JPH06322475A - 排気系部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ガス温度が８００℃以上、特に８５０〜
９５０℃となる場合において、優れた耐酸化性、耐熱亀
裂性を示し、且つ安価で、鋳造性、加工性にも優れた鋳
造用鉄合金からなる排気系部品とその製造方法を得る。 【構成】 排気系部品は、化学成分が質量比で、Ｃ：
０．５％〜２．０％、Ｓｉ：３．２％を超え５．０％以
下、Ｍｎ：０．８％以下、残部が実質的にＦｅ及び不可
避的元素、または更にＲＥＭ：０．００１％〜０．１％
からなり、その基地組織中に球状黒鉛を含み、且つその
金属基地組織が実質的にフェライト相である鋳造用鉄合
金からなる。排気系部品の製造方法は、前記排気系部品
の組成となる溶湯を鋳型内に注湯し、凝固後その鋳造品
の最も高温部分がＡ１変態点より低い温度となるまで前
記鋳型内で冷却した後型ばらしを行なってパーライトの
析出を抑制することにより、その金属基地組織が実質的
にフェライト相である鋳造用鉄合金として排気系部品を
製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高温で使用され、耐酸
化性、耐熱亀裂性等に優れているとともに、鋳造性、被
削性に優れた鋳造用鉄合金からなる内燃機関用排気系部
品、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高温で使用される部材としては、例えば
自動車用内燃機関であるガソリンエンジンやディーゼル
エンジンなどの高温の燃焼ガスにさらされる排気系部品
等がある。これら排気系部品、所謂エキゾーストマニホ
ールド、ターボチャージャーハウジング、ターボチャー
ジャーハウジングの直下に接続して用いられるエキゾー
ストアウトレット、及び排気ガス浄化用触媒コンバータ
容器等を構成する部品の適用材質は、エンジンの全負荷
時における排気ガス温度、さらに排気ガス温度と時間当
たりの排気ガス排出量によって決まる総排出熱量、ある
いは、部品の形状、部品の拘束条件などを考慮して決め
られている。

【０００３】これらの排気系部品には、通常、ＦＣＤ４
００〜ＦＣＤ５００などの球状黒鉛鋳鉄や高Ｓｉ球状黒
鉛鋳鉄が主に使われている。更に、一部の超高性能エン
ジン用には、Ｎｉを多量に含有するオーステナイト球状
黒鉛鋳鉄（ニレジスト鋳鉄）や、耐熱性に優れる８％Ｃ
ｒフェライト系あるいは１８％Ｃｒフェライト系耐熱鋳
鋼やＳＣＨ１２等のオーステナイト系耐熱鋳鋼が採用さ
れ始めている。特に最近では、自動車用エンジンの高出
力化や高性能化、並びに高速燃費改善を目的としたガソ
リンエンジンの燃料冷却の低減などの要求により熱負荷
は増加する一途であり、内燃機関用の排気系部品を構成
する部材は、押し並べて、より耐熱性の高い材料に移行
しつつある。ところが、ＦＣＤ４００〜ＦＣＤ５００な
どの球状黒鉛鋳鉄や高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄から、より耐熱
性の高い部材に変更しようと場合、ニレジスト鋳鉄やフ
ェライト系耐熱鋳鋼などの材料を選択するしかなく、大
幅なコストアップを余儀なくされている。すなわち、ニ
レジスト鋳鉄は非常に高価な元素を２０〜３５質量％含
有するために、また、１８％Ｃｒフェライト系耐熱鋳鋼
では高合金で且つ高融点であるため特殊な鋳型や鋳造方
法を採用するために、ＦＣＤ４００〜ＦＣＤ５００など
の球状黒鉛鋳鉄や高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄製の部品コストに
対して２〜５倍のコスト負担を強いられている。

