JPH10152745A - チクソキャスティング用Fe−C−Si系合金材料 - Google Patents
チクソキャスティング用Fe−C−Si系合金材料Info
- Publication number
- JPH10152745A JPH10152745A JP32595796A JP32595796A JPH10152745A JP H10152745 A JPH10152745 A JP H10152745A JP 32595796 A JP32595796 A JP 32595796A JP 32595796 A JP32595796 A JP 32595796A JP H10152745 A JPH10152745 A JP H10152745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy material
- casting
- eutectic
- weight
- phases
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
可能なチクソキャスティング用Fe−C−Si系合金材
料を提供する。 【解決手段】 Fe−C−Si系合金材料の潜熱分布曲
線には、共晶溶解による山形吸熱部が存在する。またそ
の材料は共晶量Ecを10重量%<Ec<50重量%に
設定される。
Description
グ用Fe−C−Si系合金材料に関する。
は、前記合金材料を加熱して固相(略固相となっている
相、以下同じ)と液相とが共存する半溶融状態にし、次
いでその半溶融合金材料を加圧下で鋳型のキャビティに
充填し、その後前記加圧下で半溶融合金材料を凝固させ
る、といった方法が採用される。
としては、共晶量Ecを50重量%≦Ec≦70重量%
に設定したものが知られている(特開平5−43978
号公報参照)。
EcをEc≧50重量%に設定すると、この系の合金材
料においては、黒鉛の析出量が多くなるため、鋳物の機
械的特性は通常の鋳造法、つまり溶製法によるものと略
同等となり、したがって従来材によったのでは、チクソ
キャスティング法による鋳物の機械的特性向上といった
本来の目的を達成することはできない。
よりも低く設定することにより、溶製鋳物に比べて機械
的特性を向上させた鋳物を得ることが可能な前記チクソ
キャスティング用Fe−C−Si系合金材料を提供する
ことを目的とする。
潜熱分布曲線において、共晶溶解による山形吸熱部が存
在し、且つ共晶量Ecが10重量%<Ec<50重量%
であるチクソキャスティング用Fe−C−Si系合金材
料が提供される。
て、液相と固相とが共存する半溶融合金材料が調製され
る。この半溶融合金材料においては、共晶溶解により生
じた液相が大きな潜熱を持つ。その結果、半溶融合金材
料の凝固過程では固相の凝固収縮に応じてその固相周り
に液相が十分に供給され、その後液相が凝固するので、
鋳物におけるミクロンオーダの空孔部の発生が防止され
る。また共晶量Ecを前記のように設定することによっ
て黒鉛の析出量を少なくすることが可能である。これら
により鋳物の機械的特性、即ち、引張強さ、ヤング率、
疲れ強さ等を向上させることができる。
材料においては、その鋳造温度(半溶融Fe−C−Si
系合金材料の温度、以下同じ)を低くすることが可能で
あり、これにより鋳型の延命を図ることができる。
は、共晶量Ecが少いことに起因して前記合金材料の鋳
造温度が液相線温度に近似し、したがって、加圧鋳造装
置への材料搬送機器の熱負荷が高くなるためチクソキャ
スティングを行うことができない。一方、Ec≧50重
量%における不具合は前記の通りである。
−C−Si系材料を用いてチクソキャスティング法の適
用下で鋳物を鋳造するために用いられる。その加圧鋳造
装置1は、鉛直な合せ面2a,3aを有する固定金型2
および可動金型3を備え、両合せ面2a,3a間に鋳物
成形用キャビティ4が形成される。固定金型2に短柱状
半溶融Fe−C−Si系合金材料5を横にして設置する
チャンバ6が形成され、そのチャンバ6はゲート7を介
してキャビティ4に連通する。また固定金型2に、チャ
ンバ6に連通するスリーブ8が水平に付設され、そのス
リーブ8にチャンバ6に挿脱される加圧プランジャ9が
摺動自在に嵌合される。スリーブ8は、その周壁上部に
材料用挿入口10を有する。
て、CおよびSi含有量と共晶量Ecとの関係を示す。
して共晶量EcがEc=10重量%である10重量%共
晶線が、また共晶量EcがEc=100重量%である1
00重量%共晶線の低C濃度側に隣接して共晶量Ecが
Ec=50重量%の50重量%共晶線がそれぞれ存在す
る。10重量%共晶線および50重量%共晶線間の3本
の線は、10重量%共晶線側よりそれぞれ20,30,
40重量%共晶線である。
共晶量Ecが10重量%<Ec<50重量%、したがっ
て10重量%共晶線と50重量%共晶線との間の範囲で
ある。ただし、10重量%共晶線上および50重量%共
晶線上の組成は除かれる。
有量がC<1.8重量%では、Si含有量を多くして共
晶量を増しても鋳造温度を高くしなければならないので
チクソキャスティングの利点が薄れ、一方、C>2.5
重量%では黒鉛量が多くなるため鋳物の熱処理効果が低
下傾向となる。またSi含有量がSi<1.4重量%で
は、C<1.8重量%の場合と同様に、鋳造温度の上昇
を来たし、一方、Si>3重量%ではシリコフェライト
が生じるため鋳物の機械的特性が低下傾向となる。
系合金材料の好ましい組成範囲は、図2においてC含有
量をx軸とし、またSi含有量をy軸としたとき、座標
(1.98,1.4)…点a1 、座標(2.5,1.
4)…点a2 、座標(2.5,2.6)…点a3 、座標
(2.42,3)…点a4 、座標(1.8,3)…点a
5 、座標(1.8,2.26)…点a6 を結んで得られ
る略六角形の図形の範囲内である。ただし、前記組成範
囲の限界を示す前記図形の輪郭b上の組成から、50重
量%共晶線上に在る両点a3 ,a4 およびそれらを結ぶ
線分b1 上の組成、ならびに10重量%共晶線上に在る
両点a1 ,a6 およびそれらを結ぶ線分b2 上の組成は
除かれる。
RはR>50%であることが望ましい。これにより鋳造
温度を低温側にシフトして加圧鋳造装置の延命を図るこ
とができる。固相率RがR≦50%では液相量が多くな
るため、短柱状半溶融Fe−C−Si系合金材料を立て
て搬送する場合、その自立性が悪化し、また取扱い性も
悪くなる。
〜10の組成(残部Feは不可避不純物として、P,S
を含む)、共晶温度Te、共晶量Ecおよび鋳造可能温
度を示す。
いる。
ろ、各潜熱分布曲線において、共晶溶解による山形吸熱
部が存在することが判った。図3は例1の潜熱分布曲線
dを、また図4は例3の潜熱分布曲線dをそれぞれ示
し、両図中、eが共晶溶解による山形吸熱部である。
して、JIS SUS304よりなる器体の内面に、窒
化物製下層および黒鉛製上層よりなるコーティング層を
設けたものを用意した。Fe−C−Si系合金材料の例
3を、パレット内に入れた状態において、鋳造温度であ
る1220℃まで誘導加熱して、固相と液相とが共存す
る半溶融合金材料を調製した。この材料の固相率RはR
=70%であった。
固定および可動金型2,3の温度を制御すると共にその
チャンバ6内に、前記半溶融合金材料5をパレットから
出して設置し、その後加圧プランジャ9を作動させてそ
の合金材料5をキャビティ4に充填した。この場合、半
溶融合金材料5の充填圧力は36MPaであった。そし
て、加圧プランジャ9をストローク終端に保持すること
によってキャビティ4内に充填された半溶融合金材料5
に加圧力を付与し、その加圧下で半溶融合金材料5を凝
固させて鋳物の例3を得た。
表1から明らかなように、共晶量EcがEc≦10重量
%であることに起因して鋳造温度が液相線温度に近似し
た1400℃以上になることから、加熱搬送用パレット
の部分的溶融が発生したためチクソキャスティングを行
うことができなかった。そこで、例1を除く例2,4〜
10を用い、必要に応じて鋳造温度を変えた、というこ
と以外は前記と同様の方法で鋳物の例2,4〜10を得
た。
00℃、20分間、空冷の条件で熱処理を施した。
属組織を示す顕微鏡写真である。図5から明らかなよう
に、例3は健全な金属組織を有する。図5において、黒
点状部分は微細黒鉛である。鋳物の例2,4〜6も例3
と略同様の金属組織を有するもので、これはFe−C−
Si系合金材料における共晶量Ecが10重量%<Ec
<50重量%であることに起因する。
属組織を示す顕微鏡写真であり、また図7は、鋳物の例
10における熱処理後の金属組織を示す顕微鏡写真であ
る。図6,7から明らかなように、例7,10において
は、黒点状部分および黒い島状部分として示されるよう
に、黒鉛が多量に存在する。これはFe−C−Si系合
金材料の例7,10における共晶量EcがEc≧50重
量%であることに起因する。
例3を用い、溶湯温度1400℃にて溶製法の適用下、
鋳物の例11を得た。図8は例11の金属組織を示す顕
微鏡写真である。図8から明らかなように、例11にお
いては黒い太線状部分および黒い島状部分として示され
るように、黒鉛が多量に存在する。
鋳造後の鋳物の例11について、黒鉛面積率、ヤング率
Eおよび引張強さを測定した。この場合、黒鉛面積率
は、テストピースを研磨し、エッチングを行うことな
く、画像回析装置(IP−1000PC、旭化成社製)
を用いて求められた。表2は結果を示す。
と、ヤング率Eおよび引張強さσb との関係をグラフ化
したものである。図9から明らかなように、共晶量Ec
を10重量%<Ec<50重量%に設定されたFe−C
−Si系合金材料の例2〜6を用いた鋳物の例2〜6
は、Ec≧50重量%である鋳物の例7〜10に比べて
優れた機械的特性を有する。また鋳物の例3は、これと
同一材料を用いた溶製法による鋳物の例11に比べて機
械的特性が大幅に向上していることが明らかである。
ことによって、優れた機械的特性を持つ鋳物を得ること
が可能なチクソキャスティング用Fe−C−Si系合金
材料を提供することができる。
示すグラフである。
線である。
線である。
る。
る。
る。
る。
との関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 潜熱分布曲線において、共晶溶解による
山形吸熱部が存在し、且つ共晶量Ecが10重量%<E
c<50重量%であることを特徴とするチクソキャステ
ィング用Fe−C−Si系合金材料。 - 【請求項2】 C含有量が1.8重量%≦C≦2.5重
量%であり、またSi含有量が1.4重量%≦Si≦3
重量%であり、さらに残部が不可避不純物を含むFeで
ある、請求項1記載のチクソキャスティング用Fe−C
−Si系合金材料。 - 【請求項3】 半溶融状態において、固相率RをR>5
0%に設定される、請求項1または2記載のチクソキャ
スティング用Fe−C−Si系合金材料。
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32595796A JP3290603B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | チクソキャスティング法の適用下で得られたFe−C−Si系合金鋳物 |
EP04007289A EP1460143B1 (en) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | A process for preparing an Fe-based thixocast material |
EP04007288A EP1460138B1 (en) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | A process for preparing a thixocast semi-molten casting material |
EP97937868A EP0864662B1 (en) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | Casting material for thixocasting, method for preparing partially solidified casting material for thixocasting, thixo-casting method, iron-base cast, and method for heat-treating iron-base cast |
EP04007290A EP1460144B1 (en) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | A process for thermally treating an Fe-based cast product and the product obtained by the process |
CA002236639A CA2236639C (en) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | Thixocast casting material, process for preparing thixocast semi-molten casting material, thixocasting process, fe-based cast product, and process for thermally treating fe-based cast product |
DE69735063T DE69735063T2 (de) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | Giessmaterial zum thixogiessen, verfahren zur herstellung von halbfestem giessmaterial zum thixogiessen, verfahren zum thixogiessen, eisenbasisgussstück und verfahren zur wärmebehandlung von eisenbasisgussstücken |
DE69736933T DE69736933T2 (de) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | Verfahren zur Wärmebehandlung eines eisenbasierten gegossenen Gegenstandes und der nach diesem Verfahren hergestellte Gegenstand |
PCT/JP1997/003058 WO1998010111A1 (fr) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | Materiau de coulage pour coulage thixotropique, procede de preparation d'un materiau de coulage partiellement solidifie pour coulage thixotropique, procede de coulage thixotropique, coulee a base de fer et procede de traitement thermique de coulee a base de fer |
US09/077,169 US6136101A (en) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | Casting material for thixocasting, method for preparing partially solidified casting material for thixocasting, thixo-casting method, iron-base cast, and method for heat-treating iron-base cast |
DE69737048T DE69737048T2 (de) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | Verfahren zur Herstellung eines halbfesten Thixogiessmaterials |
DE69736997T DE69736997T2 (de) | 1996-09-02 | 1997-09-02 | Verfahren zur Herstellung eines eisenbasierten Thixogiessmaterials |
US09/669,219 US6527878B1 (en) | 1996-09-02 | 2000-09-25 | Thixocast casting material, process for preparing thixocasting semi-molten casting material, thixocast process, fe-based cast product, and process for thermally treating fe-based cast product |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32595796A JP3290603B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | チクソキャスティング法の適用下で得られたFe−C−Si系合金鋳物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10152745A true JPH10152745A (ja) | 1998-06-09 |
JP3290603B2 JP3290603B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=18182499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32595796A Expired - Lifetime JP3290603B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-11-21 | チクソキャスティング法の適用下で得られたFe−C−Si系合金鋳物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3290603B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000004198A1 (fr) * | 1998-07-14 | 2000-01-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Materiau en alliage de fer pour thixocoulage et procede de chauffage dudit alliage |
JP2003073731A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Honda Motor Co Ltd | 溶接可能な鋳鉄材およびその製造方法 |
CN115430822A (zh) * | 2021-06-03 | 2022-12-06 | 丰田自动车株式会社 | 铸造装置 |
-
1996
