アルミダイカストで鋳込み前に金型内に水分（H2O）が残っており、鋳込み時にそれが鋳物に内包されたとします。その場合ガス成分分析機にかけた場合、成分としてはどのように検出されるのでしょうか？　ガス成分結果としては「H2,O2,N2,CO,CO2,CH4,C2H4,C2H6」が検出されますが、H2Oが分解されて他の元素と反応するのでしょうか？

工程別に発生原因を見てみます．

• 給湯
  通常使われているチップ潤滑剤は，黒鉛入りの油性のものが多く使われており，この油性の成分が給湯の際にアルミニウム溶湯に触れ，ガス化されます．給湯口で燃える現象を確認できます．このガス化したものが，H2,CO,CO2,CH4,C₂H4,C₂H6となります．

• 射出，金型キャビティ充填
  給湯時に発生したガスと大気中の空気N2，O₂，CO2を同時に巻き込んで充填されます．
  通常，水は，かなりの温度にならないとH2とO2に分解されませんが，アルミニウム溶湯と反応すると，H2ガスとO2ガスになります．そのため，金型内の水分は，アルミニウム溶湯と反応し，H2ガスとO2ガスになります．このH2ガスはアルミニウム溶湯に溶解します．O2ガスの一部はアルミニウム溶湯と反応し酸化物を生成します．また，一般的な水溶性離型剤の場合，水で希釈されているため，離型剤の残留した水分もアルミニウム溶湯と反応しH2ガスとO2ガスなります．このH２ガスも同様にアルミニウム溶湯に溶解します．離型成分の油脂類は少量のため，ガス成分分析では検知されないかもしれません．

• 溶湯の凝固時
  アルミニウム合金の場合，溶湯の水素溶解度は大きいのですが，固体の水素溶解度は非常に小さいため，そのほとんどが凝固時にH2として放出されます．

結果としてダイカスト品のガス成分分析を行うとH2,O2,N2,CO,CO2,CH4,C2H4,C2H6，が検出されることになります．チップ潤滑剤も水溶性のものを使うことでCO,CO2,CH4,C2H4,C2H6の量を減らす（検出されなくなる）ことになると思われます．

（『鋳造工学』94巻2号掲載）