JPS645082B2 - - Google Patents
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- JPS645082B2 JPS645082B2 JP2619880A JP2619880A JPS645082B2 JP S645082 B2 JPS645082 B2 JP S645082B2 JP 2619880 A JP2619880 A JP 2619880A JP 2619880 A JP2619880 A JP 2619880A JP S645082 B2 JPS645082 B2 JP S645082B2
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- cast iron
- spheroidal graphite
- graphite
- graphite cast
- producing spheroidal
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Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
この発明は、正常な球状黒鉛組織を得るための
球状黒鉛鋳鉄の製造方法に関する。 （従来の技術） 鋳鉄中の黒鉛組織つまり黒鉛の形状、寸法、分
布は鋳鉄の機械的性質に大きな影響を与える。特
に引張強さと伸びへの影響が大きい。また、最近
しだいに鋳物が大形化され、その特性向上が要望
されているが、周知の通り、肉厚の増大にともな
い基地鉄の機械的性質が低下する（質量効果）。
ところが、厚肉部の徐冷は黒鉛組織にも種々の影
響を及ぼし、粗大化や不純物元素の影響が顕著と
なる。特に厚肉の球状黒鉛鋳鉄では、均一に分散
した正常な球状黒鉛組織とならず異常黒鉛が発生
しやすくなり、その異常黒鉛の一つであるチヤン
ク黒鉛は、球状黒鉛鋳鉄鋳物の押湯直下などのホ
ツトスポツト部に発生し、その形態はASTM−
Ｄ型共晶状黒鉛に類似している。このミクロ組織
を第５図に示す。またこのチヤンク黒鉛はセルを
形成し、鋳鉄の破断面には黒丸の散在として識別
される。チヤンク黒鉛がおよぼす鋳鉄の機械的性
質への影響を示す１例を次表に示す。この表にお
いて、同じニレジストＤ−２鋳物の正常な球状黒
鉛領域と
球状黒鉛鋳鉄の製造方法に関する。 （従来の技術） 鋳鉄中の黒鉛組織つまり黒鉛の形状、寸法、分
布は鋳鉄の機械的性質に大きな影響を与える。特
に引張強さと伸びへの影響が大きい。また、最近
しだいに鋳物が大形化され、その特性向上が要望
されているが、周知の通り、肉厚の増大にともな
い基地鉄の機械的性質が低下する（質量効果）。
ところが、厚肉部の徐冷は黒鉛組織にも種々の影
響を及ぼし、粗大化や不純物元素の影響が顕著と
なる。特に厚肉の球状黒鉛鋳鉄では、均一に分散
した正常な球状黒鉛組織とならず異常黒鉛が発生
しやすくなり、その異常黒鉛の一つであるチヤン
ク黒鉛は、球状黒鉛鋳鉄鋳物の押湯直下などのホ
ツトスポツト部に発生し、その形態はASTM−
Ｄ型共晶状黒鉛に類似している。このミクロ組織
を第５図に示す。またこのチヤンク黒鉛はセルを
形成し、鋳鉄の破断面には黒丸の散在として識別
される。チヤンク黒鉛がおよぼす鋳鉄の機械的性
質への影響を示す１例を次表に示す。この表にお
いて、同じニレジストＤ−２鋳物の正常な球状黒
鉛領域と
（問題点を解決するための手段）
本発明の発明者はチヤンク黒鉛の発生を防止す
べく、その発生を促進させる要因として、前述し
たように厚肉であるため徐冷となることと、Ni
およびSiを多く含有していることの他に、次の事
実を考慮に入れ、その影響について検証した。 (a) Fe−Si−Mg合金を球状化剤として用いると
発生する。 (b) Ca−Si合金や、ミツシユメタル（50％Ce含
有）あるいはFe−Si−Ca−Re−Mg合金を球
状化補助剤として用いるチヤンク黒鉛の発生が
促進される。 (c) Fe−Si合金を接種剤として用い、過剰添加
するとチヤンク黒鉛の発生が促進される。 (d) 逆に、これら球状化処理、接種を1580℃の高
温で行うと大幅にチヤンク黒鉛の発生が抑制さ
れる。 以上の事項から、鋳鉄中にはせいぜい500ppm
程度の微量含まれているCaおよびCeがチヤンク
黒鉛に直接的あるいは間接的に関与している事が
考えられる。これは前述したチヤンク黒鉛改善効
果のあるSn等の元素がCa、Ceと中和作用を有す
る事とも一致する。つまり、鋳物の肉厚、Si量や
Ni量の変更、あるいは危険な元素の添加等をす
る事なく、鋳鉄中のCa、Ce量を管理すれば、チ
ヤンク黒鉛の発生を防止することができる。そし
て、このCaおよびCeの含有量とチヤンク黒鉛発
生の間には、さらに残留するMg量が関与してい
ることを見出した。 かかる観点からなされた本発明は、溶解した材
料を溶融状態で撹伴する工程を含み、さらにCe
およびCaの含有量が低い球状化剤を用いて球状
化処理する球状黒鉛鋳鉄の製造方法である。 すなわち、まず材料溶解時に溶湯を撹伴するこ
とにより、溶湯中に微量存在するCeおよびCaを
酸化して分離する。この撹伴は例えば誘導電気炉
で材料を溶解し、溶融状態で炉に通電を続けるこ
とにより行うことができる。つまり、電磁撹伴で
ある。この際、誘導電気炉は高周波炉よりも低周
波炉の方が撹伴には適しており、低周波炉を用い
た場合、1500℃で５分程度通電して撹伴すること
により、CeおよびCaを十分低いレベルまで酸化
して分離することができる。 また、溶解する材料は、従来からチヤンク黒鉛
を防止する上で有効であるとされてきた低純度の
鋳鉄を主体に、これに適宜スクラツプを混入した
もので差支えない。 次に球状化処理は現存する球状化剤でCeおよ
びCaを全く含んでいないか或いはできるだけ少
量しか含有していないMg系のものを用いる。こ
れは球状化処理の際に上記CeおよびCaが混入す
るのを避けるためである。このような球状化剤に
はNi−Mg系か純Mg系のものである。 しかして上記溶湯撹伴は出湯後球状化剤を投入
してからも行うことはできるが、そのようにした
場合、球状化に必要なMgもCeやCaと同様に酸化
して分離され、所望の球状黒鉛組織を得られない
ことがある。したがつて、溶湯撹伴は球状化処理
の前であつて、溶解して成分調整のために最終的
な材料添加を行つた後に行うのがよい。 （作用） 上記本発明の方法によれば、チヤンク黒鉛発生
に関与しているCeおよびCaが溶湯撹伴によつて
酸化・分離され、さらに球状化処理時にもこれら
の元素が混入されない一方、球状化に必要なMg
量は確保され、全体としてチヤンク黒鉛を発生さ
せない程度にCeおよびCa量を低減すると同時に
Mg量を確保できる。 したがつて本発明の方法は、従来チヤンク黒鉛
の発生が問題とされていた高Ni鋳物や厚肉鋳物
を製造する場合に適用して特に効果の大なるもの
である。 （実施例） 以下本発明につき実験結果を示して詳細に説明
する。 第２表は実験に用いた材料の化学成分を示すも
ので、それぞれはノーマグ鋳鉄、はFCD40
材、はニレジストＤ−２材である。
べく、その発生を促進させる要因として、前述し
たように厚肉であるため徐冷となることと、Ni
およびSiを多く含有していることの他に、次の事
実を考慮に入れ、その影響について検証した。 (a) Fe−Si−Mg合金を球状化剤として用いると
発生する。 (b) Ca−Si合金や、ミツシユメタル（50％Ce含
有）あるいはFe−Si−Ca−Re−Mg合金を球
状化補助剤として用いるチヤンク黒鉛の発生が
促進される。 (c) Fe−Si合金を接種剤として用い、過剰添加
するとチヤンク黒鉛の発生が促進される。 (d) 逆に、これら球状化処理、接種を1580℃の高
温で行うと大幅にチヤンク黒鉛の発生が抑制さ
れる。 以上の事項から、鋳鉄中にはせいぜい500ppm
程度の微量含まれているCaおよびCeがチヤンク
黒鉛に直接的あるいは間接的に関与している事が
考えられる。これは前述したチヤンク黒鉛改善効
果のあるSn等の元素がCa、Ceと中和作用を有す
る事とも一致する。つまり、鋳物の肉厚、Si量や
Ni量の変更、あるいは危険な元素の添加等をす
る事なく、鋳鉄中のCa、Ce量を管理すれば、チ
ヤンク黒鉛の発生を防止することができる。そし
て、このCaおよびCeの含有量とチヤンク黒鉛発
生の間には、さらに残留するMg量が関与してい
ることを見出した。 かかる観点からなされた本発明は、溶解した材
料を溶融状態で撹伴する工程を含み、さらにCe
およびCaの含有量が低い球状化剤を用いて球状
化処理する球状黒鉛鋳鉄の製造方法である。 すなわち、まず材料溶解時に溶湯を撹伴するこ
とにより、溶湯中に微量存在するCeおよびCaを
酸化して分離する。この撹伴は例えば誘導電気炉
で材料を溶解し、溶融状態で炉に通電を続けるこ
とにより行うことができる。つまり、電磁撹伴で
ある。この際、誘導電気炉は高周波炉よりも低周
波炉の方が撹伴には適しており、低周波炉を用い
た場合、1500℃で５分程度通電して撹伴すること
により、CeおよびCaを十分低いレベルまで酸化
して分離することができる。 また、溶解する材料は、従来からチヤンク黒鉛
を防止する上で有効であるとされてきた低純度の
鋳鉄を主体に、これに適宜スクラツプを混入した
もので差支えない。 次に球状化処理は現存する球状化剤でCeおよ
びCaを全く含んでいないか或いはできるだけ少
量しか含有していないMg系のものを用いる。こ
れは球状化処理の際に上記CeおよびCaが混入す
るのを避けるためである。このような球状化剤に
はNi−Mg系か純Mg系のものである。 しかして上記溶湯撹伴は出湯後球状化剤を投入
してからも行うことはできるが、そのようにした
場合、球状化に必要なMgもCeやCaと同様に酸化
して分離され、所望の球状黒鉛組織を得られない
ことがある。したがつて、溶湯撹伴は球状化処理
の前であつて、溶解して成分調整のために最終的
な材料添加を行つた後に行うのがよい。 （作用） 上記本発明の方法によれば、チヤンク黒鉛発生
に関与しているCeおよびCaが溶湯撹伴によつて
酸化・分離され、さらに球状化処理時にもこれら
の元素が混入されない一方、球状化に必要なMg
量は確保され、全体としてチヤンク黒鉛を発生さ
せない程度にCeおよびCa量を低減すると同時に
Mg量を確保できる。 したがつて本発明の方法は、従来チヤンク黒鉛
の発生が問題とされていた高Ni鋳物や厚肉鋳物
を製造する場合に適用して特に効果の大なるもの
である。 （実施例） 以下本発明につき実験結果を示して詳細に説明
する。 第２表は実験に用いた材料の化学成分を示すも
ので、それぞれはノーマグ鋳鉄、はFCD40
材、はニレジストＤ−２材である。
【表】
これらの材料を低周波誘導電気炉で溶解し、出
湯後取鍋で第３表に示す球状化剤を用いて球状化
処理し、さらにFe−50％Siの接種剤を表面添加
してφ150×200mmのセラミツクモールドに鋳込ん
で試験片を製造した。
湯後取鍋で第３表に示す球状化剤を用いて球状化
処理し、さらにFe−50％Siの接種剤を表面添加
してφ150×200mmのセラミツクモールドに鋳込ん
で試験片を製造した。
以上述べたように、本発明は残留Ce、Ca量を
低減する球状黒鉛鋳鉄の製造方法であるから、本
発明によれば、チヤンク黒鉛のない正常な球状黒
鉛組織をもつ鋳物を得ることができる。特に本発
明はNiを多量に含有した厚肉鋳物を製造する際
に極めて有効な方法である。
低減する球状黒鉛鋳鉄の製造方法であるから、本
発明によれば、チヤンク黒鉛のない正常な球状黒
鉛組織をもつ鋳物を得ることができる。特に本発
明はNiを多量に含有した厚肉鋳物を製造する際
に極めて有効な方法である。
第１図は低周波誘導炉による溶解の影響を示す
図、第２図は球状化剤の影響を示す図、第３図は
Ce、CaおよびMg残留量とチヤンク黒鉛発生率の
関係を示す線図、第４図はMg残留量の相違によ
るチヤンク黒鉛発生の様子を示すもので、鋳物の
金属組織を100倍に拡大した顕微鏡写真図、第５
図はチヤンク黒鉛を示す鋳物の金属組織を100倍
に拡大した顕微鏡写真図である。
図、第２図は球状化剤の影響を示す図、第３図は
Ce、CaおよびMg残留量とチヤンク黒鉛発生率の
関係を示す線図、第４図はMg残留量の相違によ
るチヤンク黒鉛発生の様子を示すもので、鋳物の
金属組織を100倍に拡大した顕微鏡写真図、第５
図はチヤンク黒鉛を示す鋳物の金属組織を100倍
に拡大した顕微鏡写真図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶解した材料を溶融状態で撹伴する工程を含
み、さらにCeおよびCaの含有量が低い球状化剤
を用いて球状化処理する球状黒鉛鋳鉄の製造方
法。 ２ 成分調整のために最終的な材料添加を行なつ
た後に撹伴を行い、しかる後に球状化処理する特
許請求の範囲第１項記載の球状黒鉛鋳鉄の製造方
法。 ３ 球状化処理はNi−Mg系または純Mg系の球
状化剤を用いる特許請求の範囲第１項記載の球状
黒鉛鋳鉄の製造方法。 ４ 溶解は誘導電気炉で行い、該誘導電気炉に通
電することにより撹伴を行う特許請求の範囲第１
項記載の球状黒鉛鋳鉄の製造方法。 ５ 低周波誘導電気炉で溶解を行う特許請求の範
囲第４項記載の球状黒鉛鋳鉄の製造方法。 ６ 1500℃以上の温度で５分間以上通電を行う特
許請求の範囲第５項記載の球状黒鉛鋳鉄の製造方
法。 ７ 溶解する材料として低純度の銑鉄を用いる特
許請求の範囲第２項記載の球状黒鉛鋳鉄の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2619880A JPS56122663A (en) | 1980-03-04 | 1980-03-04 | Method for manufacturing thick walled casting of spheroidal graphite cast iron containing high nickel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2619880A JPS56122663A (en) | 1980-03-04 | 1980-03-04 | Method for manufacturing thick walled casting of spheroidal graphite cast iron containing high nickel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56122663A JPS56122663A (en) | 1981-09-26 |
| JPS645082B2 true JPS645082B2 (ja) | 1989-01-27 |
Family
ID=12186777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2619880A Granted JPS56122663A (en) | 1980-03-04 | 1980-03-04 | Method for manufacturing thick walled casting of spheroidal graphite cast iron containing high nickel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56122663A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834895A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-01 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 石炭−水スラリ−用添加剤 |
| CN102814488A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-12 | 辽宁远宇重工机械有限公司 | 一种用于－41℃～－75℃低温气体压缩机械的高镍球铁承压部件的铸造方法 |
| CN102836968A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-26 | 辽宁远宇重工机械有限公司 | 一种用于－76℃～－121℃低温气体压缩机械的高镍球铁承压部件的铸造方法 |
-
1980
- 1980-03-04 JP JP2619880A patent/JPS56122663A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56122663A (en) | 1981-09-26 |
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