JP3301801B2 - Method of manufacturing spheroidal graphite cast iron member - Google Patents
Method of manufacturing spheroidal graphite cast iron memberInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、球状黒鉛鋳鉄部材の製
造方法に関し、特に低コストで靭性を向上させる対策に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a spheroidal graphite cast iron member, and more particularly to a measure for improving toughness at low cost.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、自動車においては、ステアリン
グナックルやスピンドルサポート等の足回り部品とし
て、鋳鉄の鋳造品やスチール鍛造品等が一般に用いられ
ている。しかし、前者は強度に難点があり、また後者に
ついては高強度ではあるもののコストが高いという難点
がある。したがって、比較的高強度であり、かつ低コス
トで得られる足回り部品用の部材に対するニーズには大
きなものがある。2. Description of the Related Art For example, in an automobile, cast iron castings and steel forgings are generally used as undercarriage parts such as steering knuckles and spindle supports. However, the former has a drawback in strength, and the latter has a drawback in that although the strength is high, the cost is high. Therefore, there is a great need for members for underbody parts which are relatively high in strength and can be obtained at low cost.
【0003】一方、鋳鉄のうちでも強靭な球状黒鉛鋳鉄
に着目し、その特性を改善するようにしたものとして、
例えば特開昭60−187621号公報に開示されてい
るものが知られている。これは、球状黒鉛鋳鉄素材をオ
ーステナイト処理した後にオーステンパ処理することに
より、残留オーステナイト組織の一部若しくは全部をマ
ルテンサイト組織とするもので、これにより、靭性及び
耐摩耗性の向上とともに被削性の改善が図れるようにな
されている。が、難点としては、オーステンパ処理のよ
うな高温液体処理を伴うため、やはりコストが高くつ
く。また、機械加工仕上げの後に、高温での熱処理(3
50〜600℃)を行うことから、大きな熱歪み変形が
生じ易い。On the other hand, among the cast irons, attention has been paid to tough spheroidal graphite cast iron, and its characteristics have been improved.
For example, one disclosed in JP-A-60-187621 is known. This is an austenite treatment of a spheroidal graphite cast iron material, followed by austempering, to make a part or all of the retained austenite structure a martensite structure, thereby improving the toughness and wear resistance and machinability. Improvements have been made. However, the disadvantage is that high temperature liquid processing such as austempering is involved, so that the cost is also high. After the machining finish, heat treatment at high temperature (3.
(50 to 600 [deg.] C.), large thermal strain deformation is likely to occur.
【0004】そこで、本発明者等は、軟らかいフェライ
トと比較的硬いパーライトとの混在組織を有する球状黒
鉛鋳鉄素材に着目し、その表面部にフェライト層を形成
することにより高強度で低コストな球状黒鉛鋳鉄部材が
得られる方法を研究した。これは、表面が軟らかいとク
ラックが入り難くなり、したがって、曲がった際にも折
れ難くなるという現象を利用するものである。Therefore, the present inventors focused on a spheroidal graphite cast iron material having a mixed structure of soft ferrite and relatively hard pearlite, and formed a high-strength, low-cost spheroidal graphite by forming a ferrite layer on the surface thereof. The method of obtaining graphite cast iron members was studied. This utilizes the phenomenon that cracks are less likely to occur when the surface is soft, and therefore, it is difficult to break when bent.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気熱処理
炉やガス熱処理炉等を用い、球状黒鉛鋳鉄素材の表面に
熱処理を施して表面部にフェライト層を形成する際、上
記表面には同時に酸化膜が生じる。一般に、このような
酸化膜を除去するにはショットブラスト処理が行われ
る。When a surface of a spheroidal graphite cast iron material is subjected to a heat treatment using an electric heat treatment furnace or a gas heat treatment furnace to form a ferrite layer on the surface, an oxide film is simultaneously formed on the surface. Occurs. Generally, shot blasting is performed to remove such an oxide film.
【0006】しかしながら、上記ショットブラスト処理
を行うと、表面部が加工硬化し、このために強靭性が損
なわれるという問題が生じる。However, when the above shot blasting is performed, the surface portion is work-hardened, which causes a problem that toughness is impaired.
【0007】上記加工硬化の除去自体は焼なましにより
容易に行われることであるが、焼なましの温度が高い
と、高温のために再び酸化膜が生じ、かつ大きな熱歪み
変形が生じる。これを嫌って低温なましすれば、酸化膜
や大きな熱歪み変形については確かに回避できるもの
の、今度は加工硬化が十分に除去されなくなる。[0007] The removal of the work hardening itself is easily performed by annealing. However, if the annealing temperature is high, an oxide film is formed again due to the high temperature, and large thermal strain deformation occurs. If the temperature is lowered to avoid this, although the oxide film and the large thermal deformation can be avoided, work hardening cannot be sufficiently removed.
【0008】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、酸化膜の除去に伴って生じる加工
硬化を、酸化膜や大きな熱歪み変形を生じさせることな
く除去できるようにし、もって高強度で低コストな球状
黒鉛鋳鉄部材が実際に得られるようにすることにある。[0008] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to make it possible to remove work hardening caused by removal of an oxide film without causing an oxide film or a large thermal distortion deformation. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a high-strength and low-cost spheroidal graphite cast iron member.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1の発明では、先ず、混在組織を、フェライ
ト及びオーステナイトの共存温度域での熱処理により生
成するようにし、上記熱処理により、同時に所定深さの
フェライト層を形成する。この熱処理に用いられる加熱
手段としては、一般の熱処理炉、或いは急速加熱の可能
なソルト炉、高周波加熱等が挙げられるが、2相温度域
(フェライト及びオーステナイトの共存温度域)での熱
処理が可能なものであればよい。Means for Solving the Problems To achieve the above object,
According to the first aspect of the present invention, first, the mixed structure is formed by heat treatment in a temperature range where ferrite and austenite coexist, and the heat treatment forms a ferrite layer having a predetermined depth at the same time. Examples of the heating means used for this heat treatment include a general heat treatment furnace, a salt furnace capable of rapid heating, and high-frequency heating, but heat treatment in a two-phase temperature range (a coexisting temperature range of ferrite and austenite) is possible. Anything should do.
【0010】次いで、その表面にショットブラスト処理
を行う。その後、上記表面部を低温で焼なましをする。
つまり、酸化膜をショットブラスト処理にて除去した
後、フェライト層における加工硬化を低温で焼なましす
ることにより除去するようにした。 Next, a shot blast treatment is performed on the surface. Thereafter, the above-mentioned surface portion is annealed at a low temperature.
That is, the oxide film was removed by shot blasting.
After that, work hardening in ferrite layer is annealed at low temperature
To remove it.
【0011】請求項2の発明では、上記請求項1の発明
において、フェライト層を、ショットブラスト処理にて
加工硬化を受ける表面部の深さよりも深く形成する。
尚、一般に、ショットブラスト処理による加工硬化の深
さ寸法は表面から深さ方向に約0.1mm程度であると
されているので、その場合に低温で加工硬化を除去する
には、フェライト層を0.1mm以上の深さに形成する
必要がある。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the ferrite layer is formed to be deeper than a depth of a surface portion subjected to work hardening by shot blasting.
In general, the depth dimension of work hardening by shot blasting is about 0.1 mm from the surface in the depth direction. In this case, in order to remove work hardening at a low temperature, the ferrite layer must be removed. It must be formed to a depth of 0.1 mm or more.
【0012】[0012]
【作用】以上の構成により、請求項1の発明では、フェ
ライトとパーライトとの混在組織を有する球状黒鉛鋳鉄
素材の表面部が熱処理されて、該表面部にフェライト層
が形成される。このとき、上記混在組織の生成とフェラ
イト層の形成とが1つの熱処理にて同時に行われるの
で、鋳放しの球状黒鉛鋳鉄素材から本発明の球状黒鉛鋳
鉄部材が得られるまでの工程数を少なくすることがで
き、低コスト化を図ることができる。According to the above construction, in the first aspect of the present invention, the surface of the spheroidal graphite cast iron material having a mixed structure of ferrite and pearlite is heat-treated to form a ferrite layer on the surface. At this time, since the formation of the mixed structure and the formation of the ferrite layer are simultaneously performed by one heat treatment, the number of steps from the as-cast spheroidal graphite cast iron material to the spheroidal graphite cast iron member of the present invention is reduced. And cost reduction can be achieved.
【0013】そして、上記フェライト層が形成されると
き、上記表面には同時に酸化膜が生じるが、この酸化膜
はショットブラスト処理にて除去される。しかしなが
ら、このショットブラスト処理を受けたことにより、上
記表面部、すなわちフェライト層が加工硬化する。そこ
で、該表面部が焼なましされることにより、フェライト
層は上記加工硬化が除去されて再び軟化する。このと
き、上記焼なましは低温にて行われるので、この焼なま
しに伴って酸化膜や大きな熱歪み変形が生じるという事
態は回避される。When the ferrite layer is formed, an oxide film is simultaneously formed on the surface, and the oxide film is removed by a shot blast process. However, the surface portion, that is, the ferrite layer is work-hardened by the shot blasting. Then, when the surface portion is annealed, the ferrite layer is softened again after the work hardening is removed. At this time, since the annealing is performed at a low temperature, it is possible to avoid a situation in which an oxide film or a large thermal strain deformation is caused by the annealing.
【0014】請求項2の発明では、フェライト層がショ
ットブラスト処理にて加工硬化を受ける表面部の深さよ
りも深く形成されることにより、2相組織のうちのパー
ライト地における加工硬化が防止されるので、低温なま
しによる加工硬化の除去が不十分となる虞れを回避する
ことができる。According to the second aspect of the present invention, since the ferrite layer is formed deeper than the depth of the surface portion subjected to the work hardening by the shot blasting, the work hardening in the pearlite ground in the two-phase structure is prevented. Therefore, it is possible to avoid a possibility that the work hardening is insufficiently removed due to the low temperature annealing.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。この実施例では球状黒鉛鋳鉄素材として、F
CD 45(JIS G 5502)の鋳放し品が用い
られる。この鋳放し品の化学成分は、表1に示すよう
に、C成分が3.67%、Si成分が2.34%、Mn
成分が0.31%、P成分が0.048%、S成分が
0.009%、Mg成分が0.037%で、残部はFe
である。そして、図1に示すように、前工程の熱処理、
第1工程の熱処理、第2工程のショットブラスト処理及
び第3工程の熱処理に従って、球状黒鉛鋳鉄部材を製造
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the spheroidal graphite cast iron material is F
An as-cast product of CD 45 (JIS G 5502) is used. As shown in Table 1, the chemical composition of this as-cast product was 3.67% for the C component, 2.34% for the Si component, and Mn.
The component is 0.31%, the P component is 0.048%, the S component is 0.009%, the Mg component is 0.037%, and the balance is Fe.
It is. Then, as shown in FIG.
A spheroidal graphite cast iron member is manufactured according to the first step heat treatment, the second step shot blasting treatment, and the third step heat treatment.
【0016】先ず、前工程として、図2に示すように、
上記鋳放し品を920℃に加熱し、その温度に2時間に
わたって均熱保持した後、引き続き3時間にわたって7
30℃に均熱保持し、炉冷する。First, as a pre-process, as shown in FIG.
The as-cast product was heated to 920 ° C., kept at that temperature for 2 hours, and then kept at 7 ° C. for 3 hours.
The temperature is maintained at 30 ° C. and the furnace is cooled.
【0017】第1工程は、フェライト及びパーライトの
生成と表面部におけるフェライト層の形成とを、1つの
熱処理で同時に行うためのもので、この工程では、図3
に示すように、2相温度域(フェライト及びオーステナ
イトの共存温度域)である770〜850℃に加熱し、
加熱した温度に1時間にわたって均熱保持した後、空冷
する。In the first step, the formation of ferrite and pearlite and the formation of the ferrite layer on the surface portion are simultaneously performed by one heat treatment.
As shown in the above, heating to 770-850 ° C. which is a two-phase temperature range (coexistence temperature range of ferrite and austenite),
After maintaining the temperature at the heated temperature for 1 hour, the air is cooled.
【0018】第2工程は、上記第1工程の熱処理で表面
に生じた酸化膜を除去するためのもので、この工程で
は、該表面にショットブラスト処理を施す。The second step is for removing an oxide film formed on the surface by the heat treatment in the first step. In this step, the surface is subjected to shot blasting.
【0019】第3工程は、上記第2工程のショットブラ
スト処理で表面部が受けた加工硬化を除去するためのも
ので、この工程では、図4に示すように、200〜30
0℃に加熱し、加熱した温度に1時間にわたって均熱保
持した後、空冷する。The third step is for removing the work hardening applied to the surface by the shot blasting in the second step. In this step, as shown in FIG.
After heating to 0 ° C. and maintaining the temperature at the heated temperature for 1 hour, air-cool.
【0020】以上の工程によって得られた球状黒鉛鋳鉄
部材の金属組織を、図5及び図6の顕微鏡写真に示す。
尚、この球状黒鉛鋳鉄部材は、第1工程では820℃
で、また第3工程では300℃でそれぞれ熱処理したも
のである。上記球状黒鉛鋳鉄部材の表面部には、図5に
示すようにフェライト層(同図の左右方向に延びる白い
帯状部分)が、また内部には、図6に示すようにフェラ
イト(同図の白い部分)及びパーライト(同図の比較的
黒い部分)の混在組織がそれぞれ形成されているのが判
る。尚、図5及び図6において略円形状の黒い部分は黒
鉛である。また、該球状黒鉛鋳鉄部材の表面には、酸化
膜は見られなかった。The microstructures of the spheroidal graphite cast iron members obtained by the above steps are shown in the micrographs of FIGS.
In addition, this spheroidal graphite cast iron member is 820 ° C. in the first step.
In the third step, heat treatment was performed at 300 ° C., respectively. As shown in FIG. 5, a ferrite layer (white band extending in the left-right direction in FIG. 5) is provided on the surface of the spheroidal graphite cast iron member, and ferrite (white in FIG. 6) is provided in the inside thereof. It can be seen that a mixed structure of (a part) and pearlite (a relatively black part in the figure) is formed. In FIGS. 5 and 6, a substantially circular black portion is graphite. Also, no oxide film was found on the surface of the spheroidal graphite cast iron member.
【0021】この実施例によれば、前工程により、球状
黒鉛鋳鉄素材の基地組織がオールフェライト化される。
また、黒鉛まわりにおける高濃度のSiが分散されてS
iの均一化が行われ、かつ鋳造時に生じたチル部の分解
も行われる。According to this embodiment, the base structure of the spheroidal graphite cast iron material is all-ferritized in the previous step.
Also, a high concentration of Si around the graphite is dispersed and S
i is made uniform, and the chill portion generated during casting is also disassembled.
【0022】第1工程により、フェライト及びパーライ
トの混在組織が生成する。また、この熱処理を受けて表
面から酸化反応が進行し、このことで表面部が脱炭され
て該表面部にフェライト層が形成される。この工程で
は、上記混在組織の生成とフェライト層の形成とが1つ
の熱処理にて同時に行われるので、鋳放しの球状黒鉛鋳
鉄素材から本発明の球状黒鉛鋳鉄部材が得られるまでの
工程数を少なくすることができ、さらに低コスト化を図
ることができる。In the first step, a mixed structure of ferrite and pearlite is formed. In addition, an oxidation reaction proceeds from the surface in response to this heat treatment, whereby the surface is decarburized and a ferrite layer is formed on the surface. In this step, since the formation of the mixed structure and the formation of the ferrite layer are simultaneously performed in one heat treatment, the number of steps from the as-cast spheroidal graphite cast iron material to the spheroidal graphite cast iron member of the present invention is reduced. And further cost reduction can be achieved.
【0023】また、上記第1工程の熱処理を受けたこと
により、上記表面には同時に酸化膜が生じるが、この酸
化膜は第2工程のショットブラスト処理にて除去され
る。しかしながら、このショットブラスト処理を受けた
ことにより、上記表面部、すなわちフェライト層が加工
硬化する。In addition, an oxide film is simultaneously formed on the surface due to the heat treatment in the first step, and the oxide film is removed by the shot blasting in the second step. However, the surface portion, that is, the ferrite layer is work-hardened by the shot blasting.
【0024】そこで、第3工程において上記表面部が焼
なましされることにより、フェライト層は上記加工硬化
が除去されて再び軟化する。このとき、上記焼なましは
200〜300℃の低温にて行われるので、この焼なま
しに伴って上記表面に再び酸化膜が生じたり、大きな熱
歪み変形が生じるという事態は回避される。Therefore, in the third step, the surface portion is annealed, so that the work hardening of the ferrite layer is removed and the ferrite layer is softened again. At this time, since the annealing is performed at a low temperature of 200 to 300 ° C., a situation in which an oxide film is formed again on the surface or a large thermal distortion is generated due to the annealing is avoided.
【0025】また、上記第1工程において、フェライト
層が第2工程のショットブラスト処理にて加工硬化を受
ける表面部の深さよりも深く形成されることにより、2
相組織のうちのパーライト地における加工硬化が防止さ
れるので、第3工程の低温なましによる加工硬化の除去
が不十分となる虞れを回避することができる。尚、一般
に、ショットブラスト処理による加工硬化の深さ寸法は
表面から深さ方向に約0.1mm程度であるとされてい
るので、その場合に低温で加工硬化を除去するには、フ
ェライト層を0.1mm以上の深さに形成する必要があ
る。Further, in the first step, the ferrite layer is formed deeper than the depth of the surface portion which is subjected to work hardening in the shot blasting process of the second step.
Since work hardening at the pearlite ground in the phase structure is prevented, it is possible to avoid the possibility that work hardening is insufficiently removed by low-temperature annealing in the third step. In general, the depth dimension of work hardening by shot blasting is about 0.1 mm from the surface in the depth direction. In this case, in order to remove work hardening at a low temperature, the ferrite layer must be removed. It must be formed to a depth of 0.1 mm or more.
【0026】したがって、このようにして製造された球
状黒鉛鋳鉄部材は、内部に軟らかいフェライトと比較的
硬いパーライトとの混在組織を有し、その表面部にフェ
ライト層が形成されて高強度であり、かつ従来例のよう
な高温液体処理を伴わないので比較的低コストで得るこ
とができる。Accordingly, the spheroidal graphite cast iron member thus manufactured has a mixed structure of soft ferrite and relatively hard pearlite inside, and has a high strength with a ferrite layer formed on the surface thereof, In addition, since it does not involve high-temperature liquid treatment as in the conventional example, it can be obtained at a relatively low cost.
【0027】最後に、本実施例の製造方法により具体的
に球状黒鉛鋳鉄部材を製造した例について、本実施例に
用いた球状黒鉛鋳鉄素材の表面に前工程及び第1工程を
経ずに直接に第2工程のショットブラスト処理を行った
比較例と対比させながら説明する。Lastly, regarding an example in which a spheroidal graphite cast iron member was specifically manufactured by the manufacturing method of the present embodiment, the surface of the spheroidal graphite cast iron material used in the present embodiment was directly applied without passing through the previous step and the first step. This will be described in comparison with a comparative example in which the shot blast processing in the second step is performed.
【0028】先ず、第2工程後の本発明例と、比較例と
について、表面からの各深さ部位における各々のビッカ
ース硬さ(HV)を、試験荷重FをF=200gfとし
て調べた。その結果を図7に示す。この結果から、本発
明例及び比較例は、共に表面部が硬くなっているのが判
る。尚、本発明例の表面部におけるビッカース硬さの値
が比較例よりも小さいのは、本発明例では表面部にフェ
ライト層が形成されていることによる。First, the Vickers hardness (HV) at each depth from the surface of each of the inventive examples after the second step and the comparative examples were examined with a test load F of 200 gf. FIG. 7 shows the result. From this result, it can be seen that both the present invention example and the comparative example have hardened surface portions. The reason why the value of the Vickers hardness at the surface of the present invention is smaller than that of the comparative example is that the ferrite layer is formed on the surface in the present invention.
【0029】次いで、上記本発明例及び比較例に第3工
程の低温なましを加え、各々のビッカース硬さ(HV)
を上記と同じ試験荷重Fで調べた。その結果を図8に示
す。この結果から、本発明例では加工硬化が除去され、
表面部が内部よりも軟らかくなっていることが判る。こ
れに対して、比較例では加工硬化は除去されておらず、
依然として表面部が内部よりも硬い状態にあることが判
る。Next, the low-temperature annealing in the third step was added to the above-mentioned inventive examples and comparative examples, and the respective Vickers hardnesses (HV) were obtained.
Was tested at the same test load F as above. FIG. 8 shows the result. From this result, work hardening is removed in the present invention example,
It can be seen that the surface is softer than the inside. In contrast, work hardening was not removed in the comparative example,
It can be seen that the surface is still harder than the inside.
【0030】さらに、第3工程後の本発明例及び比較例
について、各々の靭性を評価するために、各々について
直径が30mm、長さが400mmの棒状部材を用意
し、各棒状部材をスパンが300mmの2点支持台上に
横架した状態で中央部に荷重を加え、曲げ破断荷重及び
撓み量についての試験を行った。その結果を、図9に示
す。この結果から、略同じ曲げ破断荷重に対し、比較例
では撓み量が約30mmであるが、本発明例では撓み量
は約55mmと比較例の1.8倍に増大しており、本発
明例の球状黒鉛鋳鉄部材には靭性の著しい向上が見られ
る。Further, in order to evaluate the toughness of each of the present invention example and the comparative example after the third step, a rod member having a diameter of 30 mm and a length of 400 mm was prepared, and each rod member was spanned. A load was applied to the central portion in a state of being horizontally laid on a two-point support base of 300 mm, and a test was performed on the bending rupture load and the amount of bending. The result is shown in FIG. From this result, the bending amount is about 30 mm in the comparative example for substantially the same bending rupture load, but the bending amount in the present invention example is about 55 mm, which is 1.8 times larger than that of the comparative example. The spheroidal graphite cast iron member has a remarkable improvement in toughness.
【0031】尚、上記実施例では、フェライト層を脱炭
により形成するようにしているが、表面部のみをオース
テナイト化温度以上に加熱して徐冷することにより形成
するようにしてもよい。その場合には、例えば、球状黒
鉛鋳鉄素材の一面側を高周波コイルを用いてオーステナ
イト化温度以上に制御する一方、他面側を冷却ガスの吹
き付けにより徐冷するようにして温度勾配を設けた状態
で、加熱及び徐冷の位置を全面にわたって順次変えてい
くようにすれば、比較的容易に表面部に任意の深さでフ
ェライト層を形成することができる。In the above embodiment, the ferrite layer is formed by decarburization. However, the ferrite layer may be formed by heating only the surface portion to a temperature higher than the austenitizing temperature and gradually cooling. In this case, for example, a state in which one side of the spheroidal graphite cast iron material is controlled to a temperature equal to or higher than the austenitizing temperature using a high-frequency coil, while the other side is gradually cooled by spraying a cooling gas to provide a temperature gradient. If the heating and cooling positions are sequentially changed over the entire surface, the ferrite layer can be formed relatively easily on the surface at an arbitrary depth.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、フェライト及びパーライトの混在組織を有する
球状黒鉛鋳鉄素材の表面部にフェライト層を形成した
後、該フェライト層形成時の副産物である酸化膜の除去
に伴って生じる表面部の加工硬化を、上記フェライト層
を利用して低温で焼なましすることにより、酸化膜や大
きな熱歪み変形が生じることなしに除去することがで
き、従来例のような高温液体処理の伴わない比較的低コ
ストの熱処理で、靭性に優れた球状黒鉛鋳鉄部材を実際
に製造することができる。また、上記混在組織の生成と
フェライト層の形成とを1つの熱処理にて行うので、球
状黒鉛鋳鉄の鋳放し品から本発明の球状黒鉛鋳鉄部材が
得られるまでの工程数を少なくすることができ、さらに
低コスト化を図ることができる。これらの結果、例えば
自動車の分野では、高強度で低コストな足回り部品用部
材を得ることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, after a ferrite layer is formed on the surface of a spheroidal graphite cast iron material having a mixed structure of ferrite and pearlite, a by-product during the formation of the ferrite layer is formed. The work hardening of the surface caused by the removal of the oxide film can be removed without causing an oxide film or large thermal deformation by annealing at a low temperature using the ferrite layer. A spheroidal graphite cast iron member excellent in toughness can be actually manufactured by a relatively low-cost heat treatment that does not involve a high-temperature liquid treatment as in the conventional example. In addition, the generation of the mixed tissue and
Since the formation of the ferrite layer is performed by one heat treatment,
The spheroidal graphite cast iron member of the present invention is formed from as-cast graphite cast iron.
The number of steps until it is obtained can be reduced,
Cost reduction can be achieved. These results, for example in the field of automobile, it is possible to obtain a low-cost underbody component members with high strength.
【0033】請求項2の発明によれば、フェライト層を
ショットブラスト処理にて加工硬化を受ける表面部の深
さよりも深く形成したことにより、内部組織のパーライ
ト地が上記ショットブラスト処理にて加工硬化するのを
防止できるので、表面部の加工硬化を十分に除去するこ
とができ、本発明の球状黒鉛鋳鉄部材が有する靭性を十
分に発現させることができる。According to the second aspect of the present invention, since the ferrite layer is formed deeper than the depth of the surface portion subjected to the work hardening by the shot blasting process, the pearlite of the internal structure is work hardened by the shot blasting process. Therefore, work hardening of the surface portion can be sufficiently removed, and the toughness of the spheroidal graphite cast iron member of the present invention can be sufficiently exhibited.
【図1】本発明の実施例に係る球状黒鉛鋳鉄部材の製造
方法を示す工程図である。FIG. 1 is a process chart showing a method for manufacturing a spheroidal graphite cast iron member according to an embodiment of the present invention.
【図2】前工程の熱処理線図である。FIG. 2 is a heat treatment diagram of a pre-process.
【図3】第1工程の熱処理線図である。FIG. 3 is a heat treatment diagram of a first step.
【図4】第3工程の熱処理線図である。FIG. 4 is a heat treatment diagram of a third step.
【図5】球状黒鉛鋳鉄部材の表面部における金属組織を
100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。FIG. 5 is a photomicrograph showing the metal structure on the surface of the spheroidal graphite cast iron member at a magnification of 100 times.
【図6】球状黒鉛鋳鉄部材の内部における金属組織を4
00倍に拡大して示す顕微鏡写真である。FIG. 6 shows the metal structure inside the spheroidal graphite cast iron member as 4
It is a microscope picture which expands and shows 00 times.
【図7】本発明例及び比較例のショットブラスト処理後
における表面部のビッカース硬さを示す図である。FIG. 7 is a view showing Vickers hardness of a surface portion after a shot blasting process of an example of the present invention and a comparative example.
【図8】本発明例及び比較例の低温での焼なまし後にお
ける表面部のビッカース硬さを示す図である。FIG. 8 is a view showing Vickers hardness of a surface portion after annealing at a low temperature in the inventive examples and comparative examples.
【図9】本発明例及び比較例における曲げ破断荷重と撓
み量との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the bending rupture load and the amount of bending in the present invention example and the comparative example.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芝原 雅彦 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−62116(JP,A) 特開 平2−270933(JP,A) 特開 昭62−280344(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21D 5/00 C21D 8/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Masahiko Shibahara 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Inside Mazda Co., Ltd. (56) References JP-A-52-62116 (JP, A) JP-A-2 -270933 (JP, A) JP-A-62-280344 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C21D 5/00 C21D 8/00
Claims (2)
ーステナイトの共存温度域である770〜850℃の温
度に加熱する熱処理を施して、該球状黒鉛鋳鉄素材にフ
ェライトとパーライトとの混在組織を生成すると同時に
該球状黒鉛鋳鉄素材の表面部に所定深さのフェライト層
を形成し、 次いで、素材表面にショットブラスト処理を行った後、 上記表面部を200〜300℃の低温で焼なまし するこ
とを特徴とする球状黒鉛鋳鉄部材の製造方法。1. A spheroidal graphite cast iron material having a temperature of 770 to 850 ° C., which is a temperature range in which ferrite and austenite coexist.
Subjected to heat treatment for heating every time, off the spherical graphite cast iron material
At the same time as producing a mixed structure of ferrite and perlite
After forming a ferrite layer of a predetermined depth on the surface of the spheroidal graphite cast iron material , then performing a shot blast treatment on the surface of the material , annealing the surface at a low temperature of 200 to 300 ° C. A method for producing a spheroidal graphite cast iron member.
方法において、 フェライト層を、ショットブラスト処理にて加工硬化を
受ける表面部の深さよりも深く形成することを特徴とす
る球状黒鉛鋳鉄部材の製造方法。2. A process according to claim 1 Symbol placement of spheroidal graphite cast iron member, spheroidal graphite cast iron in ferrite layer, characterized in that deeper than the depth of the surface portion for receiving a work hardening by shotblasting Manufacturing method of the member.
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| JP36011092A JP3301801B2 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Method of manufacturing spheroidal graphite cast iron member |
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| JPH06200322A JPH06200322A (en) | 1994-07-19 |
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