(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％でＣ：２．６〜３．６％、Ｓｉ：１．８〜２．４％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｓ：０．００６〜０．０２％、Ｔｉ：０．１５〜０．３０％、残部がＦｅ及び不可避不純物からなる鋳鉄溶湯中に、重量％でＳｉ：５０％残部ＦｅからなるＦｅ−Ｓｉ（５０％）合金を０．２〜０．６％接種した後、砂型に注湯することを特徴とする共晶黒鉛鋳鉄の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共晶黒鉛鋳鉄の製造方法に関するものであり、詳しくは砂型鋳造法による共晶黒鉛鋳鉄の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の共晶黒鉛鋳鉄の製造方法として、普通鋳鉄の成分組成を有する鋳鉄溶湯を強脱硫、強脱酸して硫砿量を０．００５〜０．００１％にした後、砂型に注湯する方法がある（特公平５−１４００５号公報記載）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に普通鋳鉄の硫砿量は０．０３〜０．１％であり、これを砂型に注湯すると、黒鉛が片状に晶出して片状黒鉛鋳鉄になるため、鋳鉄溶湯を強脱硫、強脱酸して硫砿量を０．００５〜０．００１％にした後、砂型に注湯しているが、均一な共晶黒鉛鋳鉄が得られないという問題点がある。
そこで、本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、均一な組織の共晶黒鉛鋳鉄を製造する方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、鋳鉄溶湯中のＳ量を調整し、かつ鋳鉄溶湯中にＴｉを含有させ、さらに、Ｆｅ−Ｓｉ（５０％）合金を接種することにより均一な組織の共晶黒鉛鋳鉄が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
本発明の共晶黒鉛鋳鉄の製造方法は、重量％でＣ：２．６〜３．６％、Ｓｉ：１．８〜２．４％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｓ：０．００６〜０．０２％、Ｔｉ：０．１５〜０．３０％、残部がＦｅ及び不可避不純物からなる鋳鉄溶湯中に、重量％でＳｉ：５０％残部ＦｅからなるＦｅ−Ｓｉ（５０％）合金を０．２〜０．６％接種した後、砂型に注湯することを特徴とする。
【０００６】
本発明の共晶黒鉛鋳鉄の製造方法によれば、鋳物中心部の破面の網目組織が、表面近傍部の破面の網目組織とほぼ同一に形成される。
【０００７】
Ｃ量が２．６％より小さいと鋳物のチル化傾向が大きくなるため、下限を２．６％とし、Ｃ量が３．６％より大きいと凝固時に粗大な黒鉛が晶出して均一な組織の共晶黒鉛鋳鉄を得ることができないため、上限を３．６％とした。
Ｓｉ量が１．８％より小さいとチル化傾向が大きくなるため、下限を１．８％とし、Ｓｉ量が２．４％より大きいと凝固時に粗大な黒鉛が晶出して均一な組織の共晶黒鉛鋳鉄を得ることができないため、上限を２．４％とした。
Ｍｎ量が１．０％より大きいとチル化傾向が大きくなるため、Ｍｎ量の上限を１．０％とした。
Ｐ量が０．２％より大きいとステダイトを生成して被削性が低下するため、Ｐ量の上限を０．２％とした。
Ｓ量が０．００６％より小さいと、チル化傾向が大きくなり共晶黒鉛鋳鉄の組織が不均一になるため、Ｓ量の下限を０．００６％とし、Ｓ量が０．０２％より大きいと共晶黒鉛が晶出しにいためＳ量の上限を０．０２％とした。
Ｔｉ量が０．１５％より小さいと共晶黒鉛が晶出しにくいため下限を０．１５％とし、Ｔｉ量が０．３０％より大きいと切削性及び湯流れ性が低下するため、上限を０．３０％とした。
Ｆｅ−Ｓｉ（５０％）合金の接種量は、０．２重量％より少ないと共晶黒鉛鋳鉄の組織が不均一になるため下限を０．２重量％とし、０．６重量％より多くすると片状黒鉛が晶出するため上限を０．６重量％とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
鋳鉄溶湯の溶製は、１４５０℃以上で２０分以上行い、該鋳鉄溶湯の砂型への注湯は、１３５０−１４５０℃で行う。
砂型の種類は特に限定されず、ＣＯ２鋳型、生砂型、ダイカル鋳型、フラン鋳型等を用いることができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
重量％でＣ：３．１７％、Ｓｉ：２．０５％、Ｍｎ：０．５９％、Ｐ：０．０３％、Ｓ：０．０１３％、Ｔｉ：０．１７％残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋳鉄溶湯を低周波炉で溶製し、１４８０℃で３０分保持した後、取鍋にて１４６０℃でＦｅ−Ｓｉ（５０％）合金を０．４重量％接種し、次いで１４２０℃の注湯温度で生砂鋳型に注湯し、１５φ丸捧と３０φ丸棒とを鋳込んだ。
【００１０】
１５φ丸棒及び３０φ丸棒における黒鉛形状、該両丸棒の表面近傍部の破面での網目数（個／ｃｍ２）及び丸棒中心部の破面での網目数（個／ｃｍ２）を表１に示す。表１中の黒鉛形状の欄のＢ，Ｄ，Ｅは、「黒鉛の形、分布の分類（ＡＦＳ−ＡＳＴＭ）」におけるＢ形，Ｄ形，Ｅ形をそれぞれ示す。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
表１から明らかなように、１５φ丸棒及び３０φ丸棒にはＤ形黒鉛（共晶黒鉛）が晶出した。図１は、１５φ丸棒の表面近傍部の破面の光学顕微鏡写真（３％ナイタール腐食、１００倍）であり、微細なＤ型黒鉛（共晶黒鉛）を有する共晶黒鉛鋳鉄を示す。
１５φ丸棒の表面近傍部の網目数は２１２個／ｃｍ２であり、丸棒中心部の網目数は１８８個／ｃｍ２であり、３０φ丸棒の表面近傍部の網目数は２０８個／ｃｍ２であり、丸棒中心部の網目数は１６８個／ｃｍ２であった。
【００１３】
（比較例１）
実施例に対してＳ量が多い鋳鉄溶湯から鋳込んだ場合を比較するために、重量％でＣ：３．１４％、Ｓｉ：２．０８％、Ｍｎ：０．５９％、Ｐ：０．０３％、Ｓ：０．０４８％、Ｔｉ：０．１８％残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる溶湯を低周波炉で溶製し、１４５０℃以上で２０分以上保持した後、Ｆｅ−Ｓｉ（５０％）合金を該溶湯に対して０．４重量％接種し、次いで１４２０℃の注湯温度で生砂鋳型に注湯して１５φ丸棒及び３０φ丸棒を鋳込んだ。
（比較例２）
実施例に対してＴｉ量が少ない鋳鉄溶湯から鋳込んだ場合を比較するために、重量％でＣ：３．２４％、Ｓｉ：２．１２％、Ｍｎ：０．５８％、Ｐ：０．０４％、Ｓ：０．０１２％、Ｔｉ：０．１３％残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる溶湯を低周波炉で溶製し、１４５０℃以上で２０分以上保持した後、Ｆｅ−Ｓｉ（５０％）合金を該溶湯に対して０．４重量％接種し、次いで１４２０℃の注湯温度で生砂鋳型に注湯して１５φ丸棒及び３０φ丸棒を鋳込んだ。
（比較例３）
実施例に対して接種処理を施さない場合を比較するために、重量％でＣ：３．１９％、Ｓｉ：２．０４％、Ｍｎ：０．５９％、Ｐ：０．０３％、Ｓ：０．０１２％、Ｔｉ：０．１８％残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋳鉄溶湯を低周波炉で溶製し、１４８０℃で３０分保持した後、接種処理を施すことなく、１４２０℃の注湯温度で生砂鋳型に注湯し、次いで１５φ丸棒と３０φ丸棒とを鋳込んだ。
【００１４】
比較例１〜３の鋳造条件及び各比較例で鋳造した１５φ丸棒及び３０φ丸棒の黒鉛形状、比較例３で鋳造した丸棒の表面近傍部の破面での網目数（個／ｃｍ２）及び丸棒中心部の破面での網目数（個／ｃｍ２）を表１に併記する。
表１より、比較例１及び比較例２は、１５φ丸棒ではいずれもＤ形黒鉛（共晶黒鉛）が晶出したが、３０φ丸棒ではいずれもＤ形黒鉛（共晶黒鉛）の他、Ｂ形黒鉛及びＥ形黒鉛が晶出した。
比較例３で鋳造した１５φ丸棒及び３０φ丸棒には共晶黒鉛（Ｄ型黒鉛）が晶出したが、１５φ丸棒の表面近傍部の網目数は２０４個／ｃｍ２であり、丸棒中心部の網目数は１５６個／ｃｍ２であり、３０φ丸棒の表面近傍部の網目数は１９６個／ｃｍ２であり、丸棒中心部の網目数は９２個／ｃｍ２であった。比較例１〜３は、実施例１に比べ、丸棒表面近傍部の網目数と丸棒中心部の網目数との差が大きく、組織が不均一であった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の共晶黒鉛鋳鉄の製造方法によれば、重量％でＣ：２．６〜３．６％、Ｓｉ：１．８〜２．４％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｓ：０．００６〜０．０２％、Ｔｉ：０．１５〜０．３０％、残部がＦｅ及び不可避不純物からなる鋳鉄溶湯中に、重量％でＳｉ：５０％残部ＦｅからなるＦｅ−Ｓｉ（５０％）合金を０．２〜０．６重量％接種した後、砂型に注湯するので、鋳物の表面近傍部の網目数と鋳物中心部の網目数との差が小さくなり、均一な組織の共晶黒鉛鋳鉄が得られ、鋳物品質が安定化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によって製造した共晶黒鉛鋳鉄の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図１】
0003658488.tif 000003