JPH0428777B2 - - Google Patents
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- JPH0428777B2 JPH0428777B2 JP61222193A JP22219386A JPH0428777B2 JP H0428777 B2 JPH0428777 B2 JP H0428777B2 JP 61222193 A JP61222193 A JP 61222193A JP 22219386 A JP22219386 A JP 22219386A JP H0428777 B2 JPH0428777 B2 JP H0428777B2
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Landscapes
- 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、球状黒鉛鋳鉄と片状黒鉛鋳鉄との中
間組織を有しているコンパクト/バーミキユラー
黒鉛鋳鉄(Compacted/Vermicular Graphite
Cast Iron,以下C/V黒鉛鋳鉄と呼ぶ)に関す
るものである。より詳しくは、本発明は、引張強
度および熱伝導率が高い部材であつて熱応力の発
生しやすい条件で使用される部材、あるいは、球
状黒鉛鋳鉄ほど伸びを必要としないが球状黒鉛鋳
鉄に匹敵する引張強さと高い硬度を必要とする部
材などに適した高強度C/V黒鉛鋳鉄に関するも
のである。 〔従来の技術〕 C/V黒鉛鋳鉄は、例えば、特公昭47−46643
号公報の「バーミキユラーグラフアイト鋳鉄の製
法」において開示されており、カルシウムカーバ
イドで脱酸脱硫された銑鉄にセリウム・ミツシユ
メタルを添加してC/V化処理(黒鉛形状をC/
V黒鉛にする処理)を行なつています。この公報
で開示されたものを含めて従来より用いられた
C/V黒鉛鋳鉄ではその基地組織がフエライト系
のものが主流であつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 フエライト系基地組織のC/V黒鉛鋳鉄では、
強度の面でその使用用途に制限があつた。そこ
で、C/V黒鉛鋳鉄の強度を向上させるために
は、基地組織をフエライトからパーライトあるい
はベイナイトにすれば良い。しかしながら、黒鉛
形態およびそれに起因する基地組織の化学成分組
成によつて共析変態時にフエライト化し易い傾向
がある。このために従来の化学成分組成のもの
(例えば、後述の第4表(比較例)に示すような
もの)においては、鋳放しでC/V黒鉛鋳鉄の強
度を高めることは極めて難しい。 また、Su,Sbを微量添加することによつて基
地組織をパーライト化する方法があるが、この場
合には成分分布制御がむずかしい。そのために、
鋳物の凝固速度の遅い厚肉部やヒートスポツトと
なる部分では、これらの元素が濃化し易く、黒鉛
形状を粗悪化する(例えば、C/V黒鉛の長手方
向をより長くし、C/V黒鉛の長手方向先端部が
丸みでなくトゲ状になり、C/V黒鉛のまわりが
ノコギリのように歯状になるなど)。その結果と
して、強度の低下、伸びの低下、衝撃値の低下を
招く。 本発明の目的は、フエライト系基地組織のC/
V黒鉛鋳鉄よりも強度(引張強さ、降伏点)の大
きなかつ硬度の高いC/V黒鉛鋳鉄を提供するこ
とである。 〔問題点を解決するための手段〕 上述の目的は、重量%でC:2.8〜4.5%、Si:
1.5〜3.5%、Cu:0.01〜2.0%、Mo:0.01〜2.0%、
Ni:0.01〜3.0%、Mn:1.5%以下、P:0.1%以
下、 S:0.03%以下、 残部が鉄(Fe)および
不可避的不純物からなるC/V黒鉛鋳鉄であつ
て、鋳鉄溶湯にセリウム・ミツシユメタルの添加
処理を施こして0.002〜0.10%の希土類元素を含
有していることを特徴とする高強度C/V黒鉛鋳
鉄によつて達成される。 本発明に係るC/V黒鉛鋳鉄は、その基地組織
が(1)全てパーライト、(2)60%以上のパー
ライトおよび40%以上のベイナイト又はフエライ
ト、あるいは、(3)全てベイナイトとなつてい
る。 C含有量は実用的鋳鉄とする範囲として2.8〜
4.5%であり、Siは強力な黒鉛化促進元素であつ
て1.5〜3.5%の範囲がC含有量と関連して黒鉛を
晶出させるのに適切である。 Cu,Mo,NiおよびMnは鋳鉄基地組織を上述
したようなパーライト、パーライト系又はベイナ
イトとするために組合せて用いるものであつて、
これらの合金元素は連続冷却曲線におけるS曲線
の鼻(パーライトノーズ)をその図面上で左側
(すなわち、経過時間でより短時間側)へシフト
させる作用があり、パーライトおよびベイナイト
が得られやすくなる。各合金元素の下限以下では
基地組織をパーライト化できない。一方上限以上
では、Cuは一般に2.0%以上は基地に固溶しない
しかつ黒鉛形状を悪化させ、MoおよびMnは共
晶炭化物を晶出させやすい、また、Niはチヤン
キー黒鉛の晶出を助長する。 Pはステタイドという好ましくない組織を形成
しやすいので、実用的には0.10%以下にしてステ
ダイトの発生を回避する。 Sは一般に黒鉛化を妨害する元素といわれてお
り、0.03%以上であると、良好なC/V黒鉛を得
ることが極めて難しくなる。 希土類元素に、特に、セリウム(Ce)はC/
V黒鉛化の添加剤であつて、実用的にセリウム・
ミツシユメタルの形態で製造時に添加され、一般
的には、0.002%以下ではC/V黒鉛化効果がな
く、0.10%以上では黒鉛がチヤンキー黒鉛および
球状黒鉛となるといえる。このセリウム・ミツシ
ユメタルの添加量は溶湯中のS量によつて異な
り、例えば、0.03%Sのときに0.002%セリウ
ム・ミツシユメタル添加で片状黒鉛となり、ま
た、0.005%Sのときに0.10%セリウム・ミツシ
ユメタル添加でチヤンキー黒鉛および球状黒鉛と
なる。 本発明に係るC/V黒鉛鋳鉄は次のように製造
される。まず原料を溶解して鋳鉄溶湯組成(重量
%)を下記のように調整する。 C:2.8〜4.5% Si:1.5〜3.5% Cu:0.01〜2.0% Mo:0.01〜2.0% Ni:0.01〜3.0% Mn:1.5%以下 P:0.1%以下 S:0.03%以下 残部が鉄および不可避的不純物。この溶湯にセ
リウム・ミツシユメタルを添加してC/V黒鉛化
処理を行ない、Fe−Siのフエロシリコンで接種
する。そして溶湯を鋳型へ鋳込で冷却後にC/V
黒鉛鋳鉄製鋳物を得る。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例および比較例によつて本
発明を説明する。 原料を上述した溶湯組成に調整しながら溶解
し、セリウム・ミツシユメタルを添加し、Fe−
Si接種を行なつてから、JISG5502に規定された
Y型供試材(B型)を鋳造で作成した。使用した
セリウム・ミツシユメタルはその組成(重量%)
がCe:45〜50%、La:30%、Sm:10%、Prお
よびその他:微量であり、Fe−SiはCaおよびBa
を含むFe−75%Siである。 Y型供試材(B号)からJISZ2201に規定する
引張試験片(4号試験片)を作り、引張り試験を
行なつた。硬度についてはY型供試材をブリネル
硬さ試験機(圧子の直径D:10mm、試験荷重:
3000Kg)にかけて測定した。そして、Y型供試材
の基地組織を調べて、製造したC/V黒鉛鋳鉄鋳
物の化学成分(組成)、引張強さσB(Kg/mm2)、降
伏点σy(Kg/mm2)、伸びδ(%)および硬度HB
(10/300)を基地組織で分類して第1表〜第4表
に示す。
間組織を有しているコンパクト/バーミキユラー
黒鉛鋳鉄(Compacted/Vermicular Graphite
Cast Iron,以下C/V黒鉛鋳鉄と呼ぶ)に関す
るものである。より詳しくは、本発明は、引張強
度および熱伝導率が高い部材であつて熱応力の発
生しやすい条件で使用される部材、あるいは、球
状黒鉛鋳鉄ほど伸びを必要としないが球状黒鉛鋳
鉄に匹敵する引張強さと高い硬度を必要とする部
材などに適した高強度C/V黒鉛鋳鉄に関するも
のである。 〔従来の技術〕 C/V黒鉛鋳鉄は、例えば、特公昭47−46643
号公報の「バーミキユラーグラフアイト鋳鉄の製
法」において開示されており、カルシウムカーバ
イドで脱酸脱硫された銑鉄にセリウム・ミツシユ
メタルを添加してC/V化処理(黒鉛形状をC/
V黒鉛にする処理)を行なつています。この公報
で開示されたものを含めて従来より用いられた
C/V黒鉛鋳鉄ではその基地組織がフエライト系
のものが主流であつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 フエライト系基地組織のC/V黒鉛鋳鉄では、
強度の面でその使用用途に制限があつた。そこ
で、C/V黒鉛鋳鉄の強度を向上させるために
は、基地組織をフエライトからパーライトあるい
はベイナイトにすれば良い。しかしながら、黒鉛
形態およびそれに起因する基地組織の化学成分組
成によつて共析変態時にフエライト化し易い傾向
がある。このために従来の化学成分組成のもの
(例えば、後述の第4表(比較例)に示すような
もの)においては、鋳放しでC/V黒鉛鋳鉄の強
度を高めることは極めて難しい。 また、Su,Sbを微量添加することによつて基
地組織をパーライト化する方法があるが、この場
合には成分分布制御がむずかしい。そのために、
鋳物の凝固速度の遅い厚肉部やヒートスポツトと
なる部分では、これらの元素が濃化し易く、黒鉛
形状を粗悪化する(例えば、C/V黒鉛の長手方
向をより長くし、C/V黒鉛の長手方向先端部が
丸みでなくトゲ状になり、C/V黒鉛のまわりが
ノコギリのように歯状になるなど)。その結果と
して、強度の低下、伸びの低下、衝撃値の低下を
招く。 本発明の目的は、フエライト系基地組織のC/
V黒鉛鋳鉄よりも強度(引張強さ、降伏点)の大
きなかつ硬度の高いC/V黒鉛鋳鉄を提供するこ
とである。 〔問題点を解決するための手段〕 上述の目的は、重量%でC:2.8〜4.5%、Si:
1.5〜3.5%、Cu:0.01〜2.0%、Mo:0.01〜2.0%、
Ni:0.01〜3.0%、Mn:1.5%以下、P:0.1%以
下、 S:0.03%以下、 残部が鉄(Fe)および
不可避的不純物からなるC/V黒鉛鋳鉄であつ
て、鋳鉄溶湯にセリウム・ミツシユメタルの添加
処理を施こして0.002〜0.10%の希土類元素を含
有していることを特徴とする高強度C/V黒鉛鋳
鉄によつて達成される。 本発明に係るC/V黒鉛鋳鉄は、その基地組織
が(1)全てパーライト、(2)60%以上のパー
ライトおよび40%以上のベイナイト又はフエライ
ト、あるいは、(3)全てベイナイトとなつてい
る。 C含有量は実用的鋳鉄とする範囲として2.8〜
4.5%であり、Siは強力な黒鉛化促進元素であつ
て1.5〜3.5%の範囲がC含有量と関連して黒鉛を
晶出させるのに適切である。 Cu,Mo,NiおよびMnは鋳鉄基地組織を上述
したようなパーライト、パーライト系又はベイナ
イトとするために組合せて用いるものであつて、
これらの合金元素は連続冷却曲線におけるS曲線
の鼻(パーライトノーズ)をその図面上で左側
(すなわち、経過時間でより短時間側)へシフト
させる作用があり、パーライトおよびベイナイト
が得られやすくなる。各合金元素の下限以下では
基地組織をパーライト化できない。一方上限以上
では、Cuは一般に2.0%以上は基地に固溶しない
しかつ黒鉛形状を悪化させ、MoおよびMnは共
晶炭化物を晶出させやすい、また、Niはチヤン
キー黒鉛の晶出を助長する。 Pはステタイドという好ましくない組織を形成
しやすいので、実用的には0.10%以下にしてステ
ダイトの発生を回避する。 Sは一般に黒鉛化を妨害する元素といわれてお
り、0.03%以上であると、良好なC/V黒鉛を得
ることが極めて難しくなる。 希土類元素に、特に、セリウム(Ce)はC/
V黒鉛化の添加剤であつて、実用的にセリウム・
ミツシユメタルの形態で製造時に添加され、一般
的には、0.002%以下ではC/V黒鉛化効果がな
く、0.10%以上では黒鉛がチヤンキー黒鉛および
球状黒鉛となるといえる。このセリウム・ミツシ
ユメタルの添加量は溶湯中のS量によつて異な
り、例えば、0.03%Sのときに0.002%セリウ
ム・ミツシユメタル添加で片状黒鉛となり、ま
た、0.005%Sのときに0.10%セリウム・ミツシ
ユメタル添加でチヤンキー黒鉛および球状黒鉛と
なる。 本発明に係るC/V黒鉛鋳鉄は次のように製造
される。まず原料を溶解して鋳鉄溶湯組成(重量
%)を下記のように調整する。 C:2.8〜4.5% Si:1.5〜3.5% Cu:0.01〜2.0% Mo:0.01〜2.0% Ni:0.01〜3.0% Mn:1.5%以下 P:0.1%以下 S:0.03%以下 残部が鉄および不可避的不純物。この溶湯にセ
リウム・ミツシユメタルを添加してC/V黒鉛化
処理を行ない、Fe−Siのフエロシリコンで接種
する。そして溶湯を鋳型へ鋳込で冷却後にC/V
黒鉛鋳鉄製鋳物を得る。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例および比較例によつて本
発明を説明する。 原料を上述した溶湯組成に調整しながら溶解
し、セリウム・ミツシユメタルを添加し、Fe−
Si接種を行なつてから、JISG5502に規定された
Y型供試材(B型)を鋳造で作成した。使用した
セリウム・ミツシユメタルはその組成(重量%)
がCe:45〜50%、La:30%、Sm:10%、Prお
よびその他:微量であり、Fe−SiはCaおよびBa
を含むFe−75%Siである。 Y型供試材(B号)からJISZ2201に規定する
引張試験片(4号試験片)を作り、引張り試験を
行なつた。硬度についてはY型供試材をブリネル
硬さ試験機(圧子の直径D:10mm、試験荷重:
3000Kg)にかけて測定した。そして、Y型供試材
の基地組織を調べて、製造したC/V黒鉛鋳鉄鋳
物の化学成分(組成)、引張強さσB(Kg/mm2)、降
伏点σy(Kg/mm2)、伸びδ(%)および硬度HB
(10/300)を基地組織で分類して第1表〜第4表
に示す。
【表】
【表】
【表】
本発明によつて鋳放し状態でもつてC/V黒鉛
形状を悪化させることなく、従来のフエライト系
の場合よりも強度を向上させたC/V黒鉛鋳鉄を
提供することができる。したがつて、球状黒鉛鋳
鉄とねずみ鋳鉄との中間的特性を有するC/V黒
鉛鋳鉄はその強度を向上させて自動車部品を始め
として用途がさらに拡大できる。
形状を悪化させることなく、従来のフエライト系
の場合よりも強度を向上させたC/V黒鉛鋳鉄を
提供することができる。したがつて、球状黒鉛鋳
鉄とねずみ鋳鉄との中間的特性を有するC/V黒
鉛鋳鉄はその強度を向上させて自動車部品を始め
として用途がさらに拡大できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 C:2.8〜4.5% Si:1.5〜3.5% Cu:0.01〜2.0% Mo:0.01〜2.0% Ni:0.01〜3.0% Mn:1.5%以下 P:0.1%以下 S:0.03%以下 残部が鉄および不可避的不純物からなるコンパ
クト/バーミキユラー黒鉛鋳鉄であつて、鋳鉄溶
湯にセリウム・ミツシユメタルの添加処理を施こ
して0.002〜0.10%の希土類元素を含有している
ことを特徴とする高強度コンパクト/バーミキユ
ラー黒鉛鋳鉄。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22219386A JPS6379937A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 高強度コンパクト/バ−ミキユラ−黒鉛鋳鉄 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22219386A JPS6379937A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 高強度コンパクト/バ−ミキユラ−黒鉛鋳鉄 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6379937A JPS6379937A (ja) | 1988-04-09 |
JPH0428777B2 true JPH0428777B2 (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=16778608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22219386A Granted JPS6379937A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 高強度コンパクト/バ−ミキユラ−黒鉛鋳鉄 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6379937A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105483508B (zh) * | 2014-09-29 | 2018-03-13 | 常州朗锐铸造有限公司 | 铁道车辆制动盘用合金蠕墨铸铁及其熔炼方法 |
CN107447158A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-08 | 常熟市精工模具制造有限公司 | 高合金黑色蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法 |
CN111690868A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-09-22 | 赵纪明 | 一种等温淬火蠕墨铸铁及其制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5613421A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-09 | Riken Corp | Tough and hard spheroidal graphite cast iron and its manufacture |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP22219386A patent/JPS6379937A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5613421A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-09 | Riken Corp | Tough and hard spheroidal graphite cast iron and its manufacture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6379937A (ja) | 1988-04-09 |
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