JPS6141721A - 延性に富んだ高強度ダクタイル鋳鉄管の製造方法 - Google Patents
延性に富んだ高強度ダクタイル鋳鉄管の製造方法Info
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- JPS6141721A JPS6141721A JP16240684A JP16240684A JPS6141721A JP S6141721 A JPS6141721 A JP S6141721A JP 16240684 A JP16240684 A JP 16240684A JP 16240684 A JP16240684 A JP 16240684A JP S6141721 A JPS6141721 A JP S6141721A
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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）
本発明は、遠心力鋳造を利用したダクタイル鋳鉄管の製
造方法に係り、より詳しくは、オーステンパー処理炉な
しで、しかも一定時間保持せずに延性に冨んだベイナイ
ト・フェライト混合組織を形成することができる高強度
ダクタイル鋳鉄管の製造方法に関する。
造方法に係り、より詳しくは、オーステンパー処理炉な
しで、しかも一定時間保持せずに延性に冨んだベイナイ
ト・フェライト混合組織を形成することができる高強度
ダクタイル鋳鉄管の製造方法に関する。
（従来の技術）
ダクタイル鋳鉄管の高強度化は各方面より要望されてお
り、その方法として、オーステンパー処理がある。これ
は、オーステナイト化温度（９００〜９５０’Ｃ）から
塩浴炉などを用いて３００〜４００°Ｃに急冷し、浴内
でその温度に一定保持して、強靭なベイナイト組織を得
る方法である。また、他の方法として、Ｎｉｓ Ｃｒ、
Ｍｏ等の合金元素を含有せしめて、鋳放しでベイナイ
ト組織を得る方法もある。
り、その方法として、オーステンパー処理がある。これ
は、オーステナイト化温度（９００〜９５０’Ｃ）から
塩浴炉などを用いて３００〜４００°Ｃに急冷し、浴内
でその温度に一定保持して、強靭なベイナイト組織を得
る方法である。また、他の方法として、Ｎｉｓ Ｃｒ、
Ｍｏ等の合金元素を含有せしめて、鋳放しでベイナイ
ト組織を得る方法もある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、オーステンパー処理による方法では、大
物の鋳造管を熱処理するには難しく、しかも長時間浴内
に一定保持するので不経済であり、オーステンパー処理
炉を用いるという点でも省エネルギーに反し、更に組織
全体が略完全なベイナイト組織になるため延性に劣り管
としては却って割れ易くなるという欠点がある。また、
合金元素を添加する方法においても、Ｎｉｓ Ｃｒｓ
Ｍｏ等の高価な元素を用いることは不経済であり、しか
も前記の元素等を添加することにより炭化物を生成し延
性が著しく低下するという問題がある。
物の鋳造管を熱処理するには難しく、しかも長時間浴内
に一定保持するので不経済であり、オーステンパー処理
炉を用いるという点でも省エネルギーに反し、更に組織
全体が略完全なベイナイト組織になるため延性に劣り管
としては却って割れ易くなるという欠点がある。また、
合金元素を添加する方法においても、Ｎｉｓ Ｃｒｓ
Ｍｏ等の高価な元素を用いることは不経済であり、しか
も前記の元素等を添加することにより炭化物を生成し延
性が著しく低下するという問題がある。
本発明は、斯かる問題に鑑み、組織のベイナイト化がｍ
単容易でかつ経済的に行なえ、しかも延性に富んだダク
タイル鋳鉄管の製造方法を提供することを目的とする。
単容易でかつ経済的に行なえ、しかも延性に富んだダク
タイル鋳鉄管の製造方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
畝上の目的を達成するために次の手段を講じる。
すなわち、Ｃｏを０．２〜１．０重量％含有させたダク
タイル鋳鉄溶湯を遠心力鋳造し、得られた鋳造管の温度
がオーステナイト域のとき、パーライトの生成を回避し
４００〜５００℃まで急冷すべく、回転下の鋳造管の内
面に鋳造管の内表面積及び肉厚に応じた沸騰水を注入し
、その後空冷する。
タイル鋳鉄溶湯を遠心力鋳造し、得られた鋳造管の温度
がオーステナイト域のとき、パーライトの生成を回避し
４００〜５００℃まで急冷すべく、回転下の鋳造管の内
面に鋳造管の内表面積及び肉厚に応じた沸騰水を注入し
、その後空冷する。
（作用）
本発明に使用するダクタイル鋳鉄は、Ｃｏを０．２〜１
．０重量％含有しているから、Ｃ，Ｃ，Ｔ、図において
、パーライト生成領域よりもフェライト生成領域が短時
間側に移行させることができ、該溶湯の遠心力鋳造によ
って得られた鋳造管の急冷に際して、パーライトの生成
を回避しつつ、球状黒鉛の回りに延性に冨むフェライト
を析出させることができる。また、オーステナイト域か
らの急冷に際しては、鋳造管の回転下で、管内面に沸騰
水を注入するので、高温の管に変形を生じることなく、
また冷却用沸騰水が管内面に均一に作用して効果的に冷
却を行うことができる。即ち、管内面に注入された沸騰
水は、管内周面に均一に広がり、管と接触すると瞬時に
して管内面より気化熱を奪い気化し水蒸気となり、管内
側へ噴出すると共に、遠心力の作用で新たな沸騰水が連
続的に供給されまた瞬時に気化し、効率よ（管が急冷さ
れる。また、沸騰水は常に１００’Ｃに保たれるから、
急冷作用を常に一定として低下させることがない。更に
、管温度をオーステナイト域から４００〜５００℃に急
冷させるための沸騰水の量は、管の内表面積と肉厚によ
り容易に算出することができ、而して本発明においては
、該沸騰水の所定量を管内面に注入するので、沸騰水の
気化消失時には、自動的に管は所定温度となっており、
その後は必然的に空冷され、Ｃ，Ｃ，Ｔ、図のベイナイ
ト生成領域を通過するので、３００〜４００℃の保温炉
なしで基地組織を靭性に優れたベイナイト組織にするこ
とができる。
．０重量％含有しているから、Ｃ，Ｃ，Ｔ、図において
、パーライト生成領域よりもフェライト生成領域が短時
間側に移行させることができ、該溶湯の遠心力鋳造によ
って得られた鋳造管の急冷に際して、パーライトの生成
を回避しつつ、球状黒鉛の回りに延性に冨むフェライト
を析出させることができる。また、オーステナイト域か
らの急冷に際しては、鋳造管の回転下で、管内面に沸騰
水を注入するので、高温の管に変形を生じることなく、
また冷却用沸騰水が管内面に均一に作用して効果的に冷
却を行うことができる。即ち、管内面に注入された沸騰
水は、管内周面に均一に広がり、管と接触すると瞬時に
して管内面より気化熱を奪い気化し水蒸気となり、管内
側へ噴出すると共に、遠心力の作用で新たな沸騰水が連
続的に供給されまた瞬時に気化し、効率よ（管が急冷さ
れる。また、沸騰水は常に１００’Ｃに保たれるから、
急冷作用を常に一定として低下させることがない。更に
、管温度をオーステナイト域から４００〜５００℃に急
冷させるための沸騰水の量は、管の内表面積と肉厚によ
り容易に算出することができ、而して本発明においては
、該沸騰水の所定量を管内面に注入するので、沸騰水の
気化消失時には、自動的に管は所定温度となっており、
その後は必然的に空冷され、Ｃ，Ｃ，Ｔ、図のベイナイ
ト生成領域を通過するので、３００〜４００℃の保温炉
なしで基地組織を靭性に優れたベイナイト組織にするこ
とができる。
而して、組織を全体的に見れば、延性に冨みかつ高強度
のベイナイトフェライト混合組織であるブルスアイ組織
が形成されているのが観察される。
のベイナイトフェライト混合組織であるブルスアイ組織
が形成されているのが観察される。
（実施例）
次に、本発明の実施例につき、図面を参照して詳述する
。
。
第１図及び第２図は、本発明の実施に使用する遠心力鋳
造装置の概略を表す０図示の如く、両端に湯止め用のバ
ンド２が装着され、その内面に通常の如くウェット・コ
ーティイグ３が施された遠心力鋳造用モールド１を、所
定の回転にして（Ｇ阻で４０〜６０）、ダクタイル鋳鉄
の溶湯を注湯トラフ４より、モールド１内面に鋳込む、
尚、該鋳造に際して、ｌ又は複数の接種を施すことは任
意に成し得るところである。
造装置の概略を表す０図示の如く、両端に湯止め用のバ
ンド２が装着され、その内面に通常の如くウェット・コ
ーティイグ３が施された遠心力鋳造用モールド１を、所
定の回転にして（Ｇ阻で４０〜６０）、ダクタイル鋳鉄
の溶湯を注湯トラフ４より、モールド１内面に鋳込む、
尚、該鋳造に際して、ｌ又は複数の接種を施すことは任
意に成し得るところである。
ここで、本発明に使用するダクタイル鋳鉄溶湯の代表的
組成を下記に示す、単位は重量％である。
組成を下記に示す、単位は重量％である。
Ｃ；３．２〜３．８％ Ｓ ： ０．０１０％以下Ｓ
ｉ ： １．７〜３．０％ ？Ｉｇ ： ０．０２〜
０．０５％Ｍｎ ： ０．６％以下 Ｃｏ ； ０
．２〜１．０％Ｐ：０．０８％以下 残部実質的に
Ｆｅ上記成分中、Ｃｏ成分範囲に特徴があり、その限定
理由は、０．２％未満では、Ｃ，Ｃ，Ｔ、図においてフ
ェライト生成域を短時間側へ移行させる効果が少なく、
フェライト析出量が少なく伸びが出ない。一方１゜０％
を越えると、Ｃｏにより基地組織の固溶化が過度となり
、脆化が生じ伸びが出ない。
ｉ ： １．７〜３．０％ ？Ｉｇ ： ０．０２〜
０．０５％Ｍｎ ： ０．６％以下 Ｃｏ ； ０
．２〜１．０％Ｐ：０．０８％以下 残部実質的に
Ｆｅ上記成分中、Ｃｏ成分範囲に特徴があり、その限定
理由は、０．２％未満では、Ｃ，Ｃ，Ｔ、図においてフ
ェライト生成域を短時間側へ移行させる効果が少なく、
フェライト析出量が少なく伸びが出ない。一方１゜０％
を越えると、Ｃｏにより基地組織の固溶化が過度となり
、脆化が生じ伸びが出ない。
前記溶湯の鋳造後モールド１を回転させたままの状態で
、鋳造管５が凝固して赤熱状態のとき、即ち鋳造管の温
度がオーステナイト域（通常９００〜９５０°Ｃ）のと
き、鋳造管の内表面積と肉厚とに応じて、該鋳造管を４
００〜５００℃に急冷すべく所要量の沸騰水を水冷用ト
ラフ６から管内面へ注入する。この際、モールド１の一
端に設立されなエヤ供給装面７から、鋳造管５内ヘエヤ
を供給してもよい。尚、沸騰水の注入方法は畝上の流し
込みに限らずシャワーにより行ってもよい。
、鋳造管５が凝固して赤熱状態のとき、即ち鋳造管の温
度がオーステナイト域（通常９００〜９５０°Ｃ）のと
き、鋳造管の内表面積と肉厚とに応じて、該鋳造管を４
００〜５００℃に急冷すべく所要量の沸騰水を水冷用ト
ラフ６から管内面へ注入する。この際、モールド１の一
端に設立されなエヤ供給装面７から、鋳造管５内ヘエヤ
を供給してもよい。尚、沸騰水の注入方法は畝上の流し
込みに限らずシャワーにより行ってもよい。
鋳造管５に注入する沸騰水の量は、冷却温度及び鋳造管
５の内表面積と肉厚とから算出し、該沸騰水が気化消失
すると鋳造管５の温度は自動的に目的とする４００〜５
００ ’ｃとなるように定める。而して、沸騰水が注入
され気化消失した後は空冷されるが、このとき、モール
ド１は回転したままでも、停止された状態でもいずれで
もよい。
５の内表面積と肉厚とから算出し、該沸騰水が気化消失
すると鋳造管５の温度は自動的に目的とする４００〜５
００ ’ｃとなるように定める。而して、沸騰水が注入
され気化消失した後は空冷されるが、このとき、モール
ド１は回転したままでも、停止された状態でもいずれで
もよい。
沸騰水を鋳造管５の冷却に用いれば、高熱の管に接触し
ただけで瞬時に管内面から気化熱を奪って気化するので
、管は効果的に急冷され、常温の霧状の水に比べて急冷
効果は著大であり、鋳造管５に強度の低下を来すパーラ
イトの生成を可及的に抑止させることができ好適である
。
ただけで瞬時に管内面から気化熱を奪って気化するので
、管は効果的に急冷され、常温の霧状の水に比べて急冷
効果は著大であり、鋳造管５に強度の低下を来すパーラ
イトの生成を可及的に抑止させることができ好適である
。
この間の冷却状況を第３図に示したＣ、Ｃ，Ｔ、図を用
いて説明すると次の通りである。同図において、Ａ点は
オーステナイト域温度（９００℃）であり、Ａ−Ｂは沸
