(57)【要約】【課題】フォーム塊に被覆してロストフォーム鋳造用のフォーム模型を提供する際に使用するための耐火スラリーを提供すること。【解決手段】スラリーは、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含む。また、触媒を含む耐火性皮膜を備えたフォーム模型、並びにフォーム模型の製造方法及びフォーム模型の使用方法が提供される。【選択図】図１
2014188590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーム塊と、
フォーム塊を被覆する耐火性皮膜と
を含むロストフォーム鋳造用のフォーム模型であって、耐火性皮膜がフォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含み、触媒が１種以上の式（Ｎａ2Ｏ）xＮａ2［Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8］のカーネギアイト型材料又は式ＡaＢbＣcＤdＯ3-δのペロブスカイト材料を含んでいる、フォーム模型。
式中、０＜ｘ≦１、０＜ａ＜１．２、０≦ｂ≦１．２、０．９＜ａ＋ｂ≦１．２、０＜ｃ＜１．２、０≦ｄ≦１．２、０．９＜ｃ＋ｄ≦１．２、−０．５＜δ＜０．５であり、
Ａは、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｂは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｃは、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、プラセオジム（Ｐｒ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、テルビウム（Ｔｂ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｄは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）及びこれらの組合せから選択される。
【請求項２】
ペロブスカイト材料が、ドープＬａＣｒＯ3、ドープＬａＭｎＯ3、ＢａＣｅＯ3、ＢａＺｒＯ3、ＢａＣｅyＺｒ(1-y)Ｏ3、ＢａＣｅyＹ(1-y)Ｏ3及びそれらの組合せ（式中、０≦ｙ≦１である。）からなる群から選択される、請求項１記載のフォーム模型。
【請求項３】
ペロブスカイト材料がＢａＣｅyＺｒ(1-y)Ｏ3（式中、０≦ｙ≦１である。）である、請求項２記載のフォーム模型。
【請求項４】
耐火性皮膜が触媒約１〜８０重量％を含む、請求項１記載のフォーム模型。
【請求項５】
耐火性皮膜が触媒約５０〜８０重量％を含む、請求項４記載のフォーム模型。
【請求項６】
耐火性皮膜が、触媒約１〜３０重量％と、アルミナ、ジルコニア、シリカ、クロマイト、アルミナ−シリケート及びそれらの組合せからなる群から選択される耐火化合物約３０〜６０重量％とを含む、請求項４記載のフォーム模型。
【請求項７】
耐火性皮膜が、結合剤、界面活性剤、チキソトロピー剤及び分散剤をさらに含む、請求項５又は請求項６記載のフォーム模型。
【請求項８】
結合剤が、粘土と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ガムとを含む、請求項７記載のフォーム模型。
【請求項９】
ロストフォーム鋳造用のフォーム模型の製造方法であって、
フォーム塊を調製するステップと、
フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含む耐火性皮膜でフォーム塊を被覆するステップであって、触媒が１種以上の式（Ｎａ2Ｏ）xＮａ2［Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8］のカーネギアイト型材料又は式ＡaＢbＣcＤdＯ3-δのペロブスカイト材料を含むステップと
を含む、方法。
式中、０＜ｘ≦１、０＜ａ＜１．２、０≦ｂ≦１．２、０．９＜ａ＋ｂ≦１．２、０＜ｃ＜１．２、０≦ｄ≦１．２、０．９＜ｃ＋ｄ≦１．２、−０．５＜δ＜０．５であり、
Ａは、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｂは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｃは、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、プラセオジム（Ｐｒ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、テルビウム（Ｔｂ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｄは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）及びこれらの組合せから選択される。
