JPH0724564A - 球状黒鉛鋳鉄部品およびその製造方法 - Google Patents
球状黒鉛鋳鉄部品およびその製造方法Info
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- JPH0724564A JPH0724564A JP19402593A JP19402593A JPH0724564A JP H0724564 A JPH0724564 A JP H0724564A JP 19402593 A JP19402593 A JP 19402593A JP 19402593 A JP19402593 A JP 19402593A JP H0724564 A JPH0724564 A JP H0724564A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリンダブロック等を高強度の球状黒鉛鋳鉄
により形成することにより軽量化を図るとともに、摺動
部の耐摩耗性を向上させる。 【構成】 シリンダブロック等において、シリンダボア
部を除く本体部分を球状黒鉛とフェライトおよびパーラ
イトの混在組織からなる球状黒鉛鋳鉄とし、シリンダボ
ア部のみは、片状黒鉛３とパーライト４とセメンタイト
５とからなる組織とする。そのため、黒鉛球状化剤を添
加した溶湯を鋳型に流し込む際に、パーライト化を促進
しかつセメンタイトの析出を促進するための銅箔を使用
し、この銅箔の片面に黒鉛片状化促進材として硫化鉄粉
末を塗布し、この銅箔を塗布面を内側にして中子の摺動
部に対応する表面に巻き付け、鋳型に溶湯を注入する。
により形成することにより軽量化を図るとともに、摺動
部の耐摩耗性を向上させる。 【構成】 シリンダブロック等において、シリンダボア
部を除く本体部分を球状黒鉛とフェライトおよびパーラ
イトの混在組織からなる球状黒鉛鋳鉄とし、シリンダボ
ア部のみは、片状黒鉛３とパーライト４とセメンタイト
５とからなる組織とする。そのため、黒鉛球状化剤を添
加した溶湯を鋳型に流し込む際に、パーライト化を促進
しかつセメンタイトの析出を促進するための銅箔を使用
し、この銅箔の片面に黒鉛片状化促進材として硫化鉄粉
末を塗布し、この銅箔を塗布面を内側にして中子の摺動
部に対応する表面に巻き付け、鋳型に溶湯を注入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのシリンダブ
ロック等を高強度の球状黒鉛鋳鉄により形成することに
よって軽量化を実現し、かつ、シリンダボア部等の摺動
部の耐摩耗性を向上させるための技術に関する。
ロック等を高強度の球状黒鉛鋳鉄により形成することに
よって軽量化を実現し、かつ、シリンダボア部等の摺動
部の耐摩耗性を向上させるための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンのシリンダブロック等を高強度
の球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）により形成して薄肉
化し軽量化を実現する試みは従来からなされている。し
かしながら、球状黒鉛鋳鉄は強度が高いものの、耐摩耗
性に劣るため、球状黒鉛鋳鉄単体でシリンダブロックを
形成したのでは摺動部の耐摩耗性が確保できない。そこ
で、従来は、例えば特開昭５８−２１１５５０号公報に
記載されている常套技術の応用として、シリンダボア部
を耐摩耗性の高い片状黒鉛鋳鉄製の別部材（ライナー部
材）によって形成し、その周りを球状黒鉛鋳鉄で鋳ぐむ
るという方法がとられている。
の球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）により形成して薄肉
化し軽量化を実現する試みは従来からなされている。し
かしながら、球状黒鉛鋳鉄は強度が高いものの、耐摩耗
性に劣るため、球状黒鉛鋳鉄単体でシリンダブロックを
形成したのでは摺動部の耐摩耗性が確保できない。そこ
で、従来は、例えば特開昭５８−２１１５５０号公報に
記載されている常套技術の応用として、シリンダボア部
を耐摩耗性の高い片状黒鉛鋳鉄製の別部材（ライナー部
材）によって形成し、その周りを球状黒鉛鋳鉄で鋳ぐむ
るという方法がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】シリンダブロック等の
部品を製造するのに、溶湯にＭｇ等を少量添加すること
によって強靭な球状黒鉛鋳鉄部品とする際には、従来
は、上記のように摺動部を片状黒鉛鋳鉄の別部材とする
ことによって耐摩耗性を向上させる方法がとられていた
が、この方法では、ライナー部材等の別部材が必要で、
それがコスト高の要因となっていた。また、このように
別部材を用いた場合、例えば球状黒鉛鋳鉄部品がシリン
ダブロック本体で、別部材がライナーであった場合に、
ライナーとブロック本体との隙間が断熱層となることに
よって冷却効果が悪化するといった問題もあった。
部品を製造するのに、溶湯にＭｇ等を少量添加すること
によって強靭な球状黒鉛鋳鉄部品とする際には、従来
は、上記のように摺動部を片状黒鉛鋳鉄の別部材とする
ことによって耐摩耗性を向上させる方法がとられていた
が、この方法では、ライナー部材等の別部材が必要で、
それがコスト高の要因となっていた。また、このように
別部材を用いた場合、例えば球状黒鉛鋳鉄部品がシリン
ダブロック本体で、別部材がライナーであった場合に、
ライナーとブロック本体との隙間が断熱層となることに
よって冷却効果が悪化するといった問題もあった。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、軽量化を図りつつ、摺動部の耐磨耗性を向上
させることのできる球状黒鉛鋳鉄部品およびその製造方
法を提供することを目的とする。
であって、軽量化を図りつつ、摺動部の耐磨耗性を向上
させることのできる球状黒鉛鋳鉄部品およびその製造方
法を提供することを目的とする。
【０００５】また、本発明は、シリンダブロックを球状
黒鉛鋳鉄により形成することによって軽量化を図りつ
つ、別部材を用いることなくシリンダボア部の耐摩耗性
を向上させることを目的とする。
黒鉛鋳鉄により形成することによって軽量化を図りつ
つ、別部材を用いることなくシリンダボア部の耐摩耗性
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】本発明に係る球状黒鉛鋳
鉄は、摺動部を有するシリンダブロック等の球状黒鉛鋳
鉄部品であって、シリンダボア等の摺動部の組織が片状
黒鉛とパーライトとパーライトより硬質のセメンタイト
等の析出物とからなることを特徴とするものである。ま
た、本発明に係る球状黒鉛鋳鉄の製造方法は、摺動部を
有する球状黒鉛鋳鉄部品の製造方法であって、溶湯と接
触することにより鋳鉄基地組織のフェライト化を抑制し
パーライト化を促進するとともにパーライトより硬質の
セメンタイト等の析出を促進する溶湯温度より融点の低
い銅箔等の箔材を用い、その箔材の片面に、溶湯と接触
することによって黒鉛の球状化を抑制し片状化を促進す
る硫化鉄等の黒鉛片状化促進材を塗布し、該箔材を黒鉛
片状化促進材を塗布した面を内側にして摺動部に対応す
る鋳型表面に配置した後、鋳型内に溶湯を注入すること
を特徴とする。
鉄は、摺動部を有するシリンダブロック等の球状黒鉛鋳
鉄部品であって、シリンダボア等の摺動部の組織が片状
黒鉛とパーライトとパーライトより硬質のセメンタイト
等の析出物とからなることを特徴とするものである。ま
た、本発明に係る球状黒鉛鋳鉄の製造方法は、摺動部を
有する球状黒鉛鋳鉄部品の製造方法であって、溶湯と接
触することにより鋳鉄基地組織のフェライト化を抑制し
パーライト化を促進するとともにパーライトより硬質の
セメンタイト等の析出を促進する溶湯温度より融点の低
い銅箔等の箔材を用い、その箔材の片面に、溶湯と接触
することによって黒鉛の球状化を抑制し片状化を促進す
る硫化鉄等の黒鉛片状化促進材を塗布し、該箔材を黒鉛
片状化促進材を塗布した面を内側にして摺動部に対応す
る鋳型表面に配置した後、鋳型内に溶湯を注入すること
を特徴とする。
【０００７】上記製造方法によりシリンダブロックを製
造する場合、箔材として銅箔を用い、その銅箔の厚さを
シリンダボア部の溶湯容積に対して銅が０.８〜１.６重
量％となるよう設定するのがよい。
造する場合、箔材として銅箔を用い、その銅箔の厚さを
シリンダボア部の溶湯容積に対して銅が０.８〜１.６重
量％となるよう設定するのがよい。
【０００８】
【作用】本発明の球状黒鉛鋳鉄部品は、部品本体部分が
球状黒鉛鋳鉄で、その組織は一般に片状黒鉛とフェライ
トおよびパーライトが混在したものであり、強度が高
い。したがって、シリンダブロック等の本体部分の肉厚
を薄くして軽量化を実現することができる。また、シリ
ンダボア部等の摺動部は、組織が片状黒鉛とパーライト
とセメンタイト等の析出物とからなるものであって、耐
磨耗性に優れる。
球状黒鉛鋳鉄で、その組織は一般に片状黒鉛とフェライ
トおよびパーライトが混在したものであり、強度が高
い。したがって、シリンダブロック等の本体部分の肉厚
を薄くして軽量化を実現することができる。また、シリ
ンダボア部等の摺動部は、組織が片状黒鉛とパーライト
とセメンタイト等の析出物とからなるものであって、耐
磨耗性に優れる。
【０００９】また、本発明の製造方法によれば、銅箔等
の箔材の片面に硫化鉄等の黒鉛片状化促進材が塗布さ
れ、該箔材が塗布面を内側にして部品の摺動部に対応す
る鋳型表面に配置される。そして、鋳型内に溶湯が注入
されると、箔材を構成する銅等の物質が溶湯と接触する
ことによって鋳鉄基地組織のフェライト化が抑制されて
パーライト化が促進され、かつ、パーライトより硬質の
セメンタイト等の析出が促進される。また、その後しば
らくすると、箔材が溶けて硫化鉄等の黒鉛片状化促進材
が溶湯と接触し、それによって黒鉛の球状化が抑制され
片状化が促進される。その際、シリンダボア部の溶湯容
積に対し銅が０.８〜１.６重量％となるよう銅箔の厚さ
が設定されることによって、セメンタイトの析出量が増
加し、耐摩耗性が確実に向上する。その結果、摺動部が
片状黒鉛とパーライトとセメンタイト等からなる組織
で、摺動部を囲む本体部分が球状黒鉛とフェライトおよ
びパーライトが混在した組織となった一体物のシリンダ
ブロック等球状黒鉛鋳鉄部品が得られる。
の箔材の片面に硫化鉄等の黒鉛片状化促進材が塗布さ
れ、該箔材が塗布面を内側にして部品の摺動部に対応す
る鋳型表面に配置される。そして、鋳型内に溶湯が注入
されると、箔材を構成する銅等の物質が溶湯と接触する
ことによって鋳鉄基地組織のフェライト化が抑制されて
パーライト化が促進され、かつ、パーライトより硬質の
セメンタイト等の析出が促進される。また、その後しば
らくすると、箔材が溶けて硫化鉄等の黒鉛片状化促進材
が溶湯と接触し、それによって黒鉛の球状化が抑制され
片状化が促進される。その際、シリンダボア部の溶湯容
積に対し銅が０.８〜１.６重量％となるよう銅箔の厚さ
が設定されることによって、セメンタイトの析出量が増
加し、耐摩耗性が確実に向上する。その結果、摺動部が
片状黒鉛とパーライトとセメンタイト等からなる組織
で、摺動部を囲む本体部分が球状黒鉛とフェライトおよ
びパーライトが混在した組織となった一体物のシリンダ
ブロック等球状黒鉛鋳鉄部品が得られる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るディーゼルエ
ンジン用シリンダブロックの破断斜視図である。図にお
いて、１はシリンダブロックであり、１ａはシリンダボ
アである。また、２はシリンダボア１ａ内を往復動する
ピストンである。
ンジン用シリンダブロックの破断斜視図である。図にお
いて、１はシリンダブロックであり、１ａはシリンダボ
アである。また、２はシリンダボア１ａ内を往復動する
ピストンである。
【００１１】上記シリンダブロック１は、シリンダボア
１ａの周縁部分（シリンダボア部という）を除く本体部
分が球状黒鉛鋳鉄で、球状黒鉛とフェライトおよびパー
ライトの混在組織となっている。また、上記シリンダボ
ア部は、図２に示すように、片状黒鉛３とパーライト４
とセメンタイト５とからなる組織とされている。
１ａの周縁部分（シリンダボア部という）を除く本体部
分が球状黒鉛鋳鉄で、球状黒鉛とフェライトおよびパー
ライトの混在組織となっている。また、上記シリンダボ
ア部は、図２に示すように、片状黒鉛３とパーライト４
とセメンタイト５とからなる組織とされている。
【００１２】上記シリンダブロックは、Ｍｇ等の黒鉛球
状化剤を所定量添加した溶湯を鋳型に流し込んで鋳造す
る。そして、その際、図３の（ａ）に示すような銅箔１
１を使用し、この銅箔１１の片面に図３の（ｂ）に示す
ように硫化鉄粉末１２を塗布する。そして、この銅箔１
１を、硫化鉄粉末１２を塗布した面を内側にして中子１
３のシリンダボア１ａに対応する表面部分に巻き付け、
この中子１３をセットして通常の方法で鋳型に溶湯を注
入する。
状化剤を所定量添加した溶湯を鋳型に流し込んで鋳造す
る。そして、その際、図３の（ａ）に示すような銅箔１
１を使用し、この銅箔１１の片面に図３の（ｂ）に示す
ように硫化鉄粉末１２を塗布する。そして、この銅箔１
１を、硫化鉄粉末１２を塗布した面を内側にして中子１
３のシリンダボア１ａに対応する表面部分に巻き付け、
この中子１３をセットして通常の方法で鋳型に溶湯を注
入する。
【００１３】上記銅箔１１の厚さは、シリンダボア部の
溶湯容積に対し銅が０.８〜１.６重量％となる寸法に設
定されている。
溶湯容積に対し銅が０.８〜１.６重量％となる寸法に設
定されている。
【００１４】上記のようにして鋳型内に溶湯が注入され
ると、銅箔１１が溶湯と接触することによって鋳鉄基地
組織のフェライト化が抑制されてパーライト化が促進さ
れるとともに、セメンタイトの析出が促進される。そし
て、その後しばらくすると、溶湯温度が銅箔１１の融点
（１０８３゜Ｃ）よりも高いことによって、銅箔１１が
溶け、銅箔１１が硫化鉄粉末１２と接触し、それによっ
て黒鉛の球状化が抑制され片状化が促進される。その結
果、シリンダボア部が図２に示すような片状黒鉛３とパ
ーライト４とセメンタイト５とからなる組織になり、本
体部分は球状黒鉛とフェライトおよびパーライトが混在
した組織となる。
ると、銅箔１１が溶湯と接触することによって鋳鉄基地
組織のフェライト化が抑制されてパーライト化が促進さ
れるとともに、セメンタイトの析出が促進される。そし
て、その後しばらくすると、溶湯温度が銅箔１１の融点
（１０８３゜Ｃ）よりも高いことによって、銅箔１１が
溶け、銅箔１１が硫化鉄粉末１２と接触し、それによっ
て黒鉛の球状化が抑制され片状化が促進される。その結
果、シリンダボア部が図２に示すような片状黒鉛３とパ
ーライト４とセメンタイト５とからなる組織になり、本
体部分は球状黒鉛とフェライトおよびパーライトが混在
した組織となる。
【００１５】上記銅箔１１は、パーライトおよびセメン
タイトの生成に寄与するとともに、注湯時に硫化鉄粉末
１２が露出して流れ出るのを防止し、硫化鉄による黒煙
片状化をボア全体に均一化させる。
タイトの生成に寄与するとともに、注湯時に硫化鉄粉末
１２が露出して流れ出るのを防止し、硫化鉄による黒煙
片状化をボア全体に均一化させる。
【００１６】なお、上記実施例においては、シリンダブ
ロックについて説明したが、本発明は球状黒鉛鋳鉄によ
り形成する他の部品およびその製造方法に対しても適用
することができる。
ロックについて説明したが、本発明は球状黒鉛鋳鉄によ
り形成する他の部品およびその製造方法に対しても適用
することができる。
【００１７】また、本発明の製造方法において使用でき
る箔材は、フェライト化を抑制しパーライト化を促進す
るとともに硬度６００Ｈｖ以上の炭化物（セメンタイト
に限らない）の析出を促進することができ、かつ、溶湯
温度よりも融点が低いという条件を満たすものであれば
よく、銅箔に限るものではない。また、黒鉛片状化促進
材として硫化鉄粉末以外のものを使用することも可能で
ある。
る箔材は、フェライト化を抑制しパーライト化を促進す
るとともに硬度６００Ｈｖ以上の炭化物（セメンタイト
に限らない）の析出を促進することができ、かつ、溶湯
温度よりも融点が低いという条件を満たすものであれば
よく、銅箔に限るものではない。また、黒鉛片状化促進
材として硫化鉄粉末以外のものを使用することも可能で
ある。
【００１８】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、シリンダブロック等の部品を球状黒鉛鋳鉄により形
成して軽量化を図るとともに、その摺動部の耐摩耗性を
向上させることができる。そして、別部材を用いること
なく摺動部の耐摩耗性を向上させることができるため、
製造コストの低減と冷却性の向上を実現することができ
る。
で、シリンダブロック等の部品を球状黒鉛鋳鉄により形
成して軽量化を図るとともに、その摺動部の耐摩耗性を
向上させることができる。そして、別部材を用いること
なく摺動部の耐摩耗性を向上させることができるため、
製造コストの低減と冷却性の向上を実現することができ
る。
【図１】本発明の一実施例に係るディーゼルエンジン用
シリンダブロックの破断斜視図
シリンダブロックの破断斜視図
【図２】本発明の一実施例におけるシリンダボア部の組
織を示す断面図
織を示す断面図
【図３】本発明の一実施例の製造方法を説明する説明図
１ シリンダブロック １ａ シリンダボア ３ 片状黒鉛 ４ パーライト ５ セメンタイト １１ 銅箔 １２ 硫化鉄粉末 １３ 中子
Claims (4)
- 【請求項１】 摺動部を有する球状黒鉛鋳鉄部品であっ
て、前記摺動部の組織が片状黒鉛とパーライトとパーラ
イトより硬質の析出物とからなることを特徴とする球状
黒鉛鋳鉄部品。 - 【請求項２】 前記部品がシリンダブロックで、前記摺
動部がシリンダボア部である請求項１記載の球状黒鉛鋳
鉄部品。 - 【請求項３】 摺動部を有する球状黒鉛鋳鉄部品の製造
方法であって、溶湯と接触することにより鋳鉄基地組織
のフェライト化を抑制しパーライト化を促進するととも
にパーライトより硬質の析出物の析出を促進する溶湯温
度より融点の低い箔材を用い、該箔材の片面に、溶湯と
接触することによって黒鉛の球状化を抑制し片状化を促
進する黒鉛片状化促進材を塗布し、該箔材を前記黒鉛片
状化促進材を塗布した面を内側にして前記摺動部に対応
する鋳型表面に配置した後、鋳型内に溶湯を注入するこ
とを特徴とする球状黒鉛鋳鉄部品の製造方法。 - 【請求項４】 前記部品がシリンダブロックで、前記摺
動部がシリンダボア部であり、前記箔材として銅箔を用
い、該銅箔の厚さをシリンダボア部の溶湯容積に対して
銅が０.８〜１.６重量％となるよう設定した請求項３記
載の球状黒鉛鋳鉄部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19402593A JPH0724564A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 球状黒鉛鋳鉄部品およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19402593A JPH0724564A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 球状黒鉛鋳鉄部品およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724564A true JPH0724564A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=16317697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19402593A Pending JPH0724564A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 球状黒鉛鋳鉄部品およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724564A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6110033A (en) * | 1997-08-29 | 2000-08-29 | Heinrich Frey Maschinenbau Gmbh | Apparatus for the filling of meat sausage |
| JP2001269767A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-02 | Kurimoto Ltd | 球状黒鉛鋳鉄製品の製造方法 |
| US8726974B2 (en) | 2010-01-29 | 2014-05-20 | Caterpillar Inc. | In-situ graphite shape control for iron castings |
| US10774961B2 (en) | 2014-06-04 | 2020-09-15 | Parker-Hannifin Corporation | Compression fitting with torque nut |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP19402593A patent/JPH0724564A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6110033A (en) * | 1997-08-29 | 2000-08-29 | Heinrich Frey Maschinenbau Gmbh | Apparatus for the filling of meat sausage |
| JP2001269767A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-02 | Kurimoto Ltd | 球状黒鉛鋳鉄製品の製造方法 |
| US8726974B2 (en) | 2010-01-29 | 2014-05-20 | Caterpillar Inc. | In-situ graphite shape control for iron castings |
| US10774961B2 (en) | 2014-06-04 | 2020-09-15 | Parker-Hannifin Corporation | Compression fitting with torque nut |
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