JPS62148068A - 高強度ダクタイル鋳鉄管の金型遠心力鋳造方法 - Google Patents
高強度ダクタイル鋳鉄管の金型遠心力鋳造方法Info
- Publication number
- JPS62148068A JPS62148068A JP29588685A JP29588685A JPS62148068A JP S62148068 A JPS62148068 A JP S62148068A JP 29588685 A JP29588685 A JP 29588685A JP 29588685 A JP29588685 A JP 29588685A JP S62148068 A JPS62148068 A JP S62148068A
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- Japan
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- cast iron
- mold
- pouring
- iron pipe
- centrifugal casting
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (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】
(産業上の利用分野)
本発明は、金型遠心力鋳造による高強度タグタイル鋳鉄
管の製造方法に係り、特にMW’iセメンタイトの晶出
を可及的に防止することのできる金型遠心力鋳造方法に
関する。
管の製造方法に係り、特にMW’iセメンタイトの晶出
を可及的に防止することのできる金型遠心力鋳造方法に
関する。
(従来の技術)
タグタイル鋳鉄管の高強度化は各方面より要望されてお
り、その方法として、オーステンパー処理がある。これ
は、オーステナイト化温度(850〜950℃)から塩
浴炉などを用いて300〜450℃に急冷し、浴内でそ
の温度に一定保持して、強靭なベイナイト組織を得る方
法である。また、他の方法として、Nis Cr、 M
o等の合金元素を含有せしめて、鋳放しでベイナイト組
織を得る方法もある。
り、その方法として、オーステンパー処理がある。これ
は、オーステナイト化温度(850〜950℃)から塩
浴炉などを用いて300〜450℃に急冷し、浴内でそ
の温度に一定保持して、強靭なベイナイト組織を得る方
法である。また、他の方法として、Nis Cr、 M
o等の合金元素を含有せしめて、鋳放しでベイナイト組
織を得る方法もある。
しかしながら、オーステンパー処理による方法では、大
物の鋳造管を熱処理するには難しく、しかも置時間浴内
に一定保持するので不経済であり、オーステンパー処理
炉を用いるということ自体が省エネルギーの見地からは
好ましくない。一方、合金元素を添加する方法において
は、合金元素に対する費用が大きいため経済性に劣ると
いう欠点がある。
物の鋳造管を熱処理するには難しく、しかも置時間浴内
に一定保持するので不経済であり、オーステンパー処理
炉を用いるということ自体が省エネルギーの見地からは
好ましくない。一方、合金元素を添加する方法において
は、合金元素に対する費用が大きいため経済性に劣ると
いう欠点がある。
(発明が解決しようとする問題点)
そこで、本発明者は、タグタイル鋳鉄溶湯を金型遠心力
鋳造した後、パーライトの生成を回避すべく、鋳鉄管を
オーステナイト温度から急冷し、その後空冷してベイナ
イト組織を有する高強度タグタイル鋳鉄管を製造する金
型遠心力鋳造方法を提案した。
鋳造した後、パーライトの生成を回避すべく、鋳鉄管を
オーステナイト温度から急冷し、その後空冷してベイナ
イト組織を有する高強度タグタイル鋳鉄管を製造する金
型遠心力鋳造方法を提案した。
しかしながら、遠心力鋳造用金型の内面への注湯に先立
ち、金型内面に塗型を形成しているにも拘らず、断熱効
果が十分でないため、溶湯が急冷されて遊離セメンタイ
トが生じる場合があった。
ち、金型内面に塗型を形成しているにも拘らず、断熱効
果が十分でないため、溶湯が急冷されて遊離セメンタイ
トが生じる場合があった。
遊離セメンタイトが過度に生じた場合、遊離セメンタイ
トは硬くて脆いため管強度の劣化を招来するので、これ
を分解するために焼鈍処理を行ない、更にオーステンパ
ー処理によって基地をベイナイト組織にする必要があっ
た。
トは硬くて脆いため管強度の劣化を招来するので、これ
を分解するために焼鈍処理を行ない、更にオーステンパ
ー処理によって基地をベイナイト組織にする必要があっ
た。
また、ウェットスプレーコーティングやサンドレジンコ
ーティングによって金型内面に1〜2msの厚さの大き
いや型を施し、断熱効果を十分にして′M遊離セメンタ
イト生成を防止する方法もあるが、コーティングに手間
がかかり生産性に劣るという問題がある。
ーティングによって金型内面に1〜2msの厚さの大き
いや型を施し、断熱効果を十分にして′M遊離セメンタ
イト生成を防止する方法もあるが、コーティングに手間
がかかり生産性に劣るという問題がある。
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、金型遠心力
鋳造方法によって高強度タグタイル鋳鉄管を得るに際し
、遠心力鋳造用金型に0.05〜0.1鰭程度の通常の
塗型を形成したものを用いても、遊離セメンタイトの生
成が抑えられ、鋳放しで強度的に問題のない高強度タグ
タイル鋳鉄管を得ることができる金型遠心力鋳造方法を
提供することを目的とする。
鋳造方法によって高強度タグタイル鋳鉄管を得るに際し
、遠心力鋳造用金型に0.05〜0.1鰭程度の通常の
塗型を形成したものを用いても、遊離セメンタイトの生
成が抑えられ、鋳放しで強度的に問題のない高強度タグ
タイル鋳鉄管を得ることができる金型遠心力鋳造方法を
提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段)
叙上の目的を達成するために講じられた本願発明の特徴
とするところは、タグタイル鋳鉄溶湯を取鍋から注湯樋
を介して遠心力鋳造用金型に注入して鋳鉄管を遠心力鋳
造し、鋳鉄管の温度がオーステナイト域であるとき、回
転している鋳鉄管の内面に熱水を供給して300〜45
0℃に急冷した後空冷する鋳造方法であって、Siを2
.4〜3.0重量%含有したタグタイル鋳鉄溶湯を用い
、取鍋から注IA樋の受口部までの間および注湯樋の出
口部から金型内面までの間でFe−Si系の接種を行う
点にある。
とするところは、タグタイル鋳鉄溶湯を取鍋から注湯樋
を介して遠心力鋳造用金型に注入して鋳鉄管を遠心力鋳
造し、鋳鉄管の温度がオーステナイト域であるとき、回
転している鋳鉄管の内面に熱水を供給して300〜45
0℃に急冷した後空冷する鋳造方法であって、Siを2
.4〜3.0重量%含有したタグタイル鋳鉄溶湯を用い
、取鍋から注IA樋の受口部までの間および注湯樋の出
口部から金型内面までの間でFe−Si系の接種を行う
点にある。
(実施例)
次に、本発明の金型遠心力鋳造方法について詳述する。
第1図および第2図は、本発明を実施するための遠心力
鋳造装置の一例であって、1は遠心力鋳造用金型であり
、その開口部に湯止め用のバンド3が装着されている。
鋳造装置の一例であって、1は遠心力鋳造用金型であり
、その開口部に湯止め用のバンド3が装着されている。
2は前記金型1の内面に鋳造された鋳鉄管である。タグ
タイル鋳鉄溶湯は取鍋4から軸方向に移動自在とされた
注湯樋5を介して金型1の内面に注湯される。この場合
、取鍋4から注湯樋5の受口部5Aまでをシュートと称
し、/IE湯樋5の出口部5Bから金型内面までをスボ
ー1−と称する。6は金型1の内面に形成された塗型で
あって、本発明においては特に厚く形成する必要はなく
、通常の如< 0.05〜0.111厚のものでよい。
タイル鋳鉄溶湯は取鍋4から軸方向に移動自在とされた
注湯樋5を介して金型1の内面に注湯される。この場合
、取鍋4から注湯樋5の受口部5Aまでをシュートと称
し、/IE湯樋5の出口部5Bから金型内面までをスボ
ー1−と称する。6は金型1の内面に形成された塗型で
あって、本発明においては特に厚く形成する必要はなく
、通常の如< 0.05〜0.111厚のものでよい。
本発明に使用されるタグタイル鋳鉄溶湯は、重量%で下
記組成のものが適用される。
記組成のものが適用される。
C:3.2〜3.7% P : 0.07%以下Si
:2.4〜3.0% S : 0.015%以下Mn
:0.6%以下 Mg : 0.015〜0.03
0%残部実質的にFe 上記組成において、Si以外の成分については、タグタ
イル鋳鉄溶湯組成として特に特色を有する。
:2.4〜3.0% S : 0.015%以下Mn
:0.6%以下 Mg : 0.015〜0.03
0%残部実質的にFe 上記組成において、Si以外の成分については、タグタ
イル鋳鉄溶湯組成として特に特色を有する。
ものではないので、限定理由は記載省略する。
Siは黒鉛化促進作用を有し、2.4%未満では後述の
特定の接種によっても遊離セメンタイトの過度な晶出を
抑えることができない。一方、3.0%を越えると、F
eに固溶するSiが多くなり、脆化する。
特定の接種によっても遊離セメンタイトの過度な晶出を
抑えることができない。一方、3.0%を越えると、F
eに固溶するSiが多くなり、脆化する。
尚、前記成分のほかに、Feの一部に代えて1lIO又
は■を0.15〜0.25%含有させることができる。
は■を0.15〜0.25%含有させることができる。
かかる成分の含有により、CCT図においてバーライ1
へ生成域を長時間側に移行させることができ、鋳鉄管の
急冷過程において、パーライトの生成を可及的に防止で
き、強度上極めて良好な鋳鉄管を得ることができる。
へ生成域を長時間側に移行させることができ、鋳鉄管の
急冷過程において、パーライトの生成を可及的に防止で
き、強度上極めて良好な鋳鉄管を得ることができる。
前記タグタイル鋳鉄溶湯は、取鍋4から注湯樋5を介し
て金型1に?)E ?&される。この際、金型1は既述
のようにその内面に0.05〜Q、1mm程度の薄い塗
型が形成されたものでよい。本発明においては、シュー
ト部およびスポート部で溶湯流にFe −Si系の接種
を行う。2段の接種を行うことによって、接種作用を著
しく促進することができ、チルの発生を有効に防止する
ことができる。
て金型1に?)E ?&される。この際、金型1は既述
のようにその内面に0.05〜Q、1mm程度の薄い塗
型が形成されたものでよい。本発明においては、シュー
ト部およびスポート部で溶湯流にFe −Si系の接種
を行う。2段の接種を行うことによって、接種作用を著
しく促進することができ、チルの発生を有効に防止する
ことができる。
尚、スポート部における接種として、接種剤を予め金型
1の内面に散布しておくドライコーティングを行っても
よい。また、スポート部で溶湯流に接種剤を添加するに
は、第3図のように、注湯樋5の下部に並設したランス
8により接種剤を空気輸送して溶湯流に吹き付ければよ
い。
1の内面に散布しておくドライコーティングを行っても
よい。また、スポート部で溶湯流に接種剤を添加するに
は、第3図のように、注湯樋5の下部に並設したランス
8により接種剤を空気輸送して溶湯流に吹き付ければよ
い。
接種剤は、Si含有量が50%および75%の通常のF
e−Siを用いる。好ましいFe−Siの添加量は、注
湯量に対して重量%で、シュート部では0.05〜0゜
15%、スボート部でばo、 io〜0.30%である
。いずれも、所定量未満では遊離セメンタイトが晶出し
易(、一方所定量を越えると未溶解のSiが垢となって
溶湯中に混入し、鋳造欠陥の原因になるおそれがあるか
らである。
e−Siを用いる。好ましいFe−Siの添加量は、注
湯量に対して重量%で、シュート部では0.05〜0゜
15%、スボート部でばo、 io〜0.30%である
。いずれも、所定量未満では遊離セメンタイトが晶出し
易(、一方所定量を越えると未溶解のSiが垢となって
溶湯中に混入し、鋳造欠陥の原因になるおそれがあるか
らである。
タグタイル鋳鉄溶湯を叙上のようにして鋳造した後、溶
湯が凝固して赤熱状態のとき、すなわち鋳鉄管2の内面
の温度がオーステナイト域(通常850〜950℃)に
あるとき、95℃以上の熱水を管内面に注入する。
湯が凝固して赤熱状態のとき、すなわち鋳鉄管2の内面
の温度がオーステナイト域(通常850〜950℃)に
あるとき、95℃以上の熱水を管内面に注入する。
熱水は気化熱を効率良く奪い容易に気化消失するので、
鋳鉄管2を急冷する媒体として好適である。また、気化
熱を奪って消失するために、適量を鋳鉄管2の内面に供
給すれば、所望の温度に急冷した後、自動的に空冷状態
に移行できて好適である。所定の温度まで急冷した時に
消失する熱水の量は鋳鉄管の大きさおよび注水時の管温
度から容易に算出できる。
鋳鉄管2を急冷する媒体として好適である。また、気化
熱を奪って消失するために、適量を鋳鉄管2の内面に供
給すれば、所望の温度に急冷した後、自動的に空冷状態
に移行できて好適である。所定の温度まで急冷した時に
消失する熱水の量は鋳鉄管の大きさおよび注水時の管温
度から容易に算出できる。
熱水は、第2図の如く、金型1の開口より熱水供給樋7
から鋳鉄管2の内面に供給してもよく、また前記注湯樋
5に多数のノズル孔が管軸方向に開設された供給管を並
設し、該供給管を鋳鉄管の内面全長に亘って挿入して、
前記ノズル孔よりシャワー状に噴射供給してもよい。
から鋳鉄管2の内面に供給してもよく、また前記注湯樋
5に多数のノズル孔が管軸方向に開設された供給管を並
設し、該供給管を鋳鉄管の内面全長に亘って挿入して、
前記ノズル孔よりシャワー状に噴射供給してもよい。
熱水によって300〜450℃に急冷された管は、その
後金型lの中で空冷される。300〜450℃まで空冷
するのは、CCT図におけるパーライト生成域を通過さ
せないためである。300℃未満まで急冷するとマルテ
ンサイトが生じるおそれがあり、一方450℃を越える
とパーライトが生じるおそれがあるので、300〜45
0℃の範囲に急冷する。
後金型lの中で空冷される。300〜450℃まで空冷
するのは、CCT図におけるパーライト生成域を通過さ
せないためである。300℃未満まで急冷するとマルテ
ンサイトが生じるおそれがあり、一方450℃を越える
とパーライトが生じるおそれがあるので、300〜45
0℃の範囲に急冷する。
空冷段階においては、鋳鉄管2は回転下でも回転停止状
態でもよい。金型1内での空冷によって、鋳鉄管2はベ
イナイト生成域をゆっくり通過することができ、基地の
オーステナイトをベイナイト化することができる。
態でもよい。金型1内での空冷によって、鋳鉄管2はベ
イナイト生成域をゆっくり通過することができ、基地の
オーステナイトをベイナイト化することができる。
次に具体的実施例等を掲げて説明する。
内径200 X 50001 x肉厚7.5t (龍)
のタグタイル鋳鉄管の製造例 (1) Si%を除き下記成分(重量%)の/8湯を
、内面に0.071mの塗型(組成ニジリカーフラワー
とベントナイト)が形成された遠心力鋳造用金型に注入
した。溶湯の注入に際しては、第1表の通り接種を行っ
た。
のタグタイル鋳鉄管の製造例 (1) Si%を除き下記成分(重量%)の/8湯を
、内面に0.071mの塗型(組成ニジリカーフラワー
とベントナイト)が形成された遠心力鋳造用金型に注入
した。溶湯の注入に際しては、第1表の通り接種を行っ
た。
金型は注入時に GNI140で回転し、注入後0階6
0に回転を上げた。鋳鉄管の内面温度を赤外線温度計で
測定し、第1表の管温度において熱水を注入した。第1
表における熱水量は、管温度を目標約400℃まで急冷
するのに要する量である。
0に回転を上げた。鋳鉄管の内面温度を赤外線温度計で
測定し、第1表の管温度において熱水を注入した。第1
表における熱水量は、管温度を目標約400℃まで急冷
するのに要する量である。
・Stを除く溶湯組成
C:3.4〜3.5% S:0.01%以下Mn :
0.3〜0.4% Mg : 0.03〜0.05
%P 70.04〜0.06% 残部実質的にFe(
次 葉) 第1表 注・阻2,5が本発明実施例 ・接種剤は50%SiのFe−Si、接種量は注湯量に
対する、Fe −Si供給量(%)である。
0.3〜0.4% Mg : 0.03〜0.05
%P 70.04〜0.06% 残部実質的にFe(
次 葉) 第1表 注・阻2,5が本発明実施例 ・接種剤は50%SiのFe−Si、接種量は注湯量に
対する、Fe −Si供給量(%)である。
(2)第1表の熱水を供給して急冷された鋳鉄管は熱水
の気化消失と共に金型内で空冷された。
の気化消失と共に金型内で空冷された。
常温まで空冷された後、型バラタして管の組織を観察し
、引張強度並びにベーナイト、セメンタイトおよびパー
ライト量(面積%)を調べた。その結果を第2表に示す
。尚、観察試料は、管端から2500ui位置において
採取されたものである。
、引張強度並びにベーナイト、セメンタイトおよびパー
ライト量(面積%)を調べた。その結果を第2表に示す
。尚、観察試料は、管端から2500ui位置において
採取されたものである。
第2表
(3)第2表から、Si含有量を2.5〜3.0%とし
、2段接種を行ったもの(Th2.5)は、セメンタイ
トおよびパーライトの生成を5%以下にすることができ
た。この程度の生成量では焼鈍を行う必要がなく、鋳放
しのままで高強度タグタイル管として使用しうる。
、2段接種を行ったもの(Th2.5)は、セメンタイ
トおよびパーライトの生成を5%以下にすることができ
た。この程度の生成量では焼鈍を行う必要がなく、鋳放
しのままで高強度タグタイル管として使用しうる。
(発明の効果)
以上説明した通り、本発明の高強度タグタイル鋳鉄管の
金型遠心力鋳造方法は、特定のSi含有量のタグタイル
鋳鉄溶湯を用い、がっFe−Si系の2段接種を行うの
で、通常の薄層の塗型を形成した遠心力鋳造用金型を使
用しても、鋳鉄管に遊離セメンタイトが生じるのを可及
的に抑止することができ、鋳放しのままでも十分高強度
であって、遊離セメンタイトを分解するような焼鈍熱処
理を必要としない。また、熱水によって鋳鉄管をオース
テナイト温度から冷却するから、管から気化熱を効率よ
(奪って急冷することができ、気化消失時に容易に空冷
状態にすることができる。鋳鉄管は300〜4!50℃
に急冷された後、空冷されるので、パーライトを可及的
に生成することなく、またマルテンサイトを生成するこ
となく、基地を高靭性のあるヘイナイト組織にすること
ができる。
金型遠心力鋳造方法は、特定のSi含有量のタグタイル
鋳鉄溶湯を用い、がっFe−Si系の2段接種を行うの
で、通常の薄層の塗型を形成した遠心力鋳造用金型を使
用しても、鋳鉄管に遊離セメンタイトが生じるのを可及
的に抑止することができ、鋳放しのままでも十分高強度
であって、遊離セメンタイトを分解するような焼鈍熱処
理を必要としない。また、熱水によって鋳鉄管をオース
テナイト温度から冷却するから、管から気化熱を効率よ
(奪って急冷することができ、気化消失時に容易に空冷
状態にすることができる。鋳鉄管は300〜4!50℃
に急冷された後、空冷されるので、パーライトを可及的
に生成することなく、またマルテンサイトを生成するこ
となく、基地を高靭性のあるヘイナイト組織にすること
ができる。
第1図および第2図は本発明を実施するための遠心力鋳
造装置の概略を示す断面図であり、第1図はタグタイル
鋳鉄溶湯の注湯状態を、第2図は熱水の供給状態を示し
、第3図は接種剤供給用ランスの取付状態を示す説明図
である。 1・・・遠心力鋳造用金型、2・・・鋳鉄管、4・・・
ハンド、5・・・庄楊樋、6・・・塗型、7・・・熱水
供給樋。 第1図 第2図 第3図 シ
造装置の概略を示す断面図であり、第1図はタグタイル
鋳鉄溶湯の注湯状態を、第2図は熱水の供給状態を示し
、第3図は接種剤供給用ランスの取付状態を示す説明図
である。 1・・・遠心力鋳造用金型、2・・・鋳鉄管、4・・・
ハンド、5・・・庄楊樋、6・・・塗型、7・・・熱水
供給樋。 第1図 第2図 第3図 シ
Claims (2)
- (1)タグタイル鋳鉄溶湯を取鍋から注湯樋を介して遠
心力鋳造用金型に注入して鋳鉄管を遠心力鋳造し、鋳鉄
管の温度がオーステナイト域であるとき、回転している
鋳鉄管の内面に熱水を供給して300〜450℃に急冷
した後空冷する鋳造方法であって、Siを2.4〜3.
0重量%含有したタグタイル鋳鉄溶湯を用い、取鍋から
注湯樋の受口部までの間および注湯樋の出口部から金型
内面までの間でFe−Si系の接種を行うことを特徴と
する高強度タグタイル鋳鉄管の金型遠心力鋳造方法。 - (2)Fe−Si系の接種は注湯量に対して重量%で取
鍋から注湯樋の受口部までの間で0.05〜0.15%
行い、注湯樋の出口部から金型内面までの間で0.10
〜0.30%行うことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の高強度タグタイル鋳鉄管の金型遠心力鋳造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29588685A JPS62148068A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 高強度ダクタイル鋳鉄管の金型遠心力鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29588685A JPS62148068A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 高強度ダクタイル鋳鉄管の金型遠心力鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62148068A true JPS62148068A (ja) | 1987-07-02 |
| JPH0313939B2 JPH0313939B2 (ja) | 1991-02-25 |
Family
ID=17826443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29588685A Granted JPS62148068A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 高強度ダクタイル鋳鉄管の金型遠心力鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62148068A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104889328A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-09 | 凤冈县凤鸣农用机械制造有限公司 | 复合型曲轴铸造模具 |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP29588685A patent/JPS62148068A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104889328A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-09 | 凤冈县凤鸣农用机械制造有限公司 | 复合型曲轴铸造模具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0313939B2 (ja) | 1991-02-25 |
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