JPH0230731A - 伸びの優れた高力ダクタイル鋳鉄材とその製造方法 - Google Patents
伸びの優れた高力ダクタイル鋳鉄材とその製造方法Info
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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。
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）
本発明は鋳鉄管や鋳鉄製構造体の連結用、締結用ボルト
、ナツト材料等として好適な伸びの優れた高力ダクタイ
ル鋳鉄材およびその製造方法に関する。
、ナツト材料等として好適な伸びの優れた高力ダクタイ
ル鋳鉄材およびその製造方法に関する。
（従来の技術と課題）
従来、ダクタイル鋳鉄管の接続用ボルト、ナツトとして
はＦＣＤ４０クラスが使用されていた。かかる用途に使
用されるダクタイル鋳鉄材としては、１０％程度以上の
伸びを確保する必要があるからである。
はＦＣＤ４０クラスが使用されていた。かかる用途に使
用されるダクタイル鋳鉄材としては、１０％程度以上の
伸びを確保する必要があるからである。
前記ＦＣＤ４０クラスのダクタイル鋳鉄材は、鋳造後、
焼鈍を行って、基地をフェライト組織とし、伸びの向上
を図っている。
焼鈍を行って、基地をフェライト組織とし、伸びの向上
を図っている。
しかしながら、基地をフェライト・とすることによって
伸びを確保しているため高強度化を図ることができず、
高い締結力を得ようとすると、ボルト径が大きくなりひ
いては鋳鉄管の連結フランジも大きくなるという欠点が
あった。
伸びを確保しているため高強度化を図ることができず、
高い締結力を得ようとすると、ボルト径が大きくなりひ
いては鋳鉄管の連結フランジも大きくなるという欠点が
あった。
本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、高い伸び
と高強度とを兼備したダクタイル鋳鉄材およびその好適
な製造方法を提供することを目的とする。
と高強度とを兼備したダクタイル鋳鉄材およびその好適
な製造方法を提供することを目的とする。
尚、鋼ボルトは伸びも大きく、強度も高いが、鋳鉄材で
形成された構造物の締結に使用すると、異種金属の接触
により電気化学的腐食が発生する。
形成された構造物の締結に使用すると、異種金属の接触
により電気化学的腐食が発生する。
特に、鋳鉄管等の地下埋設構造物の場合、腐食が著しく
使用することができない。
使用することができない。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するためになされた本発明のダクタイル
鋳鉄材は、化学組成が重量％でＣ：３．４〜３．８％、
Ｎｉ ： ２．５〜３．５％Ｓｉ ： ２．４〜３．
０％、 Ｍｏ ： ０．０５〜０．２％Ｍｎ ： ０．
２〜０．６％、 Ｎｂ ： ０．０５〜０．−１５％Ｐ
：０．０４％以下、 Ｍｇ ： ０．０３〜０．０６％
残部実質的にＦｅからなり、基地組織がベイナイトと残
留オーステナイトからなることを発明の構成とするもの
である。
鋳鉄材は、化学組成が重量％でＣ：３．４〜３．８％、
Ｎｉ ： ２．５〜３．５％Ｓｉ ： ２．４〜３．
０％、 Ｍｏ ： ０．０５〜０．２％Ｍｎ ： ０．
２〜０．６％、 Ｎｂ ： ０．０５〜０．−１５％Ｐ
：０．０４％以下、 Ｍｇ ： ０．０３〜０．０６％
残部実質的にＦｅからなり、基地組織がベイナイトと残
留オーステナイトからなることを発明の構成とするもの
である。
また、その好適な製造方法は、前記化学組成のダクタイ
ル鋳鉄をオーステナイト化温度に加熱した後、３５０〜
４００°Ｃに保持した塩浴中に急冷し、基地組織をベイ
ナイト組織および残留オーステナイトの混合組織とする
ことを発明の構成とするものである。
ル鋳鉄をオーステナイト化温度に加熱した後、３５０〜
４００°Ｃに保持した塩浴中に急冷し、基地組織をベイ
ナイト組織および残留オーステナイトの混合組織とする
ことを発明の構成とするものである。
（実施例）
まず、本発明のダクタイル鋳鉄材の成分限定理由につい
て説明する。単位は重量％である。
て説明する。単位は重量％である。
Ｃ：３．Ｏ〜３．８％
Ｓｔ ： ２．４〜３．０％
ＣおよびＳｔは通常のダクタイル鋳鉄の成分と同様であ
り、チル防止、ドロス発生防止、湯流れ性の確保、材質
の脆化防止を勘案して上記範囲に規制される。
り、チル防止、ドロス発生防止、湯流れ性の確保、材質
の脆化防止を勘案して上記範囲に規制される。
Ｍｎ ： ０．２〜０．６％
Ｍｎは焼入れ性の向上のために添加される。０．２％未
満ではその効果はほとんどなく、後述のオーステンパ熱
処理によって、鋳物肉厚中心部までベイナイト組織とす
ることが困難である。一方、０．６％を越えると、粒界
に偏析し易く、多量の残留オーステナイトが生じて耐力
が低下する。
満ではその効果はほとんどなく、後述のオーステンパ熱
処理によって、鋳物肉厚中心部までベイナイト組織とす
ることが困難である。一方、０．６％を越えると、粒界
に偏析し易く、多量の残留オーステナイトが生じて耐力
が低下する。
Ｐ：０．０４％以下
Ｐは材質脆化の原因となるため少ない程望ましく、０．
０４％以下に止める。尚、Ｓは球状黒鉛の生成を抑制す
るので少ない程よく、０．０３％以下に止めるのが望ま
しい。
０４％以下に止める。尚、Ｓは球状黒鉛の生成を抑制す
るので少ない程よく、０．０３％以下に止めるのが望ま
しい。
旧：２．５〜３．５％
Ｎｉは焼入れ性の向上、耐食性の確保のために添加され
る。２．５％未満ではかかる効果が不足し、一方、３．
５％を越えるとＴ、Ｔ、Ｔ、図においてベイナイト変態
開始線、終了線が長時間側に移行し、熱処理時間が長く
なり、工業的生産性に劣る。また、合金元素をほとんど
含有しない通常の鋳鉄との接触により電気化学的腐食が
生じ易くなる。
る。２．５％未満ではかかる効果が不足し、一方、３．
５％を越えるとＴ、Ｔ、Ｔ、図においてベイナイト変態
開始線、終了線が長時間側に移行し、熱処理時間が長く
なり、工業的生産性に劣る。また、合金元素をほとんど
含有しない通常の鋳鉄との接触により電気化学的腐食が
生じ易くなる。
Ｍｏ ： ０．０５〜０．２％
Ｍｏは焼入れ性の向上のために添加される。０．０５％
未満ではかかる効果がほとんどなく、一方０．２％を越
えると炭化物が生成し、材質が脆くなる。
未満ではかかる効果がほとんどなく、一方０．２％を越
えると炭化物が生成し、材質が脆くなる。
Ｎｂ ： ０．０５〜０．１５％
Ｎｂは残留オーステナイトを安定化させる目的で添加す
るものであり０．０５％未満では効果が見られず、０．
１５％を越えるとニオブカーバイトが生成し、伸びを低
下させる。
るものであり０．０５％未満では効果が見られず、０．
１５％を越えるとニオブカーバイトが生成し、伸びを低
下させる。
Ｍｇ ： ０．０３〜０．０６％
Ｍｇは黒鉛を球状化するために添加される。添加量は通
常の範囲である。
常の範囲である。
本発明のダクタイル鋳鉄材は上記合金成分のほか、残部
実質的にＦｅで形成される。
実質的にＦｅで形成される。
本発明のダクタイル鋳鉄材は、上記成分のダクタイル鋳
鉄溶湯を鋳造し、得られた鋳物に下記のオーステンパ熱
処理を施すことにより得られる。
鉄溶湯を鋳造し、得られた鋳物に下記のオーステンパ熱
処理を施すことにより得られる。
まず、鋳放し状態の鋳物に必要に応じて粗加工を施した
後、８８０〜９５０°Ｃに加熱し、肉厚２５．４胴当り
０．５〜１時間保持してオーステナイト化を図る。
後、８８０〜９５０°Ｃに加熱し、肉厚２５．４胴当り
０．５〜１時間保持してオーステナイト化を図る。
８８０°Ｃ未満では完全にオーステナイト化せず、組織
中にフェライト、パーライトが残存し、強度不足を招来
する。一方、９５０°Ｃを越えると結晶粒の粗大化が生
し、強度の低下を招来する。また、保持時間が０．５時
間未満では鋳物の中心部がオーステナイト化しない場合
が生じ、一方１時間を越えると結晶粒の粗大化が著しく
なり、強度の劣化が生じるからである。
中にフェライト、パーライトが残存し、強度不足を招来
する。一方、９５０°Ｃを越えると結晶粒の粗大化が生
し、強度の低下を招来する。また、保持時間が０．５時
間未満では鋳物の中心部がオーステナイト化しない場合
が生じ、一方１時間を越えると結晶粒の粗大化が著しく
なり、強度の劣化が生じるからである。
オーステナイト化された鋳物は、次に３５０〜４００゛
Ｃに保持された塩浴中に投入して急冷し、肉厚２５．４
ｍｍ当り０．５〜３時間保持する。これによって、基地
組織を上部ベイナイトとし、残部残留オーステナイトか
らなる組織とし、強度と伸びの向上を図る。塩浴温度が
３５０°Ｃ未満では下部ベイナイトやマルテンサイトが
生じて、１０％以上の伸びの確保が困難となる。一方、
４００″Ｃを越えるとパーライトが部分的に生成し、８
０ ｋｇ ｆ ／ ｍ＋ｉ ”以上の強度の確保が困難
となり、耐力も低下する。また、保持時間が０．５時間
未満ではベイナイトの生成が不十分で所期の強度の確保
が困難となる。一方、３時間を越えるとベイナイトの分
解が生じて、伸びおよび強度の低下を招来する。
Ｃに保持された塩浴中に投入して急冷し、肉厚２５．４
ｍｍ当り０．５〜３時間保持する。これによって、基地
組織を上部ベイナイトとし、残部残留オーステナイトか
らなる組織とし、強度と伸びの向上を図る。塩浴温度が
３５０°Ｃ未満では下部ベイナイトやマルテンサイトが
生じて、１０％以上の伸びの確保が困難となる。一方、
４００″Ｃを越えるとパーライトが部分的に生成し、８
０ ｋｇ ｆ ／ ｍ＋ｉ ”以上の強度の確保が困難
となり、耐力も低下する。また、保持時間が０．５時間
未満ではベイナイトの生成が不十分で所期の強度の確保
が困難となる。一方、３時間を越えるとベイナイトの分
解が生じて、伸びおよび強度の低下を招来する。
次に具体的実施例を掲げて説明する。
ダクタイル鋳鉄管接続用ボルトの製造実施例（１）下記
化学組成のダクタイル鋳鉄を溶製し、１３８０°Ｃでボ
ルト鋳造用鋳型に注湯して、ボルト素材鋳物を得た。
化学組成のダクタイル鋳鉄を溶製し、１３８０°Ｃでボ
ルト鋳造用鋳型に注湯して、ボルト素材鋳物を得た。
・化学組成（単位重量％）
Ｃ：３．５７％、Ｓｉ ： ２．６８％、Ｍｎ ： ０
．２２％Ｐ ： ０．０２２％、Ｓ ： ０．０２１％
、Ｎｉ：２．６％Ｍｏ： ０．１５％、Ｎｂ： ０．
０６％、Ｍｇ ： ０．０４９％残部実質的にＦｅ （２）素材鋳物を粗加工した後、９００’ＣＸ Ｉ Ｈ
ｒ保持してオーステナイト化した後、３７０°Ｃの塩浴
中に急冷して３時間保持してベイナイト化した。
．２２％Ｐ ： ０．０２２％、Ｓ ： ０．０２１％
、Ｎｉ：２．６％Ｍｏ： ０．１５％、Ｎｂ： ０．
０６％、Ｍｇ ： ０．０４９％残部実質的にＦｅ （２）素材鋳物を粗加工した後、９００’ＣＸ Ｉ Ｈ
ｒ保持してオーステナイト化した後、３７０°Ｃの塩浴
中に急冷して３時間保持してベイナイト化した。
その後、空冷して製品鋳物を得た。
（３）得られた製品鋳物の機械的性質およびベイナイ）
ｉｉ（面積％）を下記に記す。
ｉｉ（面積％）を下記に記す。
引張強さ： １０３ ｋｇ ｆ ／ ｍｍ ”０．２％
耐カニ６８ｋｇｆ／ｍｍ” 伸び２１４％ 硬 さ ： ２５４Ｈ１ この結果より、本発明に係るダクタイル鋳鉄材は、優れ
た強度および伸びを有することが確認された。
耐カニ６８ｋｇｆ／ｍｍ” 伸び２１４％ 硬 さ ： ２５４Ｈ１ この結果より、本発明に係るダクタイル鋳鉄材は、優れ
た強度および伸びを有することが確認された。
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明によれば、特定組成のダクタ
イル鋳鉄を用い、所定の熱処理を施したので、ダクタイ
ル鋳鉄の基地組織を上部ベイナイトを主体とし残部残留
オーステナイトとすることができ、高強度を確保しつつ
、かつ１０％以上の伸びを確保することができた。
イル鋳鉄を用い、所定の熱処理を施したので、ダクタイ
ル鋳鉄の基地組織を上部ベイナイトを主体とし残部残留
オーステナイトとすることができ、高強度を確保しつつ
、かつ１０％以上の伸びを確保することができた。
Claims (1)
- （１）化学組成が重量％で Ｃ：３．４〜３．８％、Ｎｉ：２．５〜３．５％、Ｓｉ
：２．４〜３．０％、Ｍｏ：０．０５〜０．２％、Ｍｎ
：０．２〜０．６％、Ｎｂ：０．０５〜０．１５％、Ｐ
：０．０４％以下、Ｍｇ：０．０３〜０．０６％、残部
実質的にＦｅからなり、基地組織がベイナイトと残留オ
ーステナイトからなることを特徴とする伸びの優れた高
力ダクタイル鋳鉄材。（２）化学組成が重量％で Ｃ：３．４〜３．８％、Ｎｉ：２．５〜３．５％、Ｓｉ
：２．４〜３．０％、Ｍｏ：０．０５〜０．２％、Ｍｎ
：０．２〜０．６％、Ｎｂ：０．０５〜０．１５％、Ｐ
：０．０４％以下、Ｍｇ：０．０３〜０．０６％、残部
実質的にＦｅからなるダクタイル鋳鉄をオーステナイト
化温度に加熱した後、３５０〜４００℃に保持した塩浴
中に急冷し、基地組織をベイナイト組織および残留オー
ステナイトの混合組織とすることを特徴とする伸びの優
れた高力ダクタイル鋳鉄材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17785788A JP2636007B2 (ja) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | 伸びの優れた高力ダクタイル鋳鉄材とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17785788A JP2636007B2 (ja) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | 伸びの優れた高力ダクタイル鋳鉄材とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0230731A true JPH0230731A (ja) | 1990-02-01 |
| JP2636007B2 JP2636007B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=16038304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17785788A Expired - Fee Related JP2636007B2 (ja) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | 伸びの優れた高力ダクタイル鋳鉄材とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2636007B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0392611A (ja) * | 1989-09-06 | 1991-04-17 | Kurimoto Ltd | 鋳鉄製ボルト、ナットおよびその製造方法 |
| KR100218154B1 (ko) * | 1996-12-31 | 1999-09-01 | 추호석 | 지게차용 너클의 제조방법 |
| US6106790A (en) * | 1997-08-18 | 2000-08-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Abatement of NF3 using small particle fluidized bed |
| US6342194B1 (en) | 1999-04-09 | 2002-01-29 | Central Glass Company, Limited | NF3 treating process |
| US6514471B1 (en) | 2000-10-31 | 2003-02-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Removing fluorine from semiconductor processing exhaust gas |
| FR2918908A1 (fr) * | 2007-07-16 | 2009-01-23 | C T I F Ct Tech Des Ind De La | Procede de fabrication d'une piece en fonte bainitique |
| CN106756466A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 重庆力劲机械有限公司 | 一种大杠螺母铸铁材质配方 |
-
1988
- 1988-07-16 JP JP17785788A patent/JP2636007B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0392611A (ja) * | 1989-09-06 | 1991-04-17 | Kurimoto Ltd | 鋳鉄製ボルト、ナットおよびその製造方法 |
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| CN106756466A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 重庆力劲机械有限公司 | 一种大杠螺母铸铁材质配方 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2636007B2 (ja) | 1997-07-30 |
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