JPH10237528A - 球状黒鉛鋳鉄用球状化処理剤及び球状化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】球状化処理後の溶湯の湯流れ性、チル化の低
減、引け量の低減に有利な球状黒鉛鋳鉄用球状化処理剤
及び球状化処理方法を提供する。 【解決手段】球状化処理剤は、重量％で、シリコン４０
〜５０％、マグネシウム４〜５％、カルシウム０．５〜
１．５％、アルミニウム１〜３％、レアアース０．５〜
１．５％、ジルコニウム０．２〜１．０％、炭素０．５
〜３％、不可避の不純物、残部実質的に鉄の組成をも
つ。特に、活性酸素量５〜９ｐｐｍの域の溶湯に適す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、球状黒鉛鋳鉄の製
造における球状化処理剤、この球状化処理剤を用いた球
状化処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公平２−３８６４４号公報には、Ｍｇ
が２．０〜１０．０％、ＲＥが０．５〜４．０％、Ｓｉ
が４０〜８０％、ＢｉまたはＳｂが０．１〜４．０％、
Ｃａが０．５〜４．０％含有された球状黒鉛鋳鉄用の球
状化処理剤が開示されている。この球状化処理剤によれ
ば、ＢｉまたはＳｂの添加により球状黒鉛の微小化を図
り得るとされている。なお本明細書中、特に断らないか
ぎり、％は重量％の意味である。

【０００３】特公昭６３−４８３号公報には、Ｃａが１
〜１０％、Ｍｇが２〜１０％、ＲＥが３％以下、Ｆｅが
３０％以下、Ｚｒが１〜１５％、Ｔｉが１〜１０％、Ｓ
ｂが１〜１０％含有された鋳鉄用添加剤が開示されてい
る。この公報に係る添加剤は、片状黒鉛に類似する片状
にのびるバーミキュラー黒鉛が分散した鋳鉄であるバー
ミキュラー黒鉛鋳鉄の溶湯を対象としており、引け量の
低減に有利とされている。この公報によれば、Ｚｒは黒
鉛の球状化を阻害する元素として記載されている。

【０００４】近年、鋳鉄製品の軽量化が益々要請されて
いる。球状黒鉛鋳鉄の製品でも同様である。軽量化には
薄肉化が有効である。しかし球状黒鉛鋳鉄を薄肉化する
と、球状化処理後の溶湯の湯流れ不良、チル化、引け巣
などの鋳造欠陥が増加し易い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した球状
黒鉛鋳鉄における近年の要請に鑑みなされたものであ
り、請求項１〜３は、黒鉛球状化率を確保しつつ、球状
化処理後の溶湯の湯流れ性の向上、チル化の低減、引け
性の低減に有利であり、殊に薄肉部を備えた鋳鉄製品の
鋳造に貢献できる球状黒鉛鋳鉄用球状化処理剤を提供す
ることを課題とする。

【０００６】更に請求項４及び５は、球状化処理前の溶
湯における活性酸素量に応じて請求項１〜３の球状化処
理剤を採用することにより、球状化処理後の溶湯のチル
化の低減に一層有利な球状黒鉛鋳鉄の球状化処理方法を
提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 一般的には、Ｚｒは黒鉛の球状化率を阻害する元素と
して把握されており、球状化処理剤では添加されていな
いのが実情である。一方、球状化処理剤には一般的にＣ
ａ、ＲＥが含まれている。Ｃａは接種効果が期待されて
いる。ＲＥは脱酸素によるフェード防止効果、黒鉛粒数
の増加等が期待されている。Ｃａはある含有量領域で
は、球状化処理後の溶湯におけるチル防止効果をもつも
のの、その適正領域から外れると、かえってチルが生成
され易くなる性質をもつ。更に、球状化処理後の溶湯の
湯流れ性が低下する傾向、凝固の際の引け量が増加する
傾向がある。ＲＥについても同様である。

【０００８】そこで本発明者は上記した課題のもとに鋭
意開発を進め、そして球状化処理剤に含まれるＣａ、Ｒ
Ｅをその適正領域内で減少させると共に、Ｚｒで所定量
代替すれば、球状化処理剤で処理した後の溶湯におい
て、黒鉛球状化率を確保しつつ、湯流れ性の向上、チル
化の低減、引け量の低減を図り得る球状化処理剤が得ら
れることを知見し、試験で確認し、請求項１〜３に係る
球状化処理剤を完成した。 また本発明者は請求項１〜３に係る球状化処理剤につ
いての適切な使用方法について開発を進め、球状化処理
前の溶湯に含まれる活性酸素量に応じて、請求項１、２
に係る球状化処理剤あるいは請求項３に係る球状化処理
剤のいずれかを選択すれば、チル低減効果が一層確保さ
れることを知見し、試験で確認し、本発明に係る球状化
処理方法を完成した。活性酸素量とは、酸化物を形成し
ていない溶湯中での酸素量の意味である。 すなわち、請求項１に係る球状化処理剤は、重量％
で、シリコン４０〜５０％、マグネシウム４〜５％、カ
ルシウム０．５〜１．５％、アルミニウム１〜３％、レ
アアース０．５〜１．５％、ジルコニウム０．２〜１．
０％、炭素０．５〜３％、不可避の不純物、残部実質的
に鉄の組成をもつことを特徴とする。 請求項２に係る球状化処理剤は、重量％で、シリコン
４０〜５０％、マグネシウム４〜５％、カルシウム０．
５〜１．５％、アルミニウム１〜３％、レアアース０．
５〜１．５％、ジルコニウム０．２〜１．０％、炭素
０．５〜３％、ビスマス０．１〜０．４％、不可避の不
純物、残部実質的に鉄の組成をもつことを特徴とする。 請求項３に係る球状化処理剤は、重量％で、シリコン
４０〜５０％、マグネシウム４〜５％、カルシウム０．
５〜１．５％、アルミニウム０．５〜２％、レアアース
０．５〜１．０％、ジルコニウム０．２〜１．０％、炭
素０．５〜３％、不可避の不純物、残部実質的に鉄の組
成をもつことを特徴とする。 請求項４に係る球状黒鉛鋳鉄の球状化処理方法は、重
量％で、炭素３〜４％、シリコン１．５〜５．５％、マ
ンガン１．０％以下、リン０．５％以下、硫黄０．５％
以下、不可避の不純物、残部実質的に鉄の組成をもつ溶
湯を用い、溶湯と球状化処理剤とを接触させて溶湯を球
状化処理する球状黒鉛鋳鉄の球状化処理方法において、
溶湯の活性酸素量は５〜９ｐｐｍであり、球状黒鉛鋳鉄
用球状化処理剤は、請求項１又は請求項２の球状黒鉛鋳
鉄用球状化処理剤であることを特徴とする。 請求項５に係る球状黒鉛鋳鉄の球状化処理方法は、重
量％で、炭素３〜４％、シリコン１．５〜５．５％、マ
ンガン１．０％以下、リン０．５％以下、硫黄０．５％
以下、不可避の不純物、残部実質的に鉄の組成をもつ溶
湯を用い、溶湯と球状化処理剤とを接触させて溶湯を球
状化処理する球状黒鉛鋳鉄の球状化処理方法において、
溶湯の活性酸素量は２〜５ｐｐｍであり、球状黒鉛鋳鉄
用球状化処理剤は、請求項３の球状黒鉛鋳鉄用球状化処
理剤であることを特徴とする。 以下、球状化処理剤における組成限定理由について説
明する。球状化処理剤の設計基本思想は、球状化処理剤
におけるＣａ、ＲＥを適正領域内で減少させると共に、
Ｚｒで所要量代替して球状化処理剤を形成することによ
り、球状化処理剤で処理した後の溶湯の湯流れ性の向
上、チル化の低減、引け量の低減を図ることにある。 ・Ｓｉ：４０〜５０％ この球状化処理剤はＦｅ−Ｓｉ系である。球状化処理剤
は工業的にはＦｅ−高Ｓｉ系合金をベースとして製造す
る関係上、Ｓｉは４０〜５０％となる。Ｓｉが４０％未
満であると、球状化処理剤の融点が上昇し、溶湯に溶け
にくくなる。 ・Ｍｇ：４〜５％ Ｍｇは球状黒鉛を得るための重要な元素である。Ｍｇが
４％未満では良好な球状化率が得られない。引け性につ
いてはＭｇ５〜６％で良好であるが、５％を越えると溶
湯の反応が激しくなり、Ｍｇ歩留りがばらつき易い。溶
湯の反応を抑える元素を球状化処理剤に添加すればＭｇ
の歩留りのばらつきを抑えることが出来るが、その元素
の添加により溶湯の湯流れ及び引け性が悪化する。従っ
て、Ｍｇは４％〜５％とした。 ・Ｃａ：０．５〜１．５％ Ｃａは接種に対し有効である元素であり、接種効果は
０．５％未満では得難い。またＣａが１．５％を越える
と、溶湯の湯流れが低下し、引け量が増加し、チルも形
成され易い。そこでＣａを０．５〜１．５％とした。Ｃ
ａは脱酸素元素であり、溶湯の活性酸素量に影響を受け
ると考えられる。 ・Ａｌ：１〜３％、０．５〜２％ Ａｌは球状化率のフェード防止などに効果のある元素で
あるが、０．５％未満ではその効果が低下する。また３
％を越えて添加すると、溶湯中のＨなどと関係してピン
ホールなどの欠陥を生じ易い。

【０００９】Ａｌは脱酸素元素であり、溶湯の活性酸素
量により影響を受けると考えられる。またＡｌの効果
は、単独あるいは他の元素と複合して酸化物を生成する
ことに関係すると考えられる。後述するように本発明者
による試験によれば、Ａｌが１〜３％の球状化処理剤を
用いた場合には、活性酸素量が多め（５〜９ｐｐｍ）の
溶湯を対象としたとき、チル抑制効果の向上が認められ
た。Ａｌが０．５〜２％の球状化処理剤を用いた場合に
は、活性酸素量が少なめ（２〜５ｐｐｍ）の溶湯を対象
としたとき、チル抑制効果が認められた。従って、溶湯
中の活性酸素量に応じてＡｌの最適範囲が変化すると考
えられる。溶湯の活性酸素量が５〜９ｐｐｍの場合に
は、Ａｌは１〜３％が好ましい。溶湯の活性酸素量が２
〜５ｐｐｍの場合には、Ａｌは０．５〜２％が好まし
い。 ・ＲＥ（レアアース）：０．５〜１．５％、０．５〜
１．０％ ＲＥは脱酸素効果による球状化率のフェード防止効果
と、ある含有量では黒鉛粒数を増加してチルを防止する
効果があり、有効な元素である。このような効果は０．
５％未満では充分ではない。しかしＲＥは基本的に炭化
物生成を促進する元素であり、過剰に添加されるとチル
化を誘発する。即ち、ＲＥが１．５％を越えるとチル化
の促進、引け量の増加が生じる。

【００１０】またＲＥは脱酸素元素でもあり、溶湯の活
性酸素に対してＡｌと同様な影響をもち易いため、Ａｌ
との関係でも適正範囲が規定される。即ち、Ａｌが１〜
３％のときには、請求項１、２のようにＲＥは０．５〜
１．５％が好ましい。Ａｌが０．５〜２％のときには、
請求項３のようにＲＥが０．５〜１．０％が好ましい。
なおＲＥはメッシュメタルとして添加した。 ・Ｚｒ：０．２〜１．０％ 溶湯中のＺｒ窒素化物は安定であるため、Ｚｒは溶湯に
対する脱窒素元素として有効である。Ｚｒが１．０％を
越えると、球状化率や湯流れ性が低下する。更にチル化
も促進される。Ｚｒが０．２％未満では目的とする良好
な湯流れ性、チル化防止効果が得られない。そこでＺｒ
を０．２〜１．０％と規定した。 ・Ｃ：０．５〜３％ Ｃは脱酸素効果及び大気からの酸化による溶湯中のＣの
減少を補うとともに、Ｍｇと溶湯との反応を緩和する効
果を有する。しかしＣが０．５％未満ではこれら効果が
得にくい。Ｃが３％を越えると、処理剤中への非固溶分
が増加し、ドロス状の欠陥が発生し易くなり、更に球状
化処理後の溶湯の引け量が増加する傾向にある。 ・Ｂｉ：０．１〜０．４％ 請求項２に係る球状化処理剤ではＢｉが含まれている。
Ｂｉは黒鉛粒数を増加し、この意味ではチルを防止する
効果を有する。しかしＢｉは炭化物生成促進元素でもあ
り、黒鉛球状化阻害元素として機能し易く、過剰のＢｉ
はチル化を促進し易い。従って、Ｂｉは０．１〜０．４
％とした。 上記した請求項１、２の球状化処理剤を用いて、一般
的な活性酸素量を含む溶湯を球状化処理した場合には、
溶湯の活性酸素量が多いほど、チル防止効果が向上する
相関性が得られた。

【００１１】また請求項３の球状化処理剤を用いて、一
般的な活性酸素量を含む溶湯を球状化処理した場合に
は、溶湯の活性酸素量が少ないほど、チル防止効果が向
上する相関性が得られた。球状化処理剤の添加量として
は、溶湯重量に対して０．７〜１．７％にできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、請求項１〜３に対応する実
施例について比較例と共に試験を行った。 本試験では、球状黒鉛鋳鉄の戻し材及び鋼屑を主体と
する溶解原材料を用い、これを目標組成となるようにそ
の配合を調整し、５０ｋｇ高周波誘導炉で溶湯を形成し
た。球状化処理前の溶湯に含まれる活性酸素量は、溶鋼
用酸素センサを用い、溶湯浸漬測定による起電力から求
めた。

【００１３】そして、溶湯重量に対して球状化処理剤を
１．３％、接種剤を０．３％添加して、溶湯を球状化処
理した。この処理は、球状化処理剤と接種剤との双方を
同時に置き注ぎ法により添加して行った。実施例、比較
例では、同種の溶湯、接種剤を用いた。実施例及び比較
例共に、処理の際の溶湯の温度は１５００プラスマイナ
ス１０°Ｃとした。接種剤の組成は、Ｓｉが７３〜７５
％、Ｃａがｌ．５５〜１．６５％、Ａｌがｌ．８〜２．
０％、Ｂａが０．３７〜０．４１％、残部が実質的にＦ
ｅである。

【００１４】そして、球状化処理した後の溶湯について
湯流れ試験、チル試験、引け試験を行った。このときの
溶湯の採取温度は１３８０±５℃以内とした。湯流れ試
験では、渦巻き試験片（全体直径１６０ｍｍ）による全
湯流れ長さを測定した。チル深さは、ＡＳＴＭ規格によ
る２Ｃ試験片及びＷ２試験片を用い、両試験片における
完全チル深さ、モットルと逆チルの総深さを測定した。
引け試験では、球状化処理後の溶湯を鋳型のキャビティ
に鋳造して直径７５ｍｍの球形引け試験片を形成し、球
形引け試験片における外引け量を測定した。 請求項１ 表１は、請求項１に対応する実施例１〜３に係る球状化
処理剤、その比較例に係る球状化処理剤の組成を示す。

【００１５】表２は球状化処理後の溶湯組成、球状化処
理前の活性酸素量、球状化処理後の溶湯の湯流れ長さを
示す。表２から理解できるように、湯流れ長さについて
は、実施例１〜３ではいずれも４５０ｍｍ以上であり良
好であった。しかし比較例１〜３では４４０ｍｍ以下で
あり充分ではなかった。表３は球状化処理後の溶湯を用
いたときのチル深さ、引け量を示す。表３において、
『２Ｃ完全』とは、２Ｃ試験片を用いたときのチル深さ
を意味する。『２Ｃモットル』とは、２Ｃ試験片を用い
たときのモットル深さを意味する。表２において、『Ｗ
２完全』とは、Ｗ２試験片を用いたときのチル深さを意
味する。『Ｗ２モットル』とは、Ｗ２試験片を用いたと
きのモットル深さを意味する。表３から理解できるよう
に、実施例１〜３ではチル深さは小さくチル抑制効果が
得られたが、比較例１〜３ではチル深さが大きくチル抑
制効果は充分ではなかった。更に、表３から理解できる
ように、引け量については、実施例１〜３では１．４〜
１．６ｃｃと少なかったが、比較例１〜３では２．４〜
２．８ｃｃと多かった。 請求項２ 表４は、請求項２に対応する実施例４、５に係る球状化
処理剤、比較例４に係る球状化処理剤の組成を示す。実
施例４、５に係る球状化処理剤は実施例１に係る球状化
処理剤と基本的には類似する組成を有し、更にＢｉがそ
れぞれ０．２２％、０．３６％含まれている。比較例４
の球状化処理剤にはＺｒ、Ｂｉが含まれていない。

【００１６】表５は、球状化処理後の溶湯組成、球状化
処理前の溶湯の活性酸素量、球状化処理後の溶湯の湯流
れ長さを示す。表６は、チル深さ及び引け量を示す。表
５から理解できるように、湯流れ長さについては、実施
例４、５では４４０ｍｍ以上であり良好であった。しか
し比較例４では４２８ｍｍであり充分ではなかった。表
６から理解できるように、チル深さについては、実施例
４、５ではチル抑制効果が得られたが、比較例４ではチ
ル抑制効果は充分ではなかった。更に表６から理解でき
るように、引け量については、実施例４、５では少なか
ったが、比較例４では４．８ｃｃと多かった。 請求項３ 表７は、請求項３に対応する実施例６、７に係る球状化
処理剤、その比較例に係る球状化処理剤の組成を示す。
実施例６、７に係る球状化処理剤はＺｒを含むと共に実
施例１〜３と基本的には類似する組成を有するものの、
実施例１〜３に比較してＡｌ及びＲＥが低めである。

【００１７】表７から理解できるように、比較例６の球
状化処理剤ではＡｌが０．１３％と実施例５、６に比較
してかなり少ない。比較例５の球状化処理剤は実施例
５、６の球状化処理剤と基本組成が同一であるものの、
表８に示すように溶湯の活性酸素量が７．２１ｐｐｍで
あり、実施例６、７の場合（３．８２ｐｐｍ、３．７１
ｐｐｍ）よりも多めである。従って、溶湯の活性酸素量
は、請求項５に係る方法で規定する溶湯の活性酸素量
（２〜５ｐｐｍ）よりも過剰である。

【００１８】表８は、球状化処理剤で処理した後の溶湯
組成、処理前の溶湯の活性酸素量、処理後の溶湯の湯流
れ長さを示す。表９はチル深さ及び引け量を示す。表８
から理解できるように、湯流れ長さについては、実施例
６、７では４４０ｍｍ以上であり良好であった。しかし
比較例５、６では４３０ｍｍ未満であり充分ではなかっ
た。表９から理解できるように、チル深さについては、
実施例６、７ではチル抑制効果が得られたが、比較例
５、６ではチル抑制効果は充分ではなかった。殊に、溶
湯の活性酸素量が多い比較例５では、球状化処理剤の基
本組成は同様であるものの、チル抑制効果は充分ではな
かった。

【００１９】更に表９から理解できるように、引け量に
ついては、実施例６、７では０．８ｃｃ、０．６ｃｃと
少なかったが、比較例５、６では１．８ｃｃ以上であり
多かった。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】

【表４】

【００２４】

【表５】

【００２５】

【表６】

【００２６】

【表７】

【００２７】

【表８】

【００２８】

【表９】 （球状化処理剤に含まれるＺｒ量の関係）球状化処理剤
に含まれるＺｒ量を変化させ、球状化処理後の溶湯の黒
鉛球状化率を測定すると共に、湯流れ試験、チル試験を
行った。この試験では、前述同様に、球状化処理剤及び
接種剤を溶湯に添加して行った。試験条件は基本的には
前記した条件と同様である。黒鉛球状化率は、日本鋳造
工業会の定めたＮＩＫ法（旧ＪＩＳ−Ｇ５５０２）に基
づいて行った。

【００２９】図１〜図３は試験結果を示す。図１は黒鉛
球状化率とＺｒ量との関係、図２は湯流れ長さとＺｒ量
との関係、図３はモットルチル深さとＺｒ量との関係を
示す。図１から理解できるように、Ｚｒが１．０％を越
えると、黒鉛球状化率が大きく低下する。図２から理解
できるように、Ｚｒが０．２％〜１．０％の範囲で上向
き凸の特性が得られ、０．４％〜０．８％付近で湯流れ
長さが特に向上する効果が認められた。図３から理解で
きるように、Ｚｒが増加するにつれてチル深さが小さく
なり、チル抑制効果が得られるものの、Ｚｒが１．０％
を越えると、かえってチル深さが大きくなり、チル抑制
効果が低減することが認められた。

【００３０】図１〜図３に示す試験結果に基づけば、黒
鉛球状化率を維持しつつ、湯流れ性の確保、チル抑制効
果を図るには、球状化処理剤に含まれるＺｒは０．２〜
１．０％が好ましいことがわかる。この試験で用いた球
状化処理剤の組成は、Ｓｉが４４．８〜４５．３％、Ｍ
ｇが４．４８〜４．５１％、Ｃａが０．９８〜１．０３
％、ＲＥが０．９２〜１．０６％、Ａｌが０．９１〜
１．０９％、Ｃが０．９５〜１．１０％、Ｚｒが所定
量、残部が実質的にＦｅであった。接種剤の組成は、Ｓ
ｉが７３．６％、Ｃａが１．４８％、Ａｌが１．９８
％、Ｂａが０．３９％、残部が実質的にＦｅであった。
処理後の溶湯の組成は、Ｃが３．６１〜３．７８％、Ｓ
ｉが２．５８〜２．６４％、Ｍｎが０．２２〜０．３４
％、Ｐが０．０２１〜０．０２９％、Ｓが０．００７〜
０．０１２％、Ｍｇが０．０３２〜０．０４５％の範囲
であった。

【００３１】（球状化処理前の溶湯の活性酸素量と球状
化処理剤との関係） 請求項１（実施例１）に相当する球状化処理剤を用
い、多数の各鋳造工場の溶湯（一般的には２〜９ｐｐｍ
程度）を対象として球状化処理し、これにより処理前の
溶湯の活性酸素量とチル深さ（２Ｃクリヤチル）との関
係を調べた。試験結果を図４に示す。図４に示すよう
に、活性酸素量が高めになるにつれて、チル深さが減少
する相関性が認められた。即ち、請求項１に相当する球
状化処理剤を用いたときには、溶湯の活性酸素量が高め
になるにつれて、チル深さが低減する相関性が認められ
た。 また、請求項３（実施例５）に相当する球状化処理剤
を用い、多数の各鋳造工場の溶湯を対象として球状化処
理し、これにより処理前の溶湯の活性酸素量とチル深さ
（Ｗ２チル深さ）との関係を調べた。試験結果を図５に
示す。図５に示すように、活性酸素量が低めになるにつ
れて、チル深さが減少する相関性が認められた。

【００３２】以上の結果に基づけば、活性酸素量が５〜
９ｐｐｍの溶湯を球状化処理する場合には、請求項１に
相当する球状化処理剤を用いることが好ましく、活性酸
素量が２〜５ｐｐｍの溶湯を球状化処理する場合には、
請求項３に相当する球状化処理剤を用いることが好まし
いことが認められる。このような結果が得られた理由は
次のように推察される。即ち、Ｃａ、ＲＥ、Ａｌは、脱
酸素元素として機能する点共通性を有し、その添加効果
は処理前の溶湯の活性酸素量の影響を受け易い。請求項
５に係る方法のように、溶湯の活性酸素量が低めのとき
には、Ａｌを低減させた請求項３に係る球状化処理剤を
用いれば、球状化処理剤中のＣａ、ＲＥによる効果が変
動しにくいためと推察される。

【００３３】本試験では、処理後の溶湯の組成は、Ｃが
３．５８〜３．７５％、Ｓｉが２．５９〜２．６５％、
Ｍｎが０．２２〜０．２４％、Ｐが０．０２１〜０．０
３２％、Ｓが０．００８〜０．０１１％、Ｍｇが０．０
３３〜０．０４４％であった。 （黒鉛球状化率との関係） 上記した実施例１に係る球状化処理剤の耐フェード性
評価を、比較剤１に係る球状化処理剤とともに行った。
その結果を表１０に示す。この場合には、ＦＣＤ４５０
相当に作られた溶湯重量に対して球状化処理剤を１．３
％、接種剤を０．３％を取鍋で置き注ぎ法にて処理し
た。添加した後に、溶湯を再び溶解炉に返し、１３５０
〜１３７０℃の温度領域で保持しながら、３分後、６分
後、９分後、１２分後、１５分後に、残留マグネシウム
量及び黒鉛球状化率を測定した。試験片は、厚さ２５ｍ
ｍＹブロックを用い。残留Ｍｇは蛍光Ｘ線で測定した。
黒鉛球状化率は前記した測定と同様である。この試験結
果を表１０に示す。

【００３４】

【表１０】 図６は、実施例１に係る球状化処理剤で処理した溶湯を
所定時間保持した後、凝固させた試験片の金属組織（ナ
イタールエッチ）を示す。図７は、比較例１に係る球状
化処理剤で処理した溶湯を所定時間保持した後、凝固さ
せた試験片の金属組織を示す。表１０の試験結果、更に
は、図６と図７との比較から理解できるように、時間が
経過しても球状化率は良好であった。即ち、本実施例に
よれば、黒鉛球状化率を確保しつつ、球状化処理後の溶
湯の湯流れ性の向上、チル化の低減、引け性の低減に有
利である。

【００３５】

【発明の効果】請求項１〜３に係る球状化処理剤によれ
ば、黒鉛球状化率を確保しつつ、球状化処理後の溶湯の
湯流れ性の向上、チル化の低減、引け性の低減に有利で
ある。殊に薄肉部を備えた鋳鉄製品の鋳造に貢献でき
る。請求項４に係る処理方法のように、球状化処理前の
溶湯における活性酸素量に応じて請求項１、２に係る球
状化処理剤を採用すれば、チル化の低減に一層有利とな
る。

【００３６】請求項５に係る処理方法のように、球状化
処理前の溶湯における活性酸素量に応じて請求項３に係
る球状化処理剤を採用すれば、チル化の低減に一層有利
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｚｒ量と黒鉛球状化率との関係を示すグラフで
ある。

【図２】Ｚｒ量と湯流れ長さとの関係を示すグラフであ
る。

【図３】Ｚｒ量とモットルチル深さとの関係を示すグラ
フである。

【図４】球状化処理前の溶湯の活性酸素量とチル深さと
の関係を示すグラフである。

【図５】球状化処理前の溶湯の活性酸素量とチル深さと
の関係を示すグラフである。

【図６】実施例に係る球状化処理剤を用いて球状化処理
した後の溶湯を所定時間保持した後、凝固させた場合に
おける金属組織を示す図である。

【図７】比較例に係る球状化処理剤を用いて球状化処理
した後の溶湯を所定時間保持した後、凝固させた場合に
おける金属組織を示す図である。

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【手続補正書】

【提出日】平成９年３月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量％で、シリコン４０〜５０％、マグネ
   シウム４〜５％、カルシウム０．５〜１．５％、アルミ
   ニウム１〜３％、レアアース０．５〜１．５％、ジルコ
   ニウム０．２〜１．０％、炭素０．５〜３％、不可避の
   不純物、残部実質的に鉄の組成をもつ球状黒鉛鋳鉄用球
   状化処理剤。
2. 【請求項２】重量％で、シリコン４０〜５０％、マグネ
   シウム４〜５％、カルシウム０．５〜１．５％、アルミ
   ニウム１〜３％、レアアース０．５〜１．５％、ジルコ
   ニウム０．２〜１．０％、炭素０．５〜３％、ビスマス
   ０．１〜０．４％、不可避の不純物、残部実質的に鉄の
   組成をもつ球状黒鉛鋳鉄用球状化処理剤。
3. 【請求項３】重量％で、シリコン４０〜５０％、マグネ
   シウム４〜５％、カルシウム０．５〜１．５％、アルミ
   ニウム０．５〜２％、レアアース０．５〜１．０％、ジ
   ルコニウム０．２〜１．０％、炭素０．５〜３％、不可
   避の不純物、残部実質的に鉄の組成をもつ球状黒鉛鋳鉄
   用球状化処理剤。
4. 【請求項４】重量％で、炭素３〜４％、シリコン１．５
   〜５．５％、マンガン１．０％以下、リン０．５％以
   下、硫黄０．５％以下、不可避の不純物、残部実質的に
   鉄の組成をもつ溶湯を用い、前記溶湯と球状化処理剤と
   を接触させて前記溶湯を球状化処理する球状黒鉛鋳鉄の
   球状化処理方法において、 前記溶湯の活性酸素量は５〜９ｐｐｍであり、 前記球状化処理剤は、請求項１又は請求項２の球状黒鉛
   鋳鉄用球状化処理剤であることを特徴とする球状黒鉛鋳
   鉄の球状化処理方法。
5. 【請求項５】重量％で、炭素３〜４％、シリコン１．５
   〜５．５％、マンガン１．０％以下、リン０．５％以
   下、硫黄０．５％以下、不可避の不純物、残部実質的に
   鉄の組成をもつ溶湯を用い、前記溶湯と球状化処理剤と
   を接触させて前記溶湯を球状化処理する球状黒鉛鋳鉄の
   球状化処理方法において、 前記溶湯の活性酸素量は２〜５ｐｐｍであり、 前記球状化処理剤は、請求項３の球状化処理剤であるこ
   とを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の球状化処理方法。