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公開番号2025086114
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2023199941
出願日2023-11-27
発明の名称コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄、ならびに、コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の熱処理品およびその製造方法
出願人カナデビア株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類C22C 37/04 20060101AFI20250530BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】高価でなく表面から内部まで高強度であるCV黒鉛鋳鉄、CV黒鉛鋳鉄の熱処理品およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本CV黒鉛鋳鉄は、黒鉛、炭化物、および母地からなり、CV黒鉛鋳鉄の全量に対して、Cが3.50～3.90質量%、Siが1.50～2.00質量%、Mnが0.85～1.15質量%、Pが0.025質量%以下、Sが0.025質量%以下、Mgが0.006～0.013質量%、銅が1.65～1.85質量%、Niが0.60～0.80質量%、Moが0.45～1.00質量%、Vが0.20～0.40質量%、Crが0.20～0.40質量%、残部がFeおよび不可避不純物からなり、Cおよび1/3倍量のSiの合計で定義される炭素当量が4.00～4.50質量%である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
黒鉛、炭化物、および母地からなるコンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄であって、
前記コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の全量に対して、炭素が３．５０質量％以上３．９０質量％以下、ケイ素が１．５０質量％以上２．００質量％以下、マンガンが０．８５質量％以上１．１５質量％以下、リンが０．０２５質量％以下、イオウが０．０２５質量％以下、マグネシウムが０．００６質量％以上０．０１３質量％以下、銅が１．６５質量％以上１．８５質量％以下、ニッケルが０．６０質量％以上０．８０質量％以下、
モリブデンが０．４５質量％以上１．００質量％以下、バナジウムが０．２０質量％以上０．４０質量％以下、クロムが０．２０質量％以上０．４０質量％以下、残部が鉄および不可避不純物からなり、
炭素および１／３倍量のケイ素の合計で定義される炭素当量が４．００質量％以上４．５０質量％以下である、コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記黒鉛の球状化率が２０％以上７０％以下である、請求項１に記載のコンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のコンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の熱処理品であって、
前記熱処理品の任意に特定される断面において、前記断面全体に対して前記炭化物が占める面積率が４．５％以上８．０％以下である、コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の熱処理品。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のコンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の熱処理品であって、
前記熱処理品の任意に特定される断面において、前記母地に対して残留オーステナイト相が占める面積率が１５％以下である、コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の熱処理品。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のコンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の熱処理品であって、
ブリネル硬さが５５０ＨＢＷ以上である、コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の熱処理品。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のコンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄のインゴットを準備し、
前記インゴットを、８１０℃以上８３０℃以下で加熱後水冷または油冷する焼入れ処理をし、
前記焼入れ処理された前記インゴットを、３２５℃以下で加熱後空冷または炉冷する焼戻し処理をすることを含む、コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の熱処理品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄、ならびに、コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の熱処理品およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１６－１７２０８号公報（特許文献１）は、質量％で、Ｃ：３．０～３．９、Ｓｉ：１．５～２．５、Ｍｎ：０．２～０．８、Ｐ：０．０２以下、Ｓ：０．０２以下、Ｍｇ：０．０１～０．０２以下、Ｃｒ：０．１～１．５、Ａｌ：０．０５～１．０、不可避不純物および残部鉄（Ｆｅ）からなるＣＶ黒鉛鋳鉄を基地部としてその表面に窒化層を有するプレス金型材を開示する。
【０００３】
特開２００６－１０４５７３号公報（特許文献２）は、ニッケルＮｉ：５～１５質量％、マンガンＭｎ：０．０５～５質量％、ケイ素Ｓｉ：０．０７～７質量％、炭素Ｃ：０．１５～４質量％、残部が鉄Ｆｅおよび不可避不純物からなり、マルテンサイト変態完了温度（Ｍｆ点）が氷点下であるマルテンサイト鋳造材を開示する。
【０００４】
特開２０１４－２１４３４３号公報（特許文献３）は、重量％で、Ｃ：１．８～２．５％、Ｓｉ：１．０～２．０％、Ｍｎ：０．２～１．５％、Ｎｉ：２．０～４．０％、Ｍｏ：１．５～２．５％、Ｍｇ：０．０１～０．１％、Ｃｒ：０～０．８％、およびＡｌ：０～０．３％を含有し、基地の６０％以上をマルテンサイト相で占める組織とする共に基地中に少なくとも球状黒鉛を分散させた組織としてある鋳鉄鋳物を開示する。
【０００５】
特開２０００－２５６７７６号公報（特許文献４）は、化学組成が、Ｃ：３．６～４．２％、Ｓｉ：１．８～２．４％、Ｍｎ：０．５～０．７％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｍｇ：０．００４～０．０１５％を含有するＣＶ黒鉛鋳鉄製の車両用ブレーキディスク材であって、さらにＮｉ：１．０～３．０％およびＭｏ：０．３～０．７％を含有させ、ＣｒおよびＣｕの含有率を０．０３％以下にしたうえ、所定の熱処理を行うことによってフェライト率が７０％を超えるように基地組織をフェライト化した車両用ブレーキディスク材を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１６－１７２０８号公報
特開２００６－１０４５７３号公報
特開２０１４－２１４３４３号公報
特開２０００－２５６７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示のプレス金型材は、その内部の基地部であるＣＶ黒鉛鋳鉄の硬度が低いという問題がある。特許文献２に開示のマルテンサイト鋳造材は、高価なＮｉが５～１５質量％と多量に添加されており、また基地のマルテンサイト変態のためにサブゼロ処理という複雑な熱処理が必要とされるため、高価であるという問題がある。特許文献３に開示の鋳鉄鋳物は、高強度であるが、高価なＮｉおよびＭｏがそれぞれ２．０～４．０重量％および１．５～２．５重量％と多量に添加されているため、高価であるという問題がある。また、特許文献４の開示の車両用ブレーキディスク材は、Ｃｕの含有量が０．０３％以下と低いため、焼入れをしても高硬度化が不十分であるという問題がある。
【０００８】
本開示は、上記問題を解決して、高価でなく表面から内部まで高強度であるコンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄、コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄の熱処理品およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本開示は、ある態様に従えば、黒鉛、炭化物、および母地からなるコンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄であって、その全量に対して、炭素が３．５０質量％以上３．９０質量％以下、ケイ素が１．５０質量％以上２．００質量％以下、マンガンが０．８５質量％以上１．１５質量％以下、リンが０．０２５質量％以下、イオウが０．０２５質量％以下、マグネシウムが０．００６質量％以上０．０１３質量％以下、銅が１．６５質量％以上１．８５質量％以下、ニッケルが０．６０質量％以上０．８０質量％以下、モリブデンが０．４５質量％以上１．００質量％以下、バナジウムが０．２０質量％以上０．４０質量％以下、クロムが０．２０質量％以上０．４０質量％以下、残部が鉄および不可避不純物からなり、炭素および１／３倍量のケイ素の合計で定義される炭素当量が４．００質量％以上４．５０質量％以下である、コンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄である。
【００１０】
（２）上記（１）に開示のコンパクテッドバーミキュラー黒鉛鋳鉄において、上記黒鉛の球状化率を２０％以上７０％以下とすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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