JPS60228681A - 複合構造管の製造方法 - Google Patents
複合構造管の製造方法Info
- Publication number
- JPS60228681A JPS60228681A JP8481284A JP8481284A JPS60228681A JP S60228681 A JPS60228681 A JP S60228681A JP 8481284 A JP8481284 A JP 8481284A JP 8481284 A JP8481284 A JP 8481284A JP S60228681 A JPS60228681 A JP S60228681A
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- Japan
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- metal frame
- tube
- thermite
- metal
- cylindrical tube
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- Granted
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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
- B22D13/02—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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、テルミット反応を利用して、円筒管内面にセ
ラミック層を被覆形成して複合構造管を得るに当り、特
に円筒管を支持しかつ遠心力場を生成するための回転金
枠と円筒管との構造を改善して、冷却ムラによる円筒管
や金棒の曲り、更にはセラミック層の割れ等のトラブル
を生じないようにしたものに関する。
ラミック層を被覆形成して複合構造管を得るに当り、特
に円筒管を支持しかつ遠心力場を生成するための回転金
枠と円筒管との構造を改善して、冷却ムラによる円筒管
や金棒の曲り、更にはセラミック層の割れ等のトラブル
を生じないようにしたものに関する。
耐熱性、耐摩耗性、耐食性に優れたセラミック層が管内
面に一体に被覆形成された複合構造管は、各種流体の輸
送管や工業用配管部材として広汎な用途に利用されてお
り、この種の複合構造管の製造方法として、テルミット
反応と遠心力とを併用する遠心テルミット法は既知であ
る。この方法の内容は、例えばアルミニウムー酸化鉄系
のチルミント反応を利用して、鋼管のような鉄または鉄
合金製円筒管の内面にアルミナ（Ａｌ２Ｏ２）のセラミ
ックコーティング層を一体に被覆形成するものについて
概説すると、第１図に例示するように、遠心鋳造機にお
ける回転金枠のように、高速回転可能な金枠１の内面に
図示省略しであるが、金属製円筒管の焼付き防止及び製
品取出時の抵抗派を図るための黒鉛系塗型等を予めコー
ティングして置き、金枠１の内径より若干小径の外径を
持つ金属製円筒管、即ち母管２を内嵌状に挿入し、母管
２の軸方向両端は金枠１側に固定されるバンド（押え蓋
）を桜皮させ、母管２内にアルミニウム（／ｌ）と酸化
鉄（Ｆｅ２０３またはＦｅ３０４）の各粉末あるいは粒
子による一定比率の混合物から成るテルミツト剤３を、
バンド中心孔を介して装填し、これを金枠１の高速回転
による遠心力場内で着火して既知のテルミット反応を誘
起させ、この発熱反応により生成される溶融金属（Ｆ
ｅ）と溶融セラミック（Ａ＃ｚ０３）とを比重分離し、
母管２の内面に金属層を介してセラミック層を一体に被
覆形成するのである。この方法はアルミニウムー酸化鉄
系のみならず、各種の強還元性元素と金属酸化物とから
成るチルミント反応系に適用可能であり、テルミツト剤
３の装填量を調整することにより、各種金属製円筒管の
内面に所望の厚さのもとに各種のセラミックコーティン
グ層を容易に形成でき、かつコーティング層は同時に生
成される金属層の媒介によって円筒管内面に高い密着状
態で結合される利点があり生産性も良好である。
面に一体に被覆形成された複合構造管は、各種流体の輸
送管や工業用配管部材として広汎な用途に利用されてお
り、この種の複合構造管の製造方法として、テルミット
反応と遠心力とを併用する遠心テルミット法は既知であ
る。この方法の内容は、例えばアルミニウムー酸化鉄系
のチルミント反応を利用して、鋼管のような鉄または鉄
合金製円筒管の内面にアルミナ（Ａｌ２Ｏ２）のセラミ
ックコーティング層を一体に被覆形成するものについて
概説すると、第１図に例示するように、遠心鋳造機にお
ける回転金枠のように、高速回転可能な金枠１の内面に
図示省略しであるが、金属製円筒管の焼付き防止及び製
品取出時の抵抗派を図るための黒鉛系塗型等を予めコー
ティングして置き、金枠１の内径より若干小径の外径を
持つ金属製円筒管、即ち母管２を内嵌状に挿入し、母管
２の軸方向両端は金枠１側に固定されるバンド（押え蓋
）を桜皮させ、母管２内にアルミニウム（／ｌ）と酸化
鉄（Ｆｅ２０３またはＦｅ３０４）の各粉末あるいは粒
子による一定比率の混合物から成るテルミツト剤３を、
バンド中心孔を介して装填し、これを金枠１の高速回転
による遠心力場内で着火して既知のテルミット反応を誘
起させ、この発熱反応により生成される溶融金属（Ｆ
ｅ）と溶融セラミック（Ａ＃ｚ０３）とを比重分離し、
母管２の内面に金属層を介してセラミック層を一体に被
覆形成するのである。この方法はアルミニウムー酸化鉄
系のみならず、各種の強還元性元素と金属酸化物とから
成るチルミント反応系に適用可能であり、テルミツト剤
３の装填量を調整することにより、各種金属製円筒管の
内面に所望の厚さのもとに各種のセラミックコーティン
グ層を容易に形成でき、かつコーティング層は同時に生
成される金属層の媒介によって円筒管内面に高い密着状
態で結合される利点があり生産性も良好である。
しかしながらこの遠心テルミット法においては、その回
転金枠とこれに内嵌される母管（円筒管）との関係構造
のため１次のような問題点が存在する。即ち先に述べた
ように予め塗型を施した金枠１内に、金枠内径より若干
小径とした外径の母管２を内嵌状に挿入するのであるが
、このさい塗型膜厚は薄く、母管２の挿入時にこの塗型
膜を傷付け、あるいは一部を掻き取ってしまうケースが
生じ易く、全面均一なコーテイング膜状態をテルミツト
剤ライニング前まで維持することが難しい。
転金枠とこれに内嵌される母管（円筒管）との関係構造
のため１次のような問題点が存在する。即ち先に述べた
ように予め塗型を施した金枠１内に、金枠内径より若干
小径とした外径の母管２を内嵌状に挿入するのであるが
、このさい塗型膜厚は薄く、母管２の挿入時にこの塗型
膜を傷付け、あるいは一部を掻き取ってしまうケースが
生じ易く、全面均一なコーテイング膜状態をテルミツト
剤ライニング前まで維持することが難しい。
更に母管２が円滑に金枠１内に直ちに挿入できるように
、金棒内径を大きくし、母管外径をこれより小さくする
ことは、円滑に挿入できたとしてもその挿入状聾は第１
図に示されるように、金枠１の内周面と母管２の外周面
との間に、上部を最大としてその円周上に不均等な隙間
４が生じることになる。このような両者１・２の関係下
で、テルミット反応のような高温反応を生起させた場合
、周方向への熱伝導による放熱速度は、その全円周上に
おいて当然に不均一化し、第１図示の状態では金枠１と
母管２とが接触している処が最も速くなるのである。か
かる円周上の冷却速度ムラの発生は、高温反応と相まっ
て母管２における曲り等の変形や、母管２の内面に生成
されるセラミック層における割れや亀裂を招来する大き
な原因となり、更には金枠１における曲り等の変形を生
じ、高速回転の継続不能な事態が招来する等のトラブル
が発生し易いのである。
、金棒内径を大きくし、母管外径をこれより小さくする
ことは、円滑に挿入できたとしてもその挿入状聾は第１
図に示されるように、金枠１の内周面と母管２の外周面
との間に、上部を最大としてその円周上に不均等な隙間
４が生じることになる。このような両者１・２の関係下
で、テルミット反応のような高温反応を生起させた場合
