JPS601109B2 - 遠心力鋳造方法 - Google Patents
遠心力鋳造方法Info
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- JPS601109B2 JPS601109B2 JP10358681A JP10358681A JPS601109B2 JP S601109 B2 JPS601109 B2 JP S601109B2 JP 10358681 A JP10358681 A JP 10358681A JP 10358681 A JP10358681 A JP 10358681A JP S601109 B2 JPS601109 B2 JP S601109B2
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- flux
- metal
- molten
- molten metal
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Classifications
-
- 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)
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Ｄ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
クラツキングチューブなどとして用いられている。
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
クラツ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、両層の金属の漉り合いを防ぎ、
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〔１〕に示すように鋳型Ｍ内の第１層金
属１はその表層部１・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。
は、鋳造工程において、両層の金属の漉り合いを防ぎ、
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〔１〕に示すように鋳型Ｍ内の第１層金
属１はその表層部１・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〔ロ〕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、一方第
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、当初の化学成分組成とは異なったもの
になってしまう。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層熔湯の熱を受
けても再溶融しない温度に降溢したのちに第２層漆湯を
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１こ問題が生ずる。
る第１層１′は所期の層厚より薄いものとなり、一方第
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、当初の化学成分組成とは異なったもの
になってしまう。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層熔湯の熱を受
けても再溶融しない温度に降溢したのちに第２層漆湯を
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１こ問題が生ずる。
すなわち、第２図に示すように、注入された第１層金属
港湯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〔１〕）、第２層金属溶
湯２を注入すると（同図〔ロ〕）、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〔ｍ〕）。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〔Ｗ〕）。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。これを防止する
方法としては、第２層金属熔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。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〈
はその後に、該第２層の金属の熔融点以上の温度を有す
る熔融フラックスを投与することにより、両層間の密着
曲こすぐれた厚薄任意の層厚を有する一層管を得る遠０
力鋳造方法を提供する。
港湯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〔１〕）、第２層金属溶
湯２を注入すると（同図〔ロ〕）、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〔ｍ〕）。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〔Ｗ〕）。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。これを防止する
方法としては、第２層金属熔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。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〈
はその後に、該第２層の金属の熔融点以上の温度を有す
る熔融フラックスを投与することにより、両層間の密着
曲こすぐれた厚薄任意の層厚を有する一層管を得る遠０
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洛陽を注入して設計肉厚を有する
第１層を鋳造する。
法により所要量の金属洛陽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
属港湯を注入し、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
、両層間の金属が漫り合うことはない。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。
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
属港湯を注入し、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
、両層間の金属が漫り合うことはない。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、チル層部に横促されてい
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層港傷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、その密着性は良好
なものとなる。第１層の凝固後、第２層の鋳造に際して
行なわれる溶融フラックスの投与は、上記にように、第
２層金属港湯の注入と同時に、または注入終了後に行な
われる。
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層港傷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、その密着性は良好
なものとなる。第１層の凝固後、第２層の鋳造に際して
行なわれる溶融フラックスの投与は、上記にように、第
２層金属港湯の注入と同時に、または注入終了後に行な
われる。
溶融フラックスの投与を第２層溶湯の注入と同時に行う
場合には、該溶湯の注入開始から終了までの間において
、その注入の初期、中期、または末期に所定の全量を短
時間内に投与してしまうか、あるいは初期から末期にか
けて連続的もしくは断続的に投与するようにしてもよい
。もっとも、熔融フラックスをチル層再溶融のための熱
源として直接的にチル層に作用させるには、第２層熔湯
の注入初期ないし中期に投与するのが有利である。一方
、第２層溶湯の注入終了後に溶融フラックスを投与する
場合、第２層金属の融点より高温度の溶融フラックスが
第２層溶湯の上面を被覆することにより、チル層を再溶
融するための熱補償が与えられる。その場合、第２層溶
湯注入終了後、フラックス投与までの間に時間間隔を置
くことは熱的に不利であり、注入終了直後にフラックス
を投与することが好ましい。すなわち、本発明は、第２
層鋳造の際に投与される熔融フラックスを、チル層再熔
融の熱源として機能させるものである。
場合には、該溶湯の注入開始から終了までの間において
、その注入の初期、中期、または末期に所定の全量を短
時間内に投与してしまうか、あるいは初期から末期にか
けて連続的もしくは断続的に投与するようにしてもよい
。もっとも、熔融フラックスをチル層再溶融のための熱
源として直接的にチル層に作用させるには、第２層熔湯
の注入初期ないし中期に投与するのが有利である。一方
、第２層溶湯の注入終了後に溶融フラックスを投与する
場合、第２層金属の融点より高温度の溶融フラックスが
第２層溶湯の上面を被覆することにより、チル層を再溶
融するための熱補償が与えられる。その場合、第２層溶
湯注入終了後、フラックス投与までの間に時間間隔を置
くことは熱的に不利であり、注入終了直後にフラックス
を投与することが好ましい。すなわち、本発明は、第２
層鋳造の際に投与される熔融フラックスを、チル層再熔
融の熱源とし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、テ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。その投与量は、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ｌｋ９に対し、約２Ｘ９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、Ｎａ２００７、Ｓ
ｉ０２およびＣａＣ０３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、鋼の溶製の際に創生す
る溶融スラク１１（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層の内側のフラックス層
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
落陽の鋳造温度も通常どおりであってよい。
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、テ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。その投与量は、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ｌｋ９に対し、約２Ｘ９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、Ｎａ２００７、Ｓ
ｉ０２およびＣａＣ０３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、鋼の溶製の際に創生す
る溶融スラク１１（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層の内側のフラックス層
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
落陽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 １
遠心鋳造装置において、０．４％Ｃ一２５％Ｃｒ−２０
％Ｎｉ−Ｆｅ溶湯２２ｋｇを注入して設計肉厚１５柵の
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。
％Ｎｉ−Ｆｅ溶湯２２ｋｇを注入して設計肉厚１５柵の
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
の落陽２．５ｋ９を注入し、層厚２側の第２層を鋳造す
るとともに、温度１６００００に加熱した溶融フラック
ス（Ｃａ○−Ｓ０２一Ｎａ２０−ＮａＦ）５ｋｇを投与
し、そのまま凝固させることにより、外径１３４伽、第
１層厚１５肌、第２層厚２側の二層管を得た。なお、第
２層溶湯の注入開始から終了まで（注入所要時間）は６
秒であり、溶融フラックスの投与は、第２層漆湯の注入
開始３秒後に開始し、１硯秒・を要して所定の全量を投
与した。実施例 ２ 熔融フラツクス（Ｃａ○−Ｓｉ０２−Ｎａ２０一ＮａＦ
）を、第２層溶湯の注入中に投与する代りに、その注入
を終了した直後に１の砂を要して投与する以外は、上記
実施例１と同じ要領で二層管の鋳造を行った。
の落陽２．５ｋ９を注入し、層厚２側の第２層を鋳造す
るとともに、温度１６００００に加熱した溶融フラック
ス（Ｃａ○−Ｓ０２一Ｎａ２０−ＮａＦ）５ｋｇを投与
し、そのまま凝固させることにより、外径１３４伽、第
１層厚１５肌、第２層厚２側の二層管を得た。なお、第
２層溶湯の注入開始から終了まで（注入所要時間）は６
秒であり、溶融フラックスの投与は、第２層漆湯の注入
開始３秒後に開始し、１硯秒・を要して所定の全量を投
与した。実施例 ２ 熔融フラツクス（Ｃａ○−Ｓｉ０２−Ｎａ２０一ＮａＦ
）を、第２層溶湯の注入中に投与する代りに、その注入
を終了した直後に１の砂を要して投与する以外は、上記
実施例１と同じ要領で二層管の鋳造を行った。
但し、溶融フラツクスの投与時の温度は１６００００で
あり、投与量は５ｋ９である。上記各実施例で得られた
二層管は、いづれも各層間の金属の演り合いがなく、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。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
溶湯が注入されるので「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。
あり、投与量は５ｋ９である。上記各実施例で得られた
二層管は、いづれも各層間の金属の演り合いがなく、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。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
溶湯が注入されるので「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促されていてもこ
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層の煽り合いを防ぐ目的で本発
明のごとく第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第２層として用いる場合
に顕著となることは前述したとおりであり、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。
で、たとえその部分にフラックスが捕促されていてもこ
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層の煽り合いを防ぐ目的で本発
明のごとく第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第２層として用いる場合
に顕著となることは前述したとおりであり、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〔１〕，
〔０〕および第２図〔１〕，〔ロ〕，〔
ｍ〕，〔Ｗ〕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：フラツクス。 第１図第２図
ｍ〕，〔Ｗ〕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：フラツクス。 第１図第２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、その金属溶湯の注入中、または注入終
了直後に、該内層金属の溶融点以上の温度に加熱された
溶融フラツクスを投与することにより、第１層との境界
部のチル層を再溶融させ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 JPS586761A (ja) | 1983-01-14 |
| JPS601109B2 true 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) |
Families Citing this family (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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS586761A (ja) | 1983-01-14 |
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