鋳鉄鋳物の欠陥とその対策

近畿コークス販売株式会社・大阪ガス株式会社総合研究所／　溶解ノート

国際鋳物技術委員会で、鋳物欠陥の分類がなされている。これによれば、外観的分類として、①鋳張り、出っ張り、②巣、③割れ、④鋳肌不良、⑤湯回り不良、形状不完全、⑥寸法不良、形状不良、⑦介在物・材質不均一の７種類に分けられている。

これらの欠陥は、設計によるもの、使用材料によるもの（溶解材、砂など）、作業によるもの（溶解、調砂、造型、注湯、仕上げなど）、鋳造方案によるものなどであるが、同じ欠陥でもその成因は異なることが多い。

下表に、一般的に多く出現する鋳物欠陥とその特徴を示す。鋳物の材質によって、欠陥の形態もやや異なったものになるが、本質的にはまったく同じと考えてよい場合が多い。

INDEX<鋳物の欠陥>

普通鋳鉄鋳物

球状黒鉛鋳鉄鋳物

すくわれ

略図

原因

鋳型の表面が板状、または塊状にはがされて型内を移動し、多くは上型面に浮上し砂食いとなる。
はがされた場所は塊状の凸起となる。

特徴

溶湯によって鋳型表面が膨張して一部がはがされ、鋳物の一部に砂を混入したものをすくわれという。根本的には砂の膨張であって、鋳型が膨張して弱くなり、溶湯の充満時発生する。照らされも同様でとくに上型の平滑な面が溶湯のふく射熱で長時間あぶられて膨張し弱くなり、型砂が落ちるものである。これの具体的な成因は次のとおりである。

対策

湯口方案については、(a)鋳込み時間を速くする。(b)局部的に裸の状態で長く注湯されないよう、湯口の位置を変える。したがって無難なのは下から速く注湯することである。

型砂に基因するものは膨張量の少ない配合に変えることであり、造型作業ではつき固めを十分行うことである。図１－(12)は高さのある鋳型の場合で、まず①番湯口より鋳込み、溶湯がレベルBに達したときに②番湯口より注湯するものである。②番湯口から最初から湯が入ると、この堰前の砂が膨張して溶湯面がこの位置に到達したとき、すくわれを起こす。