(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料に機械加工を行うための有効面（２）を少なくとも１つ含み、かつ、複合材料から形成される金属鋳造鋳型体であって、該金属鋳造鋳型体（１）は、材料に切削加工を行う際に用いられる機械加工体であり、該複合材料（３）は、金属製の鋳造材料で形成された鋳造マトリクス（４）中に少なくとも１つの多孔性硬質材料体（７）を含み、該鋳造材料を該硬質材料体（７）に侵入させ、該多孔性硬質材料体の細孔は、２０μｍから１０００μｍの直径を有し、該鋳造マトリクス（４）はベイナイト構造および／またはマルテンサイト構造を示し、
該多孔性硬質材料体は、１０ｐｐｉ〜５０ｐｐｉの細孔密度を有する開いた細孔の発泡構造を呈する、
金属鋳造鋳型体。
【請求項２】
前記鋳造マトリクスは耐磨耗性の鋳造鉄であることを特徴とする、請求項１に記載の金属鋳造鋳型体。
【請求項３】
少なくとも１つの多孔性硬質材料体（７）を備える金属鋳造鋳型体であって、該金属鋳造鋳型体（１）は、材料に切削加工を行う際に用いられる機械加工体であり、該硬質材料体（７）は該鋳型体の面（２）上にあり、鉄ベースの合金で形成された鋳造マトリクス（４）に埋め込まれ、該鋳造材料を該硬質材料体（７）に侵入させ、該多孔性硬質材料体の細孔は、２０μｍから１０００μｍの直径を有し、該鋳造マトリクス（４）はベイナイト構造および／またはマルテンサイト構造を示し、
該多孔性硬質材料体は、１０ｐｐｉ〜５０ｐｐｉの細孔密度を有する開いた細孔の発泡構造を呈する、金属鋳造鋳型体。
【請求項４】
前記硬質材料体（７）はセラミック体であり、該セラミック体は、炭化物、酸化物および窒化物またはこれらの複数の材料の組み合わせからなる群から選択されるセラミック材料を含むことを特徴とする、請求項１〜３の少なくとも１つに記載の金属鋳造鋳型体。
【請求項５】
前記硬質材料体（７）はセラミック体であり、炭化物生成物質の炭化物を含み、該炭化物生成物質は、ケイ素、クロム、タングステン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、チタン、ジルコニウム、タンタルおよびハフニウムからなる群から選択され、該炭化物の含有量は少なくとも２０重量％であり、最大で７０重量％であることを特徴とする、請求項１〜４の少なくとも１つに記載の金属鋳造鋳型体。
【請求項６】
前記少なくとも１つの硬質材料体（７）は開孔性であり、その細孔密度は少なくとも５ｐｐｉ（細孔数／平方インチ）であり、最大で１００ｐｐｉであることを特徴とする、請求項１〜５の少なくとも１つに記載の金属鋳造鋳型体。
【請求項７】
前記鋳造マトリクス（４）中には、複数の硬質材料体（７）が並列に構成されて前記有効面（２）を形成することを特徴とする、請求項１〜６の少なくとも１つに記載の金属鋳造鋳型体。
【請求項８】
前記鋳造マトリクス（４）は、クロム合金の鋳造鉄および／またはモリブデン合金の鋳造鉄によって形成されることを特徴とする、請求項１〜７の少なくとも１つに記載の金属鋳造鋳型体。
【請求項９】
少なくとも１つの耐磨耗性面（２）を備える金属鋳造鋳型体（１）を製造する方法であって、該金属鋳造鋳型体（１）は、材料に切削加工を行う際に用いられる機械加工体であり、
ａ）鋳造鋳型（６）中の鋳造鋳型面に少なくとも１つの多孔性硬質材料体（７）を取り付ける工程と、
ｂ）該鋳造鋳型（６）を耐磨耗性の鉄ベースの材料で拡散させて、該鉄ベースの材料を該少なくとも１つの硬質材料体（７）に侵入させる工程であって、該少なくとも１つの硬質材料体（７）は、鋳造鉄材料用途の鋳造フィルタから識別される材料から形成されるセラミック体であり、かつ、該鋳造フィルタから識別される構造を有する、工程を包含し、
ここで、該多孔性硬質材料体の細孔は、２０μｍから１０００μｍの直径を有し、
該多孔性硬質材料体は、１０ｐｐｉ〜５０ｐｐｉの細孔密度を有する開いた細孔の発泡構造を呈する、
金属鋳造鋳型体を製造する方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの硬質材料体（７）のためにセラミック製鋳造フィルタが用いられることを特徴とする、請求項９に記載の金属鋳造鋳型体を製造する方法。
【請求項１１】
前記鋳造鋳型面上に複数の硬質材料体（７）を並列に取り付けて構成して、前記少なくとも１つの耐磨耗性面を形成することを特徴とする、請求項９または１０に記載の金属鋳造鋳型体を製造する方法。
【請求項１２】
前記鉄ベースの合金が、鋳造鉄材料である、請求項３に記載の金属鋳造鋳型体。
【請求項１３】
前記金属鋳造鋳型体が、研削体である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の金属鋳造鋳型体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャストイン硬質材料体を少なくとも１つ含む金属鋳造鋳型体と、上記金属鋳造鋳型体の用途と、その製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
材料および工作物に機械加工を行う場合、耐磨耗性の機械加工体が必要となる。特に材料に切削加工を行う場合（例えば、粒状材料に研削を行う場合）、少なくとも被機械加工面または複数の被機械加工面上に対して耐磨耗性を有する機械加工体（すなわち、実行（ｅｆｆｅｃｔｉｎｇ）体）が必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、金属鋳造鋳型体の（好適には材料に機械加工または処理を行う際に用いられる金属鋳造鋳型体の）耐磨耗性を向上させることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属鋳造鋳型体は、材料に機械加工または処理を行うための有効面（２）を少なくとも１つ含み、かつ、複合材料から形成される金属鋳造鋳型体であって、該複合材料（３）は、金属製の鋳造材料で形成された鋳造マトリクス（４）中に少なくとも１つの多孔性硬質材料体（７）を含み、該鋳造材料を該硬質材料体（７）に侵入させる。
【０００５】
本発明の金属鋳造鋳型体は、耐磨耗性の鉄ベースの合金は好適には耐磨耗性の鋳造鉄であり、前記マトリクスを形成することを特徴としてもよい。
【０００６】
本発明の金属鋳造鋳型体は、少なくとも１つの硬質材料体（７）を備える金属鋳造鋳型体であって、該硬質材料体（７）は該鋳型体の面（２）上にあり、鉄ベースの合金で形成された鋳造マトリクス（４）に埋め込まれ、好適には鋳造鉄材料であり、該鋳造材料を該硬質材料体（７）に侵入させる。
【０００７】
本発明の金属鋳造鋳型体は、前記硬質材料体（７）はセラミック体であり、該セラミック体は、炭化物、酸化物および窒化物またはこれらの複数の材料の組み合わせからなる群から選択されるセラミック材料を含むことを特徴としてもよい。
【０００８】
本発明の金属鋳造鋳型体は、前記硬質材料体（７）はセラミック体であり、炭化物生成物質の炭化物を含み、該炭化物生成物質は、ケイ素、クロム、タングステン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、チタン、ジルコニウム、タンタルおよびハフニウムからなる群から選択され、該炭化物の含有量は少なくとも２０重量％であり、最大で７０重量％であることを特徴としてもよい。
【０００９】
本発明の金属鋳造鋳型体は、前記少なくとも１つの硬質材料体（７）は開孔性であり、その細孔密度は少なくとも５ｐｐｉ（細孔数／平方インチ）であり、最大で１００ｐｐｉであることを特徴としてもよい。
【００１０】
本発明の金属鋳造鋳型体は、前記少なくとも１つの硬質材料体（７）は、発泡構造を有するセラミック体であることを特徴としてもよい。
【００１１】
