JP2003001404A - 鋳鉄製成形品の鋳造方法 - Google Patents
鋳鉄製成形品の鋳造方法Info
- Publication number
- JP2003001404A JP2003001404A JP2001184968A JP2001184968A JP2003001404A JP 2003001404 A JP2003001404 A JP 2003001404A JP 2001184968 A JP2001184968 A JP 2001184968A JP 2001184968 A JP2001184968 A JP 2001184968A JP 2003001404 A JP2003001404 A JP 2003001404A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast iron
- molded product
- temperature
- cylinder sleeve
- casting
- 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
Links
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】遠心鋳造法等、金型を使用して鋳造作業を行う
場合であっても、加工性が良好な鋳鉄製成形品を得る。 【解決手段】遠心鋳造法による鋳造作業の際、シリンダ
スリーブＳＶ（鋳鉄製成形品）の温度が下降してＡ1変
態点を通過するときの冷却速度を３０〜２００℃／分に
設定する。冷却速度をこの範囲内とするためには、例え
ば、溶湯の温度が下降して共晶点よりも低くなった時点
で、成形されたシリンダスリーブＳＶを円筒状金型１６
から取り出すようにすればよい。
場合であっても、加工性が良好な鋳鉄製成形品を得る。 【解決手段】遠心鋳造法による鋳造作業の際、シリンダ
スリーブＳＶ（鋳鉄製成形品）の温度が下降してＡ1変
態点を通過するときの冷却速度を３０〜２００℃／分に
設定する。冷却速度をこの範囲内とするためには、例え
ば、溶湯の温度が下降して共晶点よりも低くなった時点
で、成形されたシリンダスリーブＳＶを円筒状金型１６
から取り出すようにすればよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳鉄製成形品の鋳
造方法に関し、一層詳細には、加工性が良好な鋳鉄製成
形品を効率よく得ることが可能な鋳鉄製成形品の鋳造方
法に関する。
造方法に関し、一層詳細には、加工性が良好な鋳鉄製成
形品を効率よく得ることが可能な鋳鉄製成形品の鋳造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用シリンダブロックのシリンダ
ボアに配置されるシリンダスリーブ等の鋳鉄製成形品
は、例えば、砂型を用いる重力鋳造法により製造されて
いる。この鋳造法によれば、切削加工性が良好なシリン
ダスリーブを得ることができる。しかしながら、重力鋳
造法には、砂型を作製するという煩雑でかつ長時間を要
する作業が必要であり、しかも、鋳造作業時間が長いの
で生産効率が低いという欠点がある。
ボアに配置されるシリンダスリーブ等の鋳鉄製成形品
は、例えば、砂型を用いる重力鋳造法により製造されて
いる。この鋳造法によれば、切削加工性が良好なシリン
ダスリーブを得ることができる。しかしながら、重力鋳
造法には、砂型を作製するという煩雑でかつ長時間を要
する作業が必要であり、しかも、鋳造作業時間が長いの
で生産効率が低いという欠点がある。
【０００３】シリンダスリーブを成形する他の方法とし
ては、回転動作させた円筒状金型の内部で溶湯を冷却固
化させる遠心鋳造法が挙げられる。遠心鋳造法は、砂型
を作製する必要がなく、また、円筒状金型の内部（キャ
ビティ）に導入された溶湯の冷却速度が重力鋳造法に比
して大きいためにシリンダスリーブの生産効率が比較的
高くなるという利点を有する。なお、円筒状金型は、通
常、溶湯が冷却固化される際に冷却水等で強制冷却され
る。
ては、回転動作させた円筒状金型の内部で溶湯を冷却固
化させる遠心鋳造法が挙げられる。遠心鋳造法は、砂型
を作製する必要がなく、また、円筒状金型の内部（キャ
ビティ）に導入された溶湯の冷却速度が重力鋳造法に比
して大きいためにシリンダスリーブの生産効率が比較的
高くなるという利点を有する。なお、円筒状金型は、通
常、溶湯が冷却固化される際に冷却水等で強制冷却され
る。
【０００４】しかしながら、遠心鋳造法により成形され
たシリンダスリーブは、切削加工性に乏しい。このた
め、切削加工用刃具の寿命が短くなるので、切削加工コ
ストが高騰するという不具合がある。そこで、特開昭５
８−１６１７４８号公報および特開平８−１７６７２２
号公報には、切削加工性や耐摩耗性に優れた鋳鉄製成形
品とするために、該鋳鉄製成形品を構成する金属組織の
各成分の割合を規定することが提案されている。また、
特開平９−２０９０７２号公報には、金型の内面におけ
る塗型剤の塗布厚みを設定して溶湯の冷却速度を制御す
ることにより、切削加工性や耐摩耗性に優れた鋳鉄製成
形品が得られることが記載されている。
たシリンダスリーブは、切削加工性に乏しい。このた
め、切削加工用刃具の寿命が短くなるので、切削加工コ
ストが高騰するという不具合がある。そこで、特開昭５
８−１６１７４８号公報および特開平８−１７６７２２
号公報には、切削加工性や耐摩耗性に優れた鋳鉄製成形
品とするために、該鋳鉄製成形品を構成する金属組織の
各成分の割合を規定することが提案されている。また、
特開平９−２０９０７２号公報には、金型の内面におけ
る塗型剤の塗布厚みを設定して溶湯の冷却速度を制御す
ることにより、切削加工性や耐摩耗性に優れた鋳鉄製成
形品が得られることが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各公報に記載された組織を得るようにしたり、塗型剤の
塗布厚みを設定したりしても、充分な切削加工性を有す
る鋳鉄製成形品は未だなお得られていない。
各公報に記載された組織を得るようにしたり、塗型剤の
塗布厚みを設定したりしても、充分な切削加工性を有す
る鋳鉄製成形品は未だなお得られていない。
【０００６】以上から諒解されるように、鋳鉄製成形品
を得る際の生産効率と得られた鋳鉄製成形品の加工性は
トレードオフの関係にあり、加工性に優れた鋳鉄製成形
品を効率よく得ることができる鋳造方法はこれまでのと
ころ確立されていない。
を得る際の生産効率と得られた鋳鉄製成形品の加工性は
トレードオフの関係にあり、加工性に優れた鋳鉄製成形
品を効率よく得ることができる鋳造方法はこれまでのと
ころ確立されていない。
【０００７】本発明は上記した問題を解決するためにな
されたもので、鋳鉄製成形品を効率よく得ることがで
き、しかも、得られた鋳鉄製成形品が良好な加工性を示
す鋳鉄製成形品の鋳造方法を提供することを目的とす
る。
されたもので、鋳鉄製成形品を効率よく得ることがで
き、しかも、得られた鋳鉄製成形品が良好な加工性を示
す鋳鉄製成形品の鋳造方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、まず、重
力鋳造法により成形された鋳鉄製成形品と、遠心鋳造法
により成形された鋳鉄製成形品とで加工性に差異がある
理由につき検討した。そして、前者と後者の各金属組織
を調査したところ、ともにフェライトからなる層とセメ
ンタイトからなる層とが交互に並んだ層状組織、すなわ
ち、パーライトから構成されているが、その層間間隔が
互いに異なるという知見が得られた。すなわち、前者に
おける層間間隔は０．８〜１．０μｍ程度であり、一
方、後者では０．４〜０．６μｍ程度であった。
力鋳造法により成形された鋳鉄製成形品と、遠心鋳造法
により成形された鋳鉄製成形品とで加工性に差異がある
理由につき検討した。そして、前者と後者の各金属組織
を調査したところ、ともにフェライトからなる層とセメ
ンタイトからなる層とが交互に並んだ層状組織、すなわ
ち、パーライトから構成されているが、その層間間隔が
互いに異なるという知見が得られた。すなわち、前者に
おける層間間隔は０．８〜１．０μｍ程度であり、一
方、後者では０．４〜０．６μｍ程度であった。
【０００９】そして、本発明者らによるさらなる検討の
結果、パーライトの層間間隔にこのような差異が生じる
理由は、成分が同一である場合、両鋳造法における溶湯
の冷却速度が互いに異なるためであることが見出され
た。すなわち、前者における冷却速度は１５０℃／分程
度であり、後者では２５０℃／分程度である。遠心鋳造
法での冷却速度が大きい理由は、円筒状金型の熱伝導度
が砂型に比して高いためであると考えられる。
結果、パーライトの層間間隔にこのような差異が生じる
理由は、成分が同一である場合、両鋳造法における溶湯
の冷却速度が互いに異なるためであることが見出され
た。すなわち、前者における冷却速度は１５０℃／分程
度であり、後者では２５０℃／分程度である。遠心鋳造
法での冷却速度が大きい理由は、円筒状金型の熱伝導度
が砂型に比して高いためであると考えられる。
【００１０】このような知見に基づき、本発明者らは、
遠心鋳造法で鋳鉄製成形品を成形する場合においても、
該鋳鉄製成形品を構成する金属組織中に含まれるパーラ
イトの層間間隔が０．８〜１．０μｍとなるような冷却
速度につき鋭意検討を重ね、本発明をするに至った。
遠心鋳造法で鋳鉄製成形品を成形する場合においても、
該鋳鉄製成形品を構成する金属組織中に含まれるパーラ
イトの層間間隔が０．８〜１．０μｍとなるような冷却
速度につき鋭意検討を重ね、本発明をするに至った。
【００１１】すなわち、本発明は、金型内に導入した鋳
鉄の溶湯を冷却固化させて成形品とする鋳鉄製成形品の
鋳造方法において、前記溶湯が冷却固化することにより
成形された鋳鉄製成形品の温度が下降してＡ1変態点を
通過する際の冷却速度を３０〜２００℃／分とすること
を特徴とする。
鉄の溶湯を冷却固化させて成形品とする鋳鉄製成形品の
鋳造方法において、前記溶湯が冷却固化することにより
成形された鋳鉄製成形品の温度が下降してＡ1変態点を
通過する際の冷却速度を３０〜２００℃／分とすること
を特徴とする。
【００１２】Ａ1変態点を通過する際の冷却速度がこの
ように規定された場合、得られた鋳鉄製成形品を構成す
る金属組織中には、層間間隔が０．８〜１．０μｍ程度
のパーライトが主に含まれる。しかも、金属組織中に含
まれる黒鉛の形態や粒度、およびフェライトやステダイ
トの割合等も、加工性が良好となる形態または範囲とな
る。したがって、鋳鉄製成形品としては、加工性が良好
なものとなる。
ように規定された場合、得られた鋳鉄製成形品を構成す
る金属組織中には、層間間隔が０．８〜１．０μｍ程度
のパーライトが主に含まれる。しかも、金属組織中に含
まれる黒鉛の形態や粒度、およびフェライトやステダイ
トの割合等も、加工性が良好となる形態または範囲とな
る。したがって、鋳鉄製成形品としては、加工性が良好
なものとなる。
