JP2002505380A - 機械加工性が改良されたマグネシウム処理鉄の製造方法 - Google Patents
機械加工性が改良されたマグネシウム処理鉄の製造方法Info
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- 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
- C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
機械加工時に可塑的に変形する介在物を含有する、球状黒鉛鋳鉄（ＳＧＩ）またはＣＶ黒鉛鋳鉄（ＣＧＩ）などの、マグネシウム処理鉄の製造方法であり、前記方法が、ａ）ベース鉄を製造するステップと、ｂ）硫黄濃度が０．０２重量％以上ならば、ステップａ）で製造されたベース鉄をマグネシウムを含まない薬剤で脱硫するステップと、ｃ）酸素の量が１０ｐｐｍ以上ならば、シリコンによる酸素の調節を助けるために、ベース鉄の酸化電位および温度を調節するステップと、ｄ）アルミン酸二カルシウムからなる脱酸素生成物、または低融点珪酸カルシウムアルミニウムからなる脱酸素生成物を生じるように設計された量の、アルミニウム、カルシウムおよび／またはカルシウム含有酸化物をベース鉄に加えるステップと、ｅ）所望の球状度を得るための所望の条件を達成するために、ベース鉄をマグネシウム含有接種剤で処理するステップと、ｆ）既知の方法によってマグネシウム処理鉄の製造を続けるステップとからなる。
Description
鋳鉄は、黒鉛の形態によって分類される様々なグレードで製造される。ねずみ
鋳鉄鋳物の場合は、フレーク状黒鉛構造が支配的である。これらの鋳鉄グレード
においてはマグネシウム処理は行われず、溶存酸素濃度はシリコン−マンガン錯
体の脱酸素平衡によって調節される。このような調節の結果として非金属酸化物
の介在物が生じ、このものは機械加工時の温度において可塑性を示す。このよう
な珪酸マンガン介在物の変形可能な性質は、ねずみ鋳鉄の自由な機械加工性の一
つの理由である。
鋳鉄鋳物の場合は、フレーク状黒鉛構造が支配的である。これらの鋳鉄グレード
においてはマグネシウム処理は行われず、溶存酸素濃度はシリコン−マンガン錯
体の脱酸素平衡によって調節される。このような調節の結果として非金属酸化物
の介在物が生じ、このものは機械加工時の温度において可塑性を示す。このよう
な珪酸マンガン介在物の変形可能な性質は、ねずみ鋳鉄の自由な機械加工性の一
つの理由である。
【０００１】 マグネシウム処理鉄の場合は、酸素はマグネシウム−酸素平衡によって調節さ
れ、その結果として生じる非金属介在物は珪酸マグネシウムまたは酸化マグネシ
ウムである。これらの介在物は機械加工時に到達される温度において可塑性を示
さない。したがってこれらの介在物は工具の潤滑やチップ形成の過程で有用では
ない。
れ、その結果として生じる非金属介在物は珪酸マグネシウムまたは酸化マグネシ
ウムである。これらの介在物は機械加工時に到達される温度において可塑性を示
さない。したがってこれらの介在物は工具の潤滑やチップ形成の過程で有用では
ない。
【０００２】 本発明の目的は、マグネシウム処理鉄において、このグレードの鉄の機械加工
性を改良するような、多数の変形性介在物を形成することである。この目的は、
工程中において酸素調節を行い、マグネシウム平衡による調節は、鋳造直前の最
終段階においてのみ行うことによって達成される。
性を改良するような、多数の変形性介在物を形成することである。この目的は、
工程中において酸素調節を行い、マグネシウム平衡による調節は、鋳造直前の最
終段階においてのみ行うことによって達成される。
【０００３】 本発明によるマグネシウム処理鉄の製造方法においては、所要の合金濃度を有
する「ねずみ鋳鉄」型のベース金属が製造される。次いでこの鉄は、もし硫黄含
有量が０．０２重量％より多いならば、カルシウムカーバイドまたはマグネシウ
ム化合物を用いて脱硫される。鉄の硫黄含有量が０．００８重量％以下であるこ
とが好ましい。この工程によって、酸素濃度もまた、マンガン−シリコン脱酸素
による調節が及ばないレベルにまで低下する。鉄が１０ｐｐｍ以上、好ましくは
５ｐｐｍ以上の酸素を含有しないようにする。次いで鉄は、酸化電位を下げ、介
在物の数を増やすように設計された接種剤でさらに処理される。本発明の目的に
適する接種剤はＣａＯ、ＣａＣ２および／またはアルミナからなる接種剤である
。マグネシウム注入のレベルは、その他の調節要素とともに、硬化後に存在する
球状黒鉛の量を決定する。いずれにしても、酸素はこれ以降、珪酸マグネシウム
介在物によって調節される。
する「ねずみ鋳鉄」型のベース金属が製造される。次いでこの鉄は、もし硫黄含
有量が０．０２重量％より多いならば、カルシウムカーバイドまたはマグネシウ
ム化合物を用いて脱硫される。鉄の硫黄含有量が０．００８重量％以下であるこ
とが好ましい。この工程によって、酸素濃度もまた、マンガン−シリコン脱酸素
による調節が及ばないレベルにまで低下する。鉄が１０ｐｐｍ以上、好ましくは
５ｐｐｍ以上の酸素を含有しないようにする。次いで鉄は、酸化電位を下げ、介
在物の数を増やすように設計された接種剤でさらに処理される。本発明の目的に
適する接種剤はＣａＯ、ＣａＣ２および／またはアルミナからなる接種剤である
。マグネシウム注入のレベルは、その他の調節要素とともに、硬化後に存在する
球状黒鉛の量を決定する。いずれにしても、酸素はこれ以降、珪酸マグネシウム
介在物によって調節される。
【０００４】 マグネシウム処理鉄の機械加工性を改良するには、マグネシウム注入以前に脱
酸素を行い、このような脱酸素処理の生成物が、機械加工の条件において変形性
であるようににすることが必要である。本発明によれば、下記のステップの少な
くとも一部を含む工程によって、この目的が達成される。 １．必要に応じて、Ｍｇを含まないカルシウムカーバイド混合物を用いて、ベー
ス鉄を脱酸素および脱硫する。 ２．必要に応じて、脱酸素および脱硫生成物からなるスラグを除去する。 ３．酸化電位および温度を測定する。 ４．ミルスケールその他の酸素源を添加し、および／または温度を上げて、シリ
コンによる調節に必要な程度に酸化電位を調整する。 ５．アルミニウムおよび、カルシウムまたはカルシウム含有酸化物を加え、その
溶解量は、脱酸素生成物が主として可塑性のアルミン酸カルシウムまたは珪酸カ
ルシウムアルミニウムからなるようにする。 ６．鉄を鋳造する直前に所要量のＭｇ含有接種剤を注入して、形態を調節する。
酸素を行い、このような脱酸素処理の生成物が、機械加工の条件において変形性
であるようににすることが必要である。本発明によれば、下記のステップの少な
くとも一部を含む工程によって、この目的が達成される。 １．必要に応じて、Ｍｇを含まないカルシウムカーバイド混合物を用いて、ベー
ス鉄を脱酸素および脱硫する。 ２．必要に応じて、脱酸素および脱硫生成物からなるスラグを除去する。 ３．酸化電位および温度を測定する。 ４．ミルスケールその他の酸素源を添加し、および／または温度を上げて、シリ
コンによる調節に必要な程度に酸化電位を調整する。 ５．アルミニウムおよび、カルシウムまたはカルシウム含有酸化物を加え、その
溶解量は、脱酸素生成物が主として可塑性のアルミン酸カルシウムまたは珪酸カ
ルシウムアルミニウムからなるようにする。 ６．鉄を鋳造する直前に所要量のＭｇ含有接種剤を注入して、形態を調節する。
【０００５】 上述のステップ５で必要な、溶解されたアルミニウム、カルシウム、および酸
化物の相対量は、温度および添加時の鉄の化学的性質に依存する。目標とする介
在物の組成は、シリカ・アルミナ・石灰三成分状態図において見られるような、
低融点かつ可塑性の珪酸カルシウムアルミニウムである。カルシウムは鉄中に存
在する他の介在物、例えば珪酸塩を変性するように作用してもよい。
化物の相対量は、温度および添加時の鉄の化学的性質に依存する。目標とする介
在物の組成は、シリカ・アルミナ・石灰三成分状態図において見られるような、
低融点かつ可塑性の珪酸カルシウムアルミニウムである。カルシウムは鉄中に存
在する他の介在物、例えば珪酸塩を変性するように作用してもよい。
【０００６】 望ましい介在物の、マグネシウムによる変性はある程度起こるが、動力学的な
要因によって制限される。添加時間の調節によっては、変性が有利になる可能性
もある。なぜならばある種の酸化マグネシウムは介在物の液相温度を下げるから
である。
要因によって制限される。添加時間の調節によっては、変性が有利になる可能性
もある。なぜならばある種の酸化マグネシウムは介在物の液相温度を下げるから
である。
【０００７】 このように、本発明は、機械加工時に可塑的に変形する介在物を含有する、球
状黒鉛鋳鉄（ＳＧＩ）またはＣＶ黒鉛鋳鉄（ＣＧＩ）などの、マグネシウム処理
鉄の製造方法に関し、前記方法は下記の各ステップ、すなわち、 ａ）ベース鉄を製造するステップと、 ｂ）もし硫黄濃度が０．０２重量％以上ならば、ステップａ）で製造されたベー
ス鉄をマグネシウムを含まない薬剤で脱硫するステップと、 ｃ）もし酸素の量が１０ｐｐｍ以上ならば、シリコンによる酸素の調節を助ける
ために、ベース鉄の酸化電位および温度を調節するステップと、 ｄ）アルミン酸二カルシウムからなる脱酸素生成物、または低融点珪酸カルシウ
ムアルミニウムからなる脱酸素生成物を生じるように設計された量の、アルミニ
ウム、カルシウムおよび／またはカルシウム含有酸化物をベース鉄に加えるステ
ップと、 ｅ）所望の球状度を得るための所望の条件を達成するために、ベース鉄をマグネ
シウム含有接種剤で処理するステップと、 ｆ）既知の方法によってマグネシウム処理鉄の製造を続けるステップと からなる。
状黒鉛鋳鉄（ＳＧＩ）またはＣＶ黒鉛鋳鉄（ＣＧＩ）などの、マグネシウム処理
鉄の製造方法に関し、前記方法は下記の各ステップ、すなわち、 ａ）ベース鉄を製造するステップと、 ｂ）もし硫黄濃度が０．０２重量％以上ならば、ステップａ）で製造されたベー
ス鉄をマグネシウムを含まない薬剤で脱硫するステップと、 ｃ）もし酸素の量が１０ｐｐｍ以上ならば、シリコンによる酸素の調節を助ける
ために、ベース鉄の酸化電位および温度を調節するステップと、 ｄ）アルミン酸二カルシウムからなる脱酸素生成物、または低融点珪酸カルシウ
ムアルミニウムからなる脱酸素生成物を生じるように設計された量の、アルミニ
ウム、カルシウムおよび／またはカルシウム含有酸化物をベース鉄に加えるステ
ップと、 ｅ）所望の球状度を得るための所望の条件を達成するために、ベース鉄をマグネ
シウム含有接種剤で処理するステップと、 ｆ）既知の方法によってマグネシウム処理鉄の製造を続けるステップと からなる。
【０００８】 好ましい実施例においては、ステップｂ）で添加される脱硫剤は、１％重量以
下のＭｇ、０−５０重量％のＡｌ、０−３０重量％のＣａ、０−５０重量％のＣ
ａＯ、０−１００重量％のＣａＣ２を含み、この際Ａｌ、Ｃａ、ＣａＯおよびＣ
ａＣ２の百分率の合計は０重量％より大きく、全ての成分の百分率の合計は１０
０重量％を越えない条件を満たす。好ましくは、ステップｄ）で加えられるカル
シウムの、全酸素に対する比は１ないし２０である。
下のＭｇ、０−５０重量％のＡｌ、０−３０重量％のＣａ、０−５０重量％のＣ
ａＯ、０−１００重量％のＣａＣ２を含み、この際Ａｌ、Ｃａ、ＣａＯおよびＣ
ａＣ２の百分率の合計は０重量％より大きく、全ての成分の百分率の合計は１０
０重量％を越えない条件を満たす。好ましくは、ステップｄ）で加えられるカル
シウムの、全酸素に対する比は１ないし２０である。
【０００９】 また、ステップｃ）は少なくとも１４００℃の温度下で行なわれ、その際の溶
存酸素濃度は５ｐｐｍ以上であることが有利である。
存酸素濃度は５ｐｐｍ以上であることが有利である。
【００１０】 好ましくは、ステップｄ）において添加後に形成される、一次脱酸素生成物で
ある介在物の化学的性質はおおよそ５０重量％の石灰と５０重量％のアルミナか
らなる。最終脱酸素生成物である介在物の化学的性質は、好ましくはおおよそ５
０重量％のシリカ、１０重量％のアルミナ、２５重量％の酸化カルシウムおよび
１５重量％の酸化マグネシウムからなる。
ある介在物の化学的性質はおおよそ５０重量％の石灰と５０重量％のアルミナか
らなる。最終脱酸素生成物である介在物の化学的性質は、好ましくはおおよそ５
０重量％のシリカ、１０重量％のアルミナ、２５重量％の酸化カルシウムおよび
１５重量％の酸化マグネシウムからなる。
【００１１】 好ましい実施例によれば、脱硫ステップｂ）は硫黄の量が０．００８重量％を
越えるときに実施される。
越えるときに実施される。
Claims (7)
- 【請求項１】機械加工時に可塑的に変形する介在物を含有する、球状黒鉛鋳
鉄（ＳＧＩ）またはＣＶ黒鉛鋳鉄（ＣＧＩ）などの、マグネシウム処理鉄の製造
方法であり、前記方法が、 ａ）ベース鉄を製造するステップと、 ｂ）硫黄濃度が０．０２重量％以上ならば、ステップａ）で製造されたベース鉄
をマグネシウムを含まない薬剤で脱硫するステップと、 ｃ）酸素の量が１０ｐｐｍ以上ならば、シリコンによる酸素の調節を助けるため
に、ベース鉄の酸化電位および温度を調節するステップと、 ｄ）アルミン酸二カルシウムからなる脱酸素生成物、または低融点珪酸カルシウ
ムアルミニウムからなる脱酸素生成物を生じるように設計された量の、アルミニ
ウム、カルシウムおよび／またはカルシウム含有酸化物をベース鉄に加えるステ
ップと、 ｅ）所望の球状度を得るための所望の条件を達成するために、ベース鉄をマグネ
シウム含有接種剤で処理するステップと、 ｆ）既知の方法によってマグネシウム処理鉄の製造を続けるステップと、 からなる、マグネシウム処理鉄の製造方法。 - 【請求項２】ステップｂ）で添加される脱硫剤は、１％重量以下のＭｇ、０
−５０重量％のＡｌ、０−３０重量％のＣａ、０−５０重量％のＣａＯ、０−１
００重量％のＣａＣ２を含み、この際Ａｌ、Ｃａ、ＣａＯおよびＣａＣ２の百分
率の合計が０重量％より大きく、全ての前記成分の百分率の合計が１００重量％
を越えない条件を満たす、請求項１による方法。 - 【請求項３】ステップｄ）で加えられるカルシウムの、全酸素に対する比が
１ないし２０である、請求項１または請求項２による方法。 - 【請求項４】ステップｃ）において鉄の温度が少なくとも１４００℃に上昇
され、かつ溶存酸素濃度が５ｐｐｍより高い、請求項１ないし３のいずれか１項
による方法。 - 【請求項５】ステップｄ）において形成される、一次脱酸素生成物である介
在物の化学的性質がおおよそ５０重量％の石灰と５０重量％のアルミナからなる
、請求項１ないし４のいずれか１項による方法。 - 【請求項６】最終脱酸素生成物である介在物の化学的性質が、おおよそ５０
重量％のシリカ、１０重量％のアルミナ、２５重量％の酸化カルシウムおよび１
５重量％の酸化マグネシウムからなる、請求項１ないし５のいずれか１項による
方法。 - 【請求項７】脱硫ステップｂ）が、硫黄の量が０．００８重量％を越えると
きに実施される、請求項１による方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9800750-3 | 1998-03-06 | ||
| SE9800750A SE512201C2 (sv) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Förfarande för framställning av Mg-behandlat järn med förbättrad bearbetbarhet |
| PCT/SE1999/000335 WO1999045156A1 (en) | 1998-03-06 | 1999-03-05 | METHOD OF MAKING Mg TREATED IRON WITH IMPROVED MACHINABILITY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002505380A true JP2002505380A (ja) | 2002-02-19 |
Family
ID=20410464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000534687A Pending JP2002505380A (ja) | 1998-03-06 | 1999-03-05 | 機械加工性が改良されたマグネシウム処理鉄の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6372180B1 (ja) |
| EP (1) | EP1070147B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002505380A (ja) |
| DE (1) | DE69911590T2 (ja) |
| SE (1) | SE512201C2 (ja) |
| WO (1) | WO1999045156A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010516469A (ja) * | 2007-01-22 | 2010-05-20 | ヘレーウス エレクトロ−ナイト インターナシヨナル エヌ ヴイ | 鋳鉄の特性に対して影響を与える方法及び酸素センサ |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9904668D0 (sv) * | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Sintercast Ab | New alloy and method for producing same |
| DE10025940A1 (de) * | 2000-05-26 | 2001-11-29 | Georg Fischer Disa Ag | Verfahren zur Herstellung von Kugelgraphit-Gusseisen |
| GB0614705D0 (en) * | 2006-07-25 | 2006-09-06 | Foseco Int | Improved meethod of producing ductile iron |
| KR102060468B1 (ko) | 2013-03-08 | 2019-12-30 | 엘지전자 주식회사 | 베인 펌프 |
| KR20140110621A (ko) * | 2013-03-08 | 2014-09-17 | 엘지전자 주식회사 | 선회 또는 고정스크롤용 cv 흑연주철 및 그를 이용한 선회 또는 고정스크롤의 제조방법 |
| CN104894463A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-09 | 上柴动力海安有限公司 | 一种柴油发动机排气歧管的铸造工艺 |
| EP3666415A1 (de) * | 2018-12-14 | 2020-06-17 | GF Casting Solutions Leipzig GmbH | Verfahren zur herstellung von gjs und gjv gusseisen |
| CN115029508B (zh) * | 2022-05-16 | 2023-05-16 | 上海大学 | 一种提升if钢镁改质效果的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2870004A (en) * | 1955-02-07 | 1959-01-20 | Air Reduction | Method of producing nodular cast iron |
| US3309197A (en) * | 1962-10-16 | 1967-03-14 | Kusaka Kazuji | Nodular graphite cast iron containing calcium and magnesium |
| FR2440405A1 (fr) * | 1978-11-03 | 1980-05-30 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Produit et procede d'inoculation de la fonte |
| JPH01136920A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-30 | Hitachi Metals Ltd | 球状黒鉛鋳鉄の製造法 |
| SE466059B (sv) * | 1990-02-26 | 1991-12-09 | Sintercast Ltd | Foerfarande foer kontroll och justering av primaer kaernbildningsfoermaaga hos jaernsmaeltor |
| SE502227C2 (sv) * | 1993-12-30 | 1995-09-18 | Sintercast Ab | Förfarande för kontinuerligt tillhandahållande av förbehandlat smält järn för gjutning av föremål av kompaktgrafitjärn |
-
1998
- 1998-03-06 SE SE9800750A patent/SE512201C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-03-05 WO PCT/SE1999/000335 patent/WO1999045156A1/en active IP Right Grant
- 1999-03-05 JP JP2000534687A patent/JP2002505380A/ja active Pending
- 1999-03-05 EP EP99909451A patent/EP1070147B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-05 DE DE69911590T patent/DE69911590T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-05 US US09/622,667 patent/US6372180B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010516469A (ja) * | 2007-01-22 | 2010-05-20 | ヘレーウス エレクトロ−ナイト インターナシヨナル エヌ ヴイ | 鋳鉄の特性に対して影響を与える方法及び酸素センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1999045156A1 (en) | 1999-09-10 |
| EP1070147A1 (en) | 2001-01-24 |
| SE512201C2 (sv) | 2000-02-14 |
| SE9800750D0 (sv) | 1998-03-06 |
| US6372180B1 (en) | 2002-04-16 |
| SE9800750L (sv) | 1999-09-07 |
| DE69911590D1 (de) | 2003-10-30 |
| DE69911590T2 (de) | 2004-07-08 |
| EP1070147B1 (en) | 2003-09-24 |
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