[发明专利]片状石墨铸铁及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及片状石墨铸铁及其制造方法。更详细地说，涉及可适用于各种机床的片状石墨铸铁及其制造方法。

背景技术

最近，作为各种机床、发动机部件等的材料，使用片状石墨铸铁。片状石墨铸铁虽然在铸造性、热传导性和振动衰减性能方面优异，但存在强度相对低的问题。

因此，在使用片状石墨铸铁制造机床构成部件的情况下，有可能在机床的耐久性方面发生问题。特别是，起到支撑上述机床的结构体作用的诸如床身(bed)、立柱(column)或床鞍(saddle)之类的部件在片状石墨铸铁的强度低的情况下，有可能在高负荷集中的部分发生部件下垂现象。

为了抑制上述部件下垂现象，虽然有改变机床或部件本身的结构的方法，但该方法有可能造成上述机床整体的设计改变，存在需要高成本这样的局限。因此，需要进行以相对低的成本提高片状石墨铸铁本身的刚性的研究。

发明内容

[发明所要解决的课题]

本发明的一个目的在于，提供具有高强度的机床用片状石墨铸铁。

本发明另一个目的在于，提供具有高强度的机床用片状石墨铸铁的制造方法。

本发明所要解决的课题并不限于上述课题，可以在不脱离本发明的思想和领域的范围内进行各种扩展。

[解决课题的手段]

用于解决上述本发明的一个目的的片状石墨铸铁包含：相对于全部重量为约2.6重量％至约3.2重量％的碳(C)、约1.6重量％至约2.0重量％的硅(Si)、约0.6重量％至约0.8重量％的锰(Mn)、约0.1重量％至约0.15重量％的硫(S)、至少超过0重量％且约0.05重量％以下的磷(P)和剩余量的铁(Fe)。在此，碳与硫的重量比(C/S)为约18至约27，锰与硫的重量比(Mn/S)为约4至约8。

在示例性实施例中，上述片状石墨铸铁还可以包含：约0.1重量％至约0.5重量％的铜(Cu)、约0.03重量％至约0.08重量％的锡(Sn)和约0.2重量％至约0.5重量％的铬。

在示例性实施例中，上述片状石墨铸铁中所包含的石墨的大小分布可以为约70μm至约130μm。

在示例性实施例中，上述片状石墨铸铁中所包含的石墨的面积比率可以为约6％至约9％。

根据用于实现上述本发明的另一个目的的片状石墨铸铁的制造方法，制造第一熔融金属，所述第一熔融金属包含相对于全部重量为约2.6重量％至约3.2重量％的碳(C)、约1.6重量％至约2.0重量％的硅(Si)、约0.6重量％至约0.8重量％的锰(Mn)、约0.1重量％至约0.15重量％的硫(S)、至少超过0重量％且约0.05重量％以下的磷(P)和剩余量的铁(Fe)，碳与硫的重量比(C/S)为约18至约27，锰与硫的重量比(Mn/S)为约4至约8。将上述第一熔融金属出炉到包含第一孕育剂的铸桶而制造第二熔融金属。一边将上述第二熔融金属注入到铸模中，一边用第二孕育剂进行孕育处理。

在示例性实施例中，上述第一熔融金属还可以包含：相对于全部重量为约0.1重量％至约0.5重量％的铜(Cu)、约0.03重量％至约0.08重量％的锡(Sn)和约0.2重量％至约0.5重量％的铬(Cr)。

在示例性实施例中，作为上述第一孕育剂和上述第二孕育剂，可以使用铁-硅(Fe-Si)系孕育剂。

在示例性实施例中，上述铸模可以包含上述第一熔融金属暂时停留的浇注槽，上述第二孕育剂配置在上述浇注槽内部。

在示例性实施例中，上述铸模还可以包含：包含上述浇注槽的浇注部、铸模主体、和对上述浇注槽和上述铸模主体进行流体连接的浇注通道。

在示例性实施例中，上述铸模可以是用于制造如床身(bed)、立柱(Column)或床鞍(saddle)等机床部件的铸模。

根据本发明的示例性实施例，提供一种机床，其由上述片状石墨铸铁形成，并包含床身(bed)、立柱(Column)和床鞍(saddle)中的至少一种部件。

[发明效果]

如前所述，根据本发明的示例性实施例，通过同时将片状石墨铸铁中所包含的作为铸铁元素的碳与硫以及锰与硫的含量比调节到规定范围，能够减少石墨在片状石墨铸铁内的比率。由此，能够在没有因额外元素的追加而造成的制造成本上升的情况下获得高强度片状石墨铸铁。

此外，在使用上述片状石墨铸铁制造机床部件的情况下，能够改善由高负荷导致的部件下垂现象。

[附图说明]

图1是用于说明根据示例性实施例的片状石墨铸铁的制造方法的工艺流程图。