JPH09125190A - 高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄 - Google Patents
高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄Info
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- JPH09125190A JPH09125190A JP28299095A JP28299095A JPH09125190A JP H09125190 A JPH09125190 A JP H09125190A JP 28299095 A JP28299095 A JP 28299095A JP 28299095 A JP28299095 A JP 28299095A JP H09125190 A JPH09125190 A JP H09125190A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高耐力、高延性を兼備した球状黒鉛鋳鉄を提
供する。 【解決手段】 Ｃｕを０．７〜１．５ｗｔ％を含有する
球状黒鉛鋳鉄であり、平均１５μm以下の微細フェライ
ト基地組織に鋳造時に晶出する黒鉛と熱処理時に晶出す
る微細２次黒鉛が分散した組織であり、Ｎｉを含有して
も良く、微細フェライトがアスペクト比１．６以上の長
形である。
供する。 【解決手段】 Ｃｕを０．７〜１．５ｗｔ％を含有する
球状黒鉛鋳鉄であり、平均１５μm以下の微細フェライ
ト基地組織に鋳造時に晶出する黒鉛と熱処理時に晶出す
る微細２次黒鉛が分散した組織であり、Ｎｉを含有して
も良く、微細フェライトがアスペクト比１．６以上の長
形である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高耐力、高延性の球
状黒鉛鋳鉄に関するものである。
状黒鉛鋳鉄に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】球状黒鉛鋳鉄は高い機械的強度や伸びを
有しているため、種々の機械や自動車部品として広く使
用されている。伸びを必要とする部品にはＪＩＳのＦＣ
Ｄ３７０材や４５０材等が使用され、機械的強度の必要
とする部品には、ＪＩＳのＦＣＤ６００材等が使用され
ている。とくに自動車の懸架装置部品としては、かしめ
加工や塑性加工の必要性が高まってきており、優れた耐
力と伸び特性、または優れた耐力比と伸び特性を兼備し
たものが要求されている。
有しているため、種々の機械や自動車部品として広く使
用されている。伸びを必要とする部品にはＪＩＳのＦＣ
Ｄ３７０材や４５０材等が使用され、機械的強度の必要
とする部品には、ＪＩＳのＦＣＤ６００材等が使用され
ている。とくに自動車の懸架装置部品としては、かしめ
加工や塑性加工の必要性が高まってきており、優れた耐
力と伸び特性、または優れた耐力比と伸び特性を兼備し
たものが要求されている。
【０００３】球状黒鉛鋳鉄の強靱化を狙ったものとし
て、特公昭５５ー９４５２号公報には、低Ｍｎ材でフェ
ライト粒とパーライト粒との微細混合組織よりなる基地
に黒鉛を晶出した組織を有するものが開示されている。
また、特開平３ー２０２４１８号公報には、ＪＩＳのＦ
ＣＤ４００材等を用い、自動車部品の締結部のみを誘導
加熱保持後、焼入れ、焼戻し処理し、硬さの低下を防ぐ
技術が開示されている。
て、特公昭５５ー９４５２号公報には、低Ｍｎ材でフェ
ライト粒とパーライト粒との微細混合組織よりなる基地
に黒鉛を晶出した組織を有するものが開示されている。
また、特開平３ー２０２４１８号公報には、ＪＩＳのＦ
ＣＤ４００材等を用い、自動車部品の締結部のみを誘導
加熱保持後、焼入れ、焼戻し処理し、硬さの低下を防ぐ
技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＪＩＳ
のＦＣＤ３７０材はほとんどが通常のフェライトの基地
で伸びは１７％以上、耐力は２３５Ｎ／ｍｍ2と規定さ
れており高延性を示すが耐力比（耐力／引張強さ）は
０．６５〜０．７０程度である。一方、ＦＣＤ６００材
