JPH07112623B2 - Low melting point molten metal processing tool - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (1) 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、低融点溶融金属処理具に関し、特にホウ化チ
タンセラミックス焼結体によって少なくとも溶融アルミ
ニウムなどの低融点溶融金属に対して接触される部分が
形成されてなる低融点溶融金属処理具に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Object of the Invention [Industrial field of use] The present invention relates to a low melting point molten metal treating tool, and in particular to a low melting point molten metal such as molten aluminum using a titanium boride ceramics sintered body. The present invention relates to a low-melting-point molten metal processing tool in which a portion to be contacted with is formed.
[従来の技術] 従来この種の低融点溶融金属処理具としては、アルミナ
Al2O3あるいは炭化タングステンWCなどを焼結して形成
されたものが提案されていた。[Prior Art] Conventionally, as a low melting point molten metal treating tool of this type, alumina is used.
The one formed by sintering Al 2 O 3 or tungsten carbide WC has been proposed.
[解決すべき問題点] しかしながら従来の低融点溶融金属処理具では、(i)
アルミナAl2O3の場合、ビッカース硬度が1500Hvと小さ
く、また抗折強度も室温ないし1200℃の範囲で400〜150
MPaと小さく、加えて気孔率が1.0%と大きく、更に熱衝
撃抵抗が275℃程度と小さく、併せて耐蝕性に劣ってい
たので、脆弱かつ短寿命で使用に際して予熱をしなけれ
ばならない欠点があり、また(ii)炭化タングステンWC
の場合、ビッカーズ硬度が400Hvと小さく、また抗折強
度も室温で70MPaと極端に小さく、加えて耐蝕性にも極
端に劣っていたので、殆ど実用できない欠点があった。[Problems to be Solved] However, in the conventional low melting point molten metal treating tool, (i)
Alumina Al 2 O 3 has a small Vickers hardness of 1500 Hv and a bending strength of 400 to 150 at room temperature to 1200 ° C.
It has a small value of MPa, a large porosity of 1.0%, a small thermal shock resistance of about 275 ° C, and poor corrosion resistance. Therefore, it is fragile and has a short service life. Yes, and (ii) tungsten carbide WC
In this case, the Vickers hardness was as low as 400 Hv, and the bending strength was extremely low at 70 MPa at room temperature, and the corrosion resistance was also extremely poor, and there was a drawback that it was practically impossible.
そのため昨今では、窒化珪素Si3N4を焼結することによ
り、低融点溶融金属処理具を形成することが提案されて
いた。この場合、アルミナAl2O3あるいは炭化タングス
テンWCなどを焼結して形成する場合に比し、抗折強度お
よび熱衝撃抵抗を改善し得てはいたが、ビッカース硬度
が悪化しかつ若干耐食性に劣っていたので、依然として
低融点溶融金属処理具は脆弱で、長寿命とできない欠点
があった。Therefore, it has been proposed recently to form a low melting point molten metal treatment tool by sintering silicon nitride Si 3 N 4 . In this case, although the bending strength and the thermal shock resistance could be improved as compared with the case where alumina Al 2 O 3 or tungsten carbide WC was sintered, the Vickers hardness was deteriorated and the corrosion resistance was slightly improved. Since it was inferior, the low melting point molten metal treating tool was still fragile and had a drawback that it could not have a long life.
そこで本発明は、これらの欠点を解決すべく、ホウ化チ
タンセラミックス焼結体によって少なくとも低融点溶融
金属に接触する部分を形成することによりビッカース硬
度,抗折強度および熱衝撃抵抗などを改善し使用に際し
て予熱を必要とせず長寿命化されてなる低融点溶融金属
処理具を提供せんとするものである。Therefore, in order to solve these drawbacks, the present invention improves the Vickers hardness, bending strength, thermal shock resistance, etc. by forming at least a portion in contact with a low melting point molten metal by using a titanium boride ceramics sintered body. At the same time, it is intended to provide a low melting point molten metal treating tool which does not require preheating and has a long life.
(2)発明の構成 [問題点の解決手段] 本発明により提供される問題点の解決手段は、 低融点溶融金属に対して接触される低融点溶融金属処理
具において、クロムのホウ化物と炭化チタンとの混合固
溶したマトリックス層がホウ化チタン粒子の間に配置さ
れかつ5%以下の気孔率を有したホウ化チタンセラミッ
クス焼結体によって少なくとも前記低融点溶融金属に対
して接触される部分が形成されてなることを特徴とする
低融点溶融金属処理具である。(2) Configuration of the Invention [Means for Solving the Problems] The means for solving the problems provided by the present invention is a low melting point molten metal treating tool which is brought into contact with a low melting point molten metal, and boride of chromium and carbonization. A portion in which a matrix layer mixed and solid-dissolved with titanium is arranged between titanium boride particles and is in contact with at least the low melting point molten metal by a titanium boride ceramics sintered body having a porosity of 5% or less. It is a low melting point molten metal processing tool characterized by being formed.
[作用] 本発明にかかる低融点溶融金属処理具は、クロムのホウ
化物と炭化チタンとの混合固溶したマトリックス層がホ
ウ化チタン粒子の間に配置されかつ5%以下の気孔率を
有したホウ化チタンセラミックス焼結体によって少なく
とも低融点溶融金属に対して接触する部分が形成されて
いるので、低融点溶融金属に対して接触する部分のビッ
カー硬度,抗折強度,気孔率および熱衝撃抵抗などを改
善する作用をなし、ひいては使用に際して予熱を回避す
る作用をなし、ならびに低融点溶融金属との反応を十分
に抑制する作用をなし、結果的に長寿命化を達成する作
用をなす。[Operation] In the low melting point molten metal treating tool according to the present invention, the matrix layer in which chromium boride and titanium carbide are mixed and solid-dissolved is arranged between titanium boride particles and has a porosity of 5% or less. Since the titanium boride ceramics sintered body forms at least a portion in contact with the low melting point molten metal, Vicker hardness, bending strength, porosity and thermal shock resistance of the portion in contact with the low melting point molten metal It has an effect of improving the above-mentioned effects, and thus an effect of avoiding preheating at the time of use, an effect of sufficiently suppressing the reaction with the low melting point molten metal, and an effect of achieving a long life as a result.
[実施例] 次に本発明について、添付図面を参照しつつ具体的に説
明する。ここでは便宜上、本発明にかかる低融点溶融金
属処理具の具体例として、鋳造用ノズルを挙げて説明す
る。[Examples] Next, the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. Here, for convenience, a casting nozzle will be described as a specific example of the low melting point molten metal treating tool according to the present invention.
第1図は、本発明にかかる低融点溶融金属処理具の一実
施例としての鋳造用ノズルを示す部分断面図であって、
ノズル本体11の内周面に対しホウ化チタンセラミックス
焼結体で形成された保護層12が配置されており、ノズル
本体11がホウ化チタンセラミックス焼結体の熱膨張係数
に近い熱膨張係数を有する素材によって形成されてい
る。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a casting nozzle as an example of a low melting point molten metal treating tool according to the present invention,
A protective layer 12 formed of a titanium boride ceramics sintered body is arranged on the inner peripheral surface of the nozzle body 11, and the nozzle body 11 has a thermal expansion coefficient close to that of the titanium boride ceramics sintered body. It is formed of the material that it has.
第2図は、第1図実施例のノズル本体内周面に対して配
置された保護層を示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a protective layer arranged on the inner peripheral surface of the nozzle body of FIG. 1 embodiment.
第3図は、第1図実施例の研磨処理した保護層表面の組
織を示す光学顕微鏡写真であって、実験例18の場合を示
している。FIG. 3 is an optical micrograph showing the structure of the surface of the protective layer which has been subjected to the polishing treatment in the embodiment of FIG. 1 and shows the case of Experimental Example 18.
第4図は、第1図実施例の保護層破断面の組織を示す走
査型電子顕微鏡写真であって、実施例18の場合を示して
いる。FIG. 4 is a scanning electron micrograph showing the structure of the fracture surface of the protective layer in the embodiment of FIG. 1, showing the case of the embodiment 18.
第5図は、第1図実施例のエッチング処理した保護層表
面の組織を示す光学顕微鏡写真であって、実施例18の場
合を示している。FIG. 5 is an optical micrograph showing the structure of the surface of the protective layer which has been subjected to the etching treatment of FIG. 1 and shows the case of Example 18.
第6図は、第1図実施例のエッチング処理した保護層表
面の組織を示す走査型電子顕微鏡写真であって、実施例
18の場合を示している。FIG. 6 is a scanning electron micrograph showing the structure of the surface of the protective layer subjected to the etching treatment of the embodiment of FIG.
The case of 18 is shown.
第7図は、第1図実施例の研磨処理した保護層表面の組
織を示す走査型電子顕微鏡写真であって、実施例18の場
合を示しており、研磨処理時の粒子の脱落部分が黒色で
示されている。FIG. 7 is a scanning electron micrograph showing the structure of the surface of the protective layer which has been subjected to the polishing treatment of FIG. 1 and shows the case of Example 18, in which the dropout portion of particles during the polishing treatment is black. Indicated by.
第8図は、第7図の模写図であって、研磨処理時の粒子
の脱落部分が黒色で示されている。FIG. 8 is a copy of FIG. 7, in which the part where the particles fall off during the polishing process is shown in black.
第9図は、第1図実施例の研磨処理した保護層表面の組
織のEPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結果を示
すX線強度分布図であって、第8図の直線にそって実行
された場合を示している。FIG. 9 is an X-ray intensity distribution chart showing the results of EPMA analysis, that is, electron probe microanalysis of the texture of the protective layer surface subjected to the polishing treatment of the embodiment of FIG. 1, which was carried out along the straight line of FIG. It shows the case.
第10図(a)は、第1図実施例の研磨処理した保護層表
面の組織のEPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結
果を示すX線強度分布写真であって、第7図および第8
図のほぼ全体について実行された場合を示しており、ク
ロムに対応する部分が黒色で示されている。FIG. 10 (a) is an X-ray intensity distribution photograph showing the results of EPMA analysis, that is, electron probe microanalysis of the texture of the protective layer surface after polishing treatment of the embodiment of FIG.
The figure shows the case where it is executed for almost the whole of the figure, and the portion corresponding to chrome is shown in black.
第10図(b)は、第1図実施例の研磨処理した保護層表
面の組織のEPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結
果を示すX線強度分布写真であって、第7図および第8
図のほぼ全体について実行された場合を示しており、チ
タンに対応する部分が黒色で示されている。FIG. 10 (b) is an X-ray intensity distribution photograph showing the result of EPMA analysis, that is, electron probe microanalysis of the structure of the protective layer surface after polishing treatment of the embodiment of FIG. 1, and FIGS.
The figure shows the case where it is executed for almost the whole of the figure, and the portion corresponding to titanium is shown in black.
第10図(c)は、第10図(a)(b)を重ね合わせて作
成した模写図であって、クロムが破線で示され、かつチ
タンが実線で示されている。FIG. 10 (c) is a copy diagram created by superimposing FIGS. 10 (a) and 10 (b), in which chrome is shown by a broken line and titanium is shown by a solid line.
第11図は、第1図実施例の保護層について実行したX線
回折分析の結果を示すグラフ図であって、実施例1の場
合を示しており、横軸にX線の回折角度がとられかつ縦
軸にX線の回折強度がとられている。FIG. 11 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis carried out on the protective layer of the embodiment of FIG. 1, showing the case of Example 1, where the horizontal axis represents the X-ray diffraction angle. X-ray diffraction intensity is plotted on the vertical axis.
第12図は、比較例1として示した鋳造用ノズルの保護層
破断面の組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 12 is a scanning electron micrograph showing the structure of the protective layer fracture surface of the casting nozzle shown as Comparative Example 1.
第13図は、本発明にかかる低融点溶融金属処理具の他の
実施例としての他の鋳造用ノズルを示す部分断面図であ
って、ノズル本体11′が全体としてホウ化チタンセラミ
ックス焼結体によって形成されており、保護層が除去さ
れている。FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing another casting nozzle as another embodiment of the low melting point molten metal treating tool according to the present invention, in which the nozzle main body 11 ′ as a whole is a titanium boride ceramics sintered body. And the protective layer is removed.
まず本発明にかかる低融点溶融金属処理具の一実施例に
ついて、その構成および作用を詳細に説明する。10 は、本発明の低融点溶融金属処理具(ここでは、鋳造
用ノズル)で、ホウ化チタンセラミックス焼結体の熱膨
張係数ρ1と近いすなわちあまり差がない熱膨張係数ρ2
を有する適宜の金属など(たとえば黄銅など)の素材に
よって形成されており低融点溶融金属に接触されない部
分すなわちノズル本体11と、ノズル本体11の内周面に対
して配置されかつホウ化チタンセラミックス焼結体で形
成されており低融点溶融金属に接触される部分すなわち
保護層12とを包有している。保護層12を形成するホウ化
チタンセラミックス焼結体の熱膨張係数ρ1とノズル本
体11を形成する素材の熱膨張係数ρ2との比は、1/4≦ρ
1/ρ2≦4であれば、好ましい。First, the configuration and action of an embodiment of the low melting point molten metal treating tool according to the present invention will be described in detail. Reference numeral 10 denotes a low melting point molten metal treatment tool (here, a casting nozzle) of the present invention, which has a coefficient of thermal expansion ρ 2 close to that of the coefficient of thermal expansion ρ 1 of the titanium boride ceramics sintered body, that is, there is not much difference.
Which is formed of a material such as a suitable metal having, for example, brass, and which is not in contact with the low melting point molten metal, that is, the nozzle body 11, and the titanium boride ceramics sintered body which is arranged on the inner peripheral surface of the nozzle body 11. It has a portion formed of a united body and in contact with the low melting point molten metal, that is, the protective layer 12. The ratio of the thermal expansion coefficient ρ 1 of the titanium boride ceramics sintered body forming the protective layer 12 and the thermal expansion coefficient ρ 2 of the material forming the nozzle body 11 is 1/4 ≦ ρ
It is preferable that 1 / ρ 2 ≦ 4.
低融点溶融金属処理具すなわち鋳造用ノズル10は、使用
に際して低融点溶融金属の供給手段(たとえばラドル)
に対して配置され、その供給手段を介して上部開口に供
給された低融点溶融金属がノズル本体11の内周面に対し
て配置された保護層12の内面により案内されつつ下部開
口から鋳型に向けて放出される。The low-melting-point molten metal treating tool, that is, the casting nozzle 10, is a means for supplying the low-melting point molten metal (for example, a ladle) in use.
The low melting point molten metal supplied to the upper opening via the supply means is guided by the inner surface of the protective layer 12 arranged with respect to the inner peripheral surface of the nozzle body 11, and from the lower opening to the mold. It is released toward.
このとき保護層12は、クロムのホウ化物と炭化チタンと
の混合固溶したマトリックス層がホウ化チタン粒子の間
に配置されかつ5%以下の気孔率を有したホウ化チタン
セラミックス焼結体によって形成されてなるので、低融
点溶融金属によってノズル本体11が腐食されることを防
止でき、かつ低融点溶融金属に対してノズル本体11の素
材が混入することを回避できる。また保護層12とノズル
本体11とがあまり差のない熱膨張係数を有しているの
で、低融点溶融金属の処理に伴なって保護層12とノズル
本体11との間に大きな熱歪が発生されることがなく、ひ
いては保護層12とノズル本体11との間で破損を生じるこ
ともない。At this time, the protective layer 12 is made of a titanium boride ceramics sintered body in which a matrix layer in which chromium boride and titanium carbide are mixed and solid-dissolved is disposed between titanium boride particles and has a porosity of 5% or less. Since it is formed, it is possible to prevent the nozzle body 11 from being corroded by the low melting point molten metal, and it is possible to prevent the raw material of the nozzle body 11 from mixing with the low melting point molten metal. Further, since the protective layer 12 and the nozzle body 11 have a coefficient of thermal expansion that is not so different, a large thermal strain occurs between the protective layer 12 and the nozzle body 11 with the treatment of the low melting point molten metal. Therefore, the protective layer 12 and the nozzle body 11 are not damaged.
低融点溶融金属処理具すなわち鋳造用ノズル10は、ノズ
ル本体11の内周面に対して配置した保護層12の組織内
に、ホウ化チタンTiB2粒子20と、ホウ化チタンTiB2粒子
20を結合するための網目状の結合層30とを包有してい
る。Low melting point molten metal processing equipment i.e. casting nozzle 10 into the tissue of the protective layer 12 disposed against the inner peripheral surface of the nozzle body 11, and titanium boride TiB 2 particles 20, titanium boride TiB 2 particles
And a mesh-like bonding layer 30 for bonding 20 together.