本発明の金属鋳造鋳型体は、前記鋳造マトリクス（４）中には、複数の硬質材料体（７）が並列に構成されて前記有効面（２）を形成することを特徴としてもよい。
【００１２】
本発明の金属鋳造鋳型体は、前記鋳造マトリクス（４）は、クロム合金の鋳造鉄および／またはモリブデン合金の鋳造鉄によって形成されることを特徴としてもよい。
【００１３】
本発明の金属鋳造鋳型体は、前記鋳造マトリクス（４）は、ベイナイト構造および／またはマルテンサイト構造を示すことを特徴としてもよい。
【００１４】
本発明の金属鋳造鋳型体は、前記金属鋳造鋳型体（１）は、材料に切削加工を行う際に用いられる機械加工体であり、好適には研削体であることを特徴としてもよい。
【００１５】
本発明の金属鋳造鋳型体を製造する方法は、少なくとも１つの耐磨耗性面（２）を備える金属鋳造鋳型体（１）を製造する方法であって、ａ）鋳造鋳型（６）中の鋳造鋳型面に少なくとも１つの多孔性硬質材料体（７）を取り付ける工程と、ｂ）該鋳造鋳型（６）を耐磨耗性の鉄ベースの材料で拡散させて、該鉄ベースの材料を該１つの硬質材料体（７）に侵入させる工程と、ｃ）該少なくとも１つの硬質材料体（７）は、鋳造鉄材料用途の鋳造フィルタから公知のセラミック体であり、該鋳造フィルタから公知の構造を有する。
【００１６】
本発明の金属鋳造鋳型体を製造する方法は、発泡構造を有するセラミック体が用いられることを特徴としてもよい。
【００１７】
本発明の金属鋳造鋳型体を製造する方法は、前記少なくとも１つの硬質材料体（７）のためにセラミック製鋳造フィルタが用いられることを特徴としてもよい。
【００１８】
本発明の金属鋳造鋳型体を製造する方法は、前記鋳造鋳型面上に複数の硬質材料体（７）を並列に取り付けて構成して、前記少なくとも１つの耐磨耗性面を形成することを特徴としてもよい。
【００１９】
本発明によれば、金属鋳造鋳型体は、材料に機械加工または処理を行う際に用いられる少なくとも１つの有効面であって、上記面は複合材料から形成される面を含む。以下の記載において機械加工のみについて言及する場合、当該機械加工には処理も常に含まれる。鋳造マトリクスが金属製の鋳造材料からなる場合、その複合材料は、鋳造材料を侵入させる多孔性硬質材料体を少なくとも１つ含む。言い換えると、上記少なくとも１つの硬質材料体には、鋳造材料が含浸されている。上記硬質材料体の耐磨耗性は上記鋳造材料のそれよりも高いため、上記複合材料を通じて、純粋な鋳造材料と比較して耐磨耗性の高い有効面が得られる。上記複合材料は好適には、閉じた非多孔質構造を有する。
【００２０】
好適な実施形態において、耐磨耗性の鉄ベースの合金（特に好適には耐磨耗性の鋳造鉄）によってマトリクスを形成する。モリブデン合金の鋳造鉄および／またはクロム合金鋳造鉄（特にクロムの含有率が高い合金鋳造鉄）は、特に好適なマトリクス材料を示す。このような材料の例を挙げると、ＧＸ  ３００  ＣｒＮｉＳｉ  ９５２およびＧＸ  ３００  ＣｒＭｏＮｉを挙げることができる。別の好適なマトリクス材料は、例えば、ＧＸ  ３００  ＮｉＭｏ３ＭｇまたはＡＤＩ（オーステンパリング処理された延性の鉄）であり、その構造は実質的には、ベイナイトおよび／またはアシキュラー（ａｃｃｉｃｕｌａｒ）ベースの物質からなる。ベイナイトおよび／またはアシキュラーベースの物質による構造は、好適な構造の例である。鋳造マトリクスがベイナイト構造である場合または鋳造マトリクスの一部がベイナイト構造である場合、低ベイナイトの粘性は高ベイナイトよりも高いため、低ベイナイトの形成温度はおよそ２５０℃〜およそ３５０℃の範囲が好適である。しかし、このような低ベイナイトは構造的に不可能である。上記に挙げたマトリクス材料として特に好適な材料の他にも、機械加工材料として用いた場合に耐磨耗性の鋳造体が得られるものとして公知の任意の鋳造材料を用いてマトリクス材料を形成することが可能である。しかし、ダイヤモンドピラミッド硬度（ビッカーズ硬度）が少なくとも４００ＨＶである鋳造材料を用いるべきである。
【００２１】
金属鋳造鋳型体の用途は好適には、材料の切削加工およびそれに対応する研削体の形成、粒状充填材料またはより大型の充填材料に切削加工を行う際の体の粉砕または体の破砕がある。このような耐磨耗性鋳造体の用途としては好適には、食品業界、コーティング業界、セメント業界および煉瓦業界などがある。詳細には、本発明による金属鋳造鋳型体は、石炭および石灰の研削、クリンカーの研削ならびに例えば生セメント粉の生成の際に用いられる研削体として用いることが可能である。
【００２２】
本発明による金属鋳造鋳型体は、機械加工材料用途の耐磨耗性鋳造体として特に好適であり、本明細書では材料に切削加工を行う際に用いるのが特に好適であるが、本発明は、概して硬質材料金属鋳造鋳型体にも関し、硬質材料金属鋳造鋳型体のマトリクスが鉄ベースの合金から形成される。この場合においても、マトリクス材料としては鋳造鉄材料が特に好適である。従って、例えば、鋳造マトリクスおよび埋設硬質材料のみからなる複合材料かまたはこれらの２種類の材料から少なくとも実質的に形成された複合材料を、ブレーキ中の磨耗体（例えば車輪付き車両のブレーキ中の磨耗体）として有利に用いることが可能である。
【００２３】
上記少なくとも１つの硬質材料体は好適には、セラミック材料からなるセラミック体である。上記セラミック材料は、炭化物、酸化物および窒化物またはこれらの材料の複数の組み合わせからなる群から選択されるか、または、これらの材料の１つまたはこれらの材料のうちの複数の組み合わせを実質的な成分として含む。上記に挙げたセラミック材料のうち炭化物が特に好適であり、上記炭化物は、炭化物生成物質（ｐｒｏｄｕｃｅｒ）のうち１つ以上の炭化物であるか、または、ケイ素、クロム、タングステン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、チタン、ジルコニウム、タンタルおよびハフニウムからなる群から選択される複数の炭化物生成物質の中の炭化物であればよい。セラミック体の炭化物含有量は、少なくとも２０重量％であり最大で７０重量％である。好適には、炭化物含有量は、少なくとも３０重量％であり最大で６０重量％である。炭化物の割合は好適には、炭化ケイ素（ＳｉＣ）によって形成されるか、または炭化ケイ素（ＳｉＣ）自体によって形成されるかもしくは他の炭化物と組み合わされて形成される。
【００２４】
硬質材料体の硬度は好適には、マトリクス材料の硬度よりも高い。マトリクス材料のダイヤモンドピラミッド硬度（ビッカーズ硬度）はおよそ８００ＨＶ未満であるが、硬質材料体のダイヤモンドピラミッド硬度（ビッカーズ硬度）は少なくとも１０００ＨＶであり、より好適には少なくとも２０００ＨＶである。さらに、硬質材料体は好適には、マトリクス材料よりも高い耐圧縮性を有する。上記に挙げたような種類のセラミック硬質材料体はこれらの特性を有し、およそ３０００ＨＶまでのダイヤモンドピラミッド硬度（ビッカーズ硬度）をしばしば示す。
【００２５】
鋳造材料侵入を支援するため（より好適には硬質材料体の完全な侵入を支援するため）に、硬質材料体は開いた細孔（ｏｐｅｎ−ｐｏｒｅｄ）である（すなわち、開孔性である）。本硬質材料体の細孔密度は少なくとも５ｐｐｉ（細孔数／平方インチ）であるべきであるが、最大１００ｐｐｉである。細孔密度は特に好適には少なくとも１０ｐｐｉであり、最大で５０ｐｐｉである。細孔の直径は好適には少なくとも２０μｍであり、最大で１０００μｍである。これらの細孔の直径は特に好適には少なくとも５０μｍであり、最大で５００μｍである。
【００２６】
セラミック硬質材料体は好適には、発泡構造を示す。このようなセラミック発泡体はセラミック材料からなり得、金属溶融物用途の鋳造フィルタ（特に鋳造鉄材料用途の鋳造フィルタ）から公知の構造を示し得る。実際、鋳造フィルタは特に好適な硬質材料体を直接示す。従って、本発明を用いる場合、硬質材料体は特殊製造工程を最初に行わなくても製造でき、例えばロッドから有利に延伸させることが可能である。好適な構造はスポンジ状である。
【００２７】
以下の表１において、好適なセラミック発泡材料を材料パラメータの好適な値の範囲と共に示している。特に好適な値の範囲は括弧で示している。
【００２８】
【表１】
0004275900.tif 000002
上記表に挙げた酸化物の割合は好適には、セラミック酸化物および二酸化物から構成される。酸化物の割合は好適には１０〜４０重量％であり、特に好適には１０〜３０重量％である。二酸化物の割合は好適には２〜２０重量％である。上記表において、酸化物の割合は、全ての酸化物の割合の総計として示している。酸化物としては酸化アルミニウム（Ａ１2Ｏ3）が特に適切であり、二酸化物としては酸化ケイ素（ＳｉＯ2）が特に適切である。酸化物の割合好適には１０〜４０重量％であり、二酸化物の割合は好適には２〜２０重量％である。
【００２９】
上記少なくとも１つの硬質材料体は、本発明による金属鋳造鋳型体の有効面の形状にすることができる（すなわち、オーダーメードすることができる）。等しく好適な実施形態において、複合材料は複数の硬質材料体で形成され、金属鋳造鋳型体の有効面上に並列に構成され（好適にはできるだけ密接した状態で並列に構成され）、鋳造マトリクスに埋め込まれる。複数の硬質材料体の各個々の硬質材料体は好適には、以下の寸法を示す：すなわち、最大長さは少なくとも１０ｍｍであり最大で２００ｍｍであり、最大幅は少なくとも１０ｍｍであり最大で１００ｍｍであり、最大深さは少なくとも５ｍｍであり最大で５０ｍｍである。硬質材料体は、単純な立法形体、角柱体および／または円筒体の形状を示し得る。
【００３０】
最後に、本発明による金属鋳造鋳型体に含まれ得る１つ以上の侵入硬質材料は、局所的に（詳細には、他の領域と比較して磨耗が発生する危険性が高い領域に）侵入させた硬質材料だけである点が指摘されるべきである。さらに、特に好適には、硬質材料体（単数または複数）および鋳造マトリクスを複合すると、金属鋳造鋳型体の有効面全体の耐磨耗性を向上させることが可能となる。
【００３１】
本発明による少なくとも１つの耐磨耗性面を含む金属鋳造鋳型体を製造する方法は、少なくとも以下の工程を含む：すなわち、少なくとも１つの多孔性硬質材料体が、（例えば１つ以上の鋳型釘（ｎａｉｌ）を用いて）鋳造鋳型中の鋳造鋳型面に取り付けられる。少なくとも１つの硬質材料体が取り付けられる鋳造鋳型面は好適には、金属鋳造鋳型体の耐磨耗性面と同じ形状を示す。上記少なくとも１つの硬質材料体がこの面の一領域のみを形成し、かつ、特に対象面の耐磨耗性を大領域にわたって高くしたい場合、このような複数の硬質材料体を鋳造鋳型面に取り付けて、並列かつ密接な状態で構成する。上記少なくとも１つの硬質材料体または上記複数の硬質材料体を取り付けた後、凝固したときに耐磨耗性を持つようになる鉄ベースの材料の溶融物で鋳造鋳型を拡散（ｅｆｆｕｓｅ）させ、これにより、鋳造材料を硬質材料体（単数または複数）に侵入し、硬質材料体（単数または複数）に侵入させるようにする。鉄ベースの材料は好適には、好適な材料として既述した種類の鋳造鉄材料である。上記少なくとも１つの硬質材料体はセラミック体である。上記セラミック体は、鉄ベースの合金用の鋳造フィルタから公知の材料で形成され、これらの鋳造フィルタから公知の構造を含む。セラミック発泡体が好ましい。本発明による金属鋳造鋳型体を参照しながら硬質材料体（単数または複数）について説明した上記記載は、方法にも当てはまる。（これは、特に好適な方法は、材料の機械加工の際に用いられる本発明による耐磨耗性鋳造体の製造に関連するためである）。
【００３２】
上記硬質材料体は、鋳造プロセスの間自身の構造を保持する（すなわち、上記硬質材料体は、上記鋳造温度において安定した構造を保つ）。好適な鉄ベースの合金の場合、上記硬質材料体は、少なくとも１４００℃まで（好適には少なくとも１５００℃まで）安定した構造を保つ。セラミック材料は耐熱疲労性が良好であるため、一方においては製造プロセス期間中の温度変化によって発生する断片の破砕に対する良好な耐破砕性が保障され、他方において、金属鋳造鋳型体が動作的に用いられている間に発生する温度変化に対する良好な耐温度変化性も得られる。その上、セラミック硬質材料体は従来の鋳造材料で容易に湿潤させることが可能であるため、所望の閉じた非多孔質構造の複合材料で金属鋳造鋳型体を製造することが可能である。研削体の好適な用途において、研削体の有効面または作業面は圧力によって主にひずみを発生し、好適な硬質材料体の耐圧縮性はマトリクス材料の耐圧縮性よりも高いため、上記マトリクス材料は、硬質材料体（単数または複数）に起因する摩擦による磨耗および他の破損から保護され、これにより、上記研削体または同様にひずみを発生させている金属鋳造鋳型体の有効面上の（またはより一般的には耐磨耗性面全体上の）耐圧縮性が有意に向上する。
【００３３】
本発明によって形成された複合物は、以下の理由のため、炭化物の金属合金と比較して以下の利点を有する：すなわち、金属鋳造鋳型体の機械的特性が炭化物の先端部によって損傷を受けることが無い。硬質材料体は平滑な壁部を有する多孔性構造であるため、凝固鋳造材料（すなわち、材料のベース構造）内部においてノッチ効果が発生しない。
【００３４】
ここで、本発明について、好適な例示的実施形態を用いて説明する。例示的実施形態を用いて開示される特徴は、単独で用いてもまたは任意に組み合わせて用いても、本明細書中の特許請求の範囲を有利に発展させる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は、金属鋳造鋳型体１の断面図を示す。例示的実施形態において、金属鋳造鋳型体１は、粒状材料（例えば、石炭、石灰、クリンカーまたは生セメント粉）を研削する研削ギア用の研削プレートセグメントである。この金属鋳造鋳型体１は、シリンダリングセグメント（例えば、図３に示す金属鋳造試験体）として形成され得る。完全なシリンダリングの形状または任意の他の研削体形状で鋳造を行うことも考えられる。鋳造は、オーバーヘッドフィーダ５を用いた鋳造鋳型中の静的重力（ｓｔａｔｉｃ  ｇｒａｖｉｔｙ）鋳造である。
【００３６】
金属鋳造鋳型体１は、平坦な作業面または有効面２を形成する対向面上に、複合材料を層３として含む。この層３の層厚さはおよそ２０ｍｍであり、有効面全体にわたって均一な厚さである。この複合材料層は、緊密かつ並列に構成された複数の硬質材料体７（図２）からなり、この硬質材料体７中に凝固鋳造材料が侵入する。この鋳造材料は鋳造マトリクス４を形成し、この鋳造マトリクス４には硬質材料体７が埋め込まれ、鋳造材料と結合すると有効面２を形成する。侵入工程をできるだけ完全に行うために、硬質材料体７は、開いた細孔を示す。これらの硬質材料体７は、鋳造プロセスの間に（すなわち、金属溶融物の鋳造温度において）自身の開孔構造を保持する高い温度安定性を備えた発泡セラミックからなる。
【００３７】
例示的実施形態において、硬質材料体７は、発泡セラミック（例えば、鉄ベースの合金用の鋳造フィルタから公知のものである。好適には鋳造鉄。）によって形成される。硬質材料体７の細孔密度（これは、ｐｐｉ（細孔数／平方インチ）単位で測定される）は、鋳造材料に応じて選択される。対象の溶融物用のフィルタとして用いることが可能な発泡セラミックは、侵入工程をできるだけ完全に行う目的にとって好ましい細孔を本来既に持っているため、実質的に問題は無い。鋳造フィルタのスルーフローおよびよって侵入性（ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）については需要が高まっており、フィルタ用途において閉塞（ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ）が発生する危険性も高まっているため、鋳造フィルタ材料を用いる際のこの完全な侵入性への需要を容易に満たすことができる。金属鋳造鋳型体１を製造する際に、硬質材料体７に材料を侵入（すなわち、材料を侵入させる）工程を一回だけで行わなければならないため、鉄ベースの溶融物をフィルタリングする際に用いられる全ての鋳造フィルタは、金属鋳造鋳型体１の複合材料用途の硬質材料としても適切であることが仮定され得る。金属鋳造鋳型体１の場合、硬質材料体７の細孔密度は、鉄ベースの溶融物用の従来の鋳造フィルタの細孔密度よりもさらに高い場合があることが仮定され得る。
【００３８】
鋳造マトリクス４は、例えば材料ＧＸ  ３００  ＣｒＮｉＳｉ  ９５２から形成される。例示的実施形態の鋳造マトリクス４および本発明による任意の他の金属鋳造鋳型体用途に適切な上記材料および他の特に好適な材料を以下の表２に示す。
【００３９】
【表２】
0004275900.tif 000003
図２は、上記からのリングセグメント形状の鋳造鋳型６を示す。この鋳造鋳型６上には、ベース領域硬質材料体７が緊密かつ並列に構成される。これらの硬質材料体７はそれぞれ、長さ７５ｍｍ、幅５０ｍｍおよび深さ２０ｍｍの立法形によって形成される。この構成において、これらの硬質材料体７は、鋳型釘部を用いて鋳造鋳型６のベース領域に取り付けられる。試験体を鋳造する際、完全に立法形の硬質材料体７（例えば、セラミック発泡鋳造フィルタ体として直接入手可能な完全に立法形の硬質材料体７）を用いた。もちろん、鋳造鋳型６のベース領域を完全かつ均一に被覆し、これによって複合材料層３中の複合構造（図１）を完全に均一に形成するために、金属鋳造鋳型体１の有効面２の形状に合うようにより完全に調整された硬質材料体７を用いてもよい。詳細には、複合材料層３を単一かつ均質の硬質層体で形成してもよい。
【００４０】
図３は、キャスト試験体を鋳造鋳型６から取り外した後のキャスト試験体を示す。この試験体は、リングセグメント面８の領域に設置されている。複合材料によって形成された試験体の面は、研削を施すのが極めて困難である。削りくず（ｓｈａｖｉｎｇ）は主に研削ホイール中に溜まり、試験鋳造体上には溜まらない。従来の製造方法（すなわち、鋳造マトリクス４のみを備え、複合材料層３を備えない金属鋳造鋳型体）と比較して、鋳造面の耐磨耗性が著しく向上していることが観察できた。これは、機械加工材料用途の金属鋳造鋳型体１の場合に有利である。
【００４１】
材料に機械加工または処理を行うための有効面（２）を少なくとも１つ含み、かつ、複合材料から形成される金属鋳造鋳型体であって、上記複合材料（３）は、金属製の鋳造材料で構成された鋳造マトリクス（４）中に少なくとも１つの多孔性硬質材料体（７）を備え、上記鋳造材料を該硬質材料体（７）に侵入させる、金属鋳造鋳型体。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の耐摩耗性面を有する金属鋳造鋳型体によって、材料に機械加工または処理を行うための有効面を少なくとも１つ含み、かつ、複合材料から形成される金属鋳造鋳型体であって、該複合材料は、金属製の鋳造材料で形成された鋳造マトリクス中に少なくとも１つの多孔性硬質材料体を含み、該鋳造材料を該硬質材料体に侵入させ、それにより金属鋳造鋳型体の耐摩耗性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、埋め込まれた硬質材料体を含む金属鋳造鋳型体の断面図である。
【図２】図２は、金属鋳造試験体を製造する際に硬質材料体を含む鋳造鋳型を配置した様子を示す。
【図３】図３は、キャスト金属鋳造試験体である。
【符号の説明】
１  金属鋳造鋳型体
３  複合材料層
【図１】
0004275900.tif 000004
【図２】
0004275900.tif 000005
【図３】
0004275900.tif 000006