【００１３】ここで、Ａ1変態点とは、以下の反応式
（１）で示される共析反応の開始温度として定義され、
ハンセンのＦｅ−Ｃ系平衡状態図によれば、その値は７
２３℃である。
（１）で示される共析反応の開始温度として定義され、
ハンセンのＦｅ−Ｃ系平衡状態図によれば、その値は７
２３℃である。
【００１４】
【数１】
【００１５】なお、反応式（１）において、γ、αは、
それぞれ、γ−Ｆｅ（オーステナイト）、α−Ｆｅ（フ
ェライト）を表す。また、Ｆｅ3Ｃは、セメンタイトと
指称される準安定化合物である。
それぞれ、γ−Ｆｅ（オーステナイト）、α−Ｆｅ（フ
ェライト）を表す。また、Ｆｅ3Ｃは、セメンタイトと
指称される準安定化合物である。
【００１６】冷却速度を上記の範囲内に設定するには、
例えば、前記鋳鉄製成形品の温度が共晶点より低くＡ1
変態点より高い範囲内にある際に当該鋳鉄製成形品を前
記金型から取り出すようにすればよい。この場合、金型
を冷却するための冷媒の温度を調整する等の煩雑な作業
を行うことなく簡便かつ容易に冷却速度を制御すること
ができるからである。
例えば、前記鋳鉄製成形品の温度が共晶点より低くＡ1
変態点より高い範囲内にある際に当該鋳鉄製成形品を前
記金型から取り出すようにすればよい。この場合、金型
を冷却するための冷媒の温度を調整する等の煩雑な作業
を行うことなく簡便かつ容易に冷却速度を制御すること
ができるからである。
【００１７】ここで、共晶点とは、以下の反応式（２）
で示される共晶反応の開始温度として定義され、ハンセ
ンのＦｅ−Ｃ系平衡状態図によれば、その値は１１４７
℃である。
で示される共晶反応の開始温度として定義され、ハンセ
ンのＦｅ−Ｃ系平衡状態図によれば、その値は１１４７
℃である。
【００１８】
【数２】
【００１９】反応式（２）において、Ｌは液相を表す。
【００２０】なお、鋳鉄製成形品の好適な例としては、
内燃機関用シリンダブロックのシリンダボアに配置され
るシリンダスリーブを挙げることができる。
内燃機関用シリンダブロックのシリンダボアに配置され
るシリンダスリーブを挙げることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る鋳鉄製成形品
の鋳造方法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面
を参照して詳細に説明する。
の鋳造方法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面
を参照して詳細に説明する。
【００２２】本実施の形態に係る鋳鉄製成形品の鋳造方
法を、シリンダスリーブを遠心鋳造法にて成形する場合
を例として説明する。
法を、シリンダスリーブを遠心鋳造法にて成形する場合
を例として説明する。
【００２３】遠心鋳造法は、図１にその要部概略断面が
示される遠心鋳造装置により遂行される。すなわち、遠
心鋳造装置１０は、回転用ローラ１２ａ、１２ｂと、型
枠１４と、円筒状金型１６と、溶湯注入機構１８とを備
え、円筒状金型１６の両開口端部には蓋部材２０ａ、２
０ｂがそれぞれ嵌合されている。両蓋部材２０ａ、２０
ｂには貫通孔２２ａ、２２ｂがそれぞれ設けられてお
り、溶湯注入機構１８の先端部は、一方の貫通孔２２ａ
を通されて円筒状金型１６の内部（キャビティ）に挿入
されている。また、型枠１４には、円筒状金型１６を冷
却するための冷却水が流通される通路２４が放射状に設
けられている。
示される遠心鋳造装置により遂行される。すなわち、遠
心鋳造装置１０は、回転用ローラ１２ａ、１２ｂと、型
枠１４と、円筒状金型１６と、溶湯注入機構１８とを備
え、円筒状金型１６の両開口端部には蓋部材２０ａ、２
０ｂがそれぞれ嵌合されている。両蓋部材２０ａ、２０
ｂには貫通孔２２ａ、２２ｂがそれぞれ設けられてお
り、溶湯注入機構１８の先端部は、一方の貫通孔２２ａ
を通されて円筒状金型１６の内部（キャビティ）に挿入
されている。また、型枠１４には、円筒状金型１６を冷
却するための冷却水が流通される通路２４が放射状に設
けられている。
【００２４】キャビティに鋳鉄の溶湯が導入される際に
は、図示しないマニホールドを回して通路２４に冷却水
が流通された後、回転用ローラ１２ａ、１２ｂが回転付
勢されることにより型枠１４および円筒状金型１６が回
転動作される。この状態で、溶湯注入機構１８から溶湯
がキャビティへと注入される。
は、図示しないマニホールドを回して通路２４に冷却水
が流通された後、回転用ローラ１２ａ、１２ｂが回転付
勢されることにより型枠１４および円筒状金型１６が回
転動作される。この状態で、溶湯注入機構１８から溶湯
がキャビティへと注入される。
【００２５】注入された溶湯は、円筒状金型１６が回転
動作しているので、遠心力の作用によって該円筒状金型
１６の内周壁部に集積される。このため、蓋部材２０
ａ、２０ｂの開口部から溶湯が流出してしまうことはな
い。
動作しているので、遠心力の作用によって該円筒状金型
１６の内周壁部に集積される。このため、蓋部材２０
ａ、２０ｂの開口部から溶湯が流出してしまうことはな
い。
【００２６】溶湯は、回転動作している円筒状金型１６
のキャビティで冷却固化される。その結果、シリンダス
リーブＳＶ（鋳鉄製成形品）が成形される。
のキャビティで冷却固化される。その結果、シリンダス
リーブＳＶ（鋳鉄製成形品）が成形される。
【００２７】ここで、本実施の形態においては、温度が
下降している最中のシリンダスリーブＳＶのＡ1変態点
前後における冷却速度を規定する。具体的には、溶湯が
冷却固化してその温度が共晶点よりも低くなった時点
で、成形されたシリンダスリーブＳＶを円筒状金型１６
から取り出すことでシリンダスリーブＳＶの冷却速度を
３０〜２００℃／分に設定する。これにより、シリンダ
スリーブＳＶの加工性が優れたものとなる。
下降している最中のシリンダスリーブＳＶのＡ1変態点
前後における冷却速度を規定する。具体的には、溶湯が
冷却固化してその温度が共晶点よりも低くなった時点
で、成形されたシリンダスリーブＳＶを円筒状金型１６
から取り出すことでシリンダスリーブＳＶの冷却速度を
３０〜２００℃／分に設定する。これにより、シリンダ
スリーブＳＶの加工性が優れたものとなる。
【００２８】なお、上記反応式（２）から諒解されるよ
うに、共晶点以上の温度では、キャビティには液相と固
相とが混在している。したがって、この温度範囲で成形
品を取り出すと、溶湯の一部が流出してしまうので完全
な形状のシリンダスリーブＳＶが得られなくなる。換言
すれば、共晶点未満の温度では液相が消失してオーステ
ナイトとセメンタイトとからなる固相のみとなっている
ので、この温度範囲でシリンダスリーブＳＶを取り出し
ても溶湯が流出してしまうことはない。すなわち、完全
な形状のシリンダスリーブＳＶを得ることができる。
うに、共晶点以上の温度では、キャビティには液相と固
相とが混在している。したがって、この温度範囲で成形
品を取り出すと、溶湯の一部が流出してしまうので完全
な形状のシリンダスリーブＳＶが得られなくなる。換言
すれば、共晶点未満の温度では液相が消失してオーステ
ナイトとセメンタイトとからなる固相のみとなっている
ので、この温度範囲でシリンダスリーブＳＶを取り出し
ても溶湯が流出してしまうことはない。すなわち、完全
な形状のシリンダスリーブＳＶを得ることができる。
【００２９】温度が共晶点未満となった直後に円筒状金
型１６から取り出されたシリンダスリーブＳＶは、その
後、冷却速度が３０〜２００℃／分となるような環境下
で冷却される。
型１６から取り出されたシリンダスリーブＳＶは、その
後、冷却速度が３０〜２００℃／分となるような環境下
で冷却される。
【００３０】このように、本実施の形態では、シリンダ
スリーブＳＶの温度が共晶点未満となったときに該シリ
ンダスリーブＳＶを円筒状金型１６から取り出すように
している。すなわち、円筒状金型１６を冷却する冷却水
の温度を調整することなくシリンダスリーブＳＶの冷却
速度を制御するようにしている。このため、冷却水の温
度を調整するという煩雑な作業を行う必要がない。ま
た、冷却水の温度を調整するための温度調整機構を設け
る必要がないので、鋳造コストが高騰することもない。
スリーブＳＶの温度が共晶点未満となったときに該シリ
ンダスリーブＳＶを円筒状金型１６から取り出すように
している。すなわち、円筒状金型１６を冷却する冷却水
の温度を調整することなくシリンダスリーブＳＶの冷却
速度を制御するようにしている。このため、冷却水の温
度を調整するという煩雑な作業を行う必要がない。ま
た、冷却水の温度を調整するための温度調整機構を設け
る必要がないので、鋳造コストが高騰することもない。
【００３１】シリンダスリーブＳＶの温度がさらに下降
してＡ1変態点よりも低くなると、オーステナイトから
フェライトとセメンタイトとが析出して、フェライトか
らなる層とセメンタイトからなる層とが交互に並んだ層
状組織、すなわち、パーライトが形成される。
してＡ1変態点よりも低くなると、オーステナイトから
フェライトとセメンタイトとが析出して、フェライトか
らなる層とセメンタイトからなる層とが交互に並んだ層
状組織、すなわち、パーライトが形成される。
【００３２】パーライトにおける層間間隔は、Ａ1変態
点を通過する際の冷却速度が３０〜２００℃／分である
場合、０．８〜１．０μｍ程度となる。層間間隔がこの
程度のシリンダスリーブＳＶは、良好な切削加工性を示
すようになる。
点を通過する際の冷却速度が３０〜２００℃／分である
場合、０．８〜１．０μｍ程度となる。層間間隔がこの
程度のシリンダスリーブＳＶは、良好な切削加工性を示
すようになる。
【００３３】シリンダスリーブＳＶを構成する金属組織
中には、パーライトの他、黒鉛、フェライト、Ｆｅ−Ｆ
ｅ3Ｃ−Ｆｅ3Ｐの３元系化合物であるステダイトも含ま
れる。冷却速度が上記のように設定された場合、黒鉛
は、ＡＳＴＭ（American Society for Testing and Mat
erials）規格のＡ型黒鉛およびＢ型黒鉛が併せて７０％
以上を占める組織を形成し、かつその粒度が４級〜６級
（ＡＳＴＭ規格）となる。また、金属組織におけるフェ
ライトの割合は、５％以下となる。さらに、ステダイト
の割合は、０．５〜５％となる。
中には、パーライトの他、黒鉛、フェライト、Ｆｅ−Ｆ
ｅ3Ｃ−Ｆｅ3Ｐの３元系化合物であるステダイトも含ま
れる。冷却速度が上記のように設定された場合、黒鉛
は、ＡＳＴＭ（American Society for Testing and Mat
erials）規格のＡ型黒鉛およびＢ型黒鉛が併せて７０％
以上を占める組織を形成し、かつその粒度が４級〜６級
（ＡＳＴＭ規格）となる。また、金属組織におけるフェ
ライトの割合は、５％以下となる。さらに、ステダイト
の割合は、０．５〜５％となる。
【００３４】黒鉛の型および粒度、フェライトおよびス
テダイトの各割合が上記のようである場合、シリンダス
リーブＳＶの切削加工性が一層良好となる。
テダイトの各割合が上記のようである場合、シリンダス
