JPH05138322A - Centrifugal casting apparatus - Google Patents

Centrifugal casting apparatus

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Publication number
JPH05138322A
JPH05138322A JP29914191A JP29914191A JPH05138322A JP H05138322 A JPH05138322 A JP H05138322A JP 29914191 A JP29914191 A JP 29914191A JP 29914191 A JP29914191 A JP 29914191A JP H05138322 A JPH05138322 A JP H05138322A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
cooling water
centrifugal casting
casting
casting apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP29914191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyasu Yamamoto
普康 山本
Hide Uchida
秀 内田
Osamu Kato
治 加藤
Shoichi Araya
省一 荒谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH05138322A publication Critical patent/JPH05138322A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain close casting structure and to improve the wear resistance of a casting product. CONSTITUTION:In a centrifugal casting apparatus provided with a metal-made mold a flowing passage 17 for passing through the cooling water in the inner part of the mold 11 is arranged. The cooling water is supplied into the flowing passage 17 in the inner part of the mold 11 by pressurizing with a pump 38 and forcedly passing through the flowing passage 17 to cool the mold 11. Molten metal contacting with the inner peripheral surface of the mold 11 is rapidly cooled at high solidifying speed to form the close casting structure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、中空または中実鋳造
品を鋳造する遠心鋳造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal casting device for casting hollow or solid castings.

【0002】この発明は、耐摩耗性、耐熱性または靭性
などを要求される合金鋳造品の鋳造に利用される。
The present invention is used for casting alloy castings which are required to have wear resistance, heat resistance or toughness.

【0003】[0003]

【従来の技術】中空円筒など同心形状の製品の鋳造に、
中子を必要とせず、高い生産性と歩留りの点から遠心鋳
造法が広く用いられている。特に、静止型鋳造法に比べ
て凝固速度が高く、緻密な鋳造組織が得られるので、圧
延ロールなど耐摩耗性および靭性を要求される高合金鋳
造品の鋳造には、遠心鋳造法が採用されている。
2. Description of the Related Art For casting concentric products such as hollow cylinders,
Centrifugal casting is widely used because it does not require a core and has high productivity and yield. Especially, since the solidification rate is higher than that of the static casting method and a dense casting structure can be obtained, the centrifugal casting method is adopted for casting of high alloy castings such as rolling rolls that require wear resistance and toughness. ing.

【0004】最近、圧延ロールの材料としてハイス系合
金が用いられている。このようなハイス系合金の圧延ロ
ールの化学成分の一例を表1に示す。
Recently, high speed alloys have been used as materials for rolling rolls. Table 1 shows an example of the chemical composition of the rolling roll of such HSS alloy.

【0005】[0005]

【表1】 [Table 1]

【0006】成分中のCr,Mo,W,Vなどは高硬度
のMC,M6 C炭化物を生成するので、圧延ロールの耐
摩耗性は著しく向上する。前記遠心鋳造の利点から、ハ
イス系合金の圧延ロールの製造にも遠心鋳造が利用され
ている。(たとえば、「材料プロセス」4−2(199
1)、446〜449参照)
Since Cr, Mo, W, V, etc. in the components form high hardness MC, M 6 C carbides, the wear resistance of the rolling roll is remarkably improved. Due to the advantages of centrifugal casting, centrifugal casting is also used in the production of rolling rolls of HSS alloy. (For example, “Material Process” 4-2 (199
1) See 446-449)

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述のように遠心鋳造
法は静止型鋳造法に比べて凝固速度は高いが、上記ハイ
ス系合金の鋳造品では、更に高い凝固速度が要求され
る。すなわち、ハイス系合金の鋳造品では凝固速度が低
いと、炭化物が大きく析出して鋳造組織が粗くなる。こ
の結果、硬度が低下して耐摩耗性が劣化する。
As described above, the centrifugal casting method has a higher solidification rate than the static casting method, but a higher solidification rate is required for the cast product of the HSS alloy. That is, in the case of a cast product of a high-speed alloy, when the solidification rate is low, carbides are largely deposited and the cast structure becomes rough. As a result, the hardness decreases and the wear resistance deteriorates.

【0008】この発明は、緻密な鋳造組織を得ることが
でき、鋳造品の耐摩耗性の向上を図ることができる遠心
鋳造装置を提供するものである。
The present invention provides a centrifugal casting apparatus capable of obtaining a dense casting structure and improving the wear resistance of a cast product.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明の遠心鋳造装置
は、金属製鋳型内部に冷却水が貫流する流路が設けられ
ている。
In the centrifugal casting apparatus of the present invention, a flow path through which cooling water flows is provided inside a metal mold.

【0010】鋳型の材質は、鋳造する材料によって適宜
選択されるが、銅が適している。流路は鋳型本体の内部
に形成され、互いに独立した複数たとえば4〜20の流
路を設けることが望ましい。図3は、流路数と凝固速度
との関係の一例を示している。独立した流路の数を多く
すると、それだけ各流路の入口から出口までに至る冷却
水の流通経路が短くすることができ、鋳型内面からの伝
熱による冷却水の温度上昇を抑えることができる。した
がって、冷却水による鋳型の冷却効果を高めることがで
きる。しかし、流路数が20を超えると、図3に示すよ
うに凝固速度の上昇率が飽和するとともに、鋳型の構造
が複雑となり、好ましくない。なお、図3は鋳型の材質
と凝固速度との関係も示している。
The material of the mold is appropriately selected according to the material to be cast, but copper is suitable. The channels are formed inside the mold body, and it is desirable to provide a plurality of channels, for example, 4 to 20 channels independent of each other. FIG. 3 shows an example of the relationship between the number of channels and the solidification rate. By increasing the number of independent flow paths, the flow path of the cooling water from the inlet to the outlet of each flow path can be shortened accordingly, and the temperature rise of the cooling water due to heat transfer from the inner surface of the mold can be suppressed. .. Therefore, the cooling effect of the mold with the cooling water can be enhanced. However, if the number of channels exceeds 20, as shown in FIG. 3, the rate of increase in the solidification rate saturates and the structure of the mold becomes complicated, which is not preferable. Note that FIG. 3 also shows the relationship between the material of the mold and the solidification rate.

【0011】[0011]

【作用】冷却水をポンプにより加圧して鋳型内部の流路
に供給し、強制的に流路を貫流させて鋳型を冷却する。
鋳型内周面に接する溶融金属は急冷されて高い凝固速度
で冷却し、緻密な鋳造組織を形成する。この結果、耐摩
耗性が向上する。図4は、凝固速度と圧延ロールの摩耗
量との関係の一例を示している。
The cooling water is pressurized by the pump and supplied to the flow path inside the mold, and forcedly flows through the flow path to cool the mold.
The molten metal in contact with the inner peripheral surface of the mold is rapidly cooled and cooled at a high solidification rate to form a dense cast structure. As a result, wear resistance is improved. FIG. 4 shows an example of the relationship between the solidification rate and the amount of wear of the rolling rolls.

【0012】[0012]

【実施例】圧延ロール材を鋳造する遠心鋳造装置を実施
例として説明する。図1はこの発明の遠心鋳造装置の縦
断面図であり、図2は図1のA−A線に沿う断面図であ
る。
EXAMPLE A centrifugal casting apparatus for casting a rolled roll material will be described as an example. 1 is a vertical sectional view of a centrifugal casting apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【0013】これら図面に示すように、遠心鋳造装置の
鋳型11は全体が円筒状をしており、約30度傾斜して
支持されている。鋳型11は本体12、上側軸部金型1
4および底部が塞がれた下側軸部金型15からなってい
る。本体12には、16本の流路17が円周方向に等間
隔をおいて設けられている。各流路17は下側が開口
し、上側に向かって延びるU字形をしている。中央部に
冷却水供給口19が設けられた底板18により、本体1
2の底部は塞がれている。また、下側軸部金型15と底
板18との間に空隙が設けられており、空隙は本体12
の各流路17に通ずる冷却水分配部21となっている。
As shown in these drawings, the mold 11 of the centrifugal casting apparatus has a cylindrical shape as a whole and is supported at an angle of about 30 degrees. The mold 11 is the main body 12 and the upper shaft part mold 1
4 and a lower shaft mold 15 whose bottom is closed. The main body 12 is provided with 16 flow paths 17 at equal intervals in the circumferential direction. Each channel 17 has a U-shape that is open on the lower side and extends toward the upper side. With the bottom plate 18 provided with the cooling water supply port 19 in the center,
The bottom of 2 is closed. Further, a space is provided between the lower shaft portion mold 15 and the bottom plate 18, and the space is formed in the main body 12
The cooling water distribution unit 21 communicates with each of the flow paths 17.

