JPS60211050A - 耐摩耗性、耐スカツフイング性の優れた鋳鉄摺動部材及びその製造方法 - Google Patents
耐摩耗性、耐スカツフイング性の優れた鋳鉄摺動部材及びその製造方法Info
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- JPS60211050A JPS60211050A JP6668484A JP6668484A JPS60211050A JP S60211050 A JPS60211050 A JP S60211050A JP 6668484 A JP6668484 A JP 6668484A JP 6668484 A JP6668484 A JP 6668484A JP S60211050 A JPS60211050 A JP S60211050A
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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＋１“内燃機関のシリンダーライチの如
き耐摩耗性及び耐スカッフィング性を兼備していること
を要求される鋳鉄材摺動部材及びその製造方法に関する
ものである。
き耐摩耗性及び耐スカッフィング性を兼備していること
を要求される鋳鉄材摺動部材及びその製造方法に関する
ものである。
近年、内燃機関では高速化、高出力化の傾向が一層顕著
になシ、シリンダーライチ材には過酷な耐摩耗性及び耐
スカッフィング性が要求されている。
になシ、シリンダーライチ材には過酷な耐摩耗性及び耐
スカッフィング性が要求されている。
このような過酷な要求を満たすため、現在まで黒鉛が析
出していて、耐雄耗性が良いという理由で、シリンダー
ライチとして主に用いられている鋳鉄材について、材料
組成の改良、内周摺動面の面性状の改善、内周摺動面の
表面処理等が検討されているが、未だ十分のものが得ら
れていないのが現状である。
出していて、耐雄耗性が良いという理由で、シリンダー
ライチとして主に用いられている鋳鉄材について、材料
組成の改良、内周摺動面の面性状の改善、内周摺動面の
表面処理等が検討されているが、未だ十分のものが得ら
れていないのが現状である。
即ち、鋳鉄材料組成の改良については合金元素の添加に
よるマトリックスの強化や炭化物の析出等によって、あ
る程度の効果が得られているか未だ不十分であシ、また
黒鉛組織の改善も検討されておシ、黒鉛サイズを大きく
、また多量に析出させることは耐スカッフィング性の向
上には一定の効果が認められるが、強度低下、さらには
耐摩耗性の不足をきたす。
よるマトリックスの強化や炭化物の析出等によって、あ
る程度の効果が得られているか未だ不十分であシ、また
黒鉛組織の改善も検討されておシ、黒鉛サイズを大きく
、また多量に析出させることは耐スカッフィング性の向
上には一定の効果が認められるが、強度低下、さらには
耐摩耗性の不足をきたす。
次にシリンダーライチの内周摺動面の面性状の改善は、
現在広く行われているホーニング加工の改善が検討され
ているが、ホーニングにょシ生ずる加工変質層が生成す
ること、あるいはそれにより、黒鉛の摺動面への露出が
妨げられる等の理由によシ、ホーニング加工で摺動面の
面性状を大幅に改善するには限界がある。さらに内周摺
動面に対する表面処理は排水処理等による環境汚染問題
や経済性などで難点がある。
現在広く行われているホーニング加工の改善が検討され
ているが、ホーニングにょシ生ずる加工変質層が生成す
ること、あるいはそれにより、黒鉛の摺動面への露出が
妨げられる等の理由によシ、ホーニング加工で摺動面の
面性状を大幅に改善するには限界がある。さらに内周摺
動面に対する表面処理は排水処理等による環境汚染問題
や経済性などで難点がある。
本発明は以上の点に鑑み、鋳鉄材の成分と組織とを限定
し、かかる鋳鉄材に所定の熱処理を施す仁とによシ、耐
摩耗性、耐スカッフィング性に優れた鋳鉄材及びその経
済的な製造法を提供しようとするものである。
し、かかる鋳鉄材に所定の熱処理を施す仁とによシ、耐
摩耗性、耐スカッフィング性に優れた鋳鉄材及びその経
済的な製造法を提供しようとするものである。
即ち、本発明は炭素、ケイ素、マンガン、リン及び硫黄
の主要元素の他に主としてマ） ＩＪフックス強化する
、ニッケル及び銅からなる群の中から選択された少なく
とも１種以上を０．０５乃至１．０チ、但し２種以上の
場合は合計で４−以下、及び主として炭化物を形成する
クロム、モリブデン、ニオブ、チタン、バナジウム、タ
ングステン及びホウ素からなる群の中から少なくとも１
種以上を０．０５乃至１．０１但し２種以上の場合は合
計で２％以下を含有し、且つ黒鉛を含有する鋳鉄からな
る摺動部材であって、（イ）該黒鉛の黒鉛サイズがＡＳ
ＴＭ４ないし６であり、←）該黒鉛の形状はＡＳＴＭ分
類Ａ分類本型が７０−以上を占め、且つｆ）該黒鉛の先
端部と中央部の幅が実質的に同一であるとの黒鉛組織（
イ）−ｆうを有し、ホーニング加工が施されている該摺
動部材の摺動面に鋳鉄の黒鉛が露出していることを特徴
とする。
の主要元素の他に主としてマ） ＩＪフックス強化する
、ニッケル及び銅からなる群の中から選択された少なく
とも１種以上を０．０５乃至１．０チ、但し２種以上の
場合は合計で４−以下、及び主として炭化物を形成する
クロム、モリブデン、ニオブ、チタン、バナジウム、タ
ングステン及びホウ素からなる群の中から少なくとも１
種以上を０．０５乃至１．０１但し２種以上の場合は合
計で２％以下を含有し、且つ黒鉛を含有する鋳鉄からな
る摺動部材であって、（イ）該黒鉛の黒鉛サイズがＡＳ
ＴＭ４ないし６であり、←）該黒鉛の形状はＡＳＴＭ分
類Ａ分類本型が７０−以上を占め、且つｆ）該黒鉛の先
端部と中央部の幅が実質的に同一であるとの黒鉛組織（
イ）−ｆうを有し、ホーニング加工が施されている該摺
動部材の摺動面に鋳鉄の黒鉛が露出していることを特徴
とする。
本発明に係る方法は、炭素、ケイ素、マンガンζリン及
び硫黄の主要５成分の他にニッケル及び銅からなる群の
中から少なくとも１種以上の成分を０．０５〜１．０％
、但し２種以上の場合は合計で４−以下及び主として炭
化物を形成するクロム、モリブデン、ニオブ、チタン、
バナジウム、タングステン及びホウ素からなる群よシ選
択された少なくとも１種以上の成分を０．０５〜１．０
％、但し２種以上の場合は合計で２１以下を含有し、鋳
放しで析出している黒鉛中のＡ８ＴＭ分類Ａ型黒鉛の占
有面積率が７０１以上で、且つ黒鉛サイズが４〜６であ
る鋳鉄を１，０００℃以上１，１４０℃以下の温度で１
０分以上好ましくは３時間以内加熱保持後冷却し、鋳放
し状態の前記黒鉛サイズを実質的に維持し々がら黒鉛の
幅が先端と中央部で実質的に同一であるように変化させ
ることにより、耐摩耗性、耐スカッフィング性に優れた
鋳鉄を製造しようとするものである。
び硫黄の主要５成分の他にニッケル及び銅からなる群の
中から少なくとも１種以上の成分を０．０５〜１．０％
、但し２種以上の場合は合計で４−以下及び主として炭
化物を形成するクロム、モリブデン、ニオブ、チタン、
バナジウム、タングステン及びホウ素からなる群よシ選
択された少なくとも１種以上の成分を０．０５〜１．０
％、但し２種以上の場合は合計で２１以下を含有し、鋳
放しで析出している黒鉛中のＡ８ＴＭ分類Ａ型黒鉛の占
有面積率が７０１以上で、且つ黒鉛サイズが４〜６であ
る鋳鉄を１，０００℃以上１，１４０℃以下の温度で１
０分以上好ましくは３時間以内加熱保持後冷却し、鋳放
し状態の前記黒鉛サイズを実質的に維持し々がら黒鉛の
幅が先端と中央部で実質的に同一であるように変化させ
ることにより、耐摩耗性、耐スカッフィング性に優れた
鋳鉄を製造しようとするものである。
以下に本発明の限定理由を述べる。
ニッケル及び銅等は鋳鉄のマ） ＩＪフックス固溶し、
鋳鉄材料を強靭化し、ホーニング等による加工変質層の
生成を少なくし得るとともに該材料の強靭化による耐摩
耗性にも寄与するものであるが、０．０５ ｔｓ未満で
はその効果が認められず、単独添加の場合は１ｓを超え
ると鋳鉄の白銑化、黒鉛組織の微細化、マトリックスの
組織変化等をきたし、また複合添加の場合は合計で４１
を超える場合も鋳鉄の白銑化、黒鉛組織の微細化、マ）
ＩＪソックス組織変化などをきたす。従って、主とし
てマトリックスを強化する上記元素の中から少なくとも
１種以上を０．０５〜１．０％、２種以上の場合は合計
で４チ以下と限定する。
鋳鉄材料を強靭化し、ホーニング等による加工変質層の
生成を少なくし得るとともに該材料の強靭化による耐摩
耗性にも寄与するものであるが、０．０５ ｔｓ未満で
はその効果が認められず、単独添加の場合は１ｓを超え
ると鋳鉄の白銑化、黒鉛組織の微細化、マトリックスの
組織変化等をきたし、また複合添加の場合は合計で４１
を超える場合も鋳鉄の白銑化、黒鉛組織の微細化、マ）