騰水で急冷した部分を、Ｂは沸騰水の気化消失時点を、
Ｂ−Ｃは空冷部分を示す。また、図中イの領域はパーラ
イト生成を表し、口はベイナイト生成域を、ハはフェラ
イト生成域を表す。
いて説明すると次の通りである。同図において、Ａ点は
オーステナイト域温度（９００℃）であり、Ａ−Ｂは沸
騰水で急冷した部分を、Ｂは沸騰水の気化消失時点を、
Ｂ−Ｃは空冷部分を示す。また、図中イの領域はパーラ
イト生成を表し、口はベイナイト生成域を、ハはフェラ
イト生成域を表す。
Ａ点からＢ点へ、沸騰水を用いて急冷するから、パーラ
イト生成域をまったく通過せずにＢ点へ到、達でき、し
かも、この間にフェライト生成域を通過するから球状黒
鉛の回りにフェライトが析出する。Ｂ点から空冷により
徐冷するので、冷却に際してベイナイト生成域をゆっく
り通過することができ、残留オーステナイトからベイナ
イトを好適に生成させることができる。ここで、Ｂ点を
４００〜５００℃にする理由は、Ｂ点が５００℃を越え
ると空冷時にパーライト生成域を通過する心配があり、
一方４００℃未満では、下部ベイナイトを生成する可能
性があり、この組織は引張強さはあるが引張、伸びが出
ないので好ましくないからである。尚、フェライト生成
域を短時間側に移行させるために、Ｃｏ：０．２〜１．
０％に規定したのは、既述の通りである。
イト生成域をまったく通過せずにＢ点へ到、達でき、し
かも、この間にフェライト生成域を通過するから球状黒
鉛の回りにフェライトが析出する。Ｂ点から空冷により
徐冷するので、冷却に際してベイナイト生成域をゆっく
り通過することができ、残留オーステナイトからベイナ
イトを好適に生成させることができる。ここで、Ｂ点を
４００〜５００℃にする理由は、Ｂ点が５００℃を越え
ると空冷時にパーライト生成域を通過する心配があり、
一方４００℃未満では、下部ベイナイトを生成する可能
性があり、この組織は引張強さはあるが引張、伸びが出
ないので好ましくないからである。尚、フェライト生成
域を短時間側に移行させるために、Ｃｏ：０．２〜１．
０％に規定したのは、既述の通りである。
次に、より具体的な実施例を掲げて説明する。
外径５００ｍｍ、長さ２０００＋ｕ、肉厚１０龍の延性
に冨んだ高強度ダクタイル鋳鉄管の製造実施例（１）製
造方法 ■ 内面にウェット・コーティングが施された遠心力鋳
造用モールドをＧｌｂで４０〜６０に回転し、下記成分
のダクタイル鋳鉄の溶湯を鋳込温度１３００℃でその内
面に注湯した。
に冨んだ高強度ダクタイル鋳鉄管の製造実施例（１）製
造方法 ■ 内面にウェット・コーティングが施された遠心力鋳
造用モールドをＧｌｂで４０〜６０に回転し、下記成分
のダクタイル鋳鉄の溶湯を鋳込温度１３００℃でその内
面に注湯した。
記 （ｗｔ ％）
Ｃ：３．４５ ％ Ｓ：０．００７％Ｓｉ ：
２．２３ ％ Ｍｇ ： ０．０３２％Ｍｎ
： ０．３１ ％ Ｃｏ ： ０．６ ％
Ｐ ： ０．０３９％ 残部実質的にＦｅ■ 鋳
造後、モールドを回転したまま鋳造管の温度が９００℃
にて、沸騰水６０Ｚをシャワーにて管内面に均一に散布
した。散布後約２０秒で沸騰水は全て気化消失し、管温
度は約４５０℃であった。
２．２３ ％ Ｍｇ ： ０．０３２％Ｍｎ
： ０．３１ ％ Ｃｏ ： ０．６ ％
Ｐ ： ０．０３９％ 残部実質的にＦｅ■ 鋳
造後、モールドを回転したまま鋳造管の温度が９００℃
にて、沸騰水６０Ｚをシャワーにて管内面に均一に散布
した。散布後約２０秒で沸騰水は全て気化消失し、管温
度は約４５０℃であった。
■ モールドを回転したまま常温まで空冷した後、回転
を停止して、管の組織を調べたところ球状黒鉛の回りに
フェライトが析出し、基地が略ベイナイト組織であるブ
ルスアイ組織が得られた。
を停止して、管の組織を調べたところ球状黒鉛の回りに
フェライトが析出し、基地が略ベイナイト組織であるブ
ルスアイ組織が得られた。
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明方法は、Ｃｏ含有量を特定し
たダクタイル鋳鉄溶湯を用い、遠心力鋳造されたダクタ
イル鋳鉄管の内面に、該鋳造管の内表面積及び肉厚に応
じた所要の沸騰水を注入するだけで、パーライトの生成
を押さえて極めて簡単にフェライトを析出せしめること
ができる。その後、空冷により基地をベイナイト組織と
することで、延性に冨んだ高強度組織とすることができ
、鋳造管の管厚の薄肉化をも図ることができる。このよ
うに、本発明方法は、延性に冨んだ高強度ダクタイル鋳
鉄管を得る方法として、実施操作も簡単で、しかも別設
特殊な設備を要せず経済的にも優れ、工業的生産手段と
しての価値は著大である。
たダクタイル鋳鉄溶湯を用い、遠心力鋳造されたダクタ
イル鋳鉄管の内面に、該鋳造管の内表面積及び肉厚に応
じた所要の沸騰水を注入するだけで、パーライトの生成
を押さえて極めて簡単にフェライトを析出せしめること
ができる。その後、空冷により基地をベイナイト組織と
することで、延性に冨んだ高強度組織とすることができ
、鋳造管の管厚の薄肉化をも図ることができる。このよ
うに、本発明方法は、延性に冨んだ高強度ダクタイル鋳
鉄管を得る方法として、実施操作も簡単で、しかも別設
特殊な設備を要せず経済的にも優れ、工業的生産手段と
しての価値は著大である。
第１図及び第２図は、本発明を実施するための遠心力鋳
造装置の概略を示す断面図であり、第１図は、ダクタイ
ル鋳鉄の溶湯を遠心力鋳造用モールド内面に注湯してい
る状態を示す断面図、第２図は、遠心力鋳造後の鋳造管
の内面に沸騰水を注大している状態を示す断面図を示し
、第３図は、本発明の実施におけるＣ、Ｃ，Ｔ、図であ
る。 １・−・−・モールド、２−バンド、３〜・ウェット・
コーティング、４・−・注湯用トラフ、５−鋳造管、６
・−・水冷用トラフ。 特 許 出 願 人 久保田鉄工株式会社第１図 第２図 第３図 ８ワ聞 −ｍ：
造装置の概略を示す断面図であり、第１図は、ダクタイ
ル鋳鉄の溶湯を遠心力鋳造用モールド内面に注湯してい
る状態を示す断面図、第２図は、遠心力鋳造後の鋳造管
の内面に沸騰水を注大している状態を示す断面図を示し
、第３図は、本発明の実施におけるＣ、Ｃ，Ｔ、図であ
る。 １・−・−・モールド、２−バンド、３〜・ウェット・
コーティング、４・−・注湯用トラフ、５−鋳造管、６
・−・水冷用トラフ。 特 許 出 願 人 久保田鉄工株式会社第１図 第２図 第３図 ８ワ聞 −ｍ：
Claims (1)
- １、Ｃｏを０．２〜１．０重量％含有させたダクタイル
鋳鉄溶湯を遠心力鋳造し、得られた鋳造管の温度がオー
ステナイト域のとき、パーライトの生成を回避し４００
〜５００℃まで急冷すべく、回転下の鋳造管の内面に鋳
造管の内表面積及び肉厚に応じた沸騰水を注入し、その
後空冷することを特徴とする延性に富んだ高強度ダクタ
イル鋳鉄管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16240684A JPH0613738B2 (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 延性に富んだ高強度ダクタイル鋳鉄管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16240684A JPH0613738B2 (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 延性に富んだ高強度ダクタイル鋳鉄管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6141721A true JPS6141721A (ja) | 1986-02-28 |
| JPH0613738B2 JPH0613738B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=15753996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16240684A Expired - Fee Related JPH0613738B2 (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 延性に富んだ高強度ダクタイル鋳鉄管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613738B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63290218A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-28 | Komatsu Ltd | 球状黒鉛鋳鉄の製造方法 |
| JP2003105484A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Kubota Corp | 高強度高耐食性ダクタイル鋳鉄 |
| EP1808504A1 (de) * | 2006-01-16 | 2007-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Gusseisen mit Kobalt und Bauteil und seine Verwendung in Dampfturbinen |
| WO2010040606A1 (de) * | 2008-10-09 | 2010-04-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Sphärogusseisen mit kobalt |
| CN103267176A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-08-28 | 王满玉 | 一种防腐耐高温耐磨铸管 |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16240684A patent/JPH0613738B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63290218A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-28 | Komatsu Ltd | 球状黒鉛鋳鉄の製造方法 |
| JP2003105484A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Kubota Corp | 高強度高耐食性ダクタイル鋳鉄 |
| JP4698098B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2011-06-08 | 株式会社クボタ | 高強度高耐食性ダクタイル鋳鉄 |
| EP1808504A1 (de) * | 2006-01-16 | 2007-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Gusseisen mit Kobalt und Bauteil und seine Verwendung in Dampfturbinen |
| WO2007082788A1 (de) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Gusseisen mit kobalt und bauteil |
| WO2010040606A1 (de) * | 2008-10-09 | 2010-04-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Sphärogusseisen mit kobalt |
| CN103267176A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-08-28 | 王满玉 | 一种防腐耐高温耐磨铸管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0613738B2 (ja) | 1994-02-23 |
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