鉄の鋳造に使用される鋳造合金は何ですか?

鉄鋳造の分野では、鋳造合金は最終鋳造製品の品質、性能、用途を決定する上で極めて重要な役割を果たします。確立された鉄鋳物サプライヤーとして、私は適切な鋳造合金を選択することの重要性を直接目の当たりにしてきました。このブログでは、鉄の鋳造に使用されるさまざまな鋳造合金、その特性、およびその用途について詳しく説明します。

ねずみ鉄合金

ねずみ鋳鉄は、鉄鋳造業界で最も一般的に使用される鋳造合金の 1 つです。グラファイトのフレークが特徴で、破砕すると灰色の外観になります。ねずみ鉄合金には、幅広い用途に適したいくつかの望ましい特性があります。

プロパティ

• 良好なキャスタビリティ：ねずみ鋳鉄は溶融時の流動性に優れており、複雑な金型キャビティへの充填が容易です。そのため、複雑な形状や薄肉の部品の鋳造に最適です。
• 高い減衰能力: ねずみ鋳鉄に含まれるグラファイトフレークが衝撃吸収材として機能し、高い減衰能力を与えます。この特性により、ねずみ鋳鉄は、機械ベースやエンジンブロックなど、振動や騒音の低減が重要な用途に適しています。
• 優れた耐摩耗性：ねずみ鋳鉄には固体潤滑剤の役割を果たす黒鉛が含まれているため、耐摩耗性に優れています。そのため、ブレーキディスクやシリンダーライナーなど、滑りや摩耗が懸念される用途に適しています。

アプリケーション
ねずみ鉄合金は、自動車部品、機械部品、パイプ、バルブなどの幅広い用途に使用されています。ねずみ鋳鉄鋳物の一般的な例には、エンジン ブロック、シリンダー ヘッド、フライホイール、ギアボックスなどがあります。

ダクタイル鋳鉄合金

球状鋳鉄または球状黒鉛鉄としても知られるダクタイル鋳鉄は、鉄鋳造に使用されるもう 1 つの重要な鋳造合金です。ねずみ鋳鉄に似ていますが、ダクタイル鋳鉄の黒鉛はフレークではなく団塊の形をしています。これにより、ダクタイル鋳鉄はねずみ鋳鉄と比較して優れた機械的特性が得られます。

プロパティ

• 高い強度と延性: ダクタイル鋳鉄は高い強度と延性を備えているため、高い応力に耐え、破損することなく変形できます。そのため、自動車のサスペンション部品や重機部品など、高い強度と靱性が要求される用途に適しています。
• 優れた耐疲労性: ダクタイル鋳鉄は耐疲労性に優れており、繰り返しの負荷に耐えることができます。この特性により、クランクシャフトやコネクティングロッドなど、周期的な荷重が懸念される用途に適しています。
• 優れた被削性：ダクタイル鋳鉄は被削性に優れているため、所望の形状や寸法に容易に加工できます。そのため、ギアやシャフトなど精密加工が要求される用途に適しています。

アプリケーション
ダクタイル鉄合金は、自動車部品、機械部品、パイプ、バルブなどの幅広い用途に使用されています。ダクタイル鋳鉄鋳物の一般的な例には、クランクシャフト、コネクティングロッド、サスペンションコンポーネント、パイプ継手などがあります。

白鉄合金

白鉄は鋳鉄の一種で、白く硬くて脆い外観が特徴です。白鉄の炭素は黒鉛ではなくセメンタイトの形であるため、白鉄と呼ばれます。白鉄合金には、特定の用途に適したいくつかの望ましい特性があります。

プロパティ

• 高い硬度と耐摩耗性：白鉄は硬度が高く耐摩耗性に優れているため、鉱山機械や破砕機などの磨耗が懸念される用途に適しています。
• 優れた耐食性：白鉄は耐食性に優れているため、化学処理装置や下水処理場など腐食環境が懸念される用途に適しています。
• 低延性: 白鉄は延性が低いため、応力がかかると脆くなり、亀裂が発生しやすくなります。この特性により、その使用は高い強度と靭性が必要とされない用途に限定されます。

アプリケーション
白鉄合金は、鉱山機械、破砕機、スラリーポンプなど、高い硬度と耐摩耗性が要求されるさまざまな用途に使用されています。白鉄鋳物の一般的な例としては、粉砕ボール、ミルライナー、クラッシャージョーなどがあります。

合金鉄合金

合金鉄合金は、ニッケル、クロム、モリブデン、銅などの追加の合金元素を含む鋳鉄合金です。これらの合金元素は、鋳鉄の機械的性質、耐食性、耐熱性を向上させるために添加されます。

プロパティ

• 強度と靭性の向上：合金化鉄は、非合金鋳鉄と比較して強度と靭性が向上しています。そのため、自動車部品や機械部品など、高い強度と靱性が要求される用途に適しています。
• 耐食性の向上：合金化された鉄は、非合金鋳鉄と比較して耐食性が向上しています。そのため、化学処理装置や海洋用途など、腐食環境への曝露が懸念される用途に適しています。
• 耐熱性の向上：合金化された鉄は、非合金鋳鉄に比べて耐熱性が向上します。そのため、炉のコンポーネントや排気システムなど、高温が関与する用途に適しています。

アプリケーション
合金鉄合金は、自動車部品、機械部品、化学処理装置、海洋用途など、幅広い用途に使用されています。合金鉄鋳物の一般的な例には、エンジン ブロック、シリンダー ヘッド、クランクシャフト、ポンプ インペラなどがあります。

適切な鋳造合金の選択

適切な鋳造合金を選択することは、最終鋳造製品の品質、性能、費用対効果を確保するために非常に重要です。鋳造合金を選択するときは、用途要件、機械的特性、耐食性、耐熱性、コストなどのいくつかの要素を考慮する必要があります。

鉄鋳造サプライヤーとして、当社はお客様が特定の用途に適した鋳造合金を選択できるよう支援する豊富な経験を持っています。当社はお客様と緊密に連携して要件を理解し、可能な限り最善のソリューションを提供します。当社の専門家チームは、合金の選択から最終製品の納品に至るまで、鋳造プロセス全体を通じて技術サポートと指導を提供できます。

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参考文献

• ASM ハンドブック、第 15 巻: キャスティング。 ASMインターナショナル。
• 鉄鋳物ハンドブック: 特性、プロセス、および用途。ジョン・ワイリー＆サンズ。
• 鋳鉄技術: 基礎と応用。ウッドヘッド出版。