JPH06200322A - Production of spheroidal graphite cast iron member - Google Patents

Production of spheroidal graphite cast iron member

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JPH06200322A
JPH06200322A JP4360110A JP36011092A JPH06200322A JP H06200322 A JPH06200322 A JP H06200322A JP 4360110 A JP4360110 A JP 4360110A JP 36011092 A JP36011092 A JP 36011092A JP H06200322 A JPH06200322 A JP H06200322A
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spheroidal graphite
graphite cast
heat treatment
iron member
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靖夫 魚崎
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裕史 浅井
Nobuhide Takeshige
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Abstract

PURPOSE:To remove work hardening on the surface part in accordance with the removal of an oxidized film formed in the case of heat treatment without causing an oxidized film and large thermal strain deformation at the time of improving the toughness of spheroidal graphite cast iron stock by relatively simple heat treatment and producing a high strength and low-cost spheroidal graphite cast iron member for automotive under carriage parts, and therefore to satisfactorily express the toughness of the spheroidal graphite cast iron member. CONSTITUTION:By heat treatment in a primary stage, a mixed structure of ferrite and pearlite is formed on the inside of spheroidal graphite cast iron stock as cast, and a ferrite decarburized layer with a prescribed depth is formed on the surface part. An oxidized film formed on the surface in accordance with the same heat treatment is removed away by shot blasting in a secondary stage. After that, work hardening on the surface part generated by the shot blasting is removed away by annealing at a low temp. in a third stage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、球状黒鉛鋳鉄部材の製
造方法に関し、特に低コストで靭性を向上させる対策に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a spheroidal graphite cast iron member, and more particularly to a measure for improving toughness at low cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、自動車においては、ステアリン
グナックルやスピンドルサポート等の足回り部品とし
て、鋳鉄の鋳造品やスチール鍛造品等が一般に用いられ
ている。しかし、前者は強度に難点があり、また後者に
ついては高強度ではあるもののコストが高いという難点
がある。したがって、比較的高強度であり、かつ低コス
トで得られる足回り部品用の部材に対するニーズには大
きなものがある。
2. Description of the Related Art For example, in automobiles, cast iron castings, steel forgings and the like are generally used as underbody parts such as steering knuckles and spindle supports. However, the former has a problem in strength, and the latter has a problem in that the cost is high although the strength is high. Therefore, there is a great need for members for underbody parts that have relatively high strength and can be obtained at low cost.

【0003】一方、鋳鉄のうちでも強靭な球状黒鉛鋳鉄
に着目し、その特性を改善するようにしたものとして、
例えば特開昭60−187621号公報に開示されてい
るものが知られている。これは、球状黒鉛鋳鉄素材をオ
ーステナイト処理した後にオーステンパ処理することに
より、残留オーステナイト組織の一部若しくは全部をマ
ルテンサイト組織とするもので、これにより、靭性及び
耐摩耗性の向上とともに被削性の改善が図れるようにな
されている。が、難点としては、オーステンパ処理のよ
うな高温液体処理を伴うため、やはりコストが高くつ
く。また、機械加工仕上げの後に、高温での熱処理(3
50〜600℃)を行うことから、大きな熱歪み変形が
生じ易い。
On the other hand, among the cast irons, attention is paid to the toughened spheroidal graphite cast irons to improve the characteristics thereof.
For example, the one disclosed in JP-A-60-187621 is known. This is austenite treatment after austenite treatment of spheroidal graphite cast iron material, which makes a part or all of the retained austenite structure a martensite structure, thereby improving the toughness and wear resistance as well as machinability. It is designed to be improved. However, the disadvantage is that it involves a high temperature liquid treatment such as austempering treatment, so that the cost is still high. Also, after machining finish, heat treatment at high temperature (3
50 to 600 ° C.), large thermal strain deformation is likely to occur.

