JPH06615A - 炉内ロール用二重遠心鋳造管の製造方法 - Google Patents
炉内ロール用二重遠心鋳造管の製造方法Info
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- JPH06615A JPH06615A JP4108911A JP10891192A JPH06615A JP H06615 A JPH06615 A JP H06615A JP 4108911 A JP4108911 A JP 4108911A JP 10891192 A JP10891192 A JP 10891192A JP H06615 A JPH06615 A JP H06615A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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- F27D3/026—Skids or tracks for heavy objects transport or conveyor rolls for furnaces; roller rails
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 強度、耐熱性、熱伝導性に優れた外層１であ
る耐熱鋼と、内層２である銅とこの二層管を簡素で経済
的に製造すること。 【構成】 遠心鋳造機に先ず外層１となる耐熱鋼を鋳込
む。外層１の最内面が半凝固状態の時に内層２となる銅
を鋳込み、外層１と内層２を機械的かつ化学的に密着結
合させる。
る耐熱鋼と、内層２である銅とこの二層管を簡素で経済
的に製造すること。 【構成】 遠心鋳造機に先ず外層１となる耐熱鋼を鋳込
む。外層１の最内面が半凝固状態の時に内層２となる銅
を鋳込み、外層１と内層２を機械的かつ化学的に密着結
合させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続焼鈍ラインや溶融
めっきラインにおける炉内ロール用二重遠心鋳造管を製
造する方法に関するものである。
めっきラインにおける炉内ロール用二重遠心鋳造管を製
造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば連続焼鈍ラインにおける加熱・冷
却帯に配置される炉内ロールでは、搬送される金属スト
リップと炉内ロールの温度が異なるためにヒートクラウ
ンが発生し、金属ストリップの安定通板のために予め付
与されている初期クラウンが変動することになる。そし
て、初期クラウンが変動してロールクラウンが過大にな
ると、ヒートバックルと呼ばれる金属ストリップの座屈
現象が発生し、通板及び製品の品質に大きな影響を及ぼ
す。また、ロールクラウンが過小になると、センタリン
グ効果が弱まって、金属ストリップが蛇行する。
却帯に配置される炉内ロールでは、搬送される金属スト
リップと炉内ロールの温度が異なるためにヒートクラウ
ンが発生し、金属ストリップの安定通板のために予め付
与されている初期クラウンが変動することになる。そし
て、初期クラウンが変動してロールクラウンが過大にな
ると、ヒートバックルと呼ばれる金属ストリップの座屈
現象が発生し、通板及び製品の品質に大きな影響を及ぼ
す。また、ロールクラウンが過小になると、センタリン
グ効果が弱まって、金属ストリップが蛇行する。
【０００３】そこで、この初期クラウンの変動を可及的
に防止可能な炉内ロールとして、本出願人のうちの一名
は例えば特開平２−３０１５２０号公報や特開平３−８
２７１８号公報に記載のハースロールを提案している。
に防止可能な炉内ロールとして、本出願人のうちの一名
は例えば特開平２−３０１５２０号公報や特開平３−８
２７１８号公報に記載のハースロールを提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本出願人のうちの一名
が提案したハースロールは、耐熱鋼製スリーブの内側に
銅製スリーブを嵌合することにより、ロール軸方向の熱
移動を促進させ、金属ストリップ幅当りのヒートクラウ
ンを低減させようとするものである。
が提案したハースロールは、耐熱鋼製スリーブの内側に
銅製スリーブを嵌合することにより、ロール軸方向の熱
移動を促進させ、金属ストリップ幅当りのヒートクラウ
ンを低減させようとするものである。
【０００５】本発明は、本出願人のうちの一名が先に提
案した、強度、耐熱性、熱伝導性に優れた耐熱鋼と銅と
の二層管を簡素で経済的に製造できる方法を提供するこ
とを目的としている。
案した、強度、耐熱性、熱伝導性に優れた耐熱鋼と銅と
の二層管を簡素で経済的に製造できる方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る炉内ロール用二重遠心鋳造管の製造方
法は、外層に耐熱鋼を、内層に銅を鋳込んで、炉内ロー
ル用二重管を遠心鋳造する方法であって、遠心鋳造機に
先ず外層となる耐熱鋼を鋳込み、外層の最内面が半凝固
状態の時に内層となる銅を鋳込み、外層の耐熱鋼と内層
の銅を機械的かつ化学的に密着結合させることとしてい
るのである。
に、本発明に係る炉内ロール用二重遠心鋳造管の製造方
法は、外層に耐熱鋼を、内層に銅を鋳込んで、炉内ロー
ル用二重管を遠心鋳造する方法であって、遠心鋳造機に
先ず外層となる耐熱鋼を鋳込み、外層の最内面が半凝固
状態の時に内層となる銅を鋳込み、外層の耐熱鋼と内層
の銅を機械的かつ化学的に密着結合させることとしてい
るのである。
【０００７】本発明における二重遠心鋳造管の製造方法
には、特別の条件、制限を必要とせず、外層材である耐
熱鋼と内層材である銅の夫々の鋳造は常法に従って行え
ばよい。この時、外層材である耐熱鋼の最内面の半凝固
状態を確保するには、材料の鋳込温度、冷却方法、冷却
時間等で凝固状況が判るので、これらに基づいて外層最
内面の半凝固状態を把握し、内層材である銅の鋳込時を
知ることができる。
には、特別の条件、制限を必要とせず、外層材である耐
熱鋼と内層材である銅の夫々の鋳造は常法に従って行え
ばよい。この時、外層材である耐熱鋼の最内面の半凝固
状態を確保するには、材料の鋳込温度、冷却方法、冷却
時間等で凝固状況が判るので、これらに基づいて外層最
内面の半凝固状態を把握し、内層材である銅の鋳込時を
知ることができる。
【０００８】また、溶湯の酸化防止の目的で、フラック
スを鋳型内の溶湯面に添加投与したり、溶湯の保温の目
的で、保温剤を鋳型内の溶湯面に散布投与することは、
必要に応じて常法に従って行えばよい。
スを鋳型内の溶湯面に添加投与したり、溶湯の保温の目
的で、保温剤を鋳型内の溶湯面に散布投与することは、
必要に応じて常法に従って行えばよい。
【０００９】
【作用】上記したように、本発明方法では、外層材であ
る耐熱鋼を鋳造した後の内層材である銅の鋳込みを、耐
熱鋼が完全に凝固してしまう前に、すなわち、耐熱鋼層
の最内面が半凝固の状態を保持している時点で行うこと
により、両層の密着結合を確実に行う。
る耐熱鋼を鋳造した後の内層材である銅の鋳込みを、耐
熱鋼が完全に凝固してしまう前に、すなわち、耐熱鋼層
の最内面が半凝固の状態を保持している時点で行うこと
により、両層の密着結合を確実に行う。
【００１０】ところで、内外層の溶湯の混り合いは、内
層材の融点が外層材の融点より高いか、または近似して
いる場合は、過度に混り合うために、内外両層の層厚に
偏肉を生じたり、化学組成の変化をきたし、二層構造化
による初期の材料特性を十分に発揮できないという欠点
があるが、本発明は、外層の耐熱鋼より約３００℃程低
い融点をもつ銅を内層に選定しているので、外層材であ
る耐熱鋼層の最内面が半凝固の溶融状態の時点で内層材
である銅の鋳造を行っても、内外層が過度に混り合うこ
とがない。
層材の融点が外層材の融点より高いか、または近似して
いる場合は、過度に混り合うために、内外両層の層厚に
偏肉を生じたり、化学組成の変化をきたし、二層構造化
による初期の材料特性を十分に発揮できないという欠点
があるが、本発明は、外層の耐熱鋼より約３００℃程低
い融点をもつ銅を内層に選定しているので、外層材であ
る耐熱鋼層の最内面が半凝固の溶融状態の時点で内層材
である銅の鋳造を行っても、内外層が過度に混り合うこ
とがない。
【００１１】従って、内外両層の偏肉や境界の乱れがな
く、両層とも、所定の化学組成と所定の層厚さを有し、
かつ層界面に形成された必要最小限の薄い融合層による
両層の機械的、かつ、化学的結合を備えた二層管を得る
ことができる。
く、両層とも、所定の化学組成と所定の層厚さを有し、
かつ層界面に形成された必要最小限の薄い融合層による
両層の機械的、かつ、化学的結合を備えた二層管を得る
ことができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明方法の実施例について説明す
る。横型遠心鋳造法により、ＳＣＨ１３Ａ相当のＦｅ−
Ｃｒ−Ｎｉ系耐熱鋼からなる外層を鋳造し、その最内面
が半凝固の状態で銅を鋳込んで内層を形成することによ
り、外径φ２１０ｍｍ、肉厚ｔ＝３０ｍｍ（外層厚ｔ1
＝１５ｍｍ、内層厚ｔ2 ＝１５ｍｍ）、長さ３２００ｍ
ｍの二重管を得た。
る。横型遠心鋳造法により、ＳＣＨ１３Ａ相当のＦｅ−
Ｃｒ−Ｎｉ系耐熱鋼からなる外層を鋳造し、その最内面
が半凝固の状態で銅を鋳込んで内層を形成することによ
り、外径φ２１０ｍｍ、肉厚ｔ＝３０ｍｍ（外層厚ｔ1
＝１５ｍｍ、内層厚ｔ2 ＝１５ｍｍ）、長さ３２００ｍ
ｍの二重管を得た。
【００１３】下記表１に本実施例で鋳込んだ内外層の化
学成分組成、融点、熱膨張率、鋳込温度を示す。
学成分組成、融点、熱膨張率、鋳込温度を示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】上記した方法で遠心鋳造した二重管の径方
向断面を図１及び図２に示すが、これら図１及び図２よ
り明らかなように、外層１と内層２とが全周に亘って両
金属のデンドライト３で鋳絡らみ、薄い融合層４を介し
て機械的、かつ化学的に密着結合し、両層１・２の過度
の混り合いや偏肉等のない健全な層構造を有している。
向断面を図１及び図２に示すが、これら図１及び図２よ
り明らかなように、外層１と内層２とが全周に亘って両
金属のデンドライト３で鋳絡らみ、薄い融合層４を介し
て機械的、かつ化学的に密着結合し、両層１・２の過度
の混り合いや偏肉等のない健全な層構造を有している。
【００１６】結合部半径方向の強度を確認するために、
スモールサイズの試験片を採取し、つかみ部を溶接して
引張試験を行った。その結果を下記表２に示すが、内外
層の境界は母材と同等以上の強度を有していることが判
る。
スモールサイズの試験片を採取し、つかみ部を溶接して
引張試験を行った。その結果を下記表２に示すが、内外
層の境界は母材と同等以上の強度を有していることが判
る。
【００１７】
【表２】
【００１８】次に、本実施例によって製造した二重管の
外面及び内面を機械加工により研削して表層の酸化物を
除去し、その内面を水冷すると共に、外周部にはストリ
ップヒーターを巻付けて半径方向に温度差を付与し、黒
色スプレー塗布下で放射温度計により、内外層温度を測
定した。その結果を図３に示すが、この図３より、耐熱
鋼（外層）と銅（内層）の界面で熱抵抗はなく、温度勾
配の不連続は認められず優れた伝熱状態を示しているの
が判る。
外面及び内面を機械加工により研削して表層の酸化物を
除去し、その内面を水冷すると共に、外周部にはストリ
ップヒーターを巻付けて半径方向に温度差を付与し、黒
色スプレー塗布下で放射温度計により、内外層温度を測
定した。その結果を図３に示すが、この図３より、耐熱
鋼（外層）と銅（内層）の界面で熱抵抗はなく、温度勾
配の不連続は認められず優れた伝熱状態を示しているの
が判る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法により
製造した二重遠心鋳造管は、耐熱鋼と銅の境界が両金属
のデンドライトで鋳絡みながら密着結合しているので、
熱応力などにより境界面から剥離を起こすことがない。
また本発明では溶着であるため、断熱層を作らず、熱伝
導率は連続的に変化する二重管を形成することができ
る。更に、本発明では、耐熱鋼と銅の熱膨張率の差が小
さいため、その面からもヒートクラウン及び熱応力の両
者を抑制することができる。
製造した二重遠心鋳造管は、耐熱鋼と銅の境界が両金属
のデンドライトで鋳絡みながら密着結合しているので、
熱応力などにより境界面から剥離を起こすことがない。
また本発明では溶着であるため、断熱層を作らず、熱伝
導率は連続的に変化する二重管を形成することができ
る。更に、本発明では、耐熱鋼と銅の熱膨張率の差が小
さいため、その面からもヒートクラウン及び熱応力の両
者を抑制することができる。
【００２０】すなわち、本発明方法によれば、炉内ロー
ルに必要な高温強度、耐熱性、熱伝導性が保証されると
共に、ヒートクラウンを抑制し、通板トラブルを低減で
き、板品質の向上、操業の安定が図れる。
ルに必要な高温強度、耐熱性、熱伝導性が保証されると
共に、ヒートクラウンを抑制し、通板トラブルを低減で
き、板品質の向上、操業の安定が図れる。
【図１】本発明方法によって、製造した二重遠心鋳造管
の部分断面図である。
の部分断面図である。
【図２】図１における境界部分の２００倍の拡大断面図
である。
である。
【図３】本発明方法によって製造した二重遠心鋳造管の
内外層に温度差を付与した場合の内外層温度の一例を示
す図である。
内外層に温度差を付与した場合の内外層温度の一例を示
す図である。
１ 外層 ２ 内層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 嘉光 新潟県上越市港町２丁目12−１ 日本ステ ンレス株式会社内 (72)発明者 高津 修 新潟県上越市港町２丁目12−１ 日本ステ ンレス株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 外層に耐熱鋼を、内層に銅を鋳込んで、
炉内ロール用二重管を遠心鋳造する方法であって、遠心
鋳造機に先ず外層となる耐熱鋼を鋳込み、外層の最内面
が半凝固状態の時に内層となる銅を鋳込み、外層の耐熱
鋼と内層の銅を機械的かつ化学的に密着結合させること
を特徴とする炉内ロール用二重遠心鋳造管の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04108911A JP3102132B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ヒートクラウン抑制炉内ロール |
| US08/201,095 US5547450A (en) | 1992-03-31 | 1994-02-24 | Hearth roller with suppressed heat crown |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04108911A JP3102132B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ヒートクラウン抑制炉内ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06615A true JPH06615A (ja) | 1994-01-11 |
| JP3102132B2 JP3102132B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=14496767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04108911A Expired - Lifetime JP3102132B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ヒートクラウン抑制炉内ロール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5547450A (ja) |
| JP (1) | JP3102132B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5924967A (en) * | 1997-07-28 | 1999-07-20 | Eastman Kodak Company | Wear resistant transport roller |
| WO2011143510A1 (en) | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Lynk Labs, Inc. | Led lighting system |
| CN109351948B (zh) * | 2018-11-01 | 2020-07-03 | 苏州市海威特铸造厂 | 一种铜铁镶铸铸件的铸造工艺 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5930484B2 (ja) * | 1978-03-23 | 1984-07-27 | 株式会社クボタ | 複合スリ−ブ焼嵌めロ−ル |
| JPS59129757A (ja) * | 1983-01-12 | 1984-07-26 | Kubota Ltd | 耐ヒ−トクラツク性、耐摩耗性の優れる複合ロ−ル材 |
| JPS6027408A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-12 | Kubota Ltd | ホツトストリツプミル用ワ−クロ−ル |
| JPS60121013A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-28 | Kubota Ltd | ホツトストリツプミル用複合ロ−ル |
| JPS60135588A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-18 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 無廃水式表面処理装置 |
| JPS59178111A (ja) * | 1984-03-05 | 1984-10-09 | Kubota Ltd | Ｈ型鋼圧延用複合スリ−ブロ−ル及びその製造法 |
| JPS61210129A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-18 | Nippon Steel Corp | クラウン可変ハ−スロ−ル |
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-
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