JP2010099724A - Method for evaluating ductile cast iron molten metal and ductile cast iron cast using the same - Google Patents

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誠 三宅
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for evaluating ductile cast iron molten metal for stabilizing at a low level, the generation of a shrinkage cavity upon casting by ductile cast iron molten metal, and to provide ductile cast iron cast using the method. <P>SOLUTION: Zr is added to ductile cast iron molten metal, a dendritic austenite structure present as a part of solid phases is made fine in the eutectic solidification stage of a solidification process for the ductile cast iron molten metal, so that the fluidity between the solid phases of the remaining liquid of the molten metal is improved in a solidification process. A part of the Zr-added molten metal is extracted to prepare a test piece. The test piece is treated so as to be in a state at which a dendritic austenite structure can be observed. The treated test piece is observed with a microscope. By evaluating the generation degree of the dendritic austenite structure in the test piece, the molten metal is evaluated regarding the generation of a shrinkage cavity in a mold. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ダクタイル鋳鉄溶湯評価方法及びこれを用いて鋳造したダクタイル鋳鉄に関する。   The present invention relates to a ductile cast iron molten metal evaluation method and a ductile cast iron cast using the same.

従来、ダクタイル鋳鉄は普通鋳鉄と比べて、より大きな引張り強さと靭性を有する特性から産業上の重要な分野に広く利用されている。しかしながら、ダクタイル鋳鉄は鋳造時に普通鋳鉄と比べ引け巣を発生する傾向(以下、「引け性」という。)が強く、同じような形状の鋳造品であれば、引け巣防止のために設置される押し湯はダクタイル鋳鉄品の方が普通鋳鉄の場合よりも大きなものとなる。   Conventionally, ductile cast iron has been widely used in important industrial fields because of its higher tensile strength and toughness than ordinary cast iron. However, ductile cast iron is more prone to shrinkage when cast than normal cast iron (hereinafter referred to as “stretchability”), and if it is a cast product with the same shape, it will be installed to prevent shrinkage. The hot water is larger for ductile cast iron products than for ordinary cast iron.

このダクタイル鋳鉄の引け性は、化学成分や溶解履歴、鋳込み条件、鋳型条件などによって変化することが知られている。個別のダクタイル鋳鉄品は、このような条件を考慮して、引け巣の発生しない鋳造条件を試作設定し工業的な生産が行われている。しかし、通常管理される鋳造条件に大きな変化がないにもかかわらず、突如として引け巣の発生に悩まされることがある。これは、溶湯の引け性がばらつくことがその一因と考えられる。この引け性のばらつきは、引け巣不良発生の直接的な損害ばかりでなく、より大きな安全率を考慮して押し湯を増やしたり、冷やし金を設置することとなり、鋳造歩留まりや生産性の低下を招いていた。そして、ダクタイル鋳鉄品の素材としての信頼性を低下させる要因の一つともなっていた。   It is known that ductility of ductile cast iron varies depending on chemical components, dissolution history, casting conditions, mold conditions, and the like. In consideration of such conditions, individual ductile cast iron products are industrially produced by setting trial production conditions in which shrinkage does not occur. However, despite the fact that there is no significant change in the casting conditions that are normally managed, there is a case where sudden shrinkage is generated. This may be due to the fact that the meltability of the molten metal varies. This variation in shrinkage is not only a direct damage due to the occurrence of shrinkage defects, but also increases the amount of hot water or installs a cooling metal in consideration of a greater safety factor, which reduces casting yield and productivity. I was invited. And it became one of the factors which reduce the reliability as a raw material of ductile cast iron products.

一方、ダクタイル鋳鉄の組織観察の方法として、例えば非特許文献1に記載のカラー腐食法が知られている。本方法により、組織中の樹枝状のオーステナイト組織を観察することが可能となり、樹枝状のオーステナイト組織の分布が引け性に関連することが判明した。しかし、この樹枝状のオーステナイト組織の分布を微細かつ無方向性にして引け性を低位に安定させる手法は未だ明らかではなかった。   On the other hand, as a method for observing the structure of ductile cast iron, for example, a color corrosion method described in Non-Patent Document 1 is known. By this method, it became possible to observe the dendritic austenite structure in the structure, and it was found that the distribution of the dendritic austenite structure is related to the shrinkage. However, it has not yet been clarified how to make the distribution of the dendritic austenite structure fine and non-directional to stabilize the shrinkage.

また、例えば特許文献1に記載の如く、Zrを含有するダクタイル鋳鉄が知られている。しかし、Zrとダクタイル鋳鉄の引け性との関連について未だ解明されていなかった。
特開2007−118073号公報 三宅誠、星山康洋、三宅秀和 「ダクタイル鋳鉄の凝固過程に関する考察」 (社)日本鋳造工学会第146回全国講演大会講演概要集 第146回鋳造工学会全国大会 2005年5月 講演番号59 65ページ
Further, as described in Patent Document 1, for example, ductile cast iron containing Zr is known. However, the relationship between Zr and ductility of ductile cast iron has not yet been elucidated.
JP 2007-118073 A Mae Miyake, Yasuhiro Hoshiyama, Hidekazu Miyake “Consideration of Solidification Process of Ductile Cast Iron” The Japan Society for Foundry Engineering 146th Annual Conference Annual Meeting 146th Japan Society for Foundry Engineering May 2005 Lecture No. 59 pages 65

かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、ダクタイル鋳鉄溶湯による鋳造時の引け巣の発生を低位に安定させるためのダクタイル鋳鉄溶湯評価方法及びこれを用いて鋳造したダクタイル鋳鉄を提供することを目的とする。   In view of such conventional circumstances, the present invention aims to provide a ductile cast iron evaluation method for stabilizing the generation of shrinkage cavities during casting with molten ductile iron and a ductile cast iron cast using the same. And

上記目的を達成するため、本発明に係るダクタイル鋳鉄溶湯評価方法の特徴は、ダクタイル鋳鉄溶湯に対しZrを添加し前記ダクタイル鋳鉄溶湯の凝固過程の共晶凝固段階において固相の一部として存在する樹枝状のオーステナイト組織を微細化させて前記凝固過程において前記溶湯の残液の前記固相間における流動性を向上させ、前記Zrを添加した溶湯の一部を抽出して試験片を作成し、前記樹枝状のオーステナイト組織が観察可能な状態となるように前記試験片を処理し、その処理した試験片を顕微鏡観察し、その試験片における樹枝状のオーステナイト組織の発生度を評価することにより、鋳型内の引け巣の発生について当該溶湯を評価することにある。   In order to achieve the above object, the ductile iron melt evaluation method according to the present invention is characterized in that Zr is added to the ductile cast iron melt and exists as a part of the solid phase in the eutectic solidification stage of the solidification process of the ductile cast iron melt. Refine the dendritic austenite structure to improve the fluidity between the solid phase of the molten metal in the solidification process, extract a part of the molten metal to which Zr is added, and create a test piece, By treating the test piece so that the dendritic austenite structure is in an observable state, observing the treated test piece under a microscope, and evaluating the degree of occurrence of the dendritic austenite structure in the test piece, The purpose is to evaluate the molten metal for the occurrence of shrinkage cavities in the mold.

上記特徴構成により、ダクタイル鋳鉄溶湯に対しZrを添加することで、樹枝状のオーステナイト組織を微細かつ無方向性のものとすることができ、溶湯の引け性を低位に安定させることができる。また、前記Zrを添加した溶湯の一部を抽出して試験片を作成し、樹枝状のオーステナイト組織を観察可能な状態に処理して顕微鏡観察することで、引け性に影響を与える樹枝状のオーステナイト組織の発生度を評価することができる。その結果、鋳造する溶湯の状態を確認することができ、鋳造時の引け巣の発生を防止又は抑制することが可能となる。   By adding Zr to the ductile cast iron melt with the above-described characteristic configuration, the dendritic austenite structure can be made fine and non-directional, and the meltability of the melt can be stabilized at a low level. Further, a part of the molten metal to which Zr is added is extracted to prepare a test piece, and the dendritic austenite structure is processed into an observable state and observed with a microscope, so that the dendritic shape affects the shrinkage. The degree of occurrence of austenite structure can be evaluated. As a result, the state of the molten metal to be cast can be confirmed, and the occurrence of shrinkage cavities during casting can be prevented or suppressed.

係る場合、前記溶湯全体に対するZrの含有量を0.010〜0.045重量%に調整することが望ましい。この成分範囲に歩留まらせることで、樹枝状のオーステナイト組織を微細かつ無方向性なものとし、溶湯の引け性を低位かつ安定に保つことができる。   In such a case, it is desirable to adjust the content of Zr with respect to the entire molten metal to 0.010 to 0.045% by weight. By making it fall within this component range, the dendritic austenite structure can be made fine and non-directional, and the meltability of the melt can be kept low and stable.

また、前記処理はカラー腐食液によるカラー腐食法を用いるとよい。このカラー腐食法によりサンプルにおける樹枝状のオーステナイト組織を観察可能な状態とすることができる。   The treatment may be performed using a color corrosion method using a color corrosive solution. By this color corrosion method, the dendritic austenite structure in the sample can be observed.

また、上記目的を達成するため、本発明に係るダクタイル鋳鉄溶湯評価方法を用いたダクタイル鋳鉄の特徴は、ダクタイル鋳鉄溶湯に対しZrを添加し前記ダクタイル鋳鉄溶湯の凝固過程の共晶凝固段階において固相の一部として存在する樹枝状のオーステナイト組織を微細化させて前記凝固過程において前記溶湯の残液の前記固相間における流動性を向上させ、前記Zrを添加した溶湯の一部を抽出して試験片を作成し、前記樹枝状のオーステナイト組織が観察可能な状態となるように前記試験片を処理し、その処理した試験片を顕微鏡観察し、その試験片における樹枝状のオーステナイト組織の発生度を評価することにより、鋳型内の引け巣の発生について当該溶湯を評価し、当該溶湯を用いて鋳造することにある。   In order to achieve the above object, the feature of the ductile cast iron using the ductile cast iron molten metal evaluation method according to the present invention is that Zr is added to the ductile cast iron melt and solidified in the eutectic solidification stage of the solidification process of the ductile cast iron melt. The dendritic austenite structure existing as a part of the phase is refined to improve the fluidity of the residual liquid of the molten metal between the solid phases in the solidification process, and a part of the molten metal added with Zr is extracted. A test piece is prepared, the test piece is treated so that the dendritic austenite structure is in an observable state, the treated test piece is observed with a microscope, and a dendritic austenite structure is generated in the test piece. By evaluating the degree, the molten metal is evaluated for the occurrence of shrinkage cavities in the mold, and casting is performed using the molten metal.

上記本発明に係るダクタイル鋳鉄溶湯評価方法及びこれを用いて鋳造したダクタイル鋳鉄の特徴によれば、ダクタイル鋳鉄溶湯による鋳造時の引け巣の発生を低位に安定させ得るに至った。
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。
According to the ductile cast iron evaluation method according to the present invention and the characteristics of the ductile cast iron cast using the ductile cast iron melt, the occurrence of shrinkage cavities during casting with the ductile cast iron melt can be stabilized at a low level.
Other objects, configurations, and effects of the present invention will become apparent from the following embodiments of the present invention.

次に、適宜添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明に係るダクタイル鋳鉄溶湯評価方法は、カラー腐食法を用いて凝固顕微鏡組織中で樹枝状のオーステナイト組織を観察可能な状態となるように試験片を処理し顕微鏡観察し、樹枝状のオーステナイト組織の発生度を評価する。この試験片は、Zrを添加したダクタイル鋳鉄溶湯の一部を抽出して作成される。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings as appropriate.
In the ductile iron molten metal evaluation method according to the present invention, the specimen is processed and microscopically observed so that the dendritic austenite structure can be observed in the solidified microstructure using the color corrosion method, and the dendritic austenite structure Evaluate the incidence of. This test piece is prepared by extracting a part of the molten ductile iron to which Zr is added.

このカラー腐食法にはカラー腐食液を用いる。カラー腐食液には、例えば9%NaOH、18%KOH及び9%ピクリン酸を含有する試薬を用いる。オーステナイト組織を観察可能な状態とする処理は、まず、ダクタイル鋳鉄溶湯の一部を抽出して作成した試験片を鏡面研磨する。次に、研磨した試験片を沸騰させたカラー腐食液に約30秒〜3分間浸漬する。そして、浸漬させた試験片を取り出して洗浄、乾燥して検鏡する。これにより、樹枝状のオーステナイト組織が観察可能となる。   In this color corrosion method, a color corrosive solution is used. For the color corrosive solution, for example, a reagent containing 9% NaOH, 18% KOH and 9% picric acid is used. In the treatment for making the austenite structure observable, first, a test piece prepared by extracting a part of molten ductile iron is mirror-polished. Next, the polished specimen is immersed in a boiled color corrosive solution for about 30 seconds to 3 minutes. Then, the soaked test piece is taken out, washed, dried and examined. As a result, a dendritic austenite structure can be observed.

ところで、発明者らが上述のカラー腐食法で工業的に製造されたダクタイル鋳鉄を観察したところ、観察した全ての試料において樹枝状のオーステナイト組織を観察された。発明者らは観察した樹枝状のオーステナイト組織を詳細に観察した結果、同一形状の鋳造品であっても樹枝状のオーステナイト組織が微細、無方向に分布している場合と、長く方向性を持って分布している場合があることを見出し、樹枝状のオーステナイト組織の分布と溶湯の引け性との関連を考察した。   By the way, when the inventors observed ductile cast iron manufactured industrially by the above-described color corrosion method, a dendritic austenite structure was observed in all the observed samples. As a result of detailed observation of the observed dendritic austenite structure, the inventors have long directivity even when the dendritic austenite structure is finely and non-directionally distributed even in a cast product having the same shape. The relationship between the distribution of the dendritic austenite structure and the shrinkage of the molten metal was considered.

ダクタイル鋳鉄の凝固過程において、引け巣の有無が決定される共晶凝固段階に晶出する固相は、球状黒鉛とこれを取り囲むオーステナイト殻が構成する球形の粒子ならびに樹枝状に成長したオーステナイト組織である。これらの分布は図1の如く類型される。同図(a)は、樹枝状のオーステナイト組織が存在していない状態を示し、同図(b)は小さく無方向に樹枝状のオーステナイト組織が分布した状態を示す。また、同図(c)は、樹枝状のオーステナイト組織が長く方向性をもって分布した状態を示す。   In the solidification process of ductile cast iron, the solid phase that crystallizes in the eutectic solidification stage where the presence or absence of shrinkage is determined is composed of spherical particles composed of spherical graphite and the surrounding austenite shell, and austenite structure grown dendritically. is there. These distributions are classified as shown in FIG. FIG. 4A shows a state where no dendritic austenite structure exists, and FIG. 4B shows a state where dendritic austenitic structures are distributed in small directions. FIG. 3C shows a state in which the dendritic austenite structure is long and distributed with directionality.

共晶凝固段階におけるダクタイル鋳鉄溶湯の内部では、黒鉛の晶出による体積膨張、オーステナイトの晶出による体積収縮、温度の低下に伴う体積収縮といった現象が逐次発生しており、晶出した固相を取り囲む残液は周辺相の体積変化に追従して頻繁に移動している。体積収縮した領域を残液が移動して補うことができない場合に引け巣は発生すると考えられる。   In the ductile cast iron melt at the eutectic solidification stage, volume expansion due to crystallization of graphite, volume contraction due to crystallization of austenite, and volume contraction due to a decrease in temperature are successively occurring. The surrounding residual liquid frequently moves following the volume change of the peripheral phase. It is considered that the shrinkage nest occurs when the residual liquid cannot compensate for the volume contracted region.

図1(a)(b)に示す如く、樹枝状のオーステナイト組織が存在していない場合、または、樹枝状のオーステナイト組織が小さく無方向に分布した場合には、凝固の進行に伴う鋳造品の体積収縮を補うための溶湯移動は比較的容易である。しかし、図1(c)に示す如く、樹枝状のオーステナイト組織が長く方向性を持って分布した場合には、溶湯の移動は困難となる。このことは、実際にダクタイル鋳鉄に生じた引け巣の内面に、長く方向性を持った樹枝状晶が観察される現象とも符合する。このように、樹枝状のオーステナイト組織の分布は、引け性のばらつきに影響を与えており、これを微細かつ無方向に分布させることができれば、溶湯の引け性は低位に安定する。   As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), when the dendritic austenite structure does not exist or when the dendritic austenite structure is small and distributed non-directionally, Molten metal movement to compensate for volume shrinkage is relatively easy. However, as shown in FIG. 1C, when the dendritic austenite structure is long and distributed with directionality, the movement of the molten metal becomes difficult. This coincides with a phenomenon in which dendritic crystals having a long direction are observed on the inner surface of the shrinkage cavity actually generated in the ductile cast iron. As described above, the distribution of the dendritic austenite structure affects the variation in shrinkage, and if this can be distributed finely and non-directionally, the shrinkage of the molten metal is stabilized at a low level.

そして、発明者らは、ダクタイル鋳鉄の鋳込み前にZrを溶湯に新たに添加して正常に歩留まらせることで、ダクタイル鋳鉄の製造において、その共晶凝固時点で晶出する樹枝状のオーステナイト組織を微細かつ無方向性なものとし、溶湯の引け性を低位かつ安定に保つことが可能であることを見い出した。本実施形態においては、通常の球状黒鉛鋳鉄溶湯にZrを0.010−0.045重量%新たに添加して正常に歩留まらせる。このZrの添加量0.010重量%以下では樹枝状のオーステナイト組織を微細かつ無方向化する効果が得られない。また、0.045重量%以上のZrを鋳鉄溶湯に添加すると、黒鉛の球状化率が低下するとともに炭化物を生じて材質上の不具合が生じる。   Then, the inventors newly added Zr to the molten metal before casting the ductile cast iron and allowed it to normally yield, thereby producing a dendritic austenite structure that crystallizes at the time of eutectic solidification in the manufacture of the ductile cast iron. It has been found that it is possible to keep the meltability of the molten metal low and stable by making it fine and non-directional. In the present embodiment, 0.010-0.045 wt% of Zr is newly added to a normal spheroidal graphite cast iron melt, and the yield is normally increased. If the amount of Zr added is 0.010% by weight or less, the effect of making the dendritic austenite structure fine and non-directional cannot be obtained. Further, when 0.045% by weight or more of Zr is added to the cast iron melt, the spheroidization rate of graphite is reduced and carbides are generated, resulting in problems in material quality.

ジルコニウムZrは上記の量を正常に含有させることができればよく、Fe−Si−Zr母合金など、どのような添加剤を用いてもよい。例えば、球状化処理剤により添加しても構わない。但し、ジルコニウムは他の元素との親和性が高く、鋳鉄溶湯に含まれる元素の中では、炭素、シリコン、チッソ、酸素などと化合物を形成することが知られており、鋳鉄溶湯に添加されたジルコニウムはさまざまな元素と化合物を形成しつつ、より安定な化合物を形成して活性を失う。すなわち、鋳鉄溶湯に添加されたジルコニウムは時間の経過につれて、その存在形態の変化とともに樹枝状オーステナイト組織を微細かつ無方向性にする効果も減衰するので、鋳込み前に所定量を新たに添加する必要がある。   Zirconium Zr only needs to contain the above amounts normally, and any additive such as an Fe—Si—Zr master alloy may be used. For example, it may be added by a spheroidizing agent. However, zirconium has a high affinity with other elements, and among the elements contained in the molten cast iron, it is known to form a compound with carbon, silicon, nitrogen, oxygen, etc., and was added to the molten cast iron. Zirconium loses its activity by forming more stable compounds while forming compounds with various elements. In other words, zirconium added to the cast iron melt gradually attenuates the effect of making the dendritic austenite structure fine and non-directional as time passes, so it is necessary to add a predetermined amount before casting There is.

従って、本実施形態における樹枝状のオーステナイト組織の発生度の評価は、上述の処理を行った試験片を顕微鏡観察することで、その試験片が図1(a)〜(c)のいずれの状態(存在形態)であるかを評価して、Zrを添加したダクタイル鋳鉄溶湯を評価する。そして、例えば図1(a)(b)の如く、樹枝状のオーステナイト組織が存在していない状態又は、小さく無方向に分布している状態である場合に、その試験片を作成したダクタイル鋳鉄溶湯は引け巣の発生が防止又は抑制されたと判断し、そのダクタイル鋳鉄溶湯を用いてダクタイル鋳鉄を製造する。   Therefore, the evaluation of the degree of occurrence of the dendritic austenite structure in the present embodiment is performed by observing the test piece subjected to the above-described treatment with a microscope, so that the test piece is in any state of FIGS. It evaluates whether it is (existence form), and evaluates the ductile cast iron melt which added Zr. And, for example, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), when the dendritic austenite structure is not present or is distributed in a small non-direction, the ductile cast iron melt in which the test piece is prepared Determines that the formation of shrinkage nests has been prevented or suppressed, and manufactures ductile cast iron using the molten ductile cast iron.

このように、Zrを所定量添加することで、得られるダクタイル鋳鉄品に生じる樹枝状のオーステナイト組織を微細かつ無方向性のものとなる。これによって共晶凝固中に溶湯内に晶出する固相による膨張、収縮に伴う圧力の変化に応じた溶湯の移動が容易となり、溶湯の引け性を低位かつ安定に保つことができる。しかも、カラー腐食法により、顕微鏡観察で引け性に影響を与える樹枝状のオーステナイト組織の発生度(存在形態)を評価することが可能となった。その結果、鋳造歩留まりを改善して生産性を向上させるとともに、ダクタイル鋳鉄の素材としての信頼性を高めることができる。   Thus, by adding a predetermined amount of Zr, the dendritic austenite structure generated in the obtained ductile cast iron product becomes fine and non-directional. This facilitates the movement of the molten metal according to the change in pressure due to expansion and contraction due to the solid phase that crystallizes in the molten metal during eutectic solidification, and can maintain the meltability of the molten metal at a low level and stably. In addition, the color corrosion method makes it possible to evaluate the degree of occurrence (existing form) of a dendritic austenite structure that affects the shrinkage by microscopic observation. As a result, the casting yield can be improved to improve productivity, and the reliability of the ductile cast iron material can be increased.

4000Kg高周波炉において表1に示す成分の球状黒鉛鋳鉄元湯を溶製した。これに対して、表2に示す球状化条件で球状化処理を行った。球状化処理はジルコニウムを添加しないものとジルコニウムを0.026%添加したものを連続して行った。そして、球状化処理後の溶湯を1350℃にて、CO2ガス砂製の1インチYブロック鋳型に鋳造した。次に、得られた試験片を鏡面研磨し、沸騰させたMotz試薬に約30秒〜3分間を浸漬した。その処理した試験片を取り出して洗浄、乾燥させ、処理を行った試験片のキール部分で顕微鏡組織を観察し、Yブロック上部中央の切断面において内引け巣の発生状況を観察した。 In a 4000 Kg high frequency furnace, spheroidal graphite cast iron hot springs having the components shown in Table 1 were melted. On the other hand, the spheroidizing treatment was performed under the spheroidizing conditions shown in Table 2. The spheroidizing treatment was performed continuously for those without addition of zirconium and those with addition of 0.026% zirconium. The molten metal after the spheroidizing treatment was cast at 1350 ° C. into a 1 inch Y block mold made of CO 2 gas sand. Next, the obtained test piece was mirror-polished and immersed in a boiled Motz reagent for about 30 seconds to 3 minutes. The treated specimen was taken out, washed and dried, and the microscopic structure was observed at the keel portion of the treated specimen, and the occurrence of inner shrinkage was observed on the cut surface at the upper center of the Y block.

図2に示す処理番号1のカラー腐食後の顕微鏡組織を観察すると、長く方向性を持った樹枝状組織が観察される。一方で、図3に示す処理番号2のカラー腐食後の顕微鏡組織では、樹枝状晶が微細かつ均一に分布している。これに対応してYブロック上部中央切断部に観察された内引け巣の分布は、処理番号1では比較的広い範囲に多数の巣穴が分散しているが、処理番号2では引け巣の発生範囲は狭く、巣穴の量も少ない。   When the microscopic structure after the color corrosion of the processing number 1 shown in FIG. 2 is observed, a long and directional dendritic structure is observed. On the other hand, in the microstructure after color corrosion of process number 2 shown in FIG. 3, dendrites are finely and uniformly distributed. Correspondingly, in the distribution of the inner shrinkage nest observed at the upper central cut portion of the Y block, many nest holes are dispersed in a relatively wide range in the process number 1, but in the process number 2, the occurrence of the shrinkage nest is generated. The range is narrow and the amount of burrows is small.

最後に、本発明の他の実施形態の可能性について言及する。
上記実施形態において、カラー腐食液として、9%NaOH、18%KOH及び9%ピクリン酸を含有する試薬を用いた。しかし、カラー腐食液はこの成分の試薬に限られず、樹枝状のオーステナイト組織が顕微鏡組織観察において観察可能な状態とし得る試薬であれば、成分は特に限定されない。また、試験片の処理はカラー腐食液を用いたカラー腐食法による化学腐食の他、電解腐食やサーマルチント等による処理であってもよい。
Finally, reference is made to the possibilities of other embodiments of the invention.
In the above embodiment, a reagent containing 9% NaOH, 18% KOH, and 9% picric acid was used as the color corrosive solution. However, the color corrosive solution is not limited to the reagent of this component, and the component is not particularly limited as long as the dendritic austenite structure can be observed in the microscopic structure observation. Further, the treatment of the test piece may be a treatment by electrolytic corrosion or a sarmant other than chemical corrosion by a color corrosion method using a color corrosion solution.

本発明は、ダクタイル鋳鉄溶湯評価方法として利用することができる。そして、この評価方法を用いてダクタイル鋳鉄を鋳造することにより引け巣の発生を低位に安定させることができる。また、この評価方法は、ダクタイル鋳鉄の溶湯処理法、球状化処理方法に適用することも可能である。   The present invention can be used as a method for evaluating ductile cast iron melt. And generation | occurrence | production of a shrinkage nest can be stabilized at low level by casting ductile cast iron using this evaluation method. Moreover, this evaluation method can also be applied to a molten metal treatment method and a spheroidization treatment method of ductile cast iron.

ダクタイル鋳鉄の共晶凝固途中の固相部分を模式的に示す図であり、(a)は樹枝状のオーステナイト組織が存在していない状態、(b)は樹枝状のオーステナイト組織が小さく無方向に分布している状態、(c)は樹枝状のオーステナイト組織が長く方向性をもって分布している状態を示す。It is a figure which shows typically the solid phase part in the middle of the eutectic solidification of ductile cast iron, (a) is a state where dendritic austenitic structure does not exist, (b) is dendritic austenitic structure small and non-directional The distributed state, (c) shows the state where the dendritic austenite structure is long and distributed. 試験片の顕微鏡組織である。It is a microscope structure of a test piece. 試験片の顕微鏡組織である。It is a microscope structure of a test piece.

Claims (4)

ダクタイル鋳鉄溶湯に対しZrを添加し前記ダクタイル鋳鉄溶湯の凝固過程の共晶凝固段階において固相の一部として存在する樹枝状のオーステナイト組織を微細化させて前記凝固過程において前記溶湯の残液の前記固相間における流動性を向上させ、前記Zrを添加した溶湯の一部を抽出して試験片を作成し、前記樹枝状のオーステナイト組織が観察可能な状態となるように前記試験片を処理し、その処理した試験片を顕微鏡観察し、その試験片における樹枝状のオーステナイト組織の発生度を評価することにより、鋳型内の引け巣の発生について当該溶湯を評価するダクタイル鋳鉄溶湯評価方法。 Zr is added to the ductile cast iron melt to refine the dendritic austenite structure existing as part of the solid phase in the eutectic solidification stage of the ductile cast iron solidification process. The fluidity between the solid phases is improved, a part of the molten metal to which the Zr is added is extracted to prepare a test piece, and the test piece is processed so that the dendritic austenite structure can be observed. A ductile cast iron melt evaluation method for evaluating the melt with respect to the occurrence of shrinkage cavities in the mold by observing the treated specimen under a microscope and evaluating the degree of occurrence of a dendritic austenite structure in the specimen. 前記溶湯全体に対するZrの含有量を0.010〜0.045重量%に調整した請求項1記載のダクタイル鋳鉄溶湯評価方法。 The ductile iron molten metal evaluation method according to claim 1, wherein the Zr content with respect to the entire molten metal is adjusted to 0.010 to 0.045 wt%. 前記処理はカラー腐食液によるカラー腐食法である請求項1又は2記載のダクタイル鋳鉄溶湯評価方法。 The ductile cast iron melt evaluation method according to claim 1 or 2, wherein the treatment is a color corrosion method using a color corrosion solution. ダクタイル鋳鉄溶湯に対しZrを添加し前記ダクタイル鋳鉄溶湯の凝固過程の共晶凝固段階において固相の一部として存在する樹枝状のオーステナイト組織を微細化させて前記凝固過程において前記溶湯の残液の前記固相間における流動性を向上させ、前記Zrを添加した溶湯の一部を抽出して試験片を作成し、前記樹枝状のオーステナイト組織が観察可能な状態となるように前記試験片を処理し、その処理した試験片を顕微鏡観察し、その試験片における樹枝状のオーステナイト組織の発生度を評価することにより、鋳型内の引け巣の発生について当該溶湯を評価し、当該溶湯を用いて鋳造したダクタイル鋳鉄。 Zr is added to the ductile cast iron melt to refine the dendritic austenite structure existing as part of the solid phase in the eutectic solidification stage of the ductile cast iron solidification process. The fluidity between the solid phases is improved, a part of the molten metal to which the Zr is added is extracted to prepare a test piece, and the test piece is processed so that the dendritic austenite structure can be observed. Then, by observing the treated specimen under a microscope and evaluating the degree of occurrence of dendritic austenite structure in the specimen, the molten metal is evaluated for the occurrence of shrinkage nests in the mold, and cast using the molten metal. Ductile cast iron.
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