(57)【要約】【課題】鋳造品の表面に耐食皮膜を形成する工程を簡単化できるようにする。【解決手段】連続鋳造のための鋳型１５の内部で凝固収縮することにより鋳型１５との間に隙間２４を生じた鋳造品１７の表面に、この鋳造品１７の表面に耐食被膜を形成するための金属粉末２５を供給する。また、連続鋳造のための鋳型から引き抜かれた直後の鋳造品の表面に、この鋳造品の表面に耐食被膜を形成するための金属を溶射により供給する。耐食皮膜を形成するための金属の供給後に鋳造品の焼鈍を行うことによって、金属と鋳造品とを一体化させる。【選択図】図２
2007130662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造のための鋳型の内部で凝固収縮することにより前記鋳型との間に隙間を生じた鋳造品の表面に、この鋳造品の表面に耐食被膜を形成するための金属粉末を供給することを特徴とする鋳造品表面の耐食皮膜の形成方法。
【請求項２】
連続鋳造のための鋳型から引き抜かれた直後の鋳造品の表面に、この鋳造品の表面に耐食被膜を形成するための金属を溶射により供給することを特徴とする鋳造品表面の耐食皮膜の形成方法。
【請求項３】
耐食皮膜を形成するための金属の供給後に鋳造品の焼鈍を行うことによって、前記金属と鋳造品とを一体化させることを特徴とする鋳造品表面の耐食皮膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋳造品表面の耐食皮膜の形成方法に間する。
【背景技術】
【０００２】
ダクタイル鋳鉄管などの鋳鉄管の表面に耐食皮膜を形成するための手法として、鋳鉄管を遠心力鋳造法で鋳造し、鋳造後の管に焼鈍処理を施し、焼鈍時に管の表面に発生した酸化スケールを除去するためにショットブラスト処理を行い、その後に亜鉛皮膜を形成することが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−２５５５３号公報、［０００２］［０００３］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような手法であると、焼鈍処理で生成した酸化スケールを除去するためにショットブラスト処理を行う必要があり、このため工程が複雑になるという技術的課題がある。
また鋳鉄製の管や棒を製造するための方法の一つとして連続鋳造法があるが、この連続鋳造法により得られた製品の表面に耐食皮膜を形成する場合においても、同様の課題がある。
【０００４】
そこで本発明は、このような課題を解決して、鋳造品の表面に耐食皮膜を形成する工程を簡単化できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するため、本発明の鋳造品表面の耐食皮膜の形成方法は、連続鋳造のための鋳型の内部で凝固収縮することにより前記鋳型との間に隙間を生じた鋳造品の表面に、この鋳造品の表面に耐食被膜を形成するための金属粉末を供給するものである。
【０００６】
また、本発明の他の鋳造品表面の耐食皮膜の形成方法は、連続鋳造のための鋳型から引き抜かれた直後の鋳造品の表面に、この鋳造品の表面に耐食被膜を形成するための金属を溶射により供給するものである。
【０００７】
本発明によれば、上記において、耐食皮膜を形成するための金属の供給後に鋳造品の焼鈍を行うことによって、前記金属と鋳造品とを一体化させることが好適である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、連続鋳造法により鋳型からの連続的な引き抜きを行いながら鋳造品を製造し、それと同時にその外面に耐食皮膜を形成することができるため、焼鈍後の酸化スケール除去のためのショットブラスト処理を行う必要がなく、したがって簡単な工程で鋳造品の表面に耐食皮膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１において、１１は、るつぼであって、たとえばダクタイル鋳鉄を溶融して得られる溶湯１２を貯留している。るつぼ１１は、溶湯１２を溶融状態に保つための保持炉１３の内部に設置されており、保持炉１３は、加熱のためのガスバーナ１４を備えている。
【００１０】
るつぼ１１の底部に連通して水平方向のモールド１５が設けられており、このモールド１５の外周には、モールド１５を冷却することでその内部の溶湯を凝固させるための水冷式のクーラ１６が設けられている。１７は、溶湯１２の冷却凝固によって製造されるダクタイル鋳鉄管である。鋳鉄管１７は、その先端部が、モールド１５の外部に設けられた引き抜き装置１８によってクランプされた状態で、この引き抜き装置１８が水平方向に移動することで、モールド１５から間欠的に引き抜かれ、それによって鋳鉄管１７が連続鋳造される。モールド１５における鋳鉄管１７の送り出し口の近傍には、粉末金属の供給装置１９が設けられている。
【００１１】
図２〜図４は、粉末金属の供給装置１９およびその近傍の詳細を示す。モールド１５には、鋳鉄管１７を製造するための中子２１が設けられている。図２および図４に示すように、引き抜き装置１８は、鋳鉄管１７をクランプするためのクランプ装置２２がベアリング２３の内周に設けられることで、クランプした鋳鉄管１７をその軸心まわりに回転させることができる。また引き抜き装置１８は、ベアリング２３とクランプ装置２２とが水平方向に移動可能なように構成されており、それによって、クランプ装置２２によってクランプした鋳鉄管１７をモールドから引き抜き可能とされている。
【００１２】
モールド１５の内部で溶湯１２が凝固して鋳鉄管１７が鋳造される際には、それに伴う収縮が起こって、図２および図３に示すように、モールド１５と鋳鉄管１７との間に隙間２４が形成される。この隙間２４の大きさは、製造される鋳鉄管１７の口径に対応して変動するが、通常の口径の鋳鉄管１７の場合は０．３ｍｍ程度となる。
【００１３】
金属粉末の供給装置１９は、この隙間２４へ金属粉末２５を供給するもので、金属粉末２５を貯留する貯留部２６と、この貯留部２６からの金属粉末２５を、モールド１５を径方向に貫通するように下向きに形成された供給路２７を経て隙間２４へ送り込むためのスクリューフィーダ２８とを備える。隙間２４へ供給された金属粉末２５は、溶湯１２の凝固収縮により形成された鋳鉄管１７の表面に散布される。ダクタイル鋳鉄管１７の表面に供給される金属粉末２５としては、アルミ合金粉末などが適当である。
【００１４】
このような構成において、鋳鉄管１７を連続鋳造する際には、凝固してモールド１５から出た状態の鋳鉄管１７の部分を引き抜き装置１８のクランプ装置２２にてクランプする。そして、その状態でベアリング２３とクランプ装置２２とをモールド１５から遠ざかるように小刻みに移動させれば、モールド１５の内部で凝固した鋳鉄管１７がこのモールド１５から引き抜かれる。このとき、クランプ装置２２をベアリング２３の内部で回転させることによって、鋳鉄管１７を、その軸心まわりに回転させながらモールド１５から引き抜くことができる。一定長さの引き抜きが終わったなら、クランプ装置２２によるクランプ状態を解除し、引き抜き装置１８を移動させてモールド１５に近づけ、その位置で次のクランプを行い、上記の操作を繰り返す。
【００１５】
引き抜かれた鋳鉄管１７は、引き抜き装置１８よりも先の位置で所定長さに切断され、それによって個々の管体が得られる。各管体は、その後に焼鈍炉に送られて焼鈍処理される。
【００１６】
上述のように、溶湯１２の凝固収縮により鋳鉄管１７が形成されると、それによってモールド１５と鋳鉄管１７との間に隙間２４が形成される。そして、この隙間２４に供給装置１９からの金属粉末２５を供給することで、この粉末２５は鋳鉄管１７の表面に散布されて付着する。このとき、前述のように鋳鉄管１７は引き抜き装置１８によって軸心まわりの回転を付与されながら引き抜かれるため、金属粉末２５は鋳鉄管の表面にスパイラル状に分布した状態で付着する。すなわち、鋳鉄管１７の表面の周方向および軸心方向に沿って均一に分布し皮膜を形成した状態で付着する。
【００１７】
なお、引き抜き装置１８は上記のように回転しながら一定長さの引き抜きを行い、次に原位置に戻って再び引き抜きを行うという、いわゆる間欠動作を行う。また凝固シェルの形成中は引き抜きを行わない停止状態となる。そこで、これに合わせて、引き抜き中にのみ金属粉末２５の供給を行い、原位置への復帰中および凝固シェル形成のための停止中はスクリューフィーダ２８も停止して金属粉末２５の供給を行わないようにする。
【００１８】
その後の切断工程を経た焼鈍工程では、その焼鈍時の熱によって、鋳鉄管１７の母材とアルミ合金などの皮膜金属とが一体化する。なお、このように金属粉末２５としてアルミ合金を用いれば、亜鉛を用いた場合よりも皮膜の硬さを高めることができて、緻密で傷の付きにくい耐食皮膜を形成することができる。
【００１９】
この場合に、鋳鉄管１７の表面に耐食用の金属を付着させてから焼鈍を行うので、焼鈍を行ってから耐食用の金属を付着させる場合のような、焼鈍によって生じる管表面の酸化スケールの除去工程を行う必要がなく、このため効率よく耐食皮膜を形成することができる。また、凝固直後の熱い鋳鉄管１７に金属粉末２５を供給するものであるため、焼鈍により生じた酸化スケールをショットブラストにより除去した後の、高温でない管に供給する場合に比べて、金属粉末２５を歩留まりよく鋳鉄管１７に付着させることができ、この点においても効率よく耐食皮膜を形成することができる。
【００２０】
なお、場合によっては鋳造後の焼鈍を必要としないこともある。その場合は、別途の加熱処理などによって、鋳造品の表面と金属とを確実に一体化することができる。
図５は、本発明の他の実施の形態を示す。ここでは、図１〜図４のもののようにモールド１５の内部で金属粉末を供給するのではなく、モールド１５から出た直後の鋳鉄管１７の表面に金属を供給している。すなわち、図１〜図４に示した金属粉末の供給装置１９に代えて、モールド１５の外部におけるこのモールド１５の送り出し口の近傍に、溶射ガン３０が設けられている。それ以外は、図１〜図４に示したものと同じである。
【００２１】
この場合は、モールド１５から引き抜いた直後の鋳鉄管１７の表面に、溶射ガン３０によって、耐食皮膜を形成するための金属３１を溶射する。なお、ここで、「直後」とは、引き抜き後に鋳鉄管１７がほとんど冷却しておらず、溶射した金属３１が良好に付着することができる状態をいう。
【００２２】
この図５に示すものによっても、同様に、効率よく耐食皮膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態の耐食皮膜の形成方法を実施するための装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１における要部の詳細図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の耐食皮膜の形成方法を実施するための装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２４】
１５    モールド
１７    ダクタイル鋳鉄管
１８    引き抜き装置
１９    粉末金属の供給装置
２２    クランプ装置
２４    隙間
２５    金属粉末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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