片狀石墨鑄鐵及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及片狀石墨鑄鐵及其制造方法。更詳細(xì)地說，涉及可適用于各種機(jī)床的 片狀石墨鑄鐵及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 最近，作為各種機(jī)床、發(fā)動機(jī)部件等的材料，使用片狀石墨鑄鐵。片狀石墨鑄鐵雖 然在鑄造性、熱傳導(dǎo)性和振動衰減性能方面優(yōu)異，但存在強(qiáng)度相對低的問題。
[0003] 因此，在使用片狀石墨鑄鐵制造機(jī)床構(gòu)成部件的情況下，有可能在機(jī)床的耐久性 方面發(fā)生問題。特別是，起到支撐上述機(jī)床的結(jié)構(gòu)體作用的諸如床身（bed)、立柱（column) 或床鞍（saddle)之類的部件在片狀石墨鑄鐵的強(qiáng)度低的情況下，有可能在高負(fù)荷集中的 部分發(fā)生部件下垂現(xiàn)象。
[0004] 為了抑制上述部件下垂現(xiàn)象，雖然有改變機(jī)床或部件本身的結(jié)構(gòu)的方法，但該方 法有可能造成上述機(jī)床整體的設(shè)計(jì)改變，存在需要高成本這樣的局限。因此，需要進(jìn)行以相 對低的成本提高片狀石墨鑄鐵本身的剛性的研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] [發(fā)明所要解決的課題]
[0006] 本發(fā)明的一個目的在于，提供具有高強(qiáng)度的機(jī)床用片狀石墨鑄鐵。
[0007] 本發(fā)明另一個目的在于，提供具有高強(qiáng)度的機(jī)床用片狀石墨鑄鐵的制造方法。
[0008] 本發(fā)明所要解決的課題并不限于上述課題，可以在不脫離本發(fā)明的思想和領(lǐng)域的 范圍內(nèi)進(jìn)行各種擴(kuò)展。
[0009] [解決課題的手段]
[0010] 用于解決上述本發(fā)明的一個目的的片狀石墨鑄鐵包含：相對于全部重量為約2.6 重量％至約3. 2重量％的碳（C)、約1.6重量％至約2.0重量％的硅（Si)、約0.6重量％至 約0. 8重量％的錳（Mn)、約0. 1重量％至約0. 15重量％的硫（S)、至少超過0重量％且約 〇.〇5重量％以下的磷（P)和剩余量的鐵（Fe)。在此，碳與硫的重量比（C/S)為約18至約 27,錳與硫的重量比（Mn/S)為約4至約8。
[0011] 在示例性實(shí)施例中，上述片狀石墨鑄鐵還可以包含：約0. 1重量％至約0.5重量％ 的銅（Cu)、約0.03重量％至約0.08重量％的錫（Sn)和約0.2重量％至約0.5重量％的 鉻。
[0012] 在示例性實(shí)施例中，上述片狀石墨鑄鐵中所包含的石墨的大小分布可以為約 70 μ m 至約 130 μ m。
[0013] 在示例性實(shí)施例中，上述片狀石墨鑄鐵中所包含的石墨的面積比率可以為約6% 至約9%。
[0014] 根據(jù)用于實(shí)現(xiàn)上述本發(fā)明的另一個目的的片狀石墨鑄鐵的制造方法，制造第一熔 融金屬，所述第一熔融金屬包含相對于全部重量為約2. 6重量％至約3. 2重量％的碳（C)、 約I. 6重量％至約2. O重量％的硅（Si)、約0. 6重量％至約0. 8重量％的錳（Mn)、約0.1 重量％至約0. 15重量％的硫（S)、至少超過0重量％且約0.05重量％以下的磷（P)和剩余 量的鐵（Fe)，碳與硫的重量比（C/S)為約18至約27,錳與硫的重量比（Mn/S)為約4至約 8。將上述第一熔融金屬出爐到包含第一孕育劑的鑄桶而制造第二熔融金屬。一邊將上述 第二熔融金屬注入到鑄模中，一邊用第二孕育劑進(jìn)行孕育處理。
[0015] 在示例性實(shí)施例中，上述第一熔融金屬還可以包含：相對于全部重量為約0. 1重 量％至約0.5重量％的銅（Cu)、約0.03重量％至約0.08重量％的錫（Sn)和約0.2重量％ 至約0.5重量％的鉻（Cr)。
[0016] 在示例性實(shí)施例中，作為上述第一孕育劑和上述第二孕育劑，可以使用鐵-硅 (Fe-Si)系孕育劑。
[0017] 在示例性實(shí)施例中，上述鑄?？梢园鲜龅谝蝗廴诮饘贂簳r停留的澆注槽，上 述第二孕育劑配置在上述澆注槽內(nèi)部。
[0018] 在示例性實(shí)施例中，上述鑄模還可以包含：包含上述澆注槽的澆注部、鑄模主體、 和對上述澆注槽和上述鑄模主體進(jìn)行流體連接的澆注通道。
[0019] 在示例性實(shí)施例中，上述鑄?？梢允怯糜谥圃烊绱采恚╞ed)、立柱（Column)或床 鞍（saddle)等機(jī)床部件的鑄模。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供一種機(jī)床，其由上述片狀石墨鑄鐵形成，并包含 床身（bed)、立柱（Column)和床鞍（saddle)中的至少一種部件。
[0021] [發(fā)明效果]
[0022] 如前所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，通過同時將片狀石墨鑄鐵中所包含的作 為鑄鐵元素的碳與硫以及錳與硫的含量比調(diào)節(jié)到規(guī)定范圍，能夠減少石墨在片狀石墨鑄鐵 內(nèi)的比率。由此，能夠在沒有因額外元素的追加而造成的制造成本上升的情況下獲得高強(qiáng) 度片狀石墨鑄鐵。
[0023] 此外，在使用上述片狀石墨鑄鐵制造機(jī)床部件的情況下，能夠改善由高負(fù)荷導(dǎo)致 的部件下垂現(xiàn)象。
[【附圖說明】]
[0024] 圖1是用于說明根據(jù)示例性實(shí)施例的片狀石墨鑄鐵的制造方法的工藝流程圖。
[0025] 圖2是用于說明根據(jù)示例性實(shí)施例的片狀石墨鑄鐵的制造方法的工藝示意圖。
[0026] 圖3a、圖3b和圖3c是顯示出根據(jù)實(shí)施例1、比較例2和比較例4的片狀石墨鑄鐵 的微細(xì)組織的圖像。
[0027] 圖4是概略地顯示出組裝有工作臺的床鞍中發(fā)生的床鞍下垂現(xiàn)象的圖。
[0028] 附圖標(biāo)記說明：
[0029] 100:熔化爐 110:第一熔融金屬
[0030] 120:第二熔融金屬200:鑄桶
[0031] 210:第一孕育劑 220:第二孕育劑
[0032] 300:鑄模 310 :澆注部
[0033] 315:澆注槽 320:鑄模主體
[0034] 330 :澆注通道 400:床鞍
[0035] 410:工作臺
【具體實(shí)施方式】
[0036] 對于本文中所公開的本發(fā)明的實(shí)施例，特定的結(jié)構(gòu)或功能性說明只是為了說明本 發(fā)明的實(shí)施例而示例的，本發(fā)明的實(shí)施例可以以各種方式實(shí)施，不應(yīng)被解釋為受到本文中 所說明的實(shí)施例的限制。
[0037] 本發(fā)明可以進(jìn)行各種變更，可以具有各種方式，將特定實(shí)施例圖示在附圖中，并在 本文中進(jìn)行詳細(xì)說明。但這應(yīng)被理解為，本發(fā)明并不限定于特定公開方式，其包括在本發(fā)明 的思想和技術(shù)范圍內(nèi)所包含的所有變更、等同物或代替物。
[0038] 第一、第二等用語可以用個說明各種構(gòu)成要素，但上述構(gòu)成要素并不受上述用語 的限定。上述用語可以用于將一個構(gòu)成要素與另一個構(gòu)成要素區(qū)別開的目的。例如，在不 脫離本發(fā)明的權(quán)利范圍的情況下，第一構(gòu)成要素可以被命名為第二構(gòu)成要素，類似地，第二 構(gòu)成要素也可以被命名為第一構(gòu)成要素。
[0039] 本申請中所用的用語"約"應(yīng)被理解為，就所公開的含量、濃度等數(shù)值而言，包括代 表性地提及的數(shù)值的等同物范圍內(nèi)的+/_范圍。
[0040] 本申請中所用的"剩余量"這一用語是指除了所提及的成分之外的剩余的量，在包 含另外的其它成分的情況下，應(yīng)被理解為可變變化的開放性含義。
[0041] 在本申請中，部分實(shí)施例可以以范圍形式公開。對范圍的說明應(yīng)被理解為，不僅公 開所有可能的子范圍，而且公開了屬于該范圍內(nèi)的個別數(shù)值。
[0042] 本申請中所用的用語只是用于說明特定實(shí)施例，并不意圖限定本發(fā)明。關(guān)于單數(shù) 的表述，只要在語境中沒有明顯不同的意義，則包括復(fù)數(shù)的表述。在本申請中，"包含"或"具 有"等用語應(yīng)被理解為，用于指定所陳述的特征、數(shù)字、步驟、操作、構(gòu)成要素、部件或它們的 組合的存在，而不預(yù)先排除一個或一個以上的其它特征、數(shù)字、步驟、操作、構(gòu)成要素、部件 或?qū)⑺鼈兘M合的存在或額外的可能性。
[0043] 只要不給出不同的定義，則包含技術(shù)或科學(xué)用語在內(nèi)的在此所使用的所有用語的 含義與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有普通知識的技術(shù)人員所通常理解的含義相同。通常使用 的詞典中所定義的用語應(yīng)被解釋為相關(guān)技術(shù)的語境所具有的含義一致的含義，只要在本申 請中沒有明確定義，則不被解釋為理想或過度的形式上的含義。
[0044] 下面，參照所附的附圖，更詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，對于附圖中的相同或類