JPS5839907B2 - 耐表面損傷性合金鋳鉄 - Google Patents
耐表面損傷性合金鋳鉄Info
- Publication number
- JPS5839907B2 JPS5839907B2 JP14103173A JP14103173A JPS5839907B2 JP S5839907 B2 JPS5839907 B2 JP S5839907B2 JP 14103173 A JP14103173 A JP 14103173A JP 14103173 A JP14103173 A JP 14103173A JP S5839907 B2 JPS5839907 B2 JP S5839907B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast iron
- chill
- chilling
- value
- surface damage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐表面損傷性合金鋳鉄に関するものである。
機械部分あるいはエンジン部品で高応力下で摺動する部
分は、摩耗、スカッフィング、ピッチングなどの表面損
傷を非常に受けやすい。
分は、摩耗、スカッフィング、ピッチングなどの表面損
傷を非常に受けやすい。
このため従来から摺動部分の硬さを上昇せしめ、耐表面
損傷性を向上させる種々′の方法が採用されている。
損傷性を向上させる種々′の方法が採用されている。
例えば自動車用エンジンのカムシャフトを例にとると、
浸炭鋼、焼入鋼、焼入鋳鉄が使用されているが、これ等
の材質には次の如き種々の欠点をあげることができる。
浸炭鋼、焼入鋼、焼入鋳鉄が使用されているが、これ等
の材質には次の如き種々の欠点をあげることができる。
即ち鋼材は鍛造品であるため鋳鉄に比し製造コストが高
く、また性能的にもスカッフィングや摩耗を生じやすい
し、焼入鋳鉄材は被削性が悪く製造コストが高いばかり
でなく、やはりスカッフィングや摩耗を生じやすいので
、特に接触応力の高いエンジンには殆んど使用すること
はできない。
く、また性能的にもスカッフィングや摩耗を生じやすい
し、焼入鋳鉄材は被削性が悪く製造コストが高いばかり
でなく、やはりスカッフィングや摩耗を生じやすいので
、特に接触応力の高いエンジンには殆んど使用すること
はできない。
鋳鉄は前記三者に比ベコストあるいは耐表面損傷性の点
でかなり改善されるが、チル部の硬さが低く、ピッチン
グを生じ完全なものとは言えない。
でかなり改善されるが、チル部の硬さが低く、ピッチン
グを生じ完全なものとは言えない。
しかしチル鋳鉄はＣｒ。Ｍｏ、Ｎｉなどの合金を添加し
馴ピッチングを上昇させたものもあるが、被削部の硬さ
が上昇し被削性が悪くなり、製造コストは高価とならざ
るを得ない。
馴ピッチングを上昇させたものもあるが、被削部の硬さ
が上昇し被削性が悪くなり、製造コストは高価とならざ
るを得ない。
本発明は、被削性をそこなうことなくｍ１表面損傷性を
増加せしめた合金チル鋳鉄によって、前記欠点を解消せ
んとするものであり、更に詳くは、ＣＥ値が高くなると
硬度が上昇するとの知見にもとづき、従来カム等のピッ
チングの関係から使用されなかったＣＥ値４．１以上の
チル鋳鉄に、チル化促進元素及びチル化抑制元素を添加
して加工性等の悪化を防止し、チル鋳鉄として使用せん
とするものである。
増加せしめた合金チル鋳鉄によって、前記欠点を解消せ
んとするものであり、更に詳くは、ＣＥ値が高くなると
硬度が上昇するとの知見にもとづき、従来カム等のピッ
チングの関係から使用されなかったＣＥ値４．１以上の
チル鋳鉄に、チル化促進元素及びチル化抑制元素を添加
して加工性等の悪化を防止し、チル鋳鉄として使用せん
とするものである。
本発明者等は、合金鋳鉄について種々研究を進めた結果
、カムノーズ部硬さとピッチング面積率との関係を示す
第１図によって、自動車用カムシャフトのカムノーズ部
の硬さはＨｖ ５００以上が必要であり、Ｃ％＋１／３
Ｓｉ％で表わされるＣＥ値（炭素当量）とチル部の硬さ
との間には第２図の如き関係のあることを見出した。
、カムノーズ部硬さとピッチング面積率との関係を示す
第１図によって、自動車用カムシャフトのカムノーズ部
の硬さはＨｖ ５００以上が必要であり、Ｃ％＋１／３
Ｓｉ％で表わされるＣＥ値（炭素当量）とチル部の硬さ
との間には第２図の如き関係のあることを見出した。
前記ピッチング面積率は、ピッチング部に網の如きマス
目を当てそのマス日数を数えてピッチング面積を求め、
更に次式により算出した。
目を当てそのマス日数を数えてピッチング面積を求め、
更に次式により算出した。
なお第２図のバラツキを考慮すれば、チル硬さＨｖ ５
００以上とするには、ＣＥ値が４．１以上であることが
必要である。
００以上とするには、ＣＥ値が４．１以上であることが
必要である。
ＣＥ値が高くなると一般にチル深さが減少することは知
られているが、チル鋳鉄ではＣＥ値を高くするとチル深
さが極度に浅くなる傾向があってカム作用面は軟い非チ
ル部となり、耐表面損傷を著しく劣化させる結果となる
。
られているが、チル鋳鉄ではＣＥ値を高くするとチル深
さが極度に浅くなる傾向があってカム作用面は軟い非チ
ル部となり、耐表面損傷を著しく劣化させる結果となる
。
本発明者等は、前記二つの相反する現象を両立させるた
めには、使用する鋳鉄においてけい素（Ｓｉ）および炭
素（Ｃ）を２０φ＜ Ｓ ｉ≦３．０幅および３．１係
≦Ｃ≦４．０％の範囲で含有せしめかつＣＥ値を上昇さ
せチル硬さを高くし、チル深さの減少分をチル化促進元
素例えばＭｎ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ等によって補うことが有効
な手段であるとの知見にもとずき本発明を完成したもの
である。
めには、使用する鋳鉄においてけい素（Ｓｉ）および炭
素（Ｃ）を２０φ＜ Ｓ ｉ≦３．０幅および３．１係
≦Ｃ≦４．０％の範囲で含有せしめかつＣＥ値を上昇さ
せチル硬さを高くし、チル深さの減少分をチル化促進元
素例えばＭｎ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ等によって補うことが有効
な手段であるとの知見にもとずき本発明を完成したもの
である。
しかし、チル化促進元素を添加し過ぎると加工部分にも
チルが入る結果となるので、チル促進元素の添加をおさ
えるか、あるいは冷し金を当てた部分のチル深さをあま
り減少させずに切削部のチル化を抑制する元素、例えば
Ｐ、Ｃｕ、Ｎｉ等を同時に添加する。
チルが入る結果となるので、チル促進元素の添加をおさ
えるか、あるいは冷し金を当てた部分のチル深さをあま
り減少させずに切削部のチル化を抑制する元素、例えば
Ｐ、Ｃｕ、Ｎｉ等を同時に添加する。
ただし、ＣＥ値が５．０以上になるとチル化促進元素は
多量の添加が必要となりコスト高となるので、ＣＥ値は
チル硬さＨｖ５００以上にするためと二つの理由から４
．１〜５．０に限定した。
多量の添加が必要となりコスト高となるので、ＣＥ値は
チル硬さＨｖ５００以上にするためと二つの理由から４
．１〜５．０に限定した。
本発明でＳｉ量を上記に限定した理由は、Ｓｉは黒鉛化
を助ける元素で、これが２．０俤を割るとチル化傾向が
増加し、本来チルが入ってはいけない部分にチルが入り
、被剛性が損われるためであり、また３、０φより多く
なると上記ＣＥ値の範囲ではチル化促進元素を用いても
チルが入りにくくなるためである。
を助ける元素で、これが２．０俤を割るとチル化傾向が
増加し、本来チルが入ってはいけない部分にチルが入り
、被剛性が損われるためであり、また３、０φより多く
なると上記ＣＥ値の範囲ではチル化促進元素を用いても
チルが入りにくくなるためである。
またＣ量については、３．１俤より少ないと必要な硬度
が得られずまた４、０％より多いと上記ＣＥ値が得られ
ないため、ピッチング面積率が低くまたチル深さが極度
に浅くなるため上記のように限定した。
が得られずまた４、０％より多いと上記ＣＥ値が得られ
ないため、ピッチング面積率が低くまたチル深さが極度
に浅くなるため上記のように限定した。
チル化促進元素の添加量は、２％以上になると鋳造性が
悪化し、巣などができ易くなり、また最もチル化促進効
果の高い■が０．１％で十分な効果が得られるので、０
．１〜２．０俤の範囲とした。
悪化し、巣などができ易くなり、また最もチル化促進効
果の高い■が０．１％で十分な効果が得られるので、０
．１〜２．０俤の範囲とした。
チル化抑制元素の添加量は、チル化促進元素によっては
添加を必要としないものもあるが、０．５％以上になる
とチル硬さを低下させ、耐摩耗性を悪化せしめるので０
．５％以下の範囲とした。
添加を必要としないものもあるが、０．５％以上になる
とチル硬さを低下させ、耐摩耗性を悪化せしめるので０
．５％以下の範囲とした。
次に、本発明の合金鋳鉄を実施例により具体的に説明す
る。
る。
実施例 １
ＦＣ２５相当の戻し材を高周波炉で溶解し、これに加炭
剤と７５係Ｆｅ−８ｉおよびＦ ｅ−Ｍｎを添加して成
分調整を行ない、１５００℃で１０分間保持した後出湯
して１３７０℃で注湯を行なった。
剤と７５係Ｆｅ−８ｉおよびＦ ｅ−Ｍｎを添加して成
分調整を行ない、１５００℃で１０分間保持した後出湯
して１３７０℃で注湯を行なった。
この溶湯の化学組成はＣ３，５１係、Ｓｉ２．１６係。
Ｍｎ０．９６％、他に８０．０５４％、Ｐｏ、０３７％
を含有し、残部Ｆｅであった。
を含有し、残部Ｆｅであった。
なお、実施例１のチル化促進元素のＭｎの含有量を変え
たもの（実施例２〜３）、実施例１のチル化促進元素の
ＭｎをＷ、Ｃｒ、Ｖに変えたもの（実施例４〜１２）、
前記チル促進元素の外にチル化抑制元素（Ｐ、Ｃｕ、Ｎ
ｉ）を添加したもの（実施例１３〜２１）およびチル促
進元素を２種以上（実施例２２〜２４）を添加した本発
明合金鋳鉄を製造した。
たもの（実施例２〜３）、実施例１のチル化促進元素の
ＭｎをＷ、Ｃｒ、Ｖに変えたもの（実施例４〜１２）、
前記チル促進元素の外にチル化抑制元素（Ｐ、Ｃｕ、Ｎ
ｉ）を添加したもの（実施例１３〜２１）およびチル促
進元素を２種以上（実施例２２〜２４）を添加した本発
明合金鋳鉄を製造した。
実施例１〜２４の合金組成を第１表に示す。
前記実施例によって得られた本発明合金鋳鉄を用いて第
３図および第４図に示す自動車用カムシャフトを製作し
た。
３図および第４図に示す自動車用カムシャフトを製作し
た。
第３図は自動車用カムシャフトの断面図であり、第４図
は第３図のＡ−Ａ線に沿った断面図で、本発明の合金鋳
鉄により、第４図に示す冷し金３を用いて第３図のチル
化させたカム部２と切削部１を有するカムシャフトを製
造し、夫々についてＣＥ値、チル深さく冗０、チル硬さ
くＨｖ）、切削部硬さくＨｖ）を次の測定方法により調
査した。
は第３図のＡ−Ａ線に沿った断面図で、本発明の合金鋳
鉄により、第４図に示す冷し金３を用いて第３図のチル
化させたカム部２と切削部１を有するカムシャフトを製
造し、夫々についてＣＥ値、チル深さく冗０、チル硬さ
くＨｖ）、切削部硬さくＨｖ）を次の測定方法により調
査した。
ＯＣＥ値・・・得られた製品の１部を切り出し、それを
化学分析しＣとＳｉの含有量を求め、次式によりＣＥ値
を算出した。
化学分析しＣとＳｉの含有量を求め、次式によりＣＥ値
を算出した。
ＣＥ−Ｃ％＋１／３Ｓｉ悌
０チル深さ・・・カム部頂部から中心に向ってのクリア
ーチル深さを求めチル深さとした。
ーチル深さを求めチル深さとした。
○チル硬さ・・・カム部２を軸に対して直角方向に切断
し、カム頂部付近で表面から２關の位置の°任意の３点
を荷重２０ｋｇのビッカース硬度計で測定した値を平均
し求めた。
し、カム頂部付近で表面から２關の位置の°任意の３点
を荷重２０ｋｇのビッカース硬度計で測定した値を平均
し求めた。
０切削部硬さ・・・切削部１を軸に対して直角方向に切
断し、表面から２關の位置の任意の５点を荷重２０ｋｇ
のビッカース硬度計で測定した値を平均し求めた。
断し、表面から２關の位置の任意の５点を荷重２０ｋｇ
のビッカース硬度計で測定した値を平均し求めた。
結果は第１表に示す。
なお、前記本発明合金鋳鉄と比較するため、従来使用さ
れる合金鋳鉄を次の如く製造した。
れる合金鋳鉄を次の如く製造した。
従来法 Ｉ
ＦＣ２５相当の戻し材を高周波炉で溶解し、これに加炭
材と７５φＦｅ−８ｉを添加して成分調整を行ない、１
５００’Ｃで１０分間保持した後出湯して１３７０ ’
Ｃで注湯を行なった。
材と７５φＦｅ−８ｉを添加して成分調整を行ない、１
５００’Ｃで１０分間保持した後出湯して１３７０ ’
Ｃで注湯を行なった。
この溶湯の化学組成はＣ３，２１％ 、 Ｓｉ １．
９８％で他にＭｎ０．６４俤、８０．０５２係、Ｐｏ、
０３７係を含有し、残部Ｆｅであった。
９８％で他にＭｎ０．６４俤、８０．０５２係、Ｐｏ、
０３７係を含有し、残部Ｆｅであった。
従来法 ２
ＦＣ２５相当の戻し材を高周波炉で溶解し、これに加炭
材と７５ ％Ｆｅ −８ｉ 、 Ｆｅ −Ｍｏ 、 Ｆ
ｅ −Ｃｒを添加して成分調整を行ない１５００℃で１
０分間保持した後出湯して１３７０’Ｃで注湯を行なっ
た。
材と７５ ％Ｆｅ −８ｉ 、 Ｆｅ −Ｍｏ 、 Ｆ
ｅ −Ｃｒを添加して成分調整を行ない１５００℃で１
０分間保持した後出湯して１３７０’Ｃで注湯を行なっ
た。
この溶湯の化学組成はＣ３，２２％。Ｓｉ ２．４６
％ 、 Ｍｏ ０．３０％ 、 Ｃｒ Ｏ，５１％で他
にＭｎ ０．６１％、８０．０４９％、Ｐｏ、０３８％
を含有し、残部鉄であった。
％ 、 Ｍｏ ０．３０％ 、 Ｃｒ Ｏ，５１％で他
にＭｎ ０．６１％、８０．０４９％、Ｐｏ、０３８％
を含有し、残部鉄であった。
前記従来法１および２の合金鋳鉄を実施例と同様にＣＥ
値、合金元素、チル深さく關）、チル硬さくＨｖ）を測
