JPH04350150A - オーステナイト系耐熱鋳鋼 - Google Patents
オーステナイト系耐熱鋳鋼Info
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- JPH04350150A JPH04350150A JP28958191A JP28958191A JPH04350150A JP H04350150 A JPH04350150 A JP H04350150A JP 28958191 A JP28958191 A JP 28958191A JP 28958191 A JP28958191 A JP 28958191A JP H04350150 A JPH04350150 A JP H04350150A
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオーステナイト系耐熱鋳
鋼に関する。本発明の耐熱鋳鋼は自動車エンジン用排気
系部品等に利用して好適である。
鋼に関する。本発明の耐熱鋳鋼は自動車エンジン用排気
系部品等に利用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車エンジンの出力向上、及び
低燃費化の動向に伴い、自動車エンジン用排気系部品の
耐熱性を向上させる要求が非常に大きい。現在、自動車
エンジン用排気系部品にフェライト系耐熱鋳鋼を用いる
のが主流であるが、フェライト系耐熱鋳鋼の高温強度の
向上を図ることは限界に達しつつある。このため、高温
強度の向上がさらに期待できるオーステナイト系耐熱鋳
鋼の開発が望まれる。
低燃費化の動向に伴い、自動車エンジン用排気系部品の
耐熱性を向上させる要求が非常に大きい。現在、自動車
エンジン用排気系部品にフェライト系耐熱鋳鋼を用いる
のが主流であるが、フェライト系耐熱鋳鋼の高温強度の
向上を図ることは限界に達しつつある。このため、高温
強度の向上がさらに期待できるオーステナイト系耐熱鋳
鋼の開発が望まれる。
【０００３】このようなオーステナイト系耐熱鋳鋼とし
て、例えば特開昭６２−２６００４４号公報には、重量
比率にて、Ｃ：０．３〜２．０％、Ｓｉ：２．０％以下
、Ｍｎ：１〜６％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５
％以下、Ｃｒ：１３〜２７％、Ｎｉ：５〜１４％、Ｍｏ
：０．５〜３％、Ｎｂ：０．５〜３％、及び残部Ｆｅか
らなるものが開示されている。
て、例えば特開昭６２−２６００４４号公報には、重量
比率にて、Ｃ：０．３〜２．０％、Ｓｉ：２．０％以下
、Ｍｎ：１〜６％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５
％以下、Ｃｒ：１３〜２７％、Ｎｉ：５〜１４％、Ｍｏ
：０．５〜３％、Ｎｂ：０．５〜３％、及び残部Ｆｅか
らなるものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記オーステナイト系
耐熱鋳鋼は、高温、具体的には７００℃以上での強度、
及び鋳造性、特に湯流れ性の双方の要求を満たすもので
ある。しかし、高温、とくに９００℃以上でのさらなる
強度向上が望まれる。また、オーステナイト系耐熱鋳鋼
は、フェライト系耐熱鋳鋼に比べて、高温強度や耐酸化
性に優れる反面、被削性に劣る。オーステナイト系鋳鋼
が被削性に劣るのは、一般に靱性を向上させるＮｉ等を
多量に含むためとと考えられる。
耐熱鋳鋼は、高温、具体的には７００℃以上での強度、
及び鋳造性、特に湯流れ性の双方の要求を満たすもので
ある。しかし、高温、とくに９００℃以上でのさらなる
強度向上が望まれる。また、オーステナイト系耐熱鋳鋼
は、フェライト系耐熱鋳鋼に比べて、高温強度や耐酸化
性に優れる反面、被削性に劣る。オーステナイト系鋳鋼
が被削性に劣るのは、一般に靱性を向上させるＮｉ等を
多量に含むためとと考えられる。
【０００５】本発明は、オーステナイト系耐熱鋳鋼の高
温強度をさらに高めること、及び被削性を向上させるこ
とを目的とする。
温強度をさらに高めること、及び被削性を向上させるこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本第１発明のオーステナ
イト系耐熱鋳鋼は、重量比率にて、Ｃ：０．２〜０．４
％、Ｓｉ：１．５〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜１．５％
、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．１％以下、Ｃｒ：１６
〜１８％、Ｎｉ：１３〜１５％、Ｎｂ：０．３〜０．７
％、及びＮ：０．０５〜０．１５％を含み、残部Ｆｅか
らなることを特徴とするものである。
イト系耐熱鋳鋼は、重量比率にて、Ｃ：０．２〜０．４
％、Ｓｉ：１．５〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜１．５％
、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．１％以下、Ｃｒ：１６
〜１８％、Ｎｉ：１３〜１５％、Ｎｂ：０．３〜０．７
％、及びＮ：０．０５〜０．１５％を含み、残部Ｆｅか
らなることを特徴とするものである。
【０００７】本第１発明のオーステナイト系耐熱鋳鋼に
おける各合金元素の添加量の範囲限定理由について説明
する。なお、以下の説明において各合金元素の添加量は
全て重量％にて表示する。Ｃは高温強度の向上と鋳造性
の改善に有効であるが、Ｃの添加量を０．２％未満にす
るとその効果が充分でなく、０．４％超過にすると耐酸
化性が悪化する。
おける各合金元素の添加量の範囲限定理由について説明
する。なお、以下の説明において各合金元素の添加量は
全て重量％にて表示する。Ｃは高温強度の向上と鋳造性
の改善に有効であるが、Ｃの添加量を０．２％未満にす
るとその効果が充分でなく、０．４％超過にすると耐酸
化性が悪化する。
【０００８】Ｓｉは耐酸化性と鋳造性の改善に有効であ
るが、Ｓｉの添加量を１．５％未満にするとその効果が
充分でなく、２．５％超過にすると靱性が低下する。Ｍ
ｎはオーステナイト地の安定化に有効であるが、Ｍｎの
添加量を０．５％未満にするとその効果が充分でない。 一方、Ｍｎを多量に添加すると粒界に偏析して脆化を引
き起こすため、Ｍｎの添加量の上限は１．５％とした。
るが、Ｓｉの添加量を１．５％未満にするとその効果が
充分でなく、２．５％超過にすると靱性が低下する。Ｍ
ｎはオーステナイト地の安定化に有効であるが、Ｍｎの
添加量を０．５％未満にするとその効果が充分でない。 一方、Ｍｎを多量に添加すると粒界に偏析して脆化を引
き起こすため、Ｍｎの添加量の上限は１．５％とした。
【０００９】Ｐ及びＳを多量に添加すると加熱、冷却の
繰り返しによる熱劣化が発生しやすくなり、更に靱性も
低下するため、Ｐの添加量の上限は０．０５％、Ｓの添
加量の上限は０．１％とした。Ｃｒは耐酸化性、高温強
度の向上に有効であるが、Ｃｒの添加量を１６％未満に
するとその効果が充分でない。一方、Ｃｒを多量に添加
すると、Ｃｒがフェライト地を安定にさせる性質をもつ
ので、オーステナイト地を不安定にし、更にσ相の析出
により脆化を引き起こす。このため、Ｃｒの添加量の上
限は１８％とした。
繰り返しによる熱劣化が発生しやすくなり、更に靱性も
低下するため、Ｐの添加量の上限は０．０５％、Ｓの添
加量の上限は０．１％とした。Ｃｒは耐酸化性、高温強
度の向上に有効であるが、Ｃｒの添加量を１６％未満に
するとその効果が充分でない。一方、Ｃｒを多量に添加
すると、Ｃｒがフェライト地を安定にさせる性質をもつ
ので、オーステナイト地を不安定にし、更にσ相の析出
により脆化を引き起こす。このため、Ｃｒの添加量の上
限は１８％とした。
【００１０】ＮｉはＣｒと共存することにより耐酸化性
、高温強度の向上に寄与し、更にオーステナイト地の安
定化に有効であるが、Ｎｉの添加量を１３％未満にする
とその効果が充分でない。一方、Ｎｉを多量に添加する
と、鋳造性が悪化しコストアップにもなるので、Ｎｉの
添加量の上限は１５％とした。Ｎｂは、Ｃｒの代わりに
Ｃと炭化物を形成してＣｒを母相中に溶け込ませるので
、耐酸化性の向上に寄与するが、Ｎｂの添加量を０．３
％未満にするとその効果が充分でなく、０．７％超過に
すると高温強度が低下する。
、高温強度の向上に寄与し、更にオーステナイト地の安
定化に有効であるが、Ｎｉの添加量を１３％未満にする
とその効果が充分でない。一方、Ｎｉを多量に添加する
と、鋳造性が悪化しコストアップにもなるので、Ｎｉの
添加量の上限は１５％とした。Ｎｂは、Ｃｒの代わりに
Ｃと炭化物を形成してＣｒを母相中に溶け込ませるので
、耐酸化性の向上に寄与するが、Ｎｂの添加量を０．３
％未満にするとその効果が充分でなく、０．７％超過に
すると高温強度が低下する。
【００１１】Ｎは高温強度の向上とオーステナイト地の
安定化に有効であるが、Ｎの添加量を０．０５％未満に
するとその効果が充分でなく、０．１５％超過にすると
歩留りが極端に悪化する。また、本第２発明のオーステ
ナイト系耐熱鋳鋼は、上記第１発明のオーステナイト系
耐熱鋳鋼に、重量比率にて、Ｍｏ：１．０〜３．０％が
添加されていることを特徴とする。
安定化に有効であるが、Ｎの添加量を０．０５％未満に
するとその効果が充分でなく、０．１５％超過にすると
歩留りが極端に悪化する。また、本第２発明のオーステ
ナイト系耐熱鋳鋼は、上記第１発明のオーステナイト系
耐熱鋳鋼に、重量比率にて、Ｍｏ：１．０〜３．０％が
添加されていることを特徴とする。
【００１２】このＭｏは高温強度のさらなる向上に有効
であるが、Ｍｏの添加量を１．０％未満にするとその効
果が充分でなく、３．０％超過にすると加工性が著しく
悪化する。また、本第３発明のオーステナイト系耐熱鋳
鋼は、重量比率にて、Ｃ：０．２〜０．４％、Ｓｉ：１
．５〜２．５％、Ｍｎ：０．０９〜５．０％、Ｐ：０．
０５％以下、Ｓ：０．０３〜０．５％、Ｃｒ：１６〜１
８％、Ｎｉ：１３〜１５％、Ｎｂ：０．３〜０．７％、
及びＮ：０．０５〜０．１５％を含み、残部Ｆｅからな
るとともに、上記Ｍｎの添加量が上記Ｓの添加量の３倍
以上であることを特徴とする。
であるが、Ｍｏの添加量を１．０％未満にするとその効
果が充分でなく、３．０％超過にすると加工性が著しく
悪化する。また、本第３発明のオーステナイト系耐熱鋳
鋼は、重量比率にて、Ｃ：０．２〜０．４％、Ｓｉ：１
．５〜２．５％、Ｍｎ：０．０９〜５．０％、Ｐ：０．
０５％以下、Ｓ：０．０３〜０．５％、Ｃｒ：１６〜１
８％、Ｎｉ：１３〜１５％、Ｎｂ：０．３〜０．７％、
及びＮ：０．０５〜０．１５％を含み、残部Ｆｅからな
るとともに、上記Ｍｎの添加量が上記Ｓの添加量の３倍
以上であることを特徴とする。
【００１３】本第３発明のオーステナイト系耐熱鋳鋼に
おける各合金元素の添加量の範囲限定理由について説明
する。Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｂ、及びＮについ
ては、上記第１発明のオーステナイト系耐熱鋳鋼におけ
る添加量と同様であり、その範囲限定理由も同様である
。以下、ＳとＭｎの限定理由を説明する。
おける各合金元素の添加量の範囲限定理由について説明
する。Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｂ、及びＮについ
ては、上記第１発明のオーステナイト系耐熱鋳鋼におけ
る添加量と同様であり、その範囲限定理由も同様である
。以下、ＳとＭｎの限定理由を説明する。
【００１４】被削性には、ＭｎとＳとが結合して鋳鉄中
に存在するＭｎＳ化合物が関与する。すなわち、鋳鉄中
にＭｎＳ化合物が存在すると被削性が向上し、また鋳鉄
中に存在するＭｎＳ化合物の量が多いほど、被削性が向
上する。このように、Ｓは被削性の向上に有効であるが
、Ｓの添加量を０．０３％未満にするとその効果が充分
でなく、０．５％超過にしても効果の向上が見られない
。したがって、Ｓの添加量は０．０３〜０．５％とした
。
に存在するＭｎＳ化合物が関与する。すなわち、鋳鉄中
にＭｎＳ化合物が存在すると被削性が向上し、また鋳鉄
中に存在するＭｎＳ化合物の量が多いほど、被削性が向
上する。このように、Ｓは被削性の向上に有効であるが
、Ｓの添加量を０．０３％未満にするとその効果が充分
でなく、０．５％超過にしても効果の向上が見られない
。したがって、Ｓの添加量は０．０３〜０．５％とした
。
【００１５】また、Ｍｎの添加量をＳの添加量の３倍以
上にしないと、引張り強さが低下してしまう。これは、
Ｍｎの添加量がＳの添加量の３倍より少ないと、ＳがＭ
ｎＳ化合物にならずに母相中に溶け込み靱性が低下する
ためと考えられる。また、Ｍｎの添加量が５．０％を越
えると、Ｍｎが母相中に溶け込み靱性が低下する。した
がって、Ｍｎの添加量は０．０９〜５．０％とした。
上にしないと、引張り強さが低下してしまう。これは、
Ｍｎの添加量がＳの添加量の３倍より少ないと、ＳがＭ
ｎＳ化合物にならずに母相中に溶け込み靱性が低下する
ためと考えられる。また、Ｍｎの添加量が５．０％を越
えると、Ｍｎが母相中に溶け込み靱性が低下する。した
がって、Ｍｎの添加量は０．０９〜５．０％とした。
【００１６】また、本第４発明のオーステナイト系耐熱
鋳鋼は、上記第３発明のオーステナイト系耐熱鋳鋼に、
重量比率にて、Ｍｏ：１．０〜３．０％が添加されてい
ることを特徴とする。前述したように、このＭｏは高温
強度のさらなる向上に有効であるが、Ｍｏの添加量を１
．０％未満にするとその効果が充分でなく、３．０％超
過にすると加工性が著しく悪化する。
鋳鋼は、上記第３発明のオーステナイト系耐熱鋳鋼に、
重量比率にて、Ｍｏ：１．０〜３．０％が添加されてい
ることを特徴とする。前述したように、このＭｏは高温
強度のさらなる向上に有効であるが、Ｍｏの添加量を１
．０％未満にするとその効果が充分でなく、３．０％超
過にすると加工性が著しく悪化する。
【００１７】なお、上記第１〜４発明のオーステナイト
系耐熱鋳鋼は、必要に応じて、硬度を下げて被削性を更
に改善するために、８５０〜１０００℃で２〜４時間保
持後炉冷し、８００℃以下になったら放冷する熱処理を
施すことが好ましい。この熱処理により、鋳造時の残留
応力を除去でき、また鋳造時に析出した不安定な炭化物
を消失させて組織の安定化を図れる。
系耐熱鋳鋼は、必要に応じて、硬度を下げて被削性を更
に改善するために、８５０〜１０００℃で２〜４時間保
持後炉冷し、８００℃以下になったら放冷する熱処理を
施すことが好ましい。この熱処理により、鋳造時の残留
応力を除去でき、また鋳造時に析出した不安定な炭化物
を消失させて組織の安定化を図れる。
【００１８】
【発明の作用及び効果】上記構成を有する本第１発明の
オーステナイト系耐熱鋳鋼は、Ｎを特定量添加させるこ
とにより、高温強度が著しく向上する。また、本第１発
明のオーステナイト系耐熱鋳鋼に、さらに重量比率にて
、Ｍｏ：１．０〜３．０％を添加させることにより、高
温強度をさらに向上させることができる。
オーステナイト系耐熱鋳鋼は、Ｎを特定量添加させるこ
とにより、高温強度が著しく向上する。また、本第１発
明のオーステナイト系耐熱鋳鋼に、さらに重量比率にて
、Ｍｏ：１．０〜３．０％を添加させることにより、高
温強度をさらに向上させることができる。
【００１９】したがって、本第１発明及び第２発明のオ
ーステナイト系耐熱鋳鋼は、耐熱性の必要な自動車の排
気系部品等の薄肉化を可能とし、燃費向上及び動力性能
の向上に寄与する。さらに、上記構成を有する本第３発
明のオーステナイト系耐熱鋳鋼は、ＭｎとＳをそれぞれ
特定量含添加せることにより、ＭｎとＳとが結合してＭ
ｎＳ化合物が鋳鋼中に存在し、被削性が向上する。また
、本第３発明のオーステナイト系耐熱鋳鋼に、さらに重
量比率にて、Ｍｏ：１．０〜３．０％を添加させること
により、高温強度をさらに向上させることができる。
ーステナイト系耐熱鋳鋼は、耐熱性の必要な自動車の排
気系部品等の薄肉化を可能とし、燃費向上及び動力性能
の向上に寄与する。さらに、上記構成を有する本第３発
明のオーステナイト系耐熱鋳鋼は、ＭｎとＳをそれぞれ
特定量含添加せることにより、ＭｎとＳとが結合してＭ
ｎＳ化合物が鋳鋼中に存在し、被削性が向上する。また
、本第３発明のオーステナイト系耐熱鋳鋼に、さらに重
量比率にて、Ｍｏ：１．０〜３．０％を添加させること
により、高温強度をさらに向上させることができる。
【００２０】したがって、本第３発明及び第４発明のオ
ーステナイト系耐熱鋳鋼は、機械加工の高能率化、及び
工具の耐久性向上に寄与する。
ーステナイト系耐熱鋳鋼は、機械加工の高能率化、及び
工具の耐久性向上に寄与する。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）表１に示す組成をもつ耐熱鋳鋼の各試材を
鋳造により得た。この鋳造は、５０ｋｇ高周波溶解炉を
用いて大気溶解を行い、Ｆｅ−Ｓｉ（７５重量％）によ
り脱酸処理した後、１５５０℃で鋳型に注湯することに
より行った。なお、比較材３はＨＫ４０（ＡＳＴＭ：米
国の規格）の高級一般材である。
鋳造により得た。この鋳造は、５０ｋｇ高周波溶解炉を
用いて大気溶解を行い、Ｆｅ−Ｓｉ（７５重量％）によ
り脱酸処理した後、１５５０℃で鋳型に注湯することに
より行った。なお、比較材３はＨＫ４０（ＡＳＴＭ：米
国の規格）の高級一般材である。
【００２２】
【表１】
本発明材１、２、及び比較材１、３、４の各試材に
ついて、高温引張試験を行った。この試験は、ＪＩＳ
Ｚ ２２４１の規定に準拠し、９５０℃の温度で行
った。 この結果を図１に示す。
ついて、高温引張試験を行った。この試験は、ＪＩＳ
Ｚ ２２４１の規定に準拠し、９５０℃の温度で行
った。 この結果を図１に示す。
【００２３】本発明材１と比較材１とを、及び本発明材
２と比較材４とを比較するとよくわかるように、Ｎを添
加することで９５０℃での引張り強さが著しく向上した
。また、本発明材１にＭｏを添加した本発明材２は、９
５０℃での引張り強さがさらに向上した。次に、本発明
材１、２、及び比較材２、３、４の各試材について、耐
酸化性評価試験を行った。この評価試験は、横型大気炉
を使用して、大気中で９５０℃で１００時間保持した後
の酸化減量を求めるものである。この結果を図２に示す
。
２と比較材４とを比較するとよくわかるように、Ｎを添
加することで９５０℃での引張り強さが著しく向上した
。また、本発明材１にＭｏを添加した本発明材２は、９
５０℃での引張り強さがさらに向上した。次に、本発明
材１、２、及び比較材２、３、４の各試材について、耐
酸化性評価試験を行った。この評価試験は、横型大気炉
を使用して、大気中で９５０℃で１００時間保持した後
の酸化減量を求めるものである。この結果を図２に示す
。
【００２４】本発明材２と比較材２とを比較するとよく
わかるように、Ｎｂを添加することで９５０℃での耐酸
化性が著しく向上した。これは、ＮｂがＣと炭化物を形
成して、Ｃｒ炭化物の析出を抑制し、耐酸化性の向上に
有効なＣｒを母相中に溶け込ませるためである。さらに
、Ｎ、Ｍｏの添加量により高温引張り強さがどのように
変化するのかを確認するために、比較材１にＮ、Ｍｏを
それぞれ各添加量で添加した試材について、上記と同様
に高温引張り試験を行った。その結果を図３、及び図４
に示す。
わかるように、Ｎｂを添加することで９５０℃での耐酸
化性が著しく向上した。これは、ＮｂがＣと炭化物を形
成して、Ｃｒ炭化物の析出を抑制し、耐酸化性の向上に
有効なＣｒを母相中に溶け込ませるためである。さらに
、Ｎ、Ｍｏの添加量により高温引張り強さがどのように
変化するのかを確認するために、比較材１にＮ、Ｍｏを
それぞれ各添加量で添加した試材について、上記と同様
に高温引張り試験を行った。その結果を図３、及び図４
に示す。
【００２５】図３から明らかなように、比較材１の試材
にＮを０．０５％以上添加すれば、９５０℃での引張り
強度が著しく向上することがわかる。また、図４から明
らかなように、比較材１の試材にＭｏを１％以上添加す
れば、９５０℃での引張り強度が著しく向上することが
わかる。なお、Ｎの添加量が増えるにつれて９５０℃で
の引張り強さも向上するが、図５にも示すようにＮの添
加量が０．１５％を超えると歩留りが著しく悪化する。 （実施例２）表２に示す組成をもつ耐熱鋳鋼の各試材を
前記実施例１と同様の鋳造により得た。
にＮを０．０５％以上添加すれば、９５０℃での引張り
強度が著しく向上することがわかる。また、図４から明
らかなように、比較材１の試材にＭｏを１％以上添加す
れば、９５０℃での引張り強度が著しく向上することが
わかる。なお、Ｎの添加量が増えるにつれて９５０℃で
の引張り強さも向上するが、図５にも示すようにＮの添
加量が０．１５％を超えると歩留りが著しく悪化する。 （実施例２）表２に示す組成をもつ耐熱鋳鋼の各試材を
前記実施例１と同様の鋳造により得た。
【００２６】
【表２】
本発明材３〜６、及び比較材５、６の各試材の被削
性について評価した。これは、各試材について、切削速
度：１００ｍ／ｍｉｎ、送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ、
切り込み：１．５ｍｍ、トータル切削長さ：１０００ｍ
の切削条件で被削性（連続旋削）試験を行い、刃具摩耗
量を調べて行った。この結果を図６に示す。
性について評価した。これは、各試材について、切削速
度：１００ｍ／ｍｉｎ、送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ、
切り込み：１．５ｍｍ、トータル切削長さ：１０００ｍ
の切削条件で被削性（連続旋削）試験を行い、刃具摩耗
量を調べて行った。この結果を図６に示す。
【００２７】図６からも明らかなように、ＭｎとＳを特
定量含有する本発明材３〜６は、比較材５、６と比べて
刃具摩耗量が著しく減少した。また、Ｍｏを特定量含有
する本発明材３〜５において、特定の範囲内でＭｎ及び
Ｓの含有量が多くなるほど、刃具摩耗量が減少した。こ
れは、鋳鋼中に存在するＭｎＳ化合物の量が被削性に関
与しているためと考えられる。
定量含有する本発明材３〜６は、比較材５、６と比べて
刃具摩耗量が著しく減少した。また、Ｍｏを特定量含有
する本発明材３〜５において、特定の範囲内でＭｎ及び
Ｓの含有量が多くなるほど、刃具摩耗量が減少した。こ
れは、鋳鋼中に存在するＭｎＳ化合物の量が被削性に関
与しているためと考えられる。
【００２８】また、本発明材３〜６、及び比較材５、６
の各試材について、高温引張試験を行った。この試験は
、ＪＩＳ Ｚ ２２４１の規定に準拠し、９５０℃
の温度で行った。この結果を図７に示す。図７からも明
らかなように、ＭｎＳ及びＳの特定量添加による高温強
度の低下もなく、本発明材３〜６は比較材と同等の１０
０ＭＰａ程度の高温引張り強さを示した。
の各試材について、高温引張試験を行った。この試験は
、ＪＩＳ Ｚ ２２４１の規定に準拠し、９５０℃
の温度で行った。この結果を図７に示す。図７からも明
らかなように、ＭｎＳ及びＳの特定量添加による高温強
度の低下もなく、本発明材３〜６は比較材と同等の１０
０ＭＰａ程度の高温引張り強さを示した。
【００２９】さらに、Ｓの添加量により刃具摩耗量がど
のように変化するのかを確認するために、比較材５にＳ
をそれぞれ各添加量で添加した試材について、上記と同
様に被削性試験を行った。その結果を図８に示す。図８
から明らかなように、比較材５の試材にＳを０．０３％
以上添加すれば、刃具の摩耗量が著しく減少し、Ｓの添
加量が０．５％を越えると刃具の摩耗量に変化が見られ
ない。
のように変化するのかを確認するために、比較材５にＳ
をそれぞれ各添加量で添加した試材について、上記と同
様に被削性試験を行った。その結果を図８に示す。図８
から明らかなように、比較材５の試材にＳを０．０３％
以上添加すれば、刃具の摩耗量が著しく減少し、Ｓの添
加量が０．５％を越えると刃具の摩耗量に変化が見られ
ない。
【００３０】さらにまた、Ｍｎの添加量により引張り強
さがどのように変化するのかを確認するために、比較材
７、８にＭｎをそれぞれ各添加量で添加した試材につい
て、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に規定する常温引張り試
験を行った。その結果を図９に示す。図９から明らかな
ように、Ｍｎの添加量をＳの添加量の３倍以上にしない
と、引張り強さが低下した。これは、Ｍｎの添加量がＳ
の添加量の３倍より少ないと、ＳがＭｎＳ化合物になら
ずに母相中に溶け込み靱性が低下するためと考えられる
。また、Ｍｎの添加量が５．０％を越えると、引張り強
さが低下した。これは、Ｍｎが母相中に溶け込み、靱性
が低下するためと考えられる。 （実施例３）前記実施例１、２で得られた本発明材１〜
４について、９３０℃で２．５時間保持後炉冷し、７５
０℃で放冷する熱処理を施し、熱処理前の硬度と熱処理
後の硬度とを比較した。その結果を表３に示す。
さがどのように変化するのかを確認するために、比較材
７、８にＭｎをそれぞれ各添加量で添加した試材につい
て、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に規定する常温引張り試
験を行った。その結果を図９に示す。図９から明らかな
ように、Ｍｎの添加量をＳの添加量の３倍以上にしない
と、引張り強さが低下した。これは、Ｍｎの添加量がＳ
の添加量の３倍より少ないと、ＳがＭｎＳ化合物になら
ずに母相中に溶け込み靱性が低下するためと考えられる
。また、Ｍｎの添加量が５．０％を越えると、引張り強
さが低下した。これは、Ｍｎが母相中に溶け込み、靱性
が低下するためと考えられる。 （実施例３）前記実施例１、２で得られた本発明材１〜
４について、９３０℃で２．５時間保持後炉冷し、７５
０℃で放冷する熱処理を施し、熱処理前の硬度と熱処理
後の硬度とを比較した。その結果を表３に示す。
【００３１】
【表３】
本発明材１〜４の耐熱鋳鋼は、上記熱処理により、
硬度が低下して被削性が更に改善された。
硬度が低下して被削性が更に改善された。
【図１】本発明材と比較材の高温引張試験の結果を示す
グラフである。
グラフである。
【図２】本発明材と比較材の耐酸化評価試験の結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】Ｎの添加量と高温引張り強さとの関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】Ｍｏの添加量と高温引張り強さとの関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】Ｎの添加量と歩留りとの関係を示すグラフであ
る。
る。
【図６】本発明材と比較材の被削性試験の結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】本発明材と比較材の高温引張試験の結果を示す
グラフである。
グラフである。
【図８】Ｓの添加量と刃具摩耗量との関係を示すグラフ
である。
である。
【図９】Ｍｎの添加量と室温引張り強さとの関係を示す
グラフである。
グラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量比率にて、Ｃ：０．２〜０．４％
、Ｓｉ：１．５〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、
Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．１％以下、Ｃｒ：１６〜
１８％、Ｎｉ：１３〜１５％、Ｎｂ：０．３〜０．７％
、及びＮ：０．０５〜０．１５％を含み、残部Ｆｅから
なることを特徴とするオーステナイト系耐熱鋳鋼。 - 【請求項２】 重量比率にて、Ｃ：０．２〜０．４％
、Ｓｉ：１．５〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、
Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．１％以下、Ｃｒ：１６〜
１８％、Ｎｉ：１３〜１５％、Ｎｂ：０．３〜０．７％
、Ｎ：０．０５〜０．１５％、及びＭｏ：１．０〜３．
０％を含み、残部Ｆｅからなることを特徴とするオース
テナイト系耐熱鋳鋼。 - 【請求項３】 重量比率にて、Ｃ：０．２〜０．４％
、Ｓｉ：１．５〜２．５％、Ｍｎ：０．０９〜５．０％
、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０３〜０．５％、Ｃｒ
：１６〜１８％、Ｎｉ：１３〜１５％、Ｎｂ：０．３〜
０．７％、及びＮ：０．０５〜０．１５％を含み、残部
Ｆｅからなるとともに、上記Ｍｎの添加量が上記Ｓの添
加量の３倍以上であることを特徴とするオーステナイト
系耐熱鋳鋼。 - 【請求項４】 重量比率にて、Ｃ：０．２〜０．４％
、Ｓｉ：１．５〜２．５％、Ｍｎ：０．０９〜５．０％
、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０３〜０．５％、Ｃｒ
：１６〜１８％、Ｎｉ：１３〜１５％、Ｎｂ：０．３〜
０．７％、Ｎ：０．０５〜０．１５％、及びＭｏ：１．
０〜３．０％を含み、残部Ｆｅからなるとともに、上記
Ｍｎの添加量が上記Ｓの添加量の３倍以上であることを
特徴とするオーステナイト系耐熱鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28958191A JPH04350150A (ja) | 1990-12-11 | 1991-11-06 | オーステナイト系耐熱鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40142890 | 1990-12-11 | ||
| JP2-401428 | 1990-12-11 | ||
| JP28958191A JPH04350150A (ja) | 1990-12-11 | 1991-11-06 | オーステナイト系耐熱鋳鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04350150A true JPH04350150A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=26557647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28958191A Pending JPH04350150A (ja) | 1990-12-11 | 1991-11-06 | オーステナイト系耐熱鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04350150A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014147463A1 (en) * | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Austenitic heat-resistant cast steel and method for manufacturing the same |
| JPWO2016052750A1 (ja) * | 2014-10-03 | 2017-08-10 | 日立金属株式会社 | 熱疲労特性に優れたオーステナイト系耐熱鋳鋼及びそれからなる排気系部品 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP28958191A patent/JPH04350150A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014147463A1 (en) * | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Austenitic heat-resistant cast steel and method for manufacturing the same |
| CN105074031A (zh) * | 2013-03-22 | 2015-11-18 | 丰田自动车株式会社 | 奥氏体耐热铸钢及其制造方法 |
| JPWO2016052750A1 (ja) * | 2014-10-03 | 2017-08-10 | 日立金属株式会社 | 熱疲労特性に優れたオーステナイト系耐熱鋳鋼及びそれからなる排気系部品 |
| CN107075633A (zh) * | 2014-10-03 | 2017-08-18 | 日立金属株式会社 | 热疲劳特性优异的奥氏体系耐热铸钢和包含其的排气系统部件 |
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