ISO/TR 10809-1:2023 鋳鉄 — Part 1: 設計のための材料と特性 | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

合金化

焼入れ性を高めるための銅、ニッケル、モリブデンなどの元素の添加

3.2

アニーリング

炭化鉄(3.21) 及び パーライト(3.26) を分解して フェライト(3.12) を生成する 熱処理(3.17)。

3.3

出発する

主に針状 フェライト (3.12) と高炭素 オーステナイト (3.5) からなる、制御された熱プロセスによって生成された鋳鉄マトリックス微細構造。

3.4

オーステンパー

〈球状黒鉛鋳鉄の〉 熱処理(3.17) 。加熱中に オーステナイト(3.5)が 生成し始める温度まで鋳物を加熱し,炭素がオーステナイト中に拡散するのに十分な時間を保持した後,ある速度で冷却することからなる。 パーライト(3.26) の形成を回避するのに十分であり、所望の特性を生成するのに十分な時間と温度( マルテンサイト(3.23) の開始温度以上)でマトリックス構造を変換する

注記1:このプロセスは、主に針状 フェライト(3.12) と高炭素オーステナイトからなる微細構造を生成します。この微細構造は オースフェライト (3.3) と呼ばれます。オースフェライト微細構造の例は、ISO/TR 945-3 に記載されています。

[出典:ISO 17804:2020, 3.3]

3.5

オーステナイト

鋳鉄マトリックスの微細構造で、凝固直後に鋳鉄に形成され、低温で フェライト (3.12) 、 パーライト (3.26) 、 オースフェライト (3.3) 、および/または マルテンサイト (3.23) に変化する。オーステナイト鋳鉄におけるニッケルとの十分な 合金化 (3.1) 、または ベイナイト (3.6) の形成を防止するのに十分なシリコンを含むオースフェライト鋳鉄のオーステンパー 処理 (3.4) 中のオーステナイト相における炭素富化による。

3.6

ベイナイト

シリコン含有量の低い白鉄を オーステンパ処理した場合に形成される鋳鉄マトリックスの微細構造 (3.4)

注記 1: オースフェライト鋳鉄には、ベイナイトの形成を防ぐのに十分なシリコンが含まれています。

3.7

炭素当量

熱分析による溶融鋳鉄の炭素およびシリコン含有量に基づく式

3.8

圧縮された

ねずみ色と球状のグラファイト鉄の中間の材料特性を提供するグラファイト フレークのスタビー フォーム

3.9

延性

試験後の引張試験片で測定された伸び

注記 1パーセンテージで表す。

3.10

共晶

最低凝固温度に達するレベルwhere 元素が存在するポイント

3.11

共晶セル

セルwhere 形成されるねずみ鋳鉄の凝固メカニズム、それぞれが個別の内部グラファイト構造を持つ

グレード 1 からエントリ:これらは最終的に合体して均一な材料を形成します。

3.12

フェライト

オーステナイト( 3.5 ) の徐冷中に形成される鋳鉄母材の微細構造。

注記 1:フェライトの形成は、冷却が遅いこととシリコン含有量が高いことの両方によって促進されます。後者は、フェライトのかなりの置換固溶強化をもたらす。新しい種類のフェライトも、中程度の炭素含有量によって格子間溶体強化され、 オーステンパー処理 (3.4) 中にオースフェライト微細構造に形成されます。

3.13

黒鉛フレーク

顕微鏡で材料構造を見たときのねずみ鋳鉄の 黒鉛形態(3.14) の二次元の外観。

3.14

グラファイトフォーム

材料特性を定義できるグラファイト形状の記述子

注記1 ISO 945-1に示されている。

3.15

グラファイトサイズ

フレーク、ノジュール、テンパーノジュール、またはバーミキュラーグラファイトのいずれの形態であるかにかかわらず、フリーグラファイトのサイズ

注記 1:関連する鋳鉄タイプ標準を使用して定量化でき、最終製品の機械的特性に影響を与えます。

注記2 ISO 945-1に従って分類されている。

注記 3: 通常、細粒グラファイトは粗粒グラファイトよりも優れた特性を示します。

3.16

硬化

一般に マトリックス(3.24 )に マルテンサイト(3.23) を生成する 熱処理(3.17)

3.17

熱処理

内部応力を除去するか、特性を向上させる熱処理

3.18

亜共晶

共晶以下の組成 (3.10)

3.19

過共晶

共晶より上の組成 (3.10)

3.20

接種

黒鉛の成長を促進するために溶鉄に接種剤を添加する技術

3.21

炭化鉄

結合した形の鉄と炭素

例:

Fe3

3.22

鉄クロムカーバイド

主に耐摩耗性の鉄に見られる複合炭化物

3.23

マルテンサイト

フェライト (3.12) 、 パーライト (3.26) 、 ベイナイト (3.6) および/または オースフェライト (3.3) に高温で変態していない オーステナイト (3.5 ) を冷却して形成された鋳鉄マトリックス微細構造。

注記1:炭素の拡散に依存し、したがって温度と時間の両方に依存するこれらの変態とは対照的に、マルテンサイトの形成は拡散がなく、温度のみに依存します。

3.24

マトリックス

黒鉛鋳鉄のグラファイトと耐摩耗性鉄のカーバイドを取り囲む構造相

例:

フェライト (3.12) 、 パーライト (3.26) 、 オースフェライト (3.3) 、 オーステナイト (3.5) および マルテンサイト (3.23) 。

3.25

結節性

鋳鉄サンプル中の球状黒鉛粒子の割合の評価

注記1:結節性は一般にパーセンテージで表される。

[出典:ISO 945-4:2019, 3.5]

3.26

パーライト

鋳鉄: フェライト (3.12) とセメンタイト (Fe3C) の交互層で構成される二相ラメラ マトリックス微細構造で、 オーステナイト (3.5) の徐冷中の共析反応によって形成され、以前はフェライトに変換されていませんでした。

注記 1:パーライトの形成は、より速い冷却とより低いシリコン含有量の両方によって促進されます。

3.27

焼入れ

フェライト (3.12) および パーライト (3.26) の形成を防止するための、前もってオーステナイト化された鋳造品の急冷。その後の オーステンパ処理 (3.4) で オースフェライト (3.3) にするため、または油中で冷却して マルテンサイト (3.23) を形成する。

3.28

関連する肉厚

決定された機械的特性が適用される、メーカーと購入者の間で合意された鋳物の厚さセクション

[出典:ISO 185:2020, 3.2, 修正 — 「セクション」の前に「厚さ」を追加]

3.29

セクション感度

異なる肉厚に注がれた鋳鉄の凝固速度と冷却速度の違いによって生じる材料特性の変化。

3.30

球状黒鉛

グラファイト:薄片ではなく球状として存在する球状黒鉛鉄中のグラファイト

3.31

応力緩和

構造に影響を与えることなく応力を除去する低温 熱処理(3.17)。

3.32

テンパリング

硬化(3.16) 後の特性を向上させ,又は応力を緩和する 熱処理 (3.17)。

3.33

テンパーカーボン

グラファイト形態(3.14): 「不規則な」回転楕円体の外観を有する可鍛鉄に見られるもので、「テンパーカーボンノジュール」としても知られています。

3.34

微量元素

微量に存在する元素

例:

銅、ニッケル、モリブデン、バナジウム、チタン。

注記 1 このような元素は、 合金化 (3.1) の目的で添加することもできます。

参考文献

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24JIS G 5502:2022, 球状黒鉛鋳鉄

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

alloying

addition of elements such as copper, nickel and molybdenum to enhance hardenability

3.2

annealing

heat treatment (3.17) that breaks down iron carbide (3.21) and pearlite (3.26) to produce ferrite (3.12)

3.3

ausferrite

cast iron matrix microstructure, produced by a controlled thermal process, which consists of predominantly acicular ferrite (3.12) and high carbon austenite (3.5)

3.4

austempering

<of spheroidal graphite cast iron> heat treatment (3.17) , consisting of heating the castings to a temperature at which austenite (3.5) starts to form during heating and holding a sufficient time for carbon diffusion into the austenite, followed by cooling at a rate sufficient to avoid the formation of pearlite (3.26) , and transforming the matrix structure for a time and temperature (above the martensite (3.23) start temperature) sufficient to produce the desired properties

Note 1 to entry: This process produces a microstructure that consists predominantly of acicular ferrite (3.12) and high carbon austenite. This microstructure is called ausferrite (3.3) . Examples of ausferritic microstructures are given in ISO/TR 945-3.

[SOURCE:ISO 17804:2020, 3.3]

3.5

austenite

cast iron matrix microstructure, formed in cast irons immediately upon solidification that at lower temperatures transforms into ferrite (3.12) , pearlite (3.26) , ausferrite (3.3) and/or martensite (3.23) , unless the austenite is stabilized at lower temperatures by either sufficient alloying (3.1) with nickel in austenitic cast irons, or by carbon enrichment in the austenite phase during the austempering (3.4) of ausferritic cast irons containing sufficient silicon to prevent formation of bainite (3.6)

3.6

bainite

cast iron matrix microstructure that can form if a white iron with low silicon content is austempered (3.4)

Note 1 to entry: Ausferritic cast irons contain sufficient silicon to prevent the formation of bainite.

3.7

carbon equivalent

formula based on the carbon and silicon contents of molten cast iron by thermal analysis

3.8

compacted

stubby form of graphite flakes providing material properties in between those of the grey and spheroidal graphite irons

3.9

ductility

elongation measured on the tensile test piece following testing

Note 1 to entry: It is expressed as a percentage.

3.10

eutectic

point at which elements are present at a level where the lowest solidification temperature is reached

3.11

eutectic cell

solidification mechanism in grey cast iron where cells form, each with its individual internal graphite structure

Note 1 to entry: These ultimately coalesce to form a uniform material.

3.12

ferrite

cast iron matrix microstructure formed during slow cooling of austenite (3.5) , provided that pearlite (3.26) is not rapidly forming to consume the austenite

Note 1 to entry: The formation of ferrite is promoted by both slower cooling and higher silicon content. The latter results in considerable substitutional solution strengthening of the ferrite. A new kind of ferrite, also interstitially solution strengthened by medium carbon contents, is formed during austempering (3.4) into ausferritic microstructures.

3.13

graphite flake

two-dimensional appearance of the graphite form (3.14) in grey cast iron, when looking at the material structure through a microscope

3.14

graphite form

descriptor of graphite shape, which can define material properties

Note 1 to entry: It is shown in ISO 945-1.

3.15

graphite size

size of the free graphite, whether in the form of flakes, nodules, temper nodules or vermicular graphite

Note 1 to entry: It can be quantified using the relevant cast iron type standard, and will have an effect on the mechanical properties of the final product.

Note 2 to entry: It is classified in accordance with ISO 945-1.

Note 3 to entry: Fine graphite normally provides better properties than coarse graphite.

3.16

hardening

heat treatment (3.17) that generally produces martensite (3.23) in the matrix (3.24)

3.17

heat treatment

thermal process that removes internal stress or enhances properties

3.18

hypoeutectic

composition below the eutectic (3.10)

3.19

hypereutectic

composition above the eutectic (3.10)

3.20

inoculation

technique of adding inoculant to molten iron to enhance the graphite growth

3.21

iron carbide

iron and carbon in a combined form

EXAMPLE:

Fe3C.

3.22

iron-chromium carbide

complex carbide principally found in abrasion-resisting irons

3.23

martensite

cast iron matrix microstructure formed from cooling any austenite (3.5) not previously transformed at higher temperatures into ferrite (3.12) , pearlite (3.26) , bainite (3.6) and/or ausferrite (3.3)

Note 1 to entry: In contrast to these transformations relying on the diffusion of carbon and thus depending on both temperature and time, the formation of martensite is diffusionless and is dependent only on temperature.

3.24

matrix

structural phases surrounding the graphite in graphitic cast irons and carbide in abrasion-resisting irons

EXAMPLE:

Ferrite (3.12) , pearlite (3.26) , ausferrite (3.3) , austenite (3.5) and martensite (3.23) .

3.25

nodularity

assessment of the proportion of spheroidal graphite particles in a cast iron sample

Note 1 to entry: Nodularity is generally expressed as a percentage.

[SOURCE:ISO 945-4:2019, 3.5]

3.26

pearlite

cast iron two-phased lamellar matrix microstructure composed of alternating layers of ferrite (3.12) and cementite (Fe3C), formed by a eutectoid reaction during slow cooling of austenite (3.5) not previously transformed into ferrite

Note 1 to entry: The formation of pearlite is promoted by both faster cooling and lower silicon content.

3.27

quenching

rapid cooling of previously austenitized castings to prevent formation of ferrite (3.12) and pearlite (3.26) , cooled either in a salt bath for subsequent austempering (3.4) into ausferrite (3.3) or in oil to form martensite (3.23)

3.28

relevant wall thickness

section thickness of the casting, agreed between the manufacturer and the purchaser, to which the determined mechanical properties apply

[SOURCE:ISO 185:2020, 3.2, modified — “thickness” added before “section”.]

3.29

section sensitivity

change in material properties that occurs due to variations in the solidification and cooling rates of cast iron poured into different wall section thicknesses

3.30

spheroidal graphite

graphite in spheroidal graphite iron that is present as spheroids as opposed to flakes

3.31

stress relieving

low-temperature heat treatment (3.17) that removes stress without affecting structure

3.32

tempering

heat treatment (3.17) that enhances properties or relieves stress after hardening (3.16)

3.33

temper carbon

graphite form (3.14) found in malleable iron with the appearance of “ragged” spheroids, also known as “temper carbon nodules”

3.34

trace elements

elements that are present in small amounts

EXAMPLE:

Copper, nickel, molybdenum, vanadium, titanium.

Note 1 to entry: Such elements can also be added for alloying (3.1) purposes.

Bibliography

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3ISO/TR 945-2:2011, Microstructure of cast irons — Part 2: Graphite classification by image analysis
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