JPH0741849A - 高耐力オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法 - Google Patents
高耐力オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法Info
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- JPH0741849A JPH0741849A JP18412893A JP18412893A JPH0741849A JP H0741849 A JPH0741849 A JP H0741849A JP 18412893 A JP18412893 A JP 18412893A JP 18412893 A JP18412893 A JP 18412893A JP H0741849 A JPH0741849 A JP H0741849A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】（耐力／引張強さ）を示す降伏比が０．８３以
上の高耐力オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法を提供
すること。 【構成】試験片は球状黒鉛鋳鉄であり、重量％で、Ｃ：
３．５〜４．２％、Ｓｉ：２．０〜３．３％、Ｍｎ：
０．８％以下、Ｍｇ：０．０２０〜０．０６０％、Ｐ：
０．１％以下、Ｓ：０．０２％以下、残部がＦｅおよび
不可避的不純物からなる組成をもつ。試験片を９００℃
に１時間加熱保持してオーステナイト化した。その後３
６０℃の塩浴中に急冷して０．５時間保持し、オーステ
ンパ処理を行った。その後水冷処理または液体窒素によ
るサブゼロ処理を行った。次に試験片に１．０％、１．
５％の歪を与えた。次に、試験片を塩浴により３２７°
Ｃで６０秒間再加熱した。そして引張強さ、耐力、伸び
を測定した。
上の高耐力オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法を提供
すること。 【構成】試験片は球状黒鉛鋳鉄であり、重量％で、Ｃ：
３．５〜４．２％、Ｓｉ：２．０〜３．３％、Ｍｎ：
０．８％以下、Ｍｇ：０．０２０〜０．０６０％、Ｐ：
０．１％以下、Ｓ：０．０２％以下、残部がＦｅおよび
不可避的不純物からなる組成をもつ。試験片を９００℃
に１時間加熱保持してオーステナイト化した。その後３
６０℃の塩浴中に急冷して０．５時間保持し、オーステ
ンパ処理を行った。その後水冷処理または液体窒素によ
るサブゼロ処理を行った。次に試験片に１．０％、１．
５％の歪を与えた。次に、試験片を塩浴により３２７°
Ｃで６０秒間再加熱した。そして引張強さ、耐力、伸び
を測定した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は降伏比を高め得る高耐力
オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法に関する。
オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】オーステンパ処理は、鉄系母材をオース
テナイト領域に加熱した後、Ｍｓ点以上の恒温浴に急冷
して過冷オーステナイトを得、その温度に保持して過冷
オーステナイトからベイナイト組織を得る熱処理法であ
る（例えば、「鋳物便覧」改訂４版（昭和６１年１月２
０日）社団法人鋳物協会、Ｐ６１６〜６１７）。このオ
ーステンパ処理は、高強度、高靭性をもつ材料を得る処
理方法として注目されており、同じ硬度でも焼入、焼戻
ししたものと比較して、強靱な鉄系材料が得られる。
テナイト領域に加熱した後、Ｍｓ点以上の恒温浴に急冷
して過冷オーステナイトを得、その温度に保持して過冷
オーステナイトからベイナイト組織を得る熱処理法であ
る（例えば、「鋳物便覧」改訂４版（昭和６１年１月２
０日）社団法人鋳物協会、Ｐ６１６〜６１７）。このオ
ーステンパ処理は、高強度、高靭性をもつ材料を得る処
理方法として注目されており、同じ硬度でも焼入、焼戻
ししたものと比較して、強靱な鉄系材料が得られる。
【０００３】近年、球状黒鉛鋳鉄でもオーステンパ処理
が実施されている。オーステンパ処理した球状黒鉛鋳鉄
