(57)【要約】【課題】本発明は、安価であり、入手が容易な鋳鉄切削屑を有効に利用して、特に高価な設備や高価な処理手段を施すことなく振動減衰能に優れた鋳鉄焼結材を得ることができる技術の提供を目的とする。【解決手段】本発明は、鋳鉄の切削屑から得られた粒径８４０μｍ以下の鋳鉄粉粒体を主体とする切削屑の集合体を圧密した後、水素を含む還元雰囲気において１０００〜１１６０℃の温度に加熱するとともに２００ＭＰａ〜８００ＭＰａの圧力で加圧して焼結した後、冷却して密度を４.５〜６ｇ／ｃｍ３の範囲とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳鉄の切削屑から得られた粒径８４０μｍ以下の鋳鉄粉粒体を主体とする切削屑の集合体を、２００ＭＰａ〜８００ＭＰａの圧力で加圧成型後、水素を含む還元雰囲気において１０００〜１１６０℃の温度に加熱して焼結し、密度４.５〜６ｇ／ｃｍ３とすることを特徴とする振動減衰特性に優れた鋳鉄焼結材の製造方法。
【請求項２】
前記加圧力を３００ＭＰａ〜５００ＭＰａの範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の振動減衰特性に優れた鋳鉄焼結材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動減衰特性に優れた鋳鉄焼結材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳鉄は日本において年間数百万ｔも生産されているが、その大部分は鋳造用途に供されるものであり、鋳造後、目的の形状に切削加工されて利用される。従って製造された鋳鉄の数％〜１０％程度は切削後の切削屑として廃棄されている。例えば自動車産業界において年間数千万台もの生産に伴い、自動車エンジンの各構成ブロック等から生じる切削屑だけで年間数万ｔもの量に達しているので、一部では切削屑を収集して他の原料と一緒に溶解して再利用しているが、多くの製造現場では屑として廃棄している。
これら鋳鉄の切削屑は、自動車産業界に限らず、日本の各種産業界の製造現場において大量に存在しているが、それらの有効利用はなされておらず、一部業界の工場では溶解して再利用しようとする試みも見られたが、再生にコストが嵩むと採算が合わなくなるので、大部分の製造現場では廃棄物として大量に処分されているのが現状である。また、このような廃棄物としての切削屑は一般に極めて安い単価で取り引きされていので、従来からこれらの切削屑を粉末冶金に利用して再利用するための技術が研究されている。
【０００３】
また、鋳鉄の中でも片状黒鉛鋳鉄は振動減衰能が優れているため、振動減衰能力が要求される各種の用途に用いられているが、球状黒鉛鋳鉄は機械特性に優れる反面、振動減衰能の面では片状黒鉛鋳鉄に比べて低いとされている。（非特許文献１参照）
一方、片状黒鉛鋳鉄の製造工程から発生した切削加工粉から作製した焼結体の振動減衰能は鋳造材よりも向上するとされているが（非特許文献２参照）、片状および球状黒鉛鋳鉄切削屑から作製した焼結体の振動減衰能や気孔との関係は明らかにされていない。更に、片状黒鉛鋳鉄製造工程から発生する切削加工粉の利用について一部明らかにされているが（非特許文献３〜６参照）、球状黒鉛鋳鉄の製品工程で発生する切削加工屑の再利用は再溶解用以外の有効な利用法は明らかにされていない。
【非特許文献１】有効断面積モデルによる鋳鉄の音速、引張強さ、振動減衰能の評価  阿部利彦、井川克也共著  鋳物  第５８巻第７号  Ｐ３３〜Ｐ３８  １９８６年７月刊行
【非特許文献２】粉末冶金による切削切粉の再生利用  中川威雄、戴豊樹、天野富男共著  精密機械第４６巻第１１号  Ｐ１３３１〜１３３７  １９８０年１１月刊行
【非特許文献３】鋳鉄粉の粉末冶金  塙健三、中川威雄共著  東京大学生産技術研究所  生産研究  第３６巻第２号  １９８４年２月刊行
【非特許文献４】鋳鉄粉を利用した高強度焼結材  塙健三、明智清明、中川威雄共著  東京大学生産技術研究所  粉体および粉末冶金  第３０巻第４号  １９８３年６月刊行
【非特許文献５】Ｆｅ-Ｓｉ-Ｃ系混合粉を使用した鋳鉄粉の焼結に関する研究  塙健三、明智清明、原善四郎、中川威雄共著  日本金属学会誌  第４４巻第８号  １９８０年８月刊行  Ｐ９４３〜Ｐ９４８
【非特許文献６】球状黒鉛鋳鉄の切粉を粉砕した１．７％Ｃ鋳鉄粉の焼結材においける黒鉛形状  塙健三、明智清明、原善四郎、中川威雄共著  日本金属学会誌  第４６巻第５号  １９８２年５月刊行  Ｐ５５１〜Ｐ５５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、大部分の金属材料は焼結可能ではあるが、実際に粉末化が容易な切削屑の中には焼結性の劣るものが多く、特別な焼結雰囲気が必要とされている。即ち、鉄は空気中において容易に酸化される材料であるので、焼結しようとしても切削屑から得られる成形用粉末の表面が酸化皮膜で覆われ易く、焼結しようとしている粉末どうしの間にこの酸化皮膜が存在すると、酸化皮膜が邪魔になって焼結が進行せず、焼結密度が上がらない、必要とする強度が得られ難いという問題がある。
また、鋳鉄は脆いので切削屑に機械的な粉砕操作を行えば容易に微粉化できるものの、微粉化した鋳鉄切削屑を焼結する際の焼結性は焼結温度と雰囲気に極めて敏感であり、引張強さの高いものを得ようとすると、制御が難しく、鋳鉄の切削屑を利用した鋳鉄の粉砕粉から満足な焼結材を得ようとする事業は現在でも実用化されていないのが実情である。
【０００５】
そこで本発明者らは、各種工場において殆ど手が付かない状態で廃棄されるか、回収業者においても極めて安価に取り扱われている鋳鉄切削屑の粉末冶金への再利用について研究した結果、極めて安価かつ容易な操作により焼結可能であり、また、焼結後に得られる減衰能が極めて優れており、焼結密度も高くすることができる鋳鉄焼結材の製造方法を提供できる技術に到達し、本願発明に至った。
即ち本願発明は、極めて安価で入手し易い鋳鉄切削屑を積極的に利用することにより、振動減衰能に優れ、焼結密度が適度に高く、望ましい強度が得られる鋳鉄焼結材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の振動減衰特性に優れた鋳鉄焼結材の製造方法は、鋳鉄の切削屑から得られた粒径８４０μｍ以下の鋳鉄粉粒体を主体とする切削屑の集合体を、２００ＭＰａ〜８００ＭＰａの圧力で加圧成型後、水素を含む還元雰囲気において１０００〜１１６０℃の温度に加熱して焼結し、密度４.５〜６ｇ／ｃｍ３とすることを特徴とする。
本発明の振動減衰特性に優れた鋳鉄焼結材の製造方法は、前記加圧力を３００ＭＰａ〜５００ＭＰａの範囲とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、安価であり入手が容易な鋳鉄切削屑を有効利用して、特に高価な設備や高価な処理手段を施すことなく振動減衰能に優れた鋳鉄焼結材を得ることができる。
本発明において鋳鉄粉粒体を２００ＭＰａ〜８００ＭＰａに加圧成形して還元雰囲気において１０００〜１１６０℃の温度で加熱し焼結後、冷却して振動減衰能の高い鋳鉄焼結材が得られる。
鋳鉄粉粒体を還元雰囲気において２００ＭＰａ〜８００ＭＰａに加圧して１０００〜１１６０℃の温度に加圧焼結することにより、加圧成形されている鋳鉄粉粒体どうしの界面部分に生成する酸化皮膜の影響を抑制して焼結し易くすることができ、より密度の高い焼結材を得ることができる。焼結時の加熱温度は１０００〜１１６０℃の範囲が好ましく、この範囲より低温度では焼結反応が進行し難くなり、この範囲よりも高い温度では鋳鉄粉粒体が溶解するおそれがある。
【０００８】
本発明において、焼結する際に加圧成形されている鋳鉄粉粒体の界面に焼結の阻害となる酸化皮膜を生成させないためには、水素を含む還元性雰囲気として焼結することが好ましく、２００ＭＰａ〜８００ＭＰａに加圧することにより、鋳鉄焼結体として脆さのない高密度のものを得やすい特徴がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
本発明の最良の形態においては鋳鉄切削屑を出発材料として主に利用する。
この鋳鉄切削屑とは、鋳鉄の鋳物から鋳造品を製造する場合に旋盤等の切削具にて鋳造物を削り出した場合に発生するもので、適用できる鋳鉄として、球状黒鉛鋳鉄、片状黒鉛鋳鉄、ネズミ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄など、いずれの鋳鉄の切削屑でも使用することができるが、特に片状黒鉛鋳鉄あるいは球状黒鉛鋳鉄が国内で大量に使用されていて、切削屑も豊富で安価なことなどの理由から好ましい。
【００１０】
これらの鋳鉄切削屑は、大小種々の粒径の粉末状または粒状もしくは不定形の片状など、その他の種々形状の切削屑の混合体となっているので、本発明ではこれら切削屑の集合体を主として利用する。ただし、本発明を適用できるのは、鋳鉄切削屑に限らず、鋳鉄の溶湯からアトマイズ法などの粉末形成法にて得られた粉末あるいは鋳鉄のスラッジなどの廃棄物でも良く、本発明で使用できるこれらの出発物を総称して鋳鉄粉粒体と称する。
組成的に鋳鉄はＣを１.７〜４.５％程度含む鉄−炭素系合金の総称であるが、用途に応じて、あるいは通常の微量不純物としてＳｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｐなどの元素を含有している。
また、球状黒鉛鋳鉄にあって、例えば、Ｃ：３〜４％、Ｓｉ：１.５〜２.０％、Ｍｎ：０.４〜０.６％、Ｐ＜０.１％、Ｓ＜０.１％の組成のものを用いることができる。
本実施形態において球状黒鉛鋳鉄切削屑や片状黒鉛鋳鉄切削屑の具体的な組成について例示するならば、Ｆｅ−３.３８％Ｃ−２.７１％Ｓｉ−０.２５％Ｍｎ−０.０１５％Ｓ−０.０３％Ｐ、Ｆｅ−３.６５％Ｃ−２.６２％Ｓｉ−０.６６％Ｍｎ−０.０８０％Ｓ−０.０３％Ｐ、Ｆｅ−３.１０％Ｃ−２.７１％Ｓｉ−０.２６％Ｍｎ−０.０１５％Ｓ−０.０３％Ｐ、Ｆｅ−３.０９％Ｃ−２.６９％Ｓｉ−０.２５％Ｍｎ−０.０７５％Ｓ−０.０３％Ｐなどである。
【００１１】
これら鋳鉄の切削屑などの鋳鉄粉粒体を収集したならば、篩い分けなどの手法により適宜の大きさのものを選別する。ここで例えば、１ｍｍ以下のものを篩い分けして使用することが必要であり、８４０μｍ以下の鋳鉄粉粒体が好ましく、４２０μｍ以上、８４０μｍ以下の鋳鉄粉粒体を篩い分けして選択することがより好ましい。なお、粒径８４０μｍを超える大粒の鋳鉄粉粒体は、粉砕工程を付加して微細化し、８４０μｍ以下の粒径とすることで再利用できる。また、４２０μｍ以下の微細なものを用いても良いが、鋳鉄焼結材の強度を向上させるという意味では余りに微細なものは不利ではあるが、減衰能を中心に考えると、４２０μｍ以下の微細なものを用いても良い。
前述の如く粉砕する場合に必要以上に微細に粉砕する必要はなく、先の範囲であれば良い。また、あまりに微細に粉砕し過ぎると、粉砕に時間や手間がかかり、低コストの切削屑を利用する意味が薄くなるとともに、粉砕機の粉砕刃が粉砕時に粉粒体に強く接触するので粉砕刃の構成元素の混入する問題が生じ易い。また、あまりに微細に粉砕した場合、通常の厚さの酸化皮膜が生成したとしても、粒径に比して表面に厚い酸化皮膜が生成し易いなどの問題が生じるので、微細に粉砕し過ぎるのは望ましくない。また、鋳鉄粉粒体の粒径が１ｍｍを超えるようになると焼結しても焼結体に大きな空孔が生じるようになり、焼結密度が向上しなくなる。なお、傾向として８４０μｍより大きな粒度分布の鋳鉄粉粒体では金型に挿入し難くなる傾向となる。これらを勘案すると、切削屑などを含む鋳鉄粉粒体の望ましい粒径範囲として４２０μｍ〜８４０μｍの範囲を例示できる。勿論、この範囲の粒径のものを５０％以上含む主体構成とし、残部を４２０μｍ未満の粒径の微細なもので補っても良い。
【００１２】
前記粒径を揃えた鋳鉄粉粒体を必要量集合したならば、加圧成形処理が可能な金型に投入し、加圧して目的の形状に圧密し、この圧密体を金型から取り出して加熱炉に収容して還元性雰囲気中にて必要な温度に加熱して焼結し、焼結後に加熱炉から取り出して空冷などの手段で急冷する。なお、先の工程において金型の内部を還元性雰囲気中として所望の圧力で加圧して目的の形状に成形した後に直ちに所望の温度に加熱して焼結し、加圧加熱後に空冷して目的の鋳鉄焼結材を得るようにしても良い。
前記加圧処理を行う場合の圧力は２００〜８００ＭＰａの範囲が好ましい。ここでの加圧力が低すぎると鋳鉄粉粒体を焼結した後の密度が高い値にならなくなり、圧下力不足により焼結後においても脆くなるとともに、高すぎると圧密できる金型が大がかりな設備となってしまい、低コスト操業が困難となりやすい。
【００１３】
前記加熱処理を行う場合の雰囲気は、水素ガスを含む還元性雰囲気が好ましい。還元性雰囲気においても水素ガス雰囲気あるいは水素ガスと不活性ガスの混合雰囲気などが望ましい。この加熱処理を行う場合の雰囲気が大気雰囲気、真空中では望ましくなく、これらの雰囲気中では切削屑の表面に焼結を阻害する酸化皮膜が生成されてしまうおそれが高くなる。また、前記水素ガスを用いる場合、高濃度水素ガス雰囲気では作業自体が危険であるので、１〜５％程度の水素ガスを含むアルゴンガス雰囲気が望ましい。
前記焼結処理を行う場合の温度は、１０００℃以上、１１６０℃以下の範囲が好ましい。これは、鋳鉄粉粒体が焼結を起こす場合に最低必要な温度が１０００℃程度であり、鋳鉄の融点が１１６０℃程度であることに起因する。この範囲の温度であっても、焼結反応が充分に進みやすく、かつ、溶融のおそれの少ない温度範囲として、１０５０〜１１５０℃の範囲が好ましく、この範囲内であっても、より好ましい焼結性の観点から見て１１００〜１１３０℃の範囲がより好ましい。
一般組成比の鋳鉄は鋳造品において密度が７程度であるので、鋳鉄切削屑を圧密して焼結した鋳鉄鋳造材において得られる密度範囲は、４.５〜６.０程度となる。これは、密度が低くなりすぎると充分な焼結性が得られなくなり、耐摩耗性が低下するとともに、鋳鉄粉粒体を充分に圧密加工しても充填度合いは１００％にはなり得ないので、６を超える程度の密度が粉末焼結法としての限界であることに起因する。
【００１４】
以上の条件で製造した鋳鉄焼結材であるならば、密度４.５〜６の間で密度が適度に高く、鋳鉄焼結材としての強度が得られるとともに、減衰能に優れているので、振動減衰部材として有効である。例えば、振動減衰材、振動抑制材、振動吸収材、スピーカーなどの音響機器用制振材などに好適に利用することができる。
【実施例】
【００１５】
試料として片状（ＦＣ１５０）および球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ４００）の製品製造切削工程で発生した鋳鉄切削加工粉（鋳鉄切削屑）を収集し、これらの鋳鉄切削屑の中から篩い分けにより粒径４２０μｍ以上、８４０μｍ以下の鋳鉄切削屑の試料と、８４０〜１１９０μｍの鋳鉄切削屑の試料をそれぞれ約５.５ｇずつ選別してこれらを出発材料とした。なお、用いた球状黒鉛鋳鉄切削屑の組成は、分析の結果Ｆｅ−３.３８％Ｃ−２.７１％Ｓｉ−０.２５％Ｍｎ−０.０１５％Ｓ−０.０３％Ｐであった。
この鋳鉄切削屑を金型（φ１０.２×５０ｍｍ）の中に投入し、３００〜５００ＭＰａの圧力にて成形後、得られた円柱状の試料（φ１０×５０ｍｍ）を水素雰囲気（水素ガス３％、残部Ａｒガス９７％の水素雰囲気）とした加熱炉中において１３７３Ｋ（約１１００℃）で１時間焼結した後、試料を加熱炉から取り出し、空冷して鋳鉄焼結材試料を得た。また、鋳鉄切削屑試料から先と同じ条件で切削屑を選別し、先と同等の条件で複数の鋳鉄焼結材試料を得た。
次に、鋳鉄焼結材試料の耐摩耗性に及ぼす成形圧力の影響を調べるために、切削屑の成形圧のみを試料に応じて２００ＭＰａ、３００ＭＰａ、４００ＭＰａあるいは５００ＭＰａに変更して焼結し、他の鋳鉄焼結材試料を得た。焼結後に試料長さを５ｍｍと７ｍｍに切削加工した。
【００１６】
各焼結体試料の減衰能はパルサーレシーバを用い、２ＭＨｚの放送用超音波変換機を駆動し、カプラーを介して超音波を送波し、試料内を伝搬した音波は帯域が０.８〜６ＭＨｚの受波用変換機で受波し、オシロスコープで振幅測定する。直径１０ｍｍで試料長さが５ｍｍと７ｍｍの２つの円柱状試料に対して上記測定を行い、それぞれの振幅の比と試料長の差から次式のように減衰量α（ｄＢ／ｍｍ）を求めた。
α＝{２０log [Ａ２／Ａ１]} ／Δｌ  （ｄＢ／ｍｍ）
上記の式において、Ａ１、Ａ２はそれぞれ５ｍｍおよび７ｍｍの試料のときの送波振幅であり、Δｌは試料長さの差である。測定値は回折補正を行っているが、補正量は１％以下であった。一方、試料中を伝搬する周波数測定から音速を求めた。
それらの試験結果と計算結果を表１、表２と図１に示す。
【００１７】
【表１】
2007270277.tif 000003
【００１８】
【表２】
2007270277.tif 000004
【００１９】
次に、片状黒鉛鋳鉄焼結材および球状黒鉛鋳鉄焼結材の音速に及ぼす成形圧と密度の影響と鋳造材の音速を図１に比較表示する。横軸の密度７近傍の各試料が鋳造材を示すが、いずれの試料であっても鋳造材どうしの音速比較では、黒鉛形状を球状（ＦＣＤ）から片状（ＦＣ）に変えることで約２０％減少している。（５０００前後から４０００前後に減少、約２０％減）
図１と表１、表２に示す如く５００ＭＰａの成形圧にした球状黒鉛鋳鉄焼結材の音速は、鋳造材に比較して約５０％減少するが、片状黒鉛鋳鉄焼結材では同じ成形圧では約２５％になり、音速の減少程度が小さくなっている。
成形圧を３００ＭＰａとした鋳鉄焼結材の音速は成形圧の減少により大きく低下していない。超音波による鋳鉄の音速結果はこれまで知られている片状と球状黒鉛鋳鉄の結果とほぼ一致している。しかし、鋳鉄焼結材の音速は、ＦＣの試料において鋳造材に比べて約２５％程度減少し（４１００→３２００に減少）、ＦＣＤの試料において約５０％程度減少している（５１００→２５００前後）。
【００２０】
ここで鋳鉄鋳造材の音速は黒鉛形状、黒鉛量、密度および基地組織に影響されることが先の非特許文献１、２に開示され、球状黒鉛鋳鉄の音速は基地組織により殆ど変化しないこと、黒鉛量変化により音速の変化が比較的に少ないと考えられるから、球状黒鉛鋳鉄の音速が大きく減少するのは、鋳鉄焼結材としたことと、密度変化による影響であると考えられる。しかし、成形圧を３００ＭＰａから５００ＭＰａにして密度を変えた場合、音速は殆ど変わっていない。従って鋳鉄焼結材としたことが減衰能の向上に大きく寄与したものと推定できる。
一方、片状黒鉛鋳鉄の音速は、密度の減少と共に低下しており、黒鉛量と基地組織による影響よりも大きく変化していることを考慮すると、密度変化による影響が大きいと考えられる。これは空隙中の空気が金属中の音速に比べて遅くなるために、空隙量が増大するほど焼結材の音速は遅くなるためと考えられる。
【００２１】
「鋳鉄焼結材の減衰能に及ぼす密度変化の影響」
鋳鉄鋳造材と鋳鉄焼結材の減衰能と密度の関係を図１の下側に示す。片状および球状黒鉛鋳鉄の減衰能を比較すると、片状黒鉛鋳鉄の減衰能がわずかに良好となる。この図の結果は、従来から知られている、片状黒鉛鋳鉄の減衰能は球状黒鉛鋳鉄に比較して優れているとの知見に合致している。しかし、鋳鉄焼結材の減衰能は鋳造材に比較すると増大し、減衰能は密度の低下に比例して大きくなる。
一方、片状黒鉛鋳鉄焼結材の減衰能は５００ＭＰａの成形圧では鋳鉄鋳造材に比較して約３倍大きくなる。しかし、成形圧を３００ＭＰａにすると減衰能は鋳鉄鋳造材に比べて約２９倍増大する。片状および球状黒鉛鋳鉄の減衰能は焼結材にすることにより改善され、特に片状黒鉛鋳鉄焼結材は成形圧を変えることにより改善され、減衰能を大きく向上できることが判明した。
これまでの知見では、鋳鉄鋳造材の減衰能は引張強さ、ヤング率、黒鉛形状と脱炭量に比例するとされてきたが、鋳鉄焼結材においてこのような知見は初めてものである。
また、鋳鉄鋳造材の減衰能は使用する粒度によって影響されることが知られているので、−４２０μｍ以下の粒度を使用した片状および球状黒鉛鋳鉄焼結材の減衰能比較では、鋳鉄焼結材の減衰能が鋳鉄鋳造材に比較して大きいことや、成形圧で変化することから、鋳鉄中の黒鉛形状の変化より空隙の増大の方が減衰量に大きく影響したと思われる。
減衰能が増大するのは、超音波が空隙で減衰されるため、空隙の増加で減衰能が大きくなるためであると、推定できる。
【００２２】
【表３】
2007270277.tif 000005
【００２３】
表３に片状黒鉛鋳鉄（ＦＣ）と球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ）の１ｍｍあたりの減衰量の実測値比較を示す。
以上のことから、黒鉛鋳鉄切削加工屑を利用した鋳鉄焼結材の減衰能は、鋳鉄鋳造材に比べて約１５〜２９倍も増大することができる。また、片状および球状黒鉛鋳鉄焼結材の減衰能は成形圧が減少するほど増大することが明らかとなった。
なお、成形圧を２００ＭＰａ未満として製造した鋳鉄焼結材は、強度不足となり易く、欠けや割れを生じやすいので、成形圧として２００ＭＰａ以上が必要であるが、実用的な強度を必要とする要求からでは３００ＭＰａ以上の成形圧で製造した鋳鉄焼結材であることが好ましい。
【００２４】
ところで、先の製造条件において、焼結時の雰囲気として、還元性雰囲気に代えて、大気中で焼結したもの、大気中で通電焼結したものはいずれの試料であっても焼結後も密度が向上せず、焼結できなかった。
また、先の片状黒鉛鋳鉄切削屑を用いて１０−２〜１０−３ｍｍＨｇ程度の減圧雰囲気中（真空雰囲気中）において９００℃、１０００℃、１１００℃の各温度で１時間焼結した試料の焼結前後の密度を測定した結果を以下に記載する。
「９００℃  １時間  減圧雰囲気中」
焼結前密度ρ（ｇ／ｃｍ）      焼結後密度ρ'（ｇ／ｃｍ）
２００ＭＰａ    ５.０５２５９                 ４.９４３３
２００ＭＰａ    ５.０４６０５                 ４.９４７１
３００ＭＰａ    ５.４１３７１                 ５.３０２９９
３００ＭＰａ    ５.４４１１６                 ５.２９
４００ＭＰａ    ５.６９７９９                 ５.５７１５８
４００ＭＰａ    ５.６８４６                   ５.５６０８
「１０００℃  １時間  減圧雰囲気」
２００ＭＰａ    ５.０５２９                   ４.８６２２５
２００ＭＰａ    ４.９９６８                   ４.９０８３８４
３００ＭＰａ    ５.４２３９                   ５.２１２４４
３００ＭＰａ    ５.４２１６２                 ５.４３５０４
４００ＭＰａ    ５.７０１０６                 ５.６８８１７
４００ＭＰａ    ５.７７０８２                 ５.６７８３７
「１１００℃  １時間  減圧雰囲気」
２００ＭＰａ    ５.０４２４                   ５.０２６７８
２００ＭＰａ    ５.１６６９                   ５.１９８３
３００ＭＰａ    ５.４３０８                   ５.５４５０４４
３００ＭＰａ    ５.４２８７                   ５.５００５
４００ＭＰａ    ５.６７４２                   ５.６９９６
４００ＭＰａ    ５.７０６９                   ５.７４５５
これらの測定結果から見ると、減圧雰囲気におけるテスト焼結において９００℃で焼結するといずれの圧力でも密度の向上は見込めず、１０００℃で焼結しても焼結後の密度向上は見込めず、１１００℃で焼結する処理ならば若干密度の向上が見込めたが、減圧雰囲気中で焼結しても焼結密度の大きな向上効果は期待できないことが判明した。
この試験結果から鑑みて先の還元雰囲気中において行う際の熱処理温度の下限は１０００℃、より好ましい熱処理温度の下限は１１００℃と推定し、先の還元雰囲気で行う試験の焼結温度の下限を規定した。また、焼結温度は高いほど焼結性が向上するので先の下限温度よりも高い方が好ましいが、１１６０℃を越える温度になると鋳鉄自身が溶融するおそれが高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は実施例において成形圧を変更して製造した各鋳鉄焼結材と鋳鉄鋳造材との音速比較と減衰能比較を行った結果を示すグラフである。
【図１】
2007270277.tif 000006