- 1996-11-21 JP JP32595796A patent/JP3290603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000004198A1 (fr) * | 1998-07-14 | 2000-01-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Materiau en alliage de fer pour thixocoulage et procede de chauffage dudit alliage |
GB2345699A (en) * | 1998-07-14 | 2000-07-19 | Honda Motor Co Ltd | Fe alloy material for thixocasting and method for heating the same |
GB2345699B (en) * | 1998-07-14 | 2003-01-15 | Honda Motor Co Ltd | Thixocast Fe-based alloy material and process for heating the same |
US6616777B1 (en) | 1998-07-14 | 2003-09-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fe alloy material for thixocasting and method for heating the same |
JP2003073731A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Honda Motor Co Ltd | 溶接可能な鋳鉄材およびその製造方法 |
CN115430822A (zh) * | 2021-06-03 | 2022-12-06 | 丰田自动车株式会社 | 铸造装置 |
CN115430822B (zh) * | 2021-06-03 | 2024-05-14 | 丰田自动车株式会社 | 铸造装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3290603B2 (ja) | 2002-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6428636B2 (en) | Semi-solid concentration processing of metallic alloys | |
EP0864662B1 (en) | Casting material for thixocasting, method for preparing partially solidified casting material for thixocasting, thixo-casting method, iron-base cast, and method for heat-treating iron-base cast | |
US3833361A (en) | Method for adding special elements to molten pig iron | |
US5394928A (en) | Cast composite material with high-silicon aluminum matrix alloy and its applications | |
JPH10152745A (ja) | チクソキャスティング用Fe−C−Si系合金材料 | |
JPS59232649A (ja) | プラスチツク成形用鋳造金型 | |
EP0773302B1 (en) | Thixocasting process | |
JP3876099B2 (ja) | チクソキャスティング用Fe系合金材料 | |
JP4318761B2 (ja) | Fe−C−Si系合金鋳物の鋳造方法 | |
US3762915A (en) | Method for casting gray cast iron composition | |
US3128176A (en) | Aluminum silicon casting alloys | |
US3993474A (en) | Fluid mold casting slag | |
US4420460A (en) | Grain refinement of titanium alloys | |
JP2794540B2 (ja) | チクソキャスティング用Al−Cu−Si系合金材料 | |
JPH08165529A (ja) | 気密性に優れたアルミニウム合金ダイカストの製造方法 | |
EP0539417B1 (en) | Cast composite materials | |
JP4109734B2 (ja) | Fe系鋳物の熱処理方法 | |
JP2790291B2 (ja) | 耐摩耗性アルミニウム合金部材の製造方法 | |
JP3473214B2 (ja) | 半溶融金属の成形方法 | |
US3744997A (en) | Metallurgical grain refinement process | |
JP3904335B2 (ja) | チクソキャスティング用Fe系合金材料およびそれを用いた鋳造方法 | |
JP3339333B2 (ja) | 溶融金属の成形方法 | |
JP2003073768A (ja) | チクソキャスティング用Fe系合金材料およびその鋳造方法 | |
US3337330A (en) | Treatment of molten metal | |
US3444010A (en) | Fluid-mold casting slag |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080322 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090322 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110322 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110322 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120322 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120322 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130322 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130322 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140322 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |