超厚肉球状黒鉛鋳鉄の凝固のシミュレーション研究

超厚壁球墨铸铁凝固模拟研究

• 批准号: 62550503
• 负责人: 大城 桂作
• 金额: --
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62550503/
• 关键词: 球状黒鉛鋳鉄; キャスク; 凝固; 偏析; 接種; シミュレーション

肉厚500mm, 高さ1800mmのMg処理球状黒鉛鋳鉄試験体の組織を観察した結果, 黒鉛粒は60〜110μm^φと粗大に成長していたが, 黒鉛粒数(NG)が92〜55/mm^2の試験体の球状化率(SG)は95%以上であった. しかし, NGが67〜30/mm^2となった試験体ではSGが90〜75%へ低下し, とくにNGの少ない最終凝固部のSGが低い. 残留Mg量が0.05%以上であったことから, 健全な超厚肉球状黒鉛鋳鉄を製造するためには, 2時間以上に及ぶ凝固期間中に高い黒鉛核生成能を維持しうる接種技術の確立が極めて重要である. また, 鋳造のままでも本試験体の基地の大部分がフェライト化したが, 黒鉛粒数の少ない部位では共晶セル境界部にパーライトが析出し, フェライト化率が低下した. このパーライトの析出は, 最終凝固する共晶セル境界部にMn, Crの炭化物形成元素が濃縮し, 黒鉛化助長元素のSi, Ni等が減少したことに起因する. 球状黒鉛鋳鉄のフェライト化は黒鉛粒間距離が大きいほど困難になるので, フェライト化率向上の点からも黒鉛核生成を助長する必要がある. 共晶セル境界のパーライトが析出した領域に糸状析出物が観察され, EPMAにより枝別れした黒鉛, ステダイド及びMgやTiの化合物と同定された. これらの生因を究明するには, 凝固冷却過程における各微量元素の挙動を解明する必要がある. IMAの2次イオンの集束状態を制御すれば, 10μm^φ以下の微小領域でも約0.001%までのPを定量分析できる. 鋳鉄の初晶γに対するPの分配係数は約0.06であり, Si及びC量による変化が小さいことから共晶γに対しても同程度と考えられた. 超厚肉試験片のフェライト中のP量は分配係数から予測される値の約10倍に達しており, 冷却過程での拡散量が多い. チル化した鋳鉄と球状化剤と共にマグネシアで包み込み, 1200°Cに再溶解後徐冷した結果, マグネシアの気密性を高め, 球状化剤の溶解過程を制御すれば, かなり高い球状化率を達成できる.

Flesh thick, 500 mm, 1800 mm high さ の Mg 処 Richard ball black lead objects where iron test body の organization を 観 examine し た as a result, the black lead grain は 60 ~ 110 mu m ^ phi と bulky に growth し て い た が, black lead grain number (NG) が 92 ~ 55 / mm ^ 2 の test body の glomeration rate more than 95% (SG) は で あ っ た. し か し, NG が 67 ~ 30 / mm ^ 2 と な っ た test body で は SG が 90 ~ 75% low へ し と く に NG の less な の SG が low い い final solidification department. More than 0.05% residual amount of Mg が で あ っ た こ と か ら, sound な ultra thick meat ball black lead where iron objects を manufacturing す る た め に は, more than 2 time に and ぶ during solidification of high に い black lead nuclear generating sustained を し う る inoculation technology の establish が extremely め て important で あ る. ま た, Where made の ま ま で も this の test base の most が フ ェ ラ イ ト change し た が, black lead less grain number の な い parts で は eutectic セ ル state department に パ ー ラ イ ト が precipitation し, フ ェ ラ イ ト rates are low が し た. こ の パ ー ラ イ ト の precipitation は, final solidification す る eutectic セ ル state department に Mn, The carbonitate-forming elements of Cr, が are concentrated and <s:1>, and the elements that promote black lead formation, such as <s:1> Si and Ni, are が reduced. The cause is する. Spherical black lead where iron objects の フ ェ ラ イ ト change は black lead big interparticle distance が き い ほ ど difficult に な る の で, フ ェ ラ イ ト rates upward の point か ら も black lead nuclear generating を fuelling す る necessary が あ る. Eutectic セ ル realm の パ ー ラ イ ト が precipitation し た field に si form precipitates が 観 examine さ れ, EPMA に よ り branches don't れ し た black lead, ス テ ダ イ ド and び Mg と や Ti の compounds with fixed さ れ た. こ れ ら の born for を investigate Ming す る に は, Solidification cooling process に お け る various trace elements の 挙 dynamic を interpret す る necessary が あ る. IMA の twice イ オ ン の cluster state を suppression す れ ば, 10 microns ^ phi の tiny area below で も about 0.001% ま で の quantitative analysis P を で き る. Where iron objects primary gamma に の す seaborne る P は の distribution coefficient about 0.06 で あ り, amount of Si and C び に よ る small variations change が さ い こ と か ら eutectic gamma に し seaborne て も と test the same extent え ら れ た. Super thick meat test piece の フ ェ ラ イ ト は の P content in distribution coefficient か ら be さ れ る numerical の に up to about 10 times し て お り, cooling process で の company, bulk quantity が い. チ ル change し た where iron objects と glomeration tonic と altogether に マ グ ネ シ ア で package み 込 み, 1200 ° C に dissolves xu cold し た results, マ グ ネ シ ア の 気 tightness を め high, The <s:1> dissolution process of the spheroidizing agent を controls すれば, and the な な <s:1> high <s:1> spheroidization rate を achieves で る る る.

项目成果

中村史朗: 鋳物. 59. 664-669 (1987)

中村四郎：选角 59. 664-669 (1987)