JPS586763A - 遠心力鋳造方法 - Google Patents
遠心力鋳造方法Info
- Publication number
- JPS586763A JPS586763A JP10358881A JP10358881A JPS586763A JP S586763 A JPS586763 A JP S586763A JP 10358881 A JP10358881 A JP 10358881A JP 10358881 A JP10358881 A JP 10358881A JP S586763 A JPS586763 A JP S586763A
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- Japan
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- molten metal
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- casting
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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
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/02—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
本発明は、遠心力鋳造方法、特に各層が所定の均一な層
厚を有し、かつ層間の密着性にすぐれた二層遠心鋳造管
を製造する方法に関する。
厚を有し、かつ層間の密着性にすぐれた二層遠心鋳造管
を製造する方法に関する。
二層遠心鋳造管は、二種の異なる金属を同心円状に鋳造
して二層構造とすることにより、各層の金属の特長を活
かし、苛酷な使用条件に耐え得るようにしたものであり
、例えば炭化水素類の熱分解・改質用反応管、いわゆる
クランキングチューブなどとして用いられている。この
二層遠心鋳造管に所期の性能、特性を発揮させるには、
鋳造工程において、両層の金属の混り合いを防ぎ、各層
を所定の均一な層厚に形成せしめるとともに、両層を境
界面で金属学的に密着させ強固な結合状態にすることが
必要である。
して二層構造とすることにより、各層の金属の特長を活
かし、苛酷な使用条件に耐え得るようにしたものであり
、例えば炭化水素類の熱分解・改質用反応管、いわゆる
クランキングチューブなどとして用いられている。この
二層遠心鋳造管に所期の性能、特性を発揮させるには、
鋳造工程において、両層の金属の混り合いを防ぎ、各層
を所定の均一な層厚に形成せしめるとともに、両層を境
界面で金属学的に密着させ強固な結合状態にすることが
必要である。
二層遠心鋳造管は、遠心鋳造鋳型内に、外層(第1層)
としての金属溶湯を注入したのち、その内側面にフラッ
クスを投与し、ついで内層(第2層)となる金属溶湯を
注入することにより製造されるが、その場合に、第2層
金属溶湯の注入を比較的早い時点で行なうと、第1図[
1)K示すように鋳型(財)内の第1層金属(1)はそ
の表層部(1・1)が未凝固状態にあり、従って第1層
と第2層(2)は融合により容器に密着するものの、第
1層の凝固層(l・2)も高温状態であるために第2層
溶湯の熱を受けて再溶融する。その結果、同図〔旧に示
すように、最終的に形成される第1層(f)は所期の層
厚より薄いもの、となり、−力筒2層d)は第1層金属
の多量の混入により、層厚が過大となるとともに、当初
の化学成分組成とは異なったものになってしまう。
としての金属溶湯を注入したのち、その内側面にフラッ
クスを投与し、ついで内層(第2層)となる金属溶湯を
注入することにより製造されるが、その場合に、第2層
金属溶湯の注入を比較的早い時点で行なうと、第1図[
1)K示すように鋳型(財)内の第1層金属(1)はそ
の表層部(1・1)が未凝固状態にあり、従って第1層
と第2層(2)は融合により容器に密着するものの、第
1層の凝固層(l・2)も高温状態であるために第2層
溶湯の熱を受けて再溶融する。その結果、同図〔旧に示
すように、最終的に形成される第1層(f)は所期の層
厚より薄いもの、となり、−力筒2層d)は第1層金属
の多量の混入により、層厚が過大となるとともに、当初
の化学成分組成とは異なったものになってしまう。
上記の不都合を回避するには、第1層を内側面まで完全
に凝固させ、かつ第2層溶湯の熱を受けても再溶融しな
い温度に降温したのちに第2層溶湯を注入するようにす
ればよいが、そうすると両層間の密着性に問題が生ずる
。すなわち、第2図に示すように、注入された第1層金
属溶湯(1)の内側面1zフラツクス(F)を投与し、
その状態で第1層(1)を凝固させたのち(同図[,1
])、第2層金属溶湯(2)を注入すると(同図〔■〕
)、該第2層は第1層との接触面に薄い凝固殻(チル層
)(2・1)を形成する(同図〔■〕)。その場合、フ
ラックス(F″)の大部分は第2層溶湯の注入とともに
その表面に浮上するが、凝固殻(2・l)が早期に形成
されるため、一部の7ラツクスは浮上しきれず、そのま
ま第1層(1)と第2層(2)の間tIc残留した状態
で各層の凝固が完了する(同図〔N〕)。この傾向は、
特に、第2層金属の溶随点が第1層金属のそれより高い
程、顕著に現われる。このため、両層間の結合状態は極
めて不完全なものとなり、両層間に残留した7ラツクス
は得られた二層管の致命的欠陥となる。
に凝固させ、かつ第2層溶湯の熱を受けても再溶融しな
い温度に降温したのちに第2層溶湯を注入するようにす
ればよいが、そうすると両層間の密着性に問題が生ずる
。すなわち、第2図に示すように、注入された第1層金
属溶湯(1)の内側面1zフラツクス(F)を投与し、
その状態で第1層(1)を凝固させたのち(同図[,1
])、第2層金属溶湯(2)を注入すると(同図〔■〕
)、該第2層は第1層との接触面に薄い凝固殻(チル層
)(2・1)を形成する(同図〔■〕)。その場合、フ
ラックス(F″)の大部分は第2層溶湯の注入とともに
その表面に浮上するが、凝固殻(2・l)が早期に形成
されるため、一部の7ラツクスは浮上しきれず、そのま
ま第1層(1)と第2層(2)の間tIc残留した状態
で各層の凝固が完了する(同図〔N〕)。この傾向は、
特に、第2層金属の溶随点が第1層金属のそれより高い
程、顕著に現われる。このため、両層間の結合状態は極
めて不完全なものとなり、両層間に残留した7ラツクス
は得られた二層管の致命的欠陥となる。
これを防ぐ方法としては、第2層金属溶湯の鋳造温度を
高めて該溶湯の保有熱量を高めることによって凝固殻(
2・1)の形成を遅らせるか、もしくはその再溶融を図
ることも考えられるが、溶湯温度をそれ程高めることは
できないから、その効果には限度があり、結局健全な二
層管を得ることはできない。
高めて該溶湯の保有熱量を高めることによって凝固殻(
2・1)の形成を遅らせるか、もしくはその再溶融を図
ることも考えられるが、溶湯温度をそれ程高めることは
できないから、その効果には限度があり、結局健全な二
層管を得ることはできない。
本発明は上記にかんがみてなされたものであり、厚薄任
意の均一な所定の層厚を有し、かつ両層間の密着性にす
ぐれた二層管を得るための遠心力鋳造法を提供する。
意の均一な所定の層厚を有し、かつ両層間の密着性にす
ぐれた二層管を得るための遠心力鋳造法を提供する。
以下、本発明方法について説明する。
本発明方法によれば、水平に設置された遠心力鋳造用回
転鋳型内にて、まず所定の層厚を有する第1層を鋳造し
、その内側面まで凝固したのち、第2層の鋳造を行なう
。第2層の鋳造に際して注入される第2層溶湯量は、第
1層との境界部に生ずる第2層のチル層を、該第2層溶
湯自身の保有熱にて再溶融させるに足る量とする。なお
、第1層鋳造後その内側に、常法に従って7ラツクスを
投与してもよい。
転鋳型内にて、まず所定の層厚を有する第1層を鋳造し
、その内側面まで凝固したのち、第2層の鋳造を行なう
。第2層の鋳造に際して注入される第2層溶湯量は、第
1層との境界部に生ずる第2層のチル層を、該第2層溶
湯自身の保有熱にて再溶融させるに足る量とする。なお
、第1層鋳造後その内側に、常法に従って7ラツクスを
投与してもよい。
上記のように第2層溶湯はチル層を再溶融させ得る熱量
を有するので、チル層と第1層との間に7ラツクスの一
部が補足されても、チル層の再溶融によって第2層溶湯
上面に浮上し分離される。
を有するので、チル層と第1層との間に7ラツクスの一
部が補足されても、チル層の再溶融によって第2層溶湯
上面に浮上し分離される。
すなわち、本発明においては、第2層溶湯は、チル層再
溶融のための熱源としての役割をも兼ねる。
溶融のための熱源としての役割をも兼ねる。
この熱量をまかなうに要する該溶湯の注入量は適宜定め
られるが、通常その溶湯層厚が、第1層の層厚の約1/
2以上となる量であることが好ましい。
られるが、通常その溶湯層厚が、第1層の層厚の約1/
2以上となる量であることが好ましい。
第2層溶湯は詩画の経過とともにその外側(第1層と接
する側)から順次凝固していく。むろんその凝固層厚は
、該溶湯注入後の経過時間によって定まる。この第2層
の注入溶湯層厚が、鋳造肉厚の設計値より大きい場合に
は、所定時間の経過によシ凝固層厚が設計値に到達した
時点で、余剰の未凝固溶湯(残湯)を鋳型外に排出する
。
する側)から順次凝固していく。むろんその凝固層厚は
