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黒鉛形状から見た鋳鉄の特徴 ・・・ 忘れたらアカン、ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

  今日は、鋳造時晶出した黒鉛の形状による鋳鉄の分類 について書いてみます。




■ 鋳鉄の種類
  鋳鉄は凝固時に黒鉛が晶出するが、鋳鉄の強度や特性は黒鉛の形状と基地組織の
 状態で決定されます。
  鋳鉄を黒鉛形状で分類すると、片状黒鉛鋳鉄(FC・ねずみ鋳鉄〉、球状黒鉛鋳鉄
 (FCD・ダクタイル鋳鉄)、芋虫状黒鉛鋳鉄(CV・バーミキュラ鋳鉄)の三種類に分類
 されます。
  
 ◆片状黒鉛鋳鉄
  黒鉛を片状に晶出させた鋳鉄。(写真A)fc

  特性としては
  1: 減衰能が高い(振動を吸収する能力が大きい)
  2: 熱伝導率が高い
  3: 耐摩耗性が良い
  4: 切削性が良い(加工しやすい)
  等があります。これらの理由より、モーターカバー、プレーキシュー、歯車などに
  使用されます。
 
 ◆球状黒鉛鋳鉄
  ダクタイルとは「強靭な」という意味をもっています。
  黒鉛を球状に晶出させた鋳鉄。(写真B)fcd

  特性としては
  1: 減衰能・熱伝導率が高い(FCよりは劣る)
  2: FCより、はるかに強度が高く、延性がある
  3: 高温特性がよい(熱に強い)
  等があります。以上の理由より、自動車部品(足回り部品)、産業機械部品等に使用
  されます。 

 ◆芋虫状黒鉛鋳鉄
  コンパクト黒鉛鋳鉄とも呼ばれますが、正式にはCV鋳鉄(コンパクテッドバーミキュラ
 鋳鉄)といいます。JIS化はまだですが、自動車関係の部品に多く使用されています。(写真C)cv

  性質は片状黒鉛鋳鉄と球状黒鉛鋳鉄との中間です。晶出した黒鉛の形状が、FC材が
 片状黒鉛、FCD材が球状黒鉛に対してCV黒鉛は芋虫状の黒鉛であり、この黒鉛形状が
 鋳物の特性に大きく影響します。
 
  CV黒鉛鋳鉄は、欧米では「CGI(Compact graphite iron)」と呼ばれ、シリンダ・ブロックやヘッド等の自動車
 部品への適用が進んでいます。
  これには、次に様な理由があります。

  (1)排ガス規制に対応するため高い筒内圧が必要。(ディーゼルエンジン)
  (2)合金添加による強度アップが限界にきている。
  (2)ヘッドでは、素材の高い熱伝導率がヘッド下面温度の上昇を防ぐために不可欠である。
  (4)素材の減衰能だけでなく、ブロック・ヘッドが構造体としての剛性が振動減衰に効果がある。
  
  また、特性の優れたCV黒鉛鋳鉄とは、黒鉛球状化率が約20%以下(球状黒鉛が20%で
 残り80%が芋虫状黒鉛)、さらには10%以下が理想です。もちろん片状黒鉛は無いこと
 が前提です。 
  球状化率をこの範囲に制御することで、熱伝導率、減衰能がFCのそれに近く、強度
 要因(引張り、ヤング率等)がFCDに近いものになります。 パーライト率は、60~
 100%で製品の要求によって、Cu及びSnで制御します。


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テーマ : ものづくり
ジャンル : ビジネス

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Re: 鋳物に振動

> FC250やFC300など番手がありますが、番手によって振動吸収がよくなるのでしょうか?また鋳鉄自体の強度が上がれば振動吸収率は下がるのでしょうか。

ご返事が遅れてすみません。記憶ではFC20のほうがFC30より振動吸収能が良い資料があったように思いますが、探させていません。

もうしばらく、手持ちの資料を探してみます。
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