【請求項１０】
ペロブスカイト材料が、ドープＬａＣｒＯ3、ドープＬａＭｎＯ3、ＢａＣｅＯ3、ＢａＺｒＯ3、ＢａＣｅyＺｒ(1-y)Ｏ3、ＢａＣｅyＹ(1-y)Ｏ3及びそれらの組合せ（式中、０≦ｙ≦１である。）からなる群から選択される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ペロブスカイト材料がＢａＣｅyＺｒ(1-y)Ｏ3（式中、０≦ｙ≦１である。）である、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
耐火性皮膜が、
触媒を含む耐火スラリーを調製するステップと、
スラリーをフォーム塊に塗工して、フォーム塊上にスラリーコーティングを形成するステップと、
スラリーコーティングを乾燥するステップと
を含む方法によってフォーム塊上に被覆される、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
フォーム塊を被覆してロストフォーム鋳造用のフォーム模型を得る際に使用される耐火スラリーであって、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含んでいて、触媒が１種以上の式（Ｎａ2Ｏ）xＮａ2［Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8］のカーネギアイト型材料又は式ＡaＢbＣcＤdＯ3-δのペロブスカイト材料を含んでいる、耐火スラリー。
式中、０＜ｘ≦１、０＜ａ＜１．２、０≦ｂ≦１．２、０．９＜ａ＋ｂ≦１．２、０＜ｃ＜１．２、０≦ｄ≦１．２、０．９＜ｃ＋ｄ≦１．２、−０．５＜δ＜０．５であり、
Ａは、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｂは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｃは、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、プラセオジム（Ｐｒ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、テルビウム（Ｔｂ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｄは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）及びこれらの組合せから選択される。
【請求項１４】
触媒が約５０〜８０重量％である、請求項１３記載の耐火スラリー。
【請求項１５】
触媒が約１〜３０重量％である、請求項１３記載の耐火スラリー。
【請求項１６】
ジルコニア、シリカ、クロマイト、アルミナ−シリケート及びそれらの組合せからなる群から選択される耐火化合物約３０〜６０重量％をさらに含む、請求項１５記載の耐火スラリー。
【請求項１７】
結合剤、界面活性剤、チキソトロピー剤及び分散剤をさらに含む、請求項１４又は請求項１６記載の耐火スラリー。
【請求項１８】
結合剤が、粘土と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ガムとを含む、請求項１７記載の耐火スラリー。
【請求項１９】
ロストフォーム鋳造法であって、当該方法が、
フォーム塊と、フォーム塊を被覆する耐火性皮膜とを含むフォーム模型を用意するステップと、
砂床中に模型を配置してフォーム模型の周囲に鋳型を形成するステップと、
溶融金属を鋳型内に導入して、フォーム模型のフォーム塊を蒸発・置換し、耐火性皮膜の周囲のフォーム塊を蒸発させる反応を触媒しながらフォーム模型の形状を複製した鋳物を形成するステップと、
鋳物の周囲の砂を除去するステップと
を含んでおり、耐火性皮膜がフォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含んでいて、触媒が１種以上の式（Ｎａ2Ｏ）xＮａ2［Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8］のカーネギアイト型材料又は式ＡaＢbＣcＤdＯ3-δのペロブスカイト材料を含んでいる、方法。
式中、０＜ｘ≦１、０＜ａ＜１．２、０≦ｂ≦１．２、０．９＜ａ＋ｂ≦１．２、０＜ｃ＜１．２、０≦ｄ≦１．２、０．９＜ｃ＋ｄ≦１．２、−０．５＜δ＜０．５であり、
Ａは、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｂは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｃは、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、プラセオジム（Ｐｒ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、テルビウム（Ｔｂ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｄは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）及びこれらの組合せから選択される。
【請求項２０】
鋳物の周囲から耐火性皮膜を除去するステップをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロストフォーム鋳造における炭素の取込みを低減する耐火スラリー、フォーム模型並びにその製造方法及び使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロストフォーム鋳造（消失模型鋳造法）では、所望の鋳造部材のプラスチック（例えば、ポリスチレンフォーム）塊と、プラスチック塊上の耐火性皮膜とを含む模型を調製し、次いで溶融金属を流し込んでプラスチック塊を蒸発・置換する。溶融金属は、プラスチック塊を再現して鋳物を提供する。
【０００３】
通常、ロストフォーム鋳造法では、所望の鋳造部材の形状のプラスチック塊を調製し、次いで耐火性皮膜で被覆して模型を形成する。模型は乾燥した砂の中に埋め込み、振動のような機械的手段によって圧密化して模型の周囲に鋳型を形成する。プラスチック塊上に塗工され、同時に模型表面を構成する耐火性皮膜は、鋳造表面の品質を確保し、乾燥砂中への溶融金属の侵入を防止するための役割を果たす。次いで、溶融金属を鋳型に流し込んで真空環境下でプラスチック塊を蒸発させる。耐火性皮膜の内側のプラスチック塊は溶融金属によって分解され、プラスチック塊は溶融金属によって置換されて塊のすべての特徴が正確に複製される。冷却後、プラスチック塊の形状を正確に複製した鋳物が形成される。砂及び鋳物の周囲の耐火性皮膜を除去することによって、所望の鋳造部材が得られる。
【０００４】
ロストフォーム鋳造は、洗練された鋳造法であり、従来の砂鋳造法と比較して多数の利点を有する。例えば、離型の必要のない無空洞鋳造法として、ロストフォーム鋳造は、伝統的な鋳造技法によっては製造の困難な多様で複雑な鋳物を作製することができる。さらには、ロストフォーム鋳造で使用された乾燥砂は、再利用することができるので、産業廃棄物を低減できるだけでなく、コストも削減することができる。
【０００５】
しかし、ロストフォーム鋳造には課題が存在する。ロストフォーム鋳造は、鋳造部材への炭素取込み又は炭素残渣を生じる傾向がある。その理由は、プラスチック塊が、蒸発する際に炭素を発生し、炭素が液体金属内に吸収されて最終ステンレス製品の炭素濃度が上昇するからである。プラスチック塊から形成され、金属中に溶解する炭素は、鋳造部材の特性を損なうおそれがある。したがって、炭素残渣をいかに最小にするかは、ロストフォーム鋳造にとって永続的な課題である。例えば、塊を作製するために比較的低炭素含量又は密度を有するフォーム材料を選択すること、又は鋳造容器に追加の真空を導入して炭素残渣の除去を助けることによって、炭素の取込み問題を防止することが開発されてきた。しかし、こうした手法では、炭素取込み課題は完全には解決していない。例えば、ロストフォーム鋳造は、依然として、ステンレス鋼、特に、炭素取込み課題の影響を受けやすい低炭素ステンレス鋼を鋳造する際に困難を伴う。
【０００６】
したがって、ロストフォーム鋳造において、特に低炭素ステンレス鋼を鋳造するために炭素取込み問題を解決する新規な方法を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００７】
一態様では、本開示は、ロストフォーム鋳造用のフォーム模型に関する。フォーム模型は、フォーム塊と、フォーム塊を被覆する耐火性皮膜とを含む。耐火性皮膜は、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含む。触媒は、１種以上の式（Ｎａ2Ｏ）xＮａ2［Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8］のカーネギアイト型材料又は式ＡaＢbＣcＤdＯ3-δのペロブスカイト材料を含む。
式中、０＜ｘ≦１、０＜ａ＜１．２、０≦ｂ≦１．２、０．９＜ａ＋ｂ≦１．２、０＜ｃ＜１．２、０≦ｄ≦１．２、０．９＜ｃ＋ｄ≦１．２、−０．５＜δ＜０．５であり、
Ａは、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）及びこれらの組合せから選択され、Ｂは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びこれらの組合せから選択され、Ｃは、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、プラセオジム（Ｐｒ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、テルビウム（Ｔｂ）及びこれらの組合せから選択され、Ｄは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）及びこれらの組合せから選択される。
【０００８】
別の態様では、本開示は、ロストフォーム鋳造用のフォーム模型の製造方法に関する。本方法は、フォーム塊を調製するステップと、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含む耐火性皮膜でフォーム塊を被覆するステップとを含む。触媒は、１種以上の式（Ｎａ2Ｏ）xＮａ2［Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8］のカーネギアイト型材料又は式ＡaＢbＣcＤdＯ3-δのペロブスカイト材料を含む。
式中、０＜ｘ≦１、０＜ａ＜１．２、０≦ｂ≦１．２、０．９＜ａ＋ｂ≦１．２、０＜ｃ＜１．２、０≦ｄ≦１．２、０．９＜ｃ＋ｄ≦１．２、−０．５＜δ＜０．５であり、
Ａは、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）及びこれらの組合せから選択され、Ｂは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びこれらの組合せから選択され、Ｃは、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、プラセオジム（Ｐｒ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、テルビウム（Ｔｂ）及びこれらの組合せから選択され、Ｄは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）及びこれらの組合せから選択される。
【０００９】
さらに別の態様では、本開示は、フォーム塊を被覆してロストフォーム鋳造用のフォーム模型を提供する際に使用するための耐火スラリーに関する。耐火スラリーは、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含む。触媒は、１種以上の式（Ｎａ2Ｏ）xＮａ2［Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8］のカーネギアイト型材料又は式ＡaＢbＣcＤdＯ3-δのペロブスカイト材料を含む。
式中、０＜ｘ≦１、０＜ａ＜１．２、０≦ｂ≦１．２、０．９＜ａ＋ｂ≦１．２、０＜ｃ＜１．２、０≦ｄ≦１．２、０．９＜ｃ＋ｄ≦１．２、−０．５＜δ＜０．５であり、
Ａは、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）及びこれらの組合せから選択され、Ｂは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びこれらの組合せから選択され、Ｃは、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、プラセオジム（Ｐｒ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、テルビウム（Ｔｂ）及びこれらの組合せから選択され、Ｄは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）及びこれらの組合せから選択される。
【００１０】
さらに別の態様では、本開示はまた、ロストフォーム鋳造法に関する。本方法は、フォーム塊と、フォーム塊上に被覆した耐火性皮膜とを含むフォーム模型を用意するステップと、砂床中に模型を配置してフォーム模型の周囲に鋳型を形成するステップと、溶融金属を鋳型内に導入して、フォーム模型のフォーム塊を蒸発・置換し、フォーム模型の形状を複製した鋳物を形成するステップと、耐火性皮膜の周囲のフォーム塊を蒸発させる反応を触媒するステップと、鋳物の周囲の砂を除去するステップとを含んでおり、耐火性皮膜はフォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含んでいて、触媒は１種以上の式（Ｎａ2Ｏ）xＮａ2［Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8］のカーネギアイト型材料又は式ＡaＢbＣcＤdＯ3-δのペロブスカイト材料を含む。
式中、０＜ｘ≦１、０＜ａ＜１．２、０≦ｂ≦１．２、０．９＜ａ＋ｂ≦１．２、０＜ｃ＜１．２、０≦ｄ≦１．２、０．９＜ｃ＋ｄ≦１．２、−０．５＜δ＜０．５であり、
Ａは、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）及びこれらの組合せから選択され、Ｂは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びこれらの組合せから選択され、Ｃは、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、プラセオジム（Ｐｒ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、テルビウム（Ｔｂ）及びこれらの組合せから選択され、Ｄは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）及びこれらの組合せから選択される。
【００１１】
本開示の上記及び他の態様、特徴及び利点は、添付の図面と組み合わせると、以下の詳細な説明に照らしてより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ロストフォーム鋳造中のフォーム塊の接触的ガス化機構を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
明細書及び特許請求の範囲全体を通じて本明細書で使用される概略を示す言語は、その言語が関連する基本的な機能に変化をもたらすことなく変更が許容される任意の定量表現を修飾するために使用することができる。したがって、「約」などの用語（複数可）によって修飾される値は、指定された正確な値に限定されない。ある種の実施形態では、「約」という用語は、ある値の±１０％を意味する。例えば、「約１００」は、９０〜１１０の任意の数を指す。さらには、「約第１の値〜第２の値」という表現を使用する場合は、その約は両方の値を修飾することが意図されている。一部の場合、概略を示す言語は、値（複数可）を測定するための装置の精度に対応することができる。
【００１４】
本明細書に記載のいずれの数値も、任意の低い方の値と任意の高い方の値の間が少なくとも２単位離れていれば、１単位ずつ増加させた際の低い方の値から高い方の値までのすべての値が含まれる。例として、成分の投与量又は、例えば、温度、圧力、時間などの工程変数の値は、例えば、１〜９０、好ましくは２０〜８０、より好ましくは３０〜７０であると記載された場合、１５〜８５、２２〜６８、４３〜５１、３０〜３２などの値が本明細書中で明確に数値表現されていると意図される。１未満の値の場合、１単位は、適宜０．０００１、０．００１、０．０１又は０．１であるとみなすべきである。これらは具体的に意図されている数の例に過ぎず、数値表現された最低値と最高値の間の数値のすべての可能な組合せが、同様に本出願で明確に述べられているとみなすべきである。
【００１５】
別段の定義がない限り、本明細書で使用される技術及び科学用語は、本発明が属する技術分野の熟達者が通常理解しているのと同じ意味を有する。本明細書で使用される「第１の」、「第２の」などの用語は、いずれの順序、量又は重要度も指定するものではなく、１種の要素を別の要素と区別するために使用される。また、「ａ」及び「ａｎ」という用語は、量を限定するものではなく、参照事項のうちの１種以上が存在することを示すものである。
【００１６】
本発明の実施形態では、ロストフォーム鋳造用のフォーム模型が提供される。フォーム模型は、耐火性皮膜で被覆されたフォーム塊を有しており、耐火性皮膜は、ロストフォーム鋳造工程中に溶融金属とフォーム模型の周囲の砂型の間の保護障壁になり、鋳造されたままの表面の一体性を保証することができる。耐火性皮膜は、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含む。本明細書では、触媒は、化学反応、この場合はフォーム塊の蒸発を引き起こす又は促進する材料である。蒸発とは、蒸気又はガスの生成をもたらす化学的又は物理的変化を指す。ガス化とも呼ぶことができるかかる蒸発は、ロストフォーム鋳造に必要な反応、例えば、酸素（Ｏ2）及び／又は水（Ｈ2Ｏ）を用いてフォームを二酸化炭素（ＣＯ2）、一酸化炭素（ＣＯ）及び水素（Ｈ2）などのガスに転換する反応を指す。触媒自体は、ロストフォーム鋳造工程中にフォーム模型内に注がれる溶融金属の温度に耐えることができるので、この場合の触媒は、二重の役割を果たすことができ、反応を触媒するのみならず、耐火化合物としても働く。したがって、触媒は、耐火性皮膜の主要部を構成することができ、この場合、触媒は耐火化合物としても働く。
【００１７】
ロストフォーム鋳造中のガス化機構を図１に示す。溶融金属１０２が、耐火性皮膜１０８で被覆されたフォーム塊１０６を含むフォーム模型１０４内に注がれると、フォーム塊１０６は、高温の溶融金属１０２によって蒸発させられ、その間に、フォーム中の炭素が、フォームの空気中のＯ2及び／又はＨ2Ｏと反応し、これらに限定されるものではないがＣＯ2、ＣＯ及びＨ2を含むガス１０９が発生する。こうしたガス１０９は、耐火性皮膜１０８を通って逃げていく。溶融金属１０２は、蒸発したフォーム塊１０６を置換して、耐火性皮膜１０８内に鋳物を形成する。炭素残渣１１０が鋳物中に形成され、鋳物が冷却して鋳造部材を形成すると、炭素取込み問題を引き起こす恐れがある。実験及び応用の結果は、炭素の取込みは、ロストフォーム鋳造の鋳造部材の表面、及び注入ゲートに隣接した場所で生ずる傾向があることを示している。炭素残渣１１０又は炭素取込みの形成は、蒸発する時間の不足（酸素と十分に反応しない）によるか、又は十分な酸素もしくは空気の存在を前提とした表面温度の急速な冷却及び不十分な反応熱力学によるかのいずれかである。
【００１８】
耐火性皮膜１０８中に含まれた触媒は、フォーム塊を蒸発させる反応を助ける又は促進することができる。フォーム中の炭素は、特に、耐火性皮膜１０８に隣接する場所で、耐火性皮膜中の触媒がない場合よりはるかに高い効率で及び／又は低い温度で蒸発することができ、したがって、炭素残渣の形成を最小にすることができる。詳細には、炭素残渣が形成されても、耐火性皮膜中の触媒はまた、鋳物の表面に移動する炭素残渣をさらにガス化することもできる。したがって、触媒で被覆されたフォーム模型は、炭素残渣の形成を最小にし、鋳造部材の炭素取込みを防止することができ、ロストフォーム鋳造によってステンレス鋼、特に低炭素ステンレス鋼の鋳物を作製するのに適している。
【００１９】
触媒は、反コークス化材料であってよい。一部の実施形態では、触媒は、１種以上の式Ｉのカーネギアイト型材料又は式ＩＩのペロブスカイト材料を含む。
（Ｎａ2Ｏ）xＮａ2［Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8］      （Ｉ）
ＡaＢbＣcＤdＯ3-δ                       （ＩＩ）
式中、０＜ｘ≦１、０＜ａ＜１．２、０≦ｂ≦１．２、０．９＜ａ＋ｂ≦１．２、０＜ｃ＜１．２、０≦ｄ≦１．２、０．９＜ｃ＋ｄ≦１．２、−０．５＜δ＜０．５であり、
Ａは、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｂは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｃは、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、プラセオジム（Ｐｒ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、テルビウム（Ｔｂ）及びこれらの組合せから選択され、
Ｄは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）及びこれらの組合せから選択される。
【００２０】
一部の具体的な実施形態では、ペロブスカイト材料は、ドープＬａＣｒＯ3、ドープＬａＭｎＯ3、ＢａＣｅＯ3、ＢａＺｒＯ3、ＢａＣｅyＺｒ(1-y)Ｏ3、ＢａＣｅyＹ(1-y)Ｏ3及びそれらの組合せ（式中、０≦ｙ≦１である。）からなる群から選択される。詳細には、ペロブスカイト材料は、ＢａＣｅyＹ(1-y)Ｏ3（式中、０≦ｙ≦１である。）であり、例えば、ＢａＣｅ0.7Ｚｒ0.3Ｏ3である。
【００２１】
式Ｉのカーネギアイト型材料は、炭素を酸化炭素に転換するための反応を触媒する能力を有することが証明されており、２０１１年５月５日出願の発明の名称が「ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ  ｃａｒｂｏｎ  ａｎｄ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  ｃｒａｃｋｉｎｇ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  ｃｒａｃｋｉｎｇ」である米国特許出願第２０１１／０３１９６９０号により完全に説明されており、本特許出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。式ＩＩのペロブスカイト材料は、炭素をガス化するための脱コークス化能を有することが証明されており、２０１１年５月２５日出願の発明の名称が「ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｒｅａｃｔｏｒ  ｆｏｒ  ｃｒａｃｋｉｎｇ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ」である米国特許出願第２０１１／０２９５０５１号、及び２０１１年１２月５日出願の発明の名称が「ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｒｅａｃｔｏｒ  ｆｏｒ  ｃｒａｃｋｉｎｇ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｃｏａｔｉｎｇ  ｔｈｅ  ｒｅａｃｔｏｒ」であるＰＣＴ特許出願国際公開第２０１２／０８７５５０号に説明されており、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００２２】
フォーム塊は、ロストフォーム鋳造で使用される成型フォーム物品の調製において使用可能な任意のフォーム材料から作製することができる。適切なフォーム材料の例として、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）、スチレン−メチルメタクリレート（ＳＴＭＭＡ）、及び発泡ポリスチレン−メチルメタクリレート（ＥＰＳＭＭＡ）が挙げられる。
【００２３】
一部の実施形態では、触媒自体は、二重の役目を有し、反応を触媒するように働くのみならず、耐火化合物としても働くことができる。したがって、耐火性皮膜は、約１〜８０重量％の式Ｉ又はＩＩの触媒を含むことができる。ある種の実施形態では、耐火性皮膜の主要量である、約５０〜８０重量％を占める。例えば、式Ｉのカーネギアイト型材料は、最大約１０００℃までの温度に耐え、したがって、ロストフォーム鋳造中の最高温度が１０００℃未満である場合、耐火化合物と触媒の両方として耐火性皮膜の主要部を占めることができる。式ＩＩのペロブスカイト材料は、最大約１８００℃までの温度に耐え、したがって、ロストフォーム鋳造中の最高温度が１８００℃未満である場合、耐火化合物と触媒の両方として耐火性皮膜の主要部を占めることができる。一部の実施形態では、耐火性皮膜は、約１〜３０重量％の触媒と、約３０〜６０重量％の触媒と異なる耐火化合物とを含む。耐火化合物は、ロストフォーム鋳造工程中にフォーム模型内に注がれる溶融金属の温度に対して耐火性であり、かつ耐性を有する任意の材料であってよい。耐火化合物の非限定的な例として、アルミナ、ジルコニア、シリカ、クロマイト、アルミナ−シリケート及びそれらの組合せが挙げられる。
【００２４】
触媒及び耐火化合物の他に、フォーム模型の耐火性皮膜は、結合剤、界面活性剤、チキソトロピー剤及び分散剤をさらに含むことができる。結合剤は、無機結合剤と有機結合剤とを含むことができる。具体的な実施形態では、無機結合剤は粘土を含む。具体的な実施形態では、有機結合剤は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ガムを含む。粘土とＣＭＣガムとを含む結合剤は、耐火性皮膜を形成するための十分な結合強度を提供するのみならず、鋳造されたままの部材が形成された後に耐火性皮膜を容易に除去することを可能にする。
【００２５】
本発明の実施形態はまた、ロストフォーム鋳造用のフォーム模型を作製する方法を提供する。まず第一に、フォーム塊を調製し、次いで、フォーム塊は、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含む耐火性皮膜で被覆される。フォーム塊は、限定されるものではないが、フォームモールディングを含めた多様な方式で調製することができる。耐火性皮膜は、浸漬、ブラシ、スプレー、流動コーティング、又はそれらの組合せを介して、フォーム塊上に被覆することができる。
【００２６】
一部の実施形態では、耐火性皮膜は、触媒を含む耐火スラリーを調製するステップと、スラリーをフォーム塊に塗工して、フォーム塊上にスラリーコーティングを形成するステップと、スラリーコーティングを乾燥するステップとを含む方法によってフォーム塊上に被覆される。一部の具体的な実施形態では、耐火性皮膜は、耐火スラリー内にフォーム塊を浸漬し、次いで耐火スラリーを塗工したフォーム塊を乾燥することによって実施される。例えば、耐火性皮膜は、耐火スラリー内にフォーム塊を浸漬し、次いで約８０℃で、好ましくは制御された室温で最長約２４時間ドリップ乾燥させることによって実施することができる。
【００２７】
本発明の実施形態はまた、フォーム塊を被覆してロストフォーム鋳造用のフォーム模型を提供する際に使用するための耐火スラリーに関する。耐火スラリーは、上記したように、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含む。耐火スラリーは、約１〜８０重量％の触媒を含むことができる。一部の実施形態では、触媒自体は、耐火化合物として機能し、耐火スラリーの約５０〜８０重量％を占める。一部の実施形態では、耐火スラリーは、触媒約１〜３０重量％と、アルミナ、ジルコニア、シリカ、クロマイト、アルミナ−シリケート及びそれらの組合せからなる群から選択される耐火化合物約３０〜６０重量％とを含む。触媒及び耐火化合物の他に、耐火スラリーは、限定されるものではないが、結合剤、水などの懸濁媒体、界面活性剤、チキソトロピー剤、分散剤、及びバイオサイドを含めた、スラリーの形成及び／又は耐火性皮膜の構成を助けるのに使用される他の材料をさらに含むことができる。例えば、一部の実施形態では、耐火スラリーは、結合剤、界面活性剤、チキソトロピー剤及び分散剤をさらに含むことができる。結合剤は、粘土とＣＭＣガムとを含むことができる。耐火スラリーは、上記したように、触媒の粉末、耐火化合物の粒子、及びスラリーの形成及び／又は耐火性皮膜の構成を助けるのに使用される材料を混合することによって調製することができる。
【００２８】
本発明の実施形態はまた、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒を含む耐火性皮膜で被覆されたフォーム塊を有するフォーム模型を使用するロストフォーム鋳造法を提供する。フォーム模型が完成した後に、それを砂床内に置いて鋳型を形成する。溶融金属を鋳型内に流し込んでフォーム模型のフォーム塊を蒸発及び置換させ、フォーム模型の形状を複製する鋳物を形成し、その間耐火性皮膜中の触媒は、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒する。鋳物を冷却し、砂と、鋳物の周囲の耐火性皮膜とを順次又は一緒に除去した後に所望の鋳造部材が得られる。
【実施例】
【００２９】
フォーム塊は、フォームモールド法によってＥＰＳから作製することができる。フォーム塊を蒸発させる反応を触媒できる触媒（本実施例ではＢａＣｅ0.7Ｚｒ0.3Ｏ3）を含む耐火スラリーは、以下の表に列挙した材料を混合することによって調製することができる。
【００３０】
【表１】
2014188590.tif 000003
【００３１】
フォーム塊を耐火スラリー内に浸漬して、フォーム塊をスラリー層で被覆することができ、次いで、スラリーで被覆したフォーム塊は、制御された室温で放置してドリップ乾燥することができる。コーティングの厚さは、スラリーの調製及び浸漬工程を最適化することによって約０．１〜１．０ｍｍで管理することができる。ＢａＣｅ0.7Ｚｒ0.3Ｏ3粒子を含む耐火性皮膜を備えたフォーム模型を得ることができる。ＢａＣｅ0.7Ｚｒ0.3Ｏ3は、フォーム塊を蒸発させる反応を触媒でき、したがって、フォーム模型の耐火性皮膜中に形成された鋳物の表面上の炭素残渣を有効に低減することができる。フォーム模型をロストフォーム鋳造で使用する場合、鋳造部材上の炭素取込みは、最小化される。
【００３２】
本発明は、その趣旨又は基本的な特徴から逸脱することなく他の具体的な形態で実施することができる。したがって、前述の実施形態は、すべての点において、本明細書で記載の本発明を限定するものではなく、例示するものとみなすべきである。したがって、本発明の実施形態の範囲は、前述の説明ではなく添付の特許請求の範囲によって示されており、したがって、特許請求の範囲の均等物の意味及び範囲内にあるすべての変更形態は、特許請求の範囲の中に包含されることが意図される。
【図１】
2014188590.tif 000004