JPS586761A - 遠心力鋳造方法 - Google Patents
遠心力鋳造方法Info
- Publication number
- JPS586761A JPS586761A JP10358681A JP10358681A JPS586761A JP S586761 A JPS586761 A JP S586761A JP 10358681 A JP10358681 A JP 10358681A JP 10358681 A JP10358681 A JP 10358681A JP S586761 A JPS586761 A JP S586761A
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- layer
- flux
- molten metal
- casting
- layers
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/02—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、遠心力鋳造方法、特に各層が所定の均一な層
厚を有し、かつ層間の密着性にすぐれた二層遠心鋳造管
を製造する方法に関する。
厚を有し、かつ層間の密着性にすぐれた二層遠心鋳造管
を製造する方法に関する。
二層遠心鋳造管は、二種の異なる金属を同心円状に鋳造
して二層構造とすることにより、各層の金属の特長を活
かし、苛酷な使用条件に耐え得るようにしたものであり
、例えば炭化水素類の熱分解・改質用反応管、いわゆる
クラッキングチューブなどとして用いられている。この
二層遠心鋳造管に所期の性能、特性を発揮させるには、
鋳造工程において、両層の金属の混り合いを防ぎ、各層
を所定の均一な層厚に形成せしめるとともに、両層を境
界面で金属学的に密着させ強固な結合状態にすることが
必要である。
して二層構造とすることにより、各層の金属の特長を活
かし、苛酷な使用条件に耐え得るようにしたものであり
、例えば炭化水素類の熱分解・改質用反応管、いわゆる
クラッキングチューブなどとして用いられている。この
二層遠心鋳造管に所期の性能、特性を発揮させるには、
鋳造工程において、両層の金属の混り合いを防ぎ、各層
を所定の均一な層厚に形成せしめるとともに、両層を境
界面で金属学的に密着させ強固な結合状態にすることが
必要である。
二層遠心鋳造管は、遠心鋳造鋳型内に、外層（第１層）
としての金属溶湯を注入したのち、その内側面にフラッ
クスを投与し、ついで内層（第２層）となる金属溶湯を
注入することにより製造されるが、その場合に、第２層
金属溶湯の注入を比較的早い時点で行なうと、第１図Ｃ
Ｉ）に示すように鋳型（Ｍ）内の第１層金属（１）はそ
の表層部（ｌ・１）が未凝固状態にあり、従って第１層
と第２層（２）は融合により容易に密着するものの、第
１層の凝固層（１・２）も高温状態であるために第２層
溶湯の熱を受けて再溶融する。その結果、同図叩に示す
ように、最終的に形成される第１層（１′）は所期の層
厚より薄いものとなり、−１第２層（２）は第１層金属
の多量の混入により、層厚が過大となるとともに、当初
の化学成与組成とは異なったものになつてしまう。
としての金属溶湯を注入したのち、その内側面にフラッ
クスを投与し、ついで内層（第２層）となる金属溶湯を
注入することにより製造されるが、その場合に、第２層
金属溶湯の注入を比較的早い時点で行なうと、第１図Ｃ
Ｉ）に示すように鋳型（Ｍ）内の第１層金属（１）はそ
の表層部（ｌ・１）が未凝固状態にあり、従って第１層
と第２層（２）は融合により容易に密着するものの、第
１層の凝固層（１・２）も高温状態であるために第２層
溶湯の熱を受けて再溶融する。その結果、同図叩に示す
ように、最終的に形成される第１層（１′）は所期の層
厚より薄いものとなり、−１第２層（２）は第１層金属
の多量の混入により、層厚が過大となるとともに、当初
の化学成与組成とは異なったものになつてしまう。
上記の不都合を回避するには、第１層を内側面まで完全
に凝固させ、かつ第２層溶湯の熱を受けても再溶融しな
い温度に降温したのちに第２層溶湯を注入するようにす
ればよいが、そうすると両層間の密着性に問題が生ずる
。すなわち、第２図に示すように、注入された第１層金
属溶湯（１）の内側面にフラックス（Ｆ）を投与し、そ
の状態で第１層（１）を凝固させたのち（同図〔Ｉ〕）
、第２層金属溶湯（２）を注入すると（同図〔ｎ〕）、
該第２層は第１層との接触面に薄い凝固殻（チル層）（
２・１）を形成する（同図〔■〕）。その場合、フラッ
クス（Ｆ）の大部分は第２層溶湯の注入とともにその表
面に浮上するが、凝固殻（２・１）が早期に形成される
ため、一部のフラックスは浮上しきれず、そのまま第１
層（１）と第２層（２）の間に残留した状態で各層の凝
固が完了する（同図〔■〕）。このため、両層間の結合
状態は極めて不完全なものとなり、両層間に残留したフ
ラックスは管材の致命的欠陥となる。
に凝固させ、かつ第２層溶湯の熱を受けても再溶融しな
い温度に降温したのちに第２層溶湯を注入するようにす
ればよいが、そうすると両層間の密着性に問題が生ずる
。すなわち、第２図に示すように、注入された第１層金
属溶湯（１）の内側面にフラックス（Ｆ）を投与し、そ
の状態で第１層（１）を凝固させたのち（同図〔Ｉ〕）
、第２層金属溶湯（２）を注入すると（同図〔ｎ〕）、
該第２層は第１層との接触面に薄い凝固殻（チル層）（
２・１）を形成する（同図〔■〕）。その場合、フラッ
クス（Ｆ）の大部分は第２層溶湯の注入とともにその表
面に浮上するが、凝固殻（２・１）が早期に形成される
ため、一部のフラックスは浮上しきれず、そのまま第１
層（１）と第２層（２）の間に残留した状態で各層の凝
固が完了する（同図〔■〕）。このため、両層間の結合
状態は極めて不完全なものとなり、両層間に残留したフ
ラックスは管材の致命的欠陥となる。
このような傾向は、特に、第２層金属の溶融点が第１層
金属のそれより高い程、顕著に現われる。
金属のそれより高い程、顕著に現われる。
これを防止する方法としては、第２層金属溶湯の鋳造温
度を高めるかまたはその鋳造量を増やし、該溶湯の保有
熱量を高めることによって凝固殻（２・１）の形成を遅
らせ、もしくはその再溶融を図ることも考えられる。し
かしながら、前者の方法は、溶湯温度をそれほど高くす
ることができないから、その効果に限度があり、一方後
者の方法では、第２層厚の増大を伴なうため、薄い第２
層を必要とする場合には、適用することができない。
度を高めるかまたはその鋳造量を増やし、該溶湯の保有
熱量を高めることによって凝固殻（２・１）の形成を遅
らせ、もしくはその再溶融を図ることも考えられる。し
かしながら、前者の方法は、溶湯温度をそれほど高くす
ることができないから、その効果に限度があり、一方後
者の方法では、第２層厚の増大を伴なうため、薄い第２
層を必要とする場合には、適用することができない。
本発明は上記にかんがみてなされたものであり、第１層
を鋳造したのちに、第２層を鋳造するにあたり、第２層
の鋳造と同時にもしくはその後に、該第２層の金属の溶
融点以上の温度を有する溶融フラックスを投与すること
により、両層間の密着性にすぐれた匣薄任意の層厚を有
する二層管を得る遠心力鋳造方法を提供する。
を鋳造したのちに、第２層を鋳造するにあたり、第２層
の鋳造と同時にもしくはその後に、該第２層の金属の溶
融点以上の温度を有する溶融フラックスを投与すること
により、両層間の密着性にすぐれた匣薄任意の層厚を有
する二層管を得る遠心力鋳造方法を提供する。
以下、本発明方法について説明する。
本発明方法によれば、遠心力鋳造装置において、まず常
法により所要量の金属溶湯を注入して設計肉厚を有する
第１層を鋳造する。第１層の内側には、内側面の酸化防
止を目的として通常用いられるフラックスを常法に従っ
て投与してよい。ついで、第１層がその内側面まで凝固
したのち、第２層金属溶湯を注入し、設計肉厚の第２層
を鋳造する。第２層の鋳造を、第１層内側面まで凝固し
たのちに行なうので、両層間の金属が混り合うことはな
い。
法により所要量の金属溶湯を注入して設計肉厚を有する
第１層を鋳造する。第１層の内側には、内側面の酸化防
止を目的として通常用いられるフラックスを常法に従っ
て投与してよい。ついで、第１層がその内側面まで凝固
したのち、第２層金属溶湯を注入し、設計肉厚の第２層
を鋳造する。第２層の鋳造を、第１層内側面まで凝固し
たのちに行なうので、両層間の金属が混り合うことはな
い。
上記第２層の鋳造に際しては、その溶湯の注入と同時に
、またはその後に溶融フラックスを投与し、第１層との
境界部に生ずる第２層の薄い凝固殻（チル層）を、該フ
ラックスの保有熱にて再溶融させる。このチル層の再溶
融によって、チル層部に捕捉されていたフラックス（第
１層鋳造後に投与されたフラックスの一部）が存在して
も第２層溶湯上面に浮上し分離するとともに、第１層と
第２層とが融着し、そめ密着性は良好なものとなる。
、またはその後に溶融フラックスを投与し、第１層との
境界部に生ずる第２層の薄い凝固殻（チル層）を、該フ
ラックスの保有熱にて再溶融させる。このチル層の再溶
融によって、チル層部に捕捉されていたフラックス（第
１層鋳造後に投与されたフラックスの一部）が存在して
も第２層溶湯上面に浮上し分離するとともに、第１層と
第２層とが融着し、そめ密着性は良好なものとなる。
すなわち、本発明は、第２層鋳造の際に投与される溶融
