JPS6137949A - 耐肌荒性、耐摩耗性に優れた合金鋳鉄材 - Google Patents
耐肌荒性、耐摩耗性に優れた合金鋳鉄材Info
- Publication number
- JPS6137949A JPS6137949A JP15735584A JP15735584A JPS6137949A JP S6137949 A JPS6137949 A JP S6137949A JP 15735584 A JP15735584 A JP 15735584A JP 15735584 A JP15735584 A JP 15735584A JP S6137949 A JPS6137949 A JP S6137949A
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- JP
- Japan
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- cast iron
- wear
- iron material
- resistance
- less
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (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〕
本発明は強匿に優れ、特に耐肌荒性および耐摩耗性に優
れた鋳造組織がきわめて均一分布している合金鋳鉄材に
関するものである。
れた鋳造組織がきわめて均一分布している合金鋳鉄材に
関するものである。
一般に、耐摩耗性に優れた合金鋳鉄材としては、MsC
、M23C6、IVlyCa、MC等からなる合金炭化
物を晶出させた合金材がある。
、M23C6、IVlyCa、MC等からなる合金炭化
物を晶出させた合金材がある。
特に、高温における耐摩耗性を改善するには、これらの
合金炭化物の中でもVC等のMC系高硬度の合金炭化物
からなる炭化物を晶出させることが有利とされている。
合金炭化物の中でもVC等のMC系高硬度の合金炭化物
からなる炭化物を晶出させることが有利とされている。
そして、従来の高合金系の耐摩耗鋳鉄材では、これらの
MC系炭化物の他にMsCあるいはM、C,系炭化物が
同時に晶出した混合組織になったものが一般的に使用さ
れている。M2OあるいはM7C3系はMC系の炭化物
に比較して硬さが低い。このため、これらの組織を有す
る合金鋳鉄材を耐摩耗材料として使用した場合、組織要
素の中で最も軟らかい基地が最初に摩耗し、次にM、C
糸あるいはM7C3系の炭化物が摩耗し、ミクロ組織的
に摩耗摺動面で摩耗差が発生し、凹凸状の肌荒れを生じ
やすい。
MC系炭化物の他にMsCあるいはM、C,系炭化物が
同時に晶出した混合組織になったものが一般的に使用さ
れている。M2OあるいはM7C3系はMC系の炭化物
に比較して硬さが低い。このため、これらの組織を有す
る合金鋳鉄材を耐摩耗材料として使用した場合、組織要
素の中で最も軟らかい基地が最初に摩耗し、次にM、C
糸あるいはM7C3系の炭化物が摩耗し、ミクロ組織的
に摩耗摺動面で摩耗差が発生し、凹凸状の肌荒れを生じ
やすい。
このような現象は、例えば、ロールのように圧延材の肌
に直接影響を与えるような製品では、問題になりやすい
0 〔発明が解決しようとする問題点〕 MaC系あるいはM7C3系炭化物は組織がフェザ−状
で切シ欠きを有した形態をしているか、あるいはネット
ワーク状に連鎖組織をしていて強度的に好ましく彦い0
%に、@重荷性等で材料の劣化を引き起こし、耐摩耗性
と同時に強靭性を璧求される部分に使用される材料とし
ては適さない場合かめる。これらの耐摩耗材の欠陥を改
督したものとして、一般には粉末合金あるいは鍛造材が
用いられる場合があるが、これらのものは製造コストが
溶製材に比較して極めて高いものとなっている0 本発明はこのような従来技術の欠点を改良することを目
的とするもので、適正な合金系を選ぶことによって粒状
からなるMC系合金を組織全体に均一に分布せしめ、耐
摩耗性はもちろん、均一な摩耗によシ耐肌荒性を改香す
ると同時に、炭化物による切り欠き作用をなくして強靭
性を改善しようとするものであるO 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の合金鋳鉄材は、基本的には鉄中に重量比で02
.θ〜3,5チ、Si1.5%以下、Mn1.0%以下
、Cr2.0〜7.0%、M o 8゜0褒以下、W3
.i以下、V7.0〜12.(1、Ti0.3%以下を
含有せしめたものであり、さらにNb3.0%以下およ
び/またはC04゜0チ以下を含ませたものである。
に直接影響を与えるような製品では、問題になりやすい
0 〔発明が解決しようとする問題点〕 MaC系あるいはM7C3系炭化物は組織がフェザ−状
で切シ欠きを有した形態をしているか、あるいはネット
ワーク状に連鎖組織をしていて強度的に好ましく彦い0
%に、@重荷性等で材料の劣化を引き起こし、耐摩耗性
と同時に強靭性を璧求される部分に使用される材料とし
ては適さない場合かめる。これらの耐摩耗材の欠陥を改
督したものとして、一般には粉末合金あるいは鍛造材が
用いられる場合があるが、これらのものは製造コストが
溶製材に比較して極めて高いものとなっている0 本発明はこのような従来技術の欠点を改良することを目
的とするもので、適正な合金系を選ぶことによって粒状
からなるMC系合金を組織全体に均一に分布せしめ、耐
摩耗性はもちろん、均一な摩耗によシ耐肌荒性を改香す
ると同時に、炭化物による切り欠き作用をなくして強靭
性を改善しようとするものであるO 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の合金鋳鉄材は、基本的には鉄中に重量比で02
.θ〜3,5チ、Si1.5%以下、Mn1.0%以下
、Cr2.0〜7.0%、M o 8゜0褒以下、W3
.i以下、V7.0〜12.(1、Ti0.3%以下を
含有せしめたものであり、さらにNb3.0%以下およ
び/またはC04゜0チ以下を含ませたものである。
上記の組成にすることによって、耐摩耗性の極めて高い
MC系の粒状炭化物を晶出させて、強靭性、耐肌荒性、
耐摩耗性を改善したものである。
MC系の粒状炭化物を晶出させて、強靭性、耐肌荒性、
耐摩耗性を改善したものである。
以下合金成分を上記範囲に限定した理由を述べる。
Cが2.01未満の場合は晶出炭化物量が少なく耐摩耗
性の点で十分でない。また、Vとのバランスにおいても
2.0チ未満では炭化物が粒界に網目状に析出して靭性
および耐肌荒性においても本発明の目的は達成できない
OCチが3.5%を超える場合もVとのバランスがくず
れVCの均一に分布した組織形態がくずれて、耐肌荒性
および強靭性の点で劣るO8iは1.5%を超えると脆
化を生じやすくなるO Mnは1.0%を超えると残留オーステナイトを生じや
すく、十分な硬厩を維持することができない。
性の点で十分でない。また、Vとのバランスにおいても
2.0チ未満では炭化物が粒界に網目状に析出して靭性
および耐肌荒性においても本発明の目的は達成できない
OCチが3.5%を超える場合もVとのバランスがくず
れVCの均一に分布した組織形態がくずれて、耐肌荒性
および強靭性の点で劣るO8iは1.5%を超えると脆
化を生じやすくなるO Mnは1.0%を超えると残留オーステナイトを生じや
すく、十分な硬厩を維持することができない。
Crは2.0%未満では焼入性に劣り、7.0チを超え
るとクロム炭化物が晶出しやすくなってMC系炭化物の
均一分布を妨害するOMoは8.0%を超えるとCとV
とのバランスにおいてMgC系炭化物が晶出し、靭性お
よび耐肌荒性の点で好ましくない。
るとクロム炭化物が晶出しやすくなってMC系炭化物の
均一分布を妨害するOMoは8.0%を超えるとCとV
とのバランスにおいてMgC系炭化物が晶出し、靭性お
よび耐肌荒性の点で好ましくない。
Wは高温硬さ維持の点で必要であるが、3゜0%を超え
るとMgC系炭化物が晶出しやす、4 。
るとMgC系炭化物が晶出しやす、4 。
く好ましくない。
■は8.0%未満および12.0%を超えた場合は、前
記C量の範囲とのバランスでMC系炭化物の均一分布が
得にくいO Nbは主としてMC系炭化物を形成し、基地中には固溶
しにくい0MC系炭化物は比重が軽く大型鋳物の場合上
下で比重差が生じやすい。この防止とMC系炭化物の均
一分布を促進させるためにNbを添加する。しかし、N
bは溶解が難しいので含有量を3.0似下とする。また
、NbはVC炭化物の偏析を防止するために添加するの
であるが、小型鋳物で比重差が問題にならないものにつ
いては特に添加する必要がない。
記C量の範囲とのバランスでMC系炭化物の均一分布が
得にくいO Nbは主としてMC系炭化物を形成し、基地中には固溶
しにくい0MC系炭化物は比重が軽く大型鋳物の場合上
下で比重差が生じやすい。この防止とMC系炭化物の均
一分布を促進させるためにNbを添加する。しかし、N
bは溶解が難しいので含有量を3.0似下とする。また
、NbはVC炭化物の偏析を防止するために添加するの
であるが、小型鋳物で比重差が問題にならないものにつ
いては特に添加する必要がない。
TiもNb同様王としてTICを形成するが、同時に炭
化物組織の微細均一化を促進さ同時に微細化の効果もう
すれる。
化物組織の微細均一化を促進さ同時に微細化の効果もう
すれる。
coは高温における強靭性および硬さの改嵜に有効であ
り、特に使用中に昇温するような用途に対してCOの添
加が効果的である0しかし、含有量が4%を超えるとそ
の効果が飽和するので4%以下とした。
り、特に使用中に昇温するような用途に対してCOの添
加が効果的である0しかし、含有量が4%を超えるとそ
の効果が飽和するので4%以下とした。
第1表に示す本発明合金鋳鉄材の試料1.2.3の3s
と比較用合金鋳鉄材の試料4とを、高周波溶解炉で1,
600°Cに溶解し、350φ×4001の金型鋳型に
鋳造した。これを1..000°Cから焼入れし500
〜550・°Cで焼戻しした。
と比較用合金鋳鉄材の試料4とを、高周波溶解炉で1,
600°Cに溶解し、350φ×4001の金型鋳型に
鋳造した。これを1..000°Cから焼入れし500
〜550・°Cで焼戻しした。
この熱処理したものについて摩耗試験、抗折試験、衝撃
試験を行なった。その結果を第2表に示す。
試験を行なった。その結果を第2表に示す。
なお、摩耗試験はビンディスク方式のSICディスクを
35 Or、p、mで回転させ、試料を押し付は圧13
g / m m2 で3分間押し付は第2表から、
本発明の合金鋳鉄材が従来の高合金切鉄材に比し、耐摩
耗性および強靭性の点でも優れていることがわかる。
35 Or、p、mで回転させ、試料を押し付は圧13
g / m m2 で3分間押し付は第2表から、
本発明の合金鋳鉄材が従来の高合金切鉄材に比し、耐摩
耗性および強靭性の点でも優れていることがわかる。
次に、本発明鋳鉄材の試料1についてミクロ組織を検査
した。第1図はその顕微鏡写真である(倍率100倍)
。
した。第1図はその顕微鏡写真である(倍率100倍)
。
第1図において、白く認知されるものはバナジウムリッ
チのMC系炭化物であυ、黒い所は基地部である。しか
してこの第1図から本発明の鋳鉄材は基地中にMC系炭
化物が均一に分散していることがわかる。
チのMC系炭化物であυ、黒い所は基地部である。しか
してこの第1図から本発明の鋳鉄材は基地中にMC系炭
化物が均一に分散していることがわかる。
また、摩耗試験を行なった試料の摩耗面を観察した結果
、試料1.2.3は試料4に比して面の凹凸が少なく、
耐肌荒性においても優れていることがわかった。
、試料1.2.3は試料4に比して面の凹凸が少なく、
耐肌荒性においても優れていることがわかった。
本発明の合金−鉄材は、前記組成としたことにより、従
来の鋳鉄材が硬質炭化物を晶出するのに対して、より硬
質のMC系炭化物を均一にかつ微細に基地中に分散させ
た組織が、8 。
来の鋳鉄材が硬質炭化物を晶出するのに対して、より硬
質のMC系炭化物を均一にかつ微細に基地中に分散させ
た組織が、8 。
得られるので、耐摩耗性、耐肌荒性、強靭性が強めて優
れているものでおる。
れているものでおる。
第1図は本発明合金鋳鉄材の金属組織の顕微鏡写真であ
る。
る。
Claims (3)
- (1)鉄中に、重量比でC2.0〜3.5%、Si1.
5%以下、Mn1.0%以下、Cr2.0〜7.0%、
Mo8.0%以下、W3.0%以下、V7.0〜12.
0%、Ti0.3%以下を含むことを特徴とする耐肌荒
性、耐摩耗性に優れた合金鋳鉄材。 - (2)Nb3.0%以下を含むことを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の耐肌荒性、耐摩耗性に優れた合
金鋳鉄材。 - (3)Co4.0%以下を含むことを特徴とする特許請
求の範囲第1項または第2項に記載の耐肌荒性、耐摩耗
性に優れた合金鋳鉄材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15735584A JPS6137949A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 耐肌荒性、耐摩耗性に優れた合金鋳鉄材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15735584A JPS6137949A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 耐肌荒性、耐摩耗性に優れた合金鋳鉄材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6137949A true JPS6137949A (ja) | 1986-02-22 |
JPH0119463B2 JPH0119463B2 (ja) | 1989-04-11 |
Family
ID=15647859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15735584A Granted JPS6137949A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 耐肌荒性、耐摩耗性に優れた合金鋳鉄材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6137949A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6328843A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 | Hitachi Metals Ltd | 圧縮成形機スクリユ−用合金鋳鉄材 |
US5316596A (en) * | 1991-09-12 | 1994-05-31 | Kawasaki Steel Corporation | Roll shell material and centrifugal cast composite roll |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP15735584A patent/JPS6137949A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6328843A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 | Hitachi Metals Ltd | 圧縮成形機スクリユ−用合金鋳鉄材 |
US5316596A (en) * | 1991-09-12 | 1994-05-31 | Kawasaki Steel Corporation | Roll shell material and centrifugal cast composite roll |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0119463B2 (ja) | 1989-04-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |