JPS63260667A - 鋳鉄無チル化鋳造法 - Google Patents
鋳鉄無チル化鋳造法Info
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- JPS63260667A JPS63260667A JP9574387A JP9574387A JPS63260667A JP S63260667 A JPS63260667 A JP S63260667A JP 9574387 A JP9574387 A JP 9574387A JP 9574387 A JP9574387 A JP 9574387A JP S63260667 A JPS63260667 A JP S63260667A
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Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (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）
この発明は鋳鉄無チル化鋳造法に係り、その目的は低炭
素−低珪素化鋳鉄である強靭性及び高品質鋳鉄であって
しかも薄肉の鋳造品であってもチル化しない鋳鉄の製造
法の提供にある。
素−低珪素化鋳鉄である強靭性及び高品質鋳鉄であって
しかも薄肉の鋳造品であってもチル化しない鋳鉄の製造
法の提供にある。
この明細書において鋳鉄とは、合金鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄
、片状黒鉛鋳鉄を含む鋳鉄をいう。
、片状黒鉛鋳鉄を含む鋳鉄をいう。
（従来技術及び、その欠点）
近年、鋳鉄に対し強靭化及び高品質化の要望が強く、従
って、鋳鉄は薄肉化及び金型鋳造化への要求がますます
高まってきている。
って、鋳鉄は薄肉化及び金型鋳造化への要求がますます
高まってきている。
しかしながら、このような条件下で鋳鉄を製造する場合
の鋳物はどうしてもチル化（セメンタイト化）しやすい
。
の鋳物はどうしてもチル化（セメンタイト化）しやすい
。
特に、金型鋳造のように鋳鉄が急冷凝固される場合は鋳
放しでこのチル化の欠陥を除去することは困難である。
放しでこのチル化の欠陥を除去することは困難である。
従って、現在鋳放して金型鋳造する場合には、チル死後
高温焼鈍により、このチル部のセメンタイトを分解させ
て鋳鉄を製造している。
高温焼鈍により、このチル部のセメンタイトを分解させ
て鋳鉄を製造している。
従って業界においては、後処理を必要とせず鋳放しで広
い成分範囲の、即ち種々の鋳鉄を金型鋳造のような急冷
凝固下の製造法で、しかも無チル化鋳鉄が製造できる製
造法の創出が要望されていた。
い成分範囲の、即ち種々の鋳鉄を金型鋳造のような急冷
凝固下の製造法で、しかも無チル化鋳鉄が製造できる製
造法の創出が要望されていた。
（発明の解決課題）
この発明は上記従来の欠点に照らし、金型又は砂型等の
鋳型に鋳込まれた溶湯が、急速反応による急冷凝固下で
もチル化しない鋳鉄の鋳造法を創出せんとしてなされた
ものである。
鋳型に鋳込まれた溶湯が、急速反応による急冷凝固下で
もチル化しない鋳鉄の鋳造法を創出せんとしてなされた
ものである。
（発明の解決手段）
すなわち、この発明は無チル化剤を予め金型又は砂型の
壁面に塗布し、この型に鋳鉄ｆ６湯を鋳入し、鋳放しで
チル化していない鋳物を製造する鋳鉄無チル化鋳造法に
係る発明を提供することにより上記従来の欠点を悉く解
決することに成功した。
壁面に塗布し、この型に鋳鉄ｆ６湯を鋳入し、鋳放しで
チル化していない鋳物を製造する鋳鉄無チル化鋳造法に
係る発明を提供することにより上記従来の欠点を悉く解
決することに成功した。
（発明の構成）
この発明において、鋳鉄とは、凝固時に共晶凝固反応を
伴う高炭素−鉄系合金のことを全ていい、この共晶凝固
が起きるときに、／８湯中に約４．３％程度含まれる熔
解炭素はγ鉄中に約２．１％固溶され、２．２％のＣは
黒鉛として晶出される。
伴う高炭素−鉄系合金のことを全ていい、この共晶凝固
が起きるときに、／８湯中に約４．３％程度含まれる熔
解炭素はγ鉄中に約２．１％固溶され、２．２％のＣは
黒鉛として晶出される。
ところでこの発明においてチル化上は、上記溶湯中の黒
鉛として晶出されるＣが黒鉛とならず鉄炭化物（セメン
タイ！・）となって品出する現象のことをいう。
鉛として晶出されるＣが黒鉛とならず鉄炭化物（セメン
タイ！・）となって品出する現象のことをいう。
このチル化したセメンタイトをもつ鋳鉄は鉄と炭素が強
固に結合した極めて硬い化合物であるので、一般の鋳鉄
のように切削加工工程の多い材質に用いるには工業的に
最も悪い欠陥の一つとなる。
固に結合した極めて硬い化合物であるので、一般の鋳鉄
のように切削加工工程の多い材質に用いるには工業的に
最も悪い欠陥の一つとなる。
この発明において、無チル化剤とは、前記の如きセメン
タイトは鉄と炭素との強い結合力で生成する化合物であ
るから、鉄−炭素２元系組成では極めて生成されやすい
ため、そのセメンタイトの結合力を他の元素を添加する
ことにより弱められたり、その結合力をさらに強めるよ
うな元素を取除く処理を施すことにより、セメンタイト
の晶出を防止できる詣材をいい、具体的にはＡＩ箔、Ａ
ｌ粉宋、Ｓｉ粉末、Ｃａ粉末、Ｃａ−５ｔ粉末、Ｆｅ−
５ｔ粉末、Ｂ８粉末等の単独または混合及びこれらを組
み合わせた金属粉末を挙げることができる。
タイトは鉄と炭素との強い結合力で生成する化合物であ
るから、鉄−炭素２元系組成では極めて生成されやすい
ため、そのセメンタイトの結合力を他の元素を添加する
ことにより弱められたり、その結合力をさらに強めるよ
うな元素を取除く処理を施すことにより、セメンタイト
の晶出を防止できる詣材をいい、具体的にはＡＩ箔、Ａ
ｌ粉宋、Ｓｉ粉末、Ｃａ粉末、Ｃａ−５ｔ粉末、Ｆｅ−
５ｔ粉末、Ｂ８粉末等の単独または混合及びこれらを組
み合わせた金属粉末を挙げることができる。
ようするにこの発明では、セメンタイト生成に対して結
晶学的及び結合論考察と鋳鉄溶湯との反応性や溶融温度
等の総合的判断から無チル化剤を選択すればよい。
晶学的及び結合論考察と鋳鉄溶湯との反応性や溶融温度
等の総合的判断から無チル化剤を選択すればよい。
この発明において使用する金型としては、金型、砂型等
の任意の型が好適に使用できる。
の任意の型が好適に使用できる。
この発明において、このような無チル化鋳鉄がｉ４られ
る範囲をモジュラス（Ｍｃｃｍ＝容積ｃｏｔ／表面積Ｃ
ｌ１ｌ）で表すと、表面無チル化処理の場合は’ｌ ａ
ｍ以下、完全無チル化処理の場合にはｌ ｃｍ以下とす
るのが望ましい。
る範囲をモジュラス（Ｍｃｃｍ＝容積ｃｏｔ／表面積Ｃ
ｌ１ｌ）で表すと、表面無チル化処理の場合は’ｌ ａ
ｍ以下、完全無チル化処理の場合にはｌ ｃｍ以下とす
るのが望ましい。
この発明において、金型で完全無チル化処理する場合の
肚と塗布剤量の関係は、鋳鉄の主要成分がＣが３．０〜
３．５％、Ｓｉが１．８〜２．５％として、製品材料に
対する重量割合が、Ｍｃ＝０．２５の場合塗布剤量は０
．／ｌ〜１．０％、肚＝０．５０の場合間０．３〜１．
０％、Ｍｃ＝０．７５の場合間０．２５〜０．７％、Ｍ
ｃ＝１゜００の場合間０．２〜０．５％とするのが望ま
しい。
肚と塗布剤量の関係は、鋳鉄の主要成分がＣが３．０〜
３．５％、Ｓｉが１．８〜２．５％として、製品材料に
対する重量割合が、Ｍｃ＝０．２５の場合塗布剤量は０
．／ｌ〜１．０％、肚＝０．５０の場合間０．３〜１．
０％、Ｍｃ＝０．７５の場合間０．２５〜０．７％、Ｍ
ｃ＝１゜００の場合間０．２〜０．５％とするのが望ま
しい。
尚、砂型鋳造の場合は前記塗布剤量を１７２程度に減す
ることができる。
ることができる。
この発明法は、鋳鉄として前記の如く、一般的にＣが２
〜４％、Ｓｉが０．５〜３％程度含有する鋳鉄を溶湯化
し、モジュラスが２ｃｒｎ以下の金型もしくは砂型の壁
面に予めＡＩ粉末、Ｓｉ粉末等の無チル化剤を塗布し、
この型内に溶湯を鋳込むだけで、鋳放し状態で無チル化
鋳鉄を得る方法である。
〜４％、Ｓｉが０．５〜３％程度含有する鋳鉄を溶湯化
し、モジュラスが２ｃｒｎ以下の金型もしくは砂型の壁
面に予めＡＩ粉末、Ｓｉ粉末等の無チル化剤を塗布し、
この型内に溶湯を鋳込むだけで、鋳放し状態で無チル化
鋳鉄を得る方法である。
（発明の効果）
以上の如く、この発明に係る鋳鉄無チル化鋳造法は、無
チル化剤を予め金型又は砂型の壁面に塗布し、この型に
鋳鉄溶湯を鋳入し、鋳放してチル化していない鋳物を製
造する鋳鉄無チル化鋳造法であるから、強靭性かつ高品
質の鋳鉄が、後処理なしで簡易な製造法で得られるとい
う効果を奏する。
チル化剤を予め金型又は砂型の壁面に塗布し、この型に
鋳鉄溶湯を鋳入し、鋳放してチル化していない鋳物を製
造する鋳鉄無チル化鋳造法であるから、強靭性かつ高品
質の鋳鉄が、後処理なしで簡易な製造法で得られるとい
う効果を奏する。
以下この発明法の実施例及び比較例を示すことにより、
この発明法の効果をより一層明確なものとする。
この発明法の効果をより一層明確なものとする。
（発明の実施例）
実施例１．２および比較例１
鋳物用鉄と電解鉄を用いて、一般に金型鋳造の成分より
も低Ｃ１低Ｓｉにしたｆ４湯（約３．０％Ｃ１約１．９
％Ｓｉ）を基礎塗布のしていない２０龍φ、２００龍β
の金型（モジュラスＭｃ＝０．４７６）で鋳造した。
も低Ｃ１低Ｓｉにしたｆ４湯（約３．０％Ｃ１約１．９
％Ｓｉ）を基礎塗布のしていない２０龍φ、２００龍β
の金型（モジュラスＭｃ＝０．４７６）で鋳造した。
無チル化剤を予め塗布せず、（比較例１）、無チル化剤
としてＡＩ粉末を予め塗布した（実施例１）、Ｆｅ−５
ｉ （２８ｍｅｓｈ以下）粉末を予め塗布した（実施例
２）金型をそれぞれ使用した。
としてＡＩ粉末を予め塗布した（実施例１）、Ｆｅ−５
ｉ （２８ｍｅｓｈ以下）粉末を予め塗布した（実施例
２）金型をそれぞれ使用した。
鋳放し鋳造後、それぞれの鋳造試料の破面組織を鑑察し
た。
た。
比較例１は全面チルの完全な白鋳鉄組織であったが、Ａ
Ｉ粉末塗布した実施例１とＦｅ−５ｉ粉末塗布をした実
施例２は、デル化防止効果は著しい。
Ｉ粉末塗布した実施例１とＦｅ−５ｉ粉末塗布をした実
施例２は、デル化防止効果は著しい。
実施例３，４、比較例２
１０璽■ψ、２００ｍｍｆ （モジュラスＭｃ＝０．
２４４）の金型を用い、３．４％Ｃ−３，４％Ｓｉを含
有する′／ｇ場成分成分い、Ａｌ粉末を塗布した〈実施
例３）、７５％Ｆｅ−５ｉ粉末を塗布した（実施例４）
、塗布せず（比較例２）のそれぞれの金型で鋳込み、鋳
放し鋳造した。
２４４）の金型を用い、３．４％Ｃ−３，４％Ｓｉを含
有する′／ｇ場成分成分い、Ａｌ粉末を塗布した〈実施
例３）、７５％Ｆｅ−５ｉ粉末を塗布した（実施例４）
、塗布せず（比較例２）のそれぞれの金型で鋳込み、鋳
放し鋳造した。
前記実施例１，２及び比較例２と全く同様の結果が得ら
れた。
れた。
実施例５、比較例３
１Ｑｉｎφ、２０（ｈｍ＃ （モジュラスＭｃ＝０．
２４４）の金型を用い、３．４％Ｃ−３，４％Ｓｉを含
有する溶湯成分を用い、Ａｌ粉末を塗布した（実施例５
）、Ａｌ粉末を０．５％溶湯に直接添加した後５分保存
した（比較例３）、それぞれ鋳込み、鋳放し鋳造した。
２４４）の金型を用い、３．４％Ｃ−３，４％Ｓｉを含
有する溶湯成分を用い、Ａｌ粉末を塗布した（実施例５
）、Ａｌ粉末を０．５％溶湯に直接添加した後５分保存
した（比較例３）、それぞれ鋳込み、鋳放し鋳造した。
比較例３は比較例１及び２と同様チル化していた。これ
に対し、実施例５は無チル化鋳鉄が得られた。
に対し、実施例５は無チル化鋳鉄が得られた。
実施例６及び比較例４〜８
鋳鉄ｆ溶湯中に予め八１を溶解させておく方法（比較例
４〜８）と、この発明法の如く、鋳造後に塗布されたＡ
ｉが鋳型表面から溶解する方法（実施例６）とではどの
ような差異があるかを調べた。
４〜８）と、この発明法の如く、鋳造後に塗布されたＡ
ｉが鋳型表面から溶解する方法（実施例６）とではどの
ような差異があるかを調べた。
即ち、３％Ｃ，１，９％Ｓｉ成分を含む溶湯中にへ１含
有■を種々変化させて、２０層■φ、２００ｎ／ （モ
ジュラスＭｃ＝０．４７６）の金型で鋳放し鋳造した。
有■を種々変化させて、２０層■φ、２００ｎ／ （モ
ジュラスＭｃ＝０．４７６）の金型で鋳放し鋳造した。
実施例６は、溶湯量に対し０．６％となるＡｌ粉末を予
め塗布した後鋳造し、比較例４は溶湯■に対し０％のＡ
ｌ粉末を混合した後５分間保存した後鋳造し、比較例５
は０．４％の月粉末、比較例６は０゜９％Ａｌ粉末、比
較例７は１．３％旧粉末、比較例８は１．６％ｌｉｔ粉
末をそれぞれ溶湯中に混合し５分間保持した後鋳込んだ
。
め塗布した後鋳造し、比較例４は溶湯■に対し０％のＡ
ｌ粉末を混合した後５分間保存した後鋳造し、比較例５
は０．４％の月粉末、比較例６は０゜９％Ａｌ粉末、比
較例７は１．３％旧粉末、比較例８は１．６％ｌｉｔ粉
末をそれぞれ溶湯中に混合し５分間保持した後鋳込んだ
。
結果は、比較例４〜比較例７においては最大溶湯中に旧
が１．３％含まれていても、鋳物周辺部にはチルが生成
されていた。
が１．３％含まれていても、鋳物周辺部にはチルが生成
されていた。
比較例８の如く、１．８％以上の月が含まれた溶湯にお
いて始めて無チル化鋳鉄が得られた。
いて始めて無チル化鋳鉄が得られた。
これに対し実施例６の如く、Ａｌ粉末を塗布したこの発
明法ではＡｌ粉末は０．９％しか含まれていないが、チ
ルは全く現れなかった。
明法ではＡｌ粉末は０．９％しか含まれていないが、チ
ルは全く現れなかった。
実施例７及び比較例９
砂型鋳造法では金型鋳造法よりも鋳造溶湯の冷却速度が
遅いので、Ｓｉ含有量をさらに低くしてチル化しやすい
条件でこの発明の鋳造法の効果を調べた。
遅いので、Ｓｉ含有量をさらに低くしてチル化しやすい
条件でこの発明の鋳造法の効果を調べた。
上辺２５１■、高さ８５朋の（さび型チル試験鋳型（Ｃ
Ｏ砂型）、３％Ｃ−１，４％Ｓｉ成分を含有する溶湯を
用いて、Ａｉ箔を塗布を施しく実施例７）と塗布なしく
比較例９）の２種の鋳型に、溶湯を鋳込んだ。
Ｏ砂型）、３％Ｃ−１，４％Ｓｉ成分を含有する溶湯を
用いて、Ａｉ箔を塗布を施しく実施例７）と塗布なしく
比較例９）の２種の鋳型に、溶湯を鋳込んだ。
結果、比較例９の鋳鉄は全面チル化したが、Ａｉ箔を塗
布した実施例７の鋳鉄は先端約５璽鳳がチル化している
にとどまった。
布した実施例７の鋳鉄は先端約５璽鳳がチル化している
にとどまった。
この実施例７．および比較例９の実験データから鋳造溶
湯の冷却速度（ＶＳ）とデンドライトアームスベーシン
グ（樹枝状２欠技間隔） （Ｚａ）との関係を対数表示
で第１図に示した。
湯の冷却速度（ＶＳ）とデンドライトアームスベーシン
グ（樹枝状２欠技間隔） （Ｚａ）との関係を対数表示
で第１図に示した。
図中へは２，１００（’Ｃ／ｍ１ｎ）である。
従って、第１図から、実施例７および比較例９の組成に
おける鋳鉄ではチル化臨界冷却速度は２゜１００（’Ｃ
／ｍ１ｎ）と（１ト定される。
おける鋳鉄ではチル化臨界冷却速度は２゜１００（’Ｃ
／ｍ１ｎ）と（１ト定される。
実施例７においてはこのような急速冷却においてもチル
化を生じなかった。
化を生じなかった。
（試験例）
実施例Ｉ、実施例２、実施例５、比較例１、比較例３で
得た鋳鉄の機械的性質について、Ｔ、Ｓ、 （ＪＩＳ
Ｚ ２２４１） 、タワミ （ＪＩＳ Ｚ ２２０３）
に基づいて試験した。
得た鋳鉄の機械的性質について、Ｔ、Ｓ、 （ＪＩＳ
Ｚ ２２４１） 、タワミ （ＪＩＳ Ｚ ２２０３）
に基づいて試験した。
結果をまとめて第１表に示す。
（以下余白）
第 １ 表
以上の結果からこの発明法による鋳鉄は機械的強度に優
れていることが判る。
れていることが判る。
第１図は、砂型鋳造における鋳造溶湯の冷却速度（ＶＳ
）と樹枝状２次枝間（Ｚａ）との関係を対数表示で示す
図である。
）と樹枝状２次枝間（Ｚａ）との関係を対数表示で示す
図である。
Claims (1)
- （１）無チル化剤を予め金型又は砂型の壁面に塗布し、
この型に鋳鉄溶湯を鋳入し、鋳放しでチル化していない
鋳物を製造する鋳鉄無チル化鋳造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62095743A JPH0661605B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 鋳鉄無チル化鋳造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62095743A JPH0661605B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 鋳鉄無チル化鋳造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63260667A true JPS63260667A (ja) | 1988-10-27 |
| JPH0661605B2 JPH0661605B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=14145973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62095743A Expired - Fee Related JPH0661605B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 鋳鉄無チル化鋳造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661605B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017010569A1 (ja) * | 2015-07-15 | 2017-01-19 | 株式会社Ｉ２Ｃ技研 | 超微細球状黒鉛を有する球状黒鉛鋳鉄の金型鋳造品の製造方法及び球状黒鉛鋳鉄の金型鋳造品 |
Citations (5)
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1987
- 1987-04-17 JP JP62095743A patent/JPH0661605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| US11254993B2 (en) | 2015-07-15 | 2022-02-22 | I2C Co., Ltd. | Method for producing die-cast product of spheroidal graphite cast iron having ultrafine spheroidal graphite, and die-cast product of spheroidal graphite cast iron |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0661605B2 (ja) | 1994-08-17 |
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