JPH01136920A - 球状黒鉛鋳鉄の製造法 - Google Patents

球状黒鉛鋳鉄の製造法

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JPH01136920A
JPH01136920A JP62293816A JP29381687A JPH01136920A JP H01136920 A JPH01136920 A JP H01136920A JP 62293816 A JP62293816 A JP 62293816A JP 29381687 A JP29381687 A JP 29381687A JP H01136920 A JPH01136920 A JP H01136920A
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spheroidal graphite
graphite cast
graphite
molten metal
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Makoto Suenaga
末永 允
Fumio Obata
文雄 小幡
Jun Sakai
潤 酒井
Takeshi Natsume
夏目 毅
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Proterial Ltd
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Honda Motor Co Ltd
Hitachi Metals Ltd
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    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/08Making cast-iron alloys
    • C22C33/10Making cast-iron alloys including procedures for adding magnesium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron
    • C21C1/105Nodularising additive agents

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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄肉鋳物を製造するのに適した黒鉛化能に優れ
た球状黒鉛鋳鉄の製造法に関するものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕球状
黒鉛鋳鉄を製造する際、工業的に最も多く使用されてい
る球状化剤は通常Fe−51−Mg合金又はこれに少量
のREを含有せしめた合金である。
また球状化処理法としては開放取鍋添加法、いわゆる置
注ぎサンドイツチ法が一般に広く用いられている。
この球状化処理の後、MgまたはMgおよびREを含有
したことにより低下した溶湯の黒鉛化能を向上させる為
に、一般には各種Si合金系又は黒鉛系の接種剤を取鍋
中及び/又は注湯流へ接種して鋳物を製造する。
しかし、工業的には球状化処理後に行なう接種のみでは
薄肉鋳物に於ける一次セメンタイトの発生を完全には防
止できないため通常−次セメンタイトを分解するための
熱処理が必要とされている。
従って製造原価の高騰、工程期間の増大など好ましから
ざる結果を招くことになる。
そこで本発明者等が先に出願した球状黒鉛鋳鉄の製造方
法(特願昭61−144591号)は、薄肉鋳物に対し
て優れたチル防止効果を有するが本発明は特願昭61−
144591号に黒鉛微細化剤としてビスマス(以下単
にBiと記す)を添加してさらに効果をあげようとする
ものである。
Bi添加が黒鉛微細化に対し効果があることは既に文献
、例えば、A F S Internat、Ca5t 
Metals、 j、7(1982)Nr、3.S、2
2/31及びFONDERIE BELGE52(19
82)Nr、2.S、5/18にも発表されており、ま
たBiを含有する接種剤、例えば5PHERIX(商品
名)も市販されている。
しかし1本発明はSICを主体とする黒鉛化促進剤又は
CaC2を主体とする黒鉛化促進剤による溶湯処理とB
i添加の相乗効果により特に薄肉鋳物に要求される黒鉛
化促進効果と黒鉛粒数増大効果を大幅に向上せしめるも
ので1例えば特願昭61−144591号の球状黒鉛鋳
鉄の製造方法を適用した場合の黒鉛粒数は300ケ/m
m2(但し肉厚25mmのYブロックを鋳造し黒鉛粒径
8μm以上)、またBi添加のみでも黒鉛粒数は300
ケ/mm”(但し肉厚25mmのYブロックを鋳造し黒
鉛粒径8μm以上)程度であるが、本発明では600ケ
/mm”(但し肉厚25mmのYブロックを鋳造し黒鉛
粒径8μm以上)と増大する。
このように1本発明の目的は、薄肉鋳物に対して一次セ
メンタイトの発生を防止し鋳放し状態で充分な変形能を
有する球状黒鉛鋳鉄の製造法を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の球状黒鉛鋳鉄の製造法は、球状黒鉛鋳鉄を製造
する際に1球状化剤と黒鉛化促進剤を取鍋内に装填し、
該取鍋内に黒鉛微細化剤を添加した球状黒鉛鋳鉄となる
組成の溶湯を装入して球状化処理を行ない、その後溶湯
が鋳型内の製品空隙部に流入する迄の間に接種を行なう
ことを特徴とするものである。
以下本発明の実施例をさらに詳細に説明する。
〔実施例、1〕 1)取鍋内に装入する球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯重
量に対して球状化剤としてFe−8Fe−8L−,5)
を1.6%、また黒鉛化促進剤として炭化珪素を1.0
%、Fe−8iを0.5%を取鍋の底に装填した。
2)ついで黒鉛微細化剤として金属B i O,010
%を、球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を取鍋に出湯する
注湯流中に添加しつつ装入した。この時の溶湯の温度は
1,525℃であった。
3)上記処理によって得た溶湯は、鉄と不可避的不純物
と数表に示す化学成分であった。
(wt%) 4) この溶湯を用いて第1図に示す階段状の試験片を
作成した。試験片鋳込みのときFe−5iでSi当ff
10.1%を注湯流中に接種した。この時の注入温度は
1,410’Cであった。
5)試験片の肉厚2mmの部分の顕微鏡組織は第2図に
示すように、微細かつ多数の黒鉛が晶出し、チルの発生
は全く認められず、きわめて良好な球状黒鉛組織となっ
ている。
〔実施例、2〕 1)取鍋内に装入する球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯重
量に対して球状化剤としてFe−3Fe−3i−,5)
を1.6%、また黒鉛化促進剤として炭化珪素を1.0
%、電極粉0.4%、Fe−5Lを0.5%を取鍋の底
に装填した。
2)ライで黒鉛微細化剤としてFe −S L(71)
−A1(0,2)−Ca(0,6)−RE(0,42)
  Bi(0,5)合金をBi当量で0.010%を出
湯直前に炉中添加した球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を
取鍋に装入した。この時の溶湯の温度は1,535°C
であった。
3)上記処理によって得た溶湯は、鉄と不可避的不純物
と次表に示す化学成分であった。
(wt%) 4) この溶湯を用いて第1図に示す階段状の試験片を
作成した。試験片鋳込みにあたって、Fe−3i粒を接
着剤でブリケット状とした接種剤を湯口下の鋳型内に埋
め込み、いわゆる鋳型内接種を行なった。接種量はSi
当量で0.10%である。
この時の注入温度は1,420℃であった。
5)試験片の肉厚2mmの部分の顕微鏡組織は第3図に
示すように、微細かつ多数の黒鉛が晶出し、チルの発生
は全く認められず、きわめて良好な球状黒鉛組織となっ
ている。
〔実施例、3〕 1)取鍋内に装入する球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯重
量に対して球状化剤としてFe−8Fe−8i−,5)
を1.6%、また黒鉛化促進剤として炭化カルシウムを
1.0%、Fe−8iを0.5%を取鍋の底に装填した
2)つい黒鉛微細化剤として金属Biを0.010%添
加した球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を取鍋に装入した
。この時の溶湯の温度は1,530℃であった。
3)上記処理によって得た溶湯は、鉄と不可避的不純物
と次表に示す化学成分であった。
(wt%) 4) この溶湯を用いて第1図に示す階段状の試験片を
作成した。試験片鋳込みのときFe−8iでSi当量0
.10%を注湯流中↓こ接種した。この時の注入温度は
1,415℃であった。
5)試験片の肉厚2mmの部分の顕微鏡組織は第4図に
示すように、微細かつ多数の黒鉛が晶出し。
チルの発生は全く認められず、きわめて良好な球状黒鉛
組織となっている。
〔実施例、4〕 1)取鍋内に装入する球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯重
量に対して球状化剤としてREl、5%を含有したFe
 −Si−Mg(3,5)を1.6%、また黒鉛化促進
剤として炭化珪素を1.0%、Fe−’Siを0.5%
を取鍋の底に装填した。
2)ついで黒鉛微細化剤として金aBiを0.010%
添加した球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を取鍋に装入し
た。この時の溶湯の温度は1,510′Cであった。
3)上記処理によって得た溶湯は、鉄と不可避的不純物
と次表に示す化学成分であった。
(wt%) 4) この溶湯を用いて第1図に示す階段状の試験片を
作成した6試験片鋳込みのときFe−8iでSi当量0
.1%を注湯流中に接種した。この時の注入温度は1,
415℃であった。
5)試験片の肉厚2mmの部分の顕微鏡組織は第5図に
示すように、微細かつ多数の黒鉛が品出し、チルの発生
は全く認められず、きわめて良好な球状黒鉛組織となっ
ている。
〔実施例、5〕 1)取鍋内に装入する球状黒鉛鋳鉄組成の溶湯重量に対
して1球状化剤としてREl、5%を含有したFe −
SL−Mg(3,5)を1.6%、また黒鉛化促進剤と
して炭化珪素を1.0%、電極粉0.4%、Fe−3i
を0.5%を取鍋の底に装填した。
2)ついで黒鉛微細化剤として金属B i tI−0,
010%添加した球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を取鍋
に装入した。この時の溶湯の温度は1,510℃であっ
た。
3)上記処理によって得た溶湯は、鉄と不可避的不純物
と次表に示す化学成分であった。
(wt%) 4) この溶湯を用いて第1図に示す階段状の試験片を
作成した。試験片鋳込みにあたって、Fe−3i粒を接
着剤でブリケット状とした接種剤を湯口下の鋳型内に埋
め込み、いわゆる鋳型的接種を行なった。接種量はSi
当量で0.1%である。この時の注入温度は1,410
℃であった。
5)試験片の肉厚2開の部分の顕微鏡組織は第6図に示
すように、微細かつ多数の黒鉛が晶出し。
チルの発生は全く認められず、きわめて良好な球状黒鉛
組織となっている。
〔実施例、6〕 ■)取鍋内に装入する球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯重
量に対して、球状化剤としてREl、5%を含有したF
e −Si−Mg(3,5)を1.6%、また黒鉛化促
進剤として炭化カルシウムを1.0%、電極粉0.4%
、Fe−5iを0.5%、取鍋の底に装填した。
2)ついで黒鉛微細化剤としてFe −S 1(71)
 −A1(0,2)−Ca(0,6)−RE(0,42
)  Bi(0,5)合金をBi当量で0.010%添
加した球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を取鍋に装入した
。この時の溶湯の温度は1,525℃であった。
3)上記処理によって得た溶湯は、鉄と不可避的不純物
と数表に示す化学成分であった。
(wt%) 4) この溶湯を用いて第1図に示す階段状の試験片を
作成した。試験片鋳込みにあたって、Fa−5i粒を接
着剤でブリケット状とした接種剤を湯口下の鋳型内に埋
め込み、いわゆる鋳型的接種を行なった。接種量はSi
当量で0.10%である。
この時の注入温度は1,415℃であった。
5)試験片の肉厚2mmの部分の顕微鏡組織は第7図に
示すように、微細かつ多数の黒鉛が晶出し。
チルの発生は全く認められず、きわめて良好な球状黒鉛
組織となっている。
〔発明の効果〕
本発明により製造された球状黒船鋳鉄の特徴を列記する
と下記の通りである。
同一肉厚において比較すると、 1、黒鉛粒数が通常の球状黒鉛鋳鉄に比べて2倍以上と
多いためチルの発生が皆無である。
2、薄肉品においてチルの発生がないことは、鋳放し化
、もしくは低温域での熱処理を可能とする。
これは熱処理費の低減につながる。
3、複雑な鋳物品の高温域での熱処理は歪の発生を大き
くするが、鋳放し化および低温域での熱処理では歪取工
程の必要がない。
以上の説明で明らかなように、本発明により製造された
球状黒鉛鋳鉄は、製造工程が短縮されるので製造原価が
きわめて低廉であるなど工業的に顕著な効果を有するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は試験片の斜視図、第2〜7図は100倍の金J
7A顕微鏡組織写真である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、球状黒鉛鋳鉄を製造するにあたり、球状化剤と黒鉛
    化促進剤を取鍋内に装填し、該取鍋内に黒鉛微細化剤を
    添加した球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を装入して球状
    化処理を行ない、鋳型に注入することを特徴とする球状
    黒鉛鋳鉄の製造法。 2、上記球状化処理を行なった後、溶湯が鋳型内製品空
    隙部に流れ込む以前に接種を行なうことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の球状黒鉛鋳鉄の製造法。 3、上記球状化剤はMg又はMgを含む材料である特許
    請求の範囲第1項又は第2項記載の球状黒鉛鋳鉄の製造
    法。 4、上記黒鉛化促進剤は炭化珪素又は炭化珪素と炭素又
    は炭化珪素と炭素とSi合金である特許請求の範囲第1
    項ないし第3項の何れかに記載の球状黒鉛鋳鉄の製造法
    。 5、上記黒鉛化促進剤は炭化カルシウム又は炭化カルシ
    ウムと炭素又は炭化カルシウムと炭素とSi合金である
    特許請求の範囲第1項ないし第3項の何れかに記載の球
    状黒鉛鋳鉄の製造法。 6、上記黒鉛微細化剤はBi又はBiを含む材料である
    特許請求の範囲第1項ないし第5項の何れかに記載の球
    状黒鉛鋳鉄の製造法。
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