JPS60240353A - 複合金属鋳塊用合せ材 - Google Patents
複合金属鋳塊用合せ材Info
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- JPS60240353A JPS60240353A JP9660284A JP9660284A JPS60240353A JP S60240353 A JPS60240353 A JP S60240353A JP 9660284 A JP9660284 A JP 9660284A JP 9660284 A JP9660284 A JP 9660284A JP S60240353 A JPS60240353 A JP S60240353A
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- laminate
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
- B22D7/02—Casting compound ingots of two or more different metals in the molten state, i.e. integrally cast
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は鋳込みによる複合金属鋳塊の製造時に使用さ
れる合せ材に関する。
れる合せ材に関する。
（従来の技術）
従来複合金属鋼板を製造するプロセスとして鋳込法、爆
着法、圧延法、溶接法等が実施されている。これらの方
法はいずれも製造コストが高い欠点を有しているが、こ
のうちコスト的に最も有利な方法は鋳込法であると考え
られる。この方法は鋳型内に懸垂した合せ材（芯材）の
周囲に異種金属′の母材を鋳込むことにょシ複合金属鋳
塊を製造し、然る後にそれを分塊圧延し、合せ材と母材
の完全接着を計る方法である。仁の鋳込法は通常第２図
及び第３図に示すように界面および鋳塊の表面性状を良
くするために下注法で実施されている。即ち、合せ材（
１ａ）を懸垂した鋳型αＯ内に湯道αηを介して下部定
盤（２）の湯上がシロ（４）から注入管α→内の溶湯α
４を注入している。
着法、圧延法、溶接法等が実施されている。これらの方
法はいずれも製造コストが高い欠点を有しているが、こ
のうちコスト的に最も有利な方法は鋳込法であると考え
られる。この方法は鋳型内に懸垂した合せ材（芯材）の
周囲に異種金属′の母材を鋳込むことにょシ複合金属鋳
塊を製造し、然る後にそれを分塊圧延し、合せ材と母材
の完全接着を計る方法である。仁の鋳込法は通常第２図
及び第３図に示すように界面および鋳塊の表面性状を良
くするために下注法で実施されている。即ち、合せ材（
１ａ）を懸垂した鋳型αＯ内に湯道αηを介して下部定
盤（２）の湯上がシロ（４）から注入管α→内の溶湯α
４を注入している。
（発明が解決しようとする簡題点）
しかしながら、以上のような鋳込法では溶湯α４が連続
的に合せ材（ｌａ）底面部に衝突し、合せ材（１ａ）下
部底面を溶損させて初期の目的とする合せ材（１ａ）形
状と異なったものにするという欠点を有している。この
溶損量は合せ材（１ａ）幅方向で差があシ、溶湯流動の
大きい場所（最も大きいのは湯上がシロ（４）道上）は
ど大きい。この結果合せ材（ｌａ）は鋳塊外形と異なっ
た形状となシ、製品歩留シが低下する。
的に合せ材（ｌａ）底面部に衝突し、合せ材（１ａ）下
部底面を溶損させて初期の目的とする合せ材（１ａ）形
状と異なったものにするという欠点を有している。この
溶損量は合せ材（１ａ）幅方向で差があシ、溶湯流動の
大きい場所（最も大きいのは湯上がシロ（４）道上）は
ど大きい。この結果合せ材（ｌａ）は鋳塊外形と異なっ
た形状となシ、製品歩留シが低下する。
従来、との対策として湯上がシロ（４）形状を工夫して
、溶湯ｃＩ４が直接合せ材（ｌａ）底面に衝突しない構
造としたもの（％開開５４−４８６３５号鋳込クラッド
鋼の製造方法）や合せ材（ｌａ）底面に平板状の当て金
を施したもの（特開昭５３−７０９２８号複合金属鋳塊
の製造法）が提案されている。しかしながら前者につい
て紘複雑な耐火物製注入口が鋳型ａＱ内にセットされた
ことによる注入口の溶損、割れ等による溶湯汚染が懸念
され、また鋳塊内に残留することによる歩留クロスが大
きいものと推定される。又後者については、先にも述べ
たごとく合せ材（１ａ）幅方向で溶損量が異なることか
ら、単なる平板では充分な歩留シ低下策となシ得ない。
、溶湯ｃＩ４が直接合せ材（ｌａ）底面に衝突しない構
造としたもの（％開開５４−４８６３５号鋳込クラッド
鋼の製造方法）や合せ材（ｌａ）底面に平板状の当て金
を施したもの（特開昭５３−７０９２８号複合金属鋳塊
の製造法）が提案されている。しかしながら前者につい
て紘複雑な耐火物製注入口が鋳型ａＱ内にセットされた
ことによる注入口の溶損、割れ等による溶湯汚染が懸念
され、また鋳塊内に残留することによる歩留クロスが大
きいものと推定される。又後者については、先にも述べ
たごとく合せ材（１ａ）幅方向で溶損量が異なることか
ら、単なる平板では充分な歩留シ低下策となシ得ない。
すなわち板厚の薄い場合はやはシ合せ材（ｉａ） ｉで
溶損され、厚い場合は鋳湯後に合せ材（１ａ）と母材α
Ｑ界面の検出は困難で合せ材（１ａ）の切シ捨て不足に
よる異材（轟て金）残存を防止するために過剰切シ捨て
とならざるを得ない。また当て金の接着方法によっては
鋳込中の剥離や新たな溶湯の汚染源となることが考えら
れる。
溶損され、厚い場合は鋳湯後に合せ材（１ａ）と母材α
Ｑ界面の検出は困難で合せ材（１ａ）の切シ捨て不足に
よる異材（轟て金）残存を防止するために過剰切シ捨て
とならざるを得ない。また当て金の接着方法によっては
鋳込中の剥離や新たな溶湯の汚染源となることが考えら
れる。
さらに溶鋼流動による合せ材（ｌａ）の溶損は合せ材（
１ａ）の側面側でも起シ、特に幅方向両端部のフーナ付
近での溶損量が大きく、クラツド比（合せ材（１ａ）厚
みに対する合せ材（ｌａ）と母材（至）厚みを合計した
厚み）が幅方向で変化する。このためとの鋳塊から製管
する場合等では溶接部で所定のクラツド比が得られず大
きな歩留シ低下が発生するという問題があった。
１ａ）の側面側でも起シ、特に幅方向両端部のフーナ付
近での溶損量が大きく、クラツド比（合せ材（１ａ）厚
みに対する合せ材（ｌａ）と母材（至）厚みを合計した
厚み）が幅方向で変化する。このためとの鋳塊から製管
する場合等では溶接部で所定のクラツド比が得られず大
きな歩留シ低下が発生するという問題があった。
（問題点を解決するための手段）
本発明は鋳込法を実施する際における上記問題点を解決
するためになされたもので、そのため本発明紘鋳込中の
溶損を考慮して前記鋳型内に懸垂される合せ材の形状を
改善したものである。即ち、母材を鋳込む鋳型下部の湯
上がシロ直上で出長さの最も大きい突起部を合せ材底面
に設けると共に１．又該合せ材幅方向両端部の厚みを厚
くしたことを基本的特徴とするものである。
するためになされたもので、そのため本発明紘鋳込中の
溶損を考慮して前記鋳型内に懸垂される合せ材の形状を
改善したものである。即ち、母材を鋳込む鋳型下部の湯
上がシロ直上で出長さの最も大きい突起部を合せ材底面
に設けると共に１．又該合せ材幅方向両端部の厚みを厚
くしたことを基本的特徴とするものである。
（作 用）
鋳型内に懸垂した上記構成を有する合せ材に鋳型下部の
湯上がシロから成分の異なる母材を鋳込んで、複合金属
鋳塊を得る鋳込法を実施する場合に、溶鋼流動によシ湯
上がシロ直上の合せ材底面部及び合せ材幅方向両端部コ
ーナの溶損量が大きくなるが、本発明ではこれらの部分
にもともとその溶損分に相当する厚みを設けているため
、鋳込み終了後合せ材全形状はははフラットなものにな
る。
湯上がシロから成分の異なる母材を鋳込んで、複合金属
鋳塊を得る鋳込法を実施する場合に、溶鋼流動によシ湯
上がシロ直上の合せ材底面部及び合せ材幅方向両端部コ
ーナの溶損量が大きくなるが、本発明ではこれらの部分
にもともとその溶損分に相当する厚みを設けているため
、鋳込み終了後合せ材全形状はははフラットなものにな
る。
（実施例）
以下本発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例たる合せ材（１）の外観を示
し、又そのＡ、−Ａ断面を第４図、Ｂ−Ｂ断面を第５図
、Ｃ−Ｃ断面を第６図に示す。該実施例中本発明の構成
は厚み一定部ｄを有する合せ材（１）の底面に凸型状の
突起部（２）を設け、又その幅方向両端部（３Ｘ３ａ）
の厚みを厚くしたものからなっている。
し、又そのＡ、−Ａ断面を第４図、Ｂ−Ｂ断面を第５図
、Ｃ−Ｃ断面を第６図に示す。該実施例中本発明の構成
は厚み一定部ｄを有する合せ材（１）の底面に凸型状の
突起部（２）を設け、又その幅方向両端部（３Ｘ３ａ）
の厚みを厚くしたものからなっている。
この場合、合せ材（１）底面の突起部（２ンは、湯上が
り口（４）直上で溶鋼が直接合せ材（１）に衝突する部
分、即ち、合せ材（１）幅方向及び厚さ方向の中央付近
で、突起部（２）（本実施例では凸型状）の出長さｅを
最も太きくシ、先端はど幅狭にしている。これは溶鋼流
動の影響を直接受ける前記湯上がシロ（４）直上で合せ
材（１）底面の溶損量が最も大きくなるからである。こ
のよりに溶損を考濾して合せ材（υ底面に設けられた突
起部（２）は、特に平滑面にする必要がなく、若干の凹
凸があっても差しつかえない。
り口（４）直上で溶鋼が直接合せ材（１）に衝突する部
分、即ち、合せ材（１）幅方向及び厚さ方向の中央付近
で、突起部（２）（本実施例では凸型状）の出長さｅを
最も太きくシ、先端はど幅狭にしている。これは溶鋼流
動の影響を直接受ける前記湯上がシロ（４）直上で合せ
材（１）底面の溶損量が最も大きくなるからである。こ
のよりに溶損を考濾して合せ材（υ底面に設けられた突
起部（２）は、特に平滑面にする必要がなく、若干の凹
凸があっても差しつかえない。
又その出長さｅも溶湯の鋳込温度、湯上がシロ（４）出
口での溶湯の噴出速度（鋳込速度、湯上がシロ（４）形
状によシ決まる）にょシ変化し、これらの条件の値が大
きい場合は大きくする必要がある。
口での溶湯の噴出速度（鋳込速度、湯上がシロ（４）形
状によシ決まる）にょシ変化し、これらの条件の値が大
きい場合は大きくする必要がある。
又本実施例において幅方向両端部（３） （３ａ）の厚
みを厚くした部分は第１図ぺび第６図に示すように合せ
材（１）厚さ方向にテニパ状に拡げた肉厚部ｆと、前記
両端部（３） （３ａ）の側面に夫々凸形状に突出した
側面突出部ｇとから構成される。この場合、テーパ状に
拡げた肉厚部ｆは、底面側に近い程溶鋼流動による溶損
が顕著であるため第４図及び第５図に示すようにボトム
側程その厚みを厚くすると良い。更に合せ材（１）側面
に設けられた側面突出部ｇは、後工程での圧延による鋳
塊の折れ込みを考慮した場合にも好ましいものでア夛歩
留シも向。
みを厚くした部分は第１図ぺび第６図に示すように合せ
材（１）厚さ方向にテニパ状に拡げた肉厚部ｆと、前記
両端部（３） （３ａ）の側面に夫々凸形状に突出した
側面突出部ｇとから構成される。この場合、テーパ状に
拡げた肉厚部ｆは、底面側に近い程溶鋼流動による溶損
が顕著であるため第４図及び第５図に示すようにボトム
側程その厚みを厚くすると良い。更に合せ材（１）側面
に設けられた側面突出部ｇは、後工程での圧延による鋳
塊の折れ込みを考慮した場合にも好ましいものでア夛歩
留シも向。
上することから設けられたものである。
以上のような構成を有する合せ材（１）及び従来の合せ
材（Ｉａ）を第２図に示す鋳型αＯＫｉ垂して鋳込みを
行ない、三層クラツド材となる複合金属鋼塊（２０）（
２０ａ）を得た。第７図（ａ）Φ）は以上の鋼塊（２ｏ
Ｘ２ｏｇ） ｋ縦割し、塩酸マクロ腐食で検出された合
せ材（ＩＸ１＆）形状を示したものである。これらの初
期鋳塊厚みは８００鳩、合せ材（ＩＸｌ＆）の厚みは１
５０ｍでその底面の突起部（２）長さは従来の合せ材（
１ａ）で０霞、本発明の合せ材（１）で５０ｍ＋、、又
鋼塊重景は１００ｔｏｎ 、鋳込み温度は１５８０℃と
いう条件で行なわれた。その結果、従来の合せ材（１ａ
）下部は溶損によシ底面側が完全に凹になるのに対し、
本発明の合せ材（１）の場合はまだ若干底面側に凸形状
の突起部（２）が残っている。この鋳塊段階で若干の凸
形状であることは以後性なわれる圧延で端面が凹形状に
なることからするとむしろ好ましく、圧延完了の段階で
端面がフラット形状になることが期待される。この場合
底面側の溶損による母材の成分変化が懸念されるが、本
発明の合せ材（１）においても底面側突起部（２）は母
材部の０．３層程度であ多、且つ全量が溶損するわけで
はないため成分変化は極めて少ない。更に合せ材（１）
ヲ本発明のような形状とすることにより凝固中あるいは
均熱、圧延工程で母材に発生する割れをも付随的に防止
することができた・これは従来割れの多くが合せ材（ｌ
ａ）コーナ付近に発生し、母材を貫通する大きな割れも
存在していたのに対し、本発明の側面突出部ｇのように
コーナが丸くなった場合には母材側で局所的な応力集中
点がなくなシ割れが発生しなかったからと推定される。
材（Ｉａ）を第２図に示す鋳型αＯＫｉ垂して鋳込みを
行ない、三層クラツド材となる複合金属鋼塊（２０）（
２０ａ）を得た。第７図（ａ）Φ）は以上の鋼塊（２ｏ
Ｘ２ｏｇ） ｋ縦割し、塩酸マクロ腐食で検出された合
せ材（ＩＸ１＆）形状を示したものである。これらの初
期鋳塊厚みは８００鳩、合せ材（ＩＸｌ＆）の厚みは１
５０ｍでその底面の突起部（２）長さは従来の合せ材（
１ａ）で０霞、本発明の合せ材（１）で５０ｍ＋、、又
鋼塊重景は１００ｔｏｎ 、鋳込み温度は１５８０℃と
いう条件で行なわれた。その結果、従来の合せ材（１ａ
）下部は溶損によシ底面側が完全に凹になるのに対し、
本発明の合せ材（１）の場合はまだ若干底面側に凸形状
の突起部（２）が残っている。この鋳塊段階で若干の凸
形状であることは以後性なわれる圧延で端面が凹形状に
なることからするとむしろ好ましく、圧延完了の段階で
端面がフラット形状になることが期待される。この場合
底面側の溶損による母材の成分変化が懸念されるが、本
発明の合せ材（１）においても底面側突起部（２）は母
材部の０．３層程度であ多、且つ全量が溶損するわけで
はないため成分変化は極めて少ない。更に合せ材（１）
ヲ本発明のような形状とすることにより凝固中あるいは
均熱、圧延工程で母材に発生する割れをも付随的に防止
することができた・これは従来割れの多くが合せ材（ｌ
ａ）コーナ付近に発生し、母材を貫通する大きな割れも
存在していたのに対し、本発明の側面突出部ｇのように
コーナが丸くなった場合には母材側で局所的な応力集中
点がなくなシ割れが発生しなかったからと推定される。
次に２枚の合せ材を貼シ合わせて一体化し、第３図の鋳
型αＩｃＩを用いて鋳込みを行ない、母材部分のみの４
周を切断除去し、貼シ合せた合せ材中央部で再び分解し
て、合せ材（１）又は（ｌａ） １層と母材０９１層の
２層クラツド鋼板を製造し、製管後鋼板端部を溶接した
。従来の合せ材（１ａ）形状の場合は第８図（ａ）に示
す如く所定のクラッド厚みが得られていない。この傾向
は鋼塊下部側はど大きい。これに対して本発明の如く成
形合せ材（］）を用いた場合には第８図（ｂ）に示すよ
うに溶接部のクラッド厚みも一定で充分な合せ材（１）
厚みを確保することができた。
型αＩｃＩを用いて鋳込みを行ない、母材部分のみの４
周を切断除去し、貼シ合せた合せ材中央部で再び分解し
て、合せ材（１）又は（ｌａ） １層と母材０９１層の
２層クラツド鋼板を製造し、製管後鋼板端部を溶接した
。従来の合せ材（１ａ）形状の場合は第８図（ａ）に示
す如く所定のクラッド厚みが得られていない。この傾向
は鋼塊下部側はど大きい。これに対して本発明の如く成
形合せ材（］）を用いた場合には第８図（ｂ）に示すよ
うに溶接部のクラッド厚みも一定で充分な合せ材（１）
厚みを確保することができた。
（発明の効果）
以上のような構成を有する本発明の合せ材によれば、鋳
込法を実施した際溶湯の連続衝突等の溶鋼流動によシ溶
損量が大きくなる揚土がシロ直上の合せ材底面部分及び
幅方向両端部に予め溶損分に和尚する凸状膨突起部及び
肉厚部を設けているため、合せ材を初期の目的とするほ
ぼフラットな形状にするととができ、鋳込み後圧延され
てできる製品の歩留シを向上させることができると共に
、上述のように付随的に内部割れの生成を防止すること
ができるという優れた効果を有している。
込法を実施した際溶湯の連続衝突等の溶鋼流動によシ溶
損量が大きくなる揚土がシロ直上の合せ材底面部分及び
幅方向両端部に予め溶損分に和尚する凸状膨突起部及び
肉厚部を設けているため、合せ材を初期の目的とするほ
ぼフラットな形状にするととができ、鋳込み後圧延され
てできる製品の歩留シを向上させることができると共に
、上述のように付随的に内部割れの生成を防止すること
ができるという優れた効果を有している。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は複合
金属鋼板を製造する鋳込法の一例を示す説明図、第３図
は同じく鋳込法の他の一例を示す説明図、第４図は第１
図Ｃ−Ｃ線断面図、第５図は第１図Ｃ−Ｃ線断面図、第
６図は第１図Ｃ−Ｃ線断面図、第７図（ａ） （ｂ）は
鋳込後の合せ材の形状変化を調べた縦割断面図、第８図
（ａ） （ｂ）は二層クララド鋼板から製造したパイプ
溶接部の拡大断面図でおる。 図中（１）は合せ材、（２）は突起部、（３Ｘ３ａ）は
幅方向両端部、（４）は湯上がシロ、０１状鋳型を各示
す。 特許出願人 日本鋼管株式会社 発明者 宮 原 忍 同 麦 １） 幹 難 問 鈴 木 真 岡 半 明 正 ２ 同 寺 １） 修 同 水 岡 誠 史 代理人弁理士 吉 原 省 三 同 同 高 橋 清 同 弁膜士 吉 尿 弘 子 第 １ 図 第 ２ 図
金属鋼板を製造する鋳込法の一例を示す説明図、第３図
は同じく鋳込法の他の一例を示す説明図、第４図は第１
図Ｃ−Ｃ線断面図、第５図は第１図Ｃ−Ｃ線断面図、第
６図は第１図Ｃ−Ｃ線断面図、第７図（ａ） （ｂ）は
鋳込後の合せ材の形状変化を調べた縦割断面図、第８図
（ａ） （ｂ）は二層クララド鋼板から製造したパイプ
溶接部の拡大断面図でおる。 図中（１）は合せ材、（２）は突起部、（３Ｘ３ａ）は
幅方向両端部、（４）は湯上がシロ、０１状鋳型を各示
す。 特許出願人 日本鋼管株式会社 発明者 宮 原 忍 同 麦 １） 幹 難 問 鈴 木 真 岡 半 明 正 ２ 同 寺 １） 修 同 水 岡 誠 史 代理人弁理士 吉 原 省 三 同 同 高 橋 清 同 弁膜士 吉 尿 弘 子 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- 鋳型下部の湯上がシロから母材を鋳込んで複合金属鋳塊
を得る際に前記鋳型内に懸垂され周囲を前記母材で覆わ
れる該母材と成分の異なる複合金属鋳塊用合せ材におい
て、その底面に前記湯上がル日直上で出長さの最も大き
い突起部を設けると共に、幅方向両端部の厚みを厚くし
たことを特命とする複合金属鋳塊用合せ材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9660284A JPS60240353A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 複合金属鋳塊用合せ材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9660284A JPS60240353A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 複合金属鋳塊用合せ材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240353A true JPS60240353A (ja) | 1985-11-29 |
Family
ID=14169421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9660284A Pending JPS60240353A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 複合金属鋳塊用合せ材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240353A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157752A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-30 | フォード モーター カンパニー | クランク軸を製作する方法 |
| CN109877277A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-06-14 | 重庆大学 | 一种铸造厚壁铸件的方法 |
-
1984
- 1984-05-16 JP JP9660284A patent/JPS60240353A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157752A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-30 | フォード モーター カンパニー | クランク軸を製作する方法 |
| CN109877277A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-06-14 | 重庆大学 | 一种铸造厚壁铸件的方法 |
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