ＩＪソックス組織変化などをきたす。従って、主とし
てマトリックスを強化する上記元素の中から少なくとも
１種以上を０．０５〜１．０％、２種以上の場合は合計
で４チ以下と限定する。
次に、クロム、モリブデン、ニオブ、チタン、バナジウ
ム、ホウ素及びタングステン等は炭化物として析出し、
摺動面においてこれらの炭化物が一次摺動面を形成し、
ベアリング効果として作用し、耐摩耗性、耐スカッフィ
ング性の向上に寄与する他に、ホーニング加工等によ多
生ずる加工変質層の分断効果もあるが、０．０５％未満
ではその効果に乏しい。また単独添加の場合、１ｔｓを
超えると鋳鉄の白銑化、黒鉛組織の微細化、さらには多
量の炭化物析出による強度の低下、加工性の悪化を招く
。また、複合添加の場合、合計で２チを超える場合も、
鋳鉄の白銑化、黒鉛組織の微細化、さらには多量の炭化
物の析出による強度の低下、加工性の悪化を招く。従っ
て、主として炭化物を形成するクロム、モリブデン、ニ
オブ、チタン、バナジウム、ホウ素、タングステン等の
中から少なくとも１種以上を０．０５〜１．０％、２種
以上の場合は合計で２１以下と限定する。
ム、ホウ素及びタングステン等は炭化物として析出し、
摺動面においてこれらの炭化物が一次摺動面を形成し、
ベアリング効果として作用し、耐摩耗性、耐スカッフィ
ング性の向上に寄与する他に、ホーニング加工等によ多
生ずる加工変質層の分断効果もあるが、０．０５％未満
ではその効果に乏しい。また単独添加の場合、１ｔｓを
超えると鋳鉄の白銑化、黒鉛組織の微細化、さらには多
量の炭化物析出による強度の低下、加工性の悪化を招く
。また、複合添加の場合、合計で２チを超える場合も、
鋳鉄の白銑化、黒鉛組織の微細化、さらには多量の炭化
物の析出による強度の低下、加工性の悪化を招く。従っ
て、主として炭化物を形成するクロム、モリブデン、ニ
オブ、チタン、バナジウム、ホウ素、タングステン等の
中から少なくとも１種以上を０．０５〜１．０％、２種
以上の場合は合計で２１以下と限定する。
鋳鉄材に析出し摺動部材の摺動面に現われる黒鉛組織は
黒鉛自身が自己潤滑性を有しているため、耐スカッフィ
ング性の向上忙寄与するばかりでなく、摩擦に伴い発生
する微細な摺動キズを分断する効果もある。さらにマト
リックスに比べ黒鉛部は極めて軟いために四部となシ、
油だｉシとして作用し、耐摩耗性、耐スカッフィング性
の向上に効果がある。このような作用を効果的に発揮す
る黒鉛形状はＡＳＴＭ分類Ａ分類電型で、しかも析出し
ている黒鉛中のＡ型黒鉛の占有面積率が７０％以上、黒
鉛サイズが４〜６のものである。析出黒鉛中のＡ型黒鉛
の占有面積率が７０Ｌｓ未満では形状は悪化し、必然的
に微細化黒鉛の占める面積率が増大し好ましくない。ま
た黒鉛サイズが６を越える場合も黒鉛は微細化する。黒
鉛の幅が一様ではない、微細な黒鉛はホーニング加工時
に加工面近傍に生ずる塑性流動による加工変質層で覆い
つぶされる確率が高く、黒鉛が摺動面に露出してしなけ
れば自己潤滑作用、油だまり効果は期待できず、耐スカ
ッフィング性の劣化を招くことに々る。
黒鉛自身が自己潤滑性を有しているため、耐スカッフィ
ング性の向上忙寄与するばかりでなく、摩擦に伴い発生
する微細な摺動キズを分断する効果もある。さらにマト
リックスに比べ黒鉛部は極めて軟いために四部となシ、
油だｉシとして作用し、耐摩耗性、耐スカッフィング性
の向上に効果がある。このような作用を効果的に発揮す
る黒鉛形状はＡＳＴＭ分類Ａ分類電型で、しかも析出し
ている黒鉛中のＡ型黒鉛の占有面積率が７０％以上、黒
鉛サイズが４〜６のものである。析出黒鉛中のＡ型黒鉛
の占有面積率が７０Ｌｓ未満では形状は悪化し、必然的
に微細化黒鉛の占める面積率が増大し好ましくない。ま
た黒鉛サイズが６を越える場合も黒鉛は微細化する。黒
鉛の幅が一様ではない、微細な黒鉛はホーニング加工時
に加工面近傍に生ずる塑性流動による加工変質層で覆い
つぶされる確率が高く、黒鉛が摺動面に露出してしなけ
れば自己潤滑作用、油だまり効果は期待できず、耐スカ
ッフィング性の劣化を招くことに々る。
一方黒鉛サイズが４未満では黒鉛が粗大化し、耐スカッ
フィング性の向上には効果は認められるが、鋳鉄の強度
が低下する。本発明において、鋳鉄の炭素及びケイ素の
含有量は前記組織を得るように調節すれば良いため、特
に限定されないが、一般には炭素２．５〜４チ、ケイ、
素１．５〜３チの範囲であればよい。
フィング性の向上には効果は認められるが、鋳鉄の強度
が低下する。本発明において、鋳鉄の炭素及びケイ素の
含有量は前記組織を得るように調節すれば良いため、特
に限定されないが、一般には炭素２．５〜４チ、ケイ、
素１．５〜３チの範囲であればよい。
本発明に係る製法によると鋳放し状態での黒鉛組織を析
出している全黒鉛中ＡＳＴＭ分類のＡ型黒鉛の占有面積
率を７０チ以上かつ黒鉛サイズを４〜６と限定する。鋳
放し状態において、上述した黒鉛組織を有する一般の鋳
鉄においては析出している片状黒鉛は先端部ではその幅
が小さくなシ、ホーニング加工等によ多生ずる加工変質
層で覆いつぶされる確率が高く、加工面への黒鉛の露出
の割合は低下するのをさけがたい。従って耐摩耗性、耐
スカッフィング性の劣化を招くことになる。このような
現象をさけるには、片状黒鉛の先端部まで中央部と同様
の幅を持たせるのが、耐摩耗性、耐スカッフィング性の
向上に有効な方法である。
出している全黒鉛中ＡＳＴＭ分類のＡ型黒鉛の占有面積
率を７０チ以上かつ黒鉛サイズを４〜６と限定する。鋳
放し状態において、上述した黒鉛組織を有する一般の鋳
鉄においては析出している片状黒鉛は先端部ではその幅
が小さくなシ、ホーニング加工等によ多生ずる加工変質
層で覆いつぶされる確率が高く、加工面への黒鉛の露出
の割合は低下するのをさけがたい。従って耐摩耗性、耐
スカッフィング性の劣化を招くことになる。このような
現象をさけるには、片状黒鉛の先端部まで中央部と同様
の幅を持たせるのが、耐摩耗性、耐スカッフィング性の
向上に有効な方法である。
そこで本発明は、以上の如き化学組成、組織を有する鋳
鉄材を１．０ＯＯ０Ｃ以上１．１４００Ｃ以下で熱処理
を施し、耐摩耗性、耐スカッフィング性の向上に効果の
ある、いわゆるいも虫状黒鉛組織を得ようとするもので
ある。ν１ノち、本発明に関する鋳鉄材を１，１００℃
以上１．１４０℃以下の温度で１０分以上３時間以内加
熱保持後冷却すれば、鋳放し状態で得られた比較的大き
な片状黒鉛がＡＳＴＭ測定法による黒鉛サイズを＃丘と
んど変えずいも束状黒鉛になる。このような黒鉛はその
幅が広く好ましくは４〜２０きクロンであシ、シがも均
一であシ、ホーニング加工等にょ多生ずる加工変質層に
よシ覆いつぶされる確率は低下し、加工面への黒鉛の露
出の割合は増加し、耐摩耗性、耐スヵッフィング性が向
上する。
鉄材を１．０ＯＯ０Ｃ以上１．１４００Ｃ以下で熱処理
を施し、耐摩耗性、耐スカッフィング性の向上に効果の
ある、いわゆるいも虫状黒鉛組織を得ようとするもので
ある。ν１ノち、本発明に関する鋳鉄材を１，１００℃
以上１．１４０℃以下の温度で１０分以上３時間以内加
熱保持後冷却すれば、鋳放し状態で得られた比較的大き
な片状黒鉛がＡＳＴＭ測定法による黒鉛サイズを＃丘と
んど変えずいも束状黒鉛になる。このような黒鉛はその
幅が広く好ましくは４〜２０きクロンであシ、シがも均
一であシ、ホーニング加工等にょ多生ずる加工変質層に
よシ覆いつぶされる確率は低下し、加工面への黒鉛の露
出の割合は増加し、耐摩耗性、耐スヵッフィング性が向
上する。
加熱温度は理論的には鋳鉄のＡ、変態点以上融点以下の
温度であれば、黒鉛のマトリックスへの固溶が起こるが
、１，０００℃未満では片状黒鉛のいも去状黒鉛への変
化は緩慢であり、１．ｘ４ｏ℃を越えると部分的に溶融
がはじまるために加熱温度はｉ、ｏ ｏ ｏ℃以上１．
１４００Ｃ以下と限定する。加熱保持時間が１０分以下
では均一ないも去状黒鉛が得られず、３時間を超えると
加熱時間は経済的に不利となるので、加熱保持時間を１
０分以上３時間以内と限定する。
温度であれば、黒鉛のマトリックスへの固溶が起こるが
、１，０００℃未満では片状黒鉛のいも去状黒鉛への変
化は緩慢であり、１．ｘ４ｏ℃を越えると部分的に溶融
がはじまるために加熱温度はｉ、ｏ ｏ ｏ℃以上１．
１４００Ｃ以下と限定する。加熱保持時間が１０分以下
では均一ないも去状黒鉛が得られず、３時間を超えると
加熱時間は経済的に不利となるので、加熱保持時間を１
０分以上３時間以内と限定する。
なお、上記加熱後の冷却はパーライトマトリックスの場
合は炉冷あるいは空冷が必要であり焼入れしたマトリッ
クスとしたい場合は通常用いられる鋳鉄の焼入れ温度ま
で徐冷した後、油冷あるいは水冷によって得られる。
合は炉冷あるいは空冷が必要であり焼入れしたマトリッ
クスとしたい場合は通常用いられる鋳鉄の焼入れ温度ま
で徐冷した後、油冷あるいは水冷によって得られる。
このようにして得られたいも去状黒鉛鋳鉄は第１図及び
第２図に示すように、通常の片状黒鉛に比較し、先端が
丸みを持ち、しかも幅広い黒鉛として分布している。こ
れらの黒鉛は例えばホーニング加工時にも加工変質層で
被覆されることが少々く第３図に示すように、加工表面
に均一に約６０個／ｃｍ”の量で露出し、耐摩耗性、耐
スカッフィング性の向上に有益な作用をするものである
。
第２図に示すように、通常の片状黒鉛に比較し、先端が
丸みを持ち、しかも幅広い黒鉛として分布している。こ
れらの黒鉛は例えばホーニング加工時にも加工変質層で
被覆されることが少々く第３図に示すように、加工表面
に均一に約６０個／ｃｍ”の量で露出し、耐摩耗性、耐
スカッフィング性の向上に有益な作用をするものである
。
以上述べたように本発明に係る鋳鉄材はマトリックスの
強化及び炭化物析出に加えて、全黒鉛中のＡＳＴＭ分類
Ａ分類錨型黒鉛面積率を７０％以上有し、且つ黒鉛サイ
ズが４〜６であシ幅が先端部と中央部で実質的に同一で
あるとの条件を規定して黒鉛を、ホーニング加工内周面
に露出させたこと、また所定の鋳放し組織を有する鋳鉄
に１．００００Ｃ以上１，１４０℃以下で１０分以上３
時間以内の熱処理を施すことによシ、黒鉛形状を片状黒
鉛からいも去状黒鉛にすることによりて、一層過酷な耐
摩耗性、耐スカッフィング性の要求に応じ得る鋳鉄材を
提供するものである。
強化及び炭化物析出に加えて、全黒鉛中のＡＳＴＭ分類
Ａ分類錨型黒鉛面積率を７０％以上有し、且つ黒鉛サイ
ズが４〜６であシ幅が先端部と中央部で実質的に同一で
あるとの条件を規定して黒鉛を、ホーニング加工内周面
に露出させたこと、また所定の鋳放し組織を有する鋳鉄
に１．００００Ｃ以上１，１４０℃以下で１０分以上３
時間以内の熱処理を施すことによシ、黒鉛形状を片状黒
鉛からいも去状黒鉛にすることによりて、一層過酷な耐
摩耗性、耐スカッフィング性の要求に応じ得る鋳鉄材を
提供するものである。
以下実施例によシ、その効果を説明する。
実施例１
銑鉄、鋼屑、７エロアロイを原料とし、化学成分３，０
２％Ｃ，１，７８１８１，０，７４９６Ｍｎ、 ０．２
９ＳＰ、０．０３６ ’１６Ｂ、０．２５４Ｃｒ、 ０
．４８ ％Ｎ１．０．３１％Ｎｂの溶湯を高周波誘導炉
で溶解し、２０φ丸柿生砂型に鋳造した。鋳放し状態に
おいて、ＡＳＴＭ分類Ａ分類錨型黒鉛７２％ 、黒鉛サ
イズは６であった。この丸棒を１，１３０°Ｃで３０分
間熱処理を施し空冷した。得られた組織の顕微鏡写真を
第１図に示す。黒鉛サイズは６であった。
２％Ｃ，１，７８１８１，０，７４９６Ｍｎ、 ０．２
９ＳＰ、０．０３６ ’１６Ｂ、０．２５４Ｃｒ、 ０
．４８ ％Ｎ１．０．３１％Ｎｂの溶湯を高周波誘導炉
で溶解し、２０φ丸柿生砂型に鋳造した。鋳放し状態に
おいて、ＡＳＴＭ分類Ａ分類錨型黒鉛７２％ 、黒鉛サ
イズは６であった。この丸棒を１，１３０°Ｃで３０分
間熱処理を施し空冷した。得られた組織の顕微鏡写真を
第１図に示す。黒鉛サイズは６であった。
実施例２
銑鉄、鋼屑、フェロアロイを原料とし、化学成分３．１
３％Ｃ，２，１８１８１，０，７４１Ｍｎ、 ０．４７
ＩＰ、０．０１６％Ｂ、０．３０％Ｃｒ１０．４９％Ｃ
ｕ。
３％Ｃ，２，１８１８１，０，７４１Ｍｎ、 ０．４７
ＩＰ、０．０１６％Ｂ、０．３０％Ｃｒ１０．４９％Ｃ
ｕ。
０．２８ ％Ｎｂ 、 ０．１２ ％Ｖを高周波誘導炉
で溶解し、３０φ丸棒生砂型に鋳造した。鋳放し状態に
おいて、ＡＳＴＭ分類χ分類錨型黒鉛棒、黒鉛サイズは
５であった。この丸棒を１０８０℃で１時間熱処理を施
し空冷した。黒鉛サイズは５であった。
で溶解し、３０φ丸棒生砂型に鋳造した。鋳放し状態に
おいて、ＡＳＴＭ分類χ分類錨型黒鉛棒、黒鉛サイズは
５であった。この丸棒を１０８０℃で１時間熱処理を施
し空冷した。黒鉛サイズは５であった。
得られた組織を第２図に示す。実施例１に比べ黒鉛形状
が大きくなっているのは、実施例１に比べ、実施例２の
丸棒の径が大きく、冷却速度が小さいためである。
が大きくなっているのは、実施例１に比べ、実施例２の
丸棒の径が大きく、冷却速度が小さいためである。
実施例３
銑鉄、鋼屑、７エｐアロイを原料とし、化学成分ａ、ｏ
８ ％ Ｃ％ １−８５ ’ｆｌｙ ８１１０−６８
ＬｌｊＭｎ １０．２５’１６Ｐ、 ０．０２７１８
．０．２２％Ｃｒ、 ０．６１ ％Ｃｕ。
８ ％ Ｃ％ １−８５ ’ｆｌｙ ８１１０−６８
ＬｌｊＭｎ １０．２５’１６Ｐ、 ０．０２７１８
．０．２２％Ｃｒ、 ０．６１ ％Ｃｕ。
０．２６ ％ Ｎｂ、０．０６％Ｂ＋７）溶湯を低周波
＋ｍ誘導炉溶解し、シェル砂型にシリンダーライチを鋳
造した後、１．０８０°Ｃで１時間熱処理を施し空冷し
た。鋳放し状態において、ＡＳＴＭ分類Ａ分類錨型黒鉛
ね俤、黒鉛サイズは４〜５であった。シリンダーライチ
の内周面をホーニング加工した後のシリンダー内周面の
写真を第３図に示す。黒鉛サイズは４〜５であった。
＋ｍ誘導炉溶解し、シェル砂型にシリンダーライチを鋳
造した後、１．０８０°Ｃで１時間熱処理を施し空冷し
た。鋳放し状態において、ＡＳＴＭ分類Ａ分類錨型黒鉛
ね俤、黒鉛サイズは４〜５であった。シリンダーライチ
の内周面をホーニング加工した後のシリンダー内周面の
写真を第３図に示す。黒鉛サイズは４〜５であった。
比較例１
実施例１と同一化学成分、同一鋳造条件の鋳放し材であ
シ、その顕微鏡組織写真を第４図に示す。
シ、その顕微鏡組織写真を第４図に示す。
黒鉛サイズは６であった。
比較例２
実施例２と同一化学成分、同一鋳造条件の鋳放し材であ
り、その顕微鏡組織写真を第５図に示す。
り、その顕微鏡組織写真を第５図に示す。
黒鉛サイズは５であった。
比較例３
実施例３と同一化学成分、同一鋳造条件のシリンダーラ
イナの鋳放し材である。完成加工後のシリンダーライナ
の内周面の写真を第６図に示す。
イナの鋳放し材である。完成加工後のシリンダーライナ
の内周面の写真を第６図に示す。
黒鉛サイズは４〜５であった。この内周面写真から分か
るように黒鉛はホーニング加工による加工変質層によっ
て覆いつぶされておシ、外部に表出していない。
るように黒鉛はホーニング加工による加工変質層によっ
て覆いつぶされておシ、外部に表出していない。
比較例４
銑鉄、鋼屑、ファロアロイを原料とし、化学成分３．１
８ ’ｌｒｃ、 ２．０９ ’１６８１．０．７４ ％
Ｍｎ、 ０．２２ＳＰ、 ０．０２４ ％ Ｓ、 ０．
３１ ％Ｃｒ Ｏ溶湯を高揚を高周波鰐導炉で溶解し、
２０φ九棒の金型に鋳造した。得られた黒鉛形状はＡＳ
ＴＭ分類り型であ）、黒鉛サイズは７〜８であった。そ
の後、１．１３０℃で３０分間熱処理を施した後空冷し
た。
８ ’ｌｒｃ、 ２．０９ ’１６８１．０．７４ ％
Ｍｎ、 ０．２２ＳＰ、 ０．０２４ ％ Ｓ、 ０．
３１ ％Ｃｒ Ｏ溶湯を高揚を高周波鰐導炉で溶解し、
２０φ九棒の金型に鋳造した。得られた黒鉛形状はＡＳ
ＴＭ分類り型であ）、黒鉛サイズは７〜８であった。そ
の後、１．１３０℃で３０分間熱処理を施した後空冷し
た。
得られた組織の顕微鏡写真を第７図に示す。
このようにして得られた実施例１，２．と比較例１．２
．４について耐スカツフイング性試験を行りた。
．４について耐スカツフイング性試験を行りた。
試験装置の略図を第８図に示す。相手材Ａは硬質クロム
めっきである。試験片Ｂ１相手材Ａの表面は研削加工で
１〜２Ｌ４ＲＺ の表面あらさに仕上げ試験に供した。
めっきである。試験片Ｂ１相手材Ａの表面は研削加工で
１〜２Ｌ４ＲＺ の表面あらさに仕上げ試験に供した。
潤滑は行わず乾式で試験を行った。
耐スカッフィング性は第８図に示した試験ローターにス
カッフィングが発生した時の荷重、摩擦速度及びスカッ
フィング発生までの摩擦Ｗ離で評価した。その結果を表
１に示す。
カッフィングが発生した時の荷重、摩擦速度及びスカッ
フィング発生までの摩擦Ｗ離で評価した。その結果を表
１に示す。
表１ 耐スカツフイング性試験結果
表１から熱処理によシ鋳放し材の片状黒鉛をいも去状黒
鉛に変化させた本発明材の耐スカッフィング性が比較例
に比べ向上していることが明らかである。また比較例に
おいても、ＡＳＴＭ分類Ａ型態鉛を有する比較例１，２
の方がＡ８ＴＭ分類り型黒鉛を有する鋳鉄を実施例１と
同一条件で熱処理した比較例４に比べ耐スカッフィング
性が優れていることが明らかであシ、鋳放しにおいて、
ＡＳＴＭ分類Ａ型態鉛が析出黒鉛の７０−以上析出して
いることが、耐スカッフィングの面で重要であるが、そ
の黒鉛を本発明に係わる熱処理によっていも去状黒鉛に
することが耐スカツフイング性向上の面で優れた効果を
示すことが明らかである。
鉛に変化させた本発明材の耐スカッフィング性が比較例
に比べ向上していることが明らかである。また比較例に
おいても、ＡＳＴＭ分類Ａ型態鉛を有する比較例１，２
の方がＡ８ＴＭ分類り型黒鉛を有する鋳鉄を実施例１と
同一条件で熱処理した比較例４に比べ耐スカッフィング
性が優れていることが明らかであシ、鋳放しにおいて、
ＡＳＴＭ分類Ａ型態鉛が析出黒鉛の７０−以上析出して
いることが、耐スカッフィングの面で重要であるが、そ
の黒鉛を本発明に係わる熱処理によっていも去状黒鉛に
することが耐スカツフイング性向上の面で優れた効果を
示すことが明らかである。
次に実施例３、比較例３を用いて、エンジンによる耐ス
カツフイング性試験を行った。試験条件を下に示す。
カツフイング性試験を行った。試験条件を下に示す。
エンジン 水冷４気筒４サイクルデイーゼルエンジン
排気量 ２．９６１
出力 ８５ＰＳ−３６０Ｏｒｐｍ
潤滑油 ＳＡＥす１０
潤滑油温度 １１０〜１１５℃
冷却水温度 ９０〜９５°Ｃ
運転方法 ならし運転３０分
全負荷３６００ ｒｐｍ ２．５時間
エンジン試験終了後、供試シリンダーライナのスカッフ
ィング発生状況を目視により訓育した。
ィング発生状況を目視により訓育した。
エンジン試験に供した、シリンダーライナ数は実施例３
、比較例３共に２０本であり、スカッフィングの発生率
は、実施例３は５チ、比較例３は６５ｍであった。エン
ジン試験においても本発明材の耐スカッフィング性が優
れていることが明らかＫなつた。
、比較例３共に２０本であり、スカッフィングの発生率
は、実施例３は５チ、比較例３は６５ｍであった。エン
ジン試験においても本発明材の耐スカッフィング性が優
れていることが明らかＫなつた。
さらに実施例３、比較例３を用いて、エンジンによる耐
久試験を行った。試験条件を下に示す。
久試験を行った。試験条件を下に示す。
エンジン 水冷４気筒４サイクルデイーゼルエンジン
排気量 ２．９６ を
出力 ８５ Ｂ８−３６０ Ｏｒｐｍ
潤滑油 ＳＡＥ＋３０
潤滑油温度 １１０〜１１５°Ｃ
冷却水温度 ９０〜９５°Ｃ
運転条件 全負荷３６００ ｒｐｍ ３００時間耐久試
験の結果を第１圧縮リング上死点におけるシリンダーラ
イチの摩耗量で比較すると実施例３は５〜１０ｐｍ、比
較例３は１０〜１５μｍ であった。
験の結果を第１圧縮リング上死点におけるシリンダーラ
イチの摩耗量で比較すると実施例３は５〜１０ｐｍ、比
較例３は１０〜１５μｍ であった。
以上のように本発明に係わる鋳鉄摺動部材は耐スカッフ
ィング性と共に耐摩耗性の向上も明らかである。
ィング性と共に耐摩耗性の向上も明らかである。
第１図、第２図は各々実施例１、実施例２の黒れも５０
倍である。第７図は比較例４の黒鉛組織写真であ〕、倍
率は１００倍である。第８図は耐スカツフイング性試験
の略図であり、ｈは硬質クロムを施した相手材であシ、
Ｂは供試鋳鉄材ローターである。
倍である。第７図は比較例４の黒鉛組織写真であ〕、倍
率は１００倍である。第８図は耐スカツフイング性試験
の略図であり、ｈは硬質クロムを施した相手材であシ、
Ｂは供試鋳鉄材ローターである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭素、ケイ素、マンガン、リン及び硫黄の主要５元
素の他に主としてマトリックスを強化するニッケル及び
銅からなる群の中から選択された少なくとも１種以上を
０．０５乃至１．０％、但し２種以上の場合は、合計で
４１以下、及び主として炭化物を形成するクロム、モリ
ブデン、ニオブ、チタン、バナジウム、タングステン及
びホウ素からなる群の中から選択された少なくとも１種
以上を０．０５乃至１．０ｅｓ１但し、２種以上の場合
は合計で２ｔｓ以下を含有し、且つ黒鉛を含有する鋳鉄
からなる摺動部材でありて、（ｆ）該黒鉛の黒鉛サイズ
がＡＳＴＭ４乃至６であシ、（ロ）該黒鉛の形状はＡ８
ＴＭ分類Ａ型のものが７（１以上を占め、且つ（う該黒
鉛の先端部と中央部の幅が実質的に同じである上記黒鉛
組織Ｈ） −（ｅを有し、ホーニング加工が施されてい
る該摺動部材の摺動面に前記黒鉛が露出していることを
特徴とする耐剛耗性、耐スカッフィング性が優れた鋳鉄
摺動部材。 ２、炭素、ケイ素、マンガン、リン及び硫黄の主要５元
素の他に主としてマトリックスを強化するニッケル及び
銅からなる群の中から選択された少なくとも１種以上を
０．０５〜１．０１但し２種以上の場合は合計で４％以
下、及び主として炭化物を形成するりｐム、モリブデン
、ニオブ、チタン、バナジウム、タングステン及びホウ
素からなる群の中から少なくとも１種以上を０．０５〜
１．０チ、但し２種以上の場合は合計で２チ以下を含有
し、鋳放しで析出している黒鉛中の、ＡｓＴＭ分類Ａ型
態鉛の占有面積率が７０％以上で、且つ黒鉛サイズが４
〜６である鋳鉄を１，０００’Ｃ以上１．１４０℃以下
の温度で１０分以上加熱保持後冷却し、鋳放し状態の前
記黒鉛サイズを実質的に保ちながら黒鉛の幅が先端と中
央部が実質的に同一であるように変化させることを特徴
とする耐摩耗性、耐スカッフィング性に優れた鋳鉄摺動
部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6668484A JPS60211050A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 耐摩耗性、耐スカツフイング性の優れた鋳鉄摺動部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6668484A JPS60211050A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 耐摩耗性、耐スカツフイング性の優れた鋳鉄摺動部材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60211050A true JPS60211050A (ja) | 1985-10-23 |
| JPH0135062B2 JPH0135062B2 (ja) | 1989-07-24 |
Family
ID=13323000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6668484A Granted JPS60211050A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 耐摩耗性、耐スカツフイング性の優れた鋳鉄摺動部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60211050A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100239451A1 (en) * | 2007-06-26 | 2010-09-23 | Incorporated National University Iwate University | Flake Graphite Cast Iron And Production Method Thereof |
| JP2012036465A (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Jfe Steel Corp | 耐摩耗性に優れた球状黒鉛鋳鉄品 |
| CN103667861A (zh) * | 2012-08-30 | 2014-03-26 | 日本活塞环株式会社 | 气缸套 |
-
1984
- 1984-04-05 JP JP6668484A patent/JPS60211050A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100239451A1 (en) * | 2007-06-26 | 2010-09-23 | Incorporated National University Iwate University | Flake Graphite Cast Iron And Production Method Thereof |
| US8956565B2 (en) * | 2007-06-26 | 2015-02-17 | Incorporated National University Iwate University | Flake graphite cast iron and production method thereof |
| JP2012036465A (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Jfe Steel Corp | 耐摩耗性に優れた球状黒鉛鋳鉄品 |
| CN103667861A (zh) * | 2012-08-30 | 2014-03-26 | 日本活塞环株式会社 | 气缸套 |
| CN103667861B (zh) * | 2012-08-30 | 2016-10-05 | 日本活塞环株式会社 | 气缸套 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0135062B2 (ja) | 1989-07-24 |
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