JPS63183151A - 被削性の優れた低膨張鋳鉄 - Google Patents
被削性の優れた低膨張鋳鉄Info
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- JPS63183151A JPS63183151A JP1128187A JP1128187A JPS63183151A JP S63183151 A JPS63183151 A JP S63183151A JP 1128187 A JP1128187 A JP 1128187A JP 1128187 A JP1128187 A JP 1128187A JP S63183151 A JPS63183151 A JP S63183151A
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- JP
- Japan
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- cast iron
- low
- thermal expansion
- machinability
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- Prior art date
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- 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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は低熱膨張性を要求され、かつ高い被削性を必要
とする機械部品に適した共晶黒鉛鋳鉄に関するものであ
る。
とする機械部品に適した共晶黒鉛鋳鉄に関するものであ
る。
（従来の技術）
ニッケルを３４．０〜３６．０％含宵させてオーステナ
イト基地としだ片状黒鉛あるいは球状黒鉛鋳鉄は耐熱、
耐食耐摩耗性に優れているうえ低熱膨張であることから
化学工業及、科学機器、部材ガラス成形型などに使用さ
れている。
イト基地としだ片状黒鉛あるいは球状黒鉛鋳鉄は耐熱、
耐食耐摩耗性に優れているうえ低熱膨張であることから
化学工業及、科学機器、部材ガラス成形型などに使用さ
れている。
しかし、この鋳鉄はオーステナイト基地であることから
、切削性が悪く要求寸法精度に合致した平滑な平面を得
難いことや、切、削工具の工具寿命を縮めることなどに
より、精密機械部品への適用が困難であると言う問題点
があった。
、切削性が悪く要求寸法精度に合致した平滑な平面を得
難いことや、切、削工具の工具寿命を縮めることなどに
より、精密機械部品への適用が困難であると言う問題点
があった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので
低熱膨張性、機械的特性、特に引張強さは従来品と同程
度であり、被削性を著しく改善したオーステナイト共品
性黒鉛鋳鉄を提供することを目的としたものである。
低熱膨張性、機械的特性、特に引張強さは従来品と同程
度であり、被削性を著しく改善したオーステナイト共品
性黒鉛鋳鉄を提供することを目的としたものである。
［発明の構成コ
（問題点を解決するための手段と作用）すなわち本発明
は、炭素１．０〜２．４％、シリコン１．０〜２．４％
、マンガン０．１〜１．０％、ニッケル３０．０〜３４
．０％、コバルト２．０〜６．０％、リン０．２％以下
、残部鉄からなる組成を有するオーステナイト鋳鉄に微
細な共晶型黒鉛を晶出させてなることを特徴とする特 これより、従来のオーステナイト鋳鉄と比較して工具寿
命、仕上面あらさが飛曜的に向上し被削性の著しく向上
した低膨張鋳鉄を得ることができる。
は、炭素１．０〜２．４％、シリコン１．０〜２．４％
、マンガン０．１〜１．０％、ニッケル３０．０〜３４
．０％、コバルト２．０〜６．０％、リン０．２％以下
、残部鉄からなる組成を有するオーステナイト鋳鉄に微
細な共晶型黒鉛を晶出させてなることを特徴とする特 これより、従来のオーステナイト鋳鉄と比較して工具寿
命、仕上面あらさが飛曜的に向上し被削性の著しく向上
した低膨張鋳鉄を得ることができる。
この発明の快削性低膨張鋳て鉄の成分組成範囲を上記の
ように限定した理由について以下に説明する。
ように限定した理由について以下に説明する。
まず炭素は、その含有率が２．４％をこえると熱膨張係
数が増大し、１．０％未満ではひけ巣やチル等が発生し
やすく、その結果鋳造性が悪化するので好ましくない。
数が増大し、１．０％未満ではひけ巣やチル等が発生し
やすく、その結果鋳造性が悪化するので好ましくない。
よって炭素は１．０〜２，４％の範囲に限定される。ま
たシリコンが２．４％をこえると熱膨張係数が増大し、
１．０％未満では黒鉛化作用が不十分になリチルが生成
しやす、く鋳造性が悪化する。よってシリコンは１．０
〜２．４％の範囲に限定される。
たシリコンが２．４％をこえると熱膨張係数が増大し、
１．０％未満では黒鉛化作用が不十分になリチルが生成
しやす、く鋳造性が悪化する。よってシリコンは１．０
〜２．４％の範囲に限定される。
そしてマンガンの含有量が１．０％をこえるとマンガン
の偏析が生じ、熱膨張係数も大きくなる。また、０．１
％未満でも熱膨張係数は大きくなる。よってマンガンは
０．１〜１．０％の範囲に限定される。さらにニッケル
の含有量が３４．０％をこえるか、あるいは３０．０％
未満で（よ熱膨張係数が増大するため、ニッケルの含有
量は３０．０％〜３４，０％に限定される。
の偏析が生じ、熱膨張係数も大きくなる。また、０．１
％未満でも熱膨張係数は大きくなる。よってマンガンは
０．１〜１．０％の範囲に限定される。さらにニッケル
の含有量が３４．０％をこえるか、あるいは３０．０％
未満で（よ熱膨張係数が増大するため、ニッケルの含有
量は３０．０％〜３４，０％に限定される。
次いでコバルトの含有量が６．０％をこえるか、あるい
は２．０％未満では、やはり熱膨張係数が増大するため
、コバルトの含有量は２．０〜６．０％に限定される。
は２．０％未満では、やはり熱膨張係数が増大するため
、コバルトの含有量は２．０〜６．０％に限定される。
また、リンの含有量が０．２％をこえると高硬度のステ
ダイトが結晶粒界に析出し、被削性を害する。このため
リンの含有量は０．２％以下に限定される。そして、以
上のような組成を有するオーステナイト鋳鉄に微細な共
晶型黒鉛を晶出させるとこれが切削時に潤滑剤、ミクロ
クラック発生源として作用し、オーステナイト基地を見
かけ上腹化させる。このため従来からオーステナイト切
削の問題とされていた工具への溶着、高延性による仕上
面あらさの劣化を解決することができ、工具寿命、仕上
面あらさからみた被削性を著しく改善することができる
。
ダイトが結晶粒界に析出し、被削性を害する。このため
リンの含有量は０．２％以下に限定される。そして、以
上のような組成を有するオーステナイト鋳鉄に微細な共
晶型黒鉛を晶出させるとこれが切削時に潤滑剤、ミクロ
クラック発生源として作用し、オーステナイト基地を見
かけ上腹化させる。このため従来からオーステナイト切
削の問題とされていた工具への溶着、高延性による仕上
面あらさの劣化を解決することができ、工具寿命、仕上
面あらさからみた被削性を著しく改善することができる
。
この共晶型黒鉛を晶出させる方法としては金型に鋳造す
る方法、砂型に冷し金を埋め込んで鋳造する方法、イオ
ウ、チタンなどの特殊元素を添加する方法を用いること
ができる。
る方法、砂型に冷し金を埋め込んで鋳造する方法、イオ
ウ、チタンなどの特殊元素を添加する方法を用いること
ができる。
（実施例）
以下のような組成の鋳造棒Ａ−Ｇ（φ１００×Ｎ ４０
０）を鋳造し、０〜５０℃、０〜１００℃の熱膨張係数
を測定した結果を第１表に示す。
０）を鋳造し、０〜５０℃、０〜１００℃の熱膨張係数
を測定した結果を第１表に示す。
第１表
第１表から炭素１．０％未満、シリコン１．０％未満、
および炭素２．４％以上をこえた場合、シリコン２．４
％をこえた場合ではいずれも熱膨張係数が増大すること
がわかる。
および炭素２．４％以上をこえた場合、シリコン２．４
％をこえた場合ではいずれも熱膨張係数が増大すること
がわかる。
次にいずれも炭素２．２％、シリコン２．０％、マンガ
ン０．５％、リン０．０７％を含み、ニッケルとコバル
トと鉄の３成分の含量を変化させた鋳鉄棒（φ１００×
β４００）Ｈ−Ｒをつくり常温〜１００°Ｃにおける熱
膨張係数を測定した結果を第２表に示す。
ン０．５％、リン０．０７％を含み、ニッケルとコバル
トと鉄の３成分の含量を変化させた鋳鉄棒（φ１００×
β４００）Ｈ−Ｒをつくり常温〜１００°Ｃにおける熱
膨張係数を測定した結果を第２表に示す。
第 ２ 表
第２表からニッケル３０．０％未満、または３４．０％
をこえた場合、コバルト２．０％未満、または６，０％
をこえた場合になると熱膨張係数が増大することがわか
る。
をこえた場合、コバルト２．０％未満、または６，０％
をこえた場合になると熱膨張係数が増大することがわか
る。
先の結果にもとづいて、熱膨張係数がもっと小さくなる
組成Ｅ（炭素２．２％、シリコン２．１％、マンガン１
．０％、ニッケル３２．０％、コバルト４．２％、リン
０．０７％）を用いて、片状黒鉛（ａ）、球状黒鉛（ｂ
）、共晶型黒鉛（ｃ、ｄ）の計４本の鋳鉄棒（φ１００
×Ｎ ４００）をつくり、それぞれについて常温〜１０
０℃の熱膨張係数、引張強さを測定した結果を第３表に
示す。
組成Ｅ（炭素２．２％、シリコン２．１％、マンガン１
．０％、ニッケル３２．０％、コバルト４．２％、リン
０．０７％）を用いて、片状黒鉛（ａ）、球状黒鉛（ｂ
）、共晶型黒鉛（ｃ、ｄ）の計４本の鋳鉄棒（φ１００
×Ｎ ４００）をつくり、それぞれについて常温〜１０
０℃の熱膨張係数、引張強さを測定した結果を第３表に
示す。
第 ３ 表
（ｂ）はＦｅ−ＳＦｅ−５ｉｆ％Ｍｇ）合金２．７％添
加で球状化処理を行ない、（Ｃ）、（ｄ）は冷し金を用
いて。
加で球状化処理を行ない、（Ｃ）、（ｄ）は冷し金を用
いて。
共晶型黒鉛組織を得た。
第３表から本発明鋳鉄（Ｃ，ｄ）は従来品（ａ、ｂ）に
比べで熱膨張係数、引張強さはほとんど変わらないこと
がわかる。
比べで熱膨張係数、引張強さはほとんど変わらないこと
がわかる。
これらの各鋳鉄棒について下記条件で切削試験を行なっ
た結果、切削時間と工具摩擦量の関係を第１図に、各鋳
鉄棒の一定切削面積の工具摩耗量を第２図に、表面あら
さ曲線を第３図にそれぞれ示す。
た結果、切削時間と工具摩擦量の関係を第１図に、各鋳
鉄棒の一定切削面積の工具摩耗量を第２図に、表面あら
さ曲線を第３図にそれぞれ示す。
切削条件 工 具 Ｋ ２０ （ＷＣ−Ｃｏ系超硬
材）切削速度 ２００ ｍ／ｍｉｎ 送 リ ０．４ ｍｍ／ｒｅｖ
切込み ２．０ｍｍ この第３図においては、■が本発明に係る鋳鉄棒（Ｃ）
、■が従来の鋳鉄棒（ｂ）の場合をそれぞれ示している
。
材）切削速度 ２００ ｍ／ｍｉｎ 送 リ ０．４ ｍｍ／ｒｅｖ
切込み ２．０ｍｍ この第３図においては、■が本発明に係る鋳鉄棒（Ｃ）
、■が従来の鋳鉄棒（ｂ）の場合をそれぞれ示している
。
これらの図より本発明鋳鉄が従来品と比べて彼 ゛削性
が著しく向上していることは明らかである。
が著しく向上していることは明らかである。
［発明の効果］
実施例からも明らかなようにオーステナイト低膨張鋳鉄
に共晶型黒鉛を晶出させることにより引張強さ、低熱膨
張性を低下せずに被削性を著しく向上させることができ
る。
に共晶型黒鉛を晶出させることにより引張強さ、低熱膨
張性を低下せずに被削性を著しく向上させることができ
る。
４、図の簡単な説明
第１図は本発明及び従来例の切削時間と工具摩耗量の関
係を表わした特性図、第２図は一定切削面積（６５０ｃ
Ｊ）削ったときの各鋳鉄棒における工具摩耗量を示した
図、第３図は本発明及び従来例の表面あらさ曲線を示し
た図である。
係を表わした特性図、第２図は一定切削面積（６５０ｃ
Ｊ）削ったときの各鋳鉄棒における工具摩耗量を示した
図、第３図は本発明及び従来例の表面あらさ曲線を示し
た図である。
Claims (1)
- 炭素１．０〜２．４％、シリコン１．０〜２．４％、
マンガン０．１〜１．０％、ニッケル３０．０〜３４．
０％、コバルト２．０〜６．０％、リン０．２％以下残
部鉄からなる組成を有し、共晶型黒鉛組織をもつことを
特徴とする被削性の優れた低膨張鋳鉄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1128187A JP2590079B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 被削性の優れた低膨張鋳鉄 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1128187A JP2590079B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 被削性の優れた低膨張鋳鉄 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63183151A true JPS63183151A (ja) | 1988-07-28 |
| JP2590079B2 JP2590079B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=11773610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1128187A Expired - Lifetime JP2590079B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 被削性の優れた低膨張鋳鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590079B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02125837A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-14 | Toshiba Corp | 低熱膨張鋳鉄 |
| US5030299A (en) * | 1987-10-26 | 1991-07-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Low expansion cast iron lapping tool |
| US5173253A (en) * | 1987-10-26 | 1992-12-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Low expansion cast iron |
-
1987
- 1987-01-22 JP JP1128187A patent/JP2590079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5030299A (en) * | 1987-10-26 | 1991-07-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Low expansion cast iron lapping tool |
| US5173253A (en) * | 1987-10-26 | 1992-12-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Low expansion cast iron |
| JPH02125837A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-14 | Toshiba Corp | 低熱膨張鋳鉄 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2590079B2 (ja) | 1997-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |