JPH03210960A - 鉄への耐摩耗性物質含浸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉄製品に硬質耐摩耗性物質（ｈａｒｄｗｅａｒ
−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｍａｔｅｒｉａｌ）から成る表
面を含浸させる方法に関する。

鉄に硬質耐摩耗性表面を鉄に含浸させるには多様な方法
が公知である。このような方法には火炎吹付は塗装とプ
ラズマ吹付は塗装がある。しかし、こｒらの吹付は塗装
方法はそれぞれ塗装プロセス中および便用中の表面の剥
脱（ｓｐａ　Ｉ　Ｉ　ｉｎｇ）ならびにこｎらの方法の
適用に伴う特に大きな出費に関連した問題ケ抱えている
。

炭化物粒子ケ型π入れ、次に溶融鉄（ｍｏｌｔｅｎｉｒ
ｏｎ）’＆注入するキャストインカーバイド法（ｃ，１
ｓｔ−Ｉｎ−Ｃａｒｂｉｄｅｓ）も公知である。例えば
、エケ７−　（Ｅｋｅｍａｒ）等の米国特許筒４，１１
９，４５９号中の考察ケ参照のこと。しかし、このよう
な鋳物では、炭化物粒子を目的の位置に正確に維持する
ことが困難である。

さらに、ポリステレ／パターンと共に用いる、ある一定
のキャストオ／ハードサーフェイシング法（ｃａｓｔ−
ｏｎ　ｈａｒｄ　ｓｕｒｆａｃｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉＱ
ｕｅｓ）も技術上公知である。例えば、・・ンセン（Ｈ
ａｎｓｅｎ）等の「ポリスチレンパターン鋳物へのキャ
ストオンフェロクロムーペースドハードサ−７エイシン
グの適用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃａｓｔ−
ｏｎＦｅｒｒｏｃｈｒｏｍｅ−Ｂａｓｅｄ　Ｈａｒｄ　
Ｓｕｒｆａｃｉｎｇｓ　ｔ。

Ｐｏ１ｙｓｔｙｒｅｎｅ　Ｐａｔｔｅｒｎ）　Ｊ米国内
務省鉱山間研究報告８９４２．（ｂ９８５年）中の考察
を参照のこと。

ハンセン等の上記文献で考察され１こ方法では、結合剤
と例えば炭化タングステン粉末のような好ましい硬質物
質とから成るペーストラ生成鋳物の摩耗されや丁℃・表
面に相当するポリステレンツくターンの表面に塗布ｊる
。次に、耐火性塗料（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ　ｃｏａｔ
ｉｎｇ）　５、金属を鋳込む前に、パターン全体に塗布
する。

しかし、この方法はほぼ乾燥したペーストがフｔ−ム表
面を充分に濡らすことができないことによって主に生ず
ると考えられる、耐摩耗性層（例エバ、炭化タングステ
／）と７オームパターントの間に形成される結合の低い
信頼性に付随する問題馨有する。この欠点のために、鉄
は鉄が凝固する前に前記層に浸透することができず、炭
化物は製品から剥脱する。

この方法はまた複雑かつ不充分であるので、大規模生産
に有効に適用されることはできない。

さらに、この方法での非水性結合剤の使用は、溶融金属
と砂との接触を阻止し、鋳物の機械加工性と表面仕上げ
とン改良するために非水性耐火性スラリーをパターンに
塗布することを必要とする。

しかし、非水性耐火性スラリーの使用は多様な安全性の
危険ケもたらし、全（好ましくない。

従って、先行技術の問題を克服し、未然に防ぎ、または
軽減することのできる耐摩耗性物質を鉄表面に含浸させ
る方法が必要とされる。

耐摩耗性物質と鉄との間に強い結合を与える鉄表面の含
浸方法ケ提供することが、本発明の目的である。

さらに、水性スラリーを用いることができる方法ケ提供
することが、本発明の目的である。

上記その他の目的は以下の説明と特許請求の範囲から明
らかになるであろう。

本発明の１態様では、耐摩耗性物質表面層による鉄製品
の含浸方法であって、次の工程：（ａ）　　目的鉄製品
の破壊可能なパターンを形成する工程； （ｂｌ　　耐摩耗性物質の粉末とポリビニルアルコール
の溶液ヶ含む結合剤とから成るペーストケ前記パターン
の少なくとも一部に塗布する工程；（ｃ）　　前記パタ
ーンを用いて型を製造する工程；（ｄ）　　前記型に溶
融鉄を注入し、それによって耐摩耗性物質表面層を有す
る鉄製品を製造する工程から成る方法を開示する。

本発明の他の態様では、耐摩耗性物質表面層を鉄製品に
含浸させる方法であって、次の工程：（ａ）　　目的鉄
金属製品の破壊可能なパターンを形成する工程； （ｂ）パターンの表面に少なくとも１つのみぞまたは凹
みケ形成する工程； （ｃ）　　前記の少なくとも１つのみぞまたは凹みに水
性結合剤乞導入する工程； （ｄ）　　耐摩耗性物質を前記の少なくとも１つのみぞ
または凹みに導入する工程； （ｅ）　　前記パターンを用いて型を製造する工程；（
ｆ）＠配架に鉄溶融物を注入して、そｎＫよって耐摩耗
性物質表面層を有する鉄製品を形成する工程 から成ろ方法暑提供する。

本発明のさらに他の態様では、鉄製品に耐摩耗性物質表
面層を含浸させる方法であって、次の工程： （ａ）　　目的鉄製品の破壊可能なパターンを形成する
工程； ｂ）　　］摩耗性物質と結合剤とから成る成形可能なシ
ートを製造する工程； （ｃ）成形可能なシートを目的形状とサイズに形成ｊ石
工程； （ｄ）　　形成したシートヲパターンの少なくとも一部
に貼布する工程； （ｅ）パターンを用〜・て型乞製造する工程；（ｆ）前
記型に鉄溶融物を注入して、それによって耐摩耗性表面
層を有する鉄製品を形成する工程から成る方法ケ提供す
る。

上記の各実施態様において、パターンを用いて型を製造
する前に水性、セラミックスラリーをパターンに塗布ｊ
ることかできる。

さらに、これらの方法の各々の製品も提供する。

本発明は技術上公知の如何なる種類の鉄の鋳造にも使用
可能である。しかし、鋳鉄および特に延性鋳鉄または鼠
鋳鉄が好ましい。

本発明に用いろ破壊可能なパターンに関しては、パター
ン段進に適し定材料ケ用いることができる。

発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）およびポリメチル−メタク
リレート（ＰＭＭＡ）の使用が好まし℃・。

ＰＭＭＡは鋳物内の好ましくな℃・炭素欠陥（ｃａｒｂ
ｏｎｄｅｆｅｃｔ）の形成または剥脱に関連した問題ケ
こうむることが少ないので、最も好ましい。

本発明では、耐摩耗性物質ケ粒度約１５ミクロンから約
１５朋以上までの粒子として用℃・ろことが好ましく・
。粒度は約１４０〜約５４８ミクロン（３０メツシユサ
イズ）である０とが好ましく、約１４０〜約１４９ミク
ロン（ｂ００メツツユサイズ）であることが最も好まし
い。特に、微細な粒度丁なわち２００メ、シュサイズ（
７４ミクロン）より小さい粉末を用いろと、炭素欠陥が
形成２ｎやすいので、本発明の範囲内でこｒより大き℃
・粒度ケ用いることが好ましいが、これは重要ではない
。

粒子は流動しゃ丁さ、その他の実際的な理由から一般的
に球状であるが、この形状は本発明にとって重要ではな
い。

硬質耐摩耗性物質の選択に関しては本発明は例えば炭化
タングステン、炭化クロム等またはこれらの混合物のよ
うな、技術上伝統的に用いられる硬質相のいずれも効果
的に用いることができる。

用（・る鉄鋳物に対して充分な湿潤性２有する耐摩耗性
物質の使用は先行技術の鋳物π付随する剥脱の問題の軽
減に有効であることが判明し定。従って、被鋳造金属と
して延性鉄２用いる場合には、球状または角形炭化タン
グステンまたはＷＣとＷ２Ｃの共晶混合物まＴこは例え
ば炭化クロムのような他の炭化物が好ましいが、アルミ
ナは最も好＝ＥＬ＜ない。

さらに、炭化タングステンの湿潤性は粉末の炭素含量が
化学量論量より低℃・（すなわちＷＣでは６５重量％未
満）場合には上昇することが判明する。従って、化学量
論量未満の炭素、炭素含量約４％の球状炭化タングステ
ン粉末、ならびにＷ２ＣとＷＣとの共晶混合物（一般名
〔粉砕炭化物」として市販）が、本発明に延性鉄と共に
最も好ましく用いられる。

結合剤としてはポリビニルアルコール（ＰＶＡ　）の溶
液が好ましい、この理由はＰＶＡが水に易溶であり、ア
ルコールのような引火性液体の便用を必要としな℃・か
らである。ＰＶＡはまた、粒子上に炭素残置ヲ残さずに
迅速に蒸発し、溶融金属の湿潤作用ケ強化し、金属を炭
化物粒子網中に容易に流入させる。結合剤はＰＶＡ濃度
が好ましくは５重量％より大きい、より好ましくは約９
５〜約１０．５重問％であるＰＶＡと水との溶液である
。

本発明の方法は、所望の鋳物の破壊可能なパターン全体
いて、鋳物の特定の場所（複数の場合も）に耐摩耗性物
質ケ有する鋳物ケ形成するのに用℃・らｎろ。特定の形
状とサイズ（目的の最終鋳造製品に依存する）の破壊可
能なパターンは公知のいずれかの方法によって製造され
る。特に、破壊可能なパターンの有利な製造方法はトラ
ムバラエル（ｂ”ｒｕｒｒ＋ｂａｕｅｒ　）の米国特許
第４．［］　９３．０１８号と第４４３２．４５３号お
よびトラムパラエル（Ｔｒｕｍｂａｕｅｒ）等の米国特
許第４．３９、１．７５４号に説明されている。

耐摩耗性粒子とＰＶＡ−水結合剤溶液とから成るペース
トは、粒子ケ結合剤溶液中に混合することシこよって製
造されろ。このペーストを次に、必′り：ζ応じて付加
的なＰＶＡ−水結合剤溶液によって耐摩耗性物質を鉄表
面に含浸させることが望まし℃・、パターン表面上の個
所に、例えばはけ等によって塗布する。

硬質耐摩耗性粒子を含むペーストラ破壊可能なパターン
の好ましい局部に塗布し、ペーストラ室温においてまた
は好ましくは最大６０’Ｃまでの高温において数時間か
げて完全に乾燥した後に、技術上周知であるように、、
セラミックスラリー塗料をパターン全体に塗布して溶融
金属と砂型との接触を阻止し、目的製品の機械加工性と
表面仕上げとを改良する。

今２でに、プロセスのこの段階において水性セラミック
スラリーヲ用（・る試みは成功しなかった、この理由は
その上部に炭化物−結合剤層乞有するフオームパターン
への水性スラリーの使用が水性スラリー層への結合剤の
溶出とその結果の炭化物層の剥離と乞招来するからであ
る。しかし、本発明によろＰＶＡ結合剤の使用はこの問
題を効果的に解決し、上述したよりな若干の簡単な予防
措置ヶ講するのみで、水性、セラミックスラリーの使用
２可能にする。さらに、本発明の範囲内の水性スラリー
の使用は伝統的な非水性スラリーに付随する安全性の危
険を克服することにも効果的である。

、セラミックスラリー乞パターンに塗布するには、例え
ばはげによる表面への塗布またはスラリーのエアースフ
レ−のような、幾つかの方法を用いることができる。し
かし、スラリー中にパターンヶ直接浸せきすることは大
量生産の環境内で最も効果的であると考えられ、本発明
に好ましく用いられる。

結合剤の水溶液中への溶出に付随する問題が、パターン
をスラリーから迅速に取出し、パターンから過剰なスラ
リーヲ振り落し、直ちにパターンを熱風炉に入れ、完全
に乾燥させるために熱風炉ケ約５０℃に数時間維持する
ことによって、さらに軽減されることも判明した。

この時点において、パターンを用いて型を製造し、技術
士伝統的に用いらｒる鋳造法の℃・ずれかによる金属の
鋳造に用いることができる。例えば、ハンセン等の前記
文献に述べられている砂型鋳造の考察を参照のこと。

金属の鋳造において、耐摩耗性物質が溶融金属と接触す
る時間を長くするとこの物質の剥脱傾向が低下すること
が判明している。耐摩耗性物質／液体金属の接触時間を
長くする１方法はプロセスに過熱した液体金属を用いる
ことである。この方法では、液体金属を液相線温度（Ｉ
ｉｑｕｉｄｕｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　）より高い温
度にまで加熱する。

適当な過加熱を保証するためには、金属を液相線温度よ
りも約２５０℃〜３２０℃高い温度にまで加熱すること
が好まし−・。これは金属凝固により多くの時間をかけ
、金属を炭化物中に浸透させることを可能にし、非剥脱
性複合層の形成を可能にする。

液体金属／炭化物の接触時間を長くする他の方法は、鋳
造量の増加、従って鋳造の鋳造量／炭化物面積比（ｃａ
ｓｔｉｎｇ　ｖｏｌｕｍｅ／ｃａｒｂｉｄｅ　ａｒｅａ
　）の増加である。換言すると、鋳造！／耐摩耗性物質
面積比が鋳造中の液体金属／耐摩耗性物質接触時間を長
くするために充分であるように鋳造量を選択する。この
概念は第１図によってさらに説明する。

第１図に示すように、耐摩耗性層１が剥脱する確率は鋳
物Ａでは鋳物Ｂにおけるよりも非常に小さ（・、この理
由はＡでは多量の金属２がより長い凝固時間を必要とす
るからである。従って、薄い部分すなわちＢを鋳造する
場合には、鋳物が必要な高さ以上に伸長するとくダッシ
ュ線で示す）、炭化物／液体金属接触が増加し、剥脱の
確率が低下する。

本発明の池の実施態様では、硬質耐摩耗性粒子ペースト
を塗布する前に、少なくとも１つの空隙または凹みをフ
オームパターン中に形成することができる。これらの空
隙は例えばフライス削り（ｍｉｌｌｉｎｇ）　、孔あけ
（ｄｒ　ｉ　ｌ　ｌ　ｉｎｇ）等によってフオームパタ
ーンに切削することができる。空隙または凹みは成分ま
たは摩耗寿命要件（ｗｅａｒ　ｌｉｆｅｒｅｑｕｉｒｅ
ｍｅｎｔ）に依存して、約０．５ｍｍ〜約６．０」の深
さを有する。

次に、空隙または凹みに、生成する鋳物内のそれらの適
当な位置を保証するために、硬質耐摩耗性粒子を含むペ
ーストを充てんすることができる。

ペーストを空隙に導入する代りに、結合剤溶液のみを最
初に空隙に導入して、それによってフオーム表面の完全
な濡れを保証することができる。

次に粒状耐摩耗性物質を空隙に注入して、沈降させ、空
隙に密接に適合させることができる。過剰なＰＶＡ−氷
結合剤は次に適当な吸収性物質によってふき取ることが
できる。望ましい場合には、セラミックスラリーを塗布
する前に、耐摩耗性層を例えば室温において、好ましく
は昇温において、最も好ましくは約６０℃において乾燥
させることができる。

次にパターンにスラリーを塗布し、上記と同様に金属を
鋳込む。

本発明のさらに他の実施態様では、耐摩耗性物質の粉末
と結合剤とから成るシートを型を用いて製造し、次に必
要な形状に分割する。

最初に、粒状耐摩耗性物質とＰＶＡ−水結合剤とを型内
で混合し、均一に展げる。過剰な結合剤は適当な吸収性
物質を用いて除去することができる。次に、結合剤シー
トを不完全硬化させるために、シートを適白な条件下で
乾燥させる。好ましく・実施態様では、ノートを約４５
〜約７５分間の範囲内（６０分間が最も好ましい）、例
えば約り０℃〜約６５℃（最も好ましくは６０℃）に維
持しＴこオーブン内のような適当な環境下で乾燥させる
。これはシートを取扱いと後の望ましい小片・＼の切断
との１こめに充分に強力にする。

望ましい形状とサイズの小片にシートを切断した後に、
またはこれらのシートに第２図に示すように孔をあけ１
こ後に、切断した小片を直接の使用まＴこは将来の使用
の１こめの貯蔵を可能にするような条件下で乾燥させる
。好ましい実施態様では、この乾燥を約り０℃〜約６５
℃の範囲内の温度（６０℃が特に好ましく・）において
、約８〜２４時間の範囲内の時間（２４時間が特に好ま
しい）実施することができる。

完全に乾燥したシートは平均でない面への貼布を試みる
前に、軟化させることも好ましい。これは例えばシート
をスチームに約１５〜約２５秒間暴露させることによっ
て、実施することができる。

これらのシートが成形可能である場合には、第６図に示
すように、円筒に沿って曲げることができる。次に、成
形したシートを目的製品の鋳造を不利に妨げないような
やり方で、破壊可能なパターン材料の表面に接着または
その他の方法で貼布する。第４図に示すように、ＰＶＡ
またはその他の受容される接着剤の水溶液を用いて破壊
可能なパターンに接着貼布する。接着剤としては前述の
ＰＶＡ結合剤溶液が好ましい。

生成した硬質耐摩耗性粒子を含む破壊可能なパターンを
用いて、上述したように、鋳物を製造する。本発明によ
る鋳造の例は第５図と第６図で説明する。

この方法は大量生産方法に特に有利に用いられる。例え
ば、最後に挙げた実施態様を用いた場合には、シート製
造プロセス（すなわち、粒子と結合剤とからのシートの
形成）を鋳造工程とは別の位置で実施することができる
。このことは製品を効果的に大量生産する場合に重要な
要件である。

本発明による方法を用いて、例えばカムシャフトまたは
カム従動節のような工／ジン部品、農機具、耕作機、ブ
レーキ等への便用を含めた多様な用途を有する鉄製品を
製造することができる。本発明によって製造した製品は
耐摩耗性粒子と鉄との間の結合が効果的であるために、
先行技術の対応製品に比べて胃利に用いることができる
。さらに、本発明による方法は非水性スラリーを用いず
に、また非水性スラリーの使用に付随する安全性の問題
を生じさせないで、用いることができる。

本発明と本発明による利点とをさらに説明するＴこめに
、下記の特定の例を述べるが、これらの例が単に説明の
１こめのものであり、決して限定を意図しないものであ
ることを理解すべきである。

例　１ 本発明による鉄製品の製造方法 （Ａ）、炭化物とＰＶＡとを長方形型内で最祁に混合し
、混合物を均一に展げることによって、炭化物７−トを
貼布したＰλＬＭＡパターンを形成する。過剰な結合剤
は適当な吸取り紙を用いて除去する。

結合剤を不完全硬化させるために、シートを型と共に、
６０℃に維持したオープン内で６０分間乾燥させる。こ
れによって、シートは取扱いと小片への切断のために充
分に強力になる。

部分硬化シートを薄刃（ｓｈａｒｐ　ｅｄｇｅ）によっ
て、望ましい形状とサイズとを有する第２図に説明し定
ような小片に切断する。これらの小片を６０℃において
さらに２４時間乾燥させ、次に第４図に示したようなパ
ターンを製造する１こめに、ＰＶＡ結合剤を用いてパタ
ーンに結合させる。

次に、例えば生成したパターンをフラスコ内に結合砂（
ｂｏｎｄｅｄ　５ａｎｄ）または非結合砂（ｕｎｂｏｎ
ｄｅｄｓａｎｄ）のいずれかを用いて埋封するような、
技術上−船釣な方法によって型を製造する。ハンセン等
の鉱山局研究報告８９２４（ｂ９８５年）３頁の考察を
参照のこと。

例えば延性鉄のような好ましい金属を液体状態で型に注
入し、バター／を蒸発させる、パターンのガスは砂を通
って放出され、液体金属はパターンによってあけられた
空隙を充てんする。次に金属は凝固して、耐摩耗性層が
含浸した鉄製品を形成する。

（Ｂ）、ＰＭＭＡパターンの耐摩耗性層が配置されるべ
き位置に、０．５朋深さの空隙を複数個切削する。

Ｐ　、Ｖ　Ａの１０％水溶液である結合剤を空隙に注入
する。

次に、粉砕炭化物粒子を’２Ｖ’Ｊに導入して沈降させ
る。過剰な結合剤はふき取り、層を熱風炉内で６０℃の
温度において６時間乾燥させる。

乾燥したパターンを次に水性、セラミックスラリー中に
浸せきし、過剰なスラリーを除去するように振る。この
時点において、パターンを直ちに熱風炉に入れ、ここで
５０℃において１６時間乾燥させる。

次に型を形成し、例１（Ａ）と同様なやり方で鉄製品を
鋳造する。

例２ 本発明に従って製造した実際の試験片の試験延性鉄と種
々な硬質物質とから成る本発明による試験片群をＰＭＭ
Ａパターンを用いて鋳造した。

これらの試験片は第１表に示す。

第１表 １、ＧＴＥ角形ＷＣｏ＋ ２、ＧＴＥ球状ＷＣ（＋＋ ３、ＧＴＥ球状ＷＣ（ｂ） ４、　Ｍａｃｒｏｃｒｙｓｔ、、ＷＣｌ２１９、　Ｍａ
ｃｒｏｃｒｙｓｔ、、　ＷＣｌ２１６、　Ｍａｃｒｏｃ
ｒｙｓｔ、、ＷＣｌ２１９、　Ｍａｃｒｏｃｒｙｓ　ｔ
　、　、　ＷＣ１２１８、Ｍａｃｒｏｃｒｙｓｔ、　、
　ＷＣｌ２１９、　Ｋｅｎｆａｃｅ、ＷＣ＋６ｗ１０Ｃ
ｏｔａ＋１０、　ＫＳ−１２、ＷＣ＋　１２Ｗ１０ＣＯ
（４１１１、ＫＳ−１２，ＷＣ＋１２ｗ１０Ｃｏｆ４）
１２、炭化クロム（５） ４０／８０　　　Ｄ、１．により湿潤 ４０／８０　　　Ｄ、１．により湿潤 １００／２００　　Ｄ、１．により湿潤４０／８０　　
　Ｄ、１．により湿潤 １００／１４０　　Ｄ、１．により湿潤１４０／２００
　　Ｄ、１．により湿潤２００／３２５　　　Ｄ、１．
により湿潤３２５／１５ミ舛ンＤ、１．により湿潤４０
／８０　　　Ｄ、１．により湿潤 １００／１４０　　Ｄ、１．により湿潤１４０／２００
　　　Ｄ、１．により湿潤６０／１２０　　　Ｄ、１．
により湿潤１、特に良好な湿潤性 ２、良好な湿潤性 ３、マクロクリスタリン（Ｍａｃｒｏｃｒｙｓｔａｌｌ
ｉｎｅ）ＷＣより低い湿潤性 ４、マクロクリスタリンＷＣに等しい湿潤性５、特に良
好な湿潤性、炭化物は鋳鉄中に溶解する傾向あり。

マクロクリスタリン、ケンフェース（Ｋｅｎｆａｃｅ）
およびＫＳ−１２は炭化タングステン組成物に対するケ
ンナメタル社（Ｋｅｎｎａｍｅ　ｔａ　ｌ　、　Ｉｎｃ
　、）の商標である。

Ｓ、Ｎ、ｉ〜１８と指定する、本発明によるこれらの試
験片を乾燥砂およびゴムホイール研摩試験を用℃・て評
価した。

特にこれらの試験片を、それぞれスチール１０２０゜ス
チール１０８０（焼入れ、焼戻し）およびスチール＋０
８０（堺入れ）から成る比較例Ｓ、Ｎ、１９〜２１と比
較した。

これらの試験結果を第２表に示す。

第２表において、 ａｎｇ、　＝角形　　　５ｐｈｅｒ、　＝球状５ｔｅｅ
１１０２０＝スチール１０２０ｓｔｅｅ１１０８０（Ｑ
＆Ｔ）　＝スチール１０８０（焼入れ、焼戻し） ｓｔｅｃ１１０８０（Ｑｏｎｌｙ）＝スチール１０８０
（焼入れのみ） 上記の結果から、球状ＷＣがすべての被検炭化物タイプ
の中で最高耐摩耗性を有し、この値が焼入れ、焼戻しだ
鋼よりも１桁大きい値であることがわかる。

本発明を種々な好ましく・実施態様に基づいて説明した
が、当業者は種々な修正、置換、省略および変更が本発
明の本質から逸脱せずになされうろことを理解されるで
あろう。従って、本発明は等価物をも含めた特許請求の
範囲によってのみ限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体金属／炭化物接触時間を長くする方法を説
明する。 第２図〜第６図は本発明の種々な態様を説明する写真で
ある。 図面の浄書（内容に変更なし） 「 ］ ＩＣ 第 凹 箒 図 第 す 凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉄製品への硬質耐摩耗性物質表面層の含浸方法にお
   いて、次の工程： （ａ）目的鉄製品の破壊可能なパターンを形成する工程
   ； （ｂ）耐摩耗性物質粉末とポリビニルアルコール溶液で
   ある結合剤とから成るペーストを前記パターンの表面の
   少なくとも一部に塗布する工程； （ｃ）前記パターンを用いて型を製造する工程； （ｄ）前記型に鉄溶融物を注入し、それによって耐摩耗
   性物質表面層を有する鉄製品を成形する工程から成る方
   法。 ２、工程（ｂ）と工程（ｃ）の間でセラミックスラリー
   塗料をパターンに塗布することをさらに含む請求項１記
   載の方法。 ３、前記鉄製品が鋳鉄である請求項１記載の方法。 ４、鋳鉄が延性鋳鉄または鼠鋳鉄である請求項３記載の
   方法。 ５、耐摩耗性物質が球状炭化タングステン、角形炭化タ
   ングステン、炭化クロム、ＷＣとＷ＿２Ｃとの共晶混合
   物またはこれらの混合物を含む請求項１記載の方法。 ６、耐摩耗性物質が付加的な合金元素を含む請求項５記
   載の方法。 ７、付加的な合金元素がコバルトである請求項６記載の
   方法。 ８、破壊可能なパターンがＥＰＳまたはＰＭＭＡから成
   る請求項１記載の方法。 ９、セラミックスラリー塗料が水性スラリーである請求
   項２記載の方法。 １０、結合剤がポリビニルアルコールの水溶液である請
   求項１記載の方法。 １１、ポリビニルアルコールが結合剤中に約５重量％よ
   り多い量で存在する請求項１０記載の方法。 １２、破壊可能なパターンがＥＰＳまたはＰＭＭＡであ
   る請求項１０記載の方法。 １３、耐摩耗性物質が球状炭化タングステン、角形炭化
   タングステン、炭化クロム、ＷＣとＷ＿２Ｃとの共晶混
   合物またはこれらの混合物を含む請求項１２記載の方法
   。 １４、工程（ｂ）と工程（ｃ）との間でパターンにセラ
   ミックスラリー塗料を塗布することをさらに含む請求項
   １３記載の方法。 １５、セラミックスラリー塗料が水性スラリーである請
   求項１４記載の方法。 １６、鉄が延性鋳鉄または鼠鋳鉄である請求項１５記載
   の方法。 １７、破壊可能なパターンの体積を、鋳造量とその上の
   耐摩耗性含浸層面積との比が鋳造中の液体金属／耐摩耗
   性物質接触時間を長くするために充分であるように選択
   する請求項１記載の方法。 １８、鉄製品への硬質耐摩耗性物質表面層の含浸方法で
   あって、次の工程： （ａ）目的鉄製品の破壊可能なパターンを形成する工程
   ； （ｂ）パターン表面に少なくとも１つのみぞまたは凹み
   を形成する工程； （ｃ）前記の少なくとも１つのみぞまたは凹みに水性結
   合剤を導入する工程； （ｄ）前記の少なくとも１つのみぞまたは凹みに耐摩耗
   性物質を導入する工程； （ｅ）前記パターンを用いて型を製造する工程；および （ｆ）前記型に鉄溶融物を注入し、それによって硬質耐
   摩耗性物質表面層を有する鉄製品を製造する工程から成
   る方法。 １９、工程（ｄ）と（ｅ）との間で前記パターンの表面
   にセラミックスラリー塗料を塗布することをさらに含む
   請求項１８記載の方法。 ２０、少なくとも１つのみぞまたは凹みが約０．５ｍｍ
   〜約３ｍｍの深さを有する請求項１８記載の方法。 ２１、前記鉄製品が鋳鉄から成る請求項１８記載の方法
   。 ２２、鋳鉄が延性鋳鉄または鼠鋳鉄である請求項２１記
   載の方法。 ２３、耐摩耗性物質が球状炭化タングステン、角形炭化
   タングステン、炭化クロム、ＷＣとＷ＿２Ｃとの共晶混
   合物、またはこれらの混合物から成る請求項１８記載の
   方法。 ２４、耐摩耗性物質が付加的な合金元素を含む請求項２
   ３記載の方法。 ２５、付加的合金元素がコバルトである請求項２４記載
   の方法。 ２６、破壊可能なパターンがＥＰＳまたはＰＭＭＡから
   成る請求項１８記載の方法。 ２７、セラミックスラリー塗料が水性スラリーである請
   求項１９記載の方法。 ２８、結合剤がポリビニルアルコールの水溶液である請
   求項１８記載の方法。 ２９、ポリビニルアルコールが結合剤中に約５重量％よ
   り多い量で存在する請求項２８記載の方法。 ３０、破壊可能なパターンがＥＰＳまたはＰＭＭＡから
   成る請求項２８記載の方法。 ３１、耐摩耗性物質が球状炭化タングステン、角形炭化
   タングステン、炭化クロム、ＷＣとＷ＿２Ｃとの共晶混
   合物、およびこれらの混合物から成る請求項３０記載の
   方法。 ３２、工程（ｄ）と工程（ｅ）との間で前記パターンの
   表面にセラミックスラリーを塗布することをさらに含む
   請求項３１記載の方法。 ３３、セラミックスラリー塗料が水性スラリーである請
   求項３２記載の方法。 ３４、鉄が延性鋳鉄または鼠鋳鉄である請求項３３記載
   の方法。 ３５、鉄製品への硬質耐摩耗性物質表面層の含浸方法で
   あって、次の工程： （ａ）目的鉄製品の破壊可能なパターンを形成する工程
   ； （ｂ）硬質耐摩耗性物質と結合剤とから成る成形可能な
   シートを製造する工程； （ｃ）成形可能なシートを望ましい形状およびサイズに
   成形する工程； （ｄ）成形したシートをパターンの少なくとも一部の上
   に貼布する工程； （ｅ）パターンを用いて型を製造する工程；および（ｆ
   ）前記型に鉄溶融物を注入し、それによって硬質耐摩耗
   性表面層を有する鉄製品を成形する工程から成る方法。 ３６、工程（ｄ）と工程（ｅ）との間で、前記パターン
   の表面にセラミックスラリー塗料を塗布することをさら
   に含む請求項３５記載の方法。 ３７、前記鉄製品が鋳鉄から成る請求項３５記載の方法
   。 ３８、鋳鉄が延性鋳鉄または鼠鋳鉄である請求項３７記
   載の方法。 ３９、耐摩耗性物質が球状炭化タングステン、角形炭化
   タングステン、炭化クロム、ＷＣとＷ＿２Ｃとの共晶混
   合物、またはこれらの混合物から成る請求項３５記載の
   方法。 ４０、耐摩耗性物質が付加的な合金元素を含む請求項３
   ９記載の方法。 ４１、付加的合金元素がコバルトである請求項４０記載
   の方法。 ４２、破壊可能なパターンがＥＰＳまたはＰＭＭＡから
   成る請求項３５記載の方法。 ４３、セラミックスラリー塗料が水性スラリーである請
   求項３６記載の方法。 ４４、結合剤がポリビニルアルコールの水溶液である請
   求項３５記載の方法。 ４５、ポリビニルアルコールが結合剤中に約５重量％よ
   り多い量で存在する請求項４４記載の方法。 ４６、破壊可能なパターンがＥＰＳまたはＰＭＭＡから
   成る請求項４４記載の方法。 ４７、耐摩耗性物質が球状炭化タングステン、角形炭化
   タングステン、炭化クロム、ＷＣとＷ＿２Ｃとの共晶混
   合物、またはこれらの混合物から成る請求項４６記載の
   方法。 ４８、工程（ｄ）と工程（ｅ）との間で前記パターンの
   表面にセラミックスラリー塗料を塗布することをさらに
   含む請求項４７記載の方法。 ４９、セラミックスラリー塗料が水性スラリーである請
   求項４８記載の方法。 ５０、鉄が延性鋳鉄または鼠鋳鉄である請求項４９記載
   の方法。 ５１、請求項１記載の方法によって製造した、硬質耐摩
   耗性層を含浸した鉄製品。 ５２、請求項１８記載の方法によって製造した、硬質耐
   摩耗性層を含浸した鉄製品。 ５３、請求項３５記載の方法によって製造した、硬質耐
   摩耗性層を含浸した鉄製品。