JPH06142896A

JPH06142896A - 球状黒鉛鋳鉄部品の製造方法

Info

Publication number: JPH06142896A
Application number: JP29441392A
Authority: JP
Inventors: Yoji Asakura; 陽治朝倉; Yukio Arimi; 幸夫有見; Hisashi Kajikawa; 寿梶川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-11-02
Filing date: 1992-11-02
Publication date: 1994-05-24

Abstract

(57)【要約】【目的】軽量でかつ摺動部の耐摩耗性に優れ、しかも
低コストで信頼性の高い鋳鉄部品を製造することができ
る球状黒鉛鋳鉄部品の製造方法を提供する。【構成】ボア中子本体１８のシリンダボア周縁部形成
部位の表面部全域にわたって硫化鉄粉末２０を塗布し、
さらに、この硫化鉄粉末２０を覆うようにして銅箔２２
を設けた状態で鋳造を行う。球状黒鉛鋳鉄の溶湯は、鋳
型１０内のシリンダボア周縁部にまで充填されると銅箔
２２と接触する。注湯完了後しばらくすると、銅箔２２
が溶けて硫化鉄粉末２０が溶湯と接触する。銅箔２２と
接触した球状黒鉛鋳鉄は、固化すると、その基地組織を
構成するフェライトとパーライトのうちフェライトがパ
ーライト化してパーライトのみからなる硬い組織とな
る。さらに、硫化鉄粉末２０との接触により、球状黒鉛
鋳鉄は、これに含まれているマグネシウムが硫化鉄と反
応して硫化マグネシウムとなる。これにより、球状黒鉛
は核となるマグネシウム粒子を失い、耐摩耗性に優れた
片状黒鉛に変わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、球状黒鉛鋳鉄部品の製
造方法、特に、球状黒鉛鋳鉄を用いた鋳造により、シリ
ンダブロック等のような摺動部を有する部品を製造する
方法に関するものである。

【従来の技術】球状黒鉛鋳鉄は引張り強度およびヤング
率が高いので、この球状黒鉛鋳鉄を用いた鋳造により鋳
鉄部品を製造するようにすれば、鋳鉄部品の軽量化を図
ることができる。しかしながら、球状黒鉛鋳鉄は耐摩耗
性があまり高くないので、鋳鉄製シリンダブロック等の
ような摺動部を有する鋳鉄部品においては、その鋳鉄部
品本体については引張り強度およびヤング率が高い球状
黒鉛鋳鉄を用いて鋳造する一方、シリンダボア周縁部等
の摺動部については、耐摩耗性に優れた片状黒鉛鋳鉄か
らなるライナ等の別部材を鋳鉄部品本体に鋳ぐるむこと
等により形成する工夫がなされている。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、摺動部
を鋳鉄部品本体とは別の部材で形成することは、コスト
高の原因となるばかりでなく信頼性の点でも問題があ
る。なお、特開昭５８−２１１５５０号公報には、鉄系
ライナをアルミ合金製シリンダブロック本体に鋳ぐるむ
ことにより形成されたシリンダブロックが開示されてい
る。本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであっ
て、軽量でかつ摺動部の耐摩耗性に優れ、しかも低コス
トで信頼性の高い鋳鉄部品を製造することができる球状
黒鉛鋳鉄部品の製造方法を提供することを目的とするも
のである。

