JPS6160139B2 - - Google Patents
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- JPS6160139B2 JPS6160139B2 JP4451978A JP4451978A JPS6160139B2 JP S6160139 B2 JPS6160139 B2 JP S6160139B2 JP 4451978 A JP4451978 A JP 4451978A JP 4451978 A JP4451978 A JP 4451978A JP S6160139 B2 JPS6160139 B2 JP S6160139B2
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Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
この発明はダイキヤストマシン用プランジヤチ
ツプに関し、詳しくはオーステンパー処理した球
状黒鉛鋳鉄で形成し、耐摩耗性及び強度の向上を
図ると共に、Al溶湯と水冷部の熱勾配に耐え得
るように耐熱性の向上を図るものである。 従来、ダイキヤストマシン用プランジヤチツプ
の成形材料としては、FCD−55（JIS規格）の調
質（即ち、900℃で1.5時間保持してからオイル冷
却で急冷して焼入れした後、再び350℃で1.5時間
保持してから大気で放冷し焼戻ししたもの）が使
用されている。この材料は鋳鉄材料の中では最も
優れた諸性質を具備しているが、しかしながら、
ダイキヤストマシン用プランジヤチツプの材料に
使用した場合は、下記の欠点があつた。 (1) 上記プランジヤチツプは高度の強度及び耐摩
耗性を要求するが、この要求度より上記材料の
強度及び耐摩耗性が劣るため、チツプの寿命が
短くなり部品交換工数の増加等により製品コス
トがアツプする。 (2) プランジヤチツプは、実開昭52−96310号公
報に示されているように冷却水で冷却されてい
るため、特に、Al溶湯と水冷部の熱勾配に耐
え得ることが要求されるが、上記材料は耐熱疲
労及び強度が低いため、Al溶湯との接触面に
亀裂を発生し、この部分にAlが噛み込み、プ
ランジヤチツプの作動を困難にしてマシンを破
損する。 この発明は、ダイキヤストマシンにおける上記
プランジヤチツプの問題を解決せんとするもの
で、該プランジヤチツプの材料としてオーステン
パー処理した球状黒鉛鋳鉄を用い、耐摩耗性、耐
熱疲労および強度的に優れたプランジヤチツプを
提供することを目的とするものである。 以下、この発明を詳述すると、この発明に係る
プランジヤチツプは、第１図に示す如き、例え
ば、エンジンのヘツドカバー１を鋳造するための
ダイカストマシン２において、金型３，４内に
Al溶湯を圧入するプランジヤ５の先端に取付け
られるチツプ６である。 上記チツプ６は、その化学成分がＣ：2.6〜
4.0，Si：1.5〜3.5，Mn：0.1〜1.0，Ni：0.3〜
2.0，Mo：0.1〜1.5，Mg：0.02〜0.1，（以上重量
％）、残部が実質的にFeからなる球状黒鉛鋳鉄を
オーステンパー処理し、面積率で黒鉛を８〜15
％、炭化物を３〜10％含み、基地が面積率でオー
ステナイト10〜30％含むベーナイト組織である球
状黒鉛鋳鉄材料より形成している。 上記した化学成分及び組成の限定条件を下記に
説明する。 化学成分は通常の球状黒鉛鋳鉄の化学成分に
NiMoを添加したことを特徴とする。 上記Niを添加するのは、オーステンパー処理
によるベーナイト組織の生成を容易にし、基地強
化を図るものであり、靭性及び耐熱疲労を向上さ
せる上で非常に重要な要素である。その添加範囲
を0.3〜2.0％とするのは、0.3％以下では効果が不
十分で2.0％以上になると効果は飽和は、コスト
アツプになるだけである。 Moを添加するのは、Niと同様に耐熱疲労強度
を向上すると共に、Feとともに複合炭化物、例
えばFe3（MoC）を生成し耐摩耗性を向上させる
上で非常に重要な要素である。その添加範囲を
0.1〜1.5％とするのは0.1％以下ではその効果が不
十分であり、1.5％以上になると炭化物が多くな
つて靭性が低下する。 また、面積率で黒鉛を８〜15％、炭化物を３〜
10％含むと限定したのは下記の理由による。 球状黒鉛の量は、一般の球状黒鉛鋳鉄で知られ
ている範囲と同じであるので、説明を省略する。 炭化物は耐摩耗性を向上させるために３％は必
要であり、10％を越えると加工性が低下すると共
に靭性が低下する欠点があつた。 上記した化学成分及び組成の球状黒鉛鋳鉄は、
まず、850℃〜1000℃で４時間以下加熱保持した
後に、急冷して200℃〜400℃で30分以上恒温保持
するオーステンパー処理を行つて、基地が面積率
でオーステナイト組織を10〜30％含むベーナイト
組織としている。 基地を上記組織とし、その面積率を限定したの
は、下記の理由による。 ベーナイト組織は耐熱疲労強度をアツプするた
めに必要であり、多すぎても少なすぎても良い結
果が得られず、面積率で90〜70％とするのが最適
である。オーステナイト組織は機械加工とした場
合に硬化し、硬度向上に寄与する効果があるが、
30％以上と多すぎる場合、機械的強度が低下す
る。 素材を上記した基地とするためになされるオー
ステンパー処理の温度及び時間は下記の理由で限
定される。 まず、加熱時の温度を850〜1000℃とするの
は、850℃が基地をオーステナイト化するために
必要な温度であり、1000℃を越えると結晶粒が粗
大化すると共に加熱設備が高価になる。 上記加熱時間については、基地がオーステナイ
ト化すれば良い時間であるから、下限は数分で良
く、上限は、4.0時間を越えると結晶粒が粗大化
するとともに脱炭が生じるという理由で数分〜40
時間とする。 上記加熱後の急冷温度を200〜400℃とするの
は、200℃がマルテンサイト組織の生成を防止す
るために必要な温度であり、400℃以下とするの
はパーライト組織の生成を防止し基地の主成分を
ベーナイト組織とするために必要な温度である。 上記200〜400℃の一定温度で恒温保持する時間
を30分以上とするのは、ベーナイト組織を生成す
るためには30分は必要とするためである。 上記した構成の材料から形成したプランジヤチ
ツプの代表的組織例を、第２図の460倍顕微鏡写
真に示す。この組織では、基地は面積率でオース
ナイトが18％、写真中針状のベーナイトが82％で
あり、写真中、白色の炭化物が面積率で４％、黒
色の黒鉛が11％であり、硬さはHRC45である。 つぎに、本発明の実施例を従来例と比べて説明
する。 まず、第１図に示すダイキヤストマシンに使用
するプランジヤチツプ６を下記の条件で作成し、
実機による耐久テストを行つた。
ツプに関し、詳しくはオーステンパー処理した球
状黒鉛鋳鉄で形成し、耐摩耗性及び強度の向上を
図ると共に、Al溶湯と水冷部の熱勾配に耐え得
るように耐熱性の向上を図るものである。 従来、ダイキヤストマシン用プランジヤチツプ
の成形材料としては、FCD−55（JIS規格）の調
質（即ち、900℃で1.5時間保持してからオイル冷
却で急冷して焼入れした後、再び350℃で1.5時間
保持してから大気で放冷し焼戻ししたもの）が使
用されている。この材料は鋳鉄材料の中では最も
優れた諸性質を具備しているが、しかしながら、
ダイキヤストマシン用プランジヤチツプの材料に
使用した場合は、下記の欠点があつた。 (1) 上記プランジヤチツプは高度の強度及び耐摩
耗性を要求するが、この要求度より上記材料の
強度及び耐摩耗性が劣るため、チツプの寿命が
短くなり部品交換工数の増加等により製品コス
トがアツプする。 (2) プランジヤチツプは、実開昭52−96310号公
報に示されているように冷却水で冷却されてい
るため、特に、Al溶湯と水冷部の熱勾配に耐
え得ることが要求されるが、上記材料は耐熱疲
労及び強度が低いため、Al溶湯との接触面に
亀裂を発生し、この部分にAlが噛み込み、プ
ランジヤチツプの作動を困難にしてマシンを破
損する。 この発明は、ダイキヤストマシンにおける上記
プランジヤチツプの問題を解決せんとするもの
で、該プランジヤチツプの材料としてオーステン
パー処理した球状黒鉛鋳鉄を用い、耐摩耗性、耐
熱疲労および強度的に優れたプランジヤチツプを
提供することを目的とするものである。 以下、この発明を詳述すると、この発明に係る
プランジヤチツプは、第１図に示す如き、例え
ば、エンジンのヘツドカバー１を鋳造するための
ダイカストマシン２において、金型３，４内に
Al溶湯を圧入するプランジヤ５の先端に取付け
られるチツプ６である。 上記チツプ６は、その化学成分がＣ：2.6〜
4.0，Si：1.5〜3.5，Mn：0.1〜1.0，Ni：0.3〜
2.0，Mo：0.1〜1.5，Mg：0.02〜0.1，（以上重量
％）、残部が実質的にFeからなる球状黒鉛鋳鉄を
オーステンパー処理し、面積率で黒鉛を８〜15
％、炭化物を３〜10％含み、基地が面積率でオー
ステナイト10〜30％含むベーナイト組織である球
状黒鉛鋳鉄材料より形成している。 上記した化学成分及び組成の限定条件を下記に
説明する。 化学成分は通常の球状黒鉛鋳鉄の化学成分に
NiMoを添加したことを特徴とする。 上記Niを添加するのは、オーステンパー処理
によるベーナイト組織の生成を容易にし、基地強
化を図るものであり、靭性及び耐熱疲労を向上さ
せる上で非常に重要な要素である。その添加範囲
を0.3〜2.0％とするのは、0.3％以下では効果が不
十分で2.0％以上になると効果は飽和は、コスト
アツプになるだけである。 Moを添加するのは、Niと同様に耐熱疲労強度
を向上すると共に、Feとともに複合炭化物、例
えばFe3（MoC）を生成し耐摩耗性を向上させる
上で非常に重要な要素である。その添加範囲を
0.1〜1.5％とするのは0.1％以下ではその効果が不
十分であり、1.5％以上になると炭化物が多くな
つて靭性が低下する。 また、面積率で黒鉛を８〜15％、炭化物を３〜
10％含むと限定したのは下記の理由による。 球状黒鉛の量は、一般の球状黒鉛鋳鉄で知られ
ている範囲と同じであるので、説明を省略する。 炭化物は耐摩耗性を向上させるために３％は必
要であり、10％を越えると加工性が低下すると共
に靭性が低下する欠点があつた。 上記した化学成分及び組成の球状黒鉛鋳鉄は、
まず、850℃〜1000℃で４時間以下加熱保持した
後に、急冷して200℃〜400℃で30分以上恒温保持
するオーステンパー処理を行つて、基地が面積率
でオーステナイト組織を10〜30％含むベーナイト
組織としている。 基地を上記組織とし、その面積率を限定したの
は、下記の理由による。 ベーナイト組織は耐熱疲労強度をアツプするた
めに必要であり、多すぎても少なすぎても良い結
果が得られず、面積率で90〜70％とするのが最適
である。オーステナイト組織は機械加工とした場
合に硬化し、硬度向上に寄与する効果があるが、
30％以上と多すぎる場合、機械的強度が低下す
る。 素材を上記した基地とするためになされるオー
ステンパー処理の温度及び時間は下記の理由で限
定される。 まず、加熱時の温度を850〜1000℃とするの
は、850℃が基地をオーステナイト化するために
必要な温度であり、1000℃を越えると結晶粒が粗
大化すると共に加熱設備が高価になる。 上記加熱時間については、基地がオーステナイ
ト化すれば良い時間であるから、下限は数分で良
く、上限は、4.0時間を越えると結晶粒が粗大化
するとともに脱炭が生じるという理由で数分〜40
時間とする。 上記加熱後の急冷温度を200〜400℃とするの
は、200℃がマルテンサイト組織の生成を防止す
るために必要な温度であり、400℃以下とするの
はパーライト組織の生成を防止し基地の主成分を
ベーナイト組織とするために必要な温度である。 上記200〜400℃の一定温度で恒温保持する時間
を30分以上とするのは、ベーナイト組織を生成す
るためには30分は必要とするためである。 上記した構成の材料から形成したプランジヤチ
ツプの代表的組織例を、第２図の460倍顕微鏡写
真に示す。この組織では、基地は面積率でオース
ナイトが18％、写真中針状のベーナイトが82％で
あり、写真中、白色の炭化物が面積率で４％、黒
色の黒鉛が11％であり、硬さはHRC45である。 つぎに、本発明の実施例を従来例と比べて説明
する。 まず、第１図に示すダイキヤストマシンに使用
するプランジヤチツプ６を下記の条件で作成し、
実機による耐久テストを行つた。
【表】
上記本発明実施例では、上記成分の球状黒鉛鋳
鉄素材を、900℃で0.25時間加熱後、290℃で1.5
時間恒温変態させ、その後に空冷するオーステン
パー処理を行つた。 実機による耐久テストの結果は下記の表に示す
通りであり、本発明実施例のプランジヤチツプの
寿命が他と比較して極めて長い。
鉄素材を、900℃で0.25時間加熱後、290℃で1.5
時間恒温変態させ、その後に空冷するオーステン
パー処理を行つた。 実機による耐久テストの結果は下記の表に示す
通りであり、本発明実施例のプランジヤチツプの
寿命が他と比較して極めて長い。
【表】
表２に示すように、本発明実施例では５個のプ
ランジヤチツプ中１つも亀裂による破損はなく、
その上、成型回数も7605回と他と比較して飛躍的
に増加している。これは本発明品が他に比べて、
耐摩耗性、耐熱疲労が優れていることを示すもの
である。 つぎに、実際にいろいろの性質について比較し
てみる。まず、 本発明のプランジヤチツプの材料と従来材料と
の引張強さの比較について説明する。 該テストにおいて、第３図に示す如き、長さ
147mmで両側に22ψの大径部、中央に14の小径部
を有するテストビースを下記の条件で作成した。 本発明実施例，，とも化学成分は上記し
た表に示す実施例と同じであるが、オーステン
パー処理時の恒温変態温度及び時間を下記の如く
した。
ランジヤチツプ中１つも亀裂による破損はなく、
その上、成型回数も7605回と他と比較して飛躍的
に増加している。これは本発明品が他に比べて、
耐摩耗性、耐熱疲労が優れていることを示すもの
である。 つぎに、実際にいろいろの性質について比較し
てみる。まず、 本発明のプランジヤチツプの材料と従来材料と
の引張強さの比較について説明する。 該テストにおいて、第３図に示す如き、長さ
147mmで両側に22ψの大径部、中央に14の小径部
を有するテストビースを下記の条件で作成した。 本発明実施例，，とも化学成分は上記し
た表に示す実施例と同じであるが、オーステン
パー処理時の恒温変態温度及び時間を下記の如く
した。
【表】
従来技術による比較例，，，の化学成
分は上記表１のFCD−55の成分と同じである
が、下記の如く、比較例，は調質し、は焼
準し、は鋳放ししている。
分は上記表１のFCD−55の成分と同じである
が、下記の如く、比較例，は調質し、は焼
準し、は鋳放ししている。
【表】
上記本発明実施例，，と比較例，，
，の引張強さと硬さは、第４図のグラフに示
す通りであり、引張強さは本実施例が優れ、硬さ
も比較例，と比べて優れている。 つぎに、上記本発明実施例，，と比較例
，，，との衝撃強さと伸びを比較したテ
ストについて説明する。 該テストにおいては、上記各実施例，，
及び比較例，，，とも上記引張強さと硬
さのテストと同一の材料を用いて、第５図に示す
如き、縦・横10mm、長さ50mmのテストピースを形
成し、該テストピースの両側よりそれぞれ５mmづ
つの点を支持し、ハンマーで衝撃し破壊した時の
エネルギーを測定した。その結果は、第６図のグ
ラフに示す通りであり、本発明実施例，は共
に衝撃強さ及び伸びの点で優れている。 つぎに、上記本発明実施例，及び比較例
，の摩耗性を比較したテストについて説明す
る。上記した本発明実施例，及び比較例，
でピン（２×4.5mm）を形成し、ピン−デイス
ク型摩耗試験機でテストした。その際、乾燥（無
潤滑）状態で、2.6m／sec.のスピードで30分間テ
ストした。デイスク材料は一定（Scr浸炭焼入）
とした。 その結果は第７図のグラフに示す通りであり、
本発明実施例は摩耗量が少く、耐摩耗性に優れて
いる。 以上の説明する明らかなように、本発明におい
ては、オーステンパー処理した球状黒鉛鋳鉄材料
によりダイキヤストマシン用のプランジヤチツプ
を形成しているので、該チツプの耐摩耗性及び強
度が向上し、寿命が長くなるため部品交換工数が
減少し、製品のコストダウンが図れる。特に、耐
熱疲労強度が優れているため、該プランジヤチツ
プがAl溶湯と接触する場合にも、その接触面に
亀裂が生じることはなく、該チツプの作動がスム
ーズとなる等のチツプとして優れた効果を有する
ものである。
，の引張強さと硬さは、第４図のグラフに示
す通りであり、引張強さは本実施例が優れ、硬さ
も比較例，と比べて優れている。 つぎに、上記本発明実施例，，と比較例
，，，との衝撃強さと伸びを比較したテ
ストについて説明する。 該テストにおいては、上記各実施例，，
及び比較例，，，とも上記引張強さと硬
さのテストと同一の材料を用いて、第５図に示す
如き、縦・横10mm、長さ50mmのテストピースを形
成し、該テストピースの両側よりそれぞれ５mmづ
つの点を支持し、ハンマーで衝撃し破壊した時の
エネルギーを測定した。その結果は、第６図のグ
ラフに示す通りであり、本発明実施例，は共
に衝撃強さ及び伸びの点で優れている。 つぎに、上記本発明実施例，及び比較例
，の摩耗性を比較したテストについて説明す
る。上記した本発明実施例，及び比較例，
でピン（２×4.5mm）を形成し、ピン−デイス
ク型摩耗試験機でテストした。その際、乾燥（無
潤滑）状態で、2.6m／sec.のスピードで30分間テ
ストした。デイスク材料は一定（Scr浸炭焼入）
とした。 その結果は第７図のグラフに示す通りであり、
本発明実施例は摩耗量が少く、耐摩耗性に優れて
いる。 以上の説明する明らかなように、本発明におい
ては、オーステンパー処理した球状黒鉛鋳鉄材料
によりダイキヤストマシン用のプランジヤチツプ
を形成しているので、該チツプの耐摩耗性及び強
度が向上し、寿命が長くなるため部品交換工数が
減少し、製品のコストダウンが図れる。特に、耐
熱疲労強度が優れているため、該プランジヤチツ
プがAl溶湯と接触する場合にも、その接触面に
亀裂が生じることはなく、該チツプの作動がスム
ーズとなる等のチツプとして優れた効果を有する
ものである。
第１図はこの発明に係るダイキヤストマシン用
ブランジヤチツプを示す断面図、第２図は該プラ
ンジヤチツプの代表的組織例を示す顕微鏡写真、
第３図は本発明実施例と従来の比較例の引張強さ
と硬さを比べるテストに用いるテストピースの正
面図、第４図は上記テスト結果を示すグラフ、第
５図は本発明実施例と比較例の衝撃強さと伸びを
比べるテストに用いるテストピースの正面図、第
６図は上記テスト結果を示すグラフ、第７図は本
発明実施例と比較例との摩耗性を比較したテスト
結果を示すグラフである。 ６…プランジヤチツプ。
ブランジヤチツプを示す断面図、第２図は該プラ
ンジヤチツプの代表的組織例を示す顕微鏡写真、
第３図は本発明実施例と従来の比較例の引張強さ
と硬さを比べるテストに用いるテストピースの正
面図、第４図は上記テスト結果を示すグラフ、第
５図は本発明実施例と比較例の衝撃強さと伸びを
比べるテストに用いるテストピースの正面図、第
６図は上記テスト結果を示すグラフ、第７図は本
発明実施例と比較例との摩耗性を比較したテスト
結果を示すグラフである。 ６…プランジヤチツプ。
Claims (1)
- １ 化学成分がＣ：2.6〜4.0，Si：1.5〜3.5，
Mn：0.1〜1.0，Ni：0.3〜2.0，Mo：0.1〜1.5，
Mg：0.02〜0.1，（以上重量％）、残部実質的にFe
からなり、面積率で黒鉛を８〜15％、炭化物を３
〜10％含む球状黒鉛鋳鉄にして、基地が面積率で
オーステナイト10〜30％含むベーナイト組織であ
ることを特徴とするダイキヤストマシン用ブラン
ジヤチツプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4451978A JPS54136533A (en) | 1978-04-14 | 1978-04-14 | Plunger chip for diecast machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4451978A JPS54136533A (en) | 1978-04-14 | 1978-04-14 | Plunger chip for diecast machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54136533A JPS54136533A (en) | 1979-10-23 |
| JPS6160139B2 true JPS6160139B2 (ja) | 1986-12-19 |
Family
ID=12693778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4451978A Granted JPS54136533A (en) | 1978-04-14 | 1978-04-14 | Plunger chip for diecast machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54136533A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0379739A (ja) * | 1989-08-22 | 1991-04-04 | Komatsu Ltd | 高強度・高靭性球状黒鉛鋳鉄 |
| WO2002055304A1 (fr) | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Furetsu Kasuya | Pochoir pour serigraphie, planche tramee, cadre de pochoir, procede de collage de pochoir, procede d'agrandissement de pochoir, toile support de peinture, feuille publicitaire et miroir plat |
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-
1978
- 1978-04-14 JP JP4451978A patent/JPS54136533A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54136533A (en) | 1979-10-23 |
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