、該溶湯注入後の経過時間によって定まる。この第2層
の注入溶湯層厚が、鋳造肉厚の設計値より大きい場合に
は、所定時間の経過によシ凝固層厚が設計値に到達した
時点で、余剰の未凝固溶湯(残湯)を鋳型外に排出する
。
上記余剰の第2層残湯の排出は、例えば第3図に示すよ
うに、鋳型(財)を水平面に対し適当な角度tのだけ傾
斜させるとともI/c(図中、傾斜のための駆動機構お
よび鋳型を軸心を中心に回転させる駆動機構は省略)、
鋳型曽の端部に装着されている溶湯飛散防止用端板(3
)の一方を取はずして、その下端側開口部より残湯(4
)を流出させ、適当な容器(5)内に排出すればよい。
うに、鋳型(財)を水平面に対し適当な角度tのだけ傾
斜させるとともI/c(図中、傾斜のための駆動機構お
よび鋳型を軸心を中心に回転させる駆動機構は省略)、
鋳型曽の端部に装着されている溶湯飛散防止用端板(3
)の一方を取はずして、その下端側開口部より残湯(4
)を流出させ、適当な容器(5)内に排出すればよい。
これにより、所定層厚の第1層(1)および第2層(2
)からなる二層管が得られる。
)からなる二層管が得られる。
残湯排出の別法として第4図に示されるごとき方法によ
ってもよい。同法は、鋳型(ロ)のまわシに、鋳型に対
面する側が開口したリング状の容器(イ)を水平T/c
設置するとともに、鋳型(財)をその長手方向中央部(
C)を軸として水平面内で回転ばせる駆動手段(図示せ
ず)を設けておき、所定の層厚の第2層(2)が形成さ
れた時点で、鋳型両端部の端板(3゜3)を取はずすと
同時に、軸(Qを中心に回転させ、その遠心力により鋳
型内の残湯(4)を周囲の容器(イ)内に排出するよう
にしたものである。
ってもよい。同法は、鋳型(ロ)のまわシに、鋳型に対
面する側が開口したリング状の容器(イ)を水平T/c
設置するとともに、鋳型(財)をその長手方向中央部(
C)を軸として水平面内で回転ばせる駆動手段(図示せ
ず)を設けておき、所定の層厚の第2層(2)が形成さ
れた時点で、鋳型両端部の端板(3゜3)を取はずすと
同時に、軸(Qを中心に回転させ、その遠心力により鋳
型内の残湯(4)を周囲の容器(イ)内に排出するよう
にしたものである。
ところで、第2層の凝固層厚が設計肉厚に達したのちは
、該層厚の不必要な増加を避けるために、残湯の排出は
迅速に行なうべきである。この場合、その設計肉厚が大
きいほど、設計肉厚の凝固層が形成されるまでの経過時
間が長くなるので、それに伴なって残湯の温度降下も大
きく、粘稠化の度合いも増大する。従って、前記第3図
の傾斜法に゛よって残湯を排出する場合は、第2層の設
計肉厚が大きい程、鋳型(財)の傾斜角(のを大きくす
るとこによって残湯の流出を促し、一方策4図の回転法
による場合は、回転数を増やして残湯に対する遠心力を
高めてやるとよい。
、該層厚の不必要な増加を避けるために、残湯の排出は
迅速に行なうべきである。この場合、その設計肉厚が大
きいほど、設計肉厚の凝固層が形成されるまでの経過時
間が長くなるので、それに伴なって残湯の温度降下も大
きく、粘稠化の度合いも増大する。従って、前記第3図
の傾斜法に゛よって残湯を排出する場合は、第2層の設
計肉厚が大きい程、鋳型(財)の傾斜角(のを大きくす
るとこによって残湯の流出を促し、一方策4図の回転法
による場合は、回転数を増やして残湯に対する遠心力を
高めてやるとよい。
なお、本発明方法では、他の鋳造条件に特別の制限はな
く、例えば第1層および第2層の鋳造温度も常法どおり
設定すればよい。
く、例えば第1層および第2層の鋳造温度も常法どおり
設定すればよい。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例1
第3図に示されるように鋳型を傾斜させる駆動機構を備
えた遠心力鋳造装置を用い、まず常法により、0.4%
C−25%Cr−20%Ni−Fe溶湯22Kgを注入
し、層厚15ffilの第1層を鋳造しく鋳造温度16
30℃)、内面の酸化防止のためのフラックスを投入し
た。第1層の内側面まで凝固したのち、18%(r鋼溶
湯9.6 Kf を注入した(鋳造温度1600℃)。
えた遠心力鋳造装置を用い、まず常法により、0.4%
C−25%Cr−20%Ni−Fe溶湯22Kgを注入
し、層厚15ffilの第1層を鋳造しく鋳造温度16
30℃)、内面の酸化防止のためのフラックスを投入し
た。第1層の内側面まで凝固したのち、18%(r鋼溶
湯9.6 Kf を注入した(鋳造温度1600℃)。
その溶湯層厚は8fiである。ついでチル層の再溶融を
見計って、鋳型を傾斜(傾斜角度θ:50°)させると
ともに下端側端板を取はずして、層厚6fiに相当する
溶湯を排除したのち、端板を再装着するとともに鋳型を
水平位置に復帰させ、凝固を完了させることにより、外
径134sog、第1層厚1511I11.第2層厚2
11g1の二層管を得た。
見計って、鋳型を傾斜(傾斜角度θ:50°)させると
ともに下端側端板を取はずして、層厚6fiに相当する
溶湯を排除したのち、端板を再装着するとともに鋳型を
水平位置に復帰させ、凝固を完了させることにより、外
径134sog、第1層厚1511I11.第2層厚2
11g1の二層管を得た。
実施例2
第4図に示されるように鋳型を長手方向の中央部を回転
軸心として水平面内に回転させる駆動機構を備えた遠心
力鋳造装置にて、まず0.4%C−25%Cr−20%
Ni−Fe溶湯22Kfを注入して層厚15jfl+の
第1層を鋳造しく鋳造温度1650℃)、内面酸化防止
の7ラツクスを投与した。第1層の内側面まで凝固した
のち、18%Cr鋼溶湯12Kgを注入した(鋳造温度
1590℃)。その溶湯層厚は10fiである。ついで
チル層の再溶融を見計って、鋳型両端の端板を取はずす
と同時に、長手方向の中央部を中心に讐回転速度100
rl)rllVcて水平面内で回転させ、層厚8III
IIVC相当する溶湯を排除したのち、上記回転を停止
するとともに端板を再装着し、そのまま凝固させ、外径
134cm、、第1層厚15fi、第2層厚2fiの二
層管を得た。
軸心として水平面内に回転させる駆動機構を備えた遠心
力鋳造装置にて、まず0.4%C−25%Cr−20%
Ni−Fe溶湯22Kfを注入して層厚15jfl+の
第1層を鋳造しく鋳造温度1650℃)、内面酸化防止
の7ラツクスを投与した。第1層の内側面まで凝固した
のち、18%Cr鋼溶湯12Kgを注入した(鋳造温度
1590℃)。その溶湯層厚は10fiである。ついで
チル層の再溶融を見計って、鋳型両端の端板を取はずす
と同時に、長手方向の中央部を中心に讐回転速度100
rl)rllVcて水平面内で回転させ、層厚8III
IIVC相当する溶湯を排除したのち、上記回転を停止
するとともに端板を再装着し、そのまま凝固させ、外径
134cm、、第1層厚15fi、第2層厚2fiの二
層管を得た。
上記各実施例で得られた二層管は、いづれも各層金属相
互の混り合いがなく、所定の成分組成と設計肉厚とを有
し、また層間の密着性も完全であることがa!認された
。
互の混り合いがなく、所定の成分組成と設計肉厚とを有
し、また層間の密着性も完全であることがa!認された
。
以上のように、本発明方法によれば、第1層嬢内側面ま
で凝固したのち第2層溶湯が注入されるので、両層間の
金属の混シ合いによる第1層厚の減少や各層金属の化学
成分組成の変化を生ずることがない。また、第1層に接
して生成するチル層は再溶融されるので、たとえその部
分にフラックスが捕捉されていてもこれを浮上分離させ
るとともに両層の密着性を金属学的にも完全ならしめ強
固な結合状態とすることができる。更に、第2層は残湯
の排除によって容易に望む層厚とすることができ、かく
して所定の化学成分と厚薄任意の各層厚を備えた密着性
の良好な二層遠心鋳造管が得られる。
で凝固したのち第2層溶湯が注入されるので、両層間の
金属の混シ合いによる第1層厚の減少や各層金属の化学
成分組成の変化を生ずることがない。また、第1層に接
して生成するチル層は再溶融されるので、たとえその部
分にフラックスが捕捉されていてもこれを浮上分離させ
るとともに両層の密着性を金属学的にも完全ならしめ強
固な結合状態とすることができる。更に、第2層は残湯
の排除によって容易に望む層厚とすることができ、かく
して所定の化学成分と厚薄任意の各層厚を備えた密着性
の良好な二層遠心鋳造管が得られる。
また、従来においては、第1層と第2層の混り合いを防
ぐ目的で本発明のごとく第1層内側面凝固後に第2層溶
湯を注入す、ると、両層間の密着性が不完全となり、そ
の傾向は、第1層金属より溶融点の高い金属を第2層と
して用いる場合に顕著となることは前述したとおシであ
り、従って各層金属の材質選択に強い制限をうけていた
が、本発明方法によれば、そのような制限はうけないか
ら、任意の材質を組合せた二層管の製造が可能であり、
各種用途における多様な要求特性にも随意芯じることが
できる。
ぐ目的で本発明のごとく第1層内側面凝固後に第2層溶
湯を注入す、ると、両層間の密着性が不完全となり、そ
の傾向は、第1層金属より溶融点の高い金属を第2層と
して用いる場合に顕著となることは前述したとおシであ
り、従って各層金属の材質選択に強い制限をうけていた
が、本発明方法によれば、そのような制限はうけないか
ら、任意の材質を組合せた二層管の製造が可能であり、
各種用途における多様な要求特性にも随意芯じることが
できる。
第1図CI〕、[II3および第2図[I]、〔■〕、
[II[]、〔■〕は遠心鋳造用回転鋳型内の各層金属
の凝固状況を示す断面説明図、第3図および第4図はそ
れぞれ本発明方法における鋳型内残湯排出法の具体例を
示す断面説明図である。 1:外層(第1層)、2:内層(第2層)、4:残湯、
5.5’:容器、M:遠心鋳造用鋳型。 特許出願人 久保田鉄工株式会社 代理人 弁理士 宮 崎 新 八 部〔工〕
〔且〕〔工〕
〔肛)陣][■]
[II[]、〔■〕は遠心鋳造用回転鋳型内の各層金属
の凝固状況を示す断面説明図、第3図および第4図はそ
れぞれ本発明方法における鋳型内残湯排出法の具体例を
示す断面説明図である。 1:外層(第1層)、2:内層(第2層)、4:残湯、
5.5’:容器、M:遠心鋳造用鋳型。 特許出願人 久保田鉄工株式会社 代理人 弁理士 宮 崎 新 八 部〔工〕
〔且〕〔工〕
〔肛)陣][■]
Claims (3)
- (1)遠心力鋳造用鋳型内にて、第1層を鋳造し、その
内側面まで凝固したのち、第2層を鋳造するに当り、第
1層との境界部に生ずる第2層のチル層(凝固殻)を再
溶融させるに足る量の第2層金属溶湯を注入し、第2層
溶湯の凝固層厚がその設計肉厚に達した時点でただちに
余剰の第2層未凝固溶湯を鋳型外に排出することを特徴
とする二層管の遠心力鋳造方法。 - (2)鋳型を傾斜させ、その下端側から流出させること
により、余剰の第2層未凝固溶湯を鋳型外に排出するこ
とを特徴とする上記第(1)項に記載の二層管の遠心力
鋳造方法。 - (3)鋳型を、その長手方向中央部を回転軸心として水
平面内で回転させ、その遠心力にて余剰の第2層未凝固
溶湯を鋳型外に排出することを特徴とする上記第(1)
項に記載の二層管の遠心力鋳造力iム0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10358881A JPS586763A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 遠心力鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10358881A JPS586763A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 遠心力鋳造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS586763A true JPS586763A (ja) | 1983-01-14 |
JPH0130587B2 JPH0130587B2 (ja) | 1989-06-21 |
Family
ID=14357925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10358881A Granted JPS586763A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 遠心力鋳造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS586763A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03219025A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-26 | Nippon Steel Corp | 高強度高靭性アルミめっき鋼線の製造法 |
JPH03249129A (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-07 | Nippon Steel Corp | 高強度高靭性めっき鋼線の製造法 |
JPH04187336A (ja) * | 1990-11-19 | 1992-07-06 | Shinko Kosen Kogyo Kk | 複合金属線 |
JPH04187335A (ja) * | 1990-11-19 | 1992-07-06 | Shinko Kosen Kogyo Kk | 導電性ばね用鋼線 |
JP2011083804A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence | 遠心鋳造方法 |
-
1981
- 1981-07-02 JP JP10358881A patent/JPS586763A/ja active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH03249129A (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-07 | Nippon Steel Corp | 高強度高靭性めっき鋼線の製造法 |
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