片状石墨铸铁制品及其制造方法技术

本发明专利技术的片状石墨铸铁制品分别以C和Si表示所含有的碳和硅的质量％，通过下述式计算碳当量(质量％)时，CE＝C+1/3

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】片状石墨铸铁制品及其制造方法


[0001]本申请涉及片状石墨铸铁制品及其制造方法。需要说明的是，通常，铸铁有指铸件的情况和指铸件的材料的情况。本申请中也同样。此外，本申请中，对于铸件，有时使用铸铁制品的词语。

技术介绍

[0002]片状石墨铸铁制品通过金属熔液(熔融状态的铸铁)在铸模内冷却并凝固而形成。此时，有时因凝固收缩而在铸件内形成缩孔(空间)。作为减少缩孔的方法，例如已知：铸铁冷却时使结晶出的石墨的量增加的方法；和在铸模内容易产生缩孔的位置(例如厚壁部)配置冷铁(chill)，使冷却温度均匀的方法。下述专利文献1中公开了，在球状石墨铸铁中，通过使碳当量(CE)的值为给定的范围内，在谋求高刚性化的同时减少缩孔的产生的技术。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2000
‑
17372号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所解决的技术问题
[0007]如果为了减少缩孔而使石墨大量结晶时，则铸件的机械性质(例如拉伸强度)降低。此外，在利用冷铁的情况下，例如，铸件的形状复杂时，难以确定缩孔的位置。进而，冷铁的配置位置的设定是困难的。此外，铸件为大型铸件时，冷铁的个数增加和/或冷铁的体积增大。进而，工时、购买费和管理费增大。因此，期待在确保一定的机械性质的同时，能够改善收缩性(shrinkage characteristics)的片状石墨铸铁制品及其制造方法。
[0008]解决问题的技术手段
[0009]本申请的片状石墨铸铁制品分别以C和Si表示所含有的碳和硅的质量％，通过下述式计算碳当量(质量％)时,
[0010]CE＝C+1/3
×
Si
[0011]满足下述不等式：
[0012]2.7≤C≤3.5、
[0013]1.2≤Si≤1.7、和
[0014]CE≤
‑
0.33
×
Si+4.36。
[0015]本申请的片状石墨铸铁制品的制造方法为将熔解在炉内的铸铁的金属熔液在铸模内冷却并凝固，而制造片状石墨铸铁制品的方法，其中，所述铸铁分别以C和Si表示所含有的碳和硅的质量％，通过下述式计算碳当量时,
[0016]CE＝C+1/3
×
Si
[0017]所述炉内中的金属熔液满足下述不等式：
[0018]2.7≤C≤3.5、
[0019]1.2≤Si≤1.7、和
[0020]CE≤
‑
0.33
×
Si+4.36。
[0021]专利技术效果
[0022]根据所述的构成或顺序，能够在确保一定的机械性质的同时改善收缩性。
附图说明
[0023][图1]是表示铸造方法的顺序的流程图。
[0024][图2]是表示铸模的一部分的截面图。
[0025][图3]是表示实施例和比较例的特性的图表。
[0026][图4]是表示实施例和比较例的碳和硅的含量的图。
具体实施方式
[0027](铸造方法的概要)
[0028]就本实施方式的铸造方法(换而言之，片状石墨铸铁制品的制造方法)而言，除了铸铁的组成和接种剂的组成之外，可以为各种方式，并且可以大致与公知的铸造方法和/或通常的铸造方法同样。在下文中，对铸造方法的一个实例的概要进行说明。
[0029]图1是表示本实施方式的铸造方法的顺序的一个实例的流程图。
[0030]步骤ST1中，成为铸铁的各种原材料在炉中熔解而生成金属熔液。步骤ST2中，炉内的金属熔液通过浇包进行搬运。步骤ST3中，从浇包向铸模中注入金属熔液。步骤ST4中，金属熔液在铸模内冷却并凝固。由此，形成片状石墨铸铁制品。
[0031]在上述一系列的顺序的适宜时期中，可以出于各种目的而进行接种。图示的实例中，显示了用浇包进行的接种(步骤ST5)和注入熔液以后进行的接种(步骤ST6)。本申请中，有时将前者称为一次接种，将后者称为二次接种。当然，这些接种的一者或两者也可以不进行。慎重起见，记载时，注入熔液以后不仅包含注入熔液之后，还包含注入熔液的过程中。
[0032]各步骤中的机器的结构和顺序也可以是公知的结构和顺序和/或通常的结构和顺序。例如，炉的结构、浇包的结构和铸模的结构可以使用公知的和/或通常的各种结构。比较小型的铸件的制造中，可以使用用于熔解和搬运这两者的坩埚来代替炉和浇包。炉内的金属熔液的温度和铸模内中的金属熔液的冷却速度也可以适宜地设定。在金属熔液的冷却中，可以仅进行铸模的热被空气夺走的放冷，也可以在适宜的时期将制冷剂(例如常温的水)供给至铸模内的水冷。
[0033]图2是示意性地表示铸模1的一个实例的一部分的截面图。
[0034]铸模1是所谓的砂型，例如具有：未图示的框和配置在框内的砂部3。此外，图示的实例中，铸模1具有冷铁5A和5B。在铸模1的内部，由砂部3(在图示的实例中进一步为冷铁5A和5B)构成作为充满金属熔液的空间的铸件部7。需要说明的是，铸模1也可以是金属模具等其他形式的模具。此外，也可以不设置冷铁5A和/或5B。
[0035]铸模1中，未图示的框例如包含金属或木材。砂部3例如包含砂、和与砂结合的粘结剂。砂例如为硅砂。粘结剂例如为树脂、粘土或水玻璃。冷铁5A和5B由导热率比砂部3(换而言之，成为铸模1的主体的材料)更高的材料构成。作为这样的材料，例如可举出钢铁和碳。需要说明的是，从碳的示例可以理解，冷铁的材料不限于金属。
[0036](铸件)
[0037]铸件部7(换而言之，铸件)的尺寸和形状，没有特别限定。但是，本实施方式的铸铁通过其组成(后述)改善收缩性，因此例如，对于具有容易产生缩孔的厚壁部的铸件特别有用。此外，例如，通过基于组成的收缩性的改善，能够降低冷铁的个数和/或体积，因此对于大型铸件特别有用，并且对于难以设定冷铁的配置的复杂形状的铸件也具有较高的有用性。
[0038]作为具有厚壁部的形状，例如可举出具有板状部(参照铸件部7的板对应部7a)、和从板状部的正面和背面中的一个面立起的肋(参照铸件部7的肋对应部7b)的形状。该形状中，可以说板状部的厚度在肋的位置处变厚而构成壁厚部，因此该位置中易于产生缩孔。作为具有这样的形状的铸件，例如可举出机床的工作台。
[0039]作为大型铸件，例如可举出：最大长度为1m以上、3m以上或者5m以上的铸件、和/或质量为1000kg以上、3000kg以上或者5000kg以上的铸件。作为这样的大型铸件，例如可举出机床的工作台。
[0040]缩孔的产生的容易度由各种参数表示。因此，可以说本实施方式的铸铁对于在铸模1内(更严格来说是铸件部7内)的铸铁中产生给定的参数的值为给定的范围内的部分的铸件(在另一个观点中是铸造方法)特别有用。
[0041]作为这样的参数，可举出新山参数G/R
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((℃
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种片状石墨铸铁制品，其中，分别以C和Si表示所含有的碳和硅的质量％，通过下述式计算碳当量(质量％)时，CE＝C+1/3
×
Si满足下述不等式：2.7≤C≤3.5、1.2≤Si≤1.7、和CE≤
‑
0.33
×
Si+4.36。2.根据权利要求1所述的片状石墨铸铁制品，其中，以Mn表示所含有的锰的质量％时，满足下述不等式：0.90≤Mn≤1.00。3.根据权利要求1或2所述的片状石墨铸铁制品，其中，以Sn表示所含有的锡的质量％时，满足下述不等式：0.02≤Sn≤0.05。4.根据权利要求1～3中任一项所述的片状石墨铸铁制品，其满足下述不等式：CE≥
‑
0.33
×
Si+4.27。5.一种片状石墨铸铁制品的制造方法，其为将熔解在炉内的铸铁的金属熔液在铸模内冷却并凝固，而制造片状石墨铸铁制品的方法，其中，所述铸铁分别以C和Si表示所含有的碳和硅的质量％，通过下述式计算碳当量时，CE＝C+1/3
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Si所述炉内中的金属熔液满足下述不等式：2.7≤C≤3.5、1.2≤Si≤1.7、和CE≤
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0.33
×
Si+4.36。6.根据权利要求5所述的片状石墨铸铁制品的制造方法，其中，用浇包将Fe
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Si类接种剂添加至所述金属熔液。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤本亮辅，小关俊明，
申请(专利权)人：芝浦机械株式会社，
类型：发明
国别省市：