フラックスを、チル層再溶融の熱源とじて機能させるも
のである。このため、該溶融フラックスは、第２層金属
の溶融点以上の温度に加熱されたものであることを要し
、またその投与量は、チル層を再溶融させるに足る熱量
をまかない得る量でなければならない。夛の投与量は、
第２層の鋳造量、その金属の比熱・溶融点、使用される
溶融フラックスの比熱・温度等により異なるが、通常、
第２層溶湯量１即に対し、約２Ｋｇ以上であればよい。
フラックスを、チル層再溶融の熱源とじて機能させるも
のである。このため、該溶融フラックスは、第２層金属
の溶融点以上の温度に加熱されたものであることを要し
、またその投与量は、チル層を再溶融させるに足る熱量
をまかない得る量でなければならない。夛の投与量は、
第２層の鋳造量、その金属の比熱・溶融点、使用される
溶融フラックスの比熱・温度等により異なるが、通常、
第２層溶湯量１即に対し、約２Ｋｇ以上であればよい。
なお、このフラックスは、鋳造された溶湯の酸化防止の
ために通常用いられる一般的なもの、例えば、Ｎａ２Ｂ
＋Ｏｒ、５ｉ０２およびＣａＣＯ３などからなる組成を
有するものであってよい。また、そのほか、鋼の溶製の
際に副生ずる溶融スラグ（ノロ）などを利用することも
できる。
ために通常用いられる一般的なもの、例えば、Ｎａ２Ｂ
＋Ｏｒ、５ｉ０２およびＣａＣＯ３などからなる組成を
有するものであってよい。また、そのほか、鋼の溶製の
際に副生ずる溶融スラグ（ノロ）などを利用することも
できる。
上記第２層の鋳造および溶融フラックスの投与ののち、
凝固を完了させ、ついで第２層の内側のフラツクス層を
剥離除去すれば、所定の層厚と化学成分組成を備えた密
着性の良好な二層管が得られる。
凝固を完了させ、ついで第２層の内側のフラツクス層を
剥離除去すれば、所定の層厚と化学成分組成を備えた密
着性の良好な二層管が得られる。
なお、本発明方法は、その他の鋳造条件に特別の制限は
なく、例えば各層の溶湯の鋳造温度も通常どおりであっ
てよい。
なく、例えば各層の溶湯の鋳造温度も通常どおりであっ
てよい。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例
ｍｍ’の第１層を鋳造し、その内側に酸化防止のための
フラックスを投与した。ついで第１層の内側面まで凝固
したのち、１８＜Ｃｒ鋼の溶湯２．５ Ｋｌｉ＋を注入
し、層厚２ｍｍの第２層を鋳造するとともに、温度１６
００°Ｃに加熱した溶融フラックス（ＣａＯ−５ｉ０２
−Ｎａ２０−ＮａＦ ） ５Ｋｌｉ’を投与し、そのま
ま凝固させることにより、外径１８４ ｍｍ ｓ 第
１層厚１５ｍｍ、第２層厚２ｍｍの二層管を得た。
フラックスを投与した。ついで第１層の内側面まで凝固
したのち、１８＜Ｃｒ鋼の溶湯２．５ Ｋｌｉ＋を注入
し、層厚２ｍｍの第２層を鋳造するとともに、温度１６
００°Ｃに加熱した溶融フラックス（ＣａＯ−５ｉ０２
−Ｎａ２０−ＮａＦ ） ５Ｋｌｉ’を投与し、そのま
ま凝固させることにより、外径１８４ ｍｍ ｓ 第
１層厚１５ｍｍ、第２層厚２ｍｍの二層管を得た。
該二層管は、各層間の金属の混り合いがなく、所定の成
分組成と設計肉厚を有するほか、両層間の密着性も完全
であることが確認された。
分組成と設計肉厚を有するほか、両層間の密着性も完全
であることが確認された。
以上のように、本発明方法によれば、第１層が内側面ま
で凝固したのち第２層溶湯が注入される′アで、両層間
の金属の混り合いによる各層厚の変動や各層金属の化学
成分組成の変化を生ずることがない。また、第１層に接
して生成するチル層は再溶融されるので、たとえその部
分にフラックスが捕捉されていてもこれを浮上分離させ
るとともに両層の密着性を金属学的にも完全ならしめ強
固な結合状態とすることができる。かくして、所定の化
学成分と厚薄任意の各層厚を備えた密着性の良好な二層
遠心鋳造管が得られる。
で凝固したのち第２層溶湯が注入される′アで、両層間
の金属の混り合いによる各層厚の変動や各層金属の化学
成分組成の変化を生ずることがない。また、第１層に接
して生成するチル層は再溶融されるので、たとえその部
分にフラックスが捕捉されていてもこれを浮上分離させ
るとともに両層の密着性を金属学的にも完全ならしめ強
固な結合状態とすることができる。かくして、所定の化
学成分と厚薄任意の各層厚を備えた密着性の良好な二層
遠心鋳造管が得られる。
また、従来においては、第１層と第２層の混り合いを防
ぐ目的で本発明のとと（第１層内側面凝固後に第２層溶
湯を注入すると、両層間の密着性が不完全となり、その
傾向は、第１層金属より溶融点の高い金属をｉ２層とし
て用いる場合に顕著となることは前述したと忽りであり
、従って各層金属の材質選択に強い制限をうけていたが
、本発明方法によれば、そのような制限はうけないから
、任意の材質を組合せた二層管の製造が可能であり、各
種用途における多様な要求特性にも随意応じることがで
きる。
ぐ目的で本発明のとと（第１層内側面凝固後に第２層溶
湯を注入すると、両層間の密着性が不完全となり、その
傾向は、第１層金属より溶融点の高い金属をｉ２層とし
て用いる場合に顕著となることは前述したと忽りであり
、従って各層金属の材質選択に強い制限をうけていたが
、本発明方法によれば、そのような制限はうけないから
、任意の材質を組合せた二層管の製造が可能であり、各
種用途における多様な要求特性にも随意応じることがで
きる。
第１図〔■〕、〔■〕および第２図〔Ｉ〕、［”Ｉ［）
、［：ＩＩＩ）、〔■〕は遠心鋳造用回転鋳型内の各層
金属の凝固状況を示す断面説明図である。 １：第１層、２：第２層、Ｍ：鋳型、Ｆ：フラックスδ 特許出願人 久保田鉄工株式会社 棧理人 弁理士 宮崎新へ部 第１図
、［：ＩＩＩ）、〔■〕は遠心鋳造用回転鋳型内の各層
金属の凝固状況を示す断面説明図である。 １：第１層、２：第２層、Ｍ：鋳型、Ｆ：フラックスδ 特許出願人 久保田鉄工株式会社 棧理人 弁理士 宮崎新へ部 第１図
Claims (1)
- （１）外層と内層からなる二層遠心鋳造管の製造におい
て、外層を鋳造し、その内側面まで凝固したのち、内層
を鋳造するに際し、その鋳造と同時にもしくはその後に
該内層金属の溶融点以上の温度に加熱された溶融フラッ
クスを投与することを特徴とする遠心力鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10358681A JPS601109B2 (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 遠心力鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10358681A JPS601109B2 (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 遠心力鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586761A true JPS586761A (ja) | 1983-01-14 |
| JPS601109B2 JPS601109B2 (ja) | 1985-01-11 |
Family
ID=14357873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10358681A Expired JPS601109B2 (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 遠心力鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601109B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6160256A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-27 | Hitachi Metals Ltd | 鋳かけ肉盛方法 |
| JPS62127156A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-09 | Hitachi Metals Ltd | 鋳かけ肉盛方法 |
-
1981
- 1981-07-02 JP JP10358681A patent/JPS601109B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6160256A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-27 | Hitachi Metals Ltd | 鋳かけ肉盛方法 |
| JPH0235628B2 (ja) * | 1984-08-30 | 1990-08-13 | Hitachi Metals Ltd | |
| JPS62127156A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-09 | Hitachi Metals Ltd | 鋳かけ肉盛方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS601109B2 (ja) | 1985-01-11 |
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