JPH0338020B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0338020B2 JPH0338020B2 JP57105797A JP10579782A JPH0338020B2 JP H0338020 B2 JPH0338020 B2 JP H0338020B2 JP 57105797 A JP57105797 A JP 57105797A JP 10579782 A JP10579782 A JP 10579782A JP H0338020 B2 JPH0338020 B2 JP H0338020B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- casting
- molten
- particles
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/10—Accessories for centrifugal casting apparatus, e.g. moulds, linings therefor, means for feeding molten metal, cleansing moulds, removing castings
- B22D13/107—Means for feeding molten metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐摩耗鋳物の遠心鋳造法、特にタン
グステン炭化物粒子等の硬質炭化物粒子を表層に
混在させた鋳鉄もしくは鋳鋼等の鋳物の鋳造にお
いて、該表層を均一な層厚に形成し得るようにし
た耐摩耗鋳物の遠心鋳造法に関する。
グステン炭化物粒子等の硬質炭化物粒子を表層に
混在させた鋳鉄もしくは鋳鋼等の鋳物の鋳造にお
いて、該表層を均一な層厚に形成し得るようにし
た耐摩耗鋳物の遠心鋳造法に関する。
金属中に硬質粒子、例えばタングステン炭化物
（WC、W2C）粒子などを混在させることにより
金属のみでは得られない高度の耐摩耗性を付与す
ることができる。この知見にもとづいて本発明者
等は、先に、遠心力鋳造を利用し、第３図に示す
ような、金属Ｍと硬質粒子Ｐとが混在してなる外
周領域（以下、「外層」または「混在層」という）
Ａと、実質的に金属Ｍのみからなる内側領域（以
下、「内層」または「金属層」という）Ｂの二層
構造を有する鋳物の製造法を提案した（特願昭56
−213860号、同56−213861号等）。このように、
耐摩耗性が要求される表層部のみに混在層を形成
すれば、高価な硬質粒子の使用量が少くてすみ経
済的であるのみならず、混在層による高耐摩耗性
とともに、金属層による基材金属本来の材料特
性、例えば靭性など兼備させることができる。
（WC、W2C）粒子などを混在させることにより
金属のみでは得られない高度の耐摩耗性を付与す
ることができる。この知見にもとづいて本発明者
等は、先に、遠心力鋳造を利用し、第３図に示す
ような、金属Ｍと硬質粒子Ｐとが混在してなる外
周領域（以下、「外層」または「混在層」という）
Ａと、実質的に金属Ｍのみからなる内側領域（以
下、「内層」または「金属層」という）Ｂの二層
構造を有する鋳物の製造法を提案した（特願昭56
−213860号、同56−213861号等）。このように、
耐摩耗性が要求される表層部のみに混在層を形成
すれば、高価な硬質粒子の使用量が少くてすみ経
済的であるのみならず、混在層による高耐摩耗性
とともに、金属層による基材金属本来の材料特
性、例えば靭性など兼備させることができる。
上記鋳物の鋳造は、例えば第６図に示すよう
に、軸心を中心に回転する鋳型１内に、その端部
の端板２の注湯孔３から、ホツパー４の鋳込み樋
５にて金属溶湯M′を鋳造し、溶湯の鋳込み終了
後、端板２′の孔３′から挿入された硬質粒子添加
治具６にて、溶湯より比重の大きい硬質粒子Ｐを
溶湯面上に散布することにより行なわれる。溶湯
面に投与された硬質粒子Ｐは、遠心力の作用下、
溶湯との比重差により溶湯層内を鋳型１の内壁面
に向つて遠心移行（沈降）し、その外周領域に集
中濃化することにより混在層を形成するので、そ
のまま鋳型の回転を続行して溶湯を凝固させれ
ば、前記のごとき鋳物が得られるわけである。
に、軸心を中心に回転する鋳型１内に、その端部
の端板２の注湯孔３から、ホツパー４の鋳込み樋
５にて金属溶湯M′を鋳造し、溶湯の鋳込み終了
後、端板２′の孔３′から挿入された硬質粒子添加
治具６にて、溶湯より比重の大きい硬質粒子Ｐを
溶湯面上に散布することにより行なわれる。溶湯
面に投与された硬質粒子Ｐは、遠心力の作用下、
溶湯との比重差により溶湯層内を鋳型１の内壁面
に向つて遠心移行（沈降）し、その外周領域に集
中濃化することにより混在層を形成するので、そ
のまま鋳型の回転を続行して溶湯を凝固させれ
ば、前記のごとき鋳物が得られるわけである。
上記の遠心鋳造において、鋳物の全長・全周に
わたつて均一な層厚を有する混在層を形成するに
は、鋳型内の溶湯層M′に対して硬質粒子Ｐを均
等に分散投与することが必要である。
わたつて均一な層厚を有する混在層を形成するに
は、鋳型内の溶湯層M′に対して硬質粒子Ｐを均
等に分散投与することが必要である。
しかしながら、実際の鋳造においては、硬質粒
子を鋳型の軸方向にそつて均等に分散投与するに
もかかわらず、得られる混在層Ａの厚さは、第５
図に示すように軸方向の中央領域で薄く、両端部
付近で厚くなる傾向がみられる。とりわけ、層厚
の厚い混在層（特に、約５mmをこえる層厚）を形
成する場合、鋳造時の遠心力を高くすると、上記
の傾向が顕著に現われる。この層厚の不均一化の
原因は次のように考えられる。すなわち、炭化物
等の硬質粒子は、溶湯に対する吸着性に乏しく溶
湯になじみにくいため、溶湯面上に散布しても、
直ちに溶湯層中に吸着されず、湯面上を浮遊す
る。しかも、鋳型内には、溶湯とともに混入した
少量の溶融スラグが湯面上に浮遊しており、該ス
ラグは硬質粒子との濡れ性が良いので、投与され
た硬質粒子を容易に吸着・捕獲する。このスラグ
は、遠心力の作用下に、湯面上に移動し鋳型の両
端部に集中し易い。このため、硬質粒子は長手方
向に均等に投与しても、スラグによつて両端部に
運ばれ、その場所で溶湯に吸着されて沈降する。
その結果、得られる混在層は前記のように両端部
の層厚が厚い不均一なものとなつてしまう。
子を鋳型の軸方向にそつて均等に分散投与するに
もかかわらず、得られる混在層Ａの厚さは、第５
図に示すように軸方向の中央領域で薄く、両端部
付近で厚くなる傾向がみられる。とりわけ、層厚
の厚い混在層（特に、約５mmをこえる層厚）を形
成する場合、鋳造時の遠心力を高くすると、上記
の傾向が顕著に現われる。この層厚の不均一化の
原因は次のように考えられる。すなわち、炭化物
等の硬質粒子は、溶湯に対する吸着性に乏しく溶
湯になじみにくいため、溶湯面上に散布しても、
直ちに溶湯層中に吸着されず、湯面上を浮遊す
る。しかも、鋳型内には、溶湯とともに混入した
少量の溶融スラグが湯面上に浮遊しており、該ス
ラグは硬質粒子との濡れ性が良いので、投与され
た硬質粒子を容易に吸着・捕獲する。このスラグ
は、遠心力の作用下に、湯面上に移動し鋳型の両
端部に集中し易い。このため、硬質粒子は長手方
向に均等に投与しても、スラグによつて両端部に
運ばれ、その場所で溶湯に吸着されて沈降する。
その結果、得られる混在層は前記のように両端部
の層厚が厚い不均一なものとなつてしまう。
本発明は、上述の硬質粒子の局所的な集中偏在
化を防止し、軸方向の全長にわたつて均一な層厚
を有する混在層を形成し得るようにした鋳造方法
を提供する。
化を防止し、軸方向の全長にわたつて均一な層厚
を有する混在層を形成し得るようにした鋳造方法
を提供する。
本発明は、遠心鋳造用鋳型内に鋳込まれた鋳鉄
ないし鋳鋼溶湯に、溶湯より比重の大きい硬質炭
化物粒子を添加して溶湯中を遠心移行させ、外周
領域に硬質炭化物粒子を集中濃化させることによ
り、金属と硬貨炭化物粒子とが混在する外層と実
質的に金属からなる内層との二層構造を有する鋳
物を鋳造する方法において、 鋳型内の溶湯面に、溶湯および硬質炭化物粒子
との濡れ性を有する溶融フラツクス層を形成して
溶湯面の全体を被覆し、その溶融フラツクス層に
硬質炭化物粒子を軸方向の全長に亘つて均等に分
散投与し、溶融フラツクス層を通して硬質炭化物
粒子を溶湯面に吸着させて溶湯内に取込ませるこ
とを特徴としている。
ないし鋳鋼溶湯に、溶湯より比重の大きい硬質炭
化物粒子を添加して溶湯中を遠心移行させ、外周
領域に硬質炭化物粒子を集中濃化させることによ
り、金属と硬貨炭化物粒子とが混在する外層と実
質的に金属からなる内層との二層構造を有する鋳
物を鋳造する方法において、 鋳型内の溶湯面に、溶湯および硬質炭化物粒子
との濡れ性を有する溶融フラツクス層を形成して
溶湯面の全体を被覆し、その溶融フラツクス層に
硬質炭化物粒子を軸方向の全長に亘つて均等に分
散投与し、溶融フラツクス層を通して硬質炭化物
粒子を溶湯面に吸着させて溶湯内に取込ませるこ
とを特徴としている。
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明方法によれば、鋳型内に鋳込まれた溶湯
に硬質粒子を投与するに先立つて、第１図に示す
ように、溶湯層M′の湯面上に溶融フラツクス層
Ｆを形成する。溶融フラツクス層Ｆは溶湯上面の
全体を被覆することが必要である。溶湯M′に対
する硬質粒子Ｐの投与は溶融フラツクス層Ｆを介
して行なわれる。
に硬質粒子を投与するに先立つて、第１図に示す
ように、溶湯層M′の湯面上に溶融フラツクス層
Ｆを形成する。溶融フラツクス層Ｆは溶湯上面の
全体を被覆することが必要である。溶湯M′に対
する硬質粒子Ｐの投与は溶融フラツクス層Ｆを介
して行なわれる。
すなわち、溶融フラツクス層Ｆの上方から分散
投与された硬質粒子Ｐは一旦フラツクス層Ｆに吸
着され、ついで溶湯M′に接触して溶湯面に吸着
され溶湯内に取込まれたのち、外周に向つて溶湯
中を溶湯との比重差により遠心移行（沈降）す
る。この場合、溶融フラツクスＦは溶湯面の全体
を被覆しているので、溶湯面上で軸方向に大きく
移動することはなく、ほぼ定位置で揺動するだけ
である。従つて、これに吸着された硬質粒子は、
前記のように鋳型の端部に運ばれることはなく、
ほぼ投与された落下位置で溶湯に吸着される。溶
湯に吸着されたのちは、溶湯の動きに多少左右さ
れるものの、ほほその位置で溶湯中を沈降する。
かくしては、硬質粒子は、鋳型の両端部への移
動・偏在が実質的に完全に防止され、軸方向にそ
つて均等に分散投与すれば、鋳物の全長・全周に
わたり均一な層厚を有する混在層が形成される。
投与された硬質粒子Ｐは一旦フラツクス層Ｆに吸
着され、ついで溶湯M′に接触して溶湯面に吸着
され溶湯内に取込まれたのち、外周に向つて溶湯
中を溶湯との比重差により遠心移行（沈降）す
る。この場合、溶融フラツクスＦは溶湯面の全体
を被覆しているので、溶湯面上で軸方向に大きく
移動することはなく、ほぼ定位置で揺動するだけ
である。従つて、これに吸着された硬質粒子は、
前記のように鋳型の端部に運ばれることはなく、
ほぼ投与された落下位置で溶湯に吸着される。溶
湯に吸着されたのちは、溶湯の動きに多少左右さ
れるものの、ほほその位置で溶湯中を沈降する。
かくしては、硬質粒子は、鋳型の両端部への移
動・偏在が実質的に完全に防止され、軸方向にそ
つて均等に分散投与すれば、鋳物の全長・全周に
わたり均一な層厚を有する混在層が形成される。
溶湯面を被覆するフラツクスＦとしては、例え
ば金属溶湯の精錬の際に形成される溶融スラグ、
あるいは遠心鋳造において溶湯の酸化防止のため
に使用されるフラツクスなどが挙げられるが、要
するに金属溶湯と硬質粒子のいづれに対しても濡
れ性を有するならば、酸化物、塩化物、弗化物な
ど、あるいはこれらの２種以上の混合物（固溶体
または混合体）等、任意の成分系のものを使用し
てよい。むろん、金属溶湯と接触して溶湯の化学
成分組成の変動をきたすものであつてはならず、
また低い融点をもち、溶湯の凝固点付近の低温域
においても十分な流動性を呈するものが好まし
い。なお、溶湯面上のフラツクス量が少ないと、
硬質粒子の吸着・捕獲効果が不足するので、少く
とも0.5mmの層厚が形成される量であることが望
ましい。
ば金属溶湯の精錬の際に形成される溶融スラグ、
あるいは遠心鋳造において溶湯の酸化防止のため
に使用されるフラツクスなどが挙げられるが、要
するに金属溶湯と硬質粒子のいづれに対しても濡
れ性を有するならば、酸化物、塩化物、弗化物な
ど、あるいはこれらの２種以上の混合物（固溶体
または混合体）等、任意の成分系のものを使用し
てよい。むろん、金属溶湯と接触して溶湯の化学
成分組成の変動をきたすものであつてはならず、
また低い融点をもち、溶湯の凝固点付近の低温域
においても十分な流動性を呈するものが好まし
い。なお、溶湯面上のフラツクス量が少ないと、
硬質粒子の吸着・捕獲効果が不足するので、少く
とも0.5mmの層厚が形成される量であることが望
ましい。
上記溶融フラツクス層の形成は、所望の成分組
成に調合されたフラツクス粉末を鋳型内に投与し
て溶湯の熱で溶融させる方法によつてもよく、あ
るいは高温状態の溶融フラツクスとして投与して
もよい。鋳型内の溶湯の降温、粘稠化を抑制する
には、後者の方法が有利なことは言うまでもな
い。溶湯の粘稠化が著しくなると、その後に添加
される硬質粒子の遠心分離による溶湯層内の沈降
が困難となるので、細径あるいは薄肉鋳物などの
ように溶湯の鋳造量の少い鋳物の鋳造では溶融フ
ラツクスとして投与するのが望ましい。
成に調合されたフラツクス粉末を鋳型内に投与し
て溶湯の熱で溶融させる方法によつてもよく、あ
るいは高温状態の溶融フラツクスとして投与して
もよい。鋳型内の溶湯の降温、粘稠化を抑制する
には、後者の方法が有利なことは言うまでもな
い。溶湯の粘稠化が著しくなると、その後に添加
される硬質粒子の遠心分離による溶湯層内の沈降
が困難となるので、細径あるいは薄肉鋳物などの
ように溶湯の鋳造量の少い鋳物の鋳造では溶融フ
ラツクスとして投与するのが望ましい。
鋳鉄、鉄鋼等の鉄系合金溶湯より比重の大きい
硬質粒子（炭化物）とは、例えばタグステン炭化
粒子（WC、W2C等）（比重：約16〜17）やタン
グステンチタン複炭化物（（Ｗ、Ti）Ｃ）（比
重：約10〜16）等である。これらの粒子は極めて
高い硬度（タングステン炭化物：Hv約2400、タ
ングステンチタン複炭化物：Hv約2000〜2400）
を有し、かつ高融点であるので溶湯中で容易に溶
解消失することがなく好適である。溶湯より比重
が大で、溶湯中で溶解消失しない高融点を有し、
耐摩耗性向上に寄与する硬度を有するものであれ
ば、これ以外のものでもよい。なお、粒径は耐摩
耗性改善効果の点から、約50〜30μｍ程度のもの
が適当である。
硬質粒子（炭化物）とは、例えばタグステン炭化
粒子（WC、W2C等）（比重：約16〜17）やタン
グステンチタン複炭化物（（Ｗ、Ti）Ｃ）（比
重：約10〜16）等である。これらの粒子は極めて
高い硬度（タングステン炭化物：Hv約2400、タ
ングステンチタン複炭化物：Hv約2000〜2400）
を有し、かつ高融点であるので溶湯中で容易に溶
解消失することがなく好適である。溶湯より比重
が大で、溶湯中で溶解消失しない高融点を有し、
耐摩耗性向上に寄与する硬度を有するものであれ
ば、これ以外のものでもよい。なお、粒径は耐摩
耗性改善効果の点から、約50〜30μｍ程度のもの
が適当である。
硬質粒子を鋳型内に投与すると、溶融フラツク
スおよび溶湯は粒子に熱を奪われるので、フラツ
クス量や溶湯量に対し多量の硬質粒子を投与する
場合には、これらの降温・粘稠化を抑制するため
に、硬質粒子を予め加熱して投与するとよい。そ
の温度は約300℃以上、好ましくは約500℃以上で
ある。加熱により酸化し易い粒子である場合は、
例えば粒子表面に無電解ニツケルめつきを施して
おけば、上記酸化を防止することができる。
スおよび溶湯は粒子に熱を奪われるので、フラツ
クス量や溶湯量に対し多量の硬質粒子を投与する
場合には、これらの降温・粘稠化を抑制するため
に、硬質粒子を予め加熱して投与するとよい。そ
の温度は約300℃以上、好ましくは約500℃以上で
ある。加熱により酸化し易い粒子である場合は、
例えば粒子表面に無電解ニツケルめつきを施して
おけば、上記酸化を防止することができる。
基材金属である鋳鉄または鋳鋼の材質は、目的
とする鋳物の用途・使用条件などに応じて選らば
れるが、例えば耐熱性や強度等が要求される場合
には、クロム系鋳鉄または鋳鋼、クロム−ニツケ
ル系鋳鉄または鋳鋼などの鉄系金属が好ましく用
いられる。
とする鋳物の用途・使用条件などに応じて選らば
れるが、例えば耐熱性や強度等が要求される場合
には、クロム系鋳鉄または鋳鋼、クロム−ニツケ
ル系鋳鉄または鋳鋼などの鉄系金属が好ましく用
いられる。
本発明鋳造法における鋳型内へのフラツクスの
投与および硬質粒子の分散投与は、金属溶湯の鋳
造終了後に行なうことができる。つまり、所定量
の溶湯を全量鋳造したのち、その溶湯面を覆う溶
融フラツクス層を形成し、これに硬質粒子を分散
投与すればよい。この場合、硬質粒子を遠心分離
によりスムースに混在層へ集中させるためには、
溶湯温度が高く流動性の良い間に迅速に投与すべ
きである。ただし、多量の粒子を短時間に一度に
投与すると、溶湯面が急冷され部分的に凝固する
結果、粒子の遠心分離が妨げられたり、混在層の
層厚が円周方向に不均一化するなどの不具合を生
じる。従つて、硬質粒子の投与は、溶湯の凝固が
始まるまでの間に、長時間をかけて徐々に投与す
ることが望ましい。
投与および硬質粒子の分散投与は、金属溶湯の鋳
造終了後に行なうことができる。つまり、所定量
の溶湯を全量鋳造したのち、その溶湯面を覆う溶
融フラツクス層を形成し、これに硬質粒子を分散
投与すればよい。この場合、硬質粒子を遠心分離
によりスムースに混在層へ集中させるためには、
溶湯温度が高く流動性の良い間に迅速に投与すべ
きである。ただし、多量の粒子を短時間に一度に
投与すると、溶湯面が急冷され部分的に凝固する
結果、粒子の遠心分離が妨げられたり、混在層の
層厚が円周方向に不均一化するなどの不具合を生
じる。従つて、硬質粒子の投与は、溶湯の凝固が
始まるまでの間に、長時間をかけて徐々に投与す
ることが望ましい。
別法としては、溶湯の鋳造開始直前、もしくは
開始と同時に、または開始後の適当な時期に、フ
ラツクスを投与して溶湯面を溶融フラツクス層で
被覆し、溶湯の鋳造と併行して硬質粒子の分散投
与を行うこともできる。硬質粒子の投与開始時期
は、投与に要する時間と溶湯の鋳造所要時間とを
勘案して適宜決めればよい。むろん、硬質粒子の
投与量が多い程、投与の開始を早めればよい。た
だし、鋳型内の溶湯量が少い鋳造初期に、硬質粒
子が投与されると溶湯が凝固し良好な混在状態の
形成が困難となるので、例えば鋳型内溶湯の層厚
が約10mmに達した時点あるいはそれ以降に、硬質
粒子の投与を開始することが望ましい。なお、硬
質粒子の投与完了は溶湯の鋳造終了前、または終
了と同時であるのが好ましいが、溶湯の十分な流
動性が保たれていれば鋳造終了後であつてもよ
い。このように、溶湯の鋳造を終える前から硬質
粒子を投与すれば、投与量が多い場合でも、溶湯
が凝固をはじめるまでの間に所定量の硬質粒子を
全量無理なく投与することができる。
開始と同時に、または開始後の適当な時期に、フ
ラツクスを投与して溶湯面を溶融フラツクス層で
被覆し、溶湯の鋳造と併行して硬質粒子の分散投
与を行うこともできる。硬質粒子の投与開始時期
は、投与に要する時間と溶湯の鋳造所要時間とを
勘案して適宜決めればよい。むろん、硬質粒子の
投与量が多い程、投与の開始を早めればよい。た
だし、鋳型内の溶湯量が少い鋳造初期に、硬質粒
子が投与されると溶湯が凝固し良好な混在状態の
形成が困難となるので、例えば鋳型内溶湯の層厚
が約10mmに達した時点あるいはそれ以降に、硬質
粒子の投与を開始することが望ましい。なお、硬
質粒子の投与完了は溶湯の鋳造終了前、または終
了と同時であるのが好ましいが、溶湯の十分な流
動性が保たれていれば鋳造終了後であつてもよ
い。このように、溶湯の鋳造を終える前から硬質
粒子を投与すれば、投与量が多い場合でも、溶湯
が凝固をはじめるまでの間に所定量の硬質粒子を
全量無理なく投与することができる。
本発明の遠心鋳造におけるその他の鋳造条件に
特別の制限はなく、鋳型の回転速度は、例えば鋳
型壁面での遠心力が50〜100G程度になるように
制御され、溶湯の鋳造温度は通常のそれと異なら
ず、要すれば硬質粒子に奪われる熱量を補償する
ために、若干高目の温度に調節すればよい。硬質
粒子の投与量は、もちろん所望の混在層の厚さに
応じて適当に決められる。
特別の制限はなく、鋳型の回転速度は、例えば鋳
型壁面での遠心力が50〜100G程度になるように
制御され、溶湯の鋳造温度は通常のそれと異なら
ず、要すれば硬質粒子に奪われる熱量を補償する
ために、若干高目の温度に調節すればよい。硬質
粒子の投与量は、もちろん所望の混在層の厚さに
応じて適当に決められる。
かくして得られる鋳物の混在層は、各硬質粒子
が緻密に分散し、粒子間隙が基材金属で充填され
てなる混在状態を呈する。この混在層における硬
質粒子の占める割合（体積率）は好ましくは約70
％である。
が緻密に分散し、粒子間隙が基材金属で充填され
てなる混在状態を呈する。この混在層における硬
質粒子の占める割合（体積率）は好ましくは約70
％である。
次に本発明方法を実施例により具体的に説明す
る。
る。
実施例 １
第１図に示すごとき遠心鋳造装置において、金
属溶湯M′を取鍋（図示せず）からホツパー４を
介して鋳型１内に鋳造するとともに、鋳型内溶湯
面を全周・全長にわたり溶融フラツクス層Ｆにて
被覆し、これに硬質粒子Ｐを全長にわたつてほぼ
均等に分散投与し、鋳型の回転下にそのまま凝固
させた。なお、フラツクスは、その粉末を取鍋内
の金属溶湯に添加して溶湯の熱で溶解させ、これ
を溶湯の鋳造と同時にホツパーを介して鋳型内に
鋳造した。硬質粒子Ｐは、添加治具６の樋状体７
（ほぼ鋳型内の全長にわたる長さを有する）内に
装填し、樋状体を支持する回転軸体８により樋状
体７を矢印ａのように反転させて溶融フラツクス
面上に落下させることにより投与した。鋳造条件
は次のとおりである。
属溶湯M′を取鍋（図示せず）からホツパー４を
介して鋳型１内に鋳造するとともに、鋳型内溶湯
面を全周・全長にわたり溶融フラツクス層Ｆにて
被覆し、これに硬質粒子Ｐを全長にわたつてほぼ
均等に分散投与し、鋳型の回転下にそのまま凝固
させた。なお、フラツクスは、その粉末を取鍋内
の金属溶湯に添加して溶湯の熱で溶解させ、これ
を溶湯の鋳造と同時にホツパーを介して鋳型内に
鋳造した。硬質粒子Ｐは、添加治具６の樋状体７
（ほぼ鋳型内の全長にわたる長さを有する）内に
装填し、樋状体を支持する回転軸体８により樋状
体７を矢印ａのように反転させて溶融フラツクス
面上に落下させることにより投与した。鋳造条件
は次のとおりである。
〔〕 鋳型
(1) 内径：250mm、長さ：100mm。
(2) 回転速度：650rpm（鋳型内壁面での遠心力
60G） 〔〕 金属溶湯 (1) 成分：C3.36％、Si0.77％、Mn0.63％、
Ni4.38％、Cr1.51％、Mo0.48％、残部Feお
よび不純物。
60G） 〔〕 金属溶湯 (1) 成分：C3.36％、Si0.77％、Mn0.63％、
Ni4.38％、Cr1.51％、Mo0.48％、残部Feお
よび不純物。
(2) 鋳造温度：1600℃、
(3) 鋳造量：鋳型内溶湯層厚約3.5mm
〔〕 溶融フラツクス
(1) 成分：SiO2、19％、Al2O36％、CaO38％、
Na2O16％、B2O38％、螢石9.00％、その他
４％、 (2) 投与量：鋳型内溶湯面上での層厚１mm。
Na2O16％、B2O38％、螢石9.00％、その他
４％、 (2) 投与量：鋳型内溶湯面上での層厚１mm。
〔〕 硬質粒子
(1) タングステン炭化物（W2O）。粒子表面に
無電解Ni−Ｐめつきを施したものを予熱し
て投与。投与時の温度500℃。
無電解Ni−Ｐめつきを施したものを予熱し
て投与。投与時の温度500℃。
(2) 粒径：150〜250μｍ。
(3) 投与量：9.1Kg。
(4) 投与時期：溶湯鋳造終了１秒後に開始し、
2.5秒を要して全量投与。
2.5秒を要して全量投与。
上記鋳造により、外径250mm×長さ100mm×肉厚
35mmの中空円筒状鋳物を得た。また、比較とし
て、鋳型内溶湯面を溶融フラツクスで被覆しない
点以外は、上記と同一の鋳造条件にて同じサイズ
の中空円筒状鋳物を鋳造した。
35mmの中空円筒状鋳物を得た。また、比較とし
て、鋳型内溶湯面を溶融フラツクスで被覆しない
点以外は、上記と同一の鋳造条件にて同じサイズ
の中空円筒状鋳物を鋳造した。
各方法で得られた鋳物の軸方向断面を調査した
結果、比較法の鋳物の混在層の層厚は前記第５図
に示すごとくで、中央部位では約５mm、両端付近
では約15mmと不均一である。これに対し、本発明
方法で得られた鋳物では、第４図に示すように硬
質粒子の偏在はほとんど認められず、混在層Ａの
層厚は全長・全周にわたり約９〜12mmとほぼ均一
である。また、その混在層における各粒子の表面
は金属Ｍで被覆され、粒子間隙が金属で充填され
た緻密で良好な混在状態を呈している。なお、混
在層中の粒子の占める割合（体積率）は約70％で
ある。
結果、比較法の鋳物の混在層の層厚は前記第５図
に示すごとくで、中央部位では約５mm、両端付近
では約15mmと不均一である。これに対し、本発明
方法で得られた鋳物では、第４図に示すように硬
質粒子の偏在はほとんど認められず、混在層Ａの
層厚は全長・全周にわたり約９〜12mmとほぼ均一
である。また、その混在層における各粒子の表面
は金属Ｍで被覆され、粒子間隙が金属で充填され
た緻密で良好な混在状態を呈している。なお、混
在層中の粒子の占める割合（体積率）は約70％で
ある。
実施例 ２
前記実施例１と同様に第１図に示すごとき装置
にて遠心鋳造を行つた。ただし、溶湯の鋳造開始
直後にフラツクス粉末を鋳型内に投与して溶融フ
ラツクス層を形成し、溶湯層厚が約10mmに達した
時点で硬質粒子7.5Kgを溶湯の鋳造と併行して散
布投与した。投与所要時間は約８秒である。その
他の鋳造条件はすべて実施例１と同じである。ま
た、比較として、フラツクスを使用しない点を除
いて上記と同様の鋳造を行つた。
にて遠心鋳造を行つた。ただし、溶湯の鋳造開始
直後にフラツクス粉末を鋳型内に投与して溶融フ
ラツクス層を形成し、溶湯層厚が約10mmに達した
時点で硬質粒子7.5Kgを溶湯の鋳造と併行して散
布投与した。投与所要時間は約８秒である。その
他の鋳造条件はすべて実施例１と同じである。ま
た、比較として、フラツクスを使用しない点を除
いて上記と同様の鋳造を行つた。
得られた各鋳造体（外径250mm×長さ100mm×肉
厚35mm）の軸方向断面を調査した結果、比較法で
得られた鋳物の混在層厚は前記第５図に示すごと
くで、中央部位では約４mm、両端部位で約15mmと
極めて不均一であるが、本発明方法で得られた鋳
物は前記第４図に示すものと同様に硬質粒子の偏
在はほとんどなく、混在層厚は全長全周にわたつ
て約９〜11mmと均一である。その混在層における
硬質粒子の占める割合（体積率）は約70％であ
り、粒子と金属との混在状態も前記実施例と同じ
く良好である。
厚35mm）の軸方向断面を調査した結果、比較法で
得られた鋳物の混在層厚は前記第５図に示すごと
くで、中央部位では約４mm、両端部位で約15mmと
極めて不均一であるが、本発明方法で得られた鋳
物は前記第４図に示すものと同様に硬質粒子の偏
在はほとんどなく、混在層厚は全長全周にわたつ
て約９〜11mmと均一である。その混在層における
硬質粒子の占める割合（体積率）は約70％であ
り、粒子と金属との混在状態も前記実施例と同じ
く良好である。
以上のように、本発明によれば、表層領域に硬
質粒子と金属からなる混在層が全長・全周にわた
つて均一な所望の層厚に形成された鋳物を得るこ
とができ、その混在層によつて確実かつ安定した
高耐摩耗性が保証される。また混在層の内側の金
属層によつて高靭性をも具備する。例えば、圧延
用・搬送用ロール類などの用途において、摩耗・
衝撃によく耐え、従来材では得られない耐久性を
発揮する。その他、要するに耐摩耗性が要求され
る各種装置・機器用部材としての同様の効果が得
られる。
質粒子と金属からなる混在層が全長・全周にわた
つて均一な所望の層厚に形成された鋳物を得るこ
とができ、その混在層によつて確実かつ安定した
高耐摩耗性が保証される。また混在層の内側の金
属層によつて高靭性をも具備する。例えば、圧延
用・搬送用ロール類などの用途において、摩耗・
衝撃によく耐え、従来材では得られない耐久性を
発揮する。その他、要するに耐摩耗性が要求され
る各種装置・機器用部材としての同様の効果が得
られる。
第１図は本発明による鋳造法の具体例を示す軸
方向断面説明図、第２図はＶ−Ｖ断面説明図、第
３図は中空円筒状鋳物の正面断面説明図、同図
はその部分拡大説明図、第４図および第５図は
それぞれ中空円筒状鋳物の軸方向部分断面説明
図、第６図は従来の鋳造法の例を示す軸方向断面
説明図である。 １：遠心鋳造鋳型、４：溶湯鋳込みホツパー、
６：硬質粒子添加治具、Ｍ：金属、Ｐ：硬質粒
子、Ａ：混在層、Ｂ：金属層。
方向断面説明図、第２図はＶ−Ｖ断面説明図、第
３図は中空円筒状鋳物の正面断面説明図、同図
はその部分拡大説明図、第４図および第５図は
それぞれ中空円筒状鋳物の軸方向部分断面説明
図、第６図は従来の鋳造法の例を示す軸方向断面
説明図である。 １：遠心鋳造鋳型、４：溶湯鋳込みホツパー、
６：硬質粒子添加治具、Ｍ：金属、Ｐ：硬質粒
子、Ａ：混在層、Ｂ：金属層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 遠心鋳造用鋳型内に鋳込まれた鋳鉄ないし鋳
鋼溶湯に、溶湯より比重の大きい硬質炭化物粒子
を添加して溶湯中を遠心移行させ、外周領域に硬
質炭化物粒子を集中濃化させることにより、金属
と硬質炭化物粒子とが混在する外層と、実質的に
金属からなる内層との二層構造を有する鋳物を鋳
造する方法において、 鋳型内の溶湯面に、溶湯および硬質炭化物粒子
との濡れ性を有する溶融フラツクス層を形成して
溶湯面の全体を被覆し、その溶融フラツクス層に
硬質炭化物粒子を軸方向の全長に亘つて均等に分
散投与し、溶融フラツクス層を通して硬質炭化物
粒子を溶湯面に吸着させて溶湯内に取込ませるこ
とを特徴とする耐摩耗鋳物の遠心鋳造法。 ２ 溶融フラツクス層厚が0.5mm以上であること
を特徴とする上記第１項に記載の耐摩耗鋳物の遠
心鋳造物。 ３ 硬質粒子が加熱された状態で投与されること
を特徴とする上記第１項または第２項のいずれか
１つに記載の耐摩耗鋳物の遠心鋳造法。 ４ 硬質炭化物粒子がタングステン炭化物または
タングステンチタン炭化物であることを特徴とす
る上記第１項ないし第３項のいずれか１つに記載
の耐摩耗鋳物の遠心鋳造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10579782A JPS58221649A (ja) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | 耐摩耗鋳物の遠心鋳造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10579782A JPS58221649A (ja) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | 耐摩耗鋳物の遠心鋳造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58221649A JPS58221649A (ja) | 1983-12-23 |
| JPH0338020B2 true JPH0338020B2 (ja) | 1991-06-07 |
Family
ID=14417108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10579782A Granted JPS58221649A (ja) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | 耐摩耗鋳物の遠心鋳造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58221649A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102861892B (zh) * | 2012-10-24 | 2015-05-13 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 卧式离心浇注轧辊使用的端盖箱 |
| CN107350456A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-11-17 | 太仓市钧胜轧辊有限公司 | 一种高耐磨轧辊的制备工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0297402A1 (fr) * | 1987-06-26 | 1989-01-04 | Egis S.A. | Dispositif à coulisses croisées, notamment pour machine-outil |
-
1982
- 1982-06-18 JP JP10579782A patent/JPS58221649A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58221649A (ja) | 1983-12-23 |
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