JPS6326253A - 二層管の製造方法 - Google Patents
二層管の製造方法Info
- Publication number
- JPS6326253A JPS6326253A JP17050186A JP17050186A JPS6326253A JP S6326253 A JPS6326253 A JP S6326253A JP 17050186 A JP17050186 A JP 17050186A JP 17050186 A JP17050186 A JP 17050186A JP S6326253 A JPS6326253 A JP S6326253A
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- JP
- Japan
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- layer
- powder
- core material
- outside
- pipe body
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- Pending
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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、シリンダ、反応管、ロール等として有用な二
層管の製造方法に関する。
層管の製造方法に関する。
異種の材料を外層材および内層材として接合した積層構
造を有する二層管は、例えば射出成形機用シリンダ、石
油化学工業用反応管、あるいは鋼材の圧延・搬送用ロー
ル等として有用である。
造を有する二層管は、例えば射出成形機用シリンダ、石
油化学工業用反応管、あるいは鋼材の圧延・搬送用ロー
ル等として有用である。
二層管の代表的な製造方法としては、遠心力鋳造法を利
用し、鋳型を軸心を中心に遠心回転させながら、鋳型内
にまず外層材としての溶融金属を注入して外層を形成し
、ついでその外層の内面に、内層材としての熔融金属を
注入して内層を形成する方法が広く行われている。
用し、鋳型を軸心を中心に遠心回転させながら、鋳型内
にまず外層材としての溶融金属を注入して外層を形成し
、ついでその外層の内面に、内層材としての熔融金属を
注入して内層を形成する方法が広く行われている。
遠心力鋳造による二層管の製造方法は、比較的工程数が
少なく、大量生産に適した方法ではあるが、その製造工
程においては、外層および内層用溶融金属の溶製作業を
、各別の溶解・精錬炉において並行して行わねばならな
いうえ、鋳造作業において、外・内層の界面が冶金学的
に密着一体化した二層管を形成するには、各層の鋳造温
度や鋳造のタイミング等、多くの因子の制御が必要であ
る。更に、両層の材料の選択・組合わせの決定に当たっ
ては、鋳造割れ等の欠陥防止の観点から、多くの制約を
受ける。また、鋳造時のガス・介在物の巻き込みに起因
する鋳造欠陥が発生するという問題もある。
少なく、大量生産に適した方法ではあるが、その製造工
程においては、外層および内層用溶融金属の溶製作業を
、各別の溶解・精錬炉において並行して行わねばならな
いうえ、鋳造作業において、外・内層の界面が冶金学的
に密着一体化した二層管を形成するには、各層の鋳造温
度や鋳造のタイミング等、多くの因子の制御が必要であ
る。更に、両層の材料の選択・組合わせの決定に当たっ
ては、鋳造割れ等の欠陥防止の観点から、多くの制約を
受ける。また、鋳造時のガス・介在物の巻き込みに起因
する鋳造欠陥が発生するという問題もある。
本発明は、上記問題点を解決することを目的としてなさ
れたものである。
れたものである。
本発明の二層管の製造方法は、外層材として所要の材質
の管体を、また内層材として所定の組成に調製された粉
末体を使用して二層構造を形成するものであり、その特
徴とするところは、下部より頂部にかけて肉厚が漸減す
るテーパ付き管体を外層材とし、その中空孔内の軸心に
沿ってセラミックからなる表層を有する柱状芯材を立設
して外層材と柱状芯材との間に空間を画成し、その空間
内に内層形成用粉末体を充填し、真空下に該粉末体を加
熱溶融したのち、その溶融物を冷却して下部から上方に
向かう一方向性凝固完了後、柱状芯材を抜取るようにし
た点にある。
の管体を、また内層材として所定の組成に調製された粉
末体を使用して二層構造を形成するものであり、その特
徴とするところは、下部より頂部にかけて肉厚が漸減す
るテーパ付き管体を外層材とし、その中空孔内の軸心に
沿ってセラミックからなる表層を有する柱状芯材を立設
して外層材と柱状芯材との間に空間を画成し、その空間
内に内層形成用粉末体を充填し、真空下に該粉末体を加
熱溶融したのち、その溶融物を冷却して下部から上方に
向かう一方向性凝固完了後、柱状芯材を抜取るようにし
た点にある。
