Mg 有無白銑試料の FE-SEM 観察 宇部スチール 1. 緒言 黒鉛球状化理論「サイト説」では,Mg 気泡が球状黒鉛 の生成・成長サイトとしている. その痕跡は、発光分光分 析用の白銑試料で金属 Mg(フリーMg=FMg)として検出 され,ボイドとして観察される. 従って,FMgのない元湯 の白銑試料には,ボイドが存在しない事を報告した. し かし,ボイドの有無は,両者のCE値差に起因の凝固形態 の違いによって,起り得るとの疑問が寄せられた. そこで,Mg 有無の他は同等の化学成分にした白銑試 料を採取し,ボイドの有無を観察した. ○糸藤春喜 み観察された. ボイドは,溶湯内中に存在したと推定さ れる Mg 気泡の痕跡と,みなす事が出来る. 表1 白銑試料の化学成分 主要化学成分 (mass%) No. 試料名 C Si Mn P S TMg FMg CE 1 元湯 3.43 1.46 0.31 0.051 0.012 0.000 0.000 3.92 2 接種処理のみ 3.43 2.19 0.31 0.053 0.013 0.000 0.000 4.16 3 Mg・接種処理 3.38 2.26 0.31 0.054 0.008 0.045 0.042 4.13 2. 実験方法 20t 低周波誘導炉にて元湯を 22t溶製し,スーパーヒー ト後に,金型に鋳込んで白銑試料を採取した. 次に, 3,500kg を出湯して,置注ぎ法により Fe-Si のみで接種し, 同様に白銑試料を採取した. 引き続き10,000kgを出湯し て,Fe-Si-Mg 及び Fe-Si で置注ぎ法により Mg・接種処理 を実施し,同様に白銑試料を採取した. 二回の出湯に おける溶湯の化学成分は,Mg の有無以外は同等となる 様に調整した. 各試料は,発光分光分析後に,分析面 を#240~1500 のエメリー紙で研磨し,更にダイヤモンド・ ペーストにて研磨仕上げした. 各試料は,腐食すること なく,そのまま FE-SEM に挿入して観察した. 3. 結果 各試料の化学成分は,ほぼ目標通りとする事が出来た (表1). Mg は,その殆どが FMg として存在していること が分かる. FE-SEM 観察結果は,図1に示す. 元湯の 試料には,介在物のみでボイドは観察されなかった. Fe 接種処理のみの試料についても同様に,介在物のみで ボイドは観察されなかった. これらに対し,Mg・接種処理 した試料では,従来の観察結果と同様,ボイド,微細黒鉛 球,介在物が観察された. ボイドは,CE の違いによるの ではなく,Mg の含有により発生することを確認した. FE-SEM による WDS 分析では,ボイド壁より Mg が検出 された. 従来と同様の分析結果であり,再現性がある. この Mg は,FMgに相当すると考えられる. 他に,研磨の 影響のない FIB 加工面の観察・分析結果も報告する. 4. まとめ 白銑試料において,ボイドは,Mg を含有する場合にの 介在物 No.2 接種処理のみ 微細黒鉛球 ボイド 介在物 No.3 Mg・接種処理 写真1 白銑試料の FE-SEM
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