はＡＤＩ（Ａｕｓｔｅｍｐｅｒｅｄ Ｄｕｃｔｉｌｅ
Ｉｒｏｎ）とも呼ばれている。ＡＤＩは、球状黒鉛の他
に基地組織として主にベイナイトと残留オーステナイト
から構成されており、このうちベイナイトは主として強
靱性に、残留オーステナイトは主として延性に寄与して
いる。
が実施されている。オーステンパ処理した球状黒鉛鋳鉄
はＡＤＩ（Ａｕｓｔｅｍｐｅｒｅｄ Ｄｕｃｔｉｌｅ
Ｉｒｏｎ）とも呼ばれている。ＡＤＩは、球状黒鉛の他
に基地組織として主にベイナイトと残留オーステナイト
から構成されており、このうちベイナイトは主として強
靱性に、残留オーステナイトは主として延性に寄与して
いる。
【０００４】日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ ５５０３）で
は、ＡＤＩを引張強さの最低保証値からＦＣＤ９００
Ａ、ＦＣＤ１０００Ａ、ＦＣＤ１２００Ａの３種類に分
類しており（９００等は引張強さに相当する値であ
る）、それぞれに耐力の値と伸びの値についても、一般
的なオーステンパ処理を施したＡＤＩの実情について即
した値で規定している。ここで、耐力とは、周知の様
に、降伏応力とみなされるものであり、永久歪０．２％
を生じさせる応力をいい、０，２％耐力とも称せられ
る。
は、ＡＤＩを引張強さの最低保証値からＦＣＤ９００
Ａ、ＦＣＤ１０００Ａ、ＦＣＤ１２００Ａの３種類に分
類しており（９００等は引張強さに相当する値であ
る）、それぞれに耐力の値と伸びの値についても、一般
的なオーステンパ処理を施したＡＤＩの実情について即
した値で規定している。ここで、耐力とは、周知の様
に、降伏応力とみなされるものであり、永久歪０．２％
を生じさせる応力をいい、０，２％耐力とも称せられ
る。
【０００５】すなわち日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ ５５
０３）によれば、耐力の値はＦＣＤ９００Ａで６００Ｎ
／ｍｍ2 以上、ＦＣＤ１０００Ａで７００Ｎ／ｍｍ2 以
上、ＦＣＤ１２００Ａでも９００Ｎ／ｍｍ2 以上と規定
されており、よって耐力の値は引張強さの値に比較して
３００Ｎ／ｍｍ2 低い値として規定されている。従って
従来のＡＤＩでは、（０．２％耐力／引張強さ）を示す
降伏比は、せいぜい０．６７〜０．７５程度でしかな
い。そのため、１０００Ｎ／ｍｍ2 以上の高い耐力、高
い降伏比を必要とする材料として使用するには、ＡＤＩ
は不充分である。
０３）によれば、耐力の値はＦＣＤ９００Ａで６００Ｎ
／ｍｍ2 以上、ＦＣＤ１０００Ａで７００Ｎ／ｍｍ2 以
上、ＦＣＤ１２００Ａでも９００Ｎ／ｍｍ2 以上と規定
されており、よって耐力の値は引張強さの値に比較して
３００Ｎ／ｍｍ2 低い値として規定されている。従って
従来のＡＤＩでは、（０．２％耐力／引張強さ）を示す
降伏比は、せいぜい０．６７〜０．７５程度でしかな
い。そのため、１０００Ｎ／ｍｍ2 以上の高い耐力、高
い降伏比を必要とする材料として使用するには、ＡＤＩ
は不充分である。
【０００６】また、球状黒鉛鋳鉄の単に高強度だけを求
めるのであれば焼入焼戻しが一般的であるが、この方法
では延性では期待できない（例えば、「鋳物便覧」改訂
４版（昭６１年１月２０日）社団法人日本鋳物協会、Ｐ
６５７〜６５８）という問題点がある。
めるのであれば焼入焼戻しが一般的であるが、この方法
では延性では期待できない（例えば、「鋳物便覧」改訂
４版（昭６１年１月２０日）社団法人日本鋳物協会、Ｐ
６５７〜６５８）という問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した実情
に鑑みなされたものであり、その目的は、（０．２％耐
力／引張強さ）を示す降伏比を高くし得、産業上有益な
高耐力オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法を提供する
ことにある。
に鑑みなされたものであり、その目的は、（０．２％耐
力／引張強さ）を示す降伏比を高くし得、産業上有益な
高耐力オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明者はオーステン
パ球状黒鉛鋳鉄について鋭意研究を重ねた。オーステン