リーブＳＶの切削加工性が一層良好となる。
【００３５】このように、本実施の形態においては、遠
心鋳造法であっても切削加工性が良好なシリンダスリー
ブＳＶを成形することができる。したがって、シリンダ
スリーブＳＶの生産効率を確保しながらその切削加工性
を向上させることができる。
心鋳造法であっても切削加工性が良好なシリンダスリー
ブＳＶを成形することができる。したがって、シリンダ
スリーブＳＶの生産効率を確保しながらその切削加工性
を向上させることができる。
【００３６】なお、Ａ1変態点を通過する際の冷却速度
が３０℃／分よりも遅い場合、金属組織中にフェライト
や黒鉛が多く含まれるようになるので、シリンダスリー
ブＳＶとしては、低硬度で耐摩耗性に乏しいものとな
る。また、Ａ1変態点を通過する際の冷却速度が２００
℃／分を超える場合、パーライトの層間間隔が０．８μ
ｍよりも狭くなり、切削加工が困難なシリンダスリーブ
ＳＶとなる。
が３０℃／分よりも遅い場合、金属組織中にフェライト
や黒鉛が多く含まれるようになるので、シリンダスリー
ブＳＶとしては、低硬度で耐摩耗性に乏しいものとな
る。また、Ａ1変態点を通過する際の冷却速度が２００
℃／分を超える場合、パーライトの層間間隔が０．８μ
ｍよりも狭くなり、切削加工が困難なシリンダスリーブ
ＳＶとなる。
【００３７】上記した実施の形態においては、シリンダ
スリーブＳＶを鋳鉄製成形品として成形する場合を例示
して説明したが、特にこれに限定されるものでないこと
はいうまでもない。
スリーブＳＶを鋳鉄製成形品として成形する場合を例示
して説明したが、特にこれに限定されるものでないこと
はいうまでもない。
【００３８】
【実施例】長さ２０００ｍｍ、外径１５６ｍｍ、内径９
４ｍｍの円筒状金型１６の内周壁部に、厚みを約１．０
ｍｍとして塗型剤を塗布した。その後、円筒状金型１６
を２７０℃まで昇温した。
４ｍｍの円筒状金型１６の内周壁部に、厚みを約１．０
ｍｍとして塗型剤を塗布した。その後、円筒状金型１６
を２７０℃まで昇温した。
【００３９】次いで、通路２４に冷却水を流通した後、
円筒状金型１６の内部（キャビティ）に、炭素当量が
３．９５〜４．１５％、炭素の割合が３．２５〜３．４
５％、Ｓｉの割合が１．９５〜２．２５％、Ｍｎの割合
が０．５〜０．７％、Ｐの割合が０．１〜０．２％、Ｓ
の割合が０．１２％以下、Ｃｒの割合が０．０８〜０．
１５％（各数字は重量％）である亜共晶組成の鋳鉄の溶
湯を２１ｋｇ注入した。この際の溶湯の温度は、約１４
００℃であった。
円筒状金型１６の内部（キャビティ）に、炭素当量が
３．９５〜４．１５％、炭素の割合が３．２５〜３．４
５％、Ｓｉの割合が１．９５〜２．２５％、Ｍｎの割合
が０．５〜０．７％、Ｐの割合が０．１〜０．２％、Ｓ
の割合が０．１２％以下、Ｃｒの割合が０．０８〜０．
１５％（各数字は重量％）である亜共晶組成の鋳鉄の溶
湯を２１ｋｇ注入した。この際の溶湯の温度は、約１４
００℃であった。
【００４０】次いで、回転用ローラ１２ａ、１２ｂの作
用下に型枠１４および円筒状金型１６を５０秒間回転動
作させた後に３０秒間静置し、円筒状金型１６からシリ
ンダスリーブＳＶを取り出して室温まで自然放冷した。
取り出した際、溶湯は完全に固化していた。
用下に型枠１４および円筒状金型１６を５０秒間回転動
作させた後に３０秒間静置し、円筒状金型１６からシリ
ンダスリーブＳＶを取り出して室温まで自然放冷した。
取り出した際、溶湯は完全に固化していた。
【００４１】このようにして成形されたシリンダスリー
ブＳＶの金属組織を電子顕微鏡で観察したところ、パー
ライトの層間間隔がおよそ０．８μｍであること、粒度
が４級〜６級のＡ型黒鉛およびＢ型黒鉛が黒鉛組織の７
０％以上を占めていること、金属組織におけるフェライ
ト、ステダイトの割合がそれぞれ５％以下、およそ２％
であることが認められた。
ブＳＶの金属組織を電子顕微鏡で観察したところ、パー
ライトの層間間隔がおよそ０．８μｍであること、粒度
が４級〜６級のＡ型黒鉛およびＢ型黒鉛が黒鉛組織の７
０％以上を占めていること、金属組織におけるフェライ
ト、ステダイトの割合がそれぞれ５％以下、およそ２％
であることが認められた。
【００４２】次に、このシリンダスリーブＳＶに対し
て、直径３ｍｍの切削加工用刃具により切削加工を施
し、総切削距離と該切削加工用刃具の摩耗量との関係を
調べた。切削加工条件は、切削速度を７００ｍ／分、送
り量を０．１ｍｍ／回転とした。これを実施例とする。
て、直径３ｍｍの切削加工用刃具により切削加工を施
し、総切削距離と該切削加工用刃具の摩耗量との関係を
調べた。切削加工条件は、切削速度を７００ｍ／分、送
り量を０．１ｍｍ／回転とした。これを実施例とする。
【００４３】また、砂型を使用して重力鋳造法によりシ
リンダスリーブＳＶを成形した。このシリンダスリーブ
ＳＶにおける金属組織中のパーライトの層間間隔は、お
よそ１．０μｍであった。これを比較例１とする。
リンダスリーブＳＶを成形した。このシリンダスリーブ
ＳＶにおける金属組織中のパーライトの層間間隔は、お
よそ１．０μｍであった。これを比較例１とする。
【００４４】その一方で、円筒状金型１６を回転動作さ
せた後に２５０秒間静置することによりＡ1変態点を通
過する際の冷却速度を２２５℃／分以上としたことを除
いては上記実施例に準拠して、遠心鋳造法によりシリン
ダスリーブを成形した。このシリンダスリーブにおける
金属組織中のパーライトの層間間隔は、０．４〜０．６
μｍ程度であった。これを比較例２とする。
せた後に２５０秒間静置することによりＡ1変態点を通
過する際の冷却速度を２２５℃／分以上としたことを除
いては上記実施例に準拠して、遠心鋳造法によりシリン
ダスリーブを成形した。このシリンダスリーブにおける
金属組織中のパーライトの層間間隔は、０．４〜０．６
μｍ程度であった。これを比較例２とする。
【００４５】そして、比較のために、比較例１、２の各
シリンダスリーブについても上記と同一の条件下で切削
加工を行った。結果を図２に併せて示す。この図２か
ら、実施例と比較例１とでは摩耗量が略同等であるこ
と、また、総切削距離が１００ｋｍの時点において、実
施例と比較例２とでは摩耗量に約６倍の差があることが
諒解される。すなわち、図２から、冷却速度を設定して
パーライトの層間間隔を制御することにより、切削加工
性が良好なシリンダスリーブが得られることが明らかで
ある。
シリンダスリーブについても上記と同一の条件下で切削
加工を行った。結果を図２に併せて示す。この図２か
ら、実施例と比較例１とでは摩耗量が略同等であるこ
と、また、総切削距離が１００ｋｍの時点において、実
施例と比較例２とでは摩耗量に約６倍の差があることが
諒解される。すなわち、図２から、冷却速度を設定して
パーライトの層間間隔を制御することにより、切削加工
性が良好なシリンダスリーブが得られることが明らかで
ある。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る鋳鉄
製成形品の鋳造方法によれば、遠心鋳造法等の金型を使
用する鋳造作業時に鋳鉄製成形品の温度が下降してＡ１
変態点を通過する際の冷却速度が３０〜２００℃／分と
なるようにしている。これにより該鋳鉄製成形品を構成
する金属組織中のパーライトの層間間隔を０．８〜１．
０μｍ程度に制御することができるので、加工性が良好
な鋳鉄製成形品を効率よく得ることができるという効果
が達成される。
製成形品の鋳造方法によれば、遠心鋳造法等の金型を使
用する鋳造作業時に鋳鉄製成形品の温度が下降してＡ１
変態点を通過する際の冷却速度が３０〜２００℃／分と
なるようにしている。これにより該鋳鉄製成形品を構成
する金属組織中のパーライトの層間間隔を０．８〜１．
０μｍ程度に制御することができるので、加工性が良好
な鋳鉄製成形品を効率よく得ることができるという効果
が達成される。
【図１】遠心鋳造装置の要部概略断面図である。
【図２】各鋳造方法により得られたシリンダスリーブを
切削加工した際の総切削距離と切削加工用刃具の摩耗量
との関係を示すグラフである。
切削加工した際の総切削距離と切削加工用刃具の摩耗量
との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…遠心鋳造装置 １２ａ、１２ｂ…回
転用ローラ １６…円筒状金型 １８…溶湯注入機構 ２４…通路 ＳＶ…シリンダスリ
ーブ
転用ローラ １６…円筒状金型 １８…溶湯注入機構 ２４…通路 ＳＶ…シリンダスリ
ーブ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 福本 知典
埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ
ンジニアリング株式会社内
(72)発明者 岡崎 尚平
埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ
ンジニアリング株式会社内
(72)発明者 松栄 泰隆
埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ
ンジニアリング株式会社内
(72)発明者 西脇 俊博
三重県鈴鹿市平田町1907 本田技研工業株
式会社鈴鹿製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】金型内に導入した鋳鉄の溶湯を冷却固化さ
せて成形品とする鋳鉄製成形品の鋳造方法において、前
記溶湯が冷却固化することにより成形された鋳鉄製成形
品の温度が下降してＡ1変態点を通過する際の冷却速度
を３０〜２００℃／分とすることを特徴とする鋳鉄製成
形品の鋳造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の鋳造方法において、前記鋳
鉄製成形品の温度が共晶点より低くＡ1変態点より高い
範囲内にある際に当該鋳鉄製成形品を前記金型から取り
出すことを特徴とする鋳鉄製成形品の鋳造方法。 - 【請求項３】請求項１または２記載の鋳造方法におい
て、前記鋳鉄製成形品として内燃機関用シリンダブロッ
クのシリンダボアに配置されるシリンダスリーブを成形
することを特徴とする鋳鉄製成形品の鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184968A JP3987694B2 (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 鋳鉄製成形品の鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184968A JP3987694B2 (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 鋳鉄製成形品の鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003001404A true JP2003001404A (ja) | 2003-01-08 |
| JP3987694B2 JP3987694B2 (ja) | 2007-10-10 |
Family
ID=19024633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001184968A Expired - Fee Related JP3987694B2 (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 鋳鉄製成形品の鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3987694B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013538940A (ja) * | 2010-08-16 | 2013-10-17 | エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド | トルースタイトの基礎微細構造を有する、機械用のねずみ鋳鉄製部品又はコンポーネント、及びそれらを製造するための方法 |
| CN103418776A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-04 | 宁夏共享集团有限责任公司 | 一种大型铸钢件压箱、打箱的方法 |
| CN103611910A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-05 | 武昌船舶重工有限责任公司 | 一种防止小口径双相不锈钢轴套离心铸造裂纹缺陷的方法 |
| JP2014226707A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 本田技研工業株式会社 | 遠心鋳造方法 |
| CN104668498A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-03 | 徐小玲 | 一种缸套离心铸造模具 |
| CN107457390A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-12-12 | 中原内配集团安徽有限责任公司 | 一种缸套基体冷却装置 |
| CN111618268A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-04 | 安徽省繁昌县皖南阀门铸造有限公司 | 一种阀门离心铸造件加工用冷却装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110039024B (zh) * | 2019-05-07 | 2020-12-22 | 新兴铸管股份有限公司 | 热模法离心球墨铸铁管管模测温方法及温控方法和系统 |
-
2001
- 2001-06-19 JP JP2001184968A patent/JP3987694B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013538940A (ja) * | 2010-08-16 | 2013-10-17 | エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド | トルースタイトの基礎微細構造を有する、機械用のねずみ鋳鉄製部品又はコンポーネント、及びそれらを製造するための方法 |
| JP2014226707A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 本田技研工業株式会社 | 遠心鋳造方法 |
| CN103418776A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-04 | 宁夏共享集团有限责任公司 | 一种大型铸钢件压箱、打箱的方法 |
| CN103418776B (zh) * | 2013-09-03 | 2015-09-02 | 宁夏共享集团有限责任公司 | 一种大型铸钢件压箱、打箱的方法 |
| CN103611910A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-05 | 武昌船舶重工有限责任公司 | 一种防止小口径双相不锈钢轴套离心铸造裂纹缺陷的方法 |
| CN104668498A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-03 | 徐小玲 | 一种缸套离心铸造模具 |
| CN107457390A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-12-12 | 中原内配集团安徽有限责任公司 | 一种缸套基体冷却装置 |
| CN107457390B (zh) * | 2017-07-18 | 2019-10-11 | 中原内配集团安徽有限责任公司 | 一种缸套基体冷却装置 |
| CN111618268A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-04 | 安徽省繁昌县皖南阀门铸造有限公司 | 一种阀门离心铸造件加工用冷却装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3987694B2 (ja) | 2007-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5976709A (en) | Aluminum alloy member, with insert provided therein, possessing improved damping capacity and process for producing the same | |
| JP2003001404A (ja) | 鋳鉄製成形品の鋳造方法 | |
| CN102317488A (zh) | 用于内燃机及一般铸件的高电阻灰铁合金 | |
| CN103924149A (zh) | 一种压缩机球墨铸铁曲轴及其制造方法 | |
| CN102317480A (zh) | 获得用于内燃机及一般铸件的高电阻灰铁合金的方法 | |
| WO2011145194A1 (ja) | 耐熱鋳鉄系金属短繊維とその製造方法 | |
| Riebisch et al. | Microstructure of as-cast high-silicon ductile iron produced via permanent mold casting | |
| JP3002392B2 (ja) | 遠心鋳造製複合ロールの製造方法 | |
| JP3723706B2 (ja) | 高強度球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 | |
| Bevza et al. | Use of directional solidification for improving tubular workpiece quality of different cast irons | |
| JP3964675B2 (ja) | 非オーステンパー処理球状黒鉛鋳鉄 | |
| JP2005095911A (ja) | 球状黒鉛鋳鉄の連続鋳造方法 | |
| KR20190114489A (ko) | 오스템퍼드 구상흑연주철 후크 및 이의 제조방법 | |
| van gen Hassend et al. | Study on the austemperability of thin-wall ductile cast iron produced by high-pressure die-casting | |
| JPS5922780B2 (ja) | 耐摩耗性鋳鉄 | |
| Martinez et al. | Application of ADI in high strength thin wall automotive parts | |
| KR102105458B1 (ko) | 베인 펌프용 로터 및 그 제조방법 | |
| US4411713A (en) | Shell for a composite roll | |
| US8302667B2 (en) | Cast iron semi-finished product excellent in workability and method of production of the same | |
| JP2006326595A (ja) | シリンダブロック鋳造用ボアピン | |
| JPS61119351A (ja) | 微細球状黒鉛を有する鋳鉄材料の製造方法 | |
| CN107142428A (zh) | 一种Cr‑Mo‑Ni合金钢及其制备方法 | |
| JP2619352B2 (ja) | フライホイールの製造方法 | |
| JP4020277B2 (ja) | 鋳鉄の複合材の製造方法 | |
| JP2002146467A (ja) | 耐摩耗性に優れた鋳鉄連続鋳造棒およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041201 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060714 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061226 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070226 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070710 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070713 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3987694 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110720 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110720 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120720 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120720 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130720 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140720 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |