JPS6343447B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は遠心鋳造による球状黒鉛鋳鉄管の製造
方法に係り、より特定的に遠心鋳造された管にそ
の軽量化を可能にするような組織を与えるべく遠
心鋳造に引続いて実施される熱処理を特徴とする
球状黒鉛鋳鉄管の製造方法に係る。 現在のところ、遠心鋳造により形成され熱処理
された後の球状黒鉛鋳鉄製の管―即ち一定の厚み
をもつ円筒管状部材―はフエライト構造を有す
る。 この構造は、 ― 管に優れた機械的特性（弾性強さ及び可延
性）を与える、 ― 水中に懸濁されたシリカとベントナイトとか
ら成る粘着力のない混合物の厚い被膜（いわゆ
る“Wet―spray”）で内部が覆われた鋳型内も
しくはこのような被膜を備えていない鋳型内で
遠心鋳造後熱処理することにより容易に得られ
る、 という２つの利点を有している。 鋳型が“Wet―spray”被膜で覆われている場
合は、型から取り出して温度が余り下がらないう
ちに手早く炉の中へ導入した管を、約750℃の温
度で約20乃至25分間「フエライト化維持
（maintiende ferritisation）」なる熱処理にかけ、
その後自然に冷却する。 鋳型に“Wet―spray”被膜がない場合は、管
を鋳型から取り出して手早く炉に入れ、約950℃
の温度で約20乃至25分間黒鉛化焼なまし処理にか
け、次いで約750℃の温度で約15乃至20分間フエ
ライト化維持処理にかける。 本出願人は現存の管より軽量であるような鋳鉄
管を、機械的特性を殆ど失うことなく、遠心鋳造
によつて経済的に製造する問題を検討した。 本出願人は従来のフエライト構造に代えてベイ
ナイト構造を球状黒鉛鋳鉄管に与えることにより
前述の如き管を得ようと試みた。このベイナイト
構造の引張り強さ、伸長特性及び衝撃強さはフエ
ライト構造の場合と同等か又はより大きい。 球状黒鉛鋳鉄のベイナイト構造は、優れた機械
的特性を与えるという理由から、例えばフランス
特許第1056330号に記載の如く鋳型で鋳造される
鋳鉄部材特に自動車の機械装置用として既に研究
されてきた。 1978年４月発行の“Hommes et Fonderie”
誌第84号には、このベイナイト構造を得るための
熱処理が開示されている。この熱処理は「段階焼
入れ（La trempe etagee）」と称し、鋳造された
ばかりの熱い部材を一回の焼入れを含む速度の異
なる種々の冷却段階を経てオーステナイト化した
後でベイナイト化せしめる。この処理法はオース
テナイト化するための初期加熱が不要であるとい
う利点を有する。 しかし乍ら、球状黒鉛鋳鉄は焼入れ適性に乏し
いため、前述の処理技術に従うと、鋳鉄中の炭
素、ケイ素及びマンガンの含有率を極めて厳密に
調節しなければならないばかりでなく、比較的厚
い部材を処理したい場合には、段階焼入れにより
パーライトの形成が回避されベイナイトが形成さ
れるように鋳鉄の焼入れ適性を十分に増大すべ
く、モリブテンの如き特に有効で高価な合金元素
をたとえ少量でも導入する必要が生じる。 これに対し、本出願人は少量でも高価なモリブ
デンの如き特殊元素を使用せずに球状黒鉛ベイナ
イト鋳鉄製の遠心鋳造管を得ることを考えた。 この目的のため本発明は、鋳鉄が下記の組成
（単位：重量％）を有し且つベイナイト組織をも
つことを特徴とする球状黒鉛鋳鉄製遠心鋳造管を
対象とする。 炭 素 ：2.5 〜4.0 ％ ケイ素 ：2 〜4.0 ％ マンガン ：0.1 〜0.6 ％ ニツケル ：0 〜3.5 ％ 銅 ：0 〜3 ％ マグネシウム ：0.02〜0.05％ 硫 黄 ：最高0.01％ リ ン ：最高0.06％ 残りは鉄 本発明に従いこのような管を形成する場合は、
