JP2014214343A - 鋳鉄鋳物とその製造方法 - Google Patents
鋳鉄鋳物とその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014214343A JP2014214343A JP2013092221A JP2013092221A JP2014214343A JP 2014214343 A JP2014214343 A JP 2014214343A JP 2013092221 A JP2013092221 A JP 2013092221A JP 2013092221 A JP2013092221 A JP 2013092221A JP 2014214343 A JP2014214343 A JP 2014214343A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast iron
- weight
- iron casting
- base
- hardness
- 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
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明の鋳鉄鋳物は、重量%で、C:1.8〜2.5%、Si:1.0〜2.0%、Mn:0.2〜1.5%、Ni:2.0〜4.0%、Mo:1.5〜2.5%、Mg:0.01〜0.1%、Cr:0〜0.8%、を含有し、基地の60%以上をマルテンサイト相で占める組織とすると共に基地中に少なくとも球状黒鉛を分散させた組織としてある。
【選択図】 なし
Description
また本出願人の以前の出願に係る特許文献2には、アダマイト系のベース組成にV等を添加含有させることで、ベイナイトと微細パーライトが混在した基地中に粗大な一次セメンタイトと、微細粒状炭化物、粒状黒鉛が分散した圧延用ロール材と圧延用ロールが開示されている。
また上記特許文献2の発明においては、基地中に粗大な一次セメンタイトが分散するため、鋳物の靭性を悪化させる問題があった。またこのため、特に厚肉鋳物製品やその他、使用環境の厳しい鋳物製品には用いることができないという問題があった。
また本発明の鋳鉄鋳物は、上記第1の特徴に加えて、重量%で、C:1.9〜2.4%、Si:1.2〜1.8%、Mn:0.4〜1.3%、Ni:2.6〜3.8%、Mo:1.7〜2.4%、Mg:0.03〜0.08%、Cr:0〜0.7%、を含有することを第2の特徴としている。
また本発明の鋳鉄鋳物は、上記第1の特徴に加えて、重量%で、C:2.0〜2.3%、Si:1.4〜1.6%、Mn:0.6〜1.1%、Ni:3.0〜3.5%、Mo:2.0〜2.3%、Mg:0.04〜0.07%、Cr:0.01〜0.5%、を含有することを第3の特徴としている。
また本発明の鋳鉄鋳物は、上記第1〜第3の何れかの特徴に加えて、基地の70〜90%をマルテンサイト相で占める組織にしてあることを第4の特徴としている。
また本発明の鋳鉄鋳物は、上記第1〜第4の何れかの特徴に加えて、基地の80〜90%をマルテンサイト相で占め、残りがベイナイト相と残留オーステナイト相の何れか1相若しくは2相からなり、基地中への分散相として球状黒鉛と、鉄と合金成分とCとによる炭化物とが共晶及び析出にて分散してなる組織にしてあることを第5の特徴としている。
また本発明の鋳鉄鋳物は、上記第1〜第5の何れかの特徴に加えて、V+W+Nb+Coの合計を1.0%以下含有させることを第6の特徴としている。
また本発明の鋳鉄鋳物は、上記第1〜第6の何れかの特徴に加えて、硬度をショア硬度(Hs)で65〜85にしてあることを第7の特徴としている。
また本発明の鋳鉄鋳物の製造方法によれば、上記第1〜第7の何れかの特徴に記載の鋳鉄鋳物の製造方法であって、予め成分組成を調整してなる鋳造物を950〜1100℃まで加熱した後、常温まで急冷するようにしたことを第8の特徴としている。
また請求項2に記載の鋳鉄鋳物によれば、上記請求項1の構成による作用効果に加えて、成分組成をより好ましい範囲に限定することで、厚肉鋳物としても、より靭性に優れ、またより高硬度で、耐摩耗性、耐焼付き性にも優れた、より鋼板圧延にも適した鋳鉄鋳物を現に安定して提供することができる。
また請求項3に記載の鋳鉄鋳物によれば、上記請求項1又は2の構成による作用効果に加えて、一層、靭性に優れ、また高硬度で、耐摩耗性、耐焼付き性にも優れた鋳鉄鋳物を現に安定して提供することができる。
また請求項5に記載の鋳鉄鋳物によれば、上記請求項1〜4の何れかに記載の構成による作用効果に加えて、基地の80〜90%をマルテンサイト相で占め、残りがベイナイト相と残留オーステナイト相の何れか1相若しくは2相からなり、基地中への分散相として球状黒鉛と、鉄と合金成分とCとによる炭化物とが共晶及び析出にて分散してなる組織にしてあるので、硬度と耐摩耗性に一層優れ、且つ靭性と耐焼付き性に優れた鋳鉄鋳物を確実に提供することができる。
また請求項6に記載の鋳鉄鋳物によれば、上記請求項1〜5の何れかの構成による作用効果に加えて、V+W+Nb+Coの合計を1.0%以下含有させることにより、基地中への黒鉛の安定した晶出を維持させながら微細炭化物の分散による硬度向上を確保することができる。
また請求項7に記載の鋳鉄鋳物によれば、上記請求項1〜6の何れかの構成による作用効果に加えて、硬度をショア硬度(Hs)で65〜85にしてあるので、靭性、硬度、耐摩耗性、耐焼付き性に優れた鋳鉄鋳物を現に安定して提供することができる。
Cは黒鉛を晶出し、耐焼付き性を向上させる。1.8重量%未満では黒鉛が得られない。一方、2.5重量%を超えると、Cr、Moとの一次セメンタイトを多量に形成して靭性が低下する。また冷却が遅くなる厚肉鋳物の場合は、焼入れ性が低下する。
Cの含有量は、黒鉛の晶出、焼入れ性を考慮すると、1.9〜2.4重量%がより好ましく、最も好ましくは2.0〜2.3重量%とするのがよい。
SiはCの黒鉛化を容易にさせる元素である。このためには1.0重量%が必要である。一方、2.0重量%を超えると鋳物の靭性を低下させる。
Siの含有量は、Cの黒鉛化と靭性の低下防止を考慮すると、1.2〜1.8重量%がより好ましく、更に好ましくは1.4〜1.6重量%とする。
Mnは溶湯の脱酸脱硫のために0.2重量%以上必要である。また1.5重量%を超えると靭性が低下する。
Mnの含有量は、溶湯の脱酸脱硫と鋳物の靭性を考慮すると、0.4〜1.3重量%がより好ましく、更に好ましくは0.6〜1.1重量%とする。
Niは基地中に固溶して焼入れ性を向上させ、黒鉛化を促進する。2.0重量%未満では焼入れ性の向上の効果が得られない。4.0重量%を超えると焼入れ後の残留オーステナイト量が増え、硬さが下がる。
Niの含有量は、焼入れ性、Cの黒鉛化を考慮すると、2.6〜3.8重量%が好ましく、最も好ましくは3.0〜3.5重量%とする。
Moは基地中に固溶して焼入れ性を向上させ、焼戻し軟化抵抗を増す。1.5重量%未満では前述の効果が得られない。また2.5重量%を超えると基地中への固溶は飽和し、共晶炭化物が靭性を劣化させる。
Moの含有量は、焼入れ性、焼戻し軟化抵抗と共晶炭化物による靭性低下を考慮して、より好ましくは1.7〜2.4重量%とし、更に好ましくは2.0〜2.3重量%とするのがよい。
Mgは晶出する黒鉛を球状化する。0.01重量%未満では黒鉛が球状化しない。0.1重量%を超えるとMg酸化物が多く残り、欠陥となる。
Mgの含有量は、黒鉛の球状化と鋳物欠陥を考慮すると、0.03〜0.08重量%がより好ましく、0.04〜0.07重量%が更に好ましい。
Crは共晶炭化物を形成し、硬さを高める効果がある。一方、黒鉛化は阻害する。一部は基地中に固溶して焼入れ性を向上させる。また0.8重量%を超えると黒鉛化しなくなる。
Crの含有量は、共晶炭化物の形成、黒鉛化、焼入れ性を考慮して、0〜0.7重量%がより好ましく、0.01〜0.5重量%が更に好ましい。
V、W、Nb、Coの合計は、黒鉛化による靭性、耐焼付き性の向上と炭化物分散による硬度、耐摩耗性の向上を考慮して、0.01〜0.8重量%がより好ましく、0.01〜0.5重量%が更に好ましい。
勿論、V、W、Nb、Coは含有させなくてもよい。
製造方法は、所定の成分組成としたものを溶融炉で溶かし、これを一旦、鋳込んで鋳鉄鋳物を得る。次に、この鋳放し状態の鋳鉄鋳物を950〜1100℃の温度に加熱し、2〜10時間保持して後、常温まで冷却する。
この場合、加熱温度が950℃未満では基地中のC濃度が低下し、硬さが低下する。更に基地中のCr、Mo濃度も低下し、焼入れ性が悪くなる。一方、1100℃を超えるとCの黒鉛化が必要以上に進行し、靭性を劣化させる。
また保持時間が2時間未満であると、共晶炭化物の黒鉛化がなされない。一方、10時間を超えると黒鉛が粗大になると共に、硬度も低下する。
加熱温度は、基地中のC濃度の他、Cr、Mo濃度、焼入れ性、黒鉛化を考慮して、970〜1080℃が好ましく、更に990〜1060℃がより好ましい。
また保持時間は、共晶炭化物の黒鉛化促進と黒鉛の粗大化の防止を考慮して、3〜8時間がより好ましく、4〜6時間が更に好ましい。
前記常温までの冷却は、冷却速度が0.2℃/秒以上となるようにして行っている。0.2℃/秒より遅いと、ベイナイト変態が生じ、マルテンサイト相の割合が60%未満となる。
本発明の鋳物においては、前記基地に占めるマルテンサイト相の比率を60〜95%、残りがベイナイト相と残留オーステナイト相となる組織にするが、硬度、耐摩耗性を考慮して、基地組織としてマルテンサイト層が70〜90%を占めることがより好ましく、80〜90%を占めることが最も好ましいと言える。
結果を表4に示す。
表4において、黒鉛形状が球状黒鉛のものには「球」と、片状黒鉛や粗大黒鉛のものには「片」と、黒鉛が確認できないものには「−」と、それぞれ表記した。
耐焼付き性については黒鉛が晶出しているものを良とした。
靭性については球状黒鉛が分散しているものを良とした。
硬度、耐摩耗性はショア硬度(Hs)が65以上のものを良とした。
そして表4での判定は、前記耐焼付き性(黒鉛晶出の有無)、靭性(球状黒鉛の分散)、硬度、耐摩耗性の全てが良であるものを合格として「○」とした。それ以外は失格として「×」をつけた。
前記比較例1〜6は何れも成分組成が本発明の成分組成には入っていない。
なお表4に示す評価においては、必ずしも前記実施例1、4、6、11と、より好ましい実施例2、3、5、8、10、12と、更に好ましい実施例7、9との差は示されていないが、好ましい実施例、より好ましい実施例になるにつれて、全体としての評価が増す。
Claims (8)
- 重量%で、
C :1.8〜2.5%、
Si:1.0〜2.0%、
Mn:0.2〜1.5%、
Ni:2.0〜4.0%、
Mo:1.5〜2.5%、
Mg:0.01〜0.1%、
Cr:0〜0.8%、
を含有し、基地の60%以上をマルテンサイト相で占める組織とする共に基地中に少なくとも球状黒鉛を分散させた組織としてあることを特徴とする鋳鉄鋳物。 - 重量%で、
C :1.9〜2.4%、
Si:1.2〜1.8%、
Mn:0.4〜1.3%、
Ni:2.6〜3.8%、
Mo:1.7〜2.4%、
Mg:0.03〜0.08%、
Cr:0〜0.7%、
を含有することを特徴とする請求項1に記載の鋳鉄鋳物。 - 重量%で、
C :2.0〜2.3%、
Si:1.4〜1.6%、
Mn:0.6〜1.1%、
Ni:3.0〜3.5%、
Mo:2.0〜2.3%、
Mg:0.04〜0.07%、
Cr:0.01〜0.5%、
を含有することを特徴とする請求項1に記載の鋳鉄鋳物。 - 基地の70〜90%をマルテンサイト相で占める組織にしてあることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の鋳鉄鋳物。
- 基地の80〜90%をマルテンサイト相で占め、残りがベイナイト相と残留オーステナイト相の何れか1相若しくは2相からなり、基地中への分散相として球状黒鉛と、鉄と合金成分とCとによる炭化物とが共晶及び析出にて分散してなる組織にしてあることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の鋳鉄鋳物。
- V+W+Nb+Coの合計を1.0%以下含有させることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の鋳鉄鋳物。
- 硬度をショア硬度(Hs)で65〜85にしてあることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の鋳鉄鋳物。
- 請求項1〜7の何れかに記載の鋳鉄鋳物の製造方法であって、予め成分組成を調整してなる鋳造物を950〜1100℃まで加熱した後、常温まで急冷するようにしたこと特徴とする鋳鉄鋳物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013092221A JP6195727B2 (ja) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | 鋳鉄鋳物とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013092221A JP6195727B2 (ja) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | 鋳鉄鋳物とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014214343A true JP2014214343A (ja) | 2014-11-17 |
JP6195727B2 JP6195727B2 (ja) | 2017-09-13 |
Family
ID=51940405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013092221A Expired - Fee Related JP6195727B2 (ja) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | 鋳鉄鋳物とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6195727B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105568127A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-11 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 新型轨梁轧制用合金球铁开坯辊及其制造方法 |
JP6254656B1 (ja) * | 2016-09-15 | 2017-12-27 | 虹技株式会社 | 亜共晶球状黒鉛鋳鉄鋳物の製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07126755A (ja) * | 1993-11-05 | 1995-05-16 | Kawasaki Steel Corp | 複合ロールの外層材製造方法 |
JP2001179311A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-07-03 | Kogi Corp | 圧延ロール用材及び熱間圧延ロール |
JP2005068464A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Hitachi Metals Ltd | 圧延用ロールの外層材およびそれを用いた圧延用ロール |
JP2005290549A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-10-20 | Komatsu Ltd | Fe系シール摺動部材及びその製造方法 |
-
2013
- 2013-04-25 JP JP2013092221A patent/JP6195727B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07126755A (ja) * | 1993-11-05 | 1995-05-16 | Kawasaki Steel Corp | 複合ロールの外層材製造方法 |
JP2001179311A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-07-03 | Kogi Corp | 圧延ロール用材及び熱間圧延ロール |
JP2005068464A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Hitachi Metals Ltd | 圧延用ロールの外層材およびそれを用いた圧延用ロール |
JP2005290549A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-10-20 | Komatsu Ltd | Fe系シール摺動部材及びその製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105568127A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-11 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 新型轨梁轧制用合金球铁开坯辊及其制造方法 |
JP6254656B1 (ja) * | 2016-09-15 | 2017-12-27 | 虹技株式会社 | 亜共晶球状黒鉛鋳鉄鋳物の製造方法 |
JP2018044217A (ja) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 虹技株式会社 | 亜共晶球状黒鉛鋳鉄鋳物の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6195727B2 (ja) | 2017-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6032881B2 (ja) | 熱間金型用鋼 | |
JP6366326B2 (ja) | 高靱性熱間工具鋼およびその製造方法 | |
JP2005206913A (ja) | 合金工具鋼 | |
JP2008156688A (ja) | 高強度球状黒鉛鋳鉄 | |
JP2007245217A (ja) | 圧延用複合ロール | |
WO2017150738A1 (ja) | ステンレス鋼部材およびその製造方法、ならびに、ステンレス鋼部品およびその製造方法 | |
JP6139062B2 (ja) | 鋳鉄鋳物の製造方法 | |
JP6190298B2 (ja) | 耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルト用鋼および高強度ボルト | |
US11628481B2 (en) | Centrifugally cast composite roll for rolling and method of manufacturing the same | |
JP5712560B2 (ja) | 耐摩耗性に優れた球状黒鉛鋳鉄品 | |
TW201538744A (zh) | 高碳熱軋鋼板及其製造方法 | |
WO2012118053A1 (ja) | 靭性に優れた熱間工具鋼およびその製造方法 | |
JP6364219B2 (ja) | 鋳鉄鋳物とその製造方法 | |
JP6195727B2 (ja) | 鋳鉄鋳物とその製造方法 | |
JP5212772B2 (ja) | 靭性および高温強度に優れた熱間工具鋼 | |
CN102936690A (zh) | 一种新型9SiCrAlBN合金工具钢 | |
CN103834864B (zh) | 一种9Cr2BAlN合金工具钢 | |
JP2012036465A (ja) | 耐摩耗性に優れた球状黒鉛鋳鉄品 | |
JP5316242B2 (ja) | 熱処理用鋼材 | |
JP5282546B2 (ja) | 耐摩耗性に優れた高強度厚肉球状黒鉛鋳鉄品 | |
JP2015140449A (ja) | 高温での結晶粒度特性に優れた肌焼鋼 | |
JP2009221594A (ja) | 靭性に優れた熱間工具鋼 | |
JP4387854B2 (ja) | 圧延用ロール材及び圧延用ロール | |
JP5907416B2 (ja) | 靭性に優れた熱間工具鋼の製造方法 | |
JP3417922B2 (ja) | サイジングプレス金型用鋳鉄材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160404 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170214 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170403 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170418 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170522 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20170529 |
|
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: 20170718 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170816 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6195727 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |