深腐食法による各種黒鉛の SEM 観察

B-8
深腐食法による各種黒鉛の SEM 観察
12-1-035-0140
1. 緒言
松下
潤紀
とがわかった.
球状黒鉛鋳鉄は,延性や靭性などの優れた高強
度材料として高く評価されている.しかし,球状
黒鉛鋳鉄には問題があり,その一つに異常黒鉛(チ
ャンキー黒鉛)がある.鋳物の内部にチャンキー黒
鉛が発生すると,鋳物の信頼性を損なうことにな
る.本研究では,深腐食による各種黒鉛(球状 SG,
片状 FG,チャンキーCG)の立体的観察を行い,そ
図 1 3%ナイタールと王水の腐食
れぞれの黒鉛の大きさや形状,分布状態などの類
似性を調査・検討した.
3.2 各種黒鉛の SEM 結果
図 2 に FG および CG の SEM 観察結果を示
2. 実験方法
す.FG は黒鉛の稀有上に関わらず連鎖してい
2.1 試料の溶製および腐食条件の選定
た.CG は 2 次元的には非連続であったが,立体観
高周波誘導電気炉を用いて各種黒鉛の母材を
溶製した.溶製した母材を切断し,研磨,バフ
研磨した.その後,王水および 3%ナイタール
察すると連鎖していた.
つまり CG の生成は FG と類似していることが
わかった.
で腐食させ,洗浄時間,洗浄方法,腐食時間をそれ
以上より,CG の成長段階では基底面を拡げる
ぞれ比べ最も妥当な腐食条件を選定した.なお
方向の成長が優勢となって成長したことが考えら
腐食面積は FG,SG が 7cm2,CG が 0.8cm2 とす
れる.
る.
2.2 各種黒鉛の SEM 観察
SEM(走査型電子顕微鏡)を用いて腐食させた母
材を観察し,黒鉛の形態を調査した.
3. 実験結果および考察
3.1 腐食条件の選定
腐食条件を変え比較した結果,王水および 3%ナ
図 2 FG(左)と CG(右)の SEM 観察写真
イタールの最も妥当な腐食時間はそれぞれ
1h,1week であることがわかった.また洗浄方法は
超音波洗浄処理で約 1.5min 洗浄させると最も観
察しやすいことがわかった.
これらの条件で腐食させた 3%ナイタールおよ
4. 結言
(1) 最も妥当な腐食条件として腐食液は王水,
腐食時間は 1h,洗浄方法は超音波洗浄処理,
洗浄時間は 1.5min である.
び王水の SEM 観察写真を図 1 に示す.これを見る
(2) CG は,立体観察すると連鎖しており,基底
と 3%ナイタールではフェライト層があまり腐食
面を拡げる方向の成長が優勢となって枝
されておらず,基地組織の起伏が激しいことがわ
分かれした黒鉛であることがわかった.
かった.一方,王水では基地組織が平滑に腐食され
ており,黒鉛形態や腐食の深さが認識しやすいこ