JPS61183432A

JPS61183432A - Ｃｏ基合金製ガラス管成形用マンドレル

Info

Publication number: JPS61183432A
Application number: JP2297085A
Authority: JP
Inventors: Junya Oe; 大江　潤也; Saburo Wakita; 三郎脇田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp; AGC Inc
Priority date: 1985-02-08
Filing date: 1985-02-08
Publication date: 1986-08-16
Also published as: JPS6341979B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、少なくとも溶融ガラスと接触する表面部が
、耐溶融ガラス侵食性にすぐれたＣｏ基合金で構成され
たガラス管成形用マンドレルに関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、ガラス管は、傾斜して設けたマンドレルを回転
し、このマンドレルに溶融ガラスを供給して捲きつかせ
、これをマンドレル下端より空気を吹き込んでガラスを
膨ませつつ固形化して引き出すことによって製造されて
いる。

このようにガラス管成形用マンドレルは、その表面部が
溶融ガラスと常に接触しているものであるため、その製
造には耐食性のすぐれたオーステナイトステンレス鋼（
例えばＳ　ＬＪ　Ｓ　３１０　Ｓ　’）やインコネル（
Ｎｉ　−Ｃｒ−Ｆｅ系合金）などの材料が用いられてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の従来ガラス管成形用マンドレルにおいて
は、これを構成する上記材料が十分な耐溶融ガラス侵食
性を示さないものであるため、接触する溶融ガラスによ
って表面腐食を起し易く、この結果マンドレルの溶融ガ
ラスとの接触表面部に、製品不良の原因となる失透ガラ
スが発生するようになり、比較的短時間で使用寿命に至
るものであった。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明者等は、上述のような観点から、ガラス
管成形用マンドレルの使用寿命の延命化をはかるべく材
料面から研究を行なった結果、ガラス管成形用マンドレ
ルの少なくとも溶融ガラスと接触する表面部を、重量％
で（以下％はｆｉ１％を示す）、Ｃ：０．１〜１％。

３ｉおよびＭｎのうちの１種または２種二０、０１〜２
％。

Ｃｒ：２５〜４０％。

Ｎｉ　　：５〜１５％。

ＷおよびＭｏのうちの１種または２種：２〜１２％。

Ｈｆ　：　　０．１〜５％。

を含有し、さらに必要に応じて、Ｔａ　、　Ｎｂ　、およびＴｉのうちの１種または２種
以上＝０．１〜３％と、ＢおよびＺｒのうちの１種または２種：　　０．００５
〜０．１％。

のうらのいずれか、または両方を含有し、残りがＣｏと
不可避不純物からなる組成を有するＣｏ基合金で構成す
ると、このＣｏ基合金はすぐれた耐溶融ガラス侵食性を
もつことから、前記マンドレルは著しく長期に亘ってす
ぐれた性能を発揮するようになるという知見を得たので
ある。

この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、マンドレルを構成するＣｏ基合金の成分組成を上記
の通りに限定した理由を説明する。

（ａ）　ＣＣ成分には、素地に固溶するほか、ｃｒ　、ｗ。

Ｍｏ，およびＨｆ、さらにＴａ　、　Ｎｂ　、およびＴ
ｉなどと結合して炭化物を形成し、もって結晶粒内およ
び結晶粒界を強化すると共に、高温強度および耐摩耗性
を向上させ、さらに溶接性および鋳造性を改善する作用
があるが、その含有量が０．１％未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方１％を越えて含有させると、
靭性が劣化するようになることから、その含有量を０．
１〜１％と定めた。

（ｂ）ＳｉおよびＭｎこれらの成分には、脱酸作用があるので、合金溶製には
不可欠の成分であるが、その含有量が０、０１％未満で
は所望の脱酸をはかることができず、一方２％を越えて
含有させても脱酸効果が飽和するばかりでなく、耐食性
に劣化傾向が現われるようになることから、その含有ｍ
を０．０１〜２％と定めた。

（Ｃ）ＯｒＣｒ成分は、すぐれた耐溶融ガラス侵食性および高温耐
酸化性を確保する上で不可欠の合金素地構成成分である
が、その含有量が２５％未満では前記特性に所望の向上
効果が得られず、一方４０％を越えて含有させると、高
温強度および靭性が急激に低下するようになることから
、その含有量を２５〜４０％と定めた。

（ｄ）ＮｉＮｉ成分には、Ｃｒとの共存において高温強度を向上さ
せ、ざらにオーステナイト素地を構成して、これを良く
安定化し、かつ加工性を向上させる作用があるが、その
含有ｍが５％未満では前記作用に所望の効果が得られず
、一方１５％を越えて含有させると、耐食性が劣化する
ようになることから、その含有量を５〜１５％と定めた
。

（ｅ）　ＷおよびＭｏこれらの成分には、Ｃと結合して、耐溶融ガラス侵食性
を抑制する成分として働＜Ｍ７　Ｃ３型やＭ２３　Ｃ＋
、型の低融点炭化物の形成を阻止する一方、この特性を
向上させる作用を有するＭＣ型の高融点炭化物を形成す
る作用をもつほか、オーステナイト素地に固溶して、こ
れを強化する作用をもつが、その含有ｍが２％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方１２％を越えて
含有させると高温耐酸化性が急激に劣化するようになる
ばかりでなく、靭性劣化の原因となるσ相などの金属間
化合物が形成されるようになることから、その含有量を
２〜１２％と定めた。

（ｆ）ＨｆＨｆ成分には、Ｍ２３　Ｃ６型あるいはＭ７Ｃ３型の共
晶炭化物を形成することなく、高融点炭化物であるＭＣ
型の初晶炭化物を形成し、もって高温耐酸化性および高
温強度を向上させるほか、さらに一段と耐溶融ガラス侵
食性を向上させる作用があるが、その含有量が０．１％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方５％を
越えて含有させても前記作用により一層の向上効果が得
られず、経済性を考慮して、その含有量を０．１〜５％
と定めた。

（ａ）　Ｔａ　、　Ｎｂ　、およびＴｉこれらの成分に
は、ｌ−１ｆとの共存において、高融点炭化物であるＭ
Ｃ型の初晶複合炭化物を形成して、さらに一段と耐溶融
ガラス侵食性、高温耐酸化性、および高温強度を向上さ
せる作用があるので、特にこれらの特性が要求される場
合に必要に応じて含有されるが、その含有量が０．１％
未満では前記作用に所望の向上効果が得られず、一方３
％を越えて含有させてもより一層の向上効果が得られな
いことから、その含有量を０．１〜３％と定めた。

（ｈ）　ＢおよびＺｒこれらの成分には、結晶粒界を強化して合金の高温強度
を一段と向上させ、もってマンドレルの高温変形を抑制
する作用があるので、特に高い高温強度が要求される場
合に必要に応じて含有されるが、その含有量がｏ、　ｏ
ｏｓ％未満では所望の高温強度向上効果が得られず、一
方０．１％を越えて含有させると靭性が劣化するように
なることから、その含有量を０．００５〜０，１％と定
めた。

なお、この発明にがかるＣｏ基合金における不可避不純
物のうち、特にＦｅに関しては、３％まで含有しても合
金特性が何ら損なわれることがないので、経済性を考慮
して３％までの範囲で積極的に含有させる場合がある。

〔実施例〕

つぎに、この発明のマンドレルを実施例により具体的に
説明する。

通常の溶解法により、それぞれ第１表に示される成分組
成をもったＣｏ基合金溶湯を調整し、口ストワックス精
密鋳造法を用いて鋳造し、仕上げ加工することによって
、最大径：４００ｓｎφＸ長さ：１８００ｍｍの寸法を
もった本発明マンドレル１〜２９をそれぞれ製造した。

また、比較の目的で、Ｃ：０．０８％、Ｓｔ：０．８％
、　Ｍｎ　：　　１．５％、　Ｐ　：　　０．０１６％
、Ｓ：０．０１４％、Ｎｉ：２０．４％、　Ｃｒ　：２
５．３％を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる
組成をもったオーステナイトステンレス鋼の溶湯を調整
し、同様にロストワックス精密鋳造法を用いて鋳造し、
仕上げ加工することによって同寸法の従来マンドレルを
製造した。

ついで、この結果得られた本発明マンドレル１〜２９お
よび従来マンドレルを、通常のガラス管製造装置に組み
込み、溶融ガラス種類：ソーダライム系。

マンドレル表面上の溶融ガラス温度：９００〜１１００
℃。

マンドレルの回転速度：　１５　ｒ、ｐ、ｍ、。

ガラス管引き出し速度：　９０ｍ／ｍｉｎ　。

ガラス管寸法：外径３２ｍＸ肉厚ＩＩＩＩ！Ｒ。

の条件でガラス管を連続成形し、マンドレルの表面腐食
が原因で失透ガラスが発生するまでの稼働時間を測定し
、マンドレルの使用寿命とした。

また、耐溶融ガラス侵食性を評価する目的で、上記のマ
ンドレルより浸漬部寸法が直径：６ｍｍφ×長さ：１６
ｍとなる試験片を切り出し、この試験片を、温度：　１
１２０℃のソーダライム系溶融ガラス中に１２０時間浸
酒０溶融ガラス浸漬試験を行ない、試験後の腐食減１を
測定し、その割合を算出した。これらの結果を第１表に
示した。

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から、本発明マンドレル１〜２９
は、いずれもすぐれた耐溶融ガラス侵食性を有するので
、従来マンドレルに比して一段とすぐれた使用寿命を示
し、かつその使用寿命の延命化も著しく、長期に亘って
すぐれた性能を発揮することが明らかである。

Claims

【特許請求の範囲】（１）ガラス管成形用マンドレルの少なくとも溶融ガラ
スと接触する表面部を、Ｃ：０．１〜１％、ＳｉおよびＭｎのうちの１種または２種：０．０１〜２％、Ｃｒ：２５〜４０％、Ｎｉ：５〜１５％、ＷおよびＭｏのうちの１種または２種：２〜１２％、Ｈｆ：０．１〜５％、を含有し、残りがＣｏと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有する耐溶融ガラス侵食性のすぐれたＣｏ
基合金で構成したことを特徴とするＣｏ基合金製ガラス
管成形用マンドレル。（２）ガラス管成形用マンドレルの少なくとも溶融ガラ
スと接触する表面部を、Ｃ：０．１〜１％、ＳｉおよびＭｎのうちの１種または２種：０．０１〜２％、Ｃｒ：２５〜４０％、Ｎｉ：５〜１５％、ＷおよびＭｏのうちの１種または２種：２〜１２％、Ｈｆ：０．１〜５％、を含有し、さらに、Ｔａ、Ｎｂ、およびＴｉのうちの１種または２種以上：
０．１〜３％、を含有し、残りがＣｏと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有する耐溶融ガラス侵食性にすぐれたＣｏ
基合金で構成したことを特徴とするＣｏ基合金製ガラス
管成形用マンドレル。（３）ガラス管成形用マンドレルの少なくとも溶融ガラ
スと接触する表面部を、Ｃ：０．１〜１％、ＳｉおよびＭｎのうちの１種または２種：０．０１〜２％、Ｃｒ：２５〜４０％、Ｎｉ：５〜１５％、ＷおよびＭｏのうちの１種または２種：２〜１２％、Ｈｆ：０．１〜５％、を含有し、さらに、ＢおよびＺｒのうちの１種または２種：０．００５〜０
．１％、を含有し、残りがＣｏと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有する耐溶融ガラス侵食性にすぐれたＣｏ
基合金で構成したことを特徴とするＣｏ基合金製ガラス
管成形用マンドレル。（４）ガラス管成形用マンドレルの少なくとも溶融ガラ
スと接触する表面部を、Ｃ：０．１〜１％、ＳｉおよびＭｎのうちの１種または２種：０．０１〜２％、Ｃｒ：２５〜４０％、Ｎｉ：５〜１５％、ＷおよびＭｏのうちの１種または２種：２〜１２％、Ｈｆ：０．１〜５％、を含有し、さらに、Ｔａ、Ｎｂ、およびＴｉのうちの１種または２種以上：
０．１〜３％と、ＢおよびＺｒのうちの１種または２種：０．００５〜０
．１％、を含有し、残りがＣｏと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有する耐溶融ガラス侵食性にすぐれたＣｏ
基合金で構成したことを特徴とするＣｏ基合金製ガラス
管成形用マンドレル。