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JPH01100218A - Manufacture of spheroidal graphite cast-iron product - Google Patents

Manufacture of spheroidal graphite cast-iron product

Info

Publication number
JPH01100218A
JPH01100218A JP25785287A JP25785287A JPH01100218A JP H01100218 A JPH01100218 A JP H01100218A JP 25785287 A JP25785287 A JP 25785287A JP 25785287 A JP25785287 A JP 25785287A JP H01100218 A JPH01100218 A JP H01100218A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spheroidal graphite
graphite cast
cast iron
treatment
retained austenite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25785287A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Kusuki
弘明 楠木
Kazuo Sato
和雄 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP25785287A priority Critical patent/JPH01100218A/en
Publication of JPH01100218A publication Critical patent/JPH01100218A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve workability and also to prevent deterioration in physical properties, such as toughness and fatigue strength, by austenitizing a spheroidal graphite cast-iron stock, quenching this stock to carry out isothermal transformation treatment, cooling the above, and then heating the above to the prescribed temp. to apply tempering. CONSTITUTION:After austenitizing treatment is applied to a spheroidal graphite cast-iron stock, is subjected to austempering treatment consisting of isothermal transformation treatment in which quenching is performed by immersion in a cooling medium and also of air cooling. By the above treatment, the metallic structure of the stock is transformed to a mixed structure of bainite and residual austenite. Then, heating is applied to the above at 250-400 deg.C to carry out tempering, by which martensite contained in residual austenite is transformed to another structure. This stock is machined so as to be formed into a spheroidal graphite cast-iron product.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、球状黒鉛鋳鉄製品の製造方法の改良に関し、
特にその金属組織の改質に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an improvement in the manufacturing method of spheroidal graphite cast iron products.
In particular, it relates to the modification of its metallographic structure.

(従来の技術) 一般に、球状黒鉛鋳鉄は、他の鋳鉄に比べて引張強度お
よび伸び共に優れ強靭性を備えていることから、従来よ
り機械部品の素材としてよく用いられている。
(Prior Art) In general, spheroidal graphite cast iron has been frequently used as a material for mechanical parts because it has excellent tensile strength and elongation and toughness compared to other cast irons.

ところで、自動車等車両用エンジンのクランクシャフト
やその軸受等を球状黒鉛鋳鉄にて製造する場合、該クラ
ンクシャフト等は強度が要求される部品であることから
、上記球状黒鉛鋳鉄の靭性および疲労強度等の物性をさ
らに向上させることが望ましい。
By the way, when crankshafts and their bearings for engines for automobiles and other vehicles are manufactured from spheroidal graphite cast iron, the crankshafts are parts that require strength, so the toughness, fatigue strength, etc. of the spheroidal graphite cast iron, etc. It is desirable to further improve the physical properties of.

そこで、例えば特開昭50−127823号公報や特開
昭60−187821号公報等に開示されているように
、球状黒鉛鋳鉄素材に対しオーステナイト化処理したの
ち恒温変態処理するオーステンパー処理を施すことによ
り、その金属組織をベイナイトと残留オーステナイトと
の混在組織に改質して靭性および疲労強度等の物性を向
上させるとともに、残留オーステナイトの存在により硬
さを若干低下させて機械加工の容易化を図り、次いで、
機械加工した後所定温度で焼戻しすることにより、硬さ
を増大させて耐摩耗性を向上させる方法が提案されてい
る。
Therefore, as disclosed in, for example, JP-A No. 50-127823 and JP-A No. 60-187821, spheroidal graphite cast iron material is subjected to austenitization treatment and then subjected to austempering treatment, which is a constant temperature transformation treatment. This modifies the metal structure to a mixed structure of bainite and retained austenite to improve physical properties such as toughness and fatigue strength, and the presence of retained austenite slightly reduces hardness to facilitate machining. , then
A method has been proposed for increasing hardness and improving wear resistance by tempering at a predetermined temperature after machining.

(発明が解決しようとする問題点) ところが、上記の両公報例の方法では、オーステンパー
処理後の機械加工の容易化が図られるということである
が、実際には思ったほどその効果を得ることができない
というのが現状であった。
(Problem to be solved by the invention) However, although the methods described in both of the above-mentioned publications are said to facilitate machining after austempering, they do not actually achieve the desired effect. The current situation was that it was not possible.

そして、この加工性を阻害する原因を調べた結果、オー
ステンパー処理によってベイナイトと残留オーステナイ
トとの混在組織に改質された球状黒鉛鋳鉄素材の金属組
織の上記残留オーステナイトの一部(不安定な塊状残留
オーステナイト)に、高硬度のマルテンサイトが生成し
、このマルテンサイトの存在により加工性が阻害されて
いることが判った。
As a result of investigating the cause of this impediment to workability, we found that some of the residual austenite (unstable blocky It was found that highly hard martensite was formed in the retained austenite, and that the presence of this martensite inhibited workability.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、球状黒鉛鋳鉄素材に対しオーステン
パー処理後に適切な手段を講することにより、機械加工
の加工性を阻害するマルテンサイトを含む不安定な塊状
残留オーステナイトのみを分解して、上記マルテンサイ
トを機械加工を行う前の段階で他の組織に変質せしめ、
これによリオーステンバー処理後の球状黒鉛鋳鉄素材の
硬さを適度に低下せしめてその機械加工の加工性の向上
を図る一方、マルテンサイトを含まない安定な残留オー
ステナイトの存在により靭性および疲労強度等の物性の
低下を防止せんとすることにある。
The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to remove martensite, which inhibits machining workability, by taking appropriate measures after austempering treatment of spheroidal graphite cast iron materials. By decomposing only the unstable lumpy retained austenite containing
This moderately reduces the hardness of the spheroidal graphite cast iron material after the lithium oxide treatment, improving its machinability, while improving toughness and fatigue strength due to the presence of stable residual austenite that does not contain martensite. The aim is to prevent the deterioration of physical properties such as

(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、まず
、球状黒鉛鋳鉄素材をオーステナイト化処理する。次い
で、所定温度まで急冷して恒温変態処理したのち冷却す
る。その後、250〜400℃の温度で20分以上加熱
して焼戻しする。しかる後、機械加工することにより球
状黒鉛鋳鉄製品を得る方法にする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the solving means of the present invention first subjects a spheroidal graphite cast iron material to austenitization treatment. Next, it is rapidly cooled to a predetermined temperature, subjected to isothermal transformation treatment, and then cooled. Thereafter, it is heated and tempered at a temperature of 250 to 400°C for 20 minutes or more. After that, the method is to obtain a spheroidal graphite cast iron product by machining.

(作用) 上記の構成により、本発明方法では、球状黒鉛鋳鉄素材
の金属組織は、オーステナイト化処理したのち恒温変態
処理するオーステンパー処理により、ベイナイトと残留
オーステナイトとの混在組織に改質される。そして、該
残留オーステナイト中、機械加工の加工性を阻害するマ
ルテンサイトを含む不安定な塊状残留オーステナイトの
みがその後の焼戻しにより分解され、該塊状残留オース
テナイトに含まれるマルテンサイトが他の組織に変質せ
しめられる。このことから、オーステンパー処理後の球
状黒鉛鋳鉄素材はその硬さが適度に低下せしめられて機
械加工の加工性の向上が図られる一方、マルテンサイト
を含まない安定な残留オーステナイトの存在により靭性
および疲労強度等の物性の低下が防止された球状黒鉛鋳
鉄製品が得られることとなる。
(Function) With the above configuration, in the method of the present invention, the metal structure of the spheroidal graphite cast iron material is modified into a mixed structure of bainite and residual austenite by austempering treatment, which is a constant temperature transformation treatment after austenitization treatment. Among the retained austenite, only the unstable massive retained austenite containing martensite that inhibits machining workability is decomposed by subsequent tempering, and the martensite contained in the massive retained austenite is transformed into other structures. It will be done. From this, the hardness of the spheroidal graphite cast iron material after austempering is moderately reduced and machining workability is improved, while the presence of stable retained austenite that does not contain martensite improves toughness and A spheroidal graphite cast iron product is obtained in which deterioration of physical properties such as fatigue strength is prevented.

(実施例) 以下、本発明の実施例に係る球状黒鉛鋳鉄製品製造方法
について説明する。
(Example) Hereinafter, a method for manufacturing a spheroidal graphite cast iron product according to an example of the present invention will be described.

まず、球状黒鉛鋳鉄素材として、C2,5〜4.1重量
%、Si1.5〜3.5重量%、Mn  O,1〜1.
 0重量%、Po、15重量%以下、30.03重量%
以下およびMg  0゜025〜0.060重量%に対
し、NiO,1〜2.0重量%、Mo0.03〜0,5
0重量%およびCuO,3〜1.5ffim%を必要に
応じて添加し、かつ残部がFeよりなるものを用意する
。上記組成中、Ni、MoおよびCuを必要に応じて添
加するのは、球状黒鉛鋳鉄素材の焼入性の向上を図り、
その肉厚の相違による焼入れ不良を防止するためである
。そして、上記球状黒鉛鋳鉄素材中、Niの含有量を0
.1〜2.0重量%に設定したのは、2.0重量%を越
えると脆性破壊し易くなるからである。また、Moの含
有量を0.03〜0650重量%に設定したのは、0゜
50重量%を越えるとこれの偏析により焼戻し後の伸び
が阻害されるからである。さらに、Cuの含有量を0.
 3〜1.5重量%に設定したのは、1.5重量%を越
えると黒鉛球状化率が低下するからである。
First, as a spheroidal graphite cast iron material, C2.5 to 4.1% by weight, Si 1.5 to 3.5% by weight, MnO, 1 to 1% by weight.
0% by weight, Po, 15% by weight or less, 30.03% by weight
For the following and Mg 0°025-0.060% by weight, NiO, 1-2.0% by weight, Mo0.03-0.5
0% by weight and 3 to 1.5 ffim% of CuO are added as necessary, and the remainder is prepared. In the above composition, Ni, Mo and Cu are added as necessary to improve the hardenability of the spheroidal graphite cast iron material,
This is to prevent hardening defects due to differences in wall thickness. Then, the Ni content in the spheroidal graphite cast iron material was reduced to 0.
.. The reason why it is set to 1 to 2.0% by weight is that if it exceeds 2.0% by weight, brittle fracture is likely to occur. The reason why the Mo content is set to 0.03 to 0650% by weight is that if it exceeds 0.50% by weight, the elongation after tempering will be inhibited due to segregation. Furthermore, the Cu content was reduced to 0.
The reason why it is set at 3 to 1.5% by weight is that if it exceeds 1.5% by weight, the graphite spheroidization rate decreases.

そして、上記球状黒鉛鋳鉄素材をオーステナイト化温度
800〜950℃、オーステナイト化時間5分以上のオ
ーステナイト化条件の下で処理し、しかる後、350〜
420℃の冷却媒体(塩浴、オイル浴、流動層等)に2
0分〜4時間浸漬して急冷する恒温変態処理したのち空
冷するオーステンパー処理を施す。これにより、球状黒
鉛鋳鉄素材の金属組織がベイナイトと残留オーステナイ
トとの混在組織に改質される。なお、上記残留オーステ
ナイトの一部つまり不安定な塊状残留オーステナイトに
は、機械加工の加工性を阻害する高硬度のマルテンサイ
トが生成されている。
Then, the spheroidal graphite cast iron material is treated under austenitizing conditions such as an austenitizing temperature of 800 to 950°C and an austenitizing time of 5 minutes or more, and then 350 to 950°C.
2 in a cooling medium (salt bath, oil bath, fluidized bed, etc.) at 420℃
After a constant temperature transformation treatment in which the material is immersed for 0 minutes to 4 hours and rapidly cooled, an austempering treatment is performed in which the material is air cooled. As a result, the metal structure of the spheroidal graphite cast iron material is modified to a mixed structure of bainite and retained austenite. In addition, in a part of the above-mentioned retained austenite, that is, in the unstable lumpy retained austenite, martensite with high hardness that inhibits machining workability is generated.

