JP2000009668A - 球状黒鉛鋳鉄およびｃｖ状黒鉛鋳鉄の黒鉛形状の判定法 - Google Patents
球状黒鉛鋳鉄およびｃｖ状黒鉛鋳鉄の黒鉛形状の判定法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 球状黒鉛鋳鉄において晶出する黒鉛の形状
を炉前において簡単で、しかも確実に判定する新規な方
法を提供すること。 【解決手段】第一段階として鋳鉄の溶湯の試料を採取
し、溶湯中の溶解酸素量を測定して前記溶湯中の黒鉛の
球状化あるいはＣＶ化処理の効果を確認することと、第
二段階として効果の認められた溶湯の試料を熱分析して
前記溶湯の共晶温度を測定することと、第三段階として
前記共晶温度の測定値を球状黒鉛鋳鉄とＣＶ状黒鉛鋳鉄
との閾値（１１４１℃）と比較する。
を炉前において簡単で、しかも確実に判定する新規な方
法を提供すること。 【解決手段】第一段階として鋳鉄の溶湯の試料を採取
し、溶湯中の溶解酸素量を測定して前記溶湯中の黒鉛の
球状化あるいはＣＶ化処理の効果を確認することと、第
二段階として効果の認められた溶湯の試料を熱分析して
前記溶湯の共晶温度を測定することと、第三段階として
前記共晶温度の測定値を球状黒鉛鋳鉄とＣＶ状黒鉛鋳鉄
との閾値（１１４１℃）と比較する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は鋳鉄、とくに球状
黒鉛鋳鉄およびＣＶ状黒鉛鋳鉄における黒鉛の形状を、
その溶湯の試料を熱分析して判定する改良法に関する。
黒鉛鋳鉄およびＣＶ状黒鉛鋳鉄における黒鉛の形状を、
その溶湯の試料を熱分析して判定する改良法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳鉄に含まれる黒鉛の形状は鋳鉄の溶湯
の凝固の様相に支配されて色々と変化する。したがっ
て、鋳鉄中の黒鉛形状を鋳造する以前に炉前で明確にす
ることが肝要である。
の凝固の様相に支配されて色々と変化する。したがっ
て、鋳鉄中の黒鉛形状を鋳造する以前に炉前で明確にす
ることが肝要である。
【０００３】鋳鉄中の黒鉛の形状は、片状から球状まで
の形状変化の間において、雪状、スパイク状、擬片状
（Ｑｕａｓｙ−ｆｌａｋｙ）、ＣＶ状、あるいは緻密状
などの中間的形状を示すことが多いものであるが、実際
上は片状、ＣＶ状、球状のいずれであるか、あるいは球
状とＣＶ状の混在する割合が判断できれば満足すること
ができる。
の形状変化の間において、雪状、スパイク状、擬片状
（Ｑｕａｓｙ−ｆｌａｋｙ）、ＣＶ状、あるいは緻密状
などの中間的形状を示すことが多いものであるが、実際
上は片状、ＣＶ状、球状のいずれであるか、あるいは球
状とＣＶ状の混在する割合が判断できれば満足すること
ができる。
【０００４】従来、鋳鉄における黒鉛の形状を知るため
には、鋳鉄の溶湯が凝固した後、その一部を試料として
取り出し、これを研磨してその表面を電子顕微鏡によっ
て調べる方法、また、凝固試料の超音波速度を測定する
方法、あるいは鋳鉄の溶湯の凝固する過程を熱分析し
て、鋳鉄の溶湯の共晶温度から判別する方法の３種類に
大別される。
には、鋳鉄の溶湯が凝固した後、その一部を試料として
取り出し、これを研磨してその表面を電子顕微鏡によっ
て調べる方法、また、凝固試料の超音波速度を測定する
方法、あるいは鋳鉄の溶湯の凝固する過程を熱分析し
て、鋳鉄の溶湯の共晶温度から判別する方法の３種類に
大別される。
【０００５】これらの黒鉛の形状を判定する方法におい
て、顕微鏡による方法および超音波速度測定法は、判定
に長時間を要し、誤差も多い等の問題点があるので、鋳
鉄の溶湯を凝固する以前に炉前で測定することができる
のは熱分析法のみである。
て、顕微鏡による方法および超音波速度測定法は、判定
に長時間を要し、誤差も多い等の問題点があるので、鋳
鉄の溶湯を凝固する以前に炉前で測定することができる
のは熱分析法のみである。
【０００６】ところで、球状黒鉛鋳鉄の溶湯の熱分析を
行うに当たっては、鋳鉄の溶湯に黒鉛を球状化させるた
めの処理を行う必要がある。
行うに当たっては、鋳鉄の溶湯に黒鉛を球状化させるた
めの処理を行う必要がある。
【０００７】すなわち、鋳鉄の溶湯に球状化処理を施さ
なかった場合や、球状化処理を行っても、その効果が無
かった場合には、折角、この溶湯を熱分析しても、全く
異なる結果を招く危険性がある。具体的には、試料を採
取した鋳鉄の溶湯が片状黒鉛鋳鉄の溶湯であったときで
も、晶出する黒鉛が球状あるいはＣＶ状であるとの誤っ
た判定結果となる虞がある。
なかった場合や、球状化処理を行っても、その効果が無
かった場合には、折角、この溶湯を熱分析しても、全く
異なる結果を招く危険性がある。具体的には、試料を採
取した鋳鉄の溶湯が片状黒鉛鋳鉄の溶湯であったときで
も、晶出する黒鉛が球状あるいはＣＶ状であるとの誤っ
た判定結果となる虞がある。
【０００８】さらに、ＣＶ状黒鉛鋳鉄の場合に、この溶
湯に球状化剤を添加するためには、溶湯の管理を厳密に
しなければならず、製造条件の制約も大きい。
湯に球状化剤を添加するためには、溶湯の管理を厳密に
しなければならず、製造条件の制約も大きい。
【０００９】とくに、溶湯を混合させることは、製造上
の行程数を増加し、経済的にも不合理である。
の行程数を増加し、経済的にも不合理である。
【００１０】以上に述べた多くの問題点を考慮して、こ
の発明の主目的は球状黒鉛鋳鉄において晶出する黒鉛の
形状を炉前において簡単で、しかも確実に判定する新規
な方法を提供することにある。
の発明の主目的は球状黒鉛鋳鉄において晶出する黒鉛の
形状を炉前において簡単で、しかも確実に判定する新規
な方法を提供することにある。
【００１１】この発明はまた、鋳鉄の溶湯中に含まれる
溶解酸素の量と、共晶温度とを測定することによって黒
鉛が球状を形成するか、あるいはＣＶ状のものとなる
か、すなわち黒鉛形状が球状であるか、ＣＶ状であるか
を判定する方法を提供することにある。
溶解酸素の量と、共晶温度とを測定することによって黒
鉛が球状を形成するか、あるいはＣＶ状のものとなる
か、すなわち黒鉛形状が球状であるか、ＣＶ状であるか
を判定する方法を提供することにある。
【００１２】さらにこの発明の目的は鋳鉄の溶湯を炉前
で熱分析することによって、溶湯中に含まれる球状黒鉛
とＣＶ状黒鉛との混在する割合を予測することにある。
で熱分析することによって、溶湯中に含まれる球状黒鉛
とＣＶ状黒鉛との混在する割合を予測することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明によれば、まず最初に、鋳鉄の溶湯の一部
を試料として採取して、この試料を一般に使用されてい
る酸素センサーを使用して電池の電圧を測定し、溶湯中
の溶解酸素の量を測定する。
に、この発明によれば、まず最初に、鋳鉄の溶湯の一部
を試料として採取して、この試料を一般に使用されてい
る酸素センサーを使用して電池の電圧を測定し、溶湯中
の溶解酸素の量を測定する。
【００１４】この測定によって得た溶湯中の溶解酸素の
挙動により、黒鉛の球状化あるいはＣＶ化処理の効果の
有無を判別し、その結果が認められた場合には、この溶
湯試料を熱分析して、共晶温度を測定して、その温度を
基準として黒鉛が球状であるか、またはＣＶ状であるか
の形状を判断し、あるいは球状化黒鉛とＣＶ状黒鉛との
存在する割合を判断する。
挙動により、黒鉛の球状化あるいはＣＶ化処理の効果の
有無を判別し、その結果が認められた場合には、この溶
湯試料を熱分析して、共晶温度を測定して、その温度を
基準として黒鉛が球状であるか、またはＣＶ状であるか
の形状を判断し、あるいは球状化黒鉛とＣＶ状黒鉛との
存在する割合を判断する。
【００１５】また、酸素センサーによる溶湯中の溶解酸
素から球状化あるいはＣＶ状化処理の効果が認められな
い場合には、鋳鉄中の黒鉛の形状は片状であると判断で
きる。
素から球状化あるいはＣＶ状化処理の効果が認められな
い場合には、鋳鉄中の黒鉛の形状は片状であると判断で
きる。
【００１６】ところで、鋳鉄の溶湯中の溶解酸素の量
は、試料溶湯の温度の如何によって変化し、酸素センサ
ーによる溶湯中の溶解酸素量は、主として試料中のシリ
コンの含有量の影響を受けている。
は、試料溶湯の温度の如何によって変化し、酸素センサ
ーによる溶湯中の溶解酸素量は、主として試料中のシリ
コンの含有量の影響を受けている。
【００１７】従って、鋳鉄の溶湯における黒鉛の球状化
処理あるいはＣＶ状化処理の効果は、前記溶解酸素量を
絶対値として決定することができないので、事前に溶解
酸素量を実測して、溶解酸素量と球状化あるいはＣＶ状
化の関係を求めておくことが好ましい。
処理あるいはＣＶ状化処理の効果は、前記溶解酸素量を
絶対値として決定することができないので、事前に溶解
酸素量を実測して、溶解酸素量と球状化あるいはＣＶ状
化の関係を求めておくことが好ましい。
【００１８】たとえば、鋳鉄の溶湯中の溶解酸素量が１
ｐｐｍ以下であれば、球状化あるいはＣＶ状化処理の効
果が認められるものであり、２ｐｐｍ以上であれば、片
状黒鉛（Ａ型またはＤ型）となり、ＣＶ状化処理の効果
が失われていることが知れる。
ｐｐｍ以下であれば、球状化あるいはＣＶ状化処理の効
果が認められるものであり、２ｐｐｍ以上であれば、片
状黒鉛（Ａ型またはＤ型）となり、ＣＶ状化処理の効果
が失われていることが知れる。
【００１９】ここにおいて、片状黒鉛（Ａ型）と（Ｄ
型）とについて触れると、片状黒鉛鋳鉄において、化学
成分および冷却温度が同一の場合であっても、共晶黒鉛
核の生成能力が相違して、黒鉛核の核数が多いときに
は、共晶凝固が液相中で自由に行われるために、その結
果、安定したＡ型となり、核数が少ないときには、共晶
オーステナイトが先行凝固するために、黒鉛はこのオー
ステナイトの間隙の中で成長しなければならず、Ｄ型と
なる。
型）とについて触れると、片状黒鉛鋳鉄において、化学
成分および冷却温度が同一の場合であっても、共晶黒鉛
核の生成能力が相違して、黒鉛核の核数が多いときに
は、共晶凝固が液相中で自由に行われるために、その結
果、安定したＡ型となり、核数が少ないときには、共晶
オーステナイトが先行凝固するために、黒鉛はこのオー
ステナイトの間隙の中で成長しなければならず、Ｄ型と
なる。
【００２０】次に、鋳鉄の溶湯の共晶温度が球状化黒鉛
とＣＶ化黒鉛との温度との分岐点の温度（これを「閾
値」と言うことにする）よりも高ければ球状黒鉛を形成
する結晶核数が多く、閾値よりも低ければ球状黒鉛を形
成する結晶核が少なくて、ＣＶ状黒鉛鋳鉄となることか
ら、前記鋳鉄の試料溶湯を熱電対を具備する主としてコ
ップ状の試料採取容器を用いて鋳鉄の溶湯を熱分析して
共晶温度を測定し、その測定温度が球状化黒鉛とＣＶ化
黒鉛との温度の閾値である約１１４１℃以上であれば、
球状化黒鉛であり、それ以下であればＣＶ状黒鉛である
と判定する。
とＣＶ化黒鉛との温度との分岐点の温度（これを「閾
値」と言うことにする）よりも高ければ球状黒鉛を形成
する結晶核数が多く、閾値よりも低ければ球状黒鉛を形
成する結晶核が少なくて、ＣＶ状黒鉛鋳鉄となることか
ら、前記鋳鉄の試料溶湯を熱電対を具備する主としてコ
ップ状の試料採取容器を用いて鋳鉄の溶湯を熱分析して
共晶温度を測定し、その測定温度が球状化黒鉛とＣＶ化
黒鉛との温度の閾値である約１１４１℃以上であれば、
球状化黒鉛であり、それ以下であればＣＶ状黒鉛である
と判定する。
【００２１】球状化黒鉛とＣＶ化黒鉛との共晶温度の閾
値を確認するために、次の通りの実験を行った。
値を確認するために、次の通りの実験を行った。
【００２２】Ｆｅ−３．５％Ｃ−１．４％Ｓｉの銑鉄の
溶湯に市販の球状化剤、Ｆｅ−４５％Ｓｉ−３％Ｍｇを
溶湯の重量について１％添加し、一定の温度に保持しな
がら、５分毎に飼料を採取した。採取した試料の黒鉛形
状を、図１にそれぞれ、溶解直後の元湯「試料Ｎｏ．
１」、球状化剤添加直後の「試料Ｎｏ．２」、一定の温
度に５分保持後の「試料Ｎｏ．３」，１０分保持後の
「試料Ｎｏ．４」として示す。
溶湯に市販の球状化剤、Ｆｅ−４５％Ｓｉ−３％Ｍｇを
溶湯の重量について１％添加し、一定の温度に保持しな
がら、５分毎に飼料を採取した。採取した試料の黒鉛形
状を、図１にそれぞれ、溶解直後の元湯「試料Ｎｏ．
１」、球状化剤添加直後の「試料Ｎｏ．２」、一定の温
度に５分保持後の「試料Ｎｏ．３」，１０分保持後の
「試料Ｎｏ．４」として示す。
【００２３】この試料Ｎｏ．４の測定した溶解酸素量を
横軸に、共晶温度を縦軸にとって、両者の関係を図２に
示す。
横軸に、共晶温度を縦軸にとって、両者の関係を図２に
示す。
【００２４】図１から、溶解酸素量１．１ｐｐｍの試料
Ｎｏ．４は片状であり、溶解酸素１ｐｐｍ以上の場合に
は片状になることが明瞭になった。
Ｎｏ．４は片状であり、溶解酸素１ｐｐｍ以上の場合に
は片状になることが明瞭になった。
【００２５】さらに第二の実験として、球状、ＣＶ状、
片状（Ａ型）、片状（Ｄ型）および白銑組織を適当とす
る方法で製造し、その際の溶解酸素量と共晶温度とを測
定した。横軸に溶解酸素量をとり、縦軸に共晶温度をと
ってその結果を図３に示す。
片状（Ａ型）、片状（Ｄ型）および白銑組織を適当とす
る方法で製造し、その際の溶解酸素量と共晶温度とを測
定した。横軸に溶解酸素量をとり、縦軸に共晶温度をと
ってその結果を図３に示す。
【００２６】以上から、溶解酸素１ｐｐｍにおいて１１
４１℃を閾値とすることにより、黒鉛形態を判定できる
ことが判る。
４１℃を閾値とすることにより、黒鉛形態を判定できる
ことが判る。
【００２７】
【実験例１】この発明の球状黒鉛鋳鉄およびＣＶ黒鉛鋳
鉄の黒鉛形状を判定する方法について、その実験例を詳
述する。
鉄の黒鉛形状を判定する方法について、その実験例を詳
述する。
【００２８】第一の段階として、市販の高純度ダクタイ
ル鋳鉄用銑鉄、高純度スチールスクラップ、Ｆｅ−７５
％Ｓｉを溶湯原料としてＦｅ−３．２％Ｃ−１．７％Ｓ
ｉ合金を高周波誘導炉を用いて黒鉛坩堝内において溶解
した。３０分後にその溶解が終了し、４０分後に測定し
た溶湯の温度は１５００℃であり、酸素センサーによる
溶湯の溶解酸素量は２．７ｐｐｍであった。
ル鋳鉄用銑鉄、高純度スチールスクラップ、Ｆｅ−７５
％Ｓｉを溶湯原料としてＦｅ−３．２％Ｃ−１．７％Ｓ
ｉ合金を高周波誘導炉を用いて黒鉛坩堝内において溶解
した。３０分後にその溶解が終了し、４０分後に測定し
た溶湯の温度は１５００℃であり、酸素センサーによる
溶湯の溶解酸素量は２．７ｐｐｍであった。
【００２９】これによって、前記溶湯をそのまま凝固さ
せると、黒鉛の形状が球状であるか、ＣＶ状か、あるい
は白銑となると判断された。
せると、黒鉛の形状が球状であるか、ＣＶ状か、あるい
は白銑となると判断された。
【００３０】そこで、第二の段階として、この溶湯にミ
ッシュメタルを０．２％添加し、溶解酸素を測定したと
ころ、０．７ｐｐｍであった。従って、これを凝固させ
ると黒鉛の形状が球状化、ＣＶ状化、あるいは白銑にな
ると判断された。ミッシュメタルを添加したのは、溶湯
中の溶解酸素の量が多ければ、球状化あるいはＣＶ状化
の効果が認められないからである。
ッシュメタルを０．２％添加し、溶解酸素を測定したと
ころ、０．７ｐｐｍであった。従って、これを凝固させ
ると黒鉛の形状が球状化、ＣＶ状化、あるいは白銑にな
ると判断された。ミッシュメタルを添加したのは、溶湯
中の溶解酸素の量が多ければ、球状化あるいはＣＶ状化
の効果が認められないからである。
【００３１】第三段階として、この鋳鉄の溶湯の熱分析
を行って、共晶温度を測定して黒鉛の形状を調べるため
に、３個の試料採取容器を用意した。
を行って、共晶温度を測定して黒鉛の形状を調べるため
に、３個の試料採取容器を用意した。
【００３２】この第一の容器には何らの添加物を加え
ず、第二の容器には酸素固定剤としてミッシュメタル
０．２％を添加した。
ず、第二の容器には酸素固定剤としてミッシュメタル
０．２％を添加した。
【００３３】これら容器にそれぞれ溶湯を注入して、熱
分析による冷却曲線によって、溶湯の共晶温度を測定し
たところ、無添加の第一の容器の鋳鉄の溶湯の共晶温度
は１１１８℃であり、ミッシュメタルを添加した第二の
容器の共晶温度も１１１８℃であった。両容器の溶湯の
共晶温度が同一であることから、その組織が白銑である
ことが判明できる。
分析による冷却曲線によって、溶湯の共晶温度を測定し
たところ、無添加の第一の容器の鋳鉄の溶湯の共晶温度
は１１１８℃であり、ミッシュメタルを添加した第二の
容器の共晶温度も１１１８℃であった。両容器の溶湯の
共晶温度が同一であることから、その組織が白銑である
ことが判明できる。
【００３４】ところで、鋳鉄の溶湯の共晶温度が白銑共
晶温度以上であって、１１４１℃以下であると、その溶
湯が凝固したときに、黒鉛はＣＶ状を呈し、１１４１℃
以上であると球状の形状をとることが認められることか
ら、１１４１℃を両者の判別の基本的な境界温度とする
ことができ、この化学組成は表１に示すものとなる。
晶温度以上であって、１１４１℃以下であると、その溶
湯が凝固したときに、黒鉛はＣＶ状を呈し、１１４１℃
以上であると球状の形状をとることが認められることか
ら、１１４１℃を両者の判別の基本的な境界温度とする
ことができ、この化学組成は表１に示すものとなる。
【００３５】
【表１】
【００３６】そこで実験例１の第二の容器内の鋳鉄の溶
湯が凝固するとＣＶ状黒鉛の形状を呈するものと判断で
き、また球状黒鉛とＣＶ状黒鉛との混在する割合はＣＶ
状黒鉛が圧倒的に多いことが判断できる。
湯が凝固するとＣＶ状黒鉛の形状を呈するものと判断で
き、また球状黒鉛とＣＶ状黒鉛との混在する割合はＣＶ
状黒鉛が圧倒的に多いことが判断できる。
【００３７】
【実験例２】第一段階として、銑鉄、スチールスクラッ
プ、Ｆｅ−７５ｍａｓｓ％Ｓｉの溶湯原料を高周波誘導
炉内で、Ｆｅ−３．７％Ｃ−２．３Ｓｉ合金を溶解し
た。３０分後に溶解が終了し、４０分後に溶湯の温度が
１５００℃となった。この時点で酸素センサーによって
測定した溶湯の溶解酸素量は２．９ｐｐｍであった。
プ、Ｆｅ−７５ｍａｓｓ％Ｓｉの溶湯原料を高周波誘導
炉内で、Ｆｅ−３．７％Ｃ−２．３Ｓｉ合金を溶解し
た。３０分後に溶解が終了し、４０分後に溶湯の温度が
１５００℃となった。この時点で酸素センサーによって
測定した溶湯の溶解酸素量は２．９ｐｐｍであった。
【００３８】従って、この時点で溶湯を凝固させると黒
鉛の形状が片状となることから、黒鉛の形状を球状かＣ
Ｖ状にするために、第二段階として、この溶湯の試料に
サンドイッチ法によって市販のＣＶ化剤を１％添加して
酸素センサーにより測定したところ、溶解酸素量は０．
５ｐｐｍであった。この溶湯をそのまま凝固させると、
黒鉛の形状が球状化、ＣＶ状化、あるいは白銑になるこ
とが判った。
鉛の形状が片状となることから、黒鉛の形状を球状かＣ
Ｖ状にするために、第二段階として、この溶湯の試料に
サンドイッチ法によって市販のＣＶ化剤を１％添加して
酸素センサーにより測定したところ、溶解酸素量は０．
５ｐｐｍであった。この溶湯をそのまま凝固させると、
黒鉛の形状が球状化、ＣＶ状化、あるいは白銑になるこ
とが判った。
【００３９】次に、第三段階として、実施例１の場合と
同様に、第一の容器に何らの添加物を加えず、第二の容
器には酸素固定剤としてミッシュメタル０．２％を添加
して、これら容器にそれぞれ溶湯を注入して、熱分析に
よる冷却曲線によって、溶湯の共晶温度を測定したとこ
ろ、無添加の第一の容器の鋳鉄の溶湯の共晶温度は１１
４６℃であって、ミッシュメタルを添加した第二の容器
の鋳鉄の溶湯の共晶温度は１１１０℃であった。
同様に、第一の容器に何らの添加物を加えず、第二の容
器には酸素固定剤としてミッシュメタル０．２％を添加
して、これら容器にそれぞれ溶湯を注入して、熱分析に
よる冷却曲線によって、溶湯の共晶温度を測定したとこ
ろ、無添加の第一の容器の鋳鉄の溶湯の共晶温度は１１
４６℃であって、ミッシュメタルを添加した第二の容器
の鋳鉄の溶湯の共晶温度は１１１０℃であった。
【００４０】以上の結果、第一の容器内の溶湯の共晶温
度が閾値１１４１℃以上であることから、この溶湯を凝
固させた場合には、黒鉛の形状が球状となり、溶湯中の
球状黒鉛とＣＶ黒鉛との混在する割合は球状黒鉛が多量
であると判断することができた。
度が閾値１１４１℃以上であることから、この溶湯を凝
固させた場合には、黒鉛の形状が球状となり、溶湯中の
球状黒鉛とＣＶ黒鉛との混在する割合は球状黒鉛が多量
であると判断することができた。
【００４１】
【発明の効果】この発明によれば、これまでに詳細に述
べたように、鋳鉄の溶湯の試料を採取して溶湯中の溶解
酸素量を測定し、溶湯を単に熱分析することによって得
られる共晶温度から、その溶湯が球状黒鉛鋳鉄となる
か、あるいはＣＶ状黒鉛鋳鉄となるかが鋳込み前に容易
に判断できるので、その判断が経済的で、特別の技術を
要することが無く、鋳鉄の鋳造作業を確実に行うことが
できる。
べたように、鋳鉄の溶湯の試料を採取して溶湯中の溶解
酸素量を測定し、溶湯を単に熱分析することによって得
られる共晶温度から、その溶湯が球状黒鉛鋳鉄となる
か、あるいはＣＶ状黒鉛鋳鉄となるかが鋳込み前に容易
に判断できるので、その判断が経済的で、特別の技術を
要することが無く、鋳鉄の鋳造作業を確実に行うことが
できる。
【図１】 球状化黒鉛とＣＶ化黒鉛との閾値を確認する
実験において採取した試料を示す顕微鏡写真である。
実験において採取した試料を示す顕微鏡写真である。
【図２】 図１の実験において得た試料Ｎｏ．４につい
て測定した溶解酸素量と共晶温度との関係を示す線図で
ある。
て測定した溶解酸素量と共晶温度との関係を示す線図で
ある。
【図３】 第二の実験における溶解酸素量と共晶温度の
測定の結果を示す線図である。
測定の結果を示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森中 真行 静岡県磐田郡豊田町赤池32番地 株式会社 日本サブランスプローブエンジニアリング 内 (72)発明者 奥園 強 鹿児島県阿久根市赤瀬川2660番地４ 株式 会社佑和内 Ｆターム(参考） 2G040 AB02 AB12 BA08 BA22 CA02 DA03 DA14 EA02 EB02 EC09 HA06 HA10 HA11 ZA05 2G055 AA04 AA22 BA05 CA22 DA24 EA05 FA05
Claims (6)
- 【請求項１】第一段階として鋳鉄の溶湯の試料を採取
し、溶湯中の溶解酸素量を測定して前記溶湯中の黒鉛の
球状化あるいはＣＶ状化処理の効果を確認することと、
第二段階として効果の認められた溶湯の試料を熱分析し
て前記溶湯の共晶温度を測定することと、第三段階とし
て前記共晶温度の測定値を球状黒鉛鋳鉄とＣＶ状黒鉛鋳
鉄との閾値と比較することとから成る球状黒鉛鋳鉄およ
びＣＶ状黒鉛鋳鉄の黒鉛形状の判定法。 - 【請求項２】前記溶湯の試料中の溶解酸素量の測定を酸
素センサーによって測定し、球状化あるいはＣＶ化処理
の効果を判断するようにした請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記溶解酸素量が１ｐｐｍ以下のときに、
前記球状化あるいはＣＶ化処理の効果を認める請求項１
に記載の方法。 - 【請求項４】前記閾値を１１４１℃（１４１４０Ｋ）と
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】前記第三の段階において、前記溶湯の共晶
温度が前記閾値以上であるときには、前記鋳鉄の溶湯中
の黒鉛が球状であると判断する前記第１項に記載の方
法。 - 【請求項６】前記第三の段階において、前記溶湯の共晶
温度が前記閾値以下で、白銑共晶温度以上であるときに
は、前記鋳鉄の溶湯中の黒鉛がＣＶ状であると判断する
前記第１項に記載の方法。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004061431A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Kiriu Corporation | ねずみ鋳鉄における黒鉛組織の判定方法と判定プログラム記録媒体および判定システム |
| KR100776078B1 (ko) * | 2002-12-27 | 2007-11-15 | 가부시끼가이샤 기리우 | 회주철에 있어서의 흑연 조직을 화상 해석 장치에 의해 정량적으로 판정하는 방법 및 시스템, 그리고 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
| JP2010516469A (ja) * | 2007-01-22 | 2010-05-20 | ヘレーウス エレクトロ−ナイト インターナシヨナル エヌ ヴイ | 鋳鉄の特性に対して影響を与える方法及び酸素センサ |
| CN105568123A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-05-11 | 青特集团有限公司 | 一种蠕墨铸铁制动鼓的制造方法 |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| EP2322671A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-18 | Casa Maristas Azterlan | Prediction system for the graphitization index in specific areas of vermicular graphitic cast iron pieces |
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Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
| GB962992A (en) * | 1960-10-29 | 1964-07-08 | Ichiji Obinata | Method of manufacturing spheroidal graphite-cast steel-and cast iron |
| JPS596385B2 (ja) * | 1978-05-17 | 1984-02-10 | 矢作製鉄株式会社 | 鋳鉄溶湯の黒鉛球状化度の迅速判定方法および装置 |
| FR2547656B1 (fr) * | 1983-06-14 | 1988-11-04 | Mannesmann Ag | Sonde de mesure de l'oxygene actif dans les masses metalliques en fusion |
| PL149360B1 (en) * | 1985-10-31 | 1990-02-28 | Inst Odlewnictwa | Apparatus for predicing as-solidified structure of casting alloys in particular cast iron spheroidization degree |
| SE466059B (sv) * | 1990-02-26 | 1991-12-09 | Sintercast Ltd | Foerfarande foer kontroll och justering av primaer kaernbildningsfoermaaga hos jaernsmaeltor |
| SE469712B (sv) * | 1990-10-15 | 1993-08-30 | Sintercast Ltd | Foerfarande foer framstaellning av gjutjaern med kompakt grafit |
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| CZ288665B6 (cs) * | 1996-12-04 | 2001-08-15 | Sintercast Ab | Způsob zjišťování mikrostruktury, do které bude tavenina litiny po jejím odlití tuhnout, a zařízení k uskutečňování tohoto způsobu |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004061431A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Kiriu Corporation | ねずみ鋳鉄における黒鉛組織の判定方法と判定プログラム記録媒体および判定システム |
| KR100776078B1 (ko) * | 2002-12-27 | 2007-11-15 | 가부시끼가이샤 기리우 | 회주철에 있어서의 흑연 조직을 화상 해석 장치에 의해 정량적으로 판정하는 방법 및 시스템, 그리고 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
| US7574034B2 (en) | 2002-12-27 | 2009-08-11 | Kiriu Corporation | Method for judging graphite texture in gray cast iron, judging program recording medium and judging system |
| JP2010516469A (ja) * | 2007-01-22 | 2010-05-20 | ヘレーウス エレクトロ−ナイト インターナシヨナル エヌ ヴイ | 鋳鉄の特性に対して影響を与える方法及び酸素センサ |
| CN105568123A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-05-11 | 青特集团有限公司 | 一种蠕墨铸铁制动鼓的制造方法 |
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