(57)【要約】      （修正有）【課題】合金溶湯との反応が少なく、かつ、安価なチタン合金用鋳型を提供する。【解決手段】チタン合金用鋳型４０は、チタン合金製の鋳造品を製造するためのものであって、鋳型４０を構成する鋳型本体４１のキャビティ表面４３の少なくとも初層４４ａを、酸化セリウムを主成分とする骨材と、少なくともジルコニアゾルを主成分とするバインダで構成されるスラリの焼成物で形成したものである。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン合金製の鋳造品を製造するための鋳型であって、
上記鋳型を構成する鋳型本体のキャビティ表面の少なくとも初層を、酸化セリウムを主成分とする骨材と、少なくともジルコニアゾルを主成分とするバインダで構成されるスラリの焼成物で形成したことを特徴とするチタン合金用鋳型。
【請求項２】
上記鋳型本体のキャビティ表面の初層及び第２層を、上記スラリの焼成物で形成した請求項１記載のチタン合金用鋳型。
【請求項３】
上記バインダが、ジルコニアゾルとフェノール樹脂を主成分とする請求項１又は２記載のチタン合金用鋳型。
【請求項４】
上記鋳型がシェル鋳型である請求項１から３いずれかに記載のチタン合金用鋳型。
【請求項５】
上記鋳型がソリッド鋳型である請求項１から３いずれかに記載のチタン合金用鋳型。
【請求項６】
チタン合金製の鋳造品を製造するための鋳型の製造方法であって、
消失模型であるロウ型の表面に、酸化セリウムを主成分とする骨材と、少なくともジルコニアゾルを主成分とするバインダで構成される初層スラリを付着させると共に乾燥させ、初層スラリ膜を形成するステップと、
その初層スラリ膜の表面に、２層目以降のスラリ膜を順次形成するステップと、
少なくとも２層のスラリ膜がコーティングされたロウ型に脱蝋処理を施し、初層スラリ膜の内部に空洞を有する鋳型前駆体を形成するステップと、
その鋳型前駆体に焼成処理を施し、各スラリ膜を焼き固めてシェル鋳型を形成するステップと、
を備えたことを特徴とするチタン合金用鋳型の製造方法。
【請求項７】
２層目のスラリ膜を形成するステップとして、初層スラリ膜の形成ステップを再度繰り返す請求項６記載のチタン合金用鋳型の製造方法。
【請求項８】
チタン合金製の鋳造品を製造するための鋳型の製造方法であって、
消失模型であるロウ型の表面に、酸化セリウムを主成分とする骨材と、少なくともジルコニアゾルを主成分とするバインダで構成される初層スラリを付着させると共に乾燥させ、初層スラリのブロック体を形成するステップと、
そのブロック体を有するロウ型に脱蝋処理を施し、ブロック体の内部に空洞を有する鋳型前駆体を形成するステップと、
その鋳型前駆体に焼成処理を施し、ブロック体を焼き固めてソリッド鋳型を形成するステップと、
を備えたことを特徴とするチタン合金用鋳型の製造方法。
【請求項９】
チタン合金製の鋳造品を製造するための鋳型の製造方法であって、
消失模型であるロウ型の表面に、酸化セリウムを主成分とする骨材と、少なくともジルコニアゾルを主成分とするバインダで構成される初層スラリを付着させると共に乾燥させ、初層スラリ膜を形成するステップと、
その初層スラリ膜の周囲に、後層スラリのブロック体を形成するステップと、
初層スラリ膜及びブロック体を有するロウ型に脱蝋処理を施し、初層スラリ膜の内部に空洞を有する鋳型前駆体を形成するステップと、
その鋳型前駆体に焼成処理を施し、初層スラリ膜及びブロック体を焼き固めてソリッド鋳型を形成するステップと、
を備えたことを特徴とするチタン合金用鋳型の製造方法。
【請求項１０】
初層スラリ膜の形成ステップ後に、再度初層スラリ膜の形成ステップを繰り返し、２層構造の初層スラリ膜の周囲に、後層スラリのブロック体を形成する請求項９記載のチタン合金用鋳型の製造方法。
【請求項１１】
請求項４又は５記載のチタン合金用鋳型を用いて鋳造形成されたものであり、鋳放し材の表層部におけるαケース層の層厚が200μｍ未満であることを特徴とするチタン合金鋳造品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チタン合金製の鋳造品の製造に用いられるチタン合金用鋳型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チタン合金は、耐食性が良好で、軽量で、かつ、生体適合性を有していることから、自動車・自動二輪車、スポーツ・レジャー用品、人工骨・人工歯などに幅広く使用されている。
【０００３】
チタン合金を、これらの部材に適用するには、コスト上の問題から鋳造品であることが望ましい。鋳造品を作製するには鋳型が必要とされ、様々な鋳型が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１２３８２０号公報
【特許文献２】特開２００３−２２５７３９号公報
【特許文献３】特開平５−２７７６２４号公報
【特許文献４】特開平６−２９２９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、チタン合金は活性が高いことから、得られた鋳造品の表層部にαケースと呼ばれる針状の変質層（酸素濃化層、表面硬化層）が生成することがある。このαケースは、母相のα相と比較すると硬度が高く、難削材である。このため、αケースの層厚があまり厚いと、ケミカルミリングや機械的切削などに長時間を要し、製品コストの上昇及び生産性の低下を招くという問題があった。
【０００６】
よって、チタン合金用の鋳型においては、合金溶湯と鋳型の反応を考慮する必要があり、その構成材の選定が重要な要素となってくる。鋳型はセラミックスで構成され、主に骨材（フィラー）と、骨材同士の結合を高めるバインダで構成される。反応性が低い構成材として、骨材では酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化イットリウム（イットリア）、酸化カルシウム（カルシア）などが挙げられ、バインダではジルコニアゾル、有機系バインダ（例えば、樹脂）などが挙げられる。
【０００７】
しかしながら、ジルコニアやイットリアは、骨材として工業的に用いるには高価である。また、カルシアは、水と反応して分解されるため取り扱いが困難である。
【０００８】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、合金溶湯との反応が少なく、かつ、安価なチタン合金用鋳型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく本発明に係るチタン合金用鋳型は、チタン合金製の鋳造品を製造するための鋳型であって、
鋳型を構成する鋳型本体のキャビティ表面の少なくとも初層を、酸化セリウムを主成分とする骨材と、少なくともジルコニアゾルを主成分とするバインダで構成されるスラリの焼成物で形成したものである。
【００１０】
ここで、鋳型本体のキャビティ表面の初層及び第２層を、スラリの焼成物で形成することが好ましい。また、バインダは、ジルコニアゾルとフェノール樹脂が主成分であってもよい。さらに、鋳型は、シェル鋳型又はソリッド鋳型である。
【００１１】
一方、本発明に係るチタン合金用鋳型の製造方法は、チタン合金製の鋳造品を製造するための鋳型の製造方法であって、
消失模型であるロウ型の表面に、酸化セリウムを主成分とする骨材と、少なくともジルコニアゾルを主成分とするバインダで構成される初層スラリを付着させると共に乾燥させ、初層スラリ膜を形成するステップと、
その初層スラリ膜の表面に、２層目以降のスラリ膜を順次形成するステップと、
少なくとも２層のスラリ膜がコーティングされたロウ型に脱蝋処理を施し、初層スラリ膜の内部に空洞を有する鋳型前駆体を形成するステップと、
その鋳型前駆体に焼成処理を施し、各スラリ膜を焼き固めてシェル鋳型を形成するステップと、
を備えたものである。
【００１２】
ここで、２層目のスラリ膜を形成するステップとして、初層スラリ膜の形成ステップを再度繰り返すことが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るチタン合金用鋳型の製造方法は、チタン合金製の鋳造品を製造するための鋳型の製造方法であって、
消失模型であるロウ型の表面に、酸化セリウムを主成分とする骨材と、少なくともジルコニアゾルを主成分とするバインダで構成される初層スラリを付着させると共に乾燥させ、初層スラリのブロック体を形成するステップと、
そのブロック体を有するロウ型に脱蝋処理を施し、ブロック体の内部に空洞を有する鋳型前駆体を形成するステップと、
その鋳型前駆体に焼成処理を施し、ブロック体を焼き固めてソリッド鋳型を形成するステップと、
を備えたものである。
【００１４】
さらに、本発明に係るチタン合金用鋳型の製造方法は、チタン合金製の鋳造品を製造するための鋳型の製造方法であって、
消失模型であるロウ型の表面に、酸化セリウムを主成分とする骨材と、少なくともジルコニアゾルを主成分とするバインダで構成される初層スラリを付着させると共に乾燥させ、初層スラリ膜を形成するステップと、
その初層スラリ膜の周囲に、後層スラリのブロック体を形成するステップと、
初層スラリ膜及びブロック体を有するロウ型に脱蝋処理を施し、初層スラリ膜の内部に空洞を有する鋳型前駆体を形成するステップと、
その鋳型前駆体に焼成処理を施し、初層スラリ膜及びブロック体を焼き固めてソリッド鋳型を形成するステップと、
を備えたものである。
【００１５】
ここで、初層スラリ膜の形成ステップ後に、再度初層スラリ膜の形成ステップを繰り返し、２層構造の初層スラリ膜の周囲に、後層スラリのブロック体を形成することが好ましい。
【００１６】
一方、上述した本発明に係るチタン合金用鋳型を用いて鋳造形成したチタン合金鋳造品は、鋳放し材の表層部におけるαケース層の層厚が200μｍ未満のものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るチタン合金用鋳型によれば、表層部におけるαケースの生成が少ないチタン合金製の鋳造品を得ることができるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
本発明の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の横断面図を図４に示す。
【００２０】
図４に示すように、本実施の形態に係るチタン合金用鋳型（シェル鋳型）４０は、鋳型本体４１のキャビティ３２に臨んだ面（以下、キャビティ表面という）４３の少なくとも初層（図４中では、キャビティ表面４３の初層４４ａ及び第２層４４ｂの２層）が、酸化セリウムを主成分とする骨材と、ジルコニアゾルを主成分とするバインダとで構成されるスラリの焼成物（以下、酸化セリウム−ジルコニアゾル焼成物という）で形成される。
【００２１】
鋳型本体４１は、初層（最表層）４４ａ、第２層４４ｂ、及び第３層４４ｃの３層で構成される。第３層４４ｃを構成するスラリ焼成物は、初層４４ａ及び第２層４４ｂを構成する酸化セリウム−ジルコニアゾル焼成物と同種又は異種のいずれであってもよい。
【００２２】
骨材は、その大部分、例えば、50wt％以上、好ましくは80wt％以上が酸化セリウムで、残部がアルミナ、ジルコニア、又はムライトなどから選択される少なくとも１種の酸化物で構成される。もちろん、骨材は酸化セリウムだけで構成されるもの（酸化セリウムが100wt％のもの）であってもよい。
【００２３】
また、バインダは、例えば、ジルコニアゾル（20〜50％ジルコニアゾル水溶液）が全体の10〜100wt％、好ましくは10〜50wt％がジルコニアゾルで、残部が水、フェノール樹脂、イットリアゾル、又はコロイダルシリカなどで構成される。
【００２４】
本実施の形態に係るシェル鋳型４０においては、鋳型本体４１が３層構造の場合について説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、鋳型本体４１は、２層構造、又は４層以上の構造であってもよい。
【００２５】
また、本実施の形態に係るシェル鋳型４０においては、初層４４ａ及び第２層４４ｂを、酸化セリウム−ジルコニアゾル焼成物（同種の材料）で構成した場合について説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、初層４４ａの層厚が十分に厚い場合（例えば、初層４４ａの層厚が500μｍ以上の場合）、初層４４ａのみを酸化セリウム−ジルコニアゾル焼成物で形成し、第２層以降は、通常の鋳型と同じ材質（例えば、酸化ジルコニウムを主成分とする骨材と、ジルコニアゾルを主成分とするバインダとで構成されるスラリの焼成物）であってもよい。
【００２６】
さらに、本実施の形態に係るシェル鋳型４０においては、ジルコニアゾルを主成分とするバインダを用いた場合について説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、ジルコニアゾルとフェノール樹脂を主成分とするバインダを用いてもよい。この場合、ジルコニアゾル（20〜50％ジルコニアゾル水溶液）が10〜50wt％、フェノール樹脂が10〜30wt％、好ましくはジルコニアゾルが15〜30wt％、フェノール樹脂が20〜30wt％で、残部が水、シリカゾル、イットリアゾル、又はエチルシリケートなどで構成される。
【００２７】
次に、本実施の形態に係るチタン合金用鋳型の製造方法を添付図面に基づいて説明する。
【００２８】
先ず、図１に示すように、目的とする精密鋳造品（後述の図６参照）と同形状、同サイズのロウ型１０を予め作製しておく。
【００２９】
次に、このロウ型１０の周囲に、初層スラリを塗布した後、初層スタッコ塗布を行い、その後、乾燥させ、図２に示すように、初層スラリ膜２４ａが形成される。続いて、初層スラリ膜２４ａの周囲に、第２層スラリを塗布した後、第２層スタッコ塗布を行い、その後、乾燥させ、第２層スラリ膜２４ｂが形成される。初層スラリと第２層スラリは、同種のスラリである。言い換えると、初層スラリ膜２４ａ及び第２層スラリ膜２４ｂは、初層スラリ膜２４ａの２層構造とされる。
【００３０】
ここで、初層スラリ及び第２層スラリは、例えば、ジルコニアゾルを主成分とするバインダ1kgに対して、酸化セリウムを主成分とする骨材を2〜4kgの割合で混合したものである。また、初層及び第２層のスタッコ（スラリ表面に振りかけて付着させる耐火物粒子）としては、例えば、約♯60〜160メッシュのジルコニア、アルミナ、シリカ、ムライト、又はイットリアなどから選択される少なくとも１種が使用可能であるが、粒度、材質は特に限定するものではない。スラリの付着方法としては、浸漬法、吹き付け法、塗布法が挙げられるが、浸漬法が好ましい。
【００３１】
次に、第２層スラリ膜２４ｂの周囲に、第３層スラリを塗布した後、第３層スタッコ塗布を行い、その後、乾燥させ、第３層スラリ膜２４ｃが形成される。ここで、第３層以降のスラリ膜の形成工程は、必要に応じて適宜繰り返し行われ、これによって、スラリ膜全体の膜厚が所望の厚さに制御される。第３層スラリ及び第３層以降のスラリと、第３層スタッコ及び第３層以降のスタッコの構成材は特に限定するものではなく、シェル鋳型用のスラリ及びスタッコとして慣用的に用いられているものであれば、全て適用可能である。
【００３２】
次に、蒸気を用いてロウ型１０の脱ロウを行うことで、図３に示すように、鋳型前駆体３０が得られる。鋳型前駆体３０は、スラリ膜２４ａ，２４ｂ，２４ｃの３層で構成される前駆体本体３１の内部に空洞（キャビティ）３２を有する。
【００３３】
次に、この鋳型前駆体３０に焼成処理を施すことで、図４に示すように、本実施の形態に係るチタン合金用鋳型（シェル鋳型）４０が得られる。シェル鋳型４０は、初層４４ａ、第２層４４ｂ、及び第３層４４ｃの３層で構成される鋳型本体４１の内部にキャビティ３２を有するものである。
【００３４】
次に、図５に示すように、このシェル鋳型４０のキャビティ３２内に、チタン合金の溶湯５０が注湯され、鋳込みが行われる。その後、シェル鋳型４０を冷却することで、溶湯５０が凝固され、鋳造が完了する。これによって、シェル鋳型４０内に鋳造体が形成される。
【００３５】
