JPH0245539B2 - - Google Patents
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- JPH0245539B2 JPH0245539B2 JP59113196A JP11319684A JPH0245539B2 JP H0245539 B2 JPH0245539 B2 JP H0245539B2 JP 59113196 A JP59113196 A JP 59113196A JP 11319684 A JP11319684 A JP 11319684A JP H0245539 B2 JPH0245539 B2 JP H0245539B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/02—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、内外層が均一な２層遠心中空ロール
ないしはパイプ、特に200mm以上の外径及び外径
の５倍以上の長さを有するこれら製品、の製造に
適した２層遠心鋳造法の改良に関する。 （従来の技術） 従来の２層遠心鋳造法では、内外殻の完全溶着
のために、外殻（第１層）溶湯の肉厚方向3/4が
凝固ないしは内面側が共晶領域（固液共存領域）
にある間に、内殻（第２層）溶湯を鋳込み、２層
の中空ロールやパイプを製造している。しかし、
このような方法では、内外殻の境界部が不均一と
なりやすく、外殻層厚に厚薄ムラを生じるため、
内殻層の鋳込条件（鋳込温度、鋳込速度、鋳込
量、鋳込方法等）によつては、均一な外層厚を持
つ長尺大径、ロール、パイプを製造することは困
難である。従つて、従来の２層遠心鋳造法では、
上記のような点を有するため、特にロールの場
合、製品ロールのフレ等が問題となるような２層
ロールを製造することができない。すなわち、従
来法に従つて内外殻で熱膨張差を持つような２層
ロールを製作した場合、内外殻の厚さのムラによ
り、ロール自体として数＋μmのフレが生じやす
い。このフレが問題となるような厳しい精度を必
要とするロール（例えば、抄紙機におけるコント
ロールド・クラウンロール等）では、上記の方法
が採用できない。このため、数＋μｍのフレを無
くすための遠心鋳造法での均一な内外層厚を有す
る２層化が急務となつた。 （発明が解決しようとする問題点） 遠心鋳造法は、通常の鋳造法である静的凝固法
と異なつた動的凝固法（遠心力が働らく）である
ため、内外層厚の均一化には、内層鋳込温度等の
熱的影響と内層鋳込速度等の機械的影響を考慮し
なければならない。この点、上記従来の方法は、
外層内面状態のみに上記２因子（熱的並びに機械
的因子）を個々に制御したものであるため、遠心
力を利用した鋳造法の操業条件としては不充分で
ある。 本発明は、前記熱的因子と機械因子とを関係づ
け、特に重要な因子である熱的因子から内層鋳込
温度と鋳込量と、機械的因子である内層鋳込速度
と両者の共通因子と考えられる外層内面温度を指
針として、均一な内外層厚を有するロール又はパ
イプの製造条件を確立しようとするものである。 （問題を解決するための手段） すなわち、本発明は、均一な内外層厚さを有す
る大径かつ長尺の２重中空ロール又はパイプを砂
型で２層遠心鋳造するに際し、 (1) 内層鋳込温度を、（内層共晶温度＋140℃）〜
（内層共晶温度＋220℃）にし、 (2) 内層鋳込速度を、５〜25Kg／secにする時、
M1 *をM1 *＝−30℃〜〔0.48M2 *−20〕℃（但
し、内層鋳込速度12〜25Kg／secの時には、−30
℃〜−50℃の範囲を除く） 上記式において、 M1 *；内層鋳込時の、（外層内面温度−外層共
晶温度）℃ M2 *；（内層共晶温度−内層鋳込温度）℃ であり外層共晶温度内層共晶温度である。 の条件で鋳造することを特徴とする２層遠心鋳造
法に関する。 鋳込外径の５倍以上の長尺ロールを製造する場
合には、従来の冷却能の大きい金型遠心鋳造方法
は採用できず、特に大径長尺ロールではロール軸
方向の熱バランスが不安定である。従つて、この
ような大径長尺ロールを遠心鋳造法でかつ２層に
鋳込む場合、主に砂型が利用されている。しかし
ながら、砂型を利用する場合、２層の遠心化で
は、冷却能が小さいため、前述した熱的因子等の
関係を充分検討しておかないと、均一な２層ロー
ルを製造することは困難である。これらの状況を
ふまえ、表１に示す種々の条件で鋳込み、均一度
を調査し、その適性領域を求めた。その結果を第
１図に示す。
ないしはパイプ、特に200mm以上の外径及び外径
の５倍以上の長さを有するこれら製品、の製造に
適した２層遠心鋳造法の改良に関する。 （従来の技術） 従来の２層遠心鋳造法では、内外殻の完全溶着
のために、外殻（第１層）溶湯の肉厚方向3/4が
凝固ないしは内面側が共晶領域（固液共存領域）
にある間に、内殻（第２層）溶湯を鋳込み、２層
の中空ロールやパイプを製造している。しかし、
このような方法では、内外殻の境界部が不均一と
なりやすく、外殻層厚に厚薄ムラを生じるため、
内殻層の鋳込条件（鋳込温度、鋳込速度、鋳込
量、鋳込方法等）によつては、均一な外層厚を持
つ長尺大径、ロール、パイプを製造することは困
難である。従つて、従来の２層遠心鋳造法では、
上記のような点を有するため、特にロールの場
合、製品ロールのフレ等が問題となるような２層
ロールを製造することができない。すなわち、従
来法に従つて内外殻で熱膨張差を持つような２層
ロールを製作した場合、内外殻の厚さのムラによ
り、ロール自体として数＋μmのフレが生じやす
い。このフレが問題となるような厳しい精度を必
要とするロール（例えば、抄紙機におけるコント
ロールド・クラウンロール等）では、上記の方法
が採用できない。このため、数＋μｍのフレを無
くすための遠心鋳造法での均一な内外層厚を有す
る２層化が急務となつた。 （発明が解決しようとする問題点） 遠心鋳造法は、通常の鋳造法である静的凝固法
と異なつた動的凝固法（遠心力が働らく）である
ため、内外層厚の均一化には、内層鋳込温度等の
熱的影響と内層鋳込速度等の機械的影響を考慮し
なければならない。この点、上記従来の方法は、
外層内面状態のみに上記２因子（熱的並びに機械
的因子）を個々に制御したものであるため、遠心
力を利用した鋳造法の操業条件としては不充分で
ある。 本発明は、前記熱的因子と機械因子とを関係づ
け、特に重要な因子である熱的因子から内層鋳込
温度と鋳込量と、機械的因子である内層鋳込速度
と両者の共通因子と考えられる外層内面温度を指
針として、均一な内外層厚を有するロール又はパ
イプの製造条件を確立しようとするものである。 （問題を解決するための手段） すなわち、本発明は、均一な内外層厚さを有す
る大径かつ長尺の２重中空ロール又はパイプを砂
型で２層遠心鋳造するに際し、 (1) 内層鋳込温度を、（内層共晶温度＋140℃）〜
（内層共晶温度＋220℃）にし、 (2) 内層鋳込速度を、５〜25Kg／secにする時、
M1 *をM1 *＝−30℃〜〔0.48M2 *−20〕℃（但
し、内層鋳込速度12〜25Kg／secの時には、−30
℃〜−50℃の範囲を除く） 上記式において、 M1 *；内層鋳込時の、（外層内面温度−外層共
晶温度）℃ M2 *；（内層共晶温度−内層鋳込温度）℃ であり外層共晶温度内層共晶温度である。 の条件で鋳造することを特徴とする２層遠心鋳造
法に関する。 鋳込外径の５倍以上の長尺ロールを製造する場
合には、従来の冷却能の大きい金型遠心鋳造方法
は採用できず、特に大径長尺ロールではロール軸
方向の熱バランスが不安定である。従つて、この
ような大径長尺ロールを遠心鋳造法でかつ２層に
鋳込む場合、主に砂型が利用されている。しかし
ながら、砂型を利用する場合、２層の遠心化で
は、冷却能が小さいため、前述した熱的因子等の
関係を充分検討しておかないと、均一な２層ロー
ルを製造することは困難である。これらの状況を
ふまえ、表１に示す種々の条件で鋳込み、均一度
を調査し、その適性領域を求めた。その結果を第
１図に示す。
【表】
すなわち、第１図は、鋳込外径（Do200φ）、
長さ（Ｌ５×Do）の２重中空ロールの２層遠
心鋳造について、内層鋳込速度を５Kg／sec〜25
Kg／secの範囲で、内層鋳込温度を内層共晶点
（M2）より120〜230℃高い領域とし、内層鋳込時
の外層内面温度を従来採用されていた外層共晶点
（M1）より０〜150℃低い領域で試験を行つた結
果を示す。なお、外層鋳込後の内面の酸化を防止
する為、フラツクスを投入するが、このフラツク
スは内層鋳込時に内層内面へ浮上しやすいものな
らどのようなものでもよく、本試験で、SiO2−
CaO−Na2O−CaF2＝Na2O系の低融点・低粘性
のものを用いた。 第１図において、▲は『溶着不良』、●は『外
層厚不均一』、〇は『良品（外層厚均一）』を夫々
意味する。なお、第１図の良品としての判断は、
外層厚バラツキが±10％以内で、フレが数μｍの
オーダのものとしている。また、外層厚不均一と
は上記以上のものをさし、更に溶着不良とは内外
層界面のハク離やフラツクスの残存した状態を示
している。図中の符号１〜５は、第１表の例(1)〜
(5)に相当するものである。 以上の条件下で試験した結果、大径長尺ロール
の内外層の溶着不良、フラツクス残存や軸方向、
及び周方向外層厚の不均一を無くすことができる
領域は、第１図の斜線で示すＡの範囲内となつ
た。また、このＡの範囲には、内層鋳込速度を小
さくする必要条件を持つ領域（２重斜線で示すＢ
部）も含まれている。 従つて、適性領域は下記の領域内にある。 内層鋳込速度を５〜25Kg／secにする時には、
M1 *＝−30℃〜〔0.48M2 *−20〕℃（但し内層鋳
込速度が12〜25Kg／secの時は、−30℃〜−50℃の
範囲を除く） となる。これを換言すると、内層鋳込速度が５〜
12Kg／secの時には、 M1 *＝−30℃〜〔0.48M2 *−20〕℃ でよいが、内層鋳込速度がそのうちの12〜25Kg／
secの時には、 M1 *＝−50゜〜〔0.48M2 *−20〕℃ でなければならない。 上記式において、M1 *は内層鋳込時の、（外層
内面温度−外層共晶温度）であり、M2 *は、（内
層共晶温度−内層鋳込温度）であり、上記式は外
層共晶温度内層共晶温度の時に成立するもので
ある。 以上の内層鋳込時の外層内面温度に対して、内
層鋳込速度は上記の領域であることが必要で、５
Kg／sec以下では内層鋳込時の軸方向溶湯の温度
降下が大きくなるため不適であり、25Kg／sec以
上では鋳込初期の回転鋳型の振動が大きくなるた
め不適である。また、内層鋳込温度はM2 *が20℃
以上であれば良いが、溶湯の粘性を考慮すると
140℃以上が望ましく、220℃以上にあげても外層
内面温度を下げる効果もみられず、溶着不良を起
こし、単に熱ロスを増すのみで、無意味である。
長さ（Ｌ５×Do）の２重中空ロールの２層遠
心鋳造について、内層鋳込速度を５Kg／sec〜25
Kg／secの範囲で、内層鋳込温度を内層共晶点
（M2）より120〜230℃高い領域とし、内層鋳込時
の外層内面温度を従来採用されていた外層共晶点
（M1）より０〜150℃低い領域で試験を行つた結
果を示す。なお、外層鋳込後の内面の酸化を防止
する為、フラツクスを投入するが、このフラツク
スは内層鋳込時に内層内面へ浮上しやすいものな
らどのようなものでもよく、本試験で、SiO2−
CaO−Na2O−CaF2＝Na2O系の低融点・低粘性
のものを用いた。 第１図において、▲は『溶着不良』、●は『外
層厚不均一』、〇は『良品（外層厚均一）』を夫々
意味する。なお、第１図の良品としての判断は、
外層厚バラツキが±10％以内で、フレが数μｍの
オーダのものとしている。また、外層厚不均一と
は上記以上のものをさし、更に溶着不良とは内外
層界面のハク離やフラツクスの残存した状態を示
している。図中の符号１〜５は、第１表の例(1)〜
(5)に相当するものである。 以上の条件下で試験した結果、大径長尺ロール
の内外層の溶着不良、フラツクス残存や軸方向、
及び周方向外層厚の不均一を無くすことができる
領域は、第１図の斜線で示すＡの範囲内となつ
た。また、このＡの範囲には、内層鋳込速度を小
さくする必要条件を持つ領域（２重斜線で示すＢ
部）も含まれている。 従つて、適性領域は下記の領域内にある。 内層鋳込速度を５〜25Kg／secにする時には、
M1 *＝−30℃〜〔0.48M2 *−20〕℃（但し内層鋳
込速度が12〜25Kg／secの時は、−30℃〜−50℃の
範囲を除く） となる。これを換言すると、内層鋳込速度が５〜
12Kg／secの時には、 M1 *＝−30℃〜〔0.48M2 *−20〕℃ でよいが、内層鋳込速度がそのうちの12〜25Kg／
secの時には、 M1 *＝−50゜〜〔0.48M2 *−20〕℃ でなければならない。 上記式において、M1 *は内層鋳込時の、（外層
内面温度−外層共晶温度）であり、M2 *は、（内
層共晶温度−内層鋳込温度）であり、上記式は外
層共晶温度内層共晶温度の時に成立するもので
ある。 以上の内層鋳込時の外層内面温度に対して、内
層鋳込速度は上記の領域であることが必要で、５
Kg／sec以下では内層鋳込時の軸方向溶湯の温度
降下が大きくなるため不適であり、25Kg／sec以
上では鋳込初期の回転鋳型の振動が大きくなるた
め不適である。また、内層鋳込温度はM2 *が20℃
以上であれば良いが、溶湯の粘性を考慮すると
140℃以上が望ましく、220℃以上にあげても外層
内面温度を下げる効果もみられず、溶着不良を起
こし、単に熱ロスを増すのみで、無意味である。
第１図は、２重中空ロールの２層遠心鋳造にお
ける、内層鋳込温度と内層鋳込速度ならびに内層
鋳込時の外層内面温度との関係を示す。
ける、内層鋳込温度と内層鋳込速度ならびに内層
鋳込時の外層内面温度との関係を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 均一な内外層厚さを有する大径かつ長尺の２
重中空ロール又はパイプを砂型で２層遠心鋳造す
るに際し、 (1) 内層鋳込温度を、（内層共晶温度＋140℃）〜
（内層共晶温度＋220℃）にし、 (2) 内層鋳込速度を、５〜25Kg／secにする時は、
M1 *を、M1 *＝−30℃〜〔0.48M2 *−20〕℃
（但し、内層鋳込速度12〜25Kg／secの時には、
−30℃〜−50℃の範囲を除く） 上記式において、 M1 *；内層鋳込時の、（外層内面温度−外層共
晶温度）℃ M2 *；（内層共晶温度−内層鋳込温度）℃ であり外層共晶温度内層共晶温度である。 の条件で鋳造することを特徴とする２層遠心鋳造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11319684A JPS60257960A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | ２層遠心鋳造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11319684A JPS60257960A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | ２層遠心鋳造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257960A JPS60257960A (ja) | 1985-12-19 |
| JPH0245539B2 true JPH0245539B2 (ja) | 1990-10-09 |
Family
ID=14605982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11319684A Granted JPS60257960A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | ２層遠心鋳造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257960A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0749516A (ja) * | 1993-05-28 | 1995-02-21 | Fisher Price Inc | カメラ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2800306B1 (fr) * | 1999-11-03 | 2001-12-07 | Jean Claude Werquin | Nouveau procede de coulee centrifuge verticale pour cylindres de laminoirs permettant d'obtenir une liaison saine et sans porosites entre la couche externe en acier rapide et la fonte nodulaire du coeur |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5535231A (en) * | 1978-09-05 | 1980-03-12 | Teitsuu Denshi Kenkyusho:Kk | Eddy current defect detecting method by rectangular pulse excitation |
-
1984
- 1984-06-04 JP JP11319684A patent/JPS60257960A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5535231A (en) * | 1978-09-05 | 1980-03-12 | Teitsuu Denshi Kenkyusho:Kk | Eddy current defect detecting method by rectangular pulse excitation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0749516A (ja) * | 1993-05-28 | 1995-02-21 | Fisher Price Inc | カメラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60257960A (ja) | 1985-12-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |