JPS5917183B2 - 鋳放しパ−ライト地球状黒鉛鋳鉄 - Google Patents
鋳放しパ−ライト地球状黒鉛鋳鉄Info
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- JPS5917183B2 JPS5917183B2 JP1240077A JP1240077A JPS5917183B2 JP S5917183 B2 JPS5917183 B2 JP S5917183B2 JP 1240077 A JP1240077 A JP 1240077A JP 1240077 A JP1240077 A JP 1240077A JP S5917183 B2 JPS5917183 B2 JP S5917183B2
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Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は基地組織がパーライト及びフェライトの混合組
織（以下単にパーライト地と記す）からなる球状黒鉛鋳
鉄に関する。
織（以下単にパーライト地と記す）からなる球状黒鉛鋳
鉄に関する。
基地組織がパーライト地である球状黒鉛鋳鉄は鋳放し状
態で容易に得ることができるので、古くから鋳放し状態
で製造され、又使用されている。
態で容易に得ることができるので、古くから鋳放し状態
で製造され、又使用されている。
この場合、パーライト地球状黒鉛鋳鉄を得るためには、
目的とする硬度と製品肉厚ζこ応じてＭｎ量を増減する
方法によっていたが、Ｍｎはパーライト化を促進すると
同時にセメンタイトの晶（析）出を促進する元素である
ため、必要以上にＭｎを含有すると上記の好ましからざ
る組織により局部的に硬度が高くなり、脆くなったり、
あるいは切削性が大幅に低下するなどの問題があった。
目的とする硬度と製品肉厚ζこ応じてＭｎ量を増減する
方法によっていたが、Ｍｎはパーライト化を促進すると
同時にセメンタイトの晶（析）出を促進する元素である
ため、必要以上にＭｎを含有すると上記の好ましからざ
る組織により局部的に硬度が高くなり、脆くなったり、
あるいは切削性が大幅に低下するなどの問題があった。
従って、鋳放し状態で使用されるパーライト地球状黒鉛
鋳鉄を製造する場合、上記の好ましからざる組織の晶（
析）出を防止するため、一般的にはＳｉ含有量を高くす
る（２．５〜３．０％）ことによりなされてきた。
鋳鉄を製造する場合、上記の好ましからざる組織の晶（
析）出を防止するため、一般的にはＳｉ含有量を高くす
る（２．５〜３．０％）ことによりなされてきた。
このように従来の方法によって製造されたパーライト地
球状黒鉛鋳鉄は、Ｍｎ量及びＳｉ量が高いことに起因し
て鋳物の鋳型内での冷却速度の影響を受けやすく、同一
製品内でも均一なパーライト組織とはなり得なかった。
球状黒鉛鋳鉄は、Ｍｎ量及びＳｉ量が高いことに起因し
て鋳物の鋳型内での冷却速度の影響を受けやすく、同一
製品内でも均一なパーライト組織とはなり得なかった。
即ち同一製品であっても、肉厚が薄く、冷却速度の速い
ところでは完全パーライト地となり硬度は高い。
ところでは完全パーライト地となり硬度は高い。
逆に厚肉部など冷却速度の遅いところでは、フェライト
地を多量に含んだパーライト地組織となり硬度は低く、
軟かくなる傾向が強い。
地を多量に含んだパーライト地組織となり硬度は低く、
軟かくなる傾向が強い。
さらに各ヒート間の球状化処理方法、接種効果の差や各
枠毎の注湯終了から型ばらしまでの鋳型内冷却時間の差
、接種効果のフェーディング現象による差など種々の変
動要因の影響により、同一製品を多量生産する場合、製
品毎の組織、硬度に大きなばらつきを生じるのが常であ
る。
枠毎の注湯終了から型ばらしまでの鋳型内冷却時間の差
、接種効果のフェーディング現象による差など種々の変
動要因の影響により、同一製品を多量生産する場合、製
品毎の組織、硬度に大きなばらつきを生じるのが常であ
る。
これらは偏にフェライト化促進元素であるＳｉと、パー
ライト化促進元素であるＭｎとの作用の相反する元素を
同時に多量に含有させたためである。
ライト化促進元素であるＭｎとの作用の相反する元素を
同時に多量に含有させたためである。
本発明は上記の点に鑑み、フェライト化促進元素である
Ｓｉ量を低く抑え、Ｃｕ 、Ｍｎ 、 Ｃｒ 、 Ｓｎ
。
Ｓｉ量を低く抑え、Ｃｕ 、Ｍｎ 、 Ｃｒ 、 Ｓｎ
。
■などの炭化物生成元素をも低く抑え炭化物生成傾向の
ないパーライト化促進元素であるＮｉを含有させること
により、より均一な組織、硬度及び性質をもった鋳放し
パーライト地球状黒鉛鋳鉄を提供するものである。
ないパーライト化促進元素であるＮｉを含有させること
により、より均一な組織、硬度及び性質をもった鋳放し
パーライト地球状黒鉛鋳鉄を提供するものである。
球状黒鉛鋳鉄中に現われるセメンタイト組織の晶（析）
出を抑制できればフェライト化促進元素であるＳｉ含有
量を低くすることが可能で、そのことによりパーライト
化が促進されるのみでなく、Ｓｉ含有量が高いことに起
因する組織、硬度及び性質のばらつきを減少させること
が期待できる。
出を抑制できればフェライト化促進元素であるＳｉ含有
量を低くすることが可能で、そのことによりパーライト
化が促進されるのみでなく、Ｓｉ含有量が高いことに起
因する組織、硬度及び性質のばらつきを減少させること
が期待できる。
又球状黒鉛鋳鉄中に通常含有されるパーライト安定化元
素は、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｃｕなどであるが、この
うち共晶セル境界部に偏析し、セメンタイト組織の晶（
析）出を促進する元素はＭｎ、Ｃｒ、Ｖ。
素は、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｃｕなどであるが、この
うち共晶セル境界部に偏析し、セメンタイト組織の晶（
析）出を促進する元素はＭｎ、Ｃｒ、Ｖ。
Ｍｏである。
従って、これらの元素を上記の好ましからざる組織の晶
（析）出限界以下に抑え、その代りにＮｉを目的とする
硬度に合わせて適量含有させることにより、Ｓｉ量を減
少させ得るものである。
（析）出限界以下に抑え、その代りにＮｉを目的とする
硬度に合わせて適量含有させることにより、Ｓｉ量を減
少させ得るものである。
以下本発明を実施例に基いて詳細に説明する。
実施例
低周波炉に球状黒鉛鋳鉄戻り屑４０係、ソレルメタル（
商品名）２０％、鋼屑４０チ、を配合溶解し、昇温、成
分調整後出湯時にＦｅ−８Ｆｅ−８ｉ−１Ｍｇ）で球状
化処理を行った。
商品名）２０％、鋼屑４０チ、を配合溶解し、昇温、成
分調整後出湯時にＦｅ−８Ｆｅ−８ｉ−１Ｍｇ）で球状
化処理を行った。
更にＦｅ−８ｉで０．６ ％の接種を施し肉厚の異なる
板が放射状に並んだ空隙部を有する砂型鋳型に鋳込んだ
。
板が放射状に並んだ空隙部を有する砂型鋳型に鋳込んだ
。
この場合の鋼屑は市販の良質鋼屑を使用した。
この時の化学成分を第１表に示し、交合板厚での機械的
性質を第２表に示し、板厚１０ｍｍ及び７０ｍｍにおけ
るそれぞれの顕微鏡組織を第１図及び第２図に示す。
性質を第２表に示し、板厚１０ｍｍ及び７０ｍｍにおけ
るそれぞれの顕微鏡組織を第１図及び第２図に示す。
第２表から明らかなように板厚５ ｍｍにおいては若干
のセメンタイトが認められるが、板厚１０７１Ｌｒ１１
以上ではパーライトとフェライトの混合組織であり板厚
１０ｍｒｎと７０ｍｍとのブリネル硬さの差は２７であ
り引張り強さでは５ ｋｇ ／ｍＡであり、１０ｍｍ以
上の板厚ではいずれも良好な伸びを示している。
のセメンタイトが認められるが、板厚１０７１Ｌｒ１１
以上ではパーライトとフェライトの混合組織であり板厚
１０ｍｒｎと７０ｍｍとのブリネル硬さの差は２７であ
り引張り強さでは５ ｋｇ ／ｍＡであり、１０ｍｍ以
上の板厚ではいずれも良好な伸びを示している。
この場合板厚５ｍｍのものについては引張試験片の加工
が困難なため試験は行っていない。
が困難なため試験は行っていない。
又第１表の分析結果かられかるように通常のパーライト
地球状黒鉛鋳鉄に多量に含有されているＭｎは０．１７
％と非常に低い含有量となっている。
地球状黒鉛鋳鉄に多量に含有されているＭｎは０．１７
％と非常に低い含有量となっている。
更に共晶セル境界に偏析しゃすいＣｒ、Ｍｏ、Ｖ、の総
合有量を０．０５５％とすることにより、セメンタイト
組織の晶（析）出を防止することができた。
合有量を０．０５５％とすることにより、セメンタイト
組織の晶（析）出を防止することができた。
これらのことにより板厚１０ｍ７ＩＬにおいても良好な
伸びを示すものである。
伸びを示すものである。
本発明においては、不可避的に含有される各成分それぞ
れ単独の炭化物を晶（析）出させる限界含有量はＣｒ、
Ｖで０．１０ ％であり、Ｍｏは０．２５％である。
れ単独の炭化物を晶（析）出させる限界含有量はＣｒ、
Ｖで０．１０ ％であり、Ｍｏは０．２５％である。
Ｃｕ、Ｓｎはそれ自体では炭化物析出促進元素ではない
が、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏの総和量が０．５％を
超えると各元素側々には限界含有量以下であってもやは
り炭化物の析出が著しくなるため、この量を超えてはな
らない。
が、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏの総和量が０．５％を
超えると各元素側々には限界含有量以下であってもやは
り炭化物の析出が著しくなるため、この量を超えてはな
らない。
またＮｉを含有させて基地組織の均一なパーライト化を
図るためには、他のパーライト化促進元素含有量を低く
保たなければ、その相乗効果により、基地組織のばらつ
きを招くことになる。
図るためには、他のパーライト化促進元素含有量を低く
保たなければ、その相乗効果により、基地組織のばらつ
きを招くことになる。
例えばＣｕはその含有量が０．２０％まではパーライト
化促進作用は殆んどないが、０．２５ ％以上になると
その作用効果が急増してくる。
化促進作用は殆んどないが、０．２５ ％以上になると
その作用効果が急増してくる。
従ってＣｕ含有量が０．１０％のものと０．３０％のも
のにそれぞれ１．５係のＮｉを含有させると後者の場合
の方がよりパーライトが促進され、硬度が高く、引張強
さも高いものとなる。
のにそれぞれ１．５係のＮｉを含有させると後者の場合
の方がよりパーライトが促進され、硬度が高く、引張強
さも高いものとなる。
これは、Ｃｕ及びＮｉのパーライト化促進作用の相乗効
果によるものである。
果によるものである。
Ｎｉ添加によりヒート間のばらつきの少ない硬度を持っ
た均一なパーライト組織を得るためには、Ｃｕ含有量を
０．２０係以下、Ｓｎ含有量を０．０２０％以下にする
必要がある。
た均一なパーライト組織を得るためには、Ｃｕ含有量を
０．２０係以下、Ｓｎ含有量を０．０２０％以下にする
必要がある。
またＭｎの炭化物品（析）出促進作用は板厚によっても
異なるが、冷却速度の速い薄肉においては０．３０％以
上になるとその作用が顕著になるためこれ以下にする必
要がある。
異なるが、冷却速度の速い薄肉においては０．３０％以
上になるとその作用が顕著になるためこれ以下にする必
要がある。
Ｍｎが通常作業で達成できる０、１〜０．２係であれば
Ｓｉは２．０％以下の範囲で良く、この時基地組織をパ
ーライト化させるに必要なＮｉ量は製品肉厚と目標硬度
により多少の差はあるが、１．０％以下のＮｉ量ではパ
ーライト化促進作用が低下し薄肉部でも充分なパーライ
ト組織は得られない。
Ｓｉは２．０％以下の範囲で良く、この時基地組織をパ
ーライト化させるに必要なＮｉ量は製品肉厚と目標硬度
により多少の差はあるが、１．０％以下のＮｉ量ではパ
ーライト化促進作用が低下し薄肉部でも充分なパーライ
ト組織は得られない。
上限の５．０係は厚肉部において完全パーライト組織に
する必要な量であり、それ以上含有させる必要はない。
する必要な量であり、それ以上含有させる必要はない。
第３表は従来のパーライト地球状黒鉛鋳鉄の化学成分、
第４表はその機械的性質を示すものである。
第４表はその機械的性質を示すものである。
この比較例によって本発明によるパーライト地球状黒鉛
鋳鉄がいかにすぐれているかが明白である。
鋳鉄がいかにすぐれているかが明白である。
比較例
低周波炉に球状黒鉛鋳鉄戻り屑４０楚、ソレルメタル（
商品名）２０％、鋼屑４０係を配合、溶解し昇温、成分
調整後出湯時にＦｅ −８ｉ −Ｍｇ （５％Ｍｇ）で
球状化処理を行った。
商品名）２０％、鋼屑４０係を配合、溶解し昇温、成分
調整後出湯時にＦｅ −８ｉ −Ｍｇ （５％Ｍｇ）で
球状化処理を行った。
この溶湯にＦｅ−８ｉで０．６％の接種を施し、実施例
と同様の試験片を鋳込んだ。
と同様の試験片を鋳込んだ。
この場合の鋼屑は市販の一般鋼屑を使用した。
化学成分及び各板厚での機械的性質はそれぞれ第３表及
び第４表に示す通りで、板厚１０ａｍ及び７０ｍｍにお
けるそれぞれの顕微鏡組織を第３図及び第４図に示す。
び第４表に示す通りで、板厚１０ａｍ及び７０ｍｍにお
けるそれぞれの顕微鏡組織を第３図及び第４図に示す。
本例の場合には第３表、第４表及び第３図、第４図から
明らかなように板厚５ｒＩＬｒＩＬ、１１０１１Ｌ及び
３０ｍｍにおいてはセメンタイトが晶（析）出し硬度が
高く、従って伸びが極端に小さくなっている。
明らかなように板厚５ｒＩＬｒＩＬ、１１０１１Ｌ及び
３０ｍｍにおいてはセメンタイトが晶（析）出し硬度が
高く、従って伸びが極端に小さくなっている。
板厚５ｍｍにおいては基地組織の大部分がセメンタイト
であり白銑化傾向の著しいことが明白である。
であり白銑化傾向の著しいことが明白である。
逆に板厚７０ｍｍにおいてはパーライトよりもフェライ
ト量が多く引張強さは低く、伸びが増加している。
ト量が多く引張強さは低く、伸びが増加している。
板厚ＬＯｍｍ及び７０ｍｍでのブリネルかたさの差は６
７であり、引張強さでは２３ｋｇ／−の差があり、いず
れも本発明の実施例と比較してばらつきの大きいことが
明らかである。
７であり、引張強さでは２３ｋｇ／−の差があり、いず
れも本発明の実施例と比較してばらつきの大きいことが
明らかである。
この場合のＣｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｓｎの総合有量は０
．２６６％であり特許請求の範囲第３項の限定数値内で
はあるがＣｒ含有量が炭化物生成限界値の０．１０％を
超えており、しかもＭｎ含有量も０．５８％と非常に高
い。
．２６６％であり特許請求の範囲第３項の限定数値内で
はあるがＣｒ含有量が炭化物生成限界値の０．１０％を
超えており、しかもＭｎ含有量も０．５８％と非常に高
い。
これらの元素の含有量が高いため前述のように薄肉部に
おいて炭化物を生成し、一方Ｓｉ量が２．６６％と高い
ことにより厚肉部でのパーライト量が減少し、硬度が低
下することを示している。
おいて炭化物を生成し、一方Ｓｉ量が２．６６％と高い
ことにより厚肉部でのパーライト量が減少し、硬度が低
下することを示している。
以上の説明で明らかなように炭化物生成傾向の強いＭｎ
、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｓｎを適切な量に抑え、更にＳｉ含
有量を低下させパーライト化促進元素としてＣｕを目標
硬度に応じて適当量含有させることにより、通常のパー
ライト地球状黒鉛鋳鉄に比べて組織及び機械的性質のば
らつきが少ない極めて有用なパーライト地球状黒鉛鋳鉄
を得ることができるものである。
、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｓｎを適切な量に抑え、更にＳｉ含
有量を低下させパーライト化促進元素としてＣｕを目標
硬度に応じて適当量含有させることにより、通常のパー
ライト地球状黒鉛鋳鉄に比べて組織及び機械的性質のば
らつきが少ない極めて有用なパーライト地球状黒鉛鋳鉄
を得ることができるものである。
第１図及び第２図は本発明による板厚１０間及び７０ｍ
ｍの顕微鏡組織、第３図及び第４図は従来の板厚１０ｍ
ｍ及び７０ｍｍの顕微鏡組織を示す写真である。
ｍの顕微鏡組織、第３図及び第４図は従来の板厚１０ｍ
ｍ及び７０ｍｍの顕微鏡組織を示す写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉＣ３〜４．２％、 Ｓｉ １．３〜２．２係、Ｎｉ
１〜５係、Ｍｇ ０．０２〜０．０８％とし残部Ｆｅ
及びＭｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｖ、Ｍｏ、Ｃｕなどの不純物よ
りなることを特徴とする鋳放しパーライト地球状黒鉛鋳
鉄。 ２ Ｍｎ含有量を０．３０％以下とする特許請求の範
囲第１項記載の鋳放しパーライト地球状黒鉛鋳鉄。 ３ Ｃｕ ＜０．２０％、Ｃｒ＜０．１０％、Ｓｎ＜
０．０２係、Ｖ＜０．１０％、Ｍｏ＜０．２５％とする
特許請求の範囲第１項または第２項に記載の鋳放しパー
ライト地球状黒鉛鋳鉄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1240077A JPS5917183B2 (ja) | 1977-02-09 | 1977-02-09 | 鋳放しパ−ライト地球状黒鉛鋳鉄 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1240077A JPS5917183B2 (ja) | 1977-02-09 | 1977-02-09 | 鋳放しパ−ライト地球状黒鉛鋳鉄 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5397918A JPS5397918A (en) | 1978-08-26 |
| JPS5917183B2 true JPS5917183B2 (ja) | 1984-04-19 |
Family
ID=11804203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1240077A Expired JPS5917183B2 (ja) | 1977-02-09 | 1977-02-09 | 鋳放しパ−ライト地球状黒鉛鋳鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917183B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109182638A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-11 | 河北恒工机械装备科技有限公司 | 一种大断面圆棒料球墨铸铁型材及其制备方法 |
| CN110983166A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 江苏一汽铸造股份有限公司 | 一种加Ni高强度铁素体球墨铸铁及其制备方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2716063B2 (ja) * | 1987-03-09 | 1998-02-18 | 日立金属株式会社 | 低温靭性にすぐれた球状黒鉛鋳鉄 |
| US4919053A (en) * | 1989-08-01 | 1990-04-24 | Mid-West Conveyor Company, Inc. | Conveyor with twin bias accumulation |
-
1977
- 1977-02-09 JP JP1240077A patent/JPS5917183B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109182638A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-11 | 河北恒工机械装备科技有限公司 | 一种大断面圆棒料球墨铸铁型材及其制备方法 |
| CN110983166A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 江苏一汽铸造股份有限公司 | 一种加Ni高强度铁素体球墨铸铁及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5397918A (en) | 1978-08-26 |
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