本発明において、外層用管体として、下部が厚肉で、頂
部を薄肉としたテーパ付き管体を使用することとしたの
は、内層用粉末体の溶融物の冷却過程において、該溶融
物の凝固を下部から上方に向かって進行させるためであ
る。その管体として、例えば、管軸方向１０ｍｍ当たり
、肉厚が１〜２關の割合で減少するごときテーパを有す
るものが使用される。なお、管体の形状は、円管に限ら
れず、目的とする二層管の外面形状に応じて、例えば多
角形状のものを使用してよいことは言うまでもない。
部を薄肉としたテーパ付き管体を使用することとしたの
は、内層用粉末体の溶融物の冷却過程において、該溶融
物の凝固を下部から上方に向かって進行させるためであ
る。その管体として、例えば、管軸方向１０ｍｍ当たり
、肉厚が１〜２關の割合で減少するごときテーパを有す
るものが使用される。なお、管体の形状は、円管に限ら
れず、目的とする二層管の外面形状に応じて、例えば多
角形状のものを使用してよいことは言うまでもない。
また、外層用管体の内側面に充填した粉末体の加熱溶融
を真空下に行うこととしたのは、粉末体内を脱気し、溶
融物中に気泡が残存するのを防止するためである。
を真空下に行うこととしたのは、粉末体内を脱気し、溶
融物中に気泡が残存するのを防止するためである。
更に、中空孔を形成するための柱状芯材として、表層が
セラミックからなる芯材を用いることとしたのは、粉末
体の加熱溶融工程において、粉末溶融物と芯材との界面
における反応・融着を防止するためである。その芯材と
しては、金属柱状体の表面をセラミック（例えば、アル
ミナ）の溶射層で被覆したもの、またはセラミックの柱
状焼成品等が用いられる。芯材は、一体物として形成さ
れたもののほか、抜取り作業の便宜上、複数個の分割体
を分離可能に接合して所定の柱状体に組み立てたものが
使用される。また、芯材の形状は円柱体に限られず、目
的とする二層管の内形状に応じて、例えば多角形状を有
するものが使用される場合もある。
セラミックからなる芯材を用いることとしたのは、粉末
体の加熱溶融工程において、粉末溶融物と芯材との界面
における反応・融着を防止するためである。その芯材と
しては、金属柱状体の表面をセラミック（例えば、アル
ミナ）の溶射層で被覆したもの、またはセラミックの柱
状焼成品等が用いられる。芯材は、一体物として形成さ
れたもののほか、抜取り作業の便宜上、複数個の分割体
を分離可能に接合して所定の柱状体に組み立てたものが
使用される。また、芯材の形状は円柱体に限られず、目
的とする二層管の内形状に応じて、例えば多角形状を有
するものが使用される場合もある。
本発明においては、内層となる粉末体は、真空下に加熱
溶融され、かつその凝固過程で下部から上方に向かう一
方向性凝固が与えられるので、ガス欠陥等の発生が回避
され、緻密な組織を存する内層が形成される。また、粉
末体の加熱溶融工程で十分な熱量を供給することにより
、形成される内層と外層との界面の結合を強固なものと
することができる。
溶融され、かつその凝固過程で下部から上方に向かう一
方向性凝固が与えられるので、ガス欠陥等の発生が回避
され、緻密な組織を存する内層が形成される。また、粉
末体の加熱溶融工程で十分な熱量を供給することにより
、形成される内層と外層との界面の結合を強固なものと
することができる。
更に、芯材の表面がセラミックであり、熱的および化学
的に極めて安定であるから、形成される内層との接触界
面での反応・拡散（内層の汚染・成分組成の変化）を生
じることはない。また、セラミック層の存在は、芯材の
抜取りを容易にし、抜取り時の内層の損傷を防止する。
的に極めて安定であるから、形成される内層との接触界
面での反応・拡散（内層の汚染・成分組成の変化）を生
じることはない。また、セラミック層の存在は、芯材の
抜取りを容易にし、抜取り時の内層の損傷を防止する。
第１図に示すように、テーパ付き外層用管体（１） と
、その中空孔内の軸心に位置する柱状芯材（３）とを基
台（４）上に立設してこれに内層用粉末体（２）を充填
し、真空チャンバ（６）内で、ヒータ（５）により粉末
体（２）を加熱溶融したのち、冷却凝固させ、ついで芯
材を抜去し、外層材の外面および内層材の内面を機械加
工して所定サイズの二層管を得た。
、その中空孔内の軸心に位置する柱状芯材（３）とを基
台（４）上に立設してこれに内層用粉末体（２）を充填
し、真空チャンバ（６）内で、ヒータ（５）により粉末
体（２）を加熱溶融したのち、冷却凝固させ、ついで芯
材を抜去し、外層材の外面および内層材の内面を機械加
工して所定サイズの二層管を得た。
（１） 外層材
材質：炭素鋼（３４５Ｃ）
管サイズ：内径（ｄ、）７０φ、下部外径（ｄ２）２０
０φ、頂部外径（ｄｚ）１１０φ、高さくＨ）３００４
（ｍｓ）、 （２）内層用粉末体：Ｎｉ系自溶性合金粉末（融点９４
０℃）、粒度４０〜８０μｍ （３）芯材：普通鋼（ＳＳ４１）復円柱体の周面にアル
ミナ粉末の溶射層を被覆。外径（ｄ、、）６０φ、高さ
（Ｈ）３００１（ｍｓ）。
０φ、頂部外径（ｄｚ）１１０φ、高さくＨ）３００４
（ｍｓ）、 （２）内層用粉末体：Ｎｉ系自溶性合金粉末（融点９４
０℃）、粒度４０〜８０μｍ （３）芯材：普通鋼（ＳＳ４１）復円柱体の周面にアル
ミナ粉末の溶射層を被覆。外径（ｄ、、）６０φ、高さ
（Ｈ）３００１（ｍｓ）。
（４）粉末体の加熱溶融
加熱温度：１１００℃、保持時間：３０分。
上記により得られた二層管（外層：５４５Ｃ１内層：Ｎ
ｉ系合金）を径方向および軸方向に切断し、マクロ組織
およびミクロ組織を観察することにより、内層にピンホ
ール等のガス欠陥や介在物等の存在しないこと、内層と
外層との界面は冶金学的に接合一体化していること、お
よび内層と芯材との界面の反応・汚染はないことが認め
られた。
ｉ系合金）を径方向および軸方向に切断し、マクロ組織
およびミクロ組織を観察することにより、内層にピンホ
ール等のガス欠陥や介在物等の存在しないこと、内層と
外層との界面は冶金学的に接合一体化していること、お
よび内層と芯材との界面の反応・汚染はないことが認め
られた。
本発明によれば、外層材と芯材との間に粉末体を充填し
、粉末体を加熱溶融して冷却凝固させるという極めて簡
潔な工程により、内・外層にガス欠陥・介在物等がなく
、緻密な組織を有し、その両層の界面が強固に接合した
健全な二層管が得られる。その外層材および内層材の選
択・組合わせは比較的自由であり、用途・使用条件に応
じた材質・特性を有する二層管を容易に製造することが
できる。また、その形状は、使用する・外層材や芯材の
形状によって、円管はむろんのこと、多角形状、その他
の任意の形状に形成することができる。
、粉末体を加熱溶融して冷却凝固させるという極めて簡
潔な工程により、内・外層にガス欠陥・介在物等がなく
、緻密な組織を有し、その両層の界面が強固に接合した
健全な二層管が得られる。その外層材および内層材の選
択・組合わせは比較的自由であり、用途・使用条件に応
じた材質・特性を有する二層管を容易に製造することが
できる。また、その形状は、使用する・外層材や芯材の
形状によって、円管はむろんのこと、多角形状、その他
の任意の形状に形成することができる。
第１図は本発明方法の実施例を示す断面説明図である。
１：外層材、２：内層用粉末体、３：芯材、４：基台、
５：ヒータ、６：真空チャンバ。
５：ヒータ、６：真空チャンバ。
Claims (1)
- （１）下部より頂部にかけて肉厚が漸減するテーパ付き
管体を外層材とし、その中空孔内の軸心に沿ってセラミ
ックからなる表層を有する柱状芯材を立設して外層材と
柱状芯材との間に画成された空間内に内層形成用粉末体
を充填し、真空下に該粉末体を加熱溶融したのち、その
溶融物を冷却し、下部から上方に向かう一方向性凝固完
了後、柱状芯材を抜取ることを特徴とする二層管の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17050186A JPS6326253A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 二層管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17050186A JPS6326253A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 二層管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6326253A true JPS6326253A (ja) | 1988-02-03 |
Family
ID=15906128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17050186A Pending JPS6326253A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 二層管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6326253A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0386335U (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-30 |
-
1986
- 1986-07-18 JP JP17050186A patent/JPS6326253A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0386335U (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-30 |
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