は通常のフェライトとパーライトの混合組織の基地で耐
力は３７３Ｎ／ｍｍ2 以上、伸びは３％以上と規定され
ており、耐力比は０．６３〜０．６５程度である。いず
れの場合も耐力比は０．６３〜０．７０と不十分であっ
た。
のＦＣＤ３７０材はほとんどが通常のフェライトの基地
で伸びは１７％以上、耐力は２３５Ｎ／ｍｍ2と規定さ
れており高延性を示すが耐力比（耐力／引張強さ）は
０．６５〜０．７０程度である。一方、ＦＣＤ６００材
は通常のフェライトとパーライトの混合組織の基地で耐
力は３７３Ｎ／ｍｍ2 以上、伸びは３％以上と規定され
ており、耐力比は０．６３〜０．６５程度である。いず
れの場合も耐力比は０．６３〜０．７０と不十分であっ
た。
【０００５】また、上記特公昭５５ー９４５２号公報に
はＣｕを含有する球状黒鉛鋳鉄が開示されているが、こ
の球状黒鉛鋳鉄は０．０６または０．０７ｗｔ％の低Ｍ
ｎ材を用い、パーライト基地のものを７７５〜７９０℃
の狭い共析変態温度に加熱後空冷することにより、基地
がパーライト粒とこのパーライト粒からフェライト化し
た粒との微細混合組織となるものである。耐力比は０．
６５と低く、優れた耐力と伸び特性、または優れた耐力
比と伸び特性を兼備しておらず、熱処理加熱温度範囲も
狭く管理する温度範囲が狭いという問題がある。
はＣｕを含有する球状黒鉛鋳鉄が開示されているが、こ
の球状黒鉛鋳鉄は０．０６または０．０７ｗｔ％の低Ｍ
ｎ材を用い、パーライト基地のものを７７５〜７９０℃
の狭い共析変態温度に加熱後空冷することにより、基地
がパーライト粒とこのパーライト粒からフェライト化し
た粒との微細混合組織となるものである。耐力比は０．
６５と低く、優れた耐力と伸び特性、または優れた耐力
比と伸び特性を兼備しておらず、熱処理加熱温度範囲も
狭く管理する温度範囲が狭いという問題がある。
【０００６】また、特開平３ー２０２４１８号公報に
は、ＪＩＳのＦＣＤ４００材等の鋳造部品について部分
的に硬度の低下を防ぐために、誘導加熱による局部熱処
理が開示されているが、局部熱処理された部分は焼戻し
マルテンサイト組織となり、他の部分は通常のフェライ
ト基地組織となっており、鋳造部品全体について優れた
耐力と伸び特性、または優れた耐力比と伸び特性を兼備
していない。
は、ＪＩＳのＦＣＤ４００材等の鋳造部品について部分
的に硬度の低下を防ぐために、誘導加熱による局部熱処
理が開示されているが、局部熱処理された部分は焼戻し
マルテンサイト組織となり、他の部分は通常のフェライ
ト基地組織となっており、鋳造部品全体について優れた
耐力と伸び特性、または優れた耐力比と伸び特性を兼備
していない。
【０００７】本発明は、上記課題を解決し、高耐力と高
延性を兼備した球状黒鉛鋳鉄を提供することを目的とす
る。
延性を兼備した球状黒鉛鋳鉄を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の課題を
解決するために種々検討し、球状黒鉛鋳鉄の組成として
適正な成分範囲のＣｕを含有し、かつ適正なミクロ組織
を有することが必要であることを究明し本発明に想到し
た。
解決するために種々検討し、球状黒鉛鋳鉄の組成として
適正な成分範囲のＣｕを含有し、かつ適正なミクロ組織
を有することが必要であることを究明し本発明に想到し
た。
【０００９】即ち、上記目的を達成するための本第１の
発明の高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄は、Ｃｕを０．７〜
１．５ｗｔ％を含有する球状黒鉛鋳鉄であり、平均１５
μm以下の微細フェライト基地組織に鋳造時に晶出する
黒鉛と熱処理時に析出する微細２次黒鉛が分散した組織
であることを特徴とする。
発明の高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄は、Ｃｕを０．７〜
１．５ｗｔ％を含有する球状黒鉛鋳鉄であり、平均１５
μm以下の微細フェライト基地組織に鋳造時に晶出する
黒鉛と熱処理時に析出する微細２次黒鉛が分散した組織
であることを特徴とする。
【００１０】また、本第２の発明の高耐力、高延性球状
黒鉛鋳鉄は、Ｃｕを０．７〜１．５ｗｔ％を含有する球
状黒鉛鋳鉄であり、平均１５μm以下の微細フェライト
基地組織に鋳造時に晶出する黒鉛と熱処理時に析出する
微細２次黒鉛が分散した組織であって、伸びが１３％以
上、耐力が４００Ｎ／ｍｍ2 以上、耐力比０．７５以上
であることを特徴とする。
黒鉛鋳鉄は、Ｃｕを０．７〜１．５ｗｔ％を含有する球
状黒鉛鋳鉄であり、平均１５μm以下の微細フェライト
基地組織に鋳造時に晶出する黒鉛と熱処理時に析出する
微細２次黒鉛が分散した組織であって、伸びが１３％以
上、耐力が４００Ｎ／ｍｍ2 以上、耐力比０．７５以上
であることを特徴とする。
【００１１】また、本第３の発明の高耐力、高延性球状
黒鉛鋳鉄は、Ｃｕ０．７〜１．５ｗｔ％、Ｎｉ０．１〜
３．０ｗｔ％を含有する球状黒鉛鋳鉄であり、平均１５
μm以下の微細フェライト基地組織に鋳造時に晶出する
黒鉛と熱処理時に析出する微細２次黒鉛が分散した組織
であって、伸びが１０％以上、耐力が５００Ｎ／ｍｍ2
以上、耐力比０．８０以上であることを特徴とする。
黒鉛鋳鉄は、Ｃｕ０．７〜１．５ｗｔ％、Ｎｉ０．１〜
３．０ｗｔ％を含有する球状黒鉛鋳鉄であり、平均１５
μm以下の微細フェライト基地組織に鋳造時に晶出する
黒鉛と熱処理時に析出する微細２次黒鉛が分散した組織
であって、伸びが１０％以上、耐力が５００Ｎ／ｍｍ2
以上、耐力比０．８０以上であることを特徴とする。
【００１２】また、上記球状黒鉛鋳鉄であって、降伏現
象を示すことを特徴とする。また、上記球状黒鉛鋳鉄で
あって、前記微細フェライトがアスペクト比 ｂ／ａ≧
１．６（フェライトの短径：ａ、長径：ｂ）の長形であ
ることを特徴とする。なお、本発明の球状黒鉛鋳鉄とし
ては、微細フェライト基地組織に黒鉛が晶出及び析出し
た組織であるが、組織中に未分解のマルテンサイトから
生じた炭化物が一部存在しても良い。
象を示すことを特徴とする。また、上記球状黒鉛鋳鉄で
あって、前記微細フェライトがアスペクト比 ｂ／ａ≧
１．６（フェライトの短径：ａ、長径：ｂ）の長形であ
ることを特徴とする。なお、本発明の球状黒鉛鋳鉄とし
ては、微細フェライト基地組織に黒鉛が晶出及び析出し
た組織であるが、組織中に未分解のマルテンサイトから
生じた炭化物が一部存在しても良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の高耐力、高延性球
状黒鉛鋳鉄について述べる。
状黒鉛鋳鉄について述べる。
【００１４】本発明は、球状黒鉛鋳鉄の組成として適正
な成分範囲のＣｕを含有し、かつ適正なミクロ組織を有
することによって得られるものであり、他の組成につい
ては、球状黒鉛鋳鉄として構成される成分および範囲を
含有することができる。とくに、ＮｉはＣｕと共に含有
させることにより、より耐力や耐力比を向上させること
ができる。
な成分範囲のＣｕを含有し、かつ適正なミクロ組織を有
することによって得られるものであり、他の組成につい
ては、球状黒鉛鋳鉄として構成される成分および範囲を
含有することができる。とくに、ＮｉはＣｕと共に含有
させることにより、より耐力や耐力比を向上させること
ができる。
【００１５】Ｃｕは本発明の球状黒鉛鋳鉄を構成する成
分としては必須の元素であり、焼入れマルテンサイトの
フェライト化にあたり、フェライトの再結晶化を阻止す
るため含有され、０．７％未満ではその効果が小さく、
フェライトが粗大化し必要とする耐力、耐力比が得られ
ず、１．５％を越えて含有すると伸びが低下する。従っ
て、Ｃｕは０．７〜１．５％とし、より優れた耐力と伸
びを兼備するために、好ましくは、０．８５〜１．３０
％とする。また、Ｎｉは耐力や耐力比を向上する成分で
あり、その効果を発揮するためには０．１％以上の含有
を必要とするが、３．０％を越えて含有されても効果は
小さく、高価格となる。従って、Ｎｉは０．１〜３．０
％とし、より優れた耐力と伸びを兼備するために、好ま
しくは、０．５〜１．５％とする。
分としては必須の元素であり、焼入れマルテンサイトの
フェライト化にあたり、フェライトの再結晶化を阻止す
るため含有され、０．７％未満ではその効果が小さく、
フェライトが粗大化し必要とする耐力、耐力比が得られ
ず、１．５％を越えて含有すると伸びが低下する。従っ