、周方向への熱伝導による放熱速度は、その全円周上に
おいて当然に不均一化し、第１図示の状態では金枠１と
母管２とが接触している処が最も速くなるのである。か
かる円周上の冷却速度ムラの発生は、高温反応と相まっ
て母管２における曲り等の変形や、母管２の内面に生成
されるセラミック層における割れや亀裂を招来する大き
な原因となり、更には金枠１における曲り等の変形を生
じ、高速回転の継続不能な事態が招来する等のトラブル
が発生し易いのである。
本発明は、従来の遠心チルミント法における上記の問題
点を解決するためになされたものであって、このため本
発明では、金枠内に母管（円筒管）を内嵌状に支持させ
るに当り、金枠内面と母管（円筒管）外面との間に空気
層を介在させて支持させることにより、不均等な隙間に
よって生じる冷却ムラをなくさせるようにしたものであ
り、従ってその特徴とする処は、円筒管内にテルミツト
剤を装填し、遠心力場内で該テルミツト剤に着火してチ
ルミント反応を行わせることにより、前記円筒管内面に
チルミント反応により生成された金属及びセラミック層
を被覆形成するに当り、前記円筒管を内嵌状に支持しか
つ遠心力場を生成するための回転金枠内面と円筒管外面
との間に空気層を介在させる点にある。
点を解決するためになされたものであって、このため本
発明では、金枠内に母管（円筒管）を内嵌状に支持させ
るに当り、金枠内面と母管（円筒管）外面との間に空気
層を介在させて支持させることにより、不均等な隙間に
よって生じる冷却ムラをなくさせるようにしたものであ
り、従ってその特徴とする処は、円筒管内にテルミツト
剤を装填し、遠心力場内で該テルミツト剤に着火してチ
ルミント反応を行わせることにより、前記円筒管内面に
チルミント反応により生成された金属及びセラミック層
を被覆形成するに当り、前記円筒管を内嵌状に支持しか
つ遠心力場を生成するための回転金枠内面と円筒管外面
との間に空気層を介在させる点にある。
以下図示の実施例について本発明を詳述すると、第２図
において、回転金枠１は遠心鋳造機におけるそれと同じ
く回転ローラ５上に支承される等して回転自在とされ、
該金枠１に母管２（円筒管を指称する）を内嵌状に挿入
支持するに当り、本発明では、図示のように、金枠１の
内周面における軸方向両側位置に、母管２の軸方向長さ
と対応して適宜位置に複数個の、図例では２個のリング
状のスペーサ６・６を内嵌し、このさいスペーサ６・６
の内径を母管２の外径と対応させ、母管２をその外面が
スペーサ６・６の内面に内嵌されるよう金枠１内に挿入
し、スペーサ６・６によって母管２を保持させると共に
、スペーサ６・６の肉厚に応じた空気層７が、金枠１の
内面と母管２のスペーサ６部分を除くほぼ全長で全円周
に亘る外面との間に介在されるようにするのである。こ
のさい母管２の軸方向両端は、前記スペーサ６の外端に
接しかつ母管２の外端に接して金枠ｌに内嵌される黒鉛
箔押え蓋（バンド）８に重合されかつ金枠１に内嵌され
ると共にコックピン１０によって固定される押え蓋（ハ
ンド）９による２重バンド構造によって固定されること
になる。押え蓋８・９には何れも中心孔８ａ・９ａが開
設され、またかかる２重構造とすることは、内側の押え
蓋（バンド）８を黒鉛系として、テルミットライニング
後の製品取出し時の便を企図した焼付き防１１−のため
である。また前記したスペーサ６の祠質としては、高速
回転及びその設置部分の昇温に耐える金属材、非金属材
何れでもよいが、空気層７に匹敵する保温性を期待した
い場合は、熱伝導率の低い非金属材料を用いればよい。
において、回転金枠１は遠心鋳造機におけるそれと同じ
く回転ローラ５上に支承される等して回転自在とされ、
該金枠１に母管２（円筒管を指称する）を内嵌状に挿入
支持するに当り、本発明では、図示のように、金枠１の
内周面における軸方向両側位置に、母管２の軸方向長さ
と対応して適宜位置に複数個の、図例では２個のリング
状のスペーサ６・６を内嵌し、このさいスペーサ６・６
の内径を母管２の外径と対応させ、母管２をその外面が
スペーサ６・６の内面に内嵌されるよう金枠１内に挿入
し、スペーサ６・６によって母管２を保持させると共に
、スペーサ６・６の肉厚に応じた空気層７が、金枠１の
内面と母管２のスペーサ６部分を除くほぼ全長で全円周
に亘る外面との間に介在されるようにするのである。こ
のさい母管２の軸方向両端は、前記スペーサ６の外端に
接しかつ母管２の外端に接して金枠ｌに内嵌される黒鉛
箔押え蓋（バンド）８に重合されかつ金枠１に内嵌され
ると共にコックピン１０によって固定される押え蓋（ハ
ンド）９による２重バンド構造によって固定されること
になる。押え蓋８・９には何れも中心孔８ａ・９ａが開
設され、またかかる２重構造とすることは、内側の押え
蓋（バンド）８を黒鉛系として、テルミットライニング
後の製品取出し時の便を企図した焼付き防１１−のため
である。また前記したスペーサ６の祠質としては、高速
回転及びその設置部分の昇温に耐える金属材、非金属材
何れでもよいが、空気層７に匹敵する保温性を期待した
い場合は、熱伝導率の低い非金属材料を用いればよい。
またスペーサ６の介在によって構成する空気層７の層厚
は少なくとも２１１１以上が好ましく、その厚薄ばスペ
ーサ６の肉厚によって容易に調整可能である。
は少なくとも２１１１以上が好ましく、その厚薄ばスペ
ーサ６の肉厚によって容易に調整可能である。
上記のように空気層７を介在させて母管２を金枠１に内
嵌状に挿入支持させて後、従来の遠心テルミット法と同
じく、金枠１を回転さ・ｌて所定回転数に達した処で、
押え蓋８・９における中心孔８ａ・９ａを利用して、既
知のため図示省略しであるが、テルミット剤散布用樋を
母管２内−挿入反転する等して所要のテルミツト剤３を
散布し、金枠１を更に高速回転させ、所定の高速回転に
到達した時点で、母管２内のテルミツト剤３に着火し、
チルミント反応を行わせ、反応による高温状態下に溶融
セラミック中の気泡の放出や金属層とセラミック層の分
離生成を進行させ、これら溶融金属と溶融セラミックは
、両者の比重に従い母管２の内面に金属層、金属層の内
面にセラミック層が２層構成状にかつ一体に被覆形成さ
れて、目的の複合構造管が得られた、放熱、冷却後、製
品は金枠１より取出される。
嵌状に挿入支持させて後、従来の遠心テルミット法と同
じく、金枠１を回転さ・ｌて所定回転数に達した処で、
押え蓋８・９における中心孔８ａ・９ａを利用して、既
知のため図示省略しであるが、テルミット剤散布用樋を
母管２内−挿入反転する等して所要のテルミツト剤３を
散布し、金枠１を更に高速回転させ、所定の高速回転に
到達した時点で、母管２内のテルミツト剤３に着火し、
チルミント反応を行わせ、反応による高温状態下に溶融
セラミック中の気泡の放出や金属層とセラミック層の分
離生成を進行させ、これら溶融金属と溶融セラミックは
、両者の比重に従い母管２の内面に金属層、金属層の内
面にセラミック層が２層構成状にかつ一体に被覆形成さ
れて、目的の複合構造管が得られた、放熱、冷却後、製
品は金枠１より取出される。
本発明方法によれば、金枠１の内面と母管２の外面との
間に、空気Ｎ７を介在させることによって、以下のよう
に従来の問題点を解消すると共に新たな利点を生じるこ
とになる。即ち空気層７の介在によって、母管２周上に
おける放熱速度はほとんど一様に保たれるため、冷却ム
ラは生じないことになり、第１図において示した不均等
の隙間発生による冷却ムラによって生じる母管２の曲り
やまた金枠１の曲り等は解消し、母管２の内面に生成さ
れるセラミック層の冷却勾配も同様にムラや不均一を生
じないので、セラミック層における冷却過程のアンバラ
ンスによって生じる割れや亀裂の発生も効果的に抑止で
きるのである。また空気Ｎ７の熱伝導率が金枠１に比べ
て低いため、テルミット反応後の冷却勾配を緩やかなも
のとすることができるのであり、このことは反応溶融材
料の固化を遅延させるので、セラミック層内における脱
気を促進し、遠心チルミント方法における共通の欠点で
ある気孔率の大を低減できると共に、セラミック層内面
の平滑性を向上させる点で著しく寄与するのである。さ
らに、これによれば金枠１の内面塗型等は不要化され、
生産行程の省力化にも有効であり、構造的にも容易に実
施できるもので、遠心チルミント法における問題点を解
決し、より品質の優れた複合構造管を得ると共に、金棒
、母管の損傷をなくすものとして優れている。
間に、空気Ｎ７を介在させることによって、以下のよう
に従来の問題点を解消すると共に新たな利点を生じるこ
とになる。即ち空気層７の介在によって、母管２周上に
おける放熱速度はほとんど一様に保たれるため、冷却ム
ラは生じないことになり、第１図において示した不均等
の隙間発生による冷却ムラによって生じる母管２の曲り
やまた金枠１の曲り等は解消し、母管２の内面に生成さ
れるセラミック層の冷却勾配も同様にムラや不均一を生
じないので、セラミック層における冷却過程のアンバラ
ンスによって生じる割れや亀裂の発生も効果的に抑止で
きるのである。また空気Ｎ７の熱伝導率が金枠１に比べ
て低いため、テルミット反応後の冷却勾配を緩やかなも
のとすることができるのであり、このことは反応溶融材
料の固化を遅延させるので、セラミック層内における脱
気を促進し、遠心チルミント方法における共通の欠点で
ある気孔率の大を低減できると共に、セラミック層内面
の平滑性を向上させる点で著しく寄与するのである。さ
らに、これによれば金枠１の内面塗型等は不要化され、
生産行程の省力化にも有効であり、構造的にも容易に実
施できるもので、遠心チルミント法における問題点を解
決し、より品質の優れた複合構造管を得ると共に、金棒
、母管の損傷をなくすものとして優れている。
第１図は従来の遠心テルミット法における装置要部の横
断側面図、第２図は本発明方法実施例を示す要部の縦断
面図である。 １・・・金枠、２・・・母管（円筒管）３・・・テルミ
ツト剤、７・・・空気層。 特許出願人 工業技術院長用田裕部 同 上 久保田鉄工株式会社
断側面図、第２図は本発明方法実施例を示す要部の縦断
面図である。 １・・・金枠、２・・・母管（円筒管）３・・・テルミ
ツト剤、７・・・空気層。 特許出願人 工業技術院長用田裕部 同 上 久保田鉄工株式会社
Claims (1)
- １、円筒管内にテルミツト剤を装填し、遠心力場内で該
テルミツト剤に着火してテルミット反応を行わせること
により、前記円筒管内面にテルミット反応により生成さ
れた金属及びセラミック層を被覆形成するに当り、前記
円筒管を内嵌状に支持しかつ遠心力場を生成するための
回転金枠内面と円筒管外面との間に空気層を介在させる
ことを特徴とする複合構造管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8481284A JPS60228681A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 複合構造管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8481284A JPS60228681A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 複合構造管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60228681A true JPS60228681A (ja) | 1985-11-13 |
| JPH0352540B2 JPH0352540B2 (ja) | 1991-08-12 |
Family
ID=13841138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8481284A Granted JPS60228681A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 複合構造管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60228681A (ja) |
-
1984
- 1984-04-25 JP JP8481284A patent/JPS60228681A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0352540B2 (ja) | 1991-08-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |