JPH0238645B2 - Kokyodokyujokokuenchutetsunoseizohoho - Google Patents
KokyodokyujokokuenchutetsunoseizohohoInfo
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- JPH0238645B2 JPH0238645B2 JP4695686A JP4695686A JPH0238645B2 JP H0238645 B2 JPH0238645 B2 JP H0238645B2 JP 4695686 A JP4695686 A JP 4695686A JP 4695686 A JP4695686 A JP 4695686A JP H0238645 B2 JPH0238645 B2 JP H0238645B2
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- cast iron
- graphite cast
- spheroidal graphite
- elongation
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Links
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Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明は優れた強度及び伸びを有する高強度球
状黒鉛鋳鉄の製造方法に関する。 ＜従来の技術＞ 球状黒鉛鋳鉄の特性向上については特殊成分添
加に依る方法や熱処理に依る方法等があり、前者
には例えば1.0〜1.5％Cu及び0.1〜0.5％Ｖを添加
することに依つて90Kgｆ／mm2に及び引張強さと、
４％以上の伸びを有す球状黒鉛鋳鉄（Ｃは2.7〜
3.9％）が知られている（特開昭51−6212号公報
参照）。 後者には焼入れ、焼もどしやオーステンパーに
よる特性向上がなされているが、特に肉厚鋳物に
ついてはNiやMoを含有させることによつて熱処
理効果の向上が図られている。 例えば1.0％Ni（Ｃは3.5％）を含含有する球状
黒鉛鋳鉄を油焼入、焼もどし処理することによつ
て引張強さ107Kgｆ／mm2、伸び４％が得られてお
り（鉄鋼材料便覧、日本金属学会・日本鉄鋼協会
編に依る）、又Ni1.44％、Mo3.14％（Ｃは3.58
％）含有の球状黒鉛鋳鉄を325℃の塩浴でオース
テンパー処理することによつて引張強さ128Kg
ｆ／mm2、伸び4.8％が得られている。（この材料に
ついては本発明の比較材として第１表及び第２表
に掲げている） ＜発明が解決しようとする問題点＞ 上例のようにオーステンパー処理では極めて優
れた強さ、伸びを有する球状黒鉛鋳鉄が得られて
いるが、これは含有のNi及びMoの作用に負うと
ころが大きく、鋳物がおよそφ30mm相当以上の体
積を有する場合高強度、高伸び確保のために従来
では0.2〜0.8％のMoが添加されていた。すなわ
ち高価なMo使用という経済的な面で問題があつ
た。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は上記の問題点の解決と、更にMo含有
材以上の引張強さ及び伸びの向上を図つてなされ
たものであり、そのための手段として、重量百分
率でＣ：2.5〜4.0％、Si：1.5〜3.0％、Mn：0.3％
以下、Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.01％以下、Mg：
0.02〜0.10％、Ni：1.5％以下及びNb、Ｖ、Zrの
１種又は２種以上の合計0.05〜0.60％を含み、残
部実質的にFeより成る球状黒鉛鋳鉄を加熱しオ
ーステナイト化を図つて後、塩浴中でオーステン
パー処理を行うようにしているのである。 ＜実施例＞ 先ず本発明における球状黒鉛鋳鉄の成分限定理
由から述べる。 Ｃ：2.5〜4.0％ 上記範囲は通常の球状黒鉛鋳鉄においても見ら
れる範囲であり、本発明においても好ましいフエ
ライト・パーライト組織を得る範囲として2.5〜
4.0％に限定した。 Si：1.5〜3.0％ 上記範囲も通常の球状黒鉛鋳鉄を得る範囲であ
る。SiはＣの黒鉛化を助長する元素であり、1.5
％以下ではセメンタイトの折出が多く伸びが劣化
する。又3.0％以上ではフエライトが多くなり強
度の低下を招来する。 Mn：0.3％以下 Mnは脱酸、パーライトの安定化等に働くが延
性低下をもたらす。本発明では好ましい伸び率確
保のために0.3％以下と限定したのである。 Ｐ：0.05％以下 Ｐも延性低下を招来するもので低い方が望まし
く、Mn同様に好ましい伸び率確保の点から0.05
％以下とした。 Ｓ：0.01％以下 Ｓは黒鉛球状化を妨げるように作用すると共に
黒鉛球状化作用をするMgを硫化マグネシウムと
して消費し、その歩留りを低下させる。従つて出
来得る限り少ない事が好ましいが、除去における
経済性を考慮して0.01％以下と限定した。 Mg：0.02〜0.10％ Mgは黒鉛の球状化のために添加され、上記範
囲も通常の含有範囲である。すなわち0.02％以下
では球状化効果が不足し、0.10％以上としてもそ
の効果は飽和しているのである。 Ni：1.5％以下 Niは焼入性の向上、基地の強化に有効である
が添加効果の面からは1.5％以上とする必要はな
く、又経済性の面からも1.5％以下が適切である。 Nb、Ｖ、Zrの１種又は２種以上の合計：0.05
〜0.06％ Nb、Ｖ、Zrは焼入性の向上、結晶粒の微細化、
靭性の向上に寄与する他、後述するようにそれぞ
れ個性的な効果を有するが、0.05％以下では焼入
性の向上効果が小さくφ20mm相当以上の体積を有
するものでは焼が十分入らない。一方0.60を超え
るときは炭化物の折出を招きかえつて有害とな
る。 次に熱処理について述べる。 上記成分を含有し残部実質的にFeより成る球
状黒鉛鋳鉄品を先ずオーステナイト化域内の850
〜1000℃に加熱し保持してオーステナイト化を図
るのであるが、保持時間は１〜３時間が適切であ
る。 オーステナイト化を了へた部材は次に220〜420
℃の塩浴中で恒温変態、すなわちオーステンパー
処理を行う。処理時間は15分〜８時間が適切であ
り、これによつてベーナイト組織を主とする球状
黒鉛鋳鉄品を得ることができるのである。 以下に本発明の具体的実施例を従来材例と比較
して示す。下記第１表には従来材例及び実施例の
化学組織を掲げ、第２表には第１表に掲げた組成
の材料によつて軸径60mmのクランクシヤフトを鋳
造し、同シヤフトを900℃で２時間のオーステナ
イト化を図つて後、325℃の塩浴中で４時間のオ
ーステンパー処理をしたものと、375℃の塩浴中
で４時間の同処理をしたものについて各60φ軸部
より15φのテストピースを採取し引張試験を行つ
た結果と、同軸部よりの試料による硬さ、膨張率
の調査結果を掲げた。
状黒鉛鋳鉄の製造方法に関する。 ＜従来の技術＞ 球状黒鉛鋳鉄の特性向上については特殊成分添
加に依る方法や熱処理に依る方法等があり、前者
には例えば1.0〜1.5％Cu及び0.1〜0.5％Ｖを添加
することに依つて90Kgｆ／mm2に及び引張強さと、
４％以上の伸びを有す球状黒鉛鋳鉄（Ｃは2.7〜
3.9％）が知られている（特開昭51−6212号公報
参照）。 後者には焼入れ、焼もどしやオーステンパーに
よる特性向上がなされているが、特に肉厚鋳物に
ついてはNiやMoを含有させることによつて熱処
理効果の向上が図られている。 例えば1.0％Ni（Ｃは3.5％）を含含有する球状
黒鉛鋳鉄を油焼入、焼もどし処理することによつ
て引張強さ107Kgｆ／mm2、伸び４％が得られてお
り（鉄鋼材料便覧、日本金属学会・日本鉄鋼協会
編に依る）、又Ni1.44％、Mo3.14％（Ｃは3.58
％）含有の球状黒鉛鋳鉄を325℃の塩浴でオース
テンパー処理することによつて引張強さ128Kg
ｆ／mm2、伸び4.8％が得られている。（この材料に
ついては本発明の比較材として第１表及び第２表
に掲げている） ＜発明が解決しようとする問題点＞ 上例のようにオーステンパー処理では極めて優
れた強さ、伸びを有する球状黒鉛鋳鉄が得られて
いるが、これは含有のNi及びMoの作用に負うと
ころが大きく、鋳物がおよそφ30mm相当以上の体
積を有する場合高強度、高伸び確保のために従来
では0.2〜0.8％のMoが添加されていた。すなわ
ち高価なMo使用という経済的な面で問題があつ
た。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は上記の問題点の解決と、更にMo含有
材以上の引張強さ及び伸びの向上を図つてなされ
たものであり、そのための手段として、重量百分
率でＣ：2.5〜4.0％、Si：1.5〜3.0％、Mn：0.3％
以下、Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.01％以下、Mg：
0.02〜0.10％、Ni：1.5％以下及びNb、Ｖ、Zrの
１種又は２種以上の合計0.05〜0.60％を含み、残
部実質的にFeより成る球状黒鉛鋳鉄を加熱しオ
ーステナイト化を図つて後、塩浴中でオーステン
パー処理を行うようにしているのである。 ＜実施例＞ 先ず本発明における球状黒鉛鋳鉄の成分限定理
由から述べる。 Ｃ：2.5〜4.0％ 上記範囲は通常の球状黒鉛鋳鉄においても見ら
れる範囲であり、本発明においても好ましいフエ
ライト・パーライト組織を得る範囲として2.5〜
4.0％に限定した。 Si：1.5〜3.0％ 上記範囲も通常の球状黒鉛鋳鉄を得る範囲であ
る。SiはＣの黒鉛化を助長する元素であり、1.5
％以下ではセメンタイトの折出が多く伸びが劣化
する。又3.0％以上ではフエライトが多くなり強
度の低下を招来する。 Mn：0.3％以下 Mnは脱酸、パーライトの安定化等に働くが延
性低下をもたらす。本発明では好ましい伸び率確
保のために0.3％以下と限定したのである。 Ｐ：0.05％以下 Ｐも延性低下を招来するもので低い方が望まし
く、Mn同様に好ましい伸び率確保の点から0.05
％以下とした。 Ｓ：0.01％以下 Ｓは黒鉛球状化を妨げるように作用すると共に
黒鉛球状化作用をするMgを硫化マグネシウムと
して消費し、その歩留りを低下させる。従つて出
来得る限り少ない事が好ましいが、除去における
経済性を考慮して0.01％以下と限定した。 Mg：0.02〜0.10％ Mgは黒鉛の球状化のために添加され、上記範
囲も通常の含有範囲である。すなわち0.02％以下
では球状化効果が不足し、0.10％以上としてもそ
の効果は飽和しているのである。 Ni：1.5％以下 Niは焼入性の向上、基地の強化に有効である
が添加効果の面からは1.5％以上とする必要はな
く、又経済性の面からも1.5％以下が適切である。 Nb、Ｖ、Zrの１種又は２種以上の合計：0.05
〜0.06％ Nb、Ｖ、Zrは焼入性の向上、結晶粒の微細化、
靭性の向上に寄与する他、後述するようにそれぞ
れ個性的な効果を有するが、0.05％以下では焼入
性の向上効果が小さくφ20mm相当以上の体積を有
するものでは焼が十分入らない。一方0.60を超え
るときは炭化物の折出を招きかえつて有害とな
る。 次に熱処理について述べる。 上記成分を含有し残部実質的にFeより成る球
状黒鉛鋳鉄品を先ずオーステナイト化域内の850
〜1000℃に加熱し保持してオーステナイト化を図
るのであるが、保持時間は１〜３時間が適切であ
る。 オーステナイト化を了へた部材は次に220〜420
℃の塩浴中で恒温変態、すなわちオーステンパー
処理を行う。処理時間は15分〜８時間が適切であ
り、これによつてベーナイト組織を主とする球状
黒鉛鋳鉄品を得ることができるのである。 以下に本発明の具体的実施例を従来材例と比較
して示す。下記第１表には従来材例及び実施例の
化学組織を掲げ、第２表には第１表に掲げた組成
の材料によつて軸径60mmのクランクシヤフトを鋳
造し、同シヤフトを900℃で２時間のオーステナ
イト化を図つて後、325℃の塩浴中で４時間のオ
ーステンパー処理をしたものと、375℃の塩浴中
で４時間の同処理をしたものについて各60φ軸部
より15φのテストピースを採取し引張試験を行つ
た結果と、同軸部よりの試料による硬さ、膨張率
の調査結果を掲げた。
【表】
【表】
＜発明の効果＞
本発明は以上のとおりであり、上表からも明ら
かなようにNb、Ｖ、Zrの含有が、これら元素の
１種若しくは２種以上の合計で0.05〜0.60％とい
う少量の含有でありながらオーステンパー処理さ
れた本発明材は、従来のNi若しくはNi−Mo含有
のオーステンパー処理材に対し、優れた引張強さ
と共に優れた伸びを示して、従来材がMoを使用
していることによる問題点すなわち経済性の問題
を解決しているのであり、しかも上述のように
Mo含有材より一層優れた材質としているのであ
る。 いまNb、Ｖ、Zr個々の添加効果をより詳しく
見ると、 ａ ZrはNiとの組合せの結果、熱処理後の寸法
膨脹量が最も小さく、加工後熱処理を施すよう
な製品には極めて好都合である。 ｂ Ｖは若干のバナジウムカーバイトを作るが、
それ以上にオーステナイト量を安定せしめて伸
びを高め、又Niの添加量を減らしても伸び、
引張強さの向上効果が大きい。 ｃ Nbの添加材は他のＶ、Zrの添加材に比して
硬さがHBで20〜30低いという特徴を示してい
る。すなわち高強度、高靭性が得られるのであ
り、熱処理後の加工を容易にするためには極め
て有効な添加剤である。 以上のようにZr、Ｖ、Nbはそれぞれ特徴のあ
る作用効果を示すもので、これらの元素を特定し
た範囲において単独若しくは２種以上組合せて添
加することにより、単に引張強さ、伸びを向上さ
せるばかりでなく用途、目的に応じて上述のよう
な特性を付与することができるのであり、更には
Ni及びZr、Ｖ、Nbの添加量が従来のNi−Mo系
添加量に比し小量となり、従つて鋳造性を阻害害
することがなく、この面からも品質の向上が図ら
れているのである。 本発明は以上のような種々の利点を有して、ク
ランクシヤフト、ギアー等のオーステンパー処理
を行う製品一般の製造に適用可能であり、これら
製品の品質向上に寄与するところ甚だ大なるもの
がある。
かなようにNb、Ｖ、Zrの含有が、これら元素の
１種若しくは２種以上の合計で0.05〜0.60％とい
う少量の含有でありながらオーステンパー処理さ
れた本発明材は、従来のNi若しくはNi−Mo含有
のオーステンパー処理材に対し、優れた引張強さ
と共に優れた伸びを示して、従来材がMoを使用
していることによる問題点すなわち経済性の問題
を解決しているのであり、しかも上述のように
Mo含有材より一層優れた材質としているのであ
る。 いまNb、Ｖ、Zr個々の添加効果をより詳しく
見ると、 ａ ZrはNiとの組合せの結果、熱処理後の寸法
膨脹量が最も小さく、加工後熱処理を施すよう
な製品には極めて好都合である。 ｂ Ｖは若干のバナジウムカーバイトを作るが、
それ以上にオーステナイト量を安定せしめて伸
びを高め、又Niの添加量を減らしても伸び、
引張強さの向上効果が大きい。 ｃ Nbの添加材は他のＶ、Zrの添加材に比して
硬さがHBで20〜30低いという特徴を示してい
る。すなわち高強度、高靭性が得られるのであ
り、熱処理後の加工を容易にするためには極め
て有効な添加剤である。 以上のようにZr、Ｖ、Nbはそれぞれ特徴のあ
る作用効果を示すもので、これらの元素を特定し
た範囲において単独若しくは２種以上組合せて添
加することにより、単に引張強さ、伸びを向上さ
せるばかりでなく用途、目的に応じて上述のよう
な特性を付与することができるのであり、更には
Ni及びZr、Ｖ、Nbの添加量が従来のNi−Mo系
添加量に比し小量となり、従つて鋳造性を阻害害
することがなく、この面からも品質の向上が図ら
れているのである。 本発明は以上のような種々の利点を有して、ク
ランクシヤフト、ギアー等のオーステンパー処理
を行う製品一般の製造に適用可能であり、これら
製品の品質向上に寄与するところ甚だ大なるもの
がある。
Claims (1)
- １ 重量百分率で、Ｃ：2.5〜4.0％、Si：1.5〜3.0
％、Mn：0.3％以下、Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.01
％以下、Mg：0.02〜0.10％、Ni：1.5％以下及び
Nb、Ｖ、Zrの１種又は２種以上の合計0.05〜
0.60％を含み、残部実質的にFeより成る球状黒鉛
鋳鉄を加熱しオーステナイト化を行つて後、塩浴
中でオーステンパー処理を行うことを特徴とする
高強度球状黒鉛鋳鉄の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4695686A JPH0238645B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Kokyodokyujokokuenchutetsunoseizohoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4695686A JPH0238645B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Kokyodokyujokokuenchutetsunoseizohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62205225A JPS62205225A (ja) | 1987-09-09 |
| JPH0238645B2 true JPH0238645B2 (ja) | 1990-08-31 |
Family
ID=12761736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4695686A Expired - Lifetime JPH0238645B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Kokyodokyujokokuenchutetsunoseizohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0238645B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4565301B2 (ja) * | 2001-03-21 | 2010-10-20 | アイシン精機株式会社 | 高強度球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 |
| JP4835424B2 (ja) * | 2006-12-22 | 2011-12-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度球状黒鉛鋳鉄 |
| JP5712525B2 (ja) * | 2010-08-09 | 2015-05-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐摩耗性に優れた球状黒鉛鋳鉄品 |
| CN102330012B (zh) * | 2011-09-02 | 2012-11-07 | 上海大学 | 含铌贝氏体球铁材料及其生产工艺 |
| RU2475557C1 (ru) * | 2011-12-29 | 2013-02-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Чугун |
| CN104561754A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 铜陵市经纬流体科技有限公司 | 一种球墨铸铁的软密封闸阀阀体及其制备方法 |
| CN106011609B (zh) * | 2016-07-29 | 2018-03-02 | 西峡县内燃机进排气管有限责任公司 | 一种中硅钼铌球墨铸铁材料及其制备方法 |
| CN111004968A (zh) * | 2020-02-15 | 2020-04-14 | 溧阳市联华机械制造有限公司 | 具有抗热疲劳高性能的高硅耐热蠕墨铸铁及其制备方法 |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP4695686A patent/JPH0238645B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62205225A (ja) | 1987-09-09 |
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