前記の組成をもつ球状黒鉛鋳鉄を出発材料とし、
この鋳鉄を耐火性内部被膜で被覆されており且つ
水によつて外部から冷却される遠心鋳型内に鋳込
み、形成された管をオーステナイト構造が得られ
るよう約800乃至1000℃の温度になるまで鋳型内
で放冷する。次にやはり鋳型内で、水又は空気―
水混合物を管の全長に亘つて内壁に噴霧すること
により約250乃至400℃になるまで急激且つ均等に
冷却して管にオーステナイト又はベイナイト構造
を与える。次いで管を型から抜き、ベイナイト構
造を形成又は維持すべく250乃至450℃に維持され
た炉内に導入し、炉から取出した後は空気で放冷
する。 実験の結果、本発明の管は先行技術の管に比べ
て単位容積重量が明らかに減少しており且つ使用
圧力がかなり増大していることが判明した。管の
自己重量下における卵形変形度（ovalisation）
は増大するが、許容限度を越える程ではない。 以下、添付図面に基づき本発明をより詳細に説
明する。但し、該図面は単なる一実施例を示すに
過ぎず本発明を限定するものではない。 第１図乃至第３図は本発明を球状黒鉛鋳鉄管の
遠心鋳造に適用した場合の実施例を示している。 この場合本発明の方法は下記の組成（重量％）
をもつ球状黒鉛鋳鉄を出発材料とする。 炭 素 ：2.5 〜4.0 ％，特に3.6 ％ ケイ素 ：2 〜4.0 ％，特に2.4 ％ マンガン ：0.1 〜0.6 ％，特に0.5 ％ ニツケル ：0 〜3.5 ％，特に0.2 ％ 銅 ：0 〜3 ％，特に0.5 ％ マグネシウム：0.02〜0.05％，特に0.03％ 硫 黄 ：最高0.01％ リ ン ：最高0.06％ 残りは鉄 Ni，Cu，Mnは鋳鉄の焼入れ性を向上させる性
質を有しており、必須成分ではないがベイナイト
鋳鉄を得るためには含有させることが好ましい。
ただし、Mnは鋳鉄中の残留元素としても存在し
実際の製造においては含量を0.1％未満にするこ
とはできない。 3.5％を越えるNiを添加しても機械的特性はそ
れ以上改善されず、コストのみを引き上げること
になる。Cuは３％を超えると粒間相が沈澱して
製品が脆弱化してしまう。Mnが0.6％を超えると
セメンタイトが形成され、ベイナイトの機械的特
性が低下する。 マグネシウムは球状黒鉛鋳鉄を得るために含有
される。そのためには0.02％以上含有させる必要
があるが、0.05％を超えると炭化物を生じること
になるので好ましくない。 また、鋳鉄の合金度が高くなると鋳鉄中に微細
な空隙（穴）が発生する。この空隙は通常極めて
微細なものであるが、肉眼でも観察できる程度の
大きさまで達することもある。これ等の空隙は鋳
鉄の機械的強度を低下させるので好ましくない。
このことも上記添加成分含有量に上限が設けられ
た理由の一つである。 尚、炭素、ケイ素、硫黄、リンについては、本
発明方法により製造される鋳鉄管のベースとなる
通常の球状黒鉛鋳鉄に一般に含有されるものであ
り、その含有量は高炉条件にもよるが、上記に記
載した範囲は通常に使用される周知のものであ
る。 この球状黒鉛鋳鉄組成物を第１図乃至第３図に
簡単に示されている遠心鋳造機内で遠心鋳造にか
ける。 この機械はジヤツキＢにより並進移動する台車
Ａを主要部材として備えている。この台車は少な
くとも一方がモータＭが駆動するローラＣを介し
て、ほぼ水平の軸Ｘ―Ｘをもつ遠心鋳造用金属型
１を担持している。この型１は直径及び壁面の厚
みが全長に亘つて一定している管、即ち嵌合口の
ない管Ｔを得るべく、端から端まで同一の直径を
もつ円筒状鋳造空間を形成している。管Ｔの長さ
は使用する遠心鋳造機と型１とに応じて60mm乃至
2000mmに及び得る内径に対し例えば６乃至８ｍの
範囲とし得る。 この鋳造機には周知のように型１の外部冷却装
置が具備されている。この装置は型１を包囲する
ケーシング或いはボデイの内部でこの型の周囲に
配分された一連の噴霧水ノズル（rampes de
pulverisation d′eau）、又は型の外側で閉回路状
に型の端から端まで循環する水ジヤケツトなどで
あつてよい。如何なるタイプであれこの鋳型１は
外部冷却装置はそれ自体公知であるため、図面の
簡略化を考慮して図示しなかつた。 一方、本発明は大径管即ち直径が700mmを越え
2000mmに及び得るような鋳鉄管の製造に使用する
と好ましいため、内部で管Ｔが鋳造されることに
なる型１の直径の大きさを明示すべく、第１図の
右方、鋳造機近傍に人のシルエツトＳを図示し
た。但し、本発明の用途はこのような鋳鉄管の製
造のみに限定されない。 本発明の製造方法は後述の理由により大径管に
使用すると最も有利であるが、小径管又は中径管
即ち直径が約50乃至600mmの鋳鉄管の製造にも使
用できる。 型１内部には、揺動鋳鍋Ｈから液体鋳鉄を受容
する落口Ｇを上流に具備した湯口Ｅが軸Ｘ―Ｘと
ほぼ平行に侵入し得る。 湯口Ｅと落口Ｇとから成るアセンブリは、軸Ｘ
―Ｘを横断する方向即ち第１図の平面に対し垂直
な方向に移動し得る台車２上に片持ち状に載置さ
れている。この横移動台車２は圧力下の給水手段
（図示せず）に接続された噴霧水用の長い剛性導
管又はマニホルド３をも片持ち状に担持してい
る。該剛性導管３は湯口Ｅの、従つて型１の長さ
に対応する長さをもち型の軸Ｘ―Ｘとほぼ平行で
ある。この導管は湯口Ｅに対し横方向に一定の距
離、即ち台車２の移動によつて湯口Ｅが型１内部
にある時は剛性導管３が型外部に配置され、その
逆の状態も得られるような距離をおいて台車２上
に載置されている。 剛性導管又はマニホルド３には複式噴霧水ノズ
ル４が数組全長に亘つて備えられている。これら
ノズル４の噴射口は２つずつ対峙しており、断面
が調整可能である。この断面は各々が管の厚みに
応じた適切な流量の水を放出するよう調整され
る。尚、管Ｔの厚みは全長に亘りほぼ一定であ
る。ノズル４の噴射口の断面調整手段は良く知ら
れているため図示しなかつた。 鋳型１には鋳造の都度事前に、“Wet―spray”
即ち水中に懸濁された粉末シリカとベントナイト
との混合物から成る耐火性被膜１ａを備える。こ
の被膜の厚みは例えば0.05乃至0.8mm程度である。
この被膜混合物の成分は水１当り次の如き割合
で含まれている： ― 粒度40乃至100ミクロン…500〜3000ｇ，の粉
末シリカ ― ベントナイト……10〜40ｇ。 このような被膜の噴霧装置は公知であるため図
示しなかつた。 第１図では湯口Ｅの一部が鋳型１内部に配置さ
れているが、ノズル４付導管３の一部は側方に隠
れているため見えない。導管３のノズル４が全て
鋳型１内に導入されて散水位置に配置された状態
を観察するには第２図を見る必要がある。この場
合は湯口Ｅが第２図の手前側方に隠れるが、図面
を明確にすべく一部を示すに留めた。この状態は
第３図から明らかである。 このような装置を使用して、先ず湯口Ｅを鋳型
内に導入し、次いでこの湯口から鋳鉄を流出させ
ると同時に鋳型から該湯口を漸次抜取りながら管
Ｔの遠心鋳造を行なうのであるが、本発明では管
の直径を考慮して通常より遥かに薄い厚みを遠心
鋳造管に与え得るような量の鋳鉄しか遠心鋳型内
に流入しない（後の数値表参照）。 管Ｔの鋳込みが終了したら引続き熱処理にかけ
る。この熱処理は段階焼入れから成り、パーライ
トの形成を回避しながらベイナイト構造を形成し
てこれを維持すべく、焼入れの一部が遠心鋳型１
内で、一部が維持処理炉内で実施される。 第１熱処理段階（第５図及び第６図、実線曲
線）では鋳込みの熱を利用し、従つて加熱せず
に、オーステナイト化しその後ベイナイト化する