上記オーステナイト化温度を800〜950℃に設定し
たのは、800℃未満では合金元素が十分に固溶しない
ため均一なオーステナイト化を達成することができなく
なる一方、950℃を越えるとオーステナイトの炭素固
溶量が過多となってベイナイト化変態速度が低下するか
らである。また、オーステナイト化時間を5分以上に設
定したのは、このくらいあれば十分にオーステナイト化
できるからである。
The reason why the austenitizing temperature was set at 800 to 950°C is that below 800°C, the alloying elements are not sufficiently dissolved in solid solution, making it impossible to achieve uniform austenitizing, whereas when it exceeds 950°C, the austenite becomes carbon solid. This is because the amount of melt becomes excessive and the rate of transformation into bainite decreases. Further, the reason why the austenitizing time was set to 5 minutes or more is that this amount of time is enough to fully austenitize.

また、上記恒温変態処理温度を350〜420℃に設定
したのは、350℃未満では残留オーステナイト量の減
少により硬さが上昇して機械加工が困難になる一方、4
20℃を越えるとトルースタイトの析出により機械的性
質が低下するからである。また、恒温変態処理時間を2
0分〜4時間に設定したのは、20分未満ではベイナイ
ト化が不十分なため残留オーステナイトの変態によりマ
ルテンサイトが析出して機械加工が困難になる一方、4
時間を越えると残留オーステナイトの分解により微細な
炭化物が析出して上記と同様に機械加工が困難になるか
らである。
In addition, the above isothermal transformation treatment temperature was set at 350 to 420°C because if it is lower than 350°C, the hardness increases due to a decrease in the amount of retained austenite, making machining difficult.
This is because if the temperature exceeds 20°C, the mechanical properties will deteriorate due to the precipitation of troostite. In addition, the constant temperature transformation treatment time is 2
The reason for setting the range from 0 minutes to 4 hours is that if the time is less than 20 minutes, bainite formation will be insufficient and martensite will precipitate due to the transformation of retained austenite, making machining difficult.
This is because if the time is exceeded, fine carbides will precipitate due to the decomposition of retained austenite, making machining difficult as described above.

次いで、上述の如くオーステンパー処理を施した球状黒
鉛鋳鉄素材を250〜400℃の温度で20分以上加熱
して焼戻することにより、上記残留オーステナイト中、
機械加工の加工性を阻害するマルテンサイトを含む不安
定な塊状残留オーステナイトのみを分解し、該塊状残留
オーステナイトに含まれるマルテンサイトを他の組織に
変質せしめる。
Next, by heating and tempering the spheroidal graphite cast iron material that has been austempered as described above at a temperature of 250 to 400° C. for 20 minutes or more, the remaining austenite,
Only the unstable massive retained austenite containing martensite that inhibits machining workability is decomposed, and the martensite contained in the massive retained austenite is transformed into other structures.

上記焼戻し温度を250〜400℃に設定したのは、2
50℃未満では焼戻しの目的である不安定な塊状残留オ
ーステナイトおよびマルテンサイトの分解が起こらない
か、あるいは分解した場合であっても低温焼戻しのため
生成した炭化物が微細化して分布することから、硬さの
低下が期待できなくなるからである。一方、400℃を
越えると基地中の残留オーステナイトが全て分解し、靭
性および熱膨張率の低下を招くこととなるからである。
The reason why the above tempering temperature was set at 250 to 400°C was 2.
At temperatures below 50°C, the decomposition of unstable massive retained austenite and martensite, which is the purpose of tempering, does not occur, or even if it does decompose, the carbides generated due to low-temperature tempering become fine and distributed, resulting in hardening. This is because it is no longer possible to expect a decrease in the quality. On the other hand, if the temperature exceeds 400°C, all residual austenite in the base will decompose, resulting in a decrease in toughness and coefficient of thermal expansion.

また、焼戻し時間を20分以上に設定したのは、球状黒
鉛鋳鉄素材の中心部まで完全に所定温度に昇温させるこ
とにより、不安定な塊状残留オーステナイトおよびマル
テンサイトを完全に分解させる必要であるからであり、
その時間は球状黒鉛鋳鉄素材の肉厚により決定すればよ
い。なお、焼戻し時間が4時間を越えると時間の経過に
伴う効果が期待できず不経済であることから、上限は4
時間に設定することが好ましい。
In addition, the reason why the tempering time was set to 20 minutes or more is that it is necessary to completely decompose the unstable lumpy residual austenite and martensite by completely raising the temperature to the specified temperature to the center of the spheroidal graphite cast iron material. It is the body,
The time may be determined depending on the thickness of the spheroidal graphite cast iron material. Note that if the tempering time exceeds 4 hours, no effect can be expected over time and it is uneconomical, so the upper limit is 4 hours.
It is preferable to set the time.

その後、所定の機械加工することにより球状黒鉛鋳鉄製
品を得る。
Thereafter, a spheroidal graphite cast iron product is obtained by performing predetermined machining.

このように、本実施例では、オーステンパー処理により
ベイナイトと残留オーステナイトとの混在組織に改質さ
れた球状黒鉛鋳鉄素材の上記残留オーステナイト中、高
硬度のマルテンサイトを含む不安定な塊状残留オーステ
ナイトのみをその後の焼戻しにより分解し、その後、機
械加工する。
As described above, in this example, among the retained austenite of the spheroidal graphite cast iron material that has been modified to a mixed structure of bainite and retained austenite by austempering treatment, only unstable massive retained austenite containing high hardness martensite is used. is broken down by subsequent tempering and then machined.

このことから、機械加工に供せられる球状黒鉛鋳鉄素材
には、上述の如き高硬度のマルテンサイトが上記塊状残
留オーステナイトの分解とともに他の組織に変質せしめ
られて存在せず、これにより球状黒鉛鋳鉄素材の硬さを
適度に低下せしめて機械加工の加工性の向上を図ること
ができる一方、マルテンサイトを含まない安定な残留オ
ーステナイトの存在により靭性および疲労強度等の物性
の低下を防止した球状黒鉛鋳鉄製品を得ることができる
Therefore, in the spheroidal graphite cast iron material to be subjected to machining, the high hardness martensite described above is decomposed into other structures along with the decomposition of the massive retained austenite, and thus does not exist in the spheroidal graphite cast iron material. Spheroidal graphite can moderately reduce the hardness of the material and improve machining workability, while the presence of stable residual austenite that does not contain martensite prevents deterioration of physical properties such as toughness and fatigue strength. You can get cast iron products.

次に、このことを実証するために具体例を示す。Next, a specific example will be shown to demonstrate this.

まず、下記の表1に示す如き組成比に設定された具体例
I〜■に係る球状黒鉛鋳鉄製テストピース(40X35
0X25mm)を溶解鋳造する。その要領は、まず、球
状黒鉛鋳鉄を高周波炉で溶解し、次いで、該溶解した球
状黒鉛鋳鉄を取鍋内に入れてFe−5L−4%Mgを添
加して球状化処理し、その後、75%Fe−5tを06
4%添加して一次接種する。しかる後、具体例Iおよび
具体例Hにあっては鋳込み成形してテストピースを得る
一方、他の具体例■〜■にあってはFe−3i −A、
17−Caを0.07%悉加して注湯流接種した後、鋳
込み成形してテストピースを得る。なお、表1中、Fe
の含有量については省略した。
First, test pieces made of spheroidal graphite cast iron (40×35
0x25mm) is melted and cast. The process is as follows: First, spheroidal graphite cast iron is melted in a high-frequency furnace, then the melted spheroidal graphite cast iron is placed in a ladle, Fe-5L-4%Mg is added thereto, and spheroidized. %Fe-5t06
Add 4% and perform primary inoculation. Thereafter, in Specific Examples I and H, test pieces were obtained by casting, while in other Specific Examples ■ to ■, Fe-3i-A,
After 0.07% of 17-Ca was added and inoculated by pouring, a test piece was obtained by casting. In addition, in Table 1, Fe
The content has been omitted.

また、各元素欄の数値の単位は全て重量%である。Furthermore, the units of numerical values in each element column are all % by weight.

その後、上記各テストピースを下記の表2に示すオース
テンパー処理条件の下でオーステンパー処理した後、焼
戻し温度を変化させて焼戻しし、しかる後、ドリルによ
る孔明は加工を下記の加工条件の下で行った。
After that, each of the above test pieces was austempered under the austempering conditions shown in Table 2 below, tempered at varying tempering temperatures, and then drilled with a drill under the following processing conditions. I went there.

ドリル    直径5mm  スタブドリルHSSCO 切削速度   15m/min 送り      0. 15mm/rev加工孔数  
 120個 孔深さ    15mm 使用機器   マシニングセンタ、MC65切削油  
  水溶性 そのときの工具摩耗量を下記の表3および第1図に、残
留オーステナイト量を第2図にそれぞれ示す。
Drill Diameter 5mm Stub drill HSSCO Cutting speed 15m/min Feed 0. 15mm/rev number of holes processed
120 holes depth 15mm Equipment used Machining center, MC65 cutting oil
The tool wear amount at that time is shown in Table 3 below and FIG. 1, and the amount of retained austenite is shown in FIG. 2.

表2 表3 このテストデータより明らかな如く、工具摩耗量は、各
具体例を総合して判断すると、焼戻し温度が400℃と
きに最も少なくなっていることが判る。このことは、第
3図に球状黒鉛鋳鉄の金属組織を400倍に拡大して示
す顕微鏡写真と、第4図に球状黒鉛鋳鉄の金属組織を1
000倍に拡大して示す顕微鏡写真とを見ても明らかで
ある。
Table 2 Table 3 As is clear from this test data, when judging the total amount of tool wear from each specific example, it can be seen that the amount of tool wear is the lowest when the tempering temperature is 400°C. This can be seen in Figure 3, which shows a micrograph showing the metal structure of spheroidal graphite cast iron magnified 400 times, and Figure 4, which shows the metal structure of spheroidal graphite cast iron at 1.
This is also clear from the micrograph shown at 1,000 times magnification.

なお、第3図および第4図中、符号(a)を付した写真
は焼戻しをしなかった場合を、符号(b)を付した写真
は300℃で焼戻しした場合を、符号(c)を付した写
真は400°Cで焼戻しした場合を、符号(d)を付し
た写真は500℃で焼戻しした場合をそれぞれ示す。ま
た、第3図(a)および第4図(a)中、針状の黒い部
分はベイナイト、白い部分は残留オーステナイト、球状
の黒い部分は残留オーステナイトである。また、第3図
(a)中央の白い部分は不安定な塊状残留オーステナイ
トであり、第4図(a)に拡大詳示するように、該不安
定な塊状残留オーステナイト中に灰色を呈している部分
は高硬度のマルテンサイトである。そして、300℃で
焼戻しすると、第3図(b)および第4図(b)に示す
ように、上記不安定な塊状残留オーステナイトおよびマ
ルテンサイトのみが共に分解してその量が焼戻ししない
第3図(a)および第4図(a)に比べて大幅に少なく
なり、さらに、400℃で焼戻しすると、第3図(c)
および第4図(c)に示すように、上記不安定な塊状残
留オーステナイトおよびマルテンサイトが完全に分解し
て他の組織に変質されて存在していないことが判る。゛
ただし、500℃で焼戻しすると、第3図(d)および
第4図(d)に示すように、マルテンサイトを含まない
安定な残留オーステナイトまでもが分解して他の組織に
変質され、第2図に示す如く残留オーステナイト量が零
になっていることが判る。したがって、焼戻し温度は、
機械加工の加工性の向上と、マルテンサイトを含まない
安定な残留オーステナイトの存在による靭性および疲労
強度等の物性の向上とを両立させるべく250〜400
℃の範囲に設定するのが好ましいといえる。
In addition, in Figures 3 and 4, the photograph with symbol (a) shows the case without tempering, the photograph with symbol (b) shows the case with tempering at 300°C, and the photograph with symbol (c) shows the case without tempering. The attached photograph shows the case of tempering at 400°C, and the photograph with symbol (d) shows the case of tempering at 500°C. Further, in FIGS. 3(a) and 4(a), the needle-shaped black parts are bainite, the white parts are retained austenite, and the spherical black parts are retained austenite. In addition, the white part in the center of Figure 3(a) is unstable massive retained austenite, and as shown in enlarged detail in Figure 4(a), the unstable massive retained austenite has a gray color. The part is made of high hardness martensite. Then, when tempered at 300°C, as shown in Figures 3(b) and 4(b), only the unstable massive retained austenite and martensite are decomposed together and the amount is not tempered. (a) and Fig. 4 (a), and furthermore, when tempered at 400°C, Fig. 3 (c)
As shown in FIG. 4(c), it can be seen that the unstable massive retained austenite and martensite have been completely decomposed and transformed into other structures and no longer exist. However, when tempering at 500°C, even the stable residual austenite that does not contain martensite is decomposed and transformed into other structures, as shown in Figures 3(d) and 4(d). As shown in Figure 2, it can be seen that the amount of retained austenite has become zero. Therefore, the tempering temperature is
250 to 400 in order to achieve both improvement in machining workability and improvement in physical properties such as toughness and fatigue strength due to the presence of stable retained austenite that does not contain martensite.
It can be said that it is preferable to set it in the range of ℃.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明方法によれば、球状黒鉛鋳
鉄素材をオーステナイト化処理と恒温変態処理とによっ
てオーステンパー処理した後、250〜400℃の温度
で20分以上加熱して焼戻し、その後、機械加工するこ
とにより球状黒鉛鋳、鉄製品を得るので、球状黒鉛鋳鉄
素材の金属組織を上記オーステンパー処理によりベイナ
イトと残留オーステナイトとの混在組織に改質し得る。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the method of the present invention, a spheroidal graphite cast iron material is austempered by austenitizing treatment and isothermal transformation treatment, and then heated at a temperature of 250 to 400°C for 20 minutes or more. Since the spheroidal graphite cast iron product is obtained by tempering and then machining, the metal structure of the spheroidal graphite cast iron material can be modified to a mixed structure of bainite and retained austenite through the austempering process.

しかも、該残留オーステナイト中、機械加工の加工性を
阻害するマルテンサイトを含む不安定な塊状残留オース
テナイトのみをその後の焼戻しにより分解し得、これに
よりオーステンパー処理後の球状黒鉛鋳鉄素材の硬さを
適度に低下せしめて機械加工の加工性の向上を図ること
ができる。さらには、マルテンサイトを含まない安定な
残留オーステナイトの存在により靭性および疲労強度等
の物性の低下を防止した球状黒鉛鋳鉄製品を得ることが
できる。
Furthermore, among the retained austenite, only unstable lumpy retained austenite containing martensite, which inhibits machining workability, can be decomposed by subsequent tempering, thereby improving the hardness of the spheroidal graphite cast iron material after austempering. It is possible to improve the workability of machining by reducing the amount appropriately. Furthermore, due to the presence of stable retained austenite that does not contain martensite, it is possible to obtain a spheroidal graphite cast iron product that prevents deterioration of physical properties such as toughness and fatigue strength.

【図面の簡単な説明】 第1図および第2は本発明方法により製造された球状黒
鉛鋳鉄製品の具体例において焼戻し温度の変化に対する
工具摩耗量および残留オーステナイト量をそれぞれ示す
テストデータ、第3図および第4図は球状黒鉛鋳鉄の金
属組織を400倍および1000倍にそれぞれ拡大して
示す顕微鏡写真である。 特 許 出 願 人  マツダ株式会社代    理 
   人  前 1)  弘第1図 胱戻し温度(°C) 第2図 規戻し三五度(°C) 第 3 (Q) 図 第4 (Q) 手続補正内(方式) %式% 1、事件の表示 昭和62年 特 許 願 第257852号2.1@明
の名称 球状黒鉛鋳鉄製品の% 3ti方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住  所  広島県安芸郡府中町新地3番1号名  称
  (313)  マツダ株式会社代表者  古 1)
 徳 昌 生代理人 〒550 fffi06 (445) 21
28住  所 大阪市四区靭本町1丁目4番8号 太平
ピル斗、・氏  名 弁理士<7793)前  1) 
  弘  巨72、。 S 補正命令の日付 7、補正の内容 (1)明細書の第17頁第11行目の「第2は」を、「
第2図はJに訂正する。 (a 明m書の第17員第14行目の「テストデータ」
を、「テストデータ図」に訂正する。 以上
[Brief Description of the Drawings] Figures 1 and 2 are test data showing the amount of tool wear and amount of retained austenite, respectively, with respect to changes in tempering temperature in a specific example of spheroidal graphite cast iron products manufactured by the method of the present invention, and Figure 3 and FIG. 4 are micrographs showing the metal structure of spheroidal graphite cast iron magnified 400 times and 1000 times, respectively. Patent applicant Mazda Motor Corporation representative
In front of people 1) Hiro Diagram 1 Bladder return temperature (°C) Diagram 2 Reinstatement temperature 35 degrees (°C) 3rd (Q) Figure 4 (Q) Procedural amendment (method) % formula % 1. Incident 1986 Patent Application No. 257852 2.1 @ Ming Name Spheroidal Graphite Cast Iron Product % 3ti Method 3, Relationship with the Amendment Person Case Patent Applicant Address 3 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture 1 Name (313) Mazda Motor Corporation Representative Furu 1)
Masao Toku Agent 550 fffi06 (445) 21
28 Address: 1-4-8 Utsubohonmachi, 4-ku, Osaka City Taihei Pillto, Name: Patent Attorney <7793) 1)
Hiromu 72. S. Date 7 of the amendment order, contents of the amendment (1) "Second is" on page 17, line 11 of the specification is changed to "
Figure 2 has been corrected to J. (a. “Test data” in the 17th member, line 14 of the Memorandum
is corrected to "Test data diagram". that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)球状黒鉛鋳鉄素材をオーステナイト化処理し、次
いで、所定温度まで急冷して恒温変態処理したのち冷却
し、その後、250〜400℃の温度で20分以上加熱
して焼戻しし、しかる後、機械加工することにより球状
黒鉛鋳鉄製品を得ることを特徴とする球状黒鉛鋳鉄製品
の製造方法。
(1) A spheroidal graphite cast iron material is austenitized, then rapidly cooled to a predetermined temperature, subjected to isothermal transformation treatment, cooled, then heated at a temperature of 250 to 400°C for 20 minutes or more to temper, and then, A method for producing a spheroidal graphite cast iron product, characterized by obtaining a spheroidal graphite cast iron product by machining.
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