JPS59500264A - 補強用插入物製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １、発明の名称 袖蝕用挿入′ｉｉ！！Ｉ衾造方法 ２、　発明の詳細な説明 技術分野 本発明仁中−製品又は既成製品の内面又は外面の面始理技術、ｉに鉄部ｖＩ！用 の鋼鉄製補強用冷却板、細強嗣型、内部に魯管を収けたト、造エンジン部品、及 び補強を必要とする能の鉄鋳物のような４１々の杉（個物のシ鉄製袖頬片」挿入 物の製造に利用することができる。

′！ｌ″景孜鉋 公却蚊術の駅餉吻吊の鯖鉄救匍題相押入吻の製造方法、（ン＝゛発明番証第５３ ４３０２号１、Ｉｎｔ、　Ｃｌ２Ｂ２２　Ｄ１９ン０２．１９７６年１１月５日 型の空洞の中へ投入することによって、匍宏用被り嶋を被せることからなってい る。

この方法は、いくつか■技暫的難照を有し、その結果被＆に不連続性が生じ強電 が低下丸る。

発明の１示 本発明は鉄鋳物用の蜘鉄製福強紬挿入物の装造方法を提供するための課題に丞づ いて２シ、この方法によシ、基礎となる金机と被せる金属との間の接触領域にお いてギャップや空隙を減らし、熱伝導率を同上させることが９叫となる。

この課題線、神人吻■衣面にド妖の層を被せることを含む鉄し〉物南０鋼妖鉦輪 強絹伸人吻のを幼鉄のｉ魚よ・９１５℃から６０′ｃたけ高い温度の溶融鋼鉄の 中へ少□なくとも２回浸し、各回において当該奔人物を溶融−鉄■甲で３秒がパ ら１５ｅｌｊ］１１ｔ持することに、よって、ｉ−入りにヅ’ｈ　９％の層を被 せると首う喜笑によって膿火される。

挿入物を２回路融銅妖の甲へ洩す喝合、イｊ人物の上に５　ｍｍ　からｌ　２ｎ ｌｎｌ　の餉扶虐が形成され、この層にその表面全ギャップ々しにしっかシとお おう。

このギャップがな、いと言うと、とけ次の事実にイブの上に鋼鉄が必然的に凍結 する過慢が優、勢であシ、一方ギャックを形成−するｆ＋槓収ゐ過程は発現しな い。挿入物を１回の与浸す揚台には、破υはクランクの発生を阻止するに＋、分 な厚さにはならない。

保持時勤に、鋼鉄の過熱龜にと惰ホ相挿入吻■形状とに依存する。昧持時筒が３ 秒よシ短かいと、挿入物の艮面に連続した保結鋼鉄層が形成されず、替られる層 は乱れたものでめる。昧持時山】が１５秒を越えると、偉耐虐り熔けてしまい、 袖筒、用β人吻扛熱裳珍を起こす。

短融吻ケ１５℃よシ少ない温にたＭ過熱した搗きにり、不万床を笑行することヒ ｔ？策ではない。なぜなら、鋼鉄の流動性は低く、先行技術Ｏ欠点’ｔ　券＜こ とができないからである。

烙ｔＦＡＵ物を６０℃よシ高い温度たけ過熱した上台には、凍結過程を匍ｊ両す ることが困難になるっなぜなら、その時間が短縮してしまい、３秒よシ短かくな るからである。　□ 溶融物に挿入物を浸す回数を２回より少なくする場合には、鉄の中へ鋳込む時に 波ａは炭素と化合して作業中にクラックの盾、途な発生が起シ、補強の破損が起 るような、そのような欅さ■被覆となってしまう。冷却板のような駒物について は、挿入物は２〜４回授すことが望！しい。５ｔ−ｈ数がより多い′と、輛強舶 伸入物の熱欲酔率は実質的に減少する。駒物■動作条汀として高い熱伝導率が要 求されない場合、し・ｊえは鋳型、ダンパー等０楊合にはよシ多くの浸す工程が 望ましく、鋳物により高い強髪を与えることができ、その結果それらの寿命はよ シ長くなる。

冷却板柑Ｑ輛強用挿入物である冷却パイプを製造する場合には、銅鉄溶融物の温 度は餡鉄の融点よ＃）３０℃から４０℃高いことが室！しい′。

鉛鉄＠融物に挿入′５２１を浸す削に、挿入物をクリーニング・スラックスの層 で仮ム丁老ことが得策である。フラックスは、特定の条件に応じて、従来のいず れかの方法で被せれば良い。

スラックスを活性状態にするため・には、被覆したフラックス層を有する挿入物 を（それが冷えている写会には）熔−銅鉄の搬面の上で３秒から２０秒間保持す るのが望デしい。

挿入物を戸鉄溶融物の中へ最投の回に浸す前に、その溶融物の中へ１．５蔦温チ の盆のアルミニウムと２重置チの童のケイ素とを入れることは、良いことである 。

鋼鉄をケイ婚又はアルミニウムと合金にすると、特にケイ素及びアルミニウムの 両＠を同時に１回上記した汝で合金１にすると、炭素の熱力学的活性が笑質的に 槓加し、鉄鍋■甲への炭素の拡散係数が戚少することか可能に・なる。冷却板の 場合はこのために、冷却板を鋳造する時に鉄から汲佼の中への炭素の拡散か相当 に減少し、そのために、被すの鯰鼓的特性が牧舎され、冷却板の寿命は延長され る。

発明を実施するための最良の形態 本提案の補強剛挿入物製危方法を、出転入の実験ノラントに２いてテストした。

高炉に匣吊する冷却板用の直匝５　Ｑ　ｍｍ　で厚さ５　ｍｍ　の絢強剛バイク を、１５８０℃の１弦の炭素０．１％及び０．２５チを甘む外１鉄溶融物の中へ 浸した。仕す前に輛強粗パイプをクリーニング・スラックスで従来の方法によシ 砥むした。

浸すことは、暖気アーク炉の千の遁元されていない岱融吻の中で行った。ハイフ を２回浸し、溶融物の中に１０秒間保持することにょシ、パイン本体にしりかシ と　（ギャップなしに）結合した陣さｌＱｍｍ　連成した島か形成された。

保はした８ｍｎ１　から１０　ｎ、Ｉｎ　’Ｊｆ：：）　ｊｊさＤ　ｈｊ　ｔ　 Ｗする惰強吊ハイノに、夏さ１．５を刀Σら２．５ｔＤ尚ｆ′絹？Ｇｒ却板■よ うな餉吻を表鍾するのに相いる口 ０．２％の炭素を含んだ銅鉄からひられていて一般にＵ字形をしたＮｉ６０ｍｍ ０パイプをシイ鉄の甲へ没したが、この浸すのにＦＦ３１ｖ−、た繁鉄は最後の 回にパイプを浸す前にケイ素（２％）、アルミニウム（１％）、ケイ素とアルミ ニウム（１％＋１−悌）とき金にし、異なり：ｆｃ時間（２，３，１２，１５， １６秒）保持した。浸す過日における金属の温ｌは、金属の温娑が融点温髪よシ １２．１５．２５５．４０．６０，６５℃だけ高かったという事実を考励して選 んだ。

製達した袖弦剛揶人物のテスト結果は仄の味衣かられかるとおシ、挿入物を１５ ℃よシ低い過熱温間の溶融物の中へ没す腸会には、被りはしつかシしていなくて ヤヤツフ゛と空ン１司を有しているものになシ、このため黙示４率は減少する。

−万６０℃よシ畠い過衆′−温ｋにおいては、う申人吻の表面への鋼鉄の体桔か 適切に行われず、多数の部分が被らされないで残る結末になる。

全ての、温畝において保持時間が２秒よシも少ないと、完全な被椋ヲすることが できず、２０秒よシも長く保持すると、匍強凶Ｑ寸法と形状に歪が生じる。

（９） 冷却板から切シ喉りた見本の金属組織学的試験（局部的ＩＪマイクロ分析の利用 を含んで）によると、補強用パイプの炭イｃは起っておらず、パイプと凍結すと の間にギャップ又は空隙はなく、また凍結層と鉄の間においてギャップと空隙は ０．１　ｍｍ　に減少していることがわかった。

凍結層によるバイブ当シ■金員址の比率の増大によシ、境界Ｉ慟■迷い同化と自 足して、層と鉄との間■空りの枳少が促進され、全体として油籏頚度が改嵜され る。

連結層の炭化深度はロツ）（ｚｏ’ｔ）生産の＠智に比較して、３１ｎｍ　から Ｑ、　８ｍｒｎ　に減少した。これは液惨状の鉄と凍結層の間の腰す時間の減少 、及び縦索の拡散速度を減らす針金元素（ケイ素、アルミニウム）υ成用による 。

角物■寿命は輛甑用パイプの延性に大き゛く依存する。テストによるとロフト失 政による冷却板のような鋳物においてはδ＝１０％であ）、本発明によって°装 造したバイア゛においてにδ＝２４％から２９％である（パイプの化学ｍｍ成に 特表昭５９−５ｏｏ２６４（４） 依存する）、パイプの寿命は、熱変形によってパイプの外側野面から生じるクラ ンクによって王に決まる。

訓畳の結果、提案した補強用押入物製道号法によってギャップや空洞の除去がで き、”？ｉｉ１強材の接触領域における熱伝導率を増加させることができ、鈷鉄 補強材を延性の詠持を助長させ、このために鋳物の動作の安定性にグラスに作用 することかわかった０ 鎧匝５　Ｑ　ｍｍ　で４さ６　ｍｍ　の０．１％Ｖ）炭素を含有する鋼鉄製のパ イプをＦ７ｉ望の形状に従って凹げ、その外面のスケールをショットフラスト云 によりきれいにした。次に、８０ｍｍのｄ匝で６　、ｒｒｕｎ　の厚さ■ｈＭパ インをこθノ〈イブにリング力′して熔鋏しｆＣ’　ｏこの昧独パイプの材料は ０．２％の炭素を官有する鋼鉄であった。

これら、のパイプとパイ１間の仝′間に鋳込まれたか鉄との間に拡散級かをさぜ るために１これらυパイツーの我面をクリーニングΦフランクスでｄつだ。粉氷 の７ラツクスでバイアυ？　ｍ　Ｋ（１１） 保持するためにフェスを使用した。

保Ｑパイプは内側表面と外側長面のいずれも７ラツクスで社った。

組与立てたパイプを適当な装置によってつかみ、０．２５％の炭素を含む液体状 の鋼鉄の中へ２回浸した。パイプは封止リングと共に液体状の鋼鉄の辰面■中へ 浸した。液１１１鉄の温度龜１−５４５℃から１５７５℃の帖り同にあった。

パイプは金＾の中に５ｖから６秒昧狩した。

との詠待Ｖ３間中にパイプ上には５　ｍｍ　から８ｍｍ　の厚さの層が凍結する ことがわかった。鋼鉄は、パイプの間の空間を滴だし、かつ医赴パイプの外側表 面上に凍はするということを庄意されたい。味自ハイグ勿収シ付けた部分のみ１ 面を繭で論べたところ、鋳込！れた馳炊とパイプとの藺に何■びびもないことが わかった。

金橋組誠学市肌ｉを行うために、上記の断面を切って得た断面の見本を訴ｊべた 。脚食によって、フラックスは奴体仄の鋼鉄によってパイプのＩｎから洗いυＩ Ｌされていることがわρ１つだ。

（１２′ 空間を満たしている金−にはさすや細孔はない。

ｌた、金属組織学的試験によって、空間を満たしている銅鉄とパイプとの間の拡 散供会には通移層が形成されていることがわかった。これらの要素により、補強 用パイプと保睦バイブとの間の空間を完全に満たすことができるっ得られた保該 パイプ付き冷却パイプは、２．３ｔの重量で高炉に良用する冷却板會裂作する０ に舶いた。缶らｎた冷却板のうち２枚を高炉に敗シ付け、７力月の開用の獣でも 、こｎらＯ冷却板のパイプの間の空間の光てん材■岱固さは侵されなかった。

陀呆上の利用町貼住 本提案の方伝によってびっだ挿入吻は、冶金ｆ　Ｄ　）−ア板や徹却・改して列 用でさる。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　挿入物０表面に鋼鉄の１伽を被ぜることを含む鉄鋳吻用■鋼鉄製情強用挿 入物の装造方法において、当該挿入＊Ｊ全鋼鉄の融点よシ１５℃から６０℃たけ 高い温度の姑融鉤鉄の中へ少なくとも２回没し、各回において当該挿入物を溶融 銅鉄の中で３秒から１５秒間保持する仁とによって、待人物に銅鉄Ｏｊ臼を被せ ることを特数とする　Ｉ！ｊｌ　ａ己　；リ　法　。 ２、　請求の（ｌ第１項■方法において、銅甑溶融物■昌度は鋼鉄の融点よシ３ ０℃から４０℃だけ尚すことを特徴とする１己方法。 ３　梢ＸのＩａ！２囲第１項第１項２項の方法において、仲人物を良す削に待人 物をクリーニング・フラックスの励で扱しすること葡幹０とＴる削記方４、　請 求の範囲第１項から第３項のうちのいずれかの方法に２いて、挿入′＠を浸す罰 に仲人物を熔触鋼獣の衣面Ｏ上で３秒から２０秒１ｈｊ妹付することを性能とす る削記方法。 ５、　請求の範囲第１項又は第２項の方法に２いて。 挿入物を鋼鉄溶融物の甲へ浸す前にこの溶融物θ中へ２重汰饅の社のケイ素を尋 人すること番特徴とする日記方法。 ６、　開示の範囲第１項又は第２項の方法において、挿入物を銅鉄溶融物の中へ ＠獣の回に浸す前にこの溶融物の中へ１．５重Ｍ％Ｃ針のアルミニウムを導入す ることを性能とする別記号法っ