JPS59107018A - 鋳鉄部品の熱処理方法 - Google Patents

鋳鉄部品の熱処理方法

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JPS59107018A
JPS59107018A JP21617182A JP21617182A JPS59107018A JP S59107018 A JPS59107018 A JP S59107018A JP 21617182 A JP21617182 A JP 21617182A JP 21617182 A JP21617182 A JP 21617182A JP S59107018 A JPS59107018 A JP S59107018A
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temp
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Takeshi Okazaki
健 岡崎
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00Heat treatments of cast-iron

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳鉄部品の熱処理方法に関するものである。
一般に鋳鉄部品を固溶体形成温度(130〜/θ0θO
c )に一定時間加熱保持してオーステナイト化した後
、急冷して例えば、2,2θ〜グ00 Cの温度に所定
時間恒温保持するいわゆるオーステンパー処理を施すと
、この鋳鉄部品かベイトナイト組織となってその靭性が
大巾に向上することは周知である。そして、かかる熱処
理を施した鋳鉄部品としては、例えは強靭性を要求され
るステアリングナックル、コンロッド、差動機のリング
ギヤなどの自動車用部品等がある。
従来、上記オーステンパー処理を施すにあたっては、鋳
鉄部品をオーステナイト化した後、例えばベイナイト生
成温度に保持した塩浴中に焼入れ、ここで組織が完全に
ベイナイトに変化するまで保持する方法が一般にとられ
ている。つまり、冷却とオーステンパー処理とを一つの
浴で行なう方式であるが、かかる方式では全体の処理時
間が畏くならさるを得ない。そこで、従来は、冷却とオ
ーステンパー処理とを別々の手段で行ない、冷却浴の温
度をオーステンパー処理温度よりも低くして急冷せしめ
ることにより全体の処理時間を短縮することも行なわれ
ている。
しかるに、かかる急冷を行なう場合、鋳鉄部品の表面温
度がオーステンパー処理温度に達する前に冷却浴から引
き上げて恒温保持しないと、表面部にマルテンサイトが
多量に混在して鋳鉄部品の機械的性質を損う結果となる
。しかも、鋳鉄部品の表面と内部では温度降下速度が異
なるため、冷却浴からの引き上げ時点で両者の温度差が
例えば200度以上にもなることがあり、この状態で鋳
鉄部品を恒温処理炉に投入しても前記温度差が解消され
るのに例えば70分以上かかることがある。
その間、内部では高温での変態が進行する結果、強度の
低いベイナイトが生じたり、さらにはパーライト、羽毛
状ベイナイトが生成することになる。
すなわち、冷却浴からの鋳鉄部品の引き上げタイミング
を誤まると所期のベイナイトが生成されず、このタイミ
ングをはかるのが難しいという問題がある。
本発す]は、かかる点に鑑み、オーステナイト化温度か
らオーステンパー処理温度までの冷却にオーステンパー
処理温度よりも低い温度の流動床炉を用い、鋳鉄部品が
オーステンパー処理温度よりも上の所定温度になった時
点で流動床炉における流動を停止し、流動用粒体の断熱
効果を利用してイ余冷することにより、鋳鉄部品の表面
部の過冷を防止するとともに、該表面部と内部の温度差
を短時間てなくし、該鋳鉄部品がオーステンパー処理温
度になった時点で流動床炉から取り出して恒温処理炉て
オーステンパー処理を行なうことにより、安定したベイ
ナイト組織が得られるようにした鋳鉄部品の熱処理方法
を提供するものである。
以下、本発明の構成を実施例につき図面に基づいて説明
する。
第1図は本発明で使用する流動床炉の一例を示す。すな
わち、同図の流動床炉1番こおいて、2は炉体で下部に
分流板6が取り付けられ、該分流板乙の上に流動用粒体
4がある。分流板乙には流動用エアのみが通ることがで
きる孔が分流板6の全体にわたって均等に開設されてい
る。炉体2の外周には加熱ヒータ5が設けられ、また炉
体2の底部にはエアポンプ6が通気管7て連結されてお
り。
該通気管7にはバルブ8が介設されている。9は鋳鉄部
品である。
流動用粒体4としては、セラミック、例えば、A/20
3 、5i02 、 ZrO3、MgOなどの金属酸化
物、TiC、BaCなどの炭化物、サーメット類が用い
られる。流動用気体としては空気の他、窒素、アルゴン
、炭酸ガスなどを用いてもよい。
鋳鉄部品9の熱処理工程は第2図に示されている。
第/工程においては、鋳鉄部品9を高温加熱炉に装入し
、オーステナイト化温度(♂j0〜/θθθOc )に
加熱する。高温加熱炉の雰囲気としては、大気状態、真
空状態、アルゴンや窒素などの不活性ガスあるいは浸炭
性ガスを充満させた状態のいずれでもよい。
第2工程においては、高温加熱炉から取り出した鋳鉄部
品9を流動床炉1へ装入し、急冷する。
流動床炉1は炉体2内の温度がオーステンパー処理温度
(,200〜グθθ C)よりも低い温度となるように
加熱ヒータ5およびエアポンプ6からのエアの供給によ
り調節しておく。また、流動用粒体4は分流板乙の下方
からのエアの供給により浮遊流動した状態にある。この
第!工程では、鋳鉄部品9を表面温度がオーステンパー
処理温度よりも上の所定温度(750°C以下)になる
まで冷却する。この所定温度lこついては後述する。
第3工程においては、鋳鉄部品9の表面温度か前記所定
温度に達した時点て、炉体2内へのエアの供給を止め、
流動用粒体4の流動を停止した状態で鋳鉄部品9のイ余
冷を行なう。このイ余冷においては、流動を停止した流
動用粒体4が断熱作用を呈し、鋳鉄部品9の表面温度の
降下速度が極めて遅くなるとともに、内部温度は比較的
短時間で表面温度と等しくなる。この第3工程では、鋳
鉄部品がオーステンパー処理温度になるまで腋冷する。
第グ工程においては、鋳鉄部品9が所期のオーステンパ
ー処理温度の士、20度の範囲になった時点で、該鋳鉄
部品9を流動床炉1から取り出して恒温処理炉へ入れ、
該恒温処理炉でオーステンパー処理を行なう。
第5工程においては、鋳鉄部品9のオーステンパー処理
が完了した時点で、該鋳鉄部品9を恒温処理炉から取り
出し、炉外で冷却する。
なお、恒温処理炉は例えは大気、窒素あるいは真空の雰
囲気とする。
次に、鋳鉄部品の流動床炉での冷却につき、第3図に示
す比較試験結果に基づいて説明する。
供試材は直径J J mm、高さJ 、5 mmの円柱
状鋳鉄部品で、Cuを0.2重量%、MOをo、og重
量%含有するダクタイル鋳鉄製のものである。試験は、
上記鋳鉄部品の表面と中心部とにそれぞれ熱雷対を取り
旬け、該鋳鉄部品をり!θ Cから流動床炉に焼入れだ
ときの冷却曲線をみるものである。
比較は、流動床炉の温度を常温(//C)として鋳鉄部
品がオーステンパー処理温度よりも上の所定温度で流動
を停止した本発明例と、オーステンパー処理温度(,2
,50°C)に保持した流動床炉で焼入れした比較例/
と、流動床炉は常温で途中で流動を停止することなく冷
却を続行した比較例!との間で行なった。第3図に示す
冷却曲線において、K、 、 K2は本発明例、Ll、
 L2は比較例/、Ml + M2は比較例2にかかる
もので、それぞれに1゜LllMlは表面部、K2. 
L2. M2  は中心部に関する。
本発明例の場合、K工で示される表面部の温度がオース
テンパー処理温度(260°C)よりもグθ度程度測い
時点、つまり、焼入れ後、/分強経過した時点aて流動
を停止している。この時点ては表面部と中心部の温度差
は、20θ度近(あるか、流動用粒体の断熱作用により
表面部の湯冷が抑えられる結果、5分後には前記温度差
が完全に解消している。そして、冷却速度がゆるやかに
なるため1.!50°Cの恒温処理炉に移すタイミング
も鋳鉄部品と恒温処理炉との温度差を士、5Cとして乙
θ秒程度の時間的余裕があり、タイミングをとりやすい
これに対し、比較例/の場合、急冷速度が遅いため、表
面部の冷却曲線L1のbおよび中心部の冷却曲線L2の
CにおいてA1変態停点が明確にあられれており、冷却
時間が長くなるとともに焼入れ不良を生じ易い。
比較例!の場合、冷却油/#M1て示される表面部の温
度は約5分で常温に達する。このダクタイル鋳鉄のMS
点(マルテンサイト組織が析出する温度)は約!θ00
Cであり、その温度に達する前、つまり釣人ノ分を経過
する前に流動床炉から取り出さなけれはならない。さら
には、中心部にA工変態が生じな(なる時点dから表面
部温度がMS点を越えない時点eまでの極めて短時間の
うちに鋳鉄部品を取り出さなければならない。しかも、
そのときでも表面部と中心部とでは温度差か200度程
程度るため、このまま鋳鉄部品を恒温処理炉へ投入して
も温度差は70分以上解消されず、所望のベイナイト組
織と異なる組織が生じ易い。
第7図は、流動停止のタイミングを変えた場合の冷却曲
線を示すもので、供試材および測温方法は前記比較試験
と同様である。
同図の冷却曲線において、 Pl、 P2は流動停止を
表面部温度が3600Cの時点で行なった例であり、ま
た、Ql、 Q2は流動停止をMS点の直前で行なった
例である。Pl、 Qtは表面部、P2 、 Q2は中
心部に関する。
流動停止が早い場合は、冷却曲線P2上でfで示される
如く中心部にA1変態が観察される。また、流動停止が
遅い場合は、表面部と中心部との温度差が解消される時
点でMS点以下の温度となっている。従って、流動停止
のタイミングは、所期のオーステンパー処理温度よりも
高温でしかもその温度より上方700度未満かよい。つ
まり、所期のオーステンパー処理温度よりも100度以
上の時点で流動停止すると、所期のオーステンパー処理
温度に達するのに長時間を要するとともに。
高温での変態が進行する結果1強度の低いベイナイトが
混在することになり、さらに中心部ではパーライトや羽
毛状ベイナイトが生成し易くなり好ましくない。また、
所期のオーステンパー処理温度よりも低い温度で流動を
停止すると、恒温処理炉において所期のオーステンパー
処理温度に刺違するのに時間がかかり、さらに、所期の
ベイナイト組織よりも硬くてもろいベイナイトが混在す
る結果となり好ましくない。
また、鋳鉄部品を流動床炉から引き上けるタイミングは
、鋳鉄部品各部の温度がオーステンパー処理温度の±2
0度の範囲にあるときである。例えば、大気を雰囲とす
る恒温処理炉では、塩浴と運って熱伝達量が非常に小さ
いため、鋳鉄部品が恒温9JL!理炉の温度と等しくな
るのに時間がかかる。
従って、鋳鉄部品の温度が恒温処理炉の温度にできるだ
け近くなった時点で引き上けるのが良く。
±、20度を越えると直径、!jmm、高さ、! 、5
 mm程度の小さなものでも恒温処理炉の温度に達する
までに/♂0秒程度かかり好ましくない。
なお、ダクタイル鋳鉄としてはFCDpj相当のものや
これにMo 、 Niなどの合金元素を含有したもので
もよく、また1本発明はダクタイル鋳鉄以外の他の鋳鉄
にも適用することができる。
また、本発明が鋳鉄部品全体を均一な組織にする場合だ
けでな(、表面より所定深さまでの層にのみオーステン
パー処理を施す場合にも適用できることはもちろんであ
る。
以上のように、本発明によれば、鋳鉄部品がオーステン
パー処理温度よりも上の所定温度になった時点で流動床
炉における流動を停止して眸冷するようにしたから、鋳
鉄部品表面部の過冷を流動用粒体の断熱作用により抑え
つつ1表面部と内部との温度差を短時間で解消すること
ができ、また、過冷が抑えられる結果、流動床炉から鋳
鉄部品を恒温処理炉に移すタイミングもとり易くなり、
恒温処理炉でのオーステンパー処理により所期の金属組
織が得易くなるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施態様を例示し、第1図は流動床炉の
全体構成図、第2図は熱処理工程図、第3図は本発明方
法と他の熱処理方法との冷却曲線を示すグラフIJ、f
F図は流動停止時期を変えた場合を示すグラフ図である
。 1・・・・・流動床炉、4・・・・・流動用粒体、6・
・・・エアポンプ、8・ バルブ、9・・・・・・鋳鉄
部品日!f    八〇  (分ン 第4図 9手    間 (今r〕

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (A 鋳鉄部品をオーステナイト化温度に加熱し、次い
    で該鋳鉄部品をオーステンパー処理温度よりも低い温度
    の流動床炉に入れ、該鋳鉄部品がオーステンパー処理温
    度よりも上の所定温度になった時点で流動を停止してイ
    余冷し、該鋳鉄部品がオーステンパー処理温度になった
    時点で該鋳鉄部品を流動床炉から取り出して恒温処理炉
    へ入れ、該恒温処理炉でオーステンパー処理を行なうこ
    とを特徴とする鋳鉄部品の熱処理方法。
JP21617182A 1982-12-08 1982-12-08 鋳鉄部品の熱処理方法 Granted JPS59107018A (ja)

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JPH032927B2 JPH032927B2 (ja) 1991-01-17

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59157221A (ja) * 1983-02-25 1984-09-06 Hitachi Metals Ltd 球状黒鉛鋳鉄の製造法
JPS6024318A (ja) * 1983-02-25 1985-02-07 Hitachi Metals Ltd 球状黒鉛鋳鉄の製造法
JPS61136620A (ja) * 1984-12-08 1986-06-24 Japan Steel Works Ltd:The 鋼材の深冷処理方法
JPS6247424A (ja) * 1985-08-23 1987-03-02 Mazda Motor Corp 鋳物の熱処理装置
JPS63199817A (ja) * 1987-02-13 1988-08-18 Morikawa Sangyo Kk 鋳造製品の冷却方法
JPH0448028A (ja) * 1990-06-18 1992-02-18 Honda Motor Co Ltd 球状黒鉛鋳鉄素材の熱処理方法
JP2016156040A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 浜松ヒートテック株式会社 冷却装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59157221A (ja) * 1983-02-25 1984-09-06 Hitachi Metals Ltd 球状黒鉛鋳鉄の製造法
JPS6024318A (ja) * 1983-02-25 1985-02-07 Hitachi Metals Ltd 球状黒鉛鋳鉄の製造法
JPS61136620A (ja) * 1984-12-08 1986-06-24 Japan Steel Works Ltd:The 鋼材の深冷処理方法
JPS6247424A (ja) * 1985-08-23 1987-03-02 Mazda Motor Corp 鋳物の熱処理装置
JPS63199817A (ja) * 1987-02-13 1988-08-18 Morikawa Sangyo Kk 鋳造製品の冷却方法
JPH0448028A (ja) * 1990-06-18 1992-02-18 Honda Motor Co Ltd 球状黒鉛鋳鉄素材の熱処理方法
JP2016156040A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 浜松ヒートテック株式会社 冷却装置

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