焼入れ処理にかけるべく管Ｔを遠心鋳型内に放置
しておく。即ち遠心鋳造され、凝固して（第５図
及び第６図の実線曲線上の点ａから点ｂへと降下
した後）まだ約1150℃の温度を有している管をそ
のまま処理するのである。 鋳型１が外側から冷却され且つ管Ｔがこの鋳型
に接して回転したまま放置されるため、管Ｔはａ
からｂ，ｂからｃ、即ち1300℃から1150℃、1150
℃から1000℃へとほぼ均質に徐冷される。第５図
及び第６図の実線曲線上の点Ｃ近傍では、そして
この点以下でも例えば800℃までの間では、内壁
と外壁との温度差が小さく20℃を下回る。均質的
温度を有する管Ｔはこのようにしてオーステナイ
ト化される。即ち、加熱ではなく鋳型１内部で鋳
込み後に実施される冷却により点ｃでオーステナ
イト組織をもつことになる。 このように均質的温度とオーステナイト組織と
が得られたら、撒水マニホルド３と噴霧ノズル４
とを用いて水又は空気―水混合物を噴霧すること
により、遠心鋳型内部で焼入れ即ち急冷熱処理を
行なう。 そのためには、鋳込み直後に台車２を移動させ
て湯口を側方に引込め、ノズル４付撒水マニホル
ド３を遠心鋳型１内へ全体的に導入し、鋳型１を
回転させたまま鋳造されたばかりの管Ｔの腔部に
撒水を施す。撒水流量は理論的には遠心鋳造管の
全長に亘つて一定であるが、鋳型１の外部冷却を
一定且つ均等に行なおうとしてもその鋳型に温度
の不規則な部分が認められる場合には、勿論該流
量を局部的に調整してよい。 このように処理すれば管Ｔは均質に冷却され
る。この焼入れ段階は第５図及び第６図の実線曲
線上の部分ｃ―ｄによつて示されている。管Ｔの
温度はこのようにして数分間で約1000℃（又はよ
り低くて800℃など）から約350℃まで下降する。 噴霧水は回転中の管内部で蒸発し、適切な手段
（図示せず）を介して排出される。 実際には、焼入れ終了時の温度は250℃乃至450
℃である。第５図及び第６図の曲線上に示された
350℃の値の少し上か又は少し下に位置するこの
温度範囲内で、管Ｔは遠心鋳型から取出しても最
早卵形に変形する危険がない程十分な剛性を有す
る。ｃ―ｄで示される焼入れによつて該管にはパ
ーライトのない組織も既に与えられている。第５
図及び第６図の曲線上でパーライトに対応する区
域は該曲線の直線部、区間ｃ―ｄ中の特定距離内
に位置する。 熱処理第２段階はベイナイト構造を強化又は固
定するための温度維持にある（ベイナイト化維
持）。そのためには先行の急冷即ち焼入れ段階に
引続き、任意の抜取り装置を用いて管Ｔを遠心鋳
型から取出す。抜取り中鋳型の回転は停止させて
もよいし或いは継続させておいてもよい。型抜き
した管Ｔは、第４図の如く、管を250乃至450℃の
範囲の一定温度、例えば350℃に５乃至120分間維
持すべく調整された公知の加熱ノズル６付トンネ
ル炉５内に導入する（第５図及び第６図の焼入れ
曲線の区間ｄ―ｅ）。この維持時間は如何なる直
径の管でもほぼ同一であり、約10分間である。 該温度維持時間は後述の最適機械特性を与える
均質ベイナイト構造が得られるよう決定されてい
る。 炉５内で管Ｔはチエーンコンベヤのチエーン７
に担持されるが、このチエーンは管を軸中心に回
転させる機能も同時に果すタイプのものであつて
よい。 熱処理最終段階は外気による急冷である。ベイ
ナイト化維持の時間が終了したら管Ｔを維持処理
炉５から取出し、第５図及び第６図の実線曲線上
の区間ｅ―ｆで示されているように外気下で放冷
する。その結果管は急冷され、約10分でほぼ室温
になる。実線による冷却曲線上区間ｃ―ｄ―ｅ―
ｆは全体で管の段階焼入れを表わしている。 第５図及び第６図は先行技術による公知の処理
と比較した本発明の熱処理の利点を示すグラフで
あり、本発明は実線曲線で、先行技術は点線曲線
