JPH08232040A - 高靱性球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 - Google Patents
高靱性球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法Info
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- JPH08232040A JPH08232040A JP3738095A JP3738095A JPH08232040A JP H08232040 A JPH08232040 A JP H08232040A JP 3738095 A JP3738095 A JP 3738095A JP 3738095 A JP3738095 A JP 3738095A JP H08232040 A JPH08232040 A JP H08232040A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度でかつ高靱性である球状黒鉛鋳鉄
【構成】 オースフェライト組織と残留オーステナイト
とからなる混合組織が球状黒鉛の回りに選択的に１０〜
６０体積％形成されると共に、該オースフェライト組織
と該残留オーステナイトとからなる混合組織が互いに離
間した球状黒鉛の中間領域に５体積％以下形成され、残
部が実質的にフェライト組織である。黒鉛を起点とした
亀裂の生成を起こりにくくすると共に互いに離間する球
状黒鉛鋳鉄の中間領域での亀裂の伝播を起こりにくくす
る。基地組織がフェライト組織と５体積％以下のパーラ
イト組織とを含有する球状黒鉛鋳鉄を１６．７Ｋ／ｓｅ
ｃ以上で昇温し、１１５３〜１３７３Ｋで保持して球状
黒鉛の周囲を選択的に１０〜６０体積％をオーステナイ
ト化し、次いでオーステンパにより球状黒鉛鋳鉄の周囲
の前記１０〜６０体積％のオーステナイト組織を恒温変
態させて前記の組織を得る。
とからなる混合組織が球状黒鉛の回りに選択的に１０〜
６０体積％形成されると共に、該オースフェライト組織
と該残留オーステナイトとからなる混合組織が互いに離
間した球状黒鉛の中間領域に５体積％以下形成され、残
部が実質的にフェライト組織である。黒鉛を起点とした
亀裂の生成を起こりにくくすると共に互いに離間する球
状黒鉛鋳鉄の中間領域での亀裂の伝播を起こりにくくす
る。基地組織がフェライト組織と５体積％以下のパーラ
イト組織とを含有する球状黒鉛鋳鉄を１６．７Ｋ／ｓｅ
ｃ以上で昇温し、１１５３〜１３７３Ｋで保持して球状
黒鉛の周囲を選択的に１０〜６０体積％をオーステナイ
ト化し、次いでオーステンパにより球状黒鉛鋳鉄の周囲
の前記１０〜６０体積％のオーステナイト組織を恒温変
態させて前記の組織を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は機械構造用部品、例えば
自動車の車体の懸架装置に用いられるロアアーム等の材
料として有用な高靱性球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法
に関する。
自動車の車体の懸架装置に用いられるロアアーム等の材
料として有用な高靱性球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】球状黒鉛鋳鉄は、熱処理等により基地組
織を任意に変化させ得るという特徴があり、延性の求め
られる場合はフェライト基地材を、強度や耐摩耗性を求
められる場合はパーライト基地材を用いる。例えば、Ｊ
ＩＳに規定されているＦＣＤ４００のように軟質で伸び
の大きいことを望む場合は、黒鉛化焼鈍によってフェラ
イト基地とする。また、ＦＣＤ５００、ＦＣＤ７００の
ように強さを要求する場合は、８００〜９００℃で焼鈍
処理したのち空冷してパーライト基地とする。
織を任意に変化させ得るという特徴があり、延性の求め
られる場合はフェライト基地材を、強度や耐摩耗性を求
められる場合はパーライト基地材を用いる。例えば、Ｊ
ＩＳに規定されているＦＣＤ４００のように軟質で伸び
の大きいことを望む場合は、黒鉛化焼鈍によってフェラ
イト基地とする。また、ＦＣＤ５００、ＦＣＤ７００の
ように強さを要求する場合は、８００〜９００℃で焼鈍
処理したのち空冷してパーライト基地とする。
【０００３】このようにフェライト基地の球状黒鉛鋳鉄
は、軟質で伸びが大きいので高い靱性値を有している
が、強度が低いという欠点がある。一方、パーライト基
地の球状黒鉛鋳鉄は強度は高いが靱性が不十分であり、
衝撃値が低いという欠点がある。そこで、強度と靱性の
両性能を合わせ持つ球状黒鉛鋳鉄を得ることを目的とし
て特開平３−２６４６４４号公報には高靱性球状黒鉛鋳
鉄およびその製造方法の発明が開示されている。
は、軟質で伸びが大きいので高い靱性値を有している
が、強度が低いという欠点がある。一方、パーライト基
地の球状黒鉛鋳鉄は強度は高いが靱性が不十分であり、
衝撃値が低いという欠点がある。そこで、強度と靱性の
両性能を合わせ持つ球状黒鉛鋳鉄を得ることを目的とし
て特開平３−２６４６４４号公報には高靱性球状黒鉛鋳
鉄およびその製造方法の発明が開示されている。
【０００４】前記特開平３−２６４６４４号公報の高靱
性球状黒鉛鋳鉄は、ベイナイト組織１０〜８０体積％と
フェライト組織２０〜９０体積％からなる基地組織をも
ち、かつ球状黒鉛の周囲にベイニティックフェライトと
残留オーステナイトからなり平均厚さ３μｍ以上のベイ
ナイト組織が形成されていることを特徴とする。
性球状黒鉛鋳鉄は、ベイナイト組織１０〜８０体積％と
フェライト組織２０〜９０体積％からなる基地組織をも
ち、かつ球状黒鉛の周囲にベイニティックフェライトと
残留オーステナイトからなり平均厚さ３μｍ以上のベイ
ナイト組織が形成されていることを特徴とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平３−２６４６４４号公報の高靱性球状黒鉛鋳鉄に
は、ベイナイト組織が球状黒鉛の周囲以外に、離間する
球状黒鉛の中間領域に多量析出し、該中間領域に析出し
たベイナイト組織により亀裂の伝搬が早くなり、効果的
な強靱化ができないという問題点がある。
開平３−２６４６４４号公報の高靱性球状黒鉛鋳鉄に
は、ベイナイト組織が球状黒鉛の周囲以外に、離間する
球状黒鉛の中間領域に多量析出し、該中間領域に析出し
たベイナイト組織により亀裂の伝搬が早くなり、効果的
な強靱化ができないという問題点がある。
【０００６】本発明は球状黒鉛鋳鉄の基地組織の強靱化
法の前記のごとき問題点を解決するためになされたもの
であって、高強度と高靱性を併せ持つ高靱性球状黒鉛鋳
鉄とその製造方法を提供することを目的とする。
法の前記のごとき問題点を解決するためになされたもの
であって、高強度と高靱性を併せ持つ高靱性球状黒鉛鋳
鉄とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者等は先ず所望の靱
性を確保するためには、基地組織にフェライト組織を採
用することを着想した。次いで、亀裂の発生が球状黒鉛
を起点とする場合が多いことに鑑み、球状黒鉛の回りを
補強することについて鋭意研究を重ねた。その結果、特
定の昇温速度で昇温しオーステナイト化すると、球状黒
鉛の回りを選択的にオーステナイト化できることを新た
に知見し、これをオーステンパすることにより、オース
フェライト組織（フェライトと残留オーステナイト（３
０〜４０体積％）との微細混合組織）と残留オーステナ
イトとからなる混合組織を得ることに成功し、本発明を
完成した。
性を確保するためには、基地組織にフェライト組織を採
用することを着想した。次いで、亀裂の発生が球状黒鉛
を起点とする場合が多いことに鑑み、球状黒鉛の回りを
補強することについて鋭意研究を重ねた。その結果、特
定の昇温速度で昇温しオーステナイト化すると、球状黒
鉛の回りを選択的にオーステナイト化できることを新た
に知見し、これをオーステンパすることにより、オース
フェライト組織（フェライトと残留オーステナイト（３
０〜４０体積％）との微細混合組織）と残留オーステナ
イトとからなる混合組織を得ることに成功し、本発明を
完成した。
【０００８】本発明の請求項１の高靱性球状黒鉛鋳鉄
は、オースフェライト組織と残留オーステナイトとから
なる混合組織が球状黒鉛の回りに選択的に１０〜６０体
積％形成されると共に、該オースフェライト組織と残留
オーステナイトとからなる混合組織が互いに離間した球
状黒鉛の中間領域に５体積％以下形成され、残部が実質
的にフェライト組織であることを要旨とする。
は、オースフェライト組織と残留オーステナイトとから
なる混合組織が球状黒鉛の回りに選択的に１０〜６０体
積％形成されると共に、該オースフェライト組織と残留
オーステナイトとからなる混合組織が互いに離間した球
状黒鉛の中間領域に５体積％以下形成され、残部が実質
的にフェライト組織であることを要旨とする。
【０００９】本発明の請求項２の高靱性球状黒鉛鋳鉄
は、請求項１の発明において、前記高靱性球状黒鉛鋳鉄
の組成が重量比で、Ｃ；３．５〜４．０％、Ｓｉ；２．
２〜２．８％、Ｍｎ；０．２〜０．５％、Ｐ；０．０５
％以下、Ｓ；０．０２％以下、Ｍｇ；０．０３〜０．０
６％を含有し、残部が実質的にＦｅであることを要旨と
する。
は、請求項１の発明において、前記高靱性球状黒鉛鋳鉄
の組成が重量比で、Ｃ；３．５〜４．０％、Ｓｉ；２．
２〜２．８％、Ｍｎ；０．２〜０．５％、Ｐ；０．０５
％以下、Ｓ；０．０２％以下、Ｍｇ；０．０３〜０．０
６％を含有し、残部が実質的にＦｅであることを要旨と
する。
【００１０】本発明の請求項３の高靱性球状黒鉛鋳鉄の
製造方法は、基地組織がフェライト組織と５体積％以下
のパーライト組織とを含有する球状黒鉛鋳鉄を１６．７
Ｋ／ｓｅｃ以上で昇温し、１１５３〜１３７３Ｋで保持
して球状黒鉛の周囲を選択的に１０〜６０体積％をオー
ステナイト化し、次いでオーステンパにより球状黒鉛鋳
鉄の周囲の前記１０〜６０体積％のオーステナイト組織
を恒温変態させオースフェライト組織と残留オーステナ
イトとからなる混合組織とすることを要旨とする。
製造方法は、基地組織がフェライト組織と５体積％以下
のパーライト組織とを含有する球状黒鉛鋳鉄を１６．７
Ｋ／ｓｅｃ以上で昇温し、１１５３〜１３７３Ｋで保持
して球状黒鉛の周囲を選択的に１０〜６０体積％をオー
ステナイト化し、次いでオーステンパにより球状黒鉛鋳
鉄の周囲の前記１０〜６０体積％のオーステナイト組織
を恒温変態させオースフェライト組織と残留オーステナ
イトとからなる混合組織とすることを要旨とする。
【００１１】本発明の請求項４の高靱性球状黒鉛鋳鉄の
製造方法は、請求項３発明において、前記高靱性球状黒
鉛鋳鉄の組成が重量比で、Ｃ；３．５〜４．０％、Ｓ
ｉ；２．２〜２．８％、Ｍｎ；０．２〜０．５％、Ｐ；
０．０５％以下、Ｓ；０．０２％以下、Ｍｇ；０．０３
〜０．０６％を含有し、残部が実質的にＦｅであること
を要旨とする。本発明の請求項５の高靱性球状黒鉛鋳鉄
の製造方法は、請求項３または請求項４の発明におい
て、前記オーステンパによる恒温変態温度が５４３〜６
８３Ｋであることを要旨とする。
製造方法は、請求項３発明において、前記高靱性球状黒
鉛鋳鉄の組成が重量比で、Ｃ；３．５〜４．０％、Ｓ
ｉ；２．２〜２．８％、Ｍｎ；０．２〜０．５％、Ｐ；
０．０５％以下、Ｓ；０．０２％以下、Ｍｇ；０．０３
〜０．０６％を含有し、残部が実質的にＦｅであること
を要旨とする。本発明の請求項５の高靱性球状黒鉛鋳鉄
の製造方法は、請求項３または請求項４の発明におい
て、前記オーステンパによる恒温変態温度が５４３〜６
８３Ｋであることを要旨とする。
【００１２】
【作用】本発明の請求項１の高靱性球状黒鉛鋳鉄は、オ
ースフェライト組織と残留オーステナイトとからなる混
合組織を球状黒鉛の回りに選択的に１０〜６０体積％形
成して黒鉛を起点とする亀裂の発生を起こりにくくする
と共に、互いに離間した球状黒鉛の中間領域に形成され
る該オースフェライト組織と残留オーステナイトとから
なる混合組織を５体積％以下として該球状黒鉛の中間領
域に存在するフェライト組織を増加させ、該球状黒鉛の
中間領域での亀裂の伝搬を起こりにくくすることによ
り、高強度および高靱性が得られる。
ースフェライト組織と残留オーステナイトとからなる混
合組織を球状黒鉛の回りに選択的に１０〜６０体積％形
成して黒鉛を起点とする亀裂の発生を起こりにくくする
と共に、互いに離間した球状黒鉛の中間領域に形成され
る該オースフェライト組織と残留オーステナイトとから
なる混合組織を５体積％以下として該球状黒鉛の中間領
域に存在するフェライト組織を増加させ、該球状黒鉛の
中間領域での亀裂の伝搬を起こりにくくすることによ
り、高強度および高靱性が得られる。
【００１３】図１は、球状黒鉛の回りに選択的に形成さ
れたオースフェライト組織と残留オーステナイトとから
なる混合組織の基地中の体積％と衝撃値との関係を示す
線図であるが、該混合組織が１０体積％未満では充分な
衝撃値の向上が得られず、１０〜６０体積％の間では向
上した衝撃値が維持され、６０体積％を越えると却って
衝撃値が低下している。このように、球状黒鉛の回りに
選択的に形成されたオースフェライト組織と残留オース
テナイトとからなる組織の体積％を１０〜６０％に限定
したのは、１０体積％未満では充分な衝撃値の向上が得
られず、６０体積％を越えると却って衝撃値が低下する
からである。
れたオースフェライト組織と残留オーステナイトとから
なる混合組織の基地中の体積％と衝撃値との関係を示す
線図であるが、該混合組織が１０体積％未満では充分な
衝撃値の向上が得られず、１０〜６０体積％の間では向
上した衝撃値が維持され、６０体積％を越えると却って
衝撃値が低下している。このように、球状黒鉛の回りに
選択的に形成されたオースフェライト組織と残留オース
テナイトとからなる組織の体積％を１０〜６０％に限定
したのは、１０体積％未満では充分な衝撃値の向上が得
られず、６０体積％を越えると却って衝撃値が低下する
からである。
【００１４】本発明材の原材料となる球状黒鉛鋳鉄がフ
ェライト組織と５体積％以下のパーライト組織とを含有
するのは、パーライト組織が５体積％以下であればパー
ライト組織の存在が本発明材の靱性に殆ど影響しないた
めである。
ェライト組織と５体積％以下のパーライト組織とを含有
するのは、パーライト組織が５体積％以下であればパー
ライト組織の存在が本発明材の靱性に殆ど影響しないた
めである。
【００１５】次に、本発明の高靱性球状黒鉛鋳鉄の化学
組成を請求項２または請求項４のごとく限定した理由に
ついて説明する。Ｃ、Ｓｉの範囲は一般的な球状黒鉛鋳
鉄に用いられるものであり、この範囲未満では黒鉛球状
化不良やチルの発生を防止し難く、この範囲を越ええる
と鋳造性が悪化すると共に機械的性質、特に靱性が低下
する。
組成を請求項２または請求項４のごとく限定した理由に
ついて説明する。Ｃ、Ｓｉの範囲は一般的な球状黒鉛鋳
鉄に用いられるものであり、この範囲未満では黒鉛球状
化不良やチルの発生を防止し難く、この範囲を越ええる
と鋳造性が悪化すると共に機械的性質、特に靱性が低下
する。
【００１６】Ｍｎは０．２〜０．５％で、０．５％を越
えると偏析により靱性が低下し、０．２％未満では熱処
理性が低下するのでこの範囲とした。Ｐは鋳造性を向上
するが０．０５％を越えると偏析による靱性の低下が大
きく０．０５％以下とした。Ｓは球状化阻害元素であ
り、また硫化物を生成して靱性を低下させるので０．０
２％以下とした。Ｍｇは一般的な球状黒鉛鋳鉄に用いら
れる範囲である。
えると偏析により靱性が低下し、０．２％未満では熱処
理性が低下するのでこの範囲とした。Ｐは鋳造性を向上
するが０．０５％を越えると偏析による靱性の低下が大
きく０．０５％以下とした。Ｓは球状化阻害元素であ
り、また硫化物を生成して靱性を低下させるので０．０
２％以下とした。Ｍｇは一般的な球状黒鉛鋳鉄に用いら
れる範囲である。
【００１７】本発明の請求項３の球状黒鉛鋳鉄の製造方
法では、基地組織が実質的にフェライト組織である球状
黒鉛鋳鉄を１６．７Ｋ／ｓｅｃ以上の昇温速度で昇温
し、１１５３〜１３７３Ｋで保持することにより、球状
黒鉛の周囲を選択的に１０〜６０体積％をオーステナイ
ト化する。昇温速度を１６．７Ｋ／ｓｅｃ未満とする
と、オーステナイト化変態温度が低下し、かつ低温での
オーステナイト化時間が長くなるので、黒鉛粒間のオー
ステナイト化が起こり、目的の組織が得られない。保持
温度が１１５３Ｋ未満の場合は、黒鉛粒間のオーステナ
イト化が起こり目的の組織が得られず、１３７３Ｋを越
えるとオーステナイト化速度が速く、１０〜６０体積％
の変態の制御が困難で、目的の組織が得られない。な
お、オーステナイト化における保持の時間は５〜１２０
ｓｅｃであり、昇温速度や保持温度、化学組成により適
宜選択される。
法では、基地組織が実質的にフェライト組織である球状
黒鉛鋳鉄を１６．７Ｋ／ｓｅｃ以上の昇温速度で昇温
し、１１５３〜１３７３Ｋで保持することにより、球状
黒鉛の周囲を選択的に１０〜６０体積％をオーステナイ
ト化する。昇温速度を１６．７Ｋ／ｓｅｃ未満とする
と、オーステナイト化変態温度が低下し、かつ低温での
オーステナイト化時間が長くなるので、黒鉛粒間のオー
ステナイト化が起こり、目的の組織が得られない。保持
温度が１１５３Ｋ未満の場合は、黒鉛粒間のオーステナ
イト化が起こり目的の組織が得られず、１３７３Ｋを越
えるとオーステナイト化速度が速く、１０〜６０体積％
の変態の制御が困難で、目的の組織が得られない。な
お、オーステナイト化における保持の時間は５〜１２０
ｓｅｃであり、昇温速度や保持温度、化学組成により適
宜選択される。
【００１８】次いで、この球状黒鉛鋳鉄の周囲に選択的
に生成した１０〜６０体積％のオーステナイト組織をオ
ーステンパにより恒温変態させると、球状黒鉛鋳鉄の周
囲に選択的に１０〜６０体積％のオースフェライト組織
と残留オーステナイトとからなる混合組織が得られる。
恒温変態温度を５４３〜６８３Ｋに限定したのは、恒温
変態温度が５４３Ｋより低くなると、オースフェライト
組織と残留オーステナイト組織以外の組織が生じ脆くな
り、６８３Ｋを越えるとパーライト組織が生じ、靱性が
低下するからである。
に生成した１０〜６０体積％のオーステナイト組織をオ
ーステンパにより恒温変態させると、球状黒鉛鋳鉄の周
囲に選択的に１０〜６０体積％のオースフェライト組織
と残留オーステナイトとからなる混合組織が得られる。
恒温変態温度を５４３〜６８３Ｋに限定したのは、恒温
変態温度が５４３Ｋより低くなると、オースフェライト
組織と残留オーステナイト組織以外の組織が生じ脆くな
り、６８３Ｋを越えるとパーライト組織が生じ、靱性が
低下するからである。
【００１９】
【実施例】本発明の実施例を比較例と対比して説明し本
発明の効果を明らかにする。表１に示す化学成分でフェ
ライト化焼鈍を行った５体積％のパーライト組織を含有
する球状黒鉛鋳鉄を素材として、実施例１および実施例
２として、表２に示す本発明方法による熱処理を施し
た。また、比較例１および比較例２として、表２に示す
条件で熱処理を施した。なお、比較例１はオーステナイ
ト化における昇温速度が本発明方法のそれより極端に遅
く保持温度が低い比較例であり、比較例２はオーステナ
イト化における昇温速度が本発明方法のそれより僅かに
遅い比較例である。
発明の効果を明らかにする。表１に示す化学成分でフェ
ライト化焼鈍を行った５体積％のパーライト組織を含有
する球状黒鉛鋳鉄を素材として、実施例１および実施例
２として、表２に示す本発明方法による熱処理を施し
た。また、比較例１および比較例２として、表２に示す
条件で熱処理を施した。なお、比較例１はオーステナイ
ト化における昇温速度が本発明方法のそれより極端に遅
く保持温度が低い比較例であり、比較例２はオーステナ
イト化における昇温速度が本発明方法のそれより僅かに
遅い比較例である。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】続いて、実施例１および２並びに比較例１
および２について、Ａ：黒鉛の回りの（オースフェライ
ト＋残留オーステナイト）混合組織（図２の１）の厚
さ、Ｂ：基地組織中における（オースフェライト＋残留
オーステナイト）混合組織の割合、Ｃ：互いに離間した
球状黒鉛の中間領域に形成された（オースフェライト＋
残留オーステナイト）混合組織（図２の２）の基地組織
中の割合をそれぞれ測定し、表３に示した。
および２について、Ａ：黒鉛の回りの（オースフェライ
ト＋残留オーステナイト）混合組織（図２の１）の厚
さ、Ｂ：基地組織中における（オースフェライト＋残留
オーステナイト）混合組織の割合、Ｃ：互いに離間した
球状黒鉛の中間領域に形成された（オースフェライト＋
残留オーステナイト）混合組織（図２の２）の基地組織
中の割合をそれぞれ測定し、表３に示した。
【００２３】
【表３】
【００２４】図３は実施例１の金属組織を表す１００倍
の顕微鏡写真である。図３の写真からも明らかなよう
に、球状黒鉛鋳鉄の回りに約１５μｍのオースフェライ
トと残留オーステナイトとからなる混合組織が形成され
ている。基地組織全体はオースフェライト組織と残留オ
ーステナイトとからなる混合組織が２０体積％、フェラ
イト組織が８０体積％で構成されており該混合組織のう
ち５体積％が互いに離間した球状黒鉛の中間領域に形成
されている。残留オーステナイト量は約８体積％であっ
た。実施例２の金属組織を顕微鏡写真観察したところ、
球状黒鉛鋳鉄の回りに約８μｍのオースフェライトと残
留オーステナイトの混合組織が形成されている。基地組
織におけるオースフェライト組織と残留オーステナイト
からなる混合組織の体積率は約３０％であり、混合組織
のうち５体積％が互いに離間した球状黒鉛の中間領域に
形成されている。本発明方法による熱処理により、オー
スフェライト組織と残留オーステナイトとからなる混合
組織が球状黒鉛の回りに選択的に１０〜６０体積％形成
されると共に、オースフェライト組織と残留オーステナ
イトとからなる混合組織が互いに離間した球状黒鉛粒の
中間領域に５体積％以下形成され、残部が実質的にフェ
ライト組織である球状黒鉛鋳鉄が得られることが判明し
た。
の顕微鏡写真である。図３の写真からも明らかなよう
に、球状黒鉛鋳鉄の回りに約１５μｍのオースフェライ
トと残留オーステナイトとからなる混合組織が形成され
ている。基地組織全体はオースフェライト組織と残留オ
ーステナイトとからなる混合組織が２０体積％、フェラ
イト組織が８０体積％で構成されており該混合組織のう
ち５体積％が互いに離間した球状黒鉛の中間領域に形成
されている。残留オーステナイト量は約８体積％であっ
た。実施例２の金属組織を顕微鏡写真観察したところ、
球状黒鉛鋳鉄の回りに約８μｍのオースフェライトと残
留オーステナイトの混合組織が形成されている。基地組
織におけるオースフェライト組織と残留オーステナイト
からなる混合組織の体積率は約３０％であり、混合組織
のうち５体積％が互いに離間した球状黒鉛の中間領域に
形成されている。本発明方法による熱処理により、オー
スフェライト組織と残留オーステナイトとからなる混合
組織が球状黒鉛の回りに選択的に１０〜６０体積％形成
されると共に、オースフェライト組織と残留オーステナ
イトとからなる混合組織が互いに離間した球状黒鉛粒の
中間領域に５体積％以下形成され、残部が実質的にフェ
ライト組織である球状黒鉛鋳鉄が得られることが判明し
た。
【００２５】これに対して、図４は比較例１の金属組織
を表す１００倍の顕微鏡写真であるが、図４の写真から
も明らかなように、互いに離間した球状黒鉛の中間領域
に約３０体積％のオースフェライト組織と残留オーステ
ナイトとの混合組織が形成されている。また、図５は比
較例２の金属組織を表す１００倍の顕微鏡写真である
が、図５の写真からも明らかなように、球状黒鉛鋳鉄の
回りに約５μｍのオースフェライトと残留オーステナイ
トとからなる混合組織が形成されおり、互いに離間した
球状黒鉛の中間領域に約３０体積％のオースフェライト
組織と残留オーステナイトとからなる混合組織が形成さ
れている。その結果、オーステナイト化における昇温速
度が本発明方法のそれより極端に遅く保持温度が低い比
較例、またはオーステナイト化における昇温速度が本発
明方法のそれより僅かに遅い比較例では、互いに離間し
た球状黒鉛の中間領域に約３０体積％のオースフェライ
ト組織と残留オーステナイトとからなる混合組織が形成
され所期の高靱性が得られないことが判明した。
を表す１００倍の顕微鏡写真であるが、図４の写真から
も明らかなように、互いに離間した球状黒鉛の中間領域
に約３０体積％のオースフェライト組織と残留オーステ
ナイトとの混合組織が形成されている。また、図５は比
較例２の金属組織を表す１００倍の顕微鏡写真である
が、図５の写真からも明らかなように、球状黒鉛鋳鉄の
回りに約５μｍのオースフェライトと残留オーステナイ
トとからなる混合組織が形成されおり、互いに離間した
球状黒鉛の中間領域に約３０体積％のオースフェライト
組織と残留オーステナイトとからなる混合組織が形成さ
れている。その結果、オーステナイト化における昇温速
度が本発明方法のそれより極端に遅く保持温度が低い比
較例、またはオーステナイト化における昇温速度が本発
明方法のそれより僅かに遅い比較例では、互いに離間し
た球状黒鉛の中間領域に約３０体積％のオースフェライ
ト組織と残留オーステナイトとからなる混合組織が形成
され所期の高靱性が得られないことが判明した。
【００２６】この結果をさらに確認すべく、本実施例の
熱処理で得られた実施例１および２、比較例１および２
ならびに５体積％のパーライト組織を含み残部フェライ
ト組織からなる球状黒鉛鋳鉄（以下比較例３という）に
ついて、引張強さおよび衝撃値を測定し、得られた結果
を図６に示した。
熱処理で得られた実施例１および２、比較例１および２
ならびに５体積％のパーライト組織を含み残部フェライ
ト組織からなる球状黒鉛鋳鉄（以下比較例３という）に
ついて、引張強さおよび衝撃値を測定し、得られた結果
を図６に示した。
【００２７】図６に示したように、比較例３は、衝撃値
は２８Ｊ／ｃｍ2であったが、引張強さが極端に低く４
２０ＭＰａであった。また、比較例１および比較例２は
熱処理を施していない球状黒鉛鋳鉄に比較して引張強度
は６００〜７３０ＭＰａと改善されたものの、互いに離
間した球状黒鉛の中間領域に約３０体積％のオースフェ
ライト組織と残留オーステナイトとからなる混合組織が
形成されているため、衝撃値の向上が低く２３〜２７で
Ｊ／ｃｍ2であった。これに対して、本発明の実施例１
および２は引張強さが６８０〜７００ＭＰａであり、衝
撃値が３２〜３５Ｊ／ｃｍ2であって、引張強さ衝撃値
共に著しい向上が見られ、本発明の効果が確認された。
は２８Ｊ／ｃｍ2であったが、引張強さが極端に低く４
２０ＭＰａであった。また、比較例１および比較例２は
熱処理を施していない球状黒鉛鋳鉄に比較して引張強度
は６００〜７３０ＭＰａと改善されたものの、互いに離
間した球状黒鉛の中間領域に約３０体積％のオースフェ
ライト組織と残留オーステナイトとからなる混合組織が
形成されているため、衝撃値の向上が低く２３〜２７で
Ｊ／ｃｍ2であった。これに対して、本発明の実施例１
および２は引張強さが６８０〜７００ＭＰａであり、衝
撃値が３２〜３５Ｊ／ｃｍ2であって、引張強さ衝撃値
共に著しい向上が見られ、本発明の効果が確認された。
【００２８】
【発明の効果】本発明の高靱性球状鋳鉄は以上の説明の
ごとく、オースフェライト組織と残留オーステナイトと
からなる混合組織が球状黒鉛の回りに選択的に１０〜６
０体積％形成されると共に、該オースフェライト組織と
該残留オーステナイトとからなる混合組織が互いに離間
した球状黒鉛の中間領域に５体積％以下形成され、残部
が実質的にフェライト組織であることを特徴とするもの
であって、黒鉛を起点とした亀裂の生成を起こりにくく
すると共に互いに離間する球状黒鉛鋳鉄の中間領域での
亀裂の伝播を起こりにくくすることにより、高強度およ
び高靱性が得られる。本発明の高靱性球状黒鉛鋳鉄の製
造方法は、基地組織がフェライト組織と５体積％以下の
パーライト組織とを含有する球状黒鉛鋳鉄を１６．７Ｋ
／ｓｅｃ以上の昇温速度で昇温し、１１５３〜１３７３
Ｋで保持して球状黒鉛の周囲を選択的に１０〜６０体積
％をオーステナイト化し、次いでオーステンパにより球
状黒鉛鋳鉄の周囲の前記１０〜６０体積％のオーステナ
イト組織を恒温変態させることにより、オースフェライ
ト組織と残留オーステナイトとからなる混合組織とする
ことができる。
ごとく、オースフェライト組織と残留オーステナイトと
からなる混合組織が球状黒鉛の回りに選択的に１０〜６
０体積％形成されると共に、該オースフェライト組織と
該残留オーステナイトとからなる混合組織が互いに離間
した球状黒鉛の中間領域に５体積％以下形成され、残部
が実質的にフェライト組織であることを特徴とするもの
であって、黒鉛を起点とした亀裂の生成を起こりにくく
すると共に互いに離間する球状黒鉛鋳鉄の中間領域での
亀裂の伝播を起こりにくくすることにより、高強度およ
び高靱性が得られる。本発明の高靱性球状黒鉛鋳鉄の製
造方法は、基地組織がフェライト組織と５体積％以下の
パーライト組織とを含有する球状黒鉛鋳鉄を１６．７Ｋ
／ｓｅｃ以上の昇温速度で昇温し、１１５３〜１３７３
Ｋで保持して球状黒鉛の周囲を選択的に１０〜６０体積
％をオーステナイト化し、次いでオーステンパにより球
状黒鉛鋳鉄の周囲の前記１０〜６０体積％のオーステナ
イト組織を恒温変態させることにより、オースフェライ
ト組織と残留オーステナイトとからなる混合組織とする
ことができる。
【図１】黒鉛粒周囲のオースフェライトと残留オーステ
ナイトとからなる混合組織の体積％と衝撃値の関係を示
す線図である。
ナイトとからなる混合組織の体積％と衝撃値の関係を示
す線図である。
【図２】実施例で得られた金属組織を模式的に示す図で
ある。
ある。
【図３】本発明の実施例の金属組織を表す１００倍の顕
微鏡写真である。
微鏡写真である。
【図４】比較例の金属組織を表す１００倍の顕微鏡写真
である。
である。
【図５】他の比較例の金属組織を表す１００倍の顕微鏡
写真である。
写真である。
【図６】本発明の実施例および比較例の引張強さおよび
衝撃値を表した棒グラフである。
衝撃値を表した棒グラフである。
１・・・・黒鉛の回りの（オースフェライト＋残留オー
ステナイト）混合組織 ２・・・・互いに離間した球状黒鉛の中間領域に形成さ
れた（オースフェライト＋残留オーステナイト）混合組
織
ステナイト）混合組織 ２・・・・互いに離間した球状黒鉛の中間領域に形成さ
れた（オースフェライト＋残留オーステナイト）混合組
織
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年３月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
Claims (5)
- 【請求項１】 オースフェライト組織と残留オーステナ
イトとからなる混合組織が球状黒鉛の回りに選択的に１
０〜６０体積％形成されると共に、該オースフェライト
組織と該残留オーステナイトとからなる混合組織が互い
に離間した球状黒鉛の中間領域に５体積％以下形成さ
れ、残部が実質的にフェライト組織であることを特徴と
する高靱性球状黒鉛鋳鉄。 - 【請求項２】 前記高靱性球状黒鉛鋳鉄の組成が重量比
で、Ｃ；３．５〜４．０％、Ｓｉ；２．２〜２．８％、
Ｍｎ；０．２〜０．５％、Ｐ；０．０５％以下、Ｓ；
０．０２％以下、Ｍｇ；０．０３〜０．０６％を含有
し、残部が実質的にＦｅであることを特徴とする請求項
１に記載の高靱性球状黒鉛鋳鉄。 - 【請求項３】 基地組織がフェライト組織と５体積％以
下のパーライト組織とを含有する球状黒鉛鋳鉄を１６．
７Ｋ／ｓｅｃ以上で昇温し、１１５３〜１３７３Ｋで保
持して球状黒鉛の周囲を選択的に１０〜６０体積％をオ
ーステナイト化し、次いでオーステンパにより球状黒鉛
鋳鉄の周囲の前記１０〜６０体積％のオーステナイト組
織を恒温変態させオースフェライト組織と残留オーステ
ナイトとからなる混合組織とすることを特徴とする高靱
性球状黒鉛鋳鉄の製造方法。 - 【請求項４】 前記高靱性球状黒鉛鋳鉄の組成が重量比
で、Ｃ；３．５〜４．０％、Ｓｉ；２．２〜２．８％、
Ｍｎ；０．２〜０．５％、Ｐ；０．０５％以下、Ｓ；
０．０２％以下、Ｍｇ；０．０３〜０．０６％を含有
し、残部が実質的にＦｅであることを特徴とする請求項
３に記載の高靱性球状黒鉛鋳鉄の製造方法。 - 【請求項５】 前記オーステンパによる恒温変態温度が
５４３〜６８３Ｋであることを特徴とする請求項３また
は請求項４に記載の高靱性球状黒鉛鋳鉄の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3738095A JPH08232040A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 高靱性球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3738095A JPH08232040A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 高靱性球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08232040A true JPH08232040A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=12495926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3738095A Pending JPH08232040A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 高靱性球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08232040A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008510072A (ja) * | 2004-08-18 | 2008-04-03 | フェデラル−モーグル ブルシャイト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 高硬度耐磨耗性耐食性鋳鉄材 |
| JP2008510071A (ja) * | 2004-08-18 | 2008-04-03 | フェデラル−モーグル ブルシャイト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ピストンリング用の鋳鉄材 |
| NL2002248C2 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-26 | Weweler Nv | Hardening of flexible trailing arms. |
| CN116891972A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-10-17 | 湖州鼎盛机械科技股份有限公司 | 一种强韧型太阳能自动跟踪器中轴及其制备方法 |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP3738095A patent/JPH08232040A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008510072A (ja) * | 2004-08-18 | 2008-04-03 | フェデラル−モーグル ブルシャイト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 高硬度耐磨耗性耐食性鋳鉄材 |
| JP2008510071A (ja) * | 2004-08-18 | 2008-04-03 | フェデラル−モーグル ブルシャイト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ピストンリング用の鋳鉄材 |
| NL2002248C2 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-26 | Weweler Nv | Hardening of flexible trailing arms. |
| WO2010059037A1 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-27 | Weweler Nederland B.V. | Hardening of flexible trailing arms |
| EP2594652A1 (en) * | 2008-11-24 | 2013-05-22 | VDL Weweler B.V. | Hard flexible trailing arms |
| US8480104B2 (en) | 2008-11-24 | 2013-07-09 | Weweler Nederland B.V. | Hardening of flexible trailing arms |
| CN116891972A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-10-17 | 湖州鼎盛机械科技股份有限公司 | 一种强韧型太阳能自动跟踪器中轴及其制备方法 |
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