JPH0255659A - 高Ｃｒ系耐摩耗白鋳鉄鋳物の製造法 - Google Patents
高Ｃｒ系耐摩耗白鋳鉄鋳物の製造法Info
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- JPH0255659A JPH0255659A JP20478088A JP20478088A JPH0255659A JP H0255659 A JPH0255659 A JP H0255659A JP 20478088 A JP20478088 A JP 20478088A JP 20478088 A JP20478088 A JP 20478088A JP H0255659 A JPH0255659 A JP H0255659A
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Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鉱石、石炭、岩石などの粉砕ミル・セグメント
、輸送用管、浚渫船用部品などく使用される高Ｃｒ系耐
摩耗白鋳鉄鋳物の製造法に関する。
、輸送用管、浚渫船用部品などく使用される高Ｃｒ系耐
摩耗白鋳鉄鋳物の製造法に関する。
従来、鉱石、石炭、岩石などの粉砕ミル・セグメントな
どの耐摩耗部には、例えば重量％で０：２．７〜＆３％
、 Ｎｉ：４．０〜５．０％、 Ｃｒ：２．０〜！ＬＯ
％を含む二・ハード鋳鉄などのＮｉ−０ｒ系白鋳鉄又は
高Ｃｒ系白鋳鉄などが使用されている。
どの耐摩耗部には、例えば重量％で０：２．７〜＆３％
、 Ｎｉ：４．０〜５．０％、 Ｃｒ：２．０〜！ＬＯ
％を含む二・ハード鋳鉄などのＮｉ−０ｒ系白鋳鉄又は
高Ｃｒ系白鋳鉄などが使用されている。
これらの材料を金属組織的に耐摩耗性の面からみると、
Ｎｉ−０ｒ系白鋳鉄はマルテンサイト基地中にＣｒ炭化
物（Ｆｅａｒ）ｓ Ｏ（マイクロビッカース強さ（Ｈｖ
）９７０ ） を析出させているのに対し、高Ｃｒ系
白鋳鉄はマルテンサイト基地中にＣｒ炭化物（ＦｅＣｒ
）７０ ［マイクロビッカース硬さ（Ｈｖ）１４００〕
を析出させている。
Ｎｉ−０ｒ系白鋳鉄はマルテンサイト基地中にＣｒ炭化
物（Ｆｅａｒ）ｓ Ｏ（マイクロビッカース強さ（Ｈｖ
）９７０ ） を析出させているのに対し、高Ｃｒ系
白鋳鉄はマルテンサイト基地中にＣｒ炭化物（ＦｅＣｒ
）７０ ［マイクロビッカース硬さ（Ｈｖ）１４００〕
を析出させている。
いずれの白鋳鉄もＣｒ炭化物によって硬さが高く、耐摩
耗性を有している。炭化物の析出形状は凝固区内の冷却
速度で支配され、金型鋳造が最も冷却速度が大きい。し
かしながら、これらの白錆鉄製の耐摩耗部品は製作され
る部品ごとに形状が異なってｂるため、多量生産には適
するが製作費の嵩む金型の使用は好ましくなく、実用的
には砂型製造が一般的に行われている。
耗性を有している。炭化物の析出形状は凝固区内の冷却
速度で支配され、金型鋳造が最も冷却速度が大きい。し
かしながら、これらの白錆鉄製の耐摩耗部品は製作され
る部品ごとに形状が異なってｂるため、多量生産には適
するが製作費の嵩む金型の使用は好ましくなく、実用的
には砂型製造が一般的に行われている。
上述したように、金型は冷却速度が速く、かつ寸法精度
のよい鋳物が製造できるが、経済性のため砂型を使用せ
ざるを得ない状況にある。
のよい鋳物が製造できるが、経済性のため砂型を使用せ
ざるを得ない状況にある。
砂型は熱伝導率が悪い鋳物砂で形成されるため、大型鋳
物になる程、冷却速度が遅くなり、鋳物自身の実体機械
的性質が低下する。高Ｃｒ系白鋳鉄の場合も、砂型材は
大型化する程、炭化物形状は粗大化して硬さは低下する
が、特に鋳物内面硬さの低下が著しい。硬さ低下および
炭化物粗大化のため、耐摩耗性は低下し、耐摩耗製品の
耐久時間を短かぐすると共に、粉砕粒が粗粒になるなど
、耐摩耗機器の効率を著しく低下させる。
物になる程、冷却速度が遅くなり、鋳物自身の実体機械
的性質が低下する。高Ｃｒ系白鋳鉄の場合も、砂型材は
大型化する程、炭化物形状は粗大化して硬さは低下する
が、特に鋳物内面硬さの低下が著しい。硬さ低下および
炭化物粗大化のため、耐摩耗性は低下し、耐摩耗製品の
耐久時間を短かぐすると共に、粉砕粒が粗粒になるなど
、耐摩耗機器の効率を著しく低下させる。
近年、粉砕ミルなどの摩耗部品においては長期間保守点
検を要しない無点検の装置への改良が強く要請されてい
る。この保守点検は主Ｋ、二・ハード鋳鉄、高Ｃｒ 系
白鋳鉄を使用した摩耗部材の摩耗による加工修正や取り
換えなどによるものである。これらの事情から従来使用
されてきた二・ハード鋳鉄や高Ｃｒ系白鋳鉄の耐摩耗性
では十分でなく、耐摩耗性のさらＫ ｇｋれた高Ｃｒ系
白鋳鉄鋳物の開発が望まれてｂる。
検を要しない無点検の装置への改良が強く要請されてい
る。この保守点検は主Ｋ、二・ハード鋳鉄、高Ｃｒ 系
白鋳鉄を使用した摩耗部材の摩耗による加工修正や取り
換えなどによるものである。これらの事情から従来使用
されてきた二・ハード鋳鉄や高Ｃｒ系白鋳鉄の耐摩耗性
では十分でなく、耐摩耗性のさらＫ ｇｋれた高Ｃｒ系
白鋳鉄鋳物の開発が望まれてｂる。
本発明は上記の技術水準および事情に鑑み、現在の二・
ハード鋳鉄や高Ｃｒ系白鋳鉄の砂型鋳物よりも高硬度で
耐摩耗性の優れた高Ｃｒ 系耐摩耗白鋳鉄鋳物を製造し
つる方法を提供しようとするものである。
ハード鋳鉄や高Ｃｒ系白鋳鉄の砂型鋳物よりも高硬度で
耐摩耗性の優れた高Ｃｒ 系耐摩耗白鋳鉄鋳物を製造し
つる方法を提供しようとするものである。
本発明は重量％で、Ｏ：２．５〜＆３％、Ｓｌ：１５〜
）憾、１Ａｎ−１５〜１．５ ％、（：！ｒ：１４〜１
７係、Ｍｏ：ａ ５〜５ ％、ｖ：０．５〜２’ｌを含
有し、残部が実質的にＦｅである高Ｃｒ系鋳鉄溶湯を、
主として金属粒で構成された鋳型に注湯し、凝固点から
該溶湯を急冷させることを特徴とする高Ｃｒ系耐摩耗白
鋳鉄鋳物の製造法である。
）憾、１Ａｎ−１５〜１．５ ％、（：！ｒ：１４〜１
７係、Ｍｏ：ａ ５〜５ ％、ｖ：０．５〜２’ｌを含
有し、残部が実質的にＦｅである高Ｃｒ系鋳鉄溶湯を、
主として金属粒で構成された鋳型に注湯し、凝固点から
該溶湯を急冷させることを特徴とする高Ｃｒ系耐摩耗白
鋳鉄鋳物の製造法である。
従来の砂型鋳物は熱伝導率が約α００２ ｃａＬ／℃・
削・８θＣという鋳物砂で形成された鋳型で鋳造され、
この鋳型を通して冷却されるので、冷却速度が遅かった
。特に大型鋳物になる程冷却速度が遅く、硬さがロック
エル硬さ６１以下に低下した。これに対し、本発明にお
いては熱伝導率が高い金属粒、例えば熱伝導率が約α２
ｃａｔ／’Ｃ・副・ｓｅｃ と鋳物砂よりも著しく高
い鋼粒を鋳型材として使用しているため、鋳型の冷却能
は大きく、冷却速度は速くなシ炭化物を微細に析出させ
ることが可能となり、該鋳型に注湯する溶湯の成分と相
俟ってロックエル硬さ６５以上の硬さで、優れた耐摩耗
性鋳物を製造することができる。
削・８θＣという鋳物砂で形成された鋳型で鋳造され、
この鋳型を通して冷却されるので、冷却速度が遅かった
。特に大型鋳物になる程冷却速度が遅く、硬さがロック
エル硬さ６１以下に低下した。これに対し、本発明にお
いては熱伝導率が高い金属粒、例えば熱伝導率が約α２
ｃａｔ／’Ｃ・副・ｓｅｃ と鋳物砂よりも著しく高
い鋼粒を鋳型材として使用しているため、鋳型の冷却能
は大きく、冷却速度は速くなシ炭化物を微細に析出させ
ることが可能となり、該鋳型に注湯する溶湯の成分と相
俟ってロックエル硬さ６５以上の硬さで、優れた耐摩耗
性鋳物を製造することができる。
次に、本発明において使用する高Ｃｒ系鋳鉄の化学成分
の限定即用について説明する。なお以下の説明で優は重
量％を示す。
の限定即用について説明する。なお以下の説明で優は重
量％を示す。
■ Ｃは本発明で使用する高Ｃｒ 系鋳鉄の硬さ、耐摩
耗性及び靭性に重大な影響をおよぼす元素である。Ｃが
２．５チ未満では硬さ及び耐摩耗性に寄与する晶出炭化
物の量が少なくなる不具合があり、一方、Ｏが！Ｌ５チ
を超えると硬さは余り変化せず靭性が低下するので望ま
しくない。従ってＣは２．５〜五５％の範囲とした。
耗性及び靭性に重大な影響をおよぼす元素である。Ｃが
２．５チ未満では硬さ及び耐摩耗性に寄与する晶出炭化
物の量が少なくなる不具合があり、一方、Ｏが！Ｌ５チ
を超えると硬さは余り変化せず靭性が低下するので望ま
しくない。従ってＣは２．５〜五５％の範囲とした。
■ Ｓｌの添加量が（１５４未満では脱酸が不十分にな
ると共に鋳造性が悪くなシ引巣の発生をもたらし、一方
、１チを超えると靭性が著しく低下する。従って８１は
α５〜１チの範囲とした。
ると共に鋳造性が悪くなシ引巣の発生をもたらし、一方
、１チを超えると靭性が著しく低下する。従って８１は
α５〜１チの範囲とした。
■ Ｍｎは脱酸及び硫黄の固定作用を発揮させる元素で
ある。この効果を出すためＫは最０．５％の添加が必要
であるが、１．５憾を超えると結晶粒が粗大化する不具
合が生ずる。従ってＭｎは１５〜１．５係の範囲とした
。
ある。この効果を出すためＫは最０．５％の添加が必要
であるが、１．５憾を超えると結晶粒が粗大化する不具
合が生ずる。従ってＭｎは１５〜１．５係の範囲とした
。
■ Ｃｒは硬さ及び耐摩耗性の向上に大きい効果を発揮
させる元素である。その添加量が１４チ未満では硬さの
低い（ｐｅｃｒ）ｓｃ炭化物の量が増加し、高硬度耐摩
耗性をもたらす（Ｆｅ０ｒ）７（４炭化物の量が減少す
るので十分表耐摩耗性が得られない。又、１７チを超え
ると（Ｆｅａｒ）７０３の他に耐摩耗性を低下させる（
Ｆｅｃｒ）２ｓｏｇ炭化物が晶出して耐摩耗性が低下す
る。従ってＣｒの添加量Ｆｉ１４〜１７％とするのが好
まし込。
させる元素である。その添加量が１４チ未満では硬さの
低い（ｐｅｃｒ）ｓｃ炭化物の量が増加し、高硬度耐摩
耗性をもたらす（Ｆｅ０ｒ）７（４炭化物の量が減少す
るので十分表耐摩耗性が得られない。又、１７チを超え
ると（Ｆｅａｒ）７０３の他に耐摩耗性を低下させる（
Ｆｅｃｒ）２ｓｏｇ炭化物が晶出して耐摩耗性が低下す
る。従ってＣｒの添加量Ｆｉ１４〜１７％とするのが好
まし込。
■ Ｍｏは基地中に固溶されると共ＫＭｏＭｏ物化物ｎ
ｏ （マイクロビッカース強さ１５００）を析出して
硬さを高くし、かつ耐摩耗性を向上させる。１５係未満
ではこの効果は少なく、３チを超えると靭性が低下する
。従ってＭｏＦｉＱ、５〜３％の範囲とした。
ｏ （マイクロビッカース強さ１５００）を析出して
硬さを高くし、かつ耐摩耗性を向上させる。１５係未満
ではこの効果は少なく、３チを超えると靭性が低下する
。従ってＭｏＦｉＱ、５〜３％の範囲とした。
■Ｖは炭化物形成傾向が極めて強く、非常に高い硬さを
示すＶ炭化物Ｖａ （マイクロビッカース硬さ２８００
）を生ずるので耐摩耗性の向上に極めて有効な元素であ
る。その添加量としてはＶ炭化物ＶＣを得るにはα５ｑ
ｂ以上の添加が必要であシ、上限はＭｏ との複合添加
になるので靭性を保持する上から２チ未満とした。
示すＶ炭化物Ｖａ （マイクロビッカース硬さ２８００
）を生ずるので耐摩耗性の向上に極めて有効な元素であ
る。その添加量としてはＶ炭化物ＶＣを得るにはα５ｑ
ｂ以上の添加が必要であシ、上限はＭｏ との複合添加
になるので靭性を保持する上から２チ未満とした。
本発明について実施例をあげ、更に具体的に説明する。
本発明におりて使用する高Ｃｒ系鋳鉄（以下、本発明使
用材と略称する）の化学成分を第１表に示す。供試材Ａ
ｔ〜Ａ５は本発明使用材で、Ａ６〜＆１０は比較材であ
り、屋１１は二・ハード鋳鉄である。
用材と略称する）の化学成分を第１表に示す。供試材Ａ
ｔ〜Ａ５は本発明使用材で、Ａ６〜＆１０は比較材であ
り、屋１１は二・ハード鋳鉄である。
第 １ 表
第２表に／ＰｆＬ１〜滅５供試材全５供試材明方法によ
って得られた鋳物（以下、本発明鋳物と略称する）、本
発明使用材と略同−化学成分であるＡ６．＆７供試材を
用い従来の砂型で鋳造された鋳物及び化学成分が本発明
使用材の範囲外のＡ８〜屋１０供試材を用い本発明で使
用する金Ｒ粒で構成された鋳型によって得られた鋳物の
機械的性質を示す。（後者の２例を比較鋳物と略称する
） 本発明鋳物の硬さはロックエル硬さ（Ｈｖ）６５以上が
得られているが、比較鋳物の硬さＨｖは６１以下である
。すなわち、本発明鋳物はＨＲＯ６５以上という高い硬
さを有することが判る。
って得られた鋳物（以下、本発明鋳物と略称する）、本
発明使用材と略同−化学成分であるＡ６．＆７供試材を
用い従来の砂型で鋳造された鋳物及び化学成分が本発明
使用材の範囲外のＡ８〜屋１０供試材を用い本発明で使
用する金Ｒ粒で構成された鋳型によって得られた鋳物の
機械的性質を示す。（後者の２例を比較鋳物と略称する
） 本発明鋳物の硬さはロックエル硬さ（Ｈｖ）６５以上が
得られているが、比較鋳物の硬さＨｖは６１以下である
。すなわち、本発明鋳物はＨＲＯ６５以上という高い硬
さを有することが判る。
これらの鋳物は二・ハード鋳鉄を使用したものを除き、
９５０℃×２時間保持後、空冷したものである。
９５０℃×２時間保持後、空冷したものである。
第 ２
表
さらに、上記の本発明鋳物、比較鋳物及び二・ハード鋳
鉄を砂型で鋳造した鋳物などＫついての摩耗試験結果を
第３表に示す。
鉄を砂型で鋳造した鋳物などＫついての摩耗試験結果を
第３表に示す。
第 ３
表
この摩耗試験は回転式摩耗試験機で粒径２〜５■の珪石
中を１０時間回転粉砕させ、その摩耗減量により互いの
耐摩耗性を比較したものである。
中を１０時間回転粉砕させ、その摩耗減量により互いの
耐摩耗性を比較したものである。
第３表から炭化物をｇｉ細に析出させた本発明鋳物は比
較鋳物、従来鋳物に比べて耐摩耗性が優れて論ることが
判る。
較鋳物、従来鋳物に比べて耐摩耗性が優れて論ることが
判る。
本発明の実施例において用いた金属粒鋳型は平均粒径Ｑ
、０１〜４■の鋼粒に硅酸ソーダ０．５チ添加後、Ｃｏ
、ガスで硬化させたもので、砂型に比較して熱伝導率が
著しく優れているものである。
、０１〜４■の鋼粒に硅酸ソーダ０．５チ添加後、Ｃｏ
、ガスで硬化させたもので、砂型に比較して熱伝導率が
著しく優れているものである。
本発明の実施例におｈでは上述したように金属粒として
鋼粒を使用した本のであるが、本発明の金属粒はこれに
限定されるものではなく、鋼粒と同等な機能を有する金
属粒ならばどのようなものでも使用できる本のである。
鋼粒を使用した本のであるが、本発明の金属粒はこれに
限定されるものではなく、鋼粒と同等な機能を有する金
属粒ならばどのようなものでも使用できる本のである。
本発明によって得られた鋳物を、各種鉱石や石炭などの
粉砕ミル・セグメント、浚渫船用部品などとして使用す
れば、従来品よりも耐摩耗性に４優れているので、従来
品よりも摩耗による取シ換えの頻度を大幅に低減するこ
とができる。このことからプラントの保守点検を長期間
省略でき、運転コストの大幅な低減をもたらすことがで
きる。
粉砕ミル・セグメント、浚渫船用部品などとして使用す
れば、従来品よりも耐摩耗性に４優れているので、従来
品よりも摩耗による取シ換えの頻度を大幅に低減するこ
とができる。このことからプラントの保守点検を長期間
省略でき、運転コストの大幅な低減をもたらすことがで
きる。
Claims (1)
- 重量％で、Ｃ：２．５〜３．５％、Ｓｉ：０．５〜１％
、Ｍｎ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：１４〜１７％、Ｍｏ
：０．５〜３％、Ｖ：０．５〜２％を含有し、残部が実
質的にＦｅである高Ｃｒ系鋳鉄溶湯を、主として金属粒
で構成された鋳型に注湯し、凝固点から該溶湯を急冷さ
せることを特徴とする高Ｃｒ系耐摩耗白鋳鉄鋳物の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63204780A JPH0798264B2 (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 高Ｃｒ系耐摩耗白鋳鉄鋳物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63204780A JPH0798264B2 (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 高Ｃｒ系耐摩耗白鋳鉄鋳物の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0255659A true JPH0255659A (ja) | 1990-02-26 |
| JPH0798264B2 JPH0798264B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=16496224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63204780A Expired - Fee Related JPH0798264B2 (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 高Ｃｒ系耐摩耗白鋳鉄鋳物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0798264B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104099533A (zh) * | 2013-04-09 | 2014-10-15 | 丁年花 | 一种高铬镍钨七合金铸件及其生产工艺 |
| CN116445805A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-07-18 | 暨南大学 | 一种高耐磨性能高硅高铬铸铁及其制备方法 |
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| JPS57101645A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-24 | Kubota Ltd | Composite sleeve roll for rolling h-steel and preparation thereof |
| JPS6164814A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-04-03 | Nissan Motor Co Ltd | 球状黒鉛鋳鉄の製造方法 |
-
1988
- 1988-08-19 JP JP63204780A patent/JPH0798264B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0798264B2 (ja) | 1995-10-25 |
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