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
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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 |