JPH0615428A - 複合鋳鋼管の製造方法 - Google Patents
複合鋳鋼管の製造方法Info
- Publication number
- JPH0615428A JPH0615428A JP17441492A JP17441492A JPH0615428A JP H0615428 A JPH0615428 A JP H0615428A JP 17441492 A JP17441492 A JP 17441492A JP 17441492 A JP17441492 A JP 17441492A JP H0615428 A JPH0615428 A JP H0615428A
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- Japan
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- outer layer
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- cast steel
- powder
- steel material
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外層材および内層材からなる二種類の溶湯を
準備することなく、薄い硬化層からなる内層を容易に形
成することができる複合鋳鋼管の製造方法を提供する。 【構成】 鋳鋼材からなる外層を遠心力鋳造した後、該
外層が凝固する前に、外層の内面にスラグ形成用粉体と
Ｂ4 Ｃ粉体とからなる混合粉体を投入し、外層の内面に
Ｂが基地中に拡散した硬化層からなる内層を形成する。
この際、耐熱性を要求される用途では、鋳鋼材としてオ
ーステナイト系合金鋼材を用いればよい。
準備することなく、薄い硬化層からなる内層を容易に形
成することができる複合鋳鋼管の製造方法を提供する。 【構成】 鋳鋼材からなる外層を遠心力鋳造した後、該
外層が凝固する前に、外層の内面にスラグ形成用粉体と
Ｂ4 Ｃ粉体とからなる混合粉体を投入し、外層の内面に
Ｂが基地中に拡散した硬化層からなる内層を形成する。
この際、耐熱性を要求される用途では、鋳鋼材としてオ
ーステナイト系合金鋼材を用いればよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳鋼材で形成された外
層の内面に耐摩耗性に優れた内層が形成された複合鋳鋼
管の製造方法に関する。
層の内面に耐摩耗性に優れた内層が形成された複合鋳鋼
管の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゴミ、砂利等の固形物の輸送管は、その
内面が摩耗しやすいため、外層が鋼材で、内層が耐摩耗
材で形成した複合管が使用されている。かかる複合管
は、外層と内層との溶着が容易なことから、通常、遠心
力鋳造法によって鋳造されている。即ち、鋳鋼材溶湯を
遠心力鋳造用金型に鋳込んで、外層を遠心力鋳造した
後、引き続いて金型を回転させ、その内面に耐摩耗性に
優れた高硬度材の溶湯を鋳込んで内層を形成する。
内面が摩耗しやすいため、外層が鋼材で、内層が耐摩耗
材で形成した複合管が使用されている。かかる複合管
は、外層と内層との溶着が容易なことから、通常、遠心
力鋳造法によって鋳造されている。即ち、鋳鋼材溶湯を
遠心力鋳造用金型に鋳込んで、外層を遠心力鋳造した
後、引き続いて金型を回転させ、その内面に耐摩耗性に
優れた高硬度材の溶湯を鋳込んで内層を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、遠心力鋳造法
により二層鋳造を行うと、外層材と内層材の二種類の溶
湯が必要になる。また、内層を鋳造するに際して、溶着
に必要な最小限の鋳込み量が決まっており、１〜２mm厚
さ程度以下の薄い硬化層を形成することが困難であるた
め、肉厚の薄い複合管を製造することが困難である。
により二層鋳造を行うと、外層材と内層材の二種類の溶
湯が必要になる。また、内層を鋳造するに際して、溶着
に必要な最小限の鋳込み量が決まっており、１〜２mm厚
さ程度以下の薄い硬化層を形成することが困難であるた
め、肉厚の薄い複合管を製造することが困難である。
【０００４】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、二種類の溶湯を準備することなく、薄い硬化層から
なる内層を容易に形成することができる複合鋳鋼管の製
造方法を提供することを目的とする。
で、二種類の溶湯を準備することなく、薄い硬化層から
なる内層を容易に形成することができる複合鋳鋼管の製
造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の複合鋳鋼管の製
造方法は、鋳鋼材からなる外層を遠心力鋳造した後、該
外層が凝固する前に、外層の内面にスラグ形成用粉体と
Ｂ4 Ｃ粉体とからなる混合粉体を投入し、外層の内面に
Ｂが基地中に拡散した硬化層からなる内層を形成する。
造方法は、鋳鋼材からなる外層を遠心力鋳造した後、該
外層が凝固する前に、外層の内面にスラグ形成用粉体と
Ｂ4 Ｃ粉体とからなる混合粉体を投入し、外層の内面に
Ｂが基地中に拡散した硬化層からなる内層を形成する。
【０００６】この際、耐熱性を要求される用途では、鋳
鋼材としてＦｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系（例え
ば、Ｆｅ−２５％Ｃｒ−２０％Ｎｉ、Ｆｅ−２５％Ｃｒ
−３５％Ｎｉ−０．４％Ｃ）等のオーステナイト系合金
鋼材を用いればよい。前記スラグ形成用粉体としては、
例えばＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＣａＦ2 を主成分とし、流動
性を良好にするため、融点が１１００℃以下のものがよ
い。Ｂ4 Ｃ粉体としては、溶融スラグ中への混入、分散
の容易さから５００μm 以下の粒径のものがよい。
鋼材としてＦｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系（例え
ば、Ｆｅ−２５％Ｃｒ−２０％Ｎｉ、Ｆｅ−２５％Ｃｒ
−３５％Ｎｉ−０．４％Ｃ）等のオーステナイト系合金
鋼材を用いればよい。前記スラグ形成用粉体としては、
例えばＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＣａＦ2 を主成分とし、流動
性を良好にするため、融点が１１００℃以下のものがよ
い。Ｂ4 Ｃ粉体としては、溶融スラグ中への混入、分散
の容易さから５００μm 以下の粒径のものがよい。
【０００７】
【作用】外層が凝固する前に、外層内面に混合粉体を投
入すると、混合粉体内のスラグ形成用粉体は速やかに溶
融する。Ｂ4 Ｃ粉体は溶融しないため、溶融したスラグ
中に混入する。このＢ4 Ｃ粉体が混入した溶融スラグは
遠心力の作用で外層内面の全面に速やかに拡がる。そし
てＢ4 Ｃは溶融状態の外層（溶鋼）の表面からその中に
浸透し、溶鋼中のＯとＢ4 ＣのＣが結合し、Ｂ4 Ｃから
Ｃが分離し、Ｂが鋼中に単独で存在するようになる。外
層の凝固が完了すると、鋼基地中にＢが浸入した硬化層
からなる内層が外層内面に形成される。硬化層の硬さ・
厚さは、混合粉体中のＢ4 Ｃ粉体の配合量や混合粉体の
投入タイミングを調整することにより調整することがで
きる。
入すると、混合粉体内のスラグ形成用粉体は速やかに溶
融する。Ｂ4 Ｃ粉体は溶融しないため、溶融したスラグ
中に混入する。このＢ4 Ｃ粉体が混入した溶融スラグは
遠心力の作用で外層内面の全面に速やかに拡がる。そし
てＢ4 Ｃは溶融状態の外層（溶鋼）の表面からその中に
浸透し、溶鋼中のＯとＢ4 ＣのＣが結合し、Ｂ4 Ｃから
Ｃが分離し、Ｂが鋼中に単独で存在するようになる。外
層の凝固が完了すると、鋼基地中にＢが浸入した硬化層
からなる内層が外層内面に形成される。硬化層の硬さ・
厚さは、混合粉体中のＢ4 Ｃ粉体の配合量や混合粉体の
投入タイミングを調整することにより調整することがで
きる。
【０００８】また、外層の内面に拡がった溶融スラグ
は、外層材溶湯から不純物を吸着して溶湯を清浄化す
る。このため、凝固後の硬化層内面の仕上加工代が少な
くて済む。更に、スラグの断熱作用により、外層内面の
温度低下が防止され、内面全体が均一に冷却し、管軸方
向における硬化層の材質の均一性が確保される。また、
鋳鋼材としてオーステナイト系合金鋼材を用いることに
より、耐摩耗性のみならず、耐熱性に優れた複合管を容
易に製造することができる。高温における耐摩耗性が要
求される分野で使用される配管材、例えば灰流管は、耐
熱性に優れたオーステナイト系合金鋼で形成することが
好ましいが、オーステナイト系合金鋼は熱処理により硬
化し得ないため、耐摩耗性を付与することができない。
これに対して、本発明ではオーステナイト系合金鋼を用
いても、その外層の内面に同合金鋼を基地としてＢによ
って固溶体強化した硬化層を容易に形成することができ
る。
は、外層材溶湯から不純物を吸着して溶湯を清浄化す
る。このため、凝固後の硬化層内面の仕上加工代が少な
くて済む。更に、スラグの断熱作用により、外層内面の
温度低下が防止され、内面全体が均一に冷却し、管軸方
向における硬化層の材質の均一性が確保される。また、
鋳鋼材としてオーステナイト系合金鋼材を用いることに
より、耐摩耗性のみならず、耐熱性に優れた複合管を容
易に製造することができる。高温における耐摩耗性が要
求される分野で使用される配管材、例えば灰流管は、耐
熱性に優れたオーステナイト系合金鋼で形成することが
好ましいが、オーステナイト系合金鋼は熱処理により硬
化し得ないため、耐摩耗性を付与することができない。
これに対して、本発明ではオーステナイト系合金鋼を用
いても、その外層の内面に同合金鋼を基地としてＢによ
って固溶体強化した硬化層を容易に形成することができ
る。
【０００９】
【実施例】以下、外層材としてオーステナイト系合金鋼
を用いた場合の複合管の製造実施例を掲げる。尚、本発
明は、外層材として、かかるオーステナイト系合金鋼に
限らず、機械構造用の炭素鋼や低合金鋼、フェライト系
やマルテンサイト系ステンレス鋼等を用いることができ
ることは勿論である。
を用いた場合の複合管の製造実施例を掲げる。尚、本発
明は、外層材として、かかるオーステナイト系合金鋼に
限らず、機械構造用の炭素鋼や低合金鋼、フェライト系
やマルテンサイト系ステンレス鋼等を用いることができ
ることは勿論である。
【００１０】オーステナイト系合金鋼（材質：ＡＳＴＭ
ＨＫ、Ｆｅ−２５％Ｃｒ−２０％Ｎｉ）の溶湯を１６
００℃で遠心力鋳造用金型に鋳込み、外径φ１５０mm、
厚さ２５mm、長さ５００mmの外層を遠心力鋳造した。こ
の際、金型回転数は２０００ＲＰＭとした。外層の鋳込
み直後に、スラグ形成用粉体とＢ4 Ｃ粉体とからなる混
合粉体１００ｇを溶融状態の外層内面に投入した。スラ
グ形成用粉体の主成分は下記の通りであり、Ｂ4 Ｃ粉体
（平均粒径：５０μm ）の配合量は２０ｇである。 ・スラグ形成用粉体の主成分（wt％） ＣａＯ ：２４％、 ＳｉＯ2 ：５０％、 ＣａＦ ： ７％、 Ａｌ2 Ｏ3 : ７％ 外層が凝固冷却後、金型の回転を止め、複合管の内部を
観察した。管内面のスラグは、管の凝固時の収縮により
破砕し、管内面より剥離していた。次に、複合管の断面
を観察したところ、０．５mmの硬化層（内層）が形成さ
れていることが確認された。外層、内層の硬度を調べた
ところ、下記の通りであり、内層は外層より１．５倍の
硬度の向上が認められた。 ・外層硬度：Ｈｖ２００、 内層硬度：Ｈｖ３００
ＨＫ、Ｆｅ−２５％Ｃｒ−２０％Ｎｉ）の溶湯を１６
００℃で遠心力鋳造用金型に鋳込み、外径φ１５０mm、
厚さ２５mm、長さ５００mmの外層を遠心力鋳造した。こ
の際、金型回転数は２０００ＲＰＭとした。外層の鋳込
み直後に、スラグ形成用粉体とＢ4 Ｃ粉体とからなる混
合粉体１００ｇを溶融状態の外層内面に投入した。スラ
グ形成用粉体の主成分は下記の通りであり、Ｂ4 Ｃ粉体
（平均粒径：５０μm ）の配合量は２０ｇである。 ・スラグ形成用粉体の主成分（wt％） ＣａＯ ：２４％、 ＳｉＯ2 ：５０％、 ＣａＦ ： ７％、 Ａｌ2 Ｏ3 : ７％ 外層が凝固冷却後、金型の回転を止め、複合管の内部を
観察した。管内面のスラグは、管の凝固時の収縮により
破砕し、管内面より剥離していた。次に、複合管の断面
を観察したところ、０．５mmの硬化層（内層）が形成さ
れていることが確認された。外層、内層の硬度を調べた
ところ、下記の通りであり、内層は外層より１．５倍の
硬度の向上が認められた。 ・外層硬度：Ｈｖ２００、 内層硬度：Ｈｖ３００
【００１１】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の複合鋳鋼管
の製造方法によると、鋳鋼材からなる外層を遠心力鋳造
した後、該外層が凝固する前に、外層の内面にスラグ形
成用粉体とＢ4 Ｃ粉体とからなる混合粉体を投入するの
で、一種類の外層材溶湯を準備するだけで、外層内面の
全域に渡って鋼基地中にＢが拡散した硬化層からなる薄
肉の内層を容易に形成することができ、ひいては薄肉、
軽量の複合管を容易に製造することができる。また、外
層材としてオーステナイト系合金鋼を用いることによ
り、耐熱性と耐摩耗性とを兼備した複合管を容易に製造
することができる。
の製造方法によると、鋳鋼材からなる外層を遠心力鋳造
した後、該外層が凝固する前に、外層の内面にスラグ形
成用粉体とＢ4 Ｃ粉体とからなる混合粉体を投入するの
で、一種類の外層材溶湯を準備するだけで、外層内面の
全域に渡って鋼基地中にＢが拡散した硬化層からなる薄
肉の内層を容易に形成することができ、ひいては薄肉、
軽量の複合管を容易に製造することができる。また、外
層材としてオーステナイト系合金鋼を用いることによ
り、耐熱性と耐摩耗性とを兼備した複合管を容易に製造
することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 鋳鋼材からなる外層を遠心力鋳造した
後、該外層が凝固する前に、外層の内面にスラグ形成用
粉体とＢ4 Ｃ粉体とからなる混合粉体を投入し、外層の
内面にＢが基地中に拡散した硬化層からなる内層を形成
することを特徴とする複合鋳鋼管の製造方法。 - 【請求項２】 鋳鋼材がオーステナイト系合金鋼材であ
る請求項１に記載した複合鋳鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17441492A JPH0615428A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 複合鋳鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17441492A JPH0615428A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 複合鋳鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0615428A true JPH0615428A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15978141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17441492A Pending JPH0615428A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 複合鋳鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615428A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100548150B1 (ko) * | 2003-06-24 | 2006-02-02 | 한국생산기술연구원 | 링 및 튜브형상의 금속기지복합재료의 제조장치 |
| KR102266937B1 (ko) | 2020-09-28 | 2021-06-17 | 김주태 | 리퀴드 매개체의 서큘레이션을 이용한 냉매 열교환 시스템 |
| WO2021136755A1 (de) * | 2020-01-03 | 2021-07-08 | Sms Group Gmbh | Verfahren zur herstellung eines verbundrohres sowie verbundrohr |
| WO2021142624A1 (zh) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 泰安特夫德新材料科技有限公司 | 利用炉渣离心铸造复合钢管的方法 |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP17441492A patent/JPH0615428A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100548150B1 (ko) * | 2003-06-24 | 2006-02-02 | 한국생산기술연구원 | 링 및 튜브형상의 금속기지복합재료의 제조장치 |
| WO2021136755A1 (de) * | 2020-01-03 | 2021-07-08 | Sms Group Gmbh | Verfahren zur herstellung eines verbundrohres sowie verbundrohr |
| WO2021142624A1 (zh) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 泰安特夫德新材料科技有限公司 | 利用炉渣离心铸造复合钢管的方法 |
| KR102266937B1 (ko) | 2020-09-28 | 2021-06-17 | 김주태 | 리퀴드 매개체의 서큘레이션을 이용한 냉매 열교환 시스템 |
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