その後、シェル鋳型４０を高温のアルカリ浴などに浸漬して、シェル、すなわち鋳型本体４１を溶解除去し、型ばらしを行うことで、図６に示すように、チタン合金製の鋳造品６０が得られる。型ばらしとしては、物理的手法（例えば、ブラストクリーニング）が用いられる。ブラストクリーニングとしては、サンドブラスト、ショットブラスト、又はウォータジェット（高圧水の吹き付け）のいずれでもよい。また、ブラストクリーニング以外の物理的手法として、シェイクアウトを用いてもよい。
【００３６】
次に、本実施の形態に係るチタン合金用鋳型４０の作用を説明する。
【００３７】
本実施の形態に係るチタン合金用鋳型（シェル鋳型）４０においては、チタン合金の溶湯５０と直接接触される鋳型本体４１のキャビティ表面４３の初層４４ａと第２層４４ｂを、酸化セリウム−ジルコニアゾル焼成物で形成している。
【００３８】
ここで、シェル鋳型４０の骨材の主成分として使用する酸化セリウムは、ジルコニアやイットリアと比較して特に安定な酸化物というわけではない。これは、自由エネルギーの比較からも明らかである。
【００３９】
ところが、本発明者らが鋭意研究した結果、酸化セリウムは、Tiに対しては優れた安定性を示し、Tiと直接反応したり、シェル鋳型４０のキャビティ３２内に注湯されたチタン合金の溶湯５０によって還元されたりすることはほとんどないということを見出した。すなわち、鋳型本体４１の骨材の主成分として酸化セリウムを使用することで、キャビティ３２内において、チタン合金の溶湯５０が、鋳型本体４１と反応したり、酸化されたりするおそれはほとんどなくなる。
【００４０】
また、酸化セリウムは、ジルコニアやイットリアよりも安価であるため、シェル鋳型４０の骨材の主成分として酸化セリウムを用いることで、鋳型の原料コストの低減を図ることができる。一方、ジルコニアゾルは、従来のチタン合金用の鋳型のバインダとして用いられているものであるため、シェル鋳型４０のバインダの主成分としてジルコニアゾルを用いることで、バインダの共通化による大幅なコストダウンも期待できる。これらによって、安価なシェル鋳型４０を得ることができる。
【００４１】
さらに、鋳型本体４１のバインダの主成分として使用するジルコニアゾルは、チタン合金の溶湯５０と激しく反応するおそれはない。
【００４２】
以上より、酸化セリウム−ジルコニアゾル焼成物で鋳型本体４１のキャビティ表面４３の初層４４ａ及び第２層４４ｂを形成することで、チタン合金の酸化を確実（又はほぼ確実）に抑制することができ、鋳造品６０の表層部に酸素を多く含んだ硬化層（αケース）が生成されるのが抑制される。得られる鋳造品６０の表層部に生成するαケースの層厚は、300μｍ未満、好ましくは200μｍ以下と薄い。例えば、鋳造品６０は、チタン合金用シェル鋳型の骨材の主成分としてジルコニアを、バインダの主成分としてジルコニアゾルを用いて鋳造形成した従来の鋳造品と比べて、αケースの層厚が半分以下となる。
【００４３】
よって、本実施の形態に係るシェル鋳型４０を用いて鋳造形成した鋳造品６０は、表層部におけるαケースの生成が少ないことから、従来のチタン合金製鋳造品と比較して表面処理（ケミカルミリングや機械的切削など）に要する時間が短くなる。延いては、鋳造品６０の生産性が向上すると共に鋳造品６０の製品コストを低減することができる。また、最終製品を得るために鋳造品６０に対してあまり表面処理を施す必要がなく、鋳造品６０と最終製品の寸法差が小さいことから、材料歩留りが良好となり、鋳造品６０の原料コストを低減することができる。
【００４４】
また、本実施の形態に係るシェル鋳型４０は、初層スラリ膜２４ａ及び第２層スラリ膜２４ｂ（又は初層スラリ膜２４ａのみ）の形成工程を変更するだけで製造可能である。このため、本実施の形態に係るシェル鋳型４０は、既設の従来のシェル鋳型の製造ラインを大幅に変更することなく製造することができ、延いては製造コストの上昇を抑えることができる。
【００４５】
本実施の形態に係るチタン合金用鋳型４０は、精密鋳造品用の鋳型に好適であり、例えば、精密鋳造品として、自動車・自動二輪車部品、スポーツ・レジャー用品、人工骨・人工歯、熱交換器などが挙げられる。
【００４６】
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４７】
本発明の他の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の横断面図を図１２に示す。
【００４８】
図１２に示すように、本実施の形態に係るチタン合金用鋳型（ソリッド鋳型）１２０は、鋳型本体１２１のキャビティ表面１２３の少なくとも初層（図１２中では、キャビティ表面１２３の初層４４ａ及び第２層４４ｂの２層）が、酸化セリウム−ジルコニアゾル焼成物で形成される。
【００４９】
鋳型本体１２１は、ブロック状の本体部１２４と、キャビティ１１２に臨む層部１２５で構成される。層部１２５は、初層４４ａ及び第２層４４ｂの２層構造とされる。本体部１２４を構成するスラリ焼成物は、初層４４ａ及び第２層４４ｂを構成する酸化セリウム−ジルコニアゾル焼成物と同種又は異種のいずれであってもよい。
【００５０】
本実施の形態に係るシェル鋳型１２０における鋳型本体１２１のキャビティ表面１２３は、１層構造、又は３層以上の構造であってもよい。
【００５１】
また、本実施の形態に係るソリッド鋳型１２０における初層４４ａの層厚が十分に厚い場合、初層４４ａのみを酸化セリウム−ジルコニアゾル焼成物で形成し、第２層４４ｂは、本体部１２４と同じ材質であってもよい。
【００５２】
次に、本実施の形態に係るチタン合金用鋳型の製造方法を図７〜図１４に基づいて説明する。尚、図１〜図６と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。
【００５３】
先ず、図７に示すように、目的とする精密鋳造品（後述の図１４参照）と同形状、同サイズのロウ型７０を予め作製しておく。
【００５４】
次に、このロウ型７０の周囲に、初層スラリを塗布した後、初層スタッコ塗布を行い、その後、乾燥させ、図８に示すように、初層スラリ膜２４ａが形成される。続いて、初層スラリ膜２４ａの周囲に、第２層スラリを塗布した後、第２層スタッコ塗布を行い、その後、乾燥させ、第２層スラリ膜２４ｂが形成される。初層スラリと第２層スラリは、同種のスラリである。言い換えると、初層スラリ膜２４ａ及び第２層スラリ膜２４ｂは、初層スラリ膜２４ａの２層構造とされる。
【００５５】
次に、図９に示すように、各スラリ膜２４ａ，２４ｂを設けたロウ型７０を型枠９１の空間部９２内に配置した後、その空間部９２に後層スラリ９３が注入される。この後層スラリ９３は時間経過に伴って自然硬化するものであり、適宜、高分子化合物（例えば、フェノール樹脂）、硬化剤、及び耐火材などを含んでいてもよい。この後層スラリ９３の自然硬化によって、図１０に示すように各スラリ膜２４ａ，２４ｂを設けたロウ型７０の周囲に、後層スラリ９３のブロック体１０３が形成される。
【００５６】
次に、蒸気を用いてロウ型７０の脱ロウを行うことで、図１１に示すように、鋳型前駆体１１０が得られる。鋳型前駆体１１０は、前駆体本体１１１の内部にキャビティ１１２を有する。前駆体本体１１１は、本体部であるブロック体１０３と、キャビティ１１２に臨むスラリ膜２４ａ，２４ｂで構成される。
【００５７】
次に、この鋳型前駆体１１０に焼成処理を施すことで、図１２に示すように、本実施の形態に係るチタン合金用鋳型（ソリッド鋳型）１２０が得られる。ソリッド鋳型１２０は、本体部１２４と層部１２５で構成される鋳型本体１２１の内部にキャビティ１１２を有するものである。
【００５８】
次に、図１３に示すように、このソリッド鋳型１２０のキャビティ１１２内に、チタン合金の溶湯５０が注湯され、鋳込みが行われる。その後、ソリッド鋳型１２０を冷却することで、溶湯５０が凝固され、鋳造が完了する。これによって、ソリッド鋳型１２０内に鋳造体が形成される。
【００５９】
その後、図１４に示すように、ソリッド鋳型１２０から鋳造体を取り出すことで、チタン合金製の鋳造品１４０が得られる。
【００６０】
本実施の形態に係るチタン合金用鋳型１２０の製造方法においては、２層構造のスラリ膜２４ａ，２４ｂの周囲に後層スラリ９３のブロック体１０３を形成する場合について説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、１つの製造工程で、ロウ型７０の周囲に、直接、ブロック体を形成してもよい。すなわち、ロウ型７０を型枠９１の空間部９２内に配置した後、その空間部９２に後層スラリ９３を注入し、ロウ型７０の周囲に、直接、後層スラリ単体で構成されるブロック体を形成してもよい。この後層スラリ９３は、初層スラリと同等のものである。
【００６１】
本実施の形態に係るチタン合金用鋳型１２０においても、前実施の形態に係るチタン合金用鋳型４０と同様の作用効果が得られる。
【００６２】
また、鋳造品１４０においても、その表層部に酸素を多く含んだ硬化層（αケース）が生成されるのが抑制され、αケースの層厚は200μｍ未満と薄い。例えば、鋳造品１４０は、チタン合金用ソリッド鋳型の骨材の主成分としてジルコニアを、バインダの主成分としてジルコニアゾルを用いて鋳造形成した従来の鋳造品と比べて、αケースの層厚が約半分以下となる。
【００６３】
さらに、本実施の形態に係るチタン合金用鋳型１２０は、精密鋳造品用の鋳型というより、超大物の鋳造品、装飾品、人工歯、人工骨などの鋳型として好適である。このチタン合金用鋳型１２０は、耐久性があり、かつ、積層が少ないので製造工程が簡略となるため、コストパフォーマンスに優れている。
【００６４】
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の製造に用いるロウ型の断面図である。
【図２】本発明の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の製造工程の内、ロウ型の周囲にスラリ膜を形成した後の状態を示す図である。
【図３】本発明の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の製造工程の内、脱ロウ後の状態を示す図である。
【図４】本発明の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の横断面図である。
【図５】図４のチタン合金用鋳型のキャビティ内に溶湯を鋳込んだ状態を示す図である。
【図６】図４のチタン合金用鋳型を用いて鋳造形成したチタン合金鋳造品の横断面図である。
【図７】本発明の他の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の製造に用いるロウ型の断面図である。
【図８】本発明の他の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の製造工程の内、ロウ型の周囲にスラリ膜を形成した後の状態を示す図である。
【図９】本発明の他の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の製造工程の内、スラリ膜の周囲にスラリブロック体を形成する際の図である。
【図１０】本発明の他の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の製造工程の内、スラリブロック体を形成した後の状態を示す図である。
【図１１】本発明の他の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の製造工程の内、脱ロウ後の状態を示す図である。
【図１２】本発明の他の好適一実施の形態に係るチタン合金用鋳型の横断面図である。
【図１３】図１２のチタン合金用鋳型のキャビティ内に溶湯を鋳込んだ状態を示す図である。
【図１４】図１２のチタン合金用鋳型を用いて鋳造形成したチタン合金鋳造品の横断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
４０  シェル鋳型（チタン合金用鋳型）
４１  鋳型本体
４３  キャビティ表面
４４ａ  初層
６０  鋳造品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007069246.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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