[發明專利]觸變鑄造用鑄鐵坯及其制造方法

無效

• 申請號: 201210147811.5
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN103361539A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 古野好克;劉志民;佐藤圭
• 申請（專利權）人: 日本鑄造株式會社
• 主分類號: C22C37/00
• 分類號: C22C37/00;B22D17/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;苗堃

技術領域

本發明涉及觸變鑄造用鑄鐵坯及其制造方法。

背景技術

半熔融鑄造法是將鑄造材料加熱到固相和液相并存的半熔融狀態，在低的熔融溫度下澆鑄到鑄型中，與通常的鑄造相比對鑄型的熱負荷小，鑄型的壽命延長，具有良好的經濟性，因此，作為鑄鐵的鑄造法而受到注目。

在鑄鐵的半熔融鑄造法中，有流變鑄造法和觸變鑄造法2種，其中，流變鑄造法為：將鐵冷卻、保持在從液相線溫度到固相線溫度之間的溫度，直接對鑄型（金屬型）進行鑄造（例如專利文獻1）；觸變鑄造法為：使目的成分鐵暫時凝固成規定的形狀而形成固體，之后利用高頻感應等加熱方法使其在半熔融狀態，對鑄模進行鑄造。

但是，專利文獻1的流變鑄造法很難對鑄件重量定量，并且溫度控制復雜，難以進行穩定的生產。

而后者所述的觸變鑄造法則沒有這樣的問題，因而作為經濟性好，生產穩定性高的半熔融鑄造法而受到期待。專利文獻2是亞共晶成分鑄鐵的觸變鑄造實例。

另外，作為制造觸變鑄造用的原材料鐵坯的方法，有已知的水平連續鑄造法（例如專利文獻3）、以及采用水冷銅鑄模連續鑄造機進行半連續鑄造的方法（例如專利文獻4）。

現有技術文獻

[專利文獻1]日本特開2006-122971號公報

[專利文獻2]日本特開2005-290420號公報

[專利文獻3]日本特開2003-290878號公報

[專利文獻4]日本專利第4076155號公報

發明內容

但是，在專利文獻3的水平連續鑄造法中，由于在高溫大氣中被冷卻，所以有時生成表面氧化膜，并在觸變注射成型時混入到制品中。因此，根據情況，需要削去側面整個面，成本變高。另外，切斷面中脫碳層被削去，從而對鐵坯加熱時的保形性造成影響。

進一步由于原材料是亞共晶成分，所以液相線與固相線的溫度間隔寬，凝固時間長。而且，由于滲碳體結晶，因而凝固時的收縮率大。因此，像專利文獻3、4這樣的連續鑄造是在動態狀態、即在鑄造材料與鑄模之間存在相對移動的狀態下進行凝固，因此在表面容易出現“被膜”這種獨特的缺陷，在振痕（oscillation?mark）處造成表面不均勻，影響觸變鑄造鑄鐵坯的保形性。而且，不能近凈成形（near?net?shape），其結果是切斷費用變高。

本發明是鑒于上述情況而完成的技術方案，課題在于，提供不需要復雜的溫度控制等工序、不依靠連續鑄造、廉價制造的觸變鑄造用鑄鐵坯及其制造方法。

為了解決上述課題，本發明人等經過反復研究，完成了本發明。在制造觸變鑄造用鑄鐵坯時，采用具有亞共晶組成的原材料，利用通常的在鑄型內靜止凝固的鑄造方法，不需要復雜的溫度控制，通過適當地控制組織，從而可以不依靠連續鑄造而獲得近凈成形而且不產生缺陷的鑄鐵坯。

本發明是基于這樣的想法的技術方案，提供以下的（1）～（7）。

（1）一種觸變鑄造用鑄鐵坯，其特征在于，具有以質量%計含有2.0～3.0%的C、1.50～2.50%的Si的亞共晶組成；其金屬組織特點是，在鐵基體境界形成網狀分布的滲碳體（Fe₃C）高碳析出相，或形成前述高碳析出相和少量微細點狀分布的石墨。

（2）根據（1）所述的觸變鑄造用鑄鐵坯，其特征在于，進一步含有以質量%計為Cr：0.10～0.50%、B：0.001～0.01%、Mn：0.3～0.8%、Ni：0.5～1.5%中的一種或者兩種以上該元素。

（3）根據（1）或（2）所述的觸變鑄造用鑄鐵坯，其特征在于，在鑄鐵坯表面具有厚度為0.01～0.1mm的脫碳層。

（4）一種觸變鑄造用鑄鐵坯的制造方法，其特征在于，將具有含有以質量%計為C：2.0～3.0%、Si：1.50～2.50%的亞共晶組成或者除該基本組成以外進一步含有以質量%計為Cr：0.10～0.50%、B：0.001～0.01%、Mn：0.3～0.8%、Ni：0.5～1.5%中的一種或者兩種以上的熔融金屬澆鑄到鑄型內，并以大于20℃/min的冷卻速度使其凝固來制造鑄鐵坯。

（5）根據（4）所述的觸變鑄造用鑄鐵坯的制造方法，其特征在于，在所述鑄鐵坯的表面形成厚度為0.01～0.1mm的脫碳層。

（6）根據（4）或（5）所述的觸變鑄造用鑄鐵坯的制造方法，其特征在于，所述鑄型為具有型腔的金屬型或者砂型，使所述熔融金屬在所述型腔內在靜止且密閉狀態下凝固。