JPS61288051A - 高強度鋳鋼及びその製造方法 - Google Patents
高強度鋳鋼及びその製造方法Info
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- JPS61288051A JPS61288051A JP13047385A JP13047385A JPS61288051A JP S61288051 A JPS61288051 A JP S61288051A JP 13047385 A JP13047385 A JP 13047385A JP 13047385 A JP13047385 A JP 13047385A JP S61288051 A JPS61288051 A JP S61288051A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高強度鋳鋼及びその製造方法に関し、詳しくは
、鋳放し状態ではパーライト基地組織中にフェライト組
織及び黒鉛を多量に析出させて優れた被削性とするとと
もに、鋳造成形された鋳造粗形材を機械加工した後に所
定のオーステンパ処理を施こすことによって、優れた強
度特性と高い縦弾性係数を併わせ保有させることのでき
る高強度鋳鋼及びその製造方法にかかる。
、鋳放し状態ではパーライト基地組織中にフェライト組
織及び黒鉛を多量に析出させて優れた被削性とするとと
もに、鋳造成形された鋳造粗形材を機械加工した後に所
定のオーステンパ処理を施こすことによって、優れた強
度特性と高い縦弾性係数を併わせ保有させることのでき
る高強度鋳鋼及びその製造方法にかかる。
鉄系鋳物において、優れた強度特性と高い縦弾性係数を
確保するためには、炭素含有量の少ない組成の鋳鋼を使
用する必要がある。
確保するためには、炭素含有量の少ない組成の鋳鋼を使
用する必要がある。
そして、ｖｆ鋼は鋳造成形時における溶融温度を高温と
する必要があることから、溶解設備、熔解費用、鋳型の
耐火性等といった製造技術的な問題は多い。
する必要があることから、溶解設備、熔解費用、鋳型の
耐火性等といった製造技術的な問題は多い。
しかし、鋳鋼は機械的性質が優れており、また、鋳鋼品
は溶接により組立てて使用できることから設計上の自由
度も大きく、大型産業機械から各種小物部品に至るまで
極めて広範囲の部品材料として適用されている。
は溶接により組立てて使用できることから設計上の自由
度も大きく、大型産業機械から各種小物部品に至るまで
極めて広範囲の部品材料として適用されている。
ところで、鋳鋼には優れた被削性、振動減衰特性を確保
する目的でパーライト基地組織中に黒鉛を析出させた球
状黒鉛鋳鋼と、優れた強度特性。
する目的でパーライト基地組織中に黒鉛を析出させた球
状黒鉛鋳鋼と、優れた強度特性。
縦弾性係数、衝撃特性を確保する目的でパーライト基地
組織中への黒鉛の析出を抑えた黒鉛非析出型鋳鋼とが使
用されている。
組織中への黒鉛の析出を抑えた黒鉛非析出型鋳鋼とが使
用されている。
上述のような従来の技術の現状に鑑み、本発明が解決し
ようとする問題点は、従来一般的に使用されている鋳鋼
において、優れた被削性と振動減衰特性を有する球状黒
鉛鋳鋼においては強度特性。
ようとする問題点は、従来一般的に使用されている鋳鋼
において、優れた被削性と振動減衰特性を有する球状黒
鉛鋳鋼においては強度特性。
衝撃特性、縦弾性係数が充分でなく、また、優れた強度
特性、縦弾性係数、ＩＥ撃時特性有する黒鉛非析出型鋳
鋼を用いて強度特性の向上を図ろうとすると被削性を著
しく阻害することとなるということである。
特性、縦弾性係数、ＩＥ撃時特性有する黒鉛非析出型鋳
鋼を用いて強度特性の向上を図ろうとすると被削性を著
しく阻害することとなるということである。
従って、本発明の技術的課題とするところは、鋳鋼の組
成を調整することにより、鋳放し状態ではパーライト基
地組織中にフェライト組織及び黒鉛を多量に析出させて
優れた被削性を確保するとともに、鋳造成形された鋳鋼
を機械加工した後に所定のオーステンパ処理を実施する
ことにより、高強度鋳鋼の基地組織中の黒鉛を消失させ
るとともに基地組織を均一なベイナイト組織とすること
によって、優れた強度特性と高い縦弾性係数を確保する
ことにある。
成を調整することにより、鋳放し状態ではパーライト基
地組織中にフェライト組織及び黒鉛を多量に析出させて
優れた被削性を確保するとともに、鋳造成形された鋳鋼
を機械加工した後に所定のオーステンパ処理を実施する
ことにより、高強度鋳鋼の基地組織中の黒鉛を消失させ
るとともに基地組織を均一なベイナイト組織とすること
によって、優れた強度特性と高い縦弾性係数を確保する
ことにある。
このような従来の技術における問題点に鑑み、本発明に
おける従来の技術の問題点を解決するための手段は、重
量比率で、Ｃ；０．３〜１．０％、Ｓｉ：２．ｏ 〜４
．５％、Ｍｎ：０．０８％以下、Ｐ；０゜０５％以下、
Ｓ：０．０５％以下とＭｏ；０．０５〜１．０％及びＮ
ｉ；２．０％以下のうち少なくとも１種類、残部実質的
にＦｅからなる組成を有し、 ″所定のオーステンパ
処理により基地組織中のベイナイト組織量を体積比率で
４０％以上とするとともに、硬さをＨｖ２７０〜５００
としたことを特徴とする高強度鋳鋼、及び、重量比率で
、Ｃ；０、３〜１．０％、 ３ ｉ ； ２．０〜４
．５％、Ｍｎ；０．０８％以下、ｐ；ｏ、ｏｓ％以下、
Ｓ；０．０５％以下とＭｏ；０．０５〜１．０％及びＮ
ｉ：２．０％以下のうち少なくとも１種類、残部実質的
にＦｅからなる組成を有する鋳鋼に対して、８８０〜ｂ
２００〜ｂ 理からなる、オーステンパ処理を施こすことを特徴とす
る高強度鋳鋼の製造方法からなっている。
おける従来の技術の問題点を解決するための手段は、重
量比率で、Ｃ；０．３〜１．０％、Ｓｉ：２．ｏ 〜４
．５％、Ｍｎ：０．０８％以下、Ｐ；０゜０５％以下、
Ｓ：０．０５％以下とＭｏ；０．０５〜１．０％及びＮ
ｉ；２．０％以下のうち少なくとも１種類、残部実質的
にＦｅからなる組成を有し、 ″所定のオーステンパ
処理により基地組織中のベイナイト組織量を体積比率で
４０％以上とするとともに、硬さをＨｖ２７０〜５００
としたことを特徴とする高強度鋳鋼、及び、重量比率で
、Ｃ；０、３〜１．０％、 ３ ｉ ； ２．０〜４
．５％、Ｍｎ；０．０８％以下、ｐ；ｏ、ｏｓ％以下、
Ｓ；０．０５％以下とＭｏ；０．０５〜１．０％及びＮ
ｉ：２．０％以下のうち少なくとも１種類、残部実質的
にＦｅからなる組成を有する鋳鋼に対して、８８０〜ｂ
２００〜ｂ 理からなる、オーステンパ処理を施こすことを特徴とす
る高強度鋳鋼の製造方法からなっている。
以下、本発明の作用について説明する。。
本発明において、従来の技術の問題点を解決するための
手段を上述のような構成とすることによって、鋳放し状
態ではパーライト基地組織中にフェライト組織及び黒鉛
を多量に析出させて、硬さを低下させるとともに黒鉛に
よる潤滑作用及び切粉の分断を図って優れた被削性を確
保し、鋳造成形された鋳鋼を機械加工した後に所定のオ
ーステンパ処理を実施することにより、高強度鋳鋼の基
地組織中の黒鉛を消失させるとともに基地組織を均一な
ベイナイト組織とすることによって、優れた強度特性と
高い縦弾性係数を確保することができるのである。
手段を上述のような構成とすることによって、鋳放し状
態ではパーライト基地組織中にフェライト組織及び黒鉛
を多量に析出させて、硬さを低下させるとともに黒鉛に
よる潤滑作用及び切粉の分断を図って優れた被削性を確
保し、鋳造成形された鋳鋼を機械加工した後に所定のオ
ーステンパ処理を実施することにより、高強度鋳鋼の基
地組織中の黒鉛を消失させるとともに基地組織を均一な
ベイナイト組織とすることによって、優れた強度特性と
高い縦弾性係数を確保することができるのである。
また、本発明においては高強度鋳鋼の鋳放し状態におけ
る硬さをｔｔｖ ２８０以下とするのが望ましく、これ
より硬さが高いと被削性を著しく悪化させることから好
ましくない。
る硬さをｔｔｖ ２８０以下とするのが望ましく、これ
より硬さが高いと被削性を著しく悪化させることから好
ましくない。
以下本発明の高強度鋳鋼及びその製造方法に用いる鋳鋼
に添加する、各合金成分の添加量の範−囲限定理由につ
いて説明する。
に添加する、各合金成分の添加量の範−囲限定理由につ
いて説明する。
なお、以下の説明において各合金成分の添加量は全て重
量％にて表示する。
量％にて表示する。
まず、Ｃは鋳放し状態の高強度鋳鋼のパーライト基地組
織中に黒鉛を析出させるために有効であるが、０．３％
未満ではその効果が充分でなく、一方、１．０％を越え
て添加するとオーステンパ処理に伴うオーステンパ処理
処理時に、鋳放し状態で析出しているパーライト基地組
織中の黒鉛を確実には消失させるさとができず、オース
テンパ処理された後においても黒鉛が残留して高強度鋳
鋼の強度特性を低下させることから０．３〜１．０％と
した。
織中に黒鉛を析出させるために有効であるが、０．３％
未満ではその効果が充分でなく、一方、１．０％を越え
て添加するとオーステンパ処理に伴うオーステンパ処理
処理時に、鋳放し状態で析出しているパーライト基地組
織中の黒鉛を確実には消失させるさとができず、オース
テンパ処理された後においても黒鉛が残留して高強度鋳
鋼の強度特性を低下させることから０．３〜１．０％と
した。
また、ＳｔもＣと同様に鋳放し状態の高強度鋳鋼のパー
ライト基地組織中に黒鉛を析出させるために有効である
が、２．０％未満では鋳放し状態で黒鉛を析出させるこ
とができないばかりでなく、フェライト組織の形成能を
も低下させることからフェライト組織量も少なくなり被
削性を悪化させ、一方、４．５％を越えて添加すると鋳
造された高強度鋳鋼の靭性を低下させることから２．０
〜４．５％とした。
ライト基地組織中に黒鉛を析出させるために有効である
が、２．０％未満では鋳放し状態で黒鉛を析出させるこ
とができないばかりでなく、フェライト組織の形成能を
も低下させることからフェライト組織量も少なくなり被
削性を悪化させ、一方、４．５％を越えて添加すると鋳
造された高強度鋳鋼の靭性を低下させることから２．０
〜４．５％とした。
また、Ｍｎは０．０８％を越えて添加すると、鋳造され
た高強度鋳鋼の靭性を低下させることから０．０８％以
下とした。
た高強度鋳鋼の靭性を低下させることから０．０８％以
下とした。
また、Ｐ及びＳはいずれもＭｎと同様の作用を有してお
り、０．０５％を越えて添加すると鋳造された高強度鋳
鋼の靭性を低下させることから０．０５％以下とした。
り、０．０５％を越えて添加すると鋳造された高強度鋳
鋼の靭性を低下させることから０．０５％以下とした。
また、Ｍｏは基地組織を強化するとともに高強度鋳鋼の
焼入性を向上させることから有効であるが、０．０５％
未満ではその効果が充分でなく、一方、１．０％を越え
て添加すると高強度鋳鋼の鋳造性を著しく悪化させるば
かりでなく、鋳造された高強度鋳鋼の靭性を低下させる
ことから０．０５〜１．０％とした。
焼入性を向上させることから有効であるが、０．０５％
未満ではその効果が充分でなく、一方、１．０％を越え
て添加すると高強度鋳鋼の鋳造性を著しく悪化させるば
かりでなく、鋳造された高強度鋳鋼の靭性を低下させる
ことから０．０５〜１．０％とした。
また、Ｎｉは基地組織を強靭化することから有効である
が、２．０％を越えて添加すると高強度鋳鋼の鋳造性を
著しく悪化させることから２．０％以下とした。
が、２．０％を越えて添加すると高強度鋳鋼の鋳造性を
著しく悪化させることから２．０％以下とした。
次に、鋳放し状態の高強度鋳鋼の粗形材を機械加工した
後における、オーステンパ処理条件について説明する。
後における、オーステンパ処理条件について説明する。
。
本発明の高強度鋳鋼の製造方法において、オーステンパ
処理条件をオーステンパ処理処理条件を８８０〜ｂ 条件を２００〜ｂ のは、この高強度鋳鋼を用いてオーステンパ処理した後
の基地組織におけるベイナイト組織量を体積比率で４０
％以上とし、残部をオーステナイト組織とした混合組織
とするとともに、オーステンパ処理された高強度鋳鋼の
硬さをＨＶ２７０〜５００とするためである。
処理条件をオーステンパ処理処理条件を８８０〜ｂ 条件を２００〜ｂ のは、この高強度鋳鋼を用いてオーステンパ処理した後
の基地組織におけるベイナイト組織量を体積比率で４０
％以上とし、残部をオーステナイト組織とした混合組織
とするとともに、オーステンパ処理された高強度鋳鋼の
硬さをＨＶ２７０〜５００とするためである。
そして、本発明の高強度鋳鋼において基地組織中のベイ
ナイト組織量を体積比率で４０％以上としているのは、
これよりベイナイト組織量が少ないと高強度鋳鋼として
の優れた強度特性を確保させることができないからであ
る。
ナイト組織量を体積比率で４０％以上としているのは、
これよりベイナイト組織量が少ないと高強度鋳鋼として
の優れた強度特性を確保させることができないからであ
る。
また、オーステンパ処理された高強度鋳鋼の硬さは優れ
た強度特性を確保する上で重要であるが、Ｈｖ２７０未
満ではその強度特性の向上効果が充分でなく、一方、Ｈ
Ｖ５００を越えるとオ−ステナイト化された高強度鋳鋼
の靭性を著しく低下させることからＨｖ２７０〜５００
とした。
た強度特性を確保する上で重要であるが、Ｈｖ２７０未
満ではその強度特性の向上効果が充分でなく、一方、Ｈ
Ｖ５００を越えるとオ−ステナイト化された高強度鋳鋼
の靭性を著しく低下させることからＨｖ２７０〜５００
とした。
次に、オーステンバ処理条件の限定理由について説明す
る。
る。
本発明法におけるオーステンパ処理において、オーステ
ンパ処理処理温度を８８０〜１０００℃としているのは
、８８０℃未満では鋳放し状態で析出している黒鉛をオ
ーステンパ処理処理により確実には消失させることがで
きないからであり、また、１０００℃を越えると高強度
鋳鋼の結晶粒を著しく粗大化させて強度特性を低下させ
るからである。
ンパ処理処理温度を８８０〜１０００℃としているのは
、８８０℃未満では鋳放し状態で析出している黒鉛をオ
ーステンパ処理処理により確実には消失させることがで
きないからであり、また、１０００℃を越えると高強度
鋳鋼の結晶粒を著しく粗大化させて強度特性を低下させ
るからである。
また、本発明法におけるオーステンパ処理において、尤
−ステナイト化処理時間杢１０分以上としているのは、
これより短時間では鋳鋼のオーステンパ処理が不完全と
なり、均一なベイナイト組機とすることができず高強度
鋳鋼の強度特性を低下させるからである。
−ステナイト化処理時間杢１０分以上としているのは、
これより短時間では鋳鋼のオーステンパ処理が不完全と
なり、均一なベイナイト組機とすることができず高強度
鋳鋼の強度特性を低下させるからである。
次ニ、本発明法におけるオーステンパ処理において、恒
温変態処理温度を２００〜５００℃としているのは、２
００℃より低いと硬さがＨｖ５００を越えて高強度鋳鋼
の靭性を低下させるからであり、５００℃を越えるとオ
ーステンパ処理された高強度鋳鋼の組織が粗くなるばか
りでなく、硬さがＨｖ２７０未満となり高強度鋳鋼の強
度特性を低下させるからである。
温変態処理温度を２００〜５００℃としているのは、２
００℃より低いと硬さがＨｖ５００を越えて高強度鋳鋼
の靭性を低下させるからであり、５００℃を越えるとオ
ーステンパ処理された高強度鋳鋼の組織が粗くなるばか
りでなく、硬さがＨｖ２７０未満となり高強度鋳鋼の強
度特性を低下させるからである。
また、本発明法におけるオーステンパ処理において、恒
温変態処理時間を１０分以上としたのは、これより短時
間では基地組織のベイナイト組織化が不充分となり冷却
過程でマルテンサイト変態を引き起こしてオーステンパ
処理された高強度鋳鋼の靭性を低下させるからである。
温変態処理時間を１０分以上としたのは、これより短時
間では基地組織のベイナイト組織化が不充分となり冷却
過程でマルテンサイト変態を引き起こしてオーステンパ
処理された高強度鋳鋼の靭性を低下させるからである。
以下、添付図面に基づいて、本発明の１実施例を説明す
る。
る。
まず、重量比率で、ｐ’ ｅ −０，５％Ｃ−２，５％
５ｉ−０，５％Ｍｎ−０，００８％Ｐ−０．００７％Ｓ
−０、２％Ｍｏからなる高強度鋳鋼を、ＪＩＳ規格Ａ号
Ｙブロック形状に鋳造成形した。
５ｉ−０，５％Ｍｎ−０，００８％Ｐ−０．００７％Ｓ
−０、２％Ｍｏからなる高強度鋳鋼を、ＪＩＳ規格Ａ号
Ｙブロック形状に鋳造成形した。
このようにして鋳造成形した高強度鋳鋼の鋳放し状態に
おける金属組織の顕微鏡写真を第１図に示している。
おける金属組織の顕微鏡写真を第１図に示している。
第１図から明らかなように、この高強度鋳鋼の鋳放し状
態の組織は、パーライト基地組織中に多量のフェライト
組織と黒鉛を有する組織となっているばかりでなく硬さ
もＨＶ２３０と低（、優れた被削性を示す裏付けとなっ
ていることが理解される。
態の組織は、パーライト基地組織中に多量のフェライト
組織と黒鉛を有する組織となっているばかりでなく硬さ
もＨＶ２３０と低（、優れた被削性を示す裏付けとなっ
ていることが理解される。
次に、上述のようにして鋳造成形された高強度鋳鋼を、
９５０℃×５．５時間のオーステナイト比処理後３７５
℃×１時間の恒温変態処理からなるオーステンパ処理を
実施した。
９５０℃×５．５時間のオーステナイト比処理後３７５
℃×１時間の恒温変態処理からなるオーステンパ処理を
実施した。
このようなオーステンパ処理後の状態における、高強度
鋳鋼の金属組織の顕微鏡写真を第２図に示している。
鋳鋼の金属組織の顕微鏡写真を第２図に示している。
第２図から明らかなように、上述のようなオーステンパ
処理を実施した高強度鋳鋼の組織は基地組織が均一なベ
イナイト組織となっており、黒鉛が確実に消失されてい
ることが理解される。
処理を実施した高強度鋳鋼の組織は基地組織が均一なベ
イナイト組織となっており、黒鉛が確実に消失されてい
ることが理解される。
第１表にこのようにして製造した高強度鋳鋼の緒特性を
示している。
示している。
第１表から明らかなように、優れた引張強度。
疲労強度、伸び（靭性）と高い縦弾性係数を有している
ことが理解される。
ことが理解される。
第１表
〔発明の効果〕
以上により明らかなように、本発明にかかる高強度鋳鋼
及びその製造方法によれば、鋳鋼の組成を調整すること
により、鋳放し状態ではパーライト基地組織中にフェラ
イト組織及び黒鉛を多量に析出させて優れた被削性を確
保するとともに、鋳造成形され、た鋳鋼を機械加工した
後に所定のオーステンパ処理を実施することにより、高
強度ｖｆ鋼の基地組織中の黒鉛を消失させるとともに基
地組織を均一なベイナイト組織とすることによって、優
れた強度特性と高い縦弾性係数を確保することができる
利点がある。
及びその製造方法によれば、鋳鋼の組成を調整すること
により、鋳放し状態ではパーライト基地組織中にフェラ
イト組織及び黒鉛を多量に析出させて優れた被削性を確
保するとともに、鋳造成形され、た鋳鋼を機械加工した
後に所定のオーステンパ処理を実施することにより、高
強度ｖｆ鋼の基地組織中の黒鉛を消失させるとともに基
地組織を均一なベイナイト組織とすることによって、優
れた強度特性と高い縦弾性係数を確保することができる
利点がある。
第１図は、本発明材の鋳放し状態における金属組織の顕
微鏡写真を示す図。 第２図は、本発明材のオーステンパ処理後の状態におけ
る金属組織の顕微鏡写真を示す図である。
微鏡写真を示す図。 第２図は、本発明材のオーステンパ処理後の状態におけ
る金属組織の顕微鏡写真を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、重量比率で、Ｃ；０．３〜１．０％、Ｓｉ；２．０
〜４．５％、Ｍｎ；０．０８％以下、Ｐ；０．０５％以
下、Ｓ；０．０５％以下とＭｏ；０．０５〜１．０％及
びＮｉ；２．０％以下のうち少なくとも１種類、残部実
質的にＦｅからなる組成を有し、 所定のオーステンパ処理により基地組織中のベイナイト
組織量を体積比率で４０％以上とするとともに、硬さを
Ｈｖ２７０〜５００としたことを特徴とする高強度鋳鋼
。 ２、重量比率で、Ｃ；０．３〜１．０％、Ｓｉ；２．０
〜４．５％、Ｍｎ；０．０８％以下、Ｐ；０．０５％以
下、Ｓ；０．０５％以下とＭｏ；０．０５〜１．０％及
びＮｉ；２．０％以下のうち少なくとも１種類、残部実
質的にＦｅからなる組成を有する鋳鋼に対して、８８０
〜１０００℃×１０分以上とするオーステナイト化処理
と、２００〜５００℃×１０分以上とする恒温変態処理
からなる、オーステンパ処理を施こすことを特徴とする
高強度鋳鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13047385A JPS61288051A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 高強度鋳鋼及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13047385A JPS61288051A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 高強度鋳鋼及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288051A true JPS61288051A (ja) | 1986-12-18 |
Family
ID=15035084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13047385A Pending JPS61288051A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 高強度鋳鋼及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288051A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006038670A1 (de) * | 2006-08-17 | 2008-02-21 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Hochsiliziumhaltiger Stahlwerkstoff zur Herstellung von Kolbenringen und Zylinderlaufbuchsen |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP13047385A patent/JPS61288051A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006038670A1 (de) * | 2006-08-17 | 2008-02-21 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Hochsiliziumhaltiger Stahlwerkstoff zur Herstellung von Kolbenringen und Zylinderlaufbuchsen |
| DE102006038670B4 (de) * | 2006-08-17 | 2010-12-09 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Hochsiliziumhaltiger Stahlwerkstoff zur Herstellung von Kolbenringen und Zylinderlaufbuchsen |
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