て、Ｃｕは０．７〜１．５％とし、より優れた耐力と伸
びを兼備するために、好ましくは、０．８５〜１．３０
％とする。また、Ｎｉは耐力や耐力比を向上する成分で
あり、その効果を発揮するためには０．１％以上の含有
を必要とするが、３．０％を越えて含有されても効果は
小さく、高価格となる。従って、Ｎｉは０．１〜３．０
％とし、より優れた耐力と伸びを兼備するために、好ま
しくは、０．５〜１．５％とする。
【００１６】本発明の高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄は、
球状黒鉛鋳鉄の組成として上記適正な成分範囲のＣｕを
含有し、平均１５μm 以下の微細フェライト基地組織に
微細２次黒鉛を伴う黒鉛が晶出した組織となって得られ
るものである。微細フェライトの形状は、フェライトの
短径をａ、長径をｂとしたとき、そのアスペクト比ｂ／
ａが１．６以上の長形である。
球状黒鉛鋳鉄の組成として上記適正な成分範囲のＣｕを
含有し、平均１５μm 以下の微細フェライト基地組織に
微細２次黒鉛を伴う黒鉛が晶出した組織となって得られ
るものである。微細フェライトの形状は、フェライトの
短径をａ、長径をｂとしたとき、そのアスペクト比ｂ／
ａが１．６以上の長形である。
【００１７】本発明の高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄は、
上記した適正な成分範囲のＣｕを含有する鋳鉄素材を７
９０〜９１０℃のオーステナイト化温度領域に昇温して
オーステナイト化した後に焼入れを行い、さらに６４０
〜７２０℃の焼戻し処理を行うものである。焼戻し温度
が６４０℃未満では焼戻しマルテンサイトのセメンタイ
トの分解が十分でなく、伸びが不十分であり、７２０℃
を越えるとフェライトが粗大化し耐力が低下し、優れた
耐力と伸びを兼備することができない。なお、焼入れ後
のマルテンサイトの炭素濃度を低くし、焼戻し後の耐力
および伸びを向上させるためには、オーステナイト化温
度領域で２つの所定温度に加熱処理し、オーステナイト
化温度領域内の低い温度に保持後焼入れを行う２段加熱
オーステナイト化処理とすることもできる。
上記した適正な成分範囲のＣｕを含有する鋳鉄素材を７
９０〜９１０℃のオーステナイト化温度領域に昇温して
オーステナイト化した後に焼入れを行い、さらに６４０
〜７２０℃の焼戻し処理を行うものである。焼戻し温度
が６４０℃未満では焼戻しマルテンサイトのセメンタイ
トの分解が十分でなく、伸びが不十分であり、７２０℃
を越えるとフェライトが粗大化し耐力が低下し、優れた
耐力と伸びを兼備することができない。なお、焼入れ後
のマルテンサイトの炭素濃度を低くし、焼戻し後の耐力
および伸びを向上させるためには、オーステナイト化温
度領域で２つの所定温度に加熱処理し、オーステナイト
化温度領域内の低い温度に保持後焼入れを行う２段加熱
オーステナイト化処理とすることもできる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本実施例
に用いた鋳鉄素材の組成を比較例と共に、その最終化学
成分（ただし、残部Ｆｅと不可避的不純物を除く）と、
その鋳鉄素材の熱処理後の本発明球状黒鉛鋳鉄の耐力、
引張強さ、伸び、耐力比（耐力／引張強さ）の値を表１
に示す。なお、熱処理としては、８５０℃に３０分加熱
後冷却し８００℃に３０分保持する２段加熱処理後、油
冷焼入れし、７００℃に１時間焼戻し処理したものであ
る。
に用いた鋳鉄素材の組成を比較例と共に、その最終化学
成分（ただし、残部Ｆｅと不可避的不純物を除く）と、
その鋳鉄素材の熱処理後の本発明球状黒鉛鋳鉄の耐力、
引張強さ、伸び、耐力比（耐力／引張強さ）の値を表１
に示す。なお、熱処理としては、８５０℃に３０分加熱
後冷却し８００℃に３０分保持する２段加熱処理後、油
冷焼入れし、７００℃に１時間焼戻し処理したものであ
る。
【表１】 最終化学成分（重量％） 耐力 引張 伸び 耐力 比 No. Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｎｉ Ｃｕ Ｍｇ (N/mm2)(N/mm2)(%) 1 3.74 2.15 0.27 0.023 0.006 0.03 0.11 0.041 320 440 26 0.73 2 3.71 2.31 0.42 0.020 0.006 0.04 0.52 0.034 420 750 9 0.56 3 3.64 2.25 0.55 0.020 0.007 0.03 0.75 0.037 426 530 16.4 0.804 4 3.78 2.23 0.33 0.033 0.012 0.04 1.01 0.040 410 520 14.0 0.786 5 3.73 2.45 0.31 0.028 0.013 0.04 1.25 0.027 460 550 19.7 0.838 6 3.85 2.36 0.32 0.033 0.009 0.02 1.50 0.042 470 560 16.5 0.843 7 3.85 2.45 0.29 0.037 0.016 1.05 1.27 0.039 525 596 15.2 0.881 8 3.60 2.35 0.30 0.035 0.009 2.00 1.32 0.040 555 623 11.2 0.892
【００１９】表１において、Ｎｏ．１はＪＩＳのＦＣＤ
３７０相当材、Ｎｏ．２はＦＣＤ６００相当材の比較例
であり、Ｎｏ．３〜８は本発明の実施例である。ＦＣＤ
３７０相当材は伸びは２６％と大きいが耐力は３２０Ｎ
／ｍｍ2 、耐力比はＯ．７３と低い。一方、ＦＣＤ６０
０相当材は耐力が４２０Ｎ／ｍｍ2と比較的高いが、耐
力比が０．５６と低く、伸びも９％と小さい。これに対
し、Ｎｏ．３〜８の本実施例は、いずれも優れた耐力と
伸び、または耐力比と伸びを兼備している。Ｎｏ．３〜
６のＣｕを含有したものは、伸びが１３％以上、耐力が
４００Ｎ／ｍｍ2 以上で耐力比が０．７５以上である。
Ｎｏ．７、８のＣｕとＮｉを含有したものは、伸びは若
干低下するが耐力、耐力比は高くなる。伸びが１０％以
上、耐力が５００Ｎ／ｍｍ2 以上で耐力比が０．８０以
上である。
３７０相当材、Ｎｏ．２はＦＣＤ６００相当材の比較例
であり、Ｎｏ．３〜８は本発明の実施例である。ＦＣＤ
３７０相当材は伸びは２６％と大きいが耐力は３２０Ｎ
／ｍｍ2 、耐力比はＯ．７３と低い。一方、ＦＣＤ６０
０相当材は耐力が４２０Ｎ／ｍｍ2と比較的高いが、耐
力比が０．５６と低く、伸びも９％と小さい。これに対
し、Ｎｏ．３〜８の本実施例は、いずれも優れた耐力と
伸び、または耐力比と伸びを兼備している。Ｎｏ．３〜
６のＣｕを含有したものは、伸びが１３％以上、耐力が
４００Ｎ／ｍｍ2 以上で耐力比が０．７５以上である。
Ｎｏ．７、８のＣｕとＮｉを含有したものは、伸びは若
干低下するが耐力、耐力比は高くなる。伸びが１０％以
上、耐力が５００Ｎ／ｍｍ2 以上で耐力比が０．８０以
上である。
【００２０】図１〜図４に、比較例と本発明でＣｕ含有
量を変えた場合の焼戻し後のミクロ組織を示す。図１は
ＪＩＳのＦＣＤ３７０相当材について、図２は比較例と
してＣｕを０．２７ｗｔ％含有したもの、図３は本発明
でＣｕを０．７５ｗｔ％含有したもの、図４は本発明で
Ｃｕを１．２５ｗｔ％含有したものの焼戻し後のミクロ
組織を示す金属顕微鏡写真であり、倍率は図１、図２
（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ａ）が４００倍、図２
（ａ）、図３（ａ）が１００倍である。図４（ｂ）は
（ａ）の拡大ＳＥＭ写真で、倍率は４０００倍である。
ＦＣＤ３７０相当材以外の熱処理としては、８５０℃に
３０分加熱後冷却し８００℃に３０分保持後、油冷焼入
れし、７００℃に１時間焼戻し処理を施した。
量を変えた場合の焼戻し後のミクロ組織を示す。図１は
ＪＩＳのＦＣＤ３７０相当材について、図２は比較例と
してＣｕを０．２７ｗｔ％含有したもの、図３は本発明
でＣｕを０．７５ｗｔ％含有したもの、図４は本発明で
Ｃｕを１．２５ｗｔ％含有したものの焼戻し後のミクロ
組織を示す金属顕微鏡写真であり、倍率は図１、図２
（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ａ）が４００倍、図２
（ａ）、図３（ａ）が１００倍である。図４（ｂ）は
（ａ）の拡大ＳＥＭ写真で、倍率は４０００倍である。
ＦＣＤ３７０相当材以外の熱処理としては、８５０℃に
３０分加熱後冷却し８００℃に３０分保持後、油冷焼入
れし、７００℃に１時間焼戻し処理を施した。
【００２１】ＪＩＳのＦＣＤ３７０相当材は、フェライ
トのサイズが約６０〜６５μm と大きく、そのアスペク
ト比はほぼ１に近い。ＣｕをＯ．２７％含有した球状黒
鉛鋳鉄でも、黒鉛の周りのフェライトのサイズは大きく
アスペクト比は１に近い。一方、Ｃｕを０．７５および
１．２５％含有した本発明の球状黒鉛鋳鉄では、フェラ
イトの平均粒径は約１０μm で、そのアスペクト比は
１．８〜２．０という微細フェライト基地組織となり、
鋳造時に晶出した黒鉛の他に熱処理時に析出した約５〜
１０μm の微細２次黒鉛が分散した組織となっている。
パーライトからフェライト化するものと相違し、本発明
の如くマルテンサイトからフェライト化されたものは微
細なフェライトとなり、焼戻し処理時に焼入れマルテン
サイトから炭素が抜け、マルテンサイトのレンズ状の形
状を痕跡として残す長形になっていることが、図４
（ｂ）からわかる。
トのサイズが約６０〜６５μm と大きく、そのアスペク
ト比はほぼ１に近い。ＣｕをＯ．２７％含有した球状黒
鉛鋳鉄でも、黒鉛の周りのフェライトのサイズは大きく
アスペクト比は１に近い。一方、Ｃｕを０．７５および
１．２５％含有した本発明の球状黒鉛鋳鉄では、フェラ
イトの平均粒径は約１０μm で、そのアスペクト比は
１．８〜２．０という微細フェライト基地組織となり、
鋳造時に晶出した黒鉛の他に熱処理時に析出した約５〜
１０μm の微細２次黒鉛が分散した組織となっている。
パーライトからフェライト化するものと相違し、本発明
の如くマルテンサイトからフェライト化されたものは微
細なフェライトとなり、焼戻し処理時に焼入れマルテン
サイトから炭素が抜け、マルテンサイトのレンズ状の形
状を痕跡として残す長形になっていることが、図４
（ｂ）からわかる。
【００２２】表２に、Ｎｏ．３、４、７の本発明の実施
例について、８５０℃に３０分加熱後冷却し８００℃に
３０分保持後、油冷焼入れし、焼戻し温度を７００、６
７５、６５０、６００℃に変えた場合の耐力、引張強
さ、伸び、耐力比の値を示す。
例について、８５０℃に３０分加熱後冷却し８００℃に
３０分保持後、油冷焼入れし、焼戻し温度を７００、６
７５、６５０、６００℃に変えた場合の耐力、引張強
さ、伸び、耐力比の値を示す。
【表２】 耐力（Ｎ／ｍｍ2） 引張強さ（Ｎ／ｍｍ2） No. 700℃ 675℃ 650℃ 600℃ 700℃ 675℃ 650℃ 600℃ 3 426 − 638 − 530 − 808 − 4 410 486 − − 520 588 − − 7 525 570 716 790 596 646 830 919 伸び（％） 耐力比 No. 700℃ 675℃ 650℃ 600℃ 700℃ 675℃ 650℃ 600℃ 3 16.4 − 11.8 − 0.804 − 0.789 − 4 14.0 14.4 − − 0.786 0.826 − − 7 15.2 10.4 10.1 6.8 0.881 0.882 0.863 0.860
【００２３】表２より、優れた耐力および伸びの観点か
ら焼戻し温度としては、６４０〜７２０℃が良いが、焼
戻し温度が低くなると伸びが低下する傾向にあるので、
好ましくは、６６５〜７２０℃である。７２０℃を上限
としたのは表２中No.８（２％Ｎｉ添加）のオーステナ
イト変態開始温度が７２０℃、変態完了温度が７４３℃
であり、７２０℃を越えて焼き戻そうとすると再びオー
ステナイトが出現するためである。
ら焼戻し温度としては、６４０〜７２０℃が良いが、焼
戻し温度が低くなると伸びが低下する傾向にあるので、
好ましくは、６６５〜７２０℃である。７２０℃を上限
としたのは表２中No.８（２％Ｎｉ添加）のオーステナ
イト変態開始温度が７２０℃、変態完了温度が７４３℃
であり、７２０℃を越えて焼き戻そうとすると再びオー
ステナイトが出現するためである。
【００２４】表１に示すＮｏ．１と２の比較例であるＪ
ＩＳのＦＣＤ３７０相当材およびＦＣＤ６００相当材
と、Ｎｏ．５の本発明の実施例について、応力ー歪曲線
