JPH0820812A - Production of ductile cast iron - Google Patents
Production of ductile cast ironInfo
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- JPH0820812A JPH0820812A JP18284094A JP18284094A JPH0820812A JP H0820812 A JPH0820812 A JP H0820812A JP 18284094 A JP18284094 A JP 18284094A JP 18284094 A JP18284094 A JP 18284094A JP H0820812 A JPH0820812 A JP H0820812A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、鋳鉄の製造の過程で黒
鉛を球状化するダクタイル鋳鉄の製造方法に関するもの
である。本発明において、ダクタイル鋳鉄という用語
は、代表的には球状黒鉛鋳鉄を指称するものとして用い
られているが、ＣＶ鋳鉄（芋虫状黒鉛鋳鉄）をも指称す
るものとして用いられている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing ductile cast iron in which graphite is spheroidized in the process of producing cast iron. In the present invention, the term ductile cast iron is typically used to refer to spheroidal graphite cast iron, but is also used to refer to CV cast iron (caterpillar-like graphite cast iron).
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、ダクタイル鋳鉄を製造するに
は、ほぼネズミ銑組成（炭素3.2〜4.0％、珪素1.5〜2.5
％）の基礎金属を溶解炉に導入し、熔湯に脱硫処理や黒
鉛の球状化処理を施した後、鋳込みを行う方法が採用さ
れている。そして、黒鉛の球状化処理は、熔湯中にマグ
ネシウム（Ｍｇ）を導入することによって行われてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to produce ductile cast iron, it is almost necessary to use a mouse pig iron composition (carbon 3.2 to 4.0%, silicon 1.5 to 2.5%).
%) Basic metal is introduced into the melting furnace, the molten metal is subjected to desulfurization treatment or spheroidization of graphite, and then cast. The spheroidizing treatment of graphite is performed by introducing magnesium (Mg) into the molten metal.
【０００３】マグネシウムは、純粋な状態では熔湯の温
度よりかなり低い沸点（1110℃）を持ち、熔湯中への溶
解度が小さく、更に熔湯よりも低密度である（鋳鉄では
7.0g／cm3以上であるのに対し、純粋なマグネシウムで
は1.7g／cm3である）。従って、マグネシウムを熔湯中
に導入しようとすると、酸化マグネシウム又はマグネシ
ウム蒸気として蒸散する傾向が強いため、マグネシウム
の熔湯中への導入は、一般的に困難である。[0003] Magnesium has a boiling point (1110 ° C) which is considerably lower than the temperature of the molten metal in a pure state, has a low solubility in the molten metal, and has a lower density than the molten metal (in cast iron,
It is 7.0 g / cm 3 or more, while that of pure magnesium is 1.7 g / cm 3. ) Therefore, when magnesium is introduced into the molten metal, it is generally difficult to introduce the magnesium into the molten metal because there is a strong tendency to evaporate as magnesium oxide or magnesium vapor.
【０００４】熔湯中にマグネシウムを導入するのに伴
う、このような困難を克服するための手段が、ダクタイ
ル鋳鉄の発明以降30年に亙って、種々提案されてきた。
例えば、取鍋底にＭｇ合金を置きその上に熔湯を注ぐ、
置き注ぎ法が知られている。この方法は、簡単であると
言う利点がある反面、熔湯を注いだ後、Ｍｇ合金が浮上
してくるということがあった。Ｍｇ合金が浮上してくる
と、酸化マグネシウム又はマグネシウム蒸気として蒸散
しやすくなり、所望量のマグネシウムを熔湯中に溶解さ
せることができないという欠点があった。即ち、熔湯中
へのマグネシウムの溶解の歩留まりが悪いという欠点が
あった。更に、Ｍｇ合金の浮上の時期や程度により、得
られる鋳鉄の黒鉛球状化の程度にバラツキが出るという
欠点もあった。Various means have been proposed for 30 years since the invention of ductile cast iron, for overcoming such difficulties associated with the introduction of magnesium into the molten metal.
For example, put Mg alloy on the bottom of the ladle and pour the molten metal on it.
The deferred pouring method is known. This method has the advantage of being simple, but on the other hand, the Mg alloy may float after pouring the molten metal. When the Mg alloy floats, it tends to evaporate as magnesium oxide or magnesium vapor, and there is a drawback that a desired amount of magnesium cannot be dissolved in the molten metal. That is, there is a drawback that the yield of dissolution of magnesium in the molten metal is poor. Further, there is a drawback in that the degree of spheroidization of graphite in the obtained cast iron varies depending on the timing and degree of floating of the Mg alloy.
