JPS6297753A - 孔型付圧延用スリ−ブロ−ルの遠心力鋳造用鋳型 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は鋳造時に孔型部を急冷して鋳出すことのできる
孔型付圧延用スリーブロールの遠心力鋳造用鋳型の改良
に関する。

（従来の技術） 例えば鋼管圧延用の孔型付圧延用ロールには、第１図に
示すよう、必要な形状の孔型３が凹設され高合金白鋳鉄
等で形成された外殻層２Ａと強靭鋳鉄や鋳鋼等で形成さ
れた内殻層２Ｂとからなる複合スリーブロール２が軸ｌ
に焼ばめなどにより組立てられたものが用いられている
。

このような孔型付スリーブロールの鋳造方法としては竪
型遠心力鋳造法が利用され、特公昭５４−４２９３３号
公報において鋳造時に孔型部を直接鋳出す方法が提案さ
れている。

すなわち、この方法は、第２図に示すように、鋳造機上
に回転台４、下型５、胴部金枠６、上型７を載置し、金
枠６内に孔型部を形成するための環状鋳型８として環状
チラーを設けると共に該環状鋳型８の背面と金枠６の内
面との間を耐火物９で埋めた遠心力鋳造用鋳型を用いて
、遠心力鋳造時に鋳物（スリーブロール）の外周面に必
要な孔型部を直接鋳出す方法である。

また、孔型部の冷却効果を大きくする目的で第３図のよ
うに、金枠６゛の内部に孔型を形成するための環状鋳型
８゛として環状チラーおよび孔型部分を除くロール周面
を形成するための環状砂型１１を並設した遠心力鋳造用
鋳型が提案されている。尚、第２図および第３図の鋳型
において１２は下型５の鋳造面に形成された砂型、１３
は上型７の鋳造面に形成された砂型である。また、孔型
成型用の環状チラーは通常２分割構造とされている。

（発明が解決しようとする問題点） 第２図および第３図に示した竪型遠心力鋳造用鋳型は、
孔型成型用の環状鋳型８を環状チラーで構成したので、
孔型を鋳出しかつ急冷効果によって孔型部に急冷緻密組
織が得られたのであるが、環状チラーは鋳造時の熱影響
により変形が生じ、場合によっては変形により鋳造割れ
が生じるという問題があった。

一方、孔型成型用の環状鋳型８を鋳物砂、黒鉛、炭化珪
素のような非金属耐火材で形成すれば、変形には強いが
冷却効果が期待できず、スリーブロールの孔型部分を緻
密な組織にできず、品質の低下を余儀なくされるという
欠点がある。

本発明はかかる問題に鑑みなされたものであって、孔型
付圧延用スリーブロールの遠心力鋳造において、鋳造割
れが生じずかつ孔型部の冷却効果に優れた遠心力鋳造用
鋳型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講じられた本発明の特徴と
するところは、金枠内に配設される孔型成型用の環状鋳
型を、炭化珪素と金属粒とを骨材として無機粘結剤で造
型し、炭化珪素と金属粒との重量比（金属粒／炭化珪素
）を２以上とし、かつ金属粒の直径が２．０１以Ｆとし
た点にある。

（実施例） 以下、本発明の遠心力鋳造用鋳型について詳述する。

本発明は第２図や第３図のような孔型部成型用の環状鋳
型を有する遠心力鋳造用鋳型全般に適用できる。尚、第
２図および第３図は竪型遠心力鋳造用鋳型を示している
が、本発明は竪型に限らず、水平型、傾斜型においても
適用でき、孔型の形状も鋼管等の成型用丸型に限らず、
形鋼の形状に応じた適宜の形状とされる。

本発明に係る環状鋳型は、炭化珪素および金属粒を骨材
とし、無機粘結剤を添加して造型される。

金属粒としては１０００℃以上の融点を有する金属例え
ば銅、鉄を用いて形成され、その直径は２ＩＩＩＩ１１
以下のものが用いられる。２龍を越えると、金属粒間に
、空隙が生じやすくなり、冷却効果が小さくなる。

また、炭化珪素は金属粒と同程度以下の大きさのものを
用いればよい。

炭化珪素と金属粒との割合は、重量比で、とするのがよ
い。すなわち、冷却効果の大きい範囲として２以上とす
る。もっとも、金属粒１００％も可能であるが、金属粒
は炭化珪素より高価であるので、コスト的に不利になる
。

尚、炭化珪素は、冷却効果が大きく、また造型し易いの
で、本発明に適用する耐火物骨材として好適である。前
記骨材は例えば水ガラス等の無機粘結剤によって、一体
形あるいは２分割形として環状に造型されて、ＣＯ２プ
ロセスで固化される。

畝上の環状鋳型の効果を調べるために、炭化珪素と鉄粒
（直径１．０ｍｍ）とを用い、その重量比をｌ：５とし
て置注鋳型を造型し、下記組成（重量％）の鋳鉄の溶湯
を鋳込温度１３３０℃で注入して、チル効果を調べた。

この際、置注鋳型を黒鉛のみで造型したもの、炭化珪素
のみで造型したもの、鋳鉄で造型したものについても比
較のため調査した。

○鋳鉄組成 Ｃ：　３．６１％　　　　　Ｎｉ　：　０．０７％Ｓｉ
　：　０．９６％　　　　　Ｃｒ　：　０．１３％Ｍｎ
　：　０．７２％　　　　　Ｍｏ　：　０．０２％Ｐ　
：　０．００２％　　　　残部実質的にＦｅＳ　：　０
．０１１％ その鋳造結果を第４図（１１〜（４）に示す。同図＋１
１は黒鉛鋳型の場合、同図（２）は炭化珪素鋳型の場合
、同図（３）は本発明に係る骨材によって造型した鋳型
の場合、同図（４）は鋳鉄鋳型の場合である。これらの
断面組織写真より、本発明に係るものは、金属（鋳鉄）
鋳型には及ばないものの、他のものに対してチル効果が
優れていることが明らかである。

次に具体的実施例について説明する。

スリーブロール外径１１００＋ｙ＋ｍ、孔型の直径３０
０＋＋ｖ＋　。

胴長６５０ｍｍの複合スリーブロールを第３図の竪型遠
心力鋳造用鋳型を用いて遠心力鋳造した。

この際、孔型成型用の環状鋳型は、炭化珪素と鉄粒（直
径１　、０ｎｕｌｌ）とを、重量比で１：４の割合で造
型された。

鋳鉄溶湯の組成（重量％）は下記の通りであり、鋳込温
度１３５０℃で、２５０ｒｐｍで回転した鋳型に鋳込ま
れた。

Ｏ外殻組成 Ｃ：３．３０％　　　　Ｎｉ：２．３０％Ｓｉ：０．３
６％　　　　Ｃｒ　：　　１．２０％Ｍｎ　：　　０．
３０％　　　　Ｍｏ　：　０．３１％Ｐ　：　　０．１
２４％　　　　残部実質的にＦｅＳ　　：　　０．０３
０％ ○内殻組成 Ｃ：３．５６％　　　　Ｎｉ：０．７０％Ｓｉ：２．１
２％　　　　Ｃｒ　：　０．２０％Ｍｎ　：　０．５３
％　　　　Ｍｏ　：　０．０５％Ｐ　：　　０．０５５
％　　　　残部実質的にＦｅＳ　：　　０．０２３％ 遠心力鋳造した結果、孔型部の周辺に緻密な外殻チル組
織を有する高品質の孔型付複合スリーブロールが得られ
た。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明の孔型付圧延用スリーブロー
ルの遠心力鋳造用鋳型は、金枠内に配設される孔型成型
用の環状鋳型を特定の割合の炭化珪素と特定の大きさの
金属粒で造型したので、金属粒によってチル効果が十分
に付与され、孔型が高硬度化された高品質のスリーブロ
ールを得ることができ、その一方で、環状鋳型の表面が
鋳造時の高温によって軟化し、抗圧力の低下を招来する
ものとなり、従来問題となっていた環状鋳型の変形によ
る鋳造割れを有効に防止できる。

このように、本発明の遠心力鋳造用鋳型は、孔型部の冷
却効果を犠牲にすることなく、孔壁部成型用の環状鋳型
の変形による鋳造割れを有効に防止でき、高品質の孔型
付圧延用スリーブロールが容易に得られる点で、工業上
の利用価値は著大である。

【図面の簡単な説明】 第１図は孔型付圧延用ロールの部分断面図、第２図およ
び第３図は孔型付圧延用スリーブロールの遠心力鋳造用
鋳型の構造の二側を示す部分断面図、第４図（Ｌ）〜（
４）は各種材料で造型した置注鋳型を用いて鋳造した鋳
物のチル効果の状態を示すマクロ的金属組織写真であり
、同図（１）は黒鉛鋳型によるもの、同図（２）は炭化
珪素鋳型によるもの、同図（３）は本発明に係る骨材で
形成した鋳型によるもの、同図（４）は鋳鉄鋳型による
ものを示す。 ２−複合スリーブロール、６．６’−金枠、８．８’−
環状鋳型。 第７図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧延用孔型が設けられた圧延用スリーブロールの遠
   心力鋳造用鋳型であって、金枠内に孔型を成型するため
   の環状鋳型が配設された遠心力鋳造用鋳型において、 前記環状鋳型を炭化珪素と金属粒とを骨材として無機粘
   結剤で造型し、炭化珪素と金属粒との重量比（金属粒／
   炭化珪素）を２以上とし、かつ金属粒の直径が２．０ｍ
   ｍ以下としたことを特徴とする孔型付圧延用スリーブロ
   ールの遠心力鋳造用鋳型。