【０００４】本発明は、上記の問題を解決するため、排
気ガス温度が８００℃以上、特に８５０〜９５０℃とな
る場合において、優れた耐酸化性、耐熱亀裂性を示し、
且つ安価で、鋳造性、加工性にも優れた鋳造用鉄合金か
らなる排気系部品とその製造方法を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本願発明者らは、鋭意研究の結果、ＦＣＤ４００や
高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄製の排気系部品の耐熱性、特に耐酸
化性や耐熱亀裂性は、部品を構成する材料の基地組織中
に点在する黒鉛の平均粒径と粒数によって決定される黒
鉛面積率と密接な関係があることを突き止め、黒鉛面積
率を減少させるほど、また同じ黒鉛面積率ならば黒鉛の
平均粒径を小さくするほど部品の耐熱性を向上できると
の知見を得た。そして、このためには、鋳造性を損なわ
ない範囲内でＣ含有量をできるだけ下げ、好ましくはＲ
ＥＭを含有させることにより黒鉛の微細化を図ると共
に、その部品を構成する材料の基地組織を実質的にフェ
ライトとすることが不可欠であることを見い出し、本発
明に想到した。

【０００６】すなわち、本発明の第１の排気系部品は、
化学成分が質量比で、Ｃ：０．５％〜２．０％、Ｓｉ：
３．２％を超え５．０％以下、Ｍｎ：０．８％以下、残
部が実質的にＦｅ及び不可避的元素からなり、その基地
組織中に球状黒鉛を含み、且つその金属基地組織が実質
的にフェライト相である鋳造用鉄合金からなることを特
徴とする。

【０００７】本発明の第２の排気系部品は、化学成分が
質量比で、Ｃ：０．５％〜２．０％、Ｓｉ：３．２％を
超え５．０％以下、Ｍｎ：０．８％以下、ＲＥＭ：０．
００１％〜０．１％、残部が実質的にＦｅ及び不可避的
元素からなり、その基地組織中に球状黒鉛を含み、且つ
その金属基地組織が実質的にフェライト相である鋳造用
鉄合金からなることを特徴とする。

【０００８】本発明の第３の排気系部品は、化学成分が
質量比で、Ｃ：０．５％〜２．０％、Ｓｉ：３．２％を
超え５．０％以下、Ｍｎ：０．８％以下、残部が実質的
にＦｅ及び不可避的元素からなり、その組織中に球状黒
鉛を含み、且つその金属基地組織が実質的にフェライト
相である鋳造用鉄合金からなる排気系部品において、ま
たは、化学成分が質量比で、Ｃ：０．５％〜２．０％、
Ｓｉ：３．２％を超え５．０％以下、Ｍｎ：０．８％以
下、ＲＥＭ：０．００１％〜０．１％、残部が実質的に
Ｆｅ及び不可避的元素からなり、その組織中に球状黒鉛
を含み、且つその金属基地組織が実質的にフェライト相
である鋳造用鉄合金からなる排気系部品において、それ
らの基地組織中に点在する球状黒鉛の面積率が２％〜７
％であることを特徴とする。

【０００９】本発明の第４の排気系部品の製造方法は、
上述の第１乃至第３のいずれか発明によって得られた組
成の排気系部品用の鉄合金溶湯を鋳型内に注湯し、凝固
後その鋳造品の最も高温部分がＡ１変態点より低い温度
となるまで前記鋳型内で冷却した後、型ばらしを行なっ
てパーライトの析出を抑制することにより、その部品の
金属基地組織を実質的にフェライト相とすることを特徴
とする。

【００１０】本発明の第５の排気系部品の製造方法は、
上述の第１乃至第３いずれかの発明によって得られた組
成の排気系部品用の鉄合金溶湯を鋳型内に注湯し、凝固
後その鋳造品の最も低い温度である部位がＡ１変態点以
上の温度である状態で前記鋳型から取り出した後、Ａ１
変態点以上の温度からパーライトが析出しない冷却速度
でＡ１変態点より低い温度まで冷却することにより、そ
の部品の金属基地組織を実質的にフェライト相とするこ
とを特徴とする。

【００１１】本発明の第６の排気系部品の製造方法は、
上述の第１乃至第３いずれかの発明によって得られた組
成の排気系部品を、Ａ１変態点以上の温度から９５０℃
の間の任意の温度に加熱保持した後パーライトが析出し
ない冷却速度でＡ１変態点より低い温度まで冷却する熱
処理を施し、その部品の金属基地組織が実質的にフェラ
イト相とすることを特徴とする。

【００１２】

【作用】以下に各元素の含有量（質量比）の限定理由を
述べる。

【００１３】（ａ）Ｃ：０．５％〜２．０％ 本発明においてＣは重要な役割を担う元素である。Ｃ含
有量の範囲を決定するに当っては、鋳造性の面、被削性
の面及び耐熱性（耐酸化性及び耐熱亀裂性）の面より考
えなければならない。鋳造性及び被削性はＣ含有量が高
いほど向上するが、逆に耐熱性はＣ含有量が低いほど向
上する。Ｃ含有量が０．５％以下になると、不廻り、引
け巣などの鋳造欠陥が多発するようになり、健全な鋳物
を経済的に造ることが困難になる。また、組織中の球状
黒鉛の量も極めて少なくなり、機械加工時の被削性も悪
くなる。従って、Ｃ含有量の下限を０．５％とする。鋳
物の形状が複雑になり肉厚が薄くなるほど健全な鋳物を
造るためにはＣ含有量を高くする必要があるが、Ｃ含有
量が２％を超えると組織中の球状黒鉛の量が極めて多く
なり耐熱性が劣化する。なおＣ含有量が２％を超える
と、初晶粒界に球状化率の低い黒鉛が発生したり、耐熱
性を極度に劣化させる炭化物が初晶粒界に発生する場合
などがあり、組織の安定性を著しく低下させる。従って
Ｃ含有量の上限を２．０％とする。好ましいＣ含有量は
１．０〜１．５％である。

【００１４】（ｂ）Ｓｉ：３．２％〜５．０％ Ｓｉは、耐酸化性の改善に対する効果が極めて大きい。
また同時に、Ａ1変態点を高温側に押し上げ常用温度域
の上限温度を高めたり、セメンタイトの生成を抑制しフ
ェライト化を促進して金属基地組織が実質的にフェライ
ト相となるように働くと同時にＣを黒鉛の形で安定にす
る。さらにＣと同じく融点を下げて鋳造性を向上させ、
且つ脱酸剤として働き鋳物のガス欠陥を低減する効果も
ある。以上のような観点から、Ｓｉは本発明において非
常に重要な元素であって、列記したような効果を得るた
めには、その含有量は３．２％以上を必要とする。一
方、基地中に固溶するＳｉが過多となると靱性や延性の
低下を招くのでその含有量の上限は５．０％とする。好
ましいＳｉの含有量は３．８％〜４．５％である。

【００１５】（ｃ）Ｍｎ：０．８％以下 ＭｎもＳｉと同様脱酸剤として有効であるがパーライト
化を促進する元素でもある。本発明の鋳造用鉄合金の基
地組織はできるだけフェライトであることが好ましい。
上述したＣ，Ｓｉの含有量の限定範囲内でＭｎが０．８
％を超えるとパーライトが多量に析出しやすくなるの
で、Ｍｎの含有量は０．８％以下とする。好ましいＭｎ
の含有量は０．６％以下である。

【００１６】（ｄ）ＲＥＭ：０．００１〜０．１％ ＲＥＭは、黒鉛の球状化剤として働くこと共に黒鉛微細
化を促進する元素である。また微量の添加で耐酸化性を
向上させることも知られている。そのためには、ＲＥＭ
の含有量は０．００１％以上を必要とする。一方、０．
１％を超えての過剰の含有は、それ自身が溶湯中に酸化
物として多量に残存しやすくなって鋳物の健全性を損な
わせると共に黒鉛化を阻害することになる。好ましいＲ
ＥＭの添加量は０．０１〜０．０５％である。

【００１７】（ｅ）冷却方法 本発明の排気系部品の製造方法において、下記に説明す
る方法の冷却を施すことにより所望の排気系部品を得る
ことができる。すなわち、凝固後の組成が前記組成とな
るような溶湯を鋳型内に注湯し、凝固後その鋳造品の最
も高温部分がＡ１変態点より低い温度となるまで前記鋳
型内で冷却した後型ばらしを行なう冷却方法によってパ
ーライトの析出を抑制し、その金属基地組織が実質的に
フェライト相である所望の排気系部品を得ることができ
る。型ばらし温度をＡ１変態点より低いに温度に限定し
た理由は、Ａ１変態点以上の温度を超える部位が残存し
ているとその部位が急冷されパーライトが多量に析出し
て所望の材料特性を有する排気系部品が得られないこと
による。

【００１８】本発明の排気系部品の製造方法において、
下記に説明するもう一つの方法の冷却を施すことにより
所望の排気系部品を得ることができる。すなわち、凝固
後の組成が前記組成となるような溶湯を鋳型内に注湯
し、凝固後その鋳造品の最も低い温度である部位がＡ１
変態点以上の温度である状態で前記鋳型から取り出した
後、Ａ１変態点以上の温度からパーライトが析出しない
冷却速度でＡ１変態点より低い温度まで冷却する冷却方
法により、その金属基地組織が実質的にフェライト相で
ある所望の排気系部品を得ることができる。

【００１９】（ｆ）熱処理方法 本発明の排気系部品の製造方法において、下記に説明す
る方法の熱処理を施すことにより所望の排気系部品を得
ることができる。すなわち、上記組成を有する本発明の
排気系部品において、鋳放しの金属基地組織中のパーラ
イト面積率が多くて所望の材料性質と被削性が得られな
い場合には、Ａ１変態点以上の温度から９５０℃の間の
任意の温度に加熱保持した後パーライトが析出しない冷
却速度でＡ１変態点より低い温度まで冷却する熱処理を
施し、その金属基地組織全てがフェライト相である所望
の排気系部品を得ることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 ［実施例（１）］表１は、本発明の排気系部品について
各種の部品特性を評価するために作製した図１に示す試
験片の実施例の化学成分である。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１中の材料番号１〜８は本発明の実施例
の化学成分を、また同表の材料番号〜は従来例の化
学成分を示す。従来例のとは自動車用内燃機関のエ
キゾーストマニホールドやターボチャージャーハウジン
グ等の排気系部品に使用されているもので、高Ｓｉ球状
黒鉛鋳鉄と呼称され一般に良く知られた部材である。た
ま従来例は従来より良く知られた球状黒鉛鋳鋼の代表
的材質である。図１に示した試験片は内燃機関用のエキ
ゾーストマニホールドを模した２ポートを有する実物模
擬形状試験片であり、当該試験片素材の主要寸法は、入
口１、２、集合管１０、及び出口３の内径ｄ：４２ｍ
ｍ、ブランチ８、９及び集合管１０の肉厚ｔ：４ｍｍ、
入口１と入口２のピッチｌ：２００ｍｍ、入口フランジ
４、５及び出口フランジ６の厚さａ、ｂ：１３ｍｍ、繋
ぎ７の幅ｇ：４０ｍｍ、寸法ｃ：１４５ｍｍ、寸法ｅ₁
及びｆ₁ ：１００ｍｍ、寸法ｅ₂ 及びｆ₂ ：１００ｍ
ｍ、Ｒ₁ ：４０ｍｍ、Ｒ₂ ：１５ｍｍ、Ｒ₃ ：１０ｍｍ
である。また、寸法ａ₁ 及びｂ ₁ は２．５ｍｍで加工時
の仕上げ代を表している。さらにキリ孔１１は１２個所
とも内径１１ｍｍであり、ドリル加工により明けられ
る。

【００２３】各試験片の作製にあたっては、能力１００
ｋｇの高周波炉を用いて大気溶解し１６００℃以上で出
湯し脱酸等の溶湯処理を行った後、生型砂で成形した図
１の試験片の鋳型に１５００℃以上で注湯し、試験片の
温度が最も高い部分が７００℃以下となった時点で型ば
らしを行い、室温中で室温まで冷却することにより供試
用試験片を作製した。その結果、本発明品のいずれにつ
いても所望の金属組織となり、且つ鋳造欠陥もない健全
なものを得ることができた。さらに、これら試験片の鋳
造素材品を機械加工を施して切削性の確認を行ったが、
いずれのものについても従来品の高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄品
と同程度の被削性を示し何等の問題も生じなかった。

【００２４】図２は実施例３の試験片の集合部１２（図
１でのハッチング個所で肉厚４ｍｍ）の金属顕微鏡組織
を示す。また、図３は従来例１の前記同部位の、図４に
は従来例のやはり同部位の金属顕微鏡組織を示す。実
施例３は従来例と比較して黒鉛が微細となって黒鉛面
積率が大幅に減少していることが伺われる。従来例は
Ｓｉ含有量が少ないため基地組織全体がパーライト一相
となっている。表２には、表１の実施例及び従来例の各
々について、試験片集合部１２の基地組織中のパーライ
ト面積率と出口フランジ６のブリネル硬さを測定した結
果を示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】実施例１、実施例２、及び実施例６は、Ｓ
ｉ含有量が下限近くにあるため鋳型内で試験片の最も高
い温度の部分が７００℃とＡ１変態点以下のに冷却した
にも拘らずパーライトが面積率で２０％〜４５％の範囲
で析出している。そこで、これらのものについて延性の
向上と機械加工性の向上等を目的として、室温から８５
０℃まで加熱して２時間保持した後７００℃まで炉冷し
てから室温中に放冷する熱処理を実施した。その結果、
実施例１、実施例２及び実施例６のいずれもパーライト
は完全分解されて、基地はフェライト一相となった。さ
らに、熱処理を施した供試材について出口フランジ６の
硬さを測定したところ、完全フェライト化により硬さは
低くなっていることを確認した。

【００２７】［実施例（２）］次に、表１に記載の実施
例の化学成分で鋳造後、仕上げ加工された各供試試験片
について、耐熱性を調査する目的で加熱冷却を繰り返す
耐久試験を実施した。図５に試験装置の概要と試験片の
取付け状況の概要図を示す。当該装置は、ＬＰガス２２
を燃料として、大容量のコンプレッサー２１により１．
１〜１．２気圧に圧縮された空気と予め理論空燃比の状
態に元混合したものを、内径５０ｍｍのセラミックチュ
ーブ２４内に設けられたバーナー２３に供給して燃焼さ
せ、高温高圧の加熱ガス３３を発生させることができる
構造を有しており、燃焼筒一本当り最高温度が１２００
℃で最高流量１２０Ｎｍ³ ／ｈの加熱ガスを得ることが
できる。当該装置は燃焼筒を２本持ち、その燃焼筒の先
端には水冷可能な構造を有するジャケット２５が取付け
られている。供試試験片２６は前記ジャケットにガスケ
ットを介して入口フランジ４と５がＭ１０のボルト８本
で止められている。なお、ジャケット内の冷却水３２は
８０±５℃に制御されている。試験片３１を通り抜けた
加熱ガスは、出口フランジ６にガスケットを介してＭ１
０のボルト４本で取り付けられた排煙筒２７及び消音器
２８を通過して大気中に排出される。

【００２８】次に試験条件について説明する。１サイク
ルは加熱時間を５分、冷却時間を５分として、試験片の
出口部近傍の集合管部３１に熱電対を点溶接し、集合管
部３１の表面温度の振幅が加熱後期で８５０±５℃（８
５０℃での保持１分）、冷却後期で６０±５℃となるよ
うに制御装置２９を設定して燃焼及び空冷条件を決め
た。ここでの空冷とは、燃焼筒へのＬＰＧの供給を遮断
し、ノズル３０から空気だけを流して試験片を強制的に
冷却することを意味する。試験は各供試試験片に貫通亀
裂が生じるまで続行する。貫通亀裂のチェックは、２０
サイクル毎に石鹸水を試験片表面に満遍なく塗布し、発
泡の有無を黙視することにより行った。本試験による亀
裂の発生個所はいずれの場合もブランチと集合管の隅Ｒ
部で、最初に外表面に発生し徐々に内表面に向かって進
行しやがて貫通亀裂に到った。表２に耐久試験の結果を
示す。実施例１〜８は従来例に比較して１．５倍以上
の長寿命を示しており、本発明の排気系部品の有効性が
証明された。

【００２９】［実施例（３）］表３に示す本発明成分範
囲にある種々の溶湯について、加給機付きの直列４気筒
エンジンに使用される一般肉厚４ｍｍのエキゾーストマ
ニホールド（図６の製品Ａ）と、同じく一般肉厚４ｍｍ
のターボチャージャハウジング（図６の製品Ｂ）を各々
鋳造し、その鋳造性と被削性の確認を行なった。これら
の結果においても、本発明材のいずれの条件でも健全な
鋳造部品を得ることができた。さらに、これらの鋳造部
品について機械加工を施して被削性の確認を行なった
が、本発明品のいずれについても従来材の高Ｓｉ球状黒
鉛鋳鉄と同程度の被削性を示し何等問題は生じなかっ
た。

【００３０】

【表３】

【００３１】［実施例（４）］次に、表３の実施例１並
びに実施例６の化学成分で鋳造し加工したものからそれ
ぞれ製品Ａのエキゾーストマニホールドと、製品Ｂのタ
ーボチャージャハウジングを各一個抜取り、それらを組
み付けた直列４気筒、排気量２０００ｃｃの高性能ガソ
リンエンジンにより、実機耐久試験を実施した。試験条
件は、６０００回転全負荷運転を連続１４分間−アイド
リング１分間−完全停止を１４分間−アイドリング１分
間を１サイクルとする熱冷（ＧＯ−ＳＴＯＰ）サイクル
を５００サイクルまで実施した。全負荷時の排気ガス温
度は、ターボチャージャハウジングの入り口で約９１０
℃であった。この条件下での、エキゾーストマニホール
ドの表面最高温度は集合部で約８４０℃、ターボチャー
ジャハウジングの表面最高温度はウエイストゲート部で
約８６０℃であった。これらのエンジン耐久試験結果、
それらの部品は熱変形によるガス漏れや熱亀裂が生ずる
ことなく、優れた耐久性と信頼性を有することが確認さ
れた。

【００３２】一方、表３の従来例に示す化学成分の従来
材である高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄で製品Ａと同形状のエキゾ
ーストマニホールドと、同じく製品Ｂと同形状のターボ
チャージャハウジングを製作して、同じエンジンを用い
て前記と同じ条件で試験を行なった。この結果、高Ｓｉ
球状黒鉛鋳鉄製エキゾーストマニホールドは、３６５サ
イクルで酸化と熱疲労が原因で集合部近傍に熱亀裂が生
じ使用不能となった。その後再度エキゾーストマニホー
ルドを従来例の製品Ａに取替え試験を続行したところ、
高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄製ターボチャージャハウジングは４
６３サイクル目にスクロールのタング部から肉厚を貫通
する亀裂を生じた。以上の結果、本発明の鋳造用鉄合金
で製作したエキゾーストマニホールド及びターボチャー
ジャハウジングは優れた耐熱性を有していることが明ら
かとなった。

【００３３】

【発明の効果】本発明の鋳造用鉄合金からなる排気系部
品は、その部品材料温度が８００℃以上となる領域で、
Ｓｉ含有量が同量の高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄に比べて極めて
良好な耐熱性を有する。例えば、酸化を伴う熱疲労が原
因で生ずる熱亀裂に対する寿命については、本発明の排
気系部品は従来例の高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄製の約１．５倍
〜２倍である。以上の説明のように本発明の排気系部品
とその製造方法は、特に材料要求特性として耐酸化性及
び耐熱亀裂性が求められる耐熱部品について従来の高Ｓ
ｉ球状黒鉛鋳鉄製を上回る特性を有し、且つ鋳造性や被
削性も従来の高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄製と同等の特性を有す
るので廉価に製造することができ、優れた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実物模擬形状を有する供試試験片の概要図を示
す。

【図２】実施例３の肉厚が約４ｍｍである供試試験片の
ポート集合部の金属組織顕微鏡写真を示す。

【図３】従来例の肉厚が約４ｍｍである供試試験片の
ポート集合部の金属組織顕微鏡写真を示す。

【図４】従来例の肉厚が約４ｍｍである供試試験片の
ポート集合部の金属組織顕微鏡写真を示す。

【図５】試験装置と試験片の取付け状況の概要図を示
す。

【図６】実施例としたエキゾーストマニホールドである
製品Ａとターボチャージャハウジングである製品Ｂの概
要を示す。

【符号の説明】

１，２：入口、 ３：出口、
４、５：入口フランジ、６：出口フランジ、
７：繋ぎ、 ８，９：ブランチ、１０：集合
管、 １１：キリ孔、 １２：集
合部、２１：コンプレッサー、 ２２：ＬＰガス、
２３：バーナー、２４：セラミックチューブ、
２５：ジャケット、 ２６：試験片、２７：排煙
筒、 ２８：消音器、 ２９：制
御装置、３０：ノズル、 ３１：集合管
部、 ３２：冷却水、３３：加熱ガス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｌ 9/02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学成分が質量比で、Ｃ：０．５％〜
   ２．０％、Ｓｉ：３．２％を超え５．０％以下、Ｍｎ：
   ０．８％以下、残部が実質的にＦｅ及び不可避的元素か
   らなり、その基地組織中に球状黒鉛を含み、且つその金
   属基地組織が実質的にフェライト相である鋳造用鉄合金
   からなることを特徴とする排気系部品。
2. 【請求項２】 化学成分が質量比で、Ｃ：０．５％〜
   ２．０％、Ｓｉ：３．２％を超え５．０％以下、Ｍｎ：
   ０．８％以下、ＲＥＭ：０．００１％〜０．１％、残部
   が実質的にＦｅ及び不可避的元素からなり、その基地組
   織中に球状黒鉛を含み、且つその金属基地組織が実質的
   にフェライト相である鋳造用鉄合金からなることを特徴
   とする排気系部品。
3. 【請求項３】 請求項１乃至請求項２いずれかに記載の
   排気系部品において、基地組織中に点在する球状黒鉛の
   面積率が２％〜７％である鋳造用鉄合金からなることを
   特徴とする排気系部品。
4. 【請求項４】 請求項１及至請求項３いずれかに記載の
   排気系部品の製造方において、凝固後の化学成分が前記
   組成となる溶湯を鋳型内に注湯し、凝固後その鋳造品の
   最も高温部分がＡ１変態点より低い温度となるまで前記
   鋳型内で冷却した後型ばらしを行なってパーライトの析
   出を抑制することにより、その金属基地組織が実質的に
   フェライト相である鋳造用鉄合金からなることを特徴と
   する排気系部品の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項３いずれかに記載の
   排気系部品の製造方法において、凝固後の組成が前記組
   成となるような溶湯を鋳型内に注湯し、凝固後その鋳造
   品の最も低い温度である部位がＡ１変態点以上の温度で
   ある状態で前記鋳型から取り出した後、Ａ１変態点以上
   の温度からパーライトが析出しない冷却速度でＡ１変態
   点より低い温度まで冷却することにより、その金属基地
   組織が実質的にフェライト相である鋳造用鉄合金からな
   ることを特徴とする排気系部品の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項３いずれかに記載の
   排気系部品の製造方法おいて、Ａ１変態点以上の温度か
   ら９５０℃の間の任意の温度に加熱保持した後パーライ
   トが析出しない冷却速度でＡ１変態点より低い温度まで
   冷却する熱処理を施し、その金属基地組織を実質的にフ
   ェライト相である鋳造用鉄合金からなることを特徴とす
   る排気系部品の製造方法。