JPS60184659A - 高強度高靭性球状黒鉛鋳鉄 - Google Patents
高強度高靭性球状黒鉛鋳鉄Info
- Publication number
- JPS60184659A JPS60184659A JP4116184A JP4116184A JPS60184659A JP S60184659 A JPS60184659 A JP S60184659A JP 4116184 A JP4116184 A JP 4116184A JP 4116184 A JP4116184 A JP 4116184A JP S60184659 A JPS60184659 A JP S60184659A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast iron
- spheroidal graphite
- graphite cast
- toughness
- retained austenite
- 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
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高強度１０１靭性球状黒鉛鋳鉄に関し、詳し
くは、組成およびオー２テンバ処理条件を適当に選定す
ることにより、残留オーステナイト組織量およびベイナ
イト組織量を調整するとともに、残留オーステナイト組
織を基地組織中に連鎖的に分布させることにより、優れ
た強度および靭性を併せ保有させることのできる高強度
高靭性球状用鉛鋳鉄にかかる。
くは、組成およびオー２テンバ処理条件を適当に選定す
ることにより、残留オーステナイト組織量およびベイナ
イト組織量を調整するとともに、残留オーステナイト組
織を基地組織中に連鎖的に分布させることにより、優れ
た強度および靭性を併せ保有させることのできる高強度
高靭性球状用鉛鋳鉄にかかる。
鋳鉄において、材料の低コスト性を維持したまま最近の
部品軽量化要求に適合させたり、鋼の代替用材料として
適用できるような高強度高靭性を確保するには、従来の
球状黒鉛鋳鉄では不充分であった。
部品軽量化要求に適合させたり、鋼の代替用材料として
適用できるような高強度高靭性を確保するには、従来の
球状黒鉛鋳鉄では不充分であった。
そこで、従来、高強度・高靭性の要求される部位に使用
する鋳鉄に対しては、焼入焼もどし処理。
する鋳鉄に対しては、焼入焼もどし処理。
オー２テンバ処理等種々の熱処理が実施されている。
そして、特に鋳鉄をオーステンバ処理して基地組織をオ
ーステンバ組織とすることにより、強度と靭性を向上さ
せることができることは既に知られており、とりわけ、
゛球状黒鉛鋳鉄においてそれらの特性の向上が著しい。
ーステンバ組織とすることにより、強度と靭性を向上さ
せることができることは既に知られており、とりわけ、
゛球状黒鉛鋳鉄においてそれらの特性の向上が著しい。
このように、球状黒鉛鋳鉄をオーステンパ処理すること
により、強度と靭性の優れた強靭鋳鉄とすることができ
ることは周知の技術である。
により、強度と靭性の優れた強靭鋳鉄とすることができ
ることは周知の技術である。
さらに、球状黒鉛鋳鉄の強度と伸び（靭性）は残留オー
スチーＪ−イト組織と密接な関係にあることも知られて
いる。
スチーＪ−イト組織と密接な関係にあることも知られて
いる。
即し、一般的に、球状黒鉛鋳鉄は残留オーステナイト組
織量が増加すると伸び（靭性）および疲労強度は向上す
るものの、引張強度が低下するという欠点があった。
織量が増加すると伸び（靭性）および疲労強度は向上す
るものの、引張強度が低下するという欠点があった。
しかも、球状黒鉛鋳鉄におりる疲労強度向上のための最
適な残留オーステナイト組織量も明らかとなっＣいなか
った。
適な残留オーステナイト組織量も明らかとなっＣいなか
った。
とごろで、発明者らのオーステンパ処理鋳鉄に関するｉ
（、細な研究の結果によれば、球状黒鉛鋳鉄にオーステ
ンバ処理して、基地組織中に比較的多積の残留オーステ
ナイト組織を残留させると、疲労破壊の過程において疲
労クランクを発生しても、その疲労クランクの先端部に
残留オーステナイ１−組織が存在すると、残留オーステ
ナイト組織特有の加工誘起変態を起こして疲労クラック
の伝播が阻止され、疲労強度が向上することを見いだし
た。
（、細な研究の結果によれば、球状黒鉛鋳鉄にオーステ
ンバ処理して、基地組織中に比較的多積の残留オーステ
ナイト組織を残留させると、疲労破壊の過程において疲
労クランクを発生しても、その疲労クランクの先端部に
残留オーステナイ１−組織が存在すると、残留オーステ
ナイト組織特有の加工誘起変態を起こして疲労クラック
の伝播が阻止され、疲労強度が向上することを見いだし
た。
本発明は、球状黒鉛鋳鉄において、組成およびオーステ
ンパ処理条件を適当に選定して残留オーステナイト組織
量およびヘイナイト組織量を適当なバランス状態とする
とともに、残留オーステナイト組織を基地組織中に連鎖
的に分布させることによって、引張強度を低下させるこ
となく優れた疲労強度とすることのできる高強度高靭性
球状黒鉛鋳鉄を提供することを目的としている。
ンパ処理条件を適当に選定して残留オーステナイト組織
量およびヘイナイト組織量を適当なバランス状態とする
とともに、残留オーステナイト組織を基地組織中に連鎖
的に分布させることによって、引張強度を低下させるこ
となく優れた疲労強度とすることのできる高強度高靭性
球状黒鉛鋳鉄を提供することを目的としている。
このような目的は、本発明によれば、合金元素無添加の
球状黒鉛鋳鉄、もしくは、重量比率でＭｏ；１．０％以
下、Ｎｉ；１．０％以下、ＣｕＨｉ、５％以下、Ｃｒ；
１．０％以下のうち少なくともいずれかを含有した合金
球状黒鉛鋳鉄を、オーステナイト化処理条件；８５０〜
ｂ ５〜３時間、恒温変態処理条件；２００〜５００”ＣＸ
０．５〜１０時間とするオーステンバ処理によって、基
地組織中の残留オーステナイト組織量を体積比率で２０
〜７０％、ヘイナイト組織量を体積比率で３０〜８０％
とするとともに、残留オーステナイト組織を基地組織中
に連鎖的に分布させたことを特徴とする高強度高靭性球
状黒鉛鋳鉄によって達成される。
球状黒鉛鋳鉄、もしくは、重量比率でＭｏ；１．０％以
下、Ｎｉ；１．０％以下、ＣｕＨｉ、５％以下、Ｃｒ；
１．０％以下のうち少なくともいずれかを含有した合金
球状黒鉛鋳鉄を、オーステナイト化処理条件；８５０〜
ｂ ５〜３時間、恒温変態処理条件；２００〜５００”ＣＸ
０．５〜１０時間とするオーステンバ処理によって、基
地組織中の残留オーステナイト組織量を体積比率で２０
〜７０％、ヘイナイト組織量を体積比率で３０〜８０％
とするとともに、残留オーステナイト組織を基地組織中
に連鎖的に分布させたことを特徴とする高強度高靭性球
状黒鉛鋳鉄によって達成される。
以下、本発明の作用について説明する。
まず、本発明における各々の合金添加元素の範囲限定理
由について説明する。
由について説明する。
なお、球状黒鉛鋳鉄の主要成分であるＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、
Ｍｇについては、一般的な球状黒鉛鋳鉄組成と同じ範囲
であり、かつ、範囲限定理由も良く知られた理由に基づ
くものであるため説明を省略する。
Ｍｇについては、一般的な球状黒鉛鋳鉄組成と同じ範囲
であり、かつ、範囲限定理由も良く知られた理由に基づ
くものであるため説明を省略する。
そして、素材の球状黒鉛鋳鉄は通常の合金元素無添加の
球状黒鉛鋳鉄でもよく、また、適用部材の肉厚によって
はＭｏ；１．０％以下、Ｎｉ’；ｌ。
球状黒鉛鋳鉄でもよく、また、適用部材の肉厚によって
はＭｏ；１．０％以下、Ｎｉ’；ｌ。
θ％以下、Ｃｕ ； １．’５％以下、Ｃｒ；１．０％
以下のうち少なくともいずれかを含有した合金球状黒鉛
鋳鉄であってもよい。
以下のうち少なくともいずれかを含有した合金球状黒鉛
鋳鉄であってもよい。
これは、Ｍｏ’、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒばいずれも球状黒鉛
鋳鉄のパーライト変態開始時期を遅らせるとともに、ベ
イナイト変態開始時期を速めることによって、肉厚の厚
い鋳鉄部材に対してもオーステンパ処理を容易とするこ
とから有すノであるが、ＭＯは１．０％を越えると遊離
セメンタイトを晶出して機械的性質および鋳造性を悪化
させ、また、Ｎｉ；１．０％、Ｃｕｒｌ、５％をこえる
と鋳造性を悪化し、また、Ｃｒは１．０％を越えると炭
化物を析出して延性を悪化することから上記の上限を設
定した。
鋳鉄のパーライト変態開始時期を遅らせるとともに、ベ
イナイト変態開始時期を速めることによって、肉厚の厚
い鋳鉄部材に対してもオーステンパ処理を容易とするこ
とから有すノであるが、ＭＯは１．０％を越えると遊離
セメンタイトを晶出して機械的性質および鋳造性を悪化
させ、また、Ｎｉ；１．０％、Ｃｕｒｌ、５％をこえる
と鋳造性を悪化し、また、Ｃｒは１．０％を越えると炭
化物を析出して延性を悪化することから上記の上限を設
定した。
つぎに、オーステンバ処理条件として、オーステナイト
化処理条件を８５０〜ｂ 〜３時間としたのは、温度が８５０℃未満ではオーステ
ナイト化に長時間を要し、９５０℃を越えると加熱のた
めに要するエネルギが多くなりエネルギの無駄となるか
らである。
化処理条件を８５０〜ｂ 〜３時間としたのは、温度が８５０℃未満ではオーステ
ナイト化に長時間を要し、９５０℃を越えると加熱のた
めに要するエネルギが多くなりエネルギの無駄となるか
らである。
また、加熱保持時間は、熱処理品を均一にオーステナイ
ト化するには０．５時間は必要であり、３時間を越える
とエネルギの無駄となるからである。
ト化するには０．５時間は必要であり、３時間を越える
とエネルギの無駄となるからである。
さらに、恒温変態処理条件を２００〜ｂ×０．５〜ｌＯ
時間としたのは、通當の球状黒鉛鋳鉄のマルテンサイト
変態開始温度（Ｍｓ点）が２００℃程度であることから
下限温度は２００℃とするのがよく、一方、５００℃を
越えると強度等の向上が少なくエネルギ的にも不利とな
るからである。
時間としたのは、通當の球状黒鉛鋳鉄のマルテンサイト
変態開始温度（Ｍｓ点）が２００℃程度であることから
下限温度は２００℃とするのがよく、一方、５００℃を
越えると強度等の向上が少なくエネルギ的にも不利とな
るからである。
また、恒温保持時間は、合金無添加の球状黒鉛鋳鉄の場
合で０．５時間以上は必要であり、本発明鋳鉄において
も同様であって、これより短時間では残留オーステナイ
Ｉ・がフルテン９′イト変態し多量のマルテンサイト組
織を形成して、強度、靭性が低下するからである。
合で０．５時間以上は必要であり、本発明鋳鉄において
も同様であって、これより短時間では残留オーステナイ
Ｉ・がフルテン９′イト変態し多量のマルテンサイト組
織を形成して、強度、靭性が低下するからである。
そし−で、残留オーステナイＩ・組織望を体積比率で２
０〜７０％としたのは、２０％未満では本発明の疲労強
度の向上効果が充分でなく、７０％を越えると基地組織
中のベイナイト組織量が不足して、引張強度等の機械０
モ性質が低下するからである。
０〜７０％としたのは、２０％未満では本発明の疲労強
度の向上効果が充分でなく、７０％を越えると基地組織
中のベイナイト組織量が不足して、引張強度等の機械０
モ性質が低下するからである。
さらに、基地組織中の残留オーステナイト組織を連鎖的
に分布させることとしているのは、連鎖的に分布してい
なければ疲労破壊の過程における疲労クランクが残留オ
ーステナイト組織領域を避けて伝播して、疲労強度向上
を図ることができないからである。
に分布させることとしているのは、連鎖的に分布してい
なければ疲労破壊の過程における疲労クランクが残留オ
ーステナイト組織領域を避けて伝播して、疲労強度向上
を図ることができないからである。
以下、添付図面に基づいて、本考案の実施例を説明する
。
。
ＪＩＳ規格ＦＣＤ４０の球状黒鉛鋳鉄を９００”ｃ ｘ
１時間のオーステナイト化処理後、３９０℃×３時間
の恒温変態処理を行った。
１時間のオーステナイト化処理後、３９０℃×３時間
の恒温変態処理を行った。
上記オーステナイト化により、本発明材の残留オーステ
ナイト組織量が体積比率で約４０％となり、残部がベイ
ナイト組織となった。
ナイト組織量が体積比率で約４０％となり、残部がベイ
ナイト組織となった。
上述によりオーステナイト化した球状黒鉛鋳鉄の疲労強
度は、平滑強度で約４０ Ｋｇ／ ｍｍ ”という優れ
た値を示し、しかも、引張強度が１０２ Ｋｇ／ｍｍ２
．伸びが１５％という高強度高靭性鋳鉄とすることがで
きた。
度は、平滑強度で約４０ Ｋｇ／ ｍｍ ”という優れ
た値を示し、しかも、引張強度が１０２ Ｋｇ／ｍｍ２
．伸びが１５％という高強度高靭性鋳鉄とすることがで
きた。
第１図および第２図は、この実施例として製造した球状
黒鉛鋳鉄を疲労試験した試料の破面を観察した電子顕微
鏡写真である。
黒鉛鋳鉄を疲労試験した試料の破面を観察した電子顕微
鏡写真である。
これらの図から明らかなように、疲労破壊の過程で発生
した疲労クランクａの先端部すが残留オーステナイト組
織領域に達すると、その疲労クラックａの先端部すでの
応力ｗ中により、第１図。
した疲労クランクａの先端部すが残留オーステナイト組
織領域に達すると、その疲労クラックａの先端部すでの
応力ｗ中により、第１図。
第２図に示すように残留オースナナ４１〜組織が加−１
誘起変態を起ごしてマルテンサイト組織化し、疲労クラ
ックａの伝播を妨げることによって疲労強度か向」−シ
たものと思われる。
誘起変態を起ごしてマルテンサイト組織化し、疲労クラ
ックａの伝播を妨げることによって疲労強度か向」−シ
たものと思われる。
〔発明の９）果〕
以１−により明らかなように、本発明にかかる高強度ｉ
１’ｌｉ靭性球状黒鉛鋳鉄によれば、球状黒鉛鋳鉄にお
いて、組成およびオーステンパ処理条件を適当に選定し
て残留オーステナイト組織９およびヘイナイト組織呈を
適当なバランス状態とするとともに、残留オーステナイ
ト組織を基地組織中に連鎖的に分布させることによって
、引張強度を低下させることなく優れた疲労強度とする
ことができる利点がある。
１’ｌｉ靭性球状黒鉛鋳鉄によれば、球状黒鉛鋳鉄にお
いて、組成およびオーステンパ処理条件を適当に選定し
て残留オーステナイト組織９およびヘイナイト組織呈を
適当なバランス状態とするとともに、残留オーステナイ
ト組織を基地組織中に連鎖的に分布させることによって
、引張強度を低下させることなく優れた疲労強度とする
ことができる利点がある。
第１図および第２図は、小野式回転曲げ疲労試験機によ
る疲労試験を行った試料の電子顕微鏡写真である。 ａ −−−一疲労クランク。 ｂ−−−−−一疲労クラック先端部。 駄シ＾除＾−揮喚樋内ヤ閂−ｊ 第１図 ↓ 第２図 手続補正書 （方式） 昭和５９年す月２１．Ｂ 昭和５１〕年特許願第 ４１１６１号 ２、発明の名称 ｊｊ’４ Ｉｊｌｉｉ Ｉ変１所靭性球状黒鉛鋳鉄３、
補１１−をする者 事件との関係 特許出願人 住ｊすｆ 愛知県豊田市ドブ７タ町１番地 〒４７１昭
和５９年 ５月２１〕■ （２） 図面 １）、袖中の内容 （１）１図曲のｆｉｊｊ ｊ、ｉｊな説明−１を別紙の
通り補ｉＥする。 別 紙 明細書第１０頁第６行の「第１図−一一−−−−写真で
ある。」を以下の通り補正する。 「第１図は、小野式回転曲げ疲労試験機による疲労試験
を行った試料の金属組織を示す電子顕微鏡写真、第２図
は、小野式回転曲げ疲労試験機による疲労試験を行った
試料の金属組織を示す電子１ｔ０微鏡写真である。」 第１図 す 會 第２図
る疲労試験を行った試料の電子顕微鏡写真である。 ａ −−−一疲労クランク。 ｂ−−−−−一疲労クラック先端部。 駄シ＾除＾−揮喚樋内ヤ閂−ｊ 第１図 ↓ 第２図 手続補正書 （方式） 昭和５９年す月２１．Ｂ 昭和５１〕年特許願第 ４１１６１号 ２、発明の名称 ｊｊ’４ Ｉｊｌｉｉ Ｉ変１所靭性球状黒鉛鋳鉄３、
補１１−をする者 事件との関係 特許出願人 住ｊすｆ 愛知県豊田市ドブ７タ町１番地 〒４７１昭
和５９年 ５月２１〕■ （２） 図面 １）、袖中の内容 （１）１図曲のｆｉｊｊ ｊ、ｉｊな説明−１を別紙の
通り補ｉＥする。 別 紙 明細書第１０頁第６行の「第１図−一一−−−−写真で
ある。」を以下の通り補正する。 「第１図は、小野式回転曲げ疲労試験機による疲労試験
を行った試料の金属組織を示す電子顕微鏡写真、第２図
は、小野式回転曲げ疲労試験機による疲労試験を行った
試料の金属組織を示す電子１ｔ０微鏡写真である。」 第１図 す 會 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、合金元素無添加の球状黒鉛鋳鉄、もしくは、虫量比
隼でＭｏ；１．０％以下、Ｎｉ；１．０％以下、Ｃｕ：
１．５％以下、 Ｃｒ ； Ｉ−０％以下のうら少なく
ともいずれかを含有した合金球状黒鉛鋳鉄を、オーステ
ナイト化処理条件； ８５０〜ｂ ２００〜ｂ ２ステンバ処理によって、基地組織中の残留オーステナ
イト組織量を体積比率で２０〜７０％、ヘイナイト組織
量を体積比率で３０〜８０％とするとともに、残留オー
ステナイト組織を基地組織中に連鎖的に分布さ一ロたご
とを特徴とする。ｒｌｉ強度高靭性球状黒１１）鋳鉄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4116184A JPS60184659A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 高強度高靭性球状黒鉛鋳鉄 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4116184A JPS60184659A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 高強度高靭性球状黒鉛鋳鉄 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60184659A true JPS60184659A (ja) | 1985-09-20 |
Family
ID=12600696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4116184A Pending JPS60184659A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 高強度高靭性球状黒鉛鋳鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60184659A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101142A (ja) * | 1988-10-05 | 1990-04-12 | Mazda Motor Corp | 被削性に優れた球状黒鉛鋳鉄鋳物 |
| CN104004959A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-27 | 东营恒诚机械有限公司 | 球铁熔炼中应用无硅球化剂处理球铁回炉料的方法 |
| CN105463300A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-04-06 | 宁国市华丰耐磨材料有限公司 | 一种等温淬火球墨铸铁锤头的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953115A (ja) * | 1972-07-12 | 1974-05-23 |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP4116184A patent/JPS60184659A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953115A (ja) * | 1972-07-12 | 1974-05-23 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101142A (ja) * | 1988-10-05 | 1990-04-12 | Mazda Motor Corp | 被削性に優れた球状黒鉛鋳鉄鋳物 |
| CN104004959A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-27 | 东营恒诚机械有限公司 | 球铁熔炼中应用无硅球化剂处理球铁回炉料的方法 |
| CN105463300A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-04-06 | 宁国市华丰耐磨材料有限公司 | 一种等温淬火球墨铸铁锤头的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9890446B2 (en) | Steel for induction hardening roughly shaped material for induction hardening | |
| JP2001240941A (ja) | 冷間鍛造用棒線材とその製造方法 | |
| WO1995010635A1 (fr) | Procede de production d'acier de forgeage a chaud presentant d'excellentes caracteristiques de resistance a la fatigue et a la deformation et une tres bonne aptitude a la coupe | |
| JPH03188217A (ja) | 高炭素薄鋼板の製造方法 | |
| JPH0892690A (ja) | 耐疲労特性に優れた浸炭部品およびその製造方法 | |
| WO2001042523A1 (fr) | Produit d'acier resistant a l'usure et procede de fabrication | |
| CN108950150A (zh) | 基于完全奥氏体化的超高强度冷轧中锰q&p钢热处理工艺 | |
| JP3544131B2 (ja) | 中炭素鋼の製造方法 | |
| JP3842888B2 (ja) | 冷間加工性と高強度特性を兼備した高周波焼入れ用鋼材の製造方法 | |
| JP3915284B2 (ja) | 非調質窒化鍛造部品およびその製造方法 | |
| JPH039168B2 (ja) | ||
| CN114929922A (zh) | 各自具有优异的延迟断裂抗力特性的用于冷锻的线材和部件及其制造方法 | |
| JP2662409B2 (ja) | 低温靭性の優れた極厚調質高張力鋼板の製造方法 | |
| JP3551573B2 (ja) | 歯切り性に優れた浸炭歯車用鋼 | |
| JP3774697B2 (ja) | 高強度高周波焼き入れ用鋼材及びその製造方法 | |
| JPS60184659A (ja) | 高強度高靭性球状黒鉛鋳鉄 | |
| JPH11181542A (ja) | 冷間加工性と高周波焼入れ性に優れた高周波焼入れ用鋼材とその製造方法 | |
| KR100957306B1 (ko) | 냉간 단조강 및 그 제조 방법 | |
| JP2000008141A (ja) | 非調質軟窒化鋼鍛造部品およびその製造方法 | |
| JP3267164B2 (ja) | 窒化用鋼および窒化鋼製品の製造方法 | |
| JP2017071859A (ja) | 非調質鋼およびその製造方法 | |
| JPH07216497A (ja) | 高疲労強度の薄鋼板または薄鋼板部品およびその製造方法 | |
| JP2000119818A (ja) | 冷間加工性にすぐれたマルテンサイト系耐熱鋼 | |
| JPH09202921A (ja) | 冷間鍛造用ワイヤーの製造方法 | |
| JPH0570890A (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルト用鋼 |