JPH01245A - 球状黒鉛鋳鉄 - Google Patents
球状黒鉛鋳鉄Info
- Publication number
- JPH01245A JPH01245A JP62-323812A JP32381287A JPH01245A JP H01245 A JPH01245 A JP H01245A JP 32381287 A JP32381287 A JP 32381287A JP H01245 A JPH01245 A JP H01245A
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- elongation
- impact value
- cast iron
- spheroidal graphite
- graphite cast
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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）
本発明は高靭性の球状黒鉛鋳鉄に関する。
〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来の
フェライト地を有する球状黒鉛鋳鉄ＦＣＤ３７又はＦｃ
Ｄ４（１、伸び、衝撃ｍハａｘいが、引張強ざが低く、
パーライト地ＣあるＦＣ０５０又はＦＣＤ６０では引張
強さや耐力は高いが伸びや＊＊値、特に低温での衝撃値
が低い。
フェライト地を有する球状黒鉛鋳鉄ＦＣＤ３７又はＦｃ
Ｄ４（１、伸び、衝撃ｍハａｘいが、引張強ざが低く、
パーライト地ＣあるＦＣ０５０又はＦＣＤ６０では引張
強さや耐力は高いが伸びや＊＊値、特に低温での衝撃値
が低い。
これらを改善する為にＮｉを添加する方法が特公昭６１
−３３８９７号公報等によって開示されている。この発
明ではＳｉが２．０％以上であるため、−１５℃で最低
１ 、７ ｋｏｆ−ｍ／ｃａｉ２のｆｉｒ撃値しか得ら
れない。
−３３８９７号公報等によって開示されている。この発
明ではＳｉが２．０％以上であるため、−１５℃で最低
１ 、７ ｋｏｆ−ｍ／ｃａｉ２のｆｉｒ撃値しか得ら
れない。
自動車用や産業用鋳物部品は最近さらに強靭性を要求さ
れかつ一４０℃程度の低温下でも使用されることが多く
、このような低温でも高い衝撃値が要求されるようにな
った。
れかつ一４０℃程度の低温下でも使用されることが多く
、このような低温でも高い衝撃値が要求されるようにな
った。
そこで本発明者等は、Ｎｉを添加することにより引張強
さと耐力を向上させ、Ｓｉ含有聞を低くすることにより
伸びとｖｊ撃値を向上させた。
さと耐力を向上させ、Ｓｉ含有聞を低くすることにより
伸びとｖｊ撃値を向上させた。
また上記発明ではフェライト組織であることを条件とし
実施例ではフェライト化焼なましを行なっているが、製
造原価を低減する意味では焼４【ましを行なわず、鋳放
し状態で使用することが最も好ましい。
実施例ではフェライト化焼なましを行なっているが、製
造原価を低減する意味では焼４【ましを行なわず、鋳放
し状態で使用することが最も好ましい。
そこで、微量の３ｉを添加づることにより黒鉛粒数を３
００ケ／−１２以上にすることによって、パーライトを
減少さＵ、熱処理をしなくても、又は熱処理をするとし
ても低温でかつ短時間の熱処理で充分な伸びと衝撃値を
確保し得ることを知見し本発明を完成するに至ったもの
である。
００ケ／−１２以上にすることによって、パーライトを
減少さＵ、熱処理をしなくても、又は熱処理をするとし
ても低温でかつ短時間の熱処理で充分な伸びと衝撃値を
確保し得ることを知見し本発明を完成するに至ったもの
である。
もちろん焼なましを行なってフェライト組織にすれば、
更に高い伸びや靭性が得られることはいうまでもない。
更に高い伸びや靭性が得られることはいうまでもない。
本発明目的は、伸びと衝撃値、特に低温での衝撃値を向
上せしめ、また必要に応じて３ｉを添加することにより
熱処理を省くか、行っても低温でかつ短時間の熱処理を
行うのみで製造原価を低減し得る球状黒鉛鋳鉄を提供す
るものである。
上せしめ、また必要に応じて３ｉを添加することにより
熱処理を省くか、行っても低温でかつ短時間の熱処理を
行うのみで製造原価を低減し得る球状黒鉛鋳鉄を提供す
るものである。
本発明の状黒鉛ｖＩ鉄は、
重け％でＣ：３．Ｏ〜４．０ ％
Ｓｉ：１．５ 〜２．３ ％
Ｍｎ： ＜０．３ ％
Ｐ ： ＜０．０３％
Ｎｉ：０．５ 〜２．０ ％
Ｃｒ： ＜０．１０％
ＭＯ：０．０２〜０．０６％
残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつＧＥ値が３．
９〜４．６％の溶湯を用いるか、必要に応じて上記組成
の溶湯に０．００５〜０．０３％の３ｉを添加し、該Ｂ
ｉ添加と同時に又は添加後に接種を行ない、黒鉛粒数を
３００ケ／ｍｍ２以上とし、且つ３ｉの残留含有量を０
．００１５〜０．０１５％としたことを特徴とするもの
である。
９〜４．６％の溶湯を用いるか、必要に応じて上記組成
の溶湯に０．００５〜０．０３％の３ｉを添加し、該Ｂ
ｉ添加と同時に又は添加後に接種を行ない、黒鉛粒数を
３００ケ／ｍｍ２以上とし、且つ３ｉの残留含有量を０
．００１５〜０．０１５％としたことを特徴とするもの
である。
次に、前記数値の限定理由について説明する。
Ｃは３．０％未満では鋳造性が悪くなり、かつ黒鉛粒数
が減少するためパーライトが多くなる。
が減少するためパーライトが多くなる。
また４、０％を超えるとキッシュ黒鉛が出やすくなり強
度が低下する。
度が低下する。
Ｓｉは１．５％未満では炭化物が析出しやすくなり衝撃
値と伸びが低下する。また２、３％を超えるとシリコフ
ェライトの影響で衝撃値や伸びが低下する。
値と伸びが低下する。また２、３％を超えるとシリコフ
ェライトの影響で衝撃値や伸びが低下する。
Ｍｎが０．３％を超えるとパーライトが多くなりｌ’ｌ
値と伸びが低下する。
値と伸びが低下する。
Ｐは０．０３％を超えるとステダイトの影響で衝撃値と
伸びが低下する。
伸びが低下する。
Ｎｉは０．５％未満ではＮｉの効果がなく強度が得られ
ない。また２、０％を超えるとパーライトが多くなり衝
撃値や伸びが低下する。
ない。また２、０％を超えるとパーライトが多くなり衝
撃値や伸びが低下する。
ｃｒが０．１％を超えると炭化物が析出しやすくなり衝
撃値と伸びが低下する。
撃値と伸びが低下する。
ＭＱは０．０２％未満では黒鉛が球状化せず、０．０６
％を超えると、ひけ巣、炭化物が出やすくなるばかりで
なく、経済的にも不利となる。
％を超えると、ひけ巣、炭化物が出やすくなるばかりで
なく、経済的にも不利となる。
ＧＥ値は３．９％未満では炭化物が出やすくなり、また
鋳造性も悪くなる。４．６％を超えるとキッシュ黒鉛が
出やすくなる。
鋳造性も悪くなる。４．６％を超えるとキッシュ黒鉛が
出やすくなる。
３ｉはその残留含有量が０．００１５％未満では黒鉛粒
数増大効果が低下し、そのため鋳放し組織中にせメンタ
イトが発生するようになる。
数増大効果が低下し、そのため鋳放し組織中にせメンタ
イトが発生するようになる。
また残留含有量が０．０１５０％を超えると１３ｉの黒
鉛球状化阻害効果が現出し、黒鉛の球状化率が７０％以
下となって機械的諸性質が劣化する。
鉛球状化阻害効果が現出し、黒鉛の球状化率が７０％以
下となって機械的諸性質が劣化する。
１３ｉは球状黒鉛鋳鉄ＷｊＳに対する溶は込み歩留まり
率が悪く、しかも変動も大きいため、その残留含有量を
０．００１５〜０．０１５０％にするためには添加間と
して０．００５〜０．０３０％に設定する必要がある。
率が悪く、しかも変動も大きいため、その残留含有量を
０．００１５〜０．０１５０％にするためには添加間と
して０．００５〜０．０３０％に設定する必要がある。
黒鉛粒数は、３００ケ／ １ｍ２未満では、黒鉛間距離
が大きくなりパーライトの析出が多くなって衝撃値、伸
びが低下する。
が大きくなりパーライトの析出が多くなって衝撃値、伸
びが低下する。
本発明は、引張強さ、耐力が高く、かつ伸び、衝撃値、
特に−４０℃での衝撃値の高い球状黒鉛鋳鉄が鋳放しで
も得ることができる。
特に−４０℃での衝撃値の高い球状黒鉛鋳鉄が鋳放しで
も得ることができる。
またフェライト化焼なまし熱処理を行なえば、更に高い
衝撃値、伸びが得られる。
衝撃値、伸びが得られる。
〔実施例、１〕
２）鋳型
２５ｒＡｌ厚さＸ２５０１１１１長さのＹブロックの鋳
型をＣＯ２鋳型で造型した。
型をＣＯ２鋳型で造型した。
３）結 果
上記鋳型に溶湯を注入して作成したテストピースについ
ての調査結果を以下に記す。
ての調査結果を以下に記す。
第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に顕微
鏡組織を示す。本発明材は第１図（ａ）。
鏡組織を示す。本発明材は第１図（ａ）。
（ｂ）、（ｃ）に示ずようにＮｉの添加によりパーライ
ト量は増加してゆく。なお、第１図（ｄ）。
ト量は増加してゆく。なお、第１図（ｄ）。
（０）はそれぞれ従来材ＦＣＤ４０．ＦＣＤ６０を示寸
すのである。
すのである。
第２図、第３図に機械的性質を示１が、本発明の０．５
３％Ｎｉ材は引張強さ、耐力はＦＣＤ４０に較べてやや
劣るものの、伸び、衝撃値は高い値を示している。
３％Ｎｉ材は引張強さ、耐力はＦＣＤ４０に較べてやや
劣るものの、伸び、衝撃値は高い値を示している。
また本発明の１．０５％Ｎｉ材は引張強さ、耐力、伸び
ともＦＣＤ４０材よりやや高く、衝撃値は改善されてい
る。勿論ＦＣＤ６０材に較べるとやはり数倍の伸びと衝
撃値を示している。
ともＦＣＤ４０材よりやや高く、衝撃値は改善されてい
る。勿論ＦＣＤ６０材に較べるとやはり数倍の伸びと衝
撃値を示している。
本発明の１．９８％Ｎｉ材はＦＣＤ４０ｔＪに較べ引張
強さは優れ、伸びと衝撃値はやや低い程度である。また
、ＦＣＤ６０ｔ４に較べると引張強さ、耐力はやや低い
が、伸び、！Ｉ撃値は優れている。
強さは優れ、伸びと衝撃値はやや低い程度である。また
、ＦＣＤ６０ｔ４に較べると引張強さ、耐力はやや低い
が、伸び、！Ｉ撃値は優れている。
このように本発明材は、従来の材質に較べて極めて優れ
た材質であることがわかる。
た材質であることがわかる。
〔実施例、２〕
１）化学成分
〔実施例、１〕と同じ。
２）熱処理
〔実施例、１〕で得られた素材（除ＦＣＤ６０）を次の
熱処理サイクルにてフェライト化焼なましを行った。
熱処理サイクルにてフェライト化焼なましを行った。
９００℃×２時間→７２０℃×２時間→炉冷３）結果
第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は顕微鏡組織を
示すものである。本発明材は第４図（ａ）（ｂ）、（Ｃ
）に示すようにＮｉの添加量を増加し１．９８％まで含
有しても完全にフェライト化されている。なお、第４図
（ｄ）は従来材ＦＣＣ４０（熱処理材）を示すものであ
る。また熱処理を接したものの機械的性質を第５図、第
６図に示す。
示すものである。本発明材は第４図（ａ）（ｂ）、（Ｃ
）に示すようにＮｉの添加量を増加し１．９８％まで含
有しても完全にフェライト化されている。なお、第４図
（ｄ）は従来材ＦＣＣ４０（熱処理材）を示すものであ
る。また熱処理を接したものの機械的性質を第５図、第
６図に示す。
０．５３％Ｎｉ材は引張強さ、耐りはＦＣＤ４０熱処理
材と同程度であるが、伸び、衝撃値は著しく改善される
。特に低温（−４０℃）での衝′！Ｊ値が改善される。
材と同程度であるが、伸び、衝撃値は著しく改善される
。特に低温（−４０℃）での衝′！Ｊ値が改善される。
１．０５％Ｎｉ材では引張強さ、耐力は優れており伸び
、Ｉｉ撃値もやや優れている。特に低温衝撃値が改善さ
れる。
、Ｉｉ撃値もやや優れている。特に低温衝撃値が改善さ
れる。
１．９８％Ｎｉ材では伸び、衝撃値はやや低ｙするが引
張強さ、耐力が苔しく改善される。
張強さ、耐力が苔しく改善される。
〔実施例、３〕
１）化学成分
（ｗｔ％）２）鋳、型 ２５ａ＋ｍ厚さＸ２５０ｍｍ長さのＹブロックの鋳型を
ＣＯ２鋳型で造型した。
（ｗｔ％）２）鋳、型 ２５ａ＋ｍ厚さＸ２５０ｍｍ長さのＹブロックの鋳型を
ＣＯ２鋳型で造型した。
３）結 果
上記鋳型に溶湯を注入して作成したテストピースについ
ての調査結果を以下に記す。
ての調査結果を以下に記す。
第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に顕微鏡組織を示す。本
発明材は第７図（ａ＞、（ｂ）、（ｃ）に示すようにＮ
ｉの添加により、パーライト母は増加してゆく。またＦ
ＣＤ４０、ＦＣＤ６０は黒鉛粒数が本発明材に較べて少
ない。これは本発明材が３ｉを添加しているため黒鉛粒
数が多くなっている。
発明材は第７図（ａ＞、（ｂ）、（ｃ）に示すようにＮ
ｉの添加により、パーライト母は増加してゆく。またＦ
ＣＤ４０、ＦＣＤ６０は黒鉛粒数が本発明材に較べて少
ない。これは本発明材が３ｉを添加しているため黒鉛粒
数が多くなっている。
第８図、第９図に機械的性質を示すが、本発明の０．５
１％Ｎｉ材は引張強さ、耐力はＦＣＤ４０に較べて多少
劣るものの、伸び、Ｉｉｉ撃値はきわめて高い値を示し
ている。
１％Ｎｉ材は引張強さ、耐力はＦＣＤ４０に較べて多少
劣るものの、伸び、Ｉｉｉ撃値はきわめて高い値を示し
ている。
また本発明の１．０３％Ｎｉ材は引張強さ、耐力、伸び
ともＦＣＤ４０材とほぼ同等であるが、衝撃値は著しく
改善されている。勿論ＦＣＤ６０材に較べるとやはり数
倍の伸びと１ｉｆｆ’値を示している。
ともＦＣＤ４０材とほぼ同等であるが、衝撃値は著しく
改善されている。勿論ＦＣＤ６０材に較べるとやはり数
倍の伸びと１ｉｆｆ’値を示している。
本発明の２．００％ｌ’Ｊｉ材はＦＣＤ４０材に較べ引
張強さは優れ、伸びは多少劣るもののｔγ値はほぼ同等
である。またＦＣ０６０材に較らべると引張強さ、耐力
はやや低いが、伸び、Ｉｊ撃値は優れている。
張強さは優れ、伸びは多少劣るもののｔγ値はほぼ同等
である。またＦＣ０６０材に較らべると引張強さ、耐力
はやや低いが、伸び、Ｉｊ撃値は優れている。
このように本発明材は、従来の材質に較べて極めて優れ
た材質であることがわかる。
た材質であることがわかる。
（実施例、４）
１）化学成分
〔実施例、３〕と同じ。
２）熱処理
〔実施例、３〕で得られた糸ｔＪ（除ＦＣＤ６０）を次
の熱処理サイクルにてフェライト化焼なましを行った。
の熱処理サイクルにてフェライト化焼なましを行った。
９００℃×２時間→７２０℃×２時間→炉冷３）結 果
第１０図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は顕微鏡組織を示すも
のぐある。本発明材は第１０図（ａ）。
のぐある。本発明材は第１０図（ａ）。
（ｂ）、（Ｃ）に示すようにＮｉの添加囚を増加し２．
０％まで含有しても完全にフェライト化されている。ま
た熱処理をほどこしたものにおいても、本発明材の黒鉛
粒数はＦＣＤ４０熱処理材よりも多いことが明らかであ
る。
０％まで含有しても完全にフェライト化されている。ま
た熱処理をほどこしたものにおいても、本発明材の黒鉛
粒数はＦＣＤ４０熱処理材よりも多いことが明らかであ
る。
第１１図、第１２図に機械的性質を示す。
０．５１％Ｎｉ材は引張強さ、耐力はＦＣＣ４０熱処理
材と同程度であるが、伸び、衝撃値は著しく改善される
。特に低温（−４０℃）での衝撃値が改善される。
材と同程度であるが、伸び、衝撃値は著しく改善される
。特に低温（−４０℃）での衝撃値が改善される。
２６００％Ｎｉ材では伸び、衝撃値はやや低ドするが引
張強さ、耐力が著しく改善される。
張強さ、耐力が著しく改善される。
以上の説明で明らかなように、本発明の球状黒鉛鋳鉄は
、眞述のとおり鋳放し状Ｂで優れた引張強さ、伸び及び
衝撃値を有するものであるが、熱処理を施すと鋳放し材
に較べ、更に優れた伸び、衝撃値、特に低湿での衝撃値
が改善される。
、眞述のとおり鋳放し状Ｂで優れた引張強さ、伸び及び
衝撃値を有するものであるが、熱処理を施すと鋳放し材
に較べ、更に優れた伸び、衝撃値、特に低湿での衝撃値
が改善される。
すなわち、球状黒鉛鋳鉄の機械的性質の向上と製造原価
の低減に著しい効果をもたらすものである。
の低減に著しい効果をもたらすものである。
第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）。
（ｅ）、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、第７
図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、第１０図（ａ）。 （ｂ）（Ｃ）はともに金属顕微鏡組織写真、第２．３．
５．６．８．９．１１．１２図はともに機械的性質を示
づものである。 特許出願人 日立金属株式会社 （ａ） ｋ、駈φ９μ ×１（川 第 １ 図 （ｂ’） ” 、、
（ｃ）（ｄ〕 貌ｆ ｇｆ 城を灯第３図 ＮＬ ＮＬ ＮＬ 第５図 第６図 従来材 （Ｃ，） ／Ｃ１＋４（１ ×！００ 第８図 第９図 ＮＬ ＮＬ ＮＬ 第１０図 （ａ） ’ （ｂ）？
〕・′５：ン・・ｒ匂１．Ｑ；（％ト言２、、、：Ｏｊ
）％Ｎ） 第１１図 第１２図
図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、第１０図（ａ）。 （ｂ）（Ｃ）はともに金属顕微鏡組織写真、第２．３．
５．６．８．９．１１．１２図はともに機械的性質を示
づものである。 特許出願人 日立金属株式会社 （ａ） ｋ、駈φ９μ ×１（川 第 １ 図 （ｂ’） ” 、、
（ｃ）（ｄ〕 貌ｆ ｇｆ 城を灯第３図 ＮＬ ＮＬ ＮＬ 第５図 第６図 従来材 （Ｃ，） ／Ｃ１＋４（１ ×！００ 第８図 第９図 ＮＬ ＮＬ ＮＬ 第１０図 （ａ） ’ （ｂ）？
〕・′５：ン・・ｒ匂１．Ｑ；（％ト言２、、、：Ｏｊ
）％Ｎ） 第１１図 第１２図
Claims (3)
- （１）重量％でＣ：３．０〜４．０％ Ｓｉ：１．５〜２．３％ Ｍｎ：＜０．３％ Ｐ：＜０．０３％ Ｎｉ：０．５〜２．０％ Ｃｒ：＜０．１０％ Ｍｇ：０．０２〜０．０６％ 残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつ ＣＥ値が３．９〜４．６％である球状黒鉛鋳鉄。
- （２）上記組成の溶湯に０．００５〜０．０３％のＢｉ
を添加し、該Ｂｉ添加と同時に又は添加後に接種を行な
い、黒鉛粒数を３００ケ／ｍｍ＾２以上とした特許請求
の範囲第１項記載の球状黒鉛鋳鉄。 - （３）Ｂｉの含有量を０．００１５〜０．０１５％とし
た特許請求の範囲第１項又は第２項記載の球状黒鉛鋳鉄
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62323812A JP2716063B2 (ja) | 1987-03-09 | 1987-12-23 | 低温靭性にすぐれた球状黒鉛鋳鉄 |
| DE3807455A DE3807455C2 (de) | 1987-03-09 | 1988-03-08 | Nodulares Gußeisen hoher Schlagfestigkeit sowie Verfahren zu dessen Behandlung |
| GB8805483A GB2203448B (en) | 1987-03-09 | 1988-03-08 | Nodular cast iron |
| US07/165,873 US4889687A (en) | 1987-03-09 | 1988-03-09 | Nodular cast iron having a high impact strength and process of treating the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5220587 | 1987-03-09 | ||
| JP62-52205 | 1987-03-09 | ||
| JP62323812A JP2716063B2 (ja) | 1987-03-09 | 1987-12-23 | 低温靭性にすぐれた球状黒鉛鋳鉄 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS64245A JPS64245A (en) | 1989-01-05 |
| JPH01245A true JPH01245A (ja) | 1989-01-05 |
| JP2716063B2 JP2716063B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=26392817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62323812A Expired - Fee Related JP2716063B2 (ja) | 1987-03-09 | 1987-12-23 | 低温靭性にすぐれた球状黒鉛鋳鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2716063B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2730959B2 (ja) * | 1988-03-09 | 1998-03-25 | 日立金属株式会社 | 球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 |
| JPH06116677A (ja) * | 1992-10-06 | 1994-04-26 | Nippon Steel Corp | 強靭性および耐肌荒性に優れたダクタイル鋳鉄材 |
| WO2000075387A1 (fr) * | 1999-06-08 | 2000-12-14 | Asahi Tec Corporation | Fonte a graphite spheroide obtenue sans transformation bainitique |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5917183B2 (ja) * | 1977-02-09 | 1984-04-19 | 日立金属株式会社 | 鋳放しパ−ライト地球状黒鉛鋳鉄 |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP62323812A patent/JP2716063B2/ja not_active Expired - Fee Related
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