JPS60121253A

JPS60121253A - 球状黒鉛鋳鉄

Info

Publication number: JPS60121253A
Application number: JP58228327A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Jinbo; 嘉雄神保; Mamoru Sayashi; 鞘師　守
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1983-12-05
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1985-06-28
Also published as: EP0144907A3; EP0144907A2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、各種自動車部品、トラクタ部品。

２０　船舶用部品、製鉄機械部品等において、クランク
シャフト、ロッカーアーム、ケーシング、ヒ、＼１ンリ
ング、ドラム、フォーク、金具類等々の部品の素材に使
用され、とくにオーステンパ処理を施した球状黒鉛鋳鉄
に関するものである。

（従来技術）従来、とくにオーステンバ処理した球状黒鉛鋳鉄は、鋼
にとって代わることのできる安価でかつ軽量な材料とし
てこれまでも注目されてきたが、これはオーステンパ球
状黒鉛鋳鉄がフェライト系あるいはパーライト系の球状
黒鉛鋳鉄に比べ極めて高いレベルの伸びと強さを同時に
具備することに起因している。例えば、Ｇｉｅｓｓｅｒ
ｅｉ　６５（１９７８）、４，７３．には、■素材費、
加工・熱処理費の低減による原価低減、■密度の差によ
る軽量化、および■高振動減衰能による低騒音化、等を
達成するために、鍛造ギヤをオーステンパ球状黒鉛鋳鉄
ギヤに代替し、成功を修めた例が報告されている。

しかし、現実には厚肉部品へのオーステンパの適用や上
部ベイナイトを利用するオーステンパが強く望まれてい
るにもかかわらず、通常組成の球状黒鉛鋳鉄には本来オ
ーステンパ球状黒鉛鋳鉄に付与されるべきすぐれた性質
を与えることができず、本然処理の利用範囲は極めて狭
いものとなっていた。それは上記要求に基づくオーステ
ンパでは、オーステナイト化温度からベイナイト化温度
に至る冷却速度が遅くなるため、冷却の過程で適冷オー
ステナイトから多くのパーライトを析出することに起因
している。

すなわち、通常組成の球状黒鉛鋳鉄にあっては適冷オー
ステナイトの安定性が不十分であるため、オーステナイ
ト化温度からベイナイト化温度に至る冷却速度を十分速
くしていない場合には正常なオーステンパができず、す
ぐれた性質が得られないという欠点があった。

そこで、上記問題を解決する従来の考え方として、例え
ば特開昭５０−１２７８２３号公報、特開昭５４−１３
３４２０号公報あるいは特公昭４７−１９４９６号公報
に開示されているように、多量のＭｏおよびＮｉ等を含
有させてオーステナイトを安定化した球状黒鉛鋳鉄を用
いるものがある。このようにすれば、オーステナイトが
安定化されているため、オーステナイト化温度からベイ
ナイト化温度に至る過程を冷却速度の極めて遅い空冷と
することによっても、パーライトを析出することなく正
常なオーステンパが可能となり、加えて冷却速度が遅い
ことにより歪の発生を小さくすることができるという利
点を有している。

しかしながらこのような高合金球状黒鉛鋳鉄にあっては
、高価なＭＯおよびＮｉの添加が必須であるため必然的
に素材価格が大きく上昇するという問題を抱えており、
上記問題を解決するための一般的な手法とはなり得てい
なかった。

（発明の目的）この発明は、このような従来の問題点に着目し、合金元
素の添加が球状黒鉛鋳鉄の熱処理性におよぼす影響を詳
細に検討した結果なされたもので、基本となる球状黒鉛
鋳鉄の組成に対してマンガンと銅の量を適正な値に規定
することによって熱処理性を劣化させることなくモリブ
デンおよびニッケルの含有量を低減し、厚肉部品のオー
ステンパ、上部ベイナイトを利用したオーステンパおよ
び空冷のオーステンパによる高強度の製品を安価に得る
ことを可能にする球状黒鉛鋳鉄を提供することを目的と
している。

（発明の構成）この発明による球状黒鉛鋳鉄は、重量％で、炭素：３〜
４％、けい素：１．５〜３％、黒鉛球状化処理剤：０．
００５〜０．２％を基本成分とし、その他マンガン＝０
．３〜０．８％、銅＝０．３〜２％を含み、必要に応じ
てモリブデン二〇〜Ｏ，’１％、＝　−ｙ４ｊｌｚ　：
　Ｏ−０，３％を含有し、残部実質的に鉄よりなり、と
くにオーステナイト安定化温度からベイナイト化温度ま
でパーライト組織を析出しない冷却速度で冷却したこと
を特徴としている。

次に、この発明による球状黒鉛鋳鉄の成分範囲（重量％
）の限定理由について説明する。

炭素（Ｃ）：３〜４％炭素は鋳鉄の主要合金元素であるが、３％未満では鋳造
性を劣化するので好ましくなく、４％を超えるとけい素
との共存で初晶の黒鉛が晶出しやすくなり、機械的性質
を害するので、３〜４％の範囲とした。

けい素（Ｓ　ｉ）　：　１　、’５〜３％　−けい素は
炭素と共に鋳鉄の主要合金元素であるが、１．５％未満
では黒鉛化や鋳造性を害するので好ましくなく、３％を
超えると機械的性質を害するので１．５〜３％の範囲と
した。

黒鉛球状化処理剤：０．００’５〜０．２％黒鉛球状化
処理剤は鋳造時に黒鉛を球状化するのに添加するもので
ある。この場合、黒鉛を良好に球状化し、しかも機械的
性質を劣化させない残留黒鉛球状化処理剤の量は０．０
０５〜０．２％の範囲である。なお、黒鉛球状化処理剤
としてはマグネシウムが好ましいが、マグネシウムのは
′かにセリウム（Ｃｅ）やカルシウム（Ｃａ）などを黒
鉛球状化剤として用いることも可能である。

マンガン（Ｍｎ）　：　０　、３〜０　、８％マンガン
は球状黒鉛鋳鉄の過冷オーステナイトの安定性を高める
のに有効な元素であり、葛のような効果を得るために０
．３％以上含有させる。

しかし、多すぎると強度および靭性を低下させるので０
．８％以下とした。

銅（Ｃｕ）：０．３〜２％銅は熱処理性の改善に有効な元素であって、このような
効果を得るために０．３％以上含有させる。しかし、添
加量が多くなると黒鉛の球状化が困難になりはじめ、添
加量が過大になると強さおよび衝撃値の低下をさけるこ
とができなくなるので２％以下とした。

モリブデン（Ｍｏ）：Ｏ〜ｏ、ｉ％モリブデンは適冷オーステナイトの安定性を増加するの
に有効な元素であるので必要に応じて添加することがで
きるが、多すぎると強度および靭性が若干低下する傾向
があられれ、また高価な元素でもあるので０．１％以下
とするのがよい。

ニッケル（Ｎｉ）二〇〜０．３％ニッケルは適冷オーステナイトの安定性を増すのに有効
な元素であるので、必要に応じて添加することができる
が、０．３％を超えるとその効果はパーライト変態に対
するよりもベイナイト変態に対する方がより強くなり、
同等の機械的性質を得るためにはより長時間のベイナイ
ト化を要するようになり、また、高価な元素でもあるの
で、０．３％以下とするのがよい。

この発明による球状黒鉛鋳鉄は上記の組成よりなるもの
であり、このようにマンガンと銅の含有量を適切な値に
規定することにより、オーステナイトの安定性を劣化さ
せることなく、高価なモリブデンおよびニッケルの含有
量を低減した安価で高性能の球状黒鉛鋳鉄である。

このような球状黒鉛鋳鉄を用いて、クランクシャフト等
の比較的厚肉な製品のオーステンノ（に適用する場合や
、厚肉製品に上部ベイナイトを利用するオーステンバに
適用する場合には、空冷ではパーライトの一部析出が避
は得ないこともあり、このような時には塩浴や金属浴等
を用いて焼入れする必要性を生ずることもある。

しかし、塩浴や金属浴を用いて冷却する場合には、浴の
危険性、公害性１作業性等を考慮する必要があり、塩浴
等を使用しないで所望の熱処理を施すことについて検討
した結果、上述した重量％組成で、炭素：３〜４％、け
い素＝１．５〜３％、黒鉛球状化剤：０．００５〜０．
２％、マンガン二０．３〜０．８％、銅：０．３〜２％
、モリブデン：０〜ｏ、ｉ％、ニッケル二〇〜０．３％
、残部実質的に鉄よりなる球状黒鉛鋳鉄を、オーステナ
イト安定温度加熱域から、１０°Ｃ／ｓｅａ　〜０　、
６４℃／ｓｅｃの冷却速度でベイナイト化温度まで冷却
し、前記ベイナイト化温度に恒温保持して最後に冷却す
るようにすればよいことを見出し、前記オーステナイト
安定温度加熱域から恒温保持温度に至る冷却過程に流動
層式の炉を用いるのがより一層望ましいことを確かめた
。

このような熱処理方法を開発する過程において、本発明
者らは、まず、オーステナイト化温度からベイナイト化
温度に至る間における冷却速度が熱処理歪に及ぼす影響
を検討した。

ここで使用した鋳鉄は、重量％で、炭素３．６％、けい
素２．６％、リン０．０２％、いおう０．００７％、ク
ロム０．０５％、マグネシウム０．０４％、モリブデン
０．１０％、ニッケル０．２９％、マンガン０．８％、
銅２．０％、残部実質的に鉄の組成よりなるものである
。

そして、上記組成の供試材を第１図に示す形状９寸法（
Ｄｉ＝６ｍｍ、Ｄｏ＝８ｍｍ、ｄ＝２１．Ｔ（厚さ）＝
２ｍｍ）に加工して供試片１となし、供試片１の切り欠
き部２の寸法（ｄ）を１／１０００ｍｍ単位まで測定し
た後、変態点測定装置（Ｆｏｒｍａｓｔｏｒ−Ｆ）を用
いて熱処理を施した。なお、ここで使用した変態点測定
装置は、真空雰囲気中で高周波加熱コイルにより上記供
試片１を加熱し、前記供試片１にＮ２ガスまたはＨ２ガ
スを吹き付けることによって任意の温度プログラムを供
試片１に付与できる装置である。

熱処理は、まず９００℃のオーステナイト安定化温度に
供試片１を加熱し、２時間保持した後、３０℃／ｓｅｃ
　〜０　、５°Ｃｊ／ｓｅｃの間で設定した任意の一定
冷却速度で３００℃まで冷却した後、３００°Ｃに２時
間保持して電源を切り、室温まで冷却した。

熱処理後の供試片１は切り欠き部２の寸法（ｄ）を１／
１０００ｍｍ単位まで測定し、熱処理によって生じた切
り欠き部２の寸法変化［（熱処理前の寸法−熱処理後の
寸法）の絶対値］をめた。なお、この寸法変化は、熱処
理による歪と、変態によって組織が変化したことによる
膨張とをあわせた変化になっている。

そこで、熱処理による歪の比較は、まず、供試片１に用
いた鋳鉄組成において、パーライトが析出しない限界近
くまで冷却速度を遅くした場合（０，８℃／ｓｅｃの場
合）の寸法変化を１として、各冷却速度における寸法変
化がその何倍になっているかをめた。第２図はその結果
を示す図であって、第２図から熱処理による歪を小さく
するためには、オーステナイト化温度からベイナイト化
温度に至る冷却速度は１０’Ｏ／ｓｅｃ以下とする必要
があることがわかる。しかし、冷却速度が０．６４°Ｃ
／ｓｅｃよりも小さくなると寸法変化は増大している。

これは、熱処理による歪のためではなく、パーライトが
析出したことによる寸法変化が加わっているためである
。

したがって、オーステンパ熱処理による歪を小さくする
ためには、オーステサイト化温度からベイナイト化温度
に至る冷却速度を１０℃／ｓｅｃ〜０．６４℃／ＳｅＣ
とするのがより望ましい。ただし、冷却速度の下限城は
パーライトの析出によって規定されるものであるため、
１０℃／ｓｅｅ〜０．６４°Ｑ／’ｓｅｃの範囲内で鋳
鉄組成により適宜規定できるものである。

ところで、上記に示した冷却速度を得るためには、従来
までは小部品を空冷する場合に限られていた。すなわち
、空冷は冷却速度が極めて遅いため、厚肉製品の場合に
は特にその内部での冷却速度が上記した冷却速度の範囲
以下となり、一方、塩浴の場合にその冷却速度は上記し
た冷却速度の範囲以上となるためである。

本発明者らは、とくに大幅厚肉製品においても上記冷却
速度の範囲を満足しうる熱処理方法について種々検討し
た結果、流動層式の炉を用いることによって、とくに大
幅厚肉製品においても上記冷却速度の範囲を実現しうる
ことを見い出した。

具体的には、流動層式の炉の冷却能を以下のように検討
した。すなわち、第３図は先の実験の際に示したものと
同一組成の球状黒鉛鋳鉄よりなる供試片３の形状・寸法
を示すものであって、中心孔４の直径は２．５開、外径
りおよび全長りの量系は第１表に示すものである。

第　１　表第４図は本実験に用いた流動層炉１０の構成を示す図で
あって、１１は金属容器（レトルト）であり、このしト
ルト１１内には熱媒体１２として平均粒度６０　ｍｅｓ
ｈ以下、より好ましくは７０〜９０ｍｅｓｈのアルミナ
が充填しである。また、レトルト１１の底部にはポーラ
スメタルや焼結板等よりなるガス分散板１３が設けであ
る。

そして、前記ガス分散板１３の下方からはガス供給管１
４を介してＮ２ガス等の不活性ガスが吹き込まれ、この
ガスはガス分散板１３を通して前記レトルト１１内に充
填した熱媒体１２に流入する。この熱媒体１２はレトル
ト１１の外側に設置したヒーター１５によって加熱され
るとともに、ガス分散板１３を通して流入したガスによ
り流動化し、均一な加熱域を形成している。この場合、
ガス分散板１３を通して流入させるガス流量は、流動層
炉１０の容量および流動層炉１０の設定温度により適宜
変化させる。

実験は、第３図に示す供試片３に施した中心孔４にＰｔ
−Ｐｔ１３％Ｒｈ製熱電対をそう入し、中心孔４の閉塞
端部４ａにスポット溶接して行った。そして、まず、ス
テンレス酸の支持かご１６に入れた供試片３を別に用意
した９　００　’Ｃ保持の電気炉中に装入し、供試片３
の内部温度が９００°Ｃに達した後４時間保持した。次
に、あらがじめ３００°Ｃに熱媒体１２を加熱させた流
動層炉１゜内に、前記電気炉中の供試片３を支持かご１
６とともにすみやかに取り出して装入口１７より装入し
、熱媒体１２の中心部分に供試片３が保持されるよう支
持かご１６を設置し、供試片３の内部の温度降下を測定
した。

第２表は、供試片３の内部の温度が９００’Ｏより３０
０℃まで降下した時の冷却速度を測定した結果を示した
ものである。

第　２　表すなわち、本実験から、流動層式の炉を用いることによ
り、直径りが１０ｍｍ〜７０ｍｍまでの比較的厚肉の製
品を９００℃から３００℃まで９．７０°（！／ｓｅｃ
　〜０　、６５℃／ｓｅｃの冷却速度で冷却することが
可能であることが明らかになった。

また、第２表には比較のため、本実験と同一組成の球状
黒鉛鋳鉄を９００°Ｃに４時間保持した後３００°Ｃの
塩浴炉中に投入した場合の冷却能（冷却速度）を示しで
ある。

上記実験により、オーステンパ用球状黒鉛鋳鉄の熱処理
に流動層炉を用いれば、従来の塩浴焼き入れでは実現で
きなかった歪量の小さい熱処理を可能にするとともに、
クランクシャフト等の大幅厚肉製品へのオーステンパの
適用や、厚肉部品に上部ベイナイトを利用するオーステ
ンパの適用も可能になることが明らかである。

なお、本実験において使用した流動層炉１０の容量は、
レトルト１１の内径が６１０ｍｍ、レトルト１１の深さ
が６００１１１ｆｆｌ、熱媒体１２は８０ｍｅｓｈのア
ルミナであり、Ｎ２ガス流量を２５０１７ｍ１ｎとして
行った。

（実施例１）この実施例では、銅とマンガンが鋳鉄の適冷オーステナ
イトの熱的安定性におよぼす影響について調べた。ここ
で使用した鋳鉄の基本組成は、重量％で、炭素３．６％
、けい素２６６％、リン０．０２％、いおう０．００７
％、クロム０．０５％、マグネシウム０．０４％のもの
である。この実施例において使用した供試材の基本組成
は、一般的な球状黒鉛鋳鉄の範囲に属する組成として選
んだもので、この範囲に属していれば他の組成のもので
あっても実験結果に実質的な影響はないものである。ま
た、この実施例では、黒鉛の球状化処理剤として主にマ
グネシウムを用いたが、そのほか、黒鉛球状化の目的が
十分に達成されるならばカルシウム（Ｃａ）あるいはセ
リウム（Ｃｅ）等を用いてもさしつかえない。

そして、上記した基本組成に対して、第３表の実施例１
〜６に示すように、マンガン量は０．４〜０．８％、銅
量は０．４〜２．０％の範囲で変化させた。また、モリ
ブデンとニッケルの含有量により前記マンガンおよび銅
の効果に差が出ることも考えられたため、同じく第３表
の実施例１〜６に示すように、モリブデンは０．００〜
０．１０％、ニッケルは０．００〜０．２９％の範囲で
変化させた。

一方、適冷オーステナイトの安定性は、変８Ｗｇ張（収
縮）測定装置によりＴＴＴ線図をめて検討した。その他
、静的強さ試験および衝撃試験、機械的性質の確認を行
った。この場合のオーステンパ熱処理は、９００℃Ｘ４
Ｈｒのオーステナイト化および２５０℃Ｘ２Ｈｒで行い
、その間の冷却は塩浴を用いて行った。これらの結果を
同じく第３表および第５図に示す。

第５図は、マンガンと銅が前述した鋳鉄の適冷オーステ
ナイトの熱的安定性におよぼす影響を０．２０％Ｎｉお
よび０．０１％ＭＯを含む場合についてめた結果である
。第５図の縦軸は９００’ＣＸ　ｌ　５ｍ１ｎオーステ
ナイト化後のＴＴＴ線図中に現われるバーティトノーズ
の潜伏時間（ｔ　ｉ）である。また、横軸はマンガンお
よび銅の含有量を示す。ここで、ｔｉの値が大きい程オ
ーステナイ）・は安定であり、パーライト変態が起きに
くいと判断できる。

第３表および第５図に示すように、マンガンを０．３％
以上含有させるとその量に応じてオーステナイトの安定
性は著しく改善されていくことがわかる。また、銅につ
いても同様で、０．３％以上含有させると熱処理性の改
善効果が明瞭に現われる。そして、第３表から、モリブ
デンおよびニッケルの含有量を変えた場合にもこれらの
現象が同様に現われることが明らかである。

また、第３表には参考例として高モリブデンあるいは高
ニツケル球状黒鉛鋳鉄のオーステナイトの安定性につい
ても併記しである。例えば、実施例５と参考例２とは同
等の熱処理性を持つ材料であるが、素材コストは参考例
２では１ｋｇあたり３〜５円割り高となる。この傾向は
高合金化した材料でより顕著になり、例えば同等の熱処
理性を持つ実施例６と参考例３の比較ではそのコスト差
は１ｋｇあたり３０〜４０円にも達する。なお、参考例
３の鋳鉄は特開昭５４−１３３４２０号公報に記載され
た鋳鉄である。

本実施例の範囲では各添加元素が持つ球状黒鉛鋳鉄の熱
処理改善効果の上限は認められなかったが、ＴＴＴ線図
におけるベイナイト変態開始線の位置および第３表に示
す機械的性質の評価結果から、それぞれの合金元素につ
いて以下の制限が必要なことも明らかになった。

すなわち、ニッケルは添加量が増大するにつれて適冷オ
ーステナイトの安定性を増すが、０．３重量％を超える
とその効果はパーライト変態に対するよりもベイナイト
変態に対する方がより強くなり、同等の機械的性質を得
るためにはより長時間のベイナイト化を要するようにな
る。例えば、実施例６の合金鋳鉄の２５０°Ｃにおける
ベイナイト変態の潜伏時間は８００Ｓ程度に測定される
のに対し、参考例５では約２０００　ｓに測定された。

また、モリブデンは０．１％を超え、マンガンは０．８
％を超えるようになると若干の強度・衝撃値の減少傾向
が現われ始める。さらに、銅は２％を超えると黒鉛の球
状化が困難になり始め、強さ・衝撃値の低下をさけるこ
とができないことがわかった。

この発明に関する一連の実験結果は上述の実施料に端的
に現われており、マンガンを０．３〜０．８％、銅を０
．３〜２％含有させることにより、機械的性質がベイナ
イト化条件に悪影響を与えることなく球状黒鉛鋳鉄の適
冷オーステナイトを大幅に安定化し得ることが確かめら
れた。そして、その安定性は機械的性質とベイナイト化
条件からの制約によるモリブデン０．１％以下、ニッケ
ル０．３％以下の材料においても高モリブデン高ニツケ
ル球状黒鉛鋳鉄のそれと同等以上であった。したがって
、この発明により得られた球状黒鉛鋳鉄は、とくに厚肉
部品、」一部ペイナイトを利用する部品、および塩浴や
金属浴を使わない場合のオーステンパに用いることがで
きる安価な材料であり、従来の高価な高モリブデン高ニ
ツケル球状黒鉛鋳鉄にとって代わるものである。

（実施例２）重量％で、炭素３．６％、けい素２．６％、リン０６０
２％、いおう０．００７％、クロム０．０５％、マグネ
シウム０．０４％、モリブデン０，０５％、ニッケル０
．２０％、マンガン０．６％、銅１．５％の組成からな
る球状黒鉛鋳鉄を素材として第６図（ａ）　（ｂ）　（
ｃ）に示す形状・寸法の供試片２１．２２．２３を作成
した。これらの供試片２１．２２および２３は、それぞ
れ引張試験片（２１）、衝撃試験片（２２）および回転
曲げ疲労試験片（２３）である。これらのうち、引張試
験片（２１）は、ｄＢ　＝７ｍｍ、　Ｉｌ、（＝４０１
１ＩＩｎ、　Ｉ２＝　ｌ　ｌ　Ｏｎ＋ｍ、　ｒｌ　＝２
０ｍ＋ｎのものであり、衝撃試験片（２２）は、ｔｌ＝
１０ｍｍ角。

文３　＝５５ｍ＋＋ｎ、ｒ２　＝１ｍｍ、ｔ２　＝２＋
ｎｍのものであり、回転曲げ疲労試験片（２３）は、ｄ
２＝８ｍｍ、　ｄ３　＝　１６＋ｎ＋ｎ、　１４　＝　
６０ｍｍ、文５＝７０ｍｍ、　ｒ３　＝　２５ｍｍのも
のである。

まず、各供試片２１，２２．２３を塩浴炉中でオーステ
ンパを行った。このとき、各供試片２１．２２．２３を
塩化物からなる９００℃の塩浴中に４時間浸漬保持した
後、３００℃の硝酸塩よりなる塩浴中に装入し、２時間
保持した後、塩浴より取り出して水中急冷した。

次に、上記塩浴によるオーステンバと比較するため、流
動層炉を用いたオーステンパを行った。・このとき、各
供試片２１，２，１’、２３を９００°ＣのＮ２雰囲気
炉中に４時間保持した後、３００°Ｃに加熱保持した第
４図に示したと同一構成の流動層炉１０内に各供試片２
１，２２．２３を装入し、５分間保持した後、３００°
ＣのＮ２雰囲気炉中に各供試片２１．２２．２３を移し
、１時間５５分保持した後、前記雰囲気炉から取り出し
て水中急冷した。続いて、各供試片２１，２２゜２３に
対して所定の試験を行った。この結果、各供試片の機械
的特性を第４表に示す。

第４表に示すように、流動層によりオーステンパ処理し
たものは、塩浴炉によりオーステンパ処理したものより
もすぐれた機械的特性を有しており、球状黒鉛鋳鉄のオ
ーステンパ熱処理に際して流動層を用いる方がすぐれた
結果をもたらすことが明らかとなった。

（発明の効果）以上説明してきたように、この発明による球状黒鉛鋳鉄
は、重量％で、炭素：３〜４％、けい素：１．５〜３％
、黒鉛球状化処理剤：０．００５〜０．２％を基本成分
とする球状黒鉛鋳鉄に、マンガン二０．３〜０．８％、
銅＝０．３〜２％を含有させ、かつオーステナイト安定
化温度からベイナイト化温度までパーライトか析出しな
い冷却速度で冷却したものであるから、モリブデン＝０
．１％以下、ニッケル＝０．３％以下の組成であっても
オーステナイトの熱処理性を十分に確保し得るものであ
り、とくにオーステンパ球状黒鉛鋳鉄として非常にすぐ
れたものであるという効果が得られ、とくに、厚肉部品
のオーステンパ、上部ベイナイトを利用するオーステン
パおよび塩浴や金属浴を使わないオーステンバ等、オー
ステナイト化温度からベイナイト化温度に至る冷却速度
を十分速くできない場合にも適用可能であり、クランク
シャフト、ケーシング、シリンダ等々の各種機械構造用
部品（製品）の素材として非常にすぐれた材料特性を与
えることができ、モリブデンやニッケル量が少なくて済
むため安価なオーステンパ用球状黒鉛鋳鉄を提供するこ
とが可能となり、特に厚肉部品の場合に公害や作業性の
点で問題のある塩浴の代わりに流動層を用いることによ
り十分有効なオーステンパ処理を歪の発生を伴うことな
〈実施することが可能であるという著しく優れた効果を
有している。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は球状黒鉛鋳鉄部品に対する冷却速
度が熱処理歪におよぼす影響を調べた実験に使用した供
試片の形状・寸法を示す説明図および前記影響を調べた
結果を示すグラフ、第３図および第４図は流動層炉およ
び塩浴炉の冷却能力を調査する実験に用いた供試片の形
状・寸法を示す説明図および流動層炉の縦断面説明図、
第５図はこの発明の実施例１においてマンガンおよび銅
か球状黒鉛鋳鉄の適冷オーステナイトの安定性に及ぼす
影響を調べた結果を示すグラフ、第６図（ａ）　（ｂ）
　（ｃ）はこの発明の実施例２において供試材の機械的
特性の測定に用いた試験片の形状φ寸法を示す説明図で
ある。特許出願人　日産自動車株式会社代理人弁理士　小　塩　豊第５図Ｍｎ　（ｔｉ＝Ａ）、　Ｃｕ　（ｍｉｘ）（？Ｕ）（ｂ）（Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】５（１）重量％で、炭素＝３〜４％、けい素＝１．５〜
３％、マンガフ：０．３〜０．８％、銅＝０．３〜２％
、黒鉛球状化処理剤：０．００５〜０．２％、残部実質
的に鉄よりなり、オーステナイト安定化温度からベイナ
イト化温度までパー１０　ライトが析出しない冷却速度
で冷却してなることを特徴とする球状黒鉛鋳鉄。（２）冷却速度が１０°Ｏ／ｓｅｅ　−０、６４°Ｃ／
ｓｅｃである特許請求の範囲第（１）項記載の球状黒鉛
鋳鉄。１５　（３）冷却が流動層炉で行われる特許請求の範囲
第（１）項または第（２）項記載の球状黒鉛鋳鉄。