で表わされている。これらの図から時間が大幅に
短縮されることは明らかであるが、本発明の利点
はそれだけではない。 第５図の鎖線曲線が示しているように、静態的
に鋳造された部材（従つて遠心鋳造管ではない）
にベイナイト構造を与えるための従来の処理法は
本発明のｃ―ｄ―ｅ―ｆと類似の区間ｈ―ｊ―ｋ
―ｌを有しているが、これら両区間には時間的に
約１時間乃至２時間のズレがある。先行技術の処
理法には、場合により20分乃至２時間を必要とし
得るオーステナイト化用加熱段階０―ｇと、オー
ステナイト構造を維持すべく約1000℃、より一般
的には800乃至1000℃の温度に維持する段階ｇ―
ｈとの２つの予段階が存在するからである。即
ち、公知の先行技術処理は鋳込み直後に部材を鋳
型内で処理する代りに、処理された部材をオース
テナイト化温度に高めるべく加熱を必要とするの
である。 本発明の方法はオーステナイト用加熱を必要と
しないためこのような先行技術の処理法に比べエ
ネルギが大幅に節減されることは明白である。 第６図は本発明の熱処理と先行技術のフエライ
ト化熱処理（焼なまし）との比較を示している。
先行技術の熱処理（点線曲線）は区間ａ―ｂ―ｃ
を本発明を表わす実線曲線と共有しており、これ
に次ぐ曲線ｃ―ｍ―ｎ―ｐ―ｑが本発明の方法の
曲線ｃ―ｄ―ｅ―ｆとかなり異なつている。フエ
ライト化の過程で管は遠心鋳型内に放置される
が、この段階は曲線ａ―ｂ―ｃ―ｍで示され、遠
心鋳型が外部から冷却されると共に遠心鋳造管が
内部で自然に冷却することから徐冷段階に対応す
る。ａからｃにかけてオーステナイト構造が形成
される。ｃを過ぎるとこの組織は維持されない
が、冷却をｍに至るまで続行し、この点ｍに到達
したら著しい卵形変形を回避すべく十分に冷却さ
れた管を鋳型から取出す。次いで空気によりもう
少し緩慢に冷却した後管を炉内に導入し約750℃
の温度でフエライト化焼なまし処理にかける。曲
線のｍ―ｎ部分の如くフエライト構造を与え且つ
ｎ―ｐ部分の如く温度を維持するためには、当然
焼なまし炉内部を加熱する必要がある。この加熱
の温度は実線曲線の区間ｄ―ｅに対応する維持処
理炉５内でのベイナイト化維持に必要な温度より
かなり高い。その差はベイナイト化維持温度がフ
エライト化維持温度（約750℃）より遥かに低い
（約350℃）だけに一層大きい。ベイナイト化維持
温度はその温度で管を取出しても全く問題が生じ
ないよう、且つ炉５内へ管を導入する時にこの管
を再加熱する必要のないよう十分低いことに特に
留意されたい。その結果、遠心鋳造した鋳鉄管の
フエライト化熱処理に関する先行技術と比較して
も、本発明はエネルギをかなり節減せしめる。 遠心鋳型内に存在している間、即ち第５図及び
第６図の実線曲線の区間ａ―ｂ―ｃ―ｄで示され
る熱処理段階の間、従つて自然冷却と撒水による
焼入れとの間、管は回転しているためその冷却は
均等に実施される。 ベイナイト構造は機械的特性に秀れているた
め、この構造を与えれば管の壁面の厚みを減少す
ことができ従つてその単位容積重量を減少するこ
とができる。このかなり大幅な厚みの削減は更に
段階ａ―ｂ―ｃ―ｄにおける冷却を均等に行なう
上で、そして特に焼入れ適性の点からも有利であ
る。即ちこのように厚みが減少すると、焼入れ効
果をもつ即ち焼入れを容易にするモリブテンの如
き高価な金属元素を鋳鉄組成に添加する必要もな
く、熱処理曲線のｃ―ｄ段階に対応する焼入れ処
理が遠心鋳造管の厚み全体を通して効果的に実施
されるのである。 前述の如く、熱処理曲線の段階ｂ―ｃ―ｄに従
い管Ｔを遠心鋳型内部でオーステナイト化及びベ
イナイト化処理にかけると管の如何なる変形も回
避され、従つて管の温度が高温を維持している間
に卵形変形が生じることもない。実際、遠心鋳型
は管のサポートとしても機能し、管の形状を完全
な円筒形に維持する。これは厚みが著しく減少し
て卵形変形可能性が高くなつても変らない。仮に
管がより高温、例えば500℃を越える温度で遠心
鋳型から取出されるようなことがあれば、このよ
うな卵形変形し易い性質は重大な問題を生じるこ
とになろう。 本発明の熱処理、より特定的には区間ｃ―ｄに
対応する管内腔での水の散布又は噴霧処理は、従
来の塩浴焼入れ処理に比べ極めて簡単に且つ経済
的に実施される。この従来の処理法では管がまだ
熱い中に鋳型から運び出すこととその管を塩浴中
に浸漬する操作とが必要となるが、本発明の方法
ではこの操作が不要であり従つてこの操作による
卵形変形の危険性も回避されるのである。 前述のかなり大幅な時間の節減はベイナイト構
造をもつ球状黒鉛鋳鉄管の製造速度を増進せし
め、焼入れ段階の間の遠心鋳造内部撒水処理は遠
心鋳型内に管が入つている時間を縮小する。これ
は第６図の２曲線の比較から明らかである。従来
より公知の技術では管が曲線上の点ｍで鋳型から
取出されるのに対し、本発明の方法ではそれより
５乃至10分前の点ｄで取出される。 その結果、遠心鋳型にとつて有利なことに、熱
応力がかなり減少する。何故なら、撒水によつて
熱が排除され且つ鋳型内に流入する鋳鉄量が少な
いという理由に基づき、排出すべき熱量が従来の
フエライト構造鋳鉄管製造技術に比較して約30乃
至40％少ないからである。従つて、遠心鋳造用器
材中最も重要で最も高価な機素である遠心鋳型の
寿命が従来の技術を使用した場合に比べ著しく伸
びることになる。 遠心鋳造されてベイナイト構造をもつ本発明の
球状黒鉛鋳鉄管はまた、取扱いが容易であるよう
軽量化すべく厚みがかなり薄いにも拘らず、従来
のフエライト管とほぼ同等の機械的特性を保持し
ている。その代り卵形変形に対する感応性はより
大きいが、このような変形を起こし易くする高温
状態で管を取扱うことは一切ないため、許容範囲
を越えることはない。 本発明の管の機械的特性に関しては、地下４ｍ
に埋設して使用するための管である公称径が700
mmより大きい大径管の寸法、重量、安全使用圧
力、及び卵形変形度の数値を次の表に示した。本
発明のベイナイト管に関する値は先行技術のフエ
ライト管及び軽量化フエライト管の値と比較され
ている。この表では、国際基準ISO 2531により
規定された係数Ｋが次式 ｅ＝Ｋ（0.5＋0.001D.N） に従い管の厚みを特徴づけている。 式中、ｅは管の壁面の厚み、DNは公称径を表
わす。

【表】 ＊ 一般に、遠心力で付着したセメントモルタル内部
被膜及びブラツクワニス外部被膜
前掲の表から、本発明では管の直径の増大に伴
い単位容積重量の減少度が増加することが埋解さ
れる。 先行技術と比較して本発明のベイナイト構造管
の利点を示すべく、得られた機械的特性を下に記
す： ― 弾性限度55乃至75daN／mm²（フエライト構造
では約30） ― 10％を越える伸長度（フエライト管と同様）、 ― 破壊強さ70乃至110daN／mm²（フエライト管
では約45daN／mm²）。 第７図は顕微鏡で観察したベイナイト構造を示
している。図面の左上及び左下に見える黒く広が
つた部分は黒鉛焼鈍炭素部分である。シダの如く
伸長しているのはフエライト部分であり、図から
明らかなようにこの顕微鏡図の大部分を覆つてい
る。大きな白色部分は残留オーステナイトであ
り、該顕微鏡図のほんの少しを占めているにすぎ
ない。このような構造全体を指して「ベイナイト
構造」と呼ぶが、これは100倍ではなく1000倍に
拡大しないと観察できない。 比較の意味で、フエライト40％、パーライト50
％、残り球状黒鉛から成るフエライト―パーライ
ト球状黒鉛鋳鉄をニタール（NITAL）で腐蝕し