【0014】鋳型11はカップ状の支持フレーム25お
よび駆動ローラー28により支持されている。すなわ
ち、支持フレーム25は架台23に固定されており、底
部に設けられた支持ローラー26を介して鋳型11の底
板18を支持している。また、駆動ローラー28は鋳型
11の本体12の外周に固着された支持リング13を介
して本体12を支持している。駆動ローラー28の回転
軸29は両端が軸受30により支持され、中央部に小か
さ歯車32が取り付けられている。一方、架台23には
減速機付きモーター34が固定されており、モーター3
4の出力軸には上記小かさ歯車32とかみ合う大かさ歯
車35が取り付けられている。モーター34を駆動する
と駆動ローラー28が回転し、駆動ローラー28と支持
リング13との間の摩擦伝動により鋳型11が回転す
る。
The mold 11 is supported by a cup-shaped support frame 25 and a drive roller 28. That is, the support frame 25 is fixed to the pedestal 23, and supports the bottom plate 18 of the mold 11 via the support rollers 26 provided at the bottom. The drive roller 28 supports the main body 12 via a support ring 13 fixed to the outer periphery of the main body 12 of the mold 11. Both ends of the rotary shaft 29 of the drive roller 28 are supported by bearings 30, and a bevel gear 32 is attached to the central portion. On the other hand, a motor 34 with a reducer is fixed to the pedestal 23, and the motor 3
A large bevel gear 35 that meshes with the small bevel gear 32 is attached to the output shaft of No. 4. When the motor 34 is driven, the drive roller 28 rotates, and the mold 11 rotates due to frictional transmission between the drive roller 28 and the support ring 13.

【0015】上記支持フレーム25の底部中央に回転継
手36が取り付けられている。回転継手36の入側は配
管37を介して冷却水供給ポンプ38に、出側は鋳型1
1の底板18の冷却水供給口19にそれぞれ接続されて
いる。また、支持フレーム25の下側には、排水タンク
40に向かって開口する排水口27が設けられている。
冷却水供給ポンプ38を駆動すると、冷却水は回転継手
36および冷却水分配部21を経て本体12の流路17
に流入する。そして、冷却水は鋳型11を冷却しながら
流路17を貫流して支持フレーム18に至り、排水タン
ク40に流出する。
A rotary joint 36 is attached to the center of the bottom of the support frame 25. The inlet side of the rotary joint 36 is connected to the cooling water supply pump 38 via the pipe 37, and the outlet side of the rotary joint 36 is connected to the mold 1.
The bottom plate 18 is connected to the cooling water supply port 19. A drain port 27 that opens toward the drain tank 40 is provided below the support frame 25.
When the cooling water supply pump 38 is driven, the cooling water passes through the rotary joint 36 and the cooling water distributor 21 and flows through the flow path 17 of the main body 12.
Flow into. Then, the cooling water flows through the flow path 17 while cooling the mold 11, reaches the support frame 18, and flows out to the drain tank 40.

【0016】上記のように構成された遠心鋳造装置によ
り、胴部径890mm、軸部径690mm、長さ1900mm
の圧延ロール材を鋳造した。ロール材の化学成分を表2
に示す。心材として、ダクタイル鋳鉄を使用した。
With the centrifugal casting device constructed as described above, the body diameter is 890 mm, the shaft diameter is 690 mm, and the length is 1900 mm.
The rolled roll material was cast. Table 2 shows the chemical composition of the roll material
Shown in. Ductile cast iron was used as the core material.

【0017】[0017]

【表2】 [Table 2]

【0018】鋳型は銅製であり、本体の外径は1350
mm、内径は890mmである。流路の数は16であり、直
径は40mmである。各流路における冷却水の流量は50
l/minであった。鋳造後、ロール材に不安定化熱処理
(約1000℃×1h )および焼戻し(約500℃×1
h )を行った。
The mold is made of copper, and the outer diameter of the main body is 1350.
mm, the inner diameter is 890 mm. The number of channels is 16 and the diameter is 40 mm. The flow rate of cooling water in each channel is 50
It was l / min. After casting, the roll material is destabilized by heat treatment (about 1000 ° C x 1h) and tempered (about 500 ° C x 1h).
h) was done.

【0019】鋳造の結果、凝固速度は6 mm/min であ
り、析出炭化物は図5(a)に示すように微細化してい
る。従来例として、水冷なしで同様の圧延ロール材を鋳
造した。その結果、凝固速度は4 mm/min であり、図5
(b)に示すように析出炭化物は粗大であった。また、
この発明の装置により鋳造した圧延ロールの耐摩耗寿命
は、従来のものに比べて約1.3倍長くなった。
As a result of casting, the solidification rate was 6 mm / min, and the precipitated carbide was refined as shown in FIG. 5 (a). As a conventional example, a similar rolling roll material was cast without water cooling. As a result, the solidification rate was 4 mm / min.
As shown in (b), the precipitated carbide was coarse. Also,
The wear resistance life of the rolling roll cast by the apparatus of the present invention is about 1.3 times longer than that of the conventional one.

【0020】[0020]

【発明の効果】この発明の遠心鋳造装置では、冷却水を
強制的に流路を貫流させて鋳型を冷却するので、溶融金
属は急冷されて高い凝固速度で冷却する。この結果、緻
密な鋳造組織を形成し、耐摩耗性が向上する。
In the centrifugal casting apparatus of the present invention, the cooling water is forced to flow through the channel to cool the mold, so that the molten metal is rapidly cooled and cooled at a high solidification rate. As a result, a dense cast structure is formed and wear resistance is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の遠心鋳造装置の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a centrifugal casting apparatus according to the present invention.

【図2】図1のA−A線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】流路数と凝固速度との関係の一例を示すグラフ
である。
FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the number of channels and the solidification rate.

【図4】凝固速度と圧延ロールの摩耗量との関係の一例
を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an example of a relationship between a solidification rate and a wear amount of a rolling roll.

【図5】図5(a)はこの発明の装置により、また図5
(b)は従来装置により鋳造した圧延ロールの組織を示
す顕微鏡写真である。
FIG. 5 (a) shows the device according to the invention and FIG.
(B) is a micrograph showing the structure of a rolling roll cast by a conventional apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 鋳型 28 駆動ローラー 12 鋳型本体 30 軸受 13 支持リング 32 かさ歯車 17 流路 34 モーター 18 底板 35 かさ歯車 21 冷却水分配部 36 回転継手 23 架台 38 冷却水供給ポン
プ 25 支持フレーム 40 排水タンク 26 支持ローラー
11 Mold 28 Drive Roller 12 Mold Body 30 Bearing 13 Support Ring 32 Bevel Gear 17 Flow Path 34 Motor 18 Bottom Plate 35 Bevel Gear 21 Cooling Water Distributor 36 Rotating Joint 23 Frame 38 Cooling Water Supply Pump 25 Support Frame 40 Drain Tank 26 Support Roller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒谷 省一 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shoichi Araya 20-1 Shintomi, Futtsu City, Chiba Shin Nippon Steel Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属製鋳型を備えた遠心鋳造装置におい
て、前記鋳型内部に冷却水が貫流する流路が設けられて
いることを特徴とする遠心鋳造装置。
1. A centrifugal casting apparatus provided with a metallic mold, characterized in that a channel through which cooling water flows is provided inside the mold.
JP29914191A 1991-11-14 1991-11-14 Centrifugal casting apparatus Pending JPH05138322A (en)

Priority Applications (1)

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JP29914191A JPH05138322A (en) 1991-11-14 1991-11-14 Centrifugal casting apparatus

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JP29914191A JPH05138322A (en) 1991-11-14 1991-11-14 Centrifugal casting apparatus

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JPH05138322A true JPH05138322A (en) 1993-06-01

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ID=17868656

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JP (1) JPH05138322A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4814208A (en) * 1986-10-09 1989-03-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Finish coating method
JP2007094800A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 New Japan Radio Co Ltd Reference voltage generation circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4814208A (en) * 1986-10-09 1989-03-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Finish coating method
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990525