JPH0446661A - 一部が鋳ぐるみされたセラミックス製パイプ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） セラミックス製パイプ（以下パイプ）の一部を金属で錆
ぐるみする技術に関する。

（従来の技術） 応力の緩衝層なしでパイプの一部を円環状に鏑ぐるみす
ると、パイプが鍋ぐるみ金属部（以下金属部）から露出
する部分（以下境界部）は応力系中が大きくパイプが破
壊することがある。

破壊を防ぐために、金属部とパイプの間に応力を弱める
目的でクツション層を設ける方法があるが、使用を繰り
返すとクツション層が次第に弾性を失って、パイプが金
属部から抜けてしまうという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記問題に鑑み、クツション層を使用しないで
、パイプの一部を金属で鏑ぐるんだセラミックス製パイ
プを得ることを課題としてなされたものである。

（課題を解決するための手段） 金属部１１の、パイプ１２が露出する側に、円環部１３
と一体の薄肉のスリーブ部１４を設け、更にパイプ１２
が露出する側に開口するスリット１５を上記スリーブ部
１４に設けることによって上記課題を解決した。

スリット１５の形状は長方形に限られるものではなく、
扇型（第３図）でも、長円形（第４図）でも良い、スリ
ット１５の向きはパイプ１２の軸に平行のものに限らず
、その軸に対してねじれていても良い（第５図）。

スリーブ部１４の外径は一定である必要はなく、円環部
１３に近づくにつれて大きくしても良い。

金属部を成す金属には制限は無く、用途に応じて鋳鉄、
鋳鋼等を選択することができる。

（作用） 溶融金属が凝固して収縮すると、金属とセラミックスの
熱−張率の差に起因してパイプに圧縮応力が加わる。

第１図に示す如く金属部１１にスリット１５のあるスリ
ーブ部１４を設けると、スリーブ部１４はスリット１５
があるためにパイプ１２が露出する側に行くほど外側に
広がるので、応力は円環部１３とスリーブ部１４の境か
ら境界部１６にいたるにつれ徐々に小さくなって応力集
中は弱められる。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。

実施例１： 酸化第二鉄３重量％と、焼結後にムライトが１５重量％
となるに必要な量のカオリン粉末とアルミナ粉末と、残
部（８２重量％）がモル比で１：１となるようにしたア
ルミナ粉末とチタニア粉末を混合して作成したスリップ
を用いて成形し、１６００℃で焼結した外径１００ｍｍ
、厚さ６ｍｍ、長さ１５０ｍｍのチタン酸アルミニウム
質バイブロ２を作成した。１４１８℃のＦＣＤ４５相当
の球状黒鉛鋳鉄溶湯を、室温の上記バイブロ２の回りに
注いで、外周全面を５ｍｍの厚さで鋳ぐるみしく第６図
）、このパイプが鋳ぐるみ可能であることを確認した０
次に、上記パイプと作成方法及び寸法が同一のパイプ１
２を第１図に示す如く金属部１１の円環部１３が外径１
８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍ、スリーブ部１４が長さ４０ｍ
ｍ、厚さ３．５ｍｍ、スリット１５の幅が７．ｍｍ、長
さ４０ｍｍ、スリットの数が６個となるべく形成した鋳
型内に納め、１４１０℃のＦＣＤ４５相当の球状黒鉛鋳
鉄溶湯を注いで鋳ぐるみした。パイプにはクラックは発
生しなかった。

また、上記鋳型と同一形状の鋳型を使って二・ｙケル含
有量の多い鋳鉄でも鋳ぐるみしたが、この鳩舎もパイプ
にはクラックは発生しなかった。この鋳鉄の最終組成は
、Ｃ：２３％、Ｓ　ｉ　：　２．２％、Ｍｎ：０．４％
、Ｎｉ：３５％、Ｃｒ　：　２．５であった。

実施例２： 作成方法が実施例１と同じで、外径１００ｍｍ、厚さ６
ｍｍ、長さが３００ｍｍのパイプ７２を、第７図に示す
如く、そのパイプ７２の中央部に金属部７１を設け、円
環部７３を外径１８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍとし、この円
環部７３の両側に長さ４０ｍｍ、厚さ３．５ｍｍのスリ
ーブ部７４を設け、このスリーブ部７４に中７ｍｍ、長
さ４０ｍｍのスリット７５をそれぞれ６個設けるべく形
成した鋳型内に納め、１４０５℃のシリコン含有量の多
い球状黒鉛鋳鉄溶湯を注いで鋳ぐるみした。パイプには
クラックは発生しなかった。この鋳鉄の最終組成は、Ｃ
：３．４％、Ｓｉ：４．３％、Ｍｎ：０４％、Ｍｏ：０
．９％であった。

参考例１： 作成方法および寸法が実施例１と同一のパイプ８２を、
金属部８１の形状が、実施例１の金属部１１からスリー
ブ部１４を取り除いた形状（第８図）となして形成した
鋳型内に納め、１４００℃のＦＣＤ４５相当の球状黒鉛
鋳鉄溶湯を注いで鋳ぐるみした。

パイプ８２は境界部８６で破壊し、金属部８１に鋳ぐる
まれた部分と、セラミックスのみの部分とに分断された
。金属部８１に鋳ぐるまれた部分にはクラックは発生し
ていなかった。

参考例２： 参考例１の金属部８１の、パイプ８２が露出する側にＲ
＝２０のアール部８を設けた金属部形状（第９図）とな
して形成した鋳型内に、作成方法および寸法が実施例１
と同一のパイプ９２を納め、１４０４℃のＦＣＤ４５相
当の球状黒鉛鋼鉄溶湯を注いで鏑ぐるみした。

パイプ９２は境界部９６で破壊し、金属部９１に鋳ぐる
まれた部分と、セラミックスのみの部分とに分断された
。金属部９１に鋳ぐるまれた部分にはクラックは発生し
ていなかった。鋳物製であるアール部８には数カ所、薄
肉部にクラックが発生した。

（発明の効果） クツション層を用いずに鋳ぐるめるのでパイプと鋳物の
結合が強固である。そのため、高温で使用しても把握力
がなくならないので、高温での使用、例えば、アルミニ
ウム溶湯の給湯パイプとして使用することができる。

応力気中が小さいので、パイプの軸に４直方向に応力が
加わった場合でもパイプは折れにくい。

【図面の簡単な説明】

第１図と第７図は本発明の、一部が鋳ぐるみされたセラ
ミックス製パイプの部分断面１！ｌ（正面図）であり、
第２図はその平面図である。 第３図、第４図、第５図はスリットの形状を示す図であ
る。 第６図はセラミックス製パイプの外周全面を鏑ぐるみし
た部分断面図（正面図）である。 第８図と第９図はスリーブ部のない金属部でパイプを鏑
ぐるみした状態の部分断面図（正面図）である。 １１．７１．８１．９１・−金属部、 １２．６２．７２．８２．９２−−一−セラミックス製
パイプ、 １３．７３−−−一円環部、 １４、７４−一一一スリーブ部、 １５．７５−−−−スリット、 １６．８６．９６−　境界部、 ７−　球状黒鉛鋳鉄製パイプ、８−　アール１出原人　
株式会社北川鉄工所 第３ 図 第４ 図 第５ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）セラミックス製パイプと、該セラミックス製パイプ
   の一部に設けた鋳ぐるみ金属部とからなる鋳ぐるみされ
   たセラミックス製パイプにおいて、前記鋳ぐるみ金属部
   が円環部とスリーブ部とから形成され、且つ該スリーブ
   部に他端が開口するスリットを設けて成る、一部が鋳ぐ
   るみされたセラミックス製パイプ。 ２）セラミックス製パイプが鋳ぐるみ金属部の両側に露
   出しており、前記鋳ぐるみ金属部の両側にスリーブ部が
   形成されていることを特徴とする請求項１の一部が鋳ぐ
   るみされたセラミックス製パイプ。 ３）鋳ぐるみ金属部が鋳鉄または鋳鋼であることを特徴
   とする請求項１の一部が鋳ぐるみされたセラミックス製
   パイプ。