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂，フラン樹
脂，ウレタン系樹脂などが使用されている。
機質粘結剤などが用いられ、これらのうち有機質粘結剤
としては熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂，フラン樹
脂，ウレタン系樹脂などが使用されている。
一方、高マンガン鋼鋳鋼品の製造において、上記のケイ
砂を主体とする鋳物砂を用いた鋳型を使用した場合に
は、鋳型を構成するＳｉＯ２と溶鋼鋳のＭｎＯとが反応
して低融点金属酸化物（ＭｎＯ・ＳｉＯ２，２ＭｎＯ・
ＳｉＯ２）を生成する化学的焼着を生じ、この低融点金
属酸化物と炭素とが反応してＣＯガスが発生する反応が
進行し、局所的なブローが発生して鋳造欠陥を生じやす
い。それゆえ、このような鋳造欠陥を防止するために、
鋳物砂として塩基性のオリビン砂（ｏｌｉｖｉｎｅ ｓ
ａｎｄ）を使用することもあった。
砂を主体とする鋳物砂を用いた鋳型を使用した場合に
は、鋳型を構成するＳｉＯ２と溶鋼鋳のＭｎＯとが反応
して低融点金属酸化物（ＭｎＯ・ＳｉＯ２，２ＭｎＯ・
ＳｉＯ２）を生成する化学的焼着を生じ、この低融点金
属酸化物と炭素とが反応してＣＯガスが発生する反応が
進行し、局所的なブローが発生して鋳造欠陥を生じやす
い。それゆえ、このような鋳造欠陥を防止するために、
鋳物砂として塩基性のオリビン砂（ｏｌｉｖｉｎｅ ｓ
ａｎｄ）を使用することもあった。
このオリビン砂は、かんらん（橄欖）岩を原石とし、こ
れを粉砕してふるい分けたものであり、一般には（Ｍ
ｇ，Ｆｅ）２ＳｉＯ４で表わされるものであり、このオ
リビン砂のための粘結剤としては、無機質粘結剤に属す
る水ガラス（ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３）の水
溶液）が使用されることが多かった。
れを粉砕してふるい分けたものであり、一般には（Ｍ
ｇ，Ｆｅ）２ＳｉＯ４で表わされるものであり、このオ
リビン砂のための粘結剤としては、無機質粘結剤に属す
る水ガラス（ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３）の水
溶液）が使用されることが多かった。
（発明が解決しようとする問題点） 上記のように、高マンガン鋼鋳鋼品の製造にオリビン砂
鋳型を使用すれば、化学的焼着による鋳造欠陥の発生を
防止することができるが、このオリビン砂鋳型の硬化に
粘結剤として水ガラスを使用した場合には、型砂の硬化
速度が遅いとともに型砂の崩壊性があまり良くないとい
う問題点を有し、また、フラン樹脂の酸化による硬化現
象を利用して、フラン樹脂を粘結剤として使用し、これ
によって型砂の崩壊性を確保するとともに再生が可能と
なるようにした場合には、酸の消費量がかなり多くなる
ため、フラン樹脂によるオリビン砂鋳型の硬化は事実上
不可能であるという問題点があった、 この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、オリビン砂等の塩基性砂よりなる鋳型の硬化に
フラン樹脂などの酸硬化性樹脂を使用することが可能で
あり、とくに高マンガン鋼鋳鋼品を酸性砂を用いた場合
のように化学的焼着による鋳造欠陥を生ずることなく製
造することが可能である鋳型の造型方法を提供すること
を目的としている。
鋳型を使用すれば、化学的焼着による鋳造欠陥の発生を
防止することができるが、このオリビン砂鋳型の硬化に
粘結剤として水ガラスを使用した場合には、型砂の硬化
速度が遅いとともに型砂の崩壊性があまり良くないとい
う問題点を有し、また、フラン樹脂の酸化による硬化現
象を利用して、フラン樹脂を粘結剤として使用し、これ
によって型砂の崩壊性を確保するとともに再生が可能と
なるようにした場合には、酸の消費量がかなり多くなる
ため、フラン樹脂によるオリビン砂鋳型の硬化は事実上
不可能であるという問題点があった、 この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、オリビン砂等の塩基性砂よりなる鋳型の硬化に
