892
鋳造
研究論文
L
第 47 巻 )2002(
第
5
鉄鋳物に発生する焼村き欠陥の観察
黒 IH
豊*
太田英明*料
noitavresbO
norI
fo noitarteneP
tsaC leetS
and
Yutaka
Hideaki
noitartenP
noitcaret
dehsil
dlonr
lacisyhp
gnipar
nI eht
sand
wer
noitartenp
Keywords
Kurokawa
Ota
付*
and
stcefeD
gnirucO
ぺihsotH
Kambayashγ
Miyake
Hidekazu
stcefed
fo tsac nori
and tsac ts 日le era desuac
by lacisyhp
，adohtenr
fo gniduj
eht srotcaf
fo eseht .srotcaf
nI siht yduts
by gnisu
SEM and EPMA .sisylana
noitartenP
stcefed
wer
ni which
eht senirotcarfer
was changed
srif .t As rof noitartenp
，eht boundary
fo eht acilis
sand
and latenr
was raelc
srotcaf
fo eht acilis
sand
and eht latenr
depalrevo
rof noitartenp
eht EPMA
sgnipanr
foacilis
sand
and
noitcaretni
fo sotcaf
stcefed
had detlenr
ni eht SEM .eganri
Next ，eht noitartenep
，and derapnroc
htiw
dezylan
by SEM and EPMA sisylana
srotcaf
detareng
ta eht gnitsac
yrotcaf
dluoc
be 1.dceifira
普
noitar:tenep
，SEM
事
EPMA
，
dradnats
sisylana
atad
市!蒋雅義**
ni tsaC
cI hioka
，間 a
syohi
時
，
**吋
，
lacinrehc
srotcaf
，ro eht -ni
fo noitartenp
stcefed
was batse
edanr
ni agnitsac
tnenrirepxe
htiw
a
stcefed
which
deruco
due ot
ni eht EPMA .gnipanr
The EPMA
stcefed
desuac
by lacinrehc
.sotcaf
latenr
di ton palrevo
but eht acilis
which
deruco
ta eht gnitsac
yrotcaf
drants
sisylana
.atad
As atluser
，
rotcaf
rofnoitartenep
句
sseniro，
tcarfer
c，
ilis
品
dnas
壌付きクミi
鴇となることが多いために，
はじめ ι
.1
上林仁詩*
秀和**料
と対
誌に苦慮している.
蝶付き欠陥は鉄鋳物製品の義樹 iこ発弁えする代表的な鋳造
iっこ生型鋳造工場で発生する鉄鋳
そこで，本研究では，
欠陥である.その緯度が比較的戦微な場合
物の境付き欠陥部に芯PMA
製品とするが，機付き部を除去出来ない場合は廃棄される.
て，境付き喪依!の判定を試みた.すなわち，化学的饗掘と
分析等を適用することによっ
し た が っ て 境 付 き 欠 離 の 発 生 態Q
JS を知り，欠織の主主成を
し て 磁 火 設 の 指 標 で あ る オ ー リ チ ッ ク 畿 と け い 砂 の おO 2
詰止することは，仕!こげ工数の依減や生詑f 't!:を向上するた
量を変化させた 1:型砂を作製し，鋳込み実験
めに重要な対策となる.
生させた焼付き欠陥から標準分析データ役得た.次いで，
…般的に，焼付き欠陥はその発生嬰除j1
要因 6-8)
(熔溺静配，格場動
.EE
)lf-
として物理的
共品凝問時の体構膨張)9 ，
鋳型開げき，鋳期の背正，鋳型と溶誌をの j諮れ 10-13)
など)及
)51 (鑑識点物質ーの生成，蒸気掛による気椙
び化学的喪服41 ，
lこより予め発
鋳造現場で発生した焼刊さ欠陥部と標準分析データとを対
比することで焼付き欠陥の要悶判定と対策を行った
.2
焼付き欠絡の標準分析ヂ…タ
皮車、 iのなど〉があげられ，また，それらまさ閣が相瓦に作用
.2 1 実験方法
して発生すると考えられる.物期的要闘による焼付き欠陥
elbaT
1 こ実験に
m いずこ生製砂の 0iS
2
オーリチ、y
，
抵
とは，校度が耀くなることや充てん性が懇fとすることで，
ク景，ゼ…ゲノレコーン番号及び耐火皮を示す.
鋳型題げさに溶携が差し込むことによる場合がその代表斜
けい砂の純度で，7.99
である.北学的繋 E誌による捜イ、i‘き欠簡とは，
i誌純護けい砂
mas
%と
sam8.29
0iS
2
震は
%を選んだ‘
場合である.焼付き欠 i絡の{欝々の要lZSlは上記の文献等によ
オーリチックは， Na ベントナイトと水をけい妙に添加し
01 分 間 混 練 し た 後 に 1273K
で 2 時間;焼成して 0-18
}I チ ッ ク 付 着
mas 63 17)の範囲内で{、志せた，このオー
けい妙に水分と Na ベントナイトを 8mass%
添加して 01
り輯らかであるが，鋳造現場では各要関が総瓦 iこ作用して
分遅緩して，議J火疫の裂なる生型砂を?専に主主主芝砂の水分
の懐用やオーリチック盤の増加による耐火!交の低下に起出
して，鋳物砂の棒融から低融点物資生成につながる一連の
'31 司
王 0
1 月 261:1
成
ZjS
1ボ総受望書
ihsoyihcusT
yrtsudnl
oC ゅLt.d
ihsoyihcusT
ytcA oC 吟し
.dt
中部科さ詳技術センヂ
ubuhC ecneicS ygolonhceT
τ
etneC
総務大学工学部
ytlucaF gnifreoenignE
，
iasnaK ytisrevinU
株〉ツチヨシ震を量産
料
問
帥 制
(株)ツチヨシアクティ
992
鉄鋳物に発生する焼付き欠陥の観察
Table
1 seitrpoP
fo gren
Si0
tneoc
aciliS
Table
ni
dnas
mas
出
7.9
7.9
9.1 8
1
leveL
2-levL
3-levL
2
ー
2 Chemical
sand
citiloO
tneoc
ni
erg
dnas
，
，n
mas%
0.0
1.1 6
5.61
snoitpmc
rof
pouring
Segr
enoc
tset
Temp.
.oN
SK35
SK31
SK16
fo acilis
set .t
K
2043
3691
371
sand
(mas
幼
si 目今，ゐ
Au-Ju
n
-n
FE--nL
回一回
。aEqa
C3-co
主
，0 3
80.0
04. 38
η
Table
3
Table
Grain
ezis
4 Chemical
noitubirtsid
(mas
snoitspmoc
%)
fo Na etinoteb
Fig.2
gren
.scitiloo
sam(
Photo
sand
幼.
。
tB-aN
Table
with
fo pentraio
tnerfid
tcefd
conte
急 事 九iliI
S)8(
which
fo
a 9号
11 告
ocurs
quartz
ni
and
19
む
101
似合
5
pH
tB-aN
Table
6 Chemical
giP nori (40-50mas
letS
cs 悶 p (20-10mas%)
R泡tum scrap(40-5mas%)
compsiton
fo slairetm
(mas
幼.
弘
)
S a:ciliS
sand
，C : Cast
nori
，M M : Meltd
lairetam
siylan
sand
with
fo noitarep
tnerfid
conte
.giF
3 EPMA
ocurs
ni gren
and .scitiloo
×高さ 50mm
，V : Void
tcefd
の凹み部を 6 か所有している.主型はフラ
ン鋳型とし， 11 1ず の 生 型 は 生 型 砂 (
Table
2601
which
fo quartz
I)を]l
S Z
のっき同め試験器で， 3 回っき同めて直任 50mm
高さ 75mm
の 大 き さ に (111 木部の高さ 25mm
接する高さ 50mm
の生型試験
)"¥J
X
，溶湯と
作製した.主型をフラ
ン鋳型としたのは，鋳物の張り気に対する抵抗が大きいた
.giF
1 Pouring
tset
ecip
rof
.noitarenp
めに，溶湯l正がJlt 子であると七型砂に集中し，焼付き欠陥を
再現させやすいためである.溶湯は FC250
はコンパクタビリティ値が 40 lov
%となるように混練し
た
， Table
2 にけい砂の化学組成を， Table
3 に粒度分布
を示す.また， Table
4 に Na ベントナイトの化学組成を，
Table
.giF
300mm
5 にその特性を示す.
1 ，こ鋳込試験片の形状を示す.鋳込試験片は直径
X 高さ 100mm
の円筒状で，内部に直径 50mm
1673K
で注湯した， Table
相当とし，
6 に溶解材料の化学組成と配
合割合を示す.
2 ，2
Fig.2
鋳込試験片に発生した焼付き欠陥
に解枠後の鋳込試験片に発生した焼付き欠陥の
光学写真を示す.上段の写真は下型由ーからの観察であり，
Si0
2
量が低ドし，オーリチック景が増加するに従って，
03
生型砂の焼結物が多く円筒部に残留している.
第5 サ
第 47 巻 )202(
鋳造工学
下段の写真
は円筒部を断面とした後の観察であり，tJj断時に牛.型砂の
焼結物の大部分がはく落した.焼結物のドには，製品面に
焼付き欠陥が発生しており，け L 、砂の Si0
2
が低下しオー
リチック量が増加するに従って多くなっている . Fig.3
に焼付き欠陥内部断面の SEM
像並びに EPMA
(Fe
と iS のマッピング)を示す.
7.9
mass
3 (B)
. 6 mass%
ク量 11
に Si0
2
量 7.9
分析結果
3 (A)
o mas
%でオーリチック量
K) 及び .giF
.giF
に Si0
mas
の 生 型 砂 ( 耐 火 度 1963
K)
に発牛ーした
Fe とiS の EPMA
マッピングの境界が明りょうであることから， Fe
SEM
%の場合は，
mas
173
と iS の
しかし，オーリチック量 6.1
mas
観察でけ L 、砂内に気泡が認められるこ
とから，けい砂の溶融が進んでいる. .giF
量 8.29
量
%でオーリチッ
焼付き欠陥部を示す.いずれの場合も，
反応は進んでいない.
2
% (耐火度 2043
% で オ ー リ チ ッ ク 量 5.61
3 )C(
mas
に Si0
2
% (耐火度
K) の場合を同様に示す. Fe と iS の EPMA
マッピ
ンクの境界は不明りょうであることから， Fe と iS が 反 応
し低融点物質の生成が進行していることが予測される.鋳
造条件 (S/M
比，注湯温度，凝固速度及び材質等)によっ
て Fe とiS の反応状態が変化しその EPMA
変化すると考えられる.
しかし，耐火度が低下するに従っ
て，焼付き内部ではけい砂が溶融し Fe と iS の反応による
低融点物質が生成することが示唆される.
- )3(
低融点物質の生成機構は一般に(1)
fo anlyzing
tcefd
lacipyt
casting
(rough
EPMA
surface
siylan
，m
etal
れる.
2FeO
2MgO
2MnO
+ Si0
+ Si0
+ Si0
FeO
2→ 2
・Si0
()etilaya
2f
2→
2MgO
・Si0
2→
2MnO'
Si0
・
・
・
・
・
・
)1(
)etiretsro
2 f(
・
・
・
・
・
・ )2(
etiorhpet(
2)
…… )3(
.3
すなわち，低融点物質とはファイヤライト，フォルステラ
イト及びテフォロライト等の総称である.
湯の凝固に伴う被膜Jq の酸化金属 (FeO
主に鋳型中の Si0
2
， MgO
)2(
と反応して ，
，
)1(
これらは鋳鉄溶
， MnO)
及び )3(
が
式で示
すような低融点物質を生成すると考えられる.鋳型中の
2
.giF
4 Example
fo pentraio
pentra
.)noit
式で説明さ
れる.
Si0
村
マッピングが
は，けい砂中の石英 (
Si0
KAISb08
， CaAbSi
ロナイトではIA33.OE
2
2)
及 び 長 石 (NaAISi
30 S ，
0 S 等)，牛ー型では粘士鉱物(モンモリ
，
OIO
主
j} 造現場で党
1/二した焼{、
j き欠陥行[;について，前述の標準
分析データを対比して行った欠陥対策に法づいてその焼什
き要閃を検日、lした.
.3 1 焼付き欠陥事例一 l
に片状黒鉛鋳鉄 (FC 3
0)
Fig.4
ル鋳引中
L 型は
¥'.:1/ ，
リ シェ
で
，
f に先生した焼イ、lき欠陥をノJミす. Fig.4
(A)
ル鋳型の溝部分の焼付き部の光学リ点をノF す.
Fig
に焼付き郎の断由を観察した O M 可貞と COMPO
にシェ
4. (B)
(OH)
2 ・ nH 20 ， E は
層間の l 価の陽イオン)に含まれる iS の 酸 化 に よ る も の
す.いずれの場合もけ L 、砂は溶融しておらず，けし、砂と鋳
である.石英は不純物の量により融点は 2000K
鉄との境界は明りょうである. F
ig.4
.1
OiS30gM76
鋳造現場で発生した焼付き欠陥
前後で、耐
)C(
Iこけ L 、砂・jlt 鉄
火度が高い.これに対して，長石(島根産長石測定例)で
界面の EPMA
は融点は約 150
鉄1jr の Fe とけい砂1jr の iS 及 び O とのマッピングは
K-1600
K 及び粘土鉱物(米国庫ベント
ナイト測定例)では融点は約 120
から低い.
K-1500
K であること
このために，酸化金属は石英よりも長石や粘上
鉱物中の Si0
れる.
2 と反応して低融点物質を生成すると考えら
この生成反応は固相においても生じる )81 が，液相に
おいては反応速度が速くなる.本研究における鋳込実験で
は，耐火度の低い生型砂で焼付き欠陥が顕著である.
この
ことから，まず粘土鉱物を伴うけ L 、砂もしくは長石が部分
マッピンクをぶす. .giF
像をぶ
していない.わずかに Mg
ている程度である.
3 (A)
rと
Jii[ 柔に鋳
A
致
と K がけい砂の同りに倒析し
したがって，耐火度には問題が無いと
判断される.欠陥対誌として，
1t 1 子に冷引をす~{tí し防 1 1-.し
Iき欠陥は物開的要 l刈によって
た.以上のことから，本焼{、
発'-1:.したと考えられる.
3.2
Fig.5
焼付き欠陥字例
に球状黒鉛鋳鉄 (FCD)
2
で
，
t 引は /j:.'~~ ，未使用
的に溶融する.次いでこれらが酸化金属と反応して低融点
の中子に先生した焼什き欠陥をぶす. .giF
物質が生成し，順次焼付き欠陥部が拡大して行くと考えら
:リif を不す. .giF
部側面に発弓:した焼付き i郊の光γ
5 (A)
に製品ド
5 )B(
103
鉄鋳物に発牛ーする焼付き欠陥の観察
片 山 守 投 打 叫 呂I
.giF
5 Example
fo noitarep
low
melting
fo anlyzing
tcefd
lacipyt
)noitarenp
lairetm
Cmetal
tniop
EPMA
siylan
because
.noitareng
c.
、 詰
fo
.giF
7 Example
fo noitarep
laitrap
tlem
設計 ri Ol .I
fo anlyzing
tcefd
fo .dnas
像をボす. SEM
Meltd
lacipyt
on ，metal
(burn
に焼付き部断面の SEM
MM
品
EPMA
)noitarenp
siylan
by
像とけ L 、砂・鋳鉄界面の COMPO
像では牛今型内に鋳鉄が差し込んでおり，
けい砂断面は溶けた様子はうかがえない.けい砂と鋳鉄と
の界面を拡大した COMPO
像では，溶融した物質(耐火
度が低い粘上鉱物と考えられる)が認められる.
にけい砂・鋳鉄界面の EPMA
giF
5 )C(
マッピングを示す. iS と K
のかなりの部分が一致することから，本けし、砂はカリ長石
の一種と思われる.けい砂の表面部の粘土鉱物が存在する
箇所に，約 10μm
厚みで Mg ， Fe 及び Mn の濃縮部が認
められる.この濃縮部に iS がわずかに点在し， Mg ， Fe
及び Mn の EPMA
とから，
マッピングの重なりが認められないこ
(I) ~(3) 式で示される低融点物質は生成してい
ないと宅えられる.主に MgO
及び FeO
が生成し S
i0
2
と
反応する白前の状態と考えられる.欠陥対策として，コン
パクタビリティをドげ，鋳型の充てん性を改善することで
防止した.以上のことから，本焼付き欠陥は酸化物の偏析
あるいはけい砂の部分的な溶融によって焼付きが助長され
た主に物理的要困によって発牛.したと考えられる.
.3 3 焼付き欠陥事例 -3
Fig.6
S :aciliS
sand
，C : C
ast
nori
，M M
: Meltd
6 (A)
.giF
6 Example
fo noitarep
laitrap
melt
fo anlyzing
tcefd
fo .dnas
(burn
lacipyt
on ，metal
EPMA
)noitarenp
に FC250
，主型は生型，シェル鋳型及びコール
ドボックス鋳型の中ずに発生した焼付き欠陥を示す .giF
lairetam
siylan
by
に生型のド型面に発生した焼付き部の光学写真を示
す. .giF
6 )B( に焼付き部断面の SEM 像及び COMPO
像
を示す. SEM 像ではけい砂断面の大半は健全であるが，
所々に砂粒(けい砂)全体が溶融した状況が認められる.
203
S :aci!iS
.giF
noitart
serh
第 47 巻 )202(
鋳造工学
8
Example
tcefd
ot eht
COMPO{
，C
sand
‘
Cast
，M M
nori
fo anlyzig
(burn
lacipyt
.)ni
fo eht
ecafrus
: Meltd
Pentra
meta
ま
noi
S :aciliS
lairetam
EPMA
lairetm
fo -enp
.giF
noitart
.trap
-da
.l
象はその溶融けい砂の拡大でありポーラスとなっ
ている. .giF
6 )C( ，こ溶融;打、砂・鋳鉄界面の EPMA
マッ
ピングを示す. iS と Mg が概ね重なっており Mn とも部
分的に一致する. Fe とはほとんど重なっていない. した
がって， iS と Mg 及 び Mn の反応である )2( 式と )3( 式
が進行していることが示唆注れる. iS と Fe のマッピンク
3 (B)
の重なりが認められないことから，本欠陥は.giF
に近似している.鋳造現場では欠陥対策として，耐火度の
高い細めのけい砂を使用することで欠陥を防止した風以上
のことから，本焼付き欠陥は，化学的焼付き要因の低融点
物質が牛.成途中であり，
これの彫警撃を受けた主に物理的要
焼付き欠陥事例
Fig.7
に FC250
Example
tcefd
，C
b(
: Cast
ets
fo anlyzing
rn .)ni
滋
のJq 間と判断される.以
，l LMM
‘
Low
detlm
lacipyt
cilateM
lairetam
EPMA
fo noitarep
edis
fo -enp
L のことから，本能付き欠絡は，
化学的焼付き要因の低融点物質が生成途中であり，
これの
影響を受けた主に物理的要悶による焼付き欠陥であると考
えられる.
.3 5 焼付き欠陥事例
Fig.8
5
，
二t 引 は シ ェ ル 鋳 型 ， 中 子 は
に材質は FCD450
未使用に発生した焼付き欠陥をぷす. .giF
8 (A) に堰付近
8 (B) に焼付
に発生した焼付き部の光学写真を訴す. .giF
き 部 を 正 面 よ り 観 察 し た SEM
像と焼付き部断面の
COMPO
像を示す. SEM 像では表
mr が 溶 融 し た け い 砂 が
像はけ L 、砂と鋳鉄の境界は比較的明
認められる. COMPO
る. .giF
4
， 4~ ヰ.~ はフラン鋳型，未使用のLj
発生した焼付き欠陥を'J/ す. .giF
9
sand
りょうであるが，けい砂にポーラス部が部分的に観察され
因によって発生したと考えられる.
4.3
第5号
7 (A)
+J
に
にフラン鋳型の下
型に発生し製品よりはく離した焼付き物の光学写真を不す.
.giF
8 )C( にけい砂・鋳鉄界面の EPMA
マッピング
を示す. iS の外局部に Mg が 検 出 さ れ ， そ の 内 部 に 部 分
的に Fe が存在する.それぞれのマッピングは完全には一
3 )C( にtfj 似しており， t正融点物
致しないことから， .giF
7 (B) !こ境付き部断舗の SEMf 象及び COMPO
像をぷ
す. SEM 像ではけい砂断i1I iの大半は健全で‘あるが，所々
橡はそ
;こ砂粒全体が溶融した状泌が認められる. COMPO
物の標準生或邑岳エネルギーの抵い Mg が優先的に酸北し，
の溶融けい砂と鋳鉄界面の拡大で，界由ーは明りょうである.
中 で 焼 付 き 欠 賂 が 進h していると考えられる.欠揺対策
.giF
7 )C(
iこ溶融けい秒、.鋳鉄界面 iの EPMA
マッピング
を示す. iS 内に Mn と Mg が部分的に存在する.
て
， iS と Mn 及び Mg の反応である )2(
式と )3(
したがっ
式が進
行していることが示唆される. Fe はわずかに iS 1fr に存在
しているのみである.本欠陥は .giF
3 (B)
と.giF
3 )C(
霊の生成途中であると考えられる. )2(
O-Si0
次いで主主 g
FeO
2，
式において，酸化
系の抵融点物繋が生成しつつある
として，細めのけい砂を接関して，焼場の酸化を防止した.
以上のことから，本焼付き欠陥は，化学的要因と物理的要
因の双方の影響によって発生したと考えられる.
6.3
Fig.9
焼付き欠陥事例 -6
に鋳鋼 (SCIH)
，
'1!:十
:
U ま!生存 L
シェル鋳型中子
303
鉄鋳物に発生する焼付き欠陥の観察
R.
.giF
noitart
serh
10
Example
fo anlyzIg
tcefd
(burn
.)ni
ot eht ecafrus
fo eht
lacipyt
noitareP
meta
に発生した焼fすき欠陥をボれ .giF
EPMA
lairetm
fo -enp
Saci:liS
.giF
metal
noitart
.l
9(
A)
dnas
，C
:tsaC
nori
-da
1
Example
.noitartenp
tcefd
r
u
c
o
fo anlyzig
lanretxE
ta eht
lacipyt
slews
，
gniev
same .noitisop
SEM.
and
EDS fo
-enp
に製品の焼付き
笛所と分離した;焼付き部の光学写真を示す.焼付き部を分
それに合まれないことから，
(1)式において
FeO
が生成
離した後の製品の表面がしわ状となることで欠陥品となっ
していると考えられる.欠陥対議として，けい砂を使用し
た. .giF
ていたシェル鋳型にオリビンサンドを適用して防止した.
9 )B(
に焼付き部会製品側から観察した SEM
及び製品の焼付き部断 l甜の COMPO
像を示す.
SEM
像
像で
鋳型を塩基性とすることで，金属酸化物の生成をおさえた.
はけい砂は形を残しながらも ，i容融し強固に付着している.
以上のことから，本焼{、
COMPO
発生したと考えられる.
像はけい砂と鋳鉄界耐に低融点物質と思われる層
Iき欠陥は，化学的要因系によって
9 )C( にけい砂・鋳鉄界両の EPMA
マッ
ピングを示す. Fe ，iS 及び Mn のマッピングがよく一致
3 )C( に近似していると言える. したがっ
しており， .giF
おいて，同一の鋳物の|司一箇所に発生した外面張り欠陥，
て，低融点物が生成していると判断される.欠陥対策とし
ベーニング及び焼付き欠陥を'JI す. .giF
が存在する. .giF
3.8
.giF
焼付き欠陥事例
8
11 に FC250 ，主型は牛:~，ヰ1 子はシェル鋳型に
11 (A)
に製品中
て，焼付き発生箇所の生型砂ぞシェル鋳型置しん(主型
子面に発牛ーした光学写真をぶす.欠陥発生筒所は製品の肉
の一部分を中子用鋳型でよを担)に変更することにより耐火
厚部であり，その肉厚箇所は円線状の薄肉簡所で囲まれて
度を上げて，鋳物砂と添場の反応与を防止した.以上のこと
いる.厚肉部の凝屈が遅れ，五車内部が先に凝屈することで，
から，本焼付き欠絡は，主に化学的要凶によって発生した
厚内部の溶湯が共品凝出時に閉鎖ループ。となり黒鉛品出に
'fドう膨張が閉じこめられてr:t子屈で，
上記 3 祷類の影藍を
11 (珍)は外張り気欠龍， .giF
発生したと判断される. .giF
.giF こ
!O1
FCD450
， 主裂は主主苓!，
シェル鋳型
tr1 子に発
11 )C( はベーニング欠賂茨び.giF
11 (D)と〔むは焼付
01 (A) Iこ襲品のtfJ 子出 iこ
生した壌付き欠絡を示士 .giF
き欠騒の SEM 橡である‘ .giF 1l (むの焼 fすき欠鵠部のけ
発生した農村きの光学 t写真を ;j~ -9\Fig. 0
1 (B) に;焼付き
い砂の一部が溶融している. このことから，欠賂が焼付き
の形態をとる時は，けし、砂の溶融現象から始まるものと考
部を製品側から観察した SEM 像及び製品の焼付き箇所断
像をノIミす. SEM 像では焼付き部が付着して
面の COMPO
えられる.欠陥対策として，方案変更(厚肉部に堰を設
像ではその l翠みが 10μm 程度であること
おり， COMPO
ける)，坐型造型 fJ の低下(生存!充てん性の低下により凝
ig.l0(C)
に焼付き部・鋳鉄界面の EPMA
マッ
が分かる. F
.:jt 型面にも分散させる)及び中子の強度を増
固時の応力を
ピングを示す. Fe とO のマッピングがよく一致し iS は
すことで防止した.以 k のことから，本焼付き欠陥は，け
と考えられる.
.3 7
境付き欠絡事
JIW
7
403
鋳造工学
第 47 巻 )202(
い砂の溶融による化学的要因によって助長され，共晶凝固
)4
時の溶湯膨張よる物理的要因を主として発生したと考えら
第5号
竹本義明:鋳型の生産技術，鋳造技術シリーズ 2(素形材センター) 1( )
59
0
3
1
焼付き欠陥の要因を判定した.その結果，以下の知見が得
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: AFS .snarT
102 )491(
461
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，.S .R esiG
，.T .S piwonka
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69
123
)7 AFS Mo1d
M
1
a
t
e
ecafretnI
noitcaeR
Comite
4( ・F
) : Modern
gnitsaC
)491(
9，4
， .A M. Lane
，.T .S Piwonka
: AFS
)8
.R ihbataP
.snarT
104 1( )69
1259
られた.
)9
れる.
.4
結 言
EPMA
等のミクロ分析機器を用いて，鋳込実験によっ
て得られた標準分析データを用いて，鋳造現場で発生する
(1)鋳込み実験によって発生させた化学的焼付き欠陥で
は
， SEM
によるけい砂の形態観察及び EPMA
による
iS と Fe のマッピング分析により，生型の耐火度の低下
とともに』灯、砂の溶融，低融点物質の生成が認められる
ことを明らかにした.この結果，化学的焼付き要因をパ
ラメータとした標準分析データが得られた.
)2(
鋳造現場で発生した焼付き欠陥に EPMA
分析等を適
用し，標準分析データと対比すること等により物理的焼
付き要因，化学的焼付き要因及びそれらの相互作用の影
響を判定できることを明らかにした.
文 献
)1
)2
)3
日本鋳造工学会研究報告書 1 1( )
79
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鹿取一男，牧口利貞，阿部喜佐男，中村孝吉:鋳
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9
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中江秀雄，松田泰明:鋳造工学 72 )
02(
2
0
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，.D M. u
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Lane
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01 ， 43
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術試験所報告 35 1( )
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・
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