JPH07278761A - 耐熱鋳鋼 - Google Patents
耐熱鋳鋼Info
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- JPH07278761A JPH07278761A JP6102317A JP10231794A JPH07278761A JP H07278761 A JPH07278761 A JP H07278761A JP 6102317 A JP6102317 A JP 6102317A JP 10231794 A JP10231794 A JP 10231794A JP H07278761 A JPH07278761 A JP H07278761A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】熱疲労特性，耐酸化性が良好でしかも被削性に
優れ且つ材料コスト，鋳品の製造コストの安価な耐熱鋳
鋼を提供する。 【構成】耐熱鋳鋼の組成を重量％でC：≦0.30％，Si：
≦4.0％，Mn：≦3.0％，Cr：5〜15％，P：≦0.50％，
S：≦0.50％，N：0.01〜0.15％，Se：0.001〜0.50％，2
×S＋Se：≦1.00％ 残部実質的にFeから成る組成とす
る。またα−γ変態温度を上昇させ、使用限界温度をよ
り高くするためにNb：0.1〜2.0％，V：0.1〜2.0％，T
i：0.01〜1.0％，Al：0.01〜1.0％，W：0.1〜3.0％の１
種又は２種以上を添加する。更に高温での強度を上昇さ
せ、熱疲労特性をより一層向上させるためにNi：0.1〜
1.0％，Mo：0.1〜2.0％，Co：0.1〜3.0％の１種又は２
種以上を添加する。また被削性をより一層高めるため
B：0.005〜0.10％を添加する。
優れ且つ材料コスト，鋳品の製造コストの安価な耐熱鋳
鋼を提供する。 【構成】耐熱鋳鋼の組成を重量％でC：≦0.30％，Si：
≦4.0％，Mn：≦3.0％，Cr：5〜15％，P：≦0.50％，
S：≦0.50％，N：0.01〜0.15％，Se：0.001〜0.50％，2
×S＋Se：≦1.00％ 残部実質的にFeから成る組成とす
る。またα−γ変態温度を上昇させ、使用限界温度をよ
り高くするためにNb：0.1〜2.0％，V：0.1〜2.0％，T
i：0.01〜1.0％，Al：0.01〜1.0％，W：0.1〜3.0％の１
種又は２種以上を添加する。更に高温での強度を上昇さ
せ、熱疲労特性をより一層向上させるためにNi：0.1〜
1.0％，Mo：0.1〜2.0％，Co：0.1〜3.0％の１種又は２
種以上を添加する。また被削性をより一層高めるため
B：0.005〜0.10％を添加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自動車用エンジンの排
気マニホールド，タービンハウジング，フロントパイプ
及びその結合部，排気ガス浄化装置用部品及びディーゼ
ルエンジン用予燃室等の自動車用排気系部品の材料とし
て好適な耐熱鋳鋼に関する。
気マニホールド，タービンハウジング，フロントパイプ
及びその結合部，排気ガス浄化装置用部品及びディーゼ
ルエンジン用予燃室等の自動車用排気系部品の材料とし
て好適な耐熱鋳鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車エンジンの排気マニホールド，タ
ービンハウジング等の排気系部品には従来から球状黒鉛
鋳鉄，高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄が用いられている。また一部
の高出力エンジンでは排気ガス温度が高く、高Ｓｉ球状
黒鉛鋳鉄でも耐久性が十分でないために、ステンレス鋼
板の溶接構造，ニレジスト鋳鉄，ステンレス鋳鋼等が採
用されている。
ービンハウジング等の排気系部品には従来から球状黒鉛
鋳鉄，高Ｓｉ球状黒鉛鋳鉄が用いられている。また一部
の高出力エンジンでは排気ガス温度が高く、高Ｓｉ球状
黒鉛鋳鉄でも耐久性が十分でないために、ステンレス鋼
板の溶接構造，ニレジスト鋳鉄，ステンレス鋳鋼等が採
用されている。
【０００３】ところで、近年自動車エンジンの高出力化
が一層進むとともに自動車の排気ガス清浄化の要求が高
まっている。特にエンジンを始動させたときの排気ガス
をより速く清浄化するためには、排気ガスをより早く排
気ガス浄化装置が作用する温度にする必要がある。その
ためには排気ガス浄化装置よりもエンジン側にある排気
マニホールド，タービンハウジング等の排気系部品に奪
われる熱量を極力減少させる必要があり、そこでこれら
