JP2636104B2 - 強靱球状黒鉛鋳鉄 - Google Patents

強靱球状黒鉛鋳鉄

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JP2636104B2
JP2636104B2 JP3288877A JP28887791A JP2636104B2 JP 2636104 B2 JP2636104 B2 JP 2636104B2 JP 3288877 A JP3288877 A JP 3288877A JP 28887791 A JP28887791 A JP 28887791A JP 2636104 B2 JP2636104 B2 JP 2636104B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳放しで高強度、高靱
性に優れた球状黒鉛鋳鉄に関する。
【0002】
【従来の技術】ダクタイル鋳鉄は鋼に匹敵する引張り強
さ等の機械的強度に優れていることから、従来、鋳鉄・
可鍛鋳鉄・鍛鋼などで造られていた、例えば自動車用部
材や、土木建設用部材等が、経済性及び品質の点からダ
クタイル鋳鉄へ転換する傾向が加速されていることは周
知のことである。
【0003】例えば自動車用部材としては、FCD40
(引張り強さ:41〜43kg/mm2、伸び:19〜28%)、FC
D60(引張り強さ:67〜85kg/mm2、伸び:2.2 〜7.3
%)、FCD70(引張り強さ:76〜95kg/mm2、伸び:
2.1 〜5.5 %)が適宜各部材に適用されている。前記F
CD40は焼なましを行い完全なフエライト組織とな
り、FCD60は一般的に鋳放しでパーライト組織を
得、FCD70は焼なましを行いソルビティックパーラ
イト組織が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記FCD40は高靱
性であるが強度が低く、FCD60,70はいずれも高
強度であるが靱性が低い。ところが、部品よっては高強
度、高靱性を要求されるものがあり、上記強靱球状黒鉛
鋳鉄以外に組成を変更したものが提案されているが、こ
れらは鋳造品に焼鈍、焼準などの熱処理が施されてい
た。
【0005】しかし、かかる熱処理にはそれだけ製品価
格が高くなるという欠点があった。そこで、これまで鋳
放しで高強度、高靱性を得ようとする試みが多くなされ
てきたが、JIS規格を満足する域を出ず、鋳放しで引
張り強さが60kg/mm2以上、伸びが10%以上のような高強
度、高靱性を有する球状黒鉛鋳鉄が得られなかった。
お、上記従来技術の他に、化学組成にCr,Mo等の元
素を特定数値条件値のもとに添加することにより、鋳放
しで引張り強度が60kg/mm 2 以上、伸びが10%以上のよう
な高強度、強靱性を有する球状黒鉛鋳鉄が特開昭59−
193242号として公知であるが、これは特に高価な
Moが使用されている上に、CrとMoを特定数値条件
のもとに添加しなければならないという大きな制約があ
った。
【0006】本発明は上記に鑑み、鋳放しで高強度、高
靱性の球状黒鉛鋳鉄を安価に提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じられた本発明の特徴とするところは、化学組成が
重量%で、 C : 2.6〜 3.3%、 Si:3.7 〜4.5 %、 Mn: 0.2〜0.7 %、 P : 0.06 %以下、 S :0.01%以下、 Mg:0.03〜0.06%、 Cr: 0.07 〜0.15%但し、上記組成以外にMoを添加せず( 不可避的に混入
してくる不純物としてのMo量はこの限りでない) 、 残部
実質的にFeからなり、鋳放しで引張り強さが60kg/mm2
以上、伸びが10%以上である強靱球状黒鉛鋳鉄であり
(請求項1)また化学組成が重量%で、 C : 2.6〜 3.3%、 Si:3.7 〜4.5 %、 Mn: 0.2〜0.7 %、 P : 0.06 %以下、 S :0.01%以下、 Mg:0.03〜0.06%、 Cu: 0.2〜0.5 % 残部実質的にFeからなり、鋳放しで引張り強さが60kg
/mm 2 以上、伸びが10%以上である強靱球状黒鉛鋳鉄であ
り(請求項2)、 また、化学組成が重量%で、 C : 2.6〜 3.3%、 Si:3.7 〜4.5 %、 Mn: 0.2〜0.7 %、 P : 0.06 %以下、 S :0.01%以下、 Mg:0.03〜0.06%、 Cr+Cu: 0.2〜0.5 %(但し、Crは0.13%以下) 残部実質的にFeからなり、鋳放しで引張り強さが60kg
/mm 2 以上、伸びが10%以上である強靱球状黒鉛鋳鉄であ
る(請求項3)。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明の
基本組成は、 C : 2.6〜 3.3%、 Si:3.7 〜4.5 %、 Mn: 0.2〜0.7 %、 P : 0.06 %以下、 S :0.01%以下、 Mg:0.03〜0.06%、 であり、従来のFCD40,60,70等と比較して低
C、高Si、低Pであり、基本組成を面積率90%以上の
フエライト組織の靱性を維持するため微量のCr: 0.0
7 〜0.15%、又はCu: 0.2〜0.5 %、又はCr+C
u: 0.2〜0.5%(但し、Crは0.13%以下)を添加す
るのである。なお、残部は実質的にFeである。
【0009】以下に、上記組成の限定理由を記載する。
なお、Mn,S,Mgは通常のダクタイル鋳鉄と比べて
別段の特色がないので、限定理由の記載は省略する。C
は,2.6 %未満であるとチル化傾向が強くなり、Si量
を4 %以上に増加させても高い伸びが得られない。一
方、Cが, 3.3 %超では、Siが4 %を超えると黒鉛の
析出が多くなり、高い引張り強さが得られない。以上の
理由からCを,2.6 〜 3.3%に限定した。
【0010】Siは,Cが3 %前後で、Siが3.7 %未
満ではパーライトの析出が多くなり、高い伸びが得られ
ない。一方、Siが4.5 %超では、シリコフエライト析
出により伸びが低下する。以上の理由からSiを,3.7〜
4.5 %に限定した。Pは,0.06%を超えると伸びが急激
に低下するので、Pを,0.06 %以下に限定した。
【0011】Crは, 本発明の上記基本組成において、
0.07%未満では高い引張り強さが得られず、0.15%超で
は高い伸びが得られないので、Crを 0.07 〜0.15%に
限定した。Cuは, 本発明の上記基本組成において、0.
2 %未満では高い引張り強さが得られず、0.5 %超では
高い伸びが得られないので、Cuを 0.2〜0.5 %に限定
した。
【0012】Cr+Cuは, Cr、Cuの単独添加の場
合と同様、本発明の上記基本組成において、0.2 %未満
では高い引張り強さが得られず、0.5 %超では高い伸び
が得られないので、Cr+Cuを 0.2〜0.5 %(但し、
Crは0.13%以下)に限定した。なお、上記組成中にお
いて、Moについては言及していないが、特に請求項1
の発明においては、C,Si,Mn,P,S,Mg,C
rの特定組成において不可避的に混入してくるMoはと
も角、Moを積極的に加えない。なお、請求項2の発明
については特定組成中にCrは存在しないが、前記同様
に不可避的に混入してくるMoはとも角、Moを積極的
に加えないことが好ましい。また、請求項3の発明につ
いては請求項1の上記の記載と同様である。
【0013】以下の表1及び表2に、本発明鋳鉄と比較
例鋳鉄を示す。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】上記表1及び表2において、請求項1〜3
に記載の球状黒鉛鋳鉄の供試材No. は次の通りであり、
他は比較例供試材No. である。 請求項1 No. 2,3,4,9,10,11,13,14,15,23,24 請求項2 No. 18,19,20 請求項3 No. 27,28,30,32,33,34,35,37,38,39 これらはいずれも鋳放しで、引張り強さが60kg/mm2
上、伸びが10%以上の数値を示しており、高強度、高靱
性の物性を備えていることが判る。
【0017】なお、比較例供試材は焼なまし処理を施し
たNo.42 を除き、鋳放しのままの機械的性質を示した。
【0018】
【発明の効果】本発明の球状黒鉛鋳鉄は、不可避的に混
入してくる不純物としてのMo以外は高価なMoを積極
的に添加しなくても、鋳放しのままで引張り強さが60kg
/mm2以上、伸びが10%以上の如く、高強度、高靱性の機
械的強度を備えたものが得られ、しかも、熱処理が必要
でなく、安価に生産できる。従って高強度、高靱性を要
求される自動車用部材、土木建設用部材等に使用でき
る。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学組成が重量%で、 C : 2.6〜 3.3%、 Si:3.7 〜4.5 %、 Mn: 0.2〜0.7 %、 P : 0.06 %以下、 S :0.01%以下、 Mg:0.03〜0.06%、 Cr: 0.07 〜0.15%但し、上記組成以外にMoを添加せず( 不可避的に混入
    してくる不純物としてのMo量はこの限りでない) 、 残部
    実質的にFeからなり、鋳放しで引張り強さが60kg/mm2
    以上、伸びが10%以上であることを特徴とする強靱球状
    黒鉛鋳鉄。
  2. 【請求項2】 化学組成が重量%で、 C : 2.6〜 3.3%、 Si:3.7 〜4.5 %、 Mn: 0.2〜0.7 %、 P : 0.06 %以下、 S :0.01%以下、 Mg:0.03〜0.06%、 Cu: 0.2〜0.5 % 残部実質的にFeからなり、鋳放しで引張り強さが60kg
    /mm2以上、伸びが10%以上であることを特徴とする強靱
    球状黒鉛鋳鉄。
  3. 【請求項3】 化学組成が重量%で、 C : 2.6〜 3.3%、 Si:3.7 〜4.5 %、 Mn: 0.2〜0.7 %、 P : 0.06 %以下、 S :0.01%以下、 Mg:0.03〜0.06%、 Cr+Cu: 0.2〜0.5 %(但し、Crは0.13%以下) 残部実質的にFeからなり、鋳放しで引張り強さが60kg
    /mm2以上、伸びが10%以上であることを特徴とする強靱
    球状黒鉛鋳鉄。
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