铸铁制圆筒部件和复合结构体
阅读：501发布：2021-04-09
专利汇可以提供铸铁制圆筒部件和复合结构体专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的 铸 铁 制圆筒部件和复合结构体，即使进一步减小突起高度，也能够与外周侧部件之间确保充分的接合强度和密合性；该 铸铁 制圆筒部件的外周面由 铸造 面构成且具有与铸造面呈一体地形成的多个突起(P)；并且，A)突起(P)的高度(H)在0.20mm以上且小于0.50mm；B)每1cm2的外周面中的突起数(N)为61个以上且180个以下；C)突起(P)中包含呈缩颈形状的突起(Pn)；D)缩颈形状的突起(Pn)与突起(P)的比率在50％以上；E)下式(1)所示的接合强度指数S在310以上；F)铸铁制圆筒部件的外周面被 铝 合金 包铸时的接合强度F(Al)超过下式(2)所示的边界接合强度。·式(1)S＝H2×N×NP·式(2)Fb＝1.325×H2×N-0.75。，下面是铸铁制圆筒部件和复合结构体专利的具体信息内容。
1.一种铸铁制圆筒部件，其是由铸铁制成的圆筒部件，
所述铸铁制圆筒部件的特征在于，
所述圆筒部件的外周面由铸造面构成，且具有与所述铸造面呈一体地形成的多个突起(P)；
(A)所述突起(P)的高度在0.20mm以上且小于0.50mm；
(B)每1cm2的所述外周面中的所述突起(P)的总数为61个以上且180个以下；
(C)所述突起(P)中包含呈缩颈形状的突起(Pn)；
(D)所述缩颈形状的突起(Pn)的数量与所述外周面上存在的所述突起(P)的数量的比率在50％以上；
(E)下式(1)所示的值S在310以上；
(F1)所述圆筒部件的外周面被铝合金包铸时的接合强度F(Al)超过下式(2)所示的值Fb；
■式(1)S＝H2×N×NP
■式(2)Fb＝1.325×H2×N-0.75
在所述式(1)和所述式(2)中，S表示接合强度指数，H表示所述突起(P)的高度(mm)，N表示每1cm2的所述外周面中的所述突起(P)的总数(个/cm2)，NP表示所述缩颈形状的突起(Pn)的数量与所述外周面上存在的所述突起(P)的数量的比率(％)，Fb表示边界接合强度(MPa)。
2.一种铸铁制圆筒部件，其是由铸铁制成的圆筒部件，
所述铸铁制圆筒部件的特征在于，
所述圆筒部件的外周面由铸造面构成，且具有与所述铸造面呈一体地形成的多个突起(P)；
(A)所述突起(P)的高度在0.20mm以上且小于0.50mm；
(B)每1cm2的所述外周面中的所述突起(P)的总数为61个以上且180个以下；
(C)所述突起(P)中包含呈缩颈形状的突起(Pn)；
(D)所述缩颈形状的突起(Pn)的数量与所述外周面上存在的所述突起(P)的数量的比率在50％以上；
(E)下式(1)所示的值S在310以上；
(F2)最大缩颈位置的高度与所述缩颈形状的突起(Pn)的高度之比在0.65以下的缩颈形状的突起(Pn)的数量，与所述外周面上存在的所述缩颈形状的突起(Pn)的数量的比率在
40％以上；
■式(1)S＝H2×N×NP
2
在所述式(1)中，S表示接合强度指数，H表示所述突起(P)的高度(mm)，N表示每1cm的所述外周面中的所述突起(P)的总数(个/cm2)，NP表示所述缩颈形状的突起(Pn)的数量与所述外周面上存在的所述突起(P)的数量的比率(％)。
3.如权利要求1或2所述的铸铁制圆筒部件，其特征在于，
满足所述(A)～(E)、(F1)以及(F2)所示的条件。
4.如权利要求1至3中任一项所述的铸铁制圆筒部件，其特征在于，
在使用非接触式三维激光测量仪对所述外周面照射激光，对每1cm2的所述外周面进行测量而得到的等高线图中，将由测量高度为0.15mm的等高线围成的区域的面积率设为S1时，所述面积率S1为15％～50％。
5.如权利要求1至4中任一项所述的铸铁制圆筒部件，其特征在于，
所述接合强度指数S在500以上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的铸铁制圆筒部件，其特征在于，
所述圆筒部件的外周面的至少一部分被其他部件覆盖，且所述圆筒部件与所述其他部件呈一体化。
7.如权利要求1至6中任一项所述的铸铁制圆筒部件，其特征在于，
所述铸铁制圆筒部件是活塞和活塞环在所述圆筒部件的内周面上往复滑动的内燃机用汽缸套。
8.如权利要求1至6中任一项所述的铸铁制圆筒部件，其特征在于，
所述铸铁制圆筒部件是制动瓦在所述圆筒部件的内周面上滑动的内接型鼓式制动器的制动鼓。
9.一种复合结构体，其特征在于，
所述复合结构体具有铸铁制圆筒部件和将所述铸铁制圆筒部件的外周面的至少一部分覆盖的外周侧部件，并且，所述铸铁制圆筒部件与所述外周侧部件呈一体化；
所述铸铁制圆筒部件是由铸铁制成的圆筒部件，其外周面由铸造面构成且具有与所述铸造面呈一体地形成的多个突起(P)；
(A)所述突起(P)的高度在0.20mm以上且小于0.50mm；
(B)每1cm2的所述外周面中的所述突起(P)的总数为61个以上且180个以下；
(C)所述突起(P)中包含呈缩颈形状的突起(Pn)；
(D)所述缩颈形状的突起(Pn)的数量与所述外周面上存在的所述突起(P)的数量的比率在50％以上；
(E)下式(1)所示的值S在310以上；
(F1)所述圆筒部件的外周面被铝合金包铸时的接合强度F(Al)超过下式(2)所示的值Fb；
■式(1)S＝H2×N×NP
■式(2)Fb＝1.325×H2×N-0.75
在所述式(1)和所述式(2)中，S表示接合强度指数，H表示所述突起(P)的高度(mm)，N表示每1cm2的所述外周面中的所述突起(P)的总数(个/cm2)，NP表示所述缩颈形状的突起(Pn)的数量与所述外周面上存在的所述突起(P)的数量的比率(％)，Fb表示边界接合强度(MPa)。
10.一种复合结构体，其特征在于，
所述复合结构体具有铸铁制圆筒部件和将所述铸铁制圆筒部件的外周面的至少一部分覆盖的外周侧部件，并且，所述铸铁制圆筒部件与所述外周侧部件呈一体化；
所述铸铁制圆筒部件是由铸铁制成的圆筒部件，其外周面由铸造面构成且具有与所述铸造面呈一体地形成的多个突起(P)；
(A)所述突起(P)的高度在0.20mm以上且小于0.50mm；
(B)每1cm2的所述外周面中的所述突起(P)的总数为61个以上且180个以下；
(C)所述突起(P)中包含呈缩颈形状的突起(Pn)；
(D)所述缩颈形状的突起(Pn)的数量与所述外周面上存在的所述突起(P)的数量的比率在50％以上；
(E)下式(1)所示的值S在310以上；
(F2)最大缩颈位置的高度与所述缩颈形状的突起(Pn)的高度之比为0.65以下的缩颈形状的突起(Pn)的数量，与所述外周面上存在的所述缩颈形状的突起(Pn)的数量的比率在
40％以上；
2
■式(1)S＝H×N×NP
在所述式(1)中，S表示接合强度指数，H表示所述突起(P)的高度(mm)，N表示每1cm2的所述外周面中的所述突起(P)的总数(个/cm2)，NP表示所述缩颈形状的突起(Pn)的数量与所述外周面上存在的所述突起(P)的数量的比率(％)。
11.如权利要求9或10所述的复合结构体，其特征在于，
满足所述(A)～(E)、(F1)以及(F2)所示的条件。
12.如权利要求9至11中任一项所述的复合结构体，其特征在于，
所述外周侧部件是金属制外周侧部件，
所述铸铁制圆筒部件的外周面的至少一部分被所述金属制外周侧部件包铸。
铸铁制圆筒部件和复合结构体
技术领域
背景技术
[0002] 铸铁制圆筒部件被使用于内燃机的汽缸套、内接型鼓式制动器的制动鼓、轴承部件或者支撑部件等中。上述铸铁制圆筒部件通过在其外周面上包铸例如金属材料，从而使铸铁制圆筒部件与设置于铸铁制圆筒部件的外周面侧的部件(外周侧部件)形成为一体。因此，提出了一种铸铁制圆筒部件，其外周面上设有多个突起，以实现提高铸铁制圆筒部件与外周侧部件的接合强度等的目的(专利文献1～3等)。
[0003] 设置于铸铁制圆筒部件的外周面上的突起的形状等多种多样，例如，专利文献1中公开的包铸用汽缸套的外周面上设有的突起的高度为0.5mm～1.0mm。另外，专利文献2中公开的铸铁制包铸部件的突起高度在用于汽缸套时被设定在0.5mm～1.2mm之间。
[0004] 进而，专利文献3中公开了一种铸铁制圆筒部件，作为试验例，突起高度的平均值2 2
为0.25mm～0.85mm、突起个数为55个/cm ～152个/cm 。专利文献3中公开的技术的目的在于，提供一种导热系数和接合强度高且能够薄壁化的包铸结构体。
为0.25mm～0.85mm、突起个数为55个/cm ～152个/cm 。专利文献3中公开的技术的目的在于，提供一种导热系数和接合强度高且能够薄壁化的包铸结构体。
[0005] 【现有技术文献】
[0006] 【专利文献】
[0007] 专利文献1：日本专利特许第4429025号
[0008] 专利文献2：日本专利特许第4210468号
[0009] 专利文献3：日本专利特开2009-264347号公报
发明内容
[0010] 另一方面，对于铸铁制圆筒部件来说，除了要求其与外周侧部件的接合强度要高之外，根据铸铁制圆筒部件的使用用途的不同，有时也会进一步要求减小铸铁制圆筒部件的总厚度T。另一方面，由于总厚度T为突起高度Tp与除去突起的圆筒部件主体部的厚度Tb之和，因此，为了减小总厚度T，需要减小突起高度Tp或者圆筒部件主体部的厚度Tb中的任意一者或两者。但是，减小圆筒部件主体部的厚度Tb会导致铸铁制圆筒部件的强度降低，因而这并不现实。
[0011] 考虑到上述方面，突起高度最低也在0.5mm以上的专利文献1、2中公开的技术根本不合适。相对于此，认为可以使突起高度小于0.5mm的专利文献3中公开的技术相比专利文献1、2中公开的技术更为合适。但是，本发明的发明人们对专利文献3中公开的技术进行研究后发现，在突起高度小于0.5mm的区域中，很难在确保规定的接合强度的同时进一步减小铸铁制圆筒部件的总厚度T。
[0012] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种即使进一步减小突起高度，也能够在其与外周侧部件之间确保充分的接合强度和密合性的铸铁制圆筒部件和复合结构体。
[0013] 上述课题通过以下的本发明而实现。即，
[0014] 本发明的第一铸铁制圆筒部件是由铸铁制成的圆筒部件，其特征在于，圆筒部件的外周面由铸造面构成，且具有与所述铸造面呈一体地形成的多个突起P；并且，(A)所述突起P的高度在0.20mm以上且小于0.50mm；(B)每1cm2的外周面中的所述突起P的总数为61个以上且180个以下；(C)突起P中包含呈缩颈形状的突起Pn；(D)缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率在50％以上；(E)下式(1)所示的值S在310以上；(F1)圆筒部件的外周面被铝合金包铸时的接合强度F(Al(“l”为“L”的小写))超过下式(2)所示的值Fb。
[0015] ■式(1)S＝H2×N×NP
[0016] ■式(2)Fb＝1.325×H2×N-0.75
[0017] (在式(1)和式(2)中，S表示接合强度指数，H表示突起P的高度(mm)，N表示每1cm22
的外周面中的突起P的总数(个/cm)，NP表示缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率(％)，Fb表示边界接合强度(MPa)。)
的外周面中的突起P的总数(个/cm)，NP表示缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率(％)，Fb表示边界接合强度(MPa)。)
[0018] 本发明的第二铸铁制圆筒部件是由铸铁制成的圆筒部件，其特征在于，圆筒部件的外周面由铸造面构成，且具有与所述铸造面呈一体地形成的多个突起P；并且，(A)所述突2
起P的高度在0.20mm以上且小于0.50mm；(B)每1cm 的外周面中的突起P的总数为61个以上且180个以下；(C)突起P中包含呈缩颈形状的突起Pn；(D)缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率在50％以上；(E)下式(1)所示的值S在310以上；(F2)最大缩颈位置的高度与缩颈形状的突起Pn的高度之比在0.65以下的缩颈形状的突起Pn的数量，与外周面上存在的缩颈形状的突起Pn的数量的比率在40％以上。
起P的高度在0.20mm以上且小于0.50mm；(B)每1cm 的外周面中的突起P的总数为61个以上且180个以下；(C)突起P中包含呈缩颈形状的突起Pn；(D)缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率在50％以上；(E)下式(1)所示的值S在310以上；(F2)最大缩颈位置的高度与缩颈形状的突起Pn的高度之比在0.65以下的缩颈形状的突起Pn的数量，与外周面上存在的缩颈形状的突起Pn的数量的比率在40％以上。
[0019] ■式(1)S＝H2×N×NP
[0020] (在式(1)中，S表示接合强度指数，H表示突起P的高度(mm)，N表示每1cm2的外周面中的突起P的总数(个/cm2)，NP表示缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率(％)。)
[0021] 在本发明的第一和第二铸铁制圆筒部件的一实施方式中，优选满足(A)～(E)、(F1)以及(F2)所示的条件。
[0022] 在本发明的第一和第二铸铁制圆筒部件的另一实施方式中，优选在使用非接触式三维激光测量仪对外周面照射激光，对每1cm2的外周面进行测量而得到的等高线图中，将由测量高度为0.15mm的等高线围成的区域的面积率设为S1时，面积率S1为15％～50％。
[0023] 在本发明的第一和第二铸铁制圆筒部件的另一实施方式中，优选接合强度指数S在500以上。
[0024] 在本发明的第一和第二铸铁制圆筒部件的另一实施方式中，优选圆筒部件的外周面的至少一部分被其他部件覆盖，且圆筒部件与其他部件呈一体化。
[0026] 在本发明的第一和第二铸铁制圆筒部件的另一实施方式中，优选铸铁制圆筒部件是制动瓦在圆筒部件的内周面上滑动的内接型鼓式制动器的制动鼓。
[0027] 本发明的第一复合结构体的特征在于，具有铸铁制圆筒部件和将铸铁制圆筒部件的外周面的至少一部分覆盖的外周侧部件，并且，铸铁制圆筒部件与外周侧部件呈一体化；其中，铸铁制圆筒部件是由铸铁制成的圆筒部件，其外周面由铸造面构成且具有与铸造面呈一体地形成的多个突起P；并且，(A)突起P的高度在0.20mm以上且小于0.50mm；(B)每1cm2的外周面中的突起P的总数为61个以上且180个以下；(C)突起P中包含呈缩颈形状的突起Pn；(D)缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率在50％以上；(E)下式(1)所示的值S在310以上；(F1)圆筒部件的外周面被铝合金包铸时的接合强度F(Al)超过下式(2)所示的值Fb。
[0028] ■式(1)S＝H2×N×NP
[0029] ■式(2)Fb＝1.325×H2×N-0.75
[0030] (在式(1)和式(2)中，S表示接合强度指数，H表示突起P的高度(mm)，N表示每1cm2的外周面中的突起P的总数(个/cm2)，NP表示缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率(％)、Fb表示边界接合强度(MPa)。)
[0031] 本发明的第二复合结构体的特征在于，具有铸铁制圆筒部件和将铸铁制圆筒部件的外周面的至少一部分覆盖的外周侧部件，并且，铸铁制圆筒部件与所述外周侧部件呈一体化；其中，铸铁制圆筒部件是由铸铁制成的圆筒部件，其外周面由铸造面构成且具有与铸造面呈一体地形成的多个突起P；并且，(A)突起P的高度在0.20mm以上且小于0.50mm；(B)每2
1cm的外周面中的突起P的总数为61个以上且180个以下；(C)突起P中包含呈缩颈形状的突起Pn；(D)缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率在50％以上；(E)下式(1)所示的值S在310以上；(F2)最大缩颈位置的高度与缩颈形状的突起Pn的高度之比为0.65以下的缩颈形状的突起Pn的数量，与外周面上存在的缩颈形状的突起Pn的数量的比率在40％以上。
1cm的外周面中的突起P的总数为61个以上且180个以下；(C)突起P中包含呈缩颈形状的突起Pn；(D)缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率在50％以上；(E)下式(1)所示的值S在310以上；(F2)最大缩颈位置的高度与缩颈形状的突起Pn的高度之比为0.65以下的缩颈形状的突起Pn的数量，与外周面上存在的缩颈形状的突起Pn的数量的比率在40％以上。
[0032] ■式(1)S＝H2×N×NP
[0033] (在式(1)中，S表示接合强度指数，H表示突起P的高度(mm)，N表示每1cm2的外周面中的突起P的总数(个/cm2)，NP表示缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率(％)。)
[0034] 在本发明的第一和第二复合结构体的一实施方式中，优选满足(A)～(E)、(F1)以及(F2)所示的条件。
[0035] 在本发明的第一和第二复合结构体的另一实施方式中，优选外周侧部件是金属制外周侧部件，且铸铁制圆筒部件的外周面的至少一部分被金属制外周侧部件包铸。
[0036] (发明效果)
[0038] 图1是表示本实施方式的铸铁制圆筒部件的一例的外观立体图。
[0039] 图2是表示本实施方式的铸铁制圆筒部件的外周面上所设置的缩颈形状的突起的一例的放大侧视图。
[0040] 图3是表示本实施方式的铸铁制圆筒部件的外周面上所设置的其他形状的突起的一例的放大侧视图。
[0041] 图4是表示缩颈形状的突起的一例的照片，其中，(A)是缩颈形状的突起的剖面照片(金相显微镜照片)的一例，(B)是利用显微镜从相对于铸铁制圆筒部件的外周面的切线倾斜约30°的斜上方观察缩颈形状的突起的侧面时的侧面照片的一例。
[0042] 图5是表示具备本实施方式的铸铁制圆筒部件(汽缸套)的内燃机的一例的示意图，其中，(A)是内燃机的立体图，(B)是表示(A)中的符号IIB-IIB间的剖面结构的一例的剖面图。
[0043] 图6是表示具备本实施方式的铸铁制圆筒部件(制动鼓)的内接型鼓式制动器的一例的剖面示意图。
[0045] 图8是对图7所示的工序C进行说明的示意图，其中，(A)是表示在涂料层内形成有多个气泡的状态的图，(B)是表示在涂料层的内周侧形成有凹孔的状态的图，(C)是表示形成有缩颈形状的凹孔并且也形成有其他形状的凹孔的状态的图。
[0046] 图9是对使用非接触式三维激光测量仪测量形成于铸铁制圆筒部件的外周面上的突起的等高线图和突起数量的方法进行说明的示意图。
[0047] 图10是实施例8的评价用样品的200μm等高线图的一例。
[0048] 图11是对使用显微镜测量缩颈比率的测量方法进行说明的示意图，其中，(A)是从中心轴侧观察利用显微镜进行观察的评价用样品时的主视图，(B)是从侧面侧观察利用显微镜进行观察的评价用样品时的侧视图。
[0049] 图12是表示在图11所示的测量方法中，经由显微镜映在电视监视器上的评价用样品的外周面的一例的放大图像。
[0050] 图13是表示呈不规则形状的突起的一例的侧视图。
[0051] 图14是实施例8的评价用样品的150μm等高线图的一例。
[0052] 图15是表示为了测量孔隙率而制造的双筒型汽缸、和从该双筒型汽缸得到的试样的示意图，其中，(A)是双筒型汽缸的外观图，(B)是试样的仰视图。
[0053] 图16是相对于H2×N(横轴)而标示接合强度F(接合强度F(Al))(纵轴)的图表。
[0054] 图17是相对于突起P的高度H(横轴)而标示接合强度F(纵轴)的图表。
[0055] 图18是关于实施例16～21以及比较例7～9的实验结果，相对于接合强度指数S(横轴)而标示接合强度F的图表。
[0056] 图19是关于实施例16～21以及比较例7～9的实验结果，相对于接合强度指数S(横轴)而标示孔隙率G的图表。
[0057] 图20是比较例6的评价用样品的150μm等高线图的一例。
具体实施方式
[0058] 本实施方式的第一种铸铁制圆筒部件是由铸铁制成的圆筒部件，其中，圆筒部件的外周面由铸造面构成且具有与铸造面呈一体地形成的多个突起P，并且具有下述(A)～(F1)所示的特征。
[0059] (A)突起P的高度为0.20mm以上且小于0.50mm。
[0060] (B)每1cm2的外周面中的突起P的总数为61个以上且180个以下。
[0061] (C)突起P中包含呈缩颈形状的突起Pn。
[0062] (D)缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率在50％以上。
[0063] (E)下式(1)所示的值S在310以上。
[0064] (F1)圆筒部件的外周面被铝合金包铸时的接合强度F(Al)超过下式(2)所示的值Fb。
[0065] ■式(1)S＝H2×N×NP
[0066] ■式(2)Fb＝1.325×H2×N-0.75
[0067] 在此，在式(1)和式(2)中，S表示接合强度指数，H表示突起P的高度(mm)，N表示每2 2
1cm的外周面中的突起P的总数(个/cm)，NP表示缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率(％)，Fb表示边界接合强度(MPa)。
1cm的外周面中的突起P的总数(个/cm)，NP表示缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率(％)，Fb表示边界接合强度(MPa)。
[0068] 另外，本实施方式的第二种铸铁制圆筒部件，取代本实施方式的第一种铸铁制圆筒部件中的条件(F1)而具有下述条件(F2)所示的特征。除此之外，本实施方式的第二种铸铁制圆筒部件与本实施方式的第一种铸铁制圆筒部件相同。
[0069] (F2)最大缩颈位置的高度与缩颈形状的突起Pn的高度之比为0.65以下的缩颈形状的突起Pn的数量，与外周面上存在的缩颈形状的突起Pn的数量的比率为40％以上。
[0070] 另外，本实施方式的铸铁制圆筒部件优选满足(A)～(E)、(F1)以及(F2)所示的所有条件。
[0071] 本实施方式的铸铁制圆筒部件的外周面上所设置的突起P的高度，低于专利文献1、2所例示的铸铁制圆筒部件的外周面上所设置的突起的高度。因此，本实施方式的铸铁制圆筒部件与专利文献1、2的铸铁制圆筒部件相比，即使不减小圆筒部件主体部的厚度Tb，也容易减小铸铁制圆筒部件的总厚度T。另外，由于突起以满足上述(A)～(E)以及(F1)所示的所有条件、或者上述(A)～(E)以及(F2)所示的所有条件的方式形成于铸铁制圆筒部件的外周面上，因此，也能够充分确保铸铁制圆筒部件与外周侧部件之间的接合强度和密合性。
[0072] (A)突起P的高度H
[0073] 突起的高度H为0.20mm以上且小于0.50mm。通过将突起P的高度H设为小于0.50mm，极易减小铸铁制圆筒部件的总厚度T。此外，由于也不需要为了减小总厚度T而减小铸铁制圆筒部件主体部的厚度Tb，因此，也能够避免因为铸铁制圆筒部件主体部的厚度Tb变小而导致铸铁制圆筒部件的强度降低。另一方面，通过将突起P的高度H设为0.20mm以上，容易形成对于提高与外周侧部件的接合强度有效的缩颈形状的突起Pn。因此，容易确保充分的接合强度。
[0074] 突起P的高度H可以根据本实施方式的铸铁制圆筒部件的用途或使用目的，而在0.20mm以上且小于0.50mm的范围内适当地进行选择。例如，在相比进一步减小总厚度T而优先提高接合强度的情况下，优选将突起P的高度H设为0.25mm以上且小于0.50mm，更优选设为0.30mm以上且小于0.50mm，在相比提高接合强度而优先进一步减小总厚度T的情况下，优选将突起P的高度H设为0.20mm以上且0.35mm以下，更优选设为0.20mm以上且0.30以下。
[0075] 另外，突起P的高度H是指：以设置于铸铁制圆筒部件的外周面上的突起P的基底面(外周基底面)为基准，从外周基底面至突起P的顶面上最高的部分为止的距离。外周基底面的高度与外周面中未设置突起P的区域的高度相同，并且，突起P的高度以该外周基底面的高度为基准(0mm)而确定。另外，关于突起P的高度H的具体测量方法，之后进行说明。
[0076] (B)突起P的总数N
[0077] 每1cm2的外周面中的突起P的总数N(密度N)(以下，有时简称为“突起数N”)为61个以上且180个以下。通过将突起数N设为61个以上，容易确保充分的接合强度。另外，通过将突起数N设为180个以下，缩颈形状的突起Pn的成形性提高，极易确保充分的接合强度。此外，在经由将形成外周侧部件时所使用的液状或粉末状的外周侧部件形成用原料施加于铸铁制圆筒部件的外周面(铸造面)上的工序而形成外周侧部件，并使本实施方式的铸铁制圆筒部件与外周侧部件形成为一体时，也能够将外周侧部件形成用原料顺利地填充至相邻的突起P之间。因此，能够抑制在一体化后的铸铁制圆筒部件与外周侧部件的接合界面中形成空隙，从而能够确保充分的密合性。另外，突起数N更优选在70个～160个的范围内，进一步优选在75个～145个的范围内，尤其优选在80个～140个的范围内。
[0078] 另外，作为用于形成外周侧部件的外周侧部件形成用原料，可以利用通过从高温状态进行冷却而固化的材料、或者通过聚合反应而固化的液状材料、或者通过加热而热粘接或烧结等的粉末状原料。另外，液状材料中也包括糊状材料。作为液状材料的具体例，(i)在铸造的情况下，可以举出熔融金属，(ii)在使用树脂成形的情况下，可以举出注塑成形等中使用的熔融状态的树脂材料、或者模压成形、涂敷成形或喷射成形等中使用的主要成分包含聚合性单体的糊状或液状的固化性组合物。作为粉末状原料的具体例，可以举出金属、无机氧化物或树脂、或者这些材料的复合材料构成的粉末。
[0079] (C)缩颈形状的突起Pn
[0080] 外周面上所设置的突起P中包含呈缩颈形状的突起Pn。以下，利用附图对突起P和缩颈形状的突起Pn进行说明。
[0081] 图1是表示本实施方式的铸铁制圆筒部件的一例的外观立体图，图2是表示本实施方式的铸铁制圆筒部件的外周面上所设置的缩颈形状的突起的一例的放大侧视图，图3是表示本实施方式的铸铁制圆筒部件的外周面上所设置的其他形状的突起的一例的放大侧视图。另外，图中的符号A表示铸铁制圆筒部件10的中心轴(或者轴向)，符号R表示铸铁制圆筒部件10的与轴向A垂直的径向。另外，径向R也是与突起P的高度方向平行的方向。
[0082] 在图1所示的本实施方式的铸铁制圆筒部件10中，在由铸造面构成的外周面10S上，设置有多个与铸造面呈一体地形成的突起P(图1中未图示)。图2中表示从外周面10S的切线方向TN观察图1的外周面10S时的突起P的侧面形状的一例。
[0083] 图2所示的缩颈形状的突起Pn，以外周面10S中未设置突起Pn的区域(外周基底面10Sb)为基准面(即高度为0mm)而朝向径向R的外周侧突出高度h1。缩颈形状的突起Pn包括三个部分，即：(i)基底部20B，其是与外周基底面10Sb侧相连的部分；(ii)中间部20M，其是与基底部20B相连且设置于基底部20B的径向R的外周侧的部分；(iii)顶部20T，其是与中间部20M相连且设置于中间部20M的径向R的外周侧，并且包含缩颈形状的突起Pn的顶面10St(外周面10S的一部分)的部分。缩颈形状的突起Pn的宽度(与轴向A平行的方向上的长度)，随着从径向R的内周侧朝向外周侧延伸，在中间部20M处达到最小值，然后在顶部20T处达到最大值。
[0084] 在此，缩颈形状的突起Pn更加准确来说是指满足下式(3)～式(5)的突起。
[0085] ■式(3)PT0-PM0＞0
[0086] ■式(4)PT1≥PM1
[0087] ■式(5)PT2≥PM2
[0088] 在式(3)～式(5)中，PT0表示缩颈形状的突起Pn的顶部20T处的宽度(最大宽度)，PM0表示缩颈形状的突起Pn的中间部20M处的宽度(最小宽度)。在此，将自外周基底面10Sb(基准面、高度为0mm)朝向径向R的外周侧至最小宽度PM0的位置为止的距离称为“最大缩颈位置的高度hw”。另外，在将最小宽度PM0二等分且与径向R平行的线作为缩颈形状的突起Pn的中心线Cp的情况下，(a)在将最大宽度PT0相对于中心线Cp二等分时，PT1表示宽度方向一侧的部分的宽度，PT2表示宽度方向另一侧的部分的宽度；(b)在将最小宽度PM0相对于中心线Cp二等分时，PM1表示宽度方向一侧的部分的宽度，PM2表示宽度方向另一侧的部分的宽度。另外，本实施方式的铸铁制圆筒部件10中的缩颈形状的突起Pn的缩颈量(PT0-PM0)，只要超过0mm即可，通常在0.02mm～0.24mm的范围内。
[0089] 另外，关于突起P是否符合满足式(3)～式(5)的缩颈形状的突起Pn，实际通过下述方式进行判断，即：在与铸铁制圆筒部件10的中心轴A垂直的平面上，利用显微镜从相对于铸铁制圆筒部件10的外周面的切线TN与外周面10S分离约30°角度的方向观察突起P的侧面。关于利用显微镜进行观察的步骤，之后详细进行说明。
[0090] 另一方面，将不满足式(3)～式(5)中至少任意一个的突起P分类为其他形状的突起Pa。作为其他形状的突起Pa，典型地可以列举出图3所例示的突起。图3所例示的其他形状的突起Pa，以外周面10S中未设置突起Pa的区域(外周基底面10Sb)为基准面(即高度为0mm)而朝向径向R的外周侧突出高度h2。与图2所示的缩颈形状的突起Pn同样地，其他形状的突起Pa也由基底部20B、中间部20M以及顶部20T这三部分构成。但是，其他形状的突起Pa的宽度仅随着从径向R的内周侧朝向外周侧延伸而逐渐减小，中间部20M处的宽度PM0并非最小宽度，这一点与缩颈形状的突起Pn不同。
[0091] 另外，作为参考，图4中示出了缩颈形状的突起Pn的一例。其中，图4中的(A)是缩颈形状的突起Pn的剖面照片(金相显微镜照片)的一例，(B)是利用显微镜从相对于切线TN倾斜约30°的斜上方观察缩颈形状的突起Pn的侧面时的侧面照片的一例。
[0092] (D)缩颈形状的突起Pn的比率NP
[0093] 缩颈形状的突起Pn的数量与外周面上存在的突起P的数量的比率NP(以下，有时简称为“缩颈比率NP”)为50％以上，优选为60％以上，更优选为70％以上，进一步优选为80％以上，尤其优选为90％以上。由于缩颈形状的突起Pn的中间部20M产生缩颈，因此，本实施方式的铸铁制圆筒部件10与外周侧部件能够牢固地啮合。因此，通过将缩颈比率NP设为50％以上，容易确保充分的接合强度。另外，缩颈形状的突起Pn的比率NP是指各个缩颈形状的突起Pn的比率的平均值。关于缩颈形状的突起Pn的比率NP的具体测量方法，之后进行说明。
[0094] (E)接合强度指数S
[0095] 式(1)所示的接合强度指数S为310以上，优选为350以上，更优选为500以上。通过将接合强度指数S设为310以上，能够确保充分的接合强度。
[0096] 另外，已知通过如专利文献1、2所公开那样在铸铁制圆筒部件的外周面上设置缩颈形状的突起，能够提高铸铁制圆筒部件与外周侧部件的接合强度。而且，在专利文献1中，通过对缩颈形状的突起的高度、缩颈形状的突起的数量、以及将缩颈形状的突起以规定高度进行剖切时的面积率进行控制，从而确保高接合强度。因此，本发明的发明人们也同样尝试通过对于突起P的高度H、突起P的总数N、面积率等认为影响接合强度的各个因素进行控制来提高接合强度。但是，发现在突起P的高度H小于0.5mm的情况下，仅对这些因素进行控制，大多数情况下无法充分确保接合强度。
[0097] 发生上述事态的理由尚不确定，但本发明的发明人们推测如下。即，在如专利文献1所示突起P的高度H为0.5mm以上的情况下，非常容易形成中间部20M大的缩颈形状的突起Pn，相对于此，在突起P的高度H小于0.5mm的情况下，呈缩颈形状的突起Pn的形成本身比较困难的趋势。此外，缩颈形状的突起Pn的缩颈程度也容易变得相对较小。另外，本发明的发明人们发现，在从切线方向TN和径向R侧观察多个突起P的情况下，突起P的高度H小于0.5mm时和突起P的高度H在0.5mm以上时的突起P的轮廓形状大为不同，相似度低。由此可以推测出，在突起P的高度H与现有技术相比更低的情况下，对接合强度的影响大的因素的种类、各因素对接合强度的影响程度大为不同。因此，本发明的发明人们经过反复试验之后，作为在突起P的高度H小于0.5mm的区域中与接合强度的关联性极高的指标，发现了式(1)所示的接合强度指数S。
[0098] (F1)边界接合强度Fb
[0099] 本实施方式的第一种铸铁制圆筒部件的外周面被铝合金包铸时的接合强度F(Al)超过下式(2)所示的边界接合强度Fb。
[0100] ■式(2)Fb＝1.325×H2×N-0.75
[0101] 由于接合强度F(Al)超过式(2)所示的边界接合强度Fb，因而本实施方式的第一种铸铁制圆筒部件即使突起P的高度H在0.2mm以上且小于0.5mm的区域内，也能够使铸铁制圆筒部件与包铸铸铁制圆筒部件的外周面的外周侧部件(其他部件)更加牢固地接合。
[0102] 由式(1)明确可知，与接合强度具有关联性的接合强度指数S是根据三个变量(突起P的高度H、突起P的总数N以及缩颈形状的突起Pn的比率NP)而确定的参数。但是，认为实际的接合强度还取决于突起P的形状因素、尤其是提高接合强度的效果高的缩颈形状的突起Pn的各种形状因素，例如缩颈程度(最小宽度PM0与最大宽度PT0之比、高度h1与呈最小宽度PM0的最大缩颈位置的高度hw之比等)、平面形状、表面凹凸的有无及其程度、形状的规则性及对称性等。基于这一点可知，接合强度指数S是与接合强度具有高关联性，但并非与接合强度100％对应的参数。另外，认为在突起P的高度H小于0.5mm的情况下，相比于突起P的高度H，而缩颈形状的突起P的形状因素对于接合强度的影响相对更大。
[0103] 因此，本发明的发明人们基于上述见解，作为在突起P的高度H为0.2mm以上且小于0.5mm的区域中也考虑到突起P的形状的参数，发现了如式(2)所示被定义为H2×N的函数的边界接合强度Fb。在此，在式(2)的右边所示的一次函数中，认为斜率a＝1.325和截距b＝-
0.75是综合代表在H2×N的值固定时实现规定的接合强度所需的突起P的形状因素的常数值。即，在H2×N的值固定的情况下，当实际测量出的接合强度F(Al)超过边界接合强度Fb时，综合来看突起P的形状因素更适于提高接合强度，当接合强度F(Al)与边界接合强度Fb同等或在其以下时，综合来看突起P的形状因素不适于提高接合强度。
0.75是综合代表在H2×N的值固定时实现规定的接合强度所需的突起P的形状因素的常数值。即，在H2×N的值固定的情况下，当实际测量出的接合强度F(Al)超过边界接合强度Fb时，综合来看突起P的形状因素更适于提高接合强度，当接合强度F(Al)与边界接合强度Fb同等或在其以下时，综合来看突起P的形状因素不适于提高接合强度。
[0104] 另外，在条件(F1)中，为了方便起见，仅仅通过对本实施方式的第一种铸铁制圆筒部件的外周面被铝合金包铸时的接合强度F(Al)与式(2)所示的边界接合强度Fb进行比较，从而判断突起P的形状因素综合来看是否更适于提高接合强度。因此，本实施方式的第一种铸铁制圆筒部件不仅可以与铝合金制的部件构成复合结构体，当然也可以与铝合金以外的材料构成的部件构成复合结构体。
[0105] (F2)满足0＜hw/h1≤0.65的缩颈形状的突起Pn的比率NP2
[0106] 在本实施方式的第二种铸铁制圆筒部件中，最大缩颈位置的高度hw与缩颈形状的突起Pn的高度h1之比(hw/h1)在0.65以下的缩颈形状的突起Pn的数量，与外周面上存在的缩颈形状的突起Pn的数量的比率NP2为40％以上。比率NP2优选为45％以上，更优选为50％以上。另外，比率NP2的上限并无特别限定，越接近于100％越好。
[0107] 如图2所示，比率(hw/h1)是突起Pn中呈最小宽度PM0的最大缩颈位置的高度hw与突起Pn的高度h1的比率，值越大则表示最大缩颈位置在突起Pn的高度方向上的位置越高。另一方面，本发明的发明人们对于突起P的高度H低于现有技术为0.2mm以上且小于0.5mm的突起P，通过观察比率(hw/h1)不同的各种缩颈形状的突起Pn后发现，比率(hw/h1)越小，则呈缩颈量(PT0-PM0)越大，且顶部20T的尺寸更大的趋势。在此，当顶部20T的尺寸变得更大时，顶部20T以深深嵌入与铸铁制圆筒部件接合的配合部件(外周侧部件)侧的形态存在。因此，比率NP2越大越能增大铸铁制圆筒部件与外周侧部件的接合强度，尤其是通过将比率NP2设为40％以上，即使与专利文献3等的现有技术相比较，也能够大幅改善突起P的高度H为0.2mm以上且小于0.5mm的区域中的接合强度。
[0108] (G)面积率S1
[0109] 本实施方式的铸铁制圆筒部件10只要至少满足上述(A)～(E)以及(F1)所示的条件、或者(A)～(E)以及(F2)所示的条件即可，但是，进一步优选面积率S1为15％～50％，更优选为20％～50％。通过将面积率S1设为15％以上，突起P的基底部20B变粗，突起P不易折损，因而更加容易确保充分的接合强度。另外，通过将面积率S1设为50％以下，能够抑制突起P的基底部20B及其周围的铸造面变得粗糙。因此，在利用用于形成外周侧部件的熔融金属等的外周侧部件形成用原料覆盖外周面10S时，能够抑制在外周侧部件与铸铁制圆筒部件10之间形成空隙，从而更容易确保充分的密合性。
[0110] 另外，面积率S1是指：在使用非接触式三维激光测量仪对铸铁制圆筒部件10的外周面10S照射激光，从而测量每1cm2的外周面10S而得到的等高线图中，测量区域(面积1cm2)内由测量高度为0.15mm的等高线围成的区域(也包括由等高线和形成测量区域的外周的边界线所围成的区域)的面积的比率。
[0111] ＜复合结构体和外周侧部件＞
[0112] 本实施方式的铸铁制圆筒部件10的用途并无特别限定，但是，通常尤其优选以通过外周侧部件(其他部件)将外周面10S的至少一部分覆盖，铸铁制圆筒部件10与外周侧部件呈一体的状态进行使用。该情况下，能够得到具有本实施方式的铸铁制圆筒部件10、和将本实施方式的铸铁制圆筒部件10的外周面10S的至少一部分覆盖的外周侧部件，且铸铁制圆筒部件10与外周侧部件呈一体的复合结构体。该复合结构体优选为外周侧部件是由铝合金、镁合金或者铁合金等的金属制成的外周侧部件，且铸铁制圆筒部件的外周面的至少一部分被金属制外周侧部件包铸的包铸结构体。另外，也可以在将铸铁制圆筒部件10与外周侧部件形成为一体之前或之后，对铸铁制圆筒部件10的内周面实施切削等加工。
[0113] 在此，“铸铁制圆筒部件10与外周侧部件呈一体的状态”是指：在以将外周面10S覆盖的方式施加液状或粉末状的外周侧部件形成用原料之后，液状材料的情况下进行冷却固化或聚合固化，粉末状材料的情况下通过加热使其热粘接或烧结等而形成外周侧部件，从而使铸铁制圆筒部件10与外周侧部件接合的状态。在上述工序中，液状原料或粉末状原料被填充至外周面10S上位于相邻位置处的多个突起P之间，并且也被填充至缩颈形状的突起Pn的缩颈部分中。因此，突起P、尤其是缩颈形状的突起Pn能够与外周侧部件牢固地啮合，从而能够获得高接合强度。
[0114] 另外，构成外周侧部件的材料可以根据铸铁制圆筒部件10的用途适当地进行选择，通常优选使用与构成铸铁制圆筒部件10的材料不同种类的材料。但是，作为构成外周侧部件的材料，也可以根据需要而使用与构成铸铁制圆筒部件10的材料相同种类的材料。
[0115] ＜汽缸套和制动鼓＞
[0116] 另外，本实施方式的铸铁制圆筒部件10的用途并无特别限定，但是，尤其优选用作例如汽缸套或制动鼓。
[0117] 图5是表示具备本实施方式的铸铁制圆筒部件(汽缸套)的内燃机的一例的示意图。图5所示的内燃机20具有多个汽缸套30与将该多个汽缸套30包铸的汽缸体32(外周侧部件)呈一体的结构。另外，在图5所示的内燃机20中，在相邻两个汽缸孔34之间设有冷却液流道36。该冷却液流道36确切地说是设置在相邻两个汽缸套30的外周面10S之间。另外，图5中省略了汽缸套30和汽缸体32以外的其他部件、以及设置于外周面10S上的突起P的图示。另外，图5中所示的汽缸套30的厚度T是指包括突起P的高度在内的总厚度。另外，汽缸套30使用将刚铸造出的本实施方式的铸铁制圆筒部件10的内周面(铸造面)进行加工后的状态的部件。
[0118] 另外，作为构成汽缸体32的材料，考虑到轻量化和成本，可以使用例如铝合金材料。作为铝合金，可以使用例如“JIS ADC10(关联规格美国ASTM A380.0)”或“JIS ADC12(关联规格美国ASTM A383.0)”等。
[0119] 另一方面，在内燃机20中，用于降低因为发动机燃烧而产生的汽缸孔34内壁面的温度的冷却方法成为课题。因此，可以通过增大设置于相邻两个汽缸孔34之间的冷却液流道36的流道直径(外径D)，从而提高汽缸孔34的冷却效率。例如，在气缸孔34之间的厚度B为8mm、冷却液流道36的外径D为3mm、气缸套30的厚度T为2.5mm的情况下，气缸套30与冷却液流道36之间的厚度变为0mm。因此，冷却液流道36内流动的水等的冷却液可能会经过汽缸套
30的外周面泄漏至燃烧室或曲轴箱内，从而因为该泄漏而导致发动机发生功能障碍。
30的外周面泄漏至燃烧室或曲轴箱内，从而因为该泄漏而导致发动机发生功能障碍。
[0120] 在此，在汽缸套30使用例如专利文献1等中公开的、外周面10S上设有高度H为0.5mm以上的突起P的现有汽缸套的情况下，为了将汽缸套30与冷却液流道36之间的厚度设定为大于0mm的值，需要减小汽缸套30的厚度T中除去突起P的汽缸套30主体部的厚度、或者进一步增大汽缸孔34之间的厚度B。但是，在使除去突起P的汽缸套30主体部的厚度变得更薄时，汽缸套30的强度降低，从而容易导致汽缸孔34发生变形。另外，在使汽缸孔34之间的厚度B变得更厚时，会导致内燃机20的冷却性能降低。
[0121] 相对于此，在汽缸套30使用外周面10S上设有高度H低于0.5mm的突起P的本实施方式的铸铁制圆筒部件10的情况下，即使不进一步增大汽缸孔34之间的厚度B、或者减小汽缸套30主体部的厚度，也可以将汽缸套30与冷却液流道36之间的厚度设定为大于0mm的值。另外，在进一步增大汽缸孔34之间的厚度B的情况下，也可以进一步增大冷却液流道36的外径D。
[0122] 例如，在保持除去突起P的高度部分后的汽缸套30主体部的厚度不变的情况下，当将突起P的高度H从0.75mm变更为0.35mm时，能够使汽缸套30的厚度T减小0.40mm。因此，在设计气缸孔34之间的剖面结构时，能够得到0.80mm的余量。因此，通过有效利用该余量，能够在维持汽缸套30的强度不变的情况下，通过减小汽缸孔34之间除去汽缸套30后的部分(汽缸体32)的厚度、或者增大冷却液流道36的外径D，从而提高内燃机20的冷却性能。
[0123] 另外，在汽缸套30与汽缸体32的接合强度不充分的情况下，容易导致汽缸孔34发生变形，由此会导致活塞或活塞环与汽缸套30之间的摩擦增大。进而，在汽缸套30与汽缸体32的接合界面处的密合性不充分的情况下，发动机燃烧所产生的高热不易从汽缸套30侧向汽缸体32侧传递，从而容易导致内燃机20的冷却性能恶化。但是，在汽缸套30使用本实施方式的铸铁制圆筒部件10的情况下，由于汽缸套30与汽缸体32之间的接合强度和密合性出色，因而容易大幅抑制上述问题。进而，在本实施方式的铸铁制圆筒部件10的情况下，由于突起P的高度H低且突起数N多，因而有利于从外周面10S均匀地散热。
[0124] 另外，本实施方式的铸铁制圆筒部件10也适用于制动瓦在其内周面上滑动的内接型鼓式制动器的制动鼓。图6是表示具备本实施方式的铸铁制圆筒部件(制动鼓)的内接型鼓式制动器的一例的剖面示意图，并且示出了沿着包含车轮的旋转轴在内的面剖切车轮时的剖面图。另外，图6中省略了关于突起P的图示。如图6所例示，在构成以中心线L为旋转轴的车轮40的一部分的大致圆筒状的圆筒部42(外周侧部件)的内周面42S上，通过包铸的方式安装有制动鼓44(本实施方式的铸铁制圆筒部件10)。另外，在制动鼓44的内周面44S侧配置有制动瓦46。而且，在制动时，制动瓦46与制动鼓44的内周面44S接触并进行滑动。另外，考虑到轻量化和强度，圆筒部42可以利用铝合金或镁合金等。
[0125] 另外，在内接型鼓式制动器中，当制动鼓44与圆筒部42的接合强度不充分时，容易使两者之间发生相对位移，从而容易导致圆筒部42变形。此外，当制动鼓44与圆筒部42的密合性不充分时，朝向圆筒部42侧传递制动时制动鼓44的内周面44S与制动瓦46摩擦而产生的摩擦热时的导热性降低，从而容易导致圆筒部42永久变形。但是，在制动鼓44使用本实施方式的铸铁制圆筒部件10的情况下，由于制动鼓44与圆筒部42之间的接合强度和密合性出色，因而容易大幅抑制上述问题。进而，在本实施方式的铸铁制圆筒部件10的情况下，由于突起P的高度H低且突起数N多，因而有利于从外周面10S均匀地散热。
[0126] ＜铸铁制圆筒部件的制造方法＞
[0127] 接下来，对本实施方式的铸铁制圆筒部件的制造方法进行说明。首先，作为本实施方式的铸铁制圆筒部件的原材料的铸铁的组成并无特别限定，可以根据本实施方式的铸铁制圆筒部件的使用用途适当地进行选择。例如，作为考虑到耐磨性、抗咬粘性以及可加工性的JIS FC250相当的片状石墨铸铁的组成，可以列举出以下所示的组成。
[0128] C：3.0wt％～3.7wt％(质量百分比，下同)
[0129] Si：2.0wt％～2.8wt％
[0130] Mn：0.5wt％～1.0wt％
[0131] P：0.25wt％以下
[0132] S：0.15wt％以下
[0133] Cr：0.5wt％以下
[0134] 剩余部分为Fe和不可避免的杂质。
[0135] 在由上述组成构成的片状石墨铸铁中，作为组织可以设定为：例如基体组织为珠光体、石墨面积率为10％以上，作为共晶固化物相可以设定为：磷共晶体为2％以下、游离铁氧体为5％以下，作为机械强度可以设定为：例如硬度为94HRB～104HRB、抗拉强度为250MPa以上。
[0136] 另外，本实施方式的铸铁制圆筒部件10，优选通过包含图7所示的“工序A”～“工序F”的离心铸造法进行制造。另外，在通过离心铸造而制造外周面10S上设有缩颈形状的突起Pn的铸铁制圆筒部件10的情况下，当如专利文献1所公开那样将突起P的高度H设定为低于0.5mm时，突起P的成形性降低，从而存在无法形成足够数量的突起P这一问题。另外，本发明的发明人们对专利文献1中公开的离心铸造法进行研究后还发现如下问题，即：当突起P的高度变低时，在高度方向上形成缩颈部分的余量也变小，因而也难以形成缩颈形状的突起Pn。
[0137] 但是，本发明的发明人们在重新研究离心铸造的全部工序后发现，通过以下详述的“工序A”～“工序F”，即使将突起P的高度H设定为低于0.5mm，只要突起P的高度在0.20mm以上，便能够形成足够数量的缩颈形状的突起Pn。另外，本发明的发明人们发现，在将“工序C”中使用的具有规定组成的铸型涂料和“工序C”中的规定范围内的圆筒状模具的温度相组合时，即使与现有技术、尤其是专利文献3记载的技术相比较，也能够形成具有更有利于提高接合强度的形状因素的突起P。
[0138] [工序A]
[0139] 在工序A中，将耐火基体材料、粘接剂以及水按照规定的比率进行混合，从而制成悬浊液。
[0140] 在此，在本实施方式的铸铁制圆筒部件10的离心制造中，优选将耐火基体材料、粘接剂以及水的混合量的可选范围、和耐火基体材料的平均粒径的可选范围分别设定如下。
[0141] 耐火基体材料的混合量：25wt％～35wt％
[0142] 粘接剂的混合量：3wt％～9wt％
[0143] 水的混合量：62wt％～66wt％
[0144] 耐火基体材料的平均粒径：0.002mm以上且0.010mm以下
[0145] [耐火基体材料]
[0146] 通过将耐火基体材料的混合量设定为25wt％以上，能够充分确保铸型涂料的绝热效果，因而容易获得具有所希望的铸铁基体组织的铸铁制圆筒部件10。另外，通过将耐火基体材料的混合量设定为35wt％以下，能够在模具的内周面上均匀地涂敷铸型涂料且不会使铸型涂料的流动性降低，因而容易确保铸铁制圆筒部件10的外径精度。另外，耐火基体材料可以使用硅藻土。
[0147] [耐火基体材料的平均粒径]
[0148] 通过将耐火基体材料的平均粒径设定为0.002mm以上，容易形成足够数量的缩颈形状的突起Pn。由此，也容易确保接合强度。另外，通过将平均粒径设定为0.010mm以下，能够防止由铸型涂料形成的涂料层的内周面过于粗糙。由此，容易使在突起P的周围扩展的外周基底面10Sb变得平滑，从而容易提高外周基底面10Sb与外周侧部件的密合性，且容易抑制在两者的界面处产生空隙。
[0149] [粘接剂]
[0150] 通过将粘接剂的混合量设定为3wt％以上，能够增大铸型涂料的接合强度，因而能够抑制形成的突起P的高度变得过高。另外，通过将粘接剂的混合量设定为9wt％以下，能够抑制形成过多的突起P。因此，由于能够形成足够的高度在规定值以下的突起P，因而容易确保充分的接合强度。另外，粘接剂可以使用膨润土。
[0151] [水]
[0152] 在将水的混合量设定为62wt％以上的情况下，能够在模具的内周面上均匀地涂敷铸型涂料且不会使铸型涂料的流动性降低，从而能够确保铸铁制圆筒部件10的外径精度。另外，在将水的混合量设定为66wt％以下的情况下，容易确保铸型涂料所需的接合强度，容易形成突起P。
[0153] [工序B]
[0154] 在工序B中，在工序A中调制的悬浊液中添加规定量的表面活性剂，从而制造铸型涂料。
[0155] [表面活性剂]
[0156] 表面活性剂优选相对于100质量份悬浊液而添加0.005质量份～0.04质量份。通过将表面活性剂的添加量设定为0.005质量份以上，能够充分发挥涂料层内的表面活性剂的发泡作用，从而容易形成突起P。因此，结果也容易确保充分的接合强度。另外，通过将表面活性剂的添加量设定为0.04质量份以下，能够防止表面活性剂的发泡作用变得过强，从而容易形成缩颈形状的突起Pn。因此，结果也容易确保充分的接合强度。另外，由于形成的突起P的总数并未超过所需数量，因此，在形成外周侧部件时，也容易将外周侧部件形成用原料无缝隙地填充至外周面10S上相邻的多个突起P之间。因此，容易防止在接合界面产生空隙，从而也容易确保密合性。
[0157] [工序C]
[0158] 在工序C中，如图8中的(A)所示，向被加热至180℃～240℃的温度且呈旋转状态的圆筒状模具50(铸模)的内周面50S喷涂铸型涂料。此时，以在整个内周面50S上形成厚度大致均匀的铸型涂料层(涂料层52)的方式涂敷铸型涂料。
