JP2003053516A - 球状黒鉛鋳鉄組織の制御方法及びこの制御方法に用いる鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表層部は黒鉛粒数が多くフェライト率が大き
い組織とし、内部は黒鉛粒数が比較的少なくパーライト
率が大きい組織とする球状黒鉛鋳鉄組織の制御方法及び
該制御方法に用いる鋳型を提供する。 【解決手段】 鋳物製品の形状に形成された空隙５を有
する砂型９と、該砂型９に配設され、前記空隙５に溶湯
を供給する湯口１３，３，１５と、前記空隙５に充填し
た溶湯を冷却して鋳物製品を作製する場合に、前記空隙
５の徐冷部１１の冷却速度を小さくする徐冷湯７とを備
えた鋳型において、前記徐冷湯７を、砂型９を介して前
記徐冷部１１の近傍に配設した鋳型１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングナッ
クル等の製品を鋳造する際に、徐冷湯を用いて高靱性の
球状黒鉛鋳鉄の組織を制御する方法とその方法に用いら
れる鋳型に関する。また、球状黒鉛鋳鉄のみならず、片
状黒鉛鋳鉄の組織制御としても用いることができる。前
記製品としては、球状黒鉛鋳鉄部品及び片状黒鉛鋳鉄部
品に広く適用することができる。例えば、前記球状黒鉛
鋳鉄部品としては、ステアリングナックルやロアアーム
等の自動車用足廻り強度部品、エンジンマウントブラケ
ットやクランクシャフト等であり、前記片状黒鉛鋳鉄部
品としては、ブレーキロータ、ドラム、及びカムシャフ
ト等に適用することができる。

【０００２】

【従来の技術】ステアリングナックルやロアアーム等の
自動車用足廻り強度部品は、形状が複雑なものが多いた
め、一般に、形状の自由度が大きい球状黒鉛鋳鉄が多く
用いられている。また、前記足廻り強度部品は、所定の
衝撃値及び強度を保持するため、肉厚を厚くして重量の
大きいものとしなければならなかった。

【０００３】しかし、近年の環境問題の観点から、前記
足廻り強度部品の衝撃値及び強度を向上させると共に、
軽量化を図ることが望まれている。ここで、球状黒鉛鋳
鉄の衝撃値及び強度を向上させるには、組織を制御する
ことが必要である。この組織制御方法として、従来は、
熱処理を施すことによって、足廻り強度部品の内部をパ
ーライト組織にして強度を向上させ、表面近傍を伸びの
あるフェライト組織にする方法が、特開平６−２００３
２２号公報、特開平６−１７１８６号公報及び特開平９
−２９６２１５号公報等に開示されている。しかし、こ
れらの方法は、高コストの熱処理が必要となるため、安
価な球状黒鉛鋳鉄の処理としては適さなかった。

【０００４】一方、熱処理をすることなく鋳造時に組織
制御を行うために、鋳造時における冷却速度を速めたり
遅めたりして、冷却速度の制御をすることが必要であ
る。特開平１０−２６３７９４号公報には、冷却速度を
速める方法として冷し金を用いる技術が開示され、特開
昭５４−５８２０号公報には、冷却を遅くする方法とし
て徐冷湯を用いる技術が開示されている。

【０００５】この徐冷湯を用いる方法には、図１５に示
すように、徐冷湯１０１と製品用の空隙１０３の徐冷部
１０５を直接連結し、これらの徐冷湯１０１と徐冷部１
０５との間隔を短くした鋳型１０７を用いている。この
鋳型１０７においては、溶湯を湯口１０９に注入する
と、該湯口１０９から湯道１１１と押湯１１３を介して
ゲート１１５に送給されたのち、製品用の空隙１０３内
に充填されるように構成されている。図１６に示すよう
に、注湯の直後から溶湯を徐冷して共晶点までの冷却速
度を遅くすることによって、製品のチル化防止を図って
いる。ここで、鋳鉄の衝撃値を向上させるには、黒鉛粒
数や共晶セル数を増やし、組織をフェライト化すること
が有効であり、そのためには、共晶点までの溶湯の冷却
速度を大きくし、共析点までの冷却速度は小さくする制
御が必要になる。

【０００６】従って、従来の徐冷湯を用いた方法では、
共晶点から共析点までの冷却における冷却速度は小さく
するが、注湯時点から共晶点までの冷却における冷却速
度まで小さくしてしまい、組織中の黒鉛粒数と共晶セル
数が減少してしまうため、衝撃値の向上が得られないと
いう問題があった。一方、冷し金を用い、共晶点までの
冷却を速くして黒鉛粒数を増やす方法が特開平１０−２
６３７９４号公報に開示されているが、この方法では、
共析点までの冷却を遅くすることができないという問題
があった。このように、組織制御を目的とした徐冷方法
はこれまで存在していなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記課題を
解決するべく、鋳型への溶湯充填時から共晶点までの溶
湯の冷却速度を所定の値よりも小さくすることなく、共
晶点から共析点までの冷却速度のみを選択的に小さくす
ることによって、表層部は黒鉛粒数が多くフェライト率
が大きい組織とし、内部は黒鉛粒数が比較的少なくパー
ライト率が大きい組織とする球状黒鉛鋳鉄組織の制御方
法及び該制御方法に用いる鋳型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】本発明は、前記目的を達
成するため、砂型中に形成された鋳物製品用空隙に溶湯
を充填するステップと、この充填した溶湯を共晶温度ま
で冷却して固相を析出させる第１の冷却を行うステップ
と、前記固相を共晶温度から共析温度まで冷却する第２
の冷却を行うステップとを含み、これらの第１及び第２
の冷却の少なくともいずれかの冷却速度を変えることに
より、鋳物製品中の組織を制御する球状黒鉛鋳鉄組織の
制御方法であって、前記鋳物製品の表層部における第２
の冷却の速度、内部における第１の冷却の速度を小さく
することにより、前記表層部の黒鉛粒数とフェライト率
を内部よりも大きくすると共に、前記内部のパーライト
率を表層部よりも大きくする方法である。

【０００９】本発明によれば、表層部における第１の冷
却の冷却速度のみを大きく維持し、製品の表層部におけ
る第２の冷却、内部における第１の冷却の速度を選択的
に小さくすることができる。このため、表層部は、切欠
き感受性が低く衝撃値が大きい、フェライト主体で黒鉛
粒数が多い球状黒鉛鋳鉄組織となる。また、製品内部
は、黒鉛粒数が少なくパーライト率が大きい高強度の組
織となり、これらの表層部と内部とで異なる組織の二層
組織を形成した球状黒鉛鋳鉄を鋳放しで得ることができ
る。

【００１０】また、本発明は、鋳物製品用空隙を有する
砂型と、該砂型に配設され、前記空隙に溶湯を供給する
湯口と、前記空隙に充填した溶湯を冷却して鋳物製品を
作製する場合に、鋳物製品用空隙の徐冷部における冷却
速度を小さくする徐冷湯とを備えた鋳型において、前記
徐冷湯を、砂型を介して前記徐冷部の近傍に配設した鋳
型である。

【００１１】前記湯口とは、広義の湯口の意であり、湯
溜まり、縦湯口、湯道、及びせき（ゲート）を含んだ、
溶湯を注ぎ込むために設けた通路を総称するものであ
る。前記砂型の熱伝導度は、鋳鉄よりも大幅に小さいた
め、徐冷湯の熱が製品の徐冷部まで伝わるのに時間がか
かる。よって、徐冷部に充填された溶湯が冷却される過
程において、溶湯充填時から一定の時間を経てから遅れ
て、徐冷湯の効果が発揮し始める。従って、必要とする
遅延時間に合わせて、徐冷開始時点を調整することがで
き、製品の表層部と内部とで異なる組織を有する二層組
織を効率的に形成することができる。

【００１２】また、本発明の一態様は、前記徐冷湯を湯
口とは別個に独立して配設した鋳型である。この鋳型に
よれば、徐冷湯に溶湯を充填させる時間を、製品用の空
隙に注湯する時間とは独立して別個に遅らせることがで
きる。よって、徐冷開始時点の遅延時間を自由にかつ簡
単に変えることができる。そして、本発明の別の態様
は、前記徐冷湯を、鋳物製品の厚肉部の空隙に連通させ
た鋳型である。

【００１３】さらに、本発明の別の態様は、前記徐冷湯
を供給路を介して前記湯口に連通させると共に、この供
給路を前記空隙の周囲に形成した鋳型である。供給路を
鋳物製品用空隙の周囲に長く形成することによって、溶
湯が湯口から徐冷湯までに辿り着くまでに時間がかかる
ため、徐冷開始時点を遅らせることができる。この供給
路の長さを適宜調整することによって、所望の徐冷開始
時点の遅延時間を得ることができる。

【００１４】そして、本発明の更に別の態様は、前記徐
冷湯の高さをゲートよりも高くすることにより、前記供
給路を徐冷湯に向かうにつれて斜め上方に傾斜させた鋳
型である。この鋳型によれば、溶湯が登り坂を登るよう
に供給路を流れるため、徐冷湯に辿り着くまでに時間が
かかるため、傾斜の大きさを調整することによって、所
望の徐冷開始時点の遅延時間を得ることができる。

【００１５】さらに、本発明の更に別の態様は、前記徐
冷湯に当接して冷し金を配設し、これによって、前記徐
冷湯の温度を、溶湯の共析温度以上でかつ共晶温度以下
にした鋳型である。この鋳型によれば、冷し金によって
徐冷湯の温度を下げて、充填時から共晶点までの冷却速
度の低下を抑制することができる。

【００１６】そして、本発明の更に別の態様は、前記冷
し金を、前記徐冷湯と前記徐冷部との間に配設した鋳型
である。この鋳型によれば、溶湯充填時から共晶点まで
の急冷と、共晶点から共析点までの徐冷を同時に達成す
ることができる。また、前記冷し金は、徐冷湯の温度が
共析点以上で共晶点以下になるように調整することがで
きるため、徐冷湯の温度を共晶点以下に下げ、共析点ま
での冷却速度のみを選択的に小さくすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、球状黒鉛鋳鉄組織の制御
方法及び鋳型の実施の形態について、詳細に説明する。 ［第１の実施の形態］図１は、第１の実施の形態に係る
鋳型１を示す平面図である。湯道３や製品用の空隙５
は、本来は砂型中に埋設されているが、鋳造方案を明確
にするため、全て実線で示している。

【００１８】まず、第１の実施の形態においては、徐冷
湯７と前記空隙５とを直接に接続せず、砂型９を介して
互いに間隔を隔てて配設している。即ち、鋳型１中に
は、製品形状の空隙５が形成されているが、この空隙５
の徐冷部１１の近傍に砂型９を介して徐冷湯７を配設し
ている。これによって、製品の表面付近（以下、表層部
ともいう）と内部とで組織に差異を有する二層組織を形
成している。

【００１９】前記鋳型１には、溶湯を注入するために上
方に延設された縦湯口１３と、製品の引け巣等の不良を
防止するための押湯１５と、空隙５の徐冷部１１に充填
された溶湯の冷却速度を小さくするために、徐冷部１１
の近傍に砂型９を介して配設された徐冷湯７と、製品形
状に形成された空隙５とを備えている。そして、前記縦
湯口１３と押湯１５とは湯道３を介して連通し、押湯１
５と徐冷湯７とは供給路１７を介して連通し、更に押湯
１５と空隙５とはゲート１９を介して連通している。

【００２０】ここで、砂型９の熱伝導率（約０．００３
ｃａｌ／ｃｍ・Ｓ・℃）は、鋳鉄（約０．０５ｃａｌ／
ｃｍ・Ｓ・℃）に較べて非常に低いため、徐冷湯７から
発生した熱が砂型９を介して前記徐冷部１１に伝達する
のに長い時間がかかる。よって、徐冷部１１に溶湯が充
填されてから、徐冷の効果が発揮し始めるまでに一定の
時間がかかり、溶湯の充填時から共晶点までの冷却速度
をそのまま維持しつつ、共晶点から共析点までの冷却速
度を選択的に遅くするという冷却速度の制御が可能であ
る。このため、製品の黒鉛粒数と共晶セル数を多く維持
しながら、フェライトを多く析出させることができる。

【００２１】また、製品用の空隙中に充填された溶湯の
冷却速度は、図２（ａ）に示すように、表層部と内部と
では相違がある。表層部は、外部に熱が逃げやすいた
め、内部よりも速く冷却され、内部は熱が逃げにくいた
め、冷却速度が遅くなるからである。

【００２２】なお、黒鉛粒数の増加によって、単に製品
の衝撃値を向上させるだけでなく、組織のフェライト化
を促進する効果も生じる。そして、共晶点から共析点ま
での徐冷によって、黒鉛粒数を変化させずに、フェライ
トの析出のみを導く。徐冷の開始時点を遅らせるには、
徐冷湯と徐冷部との距離、即ち砂型の厚さを適宜調整す
ることが望ましい。徐冷の開始時点の遅延時間は、徐冷
部の溶湯充填時から共晶点に達するまでの時間以上で、
かつ溶湯充填時から共析点に達するまでの時間未満にす
る必要がある。共晶点に達する時間よりも短いと、共晶
点までの冷却速度を遅くしてしまい、共析に達する時間
よりも長いと、共晶点から共析点までの冷却速度を遅く
することができないためである。

【００２３】具体的には、製品の徐冷部１１の肉厚が１
０〜２０ｍｍの場合、前記遅延時間は１０〜６００秒間
になる。徐冷部１１と徐冷湯７との間に介在する砂型９
の厚さは、製品形状にもよるが、一般に１０〜５０ｍｍ
が望ましい。１０ｍｍ未満では、徐冷開始時間の遅延が
十分に行えず、逆に５０ｍｍよりも大きいと、徐冷湯７
の熱が周囲の砂型９に拡散してしまい、徐冷の効果が十
分に得られないからである。なお、この砂型９の厚さで
も徐冷開始時間の遅延が不足する場合は、後述する遅延
方法を併せて用いることができる。

【００２４】本案により、図２（ａ）（ｂ）に示すよう
に、表面付近における溶湯充填時（Ａ時点）から共晶点
（Ｂ時点）までの冷却速度を従来のまま維持することに
よって、表面付近の黒鉛粒数を多くすることができる。
また、内部は、共晶点よりも若干高温の時点（Ｃ時点）
から共晶点まで（Ｄ時点）の冷却速度も徐冷され、黒鉛
粒数が少なくなるため、表面付近と内部のパーライト量
に大きな差が生じて、内部のパーライト量が増えて強度
が向上する。また、共晶点から共析点までの冷却速度
は、表面付近と内部共に徐冷されるため、表面付近は非
常にフェライトの多い組織となり、内部も過度のパーラ
イト化が抑制され、図３と図４に示すような理想的な二
層組織が得られる。

【００２５】［第２の実施の形態］次いで、第２の実施
の形態においては、徐冷湯までの溶湯の供給路を必要な
徐冷遅延時間に応じて長く形成している。前記第１の実
施の形態にて説明したように、徐冷湯７と徐冷部１１と
を砂型９を介して間隔を隔てて配設しただけでは、徐冷
部１１における徐冷開始の遅延時間が足りない場合は、
図５に示すように、徐冷湯７までの溶湯の供給路２１を
必要な徐冷遅延時間に応じて長く形成することが望まし
いからである。また、第１の実施の形態においては、徐
冷湯７は押湯１５に連結されていたが、第２の実施の形
態では、徐冷湯７が供給路２１を介して縦湯口１３に接
続されている。この供給路２１は、製品用の空隙５の周
囲を大きく取り囲むように配設されているが、その経路
の取り方は鋳型２３の大きさや必要な徐冷遅延時間の長
さに応じて適宜変更可能である。

【００２６】これにより、縦湯口１３に溶湯を注湯した
ときに、徐冷湯７まで溶湯が供給されるまでに時間がか
かる結果、徐冷部１１における徐冷効果が発揮され始め
る時間を遅らせることができる。また、溶湯が徐冷湯７
に供給されるまでに、その供給路２１の途中で熱が奪わ
れ、徐冷湯７の温度が共晶点付近まで低下するため、共
晶点以上での徐冷効果を弱めることができる。

【００２７】［第３の実施の形態］第３の実施の形態に
おいては、徐冷湯の高さをゲートよりも高くすることに
よって、湯口から徐冷湯に至る供給路に登り勾配を付け
ている。

【００２８】図６に示すように、徐冷湯７は縦湯口１３
と供給路３１を介して連通されているため、縦湯口１３
から注入された溶湯は、供給路３１を介して徐冷湯７に
送給される。ここで、図７に示すように、ゲート１９よ
りも徐冷湯７の下端部７ａの方が高さＨだけ上方に位置
しているため、前記供給路３１は徐冷湯７に向かうにつ
れて登り勾配になるように傾斜している。これにより、
徐冷湯７に溶湯が充填する時間を遅らせ、前記第２の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、図７
において、一点鎖線は砂型の上面３３を示しており、湯
口の上端部のみが上方に突き出ている以外は、押湯１５
や徐冷湯７は砂型９の内部に、埋設された状態で空隙と
して形成されている。

【００２９】［第４の実施の形態］第４の実施の形態に
おいては、徐冷湯を湯口や押湯とは連通させずに、独立
した別系統とする。図８に示すように、徐冷湯４１へ溶
湯を供給する徐冷湯用の縦湯口４３を別個に設け、製品
５とは別鋳込みとする。これにより、徐冷湯４１への溶
湯の供給時間を任意に調節することにより、必要となる
遅延時間を達成することができる。

【００３０】以上の構成により、表面付近においては、
共晶点までの冷却速度を必要以上に小さくすることな
く、共析点までの冷却速度のみを選択的に小さくするこ
とができ、一方、内部においては、注湯時から共晶点を
経て共析点までの冷却速度を小さくすることができる。
これにより、表面付近においては、黒鉛粒数や共晶セル
数を多く維持してフェライト率を向上させ、衝撃値と靱
性を向上させて切欠き感受性を低下させたり、加工性の
向上を図ることができる。一方、内部においては、黒鉛
粒数を少なくしてパーライト率を大きくすることによっ
て、強度を向上させることができる。

【００３１】［第５の実施の形態］第５の実施の形態に
おいては、徐冷湯に当接した状態で、製品の反対側に冷
し金を配設する。これは、図９に示すように、徐冷湯７
に冷し金５１を当接させて配設することにより、徐冷湯
７の温度を下げて、注湯時から共晶点までにおける冷却
速度の低下を防止するものである。この冷し金５１は、
徐冷湯７の側面のうち、製品に対向しない側の側面に当
接している。即ち、徐冷湯７に当接させて冷し金５１を
配設することで、約１１４０℃の共晶点以下まで製品の
溶湯を急冷し、その後、共析点付近（７２０℃）までの
冷却速度は小さくして、徐冷効果を十分に発揮させる。

【００３２】冷し金５１は、共晶点以下まで徐冷湯７の
熱量を奪い、その後は、冷し金５１の自身の温度が上昇
して熱を放出するような、適切な熱容量のものを設置す
る。具体的には、徐冷湯７が初期温度から共晶点以下に
なるまでに放出する熱量が、冷し金５１が設置温度から
共析点以上になるのに必要な熱量以上でかつ冷し金５１
が共晶点になるのに必要な熱量以下になるように調節す
る。

【００３３】［第６の実施の形態］第６の実施の形態に
おいては、冷し金を徐冷湯に当接させ、かつ、徐冷湯と
製品との間に配設している。図１０に示すように、冷し
金５３を徐冷湯７に当接させ、製品には冷し金５３が接
触しないようにすることにより、表面付近における共晶
点までの急冷と共析点までの徐冷とを同時に行うことが
できる。また、製品の内部においても、共晶点までの徐
冷と共析点までの徐冷を行うことができる。この場合
も、前記第５の実施の形態と同様に、冷し金５３の熱容
量を徐冷湯７の熱量に応じて調節することができる。

【００３４】［第７の実施の形態］第７の実施の形態に
おいては、図１１に示すように、徐冷湯６１を製品の厚
肉部６３に直接に連結することによって、縦湯口１３か
ら注入した溶湯が製品用の空隙５を介して、厚肉部用６
３から徐冷湯６１まで流れ込むように構成されている。

【００３５】

【実施例】次に、本発明を自動車の足廻り強度部品であ
るステアリング・ナックルに適用した実施例を示す。徐
冷湯７の溶湯を製品以外から供給した本発明例（図１２
参照）と、徐冷湯を設置しない比較例１（図１３参照）
と、徐冷湯１０１の溶湯を製品１０３の徐冷部１０５か
ら直接供給した従来法の比較例２（図１４参照）とに分
けて、製品の表面付近と内部における冷却速度や組織を
比較検討した。図１２〜図１４において、破線６５で囲
った部位が冷却速度と組織の比較を行った部位である。
それぞれの実施例に用いた溶湯中の成分値を表１に示
す。

【００３６】

【表１】

【００３７】図１２〜図１４に示すように、比較例２が
製品１０３から直接に徐冷湯１０１に溶湯を供給してい
るのに対して、本発明例では、徐冷湯７の溶湯を製品以
外の押湯１５から供給し、徐冷湯７と製品５の徐冷部１
１とを厚さ３０ｍｍの砂型９を介して配設した。この方
案で鋳造したときの製品５の徐冷部１１における冷却速
度及び組織を表２に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】この表２に示すように、徐冷湯を設置して
いない比較例１に対して、比較例２では、共析点までの
冷却速度だけでなく共晶点までの冷却速度も小さくなっ
た。これに対して、本発明例では、表面付近における共
晶点までの冷却速度は比較例１と大きく変わらずに、表
面付近における共析点までの冷却速度と内部における共
晶点までと共析点までの冷却速度が小さくなった。そし
て、比較例１では、パーライト面積率が高くなっている
のに対して、本発明例では、表面付近のパーライト面積
率が減少すると共に、黒鉛粒数の多い組織になり、理想
的な二層組織が得られた。一方で、比較例２では、パー
ライト面積率が減っているものの、その効果は小さく、
かつ、黒鉛粒数が少なくなった。また、二層組織は得ら
れなかった。

【００４０】次いで、それぞれのステアリング・ナック
ルに落錘試験を施し、得られた衝撃吸収エネルギーの結
果を表３に示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】この表３は、比較例１の衝撃吸収エネルギ
ーを１００とした相対的な数値を示すものであり、本発
明例によれば、比較例１，２よりも高い衝撃吸収エネル
ギーが得られた。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、表層部を、切欠き感受
性が低く衝撃値が大きいフェライト主体で黒鉛粒数が多
い球状黒鉛鋳鉄組織とし、また、製品内部を、黒鉛粒数
が少なくパーライト率が大きい高強度の球状黒鉛鋳鉄を
鋳放しで得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の組織制御方法に適用する鋳
型を示す平面図である。

【図２】本図のうち、（ａ）は従来の組織制御方法によ
る溶湯の冷却曲線であり、（ｂ）は第１の実施の形態の
組織制御方法を適用した溶湯の冷却曲線を示すグラフで
ある。

【図３】第１の実施の形態の組織制御方法を適用した製
品の表面付近における球状黒鉛組織を示す、倍率が１０
０倍の写真である。

【図４】第１の実施の形態の組織制御方法を適用した製
品の内部における球状黒鉛組織を示す、倍率が１００倍
の写真である。

【図５】第２の実施の形態に適用する鋳型を示す平面図
である。

【図６】第３の実施の形態に適用する鋳型を示す平面図
である。

【図７】図６の正面図である。

【図８】第４の実施の形態に適用する鋳型を示す平面図
である。

【図９】第５の実施の形態に適用する鋳型を示す平面図
である。

【図１０】第６の実施の形態に適用する鋳型を示す平面
図である。

【図１１】第７の実施の形態に適用する鋳型を示す平面
図である。

【図１２】本発明例の鋳型の平面図である。

【図１３】比較例１に適用した鋳型の平面図である。

【図１４】比較例２に適用した鋳型の平面図である。

【図１５】従来の組織制御方法に用いる鋳型を示す平面
図である。

【図１６】従来の組織制御方法による溶湯の冷却曲線を
示すグラフである。

【符号の説明】

１，２３ 鋳型 ３ 湯道 ５ 空隙 ７，４１，６１ 徐冷湯 ９ 砂型 １１ 徐冷部 １３，４３ 縦湯口 １５ 押湯 １７，２１，３１ 供給路 １９ ゲート ３３ 上面 ５１，５３ 冷し金 ６３ 厚肉部 ６５ 破線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｄ 15/00 Ｂ２２Ｄ 15/00 Ｂ 27/04 27/04 Ｇ Ｃ２１Ｃ 1/10 Ｃ２１Ｃ 1/10 Ｂ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砂型中に形成された鋳物製品用空隙に溶
   湯を充填するステップと、この充填した溶湯を共晶温度
   まで冷却して固相を析出させる第１の冷却を行うステッ
   プと、前記固相を共晶温度から共析温度まで冷却する第
   ２の冷却を行うステップとを含み、これらの第１及び第
   ２の冷却の少なくともいずれかの冷却速度を変えること
   により、鋳物製品中の組織を制御する球状黒鉛鋳鉄組織
   の制御方法であって、 徐冷湯を用いて、前記鋳物製品の表層部における第２の
   冷却の速度、内部における第１の冷却の速度を小さくす
   ることにより、前記表層部の黒鉛粒数とフェライト率を
   内部よりも大きくすると共に、前記内部のパーライト率
   を表層部よりも大きくしたことを特徴とする球状黒鉛鋳
   鉄組織の制御方法。
2. 【請求項２】 鋳物製品用空隙を有する砂型と、該砂型
   に配設され、前記空隙に溶湯を供給する湯口と、前記空
   隙に充填した溶湯を冷却して鋳物製品を作製する場合
   に、鋳物製品用空隙の徐冷部における冷却速度を小さく
   する徐冷湯とを備えた鋳型において、 前記徐冷湯を、砂型を介して前記徐冷部の近傍に配設し
   たことを特徴とする鋳型。
3. 【請求項３】 前記徐冷湯を湯口とは別個に独立して配
   設したことを特徴とする請求項２に記載の鋳型。
4. 【請求項４】 前記徐冷湯を、鋳物製品の厚肉部の空隙
   に連通させたことを特徴とする請求項２に記載の鋳型。
5. 【請求項５】 前記徐冷湯を供給路を介して前記湯口に
   連通させると共に、この供給路を前記空隙の周囲に形成
   したことを特徴とする請求項２に記載の鋳型。
6. 【請求項６】 前記徐冷湯の高さをゲートよりも高くす
   ることにより、前記供給路を、徐冷湯に近づくにつれて
   斜め上方に傾斜させたことを特徴とする請求項３に記載
   の鋳型。
7. 【請求項７】 前記徐冷湯に当接して冷し金を配設し、
   これによって、前記徐冷湯の温度を、溶湯の共析温度以
   上でかつ共晶温度以下にしたことを特徴とする請求項２
   〜６のいずれかに記載の鋳型。
8. 【請求項８】 前記冷し金を、前記徐冷湯と前記徐冷部
   との間に配設したことを特徴とする請求項７に記載の鋳
   型。