JP2015168865A5 - - Google Patents
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Description
（１）質量％で、
Ｃ ：０．０２％超、０．1５％以下、
Ｓｉ：０．３％以下、
Ｍｎ：０．２５〜０．６％、
Ｎｉ：２９〜３２．５％、
Ｃｏ：５〜９．５％
を含有し、
かつＣ含有量（質量％）を［Ｃ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］と表した場合に、これらが（ａ）［Ｃｏ］≧４０×［Ｃ］＋３、（ｂ）［Ｃ］≦０．１５、（ｃ）［Ｃｏ］≦（７０／３）×［Ｃ］＋６、（ｄ）［Ｃ］＞０．０２、（ｅ）［Ｃｏ］≧−２０×［Ｃ］＋６を満たす範囲であり、
Ｎｉ含有量（質量％）を［Ｎｉ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］で表した場合に、［Ｎｉ］＋０．８×［Ｃｏ］と表されるＮｉ当量が、３５．５〜３６．５％の範囲であり、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる（ただし、Ｃ：０．０５２％、Ｓｉ：０．１９％、Ｍｎ：０．６１％、Ｎｉ：３２．２１％、Ｃｏ：５．０７％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成を除く）ことを特徴とする低熱膨張鋳造合金。
Ｃ ：０．０２％超、０．1５％以下、
Ｓｉ：０．３％以下、
Ｍｎ：０．２５〜０．６％、
Ｎｉ：２９〜３２．５％、
Ｃｏ：５〜９．５％
を含有し、
かつＣ含有量（質量％）を［Ｃ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］と表した場合に、これらが（ａ）［Ｃｏ］≧４０×［Ｃ］＋３、（ｂ）［Ｃ］≦０．１５、（ｃ）［Ｃｏ］≦（７０／３）×［Ｃ］＋６、（ｄ）［Ｃ］＞０．０２、（ｅ）［Ｃｏ］≧−２０×［Ｃ］＋６を満たす範囲であり、
Ｎｉ含有量（質量％）を［Ｎｉ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］で表した場合に、［Ｎｉ］＋０．８×［Ｃｏ］と表されるＮｉ当量が、３５．５〜３６．５％の範囲であり、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる（ただし、Ｃ：０．０５２％、Ｓｉ：０．１９％、Ｍｎ：０．６１％、Ｎｉ：３２．２１％、Ｃｏ：５．０７％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成を除く）ことを特徴とする低熱膨張鋳造合金。
（２）質量％で、
Ｃ ：０．０２％超、０．1５％以下、
Ｓｉ：０．３％以下、
Ｍｎ：０．２５〜０．６％、
Ｓ：０．０１５〜０．０３５％
Ｎｉ：２９〜３２．５％、
Ｃｏ：５〜９．５％
を含有し、
かつＣ含有量（質量％）を［Ｃ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］と表した場合に、これらが（ａ）［Ｃｏ］≧４０×［Ｃ］＋３、（ｂ）［Ｃ］≦０．１５、（ｃ）［Ｃｏ］≦（７０／３）×［Ｃ］＋６、（ｄ）［Ｃ］＞０．０２、（ｅ）［Ｃｏ］≧−２０×［Ｃ］＋６を満たす範囲であり、
かつＮｉ含有量（質量％）を［Ｎｉ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］で表した場合に、
［Ｎｉ］＋０．８×［Ｃｏ］と表されるＮｉ当量が、３５．５〜３６．５％の範囲であり、
さらに、Ｍｎ含有量（質量％）を［Ｍｎ］、Ｓ含有量(質量％)を［Ｓ］、鋳造品の最大肉厚（ｍｍ）をｔで表した場合に、［Ｍｎ］／［Ｓ］≧４６−１３３５／ｔ＋１３４３０／ｔ2を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする低熱膨張鋳造合金。
Ｃ ：０．０２％超、０．1５％以下、
Ｓｉ：０．３％以下、
Ｍｎ：０．２５〜０．６％、
Ｓ：０．０１５〜０．０３５％
Ｎｉ：２９〜３２．５％、
Ｃｏ：５〜９．５％
を含有し、
かつＣ含有量（質量％）を［Ｃ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］と表した場合に、これらが（ａ）［Ｃｏ］≧４０×［Ｃ］＋３、（ｂ）［Ｃ］≦０．１５、（ｃ）［Ｃｏ］≦（７０／３）×［Ｃ］＋６、（ｄ）［Ｃ］＞０．０２、（ｅ）［Ｃｏ］≧−２０×［Ｃ］＋６を満たす範囲であり、
かつＮｉ含有量（質量％）を［Ｎｉ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］で表した場合に、
［Ｎｉ］＋０．８×［Ｃｏ］と表されるＮｉ当量が、３５．５〜３６．５％の範囲であり、
さらに、Ｍｎ含有量（質量％）を［Ｍｎ］、Ｓ含有量(質量％)を［Ｓ］、鋳造品の最大肉厚（ｍｍ）をｔで表した場合に、［Ｍｎ］／［Ｓ］≧４６−１３３５／ｔ＋１３４３０／ｔ2を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする低熱膨張鋳造合金。
Ｎｉ：２９〜３２．５％
ＮｉはＣｏとともに熱膨張係数を決定する重要な元素であり、Ｃｏ量に応じて後述の範囲に調整することによって熱膨張係数を１×１０-６／℃以下にできる。しかし、Ｎｉが２９％未満、または３２．５％超では、前記の調整によっても熱膨張係数が１×１０-６／℃超になる。したがって、Ｎｉを２９〜３２．５％の範囲とする。
ＮｉはＣｏとともに熱膨張係数を決定する重要な元素であり、Ｃｏ量に応じて後述の範囲に調整することによって熱膨張係数を１×１０-６／℃以下にできる。しかし、Ｎｉが２９％未満、または３２．５％超では、前記の調整によっても熱膨張係数が１×１０-６／℃超になる。したがって、Ｎｉを２９〜３２．５％の範囲とする。
実際に図３に示す凝固割れ試験片のＲの大きさと［Ｍｎ］／［Ｓ］による凝固割れの有無を、表２に示す実施例のＮｏ．２１〜２４を用いて把握した結果を図４に示す。図４には、Ｒの大きさとともに相当する最大肉厚ｔ（ｍｍ）も示している。
各供試材に表３の条件８の熱処理を施した後、φ６×１２ｍｍの熱膨張試験片を採取し、２０〜２５℃間の平均熱膨張係数をレーザー干渉式熱膨張計によって測定した。
その結果を表１に示す。表１に示すように、本発明合金であるＮｏ．１〜７はいずれも２０〜２５℃間の平均熱膨張係数が1×１０-６／℃以下であり、そのうちＮｏ．１とＮｏ．２およびＮｏ．７は０．５×１０-６／℃以下で、特にＮｏ．１では０．２×１０-６／℃未満であり、従来のスーパーインバーと同等であって、最近の厳しい要求にも応えられる特性を持っていることが確認された。また、これらは全て鋳造欠陥がなく、良好な鋳造性が得られた。
これらの結果を表２に示す。表２に示すように、本発明合金はであるＮｏ．２１〜２８は、いずれも２０〜２５℃間の平均熱膨張係数が1×１０-６／℃以下であり、そのうちＮｏ．２１とＮｏ．２７およびＮｏ．２８は０．５×１０-６／℃以下で、特にＮｏ．２８は０．２×１０-６／℃と従来のスーパーインバーと同等であって、最近の厳しい要求にも応えられる特性を持っていることが確認された。また、鋳造の際にガス欠陥が生じず、また凝固割れ試験片のいずれのＲ部にも割れは確認できず、良好な耐凝固割れ性を示した。さらに、被削性も良好であった。
Claims (7)
- 質量％で、
Ｃ ：０．０２％超、０．1５％以下、
Ｓｉ：０．３％以下、
Ｍｎ：０．２５〜０．６％、
Ｎｉ：２９〜３２．５％、
Ｃｏ：５〜９．５％
を含有し、
かつＣ含有量（質量％）を［Ｃ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］と表した場合に、これらが（ａ）［Ｃｏ］≧４０×［Ｃ］＋３、（ｂ）［Ｃ］≦０．１５、（ｃ）［Ｃｏ］≦（７０／３）×［Ｃ］＋６、（ｄ）［Ｃ］＞０．０２、（ｅ）［Ｃｏ］≧−２０×［Ｃ］＋６を満たす範囲であり、
Ｎｉ含有量（質量％）を［Ｎｉ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］で表した場合に、［Ｎｉ］＋０．８×［Ｃｏ］と表されるＮｉ当量が、３５．５〜３６．５％の範囲であり、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる（ただし、Ｃ：０．０５２％、Ｓｉ：０．１９％、Ｍｎ：０．６１％、Ｎｉ：３２．２１％、Ｃｏ：５．０７％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成を除く）ことを特徴とする低熱膨張鋳造合金。 - 質量％で、
Ｃ ：０．０２％超、０．1５％以下、
Ｓｉ：０．３％以下、
Ｍｎ：０．２５〜０．６％、
Ｓ：０．０１５〜０．０３５％
Ｎｉ：２９〜３２．５％、
Ｃｏ：５〜９．５％
を含有し、
かつＣ含有量（質量％）を［Ｃ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］と表した場合に、これらが（ａ）［Ｃｏ］≧４０×［Ｃ］＋３、（ｂ）［Ｃ］≦０．１５、（ｃ）［Ｃｏ］≦（７０／３）×［Ｃ］＋６、（ｄ）［Ｃ］＞０．０２、（ｅ）［Ｃｏ］≧−２０×［Ｃ］＋６を満たす範囲であり、
かつＮｉ含有量（質量％）を［Ｎｉ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］で表した場合に、［Ｎｉ］＋０．８×［Ｃｏ］と表されるＮｉ当量が、３５．５〜３６．５％の範囲であり、
さらに、Ｍｎ含有量（質量％）を［Ｍｎ］、Ｓ含有量(質量％)を［Ｓ］、鋳造品の最大肉厚（ｍｍ）をｔで表した場合に、［Ｍｎ］／［Ｓ］≧４６−１３３５／ｔ＋１３４３０／ｔ2を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする低熱膨張鋳造合金。 - 請求項１または請求項２に記載の組成を有し、２０〜２５℃の平均熱膨張係数が１×１０-６／℃以下であることを特徴とする低熱膨張鋳造合金。
- 請求項１または請求項２に記載の組成を有し、２０〜２５℃の平均熱膨張係数が０．５×１０-６／℃以下であることを特徴とする低熱膨張鋳造合金。
- 請求項１または請求項２に記載の組成を有する合金を、７００〜９５０℃の温度範囲で加熱後、５℃／ｓｅｃ．以上の冷却速度で、４５０℃以下まで冷却することを特徴とする低熱膨張鋳造合金の製造方法。
- 請求項５の製造方法によって得られた低熱膨張鋳造合金であって、２０〜２５℃の平均熱膨張係数が１×１０-６／℃以下であることを特徴とする低熱膨張鋳造合金。
- 請求項５の製造方法によって得られた低熱膨張鋳造合金であって、２０〜２５℃の平均熱膨張係数が０．５×１０-６／℃以下であることを特徴とする低熱膨張鋳造合金。
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