JPS623864A - 耐摩耗性鋳造品の鋳造方法 - Google Patents
耐摩耗性鋳造品の鋳造方法Info
- Publication number
- JPS623864A JPS623864A JP14243985A JP14243985A JPS623864A JP S623864 A JPS623864 A JP S623864A JP 14243985 A JP14243985 A JP 14243985A JP 14243985 A JP14243985 A JP 14243985A JP S623864 A JPS623864 A JP S623864A
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- Japan
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- casting
- specific gravity
- hard
- wear
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- Pending
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は耐摩耗性鋳造品の鋳造方法に係り、さらに詳
しく言えば機械部品の耐摩耗性を要求される外面または
内面のいずれか一方の面の硬度を他の面より高めて耐摩
耗性を持たせた鋳造品の鋳造方法に係る。
しく言えば機械部品の耐摩耗性を要求される外面または
内面のいずれか一方の面の硬度を他の面より高めて耐摩
耗性を持たせた鋳造品の鋳造方法に係る。
（従来技術）
耐摩耗性表面を有する機械部品の製造方法としては硬度
の高い材料を用いて熱処理を施す方法、表面処理を施し
て表面のみ硬度を高める方法、或いは鋳造過程で表面硬
度を高める方法等がある。
の高い材料を用いて熱処理を施す方法、表面処理を施し
て表面のみ硬度を高める方法、或いは鋳造過程で表面硬
度を高める方法等がある。
このうち鋳造過程で表面硬度を高める方法としては所要
の化学成分組成を有する溶湯を遠心鋳造して表層管を鋳
造し、続いて該表層管の中空部に心部材を挿入して一体
としたロールとし、表面硬化処理を施して搬送用ロール
を製造する方法が提示（特開昭５７−２３０４９）され
ているが、この方法では断面の金属組織がそれぞれ均一
な組織の二層に分かれているので表層部と中心部との間
が材質的に不連続になり、強度上好ましくない。
の化学成分組成を有する溶湯を遠心鋳造して表層管を鋳
造し、続いて該表層管の中空部に心部材を挿入して一体
としたロールとし、表面硬化処理を施して搬送用ロール
を製造する方法が提示（特開昭５７−２３０４９）され
ているが、この方法では断面の金属組織がそれぞれ均一
な組織の二層に分かれているので表層部と中心部との間
が材質的に不連続になり、強度上好ましくない。
また凝固の際基材から析出して比重の異なる硬い層を形
成するか或いは硬い層に凝集する元素、合金または化合
物を材料に添加しておいて、凝固中は融液に質量加速作
用を及ぼすことを特徴とする鋳造方法が提案（特開昭４
９−５６８０１）されている。この方法は融液中に溶解
していた成分が凝固の際に状態図に従って基材から析出
する硬い相即ち窒化物や炭化物に凝固中に遠心力を作用
させ、基材との比重の差によって遠心鋳造品の外面また
は内面に濃縮させる方法であるが、硬質相の析出は状態
図によって規制され、硬質相の量、硬質相の濃縮範囲や
濃度、或いは硬度等に制限を受けることになるほか、基
材と共に析出する場合には硬化相のみを外側（または内
側）に集めることは困難である。
成するか或いは硬い層に凝集する元素、合金または化合
物を材料に添加しておいて、凝固中は融液に質量加速作
用を及ぼすことを特徴とする鋳造方法が提案（特開昭４
９−５６８０１）されている。この方法は融液中に溶解
していた成分が凝固の際に状態図に従って基材から析出
する硬い相即ち窒化物や炭化物に凝固中に遠心力を作用
させ、基材との比重の差によって遠心鋳造品の外面また
は内面に濃縮させる方法であるが、硬質相の析出は状態
図によって規制され、硬質相の量、硬質相の濃縮範囲や
濃度、或いは硬度等に制限を受けることになるほか、基
材と共に析出する場合には硬化相のみを外側（または内
側）に集めることは困難である。
またアルミニウム合金に予め熱的に硬化処理した鋼の小
片即ち粉粒体を混合し、鉄の第一次変態点以下の鋳造温
度で、即ち硬度の低下しない温度範囲で遠心鋳造するこ
とにより表面硬度を高め、表面の耐摩耗性を高めたアル
ミニウム合金製のカムシャフトの如きシャフト部材の製
造方法が提示（特開昭５８−１３８５５２）されている
。この方法によれば硬質材料の鋼の小片を部材の外表面
に集めて、外表面の硬度を基材アルミニウムの硬度より
も□高くすることは可能であるが、部材の内表面の硬度
を高くすることはできない。
片即ち粉粒体を混合し、鉄の第一次変態点以下の鋳造温
度で、即ち硬度の低下しない温度範囲で遠心鋳造するこ
とにより表面硬度を高め、表面の耐摩耗性を高めたアル
ミニウム合金製のカムシャフトの如きシャフト部材の製
造方法が提示（特開昭５８−１３８５５２）されている
。この方法によれば硬質材料の鋼の小片を部材の外表面
に集めて、外表面の硬度を基材アルミニウムの硬度より
も□高くすることは可能であるが、部材の内表面の硬度
を高くすることはできない。
（発明が解決しようとする問題点）
この発明は上記のごとき従来技術とは異なり、硬質粉粒
体の量について状態図の制約をうけることがなく、また
所謂二度注ぎを行うことがないので基材が全体として一
層をなしており、かつ外表面、内表面いずれの片面でも
硬度を高めることのできる鉄基耐摩耗性鋳造品の鋳造方
法を提供することを目的とする。
体の量について状態図の制約をうけることがなく、また
所謂二度注ぎを行うことがないので基材が全体として一
層をなしており、かつ外表面、内表面いずれの片面でも
硬度を高めることのできる鉄基耐摩耗性鋳造品の鋳造方
法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 。
この発明は、片面が硬度の高い耐摩耗性鋳造品の鋳造方
法において、 基材となる鉄基金属に溶解せず、かつ比重が異なる硬質
金属化合物粉末を該金属化合物の融点以下の温度の鉄基
金属融液に混合しておいて、遠心鋳造方法によって鋳造
することを特徴とする耐摩耗性鋳造品の鋳造方法に係、
る。
法において、 基材となる鉄基金属に溶解せず、かつ比重が異なる硬質
金属化合物粉末を該金属化合物の融点以下の温度の鉄基
金属融液に混合しておいて、遠心鋳造方法によって鋳造
することを特徴とする耐摩耗性鋳造品の鋳造方法に係、
る。
本発明で使用される基材としては炭素鋼、ステンレス鋼
、高温高圧用鋼等の強力な鋼種またはニッケル基合金、
コバルト基合金（これらを総称して鉄基金属ということ
とする）を用途に応じて適宜選択する。
、高温高圧用鋼等の強力な鋼種またはニッケル基合金、
コバルト基合金（これらを総称して鉄基金属ということ
とする）を用途に応じて適宜選択する。
硬質金属化合物としては金属炭化物、金属窒化物或いは
金属酸化物があり、鋼より比重の大きいものとしては例
えばタングステン炭化物、タリウム炭化物、モリブデン
炭化物等が、また比重の小さいものとしてはクロム、バ
ナジウム、チタン、シリコン、ボロン等の炭化物が使用
される。
金属酸化物があり、鋼より比重の大きいものとしては例
えばタングステン炭化物、タリウム炭化物、モリブデン
炭化物等が、また比重の小さいものとしてはクロム、バ
ナジウム、チタン、シリコン、ボロン等の炭化物が使用
される。
鋳造方法は遠心鋳造とし、鋳造温度は鋼の融点より高い
が硬質化合物の融点よりは低い温度とする。
が硬質化合物の融点よりは低い温度とする。
基材より比重の大きな硬質化合物は遠心力の作用を受け
て鋳造品の外側に集まり、また硬質化合物が比重の小さ
い場合には、基材のほうが大きな遠心力をうけて外側に
濃縮するため、比重の小さな硬質化合物は内側に集まる
から、外面の耐摩耗性が要求される場合には比重の大き
な硬質材料を使用して第１図（ａ）に示すように硬質材
料の粉粒子２を基材１の外側に濃縮させ、また内面の耐
摩耗性が要求される場合には比重の小さな硬質材料を使
用して、第１図（ｂ）に示すように基材１の内側に硬質
材料粉粒子２を濃縮させるようにする。
て鋳造品の外側に集まり、また硬質化合物が比重の小さ
い場合には、基材のほうが大きな遠心力をうけて外側に
濃縮するため、比重の小さな硬質化合物は内側に集まる
から、外面の耐摩耗性が要求される場合には比重の大き
な硬質材料を使用して第１図（ａ）に示すように硬質材
料の粉粒子２を基材１の外側に濃縮させ、また内面の耐
摩耗性が要求される場合には比重の小さな硬質材料を使
用して、第１図（ｂ）に示すように基材１の内側に硬質
材料粉粒子２を濃縮させるようにする。
硬質化合物の大きさは細かなほうが耐摩耗性の点では好
都合なので５０メツシユよりこまかなものとするのがよ
い。
都合なので５０メツシユよりこまかなものとするのがよ
い。
硬質化合物の混合割合は必要とする硬化層の厚さによっ
て異なる。摩耗が激しいとか、寿命を長くしたい場合等
硬化層の厚さを厚くする必要が有る場合には混合割合を
多くする。
て異なる。摩耗が激しいとか、寿命を長くしたい場合等
硬化層の厚さを厚くする必要が有る場合には混合割合を
多くする。
（実施例）
次ぎに実施例について説明する。
基材として炭素鋼鋳鋼（ＪＩＳ−５Ｃ４２）を用い、こ
の溶湯中に融点２６００℃、比重１５．６、硬度（Ｈｖ
）およそ２０００のタングステン炭化物粉末（２００メ
ツシユ）を混合して、鋳造温度１６００〜１６５０℃で
遠心鋳造（回転速度２００ｒｐｍ）Ｌ、２００ｍ＋ｌＩ
丸Ｘ５００ｍｍ長の遠心鋳造品を得た。この鋳造品の断
面について硬度を測定した結果を第２図に示す。図によ
れば鋳造品の表面から深さ約３ｍｍまでの表層部にはタ
ングステン炭化物粉粒子が濃縮して、基材の炭素鋼の硬
度より著しく高い硬度を示していることが判る。
の溶湯中に融点２６００℃、比重１５．６、硬度（Ｈｖ
）およそ２０００のタングステン炭化物粉末（２００メ
ツシユ）を混合して、鋳造温度１６００〜１６５０℃で
遠心鋳造（回転速度２００ｒｐｍ）Ｌ、２００ｍ＋ｌＩ
丸Ｘ５００ｍｍ長の遠心鋳造品を得た。この鋳造品の断
面について硬度を測定した結果を第２図に示す。図によ
れば鋳造品の表面から深さ約３ｍｍまでの表層部にはタ
ングステン炭化物粉粒子が濃縮して、基材の炭素鋼の硬
度より著しく高い硬度を示していることが判る。
（効果）
以上説明したように本発明の方法によれば鋳造品の鋳造
温度よりも高い融点を有する硬質の金属化合物を基材の
溶湯中に混合しておいて、鋳造品を鋳造する際、回転す
る鋳型のキャビテの外側または内側、換言すれば回転す
る鋳型の外側または中心側いずれか片面に基材との比重
の差、換言すれば遠心力の差によって硬質金属化合物を
濃縮させるので、内側または外側のいずれか片面のみ硬
度が高く、耐摩耗性を有し、基材は必要に応じて例えば
耐食性に冨む材料、溶接性の良好な材料、耐熱性に富む
材料、或いは強力な材料とすることができるので、耐摩
耗性と耐食性或いは耐摩耗性と耐熱性を共に要求される
環境に好適な機械器具部品を得ることができる。
温度よりも高い融点を有する硬質の金属化合物を基材の
溶湯中に混合しておいて、鋳造品を鋳造する際、回転す
る鋳型のキャビテの外側または内側、換言すれば回転す
る鋳型の外側または中心側いずれか片面に基材との比重
の差、換言すれば遠心力の差によって硬質金属化合物を
濃縮させるので、内側または外側のいずれか片面のみ硬
度が高く、耐摩耗性を有し、基材は必要に応じて例えば
耐食性に冨む材料、溶接性の良好な材料、耐熱性に富む
材料、或いは強力な材料とすることができるので、耐摩
耗性と耐食性或いは耐摩耗性と耐熱性を共に要求される
環境に好適な機械器具部品を得ることができる。
また硬質金属化合物の混合割合は任意に変えることがで
きるから、状態図とは関係なしに所望の硬度及び深さの
硬化層とすることができる。
きるから、状態図とは関係なしに所望の硬度及び深さの
硬化層とすることができる。
また基材を溶接性に富む材料としてタイル（板材）を鋳
造すれば、耐摩耗性の要求されるところに溶接して張り
付けて、局部的に耐摩耗性の高い表面とすることができ
る等実用上の効果がきわめて大きい。
造すれば、耐摩耗性の要求されるところに溶接して張り
付けて、局部的に耐摩耗性の高い表面とすることができ
る等実用上の効果がきわめて大きい。
第１図は本発明の方法による実施態様を例示する鋳造品
の断面図、第２図は同じく鋳造品の断面の硬度分布の例
を示すグラフである。 １・・・基材、２・・・硬質金属化合物粉末粒子。
の断面図、第２図は同じく鋳造品の断面の硬度分布の例
を示すグラフである。 １・・・基材、２・・・硬質金属化合物粉末粒子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 片面が硬度の高い耐摩耗性鋳造品の鋳造方法において、 基材となる鉄基金属に溶解せず、かつ比重が異なる硬質
金属化合物粉末を該金属化合物の融点以下の温度の鉄基
金属融液に混合しておいて、遠心鋳造方法によって鋳造
することを特徴とする耐摩耗性鋳造品の鋳造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14243985A JPS623864A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 耐摩耗性鋳造品の鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14243985A JPS623864A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 耐摩耗性鋳造品の鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS623864A true JPS623864A (ja) | 1987-01-09 |
Family
ID=15315338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14243985A Pending JPS623864A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 耐摩耗性鋳造品の鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS623864A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5228494A (en) * | 1992-05-01 | 1993-07-20 | Rohatgi Pradeep K | Synthesis of metal matrix composites containing flyash, graphite, glass, ceramics or other metals |
| US5261477A (en) * | 1990-10-11 | 1993-11-16 | Technogenia S.A. Societe Anonyme | Process for producing parts with an abrasion-proof surface |
| US6564854B1 (en) * | 1995-07-28 | 2003-05-20 | Mazda Motor Corporation | Parts formed by injection molding and manufacturing method thereof |
-
1985
- 1985-07-01 JP JP14243985A patent/JPS623864A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5261477A (en) * | 1990-10-11 | 1993-11-16 | Technogenia S.A. Societe Anonyme | Process for producing parts with an abrasion-proof surface |
| US5228494A (en) * | 1992-05-01 | 1993-07-20 | Rohatgi Pradeep K | Synthesis of metal matrix composites containing flyash, graphite, glass, ceramics or other metals |
| US6564854B1 (en) * | 1995-07-28 | 2003-05-20 | Mazda Motor Corporation | Parts formed by injection molding and manufacturing method thereof |
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