JP2804982B2 - 二相ステンレス鋼遠心力鋳造管の製造方法 - Google Patents
二相ステンレス鋼遠心力鋳造管の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二相ステンレス鋼の遠
心力鋳造管を製造する方法に関し、更に詳しくは、重量
％にて、窒素が０．２〜０．５％を含む二相ステンレス
鋼の遠心力鋳造管を製造する方法に関する。
心力鋳造管を製造する方法に関し、更に詳しくは、重量
％にて、窒素が０．２〜０．５％を含む二相ステンレス
鋼の遠心力鋳造管を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼の中でも、二相ステンレス
鋼（オーステナイト−フェライト系ステンレス鋼）は、
耐食性が優れるのみならず、引張強さや伸びが大きく、
応力腐食割れ抵抗性が大きい等、種々の利点を有するた
め、それらの利点を活かした種々の用途が開発されてい
る。かかる二相ステンレス鋼のうちでも窒素が適量添加
されたものにおいては、添加された窒素が強力なオース
テナイト生成元素として作用し、その窒素が合金元素と
して高価なニッケルの代用となる上、耐食性や靭性等が
一層向上するため、窒素が適量添加された二相ステンレ
ス鋼の遠心力鋳造管は、製紙用ロールのスリーブ等のよ
うに耐食性等が特に要求される環境の下で使用される筒
状体として有効に利用されている。尚、窒素の含有量が
０．２％（重量％、以下同じ）より少ないと、前記耐食
性等を向上させる効果が生じない一方、窒素の含有量が
０．５％を越えると、組織がオーステナイト相のみにな
り易くて二相ステンレス鋼としての前記利点が活かせな
くなるので、前記二相ステンレス鋼における窒素の含有
量は、０．２〜０．５％に限定するようにしている。
鋼（オーステナイト−フェライト系ステンレス鋼）は、
耐食性が優れるのみならず、引張強さや伸びが大きく、
応力腐食割れ抵抗性が大きい等、種々の利点を有するた
め、それらの利点を活かした種々の用途が開発されてい
る。かかる二相ステンレス鋼のうちでも窒素が適量添加
されたものにおいては、添加された窒素が強力なオース
テナイト生成元素として作用し、その窒素が合金元素と
して高価なニッケルの代用となる上、耐食性や靭性等が
一層向上するため、窒素が適量添加された二相ステンレ
ス鋼の遠心力鋳造管は、製紙用ロールのスリーブ等のよ
うに耐食性等が特に要求される環境の下で使用される筒
状体として有効に利用されている。尚、窒素の含有量が
０．２％（重量％、以下同じ）より少ないと、前記耐食
性等を向上させる効果が生じない一方、窒素の含有量が
０．５％を越えると、組織がオーステナイト相のみにな
り易くて二相ステンレス鋼としての前記利点が活かせな
くなるので、前記二相ステンレス鋼における窒素の含有
量は、０．２〜０．５％に限定するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然るに、窒素が或る程
度以上添加された二相ステンレス鋼（具体的には、鋼中
の窒素含有量が０．２％以上となるように窒素が添加さ
れたもの）よりなる筒状体を遠心力鋳造する場合におい
ては次に述べるような問題があった。即ち、前記筒状体
においては、その鋳造過程で、最終凝固層となる内周部
に窒素が偏析するようになり、その窒素の偏析に起因し
て、前記内周部に引け巣やガスポロシティ等の欠陥が発
生し易い（特に、引け巣が発生し易い）という問題があ
った。このような欠陥は、前記筒状体が厚肉の場合に、
その冷却時間がより多くかかるようになるため、特に生
じ易かった。また、製品における前記引け巣やガスポロ
シティ等の欠陥の発生部分を、例えば、内面機械加工に
よって除去するとすれば、製品歩留りが、例えば４０〜
５０％と非常に悪くなるという問題があった。本発明
は、かかる実情に着目してなされたものであり、上述し
た如き問題を解消し得る手段を提供することを目的とし
ている。
度以上添加された二相ステンレス鋼（具体的には、鋼中
の窒素含有量が０．２％以上となるように窒素が添加さ
れたもの）よりなる筒状体を遠心力鋳造する場合におい
ては次に述べるような問題があった。即ち、前記筒状体
においては、その鋳造過程で、最終凝固層となる内周部
に窒素が偏析するようになり、その窒素の偏析に起因し
て、前記内周部に引け巣やガスポロシティ等の欠陥が発
生し易い（特に、引け巣が発生し易い）という問題があ
った。このような欠陥は、前記筒状体が厚肉の場合に、
その冷却時間がより多くかかるようになるため、特に生
じ易かった。また、製品における前記引け巣やガスポロ
シティ等の欠陥の発生部分を、例えば、内面機械加工に
よって除去するとすれば、製品歩留りが、例えば４０〜
５０％と非常に悪くなるという問題があった。本発明
は、かかる実情に着目してなされたものであり、上述し
た如き問題を解消し得る手段を提供することを目的とし
ている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る遠心力鋳造
方法（以下、本発明方法という）は、遠心力鋳造用の金
型内へ鋳込口から溶湯を注湯した後、その鋳込口を閉鎖
し、然る後、前記金型内へ不活性ガス又は窒素ガスを供
給して前記金型内を２〜５ｋｇｆ／ｃｍ2に加圧し、前
記金型を回転させながら前記溶湯を凝固させることを特
徴としている。
方法（以下、本発明方法という）は、遠心力鋳造用の金
型内へ鋳込口から溶湯を注湯した後、その鋳込口を閉鎖
し、然る後、前記金型内へ不活性ガス又は窒素ガスを供
給して前記金型内を２〜５ｋｇｆ／ｃｍ2に加圧し、前
記金型を回転させながら前記溶湯を凝固させることを特
徴としている。
【０００５】
【作用】本発明方法によれば、溶湯が注湯され且つ鋳込
口が閉鎖された金型内へ、不活性ガス又は窒素ガスが供
給されて、その金型内が加圧された状態となるため、そ
の加圧力が遠心力に加わって溶湯を内側から押圧するよ
うに作用し、前記内周部における引け巣やガスポロシテ
ィ等の発生が抑えられるようになる。尚、前記金型内の
圧力が２ｋｇｆ／ｃｍ2より少ないと、前記押圧の作用
が十分に生じないようになる一方、その圧力が５ｋｇｆ
／ｃｍ2を越えると、製品内部に高圧ガスが満ちている
ガスポロシティ等が発生し、そのガス圧による内部応力
が発生して強度上の問題が生じる場合がある。従って、
前記金型内の圧力は２〜５ｋｇｆ／ｃｍ2となるように
限定した。
口が閉鎖された金型内へ、不活性ガス又は窒素ガスが供
給されて、その金型内が加圧された状態となるため、そ
の加圧力が遠心力に加わって溶湯を内側から押圧するよ
うに作用し、前記内周部における引け巣やガスポロシテ
ィ等の発生が抑えられるようになる。尚、前記金型内の
圧力が２ｋｇｆ／ｃｍ2より少ないと、前記押圧の作用
が十分に生じないようになる一方、その圧力が５ｋｇｆ
／ｃｍ2を越えると、製品内部に高圧ガスが満ちている
ガスポロシティ等が発生し、そのガス圧による内部応力
が発生して強度上の問題が生じる場合がある。従って、
前記金型内の圧力は２〜５ｋｇｆ／ｃｍ2となるように
限定した。
【発明の効果】かくして、本発明方法によれば、遠心力
鋳造される製品の内周部に、引け巣やガスポロシティ等
の欠陥が発生することが抑えられるようになり、製品品
質が向上するようになる。また、前記欠陥を除去すべく
鋳造品の内周部に機械加工等を施すこととした場合で
も、その歩留りが従来よりも向上するようになる。
鋳造される製品の内周部に、引け巣やガスポロシティ等
の欠陥が発生することが抑えられるようになり、製品品
質が向上するようになる。また、前記欠陥を除去すべく
鋳造品の内周部に機械加工等を施すこととした場合で
も、その歩留りが従来よりも向上するようになる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、本発明方法の実施に使用する縦型遠心
力鋳造装置が示されており、図中の１は、底付き円筒状
の金型（内径：１２３０ｍｍ×有効長さ：４１２８ｍ
ｍ）である。
する。図１には、本発明方法の実施に使用する縦型遠心
力鋳造装置が示されており、図中の１は、底付き円筒状
の金型（内径：１２３０ｍｍ×有効長さ：４１２８ｍ
ｍ）である。
【０００７】前記金型１は、その上部に鋳込口２が開口
形成され、その底部に回転駆動源３との連結部４が形成
され、その連結部４が前記回転駆動源３の出力部に伝動
連結された状態で、縦軸周りに回転自在に担持されてい
る。
形成され、その底部に回転駆動源３との連結部４が形成
され、その連結部４が前記回転駆動源３の出力部に伝動