【課題を解決するための手段】本発明に係る球状黒鉛鋳
鉄部品の製造方法は、球状黒鉛鋳鉄からなる鋳鉄部品本
体と片状黒鉛鋳鉄からなる摺動部とを一体で形成するよ
うにするとともに、この一体形成に伴って生じる弊害を
除去することができるようにし、もって、上記目的達成
を図るようにしたものである。すなわち、請求項１に記
載したように、球状黒鉛鋳鉄を用いた鋳造により摺動部
を有する部品を製造する方法であって、鋳型における前
記摺動部を形成する部位の表面部に、前記球状黒鉛鋳鉄
に含まれる球状黒鉛を片状黒鉛に変える黒鉛片状化促進
材と前記球状黒鉛鋳鉄の基地組織をパーライト化させる
パーライト化促進材とを配置した状態で前記鋳造を行
う、ことを特徴とするものである。上記「黒鉛片状化促
進材」は、球状黒鉛鋳鉄に含まれる球状黒鉛を片状黒鉛
に変えることができるものであれば、特定の材料、構造
等に限定されるものではないが、例えば、鋳型の摺動部
形成部位の表面部に塗布された硫化鉄粉末（請求項
２）、あるいは、鋳型の摺動部形成部位が中子で構成さ
れている場合において中子造型用砂と混練されて該中子
造型用砂と共に中子を構成する硫化鉄粉末（請求項３）
等が採用可能である。上記「パーライト化促進材」は、
球状黒鉛鋳鉄の基地組織をパーライト化させることがで
きるものであれば、特定の材料、構造等に限定されるも
のではないが、例えば、鋳型の摺動部形成部位の表面部
に設けられた銅箔（請求項２）や錫箔、あるいは、鋳型
の摺動部形成部位が中子で構成されている場合において
中子造型用砂と混練されて該中子造型用砂と共に中子を
構成する銅粉末（請求項３）や錫粉末等が採用可能であ
る。上記「摺動部を有する部品」の典型的な例として
は、シリンダブロックがあるが（請求項４）、もちろん
これに限定されるものではなく、ディスクブレーキのデ
ィスクプレートその他の部品をも含むものである。

【発明の作用および効果】上記構成に示すように、本発
明においては、鋳型における摺動部形成部位の表面部に
黒鉛片状化促進材を配置した状態で鋳造を行うようにな
っているので、鋳鉄部品の摺動部においては球状黒鉛鋳
鉄に含まれる球状黒鉛を片状黒鉛に変えることができ、
これにより、球状黒鉛鋳鉄からなる鋳鉄部品本体と片状
黒鉛鋳鉄からなる摺動部とを一体で形成することができ
る。上記球状黒鉛鋳鉄の基地組織は、一般にフェライト
とパーライトとが混在した組織からなっているが、上記
黒鉛片状化の際、球状黒鉛鋳鉄の基地組織がフェライト
化する現象が生じる。そして、これにより鋳鉄部品の摺
動部が軟化してしまうという弊害を生じるが、本発明に
おいては、鋳型における摺動部形成部位の表面部にパー
ライト化促進材を配置した状態で鋳造を行うようになっ
ているので、球状黒鉛鋳鉄の基地組織を積極的にパーラ
イト化させることができ、これにより、鋳鉄部品の摺動
部の硬度を向上させて鋳鉄部品の強度向上を図ることが
できる。したがって、本発明によれば、軽量でかつ摺動
部の耐摩耗性に優れ、しかも低コストで信頼性の高い鋳
鉄部品を製造することができる。

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例について説明する。図１は、本発明に係る球状黒鉛
鋳鉄部品の製造方法の第１実施例に使用される鋳型を示
す側断面図であり、図２は、図１のII-II 線断面図であ
る。これらの図に示すように、鋳型１０は、車両用エン
ジンのシリンダブロックを鋳造する鋳型であって、シリ
ンダブロックの外形を形成する１対の鋳型本体１２Ａ、
１２Ｂと、シリンダボア周縁部を含むシリンダブロック
の内部形状を形成するボア中子１４と、シリンダボアを
囲むウォ−タジャッケット部を形成するジャッケット中
子１６とを備えてなり、この鋳型１０内に球状黒鉛鋳鉄
（ＦＣＤ４５）の溶湯を流し込んでシリンダブロックを
鋳造するようになっている。上記球状黒鉛鋳鉄は、球状
黒鉛を含んでいるが、この球状黒鉛は、溶湯内にマグネ
シウム粒子を添加しておくことにより、このマグネシウ
ム粒子を核としてこれに黒鉛が付着することにより形成
されるようになっている。上記ジャッケット中子１６は
中子造型用砂のみからなっているが、上記ボア中子１４
は、中子造型用砂からなる中子本体１８と、この中子本
体１８のシリンダボア周縁部形成部位の表面部全域にわ
たって塗布された硫化鉄粉末２０と、この硫化鉄粉末を
覆うようにして設けられた円筒状の銅箔２２とからなっ
ている。次に、本実施例の作用について説明する。１対
の鋳型本体１２Ａ、１２Ｂの内部にボア中子１４および
ジャッケット中子１６をセットして鋳型本体１２Ａ、１
２Ｂを型締めした後、こうして形成された鋳型１０内に
球状黒鉛鋳鉄の溶湯を流し込む。この溶湯は、鋳型１０
内にその下部から上部に向けて注湯されるが、シリンダ
ボア周縁部にまで充填されると溶湯と銅箔２２とが接触
することとなる。溶湯温度は、銅箔２２の融点（１０８
３℃）より高いので、注湯完了後しばらくすると、銅箔
２２が溶けてこの銅箔２２に覆われていた硫化鉄粉末２
０が溶湯と接触する。銅箔２２と接触した溶湯すなわち
球状黒鉛鋳鉄は、固化すると、その基地組織を構成する
フェライトとパーライトのうちフェライトがパーライト
化してパーライトのみからなる組織となる。さらに、球
状黒鉛鋳鉄は、硫化鉄粉末２０と接触すると、該球状黒
鉛鋳鉄に含まれているマグネシウムが硫化鉄と反応して
（ＦｅＳ＋Ｍｇ→ＭｇＳ＋Ｆｅ）硫化マグネシウムとな
る。これにより、球状黒鉛は核となるマグネシウム粒子
を失うため片状黒鉛に変わることとなる。図３は、銅箔
２２と接触した球状黒鉛鋳鉄の基地組織がパーライト化
することを確認するために行った実験の結果を示す、球
状黒鉛鋳鉄の組織の顕微鏡写真である。図中、左端部の
白い部分は銅箔２２であり、多数の黒丸部分は球状黒鉛
であり、球状黒鉛のまわりの白い部分はフェライトであ
り、球状黒鉛のまわりの黒い部分はパーライトである。
なお、上記顕微鏡写真では、フェライトとパーライトと
の識別を可能にするため、エッチング処理を施した後の
組織を示している。また、この実験では、シリンダボア
周縁部形成部位の表面部に硫化鉄粉末２０を塗布しなか
ったので、球状黒鉛が片状化していない。図４（ａ）
は、鋳型１０内に溶湯として流し込まれた球状黒鉛鋳鉄
の組織を示す顕微鏡写真であって、図中、大小多数の黒
丸部分が球状黒鉛である。また、図４（ｂ）は、球状黒
鉛鋳鉄中のマグネシウムが硫化鉄と反応して球状黒鉛が
片状化した後の球状黒鉛鋳鉄の組織を示す顕微鏡写真で
あって、図中、多数の紐状部分が片状黒鉛である。な
お、図４（ｃ）は、本実施例との比較のために通常のシ
リンダブロック用鋳鉄（ＦＣＨ１Ｃ）の組織を示す顕微
鏡写真である。以上詳述したように、本実施例において
は、中子本体１８のシリンダボア周縁部形成部位の表面
部全域にわたって硫化鉄粉末２０を塗布した状態で鋳造
を行うようになっているので、シリンダブロックのシリ
ンダボア周縁部においては球状黒鉛鋳鉄に含まれる球状
黒鉛を片状黒鉛に変えることができ、これにより、球状
黒鉛鋳鉄からなるシリンダブロック本体と片状黒鉛鋳鉄
からなるシリンダボア周縁部とを一体で形成することが
できる。また、本実施例においては、中子本体１８のシ
