JPS61133362A - 高Siフエライト球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 - Google Patents

高Siフエライト球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法

Info

Publication number
JPS61133362A
JPS61133362A JP25472984A JP25472984A JPS61133362A JP S61133362 A JPS61133362 A JP S61133362A JP 25472984 A JP25472984 A JP 25472984A JP 25472984 A JP25472984 A JP 25472984A JP S61133362 A JPS61133362 A JP S61133362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cast iron
less
graphite cast
temperature
transformation point
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.)
Pending
Application number
JP25472984A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshikazu Fukuhara
福原 吉和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP25472984A priority Critical patent/JPS61133362A/ja
Publication of JPS61133362A publication Critical patent/JPS61133362A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (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】 (発明の利用分野) この発明は高Siフェライト球状黒鉛鋳鉄およびその製
造方法に係り、さらに詳しくいえば高温度でフェライト
組織で高温疲労強度が大きく、かつ青熱脆性耐性の大き
い耐酸化性高Si球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法に係
る。
(従来技術と解決すべき問題点) 自動車や船舶の過給器タービンケーシング、排気マニホ
ールド或いはパルプディフューザ等の耐熱性、耐熱疲労
性が要求される鋳造部品には一般に高Siフェライト球
状黒鉛鋳鉄が使用されている。 しかしながらこの材料
は耐酸化性は良好であるが、耐熱疲労性が悪く、青熱脆
性温度域内あるいはこの温度域を上下するような使用に
は問題が多いことが知られている。
近年、高5ill鉄のフェライト結晶粒を微細化するこ
とによって静的破断伸び(特に400℃における)が改
善され、これによって青熱脆性耐性も改善されることが
判ってきた。
しかしながら鋳鉄品の結晶粒度の微細化は主として鋳造
品の冷却速度の制御によって行われるため、肉厚に不同
のある鋳造品については冷却速度の制御の実施は困難で
ある。従って実用上はSi含有量をおよそ4%以下とす
ることによって静的破断伸びの低下を抑えているのが現
状である。
本発明者の研究によれば300〜500℃における高S
i鋳鉄の青熱脆性の大小はこの温度域における静的破断
伸びによって判断することができる。而してP含有量を
制御すれば400℃破断神びを安定して8%以上とする
ことができることを見出し、これを利用して300〜5
00℃温度域における青熱脆性を抑制した高靭性耐酸化
性フェライト球状黒鉛鋳鉄を提示した(特願昭59−1
96259号)、この球状黒鉛鋳鉄の主要な化学組成は
2.6〜3.6%C,3〜3.8%Stで、Pは0.0
3以上でp+ri0.06%以下(化学組成は重量%で
示しである。以下同じ)であった。
しかしながらその後の研究によってPの添加がSi3.
8%以上の高3iフエライト鋳鉄の青熱脆性の防止にも
著しい効果があることが判った。
ところで例えば排気ガス温度が950℃にも達するガソ
リン自動車の場合、従来の高3iフエライト鋳鉄では使
用温度が材料のA c 1変態点800〜850℃を大
幅に超えてしまってオーステナイト組織となるため高温
疲労強度が低下し、或い     、)は使用温度から
の空冷と加熱との繰返しによる変態のため熱膨張係数の
差によってクランクを発生するおそれがあり、このよう
な用途には使用不適当である。
(発明が解決しようとする問題点) このように使用温度が高くなってきているのに対応して
、比較的安価な材料として約830〜950℃の高温度
でも使用が可能で、青熱脆性に強く、かつ高温疲労強度
の大きな球状黒鉛鋳鉄に対する要望が強くなっている。
この発明はこのような要望に応える球状黒鉛鋳鉄および
その製造方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 第1の発明は C2,6〜3.6%、 Mn0.5%以下、Mo0.6
%以下 、 P   0.03〜0.1%、 Si3.8〜6.0%でかつ A C1変態点(’l:)−49,4×Si  (%)
+ 657.1 の弐のA C1変態点温度に使用温度を入れて求めたS
i%より多いSi%、 黒鉛球状化処理元素 0.15%以下、残部は不可避元
素及び実質的にFe よりなることを特徴とする青熱脆性耐性および高温疲労
強度の大きな耐熱性高Siフェライト球状黒鉛鋳鉄に係
り、第2の発明は 高Siフェライト球状黒鉛鋳鉄の製造方法において1、
高周波誘導電気炉によって C2,6〜3.6%、 Mn  0.5%以下、Mo0
.6%以下 、 P   0.03〜0.1%、 Si3.8〜6.0%でかつ A c 1変態点(℃)〜49.4×Si  (%)+
 657.1 の式のA c 1変態点温度に使用温度を入れて求めた
Si%以上のSiを含有し、 黒鉛球状化処理元素 0.15%以下、残部は不可避元
素及び実質的にFe よりなる化学成分組成に溶製することを特徴とする青熱
脆性耐性の大きな高SLフェライト球状黒鉛鋳鉄の製造
方法に係る。
ところで、本発明者がSi含有量とAc1変態点との関
係を調べた結果第2図に示すように直線的関係にあるこ
とが判った。したがって使用温度よりも材料のA c 
1変態点を高(するためにはA c 1変態点(℃)婁
49.4×Si (%)+657.1 の式において変態点温度に使用温度を入れて得られるS
i%以上の81含有量とすれば所望の高温使用の用途に
応することができることになる。
例えば前記排気温度950℃で使用するためにはSi含
有量を該式から求めた5、9%以上とすれば良い、然し
ながうこのようにSi含有量を高くすると400℃にお
ける脆化は著しくなる。
第1図は本発明者の研究結果得られた高31鋳鉄のP含
有量と400℃静的破断伸びとの関係を示している。S
i含有量を高くしても脆化を抑えて静的破断伸び8%を
確保するためにはP含有量の範囲は先願のSi3.8%
以下の場合に比して多少狭くなるが、0.03〜0.1
%Pとすればよいことがこの図から判る。
本鋳鉄の溶解は市販の高純度銑鉄またはダクタイル銑の
如き銑鉄に戻し屑と、必要ならば鋼屑を配合し、これに
所要のフェロアロイを加え、高周波誘導電気炉で溶解し
、最後に黒鉛球状化剤を加えて鋳造することは通例と同
じである。
本鋳鉄は低周波誘導電気炉でも溶解することができるが
、得られた鋳鉄は高周波誘導電気炉溶解に比して400
℃静的破断伸びのばらつきが大きく、フェライト粒度の
管理を行わなければ5%以上の伸びを保証することは難
しい。
第3図は高周波誘導電気炉溶解と低周波誘導電気炉溶解
に分けてP含有量と静的破断伸びとの関係の一例を示し
ている0図から高周波誘導電気炉熔解の方がばらつきが
小さく、而もフェライト粒度に関係が無いので一層信頼
性が高いことが理解されよう、したがって本発明では高
周波誘導電気炉による溶解を採用する。炉のライニング
は塩基φ 性でも酸性でも良い。
鋳造品は鋳放しで基地はフェライト組織になっているの
で歪取り焼鈍を施して使用すると良い。
次に本方法で溶製する鋳鉄の化学成分組成について説明
する。
Cは2.6%以下では亜共晶組成となり、凝固開始温度
が高くなって鋳造性を低下させるので好ましくない、他
方C量が多くなると黒鉛が巨大化し昌くなり、靭性を害
し、鋳造後のドロス発生の原因ともなって好ましくない
ので上限は3.6%とする。
Siは耐酸化性に最も効果の有る元素である。
その上Si含有量とA c 1変態点とは直線的関係に
あり、該変態点を使用温度以上とすることは強度を維持
するのに重要である。第2図からSi含有量を3.8〜
6.0%とすればA c 1変態点を約845〜950
℃とすることができ、材料の使用可能な温度をそれだけ
高めることができることになる。
M、oは青熱脆性の緩和あるいはクリープラブチャ強度
の改善に対して効果があると言われているが、本発明に
おいては青熱脆性はP含有量の管理によって解決してい
るのでMoは後者の目的で使用される。その量は本発明
の研究によれば0.6%以下で充分である。MOが多(
なると鋳物肉厚部のMo炭化物が多くなり、これを減少
させるため高温、長時間の熱処理が必要になって経済的
に不利になる。
Mnは0.5%以上になるとパーライトが生成し易くな
り、その低減に長時間の熱処理を必要になって不利であ
る。その上、静的破断伸びの低下を招くので0.5%を
上限とする。
Sは粒界に偏析し易く、かつ黒鉛の球状化を阻害する上
、その量が多くなると静的破断伸びの低下を招くので通
例のように0.03%以下とする。
黒鉛球状化処理剤としては通例のMgや希土類元素を含
む処理剤を使用し、その含有量は0.15%以下とする
Cr炭化物は静的破断伸びを低下させるので少ない方が
よく、不純物として含まれる程度とし、好ましくは0.
02%以下とするのがよい。
(試験例) 次に試験例について述べる。
球状黒鉛鋳鉄用鋳物銑(JIS−G2202・3種1号
A相当品)または戻し屑、鋼屑、フェロアロイを使用し
て高周波誘導電気炉で溶解し、Fe−31−Mg系球状
化処理剤を添加し、フェロホスホルでP含有量を0.0
3〜0.10%に調整した。
溶製した供試材の化学成分組成は第1表に、400℃に
おける機械的性質は第2表に示す通りである。
第2表 注、熱処理=750℃X2hr、炉冷 * 胤2のみ低周波誘導電気炉溶解 第1表、第2表から次のことが判る。
(a)Nalと嵐2はSt量、P量が大よそ同じである
が、溶解炉の相違によって400℃静的破断伸びが大き
く相違し、高周波誘導電気炉溶解の方が高い値を示して
いる。
山)胤3は高周波電気炉溶解で、−かつSt量も嵐4に
比して低いにもかかわらず、400’e静的破断伸びが
ぬ4よりも低い値を示しているのはP含有     、
量が少ないためと考えられる。
(C)11h5は高純度銑を溶解してフェロホスホルを
添加してP含有量を調整したものであるが、400℃静
的破断伸びが良好な値を示している。
(発明の効果) 本第1の発明は通例の高Si球状黒鉛鋳鉄においてP含
有量を所要の範囲に調整しであるほか、Si含有量を所
定の範囲で使用温度に応じて求めた値としており、Si
含有量が高くなっても青熱脆性温度域の静的破断伸びが
8%以上と高く、かつ使用温度でフェライト組織なので
高温疲労強度が大きく、高温用途に好適な高Siフェラ
イト球状黒鉛鋳鉄である。
また第2の発明は通例の高Si球状黒鉛鋳鉄の製造方法
においてP含有量を所要の範囲に調整すると共に、Si
含有量を所定の範囲内で使用温度に応じて求めた値以上
とするほか、高周波誘導電気炉で溶製するだけで、Si
含有量を高めても青熱脆性温度域の静的破断伸びが8%
以上で、かつばらつきも少なく、そのうえ高温疲労強度
が大きく、耐熱性の良好な高Siフェライト球状黒鉛鋳
鉄を得ることができて該鋳鉄の用途を拡大することがで
き、その実用上の効果はきわ′めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る鋳鉄の400℃静的破断伸びとP
含有量との関係を示すダイアグラム、第2図は同じ<S
i含有量とAc変態点との関係を示すダイアグラム、第
3図は熔解炉別400℃静的破断伸びと2合有量との関
係の一例を示すダイアグラムである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、C2.6〜3.6%、Mn0.5%以下、Mo0.
    6%以下、 P0.03〜0.1%、 Si3.8〜6.0%でかつ Ac_1変態点(℃)=49.4×Si(%)+657
    .1 の式のAc_1変態点温度に使用温度を入れて求めたS
    i%より多いSi%、 黒鉛球状化処理元素0.15%以下、 残部は不可避元素及び実質的にFe よりなることを特徴とする青熱脆性耐性および高温疲労
    強度の大きな耐熱性高Siフェライト球状黒鉛鋳鉄 2、高Siフェライト球状黒鉛鋳鉄の製造方法において
    、高周波誘導電気炉によって C2.6〜3.6%、Mn0.5%以下、 Mo0.6%以下、 P0.03〜0.1%、 Si3.8〜6.0%でかつ Ac_1変態点(℃)=49.4×Si(%)+657
    .1 の式のAc_1変態点温度に使用温度を入れて求めたS
    i%以上のSiを含有し、 黒鉛球状化処理元素0.15%以下、 残部は不可避元素及び実質的にFe よりなる化学成分組成に溶製することを特徴とする青熱
    脆性耐性の大きな高Siフェライト球状黒鉛鋳鉄の製造
    方法
JP25472984A 1984-12-01 1984-12-01 高Siフエライト球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 Pending JPS61133362A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25472984A JPS61133362A (ja) 1984-12-01 1984-12-01 高Siフエライト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
JP25472984A JPS61133362A (ja) 1984-12-01 1984-12-01 高Siフエライト球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61133362A true JPS61133362A (ja) 1986-06-20

Family

ID=17269040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25472984A Pending JPS61133362A (ja) 1984-12-01 1984-12-01 高Siフエライト球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61133362A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008528808A (ja) * 2005-02-01 2008-07-31 ダニエリ、コラス、ベスローテン、フェンノートシャップ 熱風炉中で蓄熱格子耐火煉瓦を支持するための支持組立品、該支持組立品を備えた熱風炉、該熱風炉を使用して熱風を生成する方法
CN107686936A (zh) * 2017-08-23 2018-02-13 广东中天创展球铁有限公司 一种鹅颈料壶铸铁及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50124817A (ja) * 1974-03-20 1975-10-01
JPS57116749A (en) * 1981-01-14 1982-07-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Nodular graphite cast iron for grate
JPS58171553A (ja) * 1982-04-01 1983-10-08 Mazda Motor Corp 高温耐酸化性、耐熱疲労性に優れた球状黒鉛鋳鉄
JPS5970746A (ja) * 1982-10-18 1984-04-21 Mitsubishi Motors Corp シ−ルリング用合金

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50124817A (ja) * 1974-03-20 1975-10-01
JPS57116749A (en) * 1981-01-14 1982-07-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Nodular graphite cast iron for grate
JPS58171553A (ja) * 1982-04-01 1983-10-08 Mazda Motor Corp 高温耐酸化性、耐熱疲労性に優れた球状黒鉛鋳鉄
JPS5970746A (ja) * 1982-10-18 1984-04-21 Mitsubishi Motors Corp シ−ルリング用合金

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008528808A (ja) * 2005-02-01 2008-07-31 ダニエリ、コラス、ベスローテン、フェンノートシャップ 熱風炉中で蓄熱格子耐火煉瓦を支持するための支持組立品、該支持組立品を備えた熱風炉、該熱風炉を使用して熱風を生成する方法
CN107686936A (zh) * 2017-08-23 2018-02-13 广东中天创展球铁有限公司 一种鹅颈料壶铸铁及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE37520E1 (en) Gray cast iron system for scroll machines
GB2147007A (en) Spheroidal graphite ferrite cast iron
US5858127A (en) Metal alloys and brake drums made from such alloys
JP2652449B2 (ja) 鋳鉄及びその改質方法
JPS61133362A (ja) 高Siフエライト球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法
JPS60121254A (ja) 複合シリンダ・ライナ
CN101851725B (zh) 改善镍硬化型无限冷硬铸铁中碳化物形态的合金及制法
JP3332189B2 (ja) 鋳造性の優れたフェライト系耐熱鋳鋼
JPS6036755A (ja) 複合シリンダ−ライナ−
CN114875302B (zh) 一种低合金钢及其制备方法与应用
CN106086616A (zh) 一种柴油发动机缸体和缸盖的材料及其制造工艺
JPH10195587A (ja) 中温延性に優れた球状黒鉛鋳鉄、エキゾーストマニホールド、およびその製造方法
JPH07118790A (ja) 高温強度に優れた球状黒鉛鋳鉄
JPH01246A (ja) 球状黒鉛鋳鉄
JPS5985842A (ja) 耐熱用球状黒鉛鋳鉄
JPS6029420A (ja) 強靭性に富む複合シリンダ−ライナ−の製法
JP3486713B2 (ja) 可逆式熱間圧延機のファーネスコイラードラム鋳造用高温強度・耐熱疲労特性にすぐれた耐熱鋳鋼
JPS61133361A (ja) 球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法
JPH0472039A (ja) 高純度耐熱鋼
EP1546416A1 (en) Cast exhaust system
JP2703252B2 (ja) 溶接継手部靭性の優れた鋼の製造方法
CN120311111B (zh) 一种高强塑性高锰钢及其制备方法与应用
CN116103572B (zh) 一种双金属制动鼓用钢及其制备热轧钢带的方法
JPS5867844A (ja) 靭性に優れた球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法
JP2757118B2 (ja) 熱間加工性に優れるFe−Ni−Mn系合金及びその製造方法