JPS5858223A - 耐摩耗材の製造方法 - Google Patents
耐摩耗材の製造方法Info
- Publication number
- JPS5858223A JPS5858223A JP15386581A JP15386581A JPS5858223A JP S5858223 A JPS5858223 A JP S5858223A JP 15386581 A JP15386581 A JP 15386581A JP 15386581 A JP15386581 A JP 15386581A JP S5858223 A JPS5858223 A JP S5858223A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- hardness
- cast iron
- cooling rate
- carbide
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば高炉の周辺設備に使用される耐塊鉱物
賑耗材料の製造方法に関するものである。
賑耗材料の製造方法に関するものである。
一般に耐摩耗材料は炭化物量とこれを保持するマ） Ｉ
Ｊラックス硬度によシ耐摩耗性が決定される。
Ｊラックス硬度によシ耐摩耗性が決定される。
しかし、炭化物量を増大すると材質の劣化を促進すると
ともに、炭化物が使用中に衝撃を受は破壊されて、かえ
って摩耗が促進される傾向にある。
ともに、炭化物が使用中に衝撃を受は破壊されて、かえ
って摩耗が促進される傾向にある。
このため、例えば高炉に用いるライナー材としては粗大
な炭化物を生成させないという観点から、共晶炭化物を
生成させたものに限られ、従来初ｎ炭化物を晶出させた
ライナーが使用されることはなかった。すなわち１本発
明者等の知見によると。
な炭化物を生成させないという観点から、共晶炭化物を
生成させたものに限られ、従来初ｎ炭化物を晶出させた
ライナーが使用されることはなかった。すなわち１本発
明者等の知見によると。
炭素含有量か３．０係以上の高Ｏｒ鋳鉄は初晶の炭化物
が晶出し、炭素含有量が増大すると、初晶炭化物も粗大
化して炭化物の占める面積が増大するため、第１図に示
すように著しく脆化する。又、この初晶炭化物は耐摩耗
材として使用されている時、破壊されて脱落するため耐
摩耗性が劣る。このため、これまでのライナー材は初晶
炭化物が晶出しない３．０％Ｃ以下の領域で使用され１
通常は２．５％Ｃの高Ｏｒ鋳鉄が使用されているのが現
状である。
が晶出し、炭素含有量が増大すると、初晶炭化物も粗大
化して炭化物の占める面積が増大するため、第１図に示
すように著しく脆化する。又、この初晶炭化物は耐摩耗
材として使用されている時、破壊されて脱落するため耐
摩耗性が劣る。このため、これまでのライナー材は初晶
炭化物が晶出しない３．０％Ｃ以下の領域で使用され１
通常は２．５％Ｃの高Ｏｒ鋳鉄が使用されているのが現
状である。
そこで、これらの問題を解決するため、まず鋳放し段階
で以下の改善をはかった。通常は砂型で調造された初晶
炭化物は、第２図（ａ）に示すような形状になるが、不
法では使用面の冷却を強化することで、第２図（ｂ）の
ように柱状に晶出させ、脆化を防止した。
で以下の改善をはかった。通常は砂型で調造された初晶
炭化物は、第２図（ａ）に示すような形状になるが、不
法では使用面の冷却を強化することで、第２図（ｂ）の
ように柱状に晶出させ、脆化を防止した。
ｓｉ、Ｍｏ、ｖ等の元素を添加し、硬度（Ｈｖ）及びた
わみ（′Ｘ）を調べた結果、さらに第３．４．５図に小
すように、マトリックス硬、Ｗの増大や脆性を緩和させ
た。結果によると、第３図は硬度とＳ１言有￥の関係を
示した図で、 Ｓｉが１．５％以上含有すると硬７１は
低下する。第４図はＩＰ！度とＭＯ含有量の関係を示し
た図で、ＭＯ含有量の増大とともに硬度は増大する。第
５図は靭性を調査するため、たわみに及ぼすＶの影響に
ついて示したもので、Ｖ含有甲・が増大すると靭性は向
上することが分った。
わみ（′Ｘ）を調べた結果、さらに第３．４．５図に小
すように、マトリックス硬、Ｗの増大や脆性を緩和させ
た。結果によると、第３図は硬度とＳ１言有￥の関係を
示した図で、 Ｓｉが１．５％以上含有すると硬７１は
低下する。第４図はＩＰ！度とＭＯ含有量の関係を示し
た図で、ＭＯ含有量の増大とともに硬度は増大する。第
５図は靭性を調査するため、たわみに及ぼすＶの影響に
ついて示したもので、Ｖ含有甲・が増大すると靭性は向
上することが分った。
以上のように炭化物の形状を変化させ、同時にこれを保
持しているマトリックスの硬度を増大させて保持力を強
化させた材質を特殊な熱処理によシ、さらに強化させた
。この熱処理では焼準からの冷却速度を１０℃／ｍｉｎ
〜ｌ ＯＯ℃／ｍ ｉ ｎの間に持ってくることが必
要であることが明らかになった。これは、従来の炉冷、
空冷、衝風冷却処理ではこのように大きい冷速は得ら、
ｆＬない。スきわめて小さい製品の場合は一部、雨風冷
却でもこの冷速は得られるが、大半の成品は冷速が不足
する。
持しているマトリックスの硬度を増大させて保持力を強
化させた材質を特殊な熱処理によシ、さらに強化させた
。この熱処理では焼準からの冷却速度を１０℃／ｍｉｎ
〜ｌ ＯＯ℃／ｍ ｉ ｎの間に持ってくることが必
要であることが明らかになった。これは、従来の炉冷、
空冷、衝風冷却処理ではこのように大きい冷速は得ら、
ｆＬない。スきわめて小さい製品の場合は一部、雨風冷
却でもこの冷速は得られるが、大半の成品は冷速が不足
する。
一方、このライナーを水冷又は油冷すると冷速か大にな
り、残留オーステナイトが生成し、硬度の次に各成分の
範囲を設定した理由を述べる。
り、残留オーステナイトが生成し、硬度の次に各成分の
範囲を設定した理由を述べる。
ＣとＯｒは、Ｃｒ炭化物生成に重要な元素であるが、Ｃ
が３％以下ｌ二なると、炭化物の絶対量が少なく。
が３％以下ｌ二なると、炭化物の絶対量が少なく。
熱処理によっても耐摩耗性を確保できず、また４％以上
になると、初晶の炭化物が多すぎ、マ） ＩＪラックス
度を増大させても炭化物の保持が困難である。Ｏｒは１
５％以下では高硬度の（Ｆｅ 、 ｃｒ）フＯｓ系炭化
物が生成せず、一方３０チ以上では、（Ｆｅ 、 Ｏｒ
）２３ Ｃ６系炭化物が生成し脆化する。
になると、初晶の炭化物が多すぎ、マ） ＩＪラックス
度を増大させても炭化物の保持が困難である。Ｏｒは１
５％以下では高硬度の（Ｆｅ 、 ｃｒ）フＯｓ系炭化
物が生成せず、一方３０チ以上では、（Ｆｅ 、 Ｏｒ
）２３ Ｃ６系炭化物が生成し脆化する。
ＭＯは３％までは、添加量に従い、硬度、耐摩耗性は向
上するが、それ以上になると熱処理効果に対する増量の
効果が小になるため１〜３％とした。
上するが、それ以上になると熱処理効果に対する増量の
効果が小になるため１〜３％とした。
Ｓｌ は１．５％迄硬度を上昇させるが、２％以上に
なると逆に硬度を低下させる。
なると逆に硬度を低下させる。
以下、不発明を図面を参照して説明する。
第６図はこの発明を実施するためのミストクール設備の
一例を示すものでその構成を述べる。
一例を示すものでその構成を述べる。
図において、７は駆動モータ、２は回転軸、３はノズル
本体であって、ノズル本体３は前記回転軸２に設けたノ
ズル固定具４に取付ｂｆられており、またノズル本体３
には冷却風量を調整するパルプ５と、水音を調整するパ
ルプ６と、水導入ロアと。
本体であって、ノズル本体３は前記回転軸２に設けたノ
ズル固定具４に取付ｂｆられており、またノズル本体３
には冷却風量を調整するパルプ５と、水音を調整するパ
ルプ６と、水導入ロアと。
空気導入０８と、ミスト噴出口９が備えられている。
１０は前記駆動モータｌから延在する回転軸２を固定す
るブロックで、この固定ブロック１０にはノズル本体３
の首振多角度を調整する装置１１が備えられている。
るブロックで、この固定ブロック１０にはノズル本体３
の首振多角度を調整する装置１１が備えられている。
以上のミストクール設備において、その作用を述べる。
先ず、風量調整パルプ５及び水量調整パルプ６を加減し
、水導入ロア及び空気導入口８よシ水及び空気を供給し
ながら風量と水量の比率を任意にコントロールして所定
の冷却ＩＪ速度を得るとともに、角度調整装置１１の回
転で加熱材料をＯ〜１８０°の範囲で任意に衝風冷却し
熱処理する。
、水導入ロア及び空気導入口８よシ水及び空気を供給し
ながら風量と水量の比率を任意にコントロールして所定
の冷却ＩＪ速度を得るとともに、角度調整装置１１の回
転で加熱材料をＯ〜１８０°の範囲で任意に衝風冷却し
熱処理する。
この方法で熱処理された、熱処理品は第７図に示すよう
に冷却速度４０〜１２０℃／ｍｉｎ において６１！
夏ＨＶＢ２０を示し、初晶炭ｆヒ物の保持力が著しく増
大した。
に冷却速度４０〜１２０℃／ｍｉｎ において６１！
夏ＨＶＢ２０を示し、初晶炭ｆヒ物の保持力が著しく増
大した。
以上のように適正な化学成分、初晶炭化物の形状変化、
さらにミストクーリング設備で熱処理されたライナーは
著しい硬度上昇による保持力の増大により炭化物の脱落
を防ぎ、従来、初晶炭化物晶出ライナーは使用できない
と云われていた材質の開発に成功し、著しく耐摩耗性の
優れた材質が得られた。
さらにミストクーリング設備で熱処理されたライナーは
著しい硬度上昇による保持力の増大により炭化物の脱落
を防ぎ、従来、初晶炭化物晶出ライナーは使用できない
と云われていた材質の開発に成功し、著しく耐摩耗性の
優れた材質が得られた。
以下、本発明の実施例について示す。
第８図は焼結工場のスクリーン金物に適用したもので、
化学成分は０３．６８％、Ｓｉ１．４６％、 Ｍｎ０．
７％、Ｐｏ、０２５％、８０．０２０％、０ｒ１７．８
％。
化学成分は０３．６８％、Ｓｉ１．４６％、 Ｍｎ０．
７％、Ｐｏ、０２５％、８０．０２０％、０ｒ１７．８
％。
ＭＯ２，５％、Ｖ：０．８９％（重量％）の材料を１０
００℃からミストクールで冷却したこの場合、衝風中に
１．０１７ｍ１ｎ の水分を含有させて処理した結果
Ｈｖ８２０〜８３５の高硬度が得られた。
００℃からミストクールで冷却したこの場合、衝風中に
１．０１７ｍ１ｎ の水分を含有させて処理した結果
Ｈｖ８２０〜８３５の高硬度が得られた。
第９図はＰＷ品炉の切替シュートに実施したもので、こ
の場合は鋳掛けによる複合ライナーとした。化学成分は
重量％において、Ｃｕ２．８５％。
の場合は鋳掛けによる複合ライナーとした。化学成分は
重量％において、Ｃｕ２．８５％。
Ｓｉ １．４０ ％、 Ｍｎ Ｏ，７５９６，Ｐ Ｏ，
０２７％、Ｓｏ、０２１３％、０ｒ２０．５％、Ｍｏ２
．９５％ ｙｌ、２％の材料を、１０００℃からミスト
クール設備で冷却した。この場合衝風中に１．５ ｔ／
ｍｉｎ の水分を含有させて冷却を強化した結果、得
られた硬度もＨｖ８３５であった。
０２７％、Ｓｏ、０２１３％、０ｒ２０．５％、Ｍｏ２
．９５％ ｙｌ、２％の材料を、１０００℃からミスト
クール設備で冷却した。この場合衝風中に１．５ ｔ／
ｍｉｎ の水分を含有させて冷却を強化した結果、得
られた硬度もＨｖ８３５であった。
第１図は高Ｃｒ鋳鉄の炭素含有鮒か増大すると脆化を示
す図である。 第２図は凝固方式で初晶炭化物の形状変化を示す図であ
る。（ａ）は砂型鋳造による初晶炭化物の形状。 （ｂ）は下部冷却強化凝固によって柱状に晶出させた初
晶炭化物の形状を示す。 第３図は高Ｃｒ鋳鉄で硬度に及ぼす＋３１の影響を示す
図である。 第４図は高Ｃｒ鋳鉄で硬度に及ぼす）、１０の影響を示
す図である。 第５図は高Ｃｒ鋳鉄で靭性に及はすＶの影響を示す図で
ある。 第７図は高Ｃｒ鋳鉄で硬度に及ぼす冷却速度の影響を示
す図である。 第６図（・ユミストクール設備の説明図である。 す説明図である。 第９図は適用例のうちｐｗ高炉の切替シュート苓・示す
図である。 半１ ℃；≧］ づｉｔ、 ２
ｆｆｉ第３０ ＫＳｔ’ 茅４図 第５回 ｙ 竿７図 第６回 第ｑコ
す図である。 第２図は凝固方式で初晶炭化物の形状変化を示す図であ
る。（ａ）は砂型鋳造による初晶炭化物の形状。 （ｂ）は下部冷却強化凝固によって柱状に晶出させた初
晶炭化物の形状を示す。 第３図は高Ｃｒ鋳鉄で硬度に及ぼす＋３１の影響を示す
図である。 第４図は高Ｃｒ鋳鉄で硬度に及ぼす）、１０の影響を示
す図である。 第５図は高Ｃｒ鋳鉄で靭性に及はすＶの影響を示す図で
ある。 第７図は高Ｃｒ鋳鉄で硬度に及ぼす冷却速度の影響を示
す図である。 第６図（・ユミストクール設備の説明図である。 す説明図である。 第９図は適用例のうちｐｗ高炉の切替シュート苓・示す
図である。 半１ ℃；≧］ づｉｔ、 ２
ｆｆｉ第３０ ＫＳｔ’ 茅４図 第５回 ｙ 竿７図 第６回 第ｑコ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｃ３，０−４，０％、 Ｓｉ Ｏ，，５〜２．５ 、
Ｏｒ １５．０〜３０．０ 、 ｉａｏ １．０〜
３０．０及び炭化物生成元素Ｖ。 Ｎｂ を含有する加熱材料に、衝、虱中の水分含有量
を制御しながら、それぞれｌＯ℃／分から１００℃／分
の冷却速度でミスト冷却し熱処理を施すことを特徴とす
る耐摩耗材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15386581A JPS5858223A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 耐摩耗材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15386581A JPS5858223A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 耐摩耗材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858223A true JPS5858223A (ja) | 1983-04-06 |
Family
ID=15571786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15386581A Pending JPS5858223A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 耐摩耗材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858223A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2604644A1 (fr) * | 1986-10-02 | 1988-04-08 | Gisag Veb | Procede de refroidissement accelere de pieces moulees |
| CN102577634A (zh) * | 2009-10-06 | 2012-07-11 | 西门子公司 | 高频共振腔和加速器 |
| CN107385317A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-11-24 | 马鞍山市万兴耐磨金属制造有限公司 | 奥氏体球磨铸铁及其加工工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS531122A (en) * | 1976-06-24 | 1978-01-07 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Wear resistant hard cast iron |
| JPS54104425A (en) * | 1978-02-06 | 1979-08-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Heat treating method for high chromium white cast iron |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP15386581A patent/JPS5858223A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS531122A (en) * | 1976-06-24 | 1978-01-07 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Wear resistant hard cast iron |
| JPS54104425A (en) * | 1978-02-06 | 1979-08-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Heat treating method for high chromium white cast iron |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2604644A1 (fr) * | 1986-10-02 | 1988-04-08 | Gisag Veb | Procede de refroidissement accelere de pieces moulees |
| CN102577634A (zh) * | 2009-10-06 | 2012-07-11 | 西门子公司 | 高频共振腔和加速器 |
| CN107385317A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-11-24 | 马鞍山市万兴耐磨金属制造有限公司 | 奥氏体球磨铸铁及其加工工艺 |
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