定した。
値、合金元素、チル深さく關）、チル硬さくＨｖ）を測
定した。
結果を第３表に示す。
第１表の本発明の合金鋳鉄は、ＣまたはＣとＳｉを増加
させ、ＣＥ値を高めるとともにチル化促進元素を１種ま
たは２種を添加するか、またはチル化促進元素とチル化
抑制元素とを添加して、チル効果を調整したものである
が、第３表の従来法１および２に比較して、共にチル深
さ、切削部硬さは劣化することなく、チル硬さがいずれ
も著しく増加していることが判明した。
させ、ＣＥ値を高めるとともにチル化促進元素を１種ま
たは２種を添加するか、またはチル化促進元素とチル化
抑制元素とを添加して、チル効果を調整したものである
が、第３表の従来法１および２に比較して、共にチル深
さ、切削部硬さは劣化することなく、チル硬さがいずれ
も著しく増加していることが判明した。
以上の様に本発明の合金鋳鉄は従来品で得られなかった
チル部の硬さとチル深さをカムシャフトに好都合のもの
に両立させると同時に、被削性をも害することなくカム
シャフトの製造を可能にしたものであり、カムシャフト
の製造のみならず高応力下の摺動部分に適用し得るもの
である。
チル部の硬さとチル深さをカムシャフトに好都合のもの
に両立させると同時に、被削性をも害することなくカム
シャフトの製造を可能にしたものであり、カムシャフト
の製造のみならず高応力下の摺動部分に適用し得るもの
である。
第１図は、カムノーズ部硬さとピッチング面積率との関
係をあられすグラフを示す。 第２図は、ＣＥ値とチル部との関係をあられすグラフを
示す。 第３図は、自動車用カムシャフトの断面図をあられす。 第４図は、第３図Ａ−Ａ線に沿った断面図をあられす。 図中の１は切削部を、２はチルを生じせしめるカム部を
、３は冷し金をあられす。
係をあられすグラフを示す。 第２図は、ＣＥ値とチル部との関係をあられすグラフを
示す。 第３図は、自動車用カムシャフトの断面図をあられす。 第４図は、第３図Ａ−Ａ線に沿った断面図をあられす。 図中の１は切削部を、２はチルを生じせしめるカム部を
、３は冷し金をあられす。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ けい素（Ｓｉ）および炭素（Ｃ）を重量比で２．０
％＜Ｓｉ≦３，０係および３．１φ≦Ｃ≦４．０％の範
囲で含有したＣＥ値（炭素当量）が４．１〜５．０の合
金鋳鉄において、チル化促進元素ｏ、１％〜２．０％を
含有し、必要部分のみチル化された耐表面損傷性合金鋳
鉄。 ２ けい素（Ｓｉ）および炭素（Ｃ）を重量比で２．０
％＜Ｓｉ≦３．０％および３．１係≦Ｃ≦４．０％の範
囲で含有したＣＥ値（炭素当量）が４．１〜５．０の合
金鋳鉄において、チル化促進元素０．１〜２．０％とチ
ル化抑制元素０．５％以下を含有し、必要部分のみチル
化された面４表面損傷性合金鋳鉄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14103173A JPS5839907B2 (ja) | 1973-12-12 | 1973-12-12 | 耐表面損傷性合金鋳鉄 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14103173A JPS5839907B2 (ja) | 1973-12-12 | 1973-12-12 | 耐表面損傷性合金鋳鉄 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5090521A JPS5090521A (ja) | 1975-07-19 |
| JPS5839907B2 true JPS5839907B2 (ja) | 1983-09-02 |
Family
ID=15282595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14103173A Expired JPS5839907B2 (ja) | 1973-12-12 | 1973-12-12 | 耐表面損傷性合金鋳鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839907B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0252727B2 (ja) * | 1983-05-04 | 1990-11-14 | Marutoku Sangyo Kk | |
| JPH0436321Y2 (ja) * | 1985-10-14 | 1992-08-27 | ||
| JPH0573104U (ja) * | 1991-11-07 | 1993-10-05 | 株式会社日本アルミ | 伸縮継手装置の保護構造 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118049A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Mazda Motor Corp | ロ−タリピストンエンジンのアペツクスシ−ルおよびその製造法 |
| JP3382326B2 (ja) * | 1993-12-10 | 2003-03-04 | 本田技研工業株式会社 | 鋳鉄製摺動部材 |
-
1973
- 1973-12-12 JP JP14103173A patent/JPS5839907B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0252727B2 (ja) * | 1983-05-04 | 1990-11-14 | Marutoku Sangyo Kk | |
| JPH0436321Y2 (ja) * | 1985-10-14 | 1992-08-27 | ||
| JPH0573104U (ja) * | 1991-11-07 | 1993-10-05 | 株式会社日本アルミ | 伸縮継手装置の保護構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5090521A (ja) | 1975-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS63303030A (ja) | ロツカア−ム | |
| US2051415A (en) | Heat treated alloy steel | |
| JPS63174798A (ja) | 肉盛溶接用耐食合金 | |
| JPS5839907B2 (ja) | 耐表面損傷性合金鋳鉄 | |
| JP3217661B2 (ja) | 高強度ダクタイル鋳鉄材 | |
| JPS57185961A (en) | Production of al-based alloy plate for magnetic disc substrate | |
| JPH03208825A (ja) | ガラス板のプレス曲げ方法 | |
| JPS5940212B2 (ja) | 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−ト用Ｃｏ基合金 | |
| JPS6112843A (ja) | エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ｃｏ基合金 | |
| US3472651A (en) | Engine components of cast iron having ni,cr,and ti as alloying elements | |
| JPS5911656B2 (ja) | 高硬度耐摩耗鋳鉄 | |
| JPH0138861B2 (ja) | ||
| JP2733773B2 (ja) | ロッカアーム | |
| JP2564489B2 (ja) | 高強度、高靱性および耐摩耗性を有するロッカ−ア−ム | |
| JPS62120453A (ja) | 窒化処理用Ｎｉ金属材料 | |
| KR930006291B1 (ko) | 주철제의 미끄럼운동 부재의 제조방법 | |
| JPS58120756A (ja) | 内燃機関のエンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ｎｉ基合金 | |
| SU1504281A1 (ru) | Чугун | |
| JPS6032701B2 (ja) | 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシート用Ｎｉ基合金 | |
| JP2000254715A (ja) | 圧延ロール用材 | |
| JPS6045267B2 (ja) | 快削合金鋳鉄 | |
| JP2581025B2 (ja) | 高強度および高靭性を有するロッカーアーム用耐摩耗性Ｆｅ基鋳造合金 | |
| US1839089A (en) | Stable surface alloy steel | |
| JPS5911654B2 (ja) | 表面焼入用球状黒鉛鋳鉄 | |
| US1768578A (en) | Stable-surface alloy steel |