JP2000271732A - 球状黒鉛鋳鉄の溶湯処理用フィルタ - Google Patents
球状黒鉛鋳鉄の溶湯処理用フィルタInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】廃棄物を除去するという本来の機能に加えて、
ＳｉＣの黒鉛化促進能を効果的に発揮させてアズキャス
トフェライト化を促進させることのできる球状黒鉛鋳鉄
用フィルタを提供する。 【解決手段】 フィルタ１はＳｉＣ粉末を主成分として
いる。このフィルタ１を溶湯処理室２ｂの入口側に配置
し、溶湯処理室２ｂでＦｅ−Ｓｉ系接種剤３に接触した
直後の溶湯をフィルタ１に接触させる。フィルタ１に混
入したＳｉＣ粉末とＦｅ−Ｓｉ系接種剤３とを溶湯に同
時に接触させることにより、ＳｉＣの黒鉛化促進能が効
果的に発揮され、アズキャストフェライト化を促進させ
ることができる。
ＳｉＣの黒鉛化促進能を効果的に発揮させてアズキャス
トフェライト化を促進させることのできる球状黒鉛鋳鉄
用フィルタを提供する。 【解決手段】 フィルタ１はＳｉＣ粉末を主成分として
いる。このフィルタ１を溶湯処理室２ｂの入口側に配置
し、溶湯処理室２ｂでＦｅ−Ｓｉ系接種剤３に接触した
直後の溶湯をフィルタ１に接触させる。フィルタ１に混
入したＳｉＣ粉末とＦｅ−Ｓｉ系接種剤３とを溶湯に同
時に接触させることにより、ＳｉＣの黒鉛化促進能が効
果的に発揮され、アズキャストフェライト化を促進させ
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は球状黒鉛鋳鉄の溶湯
処理用フィルタに関し、詳しくは球状黒鉛鋳鉄のアズキ
ャストフェライト化を促進させるのに有利な溶湯処理用
フィルタに関する。
処理用フィルタに関し、詳しくは球状黒鉛鋳鉄のアズキ
ャストフェライト化を促進させるのに有利な溶湯処理用
フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳鉄の材料地金を溶解炉で溶解した溶湯
中には、浸食された炉壁耐火物や地金中の不純物が分離
浮上したのろ（スラグ）やゴミ等の廃棄物が存在するた
め、鋳造不良の防止や鋳物純度の向上等を図るべく、鋳
型の湯口付近に挿入されたフィルタにより溶湯中の廃棄
物を除去することが行われている。かかるフィルタとし
ては、２０００℃程度以上の融点をもつ厚板状の耐火物
よりなり、厚さ方向に多数の貫通孔を貫設したものが従
来より用いられている。
中には、浸食された炉壁耐火物や地金中の不純物が分離
浮上したのろ（スラグ）やゴミ等の廃棄物が存在するた
め、鋳造不良の防止や鋳物純度の向上等を図るべく、鋳
型の湯口付近に挿入されたフィルタにより溶湯中の廃棄
物を除去することが行われている。かかるフィルタとし
ては、２０００℃程度以上の融点をもつ厚板状の耐火物
よりなり、厚さ方向に多数の貫通孔を貫設したものが従
来より用いられている。
【０００３】一方、球状黒鉛鋳鉄を鋳造する際、鋳鉄の
基地組織や機械的性質を改善したり、あるいはチル化を
防止したりすること等を目的として、鋳型に鋳込む直前
の溶湯中に接種剤を添加する溶湯処理が行われている。
そして、球状黒鉛鋳鉄において低コスト化及び高品質化
を図る上で、黒鉛を微細化、多晶出化させることにより
基地中のフェライト組織を増やすこと、すなわちアズキ
ャストフェライト化を促進することが望まれる。なお、
アズキャストフェライト化とは、鋳造後に熱処理を施す
ことなく、鋳放しの状態で基地組織をフェライト化させ
ることをいう。
基地組織や機械的性質を改善したり、あるいはチル化を
防止したりすること等を目的として、鋳型に鋳込む直前
の溶湯中に接種剤を添加する溶湯処理が行われている。
そして、球状黒鉛鋳鉄において低コスト化及び高品質化
を図る上で、黒鉛を微細化、多晶出化させることにより
基地中のフェライト組織を増やすこと、すなわちアズキ
ャストフェライト化を促進することが望まれる。なお、
アズキャストフェライト化とは、鋳造後に熱処理を施す
ことなく、鋳放しの状態で基地組織をフェライト化させ
ることをいう。
【０００４】球状黒鉛鋳鉄のフェライト化促進用の接種
剤としては、Ｆｅ−Ｓｉ系のものが従来より用いられて
いる。Ｆｅ−Ｓｉ系の接種剤では、珪素の効果を利用し
てパーライトが発生する領域を抑制するとともに、黒鉛
核を増加させることにより、フェライト化を促進させる
ことができる。また特開平１−１３６９１９号公報や特
開昭６３−４１３号公報には、球状化処理剤としてのＦ
ｅ−Ｓｉ−Ｍｇと、黒鉛化促進剤としてのＳｉＣやＣａ
Ｃ2 とを取り鍋内に装填しておき、この取り鍋内に溶湯
を装入して球状化処理を行い、さらに鋳型に鋳込む直前
の溶湯中に接種剤としてのＦｅ−Ｓｉを添加する鋳造方
法が開示されている。
剤としては、Ｆｅ−Ｓｉ系のものが従来より用いられて
いる。Ｆｅ−Ｓｉ系の接種剤では、珪素の効果を利用し
てパーライトが発生する領域を抑制するとともに、黒鉛
核を増加させることにより、フェライト化を促進させる
ことができる。また特開平１−１３６９１９号公報や特
開昭６３−４１３号公報には、球状化処理剤としてのＦ
ｅ−Ｓｉ−Ｍｇと、黒鉛化促進剤としてのＳｉＣやＣａ
Ｃ2 とを取り鍋内に装填しておき、この取り鍋内に溶湯
を装入して球状化処理を行い、さらに鋳型に鋳込む直前
の溶湯中に接種剤としてのＦｅ−Ｓｉを添加する鋳造方
法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
フィルタは二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）及びアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）を主成分とするもので、両者で全体の８〜９割
程度を構成している。かかる成分をもつ従来のフィルタ
内に球状黒鉛鋳鉄の溶湯を通過させたとしても、接種効
果（黒鉛化促進能）を期待することはできない。
フィルタは二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）及びアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）を主成分とするもので、両者で全体の８〜９割
程度を構成している。かかる成分をもつ従来のフィルタ
内に球状黒鉛鋳鉄の溶湯を通過させたとしても、接種効
果（黒鉛化促進能）を期待することはできない。
【０００６】一方、ＳｉＣは球状黒鉛鋳鉄の黒鉛化を促
進させる黒鉛化促進能を有しているが、ＳｉＣは比重が
３．１２と溶湯（比重６．５〜６．９程度）の比重より
も小さい。このため、ＳｉＣ粉末を単独で溶湯中に添加
した場合、ＳｉＣ粉末が溶湯中で浮上して溶湯表面に偏
在してしまうことから、溶湯中でＳｉＣ粉末を均一に分
散した状態で存在させることが困難となり、ＳｉＣの黒
鉛化促進能を十分に発揮させることができない。
進させる黒鉛化促進能を有しているが、ＳｉＣは比重が
３．１２と溶湯（比重６．５〜６．９程度）の比重より
も小さい。このため、ＳｉＣ粉末を単独で溶湯中に添加
した場合、ＳｉＣ粉末が溶湯中で浮上して溶湯表面に偏
在してしまうことから、溶湯中でＳｉＣ粉末を均一に分
散した状態で存在させることが困難となり、ＳｉＣの黒
鉛化促進能を十分に発揮させることができない。
【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、のろ（スラグ）やゴミ等の廃棄物を除去するとい
うフィルタ本来の機能に加えて、ＳｉＣの黒鉛化促進能
を効果的に発揮させてアズキャストフェライト化を促進
させることのできる球状黒鉛鋳鉄用フィルタを提供する
ことを解決すべき技術課題とするものである。
あり、のろ（スラグ）やゴミ等の廃棄物を除去するとい
うフィルタ本来の機能に加えて、ＳｉＣの黒鉛化促進能
を効果的に発揮させてアズキャストフェライト化を促進
させることのできる球状黒鉛鋳鉄用フィルタを提供する