パ球状黒鉛鋳鉄の組織である残留オーステナイトについ
ては未だ解明されていない点も多い。しかし本発明者
は、オーステンパ処理した残留オーステナイトをもつ球
状黒鉛鋳鉄（ＡＤＩ）を用い、それに水冷処理またはサ
ブゼロ処理を施し、その後に再加熱する再加熱処理する
方法を開発した。更に、再加熱処理前に、球状黒鉛鋳鉄
（ＡＤＩ）に０．２〜３．０％の歪を負荷すれば、製造
された球状黒鉛鋳鉄（ＡＤＩ）の耐力が向上し、降伏比
が大幅に向上することを知見し、試験で確認し、本発明
方法を完成させたものである。降伏比が向上する理由は
必ずしも明らかではないが、現在のところ、組織中に発
現したマルテンサイトが起因していると推察される。
パ球状黒鉛鋳鉄について鋭意研究を重ねた。オーステン
パ球状黒鉛鋳鉄の組織である残留オーステナイトについ
ては未だ解明されていない点も多い。しかし本発明者
は、オーステンパ処理した残留オーステナイトをもつ球
状黒鉛鋳鉄（ＡＤＩ）を用い、それに水冷処理またはサ
ブゼロ処理を施し、その後に再加熱する再加熱処理する
方法を開発した。更に、再加熱処理前に、球状黒鉛鋳鉄
（ＡＤＩ）に０．２〜３．０％の歪を負荷すれば、製造
された球状黒鉛鋳鉄（ＡＤＩ）の耐力が向上し、降伏比
が大幅に向上することを知見し、試験で確認し、本発明
方法を完成させたものである。降伏比が向上する理由は
必ずしも明らかではないが、現在のところ、組織中に発
現したマルテンサイトが起因していると推察される。
【０００９】即ち、本発明に係る高耐力オーステンパ球
状黒鉛鋳鉄の製造方法は、オーステナイト領域に加熱し
た球状黒鉛鋳鉄を用い、球状黒鉛鋳鉄をオーステンパ処
理温度に急冷し保持し、オーステンパ処理するオーステ
ンパ工程と、オーステンパ処理を施した球状黒鉛鋳鉄に
水冷処理またはサブゼロ処理を施す急冷工程と、球状黒
鉛鋳鉄に０．２〜３．０％の歪を負荷する歪負荷工程
と、その後に球状黒鉛鋳鉄を２５０〜５６０°Ｃ（５２
３〜８３３Ｋ）に５秒〜５分間再加熱する再加熱工程と
を順に実施し、降伏比を高めた高耐力オーステンパ球状
黒鉛鋳鉄を得ることを特徴とするものである。
状黒鉛鋳鉄の製造方法は、オーステナイト領域に加熱し
た球状黒鉛鋳鉄を用い、球状黒鉛鋳鉄をオーステンパ処
理温度に急冷し保持し、オーステンパ処理するオーステ
ンパ工程と、オーステンパ処理を施した球状黒鉛鋳鉄に
水冷処理またはサブゼロ処理を施す急冷工程と、球状黒
鉛鋳鉄に０．２〜３．０％の歪を負荷する歪負荷工程
と、その後に球状黒鉛鋳鉄を２５０〜５６０°Ｃ（５２
３〜８３３Ｋ）に５秒〜５分間再加熱する再加熱工程と
を順に実施し、降伏比を高めた高耐力オーステンパ球状
黒鉛鋳鉄を得ることを特徴とするものである。
【００１０】本発明方法で用いる球状黒鉛鋳鉄は、通常
使用される組成のものを採用できる。従って一般的に
は、球状黒鉛鋳鉄は、重量％で、Ｃ：３．５〜４．２
％、Ｓｉ：２．０〜３．３％、Ｍｎ：０．８％以下、Ｍ
ｇ：０．０２０〜０．０６０％、Ｐ：０．１％以下、
Ｓ：０．０２％以下、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなるものを採用できる。
使用される組成のものを採用できる。従って一般的に
は、球状黒鉛鋳鉄は、重量％で、Ｃ：３．５〜４．２
％、Ｓｉ：２．０〜３．３％、Ｍｎ：０．８％以下、Ｍ
ｇ：０．０２０〜０．０６０％、Ｐ：０．１％以下、
Ｓ：０．０２％以下、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなるものを採用できる。
【００１１】オーステンパ処理の条件は、球状黒鉛鋳鉄
を用いてＳ曲線（Ｔ．Ｔ．Ｔ．曲線）においてオーステ
ンパ処理するための通常の条件を採用する。保持時間
は、通常の熱処理と同様に球状黒鉛鋳鉄の質量効果を考
慮して選択する。歪負荷工程では、球状黒鉛鋳鉄に歪を
負荷する。歪の量は０．２〜３．０％にできる。歪は引
っ張り歪が一般的であるが、場合によっては圧縮歪でも
良い。
を用いてＳ曲線（Ｔ．Ｔ．Ｔ．曲線）においてオーステ
ンパ処理するための通常の条件を採用する。保持時間
は、通常の熱処理と同様に球状黒鉛鋳鉄の質量効果を考
慮して選択する。歪負荷工程では、球状黒鉛鋳鉄に歪を
負荷する。歪の量は０．２〜３．０％にできる。歪は引
っ張り歪が一般的であるが、場合によっては圧縮歪でも
良い。
【００１２】再加熱工程では、歪を負荷した球状黒鉛鋳
鉄を２５０〜５６０°Ｃに再加熱する。再加熱時間は球
状黒鉛鋳鉄の質量効果を考慮して５秒〜５分間の間から
選択する。この温度領域は、Ｍｓ点以上Ｐｓ点以下の領
域である。
鉄を２５０〜５６０°Ｃに再加熱する。再加熱時間は球
状黒鉛鋳鉄の質量効果を考慮して５秒〜５分間の間から
選択する。この温度領域は、Ｍｓ点以上Ｐｓ点以下の領
域である。
【００１３】
【作用】本発明方法で製造したＡＤＩは、耐力が大きい
ため、降伏比が高い。その理由は必ずしも明らかではな
いが、マトリックス中に生成したマルテンサイトの影響
によるものと推察される。
ため、降伏比が高い。その理由は必ずしも明らかではな
いが、マトリックス中に生成したマルテンサイトの影響
によるものと推察される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明方法の実施例を説明する。ま
ず、１トン高周波炉で材料を溶解したのちに、球状化剤
により球状化処理を行った。球状化剤は、ＦｅーＳｉー
４．５重量％Ｍｇの組成をもつ。この球状黒鉛鋳鉄をノ
ックオフ鋳型（日本工業規格：ＪＩＳ Ｇ−５５０３）
に鋳込み、機械加工で図１に示す試験片（日本工業規
格：ＪＩＳ Ｚ ２２０１ ４号引張試験片）を得た。
この鋳鉄の組成は、Ｃ：３．６１％、Ｓｉ：２．６１
％、Ｍｎ：０．２６％、Ｐ：０．０４％、Ｓ：０．０１
％、Ｍｇ：０．０４％、残部がＦｅ及び不可避の不純物
からなる非合金系である。
ず、１トン高周波炉で材料を溶解したのちに、球状化剤
により球状化処理を行った。球状化剤は、ＦｅーＳｉー
４．５重量％Ｍｇの組成をもつ。この球状黒鉛鋳鉄をノ
ックオフ鋳型（日本工業規格：ＪＩＳ Ｇ−５５０３）
に鋳込み、機械加工で図１に示す試験片（日本工業規
格：ＪＩＳ Ｚ ２２０１ ４号引張試験片）を得た。
この鋳鉄の組成は、Ｃ：３．６１％、Ｓｉ：２．６１
％、Ｍｎ：０．２６％、Ｐ：０．０４％、Ｓ：０．０１
％、Ｍｇ：０．０４％、残部がＦｅ及び不可避の不純物
からなる非合金系である。
【００１５】そして、図２に示す様に、この試験片を９
００℃（１１７３Ｋ）に１時間（３．６ｋｓｅｃ）加熱
保持してオーステナイト化した。その後、３６０℃（６
３３Ｋ）の塩浴（ＫＮＯ3 ：５０％，ＮａＮＯ3 ：５０
％）中に急冷し過冷オーステナイトを得、０．５時間
（１．８ｋｓｅｃ）保持し、オーステンパ処理を行っ
た。その後図１に示す様に水冷処理またはサブゼロ処
理、即ち、液体窒素（−１９６°Ｃ＝７７Ｋ）中に３０
分間（１．８ｋｓｅｃ）保持した。ここで、水冷処理し
たものを表１に示す様に試験片ＮＯ．１〜ＮＯ．３とし
た。またサブゼロ処理したものを試験片ＮＯ．４〜Ｎ
Ｏ．８とした。
００℃（１１７３Ｋ）に１時間（３．６ｋｓｅｃ）加熱
保持してオーステナイト化した。その後、３６０℃（６
３３Ｋ）の塩浴（ＫＮＯ3 ：５０％，ＮａＮＯ3 ：５０
％）中に急冷し過冷オーステナイトを得、０．５時間
（１．８ｋｓｅｃ）保持し、オーステンパ処理を行っ
た。その後図１に示す様に水冷処理またはサブゼロ処
理、即ち、液体窒素（−１９６°Ｃ＝７７Ｋ）中に３０
分間（１．８ｋｓｅｃ）保持した。ここで、水冷処理し
たものを表１に示す様に試験片ＮＯ．１〜ＮＯ．３とし
た。またサブゼロ処理したものを試験片ＮＯ．４〜Ｎ
Ｏ．８とした。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】次に、表１に示す様に、試験片ＮＯ．２に
は１．０％の歪を与え、試験片ＮＯ．３には１．５％の
歪を与え、試験片ＮＯ．５及び試験片ＮＯ．６には１．
０％の歪を与え、試験片ＮＯ．７及び試験片ＮＯ．８に
は１．５％の歪を与えた。歪付与手段はアムスラー万能
試験機、時間は５分間である。歪の量は試験片の標点間
距離の変化から決定した。即ち、歪をψとし、引張る前
の標点間距離をＬ０、引張った後の標点間距離をＬ１と
すると、ψ＝｛（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０×１００％｝で決
定した。
は１．０％の歪を与え、試験片ＮＯ．３には１．５％の
歪を与え、試験片ＮＯ．５及び試験片ＮＯ．６には１．
０％の歪を与え、試験片ＮＯ．７及び試験片ＮＯ．８に
は１．５％の歪を与えた。歪付与手段はアムスラー万能
試験機、時間は５分間である。歪の量は試験片の標点間
距離の変化から決定した。即ち、歪をψとし、引張る前
の標点間距離をＬ０、引張った後の標点間距離をＬ１と
すると、ψ＝｛（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０×１００％｝で決
定した。
【００１９】次に、表１に示す様に、試験片ＮＯ．２、
試験片ＮＯ．３、試験片ＮＯ．５、試験片ＮＯ．７をそ
れぞれ３２７°Ｃ（６００Ｋ）で６０秒間再加熱した。
また試験片ＮＯ．６及び試験片ＮＯ．８を５２７°Ｃ
（８００Ｋ）で６０秒、再加熱した。再加熱は塩浴（Ｋ
ＮＯ3 ：５０％，ＮａＮＯ3 ：５０％）で行った。また
試験片ＮＯ．１、試験片ＮＯ．４は歪も付与せず、再加
熱もしなかったので、従来品に相当する。なお図３は上
記した再加熱の形態を示し、試験片を３２７°Ｃ（６０
０Ｋ）または５２７℃（８００Ｋ）で６０秒、再加熱し
た後、水冷したことを示している。
試験片ＮＯ．３、試験片ＮＯ．５、試験片ＮＯ．７をそ
れぞれ３２７°Ｃ（６００Ｋ）で６０秒間再加熱した。
また試験片ＮＯ．６及び試験片ＮＯ．８を５２７°Ｃ
（８００Ｋ）で６０秒、再加熱した。再加熱は塩浴（Ｋ
ＮＯ3 ：５０％，ＮａＮＯ3 ：５０％）で行った。また
試験片ＮＯ．１、試験片ＮＯ．４は歪も付与せず、再加
熱もしなかったので、従来品に相当する。なお図３は上
記した再加熱の形態を示し、試験片を３２７°Ｃ（６０
０Ｋ）または５２７℃（８００Ｋ）で６０秒、再加熱し
た後、水冷したことを示している。
【００２０】そして、上記した各試験片ＮＯ．１〜Ｎ
Ｏ．８を用い、それぞれの引張強さ及び０．２％耐力
（永久歪が０．２％となる応力）、伸びを測定した。そ
の結果を表１に示す。表１に示す様に、例えば試験片Ｎ
Ｏ．３では、引張強さは１１７７．７Ｎ／ｍｍ2 であ
り、試験片ＮＯ．１に比較して６２．５Ｎ／ｍｍ2 も増
加している。増加率は５．６％｛＝（６２．５／１１１
５．２）×１００％｝である。同様に試験片ＮＯ．３に
おいて、０．２％耐力は１０３１．３Ｎ／ｍｍ2 であ
り、試験片ＮＯ．１に比較して２１９．６Ｎ／ｍｍ2 も
増加している。増加率は２７％｛＝（２１９．６／８１
１．７）×１００％｝である。
Ｏ．８を用い、それぞれの引張強さ及び０．２％耐力
（永久歪が０．２％となる応力）、伸びを測定した。そ
の結果を表１に示す。表１に示す様に、例えば試験片Ｎ
Ｏ．３では、引張強さは１１７７．７Ｎ／ｍｍ2 であ
り、試験片ＮＯ．１に比較して６２．５Ｎ／ｍｍ2 も増
加している。増加率は５．６％｛＝（６２．５／１１１
５．２）×１００％｝である。同様に試験片ＮＯ．３に
おいて、０．２％耐力は１０３１．３Ｎ／ｍｍ2 であ
り、試験片ＮＯ．１に比較して２１９．６Ｎ／ｍｍ2 も
増加している。増加率は２７％｛＝（２１９．６／８１
１．７）×１００％｝である。
【００２１】また表１に示す様に、試験片ＮＯ．７で
は、引張強さは１２１４．７Ｎ／ｍｍ 2 であり、試験片
ＮＯ．４に比較して４６．５Ｎ／ｍｍ2 も増加してい
る。増加率は４．０％｛＝（４６．５／１１６８．２）
×１００％｝である。同様に試験片ＮＯ．７において、
０．２％耐力は１０９２．４Ｎ／ｍｍ2 であり、試験片
ＮＯ．４に比較して２１９．６Ｎ／ｍｍ2 も増加してい
る。増加率は２５％｛＝（２１９．６／８７２．８）×
１００％｝である。
は、引張強さは１２１４．７Ｎ／ｍｍ 2 であり、試験片
ＮＯ．４に比較して４６．５Ｎ／ｍｍ2 も増加してい
る。増加率は４．０％｛＝（４６．５／１１６８．２）
×１００％｝である。同様に試験片ＮＯ．７において、
０．２％耐力は１０９２．４Ｎ／ｍｍ2 であり、試験片
ＮＯ．４に比較して２１９．６Ｎ／ｍｍ2 も増加してい
る。増加率は２５％｛＝（２１９．６／８７２．８）×
１００％｝である。
【００２２】更に、上記の様に測定した０．２％耐力の
値と引張強さの値から降伏比（０．２％耐力／引張強
さ）を算出し、各試験片ＮＯ．１〜ＮＯ．８毎の降伏比
をその評価と共に表２に示した。表２に示す様に、降伏
比は試験片ＮＯ．２が０．８４、試験片ＮＯ．３が０．
８８、試験片ＮＯ．５が０．８７、試験片ＮＯ．７が
０．９０と最も高かった。試験片ＮＯ．８も０．８４と
高かった。なお試験片ＮＯ．１、ＮＯ．４は前述した様
に歪の付与もなく、再加熱もしていないので、従来品の
ＡＤＩに相当するものであり、ＮＯ．１は降伏比が０．
７３であり、ＮＯ．４は降伏比が０．７５であり、共に
低かった。また、試験片ＮＯ．６は再加熱温度が５２７
°Ｃ（８００Ｋ）のため、降伏比は０．７１とあまり良
好ではなかった。しかし試験片ＮＯ．８は再加熱温度が
５２７°Ｃ（８００Ｋ）にもかかわらず、歪の量が１．
５％であるため、降伏比は０．８４とかなり良好であっ
た。
値と引張強さの値から降伏比（０．２％耐力／引張強
さ）を算出し、各試験片ＮＯ．１〜ＮＯ．８毎の降伏比
をその評価と共に表２に示した。表２に示す様に、降伏
比は試験片ＮＯ．２が０．８４、試験片ＮＯ．３が０．
８８、試験片ＮＯ．５が０．８７、試験片ＮＯ．７が
０．９０と最も高かった。試験片ＮＯ．８も０．８４と
高かった。なお試験片ＮＯ．１、ＮＯ．４は前述した様
に歪の付与もなく、再加熱もしていないので、従来品の
ＡＤＩに相当するものであり、ＮＯ．１は降伏比が０．
７３であり、ＮＯ．４は降伏比が０．７５であり、共に
低かった。また、試験片ＮＯ．６は再加熱温度が５２７
°Ｃ（８００Ｋ）のため、降伏比は０．７１とあまり良
好ではなかった。しかし試験片ＮＯ．８は再加熱温度が
５２７°Ｃ（８００Ｋ）にもかかわらず、歪の量が１．
５％であるため、降伏比は０．８４とかなり良好であっ
た。
【００２３】また図４は、水冷処理を行った試験片（Ｎ
Ｏ．１〜ＮＯ．３）において、横軸を歪とし、縦軸を伸
び、引張強さ、０．２％耐力としたグラフであり、特性
線Ａ１は０．２％耐力を示し、特性線Ａ２は引張強さを
示し、特性線Ａ３は伸びを示し、○印は３２７°Ｃ（６
００Ｋ）で再加熱した場合を示し、△印は歪の付与も再
加熱もしていない場合を示す。図４の特性線Ａ１、Ａ
２、Ａ３から理解できる様に、歪の付与と再加熱により
良好な結果が得られることがわかる。特に図４の特性線
Ａ１から理解できる様に、耐力は歪が１．０％、１．５
％のときに向上していることがわかる。また特性線Ａ３
から理解できる様に、伸びは歪が１．５％のときには向
上することがわかる。
Ｏ．１〜ＮＯ．３）において、横軸を歪とし、縦軸を伸
び、引張強さ、０．２％耐力としたグラフであり、特性
線Ａ１は０．２％耐力を示し、特性線Ａ２は引張強さを
示し、特性線Ａ３は伸びを示し、○印は３２７°Ｃ（６
００Ｋ）で再加熱した場合を示し、△印は歪の付与も再
加熱もしていない場合を示す。図４の特性線Ａ１、Ａ
２、Ａ３から理解できる様に、歪の付与と再加熱により
良好な結果が得られることがわかる。特に図４の特性線
Ａ１から理解できる様に、耐力は歪が１．０％、１．５
％のときに向上していることがわかる。また特性線Ａ３
から理解できる様に、伸びは歪が１．５％のときには向
上することがわかる。
【００２４】また図５は、サブゼロ処理を行った試験片
（ＮＯ．４、ＮＯ．５、ＮＯ．７）において、横軸を歪
とし、縦軸を伸び、引張強さ、０．２％耐力としたグラ
フであり、特性線Ｂ１は０．２％耐力を示し、特性線Ｂ
２は引張強さを示し、特性線Ｂ３は伸びを示し、○印は
３２７°Ｃ（６００Ｋ）で再加熱した場合を示し、△印
は歪の付与も再加熱もしていない場合を示す。図５の特
性線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３から理解できる様に、歪の付与と
再加熱により良好な結果が得られることがわかる。特に
図５の特性線Ｂ１に示す様に、耐力は歪が１．０％、
１．５％のときには向上することがわかる。
（ＮＯ．４、ＮＯ．５、ＮＯ．７）において、横軸を歪
とし、縦軸を伸び、引張強さ、０．２％耐力としたグラ
フであり、特性線Ｂ１は０．２％耐力を示し、特性線Ｂ
２は引張強さを示し、特性線Ｂ３は伸びを示し、○印は
３２７°Ｃ（６００Ｋ）で再加熱した場合を示し、△印
は歪の付与も再加熱もしていない場合を示す。図５の特
性線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３から理解できる様に、歪の付与と
再加熱により良好な結果が得られることがわかる。特に
図５の特性線Ｂ１に示す様に、耐力は歪が１．０％、
１．５％のときには向上することがわかる。
【００２５】また図６において、特性線Ｄ１は試験片Ｎ
Ｏ．１（水冷処理しているが、歪の付与も再加熱もして
いないもの）の荷重伸び線図を示し、特性線Ｄ２は試験
片ＮＯ．３（水冷処理後に１．５％の歪を付与し、３２
７°Ｃ（６００Ｋ）で６０秒間再加熱したもの）の荷重
伸び線図を示す。また図７において、特性線Ｅ１は試験
片ＮＯ．４（サブゼロ処理しているが、歪の付与も再加
熱もしていないもの）の荷重伸び線図を示し、特性線Ｅ
２は試験片ＮＯ．７（サブゼロ処理後に１．５％の歪を
付与し、３２７°Ｃ（６００Ｋ）で６０秒間再加熱した
もの）の荷重伸び線図を示す。図６、図７の特性線から
理解できる様に、歪の付与後に再加熱したＡＤＩは、塑
性変形が始まる荷重が大幅に高い値を示していることが
わかる。
Ｏ．１（水冷処理しているが、歪の付与も再加熱もして
いないもの）の荷重伸び線図を示し、特性線Ｄ２は試験
片ＮＯ．３（水冷処理後に１．５％の歪を付与し、３２
７°Ｃ（６００Ｋ）で６０秒間再加熱したもの）の荷重
伸び線図を示す。また図７において、特性線Ｅ１は試験
片ＮＯ．４（サブゼロ処理しているが、歪の付与も再加
熱もしていないもの）の荷重伸び線図を示し、特性線Ｅ
２は試験片ＮＯ．７（サブゼロ処理後に１．５％の歪を
付与し、３２７°Ｃ（６００Ｋ）で６０秒間再加熱した
もの）の荷重伸び線図を示す。図６、図７の特性線から
理解できる様に、歪の付与後に再加熱したＡＤＩは、塑
性変形が始まる荷重が大幅に高い値を示していることが
わかる。
【００２６】図８は、水冷処理した場合において１．０
％、１．５％の歪を付与した後、３２７°Ｃ（６００
Ｋ）で６０秒間再加熱した試験片（ＮＯ．２及びＮＯ．
３）の顕微鏡組織と、サブゼロ処理した場合において
１．０％、１．５％の歪を付与した後、３２７°Ｃ（６
００Ｋ）で６０秒間再加熱した試験片（ＮＯ．５及びＮ
Ｏ．７）の顕微鏡組織とを示す。この場合、３％ナイタ
ールで腐食させて撮影した。図８に示す様に、ベイナイ
ト及び残留オーステナイトを主体とするマトリックスが
球状黒鉛と共に生成しているのがわかる。図９はその拡
大写真である。図９に示す様に、やや灰色がかかったマ
ルテンサイトがマトリックスに生成している。なお、水
冷処理したものと、サブゼロ処理したものとでは、３２
７°Ｃ（６００Ｋ）で６０秒間再加熱処理したものに、
より多くのマルテンサイトが発現された。
％、１．５％の歪を付与した後、３２７°Ｃ（６００
Ｋ）で６０秒間再加熱した試験片（ＮＯ．２及びＮＯ．
３）の顕微鏡組織と、サブゼロ処理した場合において
１．０％、１．５％の歪を付与した後、３２７°Ｃ（６
００Ｋ）で６０秒間再加熱した試験片（ＮＯ．５及びＮ
Ｏ．７）の顕微鏡組織とを示す。この場合、３％ナイタ
ールで腐食させて撮影した。図８に示す様に、ベイナイ
ト及び残留オーステナイトを主体とするマトリックスが
球状黒鉛と共に生成しているのがわかる。図９はその拡
大写真である。図９に示す様に、やや灰色がかかったマ
ルテンサイトがマトリックスに生成している。なお、水
冷処理したものと、サブゼロ処理したものとでは、３２
７°Ｃ（６００Ｋ）で６０秒間再加熱処理したものに、
より多くのマルテンサイトが発現された。
【００２７】
【発明の効果】本発明方法によれば、再加熱前に歪を付
与しておくことで、耐力が高くなり、降伏比が向上した
ＡＤＩが得られる。殊に、上記した試験例によれば、水
冷処理、サブゼロ処理を問わず、歪量を１．５％、再加
熱条件を３２７°（６００Ｋ）×６０秒とすれば、伸び
の低下を伴わずに、０．２％耐力が２５％程度と大幅に
向上し、降伏比が大幅に向上したＡＤＩが得られる。
与しておくことで、耐力が高くなり、降伏比が向上した
ＡＤＩが得られる。殊に、上記した試験例によれば、水
冷処理、サブゼロ処理を問わず、歪量を１．５％、再加
熱条件を３２７°（６００Ｋ）×６０秒とすれば、伸び
の低下を伴わずに、０．２％耐力が２５％程度と大幅に
向上し、降伏比が大幅に向上したＡＤＩが得られる。
【図１】試験片の正面図である。
【図２】試験片をオーステナイト領域に加熱し、オース
テンパ処理し、その後に水冷処理またはサブゼロ処理す
る形態を示す図である。
テンパ処理し、その後に水冷処理またはサブゼロ処理す
る形態を示す図である。
【図３】試験片を再加熱処理する形態を示す図である。
【図４】水冷処理した試験片において、横軸を引張歪、
縦軸を伸び、引張強さ、耐力としたグラフである。
縦軸を伸び、引張強さ、耐力としたグラフである。
【図５】サブゼロ処理した試験片において、横軸を引張
歪、縦軸を伸び、引張強さ、耐力としたグラフである。
歪、縦軸を伸び、引張強さ、耐力としたグラフである。
【図６】水冷処理した試験片の荷重伸び線図である。
【図７】サブゼロ処理した試験片の荷重伸び線図であ
る。
る。
【図８】歪付与と再加熱処理を行った試験片の顕微鏡組
織を示す写真図である。
織を示す写真図である。
【図９】図８の顕微鏡組織の拡大写真図である。
図中、Ａ１〜Ａ３は特性線、Ｂ１〜Ｂ３は特性線を示
す。
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 炭本 治喜 京都府相楽郡加茂町大字例幣小字板谷垣内 25 (72)発明者 前田 秀二 兵庫県尼崎市南武庫之荘３−15−31
Claims (1)
- 【請求項１】オーステナイト領域に加熱した球状黒鉛鋳
鉄を用い、該球状黒鉛鋳鉄をオーステンパ処理温度に急
冷し保持し、オーステンパ処理するオーステンパ工程
と、 該オーステンパ処理を施した該球状黒鉛鋳鉄に水冷処理
またはサブゼロ処理を施す急冷工程と、 該球状黒鉛鋳鉄に０．２〜３．０％の歪を負荷する歪負
荷工程と、 その後に該球状黒鉛鋳鉄を２５０〜５６０°Ｃ（５２３
〜８３３Ｋ）に５秒〜５分間再加熱する再加熱工程とを
順に実施し、降伏比を高めた高耐力オーステンパ球状黒
鉛鋳鉄を得る高耐力オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18412893A JPH0741849A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 高耐力オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18412893A JPH0741849A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 高耐力オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0741849A true JPH0741849A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16147873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18412893A Pending JPH0741849A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 高耐力オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741849A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100325125B1 (ko) * | 1998-12-29 | 2002-06-28 | 신현준 | 내열용구상흑연주철재및그열처리방법 |
| CN110195153A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-03 | 含山县兴达球墨铸铁厂 | 一种消除球墨铸铁白口缺陷的热处理工艺 |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP18412893A patent/JPH0741849A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100325125B1 (ko) * | 1998-12-29 | 2002-06-28 | 신현준 | 내열용구상흑연주철재및그열처리방법 |
| CN110195153A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-03 | 含山县兴达球墨铸铁厂 | 一种消除球墨铸铁白口缺陷的热处理工艺 |
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