JPH08120396A - 鋳放しパーライト球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 - Google Patents

鋳放しパーライト球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法

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JPH08120396A
JPH08120396A JP29778894A JP29778894A JPH08120396A JP H08120396 A JPH08120396 A JP H08120396A JP 29778894 A JP29778894 A JP 29778894A JP 29778894 A JP29778894 A JP 29778894A JP H08120396 A JPH08120396 A JP H08120396A
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JP
Japan
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cast
less
iron
spheroidal graphite
cast iron
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JP29778894A
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Tetsuya Oki
哲也 沖
Takahiro Satou
高浩 佐藤
Tsutomu Kurikuma
勉 栗熊
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Aisin Takaoka Co Ltd
Original Assignee
Aisin Takaoka Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】被削性の良好な鋳放しパーライト球状黒鉛鋳鉄
を得る。 【構成】重量%で、C:3.0〜4.0、Si:2.3
〜3.0、Mn:0.3以下、P:0.1以下、S:
0.04以下、Cr:0.1以下、Cu:0.6〜1.
5、Mg:0.02〜0.06、Bi:0.002〜
0.1、残部が鉄及び不可避的不純物を含み、黒鉛粒数
が400個/mm以上である球状黒鉛鋳鉄。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強度及び被削性に優れ
た鋳放しパーライト球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】高強度の鋳放しパーライト球状黒鉛鋳鉄
の例が、特開昭55−158249号公報に記載されて
いる。この公報記載の鋳放しパーライト球状黒鉛鋳鉄
は、C:3.3〜3.6%、Si:1.6〜2.1、M
n:0.5〜1.0%、残留Mg:0.03〜0.06
%、Cu:0.8〜1.2%、Cr:0.1〜0.6
%、残部鉄よりなるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報記載
の鋳放しパーライト球状黒鉛鋳鉄は、高強度及び高硬度
を有するため、加工時の切削が困難であるという問題点
がある。そこで、本発明は上記問題点を解消するために
なされたもので、高強度でしかも被削性に優れた鋳放し
パーライト球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の鋳放しパーライ
ト球状黒鉛鋳鉄は、重量比でC:3.0〜4.0%、S
i:2.3〜3.0%、Mn:0.3%以下、P:0.
1%以下、S:0.04%以下、Cr:0.1%以下、
Cu:0.6〜1.5%、Mg:0.02〜0.06
%、Bi:0.002〜0.1%、残部が鉄及び不可避
的不純物を含み、黒鉛粒数が400個/mm以上であ
ることを特徴とする。本発明の鋳放しパーライト球状黒
鉛鋳鉄の製造方法は、重量比でC:3.15〜4.15
%、Si:1.1〜1.8%、Mn:0.3%以下、
P:0.1%以下、S:0.04%以下、Cr:0.1
%以下、Cu:0.6〜1.5%、残部鉄および不可避
的不純物からなる元湯に対して、球状化剤の添加時また
は球状化剤添加後に重量比でBiを0.005%〜0.
3%添加し、さらにBiの添加時または添加後に接種す
ることを特徴とする。
【0005】以下、鋳放しパーライト球状黒鉛鋳鉄の各
合金元素の成分組成及び黒鉛粒数の限定理由について説
明する。Cは、含有量が3.0%未満では鋳造性が悪
く、黒鉛粒数も不十分であり、4.0%を越えるとキッ
シュ黒鉛が出易くなり、強度が低下するため、Cは3.
0〜4.0%とする。Siは、含有量が2.3%未満で
は耐力が低く、3.0%を越えるとフェライトが多くな
り、強度が低下するため、Siは2.3〜3.0%とす
る。Mnは、含有量が0.3%を越えると偏析の傾向が
強くなり、均一な基地組織が得られないため、Mnは
0.3%以下とする。Pは、含有量が0.1%を越える
と硬度の高いステダイトが多く晶出し、被削性が著しく
悪化するため、Pは0.1%以下とする。Sは、含有量
が0.04%を越えると黒鉛の球状化率が低下するた
め、Sは0.04%以下とする。Crは、含有量が0.
1%を越えるとチル化し易くなり、被削性が低下するた
め、Crは0.1%以下とする。Cuは、含有量が0.
6%未満では強度が不十分であり、1.5%を越えると
基地の硬さが増し、被削性が低下するため、Cuは0.
6〜1.5%とする。Mgは、含有量が0.02%未満
では黒鉛の球状化率が低く、0.06%を越えると引け
巣や炭化物が発生し易くなり、製造コストも高くなるた
め、Mgは0.02〜0.06%とする。Biは、含有
量が0.002%未満では黒鉛粒数の増大効果が小さ
く、添加量が0.1%を越えると黒鉛の球状化率が低下
し、機械的性質が低下するため、Biは0.002〜
0.1%とする。
【0006】黒鉛粒数が400個/mm未満であると
被削性が不十分であるため、黒鉛粒数は400個/mm
以上とする。但し、黒鉛粒数は、全ての測定点におい
て400個/mm以上である必要はなく、複数の測定
点で測定した場合に、その平均が400個/mm以上
であればよい。なお、黒鉛粒数は、製造時に黒鉛粒数の
調整を安定に行う観点から1000個/mmを越えな
いことが好ましい。特に被削性を十分に向上させ、か
つ、任意の黒鉛粒数を有する鋳物を安定的に製造する観
点から黒鉛粒数は550個/mm以上であり700個
/mm以下であることが好ましい。
【0007】次に、本発明の鋳放しパーライト球状黒鉛
鋳鉄の製造方法に従って説明する。本発明の鋳放しパー
ライト球状黒鉛鋳鉄は、重量比でC:3.15〜4.1
5%、Si:1.1〜1.8%、Mn:0.3%以下、
P:0.1%以下、S:0.04%以下、Cr:0.1
%以下、Cu:0.6〜1.5%、残部鉄および不可避
的不純物からなる元湯に対して、球状化剤の添加時また
は球状化剤添加後に重量比でBiを0.005%〜0.
3%添加し、さらにBiの添加時または添加後に接種剤
を接種することにより得られる。この際、該球状黒鉛鋳
鉄にBiを0.002〜0.1%含有させるためにBi
を元湯に0.005〜0.3%添加する。ここで、球状
化剤としては、純Mg、Fe−Si−Mg合金、Ca−
Si−Mg合金等を適宜選択でき、接種剤としては、F
e−Si合金、Fe−Si−Ca合金等を適宜選択でき
る。
【0008】
【実施例】以下に実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。 (実施例1〜5)表1に示した成分組成の元湯に、表1
に併記したBiと球状化剤としてのFe−Si−Mg合
金とを同時に添加し、次いで接種剤としてFe−Si合
金を添加して調整した溶湯を砂型に注湯して鋳放し鋳鉄
を鋳造した。その成分組成および黒鉛粒数を表2に示
し、実施例1の鋳鉄の金属組織を示す顕微鏡写真(倍率
100倍、3%ナイタール腐食)を図1に示す。実施例
1の鋳鉄のパーライト基地中には直径10〜30μm程
度の黒鉛粒子が481個/mm分布している。
【0009】
【表1】
【0010】
【表2】
【0011】(比較例1〜3)表1に示した成分組成の
元湯に球状化剤としてFe−Si−Mg合金を添加し、
次いで接種剤としてFe−Si合金を添加して調整した
溶湯を砂型に注湯して鋳放し鋳鉄を鋳造した。その成分
組成および黒鉛粒数を表2に示す。
【0012】次に実施例1〜5及び比較例1〜3の各鋳
鉄の引張強度及び被削性を測定した。引張強度は、テス
トピースとしてJIS Z 2201に規定する4号試
験片を作製し、JIS Z 2241の引張試験法に準
じて測定した。被削性は、テストピースとして厚さ20
mm,幅25mmの直方体を作製し、φ6mmハイスの
ドリルを用い、回転数を1000rpmとし、切削速度
を15.5m/minとし、切削距離を500mmとし
て穴明け加工時の切削抵抗としてスラスト及びトルクを
測定した。その結果を表3に示す。
【0013】
【表3】
【0014】表3の結果から、引張強度については実施
例1〜5及び比較例1〜3のいずれの鋳鉄もほぼ同程度
の大きさを有しているが、被削性については、スラス
ト,トルクともに実施例1〜5の鋳鉄の測定値が比較例
1〜3の鋳鉄の測定値より小さく、実施例1〜5の鋳鉄
の被削性が比較例1〜3の鋳鉄の被削性に比べて良好で
あることが分かる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、被削性の良好な高強度
鋳物を鋳造することが可能となり、高強度鋳物の加工精
度が向上する。また、切削用刃具寿命が長くなり、加工
コストが低下する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の鋳鉄の金属組織を示す顕微鏡写真で
ある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量比でC:3.0〜4.0%、Si:
    2.3〜3.0%、Mn:0.3%以下、P:0.1%
    以下、S:0.04%以下、Cr:0.1%以下、C
    u:0.6〜1.5%、Mg:0.02〜0.06%、
    Bi:0.002〜0.1%、残部が鉄及び不可避的不
    純物を含み、黒鉛粒数が400個/mm以上であるこ
    とを特徴とする鋳放しパーライト球状黒鉛鋳鉄。
  2. 【請求項2】 重量比でC:3.15〜4.15%、S
    i:1.1〜1.8%、Mn:0.3%以下、P:0.
    1%以下、S:0.04%以下、Cr:0.1%以下、
    Cu:0.6〜1.5%、残部鉄および不可避的不純物
    からなる元湯に対して、球状化剤の添加時または球状化
    剤添加後に重量比でBiを0.005%〜0.3%添加
    し、Biの添加時または添加後に接種することを特徴と
    する鋳放しパーライト球状黒鉛鋳鉄の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021516285A (ja) * 2017-12-29 2021-07-01 エルケム エイエスエイElkem Asa 鋳鉄接種剤及び鋳鉄接種剤の製造方法

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