JP2001121245A - 鋳鉄部品の製造方法 - Google Patents
鋳鉄部品の製造方法Info
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- JP2001121245A JP2001121245A JP30413399A JP30413399A JP2001121245A JP 2001121245 A JP2001121245 A JP 2001121245A JP 30413399 A JP30413399 A JP 30413399A JP 30413399 A JP30413399 A JP 30413399A JP 2001121245 A JP2001121245 A JP 2001121245A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 傾斜機能を有する鋳鉄部品を、付加的な設備
や工程なしで容易に製造できる鋳鉄部品の製造方法を提
供することである。 【解決手段】 湯口１から分岐する２つの湯道２の途中
に、それぞれ反応室３ａ、３ｂを設け、一方の反応室３
ａには、黒鉛球状化処理剤としてのマグネシウムを装填
し、他方の反応室３ｂには、黒鉛球状化処理剤を兼ねる
合金化処理剤としてのニッケルマグネシウムと、合金化
処理剤としてのニッケルを装填し、これらの各反応室３
ａ、３ｂで処理された比重の異なる溶湯を製品キャビテ
ィ５に流入させることにより、ニッケル濃度が高く、比
重の大きい反応室３ｂからの溶湯を製品キャビティ５の
下層側へ回り込ませ、下面側の耐蝕性が非常に優れた球
状黒鉛鋳鉄製のマンホール蓋を製造した。
や工程なしで容易に製造できる鋳鉄部品の製造方法を提
供することである。 【解決手段】 湯口１から分岐する２つの湯道２の途中
に、それぞれ反応室３ａ、３ｂを設け、一方の反応室３
ａには、黒鉛球状化処理剤としてのマグネシウムを装填
し、他方の反応室３ｂには、黒鉛球状化処理剤を兼ねる
合金化処理剤としてのニッケルマグネシウムと、合金化
処理剤としてのニッケルを装填し、これらの各反応室３
ａ、３ｂで処理された比重の異なる溶湯を製品キャビテ
ィ５に流入させることにより、ニッケル濃度が高く、比
重の大きい反応室３ｂからの溶湯を製品キャビティ５の
下層側へ回り込ませ、下面側の耐蝕性が非常に優れた球
状黒鉛鋳鉄製のマンホール蓋を製造した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鋳鉄部品の製造
方法、特に傾斜機能を有する鋳鉄部品の製造方法に関す
るものである。
方法、特に傾斜機能を有する鋳鉄部品の製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】鋳鉄部品の中には、その部位によって異
なる特性が要求されるものや、特定の部位のみに優れた
特性が要求されるものがある。例えば、球状黒鉛鋳鉄が
用いられるマンホール蓋は、全体として優れた強靱性と
耐摩耗性、およびある程度の耐蝕性が要求され、特に下
水道等に面する下面は、腐食性のガスや液体に曝される
ので、非常に優れた耐蝕性が要求される。
なる特性が要求されるものや、特定の部位のみに優れた
特性が要求されるものがある。例えば、球状黒鉛鋳鉄が
用いられるマンホール蓋は、全体として優れた強靱性と
耐摩耗性、およびある程度の耐蝕性が要求され、特に下
水道等に面する下面は、腐食性のガスや液体に曝される
ので、非常に優れた耐蝕性が要求される。
【０００３】このような傾斜機能を有する鋳鉄部品を製
造する手段としては、傾斜機能材料を用いる方法と、所
望の特性が要求される部位に、表面処理や改質処理を施
す方法とがある。
造する手段としては、傾斜機能材料を用いる方法と、所
望の特性が要求される部位に、表面処理や改質処理を施
す方法とがある。
【０００４】前者の例としては、特許公報第２８１６０
９９号に開示された多層構成鋳物の製造方法がある。こ
の製造方法は、湯口から鋳型の製品キャビティに連通す
る複数の湯道に設けた各反応室で別個の溶湯処理を行
い、この別個の溶湯処理を行った溶湯を、各反応室の出
側に設けたフィルタを介して製品キャビティに流入させ
ることにより、各反応室からの溶湯の製品キャビティ内
への到達時間に時間差を与え、製品に層状の傾斜機能を
持たせている。この方法は、各種の溶湯処理を組合せる
ことにより、様々の傾斜機能材料を製造できる利点を有
するが、溶湯の製品キャビティへの到達時間が長くなる
こと、およびフィルタ設置の手間がかかることの難点が
ある。
９９号に開示された多層構成鋳物の製造方法がある。こ
の製造方法は、湯口から鋳型の製品キャビティに連通す
る複数の湯道に設けた各反応室で別個の溶湯処理を行
い、この別個の溶湯処理を行った溶湯を、各反応室の出
側に設けたフィルタを介して製品キャビティに流入させ
ることにより、各反応室からの溶湯の製品キャビティ内
への到達時間に時間差を与え、製品に層状の傾斜機能を
持たせている。この方法は、各種の溶湯処理を組合せる
ことにより、様々の傾斜機能材料を製造できる利点を有
するが、溶湯の製品キャビティへの到達時間が長くなる
こと、およびフィルタ設置の手間がかかることの難点が
ある。
【０００５】後者としては、部品の特定部位にめっきや
溶射等の表面処理を施したり、浸炭や窒化等の改質処理
を施す方法を採用できるが、これらの処理のために余分
の工程を必要とし、製造コストが高くなる問題がある。
めっきや溶射等を行った場合は、これらに使用した異種
金属がスクラップに混ざり、これらのスクラップをその
まま溶解材料として使用できない問題もある。
溶射等の表面処理を施したり、浸炭や窒化等の改質処理
を施す方法を採用できるが、これらの処理のために余分
の工程を必要とし、製造コストが高くなる問題がある。
めっきや溶射等を行った場合は、これらに使用した異種
金属がスクラップに混ざり、これらのスクラップをその
まま溶解材料として使用できない問題もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の課
題は、傾斜機能を有する鋳鉄部品を、付加的な設備や工
程なしで容易に製造できる鋳鉄部品の製造方法を提供す
ることである。
題は、傾斜機能を有する鋳鉄部品を、付加的な設備や工
程なしで容易に製造できる鋳鉄部品の製造方法を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、湯口から鋳型の製品キャビティに連
通する複数の湯道を設け、これらの各湯道の途中に反応
室を設けて、この反応室で溶湯処理を行う鋳鉄部品の製
造方法において、前記反応室の少なくとも一つに、前記
湯口から注入される溶湯鋳鉄に対して、比重の異なる金
属を装填し、この金属を溶湯鋳鉄と合金化処理する方法
を採用したものである。
めに、この発明は、湯口から鋳型の製品キャビティに連
通する複数の湯道を設け、これらの各湯道の途中に反応
室を設けて、この反応室で溶湯処理を行う鋳鉄部品の製
造方法において、前記反応室の少なくとも一つに、前記
湯口から注入される溶湯鋳鉄に対して、比重の異なる金
属を装填し、この金属を溶湯鋳鉄と合金化処理する方法
を採用したものである。
【０００８】すなわち、鋳型の製品キャビティに連通す
る複数の各湯道に設けた反応室の少なくとも一つで、湯
口から注入される溶湯鋳鉄と比重の異なる金属を合金化
処理することにより、この合金化処理した反応室から製
品キャビティに流入する溶湯と、その他の反応室から製
品キャビティに流入する溶湯との間に比重差を与え、比
重の大きい方の溶湯を製品キャビティの下層側へ、比重
の小さい方の溶湯を製品キャビティの上層側へ回り込ま
せるようにしたのである。この結果として、合金化処理
した金属を製品キャビティ内の上下方向に分布させ、部
品の上下方向で傾斜機能を有する鋳鉄部品を、付加的な
設備や工程なしで容易に製造できるようにした。
る複数の各湯道に設けた反応室の少なくとも一つで、湯
口から注入される溶湯鋳鉄と比重の異なる金属を合金化
処理することにより、この合金化処理した反応室から製
品キャビティに流入する溶湯と、その他の反応室から製
品キャビティに流入する溶湯との間に比重差を与え、比
重の大きい方の溶湯を製品キャビティの下層側へ、比重
の小さい方の溶湯を製品キャビティの上層側へ回り込ま
せるようにしたのである。この結果として、合金化処理
した金属を製品キャビティ内の上下方向に分布させ、部
品の上下方向で傾斜機能を有する鋳鉄部品を、付加的な
設備や工程なしで容易に製造できるようにした。
【０００９】前記溶湯鋳鉄よりも比重が大きい金属とし
ては、ニッケル、モリブデン、タングステン等やその合
金があり、これらが分布する部品下部で、特に耐蝕性や
耐熱性等が要求される鋳鉄部品に好適である。溶湯鋳鉄
よりも比重が小さい金属としては、シリコン、クロム、
バナジウム等やその合金がある。
ては、ニッケル、モリブデン、タングステン等やその合
金があり、これらが分布する部品下部で、特に耐蝕性や
耐熱性等が要求される鋳鉄部品に好適である。溶湯鋳鉄
よりも比重が小さい金属としては、シリコン、クロム、
バナジウム等やその合金がある。
【００１０】前記鋳鉄部品をマンホール蓋とし、前記各
反応室で行う溶湯処理を黒鉛球状化処理として、前記反
応室の少なくとも一つで合金化処理する金属をニッケル
またはニッケル合金とすることにより、部品の下部にニ
ッケルを分布させて、マンホール蓋の下面側に優れた耐
蝕性を付与し、かつ、部品全体を球状黒鉛鋳鉄として、
優れた強靱性と耐摩耗性を確保することができる。
反応室で行う溶湯処理を黒鉛球状化処理として、前記反
応室の少なくとも一つで合金化処理する金属をニッケル
またはニッケル合金とすることにより、部品の下部にニ
ッケルを分布させて、マンホール蓋の下面側に優れた耐
蝕性を付与し、かつ、部品全体を球状黒鉛鋳鉄として、
優れた強靱性と耐摩耗性を確保することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、この発明の
実施形態を説明する。図１は、本発明の鋳鉄部品の製造
方法を適用した、マンホール蓋の鋳造装置を示す。図１
（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図である。この鋳造
装置は、溶湯が注入される湯口１から分岐する２つの湯
道２の途中に、それぞれ反応室３ａ、３ｂが設けられ、
各反応室３ａ、３ｂで溶湯処理された溶湯は、堰４を介
して製品キャビティ５に流入するようになっている。
実施形態を説明する。図１は、本発明の鋳鉄部品の製造
方法を適用した、マンホール蓋の鋳造装置を示す。図１
（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図である。この鋳造
装置は、溶湯が注入される湯口１から分岐する２つの湯
道２の途中に、それぞれ反応室３ａ、３ｂが設けられ、
各反応室３ａ、３ｂで溶湯処理された溶湯は、堰４を介
して製品キャビティ５に流入するようになっている。
【００１２】上記鋳造装置を用いて、鋳鉄部品としての
マンホール蓋を製造した。以下に、実施例を示す。
マンホール蓋を製造した。以下に、実施例を示す。
【００１３】
【実施例】高周波溶解炉にてＪＩＳＧ５５０２のＦＣＤ
７００相当の化学組成となるような原材料を溶解し、こ
の溶解した溶湯鋳鉄を１５５０℃で湯口１に注入した。
７００相当の化学組成となるような原材料を溶解し、こ
の溶解した溶湯鋳鉄を１５５０℃で湯口１に注入した。
【００１４】前記一方の反応室３ａには、黒鉛球状化処
理剤としてのマグネシウムを装填し、他方の反応室３ｂ
には、黒鉛球状化処理剤を兼ねる合金化処理剤としての
ニッケルマグネシウムと、合金化処理剤としてのニッケ
ルを装填した。各処理剤は、いずれも粒径が１〜４ｍｍ
の粒状のものとした。
理剤としてのマグネシウムを装填し、他方の反応室３ｂ
には、黒鉛球状化処理剤を兼ねる合金化処理剤としての
ニッケルマグネシウムと、合金化処理剤としてのニッケ
ルを装填した。各処理剤は、いずれも粒径が１〜４ｍｍ
の粒状のものとした。
【００１５】前記合金化処理剤としてのニッケルマグネ
シウムとニッケルのニッケル総量は、反応室３ｂでの処
理溶湯の３重量％となるように調整した。また、黒鉛球
状化処理剤としてのマグネシウムとニッケルマグネシウ
ムのマグネシウム総量は、各反応室３ａ、３ｂでの処理
溶湯における残留マグネシウムが０．０４〜０．０５重
量％となるように調整した。
シウムとニッケルのニッケル総量は、反応室３ｂでの処
理溶湯の３重量％となるように調整した。また、黒鉛球
状化処理剤としてのマグネシウムとニッケルマグネシウ
ムのマグネシウム総量は、各反応室３ａ、３ｂでの処理
溶湯における残留マグネシウムが０．０４〜０．０５重
量％となるように調整した。
【００１６】上記製造したマンホール蓋の上面側と下面
側から分析用のサンプルを採取し、湿式分析法により、
それぞれの化学組成を分析した。その結果を表１に示
す。
側から分析用のサンプルを採取し、湿式分析法により、
それぞれの化学組成を分析した。その結果を表１に示
す。
【００１７】
【表１】
【００１８】この分析結果より、マンホール蓋の下面側
は、ニッケル濃度が前記反応室３ｂでの処理溶湯のニッ
ケル濃度３重量％にほぼ等しく、反応室３ｂでの処理溶
湯が、その比重差により製品キャビティ５の下層側へ回
り込んだものと思われる。
は、ニッケル濃度が前記反応室３ｂでの処理溶湯のニッ
ケル濃度３重量％にほぼ等しく、反応室３ｂでの処理溶
湯が、その比重差により製品キャビティ５の下層側へ回
り込んだものと思われる。
【００１９】図２は、マンホール蓋の上下面の中央部近
傍の断面をＥＰＭＡにより観察した結果を示す。縦軸は
ニッケルの相対濃度、横軸はマンホール蓋の上下方向位
置を示す。ニッケルの相対濃度は、マンホール蓋上下面
の中央部近傍で急激に変化し、製品下部側で高い濃度に
なっている。この結果より、反応室３ｂから流入する比
重の大きい処理溶湯と、反応室３ａから流入する比重の
小さい処理溶湯とは、製品キャビティ５内であまり混じ
り合わず、下層と上層とに分離することがわかる。
傍の断面をＥＰＭＡにより観察した結果を示す。縦軸は
ニッケルの相対濃度、横軸はマンホール蓋の上下方向位
置を示す。ニッケルの相対濃度は、マンホール蓋上下面
の中央部近傍で急激に変化し、製品下部側で高い濃度に
なっている。この結果より、反応室３ｂから流入する比
重の大きい処理溶湯と、反応室３ａから流入する比重の
小さい処理溶湯とは、製品キャビティ５内であまり混じ
り合わず、下層と上層とに分離することがわかる。
【００２０】上述した実施形態では、湯口から分岐する
湯道を２つとしたが、３つ以上とすることもでき、この
場合は、少なくとも一つの湯道の反応室で溶湯鋳鉄と比
重の異なる金属を合金化処理するようにすればよい。
湯道を２つとしたが、３つ以上とすることもでき、この
場合は、少なくとも一つの湯道の反応室で溶湯鋳鉄と比
重の異なる金属を合金化処理するようにすればよい。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、この発明の鋳鉄部品の製
造方法は、鋳型の製品キャビティに連通する複数の各湯
道に設けた反応室の少なくとも一つで、湯口から注入さ
れる溶湯鋳鉄と比重の異なる金属を合金化処理し、この
合金化処理した反応室から製品キャビティに流入する溶
湯と、その他の反応室から製品キャビティに流入する溶
湯との間に比重差を与えることにより、比重の大きい方
の溶湯を製品キャビティの下層側へ、比重の小さい方の
溶湯を製品キャビティの上層側へ回り込ませるように
し、合金化処理した金属を製品キャビティ内の上下方向
に分布させるようにしたので、部品の上下方向で傾斜機
能を有する鋳鉄部品を、付加的な設備や工程なしで容易
に製造することができる。
造方法は、鋳型の製品キャビティに連通する複数の各湯
道に設けた反応室の少なくとも一つで、湯口から注入さ
れる溶湯鋳鉄と比重の異なる金属を合金化処理し、この
合金化処理した反応室から製品キャビティに流入する溶
湯と、その他の反応室から製品キャビティに流入する溶
湯との間に比重差を与えることにより、比重の大きい方
の溶湯を製品キャビティの下層側へ、比重の小さい方の
溶湯を製品キャビティの上層側へ回り込ませるように
し、合金化処理した金属を製品キャビティ内の上下方向
に分布させるようにしたので、部品の上下方向で傾斜機
能を有する鋳鉄部品を、付加的な設備や工程なしで容易
に製造することができる。
【図１】ａは本発明の鋳鉄部品の製造方法を実施した鋳
造装置を示す平面図、ｂはその正面図
造装置を示す平面図、ｂはその正面図
【図２】図１の鋳造装置で製造したマンホール蓋の上下
面中央部近傍におけるニッケル濃度の分布を示すグラフ
面中央部近傍におけるニッケル濃度の分布を示すグラフ
１ 湯口 ２ 湯道 ３ａ、３ｂ 反応室 ４ 堰 ５ 製品キャビティ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜多川 眞好 大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会 社栗本鐵工所内 (72)発明者 大出 卓 宮城県仙台市太白区上野山２丁目35番16号 Ｆターム(参考） 2D047 BB21
Claims (2)
- 【請求項１】 湯口から鋳型の製品キャビティに連通す
る複数の湯道を設け、これらの各湯道の途中に反応室を
設けて、この反応室で溶湯処理を行う鋳鉄部品の製造方
法において、前記反応室の少なくとも一つに、前記湯口
から注入される溶湯鋳鉄に対して、比重の異なる金属を
装填し、この金属を溶湯鋳鉄と合金化処理するようにし
たことを特徴とする鋳鉄部品の製造方法。 - 【請求項２】 前記鋳鉄部品がマンホール蓋であり、前
記各反応室で行う溶湯処理が黒鉛球状化処理で、前記反
応室の少なくとも一つで合金化処理する金属がニッケル
またはニッケル合金である請求項１に記載の鋳鉄部品の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30413399A JP2001121245A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 鋳鉄部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30413399A JP2001121245A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 鋳鉄部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001121245A true JP2001121245A (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17929448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30413399A Pending JP2001121245A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 鋳鉄部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001121245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1477661A2 (de) * | 2003-05-06 | 2004-11-17 | Halberg Guss GmbH | Herstellen eines Gradientenwerkstücks durch Schichtgiessen |
-
1999
- 1999-10-26 JP JP30413399A patent/JP2001121245A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1477661A2 (de) * | 2003-05-06 | 2004-11-17 | Halberg Guss GmbH | Herstellen eines Gradientenwerkstücks durch Schichtgiessen |
| EP1477661A3 (de) * | 2003-05-06 | 2005-09-14 | Halberg Guss GmbH | Herstellen eines Gradientenwerkstücks durch Schichtgiessen |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040720 |