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JP2000119793A - Low expansion cast iron with low temperature stability, and its manufacture - Google Patents

Low expansion cast iron with low temperature stability, and its manufacture

Info

Publication number
JP2000119793A
JP2000119793A JP29107198A JP29107198A JP2000119793A JP 2000119793 A JP2000119793 A JP 2000119793A JP 29107198 A JP29107198 A JP 29107198A JP 29107198 A JP29107198 A JP 29107198A JP 2000119793 A JP2000119793 A JP 2000119793A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cast iron
low
temperature
expansion
carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP29107198A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takanobu Nishimura
隆宣 西村
Masahiko Iwai
昌彦 岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP29107198A priority Critical patent/JP2000119793A/en
Publication of JP2000119793A publication Critical patent/JP2000119793A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low expansion cast iron having low temperature stability, which is free from martensitic transformation even if cooled to about -100 deg.C and has such a low expansion property as to have <=2×10/K coefficient of thermal expansion in the vicinity of room temperature, and its manufacturing method. SOLUTION: This cast iron is an austenitic cast iron having graphite structure and has a composition containing, by weight, 0.6-1.5% carbon(C), 32-37% nickel(Ni), 0-1.0% silicon(Si), and 0-1.0% manganese(Mn) and having 0.2-0.4% solid- solution carbon(C) content. This cast iron can be manufactured by subjecting a cast iron, which has a composition containing, at least, 0.6-1.5%, by weight, carbon(C), 32-37% nickel(Ni), 0-1.0% silicon(Si), 0-1.0% manganese(Mn), and 0-3% cobalt(Co) and having the balance iron(Fe), to heating and holding at 900-1200 deg.C and subjecting this heated and held cast iron to furnace cooling down to 600-850 deg.C and then to rapid cooling.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低膨張鋳鉄および
その製造方法に係り、さらに詳しくは 300℃以下での熱
膨張係数が低く、かつ組識変態を起こさない低温安定性
低膨張鋳鉄およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low-expansion cast iron and a method for producing the same, and more particularly, to a low-temperature-stable low-expansion cast iron having a low coefficient of thermal expansion at 300 ° C. or lower and not causing tissue transformation. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体の製造装置、精密加工装
置、分析評価装置などにおいては、寸法精度の要求がま
すます高まっており、それらの装置を構成する部品ない
し部材の熱膨張を極力小さくすることで、寸法精度の要
求に応えるケースが増えている。そして、こうした熱膨
張の極力小さい部品ないし部材の素材として、近年、25
〜40%のニッケル(Ni)を含有した低膨張鋳鉄が注目され
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, demands for dimensional accuracy have been increasing in semiconductor manufacturing equipment, precision processing equipment, analysis evaluation equipment, and the like, and the thermal expansion of parts or members constituting those equipment has been minimized. As a result, the number of cases that meet the demand for dimensional accuracy is increasing. In recent years, as a material for parts or members having such a small thermal expansion,
Low expansion cast iron containing 4040% nickel (Ni) has been attracting attention.

【0003】すなわち、従来から知られている36%Ni−
Fe合金、30〜 6%Co−Fe合金などの低膨張性合金組成を
ベースとして、その金属組識中に黒鉛を析出(あるいは
晶出)させて切削加工性や鋳造性を改良したインバー合
金鋳鉄やスーパーインバー合金鋳鉄が注目されている。
[0003] That is, 36% Ni-
Invar alloy cast iron with improved machinability and castability by precipitating (or crystallizing) graphite in its metal structure based on low expansion alloy composition such as Fe alloy and 30-6% Co-Fe alloy And Super Invar alloy cast iron are attracting attention.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記低
膨張鋳鉄を素材とした部品ないし部材を組込んだ精密装
置は、たとえば寒冷地を通過する輪送もしくは寒冷地で
の使用において、低膨張鋳鉄の組識変態が生じて寸法変
動が発生するという問題が依然として認められる。すな
わち、上記インバー合金鋳鉄やスーパーインバー合金鋳
鉄のベース組成は、氷点下の温度において結晶構造がオ
ーステナイトからマルテンサイトに変態し、マルテンサ
イトに変態した部分が膨張するとともに歪みを残すの
で、寸法変動を生じる。しかも、マルテンサイト変態の
生じる部分は不均一であるため、寸法の変化および残留
歪みの分布も不均一であり、部品ないし部材の精度が大
きく損なわれ易いことになる。なお、この種の低膨張鋳
鉄においては、マトリックスがインバー組成やスーパー
インバー組成であるといずれも同様に変態する。
However, a precision device incorporating parts or members made of the low expansion cast iron as described above, for example, when used in rolling or cold regions passing through a cold region, is not suitable for use in a low expansion cast iron. The problem of organizational transformation and dimensional variation still occurs. That is, the base composition of the above-mentioned invar alloy cast iron or super invar alloy cast iron has a crystal structure transformed from austenite to martensite at a temperature below the freezing point, and a portion transformed into martensite expands and leaves strain, thereby causing dimensional fluctuation. . In addition, since the portion where the martensitic transformation occurs is non-uniform, the dimensional change and the distribution of residual strain are also non-uniform, and the accuracy of the parts or members is likely to be greatly impaired. In this type of low-expansion cast iron, when the matrix has an invar composition or a super invar composition, the same transformation takes place.

【0005】ところで、前記マルテンサイト変態は、 5
00℃以下の温度範囲で可逆的な変態であり、一旦変態す
ると、室温まで温度上昇してもマルテンサイト組識のま
まであり、また、熱膨張係数も増大する。
By the way, the martensitic transformation is 5
It is a reversible transformation in a temperature range of 00 ° C. or less. Once transformed, it remains a martensite structure even if its temperature rises to room temperature, and its thermal expansion coefficient also increases.

【0006】さらに、低膨張鋳鉄は黒鉛を含有している
ため、鋳造素材として使用されているが、鋳造組識に生
じた合金組成の偏析が顕著である。したがって、マルテ
ンサイト変態を生じ易い組成が、デンドライト相間隙部
に形成され易く、低温での安定性を一層悪くしている。
こうしたことから、部品化ないし部材化して装置を組立
て、その装置が低温に曝される恐れのある場合は、部品
などに使用できないといった問題がある。
Further, low-expansion cast iron is used as a casting material because it contains graphite. However, segregation of the alloy composition in the casting structure is remarkable. Therefore, a composition that easily causes martensitic transformation is easily formed in the dendrite phase gap, and the stability at low temperatures is further deteriorated.
For this reason, there is a problem that the apparatus cannot be used as a part if the apparatus is assembled into parts or members and the apparatus is likely to be exposed to low temperatures.

【0007】なお、低温安定性低膨脹鋳鉄として、たと
えば特開平1-111842号公報、特開昭62-284039号公報、
特開平 3-90541号公報などによって、黒鉛組織を含有す
るオーステナイト鋳鉄も知られているが、低膨張性の確
保およびマルテンサイト変態の防止など、各種特性のバ
ランスの点で十分満足できる程ではない。
As low-temperature-stable low-expansion cast iron, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-111842 and 62-284039,
Austenitic cast iron containing a graphite structure is also known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-90541, but is not sufficiently satisfactory in terms of the balance of various properties, such as securing low expansion properties and preventing martensitic transformation. .

【0008】本発明者らは、上記低膨張性鋳鉄系につい
て、ミクロ組織におけるデンドライト相でのマルテンサ
イト変態の問題を検討した結果、次のようなことを確認
した。すなわち、問題となるマルテンサイト組識は鋳鉄
全体の変態ではなく、デンドライト相間隙の変態に関与
しおり、通常の製造プロセスでは、原因である偏析が必
然的に形成される。また、固溶炭素量をある限られた範
囲に制御することにより、低膨張性の確保およびマルテ
ンサイト変態の防止が同時に達成されることを見出し
た。
The inventors of the present invention have examined the problem of martensitic transformation in the dendrite phase in the microstructure of the low-expansion cast iron system, and have confirmed the following. That is, the problematic martensite structure is involved not in the transformation of the entire cast iron but in the transformation of the dendrite phase gap. In a normal production process, segregation which is a cause is inevitably formed. In addition, it has been found that by controlling the amount of solute carbon within a certain limited range, it is possible to simultaneously achieve low expansion and prevent martensitic transformation.

【0009】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、−100 ℃程度に冷却されてもマルテンサイト変態
を生ぜず、かつ室温付近での熱膨張係数が 2×10-6/K以
下の低膨張性を具備する低温安定性低膨張鋳鉄およびそ
の製造方法の提供を目的とする。
The present invention has been made based on the above findings, and does not cause martensitic transformation even when cooled to about -100 ° C., and has a thermal expansion coefficient near room temperature of 2 × 10 −6 / K or less. It is an object of the present invention to provide a low-temperature stable low-expansion cast iron having a low expansion property and a method for producing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、黒鉛
組識を有するオーステナイト鋳鉄であって、重量比で
0.6〜 1.5%の炭素( C)、32〜37%のニッケル(Ni)、 0
〜 1.0%のケイ素(Si)および 0〜 1.0%のマンガン(Mn)
を含有し、かつ固溶炭素( C)量が 0.2〜 0.4%であるこ
とを特徴とする低温安定性低膨張鋳鉄である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an austenitic cast iron having a graphite structure.
0.6-1.5% carbon (C), 32-37% nickel (Ni), 0
~ 1.0% silicon (Si) and 0 ~ 1.0% manganese (Mn)
And low-temperature-stable low-expansion cast iron characterized by containing 0.2% to 0.4% of solute carbon (C).

【0011】請求項2の発明は、請求項1記載の低温安
定性低膨張鋳鉄において、重量比で0〜 3%のコバルト
(Co)を含有し、かつニッケル(Ni)およびコバルト(Co)の
合計量が33〜37%であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the low-temperature-stable low-expansion cast iron according to the first aspect, wherein the weight ratio of cobalt is 0 to 3%.
(Co), and the total amount of nickel (Ni) and cobalt (Co) is 33 to 37%.

【0012】請求項3の発明は、請求項1もしくは請求
項2記載の低温安定性低膨張鋳鉄において、マグネシウ
ム(Mg)およびカルシウム(Ca)の少なくともいずれか1種
を重量比で0.02〜 0.1%含有することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the low-temperature-stable low-expansion cast iron according to the first or second aspect, at least one of magnesium (Mg) and calcium (Ca) is contained in a weight ratio of 0.02 to 0.1%. It is characterized by containing.

【0013】請求項4の発明は、請求項2もしくは請求
項3記載の低温安定性低膨張鋳鉄において、固溶炭素(
C)量、ニッケル(Ni)量およびコバルト(Co)量が、次式 [ 340×固溶炭素( C)量%+17.5×ニッケル(Ni)量%−
19.0×ッケル(Co)量%]≧ 570 を満たしていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a low-temperature-stable low-expansion cast iron according to the second or third aspect, wherein
The amount of C), the amount of nickel (Ni) and the amount of cobalt (Co) are calculated by the following formula: [340 x solid solution carbon (C)% + 17.5 x nickel (Ni)%-
19.0 ×% of nickel (Co)%] ≧ 570.

【0014】請求項5の発明は、請求項1ないし請求項
4いずれか一記載の低温安定性低膨張鋳鉄において、ニ
オブ(Nb)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、ジルコニウム(Z
r)、ハフニウム(Hf)、バナジウム( V)、クロム(Cr)、タ
ングステン( W)およびモリブテン(Mo)中の少なくとも1
種の元素を重量比で 0.2〜 2.0%含有していることを特
徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a low-temperature stable low-expansion cast iron according to any one of the first to fourth aspects, wherein niobium (Nb), titanium (Ti), tantalum (Ta), zirconium (Z
r), at least one of hafnium (Hf), vanadium (V), chromium (Cr), tungsten (W) and molybdenum (Mo)
It is characterized by containing 0.2-2.0% by weight of seed elements.

【0015】請求項6の発明は、重量比で 0.6〜 1.5%
の炭素( C)、32〜37%のニッケル(Ni)、 0〜 1.0%のケ
イ素(Si)、 0〜 1.0%のマンガン(Mn)および 0〜 3%の
コバルト(Co)を少なくとも含有し残余が鉄(Fe)である鋳
鉄を 900〜1200℃の温度で加熱保持する工程と、前記加
熱保持した鋳鉄を 600〜 850℃の温度に炉冷してから、
急冷することを特徴とする低温安定性低膨張鋳鉄の製造
方法である。
The invention according to claim 6 is characterized in that the weight ratio is 0.6 to 1.5%.
At least carbon (C), 32-37% nickel (Ni), 0-1.0% silicon (Si), 0-1.0% manganese (Mn) and 0-3% cobalt (Co). Is a step of heating and holding the cast iron, which is iron (Fe), at a temperature of 900 to 1200 ° C., and after cooling the heated and held cast iron to a temperature of 600 to 850 ° C.,
This is a method for producing a low-temperature-stable low-expansion cast iron characterized by quenching.

【0016】請求項7の発明は、重量比で 0.6〜 1.5%
の炭素( C)、32〜37%のニッケル(Ni)、 0〜 1.0%のケ
イ素(Si)、 0〜 1.0%のマンガン(Mn)および 0〜 3%の
コバルト(Co)を少なくとも含有し残余が鉄(Fe)である鋳
鉄を、 900〜1200℃の温度で加熱保持する工程と、前記
加熱保持した鋳鉄を常温近傍の温度まで冷却後、再び 6
00〜 850℃の温度に加熱保持してから、急冷することを
特徴とする低温安定性低膨張鋳鉄の製造方法である。
The invention according to claim 7 is characterized in that the weight ratio is 0.6 to 1.5%.
At least carbon (C), 32-37% nickel (Ni), 0-1.0% silicon (Si), 0-1.0% manganese (Mn) and 0-3% cobalt (Co). Is a step of heating and holding the cast iron, which is iron (Fe), at a temperature of 900 to 1200 ° C., and after cooling the heated and held cast iron to a temperature near room temperature,
This is a method for producing a low-temperature-stable low-expansion cast iron, which is characterized by heating and holding at a temperature of 00 to 850 ° C. and then quenching.

【0017】請求項8の発明は、請求項6もしくは請求
項7記載の低温安定性低膨張鋳鉄の製造方法において、
鋳鉄がニオブ(Nb)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、ジルコ
ニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム( V)、クロム
(Cr)、タングステン( W)およびモリブテン(Mo)中の少な
くとも1種の元素を重量比で 0.2〜 2.0%含有している
ことを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a low-temperature stable low-expansion cast iron according to the sixth or seventh aspect,
Cast iron is niobium (Nb), titanium (Ti), tantalum (Ta), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), chromium
(Cr), tungsten (W) and molybdenum (Mo) are characterized by containing at least one element in a weight ratio of 0.2 to 2.0%.

【0018】本発明に係る低膨張鋳鉄において、Ni、Ni
+Coは、インバー現象として基本的な構成元素であり、
また、炭素( C)は黒鉛分散組識を得るために必須元素で
ある。そして、これらの構成元素や組成比の選択は、次
のよう実験に基づいて決めたものである。
In the low expansion cast iron according to the present invention, Ni, Ni
+ Co is a basic constituent element as an invar phenomenon,
Carbon (C) is an essential element for obtaining a graphite dispersed structure. The selection of these constituent elements and composition ratios is determined based on experiments as follows.

【0019】すなわち、多くの溶解実験による低膨張鋳
鉄の成分サンプルを用意し、これら成分サンプルのマル
テンサイト変態点の発生温度をそれぞれ測定する。ここ
で、マルテンサイト変態開始温度の測定は、液体窒素を
入れたデュアー内部において、液体窒素液面からの距離
に応じて、氷点下温度が安定した勾配で得られることを
利用する。つまり、デュアー内部の液体窒素液面からの
所定距離(各氷点下温度)に、前記低膨張鋳鉄サンプル
を熱電対とともに保持した後、ミクロ組識を観察し、デ
ンドライト間隙におけるマルテンサイト変熊の発生有無
を確認する方法で行った。このマルテンサイト変態開始
温度の測定で、たとえば30%Ni− 5%Co系の一般的な低
膨張張鉄では、約−20℃程度である。
That is, component samples of low-expansion cast iron obtained by many melting experiments are prepared, and the temperatures at which the martensitic transformation points of these component samples are generated are measured. Here, the measurement of the martensitic transformation start temperature utilizes the fact that the temperature below the freezing point is obtained with a stable gradient inside the dewar containing liquid nitrogen according to the distance from the liquid nitrogen liquid level. That is, after holding the low-expansion cast iron sample together with the thermocouple at a predetermined distance (each freezing point temperature) from the liquid nitrogen liquid level inside the dewar, observe the micro-structure and check whether martensite deformation occurs in the dendrite gap. Was done in a way to confirm. The measurement of the martensitic transformation onset temperature is, for example, about −20 ° C. for a typical low expansion tension iron of 30% Ni-5% Co system.

【0020】また、上記マルテンサイト変態開始温度の
測定法による測定で、Si、Mn、Mg、Ti、Crなどを含有す
る低膨張鋳鉄の場合、成分量などとマルテンサイト変態
開始温度とが、下記の式に表わされる関係にあることが
明らかになった。
In the low expansion cast iron containing Si, Mn, Mg, Ti, Cr, etc., the martensitic transformation start temperature is measured by the above-mentioned method of measuring the martensite transformation start temperature. It is clear that the relationship is expressed by the following equation.

【0021】 マルテンサイト変態開始温度= 470− 340×固溶炭素量% −17.5×Ni%+19×Co%……(1 ) つまり、Ni量は多い程マルテンサイト変態の開始温度が
低下させ、Co量が多い程マルテンサイト変態の開始温度
を上昇させる。なお、上記(1 )のマルテンサイト変態開
始温度は、合金全体の組識変態を示すものではなく、一
部のデンドライト相間隙に発生する変態の開始温度を示
すものである。
Martensitic transformation onset temperature = 470-340 x solute carbon content% -17.5 x Ni% + 19 x Co% (1) In other words, as the Ni content increases, the martensitic transformation onset temperature decreases, and Co The higher the amount, the higher the onset temperature of martensitic transformation. The martensitic transformation start temperature in (1) above does not indicate the tissue transformation of the entire alloy, but indicates the transformation start temperature occurring in some dendrite phase gaps.

【0022】本発明に係る低膨張鋳鉄においてCoを 3%
以下含有する場合、インバー効果で低膨張性を発揮する
Ni+Coの合計量は33〜37%前後であり、この範囲を外れ
た条件では低膨張性が大きく損なわれるので、Ni量は32
〜37%である。つまり、Co量が 3%を超えても、また、
Niが32%未満でもマルテンサイト変態開始温度が上昇す
る。
In the low expansion cast iron according to the present invention, Co
Exhibits low expansion due to Invar effect when contained below
The total amount of Ni + Co is about 33 to 37%, and if the condition is out of this range, the low expansion property is greatly impaired.
~ 37%. In other words, even if the amount of Co exceeds 3%,
Even when Ni is less than 32%, the martensitic transformation start temperature increases.

【0023】本発明に係る低膨張鋳鉄において、固溶炭
素量の測定はEPMA(Electron ProveMicro Analysis) 法
によって金属断面から黒鉛がないマトリックス領域の固
溶炭素量を直接分析する方法、あるいは原子吸光分析法
により全炭素量の測定値から、酸で金属部を溶解させた
後の残存黒鉛量から算出する方法があるが、ここでは、
前者の方法で測定した。
In the low expansion cast iron according to the present invention, the amount of solute carbon is measured by a method of directly analyzing the amount of solute carbon in a matrix region where there is no graphite from the metal cross section by an EPMA (Electron Prove Micro Analysis) method, or by atomic absorption analysis. From the measured value of the total carbon amount by the method, there is a method of calculating from the amount of residual graphite after dissolving the metal part with an acid, but here,
It was measured by the former method.

【0024】そして、固溶炭素量は、 Cの含有量が 0.9
%以上の鉄−ニッケル(Fe一Ni)合金の場合、通常の砂
型内での凝固で、全炭素のうち大半が黒鉛となり、金属
マトリックス内に固溶している量は略 1.0〜 1.6%程度
である。これに対して、全C量が 0.8%以下の場合、炭
化物元素が含まれていなければ、おおむね固溶してお
り、全炭素量と固溶炭素量とがほぼ同じ値となる。
The content of solute carbon is determined as follows:
% Of iron-nickel (Fe-Ni) alloy solidified in a normal sand mold, most of the total carbon becomes graphite, and the amount of solid solution in the metal matrix is about 1.0-1.6% It is. On the other hand, when the total C content is 0.8% or less, if the carbide element is not contained, the carbon is substantially in a solid solution, and the total carbon amount and the solute carbon amount are almost the same value.

【0025】ここで、マルテンサイト変態開始温度を−
100 ℃以下に低下させる固溶炭素量の適正な範囲は 0.2
〜 0.4%である。すなわち、 0.2%未満の場合は、室温
付近での熱膨張係数は 1.5×10-6/K以下の低膨張性が得
られるもののマルテンサイト変態開始温度が−100 ℃以
上となる。一方、 0.4を超えた場合は、熱膨張係数が3
×10-6/K以上になる。
Here, the martensitic transformation onset temperature is-
The appropriate range for the amount of solute carbon to be reduced to 100 ° C or less is 0.2
~ 0.4%. That is, when it is less than 0.2%, the thermal expansion coefficient at around room temperature can be as low as 1.5 × 10 −6 / K or less, but the martensitic transformation onset temperature is -100 ° C. or more. On the other hand, if it exceeds 0.4, the coefficient of thermal expansion becomes 3
× 10 −6 / K or more.

【0026】本発明に係る低膨張鋳鉄において、Siは黒
鉛化促進元素および大気中での溶解における酸化低減元
素として含有することもできるが、熱膨張係数を増大さ
せる影響が大きいので、 1.0%を上限とし、また、Mnは
酸化低減効果および固溶強化に寄与する元素でもある
が、Siと同様に低膨張性阻害の作用があるので、高々 1
%程度が限度である。
In the low-expansion cast iron according to the present invention, Si may be contained as a graphitization promoting element and an oxidation-reducing element in dissolution in the atmosphere. Mn is an element that contributes to the effect of reducing oxidation and strengthening solid solution.
% Is the limit.

【0027】さらに、MgおよびCaは、黒鉛を球状化して
低膨張鋳鉄の強度を高める溜め、要すれば添加される元
素であるが、その量は0.02〜 0.1%である。つまり、含
有量が 0.1%を超えると、金属間化合物の析出により加
工性が阻害される恐れがある。 本発明に係る低膨張鋳
鉄は、基本成分であるFe、Niおよび C、その他Co、Si、
Mn、Mg(Ca)の元素以外に、強度、ヤング率、耐食性など
を向上させるため、Nb、Ti、Ta、Zr、Hfおよび Vなどの
少なくとも1種の元素を含有することができる。 これ
らの元素は、炭化物を形成する傾向が大きく、マトリッ
クス中にそれらの炭化物を分散析出させ、低膨張鋳鉄の
強度、硬さを高める作用がある。そして、この炭化物は
黒鉛よりも安定しており、鋳放し材(as cast 材)とし
ては、固溶炭素を黒鉛組識のみの場合よりもさらに低減
させるので、鋳造材の低膨張性を向上させ得るが、マル
テンサイト変態温度が上昇する傾向にある。
Further, Mg and Ca are elements that are pooled to increase the strength of the low-expansion cast iron by spheroidizing graphite, and are added if necessary. The amounts thereof are 0.02 to 0.1%. That is, if the content exceeds 0.1%, workability may be impaired due to precipitation of intermetallic compounds. Low expansion cast iron according to the present invention, the basic components Fe, Ni and C, other Co, Si,
In addition to the elements of Mn and Mg (Ca), at least one element such as Nb, Ti, Ta, Zr, Hf and V can be contained in order to improve strength, Young's modulus, corrosion resistance and the like. These elements have a large tendency to form carbides, disperse and precipitate the carbides in the matrix, and have the effect of increasing the strength and hardness of the low expansion cast iron. And this carbide is more stable than graphite, and as an as cast material, it further reduces the solute carbon as compared to the case of only graphite tissue, thus improving the low expansion property of the cast material. However, the martensitic transformation temperature tends to increase.

【0028】したがって、 900〜1200℃の溶体化処理で
の黒鉛の分解と、 600〜 850℃での固溶炭素制御熱処理
とを施すことにより、低温安定性低膨張鋳鉄の強度改善
が達成される。なお、これらの元素の含有量が多いと結
晶粒界に粗大炭化物を形成し、反って強度低下を招来す
るので、その含有量は高々 2.0%である。
Therefore, by performing the decomposition of graphite in the solution treatment at 900 to 1200 ° C. and the heat treatment for controlling the solute carbon at 600 to 850 ° C., the strength improvement of the low temperature stable low expansion cast iron is achieved. . If the content of these elements is large, coarse carbides are formed at the crystal grain boundaries and the strength is lowered, so that the content is at most 2.0%.

【0029】さらに、Cr、 W、Moなどの少なくとも1種
の元素は、低膨張鋳鉄のヤング率を増大させる効果があ
るので添加・含有させてもよいが、多すぎると低膨張性
を大きく損なうので、高々 2%が限界である。なお、上
記のCrは、ヤング率改善だけでなく、耐食性の向上にも
効果がある。低膨張鋳鉄は高Ni含有であるためアルカ
リ性水溶液や硝酸に対して高い耐食性があり、Crを含有
している場合は、塩酸系や海水に対してすぐれた耐食性
を呈する。
Further, at least one element such as Cr, W, and Mo may be added or contained because it has an effect of increasing the Young's modulus of the low expansion cast iron, but if it is too much, the low expansion property is greatly impaired. So at most 2% is the limit. The above Cr is effective not only in improving Young's modulus but also in improving corrosion resistance. Low-expansion cast iron has high corrosion resistance to alkaline aqueous solution and nitric acid due to high Ni content, and exhibits excellent corrosion resistance to hydrochloric acid and seawater when it contains Cr.

【0030】本発明に係る低膨張鋳鉄において、所定の
固溶黒鉛量制御は、たとえば次のようにして行われる。
すなわち、この低膨張鋳鉄の全 C量は、 0.6〜 1.5%で
あり、この範囲内で Cを含有する鋳鉄を用意し、先ず、
900〜1200℃の高温で加熱保持する。この加熱保持によ
って、固溶炭素は加熱温度における平衡炭素濃度に達す
るために鋳造材よりも増大する。換言すると、 900〜12
00℃の加熱保持(溶体化熱処理)では、黒鉛から再固溶
するため固溶炭素量が 2〜 6.5%程度になるとともに、
全体の固溶炭素濃度分布がほぼ均一になる。
In the low expansion cast iron according to the present invention, the predetermined amount of solid solution graphite is controlled, for example, as follows.
That is, the total C content of this low expansion cast iron is 0.6 to 1.5%, and a cast iron containing C is prepared within this range.
Heat and hold at a high temperature of 900-1200 ° C. By this heat holding, the amount of solid solution carbon increases to reach the equilibrium carbon concentration at the heating temperature, compared with the cast material. In other words, 900-12
During heating and holding at a temperature of 00 ° C (solution heat treatment), the solid solution amount becomes about 2 to 6.5% due to re-solution from graphite,
The entire solid solution carbon concentration distribution becomes almost uniform.

【0031】次に、前記加熱保持状態から、 600〜 850
℃の温度まで炉冷による徐冷し、被加工品の肉厚に応じ
て所定時間保持した後、室温まで空冷、油冷、あるいは
水冷によって、比較的速い速度で冷却する。この急冷処
理により鋳鉄の黒鉛化が再び行なわれ、固溶炭素量は
0.2〜 0.4%に容易に制御される。つまり、下記式 [ 340×固溶炭素( C)量%+17.5×ニッケル(Ni)量%−
19.0×ッケル(Co)量%]≧ 570 が満たされることになる。
Next, from the heating and holding state, 600 to 850
After slowly cooling by furnace cooling to a temperature of ° C. and holding for a predetermined time according to the thickness of the workpiece, cooling to a room temperature is performed at a relatively high speed by air cooling, oil cooling, or water cooling. By this quenching treatment, the cast iron is graphitized again, and the amount of solute carbon is reduced.
It is easily controlled to 0.2-0.4%. In other words, the following formula [340 x solid solution carbon (C) content% + 17.5 x nickel (Ni) content%-
19.0 × amount of nickel (Co)%] ≧ 570.

【0032】請求項6の発明における熱処理は、固溶炭
素量の制御だけではなく、デンドライト相間隙のNi偏析
を低減する作用もある。すなわち、 900〜1200℃での加
熱保持(溶体化熱処理)で、Niの均一化が行なわれた
後、一般的に、炉冷過程で 500℃以下まで除冷されると
再びNiの偏析を生じるが、 600〜 850℃の温度までの炉
冷と、その温度保持の間では、前記のようなNiの偏析を
生じない。
The heat treatment according to the sixth aspect of the present invention not only controls the amount of solute carbon, but also has the effect of reducing Ni segregation in the dendrite phase gap. In other words, after Ni is homogenized by heating and holding at 900-1200 ° C (solution heat treatment), Ni is segregated again when it is generally cooled down to 500 ° C or less in the furnace cooling process. However, the above-mentioned Ni segregation does not occur between the furnace cooling to a temperature of 600 to 850 ° C. and the temperature maintenance.

【0033】この熱処理過程では、固溶炭素量の制御と
同時に、Ni偏析の低減が実現される。そして、このNiの
偏析低減は、デンドライト相間隙のNi濃度を高めるの
で、マルテンサイト変態温度を低下させるとともに、イ
ンバー組成からのズレを低減して低膨張性を改善する。
In this heat treatment process, Ni segregation is reduced while controlling the amount of dissolved carbon. Since the reduction of the Ni segregation increases the Ni concentration in the dendrite phase gap, it lowers the martensitic transformation temperature and reduces the deviation from the invar composition to improve the low expansion property.

【0034】請求項7の発明における熱処理、すなわ
ち、 900〜1200℃の温度で溶体化した後、室温まで急冷
し、さらに、再び 600〜 850℃の温度に加熱保持した
後、急冷する熱処理条件では、溶体化によるNi偏折の分
解および固溶炭素量を制御する一方、 500℃以下の温度
範囲での除冷によるNi偏析の再発生を防止するためであ
る。 なお、いずれの熱処理の場合も、金型や黒鉛型、
あるいは水冷型などで急冷凝固した製品の場合は、固溶
炭素を制御するための熱処理( 600〜 850℃保持後、急
冷)のみを施すことで、低温安定性と低膨張性を得るこ
とができる。
In the heat treatment according to the seventh aspect of the present invention, the heat treatment is performed after the solution is solidified at a temperature of 900 to 1200 ° C., rapidly cooled to room temperature, further heated and maintained at a temperature of 600 to 850 ° C., and then rapidly cooled. This is because, while controlling the decomposition of Ni misfolding due to solution treatment and the amount of solute carbon, the re-generation of Ni segregation due to cooling in a temperature range of 500 ° C. or lower is prevented. In addition, in the case of any heat treatment, a mold, a graphite mold,
Alternatively, in the case of a product that has been rapidly solidified by a water-cooling type, low-temperature stability and low expansibility can be obtained by applying only heat treatment (quick cooling after holding at 600 to 850 ° C) to control solid solution carbon. .

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0036】実施例1 先ず、表1に示す成分組成(重量%)の各鋳鉄材料を、
各25kg容量の高周波電気炉を用いて溶解し、1インチ Y
ブロックの砂型に注湯して鋳鉄試料を製作した。次い
で、前記各鋳鉄試料を表2に示すように、 900〜1200℃
の温度に設定した熱処理炉(大気中)で2時間の保持し
た後水冷し、さらに、 600〜 850℃の温度で4時間保持
後水冷によって急冷し、低膨張鋳鉄を製造した。
Example 1 First, each cast iron material having the component composition (% by weight) shown in Table 1 was
Melt using a high-frequency electric furnace with a capacity of 25 kg each, 1 inch Y
A cast iron sample was manufactured by pouring into a block sand mold. Next, each of the cast iron samples was subjected to 900-1200 ° C. as shown in Table 2.
After holding for 2 hours in a heat treatment furnace (in the air) set at a temperature of 5 ° C., water-cooling was carried out, followed by holding at a temperature of 600 to 850 ° C. for 4 hours, followed by rapid cooling by water cooling to produce a low-expansion cast iron.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【表2】 上記製造した各低膨張鋳鉄について、それぞれ測定した
固溶炭素量(重量%)、 100℃までの熱膨張係数(×10
-6/K)、マルテンサイト変態開始温度(℃)を表3に示
す。
[Table 2] For each of the low-expansion cast irons produced above, the amount of dissolved carbon (% by weight) measured and the coefficient of thermal expansion up to 100 ° C. (× 10
−6 / K) and the martensitic transformation onset temperature (° C.) are shown in Table 3.

【0038】[0038]

【表3】 表3から分かるように、本発明に係る各低膨張鋳鉄は、
いずれも固溶炭素量が約 0.2〜 0.4%の範囲にあり、室
温から 100℃の熱膨張係数が 3.0%以下、デンドライト
相間隙のマルテンサイト変態開始温度が−100 ℃以下の
低膨張性であった。
[Table 3] As can be seen from Table 3, each low expansion cast iron according to the present invention is:
In each case, the solute carbon content is in the range of about 0.2 to 0.4%, the coefficient of thermal expansion from room temperature to 100 ° C is 3.0% or less, and the onset temperature of martensitic transformation of dendrite phase gap is -100 ° C or less. Was.

【0039】比較例1 比較のため、表4に示す成分組成(重量%)の各鋳鉄材
料を、各25kg容量の高周波電気炉を用いて溶解し、1イ
ンチ Yブロックの砂型に注湯して鋳鉄試料を製作した。
次いで、前記各鋳鉄試料を表4に併せて示すような条件
で、溶体熱処理および固溶炭素量制御熱処理を順次施し
て、低膨張鋳鉄を製造した。
Comparative Example 1 For comparison, each cast iron material having the component composition (% by weight) shown in Table 4 was melted using a high-frequency electric furnace having a capacity of 25 kg, and poured into a 1-inch Y block sand mold. A cast iron sample was made.
Next, the above-mentioned cast iron samples were sequentially subjected to a solution heat treatment and a solute carbon control heat treatment under the conditions shown in Table 4 to produce a low expansion cast iron.

【0040】[0040]

【表4】 上記製造した各低膨張鋳鉄について、それぞれ測定した
固溶炭素量(重量%)、 100℃までの熱膨張係数(×10
-6/K)、マルテンサイト変態開始温度(℃)を表5に示
す。
[Table 4] For each of the low-expansion cast irons produced above, the amount of dissolved carbon (% by weight) measured and the coefficient of thermal expansion up to 100 ° C. (× 10
-6 / K) and the martensitic transformation onset temperature (° C.) are shown in Table 5.

【0041】[0041]

【表5】 比較例2 重量比で Cが 1.0%、Niが32%、Siが 0.1%、Mnが 0.1
%、Coが 3.0%、Ni+Coが35%、Mgが0.06%鋳鉄材料
を、25kg容量の高周波電気炉を用いて溶解し、1インチ
Yブロックの砂型に注湯して鋳鉄試料を製作した。次い
で、前記各鋳鉄試料を表6に併せて示すような条件で、
溶体熱処理および固溶炭素量制御熱処理を順次施して、
低膨張鋳鉄を製造した。
[Table 5] Comparative Example 2 C was 1.0%, Ni was 32%, Si was 0.1%, and Mn was 0.1% by weight.
%, Co 3.0%, Ni + Co 35%, Mg 0.06% Cast iron material is melted using a 25kg capacity high frequency electric furnace and 1 inch
Cast iron samples were prepared by pouring into a Y block sand mold. Next, the cast iron samples were prepared under the conditions shown in Table 6 together.
Solution heat treatment and solid solution carbon amount control heat treatment are sequentially performed,
A low expansion cast iron was manufactured.

【0042】[0042]

【表6】 上記製造した低膨張鋳鉄について、測定した固溶炭素量
(重量%)、 100℃までの熱膨張係数(×10-6/K)、マ
ルテンサイト変態開始温度(℃)を前記表5に併せて示
す。
[Table 6] With respect to the low expansion cast iron produced above, the measured solid solution carbon amount (% by weight), the coefficient of thermal expansion up to 100 ° C. (× 10 −6 / K), and the martensite transformation start temperature (° C.) are shown in Table 5 above. Show.

【0043】表5から分かるように、Niの含有量30%、
Coの含有量 5%で本発明に係る低膨張鋳鉄の組成範囲か
ら外れている試料B1 の場合、熱膨張係数は低いが、マ
ルテンサイト変態温度が高く、また、Niの組成比が大き
い試料B2 、SiおよびMni の組成比が大きい試料B3
および C量の多い試料B4 の場合は、それぞれ低膨張性
が大きく損なわれている。
As can be seen from Table 5, the content of Ni is 30%,
For Sample B 1 which is outside the composition range of Co low expansion cast iron according to the present invention in a content of 5%, the thermal expansion coefficient is low, high martensitic transformation temperature, also the composition ratio of Ni is larger sample Sample B 3 , in which the composition ratio of B 2 , Si and Mni is large,
And the case of C-intensive Sample B 4, respectively low expansion is significantly impaired.

【0044】一方、熱処理条件に係る比較例2の場合、
試料C1 は溶体化温度が低いため、デンドライト相への
Niの偏析を回避できず、マルテンサイト変態温度の高い
鋳鉄化していない。また、試料C2 は、固有炭素量制御
熱処理が 500℃と低いため、Niの偏析が再発して、マル
テンサイト変態温度が高いものとなっている。
On the other hand, in the case of Comparative Example 2 relating to the heat treatment conditions,
For Sample C 1 is the solution temperature is low, to dendrite phase
Ni segregation cannot be avoided and cast iron with a high martensitic transformation temperature has not been formed. In Sample C 2, since the specific carbon content control heat treatment 500 ° C. and lower, and recurrence segregation of Ni, which is assumed martensitic transformation temperature is high.

【0045】さらに、試料C3 ,C4 は、いずれも溶体
化熱処理および固溶炭素量制御熱処理の冷却速度が遅い
と、試料C2 の低温加熱の場合と同様にNiの再偏析を生
じる。逆に、試料C5 は、固溶炭素量制限温度が 900℃
と高い場合であり、合金基地への炭素溶解度が高いので
熱膨張係数が上昇する結果となっている。
Further, in each of the samples C 3 and C 4 , if the cooling rates of the solution heat treatment and the solute carbon amount control heat treatment are slow, re-segregation of Ni occurs as in the case of the low temperature heating of the sample C 2 . Conversely, Sample C 5 is dissolved carbon amount limiting temperature 900 ° C.
The result is that the thermal expansion coefficient increases because of the high solubility of carbon in the alloy matrix.

【0046】実施例2 表7に示す成分組成(重量%)の各鋳鉄材料を、各25kg
容量の高周波電気炉を用いて溶解し、1インチ Yブロッ
クの砂型に注湯して鋳鉄試料を製作した。次いで、前記
各鋳鉄試料を表7に併せて示すような条件で、溶体熱処
理および固溶炭素量制御熱処理を順次施して、低膨張鋳
鉄を製造した。
Example 2 Each of the cast iron materials having the component compositions (% by weight) shown in Table 7 was weighed in an amount of 25 kg.
It was melted using a high-frequency electric furnace having a capacity and poured into a 1-inch Y block sand mold to produce a cast iron sample. Next, the above-mentioned cast iron samples were subjected to a solution heat treatment and a solid solution carbon amount control heat treatment sequentially under the conditions shown in Table 7 to produce low expansion cast iron.

【0047】[0047]

【表7】 上記製造した各低膨張鋳鉄および実施例1の試料A1
ついて、それぞれ測定した固溶炭素量(重量%)、 100
℃までの熱膨張係数(×10-6/K)、マルテンサイト変態
開始温度(℃)、ヤング率( GPa)を表8に示す。
[Table 7] Samples A 1 of each low-expansion cast iron and Example 1 prepared above, dissolved carbon amount measured respectively (wt%), 100
Table 8 shows the coefficient of thermal expansion up to ° C. (× 10 −6 / K), the martensite transformation start temperature (° C.), and the Young's modulus (GPa).

【0048】[0048]

【表8】 表8から分かるように、本発明に係る各低膨張鋳鉄は、
いずれも固溶炭素量が約 0.2〜 0.4%の範囲にあり、室
温から 100℃の熱膨張係数が 3.0%以下、デンドライト
相間隙のマルテンサイト変態開始温度が−100 ℃以下の
低膨張性、ヤング率 110〜 160程度であった。
[Table 8] As can be seen from Table 8, each low expansion cast iron according to the present invention is:
All have a solute carbon content in the range of about 0.2 to 0.4%, a coefficient of thermal expansion from room temperature to 100 ° C of 3.0% or less, a low expansion property with a martensitic transformation initiation temperature of dendrite phase gap of -100 ° C or less, and Young. The rate was around 110-160.

【0049】比較例3 表9に示す成分組成(重量%)の各鋳鉄材料を、各25kg
容量の高周波電気炉を用いて溶解し、1インチ Yブロッ
クの砂型に注湯して鋳鉄試料を製作した。次いで、前記
各鋳鉄試料を表9に併せて示すような条件で、溶体熱処
理および固溶炭素量制御熱処理を順次施して、低膨張鋳
鉄を製造した。
Comparative Example 3 Each of the cast iron materials having the component compositions (% by weight) shown in Table 9 was weighed in an amount of 25 kg.
It was melted using a high-frequency electric furnace having a capacity and poured into a 1-inch Y block sand mold to produce a cast iron sample. Next, the above-mentioned cast iron samples were sequentially subjected to a solution heat treatment and a solid solution carbon amount control heat treatment under the conditions shown in Table 9 to produce low expansion cast iron.

【0050】[0050]

【表9】 上記製造した各低膨張鋳鉄および実施例1の試料A1
ついて、それぞれ測定した固溶炭素量(重量%)、 100
℃までの熱膨張係数(×10-6/K)、マルテンサイト変態
開始温度(℃)、ヤング率( GPa)を表10に示す。
[Table 9] Samples A 1 of each low-expansion cast iron and Example 1 prepared above, dissolved carbon amount measured respectively (wt%), 100
Table 10 shows the coefficient of thermal expansion up to ° C. (× 10 −6 / K), the martensite transformation start temperature (° C.), and the Young's modulus (GPa).

【0051】[0051]

【表10】 上記実施例2および比較例3は、Ti、Ta、Nb、Hf、 V、
Zr、さらにCr、Mo、 Wを添加含有させたときの効果を比
較して示すもので、本発明に係る各低膨張鋳鉄のように
適量であれば、一部炭化物として分散含有すると同時に
一部が固溶して、強度、ヤング率および硬さの向上が図
られている。しかし、適量範囲を超えた多量の場合は、
過剰な固溶のために熱膨脹係数が増大するし、また、粗
大な炭化物が結晶粒界に析出して、ヤング率や硬さ向上
への寄与が低減する。
[Table 10] In Example 2 and Comparative Example 3, Ti, Ta, Nb, Hf, V,
It shows the effect when Zr, Cr, Mo and W are added and contained.If it is an appropriate amount as in each low expansion cast iron according to the present invention, it is partially dispersed as a carbide and simultaneously partially dispersed. Is dissolved to improve strength, Young's modulus and hardness. However, if the amount exceeds the appropriate range,
Excessive solid solution increases the coefficient of thermal expansion, and coarse carbides precipitate at the crystal grain boundaries, reducing the contribution to the improvement of Young's modulus and hardness.

【0052】[0052]

【発明の効果】請求項1ないし請求項5の発明によれ
ば、 300℃以下の低温での熱膨脹係数が低く、かつ組織
変態を起こさない低温安定性低膨脹鋳鉄が提供される。
すなわち、寸法精度を要求される半導体製造装置、精密
加工装置、分析評価装置の構成部品ないし構成部材に適
する低膨脹鋳鉄が提供される。
According to the first to fifth aspects of the present invention, there is provided a low-temperature-stable low-expansion cast iron having a low coefficient of thermal expansion at a low temperature of 300 ° C. or lower and causing no structural transformation.
That is, a low expansion cast iron suitable for a component or a component of a semiconductor manufacturing apparatus, a precision processing apparatus, or an analysis and evaluation apparatus that requires dimensional accuracy is provided.

【0053】請求項6ないし請求項8の発明によれば、
300℃以下の低温での熱膨脹係数が低く、かつ組織変態
を起こさない低温安定性低膨脹鋳鉄を歩留まりよく、量
産的な提供が可能となる。
According to the invention of claims 6 to 8,
A low-temperature-stable low-expansion cast iron that has a low coefficient of thermal expansion at a low temperature of 300 ° C. or less and does not cause structural transformation can be mass-produced with good yield.

【0054】[0054]

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 黒鉛組識を有するオーステナイト鋳鉄で
あって、 重量比で 0.6〜 1.5%の炭素( C)、32〜37%のニッケル
(Ni)、 0〜 1.0%のケイ素(Si)および 0〜 1.0%のマン
ガン(Mn)を含有し、かつ固溶炭素( C)量が 0.2〜 0.4%
であることを特徴とする低温安定性低膨張鋳鉄。
An austenitic cast iron having a graphite structure, comprising 0.6 to 1.5% by weight of carbon (C) and 32 to 37% of nickel.
(Ni), 0-1.0% silicon (Si) and 0-1.0% manganese (Mn), and the amount of solute carbon (C) is 0.2-0.4%
Low temperature stable low expansion cast iron characterized by the following.
【請求項2】 重量比で 0〜 3%のコバルト(Co)を含有
し、かつニッケル(Ni)およびコバルト(Co)の合計量が33
〜37%であることを特徴とする請求項1記載の低温安定
性低膨張鋳鉄。
2. The composition contains 0 to 3% by weight of cobalt (Co) and has a total amount of nickel (Ni) and cobalt (Co) of 33%.
The low-temperature-stable low-expansion cast iron according to claim 1, wherein the low-temperature-stable low-expansion cast iron is at most 37%.
【請求項3】 マグネシウム(Mg)およびカルシウム(Ca)
の少なくともいずれか1種を重量比で0.02〜 0.1%含有
することを特徴とする請求項1もしくは請求項2記載の
低温安定性低膨張鋳鉄。
3. Magnesium (Mg) and calcium (Ca)
The low-temperature-stable low-expansion cast iron according to claim 1 or 2, wherein at least one of the following is contained in a weight ratio of 0.02 to 0.1%.
【請求項4】 固溶炭素( C)量、ニッケル(Ni)量および
コバルト(Co)量が、次式 [ 340×固溶炭素( C)量%+17.5×ニッケル(Ni)量%−
19.0×ッケル(Co)量%]≧ 570 を満たしていることを特徴とする請求項2もしくは請求
項3記載の低温安定性低膨張鋳鉄。
4. The amount of solid solution carbon (C), the amount of nickel (Ni) and the amount of cobalt (Co) are expressed by the following formula: [340 × solid solution carbon (C)% + 17.5 × nickel (Ni)% −
The low-temperature-stable low-expansion cast iron according to claim 2 or 3, wherein 19.0 x amount of nickel (Co)%] ≥ 570.
【請求項5】 ニオブ(Nb)、チタン(Ti)、タンタル(T
a)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(
V)、クロム(Cr)、タングステン( W)およびモリブテン(M
o)中の少なくとも1種の元素を重量比で 0.2〜 2.0%含
有していることを特徴とする請求項1ないし請求項4い
ずれか一記載の低温安定性低膨張鋳鉄。
5. Niobium (Nb), titanium (Ti), tantalum (T
a), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (
V), chromium (Cr), tungsten (W) and molybdenum (M
The low-temperature-stable low-expansion cast iron according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one element in o) is contained in a weight ratio of 0.2 to 2.0%.
【請求項6】 重量比で 0.6〜 1.5%の炭素( C)、32〜
37%のニッケル(Ni)、 0〜 1.0%のケイ素(Si)、 0〜
1.0%のマンガン(Mn)および 0〜 3%のコバルト(Co)を
少なくとも含有し残余が鉄(Fe)である鋳鉄を 900〜1200
℃の温度で加熱保持する工程と、 前記加熱保持した鋳鉄を 600〜 850℃の温度に炉冷して
から、急冷することを特徴とする低温安定性低膨張鋳鉄
の製造方法。
6. Carbon (C) of 0.6-1.5% by weight,
37% nickel (Ni), 0-1.0% silicon (Si), 0-
900-1200 cast iron containing at least 1.0% manganese (Mn) and 0-3% cobalt (Co) with the balance being iron (Fe)
A method for producing low-temperature stable low-expansion cast iron, comprising: a step of heating and holding at a temperature of 600 ° C .;
【請求項7】 重量比で 0.6〜 1.5%の炭素( C)、32〜
37%のニッケル(Ni)、 0〜 1.0%のケイ素(Si)、 0〜
1.0%のマンガン(Mn)および 0〜 3%のコバルト(Co)を
少なくとも含有し残余が鉄(Fe)である鋳鉄を、 900〜12
00℃の温度で加熱保持する工程と、 前記加熱保持した鋳鉄を常温近傍の温度まで冷却後、再
び 600〜 850℃の温度に加熱保持してから、急冷するこ
とを特徴とする低温安定性低膨張鋳鉄の製造方法。
7. Carbon (C) of 0.6-1.5% by weight,
37% nickel (Ni), 0-1.0% silicon (Si), 0-
Cast iron containing at least 1.0% manganese (Mn) and 0-3% cobalt (Co), with the balance being iron (Fe),
A step of heating and holding at a temperature of 00 ° C .; a step of cooling the heated and held cast iron to a temperature close to room temperature, heating and holding it again at a temperature of 600 to 850 ° C., and then quenching. A method for producing expanded cast iron.
【請求項8】 鋳鉄がニオブ(Nb)、チタン(Ti)、タンタ
ル(Ta)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウ
ム( V)、クロム(Cr)、タングステン( W)およびモリブテ
ン(Mo)中の少なくとも1種の元素を重量比で 0.2〜 2.0
%含有していることを特徴とする請求項6もしくは請求
項7記載の低温安定性低膨張鋳鉄の製造方法。
8. The cast iron is composed of niobium (Nb), titanium (Ti), tantalum (Ta), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), chromium (Cr), tungsten (W) and molybdenum (Mo). )) At least one element in a weight ratio of 0.2 to 2.0
The method for producing low-temperature-stable low-expansion cast iron according to claim 6 or 7, wherein
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