JPS586764A - 遠心力鋳造方法 - Google Patents
遠心力鋳造方法Info
- Publication number
- JPS586764A JPS586764A JP10358981A JP10358981A JPS586764A JP S586764 A JPS586764 A JP S586764A JP 10358981 A JP10358981 A JP 10358981A JP 10358981 A JP10358981 A JP 10358981A JP S586764 A JPS586764 A JP S586764A
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- JP
- Japan
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- layer
- molten metal
- mold
- partition plate
- thickness
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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
- 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
-
- 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
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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(/c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(/c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
クラン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
クラン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7ラツ
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〔
I)に示すように鋳型(2)内の第1層金属(1)はそ
の表層部(1−1)が未凝固状態にあシ、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)も高澗状態であるためにIX2
層溶漫0熱を受けて再溶融する。その結果、同図[I[
] K示すように、最終的に形成される第1層(i)は
所期の層厚より薄いものとなり、一方策2層(イ)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。
としての金属溶湯を注入したのち、その内側面に7ラツ
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〔
I)に示すように鋳型(2)内の第1層金属(1)はそ
の表層部(1−1)が未凝固状態にあシ、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)も高澗状態であるためにIX2
層溶漫0熱を受けて再溶融する。その結果、同図[I[
] K示すように、最終的に形成される第1層(i)は
所期の層厚より薄いものとなり、一方策2層(イ)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Vc7ラツクス(ト)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〔■〕)
、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(D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)か早期に形成される
ため、一部の72ツクスは浮上しきれず、そのまま@1
層(1)と第124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得
られた二層管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Vc7ラツクス(ト)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〔■〕)
、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(D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)か早期に形成される
ため、一部の72ツクスは浮上しきれず、そのまま@1
層(1)と第124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得
られた二層管の致命的欠陥となる。
これを防ぐ方法としては、!2層金属溶湯の鋳造温度を
高めて該溶湯の保有熱量を高めることによって凝固殻(
2・1)の形成を遅らせるが、もしくはその再溶融を図
ることも考、、見られるが、溶湯温度をそれ程高めるこ
とはできないから、その効果には限度があり、結局健全
な二層管を得ることはできない。
高めて該溶湯の保有熱量を高めることによって凝固殻(
2・1)の形成を遅らせるが、もしくはその再溶融を図
ることも考、、見られるが、溶湯温度をそれ程高めるこ
とはできないから、その効果には限度があり、結局健全
な二層管を得ることはできない。
本発明は上記にかんがみてなされたものであり、
□両層間の密着性にすぐれた厚薄任意の層厚を有
する二層管の遠心力鋳造方法を提供する。
□両層間の密着性にすぐれた厚薄任意の層厚を有
する二層管の遠心力鋳造方法を提供する。
以下1本発明方法について説明する。
本発明方法によれば、遠心力鋳造用鋳型にて、まず所要
量の第1層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、常法に従ってフラック
スを投与してよい。しかして、第1層の内側面まで凝固
したのち、第2層の鋳造を行なう。この第2層の鋳造に
おいては、第1層と接して生成する第2層溶湯の凝固殻
(チル層)を、第2層溶湯自身の保有熱にて再溶融させ
る。すなわち、本発明は、第2層溶湯に、チル層再溶湯
のための熱源としての役割を兼ねさせる。
量の第1層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、常法に従ってフラック
スを投与してよい。しかして、第1層の内側面まで凝固
したのち、第2層の鋳造を行なう。この第2層の鋳造に
おいては、第1層と接して生成する第2層溶湯の凝固殻
(チル層)を、第2層溶湯自身の保有熱にて再溶融させ
る。すなわち、本発明は、第2層溶湯に、チル層再溶湯
のための熱源としての役割を兼ねさせる。
従って、第2層金属溶湯の注入量は、少くともチル層の
再溶融に要する熱量をまかなうに足る量でなければなら
ない。
再溶融に要する熱量をまかなうに足る量でなければなら
ない。
上記のように第2層溶湯は十分な熱量を有するので、第
1JjiK接して生成したチル層部にフラックスの一部
が捕捉されていても、チル層の再溶融によって第2層の
溶湯上面に浮上し分離される。
1JjiK接して生成したチル層部にフラックスの一部
が捕捉されていても、チル層の再溶融によって第2層の
溶湯上面に浮上し分離される。
この熱量をまかなうための該溶湯注入量は適宜定められ
るが、通常その溶湯層厚が、第1層の層厚の約1/2以
上となる量であることが望ましい。
るが、通常その溶湯層厚が、第1層の層厚の約1/2以
上となる量であることが望ましい。
第2層溶湯は、チル層の再溶M生起したのち、時間の経
過とともにその外側(第1層と接する側)から順次凝固
し、その凝固層厚を増して′いく。むろん、その層厚は
該溶湯注入後の経過時間によって定まる。本発明におけ
る第2層溶湯注入量は前記のようにその設計肉厚とは無
関係に定められるので、鋳型内での第2層溶湯層厚が設
計肉厚をこえる場合、そのまま凝固させると、その後余
分の肉厚を切削除去せねばならなくなる。このため、本
発明は、第2層の凝固過程において、設計肉厚をこえる
金利の溶湯を排除する。むろんその排除は、チル層の再
溶融が完了したのちであって、第2層の凝固層厚が設計
肉厚に到達する直前までの間に行なわねばならない。
過とともにその外側(第1層と接する側)から順次凝固
し、その凝固層厚を増して′いく。むろん、その層厚は
該溶湯注入後の経過時間によって定まる。本発明におけ
る第2層溶湯注入量は前記のようにその設計肉厚とは無
関係に定められるので、鋳型内での第2層溶湯層厚が設
計肉厚をこえる場合、そのまま凝固させると、その後余
分の肉厚を切削除去せねばならなくなる。このため、本
発明は、第2層の凝固過程において、設計肉厚をこえる
金利の溶湯を排除する。むろんその排除は、チル層の再
溶融が完了したのちであって、第2層の凝固層厚が設計
肉厚に到達する直前までの間に行なわねばならない。
上記の遠心力鋳造は、第3図〔I〕に示されるとと令遠
心鋳造用鋳型を用いて行なうことができる。
心鋳造用鋳型を用いて行なうことができる。
″)二
図中゛、(至)は遠心力鋳造用鋳型であり、その長手方
向のに心を申合に回転駆動手段(図示せず)Kて適当な
回転速度で回転する。鋳型(財)の一方の開口端部(A
)には鋳型内溶湯の飛散防止のための端板(3)が装着
される一方、鋳型内部には、鋳型の端部の内壁面(S)
の断面形状に相応する円形状の仕切板(4)が摺動可能
なように表装されている。該仕切板(4)は、油圧装置
などの適当な駆動手段(図示せず)の作動棒(5)が鋳
型の回転運動に支障のないように連結され、鋳型内で、
その軸方向C長手方向)にそって移動し得るようになっ
ている。なお、上記仕切板(4)は、鋳型内で摺動可能
であって、かつその外周面と鋳型内壁面(S)との間か
ら溶湯の流出を生じない気密性が保たれるならば、その
材質・形状等は任意で、例えば端板(3)と同じような
円形板状体であってもよい。
向のに心を申合に回転駆動手段(図示せず)Kて適当な
回転速度で回転する。鋳型(財)の一方の開口端部(A
)には鋳型内溶湯の飛散防止のための端板(3)が装着
される一方、鋳型内部には、鋳型の端部の内壁面(S)
の断面形状に相応する円形状の仕切板(4)が摺動可能
なように表装されている。該仕切板(4)は、油圧装置
などの適当な駆動手段(図示せず)の作動棒(5)が鋳
型の回転運動に支障のないように連結され、鋳型内で、
その軸方向C長手方向)にそって移動し得るようになっ
ている。なお、上記仕切板(4)は、鋳型内で摺動可能
であって、かつその外周面と鋳型内壁面(S)との間か
ら溶湯の流出を生じない気密性が保たれるならば、その
材質・形状等は任意で、例えば端板(3)と同じような
円形板状体であってもよい。
上記装置において、仕切板(4)を上記端板(3)から
適当な距離だけ隔てて位置させ、その状態で、端板(3
)の中央部の孔(6)から所要量の溶湯を注入して、設
計肉厚(tl)を有する第1層(1)を鋳造し、その内
側面まで凝固するのを待ち、しかるのち第2層溶湯を注
入し、第一2層溶湯層(2)〔層厚(t2)〕を鋳造す
る。むろん、その注入量は、生成するチル層を再溶融さ
せるに足る量であることを要する。
適当な距離だけ隔てて位置させ、その状態で、端板(3
)の中央部の孔(6)から所要量の溶湯を注入して、設
計肉厚(tl)を有する第1層(1)を鋳造し、その内
側面まで凝固するのを待ち、しかるのち第2層溶湯を注
入し、第一2層溶湯層(2)〔層厚(t2)〕を鋳造す
る。むろん、その注入量は、生成するチル層を再溶融さ
せるに足る量であることを要する。
第2層溶湯(2)を注入すると、ずでに凝固している第
1層(1)との境界でチル層が生成するが、これは該溶
湯の保有熱で再溶融する。再溶融を終えたのち、仕切板
(4)を他方の開口端■側にスライドさせる。この仕切
板の移動により空間部Mを形成し、第2層の設計肉厚(
t3)をこえる余剰の溶湯を上記空間(ロ)内へ流出さ
せる。従って、仕切板(4)の移動量は、形成される空
間(ロ)の湯溜り部の体積が、排除されるべき第2層の
余剰溶湯量〔層厚(j4)]に等しくなるようにすべき
である。
1層(1)との境界でチル層が生成するが、これは該溶
湯の保有熱で再溶融する。再溶融を終えたのち、仕切板
(4)を他方の開口端■側にスライドさせる。この仕切
板の移動により空間部Mを形成し、第2層の設計肉厚(
t3)をこえる余剰の溶湯を上記空間(ロ)内へ流出さ
せる。従って、仕切板(4)の移動量は、形成される空
間(ロ)の湯溜り部の体積が、排除されるべき第2層の
余剰溶湯量〔層厚(j4)]に等しくなるようにすべき
である。
このようにして第1層(1)の内側I/c設計肉厚に一
致する第2層厚2麿(t3)を保持させて凝固を完了さ
せることによシ各層とも所定の層厚を有する二層管が得
られる。湯溜り部分(7)は、鋳造管を鋳型から抜出し
たのち、切断除去すればよい。
致する第2層厚2麿(t3)を保持させて凝固を完了さ
せることによシ各層とも所定の層厚を有する二層管が得
られる。湯溜り部分(7)は、鋳造管を鋳型から抜出し
たのち、切断除去すればよい。
なお、本発明方法では、他の鋳造条件に特別の制限はな
く、例えば第1層および第2層の鋳造温度も常法どおり
設定すればよい込 次に本発明の実施例について説明する。
く、例えば第1層および第2層の鋳造温度も常法どおり
設定すればよい込 次に本発明の実施例について説明する。
実施例
第3図に示すごとく鋳型内に軸方向に移動可能な仕切板
が設けられた遠心鋳造用鋳型にて、まず0.4%C−2
5%Cr−20%Ni−Fe溶湯22Kgを注入して、
層厚15fiの第1層を鋳造しく鋳造温度1600℃)
、その内面に酸化防止のためのフラツクスを投与した。
が設けられた遠心鋳造用鋳型にて、まず0.4%C−2
5%Cr−20%Ni−Fe溶湯22Kgを注入して、
層厚15fiの第1層を鋳造しく鋳造温度1600℃)
、その内面に酸化防止のためのフラツクスを投与した。
第1層の内側面まで凝固したのち、18%Cr鋼溶湯9
.5 KIFを注入した(鋳造謡度1580℃)。その
溶湯層厚は8flである。ついでチル層の再溶融を見計
って、仕切板を移動させ、層厚6flに相当する溶湯量
を湯溜り部に排除し、そのまま凝固させた。凝固完了後
、鋳型より抜出し、湯溜り部分の地金を切断除去して外
径134鰭第1層厚15fi、第2層厚2麿の二層管を
得た。
.5 KIFを注入した(鋳造謡度1580℃)。その
溶湯層厚は8flである。ついでチル層の再溶融を見計
って、仕切板を移動させ、層厚6flに相当する溶湯量
を湯溜り部に排除し、そのまま凝固させた。凝固完了後
、鋳型より抜出し、湯溜り部分の地金を切断除去して外
径134鰭第1層厚15fi、第2層厚2麿の二層管を
得た。
上記実施例で得られた二層管は、各層金属相互の混り合
いがなく、所定の成分組成と設計肉厚とを有し、また層
間の密着性も完全であることが確認された。
いがなく、所定の成分組成と設計肉厚とを有し、また層
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第1層厚のg才や各層金属の化学
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
分にフラツ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。更に、第2層:1残
湯の排除によって容易に望む層厚とすることができ、か
くして所定の化学成分と厚薄任意の各―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ので、両層間の
金属の混り合いによる第1層厚のg才や各層金属の化学
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
分にフラツ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。更に、第2層:1残
湯の排除によって容易に望む層厚とすることができ、か
くして所定の化学成分と厚薄任意の各―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層の混りさいを防
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増が可能であシ、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増が可能であシ、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CI]、[]I]および第2図CI]、〔旧、〔
■〕、〔■〕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、第3図〔■〕および[II]は
本発明の実施に用いられる遠心鋳造用鋳型内における各
層の鋳造要領の具体例を示す断面説明図である。 1:第1層、2:第2層、3:端板、4:仕切板、5:
仕切板移動用作動棒、M:遠心鋳造用鋳型。 特許出願人 久保田鉄工株式会化 代理人 弁理士 宮 崎 新 八 部 第1ml [工] 〔且11”I]
阻〕障〕〔■]
■〕、〔■〕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、第3図〔■〕および[II]は
本発明の実施に用いられる遠心鋳造用鋳型内における各
層の鋳造要領の具体例を示す断面説明図である。 1:第1層、2:第2層、3:端板、4:仕切板、5:
仕切板移動用作動棒、M:遠心鋳造用鋳型。 特許出願人 久保田鉄工株式会化 代理人 弁理士 宮 崎 新 八 部 第1ml [工] 〔且11”I]
阻〕障〕〔■]
Claims (1)
- (1) 鋳型の一方の開口端部に、中心部に孔を有す
る端板が装着される一方、該鋳型内に配置される円型仕
切板が、これに連結された駆動手段にて鋳型内をその長
手方向に摺動可能なように設けられた遠心力鋳造用鋳型
において、該仕切板を、上記端板から適当な距離だけ隔
てて鋳型内に位置させておき、前記端板の孔から金属溶
湯を注入して第1層を鋳造し、その内側面まで凝固した
のち、第2層を鋳造するにあたり、第1層に接して生成
する凝固殻(チル層)を再溶融させるに足る量の第2層
溶湯を注入し、該チル層が再溶融したのへ前記仕切板を
他方の開口端部側へ移動させることにより形成される空
間部に、第2層の設計肉厚を、越える第2層溶湯を排除
することを特徴とする二層管の遠心力鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10358981A JPS601110B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP10358981A JPS601110B2 (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 遠心力鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586764A true JPS586764A (ja) | 1983-01-14 |
| JPS601110B2 JPS601110B2 (ja) | 1985-01-11 |
Family
ID=14357953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10358981A Expired JPS601110B2 (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 遠心力鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601110B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107225224A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-10-03 | 武汉理工大学 | 一种模筒挡板机构及双金属离心浇铸复合管制作方法 |
-
1981
- 1981-07-02 JP JP10358981A patent/JPS601110B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107225224A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-10-03 | 武汉理工大学 | 一种模筒挡板机构及双金属离心浇铸复合管制作方法 |
| CN107225224B (zh) * | 2017-06-19 | 2019-01-01 | 武汉理工大学 | 一种模筒挡板机构及双金属离心浇铸复合管制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS601110B2 (ja) | 1985-01-11 |
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