【0004】そこで、本発明者等は、軟らかいフェライ
トと比較的硬いパーライトとの混在組織を有する球状黒
鉛鋳鉄素材に着目し、その表面部にフェライト層を形成
することにより高強度で低コストな球状黒鉛鋳鉄部材が
得られる方法を研究した。これは、表面が軟らかいとク
ラックが入り難くなり、したがって、曲がった際にも折
れ難くなるという現象を利用するものである。
Therefore, the inventors of the present invention focused on a spheroidal graphite cast iron material having a mixed structure of soft ferrite and relatively hard pearlite, and by forming a ferrite layer on the surface portion thereof, high strength and low cost spherical The method of obtaining the graphite cast iron member was studied. This utilizes a phenomenon that cracks are less likely to occur when the surface is soft, and therefore it is difficult to break even when bent.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気熱処理
炉やガス熱処理炉等を用い、球状黒鉛鋳鉄素材の表面に
熱処理を施して表面部にフェライト層を形成する際、上
記表面には同時に酸化膜が生じる。一般に、このような
酸化膜を除去するにはショットブラスト処理が行われ
る。
By the way, when an electric heat treatment furnace or a gas heat treatment furnace is used to heat treat the surface of a spheroidal graphite cast iron material to form a ferrite layer on the surface portion, an oxide film is simultaneously formed on the surface. Occurs. Generally, shot blasting is performed to remove such an oxide film.

【0006】しかしながら、上記ショットブラスト処理
を行うと、表面部が加工硬化し、このために強靭性が損
なわれるという問題が生じる。
However, when the shot blast treatment is performed, the surface portion is work-hardened, which causes a problem that the toughness is impaired.

【0007】上記加工硬化の除去自体は焼なましにより
容易に行われることであるが、焼なましの温度が高い
と、高温のために再び酸化膜が生じ、かつ大きな熱歪み
変形が生じる。これを嫌って低温なましすれば、酸化膜
や大きな熱歪み変形については確かに回避できるもの
の、今度は加工硬化が十分に除去されなくなる。
[0007] The removal of the work hardening itself is easily performed by annealing, but if the annealing temperature is high, an oxide film is again generated due to the high temperature and a large thermal strain deformation occurs. If this is disliked and annealed at a low temperature, the oxide film and large thermal strain deformation can be avoided, but this time work hardening cannot be sufficiently removed.

【0008】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、酸化膜の除去に伴って生じる加工
硬化を、酸化膜や大きな熱歪み変形を生じさせることな
く除去できるようにし、もって高強度で低コストな球状
黒鉛鋳鉄部材が実際に得られるようにすることにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to make it possible to remove work hardening caused by the removal of an oxide film without causing an oxide film or large thermal strain deformation. Therefore, it is to actually obtain a high-strength, low-cost spheroidal graphite cast iron member.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1の発明では、酸化膜をショットブラスト処
理にて除去した後、フェライト層における加工硬化を低
温で焼なましすることにより除去するようにした。
In order to achieve the above object, according to the invention of claim 1, the oxide film is removed by shot blasting, and then the work hardening of the ferrite layer is annealed at a low temperature. I tried to remove it.

【0010】具体的には、この発明では、先ず、フェラ
イトとパーライトとの混在組織を有する球状黒鉛鋳鉄素
材の表面部に、熱処理により所定深さのフェライト層を
形成する。次いで、その表面にショットブラスト処理を
行う。その後、上記表面部を低温で焼なましをする。
Specifically, in the present invention, first, a ferrite layer having a predetermined depth is formed by heat treatment on the surface portion of a spheroidal graphite cast iron material having a mixed structure of ferrite and pearlite. Next, shot blasting is performed on the surface. After that, the surface portion is annealed at a low temperature.

【0011】請求項2の発明では、上記請求項1の発明
において、混在組織を、フェライト及びオーステナイト
の共存温度域での熱処理により生成するようにし、上記
熱処理により、同時に所定深さのフェライト層を形成す
る。この熱処理に用いられる加熱手段としては、一般の
熱処理炉、或いは急速加熱の可能なソルト炉、高周波加
熱等が挙げられるが、2相温度域(フェライト及びオー
ステナイトの共存温度域)での熱処理が可能なものであ
ればよい。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the mixed structure is formed by heat treatment in a coexistence temperature range of ferrite and austenite, and the heat treatment simultaneously forms a ferrite layer having a predetermined depth. Form. As a heating means used for this heat treatment, a general heat treatment furnace, a salt furnace capable of rapid heating, high-frequency heating or the like can be mentioned, but heat treatment in a two-phase temperature range (coexistence temperature range of ferrite and austenite) is possible. Anything will do.

【0012】請求項3の発明では、上記請求項1又は2
の発明において、フェライト層を、ショットブラスト処
理にて加工硬化を受ける表面部の深さよりも深く形成す
る。尚、一般に、ショットブラスト処理による加工硬化
の深さ寸法は表面から深さ方向に約0.1mm程度であ
るとされているので、その場合に低温で加工硬化を除去
するには、フェライト層を0.1mm以上の深さに形成
する必要がある。
[0012] In the invention of claim 3, the above-mentioned claim 1 or 2
In the invention, the ferrite layer is formed deeper than the depth of the surface portion that undergoes work hardening by the shot blasting treatment. Generally, the depth dimension of work hardening by shot blasting is about 0.1 mm in the depth direction from the surface, and in that case, to remove work hardening at low temperature, the ferrite layer should be removed. It must be formed to a depth of 0.1 mm or more.

【0013】[0013]

【作用】以上の構成により、請求項1の発明では、フェ
ライトとパーライトとの混在組織を有する球状黒鉛鋳鉄
素材の表面部が熱処理されて、該表面部にフェライト層
が形成されるとき、上記表面には同時に酸化膜が生じる
が、この酸化膜はショットブラスト処理にて除去され
る。しかしながら、このショットブラスト処理を受けた
ことにより、上記表面部、すなわちフェライト層が加工
硬化する。そこで、該表面部が焼なましされることによ
り、フェライト層は上記加工硬化が除去されて再び軟化
する。このとき、上記焼なましは低温にて行われるの
で、この焼なましに伴って酸化膜や大きな熱歪み変形が
生じるという事態は回避される。
With the above structure, in the invention of claim 1, when the surface portion of the spheroidal graphite cast iron material having a mixed structure of ferrite and pearlite is heat treated to form a ferrite layer on the surface portion, the surface is At the same time, an oxide film is formed, but this oxide film is removed by shot blasting. However, the surface portion, that is, the ferrite layer is work-hardened by the shot blast treatment. Then, by annealing the surface portion, the work hardening of the ferrite layer is removed and the ferrite layer is softened again. At this time, since the above-mentioned annealing is performed at a low temperature, it is possible to avoid a situation in which an oxide film or a large thermal strain deformation occurs due to this annealing.

【0014】請求項2の発明では、上記混在組織の生成
とフェライト層の形成とが1つの熱処理にて同時に行わ
れるので、鋳放しの球状黒鉛鋳鉄素材から本発明の球状
黒鉛鋳鉄部材が得られるまでの工程数を少なくすること
ができ、低コスト化をさらに図ることができる。
In the invention of claim 2, since the formation of the mixed structure and the formation of the ferrite layer are simultaneously performed in one heat treatment, the spheroidal graphite cast iron member of the present invention can be obtained from an as-cast spheroidal graphite cast iron material. It is possible to reduce the number of steps up to and further reduce the cost.

【0015】請求項3の発明では、フェライト層がショ
ットブラスト処理にて加工硬化を受ける表面部の深さよ
りも深く形成されることにより、2相組織のうちのパー
ライト地における加工硬化が防止されるので、低温なま
しによる加工硬化の除去が不十分となる虞れを回避する
ことができる。
According to the third aspect of the present invention, the ferrite layer is formed deeper than the depth of the surface portion that undergoes work hardening by the shot blasting treatment, so that work hardening in the pearlite material of the two-phase structure is prevented. Therefore, it is possible to avoid the risk of insufficient removal of work hardening due to low temperature annealing.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。この実施例では球状黒鉛鋳鉄素材として、F
CD 45(JIS G 5502)の鋳放し品が用い
られる。この鋳放し品の化学成分は、表1に示すよう
に、C成分が3.67%、Si成分が2.34%、Mn
成分が0.31%、P成分が0.048%、S成分が
0.009%、Mg成分が0.037%で、残部はFe
である。そして、図1に示すように、前工程の熱処理、
第1工程の熱処理、第2工程のショットブラスト処理及
び第3工程の熱処理に従って、球状黒鉛鋳鉄部材を製造
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this example, as the spheroidal graphite cast iron material, F
An as-cast product of CD 45 (JIS G 5502) is used. As shown in Table 1, the chemical composition of this as-cast product is as follows: C component 3.67%, Si component 2.34%, Mn
Component is 0.31%, P component is 0.048%, S component is 0.009%, Mg component is 0.037%, and the balance is Fe.
Is. Then, as shown in FIG. 1, the heat treatment of the previous step,
A spheroidal graphite cast iron member is manufactured according to the first step heat treatment, the second step shot blast treatment, and the third step heat treatment.

【0017】先ず、前工程として、図2に示すように、
上記鋳放し品を920℃に加熱し、その温度に2時間に
わたって均熱保持した後、引き続き3時間にわたって7
30℃に均熱保持し、炉冷する。
First, as a pre-process, as shown in FIG.
The as-cast product was heated to 920 ° C., soaked at that temperature for 2 hours, and then continuously heated for 3 hours to 7 ° C.
Soaking is maintained at 30 ° C. and furnace cooling is performed.

【0018】第1工程は、フェライト及びパーライトの
生成と表面部におけるフェライト層の形成とを、1つの
熱処理で同時に行うためのもので、この工程では、図3
に示すように、2相温度域(フェライト及びオーステナ
イトの共存温度域)である770〜850℃に加熱し、
加熱した温度に1時間にわたって均熱保持した後、空冷
する。
The first step is to simultaneously perform the generation of ferrite and pearlite and the formation of the ferrite layer on the surface portion in one heat treatment, and in this step, as shown in FIG.
As shown in, heating to 770 to 850 ° C., which is a two-phase temperature range (coexistence temperature range of ferrite and austenite),
After soaking at the heated temperature for 1 hour, the mixture is air-cooled.

【0019】第2工程は、上記第1工程の熱処理で表面
に生じた酸化膜を除去するためのもので、この工程で
は、該表面にショットブラスト処理を施す。
The second step is to remove the oxide film formed on the surface by the heat treatment of the first step, and in this step, the surface is subjected to shot blasting.

【0020】第3工程は、上記第2工程のショットブラ
スト処理で表面部が受けた加工硬化を除去するためのも
ので、この工程では、図4に示すように、200〜30
0℃に加熱し、加熱した温度に1時間にわたって均熱保
持した後、空冷する。
The third step is for removing the work hardening received on the surface portion by the shot blasting treatment of the second step, and in this step, as shown in FIG.
The mixture is heated to 0 ° C., soaked at the heated temperature for 1 hour, and then air-cooled.

【0021】以上の工程によって得られた球状黒鉛鋳鉄
部材の金属組織を、図5及び図6の顕微鏡写真に示す。
尚、この球状黒鉛鋳鉄部材は、第1工程では820℃
で、また第3工程では300℃でそれぞれ熱処理したも
のである。上記球状黒鉛鋳鉄部材の表面部には、図5に
示すようにフェライト層(同図の左右方向に延びる白い
帯状部分)が、また内部には、図6に示すようにフェラ
イト(同図の白い部分)及びパーライト(同図の比較的
黒い部分)の混在組織がそれぞれ形成されているのが判
る。尚、図5及び図6において略円形状の黒い部分は黒
鉛である。また、該球状黒鉛鋳鉄部材の表面には、酸化
膜は見られなかった。
The metallographic structure of the spheroidal graphite cast iron member obtained by the above steps is shown in the micrographs of FIGS. 5 and 6.
The spheroidal graphite cast iron member had a temperature of 820 ° C in the first step.
In the third step, the heat treatment was performed at 300 ° C. As shown in FIG. 5, the surface of the spheroidal graphite cast iron member has a ferrite layer (a white strip extending in the left-right direction in FIG. 5), and the inside thereof has ferrite (white in FIG. 6). It can be seen that a mixed structure of (part) and perlite (relatively black part in the figure) is formed. In addition, in FIGS. 5 and 6, the substantially circular black portion is graphite. No oxide film was found on the surface of the spheroidal graphite cast iron member.

【0022】この実施例によれば、前工程により、球状
黒鉛鋳鉄素材の基地組織がオールフェライト化される。
また、黒鉛まわりにおける高濃度のSiが分散されてS
iの均一化が行われ、かつ鋳造時に生じたチル部の分解
も行われる。
According to this embodiment, the matrix structure of the spheroidal graphite cast iron material is made into all-ferrite by the previous step.
Also, since high concentration Si around graphite is dispersed, S
i is uniformized, and the chill portion generated during casting is decomposed.

【0023】第1工程により、フェライト及びパーライ
トの混在組織が生成する。また、この熱処理を受けて表
面から酸化反応が進行し、このことで表面部が脱炭され
て該表面部にフェライト層が形成される。この工程で
は、上記混在組織の生成とフェライト層の形成とが1つ
の熱処理にて同時に行われるので、鋳放しの球状黒鉛鋳
鉄素材から本発明の球状黒鉛鋳鉄部材が得られるまでの
工程数を少なくすることができ、さらに低コスト化を図
ることができる。
By the first step, a mixed structure of ferrite and pearlite is generated. Further, upon receiving this heat treatment, an oxidation reaction proceeds from the surface, whereby the surface portion is decarburized and a ferrite layer is formed on the surface portion. In this step, since the formation of the mixed structure and the formation of the ferrite layer are simultaneously performed in one heat treatment, the number of steps required to obtain the spheroidal graphite cast iron member of the present invention from the as-cast spheroidal graphite cast iron material is reduced. Therefore, the cost can be further reduced.

【0024】また、上記第1工程の熱処理を受けたこと
により、上記表面には同時に酸化膜が生じるが、この酸
化膜は第2工程のショットブラスト処理にて除去され
る。しかしながら、このショットブラスト処理を受けた
ことにより、上記表面部、すなわちフェライト層が加工
硬化する。
Further, an oxide film is simultaneously formed on the surface due to the heat treatment in the first step, but this oxide film is removed by the shot blasting process in the second step. However, the surface portion, that is, the ferrite layer is work-hardened by the shot blast treatment.

【0025】そこで、第3工程において上記表面部が焼
なましされることにより、フェライト層は上記加工硬化
が除去されて再び軟化する。このとき、上記焼なましは
200〜300℃の低温にて行われるので、この焼なま
しに伴って上記表面に再び酸化膜が生じたり、大きな熱
歪み変形が生じるという事態は回避される。
Then, in the third step, the surface portion is annealed, so that the work hardening of the ferrite layer is removed and the ferrite layer is softened again. At this time, since the annealing is performed at a low temperature of 200 to 300 ° C., it is possible to avoid a situation in which an oxide film is again formed on the surface or a large thermal strain deformation occurs due to the annealing.

【0026】また、上記第1工程において、フェライト
層が第2工程のショットブラスト処理にて加工硬化を受
ける表面部の深さよりも深く形成されることにより、2
相組織のうちのパーライト地における加工硬化が防止さ
れるので、第3工程の低温なましによる加工硬化の除去
が不十分となる虞れを回避することができる。尚、一般
に、ショットブラスト処理による加工硬化の深さ寸法は
表面から深さ方向に約0.1mm程度であるとされてい
るので、その場合に低温で加工硬化を除去するには、フ
ェライト層を0.1mm以上の深さに形成する必要があ
る。
Further, in the first step, the ferrite layer is formed deeper than the depth of the surface portion which is subjected to work hardening in the shot blasting process of the second step.
Since work hardening in the pearlite base of the phase structure is prevented, it is possible to avoid the risk of insufficient work hardening removal due to low temperature annealing in the third step. Generally, the depth dimension of work hardening by shot blasting is about 0.1 mm in the depth direction from the surface, and in that case, to remove work hardening at low temperature, the ferrite layer should be removed. It must be formed to a depth of 0.1 mm or more.

【0027】したがって、このようにして製造された球
状黒鉛鋳鉄部材は、内部に軟らかいフェライトと比較的
硬いパーライトとの混在組織を有し、その表面部にフェ
ライト層が形成されて高強度であり、かつ従来例のよう
な高温液体処理を伴わないので比較的低コストで得るこ
とができる。
Therefore, the spheroidal graphite cast iron member produced in this manner has a mixed structure of soft ferrite and relatively hard pearlite inside, and a ferrite layer is formed on the surface thereof to have high strength, Moreover, since it does not involve the high temperature liquid treatment unlike the conventional example, it can be obtained at a relatively low cost.

【0028】最後に、本実施例の製造方法により具体的
に球状黒鉛鋳鉄部材を製造した例について、本実施例に
用いた球状黒鉛鋳鉄素材の表面に前工程及び第1工程を
経ずに直接に第2工程のショットブラスト処理を行った
比較例と対比させながら説明する。
Finally, with respect to an example in which a spheroidal graphite cast iron member is specifically manufactured by the manufacturing method of this embodiment, the spheroidal graphite cast iron material used in this embodiment is directly subjected to the surface without undergoing the previous step and the first step. It will be described in comparison with a comparative example in which the second step of shot blasting is performed.

【0029】先ず、第2工程後の本発明例と、比較例と
について、表面からの各深さ部位における各々のビッカ
ース硬さ(HV)を、試験荷重FをF=200gfとし
て調べた。その結果を図7に示す。この結果から、本発
明例及び比較例は、共に表面部が硬くなっているのが判
る。尚、本発明例の表面部におけるビッカース硬さの値
が比較例よりも小さいのは、本発明例では表面部にフェ
ライト層が形成されていることによる。
First, with respect to the example of the present invention after the second step and the comparative example, the Vickers hardness (HV) at each depth from the surface was examined with the test load F being F = 200 gf. The result is shown in FIG. 7. From this result, it can be seen that the surface portions of both the inventive example and the comparative example are hard. The value of the Vickers hardness on the surface portion of the present invention example is smaller than that of the comparative example because the ferrite layer is formed on the surface portion of the present invention example.

【0030】次いで、上記本発明例及び比較例に第3工
程の低温なましを加え、各々のビッカース硬さ(HV)
を上記と同じ試験荷重Fで調べた。その結果を図8に示
す。この結果から、本発明例では加工硬化が除去され、
表面部が内部よりも軟らかくなっていることが判る。こ
れに対して、比較例では加工硬度は除去されておらず、
依然として表面部が内部よりも硬い状態にあることが判
る。
Next, the low temperature annealing of the third step was added to the above-mentioned present invention example and comparative example to obtain the respective Vickers hardness (HV).
Was examined under the same test load F as above. The result is shown in FIG. From this result, work hardening is removed in the example of the present invention,
It can be seen that the surface is softer than the inside. On the other hand, the processing hardness is not removed in the comparative example,
It can be seen that the surface is still harder than the inside.

【0031】さらに、第3工程後の本発明例及び比較例
について、各々の靭性を評価するために、各々について
直径が30mm、長さが400mmの棒状部材を用意
し、各棒状部材をスパンが300mmの2点支持台上に
横架した状態で中央部に荷重を加え、曲げ破断荷重及び
撓み量についての試験を行った。その結果を、図9に示
す。この結果から、略同じ曲げ破断荷重に対し、比較例
では撓み量が約30mmであるが、本発明例では撓み量
は約55mmと比較例の1.8倍に増大しており、本発
明例の球状黒鉛鋳鉄部材には靭性の著しい向上が見られ
る。
Further, in order to evaluate the toughness of each of the inventive example and the comparative example after the third step, a bar-shaped member having a diameter of 30 mm and a length of 400 mm was prepared for each, and the span of each bar-shaped member was prepared. A load was applied to the central portion in a state of being horizontally mounted on a 300 mm two-point support base, and a test for bending breaking load and bending amount was performed. The result is shown in FIG. From these results, the bending amount is about 30 mm in the comparative example for approximately the same bending breaking load, but the bending amount is about 55 mm in the example of the present invention, which is 1.8 times that of the comparative example. The toughness of the spheroidal graphite cast iron member is markedly improved.

【0032】尚、上記実施例では、フェライト層を脱炭
により形成するようにしているが、表面部のみをオース
テナイト化温度以上に加熱して徐冷することにより形成
するようにしてもよい。その場合には、例えば、球状黒
鉛鋳鉄素材の一面側を高周波コイルを用いてオーステナ
イト化温度以上に制御する一方、他面側を冷却ガスの吹
き付けにより徐冷するようにして温度勾配を設けた状態
で、加熱及び徐冷の位置を全面にわたって順次変えてい
くようにすれば、比較的容易に表面部に任意の深さでフ
ェライト層を形成することができる。
In the above embodiment, the ferrite layer is formed by decarburization, but it may be formed by heating only the surface portion above the austenitizing temperature and then gradually cooling. In that case, for example, one side of the spheroidal graphite cast iron material is controlled to a temperature above the austenitizing temperature by using a high-frequency coil, while the other side is gradually cooled by blowing a cooling gas to provide a temperature gradient. Then, if the positions of heating and slow cooling are sequentially changed over the entire surface, the ferrite layer can be formed on the surface portion with an arbitrary depth relatively easily.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、フェライト及びパーライトの混在組織を有する
球状黒鉛鋳鉄素材の表面部にフェライト層を形成した
後、該フェライト層形成時の副産物である酸化膜の除去
に伴って生じる表面部の加工硬化を、上記フェライト層
を利用して低温で焼なましすることにより、酸化膜や大
きな熱歪み変形が生じることなしに除去することがで
き、従来例のような高温液体処理の伴わない比較的低コ
ストの熱処理で、靭性に優れた球状黒鉛鋳鉄部材を実際
に製造することができる。この結果、例えば自動車の分
野では、高強度で低コストな足回り部品用部材を得るこ
とができる。
As described above, according to the invention of claim 1, after forming the ferrite layer on the surface portion of the spheroidal graphite cast iron material having a mixed structure of ferrite and pearlite, a by-product at the time of forming the ferrite layer. The work hardening of the surface part that occurs with the removal of the oxide film can be removed without causing the oxide film and large thermal strain deformation by annealing at a low temperature using the ferrite layer. It is possible to actually manufacture a spheroidal graphite cast iron member having excellent toughness by heat treatment at a relatively low cost that does not involve high temperature liquid treatment as in the conventional example. As a result, for example, in the field of automobiles, a member for underbody parts having high strength and low cost can be obtained.

【0034】請求項2の発明によれば、上記混在組織の
生成とフェライト層の形成とを1つの熱処理にて行うの
で、球状黒鉛鋳鉄の鋳放し品から本発明の球状黒鉛鋳鉄
部材が得られるまでの工程数を少なくすることができ、
さらに低コスト化を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, since the formation of the mixed structure and the formation of the ferrite layer are performed by one heat treatment, the spheroidal graphite cast iron member of the present invention can be obtained from an as-cast spheroidal graphite cast iron. It is possible to reduce the number of steps to
Further cost reduction can be achieved.

【0035】請求項3の発明によれば、フェライト層を
ショットブラスト処理にて加工硬化を受ける表面部の深
さよりも深く形成したことにより、内部組織のパーライ
ト地が上記ショットブラスト処理にて加工硬化するのを
防止できるので、表面部の加工硬化を十分に除去するこ
とができ、本発明の球状黒鉛鋳鉄部材が有する靭性を十
分に発現させることができる。
According to the third aspect of the present invention, since the ferrite layer is formed deeper than the depth of the surface portion subjected to work hardening by the shot blast treatment, the pearlite ground of the internal structure is work hardened by the shot blast treatment. Since it can be prevented, the work hardening of the surface portion can be sufficiently removed, and the toughness of the spheroidal graphite cast iron member of the present invention can be sufficiently expressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る球状黒鉛鋳鉄部材の製造
方法を示す工程図である。
FIG. 1 is a process drawing showing a method for manufacturing a spheroidal graphite cast iron member according to an example of the present invention.

【図2】前工程の熱処理線図である。FIG. 2 is a heat treatment diagram of a previous process.

【図3】第1工程の熱処理線図である。FIG. 3 is a heat treatment diagram of a first step.

【図4】第3工程の熱処理線図である。FIG. 4 is a heat treatment diagram of a third step.

【図5】球状黒鉛鋳鉄部材の表面部における金属組織を
100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
FIG. 5 is a micrograph showing a metal structure in a surface portion of a spheroidal graphite cast iron member at 100 times magnification.

【図6】球状黒鉛鋳鉄部材の内部における金属組織を4
00倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
FIG. 6 shows the metallographic structure inside the spheroidal graphite cast iron member.
It is a microscope picture shown by enlarging it to 00 times.

【図7】本発明例及び比較例のショットブラスト処理後
における表面部のビッカース硬さを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the Vickers hardness of the surface portion after the shot blasting of the inventive example and the comparative example.

【図8】本発明例及び比較例の低温での焼なまし後にお
ける表面部のビッカース硬さを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the Vickers hardness of the surface portion of the present invention example and the comparative example after annealing at low temperature.

【図9】本発明例及び比較例における曲げ破断荷重と撓
み量との関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a bending breaking load and a bending amount in an example of the present invention and a comparative example.

【表1】 [Table 1]

フロントページの続き (72)発明者 芝原 雅彦 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内Front page continued (72) Inventor Masahiko Shibahara 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Motor Corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フェライトとパーライトとの混在組織を
有する球状黒鉛鋳鉄素材の表面部に、熱処理により所定
深さのフェライト層を形成し、 次いで、素材表面にショットブラスト処理を行った後、 上記表面部を低温で焼なましすることを特徴とする球状
黒鉛鋳鉄部材の製造方法。
1. A ferrite layer having a predetermined depth is formed on a surface portion of a spheroidal graphite cast iron material having a mixed structure of ferrite and pearlite by heat treatment, and then the material surface is subjected to shot blasting, and then the surface is formed. A method for manufacturing a spheroidal graphite cast iron member, characterized in that the part is annealed at a low temperature.
【請求項2】 請求項1記載の球状黒鉛鋳鉄部材の製造
方法において、 混在組織は、フェライト及びオーステナイトの共存温度
域での熱処理により生成されたものであり、 上記熱処理により、同時に所定深さのフェライト層を形
成することを特徴とする球状黒鉛鋳鉄部材の製造方法。
2. The method for manufacturing a spheroidal graphite cast iron member according to claim 1, wherein the mixed structure is generated by heat treatment in a coexisting temperature range of ferrite and austenite, and the heat treatment simultaneously produces a predetermined depth. A method for manufacturing a spheroidal graphite cast iron member, which comprises forming a ferrite layer.
【請求項3】 請求項1又は2記載の球状黒鉛鋳鉄部材
の製造方法において、 フェライト層を、ショットブラスト処理にて加工硬化を
受ける表面部の深さよりも深く形成することを特徴とす
る球状黒鉛鋳鉄部材の製造方法。
3. The spheroidal graphite cast iron member manufacturing method according to claim 1, wherein the ferrite layer is formed deeper than the depth of the surface portion subjected to work hardening by shot blasting. Method for manufacturing cast iron member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012115925A (en) * 2010-11-30 2012-06-21 Ud Trucks Corp Method for improving fatigue strength of cast iron material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5876523A (en) * 1996-04-29 1999-03-02 Hitachi Metals, Ltd. Method of producing spheroidal graphite cast iron article
JP2012115925A (en) * 2010-11-30 2012-06-21 Ud Trucks Corp Method for improving fatigue strength of cast iron material
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