を図５に示す。図中に示すＮｏ．は表１に示すＮｏ．に
対応し、その鋳鉄についての特性を示している。本発明
の球状黒鉛鋳鉄は、従来の球状黒鉛鋳鉄であるＦＣＤ３
７０や６００材と異なり、鋼に類似した降伏現象を示
し、優れた耐力と伸び特性を兼備すると共に、耐塑性変
形能は高いが、一度塑性変形を開始するとあまり加工硬
化せず変形が可能なので、かしめ加工や塑性加工の必要
性が高まってきている自動車の懸架装置部品の材料とし
ては有用である。したがって、かしめ加工のように部分
的な塑性加工を行う必要がある場合、例えば図６に示す
自動車の懸架装置部品１の材料として本発明の材料を適
用する場合には、懸架装置部品１のかしめ加工部２を誘
導コイル３を用いた誘導加熱により部分加熱し、熱処理
を施すことによって、熱処理部について耐塑性変形能は
高いが、一度塑性変形を開始するとあまり加工硬化せず
変形するという特性を備える様にすることができ、極め
て有用となる。
ＩＳのＦＣＤ３７０相当材およびＦＣＤ６００相当材
と、Ｎｏ．５の本発明の実施例について、応力ー歪曲線
を図５に示す。図中に示すＮｏ．は表１に示すＮｏ．に
対応し、その鋳鉄についての特性を示している。本発明
の球状黒鉛鋳鉄は、従来の球状黒鉛鋳鉄であるＦＣＤ３
７０や６００材と異なり、鋼に類似した降伏現象を示
し、優れた耐力と伸び特性を兼備すると共に、耐塑性変
形能は高いが、一度塑性変形を開始するとあまり加工硬
化せず変形が可能なので、かしめ加工や塑性加工の必要
性が高まってきている自動車の懸架装置部品の材料とし
ては有用である。したがって、かしめ加工のように部分
的な塑性加工を行う必要がある場合、例えば図６に示す
自動車の懸架装置部品１の材料として本発明の材料を適
用する場合には、懸架装置部品１のかしめ加工部２を誘
導コイル３を用いた誘導加熱により部分加熱し、熱処理
を施すことによって、熱処理部について耐塑性変形能は
高いが、一度塑性変形を開始するとあまり加工硬化せず
変形するという特性を備える様にすることができ、極め
て有用となる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明の球状黒鉛鋳鉄は、
高耐力と高延性を兼備しており、機械的強度と共にかし
め加工や塑性加工の必要性が高まってきている自動車の
懸架装置部品の材料として有用である。
高耐力と高延性を兼備しており、機械的強度と共にかし
め加工や塑性加工の必要性が高まってきている自動車の
懸架装置部品の材料として有用である。
【００２６】
【図１】ＪＩＳのＦＣＤ３７０材のミクロ組織を示す金
属顕微鏡写真である。
属顕微鏡写真である。
【図２】ＣｕをＯ．２７ｗｔ％含有する比較例の焼戻し
後のミクロ組織を示す金属顕微鏡写真で、倍率は（ａ）
が１００倍、（ｂ）が４００倍である。
後のミクロ組織を示す金属顕微鏡写真で、倍率は（ａ）
が１００倍、（ｂ）が４００倍である。
【図３】ＣｕをＯ．７５ｗｔ％含有する本発明の一実施
例の焼戻し後のミクロ組織を示す金属顕微鏡写真で、倍
率は（ａ）が１００倍、（ｂ）が４００倍である。
例の焼戻し後のミクロ組織を示す金属顕微鏡写真で、倍
率は（ａ）が１００倍、（ｂ）が４００倍である。
【図４】（ａ）はＣｕを１．２５ｗｔ％含有する本発明
の他の実施例の焼戻し後のミクロ組織を示す倍率が４０
０倍の金属顕微鏡写真であり、（ｂ）はその拡大で倍率
が４０００倍のＳＥＭ写真である。
の他の実施例の焼戻し後のミクロ組織を示す倍率が４０
０倍の金属顕微鏡写真であり、（ｂ）はその拡大で倍率
が４０００倍のＳＥＭ写真である。
【図５】本発明の実施例と比較例の応力ー歪曲線を示す
図である。
図である。
【図６】自動車の懸架装置部品に本発明の材料を適用す
る場合の部分熱処理の態様を示す図である。
る場合の部分熱処理の態様を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｃｕを０．７〜１．５ｗｔ％を含有する
球状黒鉛鋳鉄であり、平均１５μm以下の微細フェライ
ト基地組織に鋳造時に晶出する黒鉛と熱処理時に析出す
る微細２次黒鉛が分散した組織であることを特徴とする
高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄。 - 【請求項２】 Ｃｕを０．７〜１．５ｗｔ％を含有する
球状黒鉛鋳鉄であり、平均１５μm以下の微細フェライ
ト基地組織に鋳造時に晶出する黒鉛と熱処理時に析出す
る微細２次黒鉛が分散した組織であって、伸びが１３％
以上、耐力が４００Ｎ／ｍｍ2 以上、耐力比０．７５以
上であることを特徴とする高耐力、高延性球状黒鉛鋳
鉄。 - 【請求項３】 Ｃｕ０．７〜１．５ｗｔ％、Ｎｉ０．１
〜３．０ｗｔ％を含有する球状黒鉛鋳鉄であり、平均１
５μm以下の微細フェライト基地組織に鋳造時に晶出す
る黒鉛と熱処理時に析出する微細２次黒鉛が分散した組
織であって、伸びが１０％以上、耐力が５００Ｎ／ｍｍ
2 以上、耐力比０．８０以上であることを特徴とする高
耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄。 - 【請求項４】 前記鋳鉄であって、降伏現象を示すこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高耐
力、高延性球状黒鉛鋳鉄。 - 【請求項５】 前記微細フェライトがアスペクト比 ｂ
／ａ≧１．６（フェライトの短径：ａ、長径：ｂ）の長
形であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項
に記載の高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28299095A JPH09125190A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28299095A JPH09125190A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09125190A true JPH09125190A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17659787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28299095A Pending JPH09125190A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 高耐力、高延性球状黒鉛鋳鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09125190A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017013165A1 (de) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Eickhoff Giesserei Gmbh | Ferritisches gusseisen mit kugelgraphit |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP28299095A patent/JPH09125190A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017013165A1 (de) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Eickhoff Giesserei Gmbh | Ferritisches gusseisen mit kugelgraphit |
| CN107949649A (zh) * | 2015-07-22 | 2018-04-20 | 艾柯夫铸造有限责任公司 | 具有球状石墨的铁素体铸铁 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040617 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060606 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061010 |