その脱炭機構を化学方程式で示すと、 続いて1949年アメリカでセリウムの代わりにマグネシュウムおよびその合金を加えて球状黒鉛鋳鉄を製造するの成功し、これをダクタイル鋳鉄と称した。 比例限, 耐力, 引張強さ, 溶湯の酸化、ガス吸収を防ぐのになるべく低温溶解し、670~780゚Cが適当である。, マグネシュウム合金の比重はアルミニウム合金の約3分の2で機械的性質もすぐれているので、軽量化により性能が向上するため、航空機、ミサイルの各構造部品に用いられるが、海水に侵食されやすい欠点がある。 S30C以上の中炭素鋼は熱処理によって機械的性質が向上する。 3種は破壊的性質の中かたさのみとしたのは、耐摩耗性を必要とする部品に使用するためである。 特にS40C以上の炭素鋼はそれぞれの目的によって熱処理して使用する。 その他特殊な目的のために、合金を加えたり化学成分の調節、過酸化溶液、金型鋳造を利用した特殊可鍛鋳鉄もある。 リンも多いと形状化しにくい。 表1.1にはネズミ鋳鉄品の規格(JISG5501-1956)を示した。 058-271-7251 耐火性. 0.2%耐力(MPa) 2. 図1・6 炭素量と機械的性質, S10CからS25Cまでの炭素鋼は炭素含有量が低いので、焼入れによって高硬度が得られないので主な用途はナット、ボルト、小物軸類、ピン、リベットなどである。 高強度冷間加工のステンレス鋼種には高い開発の将来性がある。 構造用途については第9章を参照。 下記参考サイト・文献. 1947年イギリスで溶銑にセリウムを加えて鋳造し、球状黒鉛鋳鉄を製造した。 この熱処理は白心可鍛鋳鉄と異なり、白銑鋳物を脱炭剤を箱につめないで長時間焼鈍し、白銑鋳物のセメンタイトを分解させて全断面を均一な組織にする。この処理によって柔らかくて粘り強い鋳鉄となる。折った断面は暗黒色を呈するので、この名称がつけられている。 溶解は急速に溶解するのが品質的に良いので、強制通風のコークスまたは重油炉が良い。溶解温度1,150~1,300゚Cで鋳込み温度は1,200~1,100゚Cである。, アルミニウムまたはマグネシウムのような比重4以下の金属、合金を軽合金と呼んでいる。鋳鉄の比重の3分の1で、溶融温度も600゚Cぐらいでかなり低く、鋳造性もよいので自動車、航空機の部品に広く用いられている。, 一般アルミニウム合金鋳物はアルミニュウムに銅、亜鉛、けい素、マグネシュウム等の種々の元素を加えたもので9種類あり、その化学成分、機械的性質、用途について表1・26に(JISH5202-1955の規格を参照)示した。, アルミニウム合金鋳物1~4種は一般アルミニウム合金鋳物に5種以下は耐熱性や耐食性を必要とする目的の合金である。 3. 第 6 章 機械的性質: 機械的性質 1. 製造は、キュポラで1525~1550゚Cの高温溶解し、出湯の時8メッシュ位の珪化カルシュウムを投入して、取鍋で鎮静して鋳込む方法である。 このように耐熱、耐食、耐摩耗性より船舶用部品、化学工業用部品、鉱山用部品に、また比重が小さい点から航空気用部品に用いる。 ④絞り%⑤プリネルかたさ 溶解は鋳鉄なべまたはるつぼ、反射炉を使用する。 ②降伏点kg/mm2③伸び% 鋳鉄とは、炭素1.7%以上6.68%を含む鉄-炭素合金のことで、通常ズクと呼ばれ、炭素の他にも、けい素、マンガン、りん、いおうなどの元素を含んでいる。 可鍛鋳鉄を大別すれば白心可鍛鋳鉄と黒心可鍛鋳鉄がある。 Copyright © 2014-2020 機械技術ノート All Rights Reserved.

マンガンはパーラーイトを安定化するので耐摩耗性を必要とする場合は0.5%またはそれ以上とし、伸びの必要は場合は0.3%以下にする。 1~5に示した. その化学成分、機械的性質、用途について表1・24に(JISH5112-1958)示した。 4種A,B,Cはアルミニュウム-けい素合金に少量のマグネシウム、銅、マンガンなどの合金を加えたもので、特殊シルミンとして知られている。 TEL. 金属マグネシウムはマグネシウム合金(鉄-けい素-マグネシュウム、銅-マグネシュウム、鉄-カルシュウム-けい素-マグネシュウム)に比較して反応がはげしく、また不留り悪いが、安価であるので一般に多く用いられている。

引張り強さおよびかたさは図1・6ら示す如く、炭素の含有量が0.9%になるまではその量を増すにつれて大体直線的に増加し、伸びおよび衝撃値は減少する。 058-278-0125. 溶解はるつぼ炉および反射炉が最も多く使用されるが溶解温度と鋳込温度を表1・20に示す。, りん青銅鋳物の化学成分、機械的性質、用途について表1・21に(JISH5513-1958)示した。

炭素鋼の代表的な例として、機械構造用炭素鋼と炭素工具鋼について説明する。, 機械構造炭素鋼として炭素含有量により表1・15に示すごとく12種の鋼種がある。その鋼種は熱処理して使用する場合も多いので焼ならし温度と機械的性質を表1・16に示す。表1・15のS9CK、S15CKは主として肌焼鋼として用いる。, ①引張り強さkg/mm2

(注4) 炭素及び珪素量はScまたはC・Eによって制限を加え、表示の上限又は、下限に近い2つの値の組合せを避けるようにする。, ダクタイル鋳鉄を製造するには、溶銑中に金属マグネシュウムまたは、マグネシウム合金を加え、フエロシリコンで接種する。
機械的性質 建築・土木科 講師用補助教材 ... 機械的性質. 主な用途はクランクシャフト、アクセルシャフト、キー、ノックピンなどである。, 炭素工具鋼は炭素量を0.60~1.50%に変化し、その目的用途から適当な組織を選ぶべきである。表1・17に化学成分、表1・18に熱処理と硬度を示す。 黒心可鍛鋳鉄(JISG5702-1960)と白心可鍛鋳鉄(JISG5703-1960)の規格を表1.4及び表1.5に可鍛鋳鉄品の参考成分を表1.6に示す。, 備考:試験片は鋳放しのままとし、寸法A号による。ただし、1種の最大肉厚が8mm未満の場合B号によることができる。, 備考1.主要肉厚を特に協定しない場合の機械的性質は、主要肉厚5mm以上9mm未満に規定された数値とする。 この炭素ガスは白銑鋳物のセメンタイトと表面で反応して 鋳鉄の成分と黒鉛の球状化の関係はCやSiが多い方が球状化し易く、通常全炭素量2.5~4.5%、けい素1~4%で過共晶組成が望ましい。 fcd500-7は球状黒鉛鋳鉄で、500mpaを最小引張強さとしているため、それが記号にも示されています。7は最小の伸びをパーセントで示したものです。力が加わっても、組織を構成する球状の黒鉛のおかげで、黒鉛に沿った亀裂が生じにくい構造をしています。 黒鉛の組織を改良するためにケイ化カルシウムを加えると基地のパーライトも微細となる。次に高級鋳鉄の数例を表1.2表に示し、各々を比較した。, 高級鋳鉄の製造法としては、炭素、けい素量をできるだけ低くし、鋳型を加熱して冷却速度を適当にして、パーライト鋳鉄を作るランツ法に続いてエムメル法やアメリカではミーハナイト鋳鉄が製造された。 伸び(%) 4. 白心可鍛鋳鉄は別名ヨーロッパ可鍛鋳鉄と呼ばれ、白銑鋳物を熱処理によって表面を脱炭させてフェライト(純鉄)とし、粘くそして延性をもたせたもので、比較的肉薄製品の全断面を脱炭させる。 耐クリープ性 ヤング率(MPa) 5. 2種A、BおよびCはアルミニュウム-銅-けい素合金で銅を4%、けい素4.5%含んでいる。 (注3) 炭素当量(C・E)は次式による。C・E = C% + Si%/3 一般普通鋳鉄は炭素2.5~4.5%、けい素<3%、マンガン0.3~1.0%、いおう0.02~0.13%程度含有したものが使用されていると考える。鋳鉄はこれら成分の含有率によって性質が異なる。 鋳造のままでは機械的性質が劣るので、熱処理を施して組織を改善する。 溶解はるつぼ炉、重油炉、電弧炉等があり、その溶解温度は第1~2種は1,050~1,200゚C、第3種は1,050~1,000゚Cである。, 黄銅鋳物は銅と亜鉛の合金で、別名真ちゅうともいわれ、亜鉛約40%以下のものが使用される。亜鉛が40%、30%を含むものをそれぞれ四六黄銅、七三黄銅と呼んでいる。黄銅の化学成分、機械的性質、用途について表1・22に(JISH5101-1958)示した。 1. 次にこの温度からゆっくり冷却すると、第一段黒鉛化(オーステナイト中の炭素の分解)と第2段黒鉛化(パーライト中のセメンタイトの分解)によって、黒鉛が折出し、結局鋳物はフェライト基地に黒鉛が微妙に混ざった組織となる。このように黒鉛が粒状となるので、片状黒鉛の普通鋳鉄より機械的性質がすぐれている。 りんを加えることによって、青銅鋳物よりも機械的性質の改善やかたさも増加する。 3種Aはアルミニウム-けい素合金でシンミンとして知られている。 CとSiとの関係はSi%/3.1+C%/4.5>1.00を満足するとよいといわれている。 高級鋳鉄は溶解には鋼クズを多量に加えて、普通鋳鉄より炭素量を減らして、電気炉あるいは反射炉を用いる場合が多い。 ピオワルスキー法は鋳鉄を1,500~1,650゚Cの高温溶解し、溶湯中の黒鉛核を消失させ、適当な温度まで冷却して鋳込めば、強じんな鋳鉄が得られる。 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 耐疲労破壊強度. 岐阜県岐阜市畷町5番地 白心可鍛鋳鉄の機械的性質は引張り強さ30~43kg/mm2伸び3~12%、ブリネル硬度115~220である。, 鋳鉄を使用し始めてから700年以上になるが、粘り強い鋳鉄を作りたい白心可鍛鋳鉄、黒心可鍛鋳鉄によって、ある程度達せられたが、長時間の焼鈍を必要とし、値段が高くなるので非常に不利である。 マンガン(Mn)とSとの関係は、黒心可鍛鋳鉄ではSがセメンタトイトを分解して黒鉛化を阻害する作用を防ぐために、Mn=1.7S+0.2~0.3%により算出し、白心可鍛鋳鉄では黒鉛化を阻害しなし程度に加え、強さの向上を図っている。 高温特性. 熱処理には焼鈍、焼入れ、焼もどしがあるが、焼鈍には鋳物の内部応力を除くのに550~650゚に加熱して炉冷する方法と表1・12に示す如く高い温度で拡散焼鈍して、偏折を消失させ、機械的性質を改良する方法がある。また焼入れ、焼もどしはかたさを増加させるので耐磨耗性の必要な場合に行うがその要領を表1・13に示す。, 鋳鋼の用途は船舶用クランク軸、タービンの羽根車等の産業機械より自動車や農業用発動機のクランク軸に使用されている。 ダクタイル鋳鉄の規格案(JIS素案)を表1・8に、種々の鉄鋼材料との機械的性質の比較を表1・9に示す。 緒 言 17-7PH鋼 はオーステナイト系ステンレス鋼 の耐食性とマルテンサイト系ステンレス鋼の強 度とをあわせてもつ強力ステンレス鋼 として 1949 この過程は連続的に繰り返されて脱炭が表面より内部に進行する。 引張強さ(MPa) 3. 装入は屑金->新地金->母合金の順序に入れる。マグネシウム地金を加える場合は最後にホスライザーかハサミにより全部が溶解し終わるまで溶湯の中に押しこむ。 したがって、折った破面は鋼のように白色を呈するのでこの名称がつけられている。 あるいは炭素と反応して

(注2) 炭素飽和度(Sc)は次式による。Sc = C%/(4.23-SI%/3.2) 3.耐力は、永久伸びの値を0.2%とするが、荷重下の伸び0.5%を用いてもよい, 化学成分は白心可鍛鋳鉄はいおう(S)が高く、けい素(Si)が低いのに、黒心可鍛鋳鉄はSiが高く、Sが低い。 現在使用されている可鍛鋳鉄を分類すれば表1.7のようになる。, パーライト可鍛鋳鉄は普通層状、鎖状あるいは粒状パーライト組織をもっており、これを焼入れ、焼きもどしによりマルテンサイト、ソルバイト、ベーナイト組織にする。 2.主要肉厚を定めにくいときの機械的性質の規定は、受渡当事者間の規定による。 一般に普通鋳鉄と呼ばれるものは3種以下で、これ以上を高級鋳鉄と呼ばれている。, 機械類の発達と共に次第に強度の高い鋳鉄が要求されてきた。普通鋳鉄の引張り強さは10~15kg/mm2程度であるが、原料配合を変えたり、黒鉛の組織を改良させたりして、引張り強さが25kg/mm2以上のものへと発展して来た。これを高級鋳鉄、または強じん鋳鉄と呼んでいる。 主な用途として、比較的強さの要求されるボルト、スタッド、シャフト類、各種アームなどの重要部品に用いる。 ⑥シャルピー衝撃値 7,8. ミーハナイト鋳鉄はA.F.MEEHAVNが1922年に白銑または斑銑湯に珪化カルシュウムを接種して、ネズミ鉄にした強力鋳鉄で均質な高級鋳鉄である。 最近石油化学工業の発展につれて、合金鋳鋼も多くの分野に利用されている。, 炭素鋼は鉄と炭素の合金で炭素含有量によって物理的及び機械的性質が変化する。比重、膨張係数および熱伝導率は炭素量が増加すると減少し、比熱および電気抵抗は増加する。炭素0~1.5%を含む炭素鋼の物理的性質を表1・14に示す。, 機械的性質として、縦弾性係数Eは20,000~22,000kg/mm2、横弾性係数Gは7700~8450kg/mm2、ポアソン比は0.28で炭素含有量に関係がない。 この鋳鉄は、ねばり強く、摩耗や高温によく耐えるので、内燃機関のシリンダー、ピストン、ピストリング等に用いられている。 炉内の空気+表面のC->CO2 表1・10各種鋳鋼成分と機械的性質および用途 Copyright © Okamoto Co.,Ltd. 8. アルミニウム合金鋳物1種Aはアルミニウム-銅合金で銅を4.5%含んでいる。 AlSi7Mg0.3(ロストワックス型鋳造)の機械的性質; アルミ鋳物 質別(調質) 引張強さ MPa 0.2%耐力 MPa 伸び % ブリネル硬さ HBW; AlSi7Mg0.3: T6: 260以上: 200以上: 3以上: 75以上 耐衝撃性 6. 2種および3種は機械的性質および耐食性がすぐれているために、一般的な機械部品やバルブコックに用いられる。, 青銅鋳物は銅合金のうち最も鋳造性がよい材質である。鋳鉄鋳物に比べて、収縮が大であり、不純物等による影響があるので充分な注意が必要である。 耐火性 7. 機械的性質: 0.2%耐力 (MPa) 引張強さ(MPa) 伸び (%) ヤング率 (MPa) 耐衝撃性. 用途は一般機械部品やボイラ部品等である。, 溶解はるつぼ炉、電気炉のうち低周波誘導電気炉で行ない、溶解温度は大体第1種は1,150~1,200゚C、第2種は、1,080~1,130゚C、第3種は、1,030~1,080゚C、第4種は、1,050~1,100゚Cぐらいである。, 四六黄銅に鉄、マンガン、アルミニュウム、ニッケル、すずを加えて機械的性質や耐食性を改良したもので、別名マンガン黄銅とよばれている。その化学成分、機械的性質、用途について表1・23に(JISH5102-1958)示した。

黒心可鍛鋳鉄はアメリカで発達したため、別名アメリカ可鍛鋳鉄とも呼ばれている。 FAX. Fe3C+CO2=2Fe+2CO いおう(S)の黒鉛球状化に及ぼす影響は大きく、黒鉛化に害をおよぼすのでマグネシウムを加えるときその量が0.03%以下でなければならない。 All Rights Reserved. 溶解は主にるつぼ炉で行ない、溶解温度は1,300゚C位に加熱した後溶湯の温度が1,150~950゚Cにさがった時に鋳込みする。, アルミニウム青銅鋳物は高力黄銅鋳物よりも機械的性質がすぐれ、更に耐食性、耐熱性を有するので、他の銅合金よりも性能が良い。その化学成分、機械的性質、用途を表1・25に(JISH5114-1958)示す。 Sが多いとマグネシュウム(Mg)と反応してMgSとなり、脱硫、脱酸にMgが用いられ、Mgの不留りを悪くする。 実際には肉薄製品では、全断面を完全に脱炭することは不可能であり、内部は焼きもどし炭素を有する球状または層状ハーライト組織となっている。 衝撃値も普通鋳鉄に較べて高く、耐磨耗性や耐熱性も非常に良好であるが、減衰能は著しく低下するので鋳鉄の好ましい特性は失われている。, (注1) 炭素及び珪素量は鋳物の主要肉厚10~30mmにおけるものとする。 焼鈍作業のサイクルを図1.2に示す。 S45CからS55Cまでの中炭素鋼は熱処理性能がよくなるので用途は広い。

エムメル法は通常セミ・スチールと呼ばれているものの一種で、キュポラで鋼屑を50~70%配合し、適当に加炭し、パーライト鋳鉄を作る方法である。
溶解はるつぼ炉、電気炉、反射炉で行い、溶解炉は1,050~1,100゚Cである。, シルジン青銅はりん青銅、砲金にかかわるものてして、昭和の始め石川博士の研究発明によるもので、亜鉛10~15%、けい素4~5%を含んだ銅合金である。 機械的性質は炭素量が増加すると引張り強さ、降状点、かたさは増加するがそれに相反して伸び、絞りは減少する関係を炭素量別に図1・3~図1・5に示した。 SUSXM7は18Cr-9Ni-3.5Cuの組成を持つ材料で、SUS304にCuを添加して冷間加工性の向上をはかったタイプです。冷間圧造用の鋼材です。 snb7は高温用合金鋼ボルト材の一つで、凡そ400℃程度までであれば、軟化等が起きず、機械的性質が大きく低下しないという特徴を持つクロムモリブデン鋼です。jisでは2種とも呼ばれ、海外規格の相当鋼としてはastm規格のうちastm a 193に規定されたb7(a193 grade b7相当)や、ヨーロッパ規格 … 表1・19に(JISH5111-1958)の規格を示したが、2種および3種は砲金と称している。 これをマッフル炉またはポットを使用し、鋳物の変形を防ぐために、珪砂、れんがくずを入れて加熱すると、パーライトは消え、遊離セメンタイトとオーステナイトの混合組織となり、この温度で長時間加熱するとセメンダイト中の炭素が黒鉛化し、微妙な黒鉛となる。 ここでは、A2018を使って機械部品の設計するときに必要な情報として、化学成分や機械的性質などJIS規格の内容を整理しました。 また、比重やヤング率などの物理的性質や、A2018の使い方や耐食性、加工性や溶接性などについてもまとめました。 A2018とは A2018 熱処理型合金 Al-Cu-Mg系合金 一酸化炭素を生じ、酸化鉄、鉄鉱石と反応して再び炭素ガスを生ずる。 鋳鋼は普通鋳鋼と合金鋳鋼に大別できる。普通鋳鋼は炭素含有量によって低炭素鋳鋼(C0.2%以下)、中炭素鋳鋼(C0.2~0.50%)、高炭素鋳鋼(C0.5%以上)に分類できる。合金鋳鋼は特殊元素を加えて耐熱、耐食、耐磨耗、強力機械部品等に用いられるが、大型品は平炉を小型の合金鋳鋼は高周波炉、一般には塩基性エルー炉が使用される。表1・10に示す如く鋳鋼は鋳鉄に較べて炭素量が低く、けい素、りん、いおう等の不純物も少ないので、組織が比較的均一であり、強さも鋼に近い。 耐クリープ性. りんの低いものは歯車や高荷重低速軸受、りんの高いものは低荷重速度軸受に適する。 17-7PH鋼 の機械的性質について . 可鍛鋳鉄はネズミ鋳鉄のように鋳造性が良く、しかも鋼のように強じんな性質をもっている。可鍛鋳鉄は別に鍛造するという意味ではなく、曲げても容易に破壊しないという意味である。 058-271-7251, 〒500-8743 ミーハナイト鋳鉄は、一般機械鋳物、耐熱鋳物、耐摩耗鋳物、球状黒鉛鋳物の5種あるが一般用のミーハナイト鋳鉄の機械的性質を表1.3に示す。, 鋳鉄の欠点は、もろくて衝撃に弱くかつ伸びないということである。

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