ことを解決すべき技術課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の球状黒鉛鋳鉄の溶湯処理用フィルタは、球状黒鉛鋳
鉄の溶湯にＦｅ−Ｓｉ系の接種剤を接触させる溶湯処理
の際に用いられ、該溶湯中の廃棄物を除去するフィルタ
であって、ＳｉＣ粉末を主成分としていることを特徴と
するものである。
明の球状黒鉛鋳鉄の溶湯処理用フィルタは、球状黒鉛鋳
鉄の溶湯にＦｅ−Ｓｉ系の接種剤を接触させる溶湯処理
の際に用いられ、該溶湯中の廃棄物を除去するフィルタ
であって、ＳｉＣ粉末を主成分としていることを特徴と
するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】ＳｉＣは、鋳鉄の凝固の際の黒鉛
化を促進する黒鉛化促進能を備えている。本発明は、こ
のＳｉＣの黒鉛化促進能をフィルタに付与せしめること
により、廃棄物を除去するというフィルタ本来の機能に
加えて、ＳｉＣの黒鉛化促進能を効果的に発揮させるこ
とを可能として、アズキャストフェライト化の促進を図
るものである。
化を促進する黒鉛化促進能を備えている。本発明は、こ
のＳｉＣの黒鉛化促進能をフィルタに付与せしめること
により、廃棄物を除去するというフィルタ本来の機能に
加えて、ＳｉＣの黒鉛化促進能を効果的に発揮させるこ
とを可能として、アズキャストフェライト化の促進を図
るものである。
【００１０】すなわち、ＳｉＣは、溶湯中の酸素と反応
して下記（１）式に示すようにＳｉ及びＳｉＯ2 を生成
する。 ２ＳｉＣ＋２Ｏ2 →Ｓｉ＋ＳｉＯ2 ＋２ＣＯ …（１） そして、上記（１）式の反応により生成したＳｉ及びＳ
ｉＯ2 等とＦｅ−Ｓｉとが溶湯に同時に接触すれば、以
下に示すような化学反応を起こす。すなわち、上記
（１）式の反応により生成したＳｉ、ＳｉＯ2 及びＣＯ
とＦｅ−Ｓｉとが下記（２）式に示す反応をして、その
結果Ｆｅ中にＣ及びＳｉが固溶する。なお、ＳｉＯ2 は
クリストバライトの状態で存在する。
して下記（１）式に示すようにＳｉ及びＳｉＯ2 を生成
する。 ２ＳｉＣ＋２Ｏ2 →Ｓｉ＋ＳｉＯ2 ＋２ＣＯ …（１） そして、上記（１）式の反応により生成したＳｉ及びＳ
ｉＯ2 等とＦｅ−Ｓｉとが溶湯に同時に接触すれば、以
下に示すような化学反応を起こす。すなわち、上記
（１）式の反応により生成したＳｉ、ＳｉＯ2 及びＣＯ
とＦｅ−Ｓｉとが下記（２）式に示す反応をして、その
結果Ｆｅ中にＣ及びＳｉが固溶する。なお、ＳｉＯ2 は
クリストバライトの状態で存在する。
【００１１】 （Ｓｉ＋ＳｉＯ2 ＋２ＣＯ）＋（Ｆｅ−Ｓｉ） →Ｓｉ［Ｆｅ（Ｃ）＋ＳｉＯ2 ］＋ＳｉＯ2 →Ｆｅ（Ｓｉ・Ｃ）＋２ＳｉＯ2 …（２） こうしてＦｅ中に固溶したＣ及びＳｉ並びにクリストバ
ライトの状態にあるＳｉＯ2 が黒鉛核として作用し、そ
の結果溶湯の凝固の際に発生する黒鉛粒数が増加する。
黒鉛粒数が増加すれば、各黒鉛核同士の距離が短くな
る。これにより、パーライト基地中のＣ原子（セメンタ
イト（Ｆｅ3 Ｃ）として存在するＣ原子）と黒鉛核との
距離が短くなるので、当該Ｃ原子が黒鉛核まで到達する
可能性が高まる。その結果、パーライト基地が減少し、
その分フェライト基地が増加する。よって、アズキャス
トフェライト化が促進される。
ライトの状態にあるＳｉＯ2 が黒鉛核として作用し、そ
の結果溶湯の凝固の際に発生する黒鉛粒数が増加する。
黒鉛粒数が増加すれば、各黒鉛核同士の距離が短くな
る。これにより、パーライト基地中のＣ原子（セメンタ
イト（Ｆｅ3 Ｃ）として存在するＣ原子）と黒鉛核との
距離が短くなるので、当該Ｃ原子が黒鉛核まで到達する
可能性が高まる。その結果、パーライト基地が減少し、
その分フェライト基地が増加する。よって、アズキャス
トフェライト化が促進される。
【００１２】本発明の球状黒鉛鋳鉄の溶湯処理用フィル
タは、かかる黒鉛化促進能を備えたＳｉＣ粉末を主成分
としている。このため、このフィルタに溶湯が接触する
と、上記（１）の反応が起こり、Ｓｉ、ＳｉＯ2 及び２
ＣＯが生成される。なお、この反応により、溶湯が接触
した部分からフィルタが浸食される。そして、このフィ
ルタを、球状黒鉛鋳鉄の溶湯にＦｅ−Ｓｉ系接種剤を接
触させる溶湯処理の際に用いることにより、ＳｉＣによ
る黒鉛化促進能を効果的に発揮させることができる。具
体的には、例えば溶湯をＦｅ−Ｓｉ系接種剤に接触させ
る溶湯処理室の入口側及び出口側の少なくとも一方にフ
ィルタを配置して、フィルタから流出した直後の溶湯が
Ｆｅ−Ｓｉ系接種剤と接触するようにしたり、あるいは
フィルタへ流入する直前の溶湯がＦｅ−Ｓｉ系接種剤と
接触したりするようにする。このように溶湯処理の際に
フィルタを用いてＦｅ−Ｓｉ系接種剤と接触した直後の
溶湯をフィルタ中のＳｉＣ粉末と接触させることによ
り、Ｆｅ−Ｓｉ系合金と溶湯中の酸素との酸化発熱反応
による反応熱により、上記（１）式に示す反応が促進さ
れ、Ｓｉ及びＳｉＯ2 の量が増大する。そして、このＳ
ｉ及びＳｉＯ2 とＦｅ−Ｓｉとが溶湯に同時に接触する
ことにより、上記（２）式に示す反応が起こり、ＳｉＣ
による黒鉛化促進能が発揮され、アズキャストフェライ
ト化が促進される。
タは、かかる黒鉛化促進能を備えたＳｉＣ粉末を主成分
としている。このため、このフィルタに溶湯が接触する
と、上記（１）の反応が起こり、Ｓｉ、ＳｉＯ2 及び２
ＣＯが生成される。なお、この反応により、溶湯が接触
した部分からフィルタが浸食される。そして、このフィ
ルタを、球状黒鉛鋳鉄の溶湯にＦｅ−Ｓｉ系接種剤を接
触させる溶湯処理の際に用いることにより、ＳｉＣによ
る黒鉛化促進能を効果的に発揮させることができる。具
体的には、例えば溶湯をＦｅ−Ｓｉ系接種剤に接触させ
る溶湯処理室の入口側及び出口側の少なくとも一方にフ
ィルタを配置して、フィルタから流出した直後の溶湯が
Ｆｅ−Ｓｉ系接種剤と接触するようにしたり、あるいは
フィルタへ流入する直前の溶湯がＦｅ−Ｓｉ系接種剤と
接触したりするようにする。このように溶湯処理の際に
フィルタを用いてＦｅ−Ｓｉ系接種剤と接触した直後の
溶湯をフィルタ中のＳｉＣ粉末と接触させることによ
り、Ｆｅ−Ｓｉ系合金と溶湯中の酸素との酸化発熱反応
による反応熱により、上記（１）式に示す反応が促進さ
れ、Ｓｉ及びＳｉＯ2 の量が増大する。そして、このＳ
ｉ及びＳｉＯ2 とＦｅ−Ｓｉとが溶湯に同時に接触する
ことにより、上記（２）式に示す反応が起こり、ＳｉＣ
による黒鉛化促進能が発揮され、アズキャストフェライ
ト化が促進される。
【００１３】また、フィルタに混入させたＳｉＣ粉末を
溶湯及びＦｅ−Ｓｉ系接種剤と接触させていることか
ら、ＳｉＣの比重にかかわらず、ＳｉＣと溶湯及びＦｅ
−Ｓｉとの接触を良好に確保することができる。よっ
て、ＳｉＣによる接種効果（黒鉛化促進能）を効果的に
発揮させることができる。このように本発明の溶湯処理
用フィルタは、廃棄物を除去するというフィルタ本来の
機能に加えて、ＳｉＣの黒鉛化促進能を効果的に発揮さ
せることを可能として、アズキャストフェライト化の促
進を図ることができる。
溶湯及びＦｅ−Ｓｉ系接種剤と接触させていることか
ら、ＳｉＣの比重にかかわらず、ＳｉＣと溶湯及びＦｅ
−Ｓｉとの接触を良好に確保することができる。よっ
て、ＳｉＣによる接種効果（黒鉛化促進能）を効果的に
発揮させることができる。このように本発明の溶湯処理
用フィルタは、廃棄物を除去するというフィルタ本来の
機能に加えて、ＳｉＣの黒鉛化促進能を効果的に発揮さ
せることを可能として、アズキャストフェライト化の促
進を図ることができる。
【００１４】また、ＳｉＣ及びＦｅ−Ｓｉの双方による
接種効果（黒鉛化促進能）を相乗的に発揮させることが
できるので、Ｆｅ−Ｓｉ系接種剤を単独で用いてアズキ
ャストフェライト化を図る場合と比較して、Ｆｅ−Ｓｉ
系接種剤の使用量増大による球状黒鉛鋳鉄中の珪素含有
量増大を抑えて鋳鉄製品が脆くなることを抑えることが
できる。さらに、上述のとおりＳｉＣから生成したＣが
黒鉛核として作用し、このＣによってもアズキャストフ
ェライト化が促進されるので、鋳鉄中の珪素（Ｓｉ）含
有量を従来と同等に維持しつつ、従来よりもアズキャス
トフェライト化を促進させることが可能となる。
接種効果（黒鉛化促進能）を相乗的に発揮させることが
できるので、Ｆｅ−Ｓｉ系接種剤を単独で用いてアズキ
ャストフェライト化を図る場合と比較して、Ｆｅ−Ｓｉ
系接種剤の使用量増大による球状黒鉛鋳鉄中の珪素含有
量増大を抑えて鋳鉄製品が脆くなることを抑えることが
できる。さらに、上述のとおりＳｉＣから生成したＣが
黒鉛核として作用し、このＣによってもアズキャストフ
ェライト化が促進されるので、鋳鉄中の珪素（Ｓｉ）含
有量を従来と同等に維持しつつ、従来よりもアズキャス
トフェライト化を促進させることが可能となる。
【００１５】ここに、本発明の溶湯処理用フィルタは、
ＳｉＣ粉末及びバインダーを所定形状に成形し、高温に
てプレスで固めることにより製造することができる。Ｓ
ｉＣ粉末は、フィルタ全体を１００ｗｔ％としたとき、
９０ｗｔ％程度以上含ませることができる。フィルタを
構成する他の成分として、ＳｉＣ粉末同士を結合させる
ための結合剤、すなわち水ガラスやリン酸等の無機結合
剤や、でんぷん、コーンスターチ、小麦粉やポリビニル
アルコール等の有機結合剤を含ませることができる。
ＳｉＣ粉末及びバインダーを所定形状に成形し、高温に
てプレスで固めることにより製造することができる。Ｓ
ｉＣ粉末は、フィルタ全体を１００ｗｔ％としたとき、
９０ｗｔ％程度以上含ませることができる。フィルタを
構成する他の成分として、ＳｉＣ粉末同士を結合させる
ための結合剤、すなわち水ガラスやリン酸等の無機結合
剤や、でんぷん、コーンスターチ、小麦粉やポリビニル
アルコール等の有機結合剤を含ませることができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。 （実施例）図１に示す本実施例のフィルタ１は、厚板円
盤状で、厚さ方向に多数の貫通孔１１を有している。
する。 （実施例）図１に示す本実施例のフィルタ１は、厚板円
盤状で、厚さ方向に多数の貫通孔１１を有している。
【００１７】このフィルタ１は、平均粒径が２ｍｍのＳ
ｉＣ粉末を結合剤としてのでんぷんに均一分散させ、３
００℃、５０ＭＰａの成形条件で所定形状にプレス成形
することにより製造した。なお、ＳｉＣ粉末及び結合剤
の配合割合は、フィルタ１全体を１００ｗｔ％としたと
き、ＳｉＣ粉末が９８ｗｔ％となるように調整した。そ
して、図２に示すように、鋳型２の湯口２ａ付近に設け
られた溶湯処理室２ｂの入口付近、にフィルタ１を配設
した。なお、溶湯処理室２ｂ内のフィルタ１よりも上流
側には、湯口２ａから溶湯処理室２ｂ内に流入した溶湯
がフィルタ１の端面全面に行き渡りうるように隙間が設
けられている。また、溶湯処理室２ｂのフィルタ１より
も下流側には、予めＦｅ−Ｓｉ系接種剤３が置かれてい
る。なお、Ｆｅ−Ｓｉ系接種剤３としては、Ｆｅ−７５
％Ｓｉ合金粉末を用いた。また、溶湯重量に対するＦｅ
−Ｓｉ系接種剤３の割合は０．２％とした。
ｉＣ粉末を結合剤としてのでんぷんに均一分散させ、３
００℃、５０ＭＰａの成形条件で所定形状にプレス成形
することにより製造した。なお、ＳｉＣ粉末及び結合剤
の配合割合は、フィルタ１全体を１００ｗｔ％としたと
き、ＳｉＣ粉末が９８ｗｔ％となるように調整した。そ
して、図２に示すように、鋳型２の湯口２ａ付近に設け
られた溶湯処理室２ｂの入口付近、にフィルタ１を配設
した。なお、溶湯処理室２ｂ内のフィルタ１よりも上流
側には、湯口２ａから溶湯処理室２ｂ内に流入した溶湯
がフィルタ１の端面全面に行き渡りうるように隙間が設
けられている。また、溶湯処理室２ｂのフィルタ１より
も下流側には、予めＦｅ−Ｓｉ系接種剤３が置かれてい
る。なお、Ｆｅ−Ｓｉ系接種剤３としては、Ｆｅ−７５
％Ｓｉ合金粉末を用いた。また、溶湯重量に対するＦｅ
−Ｓｉ系接種剤３の割合は０．２％とした。
【００１８】こうして、フィルタ１から流出した直後の
溶湯をＦｅ−Ｓｉ系接種剤３と接触させるようにして、
Ｆｅ−Ｓｉ系接種剤３と接触した直後の溶湯がフィルタ
１と接触可能となるようにした。一方、高周波溶解炉を
用いて溶解した所定の組成の球状黒鉛鋳鉄の溶湯を準備
した。そして、Ｍｇを取鍋底に置いて溶湯と反応させる
置き注ぎ法の一種たるサンドイッチ法を用いて球状化処
理を行った。すなわち、取鍋底が隔壁により上部開放の
二室に区分けされた取鍋（図示せず）を準備し、一方の
室に球状化処理剤を充填するとともに、この球状化処理
剤の上に上記カバー材を積層して球状化処理剤を該カバ
ー材で完全に被覆した。そして、取鍋底の他方の室から
溶湯を供給し、取鍋内に溶湯を充填した。このとき、取
鍋底の他方の室に溶湯が充填された後、この室からあふ
れた溶湯がカバー材の上に注がれる。隔壁により取鍋底
を上方が開放された二室に分け、一方の室に球状化処理
剤（Ｆｅ−４５％Ｓｉ−４．８％Ｍｇ合金）を充填する
とともにこの球状化処理剤の上に多数の鉄系小片（ポン
チ屑）よりなるカバー材を積層して、球状化処理剤をカ
バー材で完全に被覆した。そして、取鍋底の他方の室か
ら溶湯を供給し、取鍋内に溶湯を充填した。なお、この
ときの溶湯温度は１５２０℃である。また溶湯重量に対
する球状化処理剤の割合は１．０％である。
溶湯をＦｅ−Ｓｉ系接種剤３と接触させるようにして、
Ｆｅ−Ｓｉ系接種剤３と接触した直後の溶湯がフィルタ
１と接触可能となるようにした。一方、高周波溶解炉を
用いて溶解した所定の組成の球状黒鉛鋳鉄の溶湯を準備
した。そして、Ｍｇを取鍋底に置いて溶湯と反応させる
置き注ぎ法の一種たるサンドイッチ法を用いて球状化処
理を行った。すなわち、取鍋底が隔壁により上部開放の
二室に区分けされた取鍋（図示せず）を準備し、一方の
室に球状化処理剤を充填するとともに、この球状化処理
剤の上に上記カバー材を積層して球状化処理剤を該カバ
ー材で完全に被覆した。そして、取鍋底の他方の室から
溶湯を供給し、取鍋内に溶湯を充填した。このとき、取
鍋底の他方の室に溶湯が充填された後、この室からあふ
れた溶湯がカバー材の上に注がれる。隔壁により取鍋底
を上方が開放された二室に分け、一方の室に球状化処理
剤（Ｆｅ−４５％Ｓｉ−４．８％Ｍｇ合金）を充填する
とともにこの球状化処理剤の上に多数の鉄系小片（ポン
チ屑）よりなるカバー材を積層して、球状化処理剤をカ
バー材で完全に被覆した。そして、取鍋底の他方の室か
ら溶湯を供給し、取鍋内に溶湯を充填した。なお、この
ときの溶湯温度は１５２０℃である。また溶湯重量に対
する球状化処理剤の割合は１．０％である。
【００１９】そして、溶湯を取鍋内に充填し終わった
後、直ぐに上記鋳型２の湯口２ａから溶湯を注湯した。
これにより、溶湯内の廃棄物をフィルタ１で除去し、フ
ィルタ１を通過した直後の溶湯を溶湯処理室２ｂ内のＦ
ｅ−Ｓｉ系接種剤３と接触させた。なお、このときの注
湯温度は１４００℃である。そして、ばらし時間：６０
分として鋳造後、鋳放しすることにより所定形状（自動
車部品としてのステアリングナックル）の球状黒鉛鋳鉄
を製造した。なお、球状黒鉛鋳鉄の最終的な組成は、表
１に示す通りである。
後、直ぐに上記鋳型２の湯口２ａから溶湯を注湯した。
これにより、溶湯内の廃棄物をフィルタ１で除去し、フ
ィルタ１を通過した直後の溶湯を溶湯処理室２ｂ内のＦ
ｅ−Ｓｉ系接種剤３と接触させた。なお、このときの注
湯温度は１４００℃である。そして、ばらし時間：６０
分として鋳造後、鋳放しすることにより所定形状（自動
車部品としてのステアリングナックル）の球状黒鉛鋳鉄
を製造した。なお、球状黒鉛鋳鉄の最終的な組成は、表
１に示す通りである。
【００２０】
【表１】 （比較例）ＳｉＣ粉末の代わりに、平均粒径が０．１〜
２．０ｍｍのＳｉＯ2 粉末と、平均粒径が０．１〜２．
０ｍｍのＡｌ2 Ｏ3 粉末との混合粉末を用いること以外
は、上記実施例と同様のフィルタを準備し、このフィル
タを用いて上記実施例と同様にして球状黒鉛鋳鉄を製造
した。なお、得られた球状黒鉛鋳鉄の最終的な組成が上
記実施例のものと同じになるように溶湯組成を調整し
た。
２．０ｍｍのＳｉＯ2 粉末と、平均粒径が０．１〜２．
０ｍｍのＡｌ2 Ｏ3 粉末との混合粉末を用いること以外
は、上記実施例と同様のフィルタを準備し、このフィル
タを用いて上記実施例と同様にして球状黒鉛鋳鉄を製造
した。なお、得られた球状黒鉛鋳鉄の最終的な組成が上
記実施例のものと同じになるように溶湯組成を調整し
た。
【００２１】（アズキャストフェライト化の評価）上記
実施例及び比較例で得られた球状黒鉛鋳鉄について、金
属組織を顕微鏡写真（５０倍）で調べた。比較例の球状
黒鉛鋳鉄の金属組織を図３（ａ）に、本実施例の球状黒
鉛鋳鉄の金属組織を図３（ｂ）に示すように、本実施例
のものは比較例のものと比べて微細、かつ、多数の黒鉛
が晶出しており、アズキャストフェライト化が大幅に促
進されていた。
実施例及び比較例で得られた球状黒鉛鋳鉄について、金
属組織を顕微鏡写真（５０倍）で調べた。比較例の球状
黒鉛鋳鉄の金属組織を図３（ａ）に、本実施例の球状黒
鉛鋳鉄の金属組織を図３（ｂ）に示すように、本実施例
のものは比較例のものと比べて微細、かつ、多数の黒鉛
が晶出しており、アズキャストフェライト化が大幅に促
進されていた。
【００２２】ここに、比較例のフィルタ中にも黒鉛核と
なりうるＳｉＯ2 が含まれているのもかかわらず、アズ
キャストフェライト化促進の効果が認められなかったの
は、ＳｉＯ2 の結晶構造が安定なクォーツなので分解し
ないためと考えられる。なお、上記実施例では、フィル
タ１を溶湯処理室２ｂの入口側に配設する例について説
明したが、このフィルタ１は溶湯処理室２ｂの出口側に
配設してもよいし、入口側及び出口側の双方に配設して
もよい。
なりうるＳｉＯ2 が含まれているのもかかわらず、アズ
キャストフェライト化促進の効果が認められなかったの
は、ＳｉＯ2 の結晶構造が安定なクォーツなので分解し
ないためと考えられる。なお、上記実施例では、フィル
タ１を溶湯処理室２ｂの入口側に配設する例について説
明したが、このフィルタ１は溶湯処理室２ｂの出口側に
配設してもよいし、入口側及び出口側の双方に配設して
もよい。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ｓ
ｉＣ粉末を主成分としたフィルタを溶湯処理に用いるこ
とにより、Ｆｅ−Ｓｉ系接種剤とＳｉＣとを同時に溶湯
に接触させることができ、したがって廃棄物を除去する
というフィルタ本来の機能に加えて、ＳｉＣの黒鉛化促
進能を効果的に発揮させてアズキャストフェライト化を
促進させることが可能となる。
ｉＣ粉末を主成分としたフィルタを溶湯処理に用いるこ
とにより、Ｆｅ−Ｓｉ系接種剤とＳｉＣとを同時に溶湯
に接触させることができ、したがって廃棄物を除去する
というフィルタ本来の機能に加えて、ＳｉＣの黒鉛化促
進能を効果的に発揮させてアズキャストフェライト化を
促進させることが可能となる。
【００２４】よって、フェライト化を促進するための鋳
造後の加熱処理が不要となり、その分低コスト化を図る
ことが可能となる。
造後の加熱処理が不要となり、その分低コスト化を図る
ことが可能となる。
【図１】本実施例のフィルタを示し、（ａ）はフィルタ
の正面図、（ｂ）はフィルタの断面図である。
の正面図、（ｂ）はフィルタの断面図である。
【図２】本実施例のフィルタを用いて溶湯処理する様子
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
【図３】（ａ）比較例の球状黒鉛鋳鉄の金属組織を示す
顕微鏡写真（５０倍）であり、（ｂ）は本実施例の球状
黒鉛鋳鉄の金属組織を示す顕微鏡写真（５０倍）であ
る。
顕微鏡写真（５０倍）であり、（ｂ）は本実施例の球状
黒鉛鋳鉄の金属組織を示す顕微鏡写真（５０倍）であ
る。
１…フィルタ １１…貫通孔 ２…鋳型 ２ａ…湯口 ２ｂ…溶湯処理室 ３…Ｆｅ−Ｓｉ
系接種剤
系接種剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 慎也 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岡田 裕二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 近藤 真一 神奈川県厚木市船子583番地 有明セラコ 株式会社内 Ｆターム(参考） 4E014 NA08
Claims (1)
- 【請求項１】 球状黒鉛鋳鉄の溶湯にＦｅ−Ｓｉ系の接
種剤を接触させる溶湯処理の際に用いられ、該溶湯中の
廃棄物を除去するフィルタであって、ＳｉＣ粉末を主成
分としていることを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の溶湯処理
用フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086478A JP2000271732A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 球状黒鉛鋳鉄の溶湯処理用フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086478A JP2000271732A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 球状黒鉛鋳鉄の溶湯処理用フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000271732A true JP2000271732A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13888092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11086478A Withdrawn JP2000271732A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 球状黒鉛鋳鉄の溶湯処理用フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000271732A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004042090A1 (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-21 | Porvair Plc | Inmould process for the spheroidization and inoculation treatment of cast sg iron |
| CN112063791A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-11 | 禹州市恒利来新材料有限公司 | 一种纳米碳化硅与镧稀土复合孕育剂及其制备方法 |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP11086478A patent/JP2000271732A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004042090A1 (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-21 | Porvair Plc | Inmould process for the spheroidization and inoculation treatment of cast sg iron |
| CN112063791A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-11 | 禹州市恒利来新材料有限公司 | 一种纳米碳化硅与镧稀土复合孕育剂及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |