还原铸造方法技术

一种还原铸造方法，包括下列步骤：让金属气体和反应气体互相起反应，产生还原化合物；将所产生的还原化合物送入模制模具１１的腔中；以及利用还原化合物还原在熔融金属表面上形成的氧化物薄膜，从而铸造铸件。当将金属气体送入模制模具的腔中时，还原铸造方法利用不起反应的气体作为载气，其中不起反应的气体的流量为反应气体流量的１／６～２倍。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。更具体地说，本专利技术涉及在不损害还原强度的一种有利状态下进行铸造的。
技术介绍
现有各种形式的铸造方法，例如重力铸造法(GDC)，低压压铸法(LPDC)，压铸法(DC)，挤压铸造法(SC)，触变模制法(thixowolding)。所有这些方法都是将熔融金属倒入模制模具的腔中，将倒入的熔融金属模制成预先确定的形状而进行铸造的。在这些铸造方法中，在熔融金属表面上可能形成氧化物薄膜的方法中(例如铝铸造等)，在熔融金属表面上形成的氧化物薄膜使熔融金属的表面张力增加，使得熔融金属的流动性、运行性质和粘性恶化，因此造成铸造有缺陷的问题(例如充满不充分、表面折痕等)。为了解决这些问题，本申请人提出了一种，该方法可以通过使熔融金属表面上形成的氧化物薄膜还原而进行铸造(例如JP-A-2001-321918)。在这种中，利用氮气和镁气制备具有强还原性的镁-氮化合物(Mg3N2)，再将这样制备的镁-氮化合物作用在熔融金属铝上，进行铸造。镁气体在炉子中产生，当将镁气体送入模制模具腔中时，利用惰性气体(氩气)作为载气。氮气单独直接通入该腔中。根据上述，在镁-氮化合物沉积在模制模具的腔的表面上的状态下，将熔融金属倒入模制模具腔中，当熔融金属与该腔的表面接触时，镁-氮化合物的还原作用将熔融金属表面上形成的氧化物薄膜还原，从而变成了纯铝的熔融金属表面，因此使熔融金属的表面张力减小，提高了熔融金属的流动性。结果，熔融金属的运行性质良好，从而可得到没有铸造缺陷、外观很好、没有表面折痕等的铸件。但在上述的中有下述的问题。即，在该还原铸造法中，虽然必需控制镁气体和氮气的量，但通过在炉子中使镁热升华而得到的镁气体处在高温(大约800℃)状态下。很难测量这样的高温状态下的镁气体的量，因此不能精确地控制这两种气体的量。这样就产生了镁气体量不足、还原强度降低、铸件质量变化等问题。
技术实现思路
在这种情况下，提供了本专利技术来解决这些问题。本专利技术的目的是提供一种可由在不损害还原强度的有利状态下进行铸造的。为了达到上述目的，本专利技术的结构如下。即，根据本专利技术，提供了一种，包括下列步骤让金属气体和反应气体互相反应，产生还原化合物；将所产生的还原化合物送入模制模具的腔中，并利用还原化合物还原在熔融金属表面上形成的氧化物薄膜，从而铸造铸件，当将金属气体送入模制模具的腔中时，利用不起反应的气体作为载气。其中不起反应的气体的流量为反应气体流量的1/6～2倍。另外，优选将不起反应的气体的流量设定为反应气体流量的1/4～1/2。再者，反应气体、不起反应的气体、金属气体分别为氮气、氩气、镁气体。附图说明图1为说明图，示出了利用根据本专利技术的进行铸造的铸造装置的结构的例子；和图2为关于铝材料的图形，示出了DASII值是如何随着熔融金属的凝固速度而变化的测量结果。具体实施例方式下面，将参照附图来详细说明本专利技术的优选实施例。图1为说明图，示出了利用根据本专利技术的进行铸造的铸造装置10的整个结构。下面说明它在铝的铸造中的应用，但本专利技术决不是只限于铝的铸造。在图1中，附图标记11和12分别表示模制模具和在模制模具11内形成的腔。在腔12的上部设有浇口14，其形状为直径逐渐向下变小的锥形表面。在浇口14中有可拆卸的堵头15。附图标记16表示垂直形成以通过堵头15的管。附图标记17表示在模制模具11上部设置的容器，该容器用于容纳要倒入的熔融金属(以后，也可简单地称为“熔融金属容器”)。熔融金属容器17和腔12通过浇口14互相连通。通过进行开/闭堵头15的操作，可以控制将熔融金属倒入腔12中。在示出将根据本专利技术的应用于铝的铸造的本实施例的情况下，熔融的铝金属存贮在熔融金属容器17中。制造模制模具11的材料没有特别的限制，然而模制模具11可以用导热性好的材料制成。另外，模制模具11带有冷却装置，可以强制冷却模制模具。在该实施例中，作为冷却装置，在模制模具11内设有流动通道13，从而使冷却水可以恒定地通过该通道13流动。利用导热性好的材料制造模制模具11和经常强制冷却模制模具11的理由是要保持模制模具的温度尽可能的低。因此，只要冷却方法能有效地使模制模具保持低的温度，冷却方法不必限于上述的这种水冷方法。勿需说明，多种冷却装置可以同时组合使用。在图1中，附图标记20表示用于装氮气的钢瓶(以后也称为“装氮气的钢瓶”)。装氮气的钢瓶20通过管道系统22与模制模具11连接。在该管道系统中设置有阀24，该阀24可使氮气通过在模制模具11上设置的氮气送入口11a，进入腔12中。通过打开阀24，将氮气通过氮气送入口11a送入腔12中，可将腔12中的空气排空，从而在腔12中形成氮气气氛，因此在腔12中基本上形成非氧的气氛。附图标记11b表示在模制模具11中设置的排出口。还可以经管道系统将真空装置与排出口11b连接，而在腔12中形成非氧的气氛，在管道系统中设置有阀25，当阀25打开时，真空装置工作。附图标记21表示用于装氩气的钢瓶(以后也可称为“装氩气的钢瓶”)。装氩气的钢瓶21通过管道系统26与作为产生金属气体的发生器的炉子28连接。通过开/闭放在管道系统26中的阀30，可以控制氩气进入炉子28中。炉子28由加热器32加热。在该实施例中，炉28中的温度设定为镁的沸点或比沸点低，也可设置为镁的熔点或比熔点高，使炉子28中的镁为液态。装氩气的钢瓶21也可通过管道系统34与装镁金属的箱36连接。在管道系统34中设置有阀33。另外，箱36可通过管道系统38与在阀30下游的管道系统26连接。附图标记40表示阀，该阀安装在管道系统38中，用于控制送至炉子28中的镁的量。箱36用于存放要送至炉子28中的镁金属，并且镁金属是以粉末或粒状形状装在箱36中的。炉子28通过管道系统42以及和堵头15连接的管16，与模制模具11的腔12连接。通过开/闭安装在管道系统42中的阀45并且利用阀30控制氩气压力，可将在炉子28中产生的气态或雾形式的镁送入模制模具11的腔12中。由图1所示的铸造装置10铸造铝是按下述方法进行的。首先在装入堵头15将浇口14关闭的状态下打开阀24，使氮气从装氮气的钢瓶20通过管道系统22进入模制模具11的腔12中。氮气的进入将腔12内的空气排出，从而在腔12中基本上形成非氧的气氛，然后关闭阀24。在氮气进入模制模具11的腔12中的时间过程中或进入之前，打开阀30，使氩气从装氩气的钢瓶21进入炉子28中，在炉子28中形成非氧的气氛。其次，关闭阀30和打开阀33和40，利用从装氩气的钢瓶21施加的氩气压力，将装在箱36中的镁金属送入炉子28中。由于炉子28被加热至镁金属熔化的温度，因此，送入炉子28中的镁金属变成熔融状态。由于每次在进行铸造时都要重复从炉子28中送出镁气体，因此要将与这个操作相应的一定量的镁金属从箱36送至炉子28中。在将镁金属送入炉子28中后，关闭阀33和40。接着，打开阀30和45，在控制氩气的压力和流量的同时，利用氩气作为载气，通过管子16将从炉子28中出来的镁气体送入模制模具11的腔12中。在这种情况下，雾形式的镁也与镁气体一起从炉子28送出。在镁气体送入腔12中后，关闭阀45；然后打开阀24，将氮气通过氮气送入口11a送入腔12中。通过将氮气送入腔12中，先前送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原铸造方法，包括下列步骤：让金属气体和反应气体互相起反应，产生还原化合物；将所产生的还原化合物充入模制模具的腔中；和利用还原化合物还原在熔融金属表面上形成的氧化物薄膜，从而铸造铸件。其中，利用不起反应的气体作为金属气体 的载气；其中，将不起反应的气体的流量设定为反应气体流量的１／６～２倍。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伴惠介，
申请(专利权)人：日信工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]