JPS61157655A - 鋳造工具 - Google Patents
鋳造工具Info
- Publication number
- JPS61157655A JPS61157655A JP27775984A JP27775984A JPS61157655A JP S61157655 A JPS61157655 A JP S61157655A JP 27775984 A JP27775984 A JP 27775984A JP 27775984 A JP27775984 A JP 27775984A JP S61157655 A JPS61157655 A JP S61157655A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast iron
- area ratio
- less
- carbonitrides
- carbides
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
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】
発明の目的
（産業上の利用分野］
本発明は、耐焼付性と耐摩耗性にすぐれた鋳造工具に関
する。
する。
［従来の技術］
主として継目無鋼管の製造に用いる延伸機のカイトシュ
ー、穿孔圧延または延伸圧延に用いるプラグは、熱的に
も機械的にも苛酷な条件下に使用され、管材への焼付き
および管材との摺動による摩耗が起りやすいので、これ
がなるべく少い工具が要求されている。
ー、穿孔圧延または延伸圧延に用いるプラグは、熱的に
も機械的にも苛酷な条件下に使用され、管材への焼付き
および管材との摺動による摩耗が起りやすいので、これ
がなるべく少い工具が要求されている。
従来、この用途には、高炭素高クロム（たとえば１．５
Ｇ−２４Ｃｒ −４Ｎｉ ）のマルテンサイト系鋳造工
具や、高炭素高クロム高ニッケル（たとえば１．３Ｏ−
３５Ｃｒ −３５Ｎｉ ）のオーステナト系鋳造工具が
多く使われていた。 これらにの鍛造工具は、主として
凝固時に晶出した一次炭化物によって、必要な耐摩耗性
と耐焼付き性とを発揮するようにしたものでおる。
Ｇ−２４Ｃｒ −４Ｎｉ ）のマルテンサイト系鋳造工
具や、高炭素高クロム高ニッケル（たとえば１．３Ｏ−
３５Ｃｒ −３５Ｎｉ ）のオーステナト系鋳造工具が
多く使われていた。 これらにの鍛造工具は、主として
凝固時に晶出した一次炭化物によって、必要な耐摩耗性
と耐焼付き性とを発揮するようにしたものでおる。
管材として普通鋼を対象としていた間は、上記のような
工具で足りたが、近年はステンレス鋼や高３ｉ鋼などの
、焼付きが起りやすいものが対象とされるようになって
きた。 普通鋼でも、要求される品質の基準が高くなっ
ているので、管製造時に生じる小さなキズや軽度の焼付
きも避けたい。
工具で足りたが、近年はステンレス鋼や高３ｉ鋼などの
、焼付きが起りやすいものが対象とされるようになって
きた。 普通鋼でも、要求される品質の基準が高くなっ
ているので、管製造時に生じる小さなキズや軽度の焼付
きも避けたい。
従来の鋳造工具は、こうした要求に十分こたえられるも
のではない。
のではない。
［発明が解決しようする問題点１
本発明の目的は、主として継目無鋼管の製造に使用する
カイトシュー、プラグなどの工具において、耐焼付き性
および耐摩耗性を改善した鋳造工具を提供することにあ
る。
カイトシュー、プラグなどの工具において、耐焼付き性
および耐摩耗性を改善した鋳造工具を提供することにあ
る。
発明の構成
［問題点を解決するための手段］
本発明の鋳造工具は、Ｃ：３．０〜７．０％、Ｓｉ：５
．０％以下、Ｍｎ：３．０％以下、Ｎｉ ：０．５〜４
０．０％およびＣｒ ：０．５〜２０゜０％を含有し、
残部が実質的にＦｅからなる合金鋳鉄でおって、黒鉛の
面積率が５．０％以上、晶出した炭化物または炭窒化物
の面積率が１．０％以上である材料で製造したことを特
徴とする。
．０％以下、Ｍｎ：３．０％以下、Ｎｉ ：０．５〜４
０．０％およびＣｒ ：０．５〜２０゜０％を含有し、
残部が実質的にＦｅからなる合金鋳鉄でおって、黒鉛の
面積率が５．０％以上、晶出した炭化物または炭窒化物
の面積率が１．０％以上である材料で製造したことを特
徴とする。
合金鋳鉄の組成としては、上記に加えて、Ｃｕ ：０．
５〜３０．０％、Ｃｏ ：０．１〜３０．０％、ＭＯ：
０．１〜１０．０％、Ｗ：０．１〜１０゜０％、Ｖ：０
．０５〜５．０％、Ｎｂ ：０．０１〜３゜０％、Ｚｒ
：０．０１〜３．０％ およびＴｉ ：０．０１〜３
．０％の１種または２種以上を含有させたものを使用し
てもよく、これにより特性のいっそうの向上がはかれる
。
５〜３０．０％、Ｃｏ ：０．１〜３０．０％、ＭＯ：
０．１〜１０．０％、Ｗ：０．１〜１０゜０％、Ｖ：０
．０５〜５．０％、Ｎｂ ：０．０１〜３゜０％、Ｚｒ
：０．０１〜３．０％ およびＴｉ ：０．０１〜３
．０％の１種または２種以上を含有させたものを使用し
てもよく、これにより特性のいっそうの向上がはかれる
。
上記のいずれの組成でおっても、組織は基地に固溶して
いるＮｒ 、ｃ、ｖｎ、ｃｒ、Ｍｏ、ｓｉなどの合金元
素によって、マルテンサイト系、オーステナイト系、ま
たはそれらが混合した二相系となり、工具に要求される
特性によって、それぞれ適宜使い分ける。 概略のとこ
ろ、Ｎｉ：５％以下ではマルテンサイト系、８％以上で
はオーステナイト系であり、この間では二相混合系とな
る。
いるＮｒ 、ｃ、ｖｎ、ｃｒ、Ｍｏ、ｓｉなどの合金元
素によって、マルテンサイト系、オーステナイト系、ま
たはそれらが混合した二相系となり、工具に要求される
特性によって、それぞれ適宜使い分ける。 概略のとこ
ろ、Ｎｉ：５％以下ではマルテンサイト系、８％以上で
はオーステナイト系であり、この間では二相混合系とな
る。
［作 用］
本発明の鋳造工具となる合金鋳鉄の組成限定理由を記せ
ば、つぎのとおりておる。
ば、つぎのとおりておる。
Ｃ：３．０〜７．０％、黒鉛の面積率：５．０％以上、
晶出した炭化物または窒化物の面積率：１゜０％以上 本発明で採用した高Ｃ含有量は、主として耐焼付き性を
高めることを目的としたもので必って、組織中に黒鉛を
球状に分散させ、面積率を５％以上にすることによって
、目的が達成できる。 Ｃの下限３．０％はこの効果を
得るために必要であり、上限７．０％は靭性の低下を配
慮して定めた。
晶出した炭化物または窒化物の面積率：１゜０％以上 本発明で採用した高Ｃ含有量は、主として耐焼付き性を
高めることを目的としたもので必って、組織中に黒鉛を
球状に分散させ、面積率を５％以上にすることによって
、目的が達成できる。 Ｃの下限３．０％はこの効果を
得るために必要であり、上限７．０％は靭性の低下を配
慮して定めた。
耐摩耗性は、硬質粒子の分散によって得る。
硬質粒子は、主として鋳造時に晶出するＣｒの炭化物ま
たは炭窒化物でおって、面積率１％を確保することによ
って改善がはかれる。
たは炭窒化物でおって、面積率１％を確保することによ
って改善がはかれる。
前記した任意添加元素をも含有する場合は、ＭＯ，Ｗな
どの炭化物、炭窒化物も耐摩耗性に寄与する。
どの炭化物、炭窒化物も耐摩耗性に寄与する。
Ｓｉ ：５．Ｏ％以下
Ｃの黒鉛化を進める上で重要な元素である。
また、基地の強度の向上と鋳造時の湯冷れをよくするは
たらきがある。 多量に存在すると靭性が低下するので
、５．０％以下に止める。
たらきがある。 多量に存在すると靭性が低下するので
、５．０％以下に止める。
Ｍｎ：３．０％以下
基地に固溶して強度を高めるはたらきがあるが、黒鉛化
にとっては好ましくない存在でおる。 被削性を低下さ
せる元素でもあるので、上記した限度内の添加とする。
にとっては好ましくない存在でおる。 被削性を低下さ
せる元素でもあるので、上記した限度内の添加とする。
Ｎ！：０．５〜４０．４％
黒鉛化を促進するとともに靭性を高める。
この効果は０．５％以上で認められ、広い範囲にわたっ
て得られるが、４０％を超えると黒鉛化を妨げる傾向が
ある。
て得られるが、４０％を超えると黒鉛化を妨げる傾向が
ある。
Ｃｒ ：０．５〜２０．０％
上述したように、炭化物を形成して耐摩耗性、とくに高
温におけるそれを高る。 しかし、黒鉛化を妨げるので
、上記の限度内とする。
温におけるそれを高る。 しかし、黒鉛化を妨げるので
、上記の限度内とする。
Ｃ１：Ｑ、５〜３０．０％
それ自体の潤滑効果が、耐摩耗性の向上に寄与する。
過大に添加すると材質が脆くなる。
過大に添加すると材質が脆くなる。
Ｃｏ：（Ｌ１〜３０．０％
耐熱性を得る上で重要な元素である。 また、被加工材
との親和力低減による耐摩耗性の向上もはかれる。 多
量に加えると効果が飽和するし、製品価格を高くするの
で、上記の限度内で適当な添加量をえらぶべきである。
との親和力低減による耐摩耗性の向上もはかれる。 多
量に加えると効果が飽和するし、製品価格を高くするの
で、上記の限度内で適当な添加量をえらぶべきである。
ＭＯ：０．１〜１０．０％、Ｗ：０．１〜１０゜０％、
Ｖ：０．０５〜５．０％ いずれら炭化物を形成し、Ｃｒ炭化物による耐摩耗性を
助ける。 ■は、組織を微細化する効果もある。 ＭＯ
とＷとは、上限を超えると耐熱衝撃性が低下し、■は靭
性を低下させる。
Ｖ：０．０５〜５．０％ いずれら炭化物を形成し、Ｃｒ炭化物による耐摩耗性を
助ける。 ■は、組織を微細化する効果もある。 ＭＯ
とＷとは、上限を超えると耐熱衝撃性が低下し、■は靭
性を低下させる。
Ｎｔ）：０．０１〜３．０％、Ｚｒ：ｏ、０１〜３゜０
％Ｔｉ：０．０１〜３．０％ すべて強力な炭化物形成元素であるから、これらを添加
ずれば耐摩耗性の向上が顕著である。 また、■となら
んで、組織を微細化する効果もある。 Ｔ１は、０．３
％以下の添加であれは、黒鉛化促進にも役立つ。 上限
の３．０％を超える添加は、靭性の低下を招くので避け
るへきである。
％Ｔｉ：０．０１〜３．０％ すべて強力な炭化物形成元素であるから、これらを添加
ずれば耐摩耗性の向上が顕著である。 また、■となら
んで、組織を微細化する効果もある。 Ｔ１は、０．３
％以下の添加であれは、黒鉛化促進にも役立つ。 上限
の３．０％を超える添加は、靭性の低下を招くので避け
るへきである。
［実施例１
高周波誘導炉を用いて、表に示す組成の合金鉄を溶解し
、Ｎｉ−Ｍｇ接種により黒鉛を球状化ざぜる処理をして
鋳造した。 供試材は、っぎのように区分される。
、Ｎｉ−Ｍｇ接種により黒鉛を球状化ざぜる処理をして
鋳造した。 供試材は、っぎのように区分される。
（本発明） Ｎｏ、１〜５ マルテンサイト系Ｎｏ
、 ６〜９ オーステナイト系 （比較例） ＮＱ １０ １．５Ｃ−２４Ｃｒ −４
Ｎ ｉ系Ｎ（１１１１，３Ｃ−３５Ｎｉ −３５Ｃｒ系
Ｎ０１２ ダクタイル鋳鉄 Ｎｏ、１３ ニレジスト 各供試材の黒鉛および炭化物、炭窒化物の面積率を、画
像解析装置によって測定し算出した。
、 ６〜９ オーステナイト系 （比較例） ＮＱ １０ １．５Ｃ−２４Ｃｒ −４
Ｎ ｉ系Ｎ（１１１１，３Ｃ−３５Ｎｉ −３５Ｃｒ系
Ｎ０１２ ダクタイル鋳鉄 Ｎｏ、１３ ニレジスト 各供試材の黒鉛および炭化物、炭窒化物の面積率を、画
像解析装置によって測定し算出した。
その結果を表に記す。
それとともに、ＪＩＳ Ｇ５１０１ 、へ号（通称
「舟型」）試験片を採取し、下記の熱処理を施してから
、耐焼付性および耐摩耗性を試験した。
「舟型」）試験片を採取し、下記の熱処理を施してから
、耐焼付性および耐摩耗性を試験した。
Ｎｏ、 １〜５、Ｎα１２
焼なまし・・・９００’ＣＸ３時間加熱後、１０’Ｃ／
時の速度で冷却して ６００’Ｃに至り、以後空冷。
時の速度で冷却して ６００’Ｃに至り、以後空冷。
Ｎｏ、６．Ｎα１３ 鋳込みのまま。
焼付試験および摩耗試験は、いずれも大球式迅速摩耗試
験機を改良した熱間（通電による加熱を利用したもの）
摩耗試験機によって実施した。
験機を改良した熱間（通電による加熱を利用したもの）
摩耗試験機によって実施した。
すなわら、回転体として径３０ｓＸ厚ざ５Ｍの円板、固
定体として厚さ５ｍｍの平板を用い、後者に通電して９
００′Ｃに加熱しながら、 荷重３ Ｋ３ ｆ 相当材 ５ＵＳ３０４ 辷り速度２．５ｍ、／ｓｅｃ 辷り距離 ５００ＴＬ の条件で摩１察させた。 試験体と評価法はつぎのとあ
りで必って、 焼付試験 摩耗試験 回転体 被試験材 ５ＵＳ３０４固定体
５ＵＳ３０４ 被試験材評 価 回転体の重量
増加 摩耗量 （いずれもＮα１１の値を１００とした相対量）表に併
記した結果を得た。
定体として厚さ５ｍｍの平板を用い、後者に通電して９
００′Ｃに加熱しながら、 荷重３ Ｋ３ ｆ 相当材 ５ＵＳ３０４ 辷り速度２．５ｍ、／ｓｅｃ 辷り距離 ５００ＴＬ の条件で摩１察させた。 試験体と評価法はつぎのとあ
りで必って、 焼付試験 摩耗試験 回転体 被試験材 ５ＵＳ３０４固定体
５ＵＳ３０４ 被試験材評 価 回転体の重量
増加 摩耗量 （いずれもＮα１１の値を１００とした相対量）表に併
記した結果を得た。
発明の効果
本発明の鋳造工具は、従来の材料で製造したものに比較
して、焼付量、摩耗量とも顕著に改善されている。 こ
れを使用することにより、継目無鋼管の製造など、熱的
、機械的に苛酷な条件下で行なう加工が、低減された工
具の損耗をもって実施でき、従って生産性の向上とコス
ト低下をもたらす。
して、焼付量、摩耗量とも顕著に改善されている。 こ
れを使用することにより、継目無鋼管の製造など、熱的
、機械的に苛酷な条件下で行なう加工が、低減された工
具の損耗をもって実施でき、従って生産性の向上とコス
ト低下をもたらす。
Claims (3)
- （１）Ｃ：３．０〜７．０％、Ｓｉ：５．０％以下、Ｍ
ｎ：３．０％以下、Ｎｉ：０．５〜４０．０％およびＣ
ｒ：０．５〜２０．０％を含有し、残部が実質的にＦｅ
からなる合金鋳鉄であつて、黒鉛の面積率が５．０％以
上、晶出した炭化物または炭窒化物の面積率が１．０％
以上である材料で製造した鋳造工具。 - （２）Ｃ：３．０〜７．０％、Ｓｉ：５．０％以下、Ｍ
ｎ：３．０％以下、Ｎｉ：０．５〜４０．０％およびＣ
ｒ：０．５〜２０．０％に加えて、Ｃｕ：０．５〜３０
．０％、Ｃｏ：０．１〜３０．０％、Ｍｏ：０．１〜１
０．０％、Ｗ：０．１〜１０．０％、Ｖ：０．０５〜５
．０％、Ｎｂ：０．０１〜３．０％、Ｚｒ：０．０１〜
３．０％およびＴｉ：０．０１〜３．０％の１種または
２種以上を含有し、残部が実質的にＦｅからなる合金鋳
鉄であつて、黒鉛の面積率が５．０％以上、晶出した炭
化物または炭窒化物の面積率が１．０％以上である材料
で製造した鋳造工具。 - （３）継目無鋼管の製造に用いる延伸機のガイドシュー
またはプラグである特許請求の範囲第１項または第２項
の鋳造工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27775984A JPS61157655A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 鋳造工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27775984A JPS61157655A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 鋳造工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61157655A true JPS61157655A (ja) | 1986-07-17 |
Family
ID=17587935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27775984A Pending JPS61157655A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 鋳造工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61157655A (ja) |
Cited By (10)
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| RU2475556C1 (ru) * | 2011-12-29 | 2013-02-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Чугун |
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| CN105441784A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-03-30 | 临沂金正阳管业有限公司 | 一种超高铬合金耐磨铸铁导板材料及其制备方法 |
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-
1984
- 1984-12-28 JP JP27775984A patent/JPS61157655A/ja active Pending
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| KR20150111590A (ko) | 2014-03-26 | 2015-10-06 | 태경연주(주) | 저온용 구상흑연주철 및 그 제조방법 |
| KR20150125322A (ko) | 2014-04-30 | 2015-11-09 | 태경연주(주) | 회주철 |
| CN105441784A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-03-30 | 临沂金正阳管业有限公司 | 一种超高铬合金耐磨铸铁导板材料及其制备方法 |
| CN105671415A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-06-15 | 临沂金正阳管业有限公司 | 一种超高铬合金耐磨铸铁顶球材料及其制备方法 |
| KR20200005821A (ko) * | 2018-07-09 | 2020-01-17 | 한국기계연구원 | 인장 특성이 우수한 구상흑연주철 및 이의 제조방법 |
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