JPS6349357A - ２層遠心鋳造管及びその鋳造法 - 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〕 本発明は２層鋳造管及びその製造法に関し、特に耐摩耗
、耐焼付性を内面に要求され、強靭性を有するシリンダ
ーライチ等の管やスラリー輸送管等の２層鋳造管及びそ
の製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来の上記要求を満たす時の管は単層材質からなり、炭
化物品出、焼入硬化等により耐摩耗性を付与している。

しかし管口体が摩擦あるいけ高温域（〜４００℃）にさ
らされると、焼入硬化の効果が無くなシ、炭化物晶出で
は材料自体が低靭性になるという問題があった。内面焼
入硬化系には中炭素鋼、低合金鋼が、炭化物晶出系では
合金鋳鉄が用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように炭化物を晶出させること自体は耐摩耗性を
付与すると言う点では効果があるが、靭性が低下し、耐
熱性も低いと言う短所がある。

一方、内面焼入硬化法では高温での耐摩耗性と製造コス
トがアップした分だけの効果が無いと言う短所がある。

さらに上記の画法については耐焼付性に難点があった。

また、外層を低炭素鋼、内層を鋳鉄とした場合の従来の
２層遠心鋳造法（すなわち、外層溶湯鋳込後凝固開始時
に内層溶湯を鋳込む方法）では、炭素の大幅な拡散が起
こり、本来の内外層２層化の特性をもつ２層管は不可能
と言われていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、以上の問題点を解決するために提案するもの
であって、強靭性、耐摩耗性、耐焼付性を有する２層管
を提供することを目的としている。

管の強靭性を付与するために外層に強靭性鋳鉄あるいは
鋳鋼を採用し、内層には強靭性よりむしろ耐摩耗性、耐
焼付性に優れた高Ｐ−Ｂ鋳鉄を採用して、極力炭素の拡
散をおさえて２層遠心鋳造で製造する方法で解決するも
のである。

すなわち、本発明は、 （１）強靭鋳鉄あるいは鋳鋼からなる外層を遠心鋳造法
にて鋳込後、同外層の内面温度が内層の鋳込温度とほぼ
同一となった時、内層を遠心鋳造法にて鋳込みを行なう
ことを特徴とする２層管の遠心鋳造法、及び （２）強靭鋳鉄あるいは鋳鋼よりなり、外層を遠心鋳造
法くより鋳込まれた外層と、重金係でＣ：２．５〜五５
、Ｓｉ：１．Ｏ〜２．５、Ｍｎ：Ｑ、５〜１．０、Ｐ：
［１２〜０．９、Ｓ：Ｑ、１以下、Ｂ：Ｑ、０２〜α１
の高Ｐ−Ｂ鋳鉄よシなる外層の内側に遠心鋳造法により
鋳込まれた内層とを具えてなることを特徴とする２層遠
心鋳造管 である。

〔作用〕

強靭性は外層の材質で、耐摩耗、耐焼付性は内層の材質
で対応し、内層と外層を冶金的に接合し、両者の利点を
合せもつ複層化効果をねらい２層遠心鋳造法で外層内面
温度（＃固後）と内層溶湯鋳込温度を同一にし、炭素の
拡散の極小化と割れ発生防止をねらったものである。

また、内層の材質を特定のＰ−Ｂ鋳鉄にして極力炭素の
拡散をおさえ得るようにしたものでらる。

〔実施例〕

第１図は本発明の２眉管の構造を示す断面図であり、外
層（ａ）は鋳ｔＡ（あるいは強靭鋳鉄）であり、内層（
ｂ）は高Ｐ−Ｂ鋳鉄で形成されている。

実施例として第１表に化学組成と機械的性質を示す。

なお、実施列の鋳造条件は下記の通りである。

（１）鋳込寸法ニア００φ鴫Ｘ４５００ｔ（２）鋳込方
法：外層凝固後、外層内面製置と内層溶湯鋳込温度を同
一にする。

（１，１５０〜１．２５０℃） （３）コア回転数：　ＧＮＯで９０Ｇ （４，Ｉ鋳込厚さ：外層６０５ｍ、内層３０■（５）材
質と融点：外層部＠　（１，４３０℃）、内層高Ｐ−Ｂ
鋳鉄（１，１００℃） （６）熱処理　：５５０℃Ｘ　３　Ｈｒ以上の方法によ
り、管としての強度と耐摩耗性を付与することができた
。内層材の成分限定理由及び内層溶湯鋳込温度の範囲限
定は以下の理由による。

０：２．５〜＆５優 Ｃはステダイト型炭化物と片状黒鉛の晶出ｆｆｉを設定
するために、Ｂ及びＰとバランスする必要がある。０２
．５チ未満でけ片状黒鉛の量が少なくなり潤滑性に劣り
、Ｃ五５憾を越えるとステダイト型炭化物及び片状黒鉛
が多くなり耐ワレ性が低下する。

８１：１．０〜２．５％ Ｓｌはステダイト型炭化物の他に片状黒鉛を晶出するた
めに必要であり、１．ｏ％未満ではその効果は小さく、
２．５４ｉ越えるとステダイト型炭化物形成に悪影響ヲ
及ぼす。

Ｍｎ　　；　α　５〜１．０　　係 Ｓの害の抑制のためＫＭｎ　　α５係以上が必要であり
、１．０％を越えると靭性が低下する。

Ｐ　　　　：Ｑ、２　〜１ｌＬ９　　％ステダイト型炭
化物を形成させるために必要であり、１２％未満ではそ
の効果が小さく、（１９％を越えると上記炭化物量が１
０鴫を越え、耐ワレ性に劣る。

Ｓ　　：（１１％以下 材質を無用に脆化させるため１１１１以下に抑える必要
がある。

Ｂ　；０．ａ２〜α１壬 Ｂはステダイト型炭化物を形成させるために必要な元素
であり、ａ０２％０２％未満の効果が小さく、（１１９
１を越えると材質を劣化させる。

内層溶湯鋳込温度は、外層の内面温度が内層溶湯の凝固
温度以上５０℃未満では溶湯鋳込みの流動性に問題が生
じ、又外層の内面温度が内層溶湯の凝固温度より１５０
℃を起すと、炭素の拡散が大きくなり、外層の低靭性化
、内層の低炭素化が生じるため内層溶湯鋳込温Ｖは、外
層の内面温度が内層溶湯の凝固温度より５ｏ℃〜１５０
℃高いことが必要である。

〔発明の効果〕

以上のように、低炭素と高炭素の組合せ？今回提案し之
遠心鋳造法で行うととにより外１−には、強靭性を有す
る鋳鉄ないしは鋳鋼を用い、内層には高Ｐ−Ｂ鋳鉄の耐
９耗、耐焼付性を有する材料を用い２層化しているため
管内面の耐摩耗、耐焼付性が向上し、かつ管全体の靭性
向上を図ることができた。

東回面の簡単な説明 第１図は本発明による２層管（バイブ、筒）の構造を示
す横断面図である。

復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 復代理人　　安　西　篤　夫

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強靭鋳鉄あるいは鋳鋼からなる外層を遠心鋳造法
   にて鋳込後、同外層の内面温度が内層の鋳込温度とほぼ
   同一となった時、内層を遠心鋳造法にて鋳込みを行なう
   ことを特徴とする２層管の遠心鋳造法。
2. （２）強靭鋳鉄あるいは鋳鋼よりなり、外層を遠心鋳造
   法により鋳込まれた外層と、重量％でＣ；２．５〜３．
   ５、Ｓｉ；１．０〜２．５、Ｍｎ；０．５〜１．０、Ｐ
   ；０．２〜０．９、Ｓ；０．１以下、Ｂ；０．０２〜０
   ．１４の高Ｐ−Ｂ鋳鉄よりなり外層の内側に遠心鋳造法
   により鋳込まれた内層とを具えてなることを特徴とする
   ２層遠心鋳造管。