JPS59573B2 - 球状黒鉛鋳鉄管の熱処理方法 - Google Patents
球状黒鉛鋳鉄管の熱処理方法Info
- Publication number
- JPS59573B2 JPS59573B2 JP16714280A JP16714280A JPS59573B2 JP S59573 B2 JPS59573 B2 JP S59573B2 JP 16714280 A JP16714280 A JP 16714280A JP 16714280 A JP16714280 A JP 16714280A JP S59573 B2 JPS59573 B2 JP S59573B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- cast iron
- treatment method
- spheroidal graphite
- graphite cast
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は球状黒鉛鋳鉄管をその鋳造後における冷却過程
で特定条件下に加熱−冷却する熱処理を施すこと０こよ
り、別途フェライト化熱処理を実施せずとも所要のフェ
ライト組織を有することのできる球状黒鉛鋳鉄の熱処理
方法に関する。
で特定条件下に加熱−冷却する熱処理を施すこと０こよ
り、別途フェライト化熱処理を実施せずとも所要のフェ
ライト組織を有することのできる球状黒鉛鋳鉄の熱処理
方法に関する。
球状黒鉛鋳鉄管は、鋳放し状態では組織中にパーライト
を含み、強度的ｌこは優れるが反面きわめて脆い材質と
なる。
を含み、強度的ｌこは優れるが反面きわめて脆い材質と
なる。
そこで、一般にはフェライト化焼鈍を実施し、その靭性
を確保するようにするのが普通である。
を確保するようにするのが普通である。
しかして、従来これがために採られてきた手段は、この
種鋳鉄管を鋳造後、一旦常温まで冷却し、いわゆるブル
スアイ組織を有するその管体を８５０℃まで昇温し、８
５０℃で３０分間程度保持し、しかる後徐冷するという
熱処理を実施するのが通例であった。
種鋳鉄管を鋳造後、一旦常温まで冷却し、いわゆるブル
スアイ組織を有するその管体を８５０℃まで昇温し、８
５０℃で３０分間程度保持し、しかる後徐冷するという
熱処理を実施するのが通例であった。
ところが、このような従来型の熱処理による場合では、
その熱処理のために多大の熱エネルギーを必要とし、こ
れを灯油消費量ｔこ換算すると４０〜５０１／Ｔとなり
、またその熱処理所要時間も約１００分を費し、必ずし
も処理能率の高いものとはいえず、更には管体を一旦常
温にまで冷却した後熱処理するため、その収縮量が大き
く、加えて再加熱、再冷却の際の熱膨張、熱収縮、組織
変化等によってバラツキを生じ易く、寸法精度における
誤差も大きくなる、などの欠点及至問題点を抱えるもの
となっていた。
その熱処理のために多大の熱エネルギーを必要とし、こ
れを灯油消費量ｔこ換算すると４０〜５０１／Ｔとなり
、またその熱処理所要時間も約１００分を費し、必ずし
も処理能率の高いものとはいえず、更には管体を一旦常
温にまで冷却した後熱処理するため、その収縮量が大き
く、加えて再加熱、再冷却の際の熱膨張、熱収縮、組織
変化等によってバラツキを生じ易く、寸法精度における
誤差も大きくなる、などの欠点及至問題点を抱えるもの
となっていた。
本発明はかかる従来熱処理法の技術課題に鑑み、そのフ
ェライト化焼鈍【こ要する熱エネルギー供給量を低減す
ると共ｔこ、その処理時間を短縮し、併せて鋳鉄管の寸
法精度の向上を計る目的をもって、球状黒鉛鋳鉄管の新
しい熱処理方法を提供せんとするものである。
ェライト化焼鈍【こ要する熱エネルギー供給量を低減す
ると共ｔこ、その処理時間を短縮し、併せて鋳鉄管の寸
法精度の向上を計る目的をもって、球状黒鉛鋳鉄管の新
しい熱処理方法を提供せんとするものである。
すなわち、本発明は球状黒鉛鋳鉄管のＳｉ含有量を２３
〜２．８％とし、鋳放してそのフェライト量が多い事（
フェライト量５０％以上）を前提条件として、これを遠
心力鋳造法或はその他の鋳造法で鋳造した後、第１図に
示す如く、その管体を高温状態（５）で鋳型から抜取し
て、−Ａｒｌ変態点直下温度（１３７００〜７５０℃ま
で冷却した管体を、Ａｃ１変態点直上温度（０８５０℃
まで上昇し、パーライトをオーステナイト０こ変態せし
めた後、７００〜６５０°Ｃ（Ｄ）の温度まで略１０°
Ｃ（１０°Ｃ±２．５℃）／龍以下の冷却速度で徐冷し
、その後空冷する熱処理を実施することを特徴とするも
のである。
〜２．８％とし、鋳放してそのフェライト量が多い事（
フェライト量５０％以上）を前提条件として、これを遠
心力鋳造法或はその他の鋳造法で鋳造した後、第１図に
示す如く、その管体を高温状態（５）で鋳型から抜取し
て、−Ａｒｌ変態点直下温度（１３７００〜７５０℃ま
で冷却した管体を、Ａｃ１変態点直上温度（０８５０℃
まで上昇し、パーライトをオーステナイト０こ変態せし
めた後、７００〜６５０°Ｃ（Ｄ）の温度まで略１０°
Ｃ（１０°Ｃ±２．５℃）／龍以下の冷却速度で徐冷し
、その後空冷する熱処理を実施することを特徴とするも
のである。
本発明では、鋳造する球状黒鉛鋳鉄管の化学成分のうち
、特にＳｉ含有量（こついてはこれを２．３〜２８％の
範囲に限定する。
、特にＳｉ含有量（こついてはこれを２．３〜２８％の
範囲に限定する。
これは、上記部数しフェライト量を確保する見地から、
２．３％以下では部数してのフェライト化率が悪く、こ
れがため本発明熱処理の実施によってもフェライト化が
十分に達成されないことによるものであり、他方２．８
％以上ではＳｉがフェライトを強化（固溶体強化）し、
衝撃値に低下を来たし始めるためである。
２．３％以下では部数してのフェライト化率が悪く、こ
れがため本発明熱処理の実施によってもフェライト化が
十分に達成されないことによるものであり、他方２．８
％以上ではＳｉがフェライトを強化（固溶体強化）し、
衝撃値に低下を来たし始めるためである。
上記のような本発明熱処理方法の１つの特徴として、部
数しての管体のパーライト量が従来法におけるそれより
も少なく、従って黒鉛化の必要があまりないことから、
焼鈍時における最高保持温度８５０℃での保持時間を従
来法におけるそれよりも大巾に短縮できることが挙げら
′れる。
数しての管体のパーライト量が従来法におけるそれより
も少なく、従って黒鉛化の必要があまりないことから、
焼鈍時における最高保持温度８５０℃での保持時間を従
来法におけるそれよりも大巾に短縮できることが挙げら
′れる。
以上のような本発明の熱処理方法によれば、次の実症結
果Ｏこよっても支持されるよう【こ、球状黒鉛鋳鉄管ｌ
こ目的とする組織状態および機械的性質を、従来熱処理
法による場合と殆んど変りなく得ることが可能である。
果Ｏこよっても支持されるよう【こ、球状黒鉛鋳鉄管ｌ
こ目的とする組織状態および機械的性質を、従来熱処理
法による場合と殆んど変りなく得ることが可能である。
〈実施例〉
下記の第１表、第２表０こ本発明に係る熱処理例と従来
熱処理例を対比して、各々その熱処理した球状黒鉛鋳鉄
管の組織および機械的性質並びに寸法精度０こついて試
験結果を表示する。
熱処理例を対比して、各々その熱処理した球状黒鉛鋳鉄
管の組織および機械的性質並びに寸法精度０こついて試
験結果を表示する。
但し、試験（こ供した管体の化学成分は、Ｔ−Ｃ：３．
４±０．２％、Ｍｎ：０．５％以下、Ｐ：０．０５％以
下、Ｓ：０．０１２％以下（Ｓｉは表中）である。
４±０．２％、Ｍｎ：０．５％以下、Ｐ：０．０５％以
下、Ｓ：０．０１２％以下（Ｓｉは表中）である。
なお供試管はフェライト化を促進するため複数接種を実
施して鋳造したものである。
施して鋳造したものである。
上表の結果（こよれば、本発明に係る熱処理を実施して
得られた球状黒鉛鋳鉄管０こあっては、従来の熱処理を
実施して得られたものと比較しても、その組織および機
械的性質の面では何ら遜色なく、むしろその熱処理後（
こおける管体寸法ｌこついては、バラツキが少なく寸法
精度の確保に優れることが明らかである。
得られた球状黒鉛鋳鉄管０こあっては、従来の熱処理を
実施して得られたものと比較しても、その組織および機
械的性質の面では何ら遜色なく、むしろその熱処理後（
こおける管体寸法ｌこついては、バラツキが少なく寸法
精度の確保に優れることが明らかである。
なお、本発明の熱処理方法は、鋳放してフェライト化を
計るようにした球状黒鉛鋳鉄管を高温でその鋳型から引
抜き、７００〜７５０℃から昇温を開始する点に大きな
特徴を有するものであるが、この本熱処理方法とは別に
、Ａｒ１変態点温度以上の温度で引抜いた管体をＡｒ１
変態点温度以下にまで冷却せず、Ａｒ１変態点温度以上
である時間保持した後、６５０〜７００℃まで徐冷し、
以後空冷するという熱処理方法を適用することも提案で
きる。
計るようにした球状黒鉛鋳鉄管を高温でその鋳型から引
抜き、７００〜７５０℃から昇温を開始する点に大きな
特徴を有するものであるが、この本熱処理方法とは別に
、Ａｒ１変態点温度以上の温度で引抜いた管体をＡｒ１
変態点温度以下にまで冷却せず、Ａｒ１変態点温度以上
である時間保持した後、６５０〜７００℃まで徐冷し、
以後空冷するという熱処理方法を適用することも提案で
きる。
しかし乍ら、この恒温熱処理法による場合では、本熱処
理法と同様の機械的性質を確保するためには、８５０℃
で２０分程度保持する必要があり、本熱処理法が通常１
０分程度の昇温時間で足りるのと比較すると、その焼鈍
保持時間が延長される問題を生じる。
理法と同様の機械的性質を確保するためには、８５０℃
で２０分程度保持する必要があり、本熱処理法が通常１
０分程度の昇温時間で足りるのと比較すると、その焼鈍
保持時間が延長される問題を生じる。
この理由は、恒温熱処理法ではオーステナイトリフエラ
イトの変態を辿るものであるに対し、本熱処理法ではオ
ーステナイト→フェライト＋パーライト→フェライト＋
オーステナイト→フェライトという変態を辿り、そのＡ
１変態点での繰返しの変態が再結晶化、不純物元素の拡
散促進及び鋳造応力、内部応力の除去に貢献しているこ
とによるものと推察される。
イトの変態を辿るものであるに対し、本熱処理法ではオ
ーステナイト→フェライト＋パーライト→フェライト＋
オーステナイト→フェライトという変態を辿り、そのＡ
１変態点での繰返しの変態が再結晶化、不純物元素の拡
散促進及び鋳造応力、内部応力の除去に貢献しているこ
とによるものと推察される。
以上詳細に述べたように、本発明の熱処理方法によれば
、球状黒鉛鋳鉄管の鋳造後番こおける冷却過程で、その
自己保有熱を有効に活用しつつ、特定条件の下に加熱−
冷却する熱覆歴を与えること【こよって、鋳造後一旦冷
却ししかる後加熱焼鈍して徐冷する従来型の熱処理法に
よる場合と比較しても、その熱処理後における鋳鉄管の
フェライト化率および機械的性質に何ら劣るところがな
い上に、熱処理ｌこ要する熱エネルギーが大巾に削減で
き、同時にその熱処理所要時間も著しく短縮されて経済
的かつ能率的であり、しかもその管体寸法のバラツキが
少なく、寸法精度においても優れるものが得られる特長
を有する。
、球状黒鉛鋳鉄管の鋳造後番こおける冷却過程で、その
自己保有熱を有効に活用しつつ、特定条件の下に加熱−
冷却する熱覆歴を与えること【こよって、鋳造後一旦冷
却ししかる後加熱焼鈍して徐冷する従来型の熱処理法に
よる場合と比較しても、その熱処理後における鋳鉄管の
フェライト化率および機械的性質に何ら劣るところがな
い上に、熱処理ｌこ要する熱エネルギーが大巾に削減で
き、同時にその熱処理所要時間も著しく短縮されて経済
的かつ能率的であり、しかもその管体寸法のバラツキが
少なく、寸法精度においても優れるものが得られる特長
を有する。
実際、本熱処理法における処理時間は、昇温に約１０分
、徐冷に１５〜２０分で、従来のそれに比し短時間で完
了し、その熱エネルギー供給量も灯油消費量に換算して
１５ 、＃／Ｔ程度で済み、従来の４０〜５０１／Ｔよ
りも遥かｔこ少なくて足る。
、徐冷に１５〜２０分で、従来のそれに比し短時間で完
了し、その熱エネルギー供給量も灯油消費量に換算して
１５ 、＃／Ｔ程度で済み、従来の４０〜５０１／Ｔよ
りも遥かｔこ少なくて足る。
また従来法による昇温時間が３０分程度であり、一方本
熱処理法では１０分程度であって、それ故その熱処理炉
の加熱帯長を１／３に縮小できる。
熱処理法では１０分程度であって、それ故その熱処理炉
の加熱帯長を１／３に縮小できる。
従来型の熱処理に供する熱処理炉と本熱処理法に供する
それとの構造１例を対比すると、前者は加熱帯１０ｍ、
均熱帯１０ｍ１徐冷帯１３ｍで計３３ｍであるに対し、
後者は加熱帯３．３ｍ、徐冷帯６．７ｍで計１０ｍであ
り、その炉設備全体がコンパクト化し、工場敷地内にお
ける占有面積を減少できる利点も得られる。
それとの構造１例を対比すると、前者は加熱帯１０ｍ、
均熱帯１０ｍ１徐冷帯１３ｍで計３３ｍであるに対し、
後者は加熱帯３．３ｍ、徐冷帯６．７ｍで計１０ｍであ
り、その炉設備全体がコンパクト化し、工場敷地内にお
ける占有面積を減少できる利点も得られる。
第１図は本発明に係る熱処理法の温度曲線を示す図であ
る。 第２〜３図は球状黒鉛鋳鉄管の組織を示す顕微鏡写真で
あって、第２図は従来熱処理法による、第３図は本発明
熱処理法によるものを示し、各ａは鋳放し組織（熱処理
せず）、各すは焼鈍組織を示している。
る。 第２〜３図は球状黒鉛鋳鉄管の組織を示す顕微鏡写真で
あって、第２図は従来熱処理法による、第３図は本発明
熱処理法によるものを示し、各ａは鋳放し組織（熱処理
せず）、各すは焼鈍組織を示している。
Claims (1)
- Ｉ Ｓｉ含有量２．３〜２．８％の球状黒鉛鋳鉄管を
鋳造した後、この管体を高温状態でその鋳型から抜取し
て７００〜７５０℃の温度で熱処理炉ｔこ装入し、８５
０℃前後まで加熱した後、７００〜６５０℃まで略り０
℃／ｖｔｍ以下の冷却速度で徐冷することを特徴とする
球状黒鉛鋳鉄管の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16714280A JPS59573B2 (ja) | 1980-11-26 | 1980-11-26 | 球状黒鉛鋳鉄管の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16714280A JPS59573B2 (ja) | 1980-11-26 | 1980-11-26 | 球状黒鉛鋳鉄管の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5789423A JPS5789423A (en) | 1982-06-03 |
| JPS59573B2 true JPS59573B2 (ja) | 1984-01-07 |
Family
ID=15844196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16714280A Expired JPS59573B2 (ja) | 1980-11-26 | 1980-11-26 | 球状黒鉛鋳鉄管の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59573B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4619713A (en) * | 1983-02-25 | 1986-10-28 | Hitachi Metals, Ltd. | Method of producing nodular graphite cast iron |
| US4990194A (en) * | 1988-09-09 | 1991-02-05 | Hitachi Metals, Ltd. | Thin high-strength article of spheroidal graphite cast iron and method of producing same |
| JP2002280210A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-27 | Aisin Seiki Co Ltd | 磁気回路部材 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6050634B2 (ja) * | 1978-08-02 | 1985-11-09 | 防衛庁技術研究本部長 | ダイバ−保温装置 |
-
1980
- 1980-11-26 JP JP16714280A patent/JPS59573B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5789423A (en) | 1982-06-03 |
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