排気系部品の薄肉軽量化が進められており、ステンレス
鋼板の溶接構造，特殊な鋳造法により鋳造された薄肉鋳
物が使われ始めている。
が一層進むとともに自動車の排気ガス清浄化の要求が高
まっている。特にエンジンを始動させたときの排気ガス
をより速く清浄化するためには、排気ガスをより早く排
気ガス浄化装置が作用する温度にする必要がある。その
ためには排気ガス浄化装置よりもエンジン側にある排気
マニホールド，タービンハウジング等の排気系部品に奪
われる熱量を極力減少させる必要があり、そこでこれら
排気系部品の薄肉軽量化が進められており、ステンレス
鋼板の溶接構造，特殊な鋳造法により鋳造された薄肉鋳
物が使われ始めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら薄肉鋳物
の場合、肉厚が薄くなることにより熱応力が大きくなる
とともに、表面温度の上昇が生じるため、従来の球状黒
鉛鋳鉄では熱疲労特性及び耐酸化性が不十分であり、耐
久性に問題が生じている。
の場合、肉厚が薄くなることにより熱応力が大きくなる
とともに、表面温度の上昇が生じるため、従来の球状黒
鉛鋳鉄では熱疲労特性及び耐酸化性が不十分であり、耐
久性に問題が生じている。
【０００５】そのためステンレス鋳鋼鋳物が使われつつ
あるが、球状黒鉛鋳鉄と比較すると材料コストが高くな
るとともに、被削性が悪いためにその加工コストも高く
なっている。
あるが、球状黒鉛鋳鉄と比較すると材料コストが高くな
るとともに、被削性が悪いためにその加工コストも高く
なっている。
【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、現状の球状黒鉛鋳鉄よりも優れ、現状
のステンレス鋳鋼（ＪＩＳ Ｇ ５１２１に規定されてい
るＳＣＳ１，ＳＣＳ２，ＳＣＳ２Ａ）及び耐熱鋳鋼（Ｊ
ＩＳ Ｇ ５１２２に規定されているＳＣＨ１）と同等以
上の熱疲労特性及び耐酸化性を有するとともに、原材料
費及び機械加工費が安価であり、従って安価で優れた特
性の排気系部品の製造が可能な耐熱鋳鋼を提供すること
を目的とする。
なされたもので、現状の球状黒鉛鋳鉄よりも優れ、現状
のステンレス鋳鋼（ＪＩＳ Ｇ ５１２１に規定されてい
るＳＣＳ１，ＳＣＳ２，ＳＣＳ２Ａ）及び耐熱鋳鋼（Ｊ
ＩＳ Ｇ ５１２２に規定されているＳＣＨ１）と同等以
上の熱疲労特性及び耐酸化性を有するとともに、原材料
費及び機械加工費が安価であり、従って安価で優れた特
性の排気系部品の製造が可能な耐熱鋳鋼を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願の発明は、耐熱鋳鋼の組成を重量％で、Ｃ：≦０．
３０％ Ｓｉ：≦４．０％ Ｍｎ：≦３．０％
Ｃｒ：５〜１５％Ｐ：≦０．５０％ Ｓ：≦０．５０
％ Ｎ：０．０１〜０．１５％ Ｓｅ：０．００１
〜０．５０％ ２×Ｓ＋Ｓｅ：≦１．００％ 残部実
質的にＦｅから成る組成とすることを特徴とする（請求
項１）。
本願の発明は、耐熱鋳鋼の組成を重量％で、Ｃ：≦０．
３０％ Ｓｉ：≦４．０％ Ｍｎ：≦３．０％
Ｃｒ：５〜１５％Ｐ：≦０．５０％ Ｓ：≦０．５０
％ Ｎ：０．０１〜０．１５％ Ｓｅ：０．００１
〜０．５０％ ２×Ｓ＋Ｓｅ：≦１．００％ 残部実
質的にＦｅから成る組成とすることを特徴とする（請求
項１）。
【０００８】ここでα−γ変態温度を上昇させ、使用限
界温度を高くするために、更にＮｂ，Ｖ，Ｔｉ，Ａｌ，
Ｗの何れか１種又は２種以上をＮｂ：０．１〜２．０％
Ｖ：０．１〜２．０％ Ｔｉ：０．０１〜１．０％
Ａｌ：０．０１〜１．０％ Ｗ：０．１〜３．０％
の量で含有させることができる（請求項２）。
界温度を高くするために、更にＮｂ，Ｖ，Ｔｉ，Ａｌ，
Ｗの何れか１種又は２種以上をＮｂ：０．１〜２．０％
Ｖ：０．１〜２．０％ Ｔｉ：０．０１〜１．０％
Ａｌ：０．０１〜１．０％ Ｗ：０．１〜３．０％
の量で含有させることができる（請求項２）。
【０００９】また更に高温での強度を上昇させ、熱疲労
特性をより向上させるために、更にＮｉ，Ｍｏ，Ｃｏの
何れか１種又は２種以上をＮｉ：０．１〜１．０％
Ｍｏ：０．１〜２．０％ Ｃｏ：０．１〜３．０％の
量で含有させることができる（請求項３）。
特性をより向上させるために、更にＮｉ，Ｍｏ，Ｃｏの
何れか１種又は２種以上をＮｉ：０．１〜１．０％
Ｍｏ：０．１〜２．０％ Ｃｏ：０．１〜３．０％の
量で含有させることができる（請求項３）。
【００１０】更に被削性を向上させるため、Ｂ：０．０
０５〜０．１０％含有させることができる（請求項
４）。
０５〜０．１０％含有させることができる（請求項
４）。
【００１１】次に本発明の各成分の働きと含有量の限定
理由を詳述する。 Ｃ：≦０．３０％ Ｃは鋳造時の溶湯の流動性を良くするとともに高温強度
を高める働きがある。しかしＣ量の増加によりα−γ相
変態が起りやすくなり、変態温度が低下するとともに変
態の際の局部熱応力が大きくなり、局部熱応力による変
形が著しくなるため上限を０．３０％とした。
理由を詳述する。 Ｃ：≦０．３０％ Ｃは鋳造時の溶湯の流動性を良くするとともに高温強度
を高める働きがある。しかしＣ量の増加によりα−γ相
変態が起りやすくなり、変態温度が低下するとともに変
態の際の局部熱応力が大きくなり、局部熱応力による変
形が著しくなるため上限を０．３０％とした。
【００１２】Ｓｉ：≦４．０％ Ｓｉはフェライト安定化元素であり、α−γ相変態を起
りにくくする働きがあるとともに、耐酸化性及び溶湯の
流動性を向上させる働きがある。しかし４．０％を超え
ると延性を低下させ、高温でのσ相の形成を助長するの
で上限を４．０％とした。
りにくくする働きがあるとともに、耐酸化性及び溶湯の
流動性を向上させる働きがある。しかし４．０％を超え
ると延性を低下させ、高温でのσ相の形成を助長するの
で上限を４．０％とした。
【００１３】Ｍｎ：≦３．０％ Ｍｎは耐酸化性を向上させるとともにＭｎＳ及びＭｎＳ
ｅを生成して被削性を向上させる。しかしその効果は
３．０％でほぼ飽和するだけでなく、それより多く含有
させると延性を低下させるため上限を３．０％とした。
ｅを生成して被削性を向上させる。しかしその効果は
３．０％でほぼ飽和するだけでなく、それより多く含有
させると延性を低下させるため上限を３．０％とした。
【００１４】Ｃｒ：５〜１５％ Ｃｒは耐酸化性を向上させるとともにα−γ相変態を抑
制する働きがあり、その効果を得るためには５％以上の
添加が必要である。しかしながら１５％を超えると巨大
な炭化物が析出し、被削性が劣化するともに材料コスト
の上昇を招くため上限を１５％とした。
制する働きがあり、その効果を得るためには５％以上の
添加が必要である。しかしながら１５％を超えると巨大
な炭化物が析出し、被削性が劣化するともに材料コスト
の上昇を招くため上限を１５％とした。
【００１５】Ｐ：≦０．５０％ ＰはＰ化合物を生成することにより被削性を向上させる
働きがあるが、その効果は０．５０％でほぼ飽和する。
また０．５０％より多く含有させると耐酸化性及び熱疲
労特性の著しい劣化が生じるので上限を０．５０％とし
た。但しＰは不純物として熱疲労特性を劣化させるの
で、被削性よりも熱疲労特性を重要視する場合には０．
０４％以下とすることが望ましい。
働きがあるが、その効果は０．５０％でほぼ飽和する。
また０．５０％より多く含有させると耐酸化性及び熱疲
労特性の著しい劣化が生じるので上限を０．５０％とし
た。但しＰは不純物として熱疲労特性を劣化させるの
で、被削性よりも熱疲労特性を重要視する場合には０．
０４％以下とすることが望ましい。
【００１６】Ｓ：≦０．５０％ ＳはＭｎＳを生成することにより被削性を向上させる働
きがあるが、その効果は０．５０％でほぼ飽和するだけ
でなく、０．５０％を超えると延性，耐酸化性及び熱疲
労特性の著しい劣化が生じるので上限を０．５０％とし
た。但しＭｎＳの生成は熱疲労特性を劣化させるので被
削性よりも熱疲労特性を重要視する場合には０．０４％
以下とすることが望ましい。
きがあるが、その効果は０．５０％でほぼ飽和するだけ
でなく、０．５０％を超えると延性，耐酸化性及び熱疲
労特性の著しい劣化が生じるので上限を０．５０％とし
た。但しＭｎＳの生成は熱疲労特性を劣化させるので被
削性よりも熱疲労特性を重要視する場合には０．０４％
以下とすることが望ましい。
【００１７】Ｎ：０．０１〜０．１５％ Ｎは高温強度を向上させる効果があり、その効果を得る
ためには０．０１％以上の含有量が必要である。一方
０．１５％を超えるとＣｒ2Ｎの過剰の析出により延性
の低下を引き起こすので上限を０．１５％とした。
ためには０．０１％以上の含有量が必要である。一方
０．１５％を超えるとＣｒ2Ｎの過剰の析出により延性
の低下を引き起こすので上限を０．１５％とした。
【００１８】Ｓｅ：０．００１〜０．５０％ ＳｅはＭｎＳｅを生成することにより被削性を向上させ
る働きがあり、その効果を得るためには０．００１％以
上の含有量が必要である。但しその効果は０．５０％で
ほぼ飽和するとともに、それより多く添加した場合材料
コストの上昇を招くので上限を０．５０％とした。
る働きがあり、その効果を得るためには０．００１％以
上の含有量が必要である。但しその効果は０．５０％で
ほぼ飽和するとともに、それより多く添加した場合材料
コストの上昇を招くので上限を０．５０％とした。
【００１９】２×Ｓ＋Ｓｅ：≦１．００％ Ｓ及びＳｅは何れもＭｎと化合物を形成して被削性を向
上させるが、２×Ｓ＋Ｓｅが１．００％を超えると延
性，耐酸化性及び熱疲労特性の著しい劣化及び材料コス
トの上昇を招くため上限を１．００％とした。
上させるが、２×Ｓ＋Ｓｅが１．００％を超えると延
性，耐酸化性及び熱疲労特性の著しい劣化及び材料コス
トの上昇を招くため上限を１．００％とした。
【００２０】本発明においてＳ，Ｓｅの量を２×Ｓ＋Ｓ
ｅの量で規定しているのは次の理由による。Ｓは被削性
を向上させる効果が大きく、また含有量を増加させるこ
とによる材料コストの上昇は小さいが、含有量の増加に
より熱疲労特性が劣化する傾向がある。一方Ｓｅは被削
性の向上の効果はＳと比較すると小さく、含有量を増加
させることによる材料コストの上昇が大きいが、含有量
の増加による熱疲労特性の劣化は殆ど見られない。そこ
で被削性，熱疲労特性をバランス良く高め、また材料コ
ストの上昇をできるだけ低く抑えるために本発明におい
ては２×Ｓ＋Ｓｅ：≦１．００％とした。
ｅの量で規定しているのは次の理由による。Ｓは被削性
を向上させる効果が大きく、また含有量を増加させるこ
とによる材料コストの上昇は小さいが、含有量の増加に
より熱疲労特性が劣化する傾向がある。一方Ｓｅは被削
性の向上の効果はＳと比較すると小さく、含有量を増加
させることによる材料コストの上昇が大きいが、含有量
の増加による熱疲労特性の劣化は殆ど見られない。そこ
で被削性，熱疲労特性をバランス良く高め、また材料コ
ストの上昇をできるだけ低く抑えるために本発明におい
ては２×Ｓ＋Ｓｅ：≦１．００％とした。
【００２１】Ｎｂ：０．１〜２．０％ Ｎｂは安定なＮｂＣを生成し、α−γ相変態を抑制する
効果があり且つ高温強度を向上させる働きがある。従っ
てＮｂの添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用
上限温度を上昇させることができる。但し０．１％未満
ではその効果が十分現れず、逆に２．０％を超えるとそ
の効果は飽和するばかりでなく延性の著しい低下を招く
ので上限を２．０％とした。
効果があり且つ高温強度を向上させる働きがある。従っ
てＮｂの添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用
上限温度を上昇させることができる。但し０．１％未満
ではその効果が十分現れず、逆に２．０％を超えるとそ
の効果は飽和するばかりでなく延性の著しい低下を招く
ので上限を２．０％とした。
【００２２】Ｖ：０．１〜２．０％ Ｖは安定なＶＣを生成し、α−γ相変態を抑制する効果
があり且つ高温強度を向上させる働きがある。従ってＶ
の添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用上限温
度を上昇させることができる。但し０．１％未満ではそ
の効果が十分現れず、一方２．０％より多く含有させて
もその効果が飽和するばかりでなく延性の著しい低下を
招くので上限を２．０％とした。
があり且つ高温強度を向上させる働きがある。従ってＶ
の添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用上限温
度を上昇させることができる。但し０．１％未満ではそ
の効果が十分現れず、一方２．０％より多く含有させて
もその効果が飽和するばかりでなく延性の著しい低下を
招くので上限を２．０％とした。
【００２３】Ｔｉ：０．０１〜１．０％ Ｔｉは安定なＴｉＣを生成し、α−γ相変態を抑制する
効果があり且つ高温強度を向上させる働きがある。従っ
てＴｉ添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用上
限温度を上昇させることができる。但し０．０１％未満
ではその効果が十分現れず、逆に１．０％より多く添加
してもその効果が飽和するばかりでなく延性の著しい低
下を招くので上限を１．０％とした。
効果があり且つ高温強度を向上させる働きがある。従っ
てＴｉ添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用上
限温度を上昇させることができる。但し０．０１％未満
ではその効果が十分現れず、逆に１．０％より多く添加
してもその効果が飽和するばかりでなく延性の著しい低
下を招くので上限を１．０％とした。
【００２４】Ａｌ：０．０１〜１．０％ Ａｌはフェライトを安定させ、α−γ相変態を抑制する
効果があり且つ高温強度を向上させる働きがある。従っ
てＡｌ添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用上
限温度を上昇させることができる。但し０．０１％未満
ではその効果が十分現れない。一方１．０％より多く含
有させてもその効果が飽和するばかりでなく延性の著し
い低下を招くので上限を１．０％とした。
効果があり且つ高温強度を向上させる働きがある。従っ
てＡｌ添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用上
限温度を上昇させることができる。但し０．０１％未満
ではその効果が十分現れない。一方１．０％より多く含
有させてもその効果が飽和するばかりでなく延性の著し
い低下を招くので上限を１．０％とした。
【００２５】Ｗ：０．１〜３．０％ Ｗは炭化物を生成し、α−γ相変態を抑制する効果があ
り且つ析出強化により高温強度を高める働きがある。従
ってＷの添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用
上限温度を上昇させることができる。但し０．１％未満
ではその効果が十分現れず、一方３．０％より多く添加
してもその効果が飽和するばかりでなく延性の著しい低
下を招くので上限を３．０％とした。
り且つ析出強化により高温強度を高める働きがある。従
ってＷの添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用
上限温度を上昇させることができる。但し０．１％未満
ではその効果が十分現れず、一方３．０％より多く添加
してもその効果が飽和するばかりでなく延性の著しい低
下を招くので上限を３．０％とした。
【００２６】Ｎｉ：０．１〜１．０％ Ｎｉは固溶強化により高温強度を高める働きがある。従
ってＮｉの添加により使用上限温度を上昇させることが
できる。但し０．１％未満ではその効果が十分現れず、
一方１．０％を超えて含有させてもその効果が飽和する
ばかりでなくα−γ相変態温度を低下させるので上限を
１．０％とした。
ってＮｉの添加により使用上限温度を上昇させることが
できる。但し０．１％未満ではその効果が十分現れず、
一方１．０％を超えて含有させてもその効果が飽和する
ばかりでなくα−γ相変態温度を低下させるので上限を
１．０％とした。
【００２７】Ｍｏ：０．１〜２．０％ Ｍｏはフェライト相を安定させ、α−γ相変態を抑制す
る効果があり且つ高温強度を向上させる働きがある。従
ってＭｏ添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用
上限温度を上昇させることができる。但し０．１％未満
ではその効果が十分現れず、一方２．０％を超えるとそ
の効果が飽和するばかりでなく延性の著しい低下を招く
ので上限を２．０％とした。
る効果があり且つ高温強度を向上させる働きがある。従
ってＭｏ添加によりα−γ相変態温度を上昇させ、使用
上限温度を上昇させることができる。但し０．１％未満
ではその効果が十分現れず、一方２．０％を超えるとそ
の効果が飽和するばかりでなく延性の著しい低下を招く
ので上限を２．０％とした。
【００２８】Ｃｏ：０．１〜３．０％ Ｃｏは固溶強化により高温強度を高める働きがある。従
ってＣｏ添加により使用上限温度を上昇させることがで
きる。但し０．１％未満ではその効果が十分現れず、一
方３．０％を超えて添加してもその効果が飽和するばか
りでなくα−γ相変態温度を低下させるので上限を３．
０％とした。
ってＣｏ添加により使用上限温度を上昇させることがで
きる。但し０．１％未満ではその効果が十分現れず、一
方３．０％を超えて添加してもその効果が飽和するばか
りでなくα−γ相変態温度を低下させるので上限を３．
０％とした。
【００２９】Ｂ：０．００５〜０．１０％ ＢはＢＮを生成し、被削性を向上させる働きがあり、従
って被削性向上の効果を得るために添加することができ
る。但し０．００５％未満ではその効果が十分現れず、
逆に０．１０％を超えて添加しても被削性向上の効果が
飽和するばかりでなく熱疲労特性の著しい低下を招くの
で上限を０．１０％とした。
って被削性向上の効果を得るために添加することができ
る。但し０．００５％未満ではその効果が十分現れず、
逆に０．１０％を超えて添加しても被削性向上の効果が
飽和するばかりでなく熱疲労特性の著しい低下を招くの
で上限を０．１０％とした。
【００３０】
【実施例】次に本発明の実施例を以下に詳述する。表１
に示す化学成分のもの５０ｋｇを高周波誘導炉で溶解
し、ＪＩＳ Ａ号試験片に鋳込成形した。これを７５０
℃に加熱後空冷して各試験片を採取し、引張試験，熱疲
労試験，被削性試験に供した。結果を表２に示してい
る。
に示す化学成分のもの５０ｋｇを高周波誘導炉で溶解
し、ＪＩＳ Ａ号試験片に鋳込成形した。これを７５０
℃に加熱後空冷して各試験片を採取し、引張試験，熱疲
労試験，被削性試験に供した。結果を表２に示してい
る。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】尚、表中比較例材１〜３はそれぞれＪＩＳ
Ｇ ５１２１で規定されているＳＣＳ１，ＳＣＳ２，Ｓ
ＣＳ２Ａであり、比較例材４はＪＩＳ Ｇ ５１２２で規
定されているＳＣＨ１である。
Ｇ ５１２１で規定されているＳＣＳ１，ＳＣＳ２，Ｓ
ＣＳ２Ａであり、比較例材４はＪＩＳ Ｇ ５１２２で規
定されているＳＣＨ１である。
【００３４】ここで引張試験は室温と８００℃とで行
い、また熱疲労試験，被削性試験は以下の条件で行っ
た。 〈熱疲労試験〉円盤型試験片（直径４５ｍｍ，厚さ７．
５ｍｍ）を１５０℃の流動床炉中に３分間暴露した後、
８００℃又は９００℃の流動床炉中に３分間暴露するサ
イクルを１０００回繰り返した後の試験片円周上に発生
する割れの総長さ及び試験片の厚さの変化量を測定し
た。
い、また熱疲労試験，被削性試験は以下の条件で行っ
た。 〈熱疲労試験〉円盤型試験片（直径４５ｍｍ，厚さ７．
５ｍｍ）を１５０℃の流動床炉中に３分間暴露した後、
８００℃又は９００℃の流動床炉中に３分間暴露するサ
イクルを１０００回繰り返した後の試験片円周上に発生
する割れの総長さ及び試験片の厚さの変化量を測定し
た。
【００３５】割れの長さは熱疲労による割れの発生し易
さを表し、厚さの変化量は加熱冷却により発生する熱応
力及びα−γ相変態により発生する局部熱応力による塑
性変形のし易さを表す。
さを表し、厚さの変化量は加熱冷却により発生する熱応
力及びα−γ相変態により発生する局部熱応力による塑
性変形のし易さを表す。
【００３６】〈被削性試験〉超硬合金チップによるフラ
イス加工を施したときのチップのコーナー摩耗量が２０
０μｍになるときの、切削長さを工具寿命として評価し
た。
イス加工を施したときのチップのコーナー摩耗量が２０
０μｍになるときの、切削長さを工具寿命として評価し
た。
【００３７】表２の結果から分かるように、発明例材は
被削性試験における工具寿命が少なくとも２０００ｍｍ
以上であり、従来のステンレス鋳鋼品及び耐熱鋳鋼品で
ある比較例材１〜４と比較して約１０倍以上になってい
るにも拘らず、室温及び８００℃における０．２％耐力
及び引張強さは比較例材１〜４と同等以上である。また
熱疲労試験における割れ長さ，変形量及び酸化試験にお
ける酸化減量も同等レベル以上である。
被削性試験における工具寿命が少なくとも２０００ｍｍ
以上であり、従来のステンレス鋳鋼品及び耐熱鋳鋼品で
ある比較例材１〜４と比較して約１０倍以上になってい
るにも拘らず、室温及び８００℃における０．２％耐力
及び引張強さは比較例材１〜４と同等以上である。また
熱疲労試験における割れ長さ，変形量及び酸化試験にお
ける酸化減量も同等レベル以上である。
【００３８】尚、比較例材４はＣが０．３％以上であっ
て本発明のＣ範囲よりも多い値になっており、８００℃
における熱疲労試験でも割れ及び変形が発生している。
て本発明のＣ範囲よりも多い値になっており、８００℃
における熱疲労試験でも割れ及び変形が発生している。
【００３９】発明例材のうち２×Ｓ＋Ｓｅが０．５０％
以上である発明例材４，５，６，１４は工具寿命が１０
０００ｍｍ以上で、特に優れた被削性を示す。更にＰが
０．１０％以上である発明例材７，８，１４は工具寿命
が５０００ｍｍ以上である。
以上である発明例材４，５，６，１４は工具寿命が１０
０００ｍｍ以上で、特に優れた被削性を示す。更にＰが
０．１０％以上である発明例材７，８，１４は工具寿命
が５０００ｍｍ以上である。
【００４０】また表の結果から、Ｓ又はＰを０．０４％
以上含有させると、熱疲労試験における変形が殆ど生じ
ていない条件で微小な割れが発生し、熱疲労特性が若干
低下する一方、Ｓｅの添加量を０．０４％以上とした場
合には、変形が殆ど生じない条件では割れは発生せず、
Ｓｅの添加量を増加させても熱疲労特性が劣化しないこ
とが分かる。
以上含有させると、熱疲労試験における変形が殆ど生じ
ていない条件で微小な割れが発生し、熱疲労特性が若干
低下する一方、Ｓｅの添加量を０．０４％以上とした場
合には、変形が殆ど生じない条件では割れは発生せず、
Ｓｅの添加量を増加させても熱疲労特性が劣化しないこ
とが分かる。
【００４１】請求項２及び３に係る発明例材９〜１７
は、最高温度９００℃での熱疲労試験でも変形は非常に
小さく、また割れも殆ど発生しておらず優れた熱疲労特
性を示している。
は、最高温度９００℃での熱疲労試験でも変形は非常に
小さく、また割れも殆ど発生しておらず優れた熱疲労特
性を示している。
【００４２】請求項４に係る発明例材１８〜２０は工具
寿命が１００００ｍｍ以上であり、優れた被削性を示
す。
寿命が１００００ｍｍ以上であり、優れた被削性を示
す。
【００４３】尚、本発明例材を用いてガソリンエンジン
用排気マニホールド及びタービンハウジングを減圧鋳造
法を用いて鋳造したところ、湯回り不良や引け巣等の鋳
造欠陥を発生させず、鋳造歩留りも８０％以上を確保す
ることができ、鋳造性に優れていることを確認した。
用排気マニホールド及びタービンハウジングを減圧鋳造
法を用いて鋳造したところ、湯回り不良や引け巣等の鋳
造欠陥を発生させず、鋳造歩留りも８０％以上を確保す
ることができ、鋳造性に優れていることを確認した。
【００４４】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、他の変更を加えた態様で実施可能である。
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、他の変更を加えた態様で実施可能である。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば耐熱鋳鋼特有の高温強度，耐酸化性及び熱疲労特
性を劣化させることなく、優れた被削性を付与し、以て
機械加工性を良好となし得て鋳品を安価に製造できるよ
うになる。
よれば耐熱鋳鋼特有の高温強度，耐酸化性及び熱疲労特
性を劣化させることなく、優れた被削性を付与し、以て
機械加工性を良好となし得て鋳品を安価に製造できるよ
うになる。
【００４６】また請求項２の発明に従ってＮｂ，Ｖ，Ｔ
ｉ，Ａｌ，Ｗの１種又は２種以上を含有させることによ
り、α−γ変態温度を上昇させて使用限界温度を高める
ことができ、また請求項３に従ってＮｉ，Ｍｏ，Ｃｏの
１種又は２種以上を含有させることにより高温強度を向
上させて熱疲労特性を更に向上させることができる。ま
た請求項４の発明に従って、更にＢを含有させることに
より被削性をより一層高めることができる。
ｉ，Ａｌ，Ｗの１種又は２種以上を含有させることによ
り、α−γ変態温度を上昇させて使用限界温度を高める
ことができ、また請求項３に従ってＮｉ，Ｍｏ，Ｃｏの
１種又は２種以上を含有させることにより高温強度を向
上させて熱疲労特性を更に向上させることができる。ま
た請求項４の発明に従って、更にＢを含有させることに
より被削性をより一層高めることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡部 道生 愛知県知多市旭桃台137番地 (72)発明者 島本 敏郎 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 宮野 光憲 長野県木曽郡木曽福島町字下万郡2327 大 同特殊鋳造株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】重量％で、Ｃ ：≦０．３０％ Ｓｉ：≦４．０％ Ｍｎ：≦３．０％ Ｃｒ：５〜１５％ Ｐ ：≦０．５０％ Ｓ ：≦０．５０％ Ｎ ：０．０１〜０．１５％ Ｓｅ：０．００１〜０．５０％ ２×Ｓ＋Ｓｅ：≦１．００％ 残部実質的にＦｅから成る組成を有することを特徴とす
る耐熱鋳鋼。 - 【請求項２】 請求項１の耐熱鋳鋼において更にＮｂ，
Ｖ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｗの何れか１種又は２種以上を Ｎｂ：０．１〜２．０％ Ｖ ：０．１〜２．０％ Ｔｉ：０．０１〜１．０％ Ａｌ：０．０１〜１．０％ Ｗ ：０．１〜３．０％ の量で含有させたことを特徴とする耐熱鋳鋼。 - 【請求項３】 請求項１又は２の耐熱鋳鋼において更に
Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｏの何れか１種又は２種以上を Ｎｉ：０．１〜１．０％ Ｍｏ：０．１〜２．０％ Ｃｏ：０．１〜３．０％ の量で含有させたことを特徴とする耐熱鋳鋼。 - 【請求項４】 請求項１，２又は３の耐熱鋳鋼において
更にＢをＢ ：０．００５〜０．１０％ の量で含有させたことを特徴とする耐熱鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6102317A JPH07278761A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 耐熱鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6102317A JPH07278761A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 耐熱鋳鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07278761A true JPH07278761A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=14324208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6102317A Pending JPH07278761A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 耐熱鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07278761A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002052056A1 (fr) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | The Japan Steel Works, Ltd. | Acier ferritique a forte teneur en chrome resistant aux hautes temperatures |
| CN104195456A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-10 | 南京创贝高速传动机械有限公司 | 一种高耐磨轴承的专用钢材及其加工工艺 |
| WO2015108466A1 (en) * | 2014-01-16 | 2015-07-23 | Uddeholms Ab | Stainless steel and a cutting tool body made of the stainless steel |
| WO2020196431A1 (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60128250A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Toshiba Corp | 高クロム耐熱鋳鋼 |
| JPH05179406A (ja) * | 1991-04-15 | 1993-07-20 | Hitachi Metals Ltd | 耐熱鋳鋼及びその製造方法並びに内燃機関用部品 |
| JPH05306429A (ja) * | 1992-05-01 | 1993-11-19 | Japan Steel Works Ltd:The | 耐熱鋳鋼 |
-
1994
- 1994-04-14 JP JP6102317A patent/JPH07278761A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| US7820098B2 (en) | 2000-12-26 | 2010-10-26 | The Japan Steel Works, Ltd. | High Cr ferritic heat resistance steel |
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| CN106062233A (zh) * | 2014-01-16 | 2016-10-26 | 尤迪霍尔姆斯有限责任公司 | 不锈钢和由该不锈钢制成的切削工具主体 |
| CN104195456A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-10 | 南京创贝高速传动机械有限公司 | 一种高耐磨轴承的专用钢材及其加工工艺 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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