JPS6379937A - 高強度コンパクト／バ−ミキユラ−黒鉛鋳鉄 - Google Patents
高強度コンパクト／バ−ミキユラ−黒鉛鋳鉄Info
- Publication number
- JPS6379937A JPS6379937A JP22219386A JP22219386A JPS6379937A JP S6379937 A JPS6379937 A JP S6379937A JP 22219386 A JP22219386 A JP 22219386A JP 22219386 A JP22219386 A JP 22219386A JP S6379937 A JPS6379937 A JP S6379937A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast iron
- graphite
- graphite cast
- strength
- high strength
- 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.)
- Granted
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、球状黒鉛＠鉄と片状黒鉛鋳鉄との中間組織を
有しているコンパクト／バーミキュラー黒鉛鋳鉄（Ｃｏ
ｍｐａｃｔｅｄ／Ｖｅｒｍｉｃｕｌａｒ Ｇｒａｐｌ＋
ｉｔｅ Ｃａ５ｔＩｒｏｎ 、以下Ｃ，／Ｖ黒鉛鋳鉄と
呼ぶ）に関するものである。より詳しくは、本発明は、
引張強度および熱伝導率が高い部材であって熱応力の発
生しやすい条件で使用される部材、あるいは、球状点ｊ
）（鋳鉄はど伸びを必要としないが球状黒鉛鋳鉄に匹敵
する引張強さと高い硬度を必要とする部材なとに適した
高強度Ｃ／Ｖ黒鉛鋳鉄に関するものである。
有しているコンパクト／バーミキュラー黒鉛鋳鉄（Ｃｏ
ｍｐａｃｔｅｄ／Ｖｅｒｍｉｃｕｌａｒ Ｇｒａｐｌ＋
ｉｔｅ Ｃａ５ｔＩｒｏｎ 、以下Ｃ，／Ｖ黒鉛鋳鉄と
呼ぶ）に関するものである。より詳しくは、本発明は、
引張強度および熱伝導率が高い部材であって熱応力の発
生しやすい条件で使用される部材、あるいは、球状点ｊ
）（鋳鉄はど伸びを必要としないが球状黒鉛鋳鉄に匹敵
する引張強さと高い硬度を必要とする部材なとに適した
高強度Ｃ／Ｖ黒鉛鋳鉄に関するものである。
Ｃ／Ｖ黒鉛鋳鉄は、例えば、特公昭４７−４６６４３号
公報の「バミキュラークラファイｌ−鋳鉄の製法」にお
いて開示されており、カルシウムカーバイドて脱酸脱硫
された銑鉄にセリウム・ミッシュメタルを添加してＣ／
Ｖ化処理（黒鉛形状をＣ／Ｖ黒鉛にする処理）を行なっ
ていまず。この公報で開示されたものを含めて従来より
用いられたＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄ではその基地組織がフエライ
１へ系のものが主流であった。
公報の「バミキュラークラファイｌ−鋳鉄の製法」にお
いて開示されており、カルシウムカーバイドて脱酸脱硫
された銑鉄にセリウム・ミッシュメタルを添加してＣ／
Ｖ化処理（黒鉛形状をＣ／Ｖ黒鉛にする処理）を行なっ
ていまず。この公報で開示されたものを含めて従来より
用いられたＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄ではその基地組織がフエライ
１へ系のものが主流であった。
フェライト系基地組織のｃ、／ｖ黒鉛鋳鉄では、強度の
面でその使用用途に制限があった。そこで、Ｃ／Ｖ黒鉛
鋳鉄の強度を向上させるためには、基地組織をフェライ
１−からバーライＩ・あるいはベイナイｌ−にずれば良
い。しかしながら、黒鉛形態およびそれに起因する基地
組織の化学成分組成によって共析変態時にフェライト化
し易い傾向がある。
面でその使用用途に制限があった。そこで、Ｃ／Ｖ黒鉛
鋳鉄の強度を向上させるためには、基地組織をフェライ
１−からバーライＩ・あるいはベイナイｌ−にずれば良
い。しかしながら、黒鉛形態およびそれに起因する基地
組織の化学成分組成によって共析変態時にフェライト化
し易い傾向がある。
このなめに従来の化学成分組成のもの（例えば、後述の
第４表（比較例）に示すようなもの）においては、釧放
しでＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄の強度を高めることは極めて難しい
。
第４表（比較例）に示すようなもの）においては、釧放
しでＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄の強度を高めることは極めて難しい
。
また、Ｓｎ 、 Ｓｂを微量添加することによって基地
組織をバーライｌ−（ヒする方法があるが、この場合に
は成分分布制御がむずかしい。そのために、鋳物の凝固
速度の遅い厚内部やヒートスボッＩ・どなる部分では、
こｔｌ、への元素が濃化し易く、黒鉛形状を粗悪化する
（例えば、Ｃ、／ Ｖ黒鉛の長手方向をより長くし、ｃ
、、’ｖ黒鉛の長手方向先端部が丸みでなく１−ゲ状に
なり、Ｃ／′■黒鉛のまわりかノコギリのように歯状に
なるなど）。その結果どして、強度の低下、伸ひの低Ｆ
、衝撃値の低下を招・く 。
組織をバーライｌ−（ヒする方法があるが、この場合に
は成分分布制御がむずかしい。そのために、鋳物の凝固
速度の遅い厚内部やヒートスボッＩ・どなる部分では、
こｔｌ、への元素が濃化し易く、黒鉛形状を粗悪化する
（例えば、Ｃ、／ Ｖ黒鉛の長手方向をより長くし、ｃ
、、’ｖ黒鉛の長手方向先端部が丸みでなく１−ゲ状に
なり、Ｃ／′■黒鉛のまわりかノコギリのように歯状に
なるなど）。その結果どして、強度の低下、伸ひの低Ｆ
、衝撃値の低下を招・く 。
本発明の目的は、フェライＩ・系基地組織のＣ／■黒鉛
鋳鉄よりも強度（引張強さ、降伏点）め大きなかつ硬度
の高いＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄を提供することである。
鋳鉄よりも強度（引張強さ、降伏点）め大きなかつ硬度
の高いＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄を提供することである。
」二連の目的は５重量％でＣ：２．８〜４．５％、Ｓｉ
：ｉ、５〜３．５％、Ｃｕ：０．０１へ−２，０％、旧
・０，０１へ２０％、Ｎｉ：０．０１〜３．０％、Ｍｎ
：１．５％以下、Ｐ ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％
以丁、残部が鉄（Ｆｅ）および不可避的不純物からなる
Ｃ、／Ｖ黒鉛鋳鉄であって、鋳鉄溶湯にセリウノ＼・ミ
ツシュメタルの添加処理を施こしてく４） ０．００２〜０．１０％の希土類元素を含有しているこ
とを０徴とする高強度Ｃ／Ｖ黒鉛鋳鉄によって達成され
る。
：ｉ、５〜３．５％、Ｃｕ：０．０１へ−２，０％、旧
・０，０１へ２０％、Ｎｉ：０．０１〜３．０％、Ｍｎ
：１．５％以下、Ｐ ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％
以丁、残部が鉄（Ｆｅ）および不可避的不純物からなる
Ｃ、／Ｖ黒鉛鋳鉄であって、鋳鉄溶湯にセリウノ＼・ミ
ツシュメタルの添加処理を施こしてく４） ０．００２〜０．１０％の希土類元素を含有しているこ
とを０徴とする高強度Ｃ／Ｖ黒鉛鋳鉄によって達成され
る。
本発明に係るＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄は、その基地組織がく１）
全てパーライト、（２）６０％以上のパーライトおよび
４０％以下のベイナイト又はフェライト、あるいは、（
３）全てベイナイトとなっている。
全てパーライト、（２）６０％以上のパーライトおよび
４０％以下のベイナイト又はフェライト、あるいは、（
３）全てベイナイトとなっている。
Ｃ含有量は実用的鋳鉄とする範囲として２．８〜４．５
％であり、Ｓｉは強力な黒鉛化促進元素であって１．５
〜３．５％の範囲がＣ含有量と関連して黒鉛を晶出させ
るのに適切である。
％であり、Ｓｉは強力な黒鉛化促進元素であって１．５
〜３．５％の範囲がＣ含有量と関連して黒鉛を晶出させ
るのに適切である。
Ｃｕ 、 Ｎｏ 、 ＮｉおよびＭｎは鋳鉄基地組織を
上述したようなパーライト、パーライト系又はベイナイ
トとするために組合せて用いるものであって、これらの
合金元素は連続冷却曲線におけるＳ曲線の鼻（パーライ
トノーズ）をその図面上で左側（すなわち、経過時間で
より短時間側）ヘシフトさせる作用があり、パーライト
およびベイナイトが得られやすくなる。各合金元素の下
限以下では基地組織をパーライト化できない。一方上限
以上では、Ｃｕは一般に２．０％以上は基地に固溶しな
いしか−）黒鉛形状を悪化させ、ＮｏおよびＭｎは共晶
炭化物を晶出させやすい、また、旧はチャンキー黒鉛の
晶出を助長する。
上述したようなパーライト、パーライト系又はベイナイ
トとするために組合せて用いるものであって、これらの
合金元素は連続冷却曲線におけるＳ曲線の鼻（パーライ
トノーズ）をその図面上で左側（すなわち、経過時間で
より短時間側）ヘシフトさせる作用があり、パーライト
およびベイナイトが得られやすくなる。各合金元素の下
限以下では基地組織をパーライト化できない。一方上限
以上では、Ｃｕは一般に２．０％以上は基地に固溶しな
いしか−）黒鉛形状を悪化させ、ＮｏおよびＭｎは共晶
炭化物を晶出させやすい、また、旧はチャンキー黒鉛の
晶出を助長する。
Ｐはステダイトという好ましくない組織を形成しやすい
ので、実用的には０．１０％以下にしてステダイトの発
生を回避する。
ので、実用的には０．１０％以下にしてステダイトの発
生を回避する。
Ｓは一般に黒鉛化を妨害する元素といわれており、０．
０３％以上であると、良好なＣ／Ｖ黒鉛を得ることが極
めて難しくなる。
０３％以上であると、良好なＣ／Ｖ黒鉛を得ることが極
めて難しくなる。
希土類元素、特に、セリウム（Ｃｅ）はＣ／Ｖ黒鉛化の
添加剤であって、実用的にセリウム・ミッシュメタルの
形態で製造時に添加され、一般的には、０．００２％以
下ではＣ／Ｖ黒鉛化効果がなく、０．１０％以上では黒
鉛がチャンキー黒鉛および球状黒鉛となるといえる。こ
のセリウム・ミッシュメタルの添加量は溶湯中のＳ量に
よって異なり、例えば、０．０３％Ｓのときに０．００
２％セリウム・ミッシュメタル添加で片状黒鉛となり、
また、０．００５％Ｓのときに０．１０％セリウム・ミ
ッシュメタル添加でヂヤンキー黒鉛および球状黒鉛とな
る。
添加剤であって、実用的にセリウム・ミッシュメタルの
形態で製造時に添加され、一般的には、０．００２％以
下ではＣ／Ｖ黒鉛化効果がなく、０．１０％以上では黒
鉛がチャンキー黒鉛および球状黒鉛となるといえる。こ
のセリウム・ミッシュメタルの添加量は溶湯中のＳ量に
よって異なり、例えば、０．０３％Ｓのときに０．００
２％セリウム・ミッシュメタル添加で片状黒鉛となり、
また、０．００５％Ｓのときに０．１０％セリウム・ミ
ッシュメタル添加でヂヤンキー黒鉛および球状黒鉛とな
る。
本発明に係るＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄は次のように製造される。
まず原料を溶解して鋳鉄溶湯組成（重量％）を下記のよ
うに調整する。
うに調整する。
Ｃ：２．８〜４．５％
Ｓｉ： １．５＼３．５％
Ｃｕ： ０．０１〜２．０％
Ｍｏ： ０．０１〜２．０％
Ｎｉ： ０．０１〜３．０％
Ｍｎ： １．５％以下
Ｐ：０．１％以下
Ｓ二〇、０３％以下
残部が鉄および不可避的不純物。この溶湯にセリウム・
ミツシュ、メタルを添加してＣ／Ｖ黒鉛化処理を行ない
、Ｆｅ−３ｉのフェロシリコンで接種する。そして溶湯
を鋳型へ鋳込て冷却後に０／■黒ｌＡ鋳鉄製鋳物を得る
。
ミツシュ、メタルを添加してＣ／Ｖ黒鉛化処理を行ない
、Ｆｅ−３ｉのフェロシリコンで接種する。そして溶湯
を鋳型へ鋳込て冷却後に０／■黒ｌＡ鋳鉄製鋳物を得る
。
以下、本発明の実施例および比較例によって本発明を説
明する。
明する。
原料を上述した溶湯組成に調整しながら溶解し、セリウ
ム・ミッシュメタルを添加し、Ｆｅ−３ｉ接種を行なっ
てから、ＪＩＳに５５０２に規定されたＹ型供試材（Ｂ
型）を鋳造で作成しな。使用したセリウム・ミッシュメ
タルはその組成（重置？６）がＣｅ： ４５〜５０％、
１．、ａ： ３０ ％、Ｓｍ：］−００％Ｐｒおよびそ
の他：微量てあり、Ｆｅ−３ｉｌｉｃａおよびＢａを含
むＦｅ−７５％Ｓｉである。
ム・ミッシュメタルを添加し、Ｆｅ−３ｉ接種を行なっ
てから、ＪＩＳに５５０２に規定されたＹ型供試材（Ｂ
型）を鋳造で作成しな。使用したセリウム・ミッシュメ
タルはその組成（重置？６）がＣｅ： ４５〜５０％、
１．、ａ： ３０ ％、Ｓｍ：］−００％Ｐｒおよびそ
の他：微量てあり、Ｆｅ−３ｉｌｉｃａおよびＢａを含
むＦｅ−７５％Ｓｉである。
Ｙ型供試材（８号）からＪＩＳＺ２２０１に規定する引
張試験片（４号試験片）を作り、引張り試験を行なった
。硬度についてはＹ型供試材をブリネル硬さ試験機（圧
子の直径１） ＋ １０ ＋ｎ＋ｏ、試験荷重：３０
００Ｋｇ＞にかけて測定した。そして、Ｙ型供試材の基
地組織を調べて、製造したＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄鋳物の化学成
分（組成）、引張強さσｅ （Ｋｇ、／ｍｍ２） 、降
伏点σｙ （Ｋｇ／ ＋ｎｍ２） 、伸びδ（％）およ
び硬度Ｉ■８（１，０／３００）を基地組織で分類して
第１表〜第４表に示す。
張試験片（４号試験片）を作り、引張り試験を行なった
。硬度についてはＹ型供試材をブリネル硬さ試験機（圧
子の直径１） ＋ １０ ＋ｎ＋ｏ、試験荷重：３０
００Ｋｇ＞にかけて測定した。そして、Ｙ型供試材の基
地組織を調べて、製造したＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄鋳物の化学成
分（組成）、引張強さσｅ （Ｋｇ、／ｍｍ２） 、降
伏点σｙ （Ｋｇ／ ＋ｎｍ２） 、伸びδ（％）およ
び硬度Ｉ■８（１，０／３００）を基地組織で分類して
第１表〜第４表に示す。
第１−表〜第４表から明らかなように、従来のフェライ
ト系Ｃ／Ｖ黒鉛鋳鉄（第４表）よりも本発明に係るパー
ライト型（第１表）、バーライＩ−とベイナイトとの混
合型（第２表）およびベイナイ１−型（第４表）の基地
組織であるＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄のほうが引張強さ、降伏点が
大きくかつ硬度も高い。
ト系Ｃ／Ｖ黒鉛鋳鉄（第４表）よりも本発明に係るパー
ライト型（第１表）、バーライＩ−とベイナイトとの混
合型（第２表）およびベイナイ１−型（第４表）の基地
組織であるＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄のほうが引張強さ、降伏点が
大きくかつ硬度も高い。
本発明によって鋳放し状態でもってＣ／Ｖ黒鉛形状を悪
化させることなく、従来のフェライト系の場合よりも強
度を向上させたＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄を提供することができる
。したがって、球状黒鉛鋳鉄とねずみ鋳鉄との中間的特
性を有するＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄はその強度を向上させて自動
車部品を始めとして用途がさらに拡大できる。
化させることなく、従来のフェライト系の場合よりも強
度を向上させたＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄を提供することができる
。したがって、球状黒鉛鋳鉄とねずみ鋳鉄との中間的特
性を有するＣ／Ｖ黒鉛鋳鉄はその強度を向上させて自動
車部品を始めとして用途がさらに拡大できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：２．８〜４．５％ Ｓｉ：１．５〜３．５％ Ｃｕ：０．０１〜２．０％ Ｍｏ：０．０１〜２．０％ Ｎｉ：０．０１〜３．０％ Ｍｎ：１．５％以下 Ｐ：０．１％以下 Ｓ：０．０３％以下 残部が鉄および不可避的不純物からなるコンパクト／バ
ーミキュラー黒鉛鋳鉄であって、鋳鉄溶湯にセリウム・
ミッシュメタルの添加処理を施こして０．００２〜０．
１０％の希土類元素を含有していることを特徴とする高
強度コンパクト／バーミキュラー黒鉛鋳鉄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22219386A JPS6379937A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 高強度コンパクト／バ−ミキユラ−黒鉛鋳鉄 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22219386A JPS6379937A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 高強度コンパクト／バ−ミキユラ−黒鉛鋳鉄 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6379937A true JPS6379937A (ja) | 1988-04-09 |
| JPH0428777B2 JPH0428777B2 (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=16778608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22219386A Granted JPS6379937A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 高強度コンパクト／バ−ミキユラ−黒鉛鋳鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6379937A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105483508A (zh) * | 2014-09-29 | 2016-04-13 | 常州朗锐铸造有限公司 | 铁道车辆制动盘用合金蠕墨铸铁及其熔炼方法 |
| CN107447158A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-08 | 常熟市精工模具制造有限公司 | 高合金黑色蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法 |
| CN111690868A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-09-22 | 赵纪明 | 一种等温淬火蠕墨铸铁及其制备方法 |
| JP2022001389A (ja) * | 2020-06-19 | 2022-01-06 | 株式会社ダイハツメタル | ラップ工具 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613421A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-09 | Riken Corp | Tough and hard spheroidal graphite cast iron and its manufacture |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP22219386A patent/JPS6379937A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613421A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-09 | Riken Corp | Tough and hard spheroidal graphite cast iron and its manufacture |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105483508A (zh) * | 2014-09-29 | 2016-04-13 | 常州朗锐铸造有限公司 | 铁道车辆制动盘用合金蠕墨铸铁及其熔炼方法 |
| CN107447158A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-08 | 常熟市精工模具制造有限公司 | 高合金黑色蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法 |
| CN111690868A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-09-22 | 赵纪明 | 一种等温淬火蠕墨铸铁及其制备方法 |
| JP2022001389A (ja) * | 2020-06-19 | 2022-01-06 | 株式会社ダイハツメタル | ラップ工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0428777B2 (ja) | 1992-05-15 |
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