JP5138114B1 - 鋳鉄の黒鉛球状化処理時における球状化剤の上部を覆うカバー材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】火山性珪酸塩鉱物であって、SiO2を70〜75重量%、Al2O3を12〜14重量%、K2Oを3〜5重量%、Na2Oを3〜4重量%、CaOを0.7〜1.5重量%、Fe2O3を1.2〜1.5重量%、MgOを0.1〜0.2重量%、TiO2を0.05〜0.1重量%を含む多孔質としたことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
黒鉛状化処理剤としては、過去には主にCeからなるREM、あるいはCa等も用いられたが、現在では主としてMgが使用されている。
具体的には、ポンチ屑や釘の頭、或いはフェロシリコン等の鉄が主成分である材料が使用されている。
したがって、高温環境で短時間に正確な被覆作業が要求されるダクタイル鋳造には、難点のある材料であると共に、作業負荷の軽減が望まれている。
また、この種のカバー材は黒鉛球状化剤の急激な反応を制御し、安定した球状化を実現するため、球状化剤と溶湯の接触面を覆うのが目的であり、単位重量当たりの体積が大きいことや、安価に入手できるカバー材が望まれる。
その時には、それぞれの添加物の全量が含浸されることはなく、一部分は不純物のスラグとして溶融液に浮遊するため、この浮遊物を除去しないと不良製品が発生する問題点も指摘されている。
湯面に浮遊する溶解したスラグや黒鉛球状化剤の不純物は、ダクタイル鋳造の製品に悪影響を及ぼすため取り除かなければならず、除滓剤を減量する効果も得られる。
粒度分布により水ガラスまたはベントナイトを3〜15重量%用いて、転動又は押し出し、圧縮による造粒を実施して黒鉛球状化剤のカバー材を得る。
黒鉛るつぼ15番(2.5L)用の高周波溶解炉にて、全体量が6,000gで、銑鉄と戻り材、加炭剤および接種剤と球状(LCS4) をサンドイッチ法黒鉛球状化用取鍋に同条件で出湯し、本発明に係るカバー材を含む数種類の黒鉛球状化剤のカバー材を用いて、球状化反応を行なったダクタル鋳鉄の組成分を分析、比較した結果は表1の通りであった。
ダクタイル鋳鉄の組成分はJIS規格で指定されており、本発明に係るカバー材を使用したものは規格を充足していると共に、ポンチ屑を使用したものと比べても遜色がないものである。
実施例1にて、溶融し数種類の黒鉛球状化剤のカバー材で作成した、テストピースの機械的性質を比較し、ダクタイル鋳鉄としてのJIS規格と照合して表2に示した。
その結果、本発明に係るカバー材を使用したものは規格を充足していると共に、ポンチ屑を使用したものと比べても遜色がないものである。
実施例1にて、溶融し数種類の黒鉛球状化剤のカバー材を使って行なった球状化率を5%のナイタール腐食液で処理をし、倍率100×0.8倍相当で視野範囲(幅)0.98mmで比較をした結果は表3の通りであった。
球状化率の確認方法としてJISにおいて、倍率100倍とし、5視野についての形状分類を参考図に基づいて行なう黒鉛球状化率の算出方法があり、現在は金属顕微鏡と解析ソフトにより判別している。
また、図1乃至図5は、図面の簡単な説明の項で記した各カバー材を使用した熔融鋳鉄の反応後の黒鉛球状化の実体を確認する組織写真の一例である。
その結果、本発明に係るカバー材を使用したものは、ポンチ屑を使用したものと比べて同等かそれ以上の黒鉛球状化率である。
Claims (4)
- 火山性珪酸塩鉱物であって、SiO2を70〜75重量%、Al2O3を12〜14重量%、K2Oを3〜5重量%、Na2Oを3〜4重量%、CaOを0.7〜1.5重量%、Fe2O3を1.2〜1.5重量%、MgOを0.1〜0.2重量%、TiO2を0.05〜0.1重量%を含む多孔質の粒子としたことを特徴とする鋳鉄の黒鉛球状化処理時における球状化剤の上部を覆うカバー材。
- 比重0.5〜1.0g/cm3で、径が5mm以下の多孔質の粒状体であることを特徴とする請求項1記載の鋳鉄の黒鉛球状化処理時における球状化剤の上部を覆うカバー材。
- 径が5mm〜10mmの球状に、または長さが5mm〜10mmの棒状に成型され、鋳鉄の溶湯と接すると溶解され湯面に浮上し、下部に設置される黒鉛球状化剤の反応を促進させる請求項1又は2に記載の鋳鉄の黒鉛球状化処理時における球状化剤の上部を覆うカバー材。
- 溶解温度が1,100〜1,200℃であり、溶解して湯面に浮上し、浮遊している不純物を含むスラグと結合し除滓剤としての作用を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の鋳鉄の黒鉛球状化処理時における球状化剤の上部を覆うカバー材。
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