[0159] 在此，推断突起P是经过以下所说明的步骤而形成的。首先，在形成于圆筒状模具50的内周面50S上的涂料层52内，因为铸型涂料中的水分急速蒸发而形成多个气泡54A(图8中的(A))。接着，通过表面活性剂对尺寸相对较大的气泡54A1(54A)产生作用、或者尺寸相对较小的气泡54A2(54A)彼此结合，从而在涂料层52的内周侧形成凹孔54B(图8中的(B))。
然后，在涂料层52从圆筒状模具50的内周面50S开始逐渐干燥，形成凹孔54B的涂料层52从圆筒状模具50侧开始逐渐固化的过程中，在涂料层52中形成呈缩颈形状的凹孔54C1。另外，有时凹孔54B中的一部分在涂料层52中形成与凹孔54C1不同的其他形状的凹孔54C2(图8中的(C))。
然后，在涂料层52从圆筒状模具50的内周面50S开始逐渐干燥，形成凹孔54B的涂料层52从圆筒状模具50侧开始逐渐固化的过程中，在涂料层52中形成呈缩颈形状的凹孔54C1。另外，有时凹孔54B中的一部分在涂料层52中形成与凹孔54C1不同的其他形状的凹孔54C2(图8中的(C))。
[0160] 关于涂料层52的厚度，优选从突起P的高度H的1.4倍～2.0倍的范围内进行选择。在涂料层52的厚度处于该范围内时，尤其优选如上所述将圆筒状模具50的温度设定为240℃以下。当圆筒状模具50的温度超过240℃时，由于涂料层52的干燥速度快而导致涂料层52的圆筒状模具50侧在短时间内固化。此时，在表面活性剂对涂料层52内存在的小气泡54A2也产生作用而在涂料层52内形成凹孔54B时，小气泡54A2集合，从而出现突起P的顶部20T较薄的扁平形状的突起P。由于铸铁制圆筒部件10的外周面10S被该具有扁平形状的顶部20T的突起P覆盖，因而从外周面10S侧能够看到的外周基底面10Sb的面积变小。因此，在形成外周侧部件时，难以将外周侧部件形成用原料无缝隙地填充至铸铁制圆筒部件10的外周面
10S上，从而无法确保充分的接合强度和密合性(小孔隙率)。
10S上，从而无法确保充分的接合强度和密合性(小孔隙率)。
[0161] 另外，从生产率的观点出发，工序C中的圆筒状模具50的温度以与工序E中的圆筒状模具50的温度之差较小为佳，具体而言优选为180℃以上。在此，在从工序D至工序E期间，圆筒状模具50的温度达到最高的时刻是在工序E中从圆筒状模具50中取出铸铁制圆筒部件的时刻。
[0162] [工序D]
[0163] 在工序D中，在涂料层52干燥之后，向呈旋转状态的圆筒状模具50内浇注铸铁。此时，涂料层52的凹孔54C1、54C2内也填充有熔融金属，从而形成铸铁制圆筒部件10的突起P部分。另外，在图8所示的例子中，凹孔54C1对应于图2所示的缩颈形状的突起Pn，凹孔54C2对应于图3所示的其他形状的突起Pa。
[0164] 另外，在从顶面10St侧观察按照以上所说明的铸造条件形成于外周面10S上的突起Pn和突起Pa时，突起Pn和突起Pa的顶面10St呈具有大致平坦状、中央具有凹陷的大致平坦状、离瓣花冠状、或者中央具有凹陷的离瓣花冠状的趋势。另外，虽然形成于外周面10S上的突起P整体由铸造原材料构成，但是，由于凹孔54C1、54C2与圆筒状模具50之间存在铸型涂料，突起P的剖面积适度较小，因此，呈突起P部分析出更多石墨的趋势。
[0165] [工序E]
[0166] 在工序E中，在熔融金属固化而形成铸铁制圆筒部件10之后，将涂料层52和铸铁制圆筒部件10一起从圆筒状模具50中取出。圆筒状模具50的温度此时达到最高温度。
[0167] [工序F]
[0168] 在工序F中，利用抛丸处理装置从铸铁制圆筒部件10的外周面10S上除去涂料层52。
[0169] 实施例
[0170] 以下，列举实施例对本发明进行说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。另外，以下所示的第一实验是主要评价铸型涂料的影响的实验，第二实验是主要评价模具温度的影响的实验。
[0171] ＜第一实验＞
[0172] 1.铸铁制圆筒部件的制造
[0173] 使用相同组成的熔融金属并通过离心铸造而制造各实施例和比较例的铸铁制圆筒部件。铸成的铸铁制圆筒部件的组成为：C：3.4wt％、Si：2.4wt％、Mn：0.7wt％、P：0.12wt％、S：0.035wt％、Cr：0.25wt％，剩余部分为Fe和不可避免的杂质(JIS FC250相当)。
另外，在离心铸造时，使用下述表1所示的铸型涂料。
另外，在离心铸造时，使用下述表1所示的铸型涂料。
[0174] 【表1】
[0175]
[0176] 在此，各实施例的铸铁制圆筒部件的制造中所使用的铸型涂料A1～A5，满足通过上述工序A和工序B制成的适当的铸型涂料的组成和耐火基体材料的平均粒径。另一方面，下述各比较例的铸铁制圆筒部件的制造中所使用的铸型涂料B1～B5，不满足通过上述工序A和工序B制成的适当的铸型涂料的组成和耐火基体材料的平均粒径中的任意一个。另外，铸型涂料B1是除了将表面活性剂的添加量变更为与铸型涂料A1～A5同量这一点之外，其余均仿照专利文献1的实施例1中使用的铸型涂料的组成调制而成的。
[0177] 另外，无论使用哪一种铸型涂料制造铸铁制圆筒部件时，均将工序C中的圆筒状模具50的温度设定在180℃～240℃的范围内而形成涂料层52。但是，关于涂料层52的厚度，在各实施例和各比较例中适当进行变更。另外，在制造各实施例的铸铁制圆筒部件时，通过将使用同种铸型涂料形成的涂料层52的厚度设为三个标准，从而制成突起P的高度H不同的铸铁制圆筒部件。另外，对于工序D及其之后的工序，在制造所有实施例和比较例的铸铁制圆筒部件时均按照相同条件实施。然后，对得到的铸铁制圆筒部件的内周面进行切削加工，将厚度调整为5.5mm。
[0178] 经由以上所说明的工序得到的各实施例和各比较例的铸铁制圆筒部件的尺寸如下：外径(包括突起P的高度H的外径)为85mm、内径为74mm(厚度为5.5mm)、轴向长度为130mm。另外，作为评价用样品而制造的各实施例和各比较例的铸铁制圆筒部件的组成和尺寸是能够作为汽缸套进行使用的组成和尺寸。
[0179] 2.各种测量方法
[0180] 接下来，针对各实施例和比较例的铸铁制圆筒部件，对下述(a)～(f)进行了测量。以下，对这些的测量方法进行说明。
[0181] [a]突起P的高度H
[0182] [b]突起数N
[0183] [c]缩颈比率NP
[0184] [d]面积率S1
[0185] [e]孔隙率G
[0186] [f]接合强度F(接合强度F(Al))
[0187] [a]突起P的高度H
[0188] 利用深度千分尺(最小单位为0.01mm)测量各实施例和比较例的铸铁制圆筒部件的外周面上所形成的突起P的高度h(从外周基底面10Sb至突起P的顶面10St中最高部分为止的距离)。深度千分尺的测头呈针状，与测量对象接触且作为测量基准面的基面的宽度为16.0mm(除去倒角部分为14.5mm)。在测量时，以使深度千分尺的基面的宽度方向与铸铁制圆筒部件的中心轴方向平行，且使测头相对于铸铁制圆筒部件的外周面垂直的方式进行测量。测量是在各实施例和各比较例的铸铁制圆筒部件的轴向两端侧部分处实施。此时，在一端对于直径方向上相对置的两个位置进行测量，另一端也对于直径方向上相对置的两个位置(但是，该两个位置是从一端的测量位置沿圆周方向旋转90度后的位置)进行测量。然后，将这四个位置处得到的突起P的高度h的平均值作为突起P的高度H。
[0189] [b]突起数N
[0190] 突起数N通过如下方式而求出，即：在使用非接触式三维激光测量仪测量各实施例和比较例的铸铁制圆筒部件的外周面而得到纵1cm×横1cm的等高线图之后，对于该等高线图中高度为200μm的等高线所围成的区域的数量进行统计。以下，对具体的测量方法进行说明。
[0191] 首先，如图9所示，将评价用样品110(铸铁制圆筒部件)放置在设置于XY工作台100上的测量台102(V形块)。接着，从配置于评价用样品110上方的非接触式三维激光测量仪120(KEYENCE公司制造的激光聚焦位移测量仪：LT系列)的下部所设有的激光照射部122，向评价用样品110的外周面110S照射激光L，同时使XY工作台100沿水平方向移动，从而利用激光L对评价用样品110的外周面110S的规定区域内进行扫描。另外，在图9中，X轴方向是与评价用样品110的中心轴A平行的方向。另外，与X轴方向和Z轴方向(竖直方向)两者垂直的方向(图中与纸面垂直的方向)为Y轴方向，水平方向是指与XY平面平行的方向。
[0192] 测量时，首先将与Z轴方向平行且朝向评价用样品110的外周面110S照射的激光L垂直地照射在外周面110S上的位置设定在坐标(X，Y)＝(0，0)处。接着，在以坐标(0，0)为中心且边长为1cm的正方形状的测量区域内，在X轴的-5.0mm至+5.0mm的范围以及Y轴的-5.0mm至+5.0mm的范围内，分别以0.1mm的间隔使XY工作台100进行移动。由此，利用激光L对外周面110S的测量区域内进行扫描。此时的激光L的扫描速度为5500μm/秒。在此，将测量区域内的Z轴方向的位置作为各坐标(X，Y)中的坐标Z进行测量。此时的Z轴方向的测量分辨率为0.1μm。另外，激光L的照射条件为：光斑直径0.007mm、焦深2mm。
[0193] 另外，由于测量区域形成为平缓的曲面，因此，关于通过利用激光L在测量区域内扫描而得到的坐标数据(X，Y，Z)，通过执行使由曲面构成的XY面平面化的校正处理，从而得到校正后的坐标数据(X，Y，Z)。接着，通过利用试算表软件对校正后的坐标数据(X，Y，Z)执行运算处理而将其图像化，从而得到测量区域的等高线图像。
[0194] 然后，不显示将所得到的等高线图像中确认到的外周基底面10Sb的Z轴高度设定为基准值(0mm)时Z轴高度低于0.20mm的等高线，从而得到在Z轴高度为0.20mm的位置处将测量区域剖切的等高线图(200μm等高线图)。作为参考，图10中示出了实施例8的评价用样品的200μm等高线图的一例。图10中的黑色区域是Z轴高度为0.20mm以上的区域。
[0195] 接着，在200μm等高线图中，对于(i)仅由Z轴高度为0.20mm的等高线围成的一个封闭区域的数量、以及(ii)由Z轴高度为0.20mm的等高线和200μm等高线图的边界线围成的一个封闭区域的数量进行统计，并作为测量区域内的突起P的数量。但是，在统计突起P的数量时，进而使用下述(1)～(3)所示的规则。
[0196] (1)在(i)仅由Z轴高度为0.20mm的等高线围成的一个封闭区域、以及(ii)由Z轴高度为0.20mm的等高线和200μm等高线图的边界线围成的一个封闭区域中，原则上仅将各区域的X轴方向的长度和Y轴方向的长度均为0.2mm以上(区域面积为0.04mm2以上)的区域作为统计对象。
[0197] (2)但是，作为上述(1)的例外，当在图10所例示的200μm等高线图中，黑色所表示的一个封闭区域的轮廓形状呈扁平形状或葫芦形状时，不作为统计对象。在此，不作为统计对象的“扁平形状或葫芦形状”的一个封闭区域是指：该一个封闭区域的轮廓形状的长径与短径之比(长径/短径)为2以上的区域。
[0198] (3)测量区域内的突起P的总数n(个/cm2)根据下式(6)求出。
[0199] ■式(6)n＝n20+nb20/2
[0200] 在此，式(6)中的n20表示200μm等高线图内作为统计对象的、仅由Z轴高度为2
0.20mm的等高线围成的区域的总数(个/cm)，nb20表示200μm等高线图内作为统计对象的、由Z轴高度为0.20mm的等高线和200μm等高线图的边界线围成的区域的总数(个/cm2)。另外，在式(6)中，当nb20/2的值不是整数时，通过四舍五入得到整数值后计算突起P的总数n。
0.20mm的等高线围成的区域的总数(个/cm)，nb20表示200μm等高线图内作为统计对象的、由Z轴高度为0.20mm的等高线和200μm等高线图的边界线围成的区域的总数(个/cm2)。另外，在式(6)中，当nb20/2的值不是整数时，通过四舍五入得到整数值后计算突起P的总数n。
[0201] 在与测量突起P的高度H时相同的四个测量点处实施以上所说明的测量，求出四个2
测量点的突起P的总数n的平均值并将其作为突起数N(个/cm)。
测量点的突起P的总数n的平均值并将其作为突起数N(个/cm)。
[0202] [c]缩颈比率NP
[0203] 缩颈比率NP按照以下步骤求出。首先，如图11所示，将评价用样品110配置在设置于水平工作台200上的剖面形状呈大致V字形的V形块210上。另外，在评价用样品110的斜上方配置与电视监视器(图中未图示)连接的显微镜220(株式会社HIROX制造的数字显微镜KH-1300)，并使显微镜220的光轴M与Z轴方向(竖直方向)平行。另外，该显微镜220被配置为：在将与评价用样品110的中心轴A垂直的Z轴方向的上方侧设为0度时，能够观察到评价用样品110的外周面110S上沿评价用样品110的圆周方向P的角度约为60度处的位置。由此，显微镜220所观察到的测量区域部分的外周面110S处的切线TN与显微镜220的光轴M被设定为形成约30度的角度。另外，显微镜220的目镜的倍率设为40倍。另外，在图11中，X轴方向是与评价用样品110的中心轴A平行的方向，Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向两者垂直的方向。
[0204] 接着，在评价用样品110的一端侧，且相比评价用样品110的外周面110S上的显微镜220的观察位置Ob稍微靠上的位置处配置辅助光源230。然后，从该辅助光源230沿着与评价用样品110的轴向A大致平行的方向照射光。此时，对辅助光源230的位置和光的照射方向等进行微调，以使光照射至映在电视监视器上的突起P的侧面而被反射。
[0205] 接着，对配置于V形块210上的评价用样品110的位置进行微调，以使也能够充分确认到缩颈形状的突起Pn的缩颈部分，并且能够观察到六个以上的焦点对准电视监视器的横向中央部区域内的突起P。
[0206] 然后，在微调结束后，对于映在电视监视器上的评价用样品110的外周面110S上的突起P进行统计。图12是表示映在电视监视器上的评价用样品110的外周面110S的一例的放大图像，图中的纵向表示评价用样品110的圆周方向P，图中的横向X是与评价用样品110的中心轴A平行的方向。
[0207] 在统计突起P时，在电视监视器中，以在圆周方向P上相隔1mm间隔的方式显示两条与横向X平行的光标线300A、300B。然后，在电视监视器上所显示的两条光标线300A、300B围成的带状测量区域B内实施上述对焦处理。另外，设定为外周面110S中横向X上的长度至少为6mm以上的区域被映在电视监视器中。而且，以在测量区域B内观察到10个以上的突起P为条件，根据突起P是缩颈形状的突起Pn还是其他形状的突起Pa，而对测量区域B内观察到的各个突起P赋予两种标记。另外，此时为了辨别突起P是否符合缩颈形状的突起Pn，如图4中的(B)所示那样测量突起P的各部分的尺寸，并判断是否满足式(3)～式(5)。由此，统计出测量区域B内被赋予一种标记的其他形状的突起Pa的数量q0、和被赋予另一种标记的缩颈形状的突起Pn的数量q1。
[0208] 另外，对于位于光标线300A、300B上的突起P，仅在突起P的一半以上处于测量区域B内时计为一个，除此之外计为零个。另外，作为应该作为统计对象的突起P，仅将如图2和图3所示具有一个顶部20T的突起P的整周实质上仅被外周基底面10Sb包围，而与其他的突起P相互分离的突起作为对象。因此，如下状态的突起群Pi不作为统计对象，即：如图13所例示，一个突起P1与另一个突起P2实质上并未被外周基底面10Sb隔开，突起P1与突起P2之间通过相对于外周基底面10Sb突出且高度小于突起P1的高度h3和突起P2的高度h4的连接部20C而被连接。
[0209] 在与测量突起P的高度H时相同的四个测量点处实施以上所说明的测量，得到各测量点处的其他形状的突起Pa的数量q0和缩颈形状的突起Pn的数量q1。然后，根据下式(7)计算出缩颈比率NP。
[0210] ■式(7)缩颈比率NP(％)＝100×四个测量点处的q1的总值/(四个测量点处的q0的总值+四个测量点处的q1的总值)
[0211] [d]面积率S1
[0212] 面积率S1通过如下方式求出，即：根据测量突起数N时得到的四个测量点处校正后的坐标数据(X，Y，Z)，并使用试算表软件进行运算，从而求出四个测量点处的面积率s的平均值。通过不显示将试算表软件所描绘的等高线图像中确认到的外周基底面10Sb的Z轴高度设定为基准值(0mm)时Z轴高度低于0.15mm的等高线，从而得到在Z轴高度为0.15mm处将测量区域剖切的等高线图(150μm等高线图)。作为参考，图14中示出了实施例8的评价用样品的150μm等高线图的一例。图14中的黑色区域是Z轴高度为0.15mm以上的区域。另外，图14所示的150μm等高线图相当于将图10所示的200μm等高线图的剖切位置降低50μm后的等高线图。
[0213] 各测量点处的面积率s是通过下式(8)定义的值。
[0214] ■式(8)面积率s(％)＝100×ps/bs
[0215] 在此，式(8)中的ps是在X轴的长度和Y轴的长度相当于测量区域的1cm(10mm)的150μm等高线图中，(i)仅由Z轴高度为0.15mm的等高线围成的区域的面积和(ii)由Z轴高度为0.15mm的等高线和150μm等高线图的边界线围成的区域的面积之和(mm2、Z轴高度为
2
0.15mm的剖面面积)。另外，bs是150μm等高线图的总面积(100mm＝10mm×10mm)。
2
0.15mm的剖面面积)。另外，bs是150μm等高线图的总面积(100mm＝10mm×10mm)。
[0216] [e]孔隙率G
[0217] 为了测量孔隙率G，首先使用各实施例和比较例的铸铁制圆筒部件制成双筒型汽缸。如图15中的(A)所示，该双筒型汽缸400是使用铝合金通过压铸将作为评价用样品而制造的两个铸铁制圆筒部件410(汽缸套)的整个外周面包铸而制成的。此时的压铸条件如下。
[0218] —压铸条件—
[0219] ■铝合金材质：ADC12
[0220] ■浇注压力：60MPa
[0221] ■浇注速度：1.8m/s
[0222] ■熔融金属温度：675℃
[0223] ■汽缸体420的厚度：8mm
[0224] ■汽缸孔430之间的厚度：15.4mm(汽缸孔430之间的铝合金部分的厚度为4.4mm)[0225] ■铸铁制圆筒部件410(汽缸套)的高度：130mm
[0226] ■铸铁制圆筒部件410(汽缸套)的厚度：5.5mm
[0227] 接着，以与两个汽缸孔430的孔中心轴B1、B2垂直的方式，将双筒型汽缸400分别在从上端面朝向下侧40mm的位置和60mm的位置处切断，从而得到厚度为20mm的第一试样402。接着，对于第一试样402的两个切断面中在60mm位置处切断的切断面进行研磨。然后，利用金相显微镜观察该研磨面中铸铁制圆筒部件410与由铝合金构成的汽缸体420的边界部BS。
[0228] 关于边界部BS的观察，在下述(a)～(c)所示的总计八个位置处实施。
[0229] (a)连接两个孔中心轴B1、B2的直线M1与边界部BS交叉的位置(计四个位置)[0230] (b)与直线M1垂直且从孔中心轴B1通过的直线M2与边界部BS交叉的位置(计两个位置)
[0231] (c)与直线M1垂直且从孔中心轴B2通过的直线M3与边界部BS交叉的位置(计两个位置)
[0232] 在此，在各观察位置处，沿边界部BS拍摄三张连续的剖面照片(倍率：100倍)。接着，根据对三张剖面照片执行图像处理(灰阶化)后得到的图像，求出作为观察对象的图像内形成于铸铁制圆筒部件410与汽缸体420的边界部BS上的空隙的面积(空隙面积GA)、以及作为观察对象的图像的总面积SA。在此，各观察位置的孔隙率g(％)通过下式(9)表示。
[0233] ■式(9)g＝GA/SA×100
[0234] 然后，求出八个观察位置处的孔隙率g的平均值作为孔隙率G。
[0235] [f]接合强度F(接合强度F(Al))
[0236] 从孔隙率G的评价中所使用的第一试样402切出下述(a)～(c)所示的部分(第二试样A)和下述(d)所示的部分(第二试样B)。
[0237] (a)在第一试样402的长度方向的两端侧，以第一试样402与直线M1交叉的部分为中心，沿圆周方向从第一试样402切出20mm宽的部分。(计两个位置)
[0238] (b)在第一试样402的宽度方向的两端侧，以第一试样402与直线M2交叉的部分为中心，沿圆周方向从第一试样402切出20mm宽的部分。(计两个位置)
[0239] (c)在第一试样402的宽度方向的两端侧，以第一试样402与直线M3交叉的部分为中心，沿圆周方向从第一试样402切出20mm宽的部分。(计两个位置)
[0240] (d)在第一试样402的长度方向的中央部(相当于汽缸孔430之间的部分)，沿宽度方向从第一试样402切出20mm宽的部分。(计一个位置)
[0241] 第二试样A是使一面侧由形成凹面的铸铁制圆筒部件410构成的部分、与另一面侧由形成凸面的汽缸体420构成的部分呈一体化的双层结构的切片。另外，第二试样B是具有三层结构的切片，两侧的层是由形成凹面的铸铁制圆筒部件410构成的部分，与该两侧的层呈一体的中央部的层是由汽缸体420构成的部分。
[0242] 接着，将设有与第二试样A、B的两面的凹凸形状对应的粘接面的拉伸试验用臂粘接在第二试样A、B的两面上。然后，使用拉伸试验机(岛津制造所制造的万能试验机：AG-5000E)，以通过夹钳将分别粘接在第二试样A、B两面上的两个臂中的一个臂加以保持固定的状态，沿着相对于铸铁制圆筒部件410与汽缸体420的接合界面大致垂直的方向对另一个臂施加拉伸负荷。在此，测量出构成第二试样A、B的、由铸铁制圆筒部件410构成的部分与由汽缸体420构成的部分剥离时的拉伸负荷，并将其作为接合强度f。然后，求出六个第二试样A的接合强度f和一个第二试样B的接合强度f的平均值作为接合强度F。另外，该接合强度F也是作为与边界接合强度Fb的比较对象的接合强度F(Al)。
[0243] 通过以上所说明的各测量方法测量各实施例和比较例的铸铁制圆筒部件的结果如表2和表3所示。
[0244] 【表2】
[0245]
[0246] 【表3】
[0247]
[0248] 另外，表3中所示的薄壁化评价、孔隙率评价以及接合强度评价的评价标准如下。
[0249] —薄壁化评价的评价标准—
[0250] A：突起P的高度H为0.2mm以上且小于0.45mm。
[0251] B：突起P的高度H为0.45mm以上且小于0.5mm。
[0252] C：突起P的高度H为0.5mm以上。
[0253] —孔隙率评价的评价标准—
[0254] A：孔隙率G在0.5％以下。
[0255] B：孔隙率G超过0.5％且在1.0％以下。
[0256] C：孔隙率G超过1.0％。
[0257] —接合强度评价的评价标准—
[0258] A：接合强度F在10.0MPa以上。
[0259] B：接合强度F在6.0MPa以上且小于10.0MPa。
[0260] C：接合强度F小于6.0MPa。
[0261] ＜第二实验＞
[0262] 除了以表4所示的条件将铸型涂料、工序C中的圆筒状模具50的温度以及涂料层52加以组合以外，与第一实验同样地得到各实施例和比较例的铸铁制圆筒部件。与第一实验同样地对各实施例和比较例的铸铁制圆筒部件执行各种测量和评价，结果如表4和表5所示。另外，表6中示出将最大缩颈位置的高度hw与缩颈形状的突起Pn的高度h1的比率(hw/h1)以0＜hw/h1≤0.35、0.35＜hw/h1≤0.65、0.65＜hw/h1＜1.0的范围进行划分时的各区间的突起Pn的比率A、B、C。另外，表6中还示出了比率NP2和圆筒状模具50的温度。
[0263] 【表4】
[0264]
[0265] 【表5】
[0266]
[0267] 【表6】
[0268]
[0269] [g]比率A、B、C以及NP2
[0270] 表6所示的比率A、B、C按照以下步骤求出。首先，将各实施例和比较例的铸铁制圆筒部件在距离两端部20mm～30mm的位置处，以使与轴向垂直的剖面露出的方式切断。接着，使用研磨纸，并按照中细、细、极细(#1000以上)的顺序变更研磨纸的粗细度对切断面进行研磨。通过对三个铸铁制圆筒部件实施该研磨处理，从而制成六个具有研磨后切断面且厚度为20mm～30mm的测量用样品。
[0271] 接着，利用与装有分析用软件的电视监视器连接的显微镜220(株式会社HIROX制造的数字显微镜KH-1300、目镜倍率：100倍)，观察研磨后切断面的外周端存在的缩颈形状的突起Pn的剖面形状。此时，对于观察到的各个缩颈形状的突起Pn的剖面形状，测量出高度h1和最大缩颈位置的高度hw。另外，缩颈形状的突起Pn在每个测量用样品上随机选择24个，从而观察了总计144个缩颈形状的突起Pn的剖面形状。
[0272] 然后，对于144个缩颈形状的突起Pn，将比率(hw/h1)划分为A区间(0＜hw/h1≤0.35)、B区间(0.35＜hw/h1≤0.65)以及C区间(0.65＜hw/h1＜1.0)，并求出属于各区间的缩颈形状的突起Pn的数量。然后，利用属于各区间的缩颈形状的突起Pn的数量除以观察对象的总数(144个)，求出表6所示的比率A、B、C。另外，也根据比率A和比率B之和求出比率NP2。
[0273] ＜接合强度与各种形状参数的关系的评价＞
[0274] 图16中示出相对于H2×N(横轴)而标示接合强度F(接合强度F(Al))(纵轴)的图表。但是，图16所示的图表表示的是突起P的高度H为0.2mm以上且小于0.5mm的情况。另外，在图16中，作为参考，也标示出专利文献3的表1中公开的试验例(实施例1、4-6、8-9以及比较例1-2、4)。
[0275] 由图16明确可知，在所有的实施例中，接合强度F(接合强度F(Al))的值均超过边界接合强度Fb的值。相对于此，在比较例中，除了未得到实用性的接合强度F(接合强度F(Al))的比较例3(图表的最左端的■标记)以外，接合强度F(接合强度F(Al))均低于边界接合强度Fb。另外，在专利文献3的表1中公开的试验例中，接合强度F(接合强度F(Al))也远低于边界接合强度Fb。
[0276] 由上述结果可知，在比较容易确保实用性的接合强度F(接合强度F(Al))的范围、即具有适度的突起P的高度H和适度的突起数N的范围(H2×N大概为6.0以上的范围)中，与比较例以及专利文献3的表1中公开的试验例相比较，本实施方式的铸铁制圆筒部件的突起P的形状因素综合来看更适于提高接合强度。
[0277] 图17中示出相对于突起P的高度H(横轴)而标示出接合强度F(纵轴)的图表。但是，图17所示的图表表示的是突起P的高度H为0.2mm以上且小于0.5mm的情况。另外，在图17中，作为参考，也标示出专利文献3的表1中公开的试验例(实施例1、4-6、8-9以及比较例1-2、4)。
[0278] 由图17明确可知，在相同的接合强度F下，与比较例以及专利文献3的表1中公开的试验例相比较，实施例能够进一步降低突起P的高度H。因此，在使用本实施方式的铸铁制圆筒部件的复合结构体中，既能确保与现有技术同等程度的接合强度，又能容易地使铸铁制圆筒部件与外周侧部件的接合部附近的厚度变得更薄。
[0279] 图18中示出表示实施例16～21以及比较例7～9的实验结果，且相对于接合强度指数S(横轴)而标示出接合强度F的图表，图19中示出表示实施例16～21以及比较例7～9的实验结果，且相对于接合强度指数S(横轴)而标示出孔隙率G的图表。另外，这些图表中也示出了制造条件(圆筒状模具的温度以及铸型涂料的种类)。
[0280] 由图18明确可知，(i)在圆筒状模具的温度为相同条件的情况下，随着接合强度指数S的增大，接合强度F几乎呈直线状地增大，并且，(ii)在相同的接合强度指数S的情况下，当圆筒状模具的温度从280℃降低至240℃时，接合强度急剧增大，但圆筒状模具的温度从240℃降低至200℃时接合强度的增大幅度相对变小。
[0281] 接合强度指数S是仅反映突起P的形状因素中的缩颈比率NP，而未反映缩颈比率NP以外的突起P的形状因素的参数。考虑到这一点，可以判断出上述(ii)所示的现象暗示随着圆筒状模具的温度从280℃降低至240℃，缩颈比率NP以外的突起P的形状因素以使接合强度F大幅增加的方式进行变化。另外，根据图19所示的结果可知，该缩颈比率NP以外的突起P的形状因素的变化也与孔隙率G的变化密切相关。
[0282] ＜其他参考数据＞
[0283] 另外，作为参考，图20中示出了比较例6的评价用样品的150μm等高线图。
[0284] (符号说明)
[0285] 10...铸铁制圆筒部件
[0286] 10S...外周面
[0287] 10Sb...外周基底面
[0288] 10St...顶面
[0289] 20...内燃机
[0290] 20T...顶部
[0291] 20M...中间部
[0292] 20B...基底部
[0293] 20C...连接部
[0294] 30…汽缸套
[0295] 32...汽缸体
[0296] 34...汽缸孔
[0297] 36...冷却液流道
[0298] 40...车轮
[0299] 42...圆筒部
[0300] 42S...内周面
[0301] 44...制动鼓
[0302] 44S...内周面
[0303] 46...制动瓦
[0304] 50...圆筒状模具
[0305] 50S...内周面
[0306] 52...涂料层
[0307] 54A...气泡
[0308] 54A1...大气泡
[0309] 54A2...小气泡
[0310] 54B...凹孔
[0311] 54C1...凹孔
[0312] 54C2...凹孔
[0313] 100...XY工作台
[0314] 102...测量台
[0315] 110...评价用样品
[0316] 110S...外周面
[0317] 120...非接触式三维激光测量仪
[0318] 122...激光照射部
[0319] 200...工作台
[0320] 210...V形块
[0321] 220...显微镜
[0322] 230...辅助光源
[0323] 300A...光标线
[0324] 300B...光标线
[0325] 400...双筒型汽缸
[0326] 402...第一试样
[0327] 410...铸铁制圆筒部件(汽缸套)
[0328] 420...汽缸体
[0329] 430...汽缸孔
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