【０００５】この置き注ぎ法を改良したものとして、取
鍋底にポケット部を設け、Ｍｇ合金をその中に置いて、
その上から鉄板，鋳鉄板，ＳｉＣ粒又はＣａＣ2粒等の
カバー材を被せた後、熔湯を注ぐ、サンドイッチ法が知
られている。この方法は、前記の置き注ぎ法に比べて、
歩留まりも向上し、且つバラツキが少なくなるという利
点がある。しかしながら、熔湯を注いだときに、その外
力でカバー材がずれるということがあった。また、カバ
ー材同士の隙間から熔湯が差し込み、Ｍｇ合金と熔湯の
接触が比較的速い時間に起こり、十分な熔湯高さに達し
ないうちに（未だ熔湯を注ぎ終わらないうちに）、マグ
ネシウムの気化及び酸化が起こるということがあった。
このようなときには、前記置き注ぎ法と同様に、歩留ま
りが悪くなり、更にバラツキも大きくなるという欠点が
あった。As a modification of this pouring method, a pocket portion is provided at the bottom of the ladle, and the Mg alloy is placed therein,
A sandwich method is known in which a cover material such as an iron plate, a cast iron plate, SiC grains or CaC 2 grains is covered from above, and then the molten metal is poured. This method, compared to the above-mentioned pouring method,
There are advantages that the yield is improved and the variation is reduced. However, when pouring the molten metal, the cover material sometimes shifts due to the external force. In addition, the molten metal is inserted through the gap between the cover materials, and the contact between the Mg alloy and the molten metal occurs in a relatively short time, and before the molten metal reaches a sufficient molten height (before the molten metal has been poured). , Magnesium vaporization and oxidation sometimes occurred.
In such a case, as in the case of the above-mentioned pouring method, there is a defect that the yield is deteriorated and the variation is further increased.
【０００６】なお、上記の二方法において、残留Ｍｇ％
のバラツキ，歩留まりの低下を考慮に入れて、予め多量
のＭｇ合金（合金中のＭｇ％は同じで、合金自体を多量
に使用するという意味）を添加し、所望量のマグネシウ
ムを熔湯中に溶解させることも考えられるが、このよう
な方法では、多量のＭｇ合金に由来する不純物が多いば
かりか、熔湯を注いだ際或いはその後、酸化マグネシウ
ム等よりなる白煙が大量に立ち上り、公害対策上、大き
な問題となり、根本的解決にはなり得ない。In the above two methods, the residual Mg%
In consideration of the dispersion and the decrease in yield, a large amount of Mg alloy (meaning that the Mg% in the alloy is the same, meaning that a large amount of the alloy itself is used) is added in advance and the desired amount of magnesium is added to the molten metal. Although it may be considered to dissolve, in such a method, not only a large amount of impurities derived from a large amount of Mg alloy but also a large amount of white smoke made of magnesium oxide or the like rises when the molten metal is poured or thereafter, and pollution measures are taken. Moreover, it becomes a big problem and cannot be a fundamental solution.
【０００７】一方、上記の置き注ぎ法やサンドイッチ法
とは、全く観点の異なる方法として、プランジャー法，
プランジャー−ブロック法又はキャンディー法が提案さ
れている。これらの方法は、いずれも熔湯を取鍋に注い
だ後、熔湯中にＭｇ合金を押し込むというものである。
従って、歩留まりやバラツキは、上記の二方法に比べて
改良されるものである。しかしながら、プランジャー法
等に共通する最大の欠点は、上記の二方法に比べて、時
間がかかるということである。On the other hand, a plunger method,
Plunger-block or candy methods have been proposed. In all of these methods, after pouring the molten metal into a ladle, the Mg alloy is pushed into the molten metal.
Therefore, the yield and the variation are improved as compared with the above two methods. However, the greatest drawback common to the plunger method and the like is that it takes time as compared with the above two methods.
【０００８】更に、またそれぞれに固有の欠点が存在す
る。例えば、プランジャー法やプランジャー−ブロック
法においては、高価なプランジャーを必要とすること、
プランジャーを押し込むことによって熔湯の温度が低下
する等の欠点がある。また、熔湯の温度低下を防止する
ために、プランジャーを予熱或いは保熱する場合には、
甚だしく手数がかかるという欠点が生じる。また、プラ
ンジャー−ブロック法やキャンディー法においては、流
動性の悪いＭｇ合金を特殊な形に成形する必要があり、
この成形コストが高くなるという欠点があった。特に、
溶解時及び凝固時において、極めて偏析の生じ易いＭｇ
合金を鋳造して、マグネシウムが均一に分散若しくは固
溶した一個づつの独立体にすることは困難であり、均一
なＭｇ合金を成形するためには、成形コストが著しく高
価になるという傾向があった。更に、流動性等の点か
ら、Ｍｇ合金中の各元素の量を任意に増減することがで
きないという欠点もあった。In addition, each has its own drawbacks. For example, the plunger method or the plunger-block method requires an expensive plunger,
There is a defect that the temperature of the molten metal is lowered by pushing the plunger. Also, in order to prevent the temperature of the molten metal from decreasing, when the plunger is preheated or kept warm,
The drawback is that it is extremely troublesome. Further, in the plunger-block method and the candy method, it is necessary to form a poorly fluid Mg alloy into a special shape,
There is a drawback that this molding cost becomes high. In particular,
Mg that is extremely susceptible to segregation during melting and solidification
It is difficult to cast an alloy into individual pieces in which magnesium is uniformly dispersed or solid-solved, and there is a tendency that the forming cost becomes extremely high in order to form a uniform Mg alloy. It was Further, from the viewpoint of fluidity and the like, there is a drawback that the amount of each element in the Mg alloy cannot be arbitrarily increased or decreased.
【０００９】また、その他の方法として、高圧且つ密閉
の取鍋内で、Ｍｇ合金を熔湯に添加する方法も提案され
ている。しかし、この方法は、取鍋内を高圧にし、且つ
取鍋を密閉するため、取鍋及び付属装置が複雑になり、
全体としての装置が高価になってしまうという欠点があ
る。また、温度ドロップが大きくなるという欠点もあっ
た。As another method, a method of adding the Mg alloy to the molten metal in a high pressure and closed ladle has been proposed. However, this method makes the ladle high pressure and seals the ladle, which complicates the ladle and auxiliary equipment,
There is a drawback that the device as a whole becomes expensive. There is also a drawback that the temperature drop becomes large.
【００１０】以上のように、熔湯にＭｇ合金を添加する
方法として、種々の手段が提案されているが、いずれも
一長一短を有しているのが現状であった。従って、Ｍｇ
合金の添加法として、置き注ぎ法的な手軽さとプランジ
ャー法やキャンディー法的な高歩留まり性及び均一性が
要望されているのである。As described above, various means have been proposed as a method for adding the Mg alloy to the molten metal, but at present, all have advantages and disadvantages. Therefore, Mg
As a method for adding an alloy, there is a demand for convenience such as a pouring method and high yield and uniformity like a plunger method and a candy method.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、サ
ンドイッチ法を改良することによって、サンドイッチ法
自体の手軽さをそのまま維持すると共に、サンドイッチ
法の持つ欠点、即ち熔湯を注いだ際におけるカバー材の
ずれ、及び熔湯を注いだ初期において、カバー材同士の
隙間への熔湯の差し込みを防止しようというものであ
る。そして、使用したマグネシウムを歩留まり良く鋳鉄
中に溶解させて、内部組織の均一な球状黒鉛鋳鉄を得よ
うというものである。Therefore, according to the present invention, by improving the sandwich method, the convenience of the sandwich method itself is maintained, and at the same time, the disadvantage of the sandwich method, that is, the cover when pouring the molten metal is maintained. It is intended to prevent the molten material from being inserted into the gap between the cover materials at the time of material displacement and the initial stage of pouring the molten material. Then, the used magnesium is dissolved in the cast iron with a good yield to obtain a spheroidal graphite cast iron having a uniform internal structure.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、鋳鉄の
黒鉛球状化処理時において、取鍋底に置かれたＭｇ合金
上に、磁性を有する金属粒粉を含有する粒粉物（以下、
「磁性金属粒粉物」と言う。）を振り掛けた後、該取鍋
に熔湯を注ぐことを特徴とするダクタイル鋳鉄の製造方
法に関するものである。なお、本発明における磁性を有
するとは、磁化されて磁力を有することを言う。Means for Solving the Problems That is, according to the present invention, during the graphite spheroidizing treatment of cast iron, a granular powder containing magnetic metallic granular powder (hereinafter referred to as “Mg alloy” placed on the bottom of a ladle (hereinafter,
It is called "magnetic metal powder". ) And then pouring molten metal into the ladle, the present invention relates to a method for producing ductile cast iron. In addition, having magnetism in this invention means being magnetized and having magnetic force.
【００１３】本発明においては、まず、ほぼネズミ銑組
成（炭素3.2〜4.0％、珪素1.5〜2.5％）等の基礎金属
（原料鉄）を溶解炉に導入して、基礎金属を溶解させて
熔湯を得る。そして、この熔湯を取鍋に出湯させるわけ
であるが、その前に、取鍋息にＭｇ合金を置く。In the present invention, first of all, a basic metal (raw iron) having a composition of approximately murine pig iron (carbon 3.2 to 4.0%, silicon 1.5 to 2.5%) is introduced into a melting furnace to melt the basic metal. Get hot water. Then, the molten metal is discharged to the ladle, but before that, the Mg alloy is placed in the ladle.
【００１４】本発明で使用するＭｇ合金は、黒鉛を球状
化させるものであって、球状化処理剤として機能するも
のである。Ｍｇ合金中における、マグネシウム元素の含
有量は任意であって差し支えないが、一般的には0.5〜3
0％（重量％のことである。以下同じ。）の含有量であ
るのが好ましい。マグネシウム元素の含有量が0.5％未
満であると、球状化処理剤であるＭｇ合金を多量に使用
しなければならない傾向が生じ、熔湯の温度低下を来す
恐れがある。また、合金中のマグネシウム外の元素量が
多くなって、これらの不純物に起因するドロス量が多く
なり、鋳物欠陥の原因となる恐れがある。マグネシウム
元素の含有量が30％を超えると、出湯温度において、球
状化処理剤中のマグネシウム蒸気圧が高くなり、反応の
激しさを抑えきることができない傾向が生じ、またチル
の発生の原因になる恐れもある。Ｍｇ合金中には、マグ
ネシウム元素外の元素としては、鉄，珪素又はカルシウ
ム等が含有されている。また、黒鉛の球状化に寄与する
セリウム，イットリウム又はバリウム等が含有されてい
てもよい。更に、脱酸剤成分や脱硫剤成分を含んでいて
もよい。更に、得ようとする鋳鉄の材質によっては、
銅，ニッケル，マンガン又はジルコン等を含んでいても
よい。The Mg alloy used in the present invention is for spheroidizing graphite and functions as a spheroidizing agent. The content of elemental magnesium in the Mg alloy may be arbitrary, but generally 0.5 to 3
The content is preferably 0% (% by weight, the same applies hereinafter). If the content of the magnesium element is less than 0.5%, it tends to be necessary to use a large amount of the Mg alloy as the spheroidizing agent, which may cause a decrease in the temperature of the molten metal. Further, the amount of elements other than magnesium in the alloy increases, and the amount of dross resulting from these impurities increases, which may cause casting defects. If the content of elemental magnesium exceeds 30%, the vapor pressure of magnesium in the spheroidizing agent becomes high at the tapping temperature, and it tends to be impossible to suppress the severity of the reaction. There is also a fear of becoming. The Mg alloy contains iron, silicon, calcium, and the like as elements other than the magnesium element. In addition, cerium, yttrium, barium, or the like that contributes to spheroidization of graphite may be contained. Further, it may contain a deoxidizing agent component or a desulfurizing agent component. Furthermore, depending on the cast iron material to be obtained,
It may contain copper, nickel, manganese, zircon, or the like.
【００１５】Ｍｇ合金は、一般的には粉体の形態で取鍋
底に置かれる。また、粉体や錠剤の如き形態で取鍋底に
置かれても良い。Ｍｇ合金を粒体の形態で使用する場合
には、その大きさ（粒度）は、一般には、1〜30mm程度
であり、一回の処理量あるいは取鍋の大きさによって適
当な粒度を選んでいる。なお、粒度の測定方法は、JIS
A 1102（砕石の粒度測定法）による。The Mg alloy is generally placed in the form of powder at the bottom of the ladle. It may also be placed on the bottom of the ladle in the form of powder or tablets. When the Mg alloy is used in the form of granules, its size (grain size) is generally about 1 to 30 mm, and an appropriate grain size should be selected depending on the amount of treatment at one time or the size of the ladle. There is. The particle size measurement method is JIS
A 1102 (Crushed stone particle size measurement method).
【００１６】Ｍｇ合金は、取鍋底であれば、どのような
箇所に置かれてもよい。取鍋底にポケット部（凹部）が
設けられている場合には、そのポケット部にＭｇ合金を
入れるのが好ましい。何故なら、取鍋に出湯した際、熔
湯の外力によって、Ｍｇ合金が移動しにくくなるからで
ある。The Mg alloy may be placed in any place as long as it is the bottom of the ladle. When a pocket portion (recess) is provided on the bottom of the ladle, it is preferable to put Mg alloy in the pocket portion. This is because the Mg alloy is less likely to move due to the external force of the molten metal when it is poured into the ladle.
【００１７】取鍋底にＭｇ合金を置いた後、そのＭｇ合
金の上に、磁性金属粒粉物を振り掛ける。そして、Ｍｇ
合金が、この磁性金属粒粉物で被覆されるようにする、
磁性金属粒粉物としては、一般的に鉄を主成分とする金
属粒粉、或いは鉄を主成分とする金属化合物粒粉が使用
される。鉄以外の成分として、銅，ニッケル，マンガン
又はジルコン等を含有していてもよい。また、鉄を主成
分としない磁性金属粒粉物も使用される。例えば、銅，
ニッケル，マンガン又はジルコン等を主成分として含有
するものを使用してもよい。要するに、得られるダクタ
イル鋳鉄の規格に適合するように、各成分を所定量含有
するものを使用すればよい。After the Mg alloy is placed on the bottom of the ladle, the magnetic metal particles are sprinkled on the Mg alloy. And Mg
Allow the alloy to be coated with this magnetic metal powder,
As the magnetic metal particle powder, metal particle powder mainly containing iron or metal compound particle powder mainly containing iron is used. As a component other than iron, copper, nickel, manganese, zircon, or the like may be contained. Further, a magnetic metal particle powder not containing iron as a main component is also used. For example, copper,
You may use what contains nickel, manganese, zircon, etc. as a main component. In short, it is sufficient to use a material containing each component in a predetermined amount so as to meet the specifications of the obtained ductile cast iron.
【００１８】磁性金属粒粉物の磁化の強さは、任意に設
定することができる。一般的には、磁性金属粒粉物同士
が磁性によってくっついている場合において、磁性金属
粒粉物の自重では落下しない程度であるのが、好まし
い。何故なら、Ｍｇ合金上で磁性金属粒粉物同士がくっ
ついて置かれている際、自重で落下する程度であると、
Ｍｇ合金粒同士の隙間に、磁性金属粒粉物が落下してし
まい、少量の磁性金属粒粉物でＭｇ合金を被覆できない
からである。磁性を有する金属粒粉としては、電磁石や
永久磁石で磁化したものを用いればよい。また、もとも
と磁化しているような金属粒粉を使用してもよい。The intensity of magnetization of the magnetic metal powder particles can be set arbitrarily. In general, when the magnetic metal particle powders are attached to each other by magnetism, it is preferable that the magnetic metal particle powders do not fall by their own weight. The reason is that when the magnetic metal particles are placed on the Mg alloy while sticking to each other, they fall by their own weight.
This is because the magnetic metal powder particles fall into the gaps between the Mg alloy particles and the Mg alloy cannot be coated with a small amount of the magnetic metal powder particles. As the magnetic metal powder, one magnetized with an electromagnet or a permanent magnet may be used. Moreover, you may use the metal grain powder which is originally magnetized.
【００１９】磁性金属粒粉物は、Ｍｇ合金の粒度よりも
小さい方が好ましい。磁性金属粒粉物の粒度が、Ｍｇ合
金の粒度よりも大きいと、磁性金属粒粉物間に生じる隙
間が大きくなってＭｇ合金を十分に被覆することができ
ず、そこから熔湯が差し込んで、出湯初期においてＭｇ
合金と熔湯が接触し、十分な熔湯高さに達しないうち
に、マグネシウムの気化及び酸化が起こり、歩留まりが
悪くなり、更にバラツキも大きくなるからである。特
に、磁性金属粒粉物の粒度は、メジアン径で5mm以下で
あるのが好ましい。粒度がメジアン径で5mmを超える
と、磁性金属粒粉物同士の隙間に熔湯が差し込み易くな
る傾向が生じる。なお、メジアン径は、書籍（粉体「理
論と応用」、丸善株式会社、昭和60年5月15日改訂、第4
50頁）に記載されているものである。The magnetic metal particle powder is preferably smaller than the particle size of the Mg alloy. If the particle size of the magnetic metal powder is larger than that of the Mg alloy, the gap between the magnetic metal powder becomes large and the Mg alloy cannot be sufficiently covered. , Mg in the early stage
This is because magnesium vaporizes and oxidizes before the alloy and the molten metal come into contact with each other to reach a sufficient molten metal height, resulting in poor yield and large variation. In particular, the particle size of the magnetic metal powder particles is preferably 5 mm or less in median diameter. When the median diameter exceeds 5 mm, the molten metal tends to be easily inserted into the gap between the magnetic metal powder particles. The median diameter is based on the book (Powder "Theory and Application", Maruzen Co., Ltd., revised on May 15, 1985, No. 4).
Page 50).
【００２０】磁性金属粒粉物を、Ｍｇ合金に振り掛ける
際において、その振り掛け量は、Ｍｇ合金が十分に被覆
される程度であれば良い。一般的に、Ｍｇ合金重量に対
して、0.5〜3倍重量の磁性金属粒粉物を振り掛ければ良
い。振り掛け量が0.5倍重量未満であると、Ｍｇ合金同
士の隙間に落下しにくい磁性金属粒粉物であっても、Ｍ
ｇ合金を十分に被覆することが困難になる傾向が生じ
る。また、振り掛け量が3倍重量を超えると、磁性を持
たない金属粒粉であっても、Ｍｇ合金を十分に被覆する
ことができる程度になり、本発明の特徴が減殺される傾
向となる。When the magnetic metal particles are sprinkled on the Mg alloy, the sprinkling amount may be such that the Mg alloy is sufficiently covered. Generally, 0.5 to 3 times the weight of the magnetic metal particles is sprinkled on the weight of the Mg alloy. If the sprinkling amount is less than 0.5 times the weight, even if the magnetic metal particles are hard to fall into the gap between Mg alloys, M
It tends to be difficult to adequately coat the g-alloy. Further, when the sprinkling amount exceeds 3 times the weight, even the metal particles having no magnetism can be sufficiently covered with the Mg alloy, and the characteristics of the present invention tend to be diminished.
【００２１】以上のようにして、取鍋底にＭｇ合金を置
いた後、その上に磁性金属粒粉物を振り掛けて、Ｍｇ合
金表面を被覆する。そして、そのあと従来公知の方法
で、熔湯を取鍋に注ぎ入れ、次いで鋳込みを行えば、品
質の良好なダクタイル鋳鉄を得ることができるのであ
る。After the Mg alloy is placed on the bottom of the ladle as described above, the powder of magnetic metal particles is sprinkled on the Mg alloy to coat the surface of the Mg alloy. Then, if the molten metal is poured into a ladle and then cast by a conventionally known method, a good quality ductile cast iron can be obtained.
【００２２】[0022]
実施例１ Ｍｇ−Ｓｉ−Ｆｅ合金（商品名ＮＦＣＲ−５．５…信越
化学工業株式会社製のＭｇ5.66％，Ｓｉ45％，ＲＥ（希
土類元素）1.3％，Ｃａ1.67％，残部鉄の組成を持つも
の）の5〜15mmの粒子2kgを取鍋のポケット部に挿入し
た。そして、電磁石によって磁化させた使用済みＦＳス
チールショット玉（ムツヤ鋼粒株式会社製、SIZE No.10
0、メジアン径1mm）1.5kgを、Ｍｇ−Ｓｉ−Ｆｅ合金上
に振り掛けて、その表面に被せた。この取鍋に、高周波
炉で溶解させた熔湯（Ｃ3.73％及びＳｉ1.78％を含有す
るもの）200kgを1500℃で出湯し、マグネシウム処理を
行った。その後、鋳込温度1350℃でＹ型Ｂ号供試材鋳型
に注湯してダクタイル鋳鉄を得た。Example 1 Mg-Si-Fe alloy (trade name NFCR-5.5 ... manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Mg 5.66%, Si 45%, RE (rare earth element) 1.3%, Ca 1.67%, balance iron composition 2 kg of particles having a diameter of 5 to 15 mm was inserted into the pocket of the pot. And a used FS steel shot ball magnetized by an electromagnet (made by Mutsuya Steel Grains Co., SIZE No.10
1.5 kg (0, median diameter 1 mm) was sprinkled on the Mg-Si-Fe alloy and covered on the surface. Into this ladle, 200 kg of molten metal (containing C3.73% and Si1.78%) melted in a high frequency furnace was discharged at 1500 ° C., and magnesium treatment was performed. Then, it was poured into a Y-type No. B test material mold at a pouring temperature of 1350 ° C. to obtain ductile cast iron.
【００２３】そして、このダクタイル鋳鉄中におけるマ
グネシウム量を測定し残留Ｍｇ％を求め、更にＭｇの歩
留まり％を求めた。また、得られたダクタイル鋳鉄の引
張強度を測定した。更に、取鍋に出湯した際における、
反応状態も観察した。これらの結果は、表１に示した。
なお、残留Ｍｇ％等の測定方法及び算出方法は、以下の
とおりである。 ［残留Ｍｇ％］：反応終了後（出湯開始から約2分経過
後）の熔湯から直ちにチル試験片をつくり、JIS G 1257
（原子吸光分析）で求めた。 ［Ｍｇの歩留まり％］：Ｍｇの歩留まり％＝［（残留Ｍ
ｇ％）／（熔湯への添加Ｍｇ％）］×100なる式によっ
て算出した。 ［ダクタイル鋳鉄の引張強度］：Ｙ型Ｂ号供試材から、
JIS Z 2201に基づき、引張試験片をつくり、JIS Z 2241
に基づき、引張強度を求めた。Then, the amount of magnesium in the ductile cast iron was measured to determine the residual Mg%, and further the Mg yield% was determined. Moreover, the tensile strength of the obtained ductile cast iron was measured. Furthermore, when the hot water is poured into the ladle,
The reaction state was also observed. The results are shown in Table 1.
The measuring method and calculating method of the residual Mg% and the like are as follows. [Residual Mg%]: A chill test piece was immediately prepared from the molten metal after the reaction was completed (approximately 2 minutes after the start of tapping), and JIS G 1257 was used.
(Atomic absorption analysis). [Mg yield%]: Mg yield% = [(residual M
g%) / (Mg% added to molten metal)] × 100. [Tensile strength of ductile cast iron]: From the Y type B test material,
Based on JIS Z 2201, make a tensile test piece, JIS Z 2241
Based on the above, the tensile strength was determined.
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】比較例１ 実施例１で使用したのと同一のＭｇ−Ｓｉ−Ｆｅ合金の
粒子2kgを取鍋のポケット部に挿入し、なにも処理して
いないショット玉（実施例１で使用したのと同一のもの
で磁性をもたないもの）1.5kgを、Ｍｇ−Ｓｉ−Ｆｅ合
金上に振り掛けて、その表面に被せた。この取鍋に、高
周波炉で溶解させた熔湯（Ｃ3.69％及びＳｉ1.74％を含
有するもの）200kgを1500℃で出湯し、マグネシウム処
理を行った。その後、鋳込温度1350℃でＹ型Ｂ号供試材
鋳型に注湯してダクタイル鋳鉄を得た。そして、実施例
１と同様に残留Ｍｇ％等を求め、この結果を表１に示し
た。Comparative Example 1 2 kg of the same Mg-Si-Fe alloy particles as used in Example 1 was inserted into a pocket of a ladle, and a shot ball which had not been treated (used in Example 1). 1.5 kg (the same as the one that did not have magnetism) was sprinkled on the Mg-Si-Fe alloy and covered on the surface. Into this ladle, 200 kg of melt (containing C3.69% and Si1.74%) melted in a high frequency furnace was tapped at 1500 ° C., and magnesium treatment was performed. Then, it was poured into a Y-type No. B test material mold at a pouring temperature of 1350 ° C. to obtain ductile cast iron. Then, the residual Mg% and the like were obtained in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
【００２６】実施例２ 実施例１で使用したのと同一のＭｇ−Ｓｉ−Ｆｅ合金の
粒子2kgを取鍋のポケット部に挿入し、予め電磁石で磁
化させたダライ粉（メジアン径0.15mm）2kgを、Ｍｇ−
Ｓｉ−Ｆｅ合金上に振り掛けて、その表面に被せた。こ
の取鍋に高周波炉で溶解させた熔湯（Ｃ3.69％及びＳｉ
1.74％を含有するもの）210kgを1500℃で出湯し、マグ
ネシウム処理を行った。その後、鋳込温度1350℃でＹ型
Ｂ号供試材鋳型に注湯してダクタイル鋳鉄を得た。そし
て、実施例１と同様に残留Ｍｇ％等を求め、この結果を
表１に示した。Example 2 2 kg of the same Mg-Si-Fe alloy particles as used in Example 1 were inserted into a pocket of a ladle, and 2 kg of Dalai powder (median diameter 0.15 mm) magnetized in advance with an electromagnet was used. Is Mg-
It was sprinkled on a Si-Fe alloy and covered on the surface. Molten metal (C3.69% and Si
210 kg (containing 1.74%) was tapped at 1500 ° C and treated with magnesium. Then, it was poured into a Y-type No. B test material mold at a pouring temperature of 1350 ° C. to obtain ductile cast iron. Then, the residual Mg% and the like were obtained in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
【００２７】比較例２ 実施例１で使用したのと同一のＭｇ−Ｓｉ−Ｆｅ合金の
粒子2kgを取鍋のポケット部に挿入し、なにも処理して
いないダライ粉（実施例２で使用したもので磁性をもた
ないもの）2kgを、Ｍｇ−Ｓｉ−Ｆｅ合金上に振り掛け
て、その表面に被せた。この取鍋に、高周波炉で溶解さ
せた熔湯（Ｃ3.72％及びＳｉ1.80％を含有するもの）20
0kgを1500℃で出湯し、マグネシウム処理を行った。そ
の後、鋳込温度1350℃でＹ型Ｂ号供試材鋳型に注湯して
ダクタイル鋳鉄を得た。そして、実施例１と同様に残留
Ｍｇ％等を求め、この結果を表１に示した。Comparative Example 2 2 kg of the same Mg-Si-Fe alloy particles as used in Example 1 was inserted into the pocket portion of the ladle, and the Dalai powder which was not treated (used in Example 2) 2 kg (those that did not have magnetism) were sprinkled on the Mg-Si-Fe alloy and covered on the surface. In this ladle, melt melted in a high frequency furnace (containing C3.72% and Si1.80%) 20
0 kg was tapped at 1500 ° C. and treated with magnesium. Then, it was poured into a Y-type No. B test material mold at a pouring temperature of 1350 ° C. to obtain ductile cast iron. Then, the residual Mg% and the like were obtained in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
【００２８】実施例３ 実施例１で使用したのと同一のＭｇ−Ｓｉ−Ｆｅ合金の
粒子2kgを取鍋のポケット部に挿入し、予め電磁石で磁
化させたポンチ屑（メジアン径4mm）2.5kgを、Ｍｇ−Ｓ
ｉ−Ｆｅ合金上に振り掛けて、その表面に被せた。この
取鍋に、高周波炉で溶解させた熔湯（Ｃ3.70％及びＳｉ
1.80％を含有するもの）200kgを1500℃で出湯し、マグ
ネシウム処理を行った。その後、鋳込温度1350℃でＹ型
Ｂ号供試材鋳型に注湯してダクタイル鋳鉄を得た。そし
て、実施例１と同様に残留Ｍｇ％等を求め、この結果を
表１に示した。Example 3 2 kg of the same Mg-Si-Fe alloy particles used in Example 1 was inserted into the pocket of a ladle, and 2.5 kg of punch scraps (median diameter 4 mm) magnetized in advance with an electromagnet were used. Is Mg-S
It was sprinkled on the i-Fe alloy and covered on the surface. In this ladle, the molten metal (C3.70% and Si
200kg (containing 1.80%) was tapped at 1500 ° C and treated with magnesium. Then, it was poured into a Y-type No. B test material mold at a pouring temperature of 1350 ° C. to obtain ductile cast iron. Then, the residual Mg% and the like were obtained in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
【００２９】比較例３ 実施例１で使用したのと同一のＭｇ−Ｓｉ−Ｆｅ合金の
粒子2kgを取鍋のポケット部に挿入し、なにも処理して
いないポンチ屑（実施例３で使用したもので磁性をもた
ないもの）2.5kgを、Ｍｇ−Ｓｉ−Ｆｅ合金上に振り掛
けて、その表面に被せた。この取鍋に、高周波炉で溶解
させた熔湯（Ｃ3.74％及びＳｉ1.81％を含有するもの）
200kgを1500℃で出湯し、マグネシウム処理を行った。
その後、鋳込温度1350℃でＹ型Ｂ号供試材鋳型に注湯し
てダクタイル鋳鉄を得た。そして、実施例１と同様に残
留Ｍｇ％等を求め、この結果を表１に示した。Comparative Example 3 2 kg of the same Mg-Si-Fe alloy particles used in Example 1 were inserted into the pocket of a ladle, and punch dust not treated (used in Example 3). 2.5 kg of a magnetized material having no magnetism) was sprinkled on the Mg-Si-Fe alloy and covered on the surface thereof. This ladle contains molten metal melted in a high frequency furnace (containing C3.74% and Si1.81%)
200 kg was tapped at 1500 ° C. and treated with magnesium.
Then, it was poured into a Y-type No. B test material mold at a pouring temperature of 1350 ° C. to obtain ductile cast iron. Then, the residual Mg% and the like were obtained in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
【００３０】実施例１〜３及び比較例１〜３の結果から
明らかなように、実施例に係る方法は、磁化させた金属
粒粉を使用しているので、磁性を持たない金属粒粉を使
用した比較例に係る方法に比べて、得られたダクタイル
鋳鉄中における残留Ｍｇ％が多く、Ｍｇの歩留まりが向
上していることが判る。また、マグネシウム処理が効率
良く行われているので、得られたダクタイル鋳鉄の引張
強度が向上しており、黒鉛球状化が均一に行われている
ことが判る。更に、実施例に係る方法においては、出湯
後における白煙の発生が少なく、作業環境の悪化を防止
することができ、公害対策上有益であることが判る。As is clear from the results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, since the method according to the example uses magnetized metal powder, metal powder having no magnetism is used. It can be seen that, as compared with the method according to the comparative example used, the residual Mg% in the obtained ductile cast iron is large and the yield of Mg is improved. Further, it can be seen that since the magnesium treatment is efficiently performed, the tensile strength of the obtained ductile cast iron is improved and the graphite spheroidization is uniformly performed. Furthermore, it can be seen that the method according to the embodiment produces less white smoke after the hot water is discharged, can prevent the deterioration of the working environment, and is useful for pollution control.
【００３１】[0031]
【作用】本発明に係る方法は、取鍋底に置いたＭｇ合金
上に、磁性金属粒粉物を振り掛けて、Ｍｇ合金を被覆す
るこというものである。従って、磁性金属粒粉物は、そ
れ同士がくっついているため、粒体或いは粉体等のＭｇ
合金同士の隙間に落下しにくい。依って、磁性金属粒粉
物は、Ｍｇ合金上で一枚の布の如き状態となって、Ｍｇ
合金を良好に被覆するのである。The method according to the present invention is to sprinkle the magnetic metal powder particles on the Mg alloy placed on the bottom of the ladle to coat the Mg alloy. Therefore, since the magnetic metal powder particles adhere to each other, Mg particles such as particles or powder are
Hard to fall into the gap between alloys. Therefore, the magnetic metal particles become a cloth-like state on the Mg alloy,
It coats the alloy well.
【００３２】[0032]
【発明の効果】従って、本発明に係る方法を採用すれ
ば、取鍋底に置かれたＭｇ合金の表面を被覆するのに、
比較的少量の磁性金属粒粉物で良好に被覆することがで
きるという効果を奏する。従って、使用する金属粒粉の
量を節約することができると共に、金属粒粉の使用量が
少ないため、得られるダクタイル鋳鉄に不純物が混入す
る割合が低下し、機械的性能（引張強度）の良好なダク
タイル鋳鉄を得ることができるという効果を奏する。更
に、磁性金属粒粉物は、磁性によって相互にくっついて
いるので、出湯した場合にも、熔湯の外力で磁性金属粒
粉物同士が飛び散ったり、相互に分離したりすることが
少ない。即ち、出湯時等においても、良好にＭｇ合金を
被覆していることになって、大量の白煙が発生しにく
く、公害対策上からも非常に有益なものである。そし
て、このような白煙が発生しにくいため、Ｍｇ合金中の
マグネシウムが歩留まり良く熔湯中に溶解し、均一な黒
鉛球状化が行われ、高品質のダクタイル鋳鉄が得られる
という効果を奏するのである。Therefore, when the method according to the present invention is adopted, it is possible to coat the surface of the Mg alloy placed on the bottom of the ladle,
The effect that it is possible to satisfactorily coat with a relatively small amount of magnetic metal powder is obtained. Therefore, it is possible to save the amount of metal particles used, and because the amount of metal particles used is small, the ratio of impurities mixed in the obtained ductile cast iron is reduced, and the mechanical performance (tensile strength) is good. The effect of being able to obtain excellent ductile cast iron is obtained. Furthermore, since the magnetic metal powder particles are attached to each other by magnetism, the magnetic metal powder particles are unlikely to scatter or separate from each other due to the external force of the molten metal even when the molten metal is discharged. That is, since the Mg alloy is well covered even when tapping hot water, a large amount of white smoke is unlikely to be generated, which is very useful in terms of pollution control. And since such white smoke is unlikely to be generated, magnesium in the Mg alloy is melted in the molten metal with a good yield, uniform spheroidization of graphite is performed, and high quality ductile cast iron is obtained. is there.
Claims (4)
底に置かれたＭｇ合金上に、磁性を有する金属粒粉を含
有する粒粉物を振り掛けた後、該取鍋に熔湯を注ぐこと
を特徴とするダクタイル鋳鉄の製造方法。1. When spheroidizing graphite in cast iron, a Mg powder placed on the bottom of a ladle is sprinkled with a granular powder containing magnetic metal powder, and then the molten metal is poured into the ladle. A method for producing a ductile cast iron characterized by the above.
底に置かれたＭｇ合金を、磁性を有する金属粒粉を含有
する粒粉物で被覆した後、該取鍋に熔湯を注ぐことを特
徴とするダクタイル鋳鉄の製造方法。2. When the cast iron is spheroidized with graphite, the Mg alloy placed on the bottom of the ladle is coated with a granular material containing magnetic metal particles, and then the molten metal is poured into the ladle. A method for producing ductile cast iron, characterized by:
属粒粉を含有する粒粉物の粒度の方が小さい、請求項１
又は２記載のダクタイル鋳鉄の製造方法。3. The particle size of the granular powder containing magnetic metallic powder is smaller than that of the Mg alloy.
Alternatively, the method for producing the ductile cast iron according to item 2.
の粒度がメジアン径で5mm以下である、請求項１及至３
のいずれか一項に記載のダクタイル鋳鉄の製造方法。4. The particle size of the granular powder containing magnetic metallic powder having magnetism is 5 mm or less in terms of median diameter.
The method for producing the ductile cast iron according to any one of 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18284094A JP3167083B2 (en) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Manufacturing method of ductile cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18284094A JP3167083B2 (en) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Manufacturing method of ductile cast iron |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0820812A true JPH0820812A (en) | 1996-01-23 |
| JP3167083B2 JP3167083B2 (en) | 2001-05-14 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3167083B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015059234A (en) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Prevention method of smoking in molten iron tapping |
-
1994
- 1994-07-11 JP JP18284094A patent/JP3167083B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015059234A (en) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Prevention method of smoking in molten iron tapping |
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| JP3167083B2 (en) | 2001-05-14 |
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