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鋳鉄

鋳鉄は、剛性と圧縮強度を必要とする工具、金型ベース、および機械構造用に使用される、耐久性があり熱的に安定した材料です。

鋳鉄の概要

鋳鉄は炭素含有量が 2.0% を超える鉄 - 炭素合金の総称であり、主に工具、金型ベース、および構造フレームに使用されます。その圧縮強度、振動減衰性、寸法安定性で知られ、鋳鉄は金型製造および重機部品における基盤材料であり続けています。

Neway Die Castingでは、鋳鉄が工具ベースの生産およびダイキャスト支援部品に広く使用されており、優れた熱容量と耐摩耗性を備えた経済的で耐久性のあるソリューションを提供しています。

鋳鉄の化学組成(一般的な黒鉛鋳鉄 - ASTM A48 Class 40)

元素

重量%

機能

炭素 (C)

3.2–3.5

黒鉛組織を形成し、鋳造性を向上させる

ケイ素 (Si)

1.8–2.4

黒鉛の形成を促進し、被削性を改善する

マンガン (Mn)

0.6–0.9

強度と硬度を向上させる

リン (P)

≤ 0.15

流動性を改善するが、延性を低下させる

硫黄 (S)

≤ 0.12

被削性を改善するが、靭性を低下させる可能性がある

鉄 (Fe)

残部

主要な母相材料

鋳鉄の物理的特性

特性

値 & 単位

密度

7.1 g/cm³

熱伝導率

52–60 W/m·K

比熱容量

500 J/kg·K

熱膨張係数

10.5–12 µm/m·°C

電気伝導率

~10 % IACS

融点

1150–1300 °C

その熱質量と伝導性により、鋳鉄は熱サイクルを受けるダイシューや機械ベースに最適です。

機械的特性(黒鉛鋳鉄、Class 40)

特性

代表的な値 & 単位

圧縮強度

>700 MPa

引張強度

270 MPa

硬さ

180–220 HB

弾性係数

100–120 GPa

減衰能

伸び

0–1 %

鋳鉄の強度と振動減衰性能は、動的機器における構造的剛性に最適です。

鋳鉄の鋳造特性

鋳鉄は、その流動性、成形の容易さ、および費用対効果の高さから、砂型鋳造における業界標準となっています:

  • 優れた流動性により、複雑な金型形状が可能

  • 埋め込まれた黒鉛の潤滑性により、良好な耐摩耗性を発揮

  • 金型ベース用途に適した高い耐熱衝撃性

  • 均一な収縮により、寸法信頼性が確保される

Neway の工具・金型施設では、大型金型および治具ベースにおける被削性と安定性から、鋳鉄が選択されています。

一般的な用途

鋳鉄は、複数の業界にわたる静的構造部品および工具部品の首选材料です:

  • 金型ベースプレートおよびダイシュー

  • 工作機械ベッドおよび機器ハウジング

  • ポンプ本体、バルブ部品

  • エンジンシリンダーライナーおよびブレーキローター

  • 自動車および重機用のカウンターウェイトおよびフライホイール

加工上の課題と解決策

鋳鉄は広く加工可能ですが、独自の技術的な課題をもたらします:

  • 黒鉛片が切削工具に磨耗損傷を引き起こす

  • 脆い微細構造のため、フライス加工中に振動制御が必要

  • 粉塵の発生が長期的に CNC 機器に影響を与える可能性がある

Neway は、鋳鉄用に調整された精密加工技術を適用しており、以下を含みます:

  • 耐久性向上のためのセラミックまたは CBN 工具の使用

  • 切削動作を安定させるための負のすくい角

  • 切屑除去と粉塵管理のための高圧クーラントシステム

広い表面積において±0.02 mm 以内の公差を維持でき、仕上げ品質は最大 Ra 1.6 µm に達します。

表面処理の適合性

通常は無塗装で使用されますが、耐食性と表面性能を向上させるために仕上げ処理を施す場合があります:

  • 摺動面への含油処理またはリン酸塩処理

  • 外部耐久性のための塗装および粉末塗装

  • 軸受面または摺動面の誘導焼入れ

よくある質問 (FAQ)

  1. 金型ベース用途に最適な鋳鉄の等級は何ですか?

  2. 鋳鉄は P20 や H13 などの工具鋼と比較してどうですか?

  3. 耐摩耗性を高めるために鋳鉄を熱処理できますか?

  4. 大型の鋳鉄部品を加工する最良の方法は何ですか?

  5. 従来の鋳鉄に代わる耐食性のある代替材料はありますか?

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