JPS60110841A - 高Ｓｉベイナイト球状黒鉛鋳鉄 - Google Patents

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】 イ、産業上の利用分野 本発明シｔ、高Ｓｉベイナイト球状黒鉛鋳鉄に関し、詳
しくは、球状黒鉛鋳鉄のＳｉ含有量を高め、オーステン
パー処理により、多量のオーステナイ１−を残留させる
ことによって、優れた機械的性質と而（食性を、ともに
、保有せしめた、高Ｓｉベイナイト球状黒鉛鋳鉄にかか
る。

口、従来技術 鋳鉄において、材料の低コスト性を維持したまま、最近
の部品軽量化要求に適合させ−たり、鋼の代替用材料と
して適用できるような、高強度・高靭性を確保するには
、従来の球状黒鉛鋳鉄では不充分である。

そこで、鋳鉄をオーステンパー処理し、基地をベイナイ
ト組織とすることにより、強度と靭性が向上することは
既に知られており、特に球状黒鉛鋳鉄においてそれらの
特性の向上が著しい。

球状黒鉛鋳鉄において、オーステンパー処理による機械
的性質改良効果が大きい原因としては、発明者らの研究
によれば、基地を残留オーステナイトとベイナイトの混
合組織とすることができることによる影響が大きく、残
留オーステナイト量が多い程、機械的性質が向上される
ことが明らかとなった。

さて、通常、球状黒鉛鋳鉄は、Ｓｉ含有量の増加ととも
に脆くなるのが一般的であるが、オーステンパー処理に
よりこの欠点は解決される。

また、発明者らの研究によれば、３ｉ含有量の多い球状
黒鉛鋳鉄は、同じオーステンパー処理条件でも、オース
テナイトを多酸に残留させる性質があり、Ｍｏ、Ｎｉ等
の高価な合金元素を使用しなくても、低コストで優れた
機械的性質の確保が可能であることが明らかとなった。

加えて、発明者゛らの研究の結果、多量の残留オーステ
ナイトの存在と、Ｓｉ含有量が多いことから、従来の鋳
鉄に比較して、耐食性が著しく改善されることも明らか
となった。

ハ１発明の目的 本発明は、Ｓｉ含有量の多い球状黒鉛鋳鉄をオーステン
パー処理し、基地を、多量の残留オースナナイトを含む
ヘイナイト組織とすることによって、優れた機械的性質
と耐食性を有する、高Ｓｉヘイナイト球状黒鉛鋳鉄を提
供することを目的としている。

二１発明の構成 このような目的は、本発明によれば、重量比率で、Ｃ；
　３．　Ｏ〜４．５％、Ｓｉ；３．０〜５．５％、Ｍｎ
；０．２〜１．０％、Ｍｇ　；　０．０２〜０．　ｌ　
０％、残部実質的にＦｅからなる、高Ｓｉへイナイト球
状黒鉛鋳鉄であって、 オーステンパー処理により、基地中の残留オーステナイ
ト組織を体積比率で３０〜８０％、残部のベイナイト組
織を体積比率で７０〜２０％として、優れた機械的性質
と耐食性を、併せ有することを特徴とする、高Ｓｉヘイ
ナイト球状黒鉛鋳鉄によって達成される。

ホ１発明の作用 上述のように、本発明材は、高Ｓｉ含有量であって、基
地を、多量の残留オーステナイトを含有するベイナイト
組織とすることによって、機械的性質および耐食性の優
れた球状黒鉛鋳鉄とすることができるものであるが、残
留オーステナイト量を、体積比率で、３０〜８０％とし
たのは、８０％を越えるとその増加に見合った改善効果
が得られず、また、３０％未満では、ｔａ械的性質の改
善効果が顕著でないからである。

つきに、成分限定理由について説明する。

Ｓｉ含有量は、その増加とともに残留オーステナイト量
は増加するが、５．５％を越えると、鋳造時にＣが浮き
上がり、鋳鉄中へのＣの添加有効性が損なわれる、いわ
ゆる、カーボンフローテーションを生む、るため、上限
を５．５％とした。

また、Ｓｉ含有量が、３．０％未満では、通常の球状黒
鉛鋳鉄範囲となり、残留オーステナイト量の増加、耐食
性向上に対し効果が少ないため、下限を３．０％とした
。

なお、その他のＣ，Ｍｎ、Ｍｇ含有量は、一般に用いら
れている球状黒鉛鋳鉄と同じ範囲であり、範囲限定の理
由も、よく知られた理由に基づくものであるので説明を
省略する。

へ、実施例 以下、表および添何図面に基づいて、本発明の詳細な説
明する。

実施例１ 同−Ｓｉ含有量（４，７％）の球状黒鉛鋳鉄を、オース
テンパー処理および焼準処理によって、本発明材と比較
材としての、Ｊ　Ｉ　Ｓ規格Ｆ　ＣＤ　７　（１材を製
造し、引張試験をおこなった。

試験結果を下表に示す。

表から明らかなように、Ｓｉ含有量が多いことから、伸
びは低い値を示しているが、本発明４Ａは、多量の残留
オーステナイトが存在し、これが、引張試験に伴う加工
により、マルテンザイト変態を誘起して体積膨張するた
め、比較口のＪＩＳ規格Ｆ　ＣＤ　７０に比べて、伸び
が約３倍と著しく大きくなっている。

また、引張強さ、耐力も、比較材のＪＩＳ規格Ｆ　Ｃ１
）７０に比べ、高い結果を示した。

実施例２ 第１図に示す形状の腐食試験片を用いて、海岸の塩分を
含んだ塩風に暴露し、ただし、雨水に濡れないような環
境の大気中下で、６ケ月放置した後、次式で表される腐
食量を比較した。

ｃ＝ｗ、−ｗｏ／ｗｏ　−１／Ａ　（ｇ／ｃＪ）ここで
、Ｃ；腐食量（ｇ／ｃＪ）、 （す０；試験前重量（ｇ） １す；試験後重量（ｇ） Ａ：試験片表面積（ｏ＋ｌ） 試験に供した試験片の祠質は、前記表に記載のものおよ
び２．５重量％Ｓｉのベイナイト鋳鉄の３種類とした。

また、試験片の面粗度は、１．８μＲｚとした。

試験結果を第２図に示すように、同−Ｓｔ含有量でも、
オーステンパー処理した本発明材の腐食量は、従来の球
状黒鉛鋳鉄ＪＩＳ規格ＦＣＤ７０に比較して、著しく減
少している。

また、２．５重量％のヘイナイｉ・鋳鉄は、それよりＳ
ｉ含有量の多い比較材ＪＩＳ規格ＦＣｐ７０に比べれば
、腐食量が少ないが、本発明材と比べると、腐食量が多
い結果を示した。

以上の結果は、いずれも、残留オーステナイト量の影響
によるものと思われる。

ト１発明の効果 以上により明らかなように、本発明にかかる高Ｓｉへイ
ナイト球状黒鉛鋳鉄によれば、Ｓｉ含有量の多い球状黒
鉛鋳鉄をオーステンパー処理し、基地を、多量の残留オ
ーステナイトを含むヘイナイト組織とすることによって
、優１れた機械的性質と耐食性を有するものとすること
ができる利点がある。

このような利点があることから、本発明材は、自動車の
足廻り部品、たとえば、ステアリングナックル、ブレー
キキャリパ、デフケース、デフキャリヤ、ボールジヨイ
ントソケット等、強度および耐食性が要求される部品に
、好適に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、腐食試験片の形状を示す斜視図、第２図は、
腐食試験結果を示すグラフである。 第１図 第２図 特許庁長官殿 １．事件の表示 昭和５８年特許願第２１８５０７号 ２、発明の名称 高Ｓｉヘイナイト球状黒鉛鋳鉄 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　愛知県豊田市トヨタ町１番地　〒４７１昭和５９
年　２月２８日 ５、補正の対象 明細書

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１重量比率で、Ｃｉ　３．　Ｏ〜４．５％、Ｓ　ｓ　
   ；　３゜０〜５．５％、Ｍｎ；０．２〜１．０％、Ｍｇ
   ；０．０２〜（１，ｌ　０％、残部実質的にＦｅからな
   る、高Ｓ１へイナイト球状黒鉛鋳鉄であって、 オーステンパー処理により、基地中の残留オーステナイ
   ト組織を体積比率で３０〜８０％、残部のへイナイト組
   織を体積比率で７０〜２０％として、優れた機械的性質
   と耐食性を、併せ有することを特徴とする、高８１ベイ
   ナイト球状黒鉛鋳鉄。