ホウ化チタンTiB2粒子20は、平均粒径が0.5〜10μmで
かつ最大粒径が12μmであり、特に平均粒径が0.5〜3
μmでかつ最大粒径が6μmであれば好ましい。ここで
ホウ化チタンTiB2粒子20の平均粒径を0.5〜10μmとす
る根拠は、(i)平均粒径が0.5μm未満となれば、ホ
ウ化チタンTiB2粒子20の表面酸化が顕著化し、かつホウ
化チタンTiB2粒子20間の凝集が顕著となって、本発明に
かかるホウ化チタンセラミックス焼結体すなわち鋳造用
ノズル10の保護層12の焼結を著しく阻害することとな
り、また(ii)平均粒径が10μmを超えれば、焼結の駆
動力が小さくなって、本発明にかかる鋳造用ノズル10の
保護層12を緻密化せしめることが困難化し、ホウ化チタ
ンTiB2粒子20に既存の亀裂が拡大され本発明にかかる鋳
造用ノズル10の保護層12の強度などを低下せしめること
にある。加えてホウ化チタンTiB2粒子20の最大粒径が12
μmとされている根拠は、最大粒径が12μmを超えれ
ば、本発明にかかる鋳造用ノズル10の保護層12中に粗大
粒子として存在することとなり、本発明にかかる鋳造用
ノズル10の保護層12の高密度化ないし高強度化などを阻
害することにある。The titanium boride TiB 2 particles 20 have an average particle size of 0.5 to 10 μm and a maximum particle size of 12 μm, and particularly an average particle size of 0.5 to 3
It is preferable that the particle size is μm and the maximum particle size is 6 μm. Here, the basis for setting the average particle size of the titanium boride TiB 2 particles 20 to 0.5 to 10 μm is (i) when the average particle size is less than 0.5 μm, the surface oxidation of the titanium boride TiB 2 particles 20 becomes remarkable, In addition, the agglomeration between the titanium boride TiB 2 particles 20 becomes remarkable, and the sintering of the titanium boride ceramics sintered body according to the present invention, that is, the protective layer 12 of the casting nozzle 10 is significantly hindered. ) If the average particle size exceeds 10 μm, the driving force for sintering becomes small, making it difficult to densify the protective layer 12 of the casting nozzle 10 according to the present invention, and existing titanium boride TiB 2 particles 20 exist. The cracks are enlarged and the strength of the protective layer 12 of the casting nozzle 10 according to the present invention is reduced. In addition, the maximum particle size of titanium boride TiB 2 particles 20 is 12
The reason why it is defined as μm is that if the maximum particle size exceeds 12 μm, it will be present as coarse particles in the protective layer 12 of the casting nozzle 10 according to the present invention, and the protective layer of the casting nozzle 10 according to the present invention will be present. It is to prevent the density and strength of 12 from increasing.
ホウ化チタンTiB2粒子20の粒界近傍には、ホウ化チタン
TiB2と後述の金属Mのホウ化物MB、MB2あるいはM3Bなど
との混合固溶相からなる粒界相21が形成されている。こ
れによりホウ化チタンTiB2粒子20と結合層30との間の結
合力が、十分の大きさとされており、結果的に本発明に
かかる鋳造用ノズル10の保護層12の強度などを確保して
いる。Titanium boride TiB 2
A grain boundary phase 21 is formed which is a mixed solid solution phase of TiB 2 and a boride MB, MB 2 or M 3 B of metal M described later. As a result, the bonding force between the titanium boride TiB 2 particles 20 and the bonding layer 30 is made sufficiently large, and as a result, the strength of the protective layer 12 of the casting nozzle 10 according to the present invention and the like are secured. ing.
結合層30は、クロムCr(以下、説明の便宜上、金属M又
は単にMと称する)(以下、同様)とホウ化チタンTiB2
と炭素Cとの間の TiB2+2M+C→2MB+TiC あるいは TiB2+M+C→MB2+TiC あるいは TiB2+6M+C→2M3B+TiC などの反応によって生成されたホウ化金属すなわち金属
Mのホウ化物MB,MB2あるいはM3Bなどと炭化チタンTiCと
が混合固溶したマトリックス層であって、空孔が十分に
除去されている。これによりホウ化チタンTiB2粒子20間
の結合力が、十分の大きさとされており、また鋳造用ノ
ズル10の保護層12の気孔率(すなわち空孔体積を全体積
で除した値)が5%以下となっているので、結果的に大
発明にかかる鋳造用ノズル10の保護層12の密度および強
度などが確保されている。ここで結合層すなわちマトリ
ックス層30から空孔が実質的に除去されている根拠は、
金属Mのホウ化物すなわちホウ化金属MB,MB2あるいはM3
Bなどの粒径と炭化チタンTiCの粒径とがほぼ一致してお
り、互いに均質に混合固溶していることにある。The bonding layer 30 includes chromium Cr (hereinafter, referred to as metal M or simply M for convenience of description) (hereinafter, the same) and titanium boride TiB 2
And TiB 2 + 2M + C → 2MB + TiC or TiB 2 + M + C → MB 2 + TiC or TiB 2 + 6M + C → 2M 3 B + boride MB of metal boride i.e. metal M generated by the reaction such as TiC between carbon C, MB 2 or M This is a matrix layer in which 3 B and the like and titanium carbide TiC are mixed and solid-solved, and voids are sufficiently removed. As a result, the bonding strength between the titanium boride TiB 2 particles 20 is made sufficiently large, and the porosity (that is, the value obtained by dividing the pore volume by the total volume) of the protective layer 12 of the casting nozzle 10 is 5%. %, The density and strength of the protective layer 12 of the casting nozzle 10 according to the large invention are secured as a result. Here, the reason why the voids are substantially removed from the bonding layer, that is, the matrix layer 30, is as follows.
Boride of metal M, that is, metal boride MB, MB 2 or M 3
The particle sizes of B and the like and the particle size of titanium carbide TiC are almost the same, and they are in the form of a homogeneous mixed solution.
更に本発明にかかる低融点溶融金属処理具の一実施例に
ついて、その製造要領を説明する。Furthermore, the manufacturing procedure of one embodiment of the low melting point molten metal treating tool according to the present invention will be described.
第1工程において、ホウ化チタンTiB2粉末と金属M粉末
および炭素C粉末とを適宜の配合比で互いに配合するこ
とにより、セラミックス配合物を作成する。In the first step, a ceramic blend is prepared by blending titanium boride TiB 2 powder with metal M powder and carbon C powder at an appropriate blending ratio.
すなわち(i)平均粒径が0.5〜8μm(好ましくは0.5
〜3μm)で最大粒径が12μm(好ましくは6μm)で
あり純度が99重量%以上のホウ化チタンTiB2と、(ii)
平均粒径が1〜5μm(好ましくは1〜3μm)で最大
粒径が12μm(好ましくは6μm)の金属Mと、(ii
i)比表面積が50〜150m2/g(好ましくは80〜150m2/g)
で純度が99.9重量%以上であり平均粒径が10〜100nm
(好ましくは10〜50nm)で最大粒径が150nm(好ましく
は100nm)の炭素(たとえばカーボンブラックなど)C
とを、互いに配合し、セラミックス配合物を作成する。
セラミックス配合物においては、金属Mおよび炭素Cの
混合物0.1〜89重量%(特に、2.5〜25.0重量%であれば
好ましい)に対しホウ化チタンTiB2が11〜99.9重量%
(特に75.0〜97.5重量%であれば好ましい)だけ配合さ
れている。また金属Mと炭素Cとの配合比は、重量比で
7:0.1〜10(特に7:0.2〜5であれば好ましい)である。That is, (i) the average particle size is 0.5 to 8 μm (preferably 0.5
Titanium boride TiB 2 having a maximum particle size of 12 μm (preferably 6 μm) and a purity of 99% by weight or more, and (ii)
A metal M having an average particle size of 1 to 5 μm (preferably 1 to 3 μm) and a maximum particle size of 12 μm (preferably 6 μm), (ii
i) Specific surface area of 50 to 150 m 2 / g (preferably 80 to 150 m 2 / g)
With a purity of 99.9% by weight or more and an average particle size of 10 to 100 nm
Carbon (for example, carbon black) C having a maximum particle size of 150 nm (preferably 100 nm) (preferably 10 to 50 nm)
And are blended with each other to form a ceramic blend.
In the ceramic composition, titanium boride TiB 2 is 11 to 99.9% by weight with respect to the mixture of metal M and carbon C 0.1 to 89% by weight (particularly 2.5 to 25.0% by weight is preferable).
(In particular, 75.0 to 97.5% by weight is preferable). Further, the mixing ratio of the metal M and the carbon C is a weight ratio.
It is 7: 0.1 to 10 (particularly preferably 7: 0.2 to 5).
ここでホウ化チタンTiB2の純度が99重量%以上とされて
いる根拠は、焼結時に不純物が悪影響を及ぼすことを回
避することにある。Here, the reason why the purity of titanium boride TiB 2 is 99% by weight or more is to avoid the adverse effect of impurities during sintering.
金属Mの平均粒径が1〜5μmとされている根拠は、
(i)平均粒径が1μm未満となれば、金属M粒子の表
面酸化が顕著化し、かつ金属M粒子間の凝集もしくは金
属M粒子とホウ化チタンTiB2粒子あるいは炭素C粒子と
の間の凝集が顕著となって、本発明にかかる低融点溶融
金属処理具すなわち鋳造用ノズル10の保護層12の焼結を
著しく阻害することとなり、また(ii)平均粒径が5μ
mを超えれば、本発明にかかる鋳造用ノズル10の保護層
12のマトリックス層30あるいはホウ化チタンTiB2粒子20
の粒界近傍に形成された粒界相21中に粗大粒子となって
存在し、本発明にかかる鋳造用ノズル10の保護層12の強
度などを低下せしめることとなることにある。金属Mの
最大粒径が12μmとされている根拠は、最大粒径12μm
を超えれば、金属M粒子に既存の亀裂が拡大され、本発
明にかかる鋳造用ノズル10の保護層12の強度などを低下
せしめることにある。The reason why the average particle size of the metal M is 1 to 5 μm is as follows.
(I) If the average particle size is less than 1 μm, the surface oxidation of the metal M particles becomes remarkable, and the metal M particles are aggregated or the metal M particles are aggregated with titanium boride TiB 2 particles or carbon C particles. And the sintering of the protective layer 12 of the low melting point molten metal treating tool, that is, the casting nozzle 10 according to the present invention is significantly hindered, and (ii) the average particle diameter is 5 μm.
If it exceeds m, the protective layer of the casting nozzle 10 according to the present invention
12 matrix layers 30 or titanium boride TiB 2 particles 20
Coarse particles are present as coarse particles in the grain boundary phase 21 formed in the vicinity of the grain boundary, and the strength of the protective layer 12 of the casting nozzle 10 according to the present invention is reduced. The reason why the maximum particle size of the metal M is 12 μm is that the maximum particle size is 12 μm.
If it exceeds, the existing cracks will be expanded in the metal M particles, and the strength of the protective layer 12 of the casting nozzle 10 according to the present invention will be lowered.
また炭素Cの平均粒径が10〜100nmとされている根拠
は、(i)平均粒径が10nm未満となれば、炭素C粒子の
表面酸化が顕著化し、かつ炭素C粒子間の凝集が顕著と
なって、本発明にかかる鋳造用ノズル10の保護層12の焼
結を著しく阻害することとなり、また(ii)平均粒径が
100nmを超えれば、マトリックス層30中に粗大粒子とし
て存在することとなって、本発明にかかる鋳造用ノズル
10の保護層12の強度などを低下せしめることにある。炭
素Cの最大粒径が150nmとされている根拠は、最大粒径
が150nmを超えれば、炭素C粒子に既存の亀裂あるいは
ホウ化チタンTiB2との間の反応によって生じた炭化チタ
ンTiC粒子に既存の亀裂が拡大され、本発明にかかる鋳
造用ノズル10の保護層12の強度などを低下せしめること
にある。The reason why the average particle size of carbon C is 10 to 100 nm is that (i) if the average particle size is less than 10 nm, the surface oxidation of the carbon C particles becomes remarkable and the aggregation between the carbon C particles becomes remarkable. Therefore, the sintering of the protective layer 12 of the casting nozzle 10 according to the present invention is significantly hindered, and (ii) the average particle size is
If it exceeds 100 nm, it will be present as coarse particles in the matrix layer 30, and the casting nozzle according to the present invention.
The purpose is to reduce the strength of the protective layer 12 of 10 . The reason why the maximum particle size of carbon C is 150 nm is that if the maximum particle size exceeds 150 nm, the existing cracks in the carbon C particles or titanium carbide TiC particles generated by the reaction with titanium boride TiB 2 This is to expand existing cracks and reduce the strength of the protective layer 12 of the casting nozzle 10 according to the present invention.
更に炭素Cの比表面積が50〜150m2/gとされている根拠
は、(i)比表面積が50m2/g未満となれば、炭素C粒子
が大き過ぎることとなってホウ化チタンTiB2との間の反
応が短時間で進行できないこととなり、また(ii)比表
面積が150m2/gを超えれば、炭素C粒子が互いに凝集す
ることとなってホウ化チタンTiB2および金属Mとの混合
ができなくなることにある。Further grounds for the specific surface area of the carbon C is a 50 to 150 m 2 / g is, (i) if the specific surface area is less than 50 m 2 / g, titanium boride TiB 2 become the carbon C particles is too large If the specific surface area exceeds 150 m 2 / g, the carbon C particles will agglomerate with each other, and the titanium boride TiB 2 and the metal M will not react with each other. The problem is that they cannot mix.
第2工程において、セラミックス配合物を、適宜の混合
機によって均質に混合し、セラミックス混合物を作成す
る。In the second step, the ceramic mixture is homogeneously mixed with an appropriate mixer to prepare a ceramic mixture.
第3工程において、セラミックス混合物を、バインダ
(たとえばポリビニルアルコール)とともに適宜の金型
に収容したのち、適宜の圧力(たとえば100〜800kg/cm2
の圧力)を印加して一軸加圧し、セラミックス圧粉体を
作成する。In the third step, the ceramic mixture is put in an appropriate mold together with a binder (for example, polyvinyl alcohol), and then an appropriate pressure (for example, 100 to 800 kg / cm 2
Is applied to uniaxially apply pressure to produce a ceramic green compact.
第4工程において、セラミックス圧粉体を、適宜の圧力
(たとえば800〜3500kg/cm2の圧力)を印加してCIP処理
すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施し、セラミックス
成形体とする。In the fourth step, the ceramic green compact is subjected to a CIP process, that is, a normal temperature isostatic pressing process by applying an appropriate pressure (for example, a pressure of 800 to 3500 kg / cm 2 ), to obtain a ceramic green body.
第5工程において、セラミックス成形体を、真空雰囲気
(10-3Torr以下の気圧であることが好ましい),アルゴ
ン雰囲気あるいは水素ガス雰囲気などの非酸化性雰囲気
(すなわち中性ないし還元性の雰囲気)中において無加
圧状態もしくは加圧状態(100〜500kg/cm2の圧力を印
加)で1500〜2000℃(好ましくは1700〜1900℃)の温度
により適宜の時間をかけて焼結し、セラミックス焼結体
とする。ここで非酸化性雰囲気とされる根拠は、チタン
Ti,ホウ素B,金属Mもしくは炭素Cが酸化されないよう
にすることにある。In the fifth step, the ceramic compact is placed in a non-oxidizing atmosphere (that is, a neutral or reducing atmosphere) such as a vacuum atmosphere (preferably having an atmospheric pressure of 10 −3 Torr or less), an argon atmosphere or a hydrogen gas atmosphere. In a non-pressurized state or a pressurized state (applying a pressure of 100 to 500 kg / cm 2 ), the ceramic is sintered at a temperature of 1500 to 2000 ° C (preferably 1700 to 1900 ° C) for an appropriate time. The body. The reason for the non-oxidizing atmosphere here is titanium.
It is to prevent Ti, boron B, metal M or carbon C from being oxidized.
第6工程において、セラミックス焼結体すなわち保護層
12を仕上加工すなわち主としてその内面を所望の精度で
研磨処理する。In the sixth step, a ceramic sintered body, that is, a protective layer
12 is finished, that is, its inner surface is polished with a desired accuracy.
第7工程において、保護層12の熱膨張係数に近い熱膨張
係数を有する金属など(たとえば黄銅など)を素材とし
てノズル本体11を形成する。In the seventh step, the nozzle body 11 is formed by using a metal or the like (such as brass) having a thermal expansion coefficient close to that of the protective layer 12 as a raw material.
第8工程において、ノズル本体11の内周面に対し保護層
12を適宜の接着剤(たとえば無機系接着剤など)を用い
て接合する。In the eighth step, a protective layer is formed on the inner peripheral surface of the nozzle body 11.
The 12 is bonded using an appropriate adhesive (for example, an inorganic adhesive).
以上により、本発明にかかる低融点溶融金属処理具すな
わち鋳造用ノズル10が製造される。As described above, the low melting point molten metal treating tool, that is, the casting nozzle 10 according to the present invention is manufactured.
加えて本発明にかかる低融点溶融金属処理具の一実施例
について、一層の理解を図るために、具体的な数値など
を挙げて説明する。In addition, one embodiment of the low melting point molten metal treating tool according to the present invention will be described with specific numerical values and the like for better understanding.
(実施例1〜7) 平均粒径が1μmであるクロムCrと、比表面積が135m2/
gで純度が99重量%であるカーボンブラックCとの混合
比を変えて作成した混合物2.5重量%に対し、平均粒径
が3μmでかつ最大粒径が6μmであり純度が99重量%
であるホウ化チタンTiB2を97.5重量%だけ配合して作成
したセラミックス配合物100部を、プラスチック容器中
にウレタンボールおよび300部のエチレンアルコールと
ともに収容せしめ、24時間かけて湿式混合し、これによ
りセラミックス混合物を作成した。(Examples 1 to 7) Chromium Cr having an average particle size of 1 μm and a specific surface area of 135 m 2 /
The average particle size was 3 μm and the maximum particle size was 6 μm, and the purity was 99% by weight, based on 2.5% by weight of the mixture prepared by changing the mixing ratio with carbon black C having a purity of 99% by weight in g.
100 parts of a ceramic compound prepared by mixing 97.5% by weight of titanium boride TiB 2 is a plastic container with urethane balls and 300 parts of ethylene alcohol, and wet-mixed for 24 hours. A ceramic mixture was created.
セラミックス混合物は、60℃の温度に10時間保持して十
分に乾燥した。そののちセラミックス混合物100部は、
バインダとしてのポリビニルアルコール2部とともに適
宜の金型に収容し、300kg/cm2の圧力を印加して一軸加
圧することにより、セラミックス圧粉体とした。The ceramic mixture was kept at a temperature of 60 ° C. for 10 hours to be thoroughly dried. After that, 100 parts of the ceramic mixture
It was housed in an appropriate mold together with 2 parts of polyvinyl alcohol as a binder, and a pressure of 300 kg / cm 2 was applied to uniaxially press to obtain a ceramic green compact.
セラミックス圧粉体は、3000kg/cm2の圧力を印加してCI
P処理すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施すことによ
り、セラミックス成形体とした。Ceramic green compacts are applied with a pressure of 3000 kg / cm 2
A ceramic compact was obtained by performing P treatment, that is, normal temperature isostatic pressing treatment.
セラミックス成形体は、無加圧状態のアルゴン雰囲気中
において15℃/分の昇温速度で1900℃の温度まで加熱
し、かつ1900℃の温度に1時間にわたり維持することに
より、セラミックス焼結体とした。The ceramic molded body was heated to a temperature of 1900 ° C. at a temperature rising rate of 15 ° C./min in an unpressurized argon atmosphere and maintained at a temperature of 1900 ° C. for 1 hour to obtain a ceramic sintered body. did.
セラミックス焼結体は、仕上加工すなわち主として内面
を所望の精度まで研磨処理し、保護層分割体とした。The ceramics sintered body was subjected to finishing processing, that is, the inner surface was mainly polished to a desired accuracy to obtain a protective layer divided body.
これに対し保護層12の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有
する黄銅を素材としてノズル本体を形成した。On the other hand, the nozzle body was formed by using brass having a thermal expansion coefficient close to that of the protective layer 12 as a raw material.
ノズル本体11の内面に対し、適宜の接着剤(ここでは無
機系接着剤)を用いて複数の保護層分割体をそれぞれ接
合し、保護層12として配置した。これにより鋳造用ノズ
ル10を作成した。A plurality of protective layer divided bodies were bonded to the inner surface of the nozzle body 11 by using an appropriate adhesive (in this case, an inorganic adhesive), and arranged as the protective layer 12. This produced the casting nozzle 10 .
鋳造用ノズル10の全長は150mmとされており、ノズル本
体11の上端開口および下端開口における保護層12の開口
がそれぞれ直径80mmおよび20mmとされ、かつノズル本体
11の肉厚が10mmとされていた。The total length of the casting nozzle 10 is 150 mm, the openings of the protective layer 12 at the upper end opening and the lower end opening of the nozzle body 11 are 80 mm and 20 mm, respectively, and the nozzle body is
The thickness of 11 was 10 mm.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 1.
鋳造用ノズル10は、その上部開口に対し低融点溶融金属
として溶融アルミニウムを供給し、ノズル本体11に配置
された保護層12の内周面で案内しつつ、下部開口から鋳
型に対して供給した。この状態で連続使用したところ鋳
造用ノズル10は、95日間使用できた(第1表の“寿命”
参照)。The casting nozzle 10 supplies molten aluminum as a low melting point molten metal to the upper opening thereof, and while guiding the molten aluminum as the inner peripheral surface of the protective layer 12 arranged in the nozzle body 11, supplies it to the mold from the lower opening. . When continuously used in this state, the casting nozzle 10 could be used for 95 days ("life" in Table 1).
reference).
(実施例8〜14) クロムCrとカーボンブラックCとの混合物5.0重量%に
対し、ホウ化チタンTiB2を95.0重量%だけ配合したこと
を除き、それぞれ実施例1〜7を反復した。(Examples 8 to 14) Examples 1 to 7 were repeated, except that titanium boride TiB 2 was mixed in an amount of 95.0% by weight with respect to 5.0% by weight of the mixture of chromium Cr and carbon black C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 1.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(実施例15〜21) クロムCrとカーボンブラックCとの混合物7.5重量%に
対し、ホウ化チタンTiB2を92.5重量%だけ配合したこと
を除き、それぞれ実施例1〜7を反復した。To (Example 15-21) mixture 7.5 wt% of chromium Cr and carbon black C, except that the blended titanium boride TiB 2 only 92.5 wt%, was repeated Examples 1-7, respectively.
鋳造用ノズル10は、たとえば実施例18の場合(以下同
様)について研磨処理した保護層12の外表面を光学顕微
鏡で写真観察したところ、第3図に示すとおりであっ
た。すなわちホウ化チタン粒子20の脱落により生じた陥
凹部が散点状に配置されており、また結合層30が空孔を
有さず緻密であることが判明した。The casting nozzle 10 was as shown in FIG. 3 when the outer surface of the protective layer 12 subjected to the polishing treatment in the case of Example 18 (the same applies hereinafter) was photographically observed with an optical microscope. That is, it was found that the recesses formed by the falling off of the titanium boride particles 20 were arranged in a scattered manner, and the bonding layer 30 had no pores and was dense.
鋳造用ノズル10は、保護層12を適度の力によって破断
し、その破断面を走査型電子顕微鏡で写真観察したとこ
ろ、第4図に示すとおりであった。すなわちホウ化チタ
ンTiB2粒子20において粒内破壊が生じており、ホウ化チ
タンTiB2粒子20が結合層30によって強固に結合されてい
ることが判明した。結合層30は、X線回折分析およびEP
MA分析により、ホウ化チタンTiB2とクロムCrとカーボン
ブラックCとの間の反応 TiB2+2Cr+C→2CrB+TiC によって生じたホウ化クロムCrBおよび炭化チタンTiCの
混合固溶したマトリックス層(第5図〜第11図参照)で
あることが判明した。The casting nozzle 10 fractured the protective layer 12 by an appropriate force, and the fractured surface was photographically observed with a scanning electron microscope, and it was as shown in FIG. That is, it was found that intragranular fracture occurred in the titanium boride TiB 2 particles 20, and the titanium boride TiB 2 particles 20 were strongly bonded by the bonding layer 30. The bonding layer 30 is formed by X-ray diffraction analysis and EP
MA analysis revealed that the reaction between titanium boride TiB 2 , chromium Cr and carbon black C TiB 2 + 2Cr + C → 2CrB + TiC resulted in a mixed solid solution matrix layer of chromium boride CrB and titanium carbide TiC (see FIGS. (See Fig. 11).
鋳造用ノズル10は、保護層12を60℃に加温された王水に
3分間浸漬することによってその外表面をエッチング処
理したのち、光学顕微鏡によって写真観察したところ、
第5図に示すとおりであった。すなわちエッチング処理
によりホウ化チタンTiB2粒子20が脱落して生じた陥凹部
を測定することにより、ホウ化チタンTiB2粒子20の平均
粒径が2〜4μmに止まっていることが判明した。換言
すればホウ化チタンTiB2粒子20は、当初に比しほとんど
成長していないことが判明した。これはクロムCrおよび
カーボンブラックCが、焼結に際し TiB2+2Cr+C→2CrB+TiC の反応を生じており、ホウ化チタンTiB2粒子20の成長が
抑制されているためである。またホウ化チタンTiB2粒子
20の粒界近傍には、X線回折分析およびEPMA分析によ
り、ホウ化チタンTiB2とクロムCrとの混合固溶相からな
る粒界相21が形成されていることも判明した(第7図〜
第11図参照)。The casting nozzle 10 had its outer surface etched by immersing the protective layer 12 in aqua regia heated to 60 ° C. for 3 minutes, and then photograph-observed with an optical microscope.
It was as shown in FIG. That is, it was found that the average particle size of the titanium boride TiB 2 particles 20 was kept at 2 to 4 μm by measuring the recesses formed by the titanium boride TiB 2 particles 20 falling off by the etching treatment. In other words, it was found that the titanium boride TiB 2 particles 20 did not grow much compared to the beginning. This is because chromium Cr and carbon black C cause a reaction of TiB 2 + 2Cr + C → 2CrB + TiC during sintering, and the growth of titanium boride TiB 2 particles 20 is suppressed. Also titanium boride TiB 2 particles
It was also found by X-ray diffraction analysis and EPMA analysis that a grain boundary phase 21 composed of a mixed solid solution phase of titanium boride TiB 2 and chromium Cr was formed near the grain boundary of 20 (Fig. 7). ~
(See Figure 11).
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 1.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(実施例22〜28) クロムCrとカーボンブラックCとの混合物10.0重量%に
対し、ホウ化チタンTiB2を90.0重量%だけ配合したこと
を除き、それぞれ実施例1〜7を反復した。(Examples 22 to 28) Examples 1 to 7 were repeated, except that titanium boride TiB 2 was mixed in an amount of 90.0% by weight with respect to 10.0% by weight of a mixture of chromium Cr and carbon black C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 1.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(実施例29〜35) クロムCrとカーボンブラックCとの混合物12.5重量%に
対し、ホウ化チタンTiB2を87.5重量%だけ配合したこと
を除き、それぞれ実施例1〜7を反復した。Examples 29 to 35 Examples 1 to 7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was added in an amount of 87.5% by weight to 12.5% by weight of a mixture of chromium Cr and carbon black C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 1.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(実施例36〜42) クロムCrとカーボンブラックCとの混合物15.0重量%に
対し、ホウ化チタンTiB2を85.0重量%だけ配合したこと
を除き、それぞれ実施例1〜7を反復した。(Examples 36 to 42) Examples 1 to 7 were repeated, except that 85.0% by weight of titanium boride TiB 2 was added to 15.0% by weight of a mixture of chromium Cr and carbon black C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 1.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(実施例43〜49) クロムCrとカーボンブラックCとの混合物17.5重量%に
対し、ホウ化チタンTiB2を82.5重量%だけ配合したこと
を除き、それぞれ実施例1〜7を反復した。(Examples 43 to 49) Examples 1 to 7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was added in an amount of 82.5% by weight to 17.5% by weight of a mixture of chromium Cr and carbon black C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 1.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(実施例50〜56) クロムCrとカーボンブラックCとの混合物20.0重量%に
対し、ホウ化チタンTiB2を80.0重量%だけ配合したこと
を除き、それぞれ実施例1〜7を反復した。(Examples 50 to 56) Examples 1 to 7 were repeated except that 80.0% by weight of titanium boride TiB 2 was added to 20.0% by weight of a mixture of chromium Cr and carbon black C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 1.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(実施例57〜63) クロムCrとカーボンブラックCとの混合物22.5重量%に
対し、ホウ化チタンTiB2を77.5重量%だけ配合したこと
を除き、それぞれ実施例1〜7を反復した。(Examples 57 to 63) Examples 1 to 7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was added in an amount of 77.5% by weight to 22.5% by weight of a mixture of chromium Cr and carbon black C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 1.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(実施例64〜70) クロムCrとカーボンブラックCとの混合物25.0重量%に
対し、ホウ化チタンTiB2を75.0重量%だけ配合したこと
を除き、それぞれ実施例1〜7を反復した。(Examples 64-70) Examples 1-7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was added in an amount of 75.0% by weight based on 25.0% by weight of a mixture of chromium Cr and carbon black C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 1.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(実施例71〜77) クロムCrとカーボンブラックCとの混合物7.5重量%に
対し、ホウ化チタンTiB2を92.5重量%だけ配合し、かつ
焼結温度を1500℃としたことを除き、それぞれ実施例1
〜7を反復した。(Examples 71 to 77) Except that 7.5% by weight of a mixture of chromium Cr and carbon black C was mixed with 92.5% by weight of titanium boride TiB 2 and the sintering temperature was 1500 ° C. Example 1
~ 7 was repeated.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 2.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(実施例78〜84) 焼結温度を1600℃としたことを除き、実施例71〜77を反
復した。Examples 78-84 Examples 71-77 were repeated except that the sintering temperature was 1600 ° C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 2.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(実施例85〜91) 焼結温度を1700℃としたことを除き、実施例71〜77を反
復した。Examples 85-91 Examples 71-77 were repeated except that the sintering temperature was 1700 ° C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 2.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(実施例92〜98) 焼結温度を1800℃としたことを除き、実施例71〜77を反
復した。Examples 92-98 Examples 71-77 were repeated except that the sintering temperature was 1800 ° C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10のノズル本 体11について、ビッカース硬度,抗折強度,気孔率,熱
膨張係数および熱伝導率を測定したところ、それぞれ第
2表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. Nozzle book of casting nozzle 10 The Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion and thermal conductivity of the body 11 were measured and found to be as shown in Table 2.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(実施例99〜105) 焼結温度を1900℃としたことを除き、実施例71〜77を反
復した。Examples 99-105 Examples 71-77 were repeated except that the sintering temperature was 1900 ° C.
鋳造用ノズル10の保護層12について、ビッカース硬度,
抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗
および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したとこ
ろ、それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用
ノズル10の之する本体11について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness of the protective layer 12 of the casting nozzle 10
The bending strength, the porosity, the coefficient of thermal expansion, the thermal conductivity, the thermal shock resistance, and the wettability with respect to the low melting point molten metal were measured. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the main body 11 of the casting nozzle 10 were measured and found to be as shown in Table 2.
また鋳造用ノズル10の寿命は、実施例1〜7と同様にし
て測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle 10 was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例1) セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クCを除去したことを除き、実施例1〜70を反復した。Comparative Example 1 Examples 1-70 were repeated except that chromium Cr and carbon black C were removed from the ceramic formulation.
すなわち平均粒径が3μmで最大粒径が6μmであり純
度が99重量%のホウ化チタンTiB2100部を、バインダと
してのポリビニルアルコール2部とともに適宜の金型に
収容し、300kg/cm2の圧力を印加して一軸加圧すること
により、セラミックス圧粉体を作成した。That is, 100 parts of titanium boride TiB 2 having an average particle size of 3 μm, a maximum particle size of 6 μm, and a purity of 99% by weight is accommodated in an appropriate mold together with 2 parts of polyvinyl alcohol as a binder, and 300 kg / cm 2 A ceramic green compact was created by applying pressure and uniaxially pressing.
セラミックス圧粉体は、300kg/cm2の圧力を印加してCIP
処理すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施すことによ
り、セラミックス成形体とした。The ceramic powder compact is CIPed by applying a pressure of 300 kg / cm 2.
A ceramic molded body was obtained by performing a treatment, that is, a normal temperature isostatic pressing treatment.
セラミックス成形体は、無加圧状態のアルゴン雰囲気中
において15℃/分の昇温速度で1900℃の温度まで加熱
し、かつ1900℃の温度に1時間にわたり維持することに
より、セラミックス焼結体とした。The ceramic molded body was heated to a temperature of 1900 ° C. at a temperature rising rate of 15 ° C./min in an unpressurized argon atmosphere and maintained at a temperature of 1900 ° C. for 1 hour to obtain a ceramic sintered body. did.
セラミックス焼結体は、仕上加工すなわち主として内面
を所望の精度まで研磨処理し、保護層分割体とした。The ceramics sintered body was subjected to finishing processing, that is, the inner surface was mainly polished to a desired accuracy to obtain a protective layer divided body.
これに対し保護層の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有す
る黄銅を素材としてノズル本体を形成した。On the other hand, the nozzle body was formed using brass having a thermal expansion coefficient close to that of the protective layer.
ノズル本体の内周面に対し、適宜の接着剤(ここでは無
機系接着剤)を用いて複数の保護層分割体をそれぞれ接
合し、保護層を配置した。これにより、鋳造用ノズルを
作成した。A plurality of protective layer divided bodies were bonded to the inner peripheral surface of the nozzle body using an appropriate adhesive (in this case, an inorganic adhesive), and the protective layer was arranged. This produced the casting nozzle.
鋳造用ノズルは、保護層を適度の力によって破断し、そ
の破断面を走査型電子顕微鏡で写真観察したところ第12
図に示すとおりであった。すなわちホウ化チタンTiB2粒
子の粒界破壊が支配的に生じており、ホウ化チタンTiB2
粒子間の結合があまり強固でないことが判明した。The casting nozzle fractured the protective layer with an appropriate force, and the fractured surface was photographically observed with a scanning electron microscope.
It was as shown in the figure. That is, the intergranular fracture of titanium boride TiB 2 particles occurs predominantly, and titanium boride TiB 2
It was found that the bonds between the particles were not very strong.
加えて鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬
度,抗折強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃
抵抗および低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳
造用ノズルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗
折強度,気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定した
ところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。In addition, Vickers hardness, transverse rupture strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance, and wettability of low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle. It was as it was. The Vickers hardness, bending strength, porosity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity of the nozzle body of the casting nozzle were measured and found to be as shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例2) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例1〜7を反復した。Comparative Example 2 Examples 1-7 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 1. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例3) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例8〜14を反復した。Comparative Example 3 Examples 8-14 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 1. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例4) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例15〜21を反復した。Comparative Example 4 Examples 15-21 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 1. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例5) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例22〜28を反復した。Comparative Example 5 Examples 22-28 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 1. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例6) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例29〜35を反復した。Comparative Example 6 Examples 29-35 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 1. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例7) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例36〜42を反復した。Comparative Example 7 Examples 36-42 were repeated except that the carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 1. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例8) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例43〜49を反復した。Comparative Example 8 Examples 43-49 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 1. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例9) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例50〜56を反復した。Comparative Example 9 Examples 50-56 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 1. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例10) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例57〜63を反復した。Comparative Example 10 Examples 57-63 were repeated except that the carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 1. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例11) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例64〜70を反復した。Comparative Example 11 Examples 64-70 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第1表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 1. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 1.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第1表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 1.
(比較例12) セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クCを除去したことを除き、実施例71〜77を反復した。Comparative Example 12 Examples 71-77 were repeated except that chromium Cr and carbon black C were removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
Each was as shown in Table 2. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
Each was as shown in Table 2.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例13) セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クCを除去したことを除き、実施例78〜84を反復した。Comparative Example 13 Examples 78-84 were repeated except that chromium Cr and carbon black C were removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
Each was as shown in Table 2. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
Each was as shown in Table 2.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例14) セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クCを除去したことを除き、実施例85〜91を反復した。Comparative Example 14 Examples 85-91 were repeated except that chromium Cr and carbon black C were removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
Each was as shown in Table 2. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
Each was as shown in Table 2.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例15) セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クCを除去したことを除き、実施例92〜98を反復した。Comparative Example 15 Examples 92-98 were repeated except that chromium Cr and carbon black C were removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
Each was as shown in Table 2. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
Each was as shown in Table 2.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例16) セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クCを除去したことを除き、実施例99〜105を反復し
た。Comparative Example 16 Examples 99-105 were repeated except that chromium Cr and carbon black C were removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
Each was as shown in Table 2. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
Each was as shown in Table 2.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例17) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例71〜77を反復した。Comparative Example 17 Examples 71-77 were repeated except that the carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
Each was as shown in Table 2. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
Each was as shown in Table 2.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例18) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例78〜84を反復した。Comparative Example 18 Examples 78-84 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
Each was as shown in Table 2. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
Each was as shown in Table 2.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例19) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例85〜91を反復した。Comparative Example 19 Examples 85-91 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
Each was as shown in Table 2. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
Each was as shown in Table 2.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例20) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例92〜98を反復した。Comparative Example 20 Examples 92-98 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
Each was as shown in Table 2. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
Each was as shown in Table 2.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例21) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例99〜106を反復した。Comparative Example 21 Examples 99-106 were repeated except that the carbon black C was removed from the ceramic formulation.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第2表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
Each was as shown in Table 2. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
Each was as shown in Table 2.
また鋳造用ノズルの寿命は、実施例1〜7と同様にして
測定したところ、第2表に示すとおりであった。The life of the casting nozzle was measured in the same manner as in Examples 1 to 7, and was as shown in Table 2.
(比較例22) セラミックス配合物が窒化珪素Si3N4とされたことを除
き、上述の比較例1が反復された。Comparative Example 22 Comparative Example 1 above was repeated except that the ceramic formulation was silicon nitride Si 3 N 4 .
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第3表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第3表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 3, respectively. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 3, respectively.
また鋳造用ノズルの寿命は、比較例1ひいては実施例1
〜7と同様にして測定したところ、第3表に示すとおり
であった。Further, the life of the casting nozzle is the same as that of Comparative Example 1 and then Example 1.
It was as shown in Table 3 when measured in the same manner as in the above.
(比較例23) セラミックス配合物が炭化珪素SiCとされたことを除
き、上述の比較例1が反復された。Comparative Example 23 Comparative Example 1 above was repeated except that the ceramic formulation was silicon carbide SiC.
鋳造用ノズルの保護層について、ビッカース硬度,抗折
強度,気孔率,熱膨張係数,熱伝導率,熱衝撃抵抗およ
び低融点溶融金属に対するヌレ特性を測定したところ、
それぞれ第3表に示すとおりであった。また鋳造用ノズ
ルのノズル本体について、ビッカース硬度,抗折強度,
気孔率,熱膨張係数および熱伝導率を測定したところ、
それぞれ第3表に示すとおりであった。Vickers hardness, flexural strength, porosity, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, thermal shock resistance and wettability against low melting point molten metal were measured for the protective layer of the casting nozzle.
The results are shown in Table 3, respectively. In addition, regarding the nozzle body of the casting nozzle, Vickers hardness, bending strength,
When the porosity, thermal expansion coefficient and thermal conductivity were measured,
The results are shown in Table 3, respectively.
また鋳造用ノズルの寿命は、比較例1ひいては実施例1
〜7と同様にして測定したところ、第3表に示すとおり
であった。Further, the life of the casting nozzle is the same as that of Comparative Example 1 and then Example 1.
It was as shown in Table 3 when measured in the same manner as in the above.
上述した実施例1〜105および比較例1〜23を比較すれ
ば明らかなように、本発明によれば、低融点溶融金属に
接触する部分すなわちノズル本体の内周面に対し、クロ
ムのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶したマトリック
ス層がホウ化チタン粒子の間に配置されかつ5%以下の
気孔率を有したホウ化チタンセラミックス焼結体によっ
て形成された保護層を配置することにより、低融点溶融
金属に接触する部分のビッカース硬度,抗折強度,気孔
率および熱衝撃抵抗を改善でき、ひいては使用に際して
予熱を回避でき、ならびに低融点溶融金属との反応を十
分に抑制でき、結果的にその寿命を大幅に拡張できる。
また本発明によれば、ノズル本体をそのホウ化チタンセ
ラミックス焼結体の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有す
る素材で形成することにより、保護層とノズル本体との
間の熱歪を十分に抑制でき、結果的にその寿命を遷延で
きる。As is clear from a comparison between Examples 1 to 105 and Comparative Examples 1 to 23 described above, according to the present invention, a boride of chromium is formed on a portion in contact with the low melting point molten metal, that is, on the inner peripheral surface of the nozzle body. By arranging a matrix layer formed by mixing and solid-dissolving titanium carbide with titanium boride particles and arranging a protective layer formed by a titanium boride ceramics sintered body having a porosity of 5% or less, It can improve Vickers hardness, bending strength, porosity and thermal shock resistance of the part that comes into contact with the low melting point molten metal, thus avoiding preheating during use and sufficiently suppressing the reaction with the low melting point molten metal. Its life can be greatly extended.
Further, according to the present invention, by forming the nozzle body with a material having a coefficient of thermal expansion close to that of the titanium boride ceramics sintered body, sufficient thermal strain between the protective layer and the nozzle body. It can be suppressed, and as a result, its life can be extended.
なお上述においては、保護層が焼結されたのちノズル本
体の内周面に対して配置されているが、本発明は、これ
に限定されるものではなく、ノズル本体の内周面に対し
てセラミックス混合物を塗布などによって配置したのち
焼結して保護層を形成してもよい。In the above description, the protective layer is disposed on the inner peripheral surface of the nozzle body after being sintered, but the present invention is not limited to this, and is applied to the inner peripheral surface of the nozzle body. The protective layer may be formed by arranging the ceramic mixture by coating and then sintering the mixture.
加えて上述においては、低融点溶融金属に接触する部分
(上述では、保護層)のみがホウ化チタンセラミックス
焼結体によって形成されているが、本発明は、これに限
定されるものではなく、鋳造用ノズル10′のノズル本体
11′が全体としてホウ化チタンセラミックス焼結体によ
って形成された第13図から明らかなように、全体すなわ
ち低融点溶融金属に接触されない部分までもホウ化チタ
ンセラミックス焼結体によって形成する場合も包摂して
いる。In addition, in the above, only the portion that contacts the low-melting-point molten metal (in the above, the protective layer) is formed of the titanium boride ceramics sintered body, but the present invention is not limited to this. Nozzle body of casting nozzle 10 '
As is clear from Fig. 13 in which 11 'is formed entirely by the titanium boride ceramics sintered body, it is included when the whole, that is, even the portion not contacted with the low melting point molten metal is formed by the titanium boride ceramics sintered body. is doing.
(3) 発明の効果 上述より明らかなように本発明にかかる低融点溶融金属
処理具は、低融点溶融金属に対して接触される低融点溶
融金属処理具であって、特に クロムのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶したマトリ
ックス層がホウ化チタン粒子の間に配置され、かつ5%
以下の気孔率を有したホウ化チタンセラミックス焼結体
によって少なくとも低融点溶融金属に対して接触される
部分が形成され てなるので、 (i) 低融点溶融金属に対して接触する部分のビッカ
ース硬度,抗折強度,気孔率および熱衝撃抵抗などを改
善できる効果を有し、ひいては (ii) 使用に際して予熱を回避できる効果を有し、な
らびに (iii) 低融点溶融金属との反応を十分に抑制できる
効果を有し、結果的に (iv) 長寿命化できる効果を有する。(3) Effects of the Invention As is clear from the above, the low melting point molten metal treating tool according to the present invention is a low melting point molten metal treating tool which is brought into contact with a low melting point molten metal, and particularly, a chromium boride and A matrix layer mixed and solid-dissolved with titanium carbide is arranged between the titanium boride particles, and 5%
Since the titanium boride ceramics sintered body having the following porosity forms at least the portion in contact with the low melting point molten metal, (i) the Vickers hardness of the portion in contact with the low melting point molten metal , It has the effect of improving the transverse strength, porosity and thermal shock resistance, and (ii) it has the effect of avoiding preheating during use, and (iii) sufficiently suppresses the reaction with low melting point molten metal. It has an effect that can be achieved, and consequently (iv) has an effect that the life can be extended.
第1図は本発明にかかる低融点溶融金属処理具の一実施
例としての鋳造用ノズルを示す部分断面図、第2図は第
1図実施例のノズル本体内周面に対して配置された保護
層を示す拡大断面図、第3図は第1図実施例の研磨処理
した保護層表面の組織を示す光学顕微鏡写真、第4図は
第1図実施例の保護層破断面の組織を示す走査型電子顕
微鏡写真、第5図は第1図実施例のエッチング処理した
保護層表面の組織を示す光学顕微鏡写真、第6図は第1
図実施例のエッチング処理した保護層表面の組織を示す
走査型電子顕微鏡写真、第7図は第1図実施例の研磨処
理した保護層表面の組織を示す走査型電子顕微鏡写真、
第8図は第7図の模写図、第9図は第1図実施例の研磨
処理した保護層表面の組織のEPMA分析すなわち電子プロ
ーブ微小分析の結果を示すX線強度分布図、第10図
(a)は第1図実施例の研磨処理した保護層表面の組織
のEPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結果を示す
X線強度分布写真、第10図(b)は第1図実施例の研磨
処理した保護層表面の組織のEPMA分析すなわち電子プロ
ーブ微小分析の結果を示すX線強度分布写真、第10図
(c)は第10図(a)(b)を重ね合わせて作成した模
写図、第11図は第1図実施例の保護層についてX線回折
分析の結果を示すグラフ図、第12図は比較例1として示
した鋳造用ノズルの保護層破断面の組織を示す走査型電
子顕微鏡写真、第13図は本発明にかかる低融点溶融金属
処理具の他の実施例としての他の鋳造用ノズルを示す部
分断面図である。10 ,10′……鋳造用ノズル 11,11′……ノズル本体 12……保護層 20……ホウ化チタン粒子 21……粒界相 30……マトリックス層FIG. 1 is a partial sectional view showing a casting nozzle as an embodiment of a low melting point molten metal treating tool according to the present invention, and FIG. 2 is arranged with respect to an inner peripheral surface of a nozzle body of the embodiment shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the protective layer, FIG. 3 is an optical micrograph showing the structure of the surface of the protective layer that has been subjected to the polishing treatment of FIG. 1, and FIG. 4 shows the structure of the fracture surface of the protective layer of FIG. Scanning electron micrograph, FIG. 5 is an optical micrograph showing the structure of the surface of the protective layer which was subjected to the etching treatment of FIG. 1, and FIG.
FIG. 7 is a scanning electron micrograph showing the structure of the surface of the protective layer which has been subjected to the etching treatment of the example, FIG. 7 is a scanning electron micrograph showing the structure of the surface of the protective layer which has been subjected to the polishing treatment of the example of FIG.
FIG. 8 is a copy of FIG. 7, FIG. 9 is an X-ray intensity distribution diagram showing the results of EPMA analysis, that is, electron probe microanalysis of the texture of the protective layer surface after polishing treatment of the embodiment of FIG. 1, FIG. (A) is an X-ray intensity distribution photograph showing the result of EPMA analysis, that is, electron probe microanalysis of the structure of the protective layer surface after polishing treatment in FIG. 1 embodiment, and FIG. 10 (b) is the polishing of FIG. 1 embodiment. An X-ray intensity distribution photograph showing the results of EPMA analysis of the surface of the treated protective layer, that is, electron probe microanalysis, FIG. 10 (c) is a duplicated drawing made by superimposing FIGS. 10 (a) and (b), FIG. 11 is a graph showing the result of X-ray diffraction analysis of the protective layer of FIG. 1, and FIG. 12 is a scanning electron microscope showing the structure of the fracture surface of the protective layer of the casting nozzle shown as Comparative Example 1. FIG. 13 is a photograph showing another embodiment of the low melting point molten metal treating tool according to the present invention. It is a partial sectional view showing a forming nozzle. 10 , 10 ′ …… Nozzle for casting 11,11 ′ …… Nozzle body 12 …… Protective layer 20 …… Titanium boride particles 21 …… Grain boundary phase 30 …… Matrix layer
Claims (4)
溶融金属処理具において、クロムのホウ化物と炭化チタ
ンとの混合固溶したマトリックス層がホウ化チタン粒子
の間に配置されかつ5%以下の気孔率を有したホウ化チ
タンセラミックス焼結体によって少なくとも前記低融点
溶融金属に対して接触される部分が形成されてなること
を特徴とする低融点溶融金属処理具。1. A low melting point metal treating tool which is contacted with a low melting point molten metal, wherein a matrix layer of a mixed solid solution of a boride of chromium and titanium carbide is arranged between the titanium boride particles and 5 A low melting point molten metal treating tool, characterized in that at least a portion in contact with the low melting point molten metal is formed by a titanium boride ceramics sintered body having a porosity of not more than%.
が、ホウ化チタンセラミックス焼結体の熱膨張係数に近
い熱膨張係数を有する素材で形成されてなること特徴と
する特許請求の範囲第(1)項記載の低融点溶融金属処
理具。2. The portion which is not in contact with the low melting point molten metal is formed of a material having a coefficient of thermal expansion close to that of the titanium boride ceramics sintered body. The low melting point molten metal treatment tool according to the item (1).
係数に近い熱膨張係数を有する素材が、黄銅で形成され
てなることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載
の低融点溶融金属処理具。3. A low melting point according to claim 2, wherein the material having a coefficient of thermal expansion close to that of the titanium boride ceramics sintered body is formed of brass. Molten metal processing tool.
粒径を有してなることを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項ないし第(3)項のいずれか一項記載の低融点
溶融金属処理具。4. Titanium boride particles having an average particle size of 0.5 to 8 μm, according to any one of claims (1) to (3). Low melting point molten metal processing tool.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108568A JPH07112623B2 (en) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | Low melting point molten metal processing tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108568A JPH07112623B2 (en) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | Low melting point molten metal processing tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01278956A JPH01278956A (en) | 1989-11-09 |
| JPH07112623B2 true JPH07112623B2 (en) | 1995-12-06 |
Family
ID=14488124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63108568A Expired - Lifetime JPH07112623B2 (en) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | Low melting point molten metal processing tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112623B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4201781C2 (en) * | 1991-01-24 | 1996-05-30 | Tokyo Yogyo Kk | Injection part for a die casting machine |
-
1988
- 1988-04-30 JP JP63108568A patent/JPH07112623B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01278956A (en) | 1989-11-09 |
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