JPS6349723B2 - - Google Patents

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JPS6349723B2
JPS6349723B2 JP57134796A JP13479682A JPS6349723B2 JP S6349723 B2 JPS6349723 B2 JP S6349723B2 JP 57134796 A JP57134796 A JP 57134796A JP 13479682 A JP13479682 A JP 13479682A JP S6349723 B2 JPS6349723 B2 JP S6349723B2
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JP
Japan
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ferroalloy
cast iron
rare earth
inoculant
alloy
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JP57134796A
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English (en)
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JPS5845311A (ja
Inventor
Ireeru Pieeru
Riitaato Furantsu
Sutarootsu Kuroodo
Shuumahaa Warutaa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NOBERU HOZERU
Original Assignee
NOBERU HOZERU
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Publication date
Application filed by NOBERU HOZERU filed Critical NOBERU HOZERU
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron
    • C21C1/105Nodularising additive agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C35/00Master alloys for iron or steel
    • C22C35/005Master alloys for iron or steel based on iron, e.g. ferro-alloys

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、球状黒鉛を有する鋳造用鋳鉄を接種
処理するためのフエロアロイに関するものであ
る。 〔従来の技術〕 液状鋳鉄を処理するための周知の方法は、一般
的に、炭化、脱硫、球状化、接種の順で実施され
る。このような周知の方法は、しばしば後接種処
理を含み、この後接種処理は、鋳型内に導入され
たフエロアロイの添加によつて施されるもので、
これは鋳鉄組織を精製し、上流工程で行われた上
記処理の欠陥を除去するためのものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 鋳造で作られた多数の球状体は種々の形態を有
していて、実際ある化学組成を有する鋳鉄の基地
中のフエライト/パーライト比は、この鋳鉄中の
黒鉛の組織に大きく依存する。これらの鋳鉄にと
つて好ましい黒鉛の形態は、一般的にマグネシウ
ム添加か、又はマグネシウムを含むフエロアロイ
の添加による球状化処理によつて得られる。球状
化フエロアロイの量は、鉄中に含まれる硫黄の含
有率のような周知のフアクターに応じて定められ
る。 処理用フエロアロイの使用量を定めるときの上
記制約によつて、所望合金を構成する各元素の最
適量を別々に把握することは不可能である。 所望の性質形状の黒鉛を生ぜしめるために、希
土類金属が用いられる。この金属類の所定量を正
確に計量して用いたときに特に好ましい周知の効
果を有する。多くの場合、鋳鉄に希土類を添加す
ることは、基地金属により持ち込まれる不純物元
素を無害化するために必要なことである。しかし
ながら、希土類金属を過度に添加すると、鋳鉄中
の希土類金属は特殊な挙動を示して、例えば炭化
物による斑文状組織を発生させる。このように過
剰量の希土類金属は、黒鉛の球状体を劣化させ、
そして/又はその量を減少させる。 該希土類金属がマグネシウムを基本とするフエ
ロアロイの一構成部分をなしているにせよ、又は
それらが液状鋳鉄内に直接導入されているにせ
よ、その添加には非常に工夫を要することであ
る。このことがしばしば収量の変動を起し、これ
が時には鋳型内で後接種をするときに挿入具の使
用を必要とし、また、時には凝固組織中に劣化し
た黒鉛の望ましくない、かつ好ましくない外観を
生ずることになる。 更に又、球状化作用の無害(中和)化に関する
限り、ビスマス、鉛又はアンチモンの作用は周知
である。鋳鉄中のこれらの元素の含有率を増加す
れば劣化した黒鉛組織外観を呈するようになり、
過剰の添加の場合、その組織外観の劣化を、希土
類金属の添加によつて必ずしも防止し得るとは限
らない。このように、ビスマス、鉛又アンチモン
は、時には球状体の数をかなり増加させることが
あるかもしれないが、これらの元素は黒鉛の球状
組織を劣化させるので、現在まで一般的に利用さ
れなかつた。本発明の本質的な目的は球状黒鉛を
有する鋳鉄用の接種剤として特定のフエロアロイ
を利用することによつてこれらの欠点を解消する
ことであり、所定量の球状化作用に対して無関係
の希土類金属とビスマスとを球状化処理後に同時
に添加することを可能にすることである。 〔課題を解決するための手段〕 上記課題は、0.005ないし3重量%の、少なく
とも1つの希土類金属と、0.05ないし3重量%
の、ビスマス、鉛及びアンチモンからなる群から
選択された少なくとも1つの元素と、鋳鉄を接種
するために用いられるフエロアロイ中に通常存在
する実質的にシリコンと鉄とからなる残部とから
なることを特徴とする、球状黒鉛を有する鋳鉄を
接種によつて処理するための本発明のフエロアロ
イを用いることによつて解決される。 希土類金属の添加量が3重量%を超えると希土
類金属の挙動に起因して例えば炭化物による斑文
状組織を生じ、またその添加量が0.005重量%未
満では基地金属により持ち込まれる不純物元素の
無害化が不十分になる。 一方ビスマス、鉛又はアンチモンの添加量が3
重量%を超えると、黒鉛組織外観を劣化させ、
0.05重量%未満では添加の効果が不十分になる。 本発明に係るフエロアロイはいくつかの利点を
示す。第1に、その独創的組成による活性に基い
て、このフエロアロイを使用すると、他の添加物
を添加することなしに取鍋又は鋳型内に注入され
る被処理鋳鉄の品質を所望のものにすることがで
きる。フエロアロイは微粒子状で鋳型入口で用い
られてもよいし、または粒子状で鋳造取鍋の入口
で用いられてもよい。上記のいづれの場合でも、
フエロアロイはその処理の各工程で決められた時
間に、定められた量とで機械的に導入されるのが
好ましい。 本発明に係るフエロアロイで液状鋳鉄を処理す
るための方法は、熱処理の省略、それによる時間
の短縮、フエロアロイ添加量における節約、接種
処理の標準化及び、フエライト地を有する薄く高
強度の鋳鉄の開発を達成するものである。 本発明は、添付図面を参照する以下の記載を読
めば容易に理解されるであろう。 〔実施例〕 以下に記載する実施例では、種々の成分の全て
が重量%で与えられる。 最初の一連の試験では、0.8ないし1.2%Ca、4
ないし5%Al、及び70ないし72%Siを主成分と
する従来組成の接種剤合金A(比較例)と、本発
明によつて製造されたフエロアロイ:接種剤合金
B(0.59%Ca、0.23%Al、0.44希土類、0.49%Bi及
び71%Si、残部は実質的にFeである)との黒鉛
に対する芽晶力を比較した。これらのバツチは、
ヘマタイトとフエロアロイによつて構成されたも
ので、これらは中性内張りを施した65Kgの容量の
誘導炉内で溶解された。 基本鋳造金属の化学組成を調節した後に、浴を
1500℃の温度にし、ミツシユメタル又は希土類金
属を含まず、13ないし17%Mgと約85%Niとを含
む合金を0.85%の量で炉内に添加することによ
り、マグネシウム処理を施した。 次にこのように処理した鋳造金属を、ガスで予
熱した鋳造取鍋内に注入し、1400℃の温度で接種
した。接種後直ちに6mm厚の鉄板に鋳造した。従
つて、全試験における鋳鉄の接種後の最終化学組
成は以下のようになつた。
【表】 第表は接種剤合金A(比較例)とB(本発明)
の場合における添加接種剤の%(i)の関数として6
mmの厚板横断面で測定された平方ミリメートル当
たりに球状体の平均数Nを示すものである。これ
らの変化は第1図の対応曲線NAとNBで示され
る。
【表】 球状体の数は250倍の光学顕微鏡によつて数え
られた。本発明に係る接種剤合金Bではその添加
割合に拘らず黒鉛形状のいかなる劣化も全く認め
られなかつた。ここに示された鋳鉄の化学組成に
おいては、鋳造状態にある6mm厚板の端部におけ
る炭化物の自由組織を保証するために必要な球状
体の最小数は、約570/mm2である。第1図は従来
組成の接種剤合金A(比較例)を適用すると完全
なグレー組織は決して得られないことを示してい
る。 第2回目の一連の鋳造では、第1回目のと同じ
鋳鉄の最終組成が選択された。これらの鋳造物に
対して比較試験が、上記従来の組成の接種剤合金
A(比較例)と、他の接種剤、すなわち下記組
成:0.44%Ca、1.9−2%Al、0.26%希土類、と
73%Si残部Feとを有するフエロアロイからなる
接種剤合金C(比較例)、および下記組成:0.9%
Ca、0.2%Al、0.74%希土類、1.45%Bi及び72%
Si、残部Feを有する本発明に係るフエロアロイ
からなる接種剤合金D(本発明)とを用いて行な
われた。 第表記載の鋳造物A4(比較例)に対応する第
4試験接種剤は鋼ロツドによつて液状浴に浸漬さ
れた純粋なミツシユメタルとバイメタルとの試験
片からなるものである。これらの試験結果を下記
の第表に示す。
【表】 ル
A4、すなわち0.005%ミツシユメタルと0.005%
バイメタルとを接種剤として鋳造する際、6mm板
と12mm板の場合、斑文状組織が得られた。これら
の板の球状体の数は決定されなかつたが、24mmの
板では、形状において、大部分が不規則なわずか
な量の球状体が認められ、これらの球状体は、タ
イプ10%+タイプ85%+タイプ5%(これ
ら黒鉛のタイプはASTMA247−67による)の構
成を有するものであつた。上記第表は従来の接
種剤合金A(比較例)とC(比較例)とが事実上等
しいことを示す。他方、本発明によつて作られた
合金D(本発明)では再び従来の2つの接種剤合
金A(比較例)とC(比較例)の結果より良い結果
が得られ、それは鋳造物中の球状体が極めて多い
ことによつて特徴づけられている。 組織中のフエライト含有が高くなると第表の
最後のコラムに例示されているような非常に低い
硬度値を示すようになる。第表で与えられた鋳
造物A4(比較例)の結果は、希土類とビスマスを
濃縮した状態で添加すると顕著な接種効果は得ら
れないことを示している。 接種効果の減衰に関する前記合金の挙動も3番
目のシリーズの鋳造物により研究された。 6mm厚板が接種後、種々の保持時間で鋳造され
た、200Kgの液状鋳造金属を、第1回目の試験シ
リーズで用いられたのと同じ合金1.1%をNiと
Mgに希土類なしで添加しながら炉内で1550℃で
マグネシウムを用いて処理した。接種剤の総添加
量は1%で、その半分を、炉から鋳造取鍋内に鋳
造金属を移す間に添加し、残りを最初の板が鋳造
される直前に添加した。その時、金属の温度は
1440−1445℃であつた。本発明に係る接種剤合金
Bを、0.57%Ca、0.2%Al、0.42%希土類及び71
%Si、残部Feを有するフエロアロイE(比較例)
と比較した。鋳造金属の最終化学成分は高炭素相
当だけ試験の最初の2つのシリーズの成分とは異
なる。この鋳鉄の最終組成を下記の第表に示
す。
【表】 試験の結果を以下の第表に示す。第表では
Nは6mm厚板の1平方ミリメートル当たりの球状
体の平均数を、Pはこれらの板のパーライト含有
量%を、tcは接種後の鋳造時間(分)をそしてT
は取鍋中で測定された鋳造物温度を℃で示す。
【表】 第2図において、一方では曲線PBとPE、他方
ではNBとNEはそれぞれ本発明に係る合金Bと従
来成分の合金Eの場合におけるパーライトPの含
有量と球状体Nの数の変化とを示す。 第表と第2図は低重量鋳型中の組織に対する
接種剤Bのより好ましい効果を示しており、実際
に、全鋳造期間中大量の球状対と、少量のパーラ
イトが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は通常の組成の接種剤と本発明に係る接
種剤のそれぞれの%を関数として、6mm厚の鋳鉄
板の横断面で測定された1平方ミリメートル当た
りの球状対の平均数を示すグラフであり、第2図
はそれぞれ従来の接種剤と本発明に係る接種剤の
場合において、接種後の保持時間の関数として、
1平方ミリメートル当たりの球状体の平均数の変
化とパーライトの%の変化を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 0.005ないし3重量%の、少なくとも1種の
    希土類金属と、 0.05ないし3重量%の、ビスマス、鉛及びアン
    チモンからなる群から選択された少なくとも1種
    の元素と、 実質的にシリコンと鉄とからなる残部と、 からなる、球状黒鉛を有する鋳鉄を接種処理する
    ためのフエロアロイ。
JP57134796A 1981-08-04 1982-08-03 球状黒鉛を有する鋳鉄を接種処理するためのフエロアロイ Granted JPS5845311A (ja)

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FR8115110 1981-08-04
FR8115110A FR2511044A1 (fr) 1981-08-04 1981-08-04 Ferro-alliage pour le traitement d'inoculation des fontes a graphite spheroidal

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JPS5845311A JPS5845311A (ja) 1983-03-16
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JP57134796A Granted JPS5845311A (ja) 1981-08-04 1982-08-03 球状黒鉛を有する鋳鉄を接種処理するためのフエロアロイ

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