JP2894300B2 - コンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄 - Google Patents
コンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は新規なコンパクト・
バーミキュラ黒鉛鋳鉄に関する。
バーミキュラ黒鉛鋳鉄に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、エレベーターの乗かごを吊るワ
イヤロープを巻掛けて駆動するシーブは、一般的に片状
黒鉛鋳鉄（Ferrun Casting、以下ＦＣと略称する）が用
いられている。これは黒鉛による自己潤滑作用のために
ワイヤロープとの相性が良いことと、加工性が容易で安
価なためである。そして、前記シーブは、ワイヤロープ
との摩擦駆動力を確保するために、ワイヤロープを巻掛
けるロープ溝を断面Ｖ形あるいはワイヤロープがロープ
溝の底に接触しないようにするためアンダーカット形の
ロープ溝としている。即ち、前記ワイヤロープをロープ
溝の側面と接触させ、その接触面圧を高め、摩擦力を増
加させている。このように、ワイヤロープとロープ溝間
のくさび効果を利用すれば、摩擦力が増大するが、ワイ
ヤロープによつてシーブの摩耗が促進され、シーブの寿
命を短かくする問題があった。
イヤロープを巻掛けて駆動するシーブは、一般的に片状
黒鉛鋳鉄（Ferrun Casting、以下ＦＣと略称する）が用
いられている。これは黒鉛による自己潤滑作用のために
ワイヤロープとの相性が良いことと、加工性が容易で安
価なためである。そして、前記シーブは、ワイヤロープ
との摩擦駆動力を確保するために、ワイヤロープを巻掛
けるロープ溝を断面Ｖ形あるいはワイヤロープがロープ
溝の底に接触しないようにするためアンダーカット形の
ロープ溝としている。即ち、前記ワイヤロープをロープ
溝の側面と接触させ、その接触面圧を高め、摩擦力を増
加させている。このように、ワイヤロープとロープ溝間
のくさび効果を利用すれば、摩擦力が増大するが、ワイ
ヤロープによつてシーブの摩耗が促進され、シーブの寿
命を短かくする問題があった。
【０００３】上記ＦＣよりも耐摩耗性が優れたものとし
て、鋳放し状態で基地組織がパーライトである球状黒鉛
鋳鉄（Ferrum Casting Ductile、以下ＦＣＤと略称す
る）がある（特開昭57−188645号公報，特開平1−12304
8号公報)。しかし、上記ＦＣＤは、組織が緻密で、硬度
が高いことから、一般に機械加工時の切削性が上記ＦＣ
に比べて劣り、鋳造価格も割高となるために、エレベー
ター用シーブの材料として適しているとは云えない。
て、鋳放し状態で基地組織がパーライトである球状黒鉛
鋳鉄（Ferrum Casting Ductile、以下ＦＣＤと略称す
る）がある（特開昭57−188645号公報，特開平1−12304
8号公報)。しかし、上記ＦＣＤは、組織が緻密で、硬度
が高いことから、一般に機械加工時の切削性が上記ＦＣ
に比べて劣り、鋳造価格も割高となるために、エレベー
ター用シーブの材料として適しているとは云えない。
【０００４】一方、機械的性質，物理的性質，切削性，
鋳造性が上記ＦＣと上記ＦＣＤとの中間となるコンパク
ト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄(Compact Vermicular Graphi
te、以下ＣＶと称す）が考えられている（特開昭60−24
8864号公報，特開昭61−3866号公報）。
鋳造性が上記ＦＣと上記ＦＣＤとの中間となるコンパク
ト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄(Compact Vermicular Graphi
te、以下ＣＶと称す）が考えられている（特開昭60−24
8864号公報，特開昭61−3866号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記ＣＶは上記ＦＣと
ＦＣＤとの中間特性を有するが、耐摩耗性及び鋳造性が
まだまだ低く、加えて、パーライト組織の安全化につい
ても十分でなく、ＦＣとＦＣＤとの中間特性を備えた鋳
鉄として十分に満足できるものではなかった。
ＦＣＤとの中間特性を有するが、耐摩耗性及び鋳造性が
まだまだ低く、加えて、パーライト組織の安全化につい
ても十分でなく、ＦＣとＦＣＤとの中間特性を備えた鋳
鉄として十分に満足できるものではなかった。
【０００６】本発明の目的の一つは、耐摩耗性を向上し
得るコンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄を得ることにあ
る。
得るコンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄を得ることにあ
る。
【０００７】本発明の別の目的の一つは、鋳造性がすぐ
れたコンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄を得ることにあ
る。
れたコンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄を得ることにあ
る。
【０００８】本発明の他の目的は、パーライト組織を安
定化し得るコンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄を得るこ
とにある。
定化し得るコンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄を得るこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、コンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄を、重
量比でＣ：３.３〜３.８％，Ｓｉ１.５〜３.０％，Ｍ
ｎ：０.２〜０.８％，Ｐ：０.１％ 以下，Ｓ：０.０１
〜０.０８％，Ｃｕ：０.２５〜１.５％，Ｓｎ：０.０３
〜０.２％，Ｍｇ：０.００５〜０.０４％，残部がＦｅ
と不可避的不純物を有する亜共晶成分からなり、鋳放し
パーライト面積率が９０％以上で構成したのである。
するために、コンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄を、重
量比でＣ：３.３〜３.８％，Ｓｉ１.５〜３.０％，Ｍ
ｎ：０.２〜０.８％，Ｐ：０.１％ 以下，Ｓ：０.０１
〜０.０８％，Ｃｕ：０.２５〜１.５％，Ｓｎ：０.０３
〜０.２％，Ｍｇ：０.００５〜０.０４％，残部がＦｅ
と不可避的不純物を有する亜共晶成分からなり、鋳放し
パーライト面積率が９０％以上で構成したのである。
【００１０】上記構成のうちＣは黒鉛を析出させるため
の必須成分であり、ＳｉはＣＶの組織の安定化を図るた
めに必要な成分である。このほか、重要なことはパーラ
イト組織を面積率９０％以上で安定化させるためには炭
素当量を亜共晶成分とすることと、Ｓを０.０１〜０.０
８％入れることで黒鉛の球状化を阻害させ、黒鉛形状を
いも虫状、云い代えれば片状黒鉛の先端に丸みを持たせ
た形状としたことである。
の必須成分であり、ＳｉはＣＶの組織の安定化を図るた
めに必要な成分である。このほか、重要なことはパーラ
イト組織を面積率９０％以上で安定化させるためには炭
素当量を亜共晶成分とすることと、Ｓを０.０１〜０.０
８％入れることで黒鉛の球状化を阻害させ、黒鉛形状を
いも虫状、云い代えれば片状黒鉛の先端に丸みを持たせ
た形状としたことである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明による新規なコンパク
ト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄（Ferrum CompactVermicula
r、以下ＦＣＶと略称する）の実施の形態を説明する。
ト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄（Ferrum CompactVermicula
r、以下ＦＣＶと略称する）の実施の形態を説明する。
【００１２】キュラポラで溶解後、黒鉛球状化処理，接
種処理及び脱硫処理を行い、表１に示す成分組成の溶湯
を鋳型に注湯し、その後、冷し金により冷却速度を調整
しつつ凝固させ試験片を製作した。そして、これら試験
片について機械的性質，黒鉛の球状化率，基地組織のパ
ーライト化率等を測定した。尚、表１において、試料Ｎ
o.１及び２は比較例であり、試料Ｎo.３は本発明による
実施例である。そして、試料Ｎo.１，２の炭素当量(Ｃ+
1/3Ｓｉ)
種処理及び脱硫処理を行い、表１に示す成分組成の溶湯
を鋳型に注湯し、その後、冷し金により冷却速度を調整
しつつ凝固させ試験片を製作した。そして、これら試験
片について機械的性質，黒鉛の球状化率，基地組織のパ
ーライト化率等を測定した。尚、表１において、試料Ｎ
o.１及び２は比較例であり、試料Ｎo.３は本発明による
実施例である。そして、試料Ｎo.１，２の炭素当量(Ｃ+
1/3Ｓｉ)
【００１３】
【表１】 は４.３％ を越えて過共晶となっているのに対し、試料
Ｎo.３は４.３％ 以下の亜共晶成分となっている。これ
ら試料１〜３の各種測定結果を表２に示す。この表２か
ら判るように、過共晶成分となった試料Ｎo.１，２はパ
ーライト化率が６８％，７４％であるのに対し、亜共晶
成分となる試料Ｎo.３はパーライト化率が９４％まで高
められ、安定したパーライト組織のＦＣＶとなった。こ
の試料Ｎo.３の鋳放し状態における金属組織は、図１の
顕微鏡写真（倍率１００倍）に示すように、片状黒鉛の
先端の丸みが特徴であり、ほぼ完全なパーライト基地に
晶出している様子が判る。また、表２から各種機械的性
質（引張強さ，伸び，硬度)も試料Ｎo.３が優れている
ことが判る。
Ｎo.３は４.３％ 以下の亜共晶成分となっている。これ
ら試料１〜３の各種測定結果を表２に示す。この表２か
ら判るように、過共晶成分となった試料Ｎo.１，２はパ
ーライト化率が６８％，７４％であるのに対し、亜共晶
成分となる試料Ｎo.３はパーライト化率が９４％まで高
められ、安定したパーライト組織のＦＣＶとなった。こ
の試料Ｎo.３の鋳放し状態における金属組織は、図１の
顕微鏡写真（倍率１００倍）に示すように、片状黒鉛の
先端の丸みが特徴であり、ほぼ完全なパーライト基地に
晶出している様子が判る。また、表２から各種機械的性
質（引張強さ，伸び，硬度)も試料Ｎo.３が優れている
ことが判る。
【００１４】
【表２】 尚、表１の成分組織から判るように、本発明のＦＣＶの
場合（試料Ｎo.３）は、Ｃ及びＳｉのほかにＭｎ，Ｓ
ｎ，Ｃｕ，Ｓ，Ｍｇ，Ｐ及びＦｅを有している。このう
ちＣは黒鉛を析出させるための必須成分であり、ＦＣＶ
のためには３.０〜３.９％ が必要である。しかし、３.
３％ 未満であると、チル化（炭化物の析出）傾向が大
となり、反面３.８％を越えるとフエライトが出易くな
るので３.３〜３.８％ の範囲が実用的であり、最も好
ましい範囲は３.４〜３.６％である。Ｓｉは添加量が少
ないとＦＣＶの安定化を阻害してチル化傾向が大とな
り、反面添加量が多くなると黒鉛の形状が粗大化してフ
エライト化し易くなるために、１.５〜３.０％の範囲が
実用的であり、最も好ましい範囲は１.８〜２.５％であ
る。
場合（試料Ｎo.３）は、Ｃ及びＳｉのほかにＭｎ，Ｓ
ｎ，Ｃｕ，Ｓ，Ｍｇ，Ｐ及びＦｅを有している。このう
ちＣは黒鉛を析出させるための必須成分であり、ＦＣＶ
のためには３.０〜３.９％ が必要である。しかし、３.
３％ 未満であると、チル化（炭化物の析出）傾向が大
となり、反面３.８％を越えるとフエライトが出易くな
るので３.３〜３.８％ の範囲が実用的であり、最も好
ましい範囲は３.４〜３.６％である。Ｓｉは添加量が少
ないとＦＣＶの安定化を阻害してチル化傾向が大とな
り、反面添加量が多くなると黒鉛の形状が粗大化してフ
エライト化し易くなるために、１.５〜３.０％の範囲が
実用的であり、最も好ましい範囲は１.８〜２.５％であ
る。
【００１５】また、Ｍｎはパーライト組織を安定させる
ために有効であるが、多量に含有するとチル化傾向を高
めるため、０.２〜０.８％の範囲が好ましい。
ために有効であるが、多量に含有するとチル化傾向を高
めるため、０.２〜０.８％の範囲が好ましい。
【００１６】Ｓｎは一般には添加を制限されているもの
であるが、０.０３％ 以上添加することでパーライト組
織を安定化させていることは注目すべき点である。しか
し、０.２５％ 以上になると黒鉛形状が片状になってＦ
ＣＶの黒鉛形状が得られないので、０.０３〜０.２％
の範囲が望ましい。
であるが、０.０３％ 以上添加することでパーライト組
織を安定化させていることは注目すべき点である。しか
し、０.２５％ 以上になると黒鉛形状が片状になってＦ
ＣＶの黒鉛形状が得られないので、０.０３〜０.２％
の範囲が望ましい。
【００１７】Ｃｕも一般には添加を制限されているもの
であるが、０.２５％ 以上添加することで、ＦＣＶをパ
ーライト基地化すると共に、耐力及び靭性を向上させる
点で注目される。しかし、２.０％ を越えると組織に偏
析をおこし易いために、0.25〜１.５％ が好ましい。
であるが、０.２５％ 以上添加することで、ＦＣＶをパ
ーライト基地化すると共に、耐力及び靭性を向上させる
点で注目される。しかし、２.０％ を越えると組織に偏
析をおこし易いために、0.25〜１.５％ が好ましい。
【００１８】Ｓは黒鉛の球状化を阻害する成分であり、
０.０１％ 未満では黒鉛が球状化し、球状黒鉛鋳鉄に近
くなる。そして、収縮が大きくなり、ひけのために鋳巣
などの鋳造欠陥が発生し易くなる。反面０.０９％ 以上
になると黒鉛が片状化するので安定したＦＣＶが得られ
ない。そのために、０.０１〜０.０８％の範囲が好まし
い。
０.０１％ 未満では黒鉛が球状化し、球状黒鉛鋳鉄に近
くなる。そして、収縮が大きくなり、ひけのために鋳巣
などの鋳造欠陥が発生し易くなる。反面０.０９％ 以上
になると黒鉛が片状化するので安定したＦＣＶが得られ
ない。そのために、０.０１〜０.０８％の範囲が好まし
い。
【００１９】Ｍｇは０.０５％ 未満では黒鉛形状が片状
黒鉛となり、０.０４％ を越えると球状黒鉛となると共
に、ノロかみなどの鋳造欠陥が生ずるので、０.００５
〜０.０４％ の範囲が望ましい。
黒鉛となり、０.０４％ を越えると球状黒鉛となると共
に、ノロかみなどの鋳造欠陥が生ずるので、０.００５
〜０.０４％ の範囲が望ましい。
【００２０】またＰは０.１％ を越えると基地に硬い組
織であるリン化鉄（ステダイト）が析出し、本鋳鉄でプ
ーリなどを形成した場合、相手部材であるワイヤロープ
の摩耗を早めるので、０.１％ 以下とした。
織であるリン化鉄（ステダイト）が析出し、本鋳鉄でプ
ーリなどを形成した場合、相手部材であるワイヤロープ
の摩耗を早めるので、０.１％ 以下とした。
【００２１】以上説明したように本発明の実施例によれ
ば、パーライト組織を面積率９０％以上として安定化す
ることができ、耐摩耗性に優れたＦＣＶを得ることがで
きる。さらに、上記ＦＣＶは鋳放し状態で得られるの
で、凝固後の処理は不要となり、鋳造性が優れたＦＣＶ
が得られる。
ば、パーライト組織を面積率９０％以上として安定化す
ることができ、耐摩耗性に優れたＦＣＶを得ることがで
きる。さらに、上記ＦＣＶは鋳放し状態で得られるの
で、凝固後の処理は不要となり、鋳造性が優れたＦＣＶ
が得られる。
【００２２】次に、上記本発明によるＦＣＶによりエレ
ベーター用シーブを形成した場合を図２〜図５について
説明する。一般に、エレベーター装置は昇降路１の頂部
に形成した機械室２内に巻上機３を設置し、この巻上機
３により後述の乗かご９を昇降させている。前記巻上機
３は電動機４と、この電動機４の回転を減速する減速機
５と、この減速機５の出力軸に連結されたシーブ６と、
前記減速機５の入力軸を制動する電磁ブレーキ７とで構
成されている。そして、前記シーブ６はその外周に複数
本のロープ溝６Ｇを有しており、このロープ溝６Ｇにワ
イヤロープ８を巻掛け、その両端を昇降路１内に吊下げ
て乗かご９及びつり合いおもり１０を連結している。そ
して、前記シーブ６を電動機４によつて回転させること
により、前記ワイヤロープ８は前記ロープ溝６Ｇとの摩
擦力によつて移動し、前記乗かご９を昇降させる。
ベーター用シーブを形成した場合を図２〜図５について
説明する。一般に、エレベーター装置は昇降路１の頂部
に形成した機械室２内に巻上機３を設置し、この巻上機
３により後述の乗かご９を昇降させている。前記巻上機
３は電動機４と、この電動機４の回転を減速する減速機
５と、この減速機５の出力軸に連結されたシーブ６と、
前記減速機５の入力軸を制動する電磁ブレーキ７とで構
成されている。そして、前記シーブ６はその外周に複数
本のロープ溝６Ｇを有しており、このロープ溝６Ｇにワ
イヤロープ８を巻掛け、その両端を昇降路１内に吊下げ
て乗かご９及びつり合いおもり１０を連結している。そ
して、前記シーブ６を電動機４によつて回転させること
により、前記ワイヤロープ８は前記ロープ溝６Ｇとの摩
擦力によつて移動し、前記乗かご９を昇降させる。
【００２３】上記エレベーター用のシーブ６を本発明に
よるパーライト組織のＦＣＶで形成した場合の効果を検
証するために、図６及び図７に示す試験装置を用いて摩
耗寿命試験を行った。試験装置は水平方向に間隔をおい
て設置された２組の供試シーブ２０ａ，２０ｂと、これ
ら２組の供試シーブ２０ａ，２０ｂの中間上部に位置す
るアイドルプーリ２１と、前記供試シーブ２０ａ，２０
ｂの外側下方に位置する駆動プーリ２２と張力調整プー
リ２３と、これら供試シーブ２０ａ，２０ｂ，アイドル
プーリ２１，駆動プーリ２２，張力調整プーリ２３に巻
掛けられ連結金具２４により無端状に連結されたワイヤ
ロープ８とより構成されている。そして前記２組の供試
シーブ２０ａ，２０ｂは夫々複数回転軸２５上に取付け
られている。この回転軸２５の一端は軸受２６を貫通し
ており、その貫通端に夫々歯数がわずかに異なるスプロ
ケット２７ａ，２７ｂを取付けている。そして、両供試
シーブ２０ａ，２０ｂのスプロケット２７ａ，２７ｂ間
をチェーン２８で連結している。また、前記駆動プーリ
２２には駆動軸２９を介して駆動装置３０が連結され、
前記張力調整プーリ２３には油圧装置３１を連結して前
記駆動プーリ２２との距離を調整している。
よるパーライト組織のＦＣＶで形成した場合の効果を検
証するために、図６及び図７に示す試験装置を用いて摩
耗寿命試験を行った。試験装置は水平方向に間隔をおい
て設置された２組の供試シーブ２０ａ，２０ｂと、これ
ら２組の供試シーブ２０ａ，２０ｂの中間上部に位置す
るアイドルプーリ２１と、前記供試シーブ２０ａ，２０
ｂの外側下方に位置する駆動プーリ２２と張力調整プー
リ２３と、これら供試シーブ２０ａ，２０ｂ，アイドル
プーリ２１，駆動プーリ２２，張力調整プーリ２３に巻
掛けられ連結金具２４により無端状に連結されたワイヤ
ロープ８とより構成されている。そして前記２組の供試
シーブ２０ａ，２０ｂは夫々複数回転軸２５上に取付け
られている。この回転軸２５の一端は軸受２６を貫通し
ており、その貫通端に夫々歯数がわずかに異なるスプロ
ケット２７ａ，２７ｂを取付けている。そして、両供試
シーブ２０ａ，２０ｂのスプロケット２７ａ，２７ｂ間
をチェーン２８で連結している。また、前記駆動プーリ
２２には駆動軸２９を介して駆動装置３０が連結され、
前記張力調整プーリ２３には油圧装置３１を連結して前
記駆動プーリ２２との距離を調整している。
【００２４】以上の構成の試験装置において、前記駆動
装置３０を正転，逆転させ、これを繰返すことにより、
前記ワイヤロープ８が図６の矢印ａ，ｂの如く走行する
が、この際前述したように前記スプロケット２７ａと２
７ｂは歯数をわずかに異なるようにして供試シーブ２０
ａ，２０ｂの周速に差をもたせているため、前記供試シ
ーブ２０ａ，２０ｂと前記ワイヤロープ８との間にはわ
ずかな滑りが生じ、前記供試シーブ２０ａ，２０ｂを強
制的に摩耗させるのである。尚、スプロケット２７ａ，
２７ｂの歯数の代りに、一方の供試シーブの速度を変え
たり、外径を変えたりしてもよい。
装置３０を正転，逆転させ、これを繰返すことにより、
前記ワイヤロープ８が図６の矢印ａ，ｂの如く走行する
が、この際前述したように前記スプロケット２７ａと２
７ｂは歯数をわずかに異なるようにして供試シーブ２０
ａ，２０ｂの周速に差をもたせているため、前記供試シ
ーブ２０ａ，２０ｂと前記ワイヤロープ８との間にはわ
ずかな滑りが生じ、前記供試シーブ２０ａ，２０ｂを強
制的に摩耗させるのである。尚、スプロケット２７ａ，
２７ｂの歯数の代りに、一方の供試シーブの速度を変え
たり、外径を変えたりしてもよい。
【００２５】上記試験装置に、供試品シーブ２０ａ，２
０ｂとして本発明によるパーライト組織のＦＣＶを用い
たシーブと、パーライト基地組織のＦＣＤを用いたシー
ブと、ＦＣを用いたシーブを装着し、比較試験を実施し
た。
０ｂとして本発明によるパーライト組織のＦＣＶを用い
たシーブと、パーライト基地組織のＦＣＤを用いたシー
ブと、ＦＣを用いたシーブを装着し、比較試験を実施し
た。
【００２６】ここで、供試シーブの摩耗量の評価法とし
て、図８に示すように、シーブ２０の摩耗によりワイヤ
ロープ８ａが８ｂの位置に変位するのであるが、その摩
耗した断面積３２をシーブ摩耗量(mm2）として測定する
ことにした。シーブ摩耗量の測定はモデリング・コンパ
ウンドにより型を採取し、その断面を拡大して計測し
た。
て、図８に示すように、シーブ２０の摩耗によりワイヤ
ロープ８ａが８ｂの位置に変位するのであるが、その摩
耗した断面積３２をシーブ摩耗量(mm2）として測定する
ことにした。シーブ摩耗量の測定はモデリング・コンパ
ウンドにより型を採取し、その断面を拡大して計測し
た。
【００２７】以上の方法にて前述の供試品シーブの摩耗
寿命の比較試験を実施した結果の一例を図９に示す。図
９より明らかなように、本発明によるＦＣＶからなるシ
ーブの摩耗量は、ＦＣからなるシーブに比較して著しく
低減し、ＦＣＤのシーブと同等な耐摩耗性を有している
ことがわかる。
寿命の比較試験を実施した結果の一例を図９に示す。図
９より明らかなように、本発明によるＦＣＶからなるシ
ーブの摩耗量は、ＦＣからなるシーブに比較して著しく
低減し、ＦＣＤのシーブと同等な耐摩耗性を有している
ことがわかる。
【００２８】尚、前述の供試シーブに用いたＦＣＶはパ
ーライト面積率が９４％のものであるが、同様なシーブ
摩耗試験機による試験結果より、パーライト面積率は９
０％以上であれば良好な耐摩耗性を有することを得てい
る。具体例としては、パーライト面積率が８０％の場合
には耐摩耗性が３０〜４０％低下することを確認してい
る。
ーライト面積率が９４％のものであるが、同様なシーブ
摩耗試験機による試験結果より、パーライト面積率は９
０％以上であれば良好な耐摩耗性を有することを得てい
る。具体例としては、パーライト面積率が８０％の場合
には耐摩耗性が３０〜４０％低下することを確認してい
る。
【００２９】上記ＦＣＶからなるシーブを、定格速度が
１０５ｍ／分の規格形エレベーターの走行距離に換算す
ると、５６０００km以上の使用に耐えることが判った。
走行距離５６０００kmは、稼働実績から求めた月当りの
走行時間が１２０時間となる上記規格形エレベーターの
走行距離であり、また定格速度１０５ｍ／分は規格形エ
レベーターとして最も早いエレベーターである。そし
て、上記走行距離56000kmは、約７年の使用期限に相当
するものであり、実際に３〜５年で交換していた従来の
シーブに比べて大幅に耐摩耗性が向上している。
１０５ｍ／分の規格形エレベーターの走行距離に換算す
ると、５６０００km以上の使用に耐えることが判った。
走行距離５６０００kmは、稼働実績から求めた月当りの
走行時間が１２０時間となる上記規格形エレベーターの
走行距離であり、また定格速度１０５ｍ／分は規格形エ
レベーターとして最も早いエレベーターである。そし
て、上記走行距離56000kmは、約７年の使用期限に相当
するものであり、実際に３〜５年で交換していた従来の
シーブに比べて大幅に耐摩耗性が向上している。
【００３０】次に、本発明によるＦＣＶをエレベーター
用巻上機のシーブに応用した場合のワイヤロープへの影
響を確認するため、図１０及び図１１に示す試験装置を
用いてワイヤロープの寿命試験を実施した。
用巻上機のシーブに応用した場合のワイヤロープへの影
響を確認するため、図１０及び図１１に示す試験装置を
用いてワイヤロープの寿命試験を実施した。
【００３１】図１０において、供試シーブ２０ａ，２０
ｂとアイドルプーリ２１はワイヤロープがダブルＳ字の
如く巻掛けられるように配置し、供試ワイヤロープ３３
を屈曲させる。試験装置の各部位は前述のシーブ摩耗試
験装置とほぼ同じであり、異なるのはチェーン２８がな
いのと図１１に示す構成である。即ち、図１１は図１０
の供試シーブ２０ａの部分の断面を示すＣ−Ｃ断面図で
ある。供試ワイヤロープ３３を巻掛けた供試シーブ２０
ａは、軸受２６に両端回転支持された軸２５との間に各
々独立した滑り軸受３４を介して回転支持されている。
このように構成してあるため、供試ワイヤロープ３３の
連続屈曲試験、つまりワイヤロープの屈曲疲労の寿命試
験が可能である。
ｂとアイドルプーリ２１はワイヤロープがダブルＳ字の
如く巻掛けられるように配置し、供試ワイヤロープ３３
を屈曲させる。試験装置の各部位は前述のシーブ摩耗試
験装置とほぼ同じであり、異なるのはチェーン２８がな
いのと図１１に示す構成である。即ち、図１１は図１０
の供試シーブ２０ａの部分の断面を示すＣ−Ｃ断面図で
ある。供試ワイヤロープ３３を巻掛けた供試シーブ２０
ａは、軸受２６に両端回転支持された軸２５との間に各
々独立した滑り軸受３４を介して回転支持されている。
このように構成してあるため、供試ワイヤロープ３３の
連続屈曲試験、つまりワイヤロープの屈曲疲労の寿命試
験が可能である。
【００３２】上記のワイヤロープ寿命試験装置に、供試
シーブとして、本発明によるＦＣＶで形成したシーブ
と、ＦＣからなるシーブを装着した。これと組合せる供
試ワイヤロープ３３の断面の一例を図１２に示す。図１
２において、３５はワイヤロープの芯綱、３６は３種類
の細いワイヤから構成されたストランドを示し、このス
トランド３６は外層素線３７，中間素線３８，芯線３９
からなっている。
シーブとして、本発明によるＦＣＶで形成したシーブ
と、ＦＣからなるシーブを装着した。これと組合せる供
試ワイヤロープ３３の断面の一例を図１２に示す。図１
２において、３５はワイヤロープの芯綱、３６は３種類
の細いワイヤから構成されたストランドを示し、このス
トランド３６は外層素線３７，中間素線３８，芯線３９
からなっている。
【００３３】前記の外層素線３７の抗張力が１３５kgｆ
／mm2 級のワイヤロープをＥ種（又はエレベーター種）
と呼び、エレベーター用ワイヤロープとして一般に使用
されているものであるため、前述のＦＣの供試シーブと
組合せることにした。
／mm2 級のワイヤロープをＥ種（又はエレベーター種）
と呼び、エレベーター用ワイヤロープとして一般に使用
されているものであるため、前述のＦＣの供試シーブと
組合せることにした。
【００３４】同様に、外層素線３７の抗張力が１６５kg
ｆ／mm2 級のワイヤロープをＡ種と呼ぶが、本発明のＦ
ＣＶを用いた供試シーブと組合せ、ワイヤロープの寿命
試験を実施することにした。
ｆ／mm2 級のワイヤロープをＡ種と呼ぶが、本発明のＦ
ＣＶを用いた供試シーブと組合せ、ワイヤロープの寿命
試験を実施することにした。
【００３５】以上の試験装置を用い、前述の供試シーブ
と供試ワイヤロープとの組合せによるワイヤロープの寿
命比較試験を実施した結果の一例を図１３に示す。図１
３は、試験装置の往復回数、つまり供試ワイヤロープ３
３の屈曲回数と、供試ワイヤロープ３３のシーブと接触
する外層素線３７の損傷状態（素線断線の数）との関係
を示したものである。図１３より明らかなように、ＦＣ
からなる供試シーブと組合せたＥ種のワイヤロープの損
傷に比較して、本発明によるＦＣＶからなる供試シーブ
と組合せたＡ種のワイヤロープの損傷の度合は著しく軽
減され、エレベーター用巻上機のシーブとワイヤロープ
に適していることがわかる。具体的には損傷の度合が約
５０％軽減されることを確認している。
と供試ワイヤロープとの組合せによるワイヤロープの寿
命比較試験を実施した結果の一例を図１３に示す。図１
３は、試験装置の往復回数、つまり供試ワイヤロープ３
３の屈曲回数と、供試ワイヤロープ３３のシーブと接触
する外層素線３７の損傷状態（素線断線の数）との関係
を示したものである。図１３より明らかなように、ＦＣ
からなる供試シーブと組合せたＥ種のワイヤロープの損
傷に比較して、本発明によるＦＣＶからなる供試シーブ
と組合せたＡ種のワイヤロープの損傷の度合は著しく軽
減され、エレベーター用巻上機のシーブとワイヤロープ
に適していることがわかる。具体的には損傷の度合が約
５０％軽減されることを確認している。
【００３６】尚、前述のワイヤロープの外層素線の抗張
力が１６５kgｆ／mm2 級のＡ種ロープについて詳述した
が、このワイヤロープの外層素線の硬度はＨV 420〜460
であるワイヤロープが適していることを同様な試験結果
より得ている。
力が１６５kgｆ／mm2 級のＡ種ロープについて詳述した
が、このワイヤロープの外層素線の硬度はＨV 420〜460
であるワイヤロープが適していることを同様な試験結果
より得ている。
【００３７】次に、本発明によるＦＣＶの超音波による
非破壊検査について述べる。一般に鋳鉄中の超音波の通
過速度は、内在する黒鉛の形状と強い正相関関係にある
ことが知られている。このため、鋳鉄の機械的性質と超
音波の通過速度との関係を把握することにより、鋳鉄の
黒鉛形状は実際に超音波を当ててその超音波速度を測定
すれば区分できる。本発明によるＦＣＶについても超音
波による検査を実施してみた。図１４にその一例とし
て、鋳鉄の機械的性質である引張強さと超音波通過速度
との関係を示す試験結果を示す。供試品の鋳物は本発明
によるＦＣＶからなるシーブ，ＦＣＤのシーブ及びＦＣ
のシーブの実体強度(引張強さ)と超音波速度の関係を求
めたものである。図１４より明らかなように、ＦＣの領
域とＦＣＤの領域の中間に本発明によるＦＣＶの領域は
あり、その領域における超音波速度の範囲は４８００ｍ
／ｓ〜５４００ｍ／ｓにあることがわかる。同様に、本
発明によるＦＣＶの硬度と超音波速度との関係を測定す
ると、超音波速度が４８００ｍ／ｓ〜５４００ｍ／ｓに
おける硬度がＨB ＝２００〜２５０に相当することがわ
かった。
非破壊検査について述べる。一般に鋳鉄中の超音波の通
過速度は、内在する黒鉛の形状と強い正相関関係にある
ことが知られている。このため、鋳鉄の機械的性質と超
音波の通過速度との関係を把握することにより、鋳鉄の
黒鉛形状は実際に超音波を当ててその超音波速度を測定
すれば区分できる。本発明によるＦＣＶについても超音
波による検査を実施してみた。図１４にその一例とし
て、鋳鉄の機械的性質である引張強さと超音波通過速度
との関係を示す試験結果を示す。供試品の鋳物は本発明
によるＦＣＶからなるシーブ，ＦＣＤのシーブ及びＦＣ
のシーブの実体強度(引張強さ)と超音波速度の関係を求
めたものである。図１４より明らかなように、ＦＣの領
域とＦＣＤの領域の中間に本発明によるＦＣＶの領域は
あり、その領域における超音波速度の範囲は４８００ｍ
／ｓ〜５４００ｍ／ｓにあることがわかる。同様に、本
発明によるＦＣＶの硬度と超音波速度との関係を測定す
ると、超音波速度が４８００ｍ／ｓ〜５４００ｍ／ｓに
おける硬度がＨB ＝２００〜２５０に相当することがわ
かった。
【００３８】以上述べてきた本発明によるＦＣＶは、亜
共晶成分からなる鋳放しパーライト基地組織のＣＶであ
るが、亜共晶成分からなるＣＶであつても凝固後に熱処
理、例えば焼入れ，焼戻し、あるいは焼ならしを施すこ
とによりパーライト基地組織のＦＣＶが得られる。一
方、凝固中の亜共晶成分からなるＦＣＶの冷却速度を調
整する目的で、冷し金などの冷却速度調整手段を用いて
パーライト基地組織のＦＣＶが得られる。
共晶成分からなる鋳放しパーライト基地組織のＣＶであ
るが、亜共晶成分からなるＣＶであつても凝固後に熱処
理、例えば焼入れ，焼戻し、あるいは焼ならしを施すこ
とによりパーライト基地組織のＦＣＶが得られる。一
方、凝固中の亜共晶成分からなるＦＣＶの冷却速度を調
整する目的で、冷し金などの冷却速度調整手段を用いて
パーライト基地組織のＦＣＶが得られる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、鋳放し状態でパーライ
ト基地組織の面積率が９０％以上で安定化したコンパク
ト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄を得ることができ、しかも耐
摩耗性及び鋳造性に優れているので、ワイヤロープを巻
掛け、これを駆動するシーブに適した新規なコンパクト
・バーミキュラに適した黒鉛鋳鉄を得ることができる。
ト基地組織の面積率が９０％以上で安定化したコンパク
ト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄を得ることができ、しかも耐
摩耗性及び鋳造性に優れているので、ワイヤロープを巻
掛け、これを駆動するシーブに適した新規なコンパクト
・バーミキュラに適した黒鉛鋳鉄を得ることができる。
【図１】本発明によるコンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳
鉄の金属組織を示す顕微鏡写真。
鉄の金属組織を示す顕微鏡写真。
【図２】エレベーター用シーブを示す正面図。
【選択図】 図１
【図３】エレベーター用シーブの一部縦断側面図。
【図４】エレベーター装置を示す概略構造図。
【図５】エレベーター用巻上機を示す平面図。
【図６】シーブの摩耗試験装置を示す構造図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図。
【図８】シーブの摩耗状態を示す説明図。
【図９】試験回数とシーブの摩耗量との関係を示す線
図。
図。
【図１０】ロープの寿命試験装置を示す構造図。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図。
【図１２】ワイヤロープを示す拡大断面図。
【図１３】ロープ寿命試験結果を示す線図。
【図１４】引張強さと音速の関係を示す線図。
６…シーブ、８…ワイヤロープ、９…乗かご。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奈良 俊彦 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社 日立製作所 水戸工場内 (72)発明者 高橋 龍彦 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社 日立製作所 水戸工場内 (56)参考文献 特開 昭61−3866（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−227149（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−248864（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 37/04
Claims (1)
- 【請求項１】重量比でＣ：３.３〜３.８％，Ｓｉ：１.
５〜３.０％，Ｍｎ：０.２〜０.８％，Ｐ：０.１％ 以
下，Ｓ：０.０１〜０.０８％，Ｃｕ：０.２５〜１.５
％，Ｓｎ：０.０３〜０.２％，Ｍｇ：０.００５〜０.０
４％，残部がＦｅと不可避的不純物を有する亜共晶成分
からなり、鋳放しパーライト面積率が９０％以上で構成
されることを特徴とするコンパクト・バーミキュラ黒鉛
鋳鉄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31853696A JP2894300B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | コンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31853696A JP2894300B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | コンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2247584A Division JP2624886B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | エレベータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09202935A JPH09202935A (ja) | 1997-08-05 |
| JP2894300B2 true JP2894300B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=18100226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31853696A Expired - Fee Related JP2894300B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | コンパクト・バーミキュラ黒鉛鋳鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2894300B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR0105988B1 (pt) * | 2001-11-27 | 2009-08-11 | ferro fundido vermicular de alta usinabilidade e isento de microporosidades. | |
| BR0105987B1 (pt) * | 2001-11-27 | 2009-08-11 | ferro fundido vermicular de alta usinabilidade. | |
| KR101605905B1 (ko) * | 2009-12-22 | 2016-03-23 | 두산인프라코어 주식회사 | Ｃｇｉ 주철 및 그 제조방법 |
| CN102676906B (zh) * | 2012-06-20 | 2013-06-19 | 丹阳市锦雄机械制造有限公司 | 一种蠕墨铸铁的制备方法 |
| BR102016021139B1 (pt) * | 2016-09-13 | 2021-11-30 | Tupy S.A. | Liga de ferro fundido vermicular e cabeçote de motor a combustão interna |
| BR102016022690B1 (pt) * | 2016-09-29 | 2022-02-08 | Tupy S.A. | Liga de ferro fundido vermicular para bloco e cabeçote de motor a combustão interna |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP31853696A patent/JP2894300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09202935A (ja) | 1997-08-05 |
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