JPS6160854A - 高強度・高靱性鋳鉄の製造方法 - Google Patents
高強度・高靱性鋳鉄の製造方法Info
- Publication number
- JPS6160854A JPS6160854A JP18032684A JP18032684A JPS6160854A JP S6160854 A JPS6160854 A JP S6160854A JP 18032684 A JP18032684 A JP 18032684A JP 18032684 A JP18032684 A JP 18032684A JP S6160854 A JPS6160854 A JP S6160854A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast iron
- cast
- casting
- heat treatment
- graphite
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- Granted
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分！！７）
本発明は高強度・高靭性鋳鉄、特にベイナイト基地を宥
する可鍛鋳鉄に関するものである。
する可鍛鋳鉄に関するものである。
（技術的背景）
可鍛ｔ４鉄は、鋳鋼に比べ鋳造性が良く１球状黒鉛鋳鉄
に比べ材質的な信頼性が高い、しかしながら、可Ａ２鋳
鉄の製造時には高温で長時間の熱処理が不可欠で、製造
コスト面から球状黒ｔＯ鋳鉄や鋳鋼等によつてその市場
は減少しつづけているのが現状である。したがって、熱
処ｐ１時間の短縮による生産性の向上ざらに高強度、高
靭性かつ遂げられるならば、可鍛鋳鉄市場の回復、新市
場の開拓も可能である。
に比べ材質的な信頼性が高い、しかしながら、可Ａ２鋳
鉄の製造時には高温で長時間の熱処理が不可欠で、製造
コスト面から球状黒ｔＯ鋳鉄や鋳鋼等によつてその市場
は減少しつづけているのが現状である。したがって、熱
処ｐ１時間の短縮による生産性の向上ざらに高強度、高
靭性かつ遂げられるならば、可鍛鋳鉄市場の回復、新市
場の開拓も可能である。
（発明の概要）
本発明は、上述した可鍛鋳鉄への要求に答えるためなさ
れたもので、ベイナイト基地を有する高強度・高靭性の
鋳鉄を提供することを目的とするものである。
れたもので、ベイナイト基地を有する高強度・高靭性の
鋳鉄を提供することを目的とするものである。
この目的を達成するための本発明のＳ４鉄は、正量２で
Ｃ：２．Ｏ〜３．（Ｈ
５ｉ ：１．５〜３．０ｇ
Ｍｎ ：０．３Ｚ以下
Ｐ ：０．Ｈ以下
の化学組１＆範囲で、鋳放して球状黒鉛を有し、熱処理
によってベイナイト基地としたことを特徴とする特 以下上記化学成分の限定理由について、況１１する。
によってベイナイト基地としたことを特徴とする特 以下上記化学成分の限定理由について、況１１する。
Ｃ含有量は、焦心可鍛鋳鉄やバーライ） ’ｆ Ｒ９鋳
鉄の通常の成分範囲とし、Ｓｌを１５〜３．Ｏｚと高め
にする。これは、Ｓｌによる黒鉛化及び鋳造性の改良に
つながり、かつオーステンパー熱処理等のベイナイト化
を促進出来るからである。また、鋳放しで白銑組織とな
ることが必要条件である可鍛鋳鉄に比べ、本発明鋳鉄で
は、鋳放して球状黒鉛の存在するモアトル組織の方が有
利であることがわかり、白銑化のために５１を低くした
り、ＢやＢ１やＴａ等の元素も添加する必要はない、ま
た、高Ｓｉの方がベイナイト基地ｐＪ鉄の高靭化に寄与
することも判った。Ｓｉの上限を３ｚとするのは、これ
を越えても機械的性質の向上は特に認められず経済的に
も不利であるためである。
鉄の通常の成分範囲とし、Ｓｌを１５〜３．Ｏｚと高め
にする。これは、Ｓｌによる黒鉛化及び鋳造性の改良に
つながり、かつオーステンパー熱処理等のベイナイト化
を促進出来るからである。また、鋳放しで白銑組織とな
ることが必要条件である可鍛鋳鉄に比べ、本発明鋳鉄で
は、鋳放して球状黒鉛の存在するモアトル組織の方が有
利であることがわかり、白銑化のために５１を低くした
り、ＢやＢ１やＴａ等の元素も添加する必要はない、ま
た、高Ｓｉの方がベイナイト基地ｐＪ鉄の高靭化に寄与
することも判った。Ｓｉの上限を３ｚとするのは、これ
を越えても機械的性質の向上は特に認められず経済的に
も不利であるためである。
一般に可＃！鋳鉄にあっては、Ｍｎ ／ Ｓ （Ｍｎ（
Ｘ）ｎ、７ Ｓ Ｈ）◆ａ） テ、ＭｎとＳＱとｔ決定
シテいるが、本発明に係るものは、 ＩＶＬｇ 、 Ｒ
Ｅｌ’ｌ 、 Ｃａ等で球状化処理する際、これらの元
素の脱硫作用によって、ＳｊＩ￥は低ｒし、従って Ｓ
ＷとのバランスのためにＭｎ含有量を高くする必要はな
い。
Ｘ）ｎ、７ Ｓ Ｈ）◆ａ） テ、ＭｎとＳＱとｔ決定
シテいるが、本発明に係るものは、 ＩＶＬｇ 、 Ｒ
Ｅｌ’ｌ 、 Ｃａ等で球状化処理する際、これらの元
素の脱硫作用によって、ＳｊＩ￥は低ｒし、従って Ｓ
ＷとのバランスのためにＭｎ含有量を高くする必要はな
い。
さらに高Ｍｎ含有＃湯は、でメンタイトがより安定にな
るため、セメンタイトの分解に、高温で長時間の熱処理
が必要となり、経済的でない、また、Ｍｎは、セル境界
に強く偏析する性質を有し、オーステンパー処理瞬基地
中に板状の硬化相を形成し、機械的性質を著しく低下せ
しめる１以上の理由からＭｎの上限を０．３ｘとした。
るため、セメンタイトの分解に、高温で長時間の熱処理
が必要となり、経済的でない、また、Ｍｎは、セル境界
に強く偏析する性質を有し、オーステンパー処理瞬基地
中に板状の硬化相を形成し、機械的性質を著しく低下せ
しめる１以上の理由からＭｎの上限を０．３ｘとした。
Ｐは１通常の可鍛鋳鉄製造時に含女される範囲として、
Ｏ，ｌ＄を上限とした。多量のＰ含有によって発生す
るステダイトは耐摩耗性には寄与するが、靭性および高
強度が得られない。
Ｏ，ｌ＄を上限とした。多量のＰ含有によって発生す
るステダイトは耐摩耗性には寄与するが、靭性および高
強度が得られない。
次に、本発明鋳鉄の製造について説明する。
最終化学成分範囲が、上に示した様に調整したｆｉ湯（
溶解炉は、４−ユポラ、電気炉、エルー炉等）を、先ず
球状黒鉛鋳造製造時の球状化処理と同様な方法でＭｇ又
はＲＥＭ又はＣａ等の元素を１つあるいは２つ以ヒ含有
する合金あるいは処理剤で処理し、砂型に鋳込む、この
様な黒鉛球状化元素によって処理することにより、ＰＪ
放しで球状黒鉛が存在するとともに、黒鉛化熱処理時間
が［ｉｌされ、かつオーステンパー処理においてもベイ
ナイト化しやすいことが認められた。黒鉛球状化処理を
施されないものは４本発明品と（同様の熱処理によって
も基地組織は、ベイナイト化していない。
溶解炉は、４−ユポラ、電気炉、エルー炉等）を、先ず
球状黒鉛鋳造製造時の球状化処理と同様な方法でＭｇ又
はＲＥＭ又はＣａ等の元素を１つあるいは２つ以ヒ含有
する合金あるいは処理剤で処理し、砂型に鋳込む、この
様な黒鉛球状化元素によって処理することにより、ＰＪ
放しで球状黒鉛が存在するとともに、黒鉛化熱処理時間
が［ｉｌされ、かつオーステンパー処理においてもベイ
ナイト化しやすいことが認められた。黒鉛球状化処理を
施されないものは４本発明品と（同様の熱処理によって
も基地組織は、ベイナイト化していない。
可ＩＩ！鋳鉄の熱処理は、通常８００〜１１３０℃で約
２０〜３０時間保持後、炉冷や球状パーライト化処理な
どさらに長時間行うが１本発明品では８００〜１１３０
℃で２、〜８時間／１ｎｃｈの保持を行ない、続いて２
５０〜４５０℃の塩浴に焼入れし、その温度で１時間／
１ｎｃｈの保持を行ったのち、空冷するオーステンパー
処理で、令名にない高強度と高靭性、さらに、オーステ
ンパーした球状黒鉛Ｍ欽では？’ｌられない高い弾性係
数をもつ、安価なヘイナイト基地を有するｊ４鉄が得ら
れる。以下に実施例を示す。
２０〜３０時間保持後、炉冷や球状パーライト化処理な
どさらに長時間行うが１本発明品では８００〜１１３０
℃で２、〜８時間／１ｎｃｈの保持を行ない、続いて２
５０〜４５０℃の塩浴に焼入れし、その温度で１時間／
１ｎｃｈの保持を行ったのち、空冷するオーステンパー
処理で、令名にない高強度と高靭性、さらに、オーステ
ンパーした球状黒鉛Ｍ欽では？’ｌられない高い弾性係
数をもつ、安価なヘイナイト基地を有するｊ４鉄が得ら
れる。以下に実施例を示す。
（実施例１）
ＳＯＯにｚＩ￥蚤の高周波電気炉を用い、Ｃ： ２．７
Ｘ、Ｓｉ：１．１Ｋ（最終値１．１） 、 Ｍｎ ＋
０．２５＄ 、 Ｐ ：０．０１４Ｌ Ｓ ： ０．０
：Ｈ、Ｃｒ：０．０１８＄＋７）溶１１ツ＜ ｌｊ、１
つはそのままノックオフタイプの丸棒（２５φ×２５０
腸／１）に鋳込み、もう１つは、 Ｆｅ −５ｉ −５
＄Ｍ ｇ合金１．２＄添加して球状化処理したのち同形
の丸棒に鋳込んだ。
Ｘ、Ｓｉ：１．１Ｋ（最終値１．１） 、 Ｍｎ ＋
０．２５＄ 、 Ｐ ：０．０１４Ｌ Ｓ ： ０．０
：Ｈ、Ｃｒ：０．０１８＄＋７）溶１１ツ＜ ｌｊ、１
つはそのままノックオフタイプの丸棒（２５φ×２５０
腸／１）に鋳込み、もう１つは、 Ｆｅ −５ｉ −５
＄Ｍ ｇ合金１．２＄添加して球状化処理したのち同形
の丸棒に鋳込んだ。
双方の試験片を ３３０℃で４時間保持後、２５０℃、
３００℃、３５０℃の温度に保たれた塩浴に焼入れし１
時間保持のオーステンパー処Ｊヲを実施した。これらの
試験片の機械的性質を表−１に示し、顕微鏡組織を第１
図および第２図に示した。
３００℃、３５０℃の温度に保たれた塩浴に焼入れし１
時間保持のオーステンパー処Ｊヲを実施した。これらの
試験片の機械的性質を表−１に示し、顕微鏡組織を第１
図および第２図に示した。
表−１に示されているように２球状化処理しないものは
１球状化処理した本発明のものに比べ機械的性質におい
て劣っている。また、第１図に示されている様に黒鉛球
状化処理しないものは、黒鉛形状も悪く、かつ基Ｊ！！
組織もベイナイト化されていないのに対し、第２図の木
発明品は球状黒鉛が認められ、ヘイナイト化されている
ことがわかる。
１球状化処理した本発明のものに比べ機械的性質におい
て劣っている。また、第１図に示されている様に黒鉛球
状化処理しないものは、黒鉛形状も悪く、かつ基Ｊ！！
組織もベイナイト化されていないのに対し、第２図の木
発明品は球状黒鉛が認められ、ヘイナイト化されている
ことがわかる。
（実施例２）
キュポラ溶湯テｃ ： ２．３ｚ、Ｓ ｉ ： ２．０
＄ （最Ａ％ テ２．７１） 、Ｍｎ ：０．３＄、
Ｐ：０．０５＄ 、 Ｓ ：０．Ｈ＄ （１’）ａ ｉ
ｉをＦａ −Ｓ ｉ −Ｍｇ −Ｃａ−ＲＥＭ合金（Ｓ
ｉ： ４３．８Ｋ 、Ｍｚ ： ４．２＄、Ｃａ
： １．ｌ＄、ＲＥＸ ： ２．２＄、Ｆａ：ｂａ
ｌ）を１．９％使用のサンドウィッチ法で処理したのち
、ノックオフタイプの丸棒に詩込んだ、熱処理は、８３
０℃で２時間保持後３００℃。
＄ （最Ａ％ テ２．７１） 、Ｍｎ ：０．３＄、
Ｐ：０．０５＄ 、 Ｓ ：０．Ｈ＄ （１’）ａ ｉ
ｉをＦａ −Ｓ ｉ −Ｍｇ −Ｃａ−ＲＥＭ合金（Ｓ
ｉ： ４３．８Ｋ 、Ｍｚ ： ４．２＄、Ｃａ
： １．ｌ＄、ＲＥＸ ： ２．２＄、Ｆａ：ｂａ
ｌ）を１．９％使用のサンドウィッチ法で処理したのち
、ノックオフタイプの丸棒に詩込んだ、熱処理は、８３
０℃で２時間保持後３００℃。
３５０℃、４００℃に保たれた塩浴中に焼入れし、１時
間保持するオーステンパー処理を実施した。これらの試
験片の機械的性質を表−２に、第３図に４００°Ｃでオ
ーステンパー処理したものの顕微鏡組織を示した。第３
図より、基地は、短時間の熱処理にもかかわらすセメン
タイトが分解し、均一なベイナイト組織となっている。
間保持するオーステンパー処理を実施した。これらの試
験片の機械的性質を表−２に、第３図に４００°Ｃでオ
ーステンパー処理したものの顕微鏡組織を示した。第３
図より、基地は、短時間の熱処理にもかかわらすセメン
タイトが分解し、均一なベイナイト組織となっている。
（発明の効果）
以上説明した如く本発明の鋳鉄は、機械的性質に漬れか
つ熱処理時間が辺かくて、生産性も極めて良好であるこ
とから、その工業的価値は非常に高い。
つ熱処理時間が辺かくて、生産性も極めて良好であるこ
とから、その工業的価値は非常に高い。
第１図および第２図は実施例１による比較例と本発明の
鋳鉄試験片の金属組織の顕微鏡写真、第３図は本発明の
代表的な鋳鉄試験片の金属組織のｍ微焼写真である。
鋳鉄試験片の金属組織の顕微鏡写真、第３図は本発明の
代表的な鋳鉄試験片の金属組織のｍ微焼写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量％で Ｃ：２．０〜３．０％ Ｓｉ：１．５〜３．０％ Ｍｎ：０．３％以下 Ｐ：０．１％以下 の化学組成範囲で、鋳放しで球状黒鉛を有し、熱処理に
よってベイナイト基地としたことを特徴とする高強度・
高靭性鋳鉄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59180326A JPH064901B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 高強度・高靱性鋳鉄の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59180326A JPH064901B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 高強度・高靱性鋳鉄の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6160854A true JPS6160854A (ja) | 1986-03-28 |
| JPH064901B2 JPH064901B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=16081254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59180326A Expired - Lifetime JPH064901B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 高強度・高靱性鋳鉄の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064901B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1036284C (zh) * | 1995-01-25 | 1997-10-29 | 清华大学 | 贝氏体球墨铸铁球磨机衬板 |
| CN104313452A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-28 | 北京工业大学 | 一种含碳化物奥贝耐磨球铁及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5536244A (en) * | 1978-09-08 | 1980-03-13 | Inoue Japax Res Inc | Agent for removing attached material from magnetized article such as magnet |
| JPS5867844A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-22 | Mazda Motor Corp | 靭性に優れた球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP59180326A patent/JPH064901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5536244A (en) * | 1978-09-08 | 1980-03-13 | Inoue Japax Res Inc | Agent for removing attached material from magnetized article such as magnet |
| JPS5867844A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-22 | Mazda Motor Corp | 靭性に優れた球状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1036284C (zh) * | 1995-01-25 | 1997-10-29 | 清华大学 | 贝氏体球墨铸铁球磨机衬板 |
| CN104313452A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-28 | 北京工业大学 | 一种含碳化物奥贝耐磨球铁及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH064901B2 (ja) | 1994-01-19 |
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