G-12 球状黒鉛鋳鉄の黒鉛組織および基地組織に及ぼす Cu と Sn の影響 08-1-035-0176 山中数大緒言 1. 鋳鉄は黒鉛および Si の存在によって，耐摩耗，耐食，耐酸化，切削性など優れた特性を有している．中でも，高強度球状黒鉛鋳鉄の製造には，パーライト安定化元素 Cu，Sn などの添加が行われている．本研究では，Cu，Sn 添加試料に肉厚変動を与えた際，鋳鉄の黒鉛組織や基地組織にどう影図1 響するのか知見を得ることを目的とした．肉厚と機械的性質の関係 (Cu1.0,Sn0.05mass %) 実験方法 2. 2.1. 試料の溶製高周波誘導電気炉にて溶解を行った．銑鉄，電解 10μm 鉄を 1500℃に昇温し，Fe-Si，Fe-Mn，Cu，Sn を (a)添加前添加後 5 分間保持し，球状化処理，接種を行い，図2 鋳込んだ．供試試料の目標組成を表 1 に示す．表 1 目標組成 (b)Cu1.0，Sn0.05mass% Cu，Sn添加前と添加後(3%ナイタール液腐食) (mass%) C Si Mn P S Mg 3.7 2.3 0.6 <0.006 <0.006 0.045 2.2. 10μm Cu Sn 0.0~ 0.00~ 2.0 0.08 引張試験および硬さ試験溶製試料をテストピースに加工し引張試験を行った．引張試験後，持ち手部分 10mm をマイクロ図3 肉厚と黒鉛粒数の関係 (Cu1.0,Sn0.05mass%) カッターで切断，研磨，バフ琢磨を行い，ブリネル硬さ試験を行った．ブリネル硬さは，2.5mm の Cu，Sn添加により，基地組織が緻密なパーライ超硬合金球を用い，187.5kgf の荷重を加え計測しトとなったため，引張強さが増大し，伸びが減少，た．また硬さもCu，Sn添加前と比較し大きくなっているものと考えられる． 2.3. 供試試料の組織観察および解析硬さ試験と同様の供試試料を用意し，レーザ顕微鏡で組織の観察を行い，解析ソフトを用いて黒鉛粒数・粒径の測定を行った． 4. 結言 (1) Cu 添加により引張強さは増大するが， 1.0mass%から 2.0mass%に添加量を増加させても，引張強さの変化は少なく，伸びが減少した． 3. 実験結果および考察引張強さ800MPa以上，伸び6%程度と良好な結果が得られたCu1.0,Sn0.05(mass%),肉厚2～10mm間で肉厚を変え得られた実験データを下記に示す． (2) Cu，Sn 添加によって，ブリネル硬さは大きくなり，肉厚が薄くなるとさらに硬くなる． (3)肉厚の増大により，黒鉛粒数が減少し黒鉛粒径は大きくなることがわかった．