JPS6164809A - 鋳鉄溶融物処理剤およびその製法 - Google Patents
鋳鉄溶融物処理剤およびその製法Info
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- JPS6164809A JPS6164809A JP60184341A JP18434185A JPS6164809A JP S6164809 A JPS6164809 A JP S6164809A JP 60184341 A JP60184341 A JP 60184341A JP 18434185 A JP18434185 A JP 18434185A JP S6164809 A JPS6164809 A JP S6164809A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/08—Manufacture of cast-iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
例えばシリコナイジング、浸炭、脱酸及び接釉のような
鋳鉄浴融物の処理への炭化ケイ素の使用は以前から知ら
れた先行技術の一部である（米国特許第Ａ２０２０１７
１号明細書、西ドイツ特許第Ｃ２２１５２６６号明細書
及び西ドイツ特許第Ａ ２７４６４７８号明細香参照）
。
鋳鉄浴融物の処理への炭化ケイ素の使用は以前から知ら
れた先行技術の一部である（米国特許第Ａ２０２０１７
１号明細書、西ドイツ特許第Ｃ２２１５２６６号明細書
及び西ドイツ特許第Ａ ２７４６４７８号明細香参照）
。
このためには通常いわゆる冶金用炭化ケイ素が用いられ
ている。これは約８５〜９５ｉ量％範囲で変化する炭化
ケイ素含量を有し、さらに製造過程の結果として遊離炭
素約２〜５重量％及びシリカ約２〜６重量％を有し、最
大粒度分布が＜１０ｆｉ′ｔ％ある２０龍までの範囲内
の顆粒として市販されている。
ている。これは約８５〜９５ｉ量％範囲で変化する炭化
ケイ素含量を有し、さらに製造過程の結果として遊離炭
素約２〜５重量％及びシリカ約２〜６重量％を有し、最
大粒度分布が＜１０ｆｉ′ｔ％ある２０龍までの範囲内
の顆粒として市販されている。
合金化剤としての冶金用炭化ケイ素を使用すると、シリ
コナイジング中に浴融物の前接揮が行われ、この前接種
の効果は緩慢に消失するにすぎないので、鋳鉄の品質に
ｌ利な影響が与えられる。
コナイジング中に浴融物の前接揮が行われ、この前接種
の効果は緩慢に消失するにすぎないので、鋳鉄の品質に
ｌ利な影響が与えられる。
この有・利な影響は溶融物の適冷現象の減少、共晶粒子
数の増加、黒鉛の好ましい分布と形成及び白鋳鉄焼入れ
傾向が減少して灰鋳鉄焼入れ傾向が増大することに表わ
れる。これによって、鋳造物の強度性状、相対硬度及び
均一な品質の改良が生ずる（ ｒ Ｇｉｅｓｓｅｒｅｉ
Ｊ （Ｆｏｕｎｄｒｙ）、 ５９巻（１９７２年χ５
５６〜５５９頁におけるに、Ｈ，Ｃａ５ｐｅｒｓの研究
及びｒ Ｇｉｅｓｅｒｅｉ Ｊ （ｌ’ｏｕｎｄｒｙ）
、 ６８巻（１９８１年）、 ３４４〜６４９頁にお
けるＴｈ、 １３ｅｎｅｃｋｅの論文要約を参照のこと
）。
数の増加、黒鉛の好ましい分布と形成及び白鋳鉄焼入れ
傾向が減少して灰鋳鉄焼入れ傾向が増大することに表わ
れる。これによって、鋳造物の強度性状、相対硬度及び
均一な品質の改良が生ずる（ ｒ Ｇｉｅｓｓｅｒｅｉ
Ｊ （Ｆｏｕｎｄｒｙ）、 ５９巻（１９７２年χ５
５６〜５５９頁におけるに、Ｈ，Ｃａ５ｐｅｒｓの研究
及びｒ Ｇｉｅｓｅｒｅｉ Ｊ （ｌ’ｏｕｎｄｒｙ）
、 ６８巻（１９８１年）、 ３４４〜６４９頁にお
けるＴｈ、 １３ｅｎｅｃｋｅの論文要約を参照のこと
）。
冶金用炭化ケイ素の接種効果の原因及びその接続効果に
ついては殆んど伺も知られていない。
ついては殆んど伺も知られていない。
ｒ Ｇｉｅｓｓｅｒｅｉ −Ｐｒａｘｉｓ Ｊ （Ｆｏ
ｕｎｄｒｙ ｐｒａｃｔｉｃｅ ）、１２号（１９８１
年）、２０５〜２１２頁におけるＲ、Ｌ。
ｕｎｄｒｙ ｐｒａｃｔｉｃｅ ）、１２号（１９８１
年）、２０５〜２１２頁におけるＲ、Ｌ。
Ｄｏｅｌｍａｎ等の対照研究からは、８０％炭化ケイ素
によると９０％炭化ケイ素によるよりも良好な性質を有
する鋳鉄が製造可能であるように思われる。
によると９０％炭化ケイ素によるよりも良好な性質を有
する鋳鉄が製造可能であるように思われる。
このことをこの研究者等は、８０％炭化ケイ素を用いた
場合の黒鉛及び熱処理石油コークスとしての高い炭素含
ｆｉ−（７，２％）に関連づけようと試みている。
場合の黒鉛及び熱処理石油コークスとしての高い炭素含
ｆｉ−（７，２％）に関連づけようと試みている。
しかし、この方法フは同一溶融条件下でその都度再現可
能に同じ結果をもたらすような、特定の種類の冶金用Ｓ
ｉＣの選択が不可能である。Ｓ ｉ Ｃを用いた場合に
溶融物中に核を形成する原因となる個々の要素がまだわ
かっていないからである。
能に同じ結果をもたらすような、特定の種類の冶金用Ｓ
ｉＣの選択が不可能である。Ｓ ｉ Ｃを用いた場合に
溶融物中に核を形成する原因となる個々の要素がまだわ
かっていないからである。
従って、鋳鉄溶融物中の核形成を特に制御することが可
能−ｔ６ってしかもこのために、それぞれが製造プロセ
スの結果として種々な量の付随物質を含む市販冶金用炭
化ケイ素の品質の費用のかかる予備評価の実施を必要と
しないような種類の炭化ケイ素を蹄鉄溶融物の処理に選
択するという課題が生ずる。
能−ｔ６ってしかもこのために、それぞれが製造プロセ
スの結果として種々な量の付随物質を含む市販冶金用炭
化ケイ素の品質の費用のかかる予備評価の実施を必要と
しないような種類の炭化ケイ素を蹄鉄溶融物の処理に選
択するという課題が生ずる。
この課題は本発明によると、鋳鉄溶融物中に導入する前
に酸化処理を施して１個々の炭化ケイ素粒子が二酸化ケ
イ素含肩被覆層によって部分的に囲繞されるようにした
炭化ケイＸｔ−用いることによって解決される。
に酸化処理を施して１個々の炭化ケイ素粒子が二酸化ケ
イ素含肩被覆層によって部分的に囲繞されるようにした
炭化ケイＸｔ−用いることによって解決される。
本発明によって用いる炭化ケイ素については。
個々のＳｉＣ粒子が均一に厚いシリカ含有層フ完全に被
覆されているのではなく−この層が粒子表面上の成る個
所で破壊している。すなわちこれらの（１１ＦＩ？層が
完全に欠損しているかまたは非常に薄いかのいずれかで
あ−ることが重要である。このことは１粒状炭化ケイ素
の堆積層を静止状態ｔまたは攪拌しながら１例えば空気
、酸素または水蒸気のような酸化性雰囲気に、９００〜
１６００℃の範囲の温度において暴露させることによっ
て達成される。個々の粒子は自由表面において酸化され
。
覆されているのではなく−この層が粒子表面上の成る個
所で破壊している。すなわちこれらの（１１ＦＩ？層が
完全に欠損しているかまたは非常に薄いかのいずれかで
あ−ることが重要である。このことは１粒状炭化ケイ素
の堆積層を静止状態ｔまたは攪拌しながら１例えば空気
、酸素または水蒸気のような酸化性雰囲気に、９００〜
１６００℃の範囲の温度において暴露させることによっ
て達成される。個々の粒子は自由表面において酸化され
。
Ｓ ｉ０２の層が形成され、同時に凝集する。次に、こ
の凝集体を緩和に粉砕して、凝集体形成の結果として完
全にまたは部分的に酸化作用を受けなかった炭化ケイ素
表面を露出させる。
の凝集体を緩和に粉砕して、凝集体形成の結果として完
全にまたは部分的に酸化作用を受けなかった炭化ケイ素
表面を露出させる。
本発明の好ましい態様によると、０．５關以下・特に０
．１ｎ〜０．５１１１Ｉの範囲の粒度をＭし、少なく、
とも９５重量％のＳｉＣ含量を肩する炭化ケイ素に静
止堆積層状態″１％空気流を用いて１．２５０℃〜１，
３０００Ｃの温度において酸化処理を実施する。この条
件下で、約１５μｍ ’Ｉ Ｍ、特に０．５μｒｒＬ〜
５μｍの範囲の厚さのシリカ含有被覆層が１時間に依存
して得られる。このプロセス中に、最初のＳｉＣ含量の
減少から酸化度を測定することができる。次の緩和な条
件下）の粉砕は例えば乳鉢の中フ行うことが↑きる。こ
の場合に「緩和な条件」とは、凝集した粒子のみが分離
され１粒子一体はこれ以上粉砕されないため最初に用い
た粒度が実際に変化しないで保持されていることを意味
する。この特定の予備処理に工って、正確に前記性状の
炭化ケイ素が得られるよう持続効果を有する。この接種
作用は次の実施例で詳細に説明するように２種々な飽和
度を有する鋳鉄溶融物において実証された。この場合に
鋳鉄溶融物としては一当然特に核含有量の低い高純度の
鋳鉄溶融物が用いられた。
．１ｎ〜０．５１１１Ｉの範囲の粒度をＭし、少なく、
とも９５重量％のＳｉＣ含量を肩する炭化ケイ素に静
止堆積層状態″１％空気流を用いて１．２５０℃〜１，
３０００Ｃの温度において酸化処理を実施する。この条
件下で、約１５μｍ ’Ｉ Ｍ、特に０．５μｒｒＬ〜
５μｍの範囲の厚さのシリカ含有被覆層が１時間に依存
して得られる。このプロセス中に、最初のＳｉＣ含量の
減少から酸化度を測定することができる。次の緩和な条
件下）の粉砕は例えば乳鉢の中フ行うことが↑きる。こ
の場合に「緩和な条件」とは、凝集した粒子のみが分離
され１粒子一体はこれ以上粉砕されないため最初に用い
た粒度が実際に変化しないで保持されていることを意味
する。この特定の予備処理に工って、正確に前記性状の
炭化ケイ素が得られるよう持続効果を有する。この接種
作用は次の実施例で詳細に説明するように２種々な飽和
度を有する鋳鉄溶融物において実証された。この場合に
鋳鉄溶融物としては一当然特に核含有量の低い高純度の
鋳鉄溶融物が用いられた。
しかし１本発明による方法はこの好ましい実施態様に限
定されるもの′ｔ％はなく、酸化処理に対するパラメー
タとこの処理を受ける炭化ケイ素に対する・ぞラメータ
の両方が１本発明の範囲内で広範囲に変化し得る。
定されるもの′ｔ％はなく、酸化処理に対するパラメー
タとこの処理を受ける炭化ケイ素に対する・ぞラメータ
の両方が１本発明の範囲内で広範囲に変化し得る。
本発明によって前処理した炭化ケイ素の鋳鉄溶融物への
導入は１例えば溶融凝集体に凝集体溶融の保持中もしく
は保持前に添加または前炉に添加することによって、あ
るいは溶融前の装入物に添加することによって１通常の
公知のやり方で実施することがフきる。さらに、これは
ち密↑々い粒状物としてまたは予め通常のやり方で圧縮
したペレットまたはブリケットとしての両方で用いるこ
とが可能である。
導入は１例えば溶融凝集体に凝集体溶融の保持中もしく
は保持前に添加または前炉に添加することによって、あ
るいは溶融前の装入物に添加することによって１通常の
公知のやり方で実施することがフきる。さらに、これは
ち密↑々い粒状物としてまたは予め通常のやり方で圧縮
したペレットまたはブリケットとしての両方で用いるこ
とが可能である。
実施例１
前処理炭化ケイ素の製造
出発物質として、新たに粉砕してふるい分けしたＳｉＣ
含１ｉ９１３．５重量％、５ｉ０２含童０．２６重量％
及び粒度０．１〜０．５１１１ ｔ−有する炭化ケイ素
結晶を用いた。
含１ｉ９１３．５重量％、５ｉ０２含童０．２６重量％
及び粒度０．１〜０．５１１１ ｔ−有する炭化ケイ素
結晶を用いた。
このＳｉＣを弛い塊シとして電気が熱管形炉に装入し、
流動する空気雰囲気内！１，２５０℃〜１，３０゜℃及
び軽い減圧（Ｑ、４〜０．６パール）下において。
流動する空気雰囲気内！１，２５０℃〜１，３０゜℃及
び軽い減圧（Ｑ、４〜０．６パール）下において。
７２時間酸化した。凝集生成物を冷却後に炉から取り出
し、乳鉢中１緩和につぶすことによって粉砕した。
し、乳鉢中１緩和につぶすことによって粉砕した。
酸化後に、ＳｉＣ含量は９３．９ｍ、−１０：％でろり
、 ５ｉ０２含量は４．６重ｔ％でめった。酸化度すな
わち酸化されたＳｉＣの割合をＳｉＣ含量の減少から算
出したところ、５ｉ０２含量の増加に相応して、６％で
めった。ＳｉＯ２被覆の層の厚さは最大５μｍでめった
。
、 ５ｉ０２含量は４．６重ｔ％でめった。酸化度すな
わち酸化されたＳｉＣの割合をＳｉＣ含量の減少から算
出したところ、５ｉ０２含量の増加に相応して、６％で
めった。ＳｉＯ２被覆の層の厚さは最大５μｍでめった
。
ＳｉＣ粒子の部分的な５ｉ０２被覆の製造を図１ａ−〇
に図示する。
に図示する。
実施例２
非処理ＳｉＣと比較した１本発明によって前処理した炭
化ケイ素の鋳鉄溶融物の予備接種への使用。
化ケイ素の鋳鉄溶融物の予備接種への使用。
各場合に溶融物はＳｉ ２重量％を含有した。
Ｓｉキャリヤの添加は低温においてまたは％ １３５０
℃において攪拌しながらのいずれかで実施。
℃において攪拌しながらのいずれかで実施。
他に指示しないかぎり、・溶融物の飽和＆（Ｓｃ）＝０
．９１％、＝溶融物の炭素含］＆３重蓋％。
．９１％、＝溶融物の炭素含］＆３重蓋％。
溶融物のＳ含量＝０．３５ｉ食％。
ＳｉＣの粒度：非処理 ０〜１ｒｒＬ前処理 ０．１
〜Ｑ、５蘭 低温るつぼ内の装入物：高純度鉄（９９重量％Ｆｅ）、
黒鉛（９９，９９重量％Ｃ）、硫化鉄（〉９９重量％、
Ｆｅｄ）。
〜Ｑ、５蘭 低温るつぼ内の装入物：高純度鉄（９９重量％Ｆｅ）、
黒鉛（９９，９９重量％Ｃ）、硫化鉄（〉９９重量％、
Ｆｅｄ）。
加熱、溶融、電気加熱るつぼ炉内でＣＯガス層下に保持
は次のように実施： １、７０〜ｂ 熱。
は次のように実施： １、７０〜ｂ 熱。
２、 １．３５０℃において、２分間攪拌またはＳｉキ
ャリヤを混入及び実施例に応じて保持、または ６、５０〜ｂ らに加熱：保持。
ャリヤを混入及び実施例に応じて保持、または ６、５０〜ｂ らに加熱：保持。
４、るつぼ内↑溶融物を２５〜６０６Ｃ／分の速度で冷
却。
却。
この結果は表１〜３に示す。表かられかるように、非処
理ＳｉＣに比べて本発明によって前処理したＳｉＣの改
良された予備接種作用が明らかに認められる。このこと
に共品性過冷現象の減少、集品性粒子の増加、Ａ−黒鉛
としての黒鉛分離の改良に示され、特に灰鋳鉄への焼入
れ傾向がかなり増大する。
理ＳｉＣに比べて本発明によって前処理したＳｉＣの改
良された予備接種作用が明らかに認められる。このこと
に共品性過冷現象の減少、集品性粒子の増加、Ａ−黒鉛
としての黒鉛分離の改良に示され、特に灰鋳鉄への焼入
れ傾向がかなり増大する。
市販のＦｅＳｉ ７５Ｃａをさらに比較するために含め
た。
た。
図１ａは酸化前のＳｉＣ粒子を示し、
図１ｂは酸化後のＳｉＣ粒子を示し、
図１Ｃは緩和に破壊した後のＳｉＣ粒子を示す。
１・・・・・・粒子接触個所
２・・・・・・生成５ｉｎ２層
６・・・・・・生成ＳｉＯ□層が中断して、ＳｉＣ粒子
表面が露出した個所。
表面が露出した個所。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）炭化ケイ素による鋳鉄溶融物の処理方法において、
鋳鉄溶融物中に導入する前に酸化処理を施して、個々の
炭化ケイ素粒子が二酸化ケイ素含有被覆層によって部分
的に覆われているようにした炭化ケイ素を用いることを
特徴とする方法。 ２）粒状炭化ケイ素の堆積層を静止した状態でまたは攪
拌しながら、９００〜１，１００℃の範囲の温度におい
て酸化性雰囲気にさらし、生成した凝集体を次に緩和に
粉砕して、凝集体形成の結果として完全にまたは部分的
に酸化作用を免れた炭化ケイ素表面を露出させることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）０．５ｍｍ以下の粒度及び少なくとも９５重量％の
ＳｉＣ含量を有する炭化ケイ素を静止した堆積層状態で
、１５μｍまでの厚さのシリカ含有被覆層が形成される
まで、１．２５０℃〜１，３００℃の温度において流動
する空気雰囲気にさらし、凝集した粒子を次に緩和な条
件下で分離してから、鋳鉄溶融物中に導入することを特
徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843431263 DE3431263A1 (de) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | Verfahren zur behandlung von gusseisenschmelzen mit siliciumcarbid |
| DE3431263.3 | 1984-08-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6164809A true JPS6164809A (ja) | 1986-04-03 |
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