JP2677367B2 - 球状黒鉛鋳鉄 - Google Patents
球状黒鉛鋳鉄Info
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- JP2677367B2 JP2677367B2 JP62323813A JP32381387A JP2677367B2 JP 2677367 B2 JP2677367 B2 JP 2677367B2 JP 62323813 A JP62323813 A JP 62323813A JP 32381387 A JP32381387 A JP 32381387A JP 2677367 B2 JP2677367 B2 JP 2677367B2
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- Japan
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- elongation
- cast iron
- spheroidal graphite
- graphite cast
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- 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］
本発明は高靭性の球状黒鉛鋳鉄に関する。
［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］
従来のフェライト地を有する球状黒鉛鋳鉄FCD37又はF
CD40は、ある程度伸び、衝撃値は高いが、低温における
衝撃値が低い。 これらを改善する為にNiを添加する方法が特公昭61−
33897等によって開示されている。しかしながら、この
発明ではSiが2.0％以上であるため−15℃で最低1.7kgf
−m/cm2の衝撃値しか得られない。 また、溶湯内にBiを含むフェロアロイを添加し、接種
して得られる球状黒鉛を含む鋳鉄が、特開昭58−45311
号公報に開示されている。 しかし、このものも、接種後の鋳鉄が2.2％以上のSi
を含有するため、硬度の上り、伸びの低下、衝撃値の低
下、特に極低温で衝撃値が低下する虞がある。 自動車用や産業用鋳物部品は最近−40℃程度の低温下
でも使用されることが多く、このような低温でも高い衝
撃値が要求されるようになった。 そこで本発明者等は、Si含有量を低くすることとBiを
微量添加することにより黒鉛粒数を300ケ/mm2以上に増
加させることにより伸びと衝撃値を向上させた。 また上記発明ではフェライト組織であることを条件と
し実施例ではフェライト化焼なましを行なっているが、
製造原価を低減する意味では焼なましを行なわず、鋳放
し状態で使用することが最も好ましい。 本発明では微量のBiを添加するために黒鉛粒数が増加
しパーライトが少なくなり、熱処理をしなくても、又は
熱処理をするとしても低温でかつ短時間の熱処理で充分
な伸びと衝撃値を確保し得ることを知見し本発明を完成
するに至ったものである。 もちろん焼なましを行なってフェライト組織にすれ
ば、更に高い伸びや靭性が得られることはいうまでもな
い。 本発明の目的は、伸びと衝撃値、特に低温での衝撃値
を向上せしめ、かつ熱処理を省くか、行っても低温でか
つ短時間の熱処理を行なうのみで製造原価を低減し得る
球状黒鉛鋳鉄を提供するものである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の球状黒鉛鋳鉄は、 重量％で C :3.0 〜4.0％ Si:1.5 〜2.0％未満 Mn: ＜0.3％ P : ＜0.03％ Cr: ＜0.10％ Mg:0.02〜0.06％ CE値（炭素当量＝Ｃ＋1/3×（Si＋Ｐ））:3.9〜4.6％ 残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつ上記組成の
溶湯に0.005〜0.03％のBiを添加し、該Bi添加と同時に
又は添加後に接種を行ない、黒鉛粒数を300ケ/mm2以
上、かつ−40℃における衝撃値が1.5kgf−m/cm2以上と
し、必要に応じてBiの残留含有量を0.0015〜0.150％と
したことを特徴とするものである。 次に前記数値の限定理由について説明する。 Ｃは3.0％未満では鋳造性が悪くなり、かつ黒鉛粒数
が減少するためパーライトが多くなる。また4.0％を超
えるとキッシュ黒鉛が出やすくなり強度が低下する。 Siは1.5％未満では炭化物が析出しやすくなり衝撃値
と伸びが低下する。また、2.0％を超えるとシリコフェ
ライトの影響で衝撃値や伸びが低下する。 Mnは0.3％を超えるとパーライトが多くなり衝撃値と
伸びが低下する。 Ｐは0.03％を超えるとステダイトの影響で衝撃値と伸
びが低下する。 Crが0.1％を超えると炭化物が析出しやすくなり衝撃
値と伸びが低下する。 Mgは0.02％未満では黒鉛が球状化せず、0.06％を超え
ると、ひけ巣、炭化物がでやすくなるばかりでなく、経
済的にも不利となる。 CE値は3.9％未満では炭化物が出やすくなり、また鋳
造性も悪くなる。4.6％を超えるとキッシュ黒鉛が出や
すくなる。 Biはその残留含有量が0.0015％未満では黒鉛粒数増大
効果が低下し、そのため鋳放し組織中にセメンタイトが
発生するようになる。 また残留含有量が0.0150％を超えると Biの黒鉛球状化阻害効果が現出し、黒鉛の球状化率が
70％以下となって機械的諸性質が劣化する。 Biは球状黒鉛鋳鉄溶湯に対する溶け込み歩留まり率が
悪く、しかも変動も大きいため、その残留含有量を0.00
15〜0.0150％にするためには添加量として0.005〜0.030
％に設定する必要がある。 黒鉛粒数は、300ケ/mm2未満では、黒鉛間距離が大き
くなりパーライトの析出が多くなって衝撃値、伸びが低
下する。 ［作 用］ 本発明は、伸び、衝撃値、特に−40℃での衝撃値の高
い球状黒鉛鋳鉄が鋳放しでも得ることができる。 またフェライト化焼なまし熱処理を行なえば、更に高
い衝撃値、伸びが得られる。 ［実施例.1］ 第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は顕微鏡組織
を示す。第１図（ａ）に示す本発明材は黒鉛粒数が多
く、かつフェライトが多いことがわかる。これにくらべ
て第１図（ｂ）に示す通常のFCD40は黒鉛粒数も少な
く、パーライトも多い。また第１図（ｃ）に示す低Si％
のFCD40は黒鉛粒数も少なく、かつパーライトは極めて
多い。第１図（ｄ）に示す通常のFCD40にBiを添加した
ものは黒鉛粒数は増えフェライトも多くなっていること
がわかる。 第２図、第３図に機械的性質を示す。本発明材の引張
り強さは43.5kgf/mm2,耐力は27.2kgf/mm2,伸びは23.8
％，室温における衝撃値は2.23kgf−m/cm2,−40℃にお
ける衝撃値は1.81kgf−m/cm2であり、引張強さ、耐力は
FCD40より低いが、伸び、衝撃値特に−40℃における衝
撃値は良好な値が得られる。 またFCD40で低Siにしたものは、顕微鏡組織でパーラ
イトが多いことより引張強さ耐力は高くなるが伸び、衝
撃値は著しく低くなる。またBiを添加した通常のSi％の
FCDは顕微鏡組織では黒鉛が微細化されフェライトが多
くなっているが、低Siの本発明材にくらべると伸び、衝
撃性は低い値となる。特に−40℃の低温衝撃値の著しい
改善は認められない。 このように本発明材は、従来の材質あるいは従来の材
質を低Si化するとか、Biを添加するとか改善をしたもの
にくらべて極めて優れた材質であることがわかる。 また熱処理を行なわなくても優れた材質が得られるこ
とがわかる。 ［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明の球状黒鉛鋳鉄
は、Si値を低くし、しかも、微量のBiを添加することに
より、熱処理をしなくても、又は熱処理をするとしても
低温でかつ短時間の熱処理で、黒鉛粒数が増加すると共
に、フェライト率が向上し、パーライトが少なくなっ
て、充分な伸びと衝撃値を確保でき、シリコ・フェライ
トの悪影響、すなわち、硬度の上り，伸びの低下，衝撃
値の低下，特に、−40℃程度の極低温での衝撃値の低下
を少なくすることができる。 また、前述のとおり鋳放し状態で優れた引張強さ、伸
び及び衝撃値を有するものであるが、熱処理を施すと鋳
放し材に較べ、更に優れた伸び、衝撃値、特に低温での
衝撃値が改善される。 すなわち、球状黒鉛鋳鉄の機械的性質の向上と製造原
価の低減に著しい効果をもたらすものである。
CD40は、ある程度伸び、衝撃値は高いが、低温における
衝撃値が低い。 これらを改善する為にNiを添加する方法が特公昭61−
33897等によって開示されている。しかしながら、この
発明ではSiが2.0％以上であるため−15℃で最低1.7kgf
−m/cm2の衝撃値しか得られない。 また、溶湯内にBiを含むフェロアロイを添加し、接種
して得られる球状黒鉛を含む鋳鉄が、特開昭58−45311
号公報に開示されている。 しかし、このものも、接種後の鋳鉄が2.2％以上のSi
を含有するため、硬度の上り、伸びの低下、衝撃値の低
下、特に極低温で衝撃値が低下する虞がある。 自動車用や産業用鋳物部品は最近−40℃程度の低温下
でも使用されることが多く、このような低温でも高い衝
撃値が要求されるようになった。 そこで本発明者等は、Si含有量を低くすることとBiを
微量添加することにより黒鉛粒数を300ケ/mm2以上に増
加させることにより伸びと衝撃値を向上させた。 また上記発明ではフェライト組織であることを条件と
し実施例ではフェライト化焼なましを行なっているが、
製造原価を低減する意味では焼なましを行なわず、鋳放
し状態で使用することが最も好ましい。 本発明では微量のBiを添加するために黒鉛粒数が増加
しパーライトが少なくなり、熱処理をしなくても、又は
熱処理をするとしても低温でかつ短時間の熱処理で充分
な伸びと衝撃値を確保し得ることを知見し本発明を完成
するに至ったものである。 もちろん焼なましを行なってフェライト組織にすれ
ば、更に高い伸びや靭性が得られることはいうまでもな
い。 本発明の目的は、伸びと衝撃値、特に低温での衝撃値
を向上せしめ、かつ熱処理を省くか、行っても低温でか
つ短時間の熱処理を行なうのみで製造原価を低減し得る
球状黒鉛鋳鉄を提供するものである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の球状黒鉛鋳鉄は、 重量％で C :3.0 〜4.0％ Si:1.5 〜2.0％未満 Mn: ＜0.3％ P : ＜0.03％ Cr: ＜0.10％ Mg:0.02〜0.06％ CE値（炭素当量＝Ｃ＋1/3×（Si＋Ｐ））:3.9〜4.6％ 残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつ上記組成の
溶湯に0.005〜0.03％のBiを添加し、該Bi添加と同時に
又は添加後に接種を行ない、黒鉛粒数を300ケ/mm2以
上、かつ−40℃における衝撃値が1.5kgf−m/cm2以上と
し、必要に応じてBiの残留含有量を0.0015〜0.150％と
したことを特徴とするものである。 次に前記数値の限定理由について説明する。 Ｃは3.0％未満では鋳造性が悪くなり、かつ黒鉛粒数
が減少するためパーライトが多くなる。また4.0％を超
えるとキッシュ黒鉛が出やすくなり強度が低下する。 Siは1.5％未満では炭化物が析出しやすくなり衝撃値
と伸びが低下する。また、2.0％を超えるとシリコフェ
ライトの影響で衝撃値や伸びが低下する。 Mnは0.3％を超えるとパーライトが多くなり衝撃値と
伸びが低下する。 Ｐは0.03％を超えるとステダイトの影響で衝撃値と伸
びが低下する。 Crが0.1％を超えると炭化物が析出しやすくなり衝撃
値と伸びが低下する。 Mgは0.02％未満では黒鉛が球状化せず、0.06％を超え
ると、ひけ巣、炭化物がでやすくなるばかりでなく、経
済的にも不利となる。 CE値は3.9％未満では炭化物が出やすくなり、また鋳
造性も悪くなる。4.6％を超えるとキッシュ黒鉛が出や
すくなる。 Biはその残留含有量が0.0015％未満では黒鉛粒数増大
効果が低下し、そのため鋳放し組織中にセメンタイトが
発生するようになる。 また残留含有量が0.0150％を超えると Biの黒鉛球状化阻害効果が現出し、黒鉛の球状化率が
70％以下となって機械的諸性質が劣化する。 Biは球状黒鉛鋳鉄溶湯に対する溶け込み歩留まり率が
悪く、しかも変動も大きいため、その残留含有量を0.00
15〜0.0150％にするためには添加量として0.005〜0.030
％に設定する必要がある。 黒鉛粒数は、300ケ/mm2未満では、黒鉛間距離が大き
くなりパーライトの析出が多くなって衝撃値、伸びが低
下する。 ［作 用］ 本発明は、伸び、衝撃値、特に−40℃での衝撃値の高
い球状黒鉛鋳鉄が鋳放しでも得ることができる。 またフェライト化焼なまし熱処理を行なえば、更に高
い衝撃値、伸びが得られる。 ［実施例.1］ 第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は顕微鏡組織
を示す。第１図（ａ）に示す本発明材は黒鉛粒数が多
く、かつフェライトが多いことがわかる。これにくらべ
て第１図（ｂ）に示す通常のFCD40は黒鉛粒数も少な
く、パーライトも多い。また第１図（ｃ）に示す低Si％
のFCD40は黒鉛粒数も少なく、かつパーライトは極めて
多い。第１図（ｄ）に示す通常のFCD40にBiを添加した
ものは黒鉛粒数は増えフェライトも多くなっていること
がわかる。 第２図、第３図に機械的性質を示す。本発明材の引張
り強さは43.5kgf/mm2,耐力は27.2kgf/mm2,伸びは23.8
％，室温における衝撃値は2.23kgf−m/cm2,−40℃にお
ける衝撃値は1.81kgf−m/cm2であり、引張強さ、耐力は
FCD40より低いが、伸び、衝撃値特に−40℃における衝
撃値は良好な値が得られる。 またFCD40で低Siにしたものは、顕微鏡組織でパーラ
イトが多いことより引張強さ耐力は高くなるが伸び、衝
撃値は著しく低くなる。またBiを添加した通常のSi％の
FCDは顕微鏡組織では黒鉛が微細化されフェライトが多
くなっているが、低Siの本発明材にくらべると伸び、衝
撃性は低い値となる。特に−40℃の低温衝撃値の著しい
改善は認められない。 このように本発明材は、従来の材質あるいは従来の材
質を低Si化するとか、Biを添加するとか改善をしたもの
にくらべて極めて優れた材質であることがわかる。 また熱処理を行なわなくても優れた材質が得られるこ
とがわかる。 ［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明の球状黒鉛鋳鉄
は、Si値を低くし、しかも、微量のBiを添加することに
より、熱処理をしなくても、又は熱処理をするとしても
低温でかつ短時間の熱処理で、黒鉛粒数が増加すると共
に、フェライト率が向上し、パーライトが少なくなっ
て、充分な伸びと衝撃値を確保でき、シリコ・フェライ
トの悪影響、すなわち、硬度の上り，伸びの低下，衝撃
値の低下，特に、−40℃程度の極低温での衝撃値の低下
を少なくすることができる。 また、前述のとおり鋳放し状態で優れた引張強さ、伸
び及び衝撃値を有するものであるが、熱処理を施すと鋳
放し材に較べ、更に優れた伸び、衝撃値、特に低温での
衝撃値が改善される。 すなわち、球状黒鉛鋳鉄の機械的性質の向上と製造原
価の低減に著しい効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は金属顕微鏡組
織写真、第2,3図はともに機械的性質を示すものであ
る。
織写真、第2,3図はともに機械的性質を示すものであ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 酒井 潤
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式
会社本田技術研究所内
(72)発明者 夏目 毅
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式
会社本田技術研究所内
(56)参考文献 特開 昭58−45311（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．重量％で C :3.0 〜4.0％ Si:1.5 〜2.0％未満 Mn: ＜0.3％ P : ＜0.03％ Cr: ＜0.10％ Mg:0.02〜0.06％ CE値（炭素当量＝Ｃ＋1/3×（Si＋Ｐ））:3.9〜4.6％ 残余鉄及び不可避的不純物からなり、かつ上記組成の溶
湯に0.005〜0.03％のBiを添加し、該Bi添加と同時に又
は添加後に接種を行ない、黒鉛粒数を300ケ/mm2以上、
かつ−40℃における衝撃値が1.5kgf−m/cm2−以上とし
た球状黒鉛鋳鉄。 ２．Biの含有量を0.0015〜0.0150％とした特許請求の範
囲第１項記載の球状黒鉛鋳鉄。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62323813A JP2677367B2 (ja) | 1987-03-09 | 1987-12-23 | 球状黒鉛鋳鉄 |
| GB8805483A GB2203448B (en) | 1987-03-09 | 1988-03-08 | Nodular cast iron |
| DE3807455A DE3807455C2 (de) | 1987-03-09 | 1988-03-08 | Nodulares Gußeisen hoher Schlagfestigkeit sowie Verfahren zu dessen Behandlung |
| US07/165,873 US4889687A (en) | 1987-03-09 | 1988-03-09 | Nodular cast iron having a high impact strength and process of treating the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5220687 | 1987-03-09 | ||
| JP62-52206 | 1987-03-09 | ||
| JP62323813A JP2677367B2 (ja) | 1987-03-09 | 1987-12-23 | 球状黒鉛鋳鉄 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01246A JPH01246A (ja) | 1989-01-05 |
| JPS64246A JPS64246A (en) | 1989-01-05 |
| JP2677367B2 true JP2677367B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=26392818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62323813A Expired - Lifetime JP2677367B2 (ja) | 1987-03-09 | 1987-12-23 | 球状黒鉛鋳鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677367B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4658494A (en) * | 1985-05-28 | 1987-04-21 | Hitachi Seiko Ltd. | Apparatus for drilling printed circuit boards |
| JP2730959B2 (ja) * | 1988-03-09 | 1998-03-25 | 日立金属株式会社 | 球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 |
| JPH0270015A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-08 | Hitachi Metals Ltd | 球状黒鉛鋳鉄 |
| US5346561A (en) * | 1992-02-27 | 1994-09-13 | Hitachi Metals, Ltd. | Spheroidal graphite cast iron member having improved mechanical strength hand method of producing same |
| KR101040658B1 (ko) | 2010-11-30 | 2011-06-10 | (주)희원금속 | 초저온용 구상흑연주철 |
| KR102356486B1 (ko) * | 2016-03-24 | 2022-01-26 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 구상 흑연 주철, 그로부터 이루어지는 주조 물품 및 자동차용 구조 부품, 및 구상 흑연 주철로 이루어지는 주조 물품의 제조 방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2511044A1 (fr) * | 1981-08-04 | 1983-02-11 | Nobel Bozel | Ferro-alliage pour le traitement d'inoculation des fontes a graphite spheroidal |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP62323813A patent/JP2677367B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS64246A (en) | 1989-01-05 |
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Legal Events
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