フラン樹脂などの酸硬化性樹脂を使用することが可能で
あり、とくに高マンガン鋼鋳鋼品を酸性砂を用いた場合
のように化学的焼着による鋳造欠陥を生ずることなく製
造することが可能である鋳型の造型方法を提供すること
を目的としている。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明による造型方法は、鋳枠内に、塩基性砂と酸硬
化性樹脂と過酸化物とを混合した型砂を詰めたのち、前
記型砂内に亜硫酸ガスを供給して硬化させるようにした
ことを特徴としている。
化性樹脂と過酸化物とを混合した型砂を詰めたのち、前
記型砂内に亜硫酸ガスを供給して硬化させるようにした
ことを特徴としている。
この発明において使用される塩基性砂としては、例え
ば、かんらん（橄欖）岩（ヅン岩）を原石としたオリビ
ン砂（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２または（Ｍｇ，Ｆｅ）２Ｓｉ
Ｏ４；“かんらん砂”ともいう）や、マグネシア砂（Ｍ
ｇＯ）などの塩基性のものが使用される。なお、かんら
ん岩において、Ｍｇに富むものは苦土かんらん岩（フォ
ルステライト）、Ｆｅに富むものは鉄かんらん岩（ファ
イヤライト）とも称される。
ば、かんらん（橄欖）岩（ヅン岩）を原石としたオリビ
ン砂（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２または（Ｍｇ，Ｆｅ）２Ｓｉ
Ｏ４；“かんらん砂”ともいう）や、マグネシア砂（Ｍ
ｇＯ）などの塩基性のものが使用される。なお、かんら
ん岩において、Ｍｇに富むものは苦土かんらん岩（フォ
ルステライト）、Ｆｅに富むものは鉄かんらん岩（ファ
イヤライト）とも称される。
また、酸硬化性樹脂としては、酸との接触により硬化す
る樹脂、例えばフラン樹脂，フェノール−ホルマリン系
樹脂，尿素−ホルマリン系樹脂などが使用される。この
場合、純粋なフラン樹脂（Ｃ４Ｈ４Ｏ）は高価であるの
で、粘結剤として使用するフラン樹脂はフルフリルアル
コールとホルムアルデヒド，尿素，フェノールなどを重
縮合させたものを用いるのがよい。そして、通常の場合
には分子量のあまり大きくない液状縮合物を用い、これ
に酸性硬化触媒を配合し、最終的に３次元架橋結合とす
るのが良い。
る樹脂、例えばフラン樹脂，フェノール−ホルマリン系
樹脂，尿素−ホルマリン系樹脂などが使用される。この
場合、純粋なフラン樹脂（Ｃ４Ｈ４Ｏ）は高価であるの
で、粘結剤として使用するフラン樹脂はフルフリルアル
コールとホルムアルデヒド，尿素，フェノールなどを重
縮合させたものを用いるのがよい。そして、通常の場合
には分子量のあまり大きくない液状縮合物を用い、これ
に酸性硬化触媒を配合し、最終的に３次元架橋結合とす
るのが良い。
さらに、過酸化物としては、有機過酸化物、例えばメチ
ルエチルケトンパーオキサイド系の過酸化物が使用され
る。この過酸化物は通常の場合に混練中において徐々に
分解して酸化力をなくすので、可使時間内に処理できれ
ば、新たに過酸化物を追加して可使時間を延長させるこ
とが必要である。したがって、過酸化物の消費量を少な
くするためには、できるだけ可使時間内に処理すること
が望ましい。
ルエチルケトンパーオキサイド系の過酸化物が使用され
る。この過酸化物は通常の場合に混練中において徐々に
分解して酸化力をなくすので、可使時間内に処理できれ
ば、新たに過酸化物を追加して可使時間を延長させるこ
とが必要である。したがって、過酸化物の消費量を少な
くするためには、できるだけ可使時間内に処理すること
が望ましい。
そして、鋳枠内に、塩基性砂の酸硬化性樹脂との混合体
中に過酸化物を加えて混練した型砂を適宜振動のもとで
詰めたのち、前記型砂内に亜硫酸ガス（ＳＯ２ガス）を
供給すれば、型砂中においてＳＯ２ガスが過酸化物のも
つ活性の酸素と反応して酸硬化性樹脂に強酸を与えるこ
により当該酸硬化性樹脂を迅速に重合・硬化させて塩基
性砂のバインダとして作用させることが可能となる。
中に過酸化物を加えて混練した型砂を適宜振動のもとで
詰めたのち、前記型砂内に亜硫酸ガス（ＳＯ２ガス）を
供給すれば、型砂中においてＳＯ２ガスが過酸化物のも
つ活性の酸素と反応して酸硬化性樹脂に強酸を与えるこ
により当該酸硬化性樹脂を迅速に重合・硬化させて塩基
性砂のバインダとして作用させることが可能となる。
なお、鋳枠内への型砂の詰め込みに際しては、例えば、
模型をセットした鋳枠内に型砂を入れ、スタンプやエア
ランマを用いて入力により行う手込造型法や、スクイ
ズ，ジョルト，ブローイング，バイブレート，スリンキ
ングなどのうちの１種またはこれを組み合わせた機械造
型法などが採用されうる。
模型をセットした鋳枠内に型砂を入れ、スタンプやエア
ランマを用いて入力により行う手込造型法や、スクイ
ズ，ジョルト，ブローイング，バイブレート，スリンキ
ングなどのうちの１種またはこれを組み合わせた機械造
型法などが採用されうる。
また、鋳造に先立って、鋳型内部に塗型を施すことも必
要に応じて望ましく、鋳型への塗布性，鋳型との密着
性，鋳込金属との反応性などを考慮して選定するのが良
い。（実施例） 塩基性砂としてオリビン砂（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）を使
用し、酸硬化性樹脂としてフラン樹脂（Ｃ４Ｈ４Ｏ）を
使用し、過酸化物としてメチルエチルケトンパーオキサ
イド（ＣＨ３ＣＯＯＣ２Ｈ５）を使用した。そして、オ
リビン砂に対してフラン樹脂を１．５部加えて混合した
のち、メチルエチルケトンパーオキサイドを樹脂の５０
重量％加えて混練して型砂を作製し、これを内径２５０
ｍｍの鋳枠内にスタンピングにより砂詰めした。次い
で、メチルエチルケトンパーオキサイドの分解が進まな
いうちに型砂内にＳＯ２ガスを約２秒間供給し、次いで
約５秒間排出してフラン樹脂を硬化させることにより鋳
型を製作した。
要に応じて望ましく、鋳型への塗布性，鋳型との密着
性，鋳込金属との反応性などを考慮して選定するのが良
い。（実施例） 塩基性砂としてオリビン砂（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）を使
用し、酸硬化性樹脂としてフラン樹脂（Ｃ４Ｈ４Ｏ）を
使用し、過酸化物としてメチルエチルケトンパーオキサ
イド（ＣＨ３ＣＯＯＣ２Ｈ５）を使用した。そして、オ
リビン砂に対してフラン樹脂を１．５部加えて混合した
のち、メチルエチルケトンパーオキサイドを樹脂の５０
重量％加えて混練して型砂を作製し、これを内径２５０
ｍｍの鋳枠内にスタンピングにより砂詰めした。次い
で、メチルエチルケトンパーオキサイドの分解が進まな
いうちに型砂内にＳＯ２ガスを約２秒間供給し、次いで
約５秒間排出してフラン樹脂を硬化させることにより鋳
型を製作した。
次いで、この鋳型内に高マンガン鋼（ＪＩＳ ＳＣＭｎ
Ｈ）の溶湯を鋳込んで棒状の高マンガン鋼鋳鋼品を製作
した。
Ｈ）の溶湯を鋳込んで棒状の高マンガン鋼鋳鋼品を製作
した。
そこで、このようにして得た鋳鋼品を調べたところ、化
学的焼着の発生率は０であり、鋳型と溶湯との反応はほ
とんど生じていないことが確かめられ、鋳造欠陥のない
高マンガン鋼の鋳鋼品を得ることができた。
学的焼着の発生率は０であり、鋳型と溶湯との反応はほ
とんど生じていないことが確かめられ、鋳造欠陥のない
高マンガン鋼の鋳鋼品を得ることができた。
他方、比較のために、オリビン砂に代えて再生ケイ砂を
用いた以外は上述したとほぼ同様にして鋳型の製作を行
い、この鋳型内に高マンガン鋼（ＳＵＭｎＨ）の溶湯を
鋳込んで棒状の高マンガン鋼鋳鋼品を製作したところ、
低融点のＭｎＯ・ＳｉＯ２および２ＭｎＯ・ＳｉＯ２金
属酸化物が生成する化学的焼着を生じ、この場合の焼着
率は約３０％もあり、好ましくない結果であった。
用いた以外は上述したとほぼ同様にして鋳型の製作を行
い、この鋳型内に高マンガン鋼（ＳＵＭｎＨ）の溶湯を
鋳込んで棒状の高マンガン鋼鋳鋼品を製作したところ、
低融点のＭｎＯ・ＳｉＯ２および２ＭｎＯ・ＳｉＯ２金
属酸化物が生成する化学的焼着を生じ、この場合の焼着
率は約３０％もあり、好ましくない結果であった。
［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明による造型方法で
は、鋳枠内に、塩基性砂と酸硬化性樹脂と過酸化物とを
混合した型砂を詰めたのち、前記型砂内に亜硫酸ガスを
供給して硬化させるようにしたから、とくに高マンガン
鋼の鋳鋼品を化学的焼着による鋳造欠陥の発生なしに製
造することが可能であり、型砂の崩壊性ならびに再生性
にも優れているため鋳造作業性の向上および鋳造コスト
の低減をはかることができるという非常に優れた硬化が
もたらされる。
は、鋳枠内に、塩基性砂と酸硬化性樹脂と過酸化物とを
混合した型砂を詰めたのち、前記型砂内に亜硫酸ガスを
供給して硬化させるようにしたから、とくに高マンガン
鋼の鋳鋼品を化学的焼着による鋳造欠陥の発生なしに製
造することが可能であり、型砂の崩壊性ならびに再生性
にも優れているため鋳造作業性の向上および鋳造コスト
の低減をはかることができるという非常に優れた硬化が
もたらされる。
Claims (3)
- 【請求項１】鋳枠内に、塩基性砂と酸硬化性樹脂と過酸
化物とを混合した型砂を詰めたのち、前記型砂内に亜硫
酸ガスを供給して硬化させることを特徴とする造型方
法。 - 【請求項２】塩基性砂がオリビン砂である特許請求の範
囲第（１）項記載の造型方法。 - 【請求項３】酸硬化性樹脂がフラン樹脂である特許請求
の範囲第（１）項または第（２）項記載の造型方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23961085A JPH066223B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 造型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23961085A JPH066223B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 造型方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62101351A JPS62101351A (ja) | 1987-05-11 |
| JPH066223B2 true JPH066223B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=17047301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23961085A Expired - Lifetime JPH066223B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 造型方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066223B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102728784A (zh) * | 2012-06-08 | 2012-10-17 | 繁昌县琦祥铸造厂 | 一种粘土型砂及其制备方法 |
-
1985
- 1985-10-28 JP JP23961085A patent/JPH066223B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102728784A (zh) * | 2012-06-08 | 2012-10-17 | 繁昌县琦祥铸造厂 | 一种粘土型砂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62101351A (ja) | 1987-05-11 |
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