たものを100倍の顕微鏡図として第８図に示した。
黒い円状部分は黒鉛の焼鈍炭素でありフエライト
を構成する白色部分で包囲されている。残りの灰
色部分はパーライトである。これは従来タイプの
遠心鋳造管の構造である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施るのに使用される
冷却装置付鋳鉄管遠心鋳造機の鋳造終了位置にお
ける状態を示す長手方向簡略部分断面図、第２図
は本発明の方法における鋳型内での管冷却段階に
ある鋳造機を示す第１図と同様の説明図、第３図
は第２図の線３―３に沿つて横断面図、第４図は
本発明の方法の炉内部におけるベイナイト化維持
処理段階を示す簡略断面図、第５図及び第６図は
本発明の方法による熱処理（実線曲線）を先行技
術による公知の熱処理と比較して示したグラフ、
即ち、公称径1600mmの管の製造において、オース
テナイト化用加熱処理をしてベイナイト構造を形
成する方法と従来の遠心鋳鉄管製法でフエライト
構造を形成する方法とに夫々対比させて示したグ
ラフであり、第７図及び第８図は夫々球状黒鉛鋳
鉄製遠心鋳造管の壁面組織を顕微鏡写真で示すベ
イナイト構造の1000倍拡大写真及びフエライト―
パーライト構造の100倍拡大写真である。 １……遠心鋳型、２，Ａ……台車、３……導
管、４……複式噴霧水ノズル、５……トンネル
炉、６……加熱ノズル、７……チエーンコンベヤ
のチエーン、Ｂ……ジヤツキ、Ｃ……ローラ、Ｅ
……湯口、Ｇ……落口、Ｈ……鋳鍋、Ｍ……モー
タ、Ｔ……管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭 素 ：2.5 〜4.0 ％ ケイ素 ：2 〜4.0 ％ マンガン ：0.1 〜0.6 ％ ニツケル ：0 〜3.5 ％ 銅 ：0 〜3 ％ マグネシウム ：0.02〜0.05％ 硫 黄 ：最高0.01％ リ ン ：最高0.06％ 残りは鉄 で示される組成（重量％）をもつ球状黒鉛鋳鉄を
   出発材料とし、耐火性被膜を備え外部から水で冷
   却される遠心鋳型内にこの鋳鉄を鋳込み、オース
   テナイト組織を得るべく遠心鋳造された管を鋳型
   内で約800乃至1000℃の温度まで放冷し、次いで
   やはり鋳型内で水又は空気と水との混合物を全長
   に亘つて管内壁に噴霧することにより約250乃至
   400℃になるまで積極的且つ均等に冷却して管に
   オーステナイト構造又はベイナイト構造を与え、
   その後鋳型内から管を取り出してベイナイト構造
   を形成又は維持すべく250乃至450℃に維持された
   炉内へ導入し、炉から管を取出して空気が放冷す
   ることを特徴とするベイナイト構造を有している
   遠心球状黒鉛鋳鉄管の製造方法。 ２ 遠心鋳型の耐火性被膜としてシリカとベント
   ナイトとの水性混合物を使用することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。 ３ 約800乃至1000℃まで冷却する第１冷却段階
   の間と、管内壁に湿潤噴霧を施して800乃至1000
   ℃から250乃至400℃まで積極的に冷却する段階の
   間、遠心鋳型によつて管を回転させておくことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載の製造方法。 ４ 鋳鉄が、 炭 素 ：3.6 ％ ケイ素 ：2.4 ％ マンガン ：0.5 ％ ニツケル ：0.2 ％ 銅 ：0.5 ％ マグネシウム ：0.03％ 硫 黄 ≦0.01％ リ ン ≦0.06％ 残りは鉄 で示される組成をもつことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の製造方法。