JPH01136921A - 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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JPH01136921A
JPH01136921A JP29381787A JP29381787A JPH01136921A JP H01136921 A JPH01136921 A JP H01136921A JP 29381787 A JP29381787 A JP 29381787A JP 29381787 A JP29381787 A JP 29381787A JP H01136921 A JPH01136921 A JP H01136921A
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JP
Japan
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cast iron
molten metal
spheroidal graphite
graphite cast
ladle
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JP29381787A
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English (en)
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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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Honda Motor Co Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Hitachi Metals Ltd
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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
1例えば、A F 5Jni6rnat、Ca5t M
etals、J、7(1982)Nr、3.S、22/
31及びFONDERIE BELGE52(1982
)Nr、2.S、5/18にも発表されており、またB
i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、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
1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
m”(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、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、球状化剤と黒鉛化促進剤を取鍋内に装填し、
該取鍋内に球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を注入して球
状化処理を行ない、その後溶湯が鋳型内の製品空隙部に
流れ込む以前に黒鉛微細化剤を添加することを特徴とす
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−3Fe−3i−,5)
を1.6%、また黒鉛化促進剤として炭化珪素を1.0
%、Fe−3i&0.5%、取鍋の底に装填した。
2)ついで球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を取鍋に装入
した。球状化処理反応が終了した直後に金属Biの0.
010%をホスホライザーにて該溶湯中に挿入添加した
。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−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,
410℃であった。
5)試験片の肉厚2IIIm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−8Fe−8i−,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−5it&0.5%、取鍋の
底に装填した。
2)ついで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1,540℃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、黒鉛微細化剤とし
てFe −5i(71)−Al(0,2) −Ca(0
,6)−RE(0,42)−Bi(0,5)合金粒と金
属Bi粒を混合して接着剤でブリケット状としたものを
Bi当量で0.010%湯口下の鋳型内に埋め込み、い
わゆる鋳型内接種と黒鉛微細化処理を同時に行なった。
接種量はSi当量で0.2o%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%、取鍋の底に装填した
2)ついで球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を取鍋に装入
した。球状化処理反応が終了した直後に金属Biの0.
010%をホスホライザーにて該溶湯中に挿入添加した
。この時の溶湯の温度は1゜520℃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−5iでSi当i
o、10%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F 
e −S i −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−8iを0.
5%、取鍋の底に装填した。
2)ついで球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を取鍋に装入
した。球状化処理反応が終了した直後に金属Biの0.
010%をホスホライザーにて該溶湯中に挿入添加した
。この時の溶湯の温度は1゜515℃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−5LでSi当i0
.10%を注湯流中に接種した。この時の注入温度は1
,420℃であった。
5)試験片の肉厚21111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、5〕 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1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
進剤として炭化珪素を1.0%、電極粉0.4%、Fe
−8iを0.5%、取鍋の底に装填した。
2)ついで球状黒鉛鋳鉄となる組成の溶湯を取鍋に装入
した。球状化処理反応が終了した直後に金属Biの0.
008%をホスホライザーにて該溶湯中に挿入添加した
。この時の溶湯の温度は1゜520℃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、黒鉛微細化剤及び
接種剤としてFe−8i(71)−AI(0,2)−C
a(0,6) −RE(0,42)  Bi(0,5)
合金粒をBi当iでo、001%、Si当量で0.14
%を接着剤でブリケット状として湯口下の鋳型内に埋め
込み、いわゆる鋳型内接種および黒鉛微細化処理を行な
ったつ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〕 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1球状化剤としてREl、5%を含有したF
 e −S i −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−8iを0.5%、取鍋の底に装填した。
2)ついで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、黒鉛微細化剤とし
てFe −S 1(71) −A1(0,2) −Ca
(0,6)−RE (0,42) −B i(0,5)
合金粒と金属Bi粒を混合して、接着剤でブリケット状
としたものをBi当量で0.010%、湯口下の鋳型内
に埋め込み、いわゆる鋳型内接種と黒鉛微細化処理を同
時に行なった。接種量はSi当量で0.15%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鉛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倍の全屈
顕微鏡組織写真である。 第6図 篤 7 図

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った後、溶
    湯が鋳型内製品空隙部に流れ込む以前に黒鉛微細化剤を
    添加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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