JPS5821005B2 - 球状黒鉛鋳鉄製造における黒鉛球状化剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は球状黒鉛鋳鉄の新しい製造法に関する。

周知のように、Ｍｇ 、 Ｃａ 、 Ｃｅ等は鋳鉄溶湯
に加えてその黒鉛を球状化する作用を有するものである
。

中でもＭｇは黒鉛球状化作用に優れ、従来−９般に用い
られている黒鉛球状化剤には、単味のＭｇ 、 Ｆｅ
−８１−ＭｇのようなＭｇ合金、あるいは少量のＣａま
たはＣｅなどを含有するミツシュメタルを加えたＭｇ合
金またはＭｇ化合物があり、いずれにしても黒鉛球状化
作用の全部あるいは犬。

部分をＭｇに負うものである。

しかるに、このようなＭｇ系の黒鉛球状化剤を用いて製
造された球状黒鉛鋳鉄品にあっては、Ｍｇの硫化物、酸
化物などを含むドロスと呼ばれる非金属介在物を含有し
、鋳物の健全性を著しく害することが多く、また鋳物の
凝固時に放出されるＭｇ蒸気により主として生起される
と考えられるひけ欠陥を生じ易い欠点がある。

更には生型鋳造の場合、Ｍｇ酸化皮膜による表面しわが
発生し易く、加えてＭｇ炭化物によるピンホールの発生
の危険も多い。

本発明は上記のようなＭｇ系黒鉛球状剤を使用すること
による不可避の問題に鑑み、本質的にＭｇに依存しない
で黒鉛の球状化を計ることのできる新しい球状黒鉛鋳鉄
の製造法を提供するものである。

すなわち、本発明の製造法は、鋳鉄溶湯に対し、黒鉛球
状化剤として、カルシウムカーバイド０．５〜２．０重
量％、希土類元素の弗化物０．１〜０．３重量％と、鋳
鉄に残留するマグネシウム量が０．０３重量％以下とな
るようマグネシウム、マグネシウム合金、マグネシウム
化合物のうちの少なくとも一種を添加することにより球
状黒鉛鋳鉄を得るようにしたものである。

以下本発明について詳述する。

上記黒鉛状化剤におけるカルシウムカーバイド（ＣａＣ
２）は優れた脱硫作用を有し、脱硫剤として知られてい
るものであるが、本発明においてはこれを黒鉛球状化剤
として用いるのである。

もとより実際の球状化作用はＣａＣ２におけるＣａによ
るものであり、本発明においてはこのＯａを黒鉛球状什
の主たる担い手とするものである。

Ｏａ系球状化剤としてはカルシウム、シリコンが従来よ
り知られているのであるが、Ｏａ −８ｉ系剤の大きな
欠点はこれを鋳鉄溶湯に加えた場合早期にスラグ化する
ところにある。

これに比しＣａＣ２はこの早期スラグ化がなく従って優
れたＣａの歩留りを示すのである。

ＣａＣ２と共に配する希土類元素の弗化物中のレアアー
スも黒鉛球状化作用を有することは知られているが、上
記Ｃａと共に作用して優れた球状黒鉛組織を生成するも
のとなる。

しかも本発明において希土類元素の弗化物を用いること
は、溶湯中に添加された後、その分解によって生ずる弗
素の作用をも活用することにもなる。

すなわち、溶湯中に生成した弗素は溶湯中の非金属介在
物を溶湯面に浮上させ、また溶湯面を覆う弗素は空気と
溶湯面との接触を妨げ溶湯の酸化を防止するのである。

以上に加えて、本発明ではマグネシウム、マグネシウム
合金、マグネシウム化合物のうち少なくとも一種を添加
して、溶湯中に微量のＭｇを存在させることにより、黒
鉛球状化の完成の確実化に効果のあることを知見してい
る。

なお、Ｍｇ又Ｍｇ合金等の添加は上記Ｃａ０２、希土類
元素の弗化物による球状化作用を補助するもので、例え
ば鋳造時の冷却速度が小さい場合等、特に黒鉛球状化が
困難な鋳造条件下で球状化を完結せしめる目的で添加さ
れる。

次に上記黒鉛球状化剤の各構成成分について、溶湯に対
する適正添加量を重量百分率によって示す。

ＣａＣ２は０．５〜２．０％の添加量を適正とするもの
である。

これは０．５％未満では黒鉛の球状化作用が不十分であ
り、一方２．０％を超えても得られる球状黒鉛量は飽和
しており、スラグ化する量が増大するだけだからである
。

希土類元素の弗化物は０．１〜０．３％の添加量が適量
である。

０．１％未満では上記Ｃａによる黒鉛球状化を助長補充
して球状化の完全を期することができないためである。

しかし球状黒鉛量を多く晶出されるような場合でも０．
３％の添加で十分であり、その範囲を０．１〜０．３％
としたのである。

−Ｅ 少なくとも一種添加されるマグネシウム、マグネ
シウム合金又はマグネシウム化合物の添加量は鋳造条件
によって異なるため、添加量をもって特定することはで
きない。

しかし鋳鉄に残留されるべき必要なＭｇ量で示せば、残
留Ｍｇ０．０３０％以下になるような程度に添加すれば
十分である。

これは従来のＭｇに依存する方法よりもその添加含有量
が微量となることは勿論である。

そして、通常残留Ｍｇ量が０．０１〜０．０２％であっ
てもその目的は十分達せられている。

なお、溶湯への上記配合添加剤の添加は常法の如くで行
なわれる。

以上述べたように、本発明の製造法ではＯａ剤を黒鉛球
状化のための主剤として用いるものであり、補助的にＭ
ｇあるいはＭｇ系剤を併用するといってもその量は極め
て少量で足りる。

従って、従来のＭｇ系黒鉛球状化剤を使用する場合に比
し溶湯との反応性は穏やかであり、溶湯への添加時の安
全性、容易性に優れていることはいうまでもなく、既述
のようなＭｇ系剤使用によるところのドロス、ひけ、し
わ、ピンホール等の欠陥を皆無乃至は極めて僅少にする
ことができる。

また同時に希土類元素の弗化物より発生する弗素の溶湯
清浄作用、溶湯の酸化防止作用は、前記欠陥発生防止に
貢献していることに加えて、鋳物素地の質的向上にも優
れた効果を示すものである。

本発明の実施例を比較従来例と共に下記に掲げる。

下表に示す如く、本発明に係る方法と従来のＭｇ系球状
化剤を用いる方法によって、各々球状黒鉛鋳鉄鋳物（金
型鋳造締結金具）を製造した。

ただし、その鋳鉄溶湯（元湯）の化学成分（重量％）は
次の通りである。

Ｃ３，５％、Ｓｉ２．６％、 Ｍｎ ０．４％、 Ｐ
Ｏ，０８％、 Ｓ Ｏ，０２％上記のような製造実施結
果によると、本発明の製造法では従来のＭｇを球状化剤
として使用する場合に比較すると、鋳造品のひけ巣、の
るかみ、ピンホールなどの鋳造欠陥の発生が激減され、
不良率の小さい健全な鋳物を得ることができた。

また黒鉛の球状化についても十分満足すべき結果が得ら
れた。

これは上表の機械的性質からも裏付けられる。

すなわち、例えば上記の金型鋳造ボルト製品の例におい
ても、焼なまし後において引張強さ４５ｋｇ／−以上、
伸び１２％以上という好成績が一貫して示されている。

以上のように本発明の製造法は、従来のＭｇ系剤を使用
する方法に比較して、劣らぬ優れた球状化作用を有し、
かつＭｇ系剤の有する欠点を解消し、優秀な球状黒鉛鋳
鉄を製造することができるものであって、球状黒鉛鋳鉄
製品全般の製造に使用することができ、その工業的価値
は著大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳鉄溶湯に対し、黒鉛球状化剤として、カルシウム
   カーバイト０．５〜２．０重量％、希土類元素の弗化物
   ０．１〜０．３重量％と、鋳鉄に残留するマグネシウム
   量が０．０３重量％以下となるようマグネシウム、マグ
   ネシウム合金、マグネシウム化合物のうちの少なくとも
   一種を添加することを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の製造法
   。