JP4489383B2 - 鋳鉄合金 - Google Patents

鋳鉄合金 Download PDF

Info

Publication number
JP4489383B2
JP4489383B2 JP2003201026A JP2003201026A JP4489383B2 JP 4489383 B2 JP4489383 B2 JP 4489383B2 JP 2003201026 A JP2003201026 A JP 2003201026A JP 2003201026 A JP2003201026 A JP 2003201026A JP 4489383 B2 JP4489383 B2 JP 4489383B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cast iron
iron alloy
content
alloy according
graphite
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003201026A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004060055A (ja
Inventor
メンク ヴェルナー
Original Assignee
ゲオルグ フィッシャー オートモーティヴ アーゲー
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ゲオルグ フィッシャー オートモーティヴ アーゲー filed Critical ゲオルグ フィッシャー オートモーティヴ アーゲー
Publication of JP2004060055A publication Critical patent/JP2004060055A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4489383B2 publication Critical patent/JP4489383B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱的安定性の高い、鋳鉄製品用の鋳鉄合金であって、非鉄成分として少なくともＣ、Ｓｉ、Ｍｏ及びＡｌを含み、混合添加物としてＮｉ、Ｍｇ及び／又はＳを含む鋳鉄合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車産業において、鋳鉄合金は、熱的安定性を高くしておく必要のある鋳造物、例えば、内燃機関からの熱せられた排気ガスと接触する部品を製造するのに用いられる。内燃機関の発生する出力が高くなるほど、排気ガスの温度も一層高くなる。排気マニホルド及びターボチャージャのケーシングは、９００〜１０００℃より高い温度に曝されることになる。このような高温では、変態温度、即ち、合金中のある種類の結晶が他の種類の結晶に変化する温度が重要な意味をもつ。この変態温度においては、体積が変化し、この体積の変化により、鋳造物の一部における不規則な膨張特性につながることになる。これらの用途において使用することのできる合金は、使用時における最高温度よりも変態温度が高いものでなければならない。上述したように使用温度が高い場合については、オーステナイト鋳鉄鋼合金又はニッケル含有量の多い合金も使用される。ニッケルは、比較的高価な原材料である。排気マニホルドは、しばしば、シートメタルから形成されることもあるが、このような排気マニホルドは、防音性に乏しく不快感を与えるものである。しかし、これら問題を解決するには製造が比較的複雑となる。
【０００３】
欧州特許第５３４８５０号明細書には、一般的な種類の鋳鉄合金が開示されている。この合金は、Ｃを約３．１重量％、Ｓｉを約４．６重量％、Ａｌを約１．９重量％、Ｍｏを約１重量％を含んでおり、また適宜、混合添加物としてＣｏ及びＮｂを含むものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、この従来技術の問題を解決するための、できるだけ安価な元素から形成され、使用温度をできるだけ高くできる鋳鉄合金を得るにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、熱的安定性の高い、鋳鉄製品用の鋳鉄合金であって、非鉄成分としてＣ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｚｒ及びＡｌを含み、混合添加物としてＮｉ、Ｍｇ及び／又はＳを含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋳鉄合金において、Ｃの含有量を２．５〜２．８重量％、Ｓｉの含有量を４．７〜５．２重量％、Ｍｏの含有量を０．５〜０．９重量％、Ｚｒの含有量を０．１〜０．４重量％及びＡｌの含有量を０．５〜０．９重量％、並びにＮｉの含有量を０．１〜１．０重量％、Ｍｇの含有量を０．０４重量％以下及びＳの含有量を０．０２重量％以下としたことを特徴とする。
本発明の好ましい実施例は、従属項により得られる。
【０００６】
合金は、形態安定性及び耐酸化性ができる限り高いと有利である。このことは、Ｓｉの含有量を４．７〜５．２重量％とすると達成される。このことは、Ａｌの含有量を０．５〜０．９重量％とすることによっても達成される。
【０００７】
本発明の基本的な着想は、変態温度が９５０℃よりも高く、内燃機関と共に用いた場合でも破壊を起こさせような膨張性がなく、鋳造工程においてできる限り安価に製造することができるような鋳鉄合金を得ることにある。鋳鉄合金中の黒鉛は、球状黒鉛又はバーミキュラ黒鉛とすることができる。添加するニッケルの量は、約１重量％に抑えられたままとなっている。最終的な形状に鋳造する直前に、０．１〜０．４重量％の範囲のジルコニウムを加えると特に有利であることを確認した。ジルコニウムは、耐酸化性及び機械的強度について好ましい影響を与える。ジルコニウムは、予め合金化した形態で添加することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施例１
乗用車の内燃機関用の排気マニホルドであって、以下の重量パーセント、即ち、Ｃが２．６％、Ｓｉが５．１％、Ｎｉが０．１％、Ｍｏが０．６％、Ａｌが０．６％、Ｚｒが０．６％、Ｍｇが０．０４％及びＳが０．０１％未満の化学組成を有するノジュラー鋳鉄から形成した排気マニホルドは、フェライト微細構造を有する。膨張計による測定では、長手方向の線膨張係数は１６×１０-16 ／Ｋであり、これによれば、変態温度は９５０℃より大きいと結論付けることができる。３００℃での熱間引張試験においては、機械強度の値は、Ｒｐ0.2 ＝５７５Ｎ／ｍｍ2 、Ｒｍ＝６００Ｎ／ｍｍ2 及びＡ＝０．４％であった。
【０００９】
実施例２
乗用車の内燃機関用の排気マニホルドであって、以下の重量パーセント、即ち、Ｃが２．６％、Ｓｉが５．１％、Ｎｉが１．０％、Ｍｏが０．７％、Ａｌが０．６％、Ｚｒが０．３％、Ｍｇが０．０２％及びＳが０．０２％の化学組成を有する、バーミキュラ黒鉛を含む鋳鉄から形成した排気マニホルドは、フェライト微細構造を有する。膨張計による測定では、長手方向の線膨張係数は１６×１０-16 ／Ｋであり、これによれば、変態温度が９５０℃よりも大きいと結論付けることができる。３００℃での熱間引張試験においては、機械強度の値は、Ｒｍ＝５４５Ｎ／ｍｍ2 及びＡ＝０．１％であった。
【００１０】
鋳造中の温度が１４６０℃以下にならないようにし、例えば、予め合金化したＡｌ−Ｚｒ合金として、元素Ａｌ及びＺｒを鋳造の直前に加えるようにすれば、変態温度が９５０℃より高いフェライト鋳鉄製品を製造することができる。このようにして製造される製品は、温度の関数として体積の変化が極めて小さく、温度衝撃耐性が良好であり、機械的性質が良好であり、耐酸化性が良好であり及び原材料費が安価であるという格別の効果が得られる。

Claims (7)

  1. 熱的安定性の高い、鋳鉄製品用の鋳鉄合金であって、非鉄成分としてＣ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｚｒ及びＡｌを含み、混合添加物としてＮｉ、Ｍｇ及び／又はＳを含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋳鉄合金において、
    Ｃの含有量を２．５〜２．８重量％、Ｓｉの含有量を４．７〜５．２重量％、Ｍｏの含有量を０．５〜０．９重量％、Ｚｒの含有量を０．１〜０．４重量％及びＡｌの含有量を０．５〜０．９重量％、並びにＮｉの含有量を０．１〜１．０重量％、Ｍｇの含有量を０．０４重量％以下及びＳの含有量を０．０２重量％以下としたことを特徴とする鋳鉄合金。
  2. 黒鉛成分を、球状黒鉛とした請求項１に記載の鋳鉄合金。
  3. 黒鉛成分を、バーミキュラ黒鉛とした請求項１に記載の鋳鉄合金。
  4. 内燃機関からの排気ガスと接触する鋳造物に使用する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の鋳鉄合金。
  5. 自動車の排気マニホルド又はターボチャージャケーシングに使用する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の鋳鉄合金。
  6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の鋳鉄合金を製造する方法において、
    融解物を鋳造する直前に、予め合金化したＡｌ−Ｚｒ合金として元素Ａｌ及びＺｒのみを添加することを特徴とする方法。
  7. 請求項６に記載の鋳鉄合金を製造する方法において、
    鋳造前の融解物の温度が１４６０℃より高いことを特徴とする方法。
JP2003201026A 2002-07-24 2003-07-24 鋳鉄合金 Expired - Lifetime JP4489383B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10233732A DE10233732A1 (de) 2002-07-24 2002-07-24 Gusseisenlegierung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004060055A JP2004060055A (ja) 2004-02-26
JP4489383B2 true JP4489383B2 (ja) 2010-06-23

Family

ID=30010355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003201026A Expired - Lifetime JP4489383B2 (ja) 2002-07-24 2003-07-24 鋳鉄合金

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7156929B2 (ja)
EP (1) EP1386976B1 (ja)
JP (1) JP4489383B2 (ja)
CN (1) CN1477223B (ja)
AT (1) ATE302861T1 (ja)
DE (2) DE10233732A1 (ja)
ES (1) ES2244859T3 (ja)
SI (1) SI1386976T1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040198682A1 (en) * 2001-11-30 2004-10-07 Mcswiggen James RNA interference mediated inhibition of placental growth factor gene expression using short interfering nucleic acid (siNA)
US20060266439A1 (en) * 2002-07-15 2006-11-30 Maziasz Philip J Heat and corrosion resistant cast austenitic stainless steel alloy with improved high temperature strength
DE102004056331A1 (de) * 2004-11-22 2006-05-24 Georg Fischer Fahrzeugtechnik Ag Sphärogusslegierung und Verfahren zur Herstellung von Gussteilen aus der Sphärogusslegierung
EP1877593A2 (en) * 2005-05-05 2008-01-16 Wescast Industries, Inc. Cast iron with improved high temperature properties
EP1865082A1 (de) 2006-06-08 2007-12-12 Georg Fischer Eisenguss GmbH Gusseisenlegierung mit guter Oxydationbeständigkeit bei hoher Temperaturen
DE102008008856A1 (de) * 2008-02-13 2009-08-20 Daimler Ag Turbinengehäuse und Verfahren zum Herstellen eines Turbinengehäuses
US8454764B2 (en) * 2008-02-25 2013-06-04 Wescast Industries, Inc. Ni-25 heat-resistant nodular graphite cast iron for use in exhaust systems
CN102259167B (zh) * 2010-05-25 2013-06-05 上海华新合金有限公司 涡轮增压器罩壳铸件铸造方法
EP2924138B1 (de) 2014-03-26 2018-11-07 GF Casting Solutions Herzogenburg Iron GmbH Gusseisenlegierung
CN103898397B (zh) * 2014-04-14 2016-03-30 天津新伟祥工业有限公司 汽车涡轮壳及排气管用高硅钼铝铁素体耐热球墨铸铁
WO2017111720A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 Ford Otomotiv Sanayi Anonim Sirketi Cast iron alloy provided with improved mechanical and thermal properties
CN107801426B (zh) * 2017-09-19 2020-12-18 邯郸慧桥复合材料科技有限公司 一种深松铲及其生产方法
US11667995B2 (en) 2021-09-21 2023-06-06 Ford Global Technologies, Llc Cast iron alloy for automotive engine applications with superior high temperature oxidation properties

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3657878A (en) * 1968-08-30 1972-04-25 Kaufmann John Jun Exhaust conversion systems
US3835598A (en) * 1972-06-08 1974-09-17 A Tobey Abrasion tool
DE2428821C3 (de) 1974-06-14 1985-11-14 Goetze Ag, 5093 Burscheid Verschleißfeste Gußeisenlegierung mit lamellarer bis knötchenförmiger Graphitausscheidung
DE2915217A1 (de) * 1979-04-14 1980-10-30 Duisburger Kupferhuette Verfahren zur herstellung einer hochtemperatur-gusseisenlegierung und deren verwendung
SU1036786A1 (ru) * 1981-09-16 1983-08-23 Харьковский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Моторостроительный Завод "Серп И Молот" Чугун
JPS6053736B2 (ja) * 1981-10-05 1985-11-27 日産自動車株式会社 耐熱用球状黒鉛鋳鉄
DE3147461C2 (de) * 1981-12-01 1983-10-13 Goetze Ag, 5093 Burscheid Verschleißfeste Gußeisenlegierung hoher Festigkeit mit sphärolithischer Graphitausscheidung, ihr Herstellungsverfahren und ihre Verwendung
JPS6070162A (ja) * 1983-09-27 1985-04-20 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 耐熱性球状黒鉛フエライト鋳鉄
JPS62142744A (ja) * 1985-12-18 1987-06-26 Toyo Chuko Kk ガラス成形用鋳鉄
FR2681878B1 (fr) * 1991-09-26 1993-12-31 Centre Tech Ind Fonderie Fonte a graphite spherouidal resistant a la chaleur.
CA2085790C (en) * 1991-12-19 2000-03-28 Masao Koike Steel for use in exhaust manifolds of automobiles
DE4222104A1 (de) * 1992-07-06 1994-01-13 Kuepper August Gmbh & Co Kg Verbrennungsmotor
CN1032145C (zh) * 1992-12-16 1996-06-26 鞍山钢铁公司 一种耐高温耐磨铸铁合金
US5530213A (en) * 1993-05-17 1996-06-25 Ford Motor Company Sound-deadened motor vehicle exhaust manifold
DE19628798B4 (de) * 1996-07-17 2008-04-17 Daimler Ag Abgaskrümmer zur Abgasführung aus einer Brennkraftmaschine
DE19654893C2 (de) * 1996-07-25 1999-06-10 Federal Mogul Burscheid Gmbh Kolbenringe von Verbrennungskraftmaschinen aus einer Gußeisenlegierung
DE19740107A1 (de) * 1997-09-12 1999-03-18 Alsthom Cge Alcatel Verfahren zum Übertragen von Datenpaketen und zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Netzelement

Also Published As

Publication number Publication date
CN1477223B (zh) 2011-06-22
EP1386976B1 (de) 2005-08-24
ATE302861T1 (de) 2005-09-15
US20040018111A1 (en) 2004-01-29
SI1386976T1 (sl) 2005-12-31
ES2244859T3 (es) 2005-12-16
CN1477223A (zh) 2004-02-25
US7156929B2 (en) 2007-01-02
DE50301032D1 (de) 2005-09-29
JP2004060055A (ja) 2004-02-26
DE10233732A1 (de) 2004-02-05
EP1386976A1 (de) 2004-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4489383B2 (ja) 鋳鉄合金
JP3936849B2 (ja) フェライト系球状黒鉛鋳鉄及びこれを用いた排気系部品
JP2009540115A (ja) 高温耐酸化性に優れる鋳鉄合金
US20080274005A1 (en) Cast Iron With Improved High Temperature Properties
EP0076701B1 (en) Heat-resistant spheroidal graphite cast iron
KR20140010448A (ko) 주철 합금 및 그 주철 합금으로 제조된 배기계 부품
JP2011012313A (ja) フェライト系球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法、並びにこれを用いた自動車の排気系部品
JP3821310B2 (ja) 耐熱球状黒鉛鋳鉄
JP4299264B2 (ja) 安価で、鋳造性、高温強度、耐酸化性の良好なオーステナイト系耐熱鋳鋼及びそれからなる排気系部品
JP3700977B2 (ja) 安価で、鋳造性、高温強度、耐酸化性の良好なオーステナイト系耐熱鋳鋼及びそれからなる排気系部品
JP3605874B2 (ja) 耐熱鋳鋼
JP5475380B2 (ja) オーステナイト系鋳鉄とその製造方法およびオーステナイト系鋳鉄鋳物
JPH0686642B2 (ja) 耐熱性球状黒鉛鋳鉄
JPH0524977B2 (ja)
JPS6025500B2 (ja) 加工性の優れたバルブシ−トリング用耐熱耐摩耗性鉄系焼結合金
JPS6233744A (ja) 耐熱鋳鋼
JP2580671B2 (ja) 耐熱鋳鋼部品
JPH0359967B2 (ja)
JPH06322473A (ja) 鋳造用鉄合金及びその製造方法
JP3196501B2 (ja) すぐれた高温強度および耐熱衝撃性を有するフェライト系耐熱鋳鋼
JPH076032B2 (ja) 耐熱疲労性に優れた鋳鉄
JPH07310147A (ja) 高温耐食性のすぐれたフェライト系耐熱鋳鋼
JP3235327B2 (ja) 高温特性のすぐれたディーゼルエンジン用Ｆｅ−Ｃｒ系合金鋳物製口金部材
KR20070028809A (ko) 엔진 배기매니폴드용 구상흑연주철의 조성물
KR20090025667A (ko) 고온 강도가 우수한 자동차용 페라이트계 내열 주강재부품의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090512

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090811

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090908

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20100112

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100204

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: 20100316

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100331

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4489383

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250