JPS589910A - 強靭鋳鉄用原料銑の製造方法 - Google Patents
強靭鋳鉄用原料銑の製造方法Info
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- JPS589910A JPS589910A JP10839881A JP10839881A JPS589910A JP S589910 A JPS589910 A JP S589910A JP 10839881 A JP10839881 A JP 10839881A JP 10839881 A JP10839881 A JP 10839881A JP S589910 A JPS589910 A JP S589910A
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- iron
- cast iron
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- cast
- cerium
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
- C21C1/105—Nodularising additive agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (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、原料鉄（鋳物用銑）の溶製後、通常の接種剤
以外に球状化剤等の特殊添加剤を添加することなく、そ
れから強靭鋳鉄が得られる強靭鋳鉄用原料銑の製造方法
に関するものである。
以外に球状化剤等の特殊添加剤を添加することなく、そ
れから強靭鋳鉄が得られる強靭鋳鉄用原料銑の製造方法
に関するものである。
セリウム等を添加した球状黒鉛鋳鉄の再溶解と残留セリ
ウムについて、従来次の如く知られている０ 鋳鉄中に球状黒鉛の存在することは、°かなり古くから
発見されていたが、鋳鉄の黒鉛球状化に、初めて成功し
たのが、ｌ（、Ｍｏｒｒｏｇｈで／９１ｆｔ年鋳鉄中に
セリウムを添加し、セリウムが０．０２％入ること辷よ
り、球状黒鉛が得られることを見出した。
ウムについて、従来次の如く知られている０ 鋳鉄中に球状黒鉛の存在することは、°かなり古くから
発見されていたが、鋳鉄の黒鉛球状化に、初めて成功し
たのが、ｌ（、Ｍｏｒｒｏｇｈで／９１ｆｔ年鋳鉄中に
セリウムを添加し、セリウムが０．０２％入ること辷よ
り、球状黒鉛が得られることを見出した。
その後マグネシウム、カルシウム等を添加する球状黒鉛
鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）が開発され一般に使用される様
になったが、セリウムは、一部の球状化剤に若干配合さ
れているに過ぎない。しかしセリウムは、マグネシウム
、カルシウムなどの黒鉛球状化元素と比較した場合、マ
グネシウム、カルシウムは、鉄に対し溶解並びに固溶し
ないが、セリウムは鉄に対し溶解並びに固溶する性質を
有し、Ｒ，Ｖｏｇｅｌによればｌコル／６％固溶すると
され、ランタンも同様の性質を有す゛る（「強靭鋳鉄」
日本強靭鋳鉄協会線１臼刊工業新聞社昭和３６年１月３
０日発行、コ３／頁）。そのため、これら元素は銑鉄中
に残留するものである。
鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）が開発され一般に使用される様
になったが、セリウムは、一部の球状化剤に若干配合さ
れているに過ぎない。しかしセリウムは、マグネシウム
、カルシウムなどの黒鉛球状化元素と比較した場合、マ
グネシウム、カルシウムは、鉄に対し溶解並びに固溶し
ないが、セリウムは鉄に対し溶解並びに固溶する性質を
有し、Ｒ，Ｖｏｇｅｌによればｌコル／６％固溶すると
され、ランタンも同様の性質を有す゛る（「強靭鋳鉄」
日本強靭鋳鉄協会線１臼刊工業新聞社昭和３６年１月３
０日発行、コ３／頁）。そのため、これら元素は銑鉄中
に残留するものである。
したがって銑鉄中にセリウム等を添加し一旦凝固させ、
これを溶解しても、セリウム等は、鋳鉄中に固溶された
状態で残留するから、黒鉛は球状化される筈である。
これを溶解しても、セリウム等は、鋳鉄中に固溶された
状態で残留するから、黒鉛は球状化される筈である。
従来、この様なセリウム含有原料鉄がなかったのは、製
銑原料中に、これらの元素が含有されていても、原料銑
製造の過程において酸化除失されてしまうため、セリ６
ム、ランタンを含む銑鉄は、一般的な製銑法では得られ
なかったことによる。
銑原料中に、これらの元素が含有されていても、原料銑
製造の過程において酸化除失されてしまうため、セリ６
ム、ランタンを含む銑鉄は、一般的な製銑法では得られ
なかったことによる。
また一般に球状化元素は、いずれも酸化され易いことか
ら球状化能力が、一時的であるとの観念が固定化されて
いたため、従来のセリウム等の元素を添加した鋳鉄の場
合であっても、通常球状化する最低量の添加に止めた場
合が多く、これを再溶解しても黒船が球状化することが
ながったのである。
ら球状化能力が、一時的であるとの観念が固定化されて
いたため、従来のセリウム等の元素を添加した鋳鉄の場
合であっても、通常球状化する最低量の添加に止めた場
合が多く、これを再溶解しても黒船が球状化することが
ながったのである。
本発明者郷は、先にセリウム等が鉄中に溶解度を有する
という特性に着目し、再溶解の際減少する分を見越して
、セリウム等を銑鉄に添加すれば、そのまま再溶解して
も、球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）が得られると考え
、実験によってこれを確認し特許出願した（特願昭１Ｉ
Ａ−ｔ／１６θ号）。
という特性に着目し、再溶解の際減少する分を見越して
、セリウム等を銑鉄に添加すれば、そのまま再溶解して
も、球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）が得られると考え
、実験によってこれを確認し特許出願した（特願昭１Ｉ
Ａ−ｔ／１６θ号）。
その後本発明者らの研究により、最近新たに開発された
鋳鉄鋳物の電気炉による高速溶解法を強靭鋳鉄鋳物の製
造に適用した場合、原料銑中のＣ・含有量が先きの発明
の原料銑のＯｓ量より少ない量の原料銑を使用しても、
安定した品質で強靭鋳鉄鋳物が製造可能となることが知
見され、これより本発明を創案するに至った。
鋳鉄鋳物の電気炉による高速溶解法を強靭鋳鉄鋳物の製
造に適用した場合、原料銑中のＣ・含有量が先きの発明
の原料銑のＯｓ量より少ない量の原料銑を使用しても、
安定した品質で強靭鋳鉄鋳物が製造可能となることが知
見され、これより本発明を創案するに至った。
すなわち、本発明の要旨は、以下のとおりのものである
。
。
本発明の要旨は、全炭素コ、よ０％以上、けい素３．５
０％以下、硫黄０．１０％以下の溶銑に対し、セリウム
またはランタンあるいはこれらの化合物の７種または一
種以上を、ＯｅまたはＬＡあるいはＧｏ ＋ Ｌａとし
てｏ、ｏｉ −ｏ、ｏｔｐ％添加して溶製し、通常の鋳
物銑用鋳型に鋳込むことを特徴とする、強靭鋳鉄製造用
原料鉄の製造方法にある。
０％以下、硫黄０．１０％以下の溶銑に対し、セリウム
またはランタンあるいはこれらの化合物の７種または一
種以上を、ＯｅまたはＬＡあるいはＧｏ ＋ Ｌａとし
てｏ、ｏｉ −ｏ、ｏｔｐ％添加して溶製し、通常の鋳
物銑用鋳型に鋳込むことを特徴とする、強靭鋳鉄製造用
原料鉄の製造方法にある。
なお、本発明において強靭鋳鉄と称するものは、抗張力
が約ｘ ｋｙ ／−以上であって、鋳鉄中の黒船が球状
を呈しているものを球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）と
し、このものと、黒鉛形状が球状以外の形状（片状、棒
状、塊状など）を呈する鋳鉄を含めたものである。
が約ｘ ｋｙ ／−以上であって、鋳鉄中の黒船が球状
を呈しているものを球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）と
し、このものと、黒鉛形状が球状以外の形状（片状、棒
状、塊状など）を呈する鋳鉄を含めたものである。
次にセリウムおよびランタンの添加量について説明する
。
。
セリウム、ランタンを溶銑に添加する場合セリウム、ラ
ンタンの一部は、酸化し、あるいは溶銑中の硫黄と反応
して鉱滓となり、また原料銑の再溶解の際にも、セリウ
ム。ランタンは一部酸化減少する。この減少量は作業条
件により変わり、また溶銑の硫黄含有量によっても変わ
る。
ンタンの一部は、酸化し、あるいは溶銑中の硫黄と反応
して鉱滓となり、また原料銑の再溶解の際にも、セリウ
ム。ランタンは一部酸化減少する。この減少量は作業条
件により変わり、また溶銑の硫黄含有量によっても変わ
る。
セリウム、ランタンの添加量は、高速溶解法による再溶
解で球状黒鉛鋳鉄を得るためには、Ｇ。
解で球状黒鉛鋳鉄を得るためには、Ｇ。
またはＬａとして、あるいは、セリウムおよびランタン
を同時に添加する場合にはｃｏ ＋ ＬＡとして、０
、ＯＪ〜０．０デ襲の範囲で条件に合わせて調整する。
を同時に添加する場合にはｃｏ ＋ ＬＡとして、０
、ＯＪ〜０．０デ襲の範囲で条件に合わせて調整する。
０．０３％以下の添加では、再溶解で、球状黒鉛鋳鉄が
得られず、また０、０９％以上の添加は必要でなく経済
的でない。
得られず、また０、０９％以上の添加は必要でなく経済
的でない。
また再溶解で単に強靭鋳鉄を得るためには、添加量は・
ｔ、θｌ≦以上で良い。この場合、セリウム添加量で異
なるが、形状が塊状１ｗ４状等の黒船を主体とし球状黒
鉛が混在する組織を有する強靭鋳鉄となる。他方０．０
／％未満では、高速溶解法によっても、強靭鋳鉄は得ら
れない。 ゛し艇して、一般的溶解法によって強靭
鋳鉄を得るには、原料銑中のＣ・含有量は、０．１０％
以上必要であ５るが、・最近開発された高速溶解法によ
ると、溶解時間が著しく短縮されるため、ｃｅの酸化損
失が少なくなり、したがって原料銑中のＣ・含有量は、
上記のとおり少なくすることができる。
ｔ、θｌ≦以上で良い。この場合、セリウム添加量で異
なるが、形状が塊状１ｗ４状等の黒船を主体とし球状黒
鉛が混在する組織を有する強靭鋳鉄となる。他方０．０
／％未満では、高速溶解法によっても、強靭鋳鉄は得ら
れない。 ゛し艇して、一般的溶解法によって強靭
鋳鉄を得るには、原料銑中のＣ・含有量は、０．１０％
以上必要であ５るが、・最近開発された高速溶解法によ
ると、溶解時間が著しく短縮されるため、ｃｅの酸化損
失が少なくなり、したがって原料銑中のＣ・含有量は、
上記のとおり少なくすることができる。
本発明の方法で用いる溶銑の成分としては、全炭素コ、
ＳＯ％以上、けい素３．５０％以下、硫黄□、１０％以
下を含むものである。全炭素がコ、！Ｉ；０４未満では
、白銑化し易く、けい素は３．５０％を超ると、シリコ
フェライトが出易く、健全な鋳物が出来ない。また硫黄
が０．／θ襲を超えると＜Ｋ、セリウム。
ＳＯ％以上、けい素３．５０％以下、硫黄□、１０％以
下を含むものである。全炭素がコ、！Ｉ；０４未満では
、白銑化し易く、けい素は３．５０％を超ると、シリコ
フェライトが出易く、健全な鋳物が出来ない。また硫黄
が０．／θ襲を超えると＜Ｋ、セリウム。
ランタンは硫黄と反応してその球状化能力が減退する。
セリウムおよびランタンの添加方法については、浴銑が
取鍋に入る途中の湯樋添加、取鍋における表面添加ある
いは、あらかじめ鍋底に添加剤を置く置注ぎ法、その他
、通常、添加剤の添加で行ゎれているいずれの方法でも
良い。いずれの場合にも添加剤の比重が大であるので、
容易に溶湯中に溶は込み何等の爆発反応なしに安全且つ
容易に添加することが出来る。
取鍋に入る途中の湯樋添加、取鍋における表面添加ある
いは、あらかじめ鍋底に添加剤を置く置注ぎ法、その他
、通常、添加剤の添加で行ゎれているいずれの方法でも
良い。いずれの場合にも添加剤の比重が大であるので、
容易に溶湯中に溶は込み何等の爆発反応なしに安全且つ
容易に添加することが出来る。
加削の歩留りの点で１３００〜／４’θ１１書セ添加す
るｉ：：：：ｌ：累ｅｂｂ、ａ＊＊＊ｅｍ、＊ａａ。２
、次の如き優れた特性な持つものである゛。 □１
）再溶解鋳造するのみで、ダクタイル鋳鉄が得あり、ま
た、添加作業がない。
るｉ：：：：ｌ：累ｅｂｂ、ａ＊＊＊ｅｍ、＊ａａ。２
、次の如き優れた特性な持つものである゛。 □１
）再溶解鋳造するのみで、ダクタイル鋳鉄が得あり、ま
た、添加作業がない。
通常ダクタイル鋳鉄の製造は、吟味された材料を溶解し
、溶湯を脱硫処理し、球状化添加剤を添加し、Ｆ・−８
ｉ 、 Ｏａ’−Ｓｉなどで接種した後、鋳型に注湯゛
され製造される。この際各作業工程に於いて、′数多く
の要因およびこれら要因の相互関係により黒鉛球状化が
左右され、この管理が非常に難しい。これに対し、・本
発明、の方法による原料鉄を使用すれば、材料配合が容
易であり、添加剤添加がないため、この過程に動ける変
動がない。したがって、原料鉄φのセリウム等の含有量
と標準作業における溶解後のセリウム等の含有量°とを
、あらかじめ分析値により知っていれば、容易に安定し
た材質のダクタイル鋳鉄または強靭鋳鉄を製造し得る。
、溶湯を脱硫処理し、球状化添加剤を添加し、Ｆ・−８
ｉ 、 Ｏａ’−Ｓｉなどで接種した後、鋳型に注湯゛
され製造される。この際各作業工程に於いて、′数多く
の要因およびこれら要因の相互関係により黒鉛球状化が
左右され、この管理が非常に難しい。これに対し、・本
発明、の方法による原料鉄を使用すれば、材料配合が容
易であり、添加剤添加がないため、この過程に動ける変
動がない。したがって、原料鉄φのセリウム等の含有量
と標準作業における溶解後のセリウム等の含有量°とを
、あらかじめ分析値により知っていれば、容易に安定し
た材質のダクタイル鋳鉄または強靭鋳鉄を製造し得る。
２） 通常ダクタイル鋳鉄製造の際、脱硫剤１球状化添
加剤を添加するが、この際溶湯温度が低下するので、出
湯温度を高くする必要がある。これに対し本発、明方法
による原料鉄使用の場合、添加剤添加がないので注湯に
必要な最低の出湯温度で良い。これによって俗解時間が
短縮され、耐火物費、熱源費１作業費等が低下し、溶解
のコストが低下する。
加剤を添加するが、この際溶湯温度が低下するので、出
湯温度を高くする必要がある。これに対し本発、明方法
による原料鉄使用の場合、添加剤添加がないので注湯に
必要な最低の出湯温度で良い。これによって俗解時間が
短縮され、耐火物費、熱源費１作業費等が低下し、溶解
のコストが低下する。
３）本発明方法による原料鉄は、また、他の一般的原料
銑をこれに適当に配合して溶解することにより、鋳鉄中
の七すウム、ランタンの含有量が調整され、各種の材質
の強靭鋳鉄を容易に製造することができる。
銑をこれに適当に配合して溶解することにより、鋳鉄中
の七すウム、ランタンの含有量が調整され、各種の材質
の強靭鋳鉄を容易に製造することができる。
実施例
成分子、０４１．ｔｏ％、 Ｓｉコ、０１！； ％ 、
Ｍｎ Ｏ，２０％ 。
Ｍｎ Ｏ，２０％ 。
Ｐ Ｏ，０！ｆ３％、 ｓ ｏ、ｏｉｌＩ％の溶銑にミ
ツシュメタル（０＠ ４１ｊ、５％、 Ｌａ ３ｂ、ｕ
％ ）によりＱ＠ ＋ Ｌａを０．０／〜０．０９％
添加し、見（〜梶へ彎悔へ嶌３〜原料銑を溶製して、鋳
塊に作った。
ツシュメタル（０＠ ４１ｊ、５％、 Ｌａ ３ｂ、ｕ
％ ）によりＱ＠ ＋ Ｌａを０．０／〜０．０９％
添加し、見（〜梶へ彎悔へ嶌３〜原料銑を溶製して、鋳
塊に作った。
再溶解は１．ＶＫ、Ｖ、ムの高周波誘導炉を使用し、１
回約ｏ、ｓ Ｊ９の溶解を行った。
回約ｏ、ｓ Ｊ９の溶解を行った。
温度測定には、Ｐｔ −ＰｔＲｈ熱電対温度針を使用し
、原材料を目標８１％が２．６％となるように配合して
溶解して、１１１００℃まで昇温し、０．３％のＦ・−
８１を接種してから、顕微鏡試料として、３０φｘ！Ｏ
■の生砂型に鋳込んだ０ なお、電力密度は／Ｊ ｋｗ／ ＩＩｆであり、溶解所
要時間は３４０秒であった。
、原材料を目標８１％が２．６％となるように配合して
溶解して、１１１００℃まで昇温し、０．３％のＦ・−
８１を接種してから、顕微鏡試料として、３０φｘ！Ｏ
■の生砂型に鋳込んだ０ なお、電力密度は／Ｊ ｋｗ／ ＩＩｆであり、溶解所
要時間は３４０秒であった。
以上により、原料鉄を再溶解して得られた鋳造品（鋳放
しのまま）の組織は、以下の表に示すとおりである。
しのまま）の組織は、以下の表に示すとおりである。
なお、Ｃ＠ ＋ Ｌａ Ｏ，０１〜０．０３ ％添加で
は、再溶解で一部球状黒鉛のある強靭鋳鉄となり、０．
０３〜０．０９％添加の場合、再溶解で球状黒鉛組織の
ダクタイル鋳鉄となる。しかし、０．０／％未満の添加
では、たとえばＯ１θＯｒ ％の添加の場合、・再溶解
では、片状黒鉛組織となって強靭鋳鉄とはならない０ 以上のように、本発明の方法によれば、黒鉛球状化剤等
の特殊な添加剤を使用することなしに、球状黒鉛鋳鉄そ
の他の強靭鋳鉄を製造することができる〜原料鉄が得ら
れる。
は、再溶解で一部球状黒鉛のある強靭鋳鉄となり、０．
０３〜０．０９％添加の場合、再溶解で球状黒鉛組織の
ダクタイル鋳鉄となる。しかし、０．０／％未満の添加
では、たとえばＯ１θＯｒ ％の添加の場合、・再溶解
では、片状黒鉛組織となって強靭鋳鉄とはならない０ 以上のように、本発明の方法によれば、黒鉛球状化剤等
の特殊な添加剤を使用することなしに、球状黒鉛鋳鉄そ
の他の強靭鋳鉄を製造することができる〜原料鉄が得ら
れる。
第１図、第一図、第３図および第ダ図は、溶銑に七９
ウＡ Ｏ００／ −％ 、 ０．０３ ％ 、 ０．０
４％、およ代理人弁理士 村 ＥＨ政 治
ウＡ Ｏ００／ −％ 、 ０．０３ ％ 、 ０．０
４％、およ代理人弁理士 村 ＥＨ政 治
Claims (1)
- Ｌ 全炭素１．２０％以上、けい素３．３０％以下、硫
黄０．１０％以下の溶銑に対し、セリウムまたはランタ
ンあるいはこれらの化合物の１種または一種以上を、Ｏ
ｅまたはＬ＆あるいはＯｅ＋ＬＩＬとして、０．０／
〜０．０９％添加して溶製し、通常の鋳物銑用鋳型に鋳
込むことを特徴とする、強靭鋳鉄製造用原料鉄の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10839881A JPS589910A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 強靭鋳鉄用原料銑の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10839881A JPS589910A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 強靭鋳鉄用原料銑の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589910A true JPS589910A (ja) | 1983-01-20 |
Family
ID=14483739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10839881A Pending JPS589910A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 強靭鋳鉄用原料銑の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589910A (ja) |
-
1981
- 1981-07-10 JP JP10839881A patent/JPS589910A/ja active Pending
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