連結された状態で、縦軸周りに回転自在に担持されてい
る。
【０００８】前記鋳込口２には、シール状態に施蓋自在
な蓋体５が、上方から着脱自在に施蓋されるようになっ
ている。その蓋体５には、配管６の端部（その端部に
は、開閉弁６ａが介装されている）が、それらの各管路
を前記施蓋の状態で金型１内に連通させるべく取り付け
られている。その配管６は、前記金型１内へ不活性ガス
（具体的には、アルゴンガス）を供給するために不活性
ガス供給源（図外）に通じる管路を形成するものであ
る。尚、その配管６は、前記金型１の回転中にその回転
を妨げないように、その管路が途中（具体的には、前記
開閉弁６ａのガス供給源側近傍）で分離できるように構
成されている。
な蓋体５が、上方から着脱自在に施蓋されるようになっ
ている。その蓋体５には、配管６の端部（その端部に
は、開閉弁６ａが介装されている）が、それらの各管路
を前記施蓋の状態で金型１内に連通させるべく取り付け
られている。その配管６は、前記金型１内へ不活性ガス
（具体的には、アルゴンガス）を供給するために不活性
ガス供給源（図外）に通じる管路を形成するものであ
る。尚、その配管６は、前記金型１の回転中にその回転
を妨げないように、その管路が途中（具体的には、前記
開閉弁６ａのガス供給源側近傍）で分離できるように構
成されている。
【０００９】かかる構成の鋳造装置を用いて本発明方法
を実施する場合、先ず、金型１内に鋳込口２から溶湯が
注湯される（鋳込温度：１６５０℃、鋳込重量：１１５
００ｋｇ）。その溶湯は、鋳込み前の脱炭処理の過程で
窒素ガスを導入する（例えば、酸素とアルゴンの混合ガ
スを溶湯に吹き込んで強い溶湯攪拌下で脱炭を行うＡＯ
Ｄ処理の過程でＡＯＤ炉内へ窒素ガスを導入する）こと
により、窒素が適量添加された二相ステンレス鋼の溶湯
（例えば、Ｃ：０．０２％、Ｓｉ：０．８％、Ｍｎ：
０．６％、Ｃｒ：２５．７％、Ｎｉ：４．０％、Ｍｏ：
２．５％、Ｃｕ：２．０％、Ｎ：０．３０％となるよう
に成分調整された溶湯）である。尚、前記溶湯への窒素
添加手段としては、鋳造過程における溶湯に窒化クロム
等の窒素供給源を混入させるという手段を採用してもよ
い。然る後、鋳込口２に蓋体５をシール状態に装着した
後、前記ガス供給源及びそれからの配管６を用いて、金
型１内へ前記不活性ガスを供給することにより、金型１
内を、圧力：２〜５ｋｇｆ／ｃｍ2（例えば、３ｋｇｆ
／ｃｍ2）に加圧した後、前記配管６の開閉弁６ａを閉
じ、且つ、その管路を分離して前記ガス源側の配管６を
金型１側から切り離す。然る後、前記溶湯を収容した金
型１を、前記回転駆動源３の駆動力によって、所定の回
転条件（回転数：９８０ｒｐｍ、Ｇナンバー：１００）
で回転させ、前記溶湯を凝固させることにより、遠心力
鋳造を行って前記二相ステンレス鋼遠心力鋳造管（鋳放
し寸法は、外径：１２００ｍｍ×内径：１０００ｍｍ×
長さ：４１００ｍｍ）を鋳造する。尚、鋳造後の製品の
冷却は、前記金型１内を大気圧に減圧した上で行う。
を実施する場合、先ず、金型１内に鋳込口２から溶湯が
注湯される（鋳込温度：１６５０℃、鋳込重量：１１５
００ｋｇ）。その溶湯は、鋳込み前の脱炭処理の過程で
窒素ガスを導入する（例えば、酸素とアルゴンの混合ガ
スを溶湯に吹き込んで強い溶湯攪拌下で脱炭を行うＡＯ
Ｄ処理の過程でＡＯＤ炉内へ窒素ガスを導入する）こと
により、窒素が適量添加された二相ステンレス鋼の溶湯
（例えば、Ｃ：０．０２％、Ｓｉ：０．８％、Ｍｎ：
０．６％、Ｃｒ：２５．７％、Ｎｉ：４．０％、Ｍｏ：
２．５％、Ｃｕ：２．０％、Ｎ：０．３０％となるよう
に成分調整された溶湯）である。尚、前記溶湯への窒素
添加手段としては、鋳造過程における溶湯に窒化クロム
等の窒素供給源を混入させるという手段を採用してもよ
い。然る後、鋳込口２に蓋体５をシール状態に装着した
後、前記ガス供給源及びそれからの配管６を用いて、金
型１内へ前記不活性ガスを供給することにより、金型１
内を、圧力：２〜５ｋｇｆ／ｃｍ2（例えば、３ｋｇｆ
／ｃｍ2）に加圧した後、前記配管６の開閉弁６ａを閉
じ、且つ、その管路を分離して前記ガス源側の配管６を
金型１側から切り離す。然る後、前記溶湯を収容した金
型１を、前記回転駆動源３の駆動力によって、所定の回
転条件（回転数：９８０ｒｐｍ、Ｇナンバー：１００）
で回転させ、前記溶湯を凝固させることにより、遠心力
鋳造を行って前記二相ステンレス鋼遠心力鋳造管（鋳放
し寸法は、外径：１２００ｍｍ×内径：１０００ｍｍ×
長さ：４１００ｍｍ）を鋳造する。尚、鋳造後の製品の
冷却は、前記金型１内を大気圧に減圧した上で行う。
【００１０】かかる本発明方法によれば、溶湯を収容し
た金型１内へは、不活性ガスが供給されてその金型１内
が加圧状態となるため、その加圧力が遠心力に加わって
溶湯を押圧するようになり、前記遠心力鋳造管の内周部
における引け巣やガスポロシティ等の欠陥の発生が抑え
られるようになる。
た金型１内へは、不活性ガスが供給されてその金型１内
が加圧状態となるため、その加圧力が遠心力に加わって
溶湯を押圧するようになり、前記遠心力鋳造管の内周部
における引け巣やガスポロシティ等の欠陥の発生が抑え
られるようになる。
【００１１】本実施例においては、前記遠心力鋳造管の
製造後に、その鋳造管に対し、外周部の機械加工を施す
と共に、前記欠陥を除去するための内周部の機械加工
（内径片肉：１０ｍｍを除去する旋盤加工）を施すこと
とした（仕上寸法は、外径：１１８０ｍｍ×内径：１０
２０ｍｍ×長さ：４０００ｍｍ）。そして、その加工後
の製品の内周部を浸透探傷することにより、製品の内周
面欠陥を検査したが、その内周面欠陥は全く認められな
かった。従って、欠陥のない製品の歩留りは７９％とな
り、従来の歩留り：４０〜５０％に比して大幅に向上す
ることが分かった。
製造後に、その鋳造管に対し、外周部の機械加工を施す
と共に、前記欠陥を除去するための内周部の機械加工
（内径片肉：１０ｍｍを除去する旋盤加工）を施すこと
とした（仕上寸法は、外径：１１８０ｍｍ×内径：１０
２０ｍｍ×長さ：４０００ｍｍ）。そして、その加工後
の製品の内周部を浸透探傷することにより、製品の内周
面欠陥を検査したが、その内周面欠陥は全く認められな
かった。従って、欠陥のない製品の歩留りは７９％とな
り、従来の歩留り：４０〜５０％に比して大幅に向上す
ることが分かった。
【００１２】次に、別実施例について説明する。前記金
型１内を加圧するのに、上述の実施例においては、前記
金型１内へ不活性ガスを供給することとしたが、前記金
型１内へ窒素ガスを供給して前記金型１内を加圧しても
よい。
型１内を加圧するのに、上述の実施例においては、前記
金型１内へ不活性ガスを供給することとしたが、前記金
型１内へ窒素ガスを供給して前記金型１内を加圧しても
よい。
【００１３】本発明は、二相ステンレス鋼の遠心力鋳造
管を製造する方法に関するものであったが、窒素を適量
含有するオーステナイト系ステンレス鋼の遠心力鋳造管
を製造する場合においても、上述の如く、溶湯を注湯し
た金型内へ不活性ガス又は窒素ガスを供給して金型内を
加圧することが有効である。
管を製造する方法に関するものであったが、窒素を適量
含有するオーステナイト系ステンレス鋼の遠心力鋳造管
を製造する場合においても、上述の如く、溶湯を注湯し
た金型内へ不活性ガス又は窒素ガスを供給して金型内を
加圧することが有効である。
【００１４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】本発明方法の実施に使用する装置を示す縦断面
図
図
１ 金型 ２ 鋳込口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−35622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−119420（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−612（ＪＰ，Ａ) 特公 昭44−20609（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 13/00 B22D 13/02 B22D 13/10
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％にて、窒素が０．２〜０．５％を
含む二相ステンレス鋼の遠心力鋳造管を製造する方法で
あって、 遠心力鋳造用の金型（１）内へ鋳込口（２）から溶湯を
注湯した後、その鋳込口（２）を閉鎖し、然る後、前記
金型（１）内へ不活性ガス又は窒素ガスを供給して前記
金型（１）内を２〜５ｋｇｆ／ｃｍ2に加圧し、前記金
型（１）を回転させながら前記溶湯を凝固させる二相ス
テンレス鋼遠心力鋳造管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16325792A JP2804982B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 二相ステンレス鋼遠心力鋳造管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16325792A JP2804982B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 二相ステンレス鋼遠心力鋳造管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06614A JPH06614A (ja) | 1994-01-11 |
| JP2804982B2 true JP2804982B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=15770362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16325792A Expired - Lifetime JP2804982B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 二相ステンレス鋼遠心力鋳造管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804982B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108237213A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-03 | 上海天阳钢管有限公司 | 一种制造双金属复合轴承坯料的工艺方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2231947B2 (de) * | 1972-06-29 | 1976-09-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Rotorlagerung mit kugel- oder waelzlager fuer einen elektromotor mit unterschiedlicher laenge |
| KR100741017B1 (ko) * | 2006-04-20 | 2007-07-19 | 한국주철관공업주식회사 | 파이프 주조용 몰드 내부의 피닝 장치 |
| JP4477644B2 (ja) | 2007-01-23 | 2010-06-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| KR200472933Y1 (ko) * | 2014-03-19 | 2014-06-11 | (주)신우에이엔티 | 산업 설비용 플렉시블 관 휴대 절단기 |
| CN105328170B (zh) * | 2015-11-10 | 2018-10-02 | 西安建筑科技大学 | 一种加压凝固镁合金的方法 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP16325792A patent/JP2804982B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108237213A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-03 | 上海天阳钢管有限公司 | 一种制造双金属复合轴承坯料的工艺方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06614A (ja) | 1994-01-11 |
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