リンダボア周縁部形成部位の表面部全域にわたって銅箔
２２が設けられているので、球状黒鉛鋳鉄の基地組織が
フェライト化してしまうのを防止することができるのみ
ならず、これを積極的にパーライト化させることがで
き、これにより、シリンダブロックのシリンダボア周縁
部の硬度を向上させてシリンダブロックの強度向上を図
ることができる。したがって、本実施例によれば、軽量
でかつ摺動部の耐摩耗性に優れ、しかも低コストで信頼
性の高い鋳鉄部品を製造することができる。しかも、本
実施例においては、鋳型１０内を上昇する球状黒鉛鋳鉄
の溶湯がシリンダボア周縁部にまで充填されて銅箔２２
と接触しても、銅の融点は比較的高いので、接触直後に
銅箔２２が溶けてしまうことはなく、注湯完了後しばら
くしてから銅箔２２が溶けることとなる。したがって、
銅箔２２に覆われている硫化鉄粉末２０が溶湯上昇中に
露出して流れ出してしまうことはなく、このため、硫化
鉄粉末２０をシリンダボア周縁部全域において球状黒鉛
鋳鉄と確実に接触させることができる。次に、本発明の
第２実施例について説明する。図５は、本実施例に使用
される鋳型を示す側断面図である。本実施例は、第１実
施例に対して鋳型１０のボア中子の構成が異なってい
る。すなわち、第１実施例におけるボア中子１４が、中
子本体１８と硫化鉄粉末２０と銅箔２２とからなってい
るのに対し、本実施例におけるボア中子１４′は、その
一部が、中子造型用砂２４と、この中子造型用砂２４と
混練されて該中子造型用砂２４と共に中子１４′を構成
する硫化鉄粉末２６および銅粉末２８とからなってい
る。図６は、ボア中子１４′を造型する中子造型用金型
３０を開いて示す図であり、図７は、そのVII 方向矢視
図である。これらの図に示すように、中子造型用金型３
０は、１対の金型３２Ａ、３２Ｂと、これら金型３２
Ａ、３２Ｂに挟まれるようにして配されたマンドレル３
４とからなり、これらの間に中子形状のキャビティが形
成されるようになっている。このキャビティのうち、中
子１４′のシリンダブロックスカート部形成部位には中
子造型用砂２４のみが充填されるが、中子１４′のシリ
ンダボア周縁部形成部位には中子造型用砂２４に硫化鉄
粉末２６および銅粉末２８を混練したものが充填される
ようになっている。次に、本実施例の作用について説明
する。図５に示すように、１対の鋳型本体１２Ａ、１２
Ｂの内部にボア中子１４およびジャッケット中子１６を
セットして鋳型本体１２Ａ、１２Ｂを型締めした後、こ
うして形成された鋳型１０内に球状黒鉛鋳鉄の溶湯を流
し込む。この球状黒鉛鋳鉄の溶湯は、鋳型１０内にその
下部から上部に向けて注湯されるが、シリンダボア周縁
部にまで充填されると溶湯は、中子１４′に混練されて
いる硫化鉄粉末２６および銅粉末２８と接触することと
なる。銅粉末２８と接触した溶湯すなわち球状黒鉛鋳鉄
は、固化すると、その基地組織を構成するフェライトと
パーライトのうちフェライトがパーライト化してパーラ
イトのみからなる組織となる。また、硫化鉄粉末２６と
接触した球状黒鉛鋳鉄は、該球状黒鉛鋳鉄に含まれてい
るマグネシウムが硫化鉄と反応して（ＦｅＳ＋Ｍｇ→Ｍ
ｇＳ＋Ｆｅ）硫化マグネシウムとなる。これにより、球
状黒鉛は核となるマグネシウム粒子を失うため片状黒鉛
に変わることとなる。以上詳述したように、本実施例に
おいても、第１実施例と同様、球状黒鉛鋳鉄からなるシ
リンダブロック本体と片状黒鉛鋳鉄からなるシリンダボ
ア周縁部とを一体で形成することができるとともに、該
シリンダボア周縁部の硬度を向上させてシリンダブロッ
クの強度向上を図ることができる。したがって、本実施
例によれば、軽量でかつ摺動部の耐摩耗性に優れ、しか
も低コストで信頼性の高い鋳鉄部品を製造することがで
きる。しかも、本実施例においては、ボア中子１４′
が、中子造型用砂２４と、この中子造型用砂２４と混練
されて該中子造型用砂２４と共に中子１４′を構成する
硫化鉄粉末２６および銅粉末２８とからなっているの
で、鋳型１０を低コストで容易に形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る球状黒鉛鋳鉄部品の製造方法の第
１実施例に使用される鋳型を示す側断面図

【図２】図１のII-II 線断面図

【図３】第１実施例の作用を示す写真

【図４】第１実施例の作用を示す写真

【図５】本発明に係る球状黒鉛鋳鉄部品の製造方法の第
２実施例に使用される鋳型を示す側断面図

【図６】第２実施例に使用される鋳型の中子造型用金型
を開いて示す側面図

【図７】図６のVII 方向矢視図

【符号の説明】

１０鋳型１２Ａ、１２Ｂ鋳型本体１４、１４′ ボア中子１６ジャッケット中子１８中子本体２０硫化鉄粉末２２銅箔２４中子造型用砂２６硫化鉄粉末２８銅粉末３０中子造型用金型３２Ａ、３２Ｂ金型３４マンドレル

【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】球状黒鉛鋳鉄部品の製造方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、摺動部
を鋳鉄部品本体とは別の部材で形成することは、コスト
高の原因となるばかりでなく信頼性の点でも問題があ
る。

【０００４】なお、特開昭５８−２１１５５０号公報に
は、鉄系ライナをアルミ合金製シリンダブロック本体に
鋳ぐるむことにより形成されたシリンダブロックが開示
されている。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、軽量でかつ摺動部の耐摩耗性に優れ、しかも
低コストで信頼性の高い鋳鉄部品を製造することができ
る球状黒鉛鋳鉄部品の製造方法を提供することを目的と
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る球状黒鉛鋳
鉄部品の製造方法は、球状黒鉛鋳鉄からなる鋳鉄部品本
体と片状黒鉛鋳鉄からなる摺動部とを一体で形成するよ
うにするとともに、この一体形成に伴って生じる弊害を
除去することができるようにし、もって、上記目的達成
を図るようにしたものである。

【０００７】すなわち、請求項１に記載したように、球
状黒鉛鋳鉄を用いた鋳造により摺動部を有する部品を製
造する方法であって、鋳型における前記摺動部を形成す
る部位の表面部に、前記球状黒鉛鋳鉄に含まれる球状黒
鉛を片状黒鉛に変える黒鉛片状化促進材と前記球状黒鉛
鋳鉄の基地組織をパーライト化させるパーライト化促進
材とを配置した状態で前記鋳造を行う、ことを特徴とす
るものである。

【０００８】上記「黒鉛片状化促進材」は、球状黒鉛鋳
鉄に含まれる球状黒鉛を片状黒鉛に変えることができる
ものであれば、特定の材料、構造等に限定されるもので
はないが、例えば、鋳型の摺動部形成部位の表面部に塗
布された硫化鉄粉末（請求項２）、あるいは、鋳型の摺
動部形成部位が中子で構成されている場合において中子
造型用砂と混練されて該中子造型用砂と共に中子を構成
する硫化鉄粉末（請求項３）等が採用可能である。

【０００９】上記「パーライト化促進材」は、球状黒鉛
鋳鉄の基地組織をパーライト化させることができるもの
であれば、特定の材料、構造等に限定されるものではな
いが、例えば、鋳型の摺動部形成部位の表面部に設けら
れた銅箔（請求項２）や錫箔、あるいは、鋳型の摺動部
形成部位が中子で構成されている場合において中子造型
用砂と混練されて該中子造型用砂と共に中子を構成する
銅粉末（請求項３）や錫粉末等が採用可能である。

【００１０】上記「摺動部を有する部品」の典型的な例
としては、シリンダブロックがあるが（請求項４）、も
ちろんこれに限定されるものではなく、ディスクブレー
キのディスクプレートその他の部品をも含むものであ
る。

【００１１】

【発明の作用および効果】上記構成に示すように、本発
明においては、鋳型における摺動部形成部位の表面部に
黒鉛片状化促進材を配置した状態で鋳造を行うようにな
っているので、鋳鉄部品の摺動部においては球状黒鉛鋳
鉄に含まれる球状黒鉛を片状黒鉛に変えることができ、
これにより、球状黒鉛鋳鉄からなる鋳鉄部品本体と片状
黒鉛鋳鉄からなる摺動部とを一体で形成することができ
る。

【００１２】上記球状黒鉛鋳鉄の基地組織は、一般にフ
ェライトとパーライトとが混在した組織からなっている
が、上記黒鉛片状化の際、球状黒鉛鋳鉄の基地組織がフ
ェライト化する現象が生じる。そして、これにより鋳鉄
部品の摺動部が軟化してしまうという弊害を生じるが、
本発明においては、鋳型における摺動部形成部位の表面
部にパーライト化促進材を配置した状態で鋳造を行うよ
うになっているので、球状黒鉛鋳鉄の基地組織を積極的
にパーライト化させることができ、これにより、鋳鉄部
品の摺動部の硬度を向上させて鋳鉄部品の強度向上を図
ることができる。

【００１３】したがって、本発明によれば、軽量でかつ
摺動部の耐摩耗性に優れ、しかも低コストで信頼性の高
い鋳鉄部品を製造することができる。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例について説明する。

【００１５】図１は、本発明に係る球状黒鉛鋳鉄部品の
製造方法の第１実施例に使用される鋳型を示す側断面図
であり、図２は、図１のII-II 線断面図である。

【００１６】これらの図に示すように、鋳型１０は、車
両用エンジンのシリンダブロックを鋳造する鋳型であっ
て、シリンダブロックの外形を形成する１対の鋳型本体
１２Ａ、１２Ｂと、シリンダボア周縁部を含むシリンダ
ブロックの内部形状を形成するボア中子１４と、シリン
ダボアを囲むウォ−タジャッケット部を形成するジャッ
ケット中子１６とを備えてなり、この鋳型１０内に球状
黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ４５）の溶湯を流し込んでシリンダブ
ロックを鋳造するようになっている。上記球状黒鉛鋳鉄
は、球状黒鉛を含んでいるが、この球状黒鉛は、溶湯内
にマグネシウム粒子を添加しておくことにより、このマ
グネシウム粒子を核としてこれに黒鉛が付着することに
より形成されるようになっている。

【００１７】上記ジャッケット中子１６は中子造型用砂
のみからなっているが、上記ボア中子１４は、中子造型
用砂からなる中子本体１８と、この中子本体１８のシリ
ンダボア周縁部形成部位の表面部全域にわたって塗布さ
れた硫化鉄粉末２０と、この硫化鉄粉末を覆うようにし
て設けられた円筒状の銅箔２２とからなっている。

【００１８】次に、本実施例の作用について説明する。

【００１９】１対の鋳型本体１２Ａ、１２Ｂの内部にボ
ア中子１４およびジャッケット中子１６をセットして鋳
型本体１２Ａ、１２Ｂを型締めした後、こうして形成さ
れた鋳型１０内に球状黒鉛鋳鉄の溶湯を流し込む。この
溶湯は、鋳型１０内にその下部から上部に向けて注湯さ
れるが、シリンダボア周縁部にまで充填されると溶湯と
銅箔２２とが接触することとなる。溶湯温度は、銅箔２
２の融点（１０８３℃）より高いので、注湯完了後しば
らくすると、銅箔２２が溶けてこの銅箔２２に覆われて
いた硫化鉄粉末２０が溶湯と接触する。

【００２０】銅箔２２と接触した溶湯すなわち球状黒鉛
鋳鉄は、固化すると、その基地組織を構成するフェライ
トとパーライトのうちフェライトがパーライト化してパ
ーライトのみからなる組織となる。

【００２１】さらに、球状黒鉛鋳鉄は、硫化鉄粉末２０
と接触すると、該球状黒鉛鋳鉄に含まれているマグネシ
ウムが硫化鉄と反応して（ＦｅＳ＋Ｍｇ→ＭｇＳ＋Ｆ
ｅ）硫化マグネシウムとなる。これにより、球状黒鉛は
核となるマグネシウム粒子を失うため片状黒鉛に変わる
こととなる。

【００２２】図３は、銅箔２２と接触した球状黒鉛鋳鉄
の基地組織がパーライト化することを確認するために行
った実験の結果を示す、球状黒鉛鋳鉄の組織の顕微鏡写
真である。図中、左端部の白い部分は銅箔２２であり、
多数の黒丸部分は球状黒鉛であり、球状黒鉛のまわりの
白い部分はフェライトであり、球状黒鉛のまわりの黒い
部分はパーライトである。なお、上記顕微鏡写真では、
フェライトとパーライトとの識別を可能にするため、エ
ッチング処理を施した後の組織を示している。また、こ
の実験では、シリンダボア周縁部形成部位の表面部に硫
化鉄粉末２０を塗布しなかったので、球状黒鉛が片状化
していない。

【００２３】図４（ａ）は、鋳型１０内に溶湯として流
し込まれた球状黒鉛鋳鉄の組織を示す顕微鏡写真であっ
て、図中、大小多数の黒丸部分が球状黒鉛である。ま
た、図４（ｂ）は、球状黒鉛鋳鉄中のマグネシウムが硫
化鉄と反応して球状黒鉛が片状化した後の球状黒鉛鋳鉄
の組織を示す顕微鏡写真であって、図中、多数の紐状部
分が片状黒鉛である。なお、図４（ｃ）は、本実施例と
の比較のために通常のシリンダブロック用鋳鉄（ＦＣＨ
１Ｃ）の組織を示す顕微鏡写真である。

【００２４】以上詳述したように、本実施例において
は、中子本体１８のシリンダボア周縁部形成部位の表面
部全域にわたって硫化鉄粉末２０を塗布した状態で鋳造
を行うようになっているので、シリンダブロックのシリ
ンダボア周縁部においては球状黒鉛鋳鉄に含まれる球状
黒鉛を片状黒鉛に変えることができ、これにより、球状
黒鉛鋳鉄からなるシリンダブロック本体と片状黒鉛鋳鉄
からなるシリンダボア周縁部とを一体で形成することが
できる。

【００２５】また、本実施例においては、中子本体１８
のシリンダボア周縁部形成部位の表面部全域にわたって
銅箔２２が設けられているので、球状黒鉛鋳鉄の基地組
織がフェライト化してしまうのを防止することができる
のみならず、これを積極的にパーライト化させることが
でき、これにより、シリンダブロックのシリンダボア周
縁部の硬度を向上させてシリンダブロックの強度向上を
図ることができる。

【００２６】したがって、本実施例によれば、軽量でか
つ摺動部の耐摩耗性に優れ、しかも低コストで信頼性の
高い鋳鉄部品を製造することができる。

【００２７】しかも、本実施例においては、鋳型１０内
を上昇する球状黒鉛鋳鉄の溶湯がシリンダボア周縁部に
まで充填されて銅箔２２と接触しても、銅の融点は比較
的高いので、接触直後に銅箔２２が溶けてしまうことは
なく、注湯完了後しばらくしてから銅箔２２が溶けるこ
ととなる。したがって、銅箔２２に覆われている硫化鉄
粉末２０が溶湯上昇中に露出して流れ出してしまうこと
はなく、このため、硫化鉄粉末２０をシリンダボア周縁
部全域において球状黒鉛鋳鉄と確実に接触させることが
できる。

【００２８】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。

【００２９】図５は、本実施例に使用される鋳型を示す
側断面図である。

【００３０】本実施例は、第１実施例に対して鋳型１０
のボア中子の構成が異なっている。すなわち、第１実施
例におけるボア中子１４が、中子本体１８と硫化鉄粉末
２０と銅箔２２とからなっているのに対し、本実施例に
おけるボア中子１４′は、その一部が、中子造型用砂２
４と、この中子造型用砂２４と混練されて該中子造型用
砂２４と共に中子１４′を構成する硫化鉄粉末２６およ
び銅粉末２８とからなっている。

【００３１】図６は、ボア中子１４′を造型する中子造
型用金型３０を開いて示す図であり、図７は、そのVII
方向矢視図である。

【００３２】これらの図に示すように、中子造型用金型
３０は、１対の金型３２Ａ、３２Ｂと、これら金型３２
Ａ、３２Ｂに挟まれるようにして配されたマンドレル３
４とからなり、これらの間に中子形状のキャビティが形
成されるようになっている。このキャビティのうち、中
子１４′のシリンダブロックスカート部形成部位には中
子造型用砂２４のみが充填されるが、中子１４′のシリ
ンダボア周縁部形成部位には中子造型用砂２４に硫化鉄
粉末２６および銅粉末２８を混練したものが充填される
ようになっている。

【００３３】次に、本実施例の作用について説明する。

【００３４】図５に示すように、１対の鋳型本体１２
Ａ、１２Ｂの内部にボア中子１４およびジャッケット中
子１６をセットして鋳型本体１２Ａ、１２Ｂを型締めし
た後、こうして形成された鋳型１０内に球状黒鉛鋳鉄の
溶湯を流し込む。この球状黒鉛鋳鉄の溶湯は、鋳型１０
内にその下部から上部に向けて注湯されるが、シリンダ
ボア周縁部にまで充填されると溶湯は、中子１４′に混
練されている硫化鉄粉末２６および銅粉末２８と接触す
ることとなる。銅粉末２８と接触した溶湯すなわち球状
黒鉛鋳鉄は、固化すると、その基地組織を構成するフェ
ライトとパーライトのうちフェライトがパーライト化し
てパーライトのみからなる組織となる。また、硫化鉄粉
末２６と接触した球状黒鉛鋳鉄は、該球状黒鉛鋳鉄に含
まれているマグネシウムが硫化鉄と反応して（ＦｅＳ＋
Ｍｇ→ＭｇＳ＋Ｆｅ）硫化マグネシウムとなる。これに
より、球状黒鉛は核となるマグネシウム粒子を失うため
片状黒鉛に変わることとなる。

【００３５】以上詳述したように、本実施例において
も、第１実施例と同様、球状黒鉛鋳鉄からなるシリンダ
ブロック本体と片状黒鉛鋳鉄からなるシリンダボア周縁
部とを一体で形成することができるとともに、該シリン
ダボア周縁部の硬度を向上させてシリンダブロックの強
度向上を図ることができる。

【００３６】したがって、本実施例によれば、軽量でか
つ摺動部の耐摩耗性に優れ、しかも低コストで信頼性の
高い鋳鉄部品を製造することができる。

【００３７】しかも、本実施例においては、ボア中子１
４′が、中子造型用砂２４と、この中子造型用砂２４と
混練されて該中子造型用砂２４と共に中子１４′を構成
する硫化鉄粉末２６および銅粉末２８とからなっている
ので、鋳型１０を低コストで容易に形成することができ
る。