JPS645087B2 - - Google Patents
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- JPS645087B2 JPS645087B2 JP10110980A JP10110980A JPS645087B2 JP S645087 B2 JPS645087 B2 JP S645087B2 JP 10110980 A JP10110980 A JP 10110980A JP 10110980 A JP10110980 A JP 10110980A JP S645087 B2 JPS645087 B2 JP S645087B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、自動車のロツカアーム、タペツト等
のバルブリフターまたはカムシヤフト等におい
て、耐摩耗性、負荷能力その他の機械的性質の向
上を図ることを目的とし、炭化物を晶出した組成
と、機械的性質に富むソルバイト組成と、耐摩耗
性の表面を有する耐摩耗性表面鋳鉄を得ようとす
るものである。
のバルブリフターまたはカムシヤフト等におい
て、耐摩耗性、負荷能力その他の機械的性質の向
上を図ることを目的とし、炭化物を晶出した組成
と、機械的性質に富むソルバイト組成と、耐摩耗
性の表面を有する耐摩耗性表面鋳鉄を得ようとす
るものである。
従来技術
近来、自動車用内燃機関等の性能が著しく向上
し、そのためにロツカアーム、タペツト等のバル
ブリフターまたはカムシヤフト等において、耐摩
耗性、負荷能力その他の機械的性質の向上が要求
されて来た。
し、そのためにロツカアーム、タペツト等のバル
ブリフターまたはカムシヤフト等において、耐摩
耗性、負荷能力その他の機械的性質の向上が要求
されて来た。
従来のチル化したチル鋳鉄では、堅硬度が低く
耐摩耗性も乏しく、また機械的性能に劣る欠点が
あるために、そのチル鋳鉄の組成中に一層硬質の
マルテンサイト組成を形成させることが行なわれ
ている。
耐摩耗性も乏しく、また機械的性能に劣る欠点が
あるために、そのチル鋳鉄の組成中に一層硬質の
マルテンサイト組成を形成させることが行なわれ
ている。
発明が解決しようとする問題点
本発明は上述のごとき問題点を解決しようとす
るものであつて、上述のマルテンサイト組成の鋳
鉄では堅硬度に富むが、その強靭性等の機械的性
質に乏しく、繰り返し応力によつて機械的疲労を
生ずる欠点がある。これに対して、ソルバイト組
成は堅硬度に富むと共に、強靭性及び繰り返し応
力による機械的疲労を生じさせない等の機械的性
質に優れたものである。
るものであつて、上述のマルテンサイト組成の鋳
鉄では堅硬度に富むが、その強靭性等の機械的性
質に乏しく、繰り返し応力によつて機械的疲労を
生ずる欠点がある。これに対して、ソルバイト組
成は堅硬度に富むと共に、強靭性及び繰り返し応
力による機械的疲労を生じさせない等の機械的性
質に優れたものである。
問題点を解決するための手段
本発明は上述のごとき問題点を解決するため、
チル化鋳鉄組織中にソルバイト組成を析出させた
もので、その第１の発明は、 炭 素 3.0〜3.5wt％ ケイ素 1.0〜4.5wt％ マンガン 0.2〜1.1wt％ リ ン 0.45wt％以下 イオウ 0.08wt％以下 鉄 91.0〜96.0wt％ の組成から成る銑鉄を溶解したものを鋳型内に注
入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必要とする表
面に、多量の炭化物を晶出した組成とパーライト
組成とから成るチル化層を形成し、これを800℃
〜900℃で油焼き入れして、そのパーライト組成
をマルテンサイト組成に変成し、更に、これを
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成することを特徴とし
て成るものである。
チル化鋳鉄組織中にソルバイト組成を析出させた
もので、その第１の発明は、 炭 素 3.0〜3.5wt％ ケイ素 1.0〜4.5wt％ マンガン 0.2〜1.1wt％ リ ン 0.45wt％以下 イオウ 0.08wt％以下 鉄 91.0〜96.0wt％ の組成から成る銑鉄を溶解したものを鋳型内に注
入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必要とする表
面に、多量の炭化物を晶出した組成とパーライト
組成とから成るチル化層を形成し、これを800℃
〜900℃で油焼き入れして、そのパーライト組成
をマルテンサイト組成に変成し、更に、これを
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成することを特徴とし
て成るものである。
また第２の発明は、
炭 素 3.00〜3.50wt％
ケイ素 1.00〜4.50wt％
マンガン 0.20〜1.10wt％
リ ン 0.45wt％以下
イオウ 0.08wt％以下
鉄 91.00〜96.00wt％
の組成から成る銑鉄を溶解したものを鋳型内に注
入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必要とする表
面に、多量の炭化物を晶出した組成とパーライト
組成とから成るチル化層を形成し、これを800℃
〜900℃で油焼き入れして、そのパーライト組成
をマルテンサイト組成に変成し、更に、これを
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成し、このマルテンサ
イト組成をソルバイト組成に変成する処理を施し
た素材の表面を研磨して、表面の粗さを、1μ以
下の平滑面にし、その表面に、窒化炉にて、窒化
処理を施して窒化物層を形成し、更に、その表面
に初期潤滑として、化成薬剤処理または水蒸気雰
囲気処理によつて、四、三酸化鉄の酸化鉄層を形
成させる事を特徴として成るものである。
入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必要とする表
面に、多量の炭化物を晶出した組成とパーライト
組成とから成るチル化層を形成し、これを800℃
〜900℃で油焼き入れして、そのパーライト組成
をマルテンサイト組成に変成し、更に、これを
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成し、このマルテンサ
イト組成をソルバイト組成に変成する処理を施し
た素材の表面を研磨して、表面の粗さを、1μ以
下の平滑面にし、その表面に、窒化炉にて、窒化
処理を施して窒化物層を形成し、更に、その表面
に初期潤滑として、化成薬剤処理または水蒸気雰
囲気処理によつて、四、三酸化鉄の酸化鉄層を形
成させる事を特徴として成るものである。
また第３の発明は、
炭 素 3.0〜4.0wt％
ケイ素 1.5〜2.5wt％
マンガン 0.5〜1.0wt％
リ ン 0.3wt％以下
イオウ 0.2wt％以下
ニツケル 0.1〜1.0wt％
クロム 0.1〜1.0wt％
モリブデン 0.1〜1.0wt％
鉄 89.5〜95.0wt％
の組成から成る、フエロ銑鉄を溶解したものを鋳
型内に注入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必要
とする表面に、多量の炭化物を晶出した組成とパ
ーライト組成とから成るチル化層を形成し、これ
を800℃〜900℃で油焼き入れして、そのパーライ
ト組成をマルテンサイト組成に変成し、更に、
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成することを特徴とし
て成るものである。
型内に注入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必要
とする表面に、多量の炭化物を晶出した組成とパ
ーライト組成とから成るチル化層を形成し、これ
を800℃〜900℃で油焼き入れして、そのパーライ
ト組成をマルテンサイト組成に変成し、更に、
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成することを特徴とし
て成るものである。
また第４の発明は、
炭 素 3.00〜4.00wt％
ケイ素 1.50〜2.50wt％
マンガン 0.50〜1.00wt％
リ ン 0.30wt％以下
イオウ 0.20wt％以下
ニツケル 0.01〜1.00wt％
クロム 0.01〜1.00wt％
モリブデン 0.01〜1.00wt％
鉄 89.00〜94.00wt％
の組成から成るフエロ合金銑鉄を溶解したものを
鋳型内に注入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必
要とする表面に、多量の炭化物を晶出した組成と
パーライト組成とから成るチル化層を形成し、こ
れを800℃〜900℃で油焼き入れして、そのパーラ
イト組成をマルテンサイト組成に変成し、更に、
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成し、このマルテンサ
イト組成をソルバイト組成に変成する処理を施し
た素材の表面を研磨して、表面の粗さを1μ以下
の平滑面にし、その表面に、窒化炉にて、窒化処
理を施して窒化物層を形成し、更に、その表面に
初期潤滑として、化成薬剤処理または水蒸気雰囲
気処理によつて、四、三酸化鉄の酸化鉄層を形成
させることを特徴として成るものである。
鋳型内に注入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必
要とする表面に、多量の炭化物を晶出した組成と
パーライト組成とから成るチル化層を形成し、こ
れを800℃〜900℃で油焼き入れして、そのパーラ
イト組成をマルテンサイト組成に変成し、更に、
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成し、このマルテンサ
イト組成をソルバイト組成に変成する処理を施し
た素材の表面を研磨して、表面の粗さを1μ以下
の平滑面にし、その表面に、窒化炉にて、窒化処
理を施して窒化物層を形成し、更に、その表面に
初期潤滑として、化成薬剤処理または水蒸気雰囲
気処理によつて、四、三酸化鉄の酸化鉄層を形成
させることを特徴として成るものである。
上記方法により、きわめて簡易、確実に多量の
炭化物を晶出した組成とソルバイト組成とを存在
させた耐摩耗性表面鋳鉄を得る事ができるものと
なる。
炭化物を晶出した組成とソルバイト組成とを存在
させた耐摩耗性表面鋳鉄を得る事ができるものと
なる。
実施例
以下本発明の一実施例を図面に於いて説明すれ
ば、前記原素材を図示しない電気炉またはキユー
ポラ等の溶解炉内において溶解し、これを取り鍋
に採り、直ちに第１図に示すごとき砂型１内に湯
道２を通して砂型の型洞３内に注湯し、凝固させ
る。
ば、前記原素材を図示しない電気炉またはキユー
ポラ等の溶解炉内において溶解し、これを取り鍋
に採り、直ちに第１図に示すごとき砂型１内に湯
道２を通して砂型の型洞３内に注湯し、凝固させ
る。
その場合に、その注湯は型洞３の底部にセツト
した冷し金４によつて急冷却されて凝固すると同
時に、炭素を多量に固溶した炭化物が晶出され
て、その部分の表面がチル化されて、チル化層５
が形成される。この際、他の部分は砂型１の地肌
によつて徐冷却されるので、炭化物の晶出は少な
く、チル化されることがない。その鋳放しのチル
化層５は、多量の炭化物を晶出した組成となり、
その他はパーライト組成と少量の遊離黒鉛から成
つている。この組成原素材を使用したチル化鋳鉄
は、これを800℃〜900℃で油焼きして、そのパー
ライト組成をマルテンサイト組成化し、これを
500℃〜600℃で焼戻してソルバイト組成化する。
した冷し金４によつて急冷却されて凝固すると同
時に、炭素を多量に固溶した炭化物が晶出され
て、その部分の表面がチル化されて、チル化層５
が形成される。この際、他の部分は砂型１の地肌
によつて徐冷却されるので、炭化物の晶出は少な
く、チル化されることがない。その鋳放しのチル
化層５は、多量の炭化物を晶出した組成となり、
その他はパーライト組成と少量の遊離黒鉛から成
つている。この組成原素材を使用したチル化鋳鉄
は、これを800℃〜900℃で油焼きして、そのパー
ライト組成をマルテンサイト組成化し、これを
500℃〜600℃で焼戻してソルバイト組成化する。
次いで、このチル化鋳鉄の表面を、第３図に示
すごとく研磨して、粗さが1μ以下の平滑面６と
し、これを窒化炉で500℃〜600℃において深さが
30μ以下で窒化して第４図に示すごとく窒化層７
を構成させる。更にこの窒化層７の表面に初期潤
滑として化成薬剤処理または水蒸気雰囲気処理に
よつて、四、三酸化鉄等の酸化鉄層８を第５図に
示すごとく構成して、その製品の処理を完了す
る。
すごとく研磨して、粗さが1μ以下の平滑面６と
し、これを窒化炉で500℃〜600℃において深さが
30μ以下で窒化して第４図に示すごとく窒化層７
を構成させる。更にこの窒化層７の表面に初期潤
滑として化成薬剤処理または水蒸気雰囲気処理に
よつて、四、三酸化鉄等の酸化鉄層８を第５図に
示すごとく構成して、その製品の処理を完了す
る。
また本発明方法に係る鋳鉄の成分組成そのもの
は、特に新規性を有するものではなく、極一般的
な市販品を用いたにすぎないものであるが、第
１、第２の発明に於いて、炭素が3.00wt％より少
ないとチル化しないし、3.50wt％より多いと遊離
黒鉛を生じ材料が弱くなる。またケイ素は1.00wt
％より少ないと硬度が弱くなるし、4.50wt％より
多いと脆い材質となる。またマンガン、リン、イ
オウは、不可避的に含まれるものである。第３、
第４の発明に於いて上記組成に、ニツケル、クロ
ム、モリブデンを少量入れることにより、材料の
靭性、硬さ、結晶の細かさを付加する事ができ
る。そしてニツケルは、0.01wt％より少ないと靭
性が無くなるし、1.00wt％より多いと硬くなり過
ぎ加工が困難となる。またクロムは0.01wt％より
少ないと炭化物が少なく柔らかくなるし、1.00wt
％より多いと炭化物ができすぎて脆いものとな
る。またモリブデンは、0.01wt％より少ないと結
晶が粗いものとなり、1.00wt％より多いと硬くな
り加工が困難となる。
は、特に新規性を有するものではなく、極一般的
な市販品を用いたにすぎないものであるが、第
１、第２の発明に於いて、炭素が3.00wt％より少
ないとチル化しないし、3.50wt％より多いと遊離
黒鉛を生じ材料が弱くなる。またケイ素は1.00wt
％より少ないと硬度が弱くなるし、4.50wt％より
多いと脆い材質となる。またマンガン、リン、イ
オウは、不可避的に含まれるものである。第３、
第４の発明に於いて上記組成に、ニツケル、クロ
ム、モリブデンを少量入れることにより、材料の
靭性、硬さ、結晶の細かさを付加する事ができ
る。そしてニツケルは、0.01wt％より少ないと靭
性が無くなるし、1.00wt％より多いと硬くなり過
ぎ加工が困難となる。またクロムは0.01wt％より
少ないと炭化物が少なく柔らかくなるし、1.00wt
％より多いと炭化物ができすぎて脆いものとな
る。またモリブデンは、0.01wt％より少ないと結
晶が粗いものとなり、1.00wt％より多いと硬くな
り加工が困難となる。
発明の効果
本発明は上述のごとく構成したものであるか
ら、多量の炭化物を晶出した組成とソルバイト組
成を有する耐摩耗鋳鉄が得られ、これの表面に窒
化層および酸化鉄層が構成されることになるの
で、堅硬、強靭にして機械的性能に優れた製品と
なり、ロツカアーム、タペツト等のバルブリフタ
ーまたはカムシヤフト等において、耐摩耗性、負
荷能力その他の機械的性質の向上を得ることがで
きる。
ら、多量の炭化物を晶出した組成とソルバイト組
成を有する耐摩耗鋳鉄が得られ、これの表面に窒
化層および酸化鉄層が構成されることになるの
で、堅硬、強靭にして機械的性能に優れた製品と
なり、ロツカアーム、タペツト等のバルブリフタ
ーまたはカムシヤフト等において、耐摩耗性、負
荷能力その他の機械的性質の向上を得ることがで
きる。
図面は本発明の一実施例を示すものであつて、
第１図は鋳造砂型の断面図、第２図は鋳造砂型内
のチル化層部分の拡大断面図、第３図はチル化層
部分を研磨した状態を示す拡大断面図、第４図は
窒化層の形成された状態を示す拡大断面図、第５
図は窒化層の表面に酸化鉄層を形成した状態の拡
大断面図である。 １……砂型、４……冷し金、５……チル化層、
６……平滑面、７……窒化層、８……酸化鉄層。
第１図は鋳造砂型の断面図、第２図は鋳造砂型内
のチル化層部分の拡大断面図、第３図はチル化層
部分を研磨した状態を示す拡大断面図、第４図は
窒化層の形成された状態を示す拡大断面図、第５
図は窒化層の表面に酸化鉄層を形成した状態の拡
大断面図である。 １……砂型、４……冷し金、５……チル化層、
６……平滑面、７……窒化層、８……酸化鉄層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭 素 3.00〜3.50wt％ ケイ素 1.00〜4.50wt％ マンガン 0.20〜1.10wt％ リ ン 0.45wt％以下 イオウ 0.08wt％以下 鉄 91.00〜96.00wt％ の組成から成る銑鉄を溶解したものを鋳型内に注
入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必要とする表
面に、多量の炭化物を晶出した組成とパーライト
組成とから成るチル化層を形成し、これを800℃
〜900℃で油焼き入れして、そのパーライト組成
をマルテンサイト組成に変成し、更に、これを
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成することを特徴とす
る耐摩耗表面鋳鉄の処理法。 ２ 炭 素 3.00〜3.50wt％ ケイ素 1.00〜4.50wt％ マンガン 0.20〜1.10wt％ リ ン 0.45wt％以下 イオウ 0.08wt％以下 鉄 91.00〜96.00wt％ の組成から成る銑鉄を溶解したものを鋳型内に注
入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必要とする表
面に、多量の炭化物を晶出した組成とパーライト
組成とから成るチル化層を形成し、これを800℃
〜900℃で油焼き入れして、そのパーライト組成
をマルテンサイト組成に変成し、更に、これを
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成し、このマルテイン
サイト組成をソルバイト組成に変成する処理を施
した素材の表面を研磨して、表面の粗さを、1μ
以下の平滑面にし、その表面に、窒化炉にて、窒
化処理を施して窒化物層を形成し、更に、その表
面に初期潤滑として、化成薬剤処理または水蒸気
雰囲気処理によつて、四、三酸化鉄の酸化鉄層を
形成させることを特徴とする耐摩耗表面鋳鉄の処
理法。 ３ 炭 素 3.00〜4.00wt％ ケイ素 1.50〜2.50wt％ マンガン 0.50〜1.00wt％ リ ン 0.30wt％以下 イオウ 0.20wt％以下 ニツケル 0.01〜1.00wt％ クロム 0.01〜1.00wt％ モリブデン 0.01〜1.00wt％ 鉄 89.00〜94.00wt％ の組成から成るフエロ合金銑鉄を溶解したものを
鋳型内に注入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必
要とする表面に、多量の炭化物を晶出した組成と
パーライト組成とから成るチル化層を形成し、こ
れを800℃〜900℃で油焼き入れして、そのパーラ
イト組成をマルテンサイト組成に変成し、更に、
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成することを特徴とす
る耐摩耗表面鋳鉄の処理法。 ４ 炭 素 3.00〜4.00wt％ ケイ素 1.50〜2.50wt％ マンガン 0.50〜1.00wt％ リ ン 0.30wt％以下 イオウ 0.20wt％以下 ニツケル 0.01〜1.00wt％ クロム 0.01〜1.00wt％ モリブデン 0.01〜1.00wt％ 鉄 89.00〜94.00wt％ の組成から成るフエロ合金銑鉄を溶解したものを
鋳型内に注入し、冷し金によつて、耐摩耗性を必
要とする表面に、多量の炭化物を晶出した組成と
パーライト組成とから成るチル化層を形成し、こ
れを800℃〜900℃で油焼き入れして、そのパーラ
イト組成をマルテンサイト組成に変成し、更に、
500℃〜600℃で焼戻しして、そのマルテンサイト
組成をソルバイト組成に変成し、このマルテンサ
イト組成をソルバイト組成に変成する処理を施し
た素材の表面を研磨して、表面の粗さを1μ以下
の平滑面にし、その表面に、窒化炉にて、窒化処
理を施して窒化物層を形成し、更に、その表面に
初期潤滑として、化成薬剤処理または水蒸気雰囲
気処理によつて、四、三酸化鉄の酸化鉄層を形成
させることを特徴とする耐摩耗表面鋳鉄の処理
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10110980A JPS5726120A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Treatment of cast iron having abrasion resistant surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10110980A JPS5726120A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Treatment of cast iron having abrasion resistant surface |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5701288A Division JPS63317622A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 耐摩耗表面鋳鉄の処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5726120A JPS5726120A (en) | 1982-02-12 |
| JPS645087B2 true JPS645087B2 (ja) | 1989-01-27 |
Family
ID=14291898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10110980A Granted JPS5726120A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Treatment of cast iron having abrasion resistant surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5726120A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118049A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Mazda Motor Corp | ロ−タリピストンエンジンのアペツクスシ−ルおよびその製造法 |
-
1980
- 1980-07-25 JP JP10110980A patent/JPS5726120A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5726120A (en) | 1982-02-12 |
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