JPH0123552B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0123552B2 JPH0123552B2 JP60156023A JP15602385A JPH0123552B2 JP H0123552 B2 JPH0123552 B2 JP H0123552B2 JP 60156023 A JP60156023 A JP 60156023A JP 15602385 A JP15602385 A JP 15602385A JP H0123552 B2 JPH0123552 B2 JP H0123552B2
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- Japan
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- cast iron
- added
- remelting
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- forming
- Prior art date
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は鋳鉄の表面を局部的に再溶融してチル
化する方法の改良に関する。
化する方法の改良に関する。
［従来技術］
鋳鉄製部材の表面の耐摩耗性を向上させる手段
として、レーザ、TIGアーク、プラズマアーク、
電子ビーム等の高エネルギー源で表面を局部的に
再溶融させ、ついで急冷させて高硬度のチル層を
形成する表面硬化処理方法は公知である。しか
し、再溶融に際して鋳鉄中の黒鉛が酸素と反応し
て一酸化炭素を生成し、これがチル層と母地の境
界に残存して気孔を形成し、チル層剥離の原因と
なつていた。この気孔形成の防止方法として、特
公昭51−49573号に、酸素と結合しやすいMg，
Al，Caを鋳鉄に添加する「鋳鉄の局部表面チル
法」が開示されている。しかし、この方法は鋳鉄
にあらかじめMg0.002〜0.03重量％、Al0.05〜4.0
重量％、Ca0.1〜1.0重量％の中のいずれか一種以
上を添加するため、鋳鉄の鋳造性（作業性）、健
全性が低下するという問題があつた。
として、レーザ、TIGアーク、プラズマアーク、
電子ビーム等の高エネルギー源で表面を局部的に
再溶融させ、ついで急冷させて高硬度のチル層を
形成する表面硬化処理方法は公知である。しか
し、再溶融に際して鋳鉄中の黒鉛が酸素と反応し
て一酸化炭素を生成し、これがチル層と母地の境
界に残存して気孔を形成し、チル層剥離の原因と
なつていた。この気孔形成の防止方法として、特
公昭51−49573号に、酸素と結合しやすいMg，
Al，Caを鋳鉄に添加する「鋳鉄の局部表面チル
法」が開示されている。しかし、この方法は鋳鉄
にあらかじめMg0.002〜0.03重量％、Al0.05〜4.0
重量％、Ca0.1〜1.0重量％の中のいずれか一種以
上を添加するため、鋳鉄の鋳造性（作業性）、健
全性が低下するという問題があつた。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は上記問題を解決するためになされたも
のであり、その目的とするところは、気孔の形成
を伴わずに鋳鉄表面を高エネルギー源で局部的に
再溶融して耐酸化チル層を形成する方法であつ
て、鋳鉄の鋳造性と健全性を低下させない方法を
提供することにある。
のであり、その目的とするところは、気孔の形成
を伴わずに鋳鉄表面を高エネルギー源で局部的に
再溶融して耐酸化チル層を形成する方法であつ
て、鋳鉄の鋳造性と健全性を低下させない方法を
提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
前記目的を達成するため本発明の特徴とする手
段は、鋳鉄表面を高エネルギー源で局部的に加熱
する時に、Alを再溶融量の4.5〜10.0重量％添加
して共に再溶融し、ついで急冷して耐酸化チル層
を形成することにある。Alの添加は種々の方法
で実施することができる。例えば、加熱時にAl
棒を高エネルギー源で加熱しながら再溶融部に添
加してもよく、Al板、箔又は粉末を鋳鉄表面に
のせてもよく、又、鋳鉄表面に溝を刻設してその
溝にうめてもよい。Alの添加量が再溶融量の10.0
重量％以上になると、Alを固溶したフエライト
析出量が過多となりチル層の耐摩耗性を低下させ
る。
段は、鋳鉄表面を高エネルギー源で局部的に加熱
する時に、Alを再溶融量の4.5〜10.0重量％添加
して共に再溶融し、ついで急冷して耐酸化チル層
を形成することにある。Alの添加は種々の方法
で実施することができる。例えば、加熱時にAl
棒を高エネルギー源で加熱しながら再溶融部に添
加してもよく、Al板、箔又は粉末を鋳鉄表面に
のせてもよく、又、鋳鉄表面に溝を刻設してその
溝にうめてもよい。Alの添加量が再溶融量の10.0
重量％以上になると、Alを固溶したフエライト
析出量が過多となりチル層の耐摩耗性を低下させ
る。
［作用］
鋳鉄の表面を高エネルギー源により再溶融させ
ると、鋳鉄中の黒鉛は酸素と結合しやすい状態に
なるが、酸素との結合力が強いAlが黒鉛と酸素
の結合を阻止するため、一酸化炭素はほとんど生
成されず、その結果、気孔もほとんど生成されな
い。
ると、鋳鉄中の黒鉛は酸素と結合しやすい状態に
なるが、酸素との結合力が強いAlが黒鉛と酸素
の結合を阻止するため、一酸化炭素はほとんど生
成されず、その結果、気孔もほとんど生成されな
い。
気孔の形成を阻止するAlは、あらかじめ鋳鉄
に添加されるのではなく、再溶融時に始めて鋳鉄
の表面に添加されるので、鋳鉄の溶湯中にAlは
存在しない。したがつて、Al添加のために、鋳
鉄の溶湯の鋳造性と健全性が低下するおそれは全
くない。
に添加されるのではなく、再溶融時に始めて鋳鉄
の表面に添加されるので、鋳鉄の溶湯中にAlは
存在しない。したがつて、Al添加のために、鋳
鉄の溶湯の鋳造性と健全性が低下するおそれは全
くない。
［実施例］
本発明の方法を実施例に基づいて説明する。Ｃ
―3.28重量％、Si―1.99重量％、Mn―0.68重量
％、Ｐ―0.02重量％、Ｓ―0.03重量％、残部Fe，
CE値3.94の組成を持つＡ型片状黒鉛鋳鉄材料の
表面を市販のTIGアーク溶接機（トリウム入りＷ
電極φ3.2mm、電圧25V、電流150A、溶融速度20
cm／min）を用いてAlを添加しながら、再溶融し
た後に放冷し、非溶融部の冷却作用により急冷し
てチル化した。Alの添加は再溶融部にAl棒を加
熱時に同じく加熱しながら供給することにより、
又は再溶融する部分にあらかじめAl板又はAl箔
若しくはAl粉末を載置することにより、若しく
はあらかじめ設けた溝にAl材をうめることによ
りなされた。又、Alの添加法を変えて添加量を
調節した。第１図ないし第４図の写真はAl添加
量が再溶融部に対して1.4重量％、4.8重量％、7.3
重量％、9.7重量％の鋳鉄材料のチル部の顕微鏡
組織である。第１図ないし第４図はAlが再溶融
部に十分に固溶していることを示している。
―3.28重量％、Si―1.99重量％、Mn―0.68重量
％、Ｐ―0.02重量％、Ｓ―0.03重量％、残部Fe，
CE値3.94の組成を持つＡ型片状黒鉛鋳鉄材料の
表面を市販のTIGアーク溶接機（トリウム入りＷ
電極φ3.2mm、電圧25V、電流150A、溶融速度20
cm／min）を用いてAlを添加しながら、再溶融し
た後に放冷し、非溶融部の冷却作用により急冷し
てチル化した。Alの添加は再溶融部にAl棒を加
熱時に同じく加熱しながら供給することにより、
又は再溶融する部分にあらかじめAl板又はAl箔
若しくはAl粉末を載置することにより、若しく
はあらかじめ設けた溝にAl材をうめることによ
りなされた。又、Alの添加法を変えて添加量を
調節した。第１図ないし第４図の写真はAl添加
量が再溶融部に対して1.4重量％、4.8重量％、7.3
重量％、9.7重量％の鋳鉄材料のチル部の顕微鏡
組織である。第１図ないし第４図はAlが再溶融
部に十分に固溶していることを示している。
第５図ないし第７図は、Al添加量4.8重量％、
7.3重量％、9.7重量％のもののチル―母材境界部
の顕微鏡組織を示す写真である。拡大倍率は異な
るが、第８図のAlを全く添加していないＡ型片
状黒鉛鋳鉄のチル―母材境界部の顕微鏡組織の写
真と、第５図ないし第７図の写真を比べると、第
８図のものは気孔が明白に存在するが、第５図な
いし第７図のものは気孔が認められないといえ
る。
7.3重量％、9.7重量％のもののチル―母材境界部
の顕微鏡組織を示す写真である。拡大倍率は異な
るが、第８図のAlを全く添加していないＡ型片
状黒鉛鋳鉄のチル―母材境界部の顕微鏡組織の写
真と、第５図ないし第７図の写真を比べると、第
８図のものは気孔が明白に存在するが、第５図な
いし第７図のものは気孔が認められないといえ
る。
第９図は、実施例の鋳鉄材料についてチル―母
材境界部の単位断面（１mm×１mm）当たりの気孔
数を測定し、Al添加量と気孔数の関係を図示し
たものであるが、この図から、Al添加量が２重
量％を越えると気孔は半減し、４重量％以上にな
るとほとんどはなくなることがわかる。
材境界部の単位断面（１mm×１mm）当たりの気孔
数を測定し、Al添加量と気孔数の関係を図示し
たものであるが、この図から、Al添加量が２重
量％を越えると気孔は半減し、４重量％以上にな
るとほとんどはなくなることがわかる。
［発明の効果］
上記の通り、本発明の方法は、あらかじめ鋳鉄
材料にAlを添加する従来の方法とは異なり、再
溶融時にAlを再溶融部に添加して一酸化炭素の
気孔生成を制御する。したがつて、鋳鉄の溶湯中
にAlは存在しないから、鋳鉄の鋳造性（作業性）
と健全性が低下するおそれはないという優れた効
果を奏する。一般にAlを鋳鉄に添加すると耐酸
化性が向上するから、本発明により形成されたチ
ル層は従来のものよりも耐酸化性にも優れてい
る。
材料にAlを添加する従来の方法とは異なり、再
溶融時にAlを再溶融部に添加して一酸化炭素の
気孔生成を制御する。したがつて、鋳鉄の溶湯中
にAlは存在しないから、鋳鉄の鋳造性（作業性）
と健全性が低下するおそれはないという優れた効
果を奏する。一般にAlを鋳鉄に添加すると耐酸
化性が向上するから、本発明により形成されたチ
ル層は従来のものよりも耐酸化性にも優れてい
る。
第１図ないし第４図は本発明の方法による鋳鉄
チル部の顕微鏡組織を示す写真、第５図ないし第
７図は同じくチル―母材境界部の顕微鏡組織を示
す写真、第８図はAl無添加の鋳鉄チル―母材境
界部の顕微鏡組織を示す写真、第９図はAl添加
量と気孔との関係を示す図である。
チル部の顕微鏡組織を示す写真、第５図ないし第
７図は同じくチル―母材境界部の顕微鏡組織を示
す写真、第８図はAl無添加の鋳鉄チル―母材境
界部の顕微鏡組織を示す写真、第９図はAl添加
量と気孔との関係を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋳鉄表面を高エネルギー源により局部的に加
熱再溶融して急冷することにより再溶融部にチル
層を形成する方法において、前記再溶融部にAl
を4.5〜10.0重量％添加することを特徴とする鋳
鉄の局部再溶融法による耐酸化チル層の形成法。 ２ 再溶融部にAl棒を高エネルギー源で加熱し
ながら供給してAlを添加することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の鋳鉄の局部再溶融法
による耐酸化チル層の形成法。 ３ 再溶融部にあらかじめAl材を載置してAlを
添加することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の鋳鉄の局部再溶融法による耐酸化チル層の
形成法。 ４ 再溶融部にあらかじめ設けた溝にAl材を埋
設しAlを添加することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の鋳鉄の局部再溶融法による耐酸
化チル層の形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15602385A JPS6217124A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 鋳鉄の局部再溶融法による耐酸化チル層の形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15602385A JPS6217124A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 鋳鉄の局部再溶融法による耐酸化チル層の形成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6217124A JPS6217124A (ja) | 1987-01-26 |
| JPH0123552B2 true JPH0123552B2 (ja) | 1989-05-02 |
Family
ID=15618624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15602385A Granted JPS6217124A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 鋳鉄の局部再溶融法による耐酸化チル層の形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6217124A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1313177B1 (it) * | 1999-07-15 | 2002-06-17 | Freni Brembo Spa | Ghisa per componenti di freni di veicoli. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0651886B2 (ja) * | 1983-09-01 | 1994-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | 鋳鉄材料の表面硬化法 |
| JPS61170579A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Toyota Motor Corp | 鋳鉄基材に対する表面合金化層の形成方法 |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP15602385A patent/JPS6217124A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6217124A (ja) | 1987-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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