DE112016003045T5

DE112016003045T5 - Casting material and method for producing a casting material

Info

Publication number: DE112016003045T5
Application number: DE112016003045.2T
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Ooge; Hirofumi Tashiro
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 2015-07-04
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-04-19
Also published as: JPWO2017006838A1; JP6842414B2; US20180195152A1; WO2017006838A1

Abstract

Gussmaterial mit Partikeln einer harten Phase, die in der Hauptsache aus einem Borid und/oder einem Karbid gebildet sind, und einer Bindemittelphase, die eine Legierung enthält, die in der Hauptsache durch Co und/oder Ni gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase 3 µm oder weniger beträgt, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase 2,3 oder weniger beträgt, der Gehalt an Partikeln der harten Phase mit Abmessungen von weniger als 5 µm längs der Hauptachse drei Partikel oder weniger je 2450 µm² beträgt, und das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase 40% oder weniger beträgt.

Casting material with particles of a hard phase, which are formed mainly of a boride and / or a carbide, and a binder phase containing an alloy, which is formed mainly by Co and / or Ni, characterized in that the middle The particle size of the hard phase particles is 3 μm or less, the average of the aspect ratio of the hard phase particles is 2.3 or less, the content of the hard phase particles having dimensions of less than 5 μm along the major axis is three particles or less each 2450 μm ² , and the contact ratio between the hard phase particles is 40% or less.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gussmaterial und ein Verfahren zur Herstellung eines Gussmaterials.The invention relates to a casting material and a method for producing a casting material.

Der Bedarf an verschleißfesten Materialien in verschiedenen mechanischen Einrichtungen und mechanischen Vorrichtungen hat Jahr für Jahr zugenommen; in letzter Zeit wurde von verschleißfesten Materialien nicht nur eine hohe Verschleißfestigkeit, sondern auch eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit, Wärmebeständigkeit und dergleichen verlangt.The demand for wear resistant materials in various mechanical devices and mechanical devices has increased year by year; Recently, wear-resistant materials have not only required high wear resistance but also excellent corrosion resistance, heat resistance and the like.

Als verschleißfeste Materialien dieser Art sind bisher Cermet-Materialien untersucht worden, also Kompositmaterialien aus Keramik und Metall. Als Verfahren zur Herstellung solcher Cermet-Materialien ist ein Verfahren bekannt geworden, bei dem Pulver, die als Ausgangsmaterialien dienen sollen, beispielsweise durch pulvermetallurgische Verfahren miteinander gemischt und dann bei einer Temperatur, die gleich oder niedriger als die Schmelzpunkte der Ausgangsmaterialien ist, in einem Zustand, in dem sie durch Formpressen oder dergleichen geformt werden, einem Brennprozess unterzogen werden.As wear-resistant materials of this type so far cermet materials have been studied, ie composite materials of ceramic and metal. As a method for producing such cermet materials, there has been known a method in which powders to be used as starting materials are mixed together, for example, by powder metallurgy methods and then at a temperature equal to or lower than the melting points of the starting materials in one state in which they are formed by compression molding or the like, subjected to a firing process.

Wenn das pulvermetallurgische Verfahren benutzt wird, kann ein übermäßiges Kornwachstum in den Ausgangsmaterialien unterdrückt werden, da die Ausgangsmaterialien nicht geschmolzen werden, und die Entstehung von Schwingungshohlräumen oder dendritischen Mikrostrukturen (säulenförmige Kristalle) kann verhindert werden. Andererseits stellt sich, wenn das pulvermetallurgische Verfahren benutzt wird, die erreichte Dichte des Cermet-Materials als unzureichend heraus, weil Hohlräume im Inneren des erhaltenen Cermet-Materials verbleiben.When the powder metallurgy method is used, excessive grain growth in the starting materials can be suppressed because the starting materials are not melted, and the generation of vibration cavities or dendritic microstructures (columnar crystals) can be prevented. On the other hand, when the powder metallurgy method is used, the obtained density of the cermet material turns out to be insufficient because voids remain inside the obtained cermet material.

Im Gegensatz dazu beschreibt Patentdokument 1 ein Verfahren zur Herstellung eines Gussmaterials, das Mo (Molybdän), Ni (Nickel), B (Bor) und dergleichen enthält, durch Verwendung eines Gießverfahrens.In contrast, Patent Document 1 describes a method for producing a casting material containing Mo (molybdenum), Ni (nickel), B (boron) and the like by using a casting method.

Patentdokument 1: WO 2012/063879 Patent Document 1: WO 2012/063879

Ein Cermet-Material, das durch das in dem vorgenannten Patentdokument 1 beschriebene Gussverfahren erhalten wird, hat jedoch eine verbesserte Dichte, und außerdem haben dendritische Mikrostrukturen die Tendenz, im Inneren des gegossenen Cermet-Materials zu wachsen. Dementsprechend kann das Gussmaterial, das durch das im Patentdokument 1 beschriebenen Gussverfahren erhalten wird, leicht brechen, da die gewachsenen dendritischen Mikrostrukturen als Risskeime wirken. Deshalb war es schwierig, dass Gussmaterial, das durch das in Patentdokument 1 beschriebene Gussverfahren erhalten wurde, insbesondere in Anwendungen einzusetzen, die eine Biegefestigkeit erfordern.However, a cermet material obtained by the casting method described in the aforementioned Patent Document 1 has an improved density, and moreover, dendritic microstructures tend to grow inside the cast cermet material. Accordingly, the molding material obtained by the casting method described in Patent Document 1 can be easily broken since the grown dendritic microstructures act as cracking nuclei. Therefore, casting material obtained by the casting method described in Patent Document 1 has been difficult to use particularly in applications requiring flexural strength.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gussmaterial zu schaffen, das eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit und Verschleißfestigkeit aufweist und eine hohe Härte und eine hohe Biegefestigkeit hat.An object of the present invention is to provide a casting material which has excellent corrosion resistance and wear resistance and has high hardness and high flexural strength.

Die Erfinder sind zu der vorliegenden Erfindung aufgrund der Feststellung gelangt, dass die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass in einem Gussmaterial, das Partikel einer harten Phase, die in der Hauptsache aus einem Borid oder einem Karbid gebildet sind, und eine Bindemittelphase enthält, die eine in der Hauptsache aus Co und/oder Ni gebildete Legierung enthält, die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase, der Anteil an Partikeln der harten Phase, deren Abmessung längs der Hauptachse 5 µm übersteigt, und des Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase, derart kontrolliert werden, dass diese Parameter in spezifischen Bereichen liegen.The present inventors have arrived at the present invention based on the finding that the above-mentioned object can be achieved by containing in a cast material comprising hard phase particles mainly composed of a boride or a carbide and a binder phase containing an alloy mainly composed of Co and / or Ni, the average particle size of the hard phase particles, the average of the aspect ratio of the hard phase particles, the proportion of hard phase particles having a dimension along the major axis of 5 μm and the contact ratio between the hard phase particles are controlled so that these parameters are in specific ranges.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird somit ein Gussmaterial geschaffen, das Partikel der harten Phase enthält, die in der Hauptsache aus einem Borid und/oder einem Karbid gebildet sind, mit einer Bindemittelphase, die eine Legierung enthält, die in der Hauptsache aus Co und/oder Ni gebildet ist, wobei die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase 3 µm oder weniger beträgt, das mittlere Seitenverhältnis der Partikel der harten Phase 2,3 oder weniger beträgt, der Anteil der Partikel der harten Phase mit Abmessungen längs der Hauptachse von mehr als 5 µm drei Partikel oder weniger je 2450 µm² beträgt, und das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase 40% oder weniger beträgt.According to one aspect of the invention, there is thus provided a casting material containing particles of the hard phase, which are formed mainly of a boride and / or a carbide, with a binder phase containing an alloy consisting mainly of Co and / or Ni, wherein the average particle size of the hard phase particles is 3 μm or less, the average aspect ratio of the hard phase particles is 2.3 or less, the proportion of the hard phase particles having dimensions along the major axis of more than 5 μm is three particles or less per 2450 μm ² , and the contact ratio between the hard phase particles is 40% or less.

Bei dem Gussmaterial gemäß der Erfindung sind die Partikel der harten Phase vorzugsweise Partikel des Borids und/oder das Karbids, das wenigstens eines der folgenden Elemente enthält: Ni, Co, Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe und Si sowie W und/oder C. In the casting material according to the invention, the hard phase particles are preferably boride and / or carbide particles containing at least one of Ni, Co, Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe and Si, and W and / or C.

Bei dem Gussmaterial gemäß der Erfindung ist die Bindemittelhase vorzugsweise eine Legierung, die wenigstens eines der Metalle: Cr, Mo, N, Cu, W, Fe und Si sowie Co und/oder Ni enthält.In the casting material according to the invention, the binder phase is preferably an alloy containing at least one of the metals: Cr, Mo, N, Cu, W, Fe and Si, and Co and / or Ni.

In dem Gussmaterial gemäß der Erfindung beträgt der Gehalt an B vorzugsweise 1 bis 6 Gew.%, und der Gehalt C beträgt 0 bis 2,5 Gew.%.In the casting material according to the invention, the content of B is preferably 1 to 6% by weight, and the content C is 0 to 2.5% by weight.

In dem Gussmaterial gemäß der Erfindung sind die Partikel der harten Phase vorzugsweise gebildet aus einem Komposit-Borid mit der Formel Mo₂NiB₂ oder Mo₂(Ni,Cr)B₂, und die Bindemittelphase ist vorzugsweise gebildet durch eine Nickel-Legierung.In the casting material according to the invention, the hard phase particles are preferably formed from a composite boride having the formula Mo ₂ NiB ₂ or Mo ₂ (Ni, Cr) B ₂ , and the binder phase is preferably formed by a nickel alloy.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird außerdem ein Verfahren angegeben zur Herstellung eines Gussmaterials, mit einer harten Phase, deren Partikel in der Hauptsache aus einem Borid und/oder einem Karbid gebildet sind, und einer Bindemittelphase, die eine Legierung enthält, die in der Hauptsache aus Co und/oder Ni gebildet ist, welches Verfahren die folgenden Schritte einschließt: Bereitstellen eines geschmolzenen Gemisches durch Lösen der Ausgangsmaterialien für die Bildung des Gussmaterials in einen Zustand, in dem sie miteinander gemischt sind, und Kühlen des geschmolzenen Gemisches, wobei der Schritt des Kühlens des geschmolzenen Gemisches einen Prozess der kontinuierlichen Kühlung des geschmolzenen Gemisches einschließt, bei einer Kühlrate von 100°C/min oder mehr in einem Temperaturbereich von der Ausgangstemperatur der Kühlung bis 400°C.According to a further aspect of the invention, there is also provided a method of producing a casting material having a hard phase whose particles are formed mainly of a boride and / or a carbide and a binder phase containing an alloy consisting essentially of is formed of Co and / or Ni, which method includes the steps of providing a molten mixture by dissolving the raw materials for forming the cast material in a state of being mixed with each other and cooling the molten mixture, the step of Cooling the molten mixture includes a process of continuously cooling the molten mixture at a cooling rate of 100 ° C / min or more in a temperature range from the initial temperature of cooling to 400 ° C.

In dem Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung ist bevorzugt, die Kühlung des geschmolzenen Gemisches dadurch vorzunehmen, dass das geschmolzene Gemisch in eine Form gegossen wird, die sich auf einer Temperatur zwischen Zimmertemperatur und 1100°C befindet.In the production method according to the invention, it is preferable to carry out the cooling of the molten mixture by pouring the molten mixture into a mold which is at a temperature between room temperature and 1100 ° C.

Gemäß der Erfindung kann ein Gussmaterial geschaffen werden, das ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit und Verschleißfestigkeit aufweist und eine hohe Härte und eine hohe Biegefestigkeit besitzt.According to the invention, a cast material can be provided which has excellent corrosion resistance and wear resistance and has high hardness and high flexural strength.

In folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following embodiments are explained in detail with reference to the drawing.

Es zeigen:

1 ein Diagramm zur Illustration eines Messverfahrens zur Messung der Mikrostruktur des Gussmaterials gemäß der Erfindung;
2A und 2B Fotografien eines Querschnitts des Gussmaterials nach Beispiel 1 in einem Elektronenrückstreubild, das mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) gewonnen wurde;
3A und 3B Fotografien eines Querschnitts des Gussmaterials nach Beispiel 2 in einem Elektronenrückstreubild, das mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) gewonnen wurde;
4a und 4B Fotografien eines Querschnitts des Gussmaterials nach Beispiel 3 in einem Elektronenrückstreubild, das mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) gewonnen wurde;
5A und 5B Fotografien eines Querschnitts des Gussmaterials nach Beispiel 4 in einem Elektronenrückstreubild, das mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) gewonnen wurde;
6A und 6B Fotografien eines Querschnitts des Gussmaterials nach Beispiel 5 in einem Elektronenrückstreubild, das mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) gewonnen wurde;
7A und 7B Fotografien eines Querschnitts des Gussmaterials nach Vergleichsbeispiel 1 in einem Elektronenrückstreubild, das mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) gewonnen wurde;
8A und 8 B Fotografien eines Querschnitts des Gussmaterials nach Vergleichsbeispiel 2 in einem Elektronenrückstreubild, das mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) gewonnen wurde;
9A und 9B Fotografien eines Querschnitts des Gussmaterials nach Vergleichsbeispiel 3 in einem Elektronenrückstreubild, das mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) gewonnen wurde.

Show it:

1 a diagram illustrating a measuring method for measuring the microstructure of the casting material according to the invention;
2A and 2 B Photographs of a cross section of the casting material according to Example 1 in an electron backscatter image obtained with a scanning electron microscope (SEM);
3A and 3B Photographs of a cross section of the cast material of Example 2 in an electron backscatter image obtained with a scanning electron microscope (SEM);
4a and 4B Photographs of a cross section of the casting material according to Example 3 in an electron backscatter image obtained with a scanning electron microscope (SEM);
5A and 5B Photographs of a cross section of the cast material of Example 4 in an electron backscatter image obtained with a scanning electron microscope (SEM);
6A and 6B Photographs of a cross section of the cast material of Example 5 in an electron backscatter image obtained with a scanning electron microscope (SEM);
7A and 7B Photographs of a cross section of the cast material of Comparative Example 1 in an electron backscatter image obtained by a scanning electron microscope (SEM);
8A and 8th B Photographs of a cross section of the cast material according to Comparative Example 2 in an electron backscatter image obtained with a scanning electron microscope (SEM);
9A and 9B Photographs of a cross section of the casting material according to Comparative Example 3 in an electron backscatter image obtained with a scanning electron microscope (SEM).

Im folgenden wird das Gussmaterial gemäß der Erfindung beschrieben werden.In the following, the casting material according to the invention will be described.

Das Gussmaterial gemäß der Erfindung enthält Partikel einer harten Phase, die gebildet sind durch ein Borid oder ein Karbid, und eine Bindemittelphase, die eine Legierung enthält, die in der Hauptsache aus Co und/oder Ni gebildet ist, wobei die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase 3 µm oder weniger beträgt, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der harten Phase 2,3 oder weniger beträgt, der Gehalt an Partikeln der harten Phase mit einer Abmessung von mehr als 5 µm in Richtung der größeren Seite drei Partikel oder weniger je 2450 µm² beträgt, und das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase 40% oder weniger beträgt.The casting material according to the invention contains particles of a hard phase formed by a boride or a carbide, and a binder phase containing an alloy mainly composed of Co and / or Ni, wherein the mean particle size of the particles of the particles hard phase 3 μm or less, the average of the aspect ratio of the hard phase is 2.3 or less, the content of the hard phase particles having a dimension of more than 5 μm in the larger-side direction is three particles or less less each 2450 μm ² , and the contact ratio between the hard phase particles is 40% or less.

Die Partikel der harten Phase, die das Gussmaterial gemäß der Erfindung bilden, enthalten in der Hauptsache ein Borid und/oder ein Karbid und tragen zur Härte und Verschleißfestigkeit des Gussmaterials bei. In dem Gussmaterial gemäß der Erfindung befinden sich die Partikel der harten Phase in einem Zustand, in dem sie in der Matrix der später beschriebenen Bindemittelphase dispergiert sind.The hard phase particles that make up the casting material according to the invention contain principally a boride and / or a carbide and contribute to the hardness and wear resistance of the casting material. In the casting material according to the invention, the hard phase particles are in a state of being dispersed in the matrix of the binder phase described later.

Beispiele für die Boride und Karbide, die die Partikel der harten Phase bilden, können ausgefällte Partikel einschließen, die wenigstens eines der Elemente Ni, Co, Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe und Si sowie B und/oder C enthalten, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Bei den Partikeln der harten Phase kann es sich um Partikel handeln, die sich in ihrer Zusammensetzung unterscheiden und miteinander gemischt sind.Examples of the borides and carbides constituting the hard phase particles may include precipitated particles containing at least one of Ni, Co, Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe, and Si, and B and / or C, but are not limited to this. The particles of the hard phase can be particles which differ in their composition and are mixed with one another.

Beispiele für die Boride können Boride der Typen MB, MB₂, M₂B, M₂B₅ und M₂M'B₂ einschließen (wobei M und M' jeweils wenigstens eines der Metalle Ni, Co, Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe und Si repräsentieren und M' ein metallisches Element ist, das von M verschieden ist) sind jedoch nicht hierauf beschränkt; spezifische Beispiele für die Boride umfassen Boride wie etwa CrB, MoB, Cr₂B, Mo₂B, Mo₂B₅, Mo₂FeB₂, Mo₂CrB₂ und Mo₂NiB₂.Examples of the borides may include borides of the types MB, MB ₂ , M ₂ B, M ₂ B ₅ and M ₂ M'B ₂ (where M and M 'are each at least one of the metals Ni, Co, Cr, Mo, Mn, But Cu, W, Fe and Si and M 'is a metallic element other than M) are not limited thereto; Specific examples of the borides include borides such as CrB, MoB, Cr ₂ B, Mo ₂ B, Mo ₂ B ₅ , Mo ₂ FeB ₂ , Mo ₂ CrB ₂ and Mo ₂ NiB ₂ .

Beispiele für die Karbide können Karbide der Typen M₂₃C₆, M₄C, M₃C₂, M₂C und MC (wobei M wenigstens eines der Metalle Ni, Co, Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe und Si repräsentiert und M durch ein anderes metallisches Element oder Elemente substituiert sein kann) einschließen, sind jedoch nicht hierauf beschränkt; spezifische Beispiele für die Karbide umfassen Karbide wie etwa Cr₂₃C₆, Cr₃C₂, Cr₆C, Mo₂C und CrC.Examples of the carbides may be carbides of the types M ₂₃ C ₆ , M ₄ C, M ₃ C ₂ , M ₂ C and MC (where M is at least one of the metals Ni, Co, Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe and Si and M may be substituted by another metallic element or elements), but are not limited thereto; Specific examples of the carbides include carbides such as Cr ₂₃ C ₆ , Cr ₃ C ₂ , Cr ₆ C, Mo ₂ C and CrC.

Der Mengenanteil der oben beschriebenen Partikel der harten Phase in dem Gussmaterial gemäß der Erfindung beträgt vorzugsweise 10 bis 50 Vol%, weiter vorzugsweise 20 bis 45 Vol.%. Als ein Verfahren zur Einstellung des Mengenanteils der Partikel der harten Phase in dem Gussmaterial kann ein Verfahren verwendet werden, bei dem der Gehalt an B in dem Gussmaterial oder der Gehalt an C in dem Gussmaterial eingestellt wird. Durch Einstellung des Mengenanteils der Partikel der harten Phase innerhalb des oben genannten Bereiches ist es möglich, das Gussmaterial gemäß der Erfindung so herzustellen, dass eine gute Balance zwischen Korrosionsfestigkeit und Verschleißfestigkeit und der mechanischen Festigkeit wie etwa Härte und Biegefestigkeit erreicht wird. Außerdem ist es durch Einstellung des Mengenanteils der Partikel der harten Phase innerhalb des oben genannten Bereiches möglich, zu verhindern, dass das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase zu groß wird und die Biegefestigkeit des Gussmaterials infolge der Aggregation der Partikel der harten Phase abnimmt. Durch Einstellung des Mengenanteils der Partikel der harten Phase innerhalb des oben genannten Bereiches kann die zum Schmelzen der Ausgangsmaterialien für die Partikel der harten Phase benötigte Temperatur gesenkt werden und damit die zum Schmelzen benötigte Energie verringert werden, was zu Kosteneinsparungen führt.The proportion of the above-described hard phase particles in the casting material according to the invention is preferably 10 to 50% by volume, more preferably 20 to 45% by volume. As a method of adjusting the content ratio of the hard phase particles in the casting material, a method of adjusting the content of B in the casting material or the content of C in the casting material can be used. By adjusting the proportion of the particles of the hard phase within the above-mentioned range, it is possible to produce the molding material according to the invention so as to achieve a good balance between corrosion resistance and wear resistance and mechanical strength such as hardness and bending strength. In addition, by adjusting the proportion of the hard phase particles within the above-mentioned range, it is possible to prevent the contact ratio between the hard phase particles from becoming too large and decreasing the bending strength of the casting material due to the aggregation of the hard phase particles. By adjusting the content ratio of the hard phase particles within the above-mentioned range, the temperature required for melting the raw phase particles for the hard phase particles can be lowered, and thus the energy required for melting can be reduced, resulting in cost savings.

Die Bindemittelphase in dem Gussmaterial gemäß der Erfindung enthält eine Legierung, die als Hauptkomponente oder Hauptkomponenten Co und/oder Ni enthält, und ist eine Phase zur Bildung einer Matrix zum Binden der oben beschriebenen Partikel der harten Phase. Spezifische Beispiele für die Legierung, welche die Bindemittelphase bildet, umfassen Legierungen auf Co-Basis und/oder Ni-Basis, die wenigstens eines der Elemente Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe und Si enthalten. Dadurch, dass man es zulässt, dass die Bindemittelphase in dem Gussmaterial gemäß der Erfindung eine Legierung enthält, die in der Hauptsache aus Co und/oder Ni gebildet ist, kann die erhaltene Korrosionsfestigkeit des Gussmaterials im Vergleich zu dem Fall, in dem die Bindemittelphase eine Legierung enthält, die in der Hauptsache aus einer Fe-Legierung gebildet ist, verbessert werden.The binder phase in the casting material according to the invention contains an alloy containing as main component or main components Co and / or Ni, and is a phase for forming a matrix for bonding the above-described hard phase particles. Specific examples of the alloy constituting the binder phase include Co-based and / or Ni-based alloys containing at least one of Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe and Si. By allowing the binder phase in the casting material according to the invention to contain an alloy mainly composed of Co and / or Ni, the resulting corrosion resistance of the casting material can be improved compared to the case where the binder phase has a Alloy, which is formed mainly of an Fe alloy, can be improved.

Unter den oben beschriebenen Zusammensetzungen für die Partikel der harten Phase und für die Bindemittelphase, die das Gussmaterial gemäß der Erfindung bilden, ist eine Zusammensetzung bevorzugt, in der insbesondere die Partikel der harten Phase ein Komposit-Borid mit der Formel Mo₂NiB₂ enthalten und die Bindemittelphase eine Legierung auf Ni-Basis enthält.Among the above-described compositions for the hard phase particles and for the binder phase constituting the casting material according to the invention, preferred is a composition in which, in particular, the hard phase particles contain a composite boride of the formula Mo ₂ NiB ₂ and the binder phase contains a Ni-base alloy.

Die Mikrostrukturen des Gussmaterials gemäß der Erfindung, insbesondere die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase, der Gehalt an Partikeln der harten Phase mit einer Abmessung längs der größeren Seite von mehr als 5 µm, und das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase werden so kontrolliert, dass sie innerhalb spezifischer Bereiche liegen, die später beschrieben werden. Dadurch, dass diese Parameter gemäß der Erfindung so kontrolliert werden, dass sie innerhalb der später beschriebenen spezifischen Bereiche liegen, kann eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit und Verschleißfestigkeit des Gussmaterials erreicht werden, und das Material kann eine höhere Härte und eine höhere Biegefestigkeit erhalten.The microstructures of the casting material according to the invention, in particular the mean particle size of the hard phase particles, the mean of the aspect ratio of the hard phase particles, the content of hard phase particles having a dimension along the larger side of more than 5 microns, and Contact ratio of the particles of the hard phase are controlled so as to be within specific ranges which will be described later. By controlling these parameters according to the invention so that they are within the specific ranges described later, a Excellent corrosion resistance and wear resistance of the casting material can be achieved, and the material can be given a higher hardness and a higher bending strength.

In dem Gussmaterial gemäß der Erfindung beträgt die mittlere Partikelgröße der oben beschriebenen Partikel der harten Phase 3 µm oder weniger, vorzugsweise 2,8 µm oder weniger und weiter vorzugsweise 2,5 µm oder weniger. Durch Einstellen der mittleren Partikelgröße der Partikel der harten Phase innerhalb dieses Bereiches können eine ausreichende Härte und Biegefestigkeit des erhaltenen Gussmaterials erreicht werden. Wenn die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase 3 µm übersteigt, können Defekte auftreten, bei denen die Partikel der harten Phase als Störungskeime wirken, und die Biegefestigkeit des Gussmaterials nimmt deutlich ab. Die untere Grenze für die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase ist nicht besonders beschränkt, liegt jedoch vorzugsweise bei 0,5 µm. Um die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase auf weniger als 0,5 µm zu senken, müsste die Kühlrate extrem groß sein und eine solche hohe Kühlrate lässt sich mit gewöhnlicher Wasserkühlung oder dergleichen nur schwer erreichen, so dass eine so hohe Kühlrate zu erhöhten Herstellungskosten führen würde.In the casting material according to the invention, the mean particle size of the particles described above is the hard phase 3 μm or less, preferably 2.8 μm or less, and more preferably 2.5 μm or less. By adjusting the average particle size of the hard phase particles within this range, sufficient hardness and bending strength of the obtained cast material can be achieved. When the mean particle size of the hard phase particles 3 μm, defects may occur in which the particles of the hard phase act as perturbation nuclei, and the flexural strength of the cast material decreases significantly. The lower limit of the average particle size of the hard phase particles is not particularly limited, but is preferably 0.5 μm. In order to lower the average particle size of the hard phase particles to less than 0.5 μm, the cooling rate would have to be extremely large and such a high cooling rate is difficult to achieve with ordinary water cooling or the like, so that such a high cooling rate leads to increased manufacturing costs would lead.

Die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase kann beispielsweise dadurch gemessen werden, dass die Durchmesser der äquivalenten Kreise der Partikel der harten Phase berechnet werden und der Mittelwert der so berechneten Durchmesser der äquivalenten Kreise berechnet wird. Insbesondere kann zunächst mit Hilfe eines abtastenden Elektronenmikroskops (SEM) ein Elektronenrückstreubild eines Querschnitts des Gussmaterials gewonnen werden, und anhand des Elektronenrückstreubildes kann die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase auf der Grundlage der folgenden Fullman-Formel (1) berechnet werden: $d_{m} = (4 / π) \times (N_{L} / N_{S})$

The mean particle size of the hard phase particles can be measured, for example, by calculating the diameters of the equivalent circles of the hard phase particles and calculating the average of the thus calculated diameters of the equivalent circles. Specifically, an electron backscatter image of a cross section of the cast material can be obtained first by means of a scanning electron microscope (SEM), and from the electron backscatter image, the average particle size of the hard phase particles can be calculated based on the following Fullman's formula (1):

d_{m} = (4 / π) \times (N_{L} / N_{S})

In der oben angegebenen Formel (1) präsentiert d_m die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase, π ist die Kreiszahl, N_L repräsentiert die Anzahl der Partikel der harten Phase je Längeneinheit, die in einem Querschnitt der Mikrostruktur von einem beliebigen geraden Liniensegment getroffen werden (die also von dem Liniensegment berührt oder geschnitten werden, wenn ein beliebige gerades Liniensegment eingezeichnet wird); speziell ist N_L der Wert, der berechnet wird indem man die Anzahl der Partikel in einem Querschnitt der Mikrostruktur, die von dem beliebigen geraden Liniensegment mit der Länge L getroffen werden, durch die Länge L dieses Liniensegments dividiert; und N_S repräsentiert die Anzahl der Partikel der harten Phase, die in einer beliebigen Einheitsfläche enthalten sind, nämlich den Wert, den man erhält, indem man die Anzahl der in einem beliebigen Messgebiet mit der Fläche S enthaltenen Partikel durch die Fläche S des Messgebietes dividiert. In diesem Fall kann die Länge L des geraden Liniensegments eine Länge sein, die eine für die Messung der mittleren Partikelgröße hinreichende Anzahl von Partikeln der harten Phase schneidet, sie beträgt vorzugsweise 20 µm oder mehr. In den später beschriebenen Beispielen ist die Länge L des geraden Liniensegments auf 42 µm eingestellt. Das Messgebiet S kann ein Gebiet sein, das eine für die Messung der mittleren Partikelgröße hinreichende Anzahl von Partikeln der harten Phase enthält, und ist vorzugsweise ein Gebiet mit einer Länge von 20 µm oder mehr und einer Breite von 20 µm oder mehr. In den später beschriebenen Beispielen sind die Länge und die Breite des Gebietes S 57 µm bzw. 43 µm (entsprechend einem Flächeninhalt von 2450 µm²).In the above formula (1), d _{m represents} the average particle size of the hard phase particles, π is the circle number, N _L represents the number of hard phase particles per unit length encountered in any cross section of the microstructure of any straight line segment (that is, touched or cut by the line segment when any straight line segment is drawn); specifically, N _{L is} the value calculated by dividing the number of particles in a cross section of the microstructure hit by the arbitrary straight line segment of length L by the length L of that line segment; and N _S represents the number of particles of the hard phase are contained in an arbitrary unit area, namely, the value obtained by dividing the number of particles contained in any measurement area with the area S by the area S of the measurement area , In this case, the length L of the straight line segment may be a length which intersects a sufficient number of particles of the hard phase for the measurement of the average particle size, it is preferably 20 μm or more. In the examples described later, the length L of the straight line segment is set to 42 μm. The measurement area S may be an area containing a sufficient number of particles of the hard phase for the measurement of the average particle size, and is preferably an area having a length of 20 μm or more and a width of 20 μm or more. In the examples described later, the length and the width of the region S are 57 μm and 43 μm, respectively (corresponding to an area of 2450 μm ² ).

In dem Gussmaterial gemäß der Erfindung beträgt der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase, also der Mittelwert des Verhältnisses (große Achse/kleine Achse) der großen Achse zur kleinen Achse der Partikel, 2,3 oder weniger, vorzugsweise 2,2 oder weniger und weiter vorzugsweise 2,1 oder weniger. Durch Einstellen des Mittelwertes des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase innerhalb dieses Bereiches lässt sich die Biegefestigkeit des Gussmaterials deutlich verbessern. Wenn der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase zu groß ist, beispielsweise infolge des Wachstums der dendritischen Mikrostrukturen (säulenförmige Kristalle) in dem Bereich dentritischer Mikrostrukturen, nimmt die Biegefestigkeit des Gussmaterials ab und das Gussmaterial neigt dazu, zu brechen.In the casting material according to the invention, the mean value of the aspect ratio of the hard phase particles, that is, the average of the ratio (major axis / minor axis) of the major axis to the minor axis of the particle, is 2.3 or less, preferably 2.2 or less and more preferably 2.1 or less. By adjusting the average of the aspect ratio of the hard phase particles within this range, the flexural strength of the casting material can be significantly improved. When the average value of the aspect ratio of the hard phase particles is too large due to, for example, the growth of the dendritic microstructures (columnar crystals) in the region of dendritic microstructures, the flexural strength of the casting material decreases and the casting material tends to break.

Der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase kann gemäß JIS R1670 wie folgt bestimmt werden. Zunächst wird das Gussmaterial geschnitten, und der Querschnitt an der Schnittfläche wird mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) fotografiert, um ein Elektronenrückstreubild zu erhalten. Danach wird anhand des Elektronenrückstreubildes auf die gleiche Weise wie bei der oben beschriebenen Messung der mittleren Partikelgröße eine vorbestimmte Anzahl der Partikel der harten Phase aus dem oben beschriebenen Messgebiet S (ein Gebiet mit einer Länge von 20 µm oder mehr und einer Breite von 20 µm oder mehr) ausgewählt, und die Länge (größere Achse) jedes Partikels der harten Phase in der Richtung der größten Längenausdehnung und die Länge (kleine Achse) der größten Längenabmessung in der Richtung senkrecht zur großen Achse wird gemessen. Dann wird anhand der gemessenen Abmessungen längs der großen Achse und der kleinen Achse das Verhältnis (große Achse/kleine Achse) der Längenausdehnungen als das Seitenverhältnis des Partikels bestimmt. In der vorliegenden Erfindung wird für eine vorbestimmte Anzahl (beispielsweise 10 oder mehr) der Partikel der harten Phase ein solches Seitenverhältnis bestimmt, und der Mittelwert der Seitenverhältnisse wird berechnet, und auf diese Weise kann der Mittelwert der Seitenverhältnisse der Partikel der harten Phase bestimmt werden.The average value of the aspect ratio of the hard phase particles can be determined according to JIS R1670 as follows. First, the cast material is cut, and the cross section at the cut surface is photographed with a scanning electron microscope (SEM) to obtain an electron backscatter image. Thereafter, in the same manner as in the above-described average particle size measurement, a predetermined number of the hard phase particles are measured from the above-described measurement area S (an area having a length of 20 μm or more and a width of 20 μm, based on the electron backscatter image or more) is selected, and the length (major axis) of each hard phase particle in the direction of greatest linear expansion and the length (minor axis) of the largest linear dimension in the direction perpendicular to the major axis are measured. Then, based on the measured dimensions along the major axis and the minor axis, the ratio (major axis / minor axis) of the linear expansion is determined as the aspect ratio of the particle. In the present invention, such an aspect ratio is determined for a predetermined number (for example, 10 or more) of the hard phase particles, and the average of the aspect ratios is calculated, and thus the average of the aspect ratios of the hard phase particles can be determined.

In dem Gussmaterial gemäß der Erfindung betragt der Gehalt an Partikeln der harten Phase, die längs der großen Achse eine Ausdehnung von mehr als 5 µm haben, drei Partikel oder weniger, vorzugsweise zwei Partikel oder weniger und weiter vorzugsweise ein Partikel oder weniger je 2450 µm². Durch Einstellen des Anteils der Partikel der harten Phase mit einer Länge von mehr als 5 µm längs der Hauptachse innerhalb des oben genannten Bereiches kann bei dem Gussmaterial die Biegefestigkeit sowie auch die Kontrolle des Mittelwertes des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase deutlich verbessert werden. Die Anzahl der Partikel der harten Phase, die ein Länge von mehr als 5 µm längs der Hauptachse haben, kann bestimmt werden, indem in einem mit SEM aufgenommen Elektronenrückstreubild eines beliebigen Querschnitts die Anzahl der Partikel der harten Phase, die längs der Hauptachse eine Länge von mehr als 5 µm haben, in dem Messgebiet S gezählt wird (dem Gebiet mit einer Länge von 20 µm oder mehr und einer Breite von 30 µm oder mehr), auf die gleiche Weise wie bei der oben beschriebenen Messung der Seitenverhältnisse der Partikel der harten Phase. In den später beschriebenen Beispielen wird der Gehalt an Partikeln der harten Phase mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse anhand der Anzahl der Partikel in dem Messgenbiet S von 2450 µm² bestimmt, um die tatsächliche Messung auszuführen, jedoch sind tatsächliche Messungen nicht auf ein solches Messgebiet beschränkt; wenn Messungen unter Verwendung von Elekronenrückstreubildern in anderen Messgebieten vorgenommen werden, kann der vorgenannte Anteil an Partikeln der harten Phase durch eine Proportionalrechnung bestimmt werden. Zum Beispiel kann gemäß der Erfindung der Anteil an Partikeln der harten Phase mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse in einem Messgebiet von 5000 µm² kontrolliert werden, und in diesem Fall ist der Gehalt an Partikeln der harten Phase mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse je 5000 µm² 6 Partikel oder weniger, vorzugsweise 4 Partikel oder weniger, weiter bevorzugt 2 Partikel oder weniger.In the casting material according to the invention, the content of hard phase particles having an extension of more than 5 μm along the major axis is three particles or less, preferably two particles or less and more preferably one particle or less per 2450 μm ² , By adjusting the content of the hard phase particles having a length of more than 5 μm along the major axis within the above range, the flexural strength of the casting material as well as the control of the average aspect ratio of the hard phase particles can be significantly improved. The number of hard phase particles having a length greater than 5 μm along the major axis can be determined by plotting the number of hard phase particles along a major axis in an electron backscatter image of any cross section taken with SEM more than 5 μm in the measurement area S (the area having a length of 20 μm or more and a width of 30 μm or more) in the same manner as in the above-described measurement of the aspect ratios of the hard phase particles , In the examples described later, the content of hard phase particles having a dimension of more than 5 μm along the major axis is determined from the number of particles in the measurement range S of 2450 μm ² to perform the actual measurement, but actual measurements are not limited to such a measuring area; When measurements are made using electron backscatter images in other measurement areas, the aforementioned proportion of hard phase particles can be determined by proportional calculation. For example, according to the invention, the content of hard phase particles having a dimension of more than 5 μm along the major axis in a measurement area of 5000 μm ² can be controlled, and in this case, the content of hard phase particles is one dimension more than 5 microns along the major axis per 5000 microns ² 6 particles or less, preferably 4 particles or less, more preferably 2 particles or less.

Weiterhin ist in dem Gussmaterial gemäß der Erfindung das Kontaktverhältnis (Kontiguität) zwischen den Partikeln der harten Phase 40% oder weniger, vorzugsweise 39% oder weniger und weiter vorzugsweise 38% oder weniger. Das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase ist ein Index, der die Dispergierbarkeit der Partikel der harten Phase angibt; je kleiner das Kontaktverhältnis ist, desto besser ist die Dispergierbarkeit der Partikel der harten Phase, und demgemäß ist eine Verbesserung der Festigkeit möglich. Wenn das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase zu hoch ist, führt der Kontakt zwischen den Partikeln der harten Phase zur Entstehung von groben Aggregaten oder zum Auftreten von Kornwachstum aufgrund gegenseitigen Bondens der Partikel der harten Phase; somit kann ein Defekt auftreten, in dem der Bereich, in dem das Kornwachstum auftritt, als Störungskeim wirkt, der die Biegefestigkeit des Gussmaterials senkt.Further, in the casting material according to the invention, the contact ratio (contiguity) between the hard phase particles is 40% or less, preferably 39% or less, and more preferably 38% or less. The contact ratio between the hard phase particles is an index indicating the dispersibility of the hard phase particles; the smaller the contact ratio, the better the dispersibility of the hard phase particles, and accordingly, improvement in strength is possible. If the contact ratio between the particles of the hard phase is too high, the contact between the particles of the hard phase results in the formation of coarse aggregates or the occurrence of grain growth due to mutual bonding of the hard phase particles; thus, a defect may occur in which the area where grain growth occurs acts as a disturbance germ that lowers the flexural strength of the cast material.

Das Kontaktverhältnis der Partikel der harten Phase kann beispielsweise wie folgt gemessen werden. Speziell wird zunächst mit Hilfe eines abtastenden Elektronenmikroskops (SEM) das Elektronenrückstreubild der Oberfläche des Gussmaterials fotografiert, ein gerades Liniensegment L mit einer vorbestimmten Länge wird zu Messzwecken beliebig auf das Eletronenrückstreubild gezeichnet, so wie in 1 gezeigt ist, auf die gleiche Weise wie bei der oben beschriebenen Messung der mittleren Partikelgröße, und es wird beobachtet, ob eine Grenzfläche der harten Phase auf dem geraden Liniensegment L vorhanden ist. 1 ist ein Diagramm zur Illustration des Verfahrens zur Messung der Mikrostruktur des Gussmaterials gemäß der Erfindung. Speziell werden Grenzflächen der Partikel der harten Phase beobachtet, die Grenzflächen, an denen die Partikel der harten Phase miteinander in Berührung stehen, werden als Hartphasen/ Hartphasen-Grenzflächen I_HH bezeichnet, die Grenzflächen, an denen Partikel der harten Phase mit der Bindemittelphase in Berührung stehen, werden als Hartphasen/Bindemittelphasen-Grenzfläche_nI_HB bezeichnet, und die Anzahlen dieser Grenzflächen werden gezählt. Dann kann erfindungsgemäß anhand der Anzahl N(I_HH) je Längeneinheit L der Hartphasen/Hartphasen-Grenzflachen das Kontaktverhältnis Cont (in%) zwischen den Partikeln der Hartphasen anhand der folgenden Formel (2) berechnet werden: $Cont = 2 N (I_{HH}) / [2 N (I_{HH}) + N (I_{HB})] \times 100$

The contact ratio of the particles of the hard phase can be measured, for example, as follows. Specifically, the electron backscatter image of the surface of the casting material is first photographed by means of a scanning electron microscope (SEM), a straight line segment L having a predetermined length is arbitrarily drawn for measurement purposes on the Eletron backscatter image, as in 1 is shown in the same manner as in the above-described measurement of the average particle size, and it is observed whether a hard phase interface exists on the straight line segment L. 1 is a diagram illustrating the method for measuring the microstructure of the casting material according to the invention. Specifically, interfaces of the hard phase particles are observed, the interfaces where the hard phase particles are in contact are referred to as hard phase / hard phase interfaces I _HH , the interfaces where hard phase particles are in contact with the binder phase are referred to as hard phase / binder phase interface _n I _HB , and the numbers of these interfaces are counted. Then, based on the number N (I _HH ) per unit length L of the hard phase / hard phase interfaces, the contact ratio Cont (in%) between the particles of the hard phases can be calculated according to the following formula (2):

Cont = 2 N (I_{HH}) / [2 N (I_{HH}) + N (I_{HB})] \times 100

Wenn das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase nach dem oben beschriebenen Verfahren berechnet wird, ist es bevorzugt, das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase zu berechnen, indem die folgenden Sätze von Operationen sechs Mal ausgeführt werden und dann über die Ergebnisse der insgesamt sechs Messungen gemittelt wird: in einem Satz von Operationen wird ein gerades Messliniensegment L, das von dem oben beschriebenen geraden Liniensegment verschieden ist, so auf die SEM-Fotografie gezeichnet, dass sie längs einer anderen Route verläuft als die oben beschriebene Route, und die Anzahl der Hartphasen/Hartphasen-Grenzflächen I_HH und die Anzahl der Hartphasen/Bindemittelphasen-Grenzflächen I_HB wird auf die gleiche Weise gezählt wie oben beschrieben. When the contact ratio between the particles of the hard phase is calculated by the method described above, it is preferable to calculate the contact ratio between the hard phase particles by executing the following sets of operations six times and then the results of the six total In a set of operations, a straight measurement line segment L other than the straight line segment described above is drawn on the SEM photograph so as to be along a different route than the above-described route, and the number of Hard phase / hard phase interfaces I _HH and the number of hard phase / binder phase interfaces I _{HB are} counted in the same manner as described above.

In der Erfindung ist das Verfahren, mit dem erreicht wird, dass die nachstehenden Größen in die oben angegebenen Bereiche fallen, nicht besonders beschränkt, jedoch kann das folgende Verfahren besonders genannt werden: die vorgenannten Größen sind die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der harten Phase, der Gehalt an Partikeln der harten Phase mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse, und das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase. Insbesondere wird ein Verfahren offenbart, bei dem, wenn das Gussmaterial hergestellt wird, zunächst ein geschmolzenes Gemisch gebildet wird durch Schmelzen der Ausgangsmaterialien für die Bildung der Partikel der harten Phase und der Bindemittelphase, und danach, wenn das erhaltene geschmolzene Gemisch gekühlt wird, wird ein Verfahren der kontinuierlichen Kühlung mit einer Kühlrate von 100°C/min oder mehr ausgeführt, in einem Temperaturbereich von der Anfangstemperatur der Kühlung bis auf 400°C.In the invention, the method of achieving that the following sizes fall within the above ranges is not particularly limited, however, the following method may be specifically mentioned: the above-mentioned sizes are the average particle size of the hard phase particles Average of the aspect ratio of the hard phase, the content of particles of the hard phase having a dimension of more than 5 μm along the major axis, and the contact ratio between the particles of the hard phase. In particular, there is disclosed a method in which, when the molding material is produced, first a molten mixture is formed by melting the raw materials for the formation of the hard phase particles and the binder phase, and thereafter, when the obtained molten mixture is cooled, becomes Method of continuous cooling with a cooling rate of 100 ° C / min or more performed, in a temperature range from the initial temperature of cooling up to 400 ° C.

Es ist zu bemerken, dass das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase beispielsweise auch dadurch kontrolliert werden kann, dass die Zusammensetzung des Gussmaterials so eingestellt wird, dass sie innerhalb eines spezifischen Bereiches liegt.It should be noted that the contact ratio between the particles of the hard phase can also be controlled, for example, by setting the composition of the molding material to be within a specific range.

Die Zusammensetzung des Gussmaterials gemäß der Erfindung ist nicht besonders beschränkt, enthält jedoch, wenn die Bindemittelphase eine Legierung auf Nickelbasis enthält, die in der Hauptsache durch Ni gebildet wird, 1 bis 6 Gew.% B, 0 bis 2,5 Gew.% C, 0 bis 30 Gew.% Co, 0 bis 5 Gew.% Si, 0 bis 20 Gew.% Cr, 5 bis 40 Gew.% Mo, 0 bis 25 Gew.% Fe und als Rest Ni. Alternativ, wenn die Bindemittelphase eine Legierung auf Co-Basis enthält, die in der Hauptsache durch Co gebildet wird, enthält die Zusammensetzung des Gussmaterials gemäß der Erfindung vorzugsweise 1 bis 6 Gew.% B, 0 bis 2,5 Gew.% C, 0 bis 5 Gew.% Ni, 0 bis 5 Gew.% Si, 0 bis 25 Gew.% Cr, 5 bis 40 Gew.% Mo, 0 bis 25 Gew.% Fe und als Rest Co.The composition of the casting material according to the invention is not particularly limited, but when the binder phase contains a nickel-base alloy mainly constituted by Ni, it contains 1 to 6 wt% B, 0 to 2.5 wt% C , 0 to 30% by weight of Co, 0 to 5% by weight of Si, 0 to 20% by weight of Cr, 5 to 40% by weight of Mo, 0 to 25% by weight of Fe and the remainder Ni. Alternatively, when the binder phase contains a Co-base alloy mainly constituted by Co, the composition of the casting material according to the invention preferably contains 1 to 6 wt% B, 0 to 2.5 wt% C, 0 to 5% by weight of Ni, 0 to 5% by weight of Si, 0 to 25% by weight of Cr, 5 to 40% by weight of Mo, 0 to 25% by weight of Fe and as the remainder of Co.

B (Bor) ist ein Element, zur Bildung eines Borids zur Herstellung der Partikel der harten Phase. Durch Einstellen des Gehalts an B innerhalb des oben genannten Bereiches kann das Mengenverhältnis der Partikel der harten Phase in dem Gussmaterial geeignet eingestellt werden, und demgemäß wird die Verschleißfestigkeit des Gussmaterials verbessert. Durch Einstellen des Gehalts an B innerhalb des oben genannten Bereiches kann das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase ebenfalls in dem oben genannten Bereich gehalten werden, und die Härte und die Biegefestigkeit des Materials können verbessert werden. Der Gehalt an B in dem Gussmaterial beträgt vorzugsweise 1 bis 6 Gew.%, weiter vorzugsweise 2 bis 5 Gew.%, entweder in dem Gussmaterial, in dem die Bindemittelphase in der Hauptsache aus Ni gebildet ist, oder in dem Gussmaterial, in dem die Bindemittelphase in der Hauptsache auch Co gebildet ist.B (boron) is an element for forming a boride for producing the hard phase particles. By adjusting the content of B within the above-mentioned range, the proportion of the hard phase particles in the casting material can be appropriately adjusted, and accordingly the wear resistance of the casting material is improved. By adjusting the content of B within the above range, the contact ratio between the particles of the hard phase can also be maintained in the above-mentioned range, and the hardness and flexural strength of the material can be improved. The content of B in the casting material is preferably 1 to 6% by weight, more preferably 2 to 5% by weight, either in the casting material in which the binder phase is mainly composed of Ni, or in the casting material in which the casting material Binder phase is also formed in the main Co.

Durch Einbeziehung von C (Kohlenstoff) in einer großen Menge ist es möglich, ein Karbid zu bilden, um die Partikel der harten Phase herzustellen. Die Bildung des Karbids verbessert die Verschleißfestigkeit. Andererseits wird durch Einstellen des Gehalts an C innerhalb des oben genannten Bereiches das Mengenverhältnis der Partikel der harten Phase in dem Gussmaterial geeignet eingestellt, und so kann erreicht werden, dass das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase innerhalb des oben genannten Bereiches liegt, und die Härte und die Biegefestigkeit des Gussmaterials können verbessert werden. Der Gehalt an C in dem Gussmaterial beträgt vorzugsweise 0,15 Gew.% bis 2,5 Gew.%, weiter vorzugsweise 0,2 bis 1 Gew.%, entweder in dem Gussmaterial, in dem die Bindemittelphase in der Hauptsache durch Ni gebildet wird, oder in dem Gussmaterial, in dem die Bindemittelphase in der Hauptsache durch Co gebildet wird. Wenn Kohlenstoff als unvermeidliche Verunreinigung enthalten ist, ohne dass Karbid gebildet wird, beträgt der Gehalt an C z. B. vorzugsweise 0,06 Gew.% oder weniger.By including C (carbon) in a large amount, it is possible to form a carbide to produce the hard phase particles. The formation of the carbide improves the wear resistance. On the other hand, by adjusting the content of C within the above-mentioned range, the proportion of the hard phase particles in the casting material is properly adjusted, and thus the contact ratio between the hard phase particles can be made within the above-mentioned range Hardness and flexural strength of the casting material can be improved. The content of C in the cast material is preferably 0.15 wt% to 2.5 wt%, more preferably 0.2 to 1 wt%, either in the cast material in which the binder phase is mainly formed by Ni , or in the casting material in which the binder phase is mainly formed by Co. When carbon is contained as an inevitable impurity without carbide being formed, the content of C is z. B. preferably 0.06 wt.% Or less.

Wenn eine Legierung auf Ni-Basis als Bindemittelphase in dem Gussmaterial verwendet wird, ist Ni (Nickel) ein Element, das in der Lage ist, die Partikel der harten Phase zu bilden, und gleichzeitig ist es ein Element, das in der Lage ist die Bindemittelphase zu bilden, und hat die Funktion, die Korrosionsfestigkeit des Gussmaterials zu verbessern. Wenn eine Legierung auf Co-Basis als die Bindemittelphase des Gussmaterials verwendet wird, hat Ni die Funktion, die Korrosionsfestigkeit des Gussmaterials zu verbessern. When a Ni-base alloy is used as the binder phase in the casting material, Ni (nickel) is an element capable of forming the hard phase particles, and at the same time, it is an element capable of Binder phase, and has the function to improve the corrosion resistance of the casting material. When a Co-based alloy is used as the binder phase of the cast material, Ni functions to improve the corrosion resistance of the cast material.

Wenn eine Legierung auf Ni-Basis als die Bindemittelphase des Gussmaterials verwendet wird, ist Co (Kobalt) ein Element, das in der Lage ist, die Partikel der harten Phase zu bilden, und zugleich ist es ein Element, das in der Lage ist, die Bindemittelphase zu bilden, und hat die Funktion, die Korrosionsfestigkeit des Gussmaterials zu verbessern.When a Ni-base alloy is used as the binder phase of the cast material, Co (cobalt) is an element capable of forming the hard phase particles, and at the same time, it is an element capable of to form the binder phase, and has the function of improving the corrosion resistance of the casting material.

Si (Silizium) ist ein Element, das in der Lage ist, die Bindemittelphase des Gussmaterials zu bilden, und hat die Funktion, die Schmelztemperaturen der Ausgangsmaterialien zur Bildung des Gussmaterials zu senken. Durch Steuerung der Gehalts an Si auf einen geeigneten Wert kann die oben beschriebene Schmelztemperatur gesenkt werden, und außerdem kann die Abnahme der Biegefestigkeit des Gussmaterials infolge der Silicide in dem Gussmaterial unterdrückt werden.Si (silicon) is an element capable of forming the binder phase of the casting material and has the function of lowering the melting temperatures of the starting materials to form the casting material. By controlling the content of Si to an appropriate value, the above-described melting temperature can be lowered, and moreover, the decrease in the bending strength of the molding material due to the silicides in the molding material can be suppressed.

Cr ist ein Element, das in der Lage ist, die Partikel der harten Phase zu bilden, und es ist zugleich ein Element, das in der Lage ist, die Bindemittelphase zu bilden, und hat die Funktion, die Korrosionsfestigkeit, Verschleißfestigkeit und die Hochtemperatureigenschaften, die Härte und die Biegefestigkeit des Gussmaterials zu verbessern. Durch Steuern des Gehalts an Cr auf einen geeigneten Wert kann das Mengenverhältnis der Partikel der harten Phase in dem Gussmaterial in dem oben genannten Bereich gehalten werden, und die Biegefestigkeit des Gussmaterials kann verbessert werden.Cr is an element capable of forming the particles of the hard phase, and at the same time, it is an element capable of forming the binder phase, and has the function, corrosion resistance, wear resistance and high-temperature properties. to improve the hardness and flexural strength of the casting material. By controlling the content of Cr to an appropriate value, the proportion of the hard phase particles in the casting material can be maintained in the above-mentioned range, and the bending strength of the casting material can be improved.

Mo (Molybdän) ist ein Element, das in der Lage ist, die Partikel der harten Phase zu bilden, und zugleich ist es ein Element, das in der Lage ist, die Bindemittelphase zu bilden, und hat die Funktion, die Korrosionsfestigkeit des Gussmaterials zu verbessern. Insbesondere ist ein Anteil an Mo in fester Lösung in der Bindemittelphase und hat dementsprechend die Funktion, die Korrosionsbeständigkeit des Gussmaterials zu verbessern. Durch Steuerung des Gehalts an Mo auf einen geeigneten Wert kann die Verschleißfestigkeit und die Korrosionsfestigkeit des Gussmaterials verbessert werden.Mo (molybdenum) is an element capable of forming the hard phase particles, and at the same time, it is an element capable of forming the binder phase, and has the function of increasing the corrosion resistance of the casting material improve. In particular, a proportion of Mo in solid solution is in the binder phase and accordingly has the function of improving the corrosion resistance of the casting material. By controlling the content of Mo to an appropriate value, the wear resistance and the corrosion resistance of the casting material can be improved.

Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Gussmaterials gemäß der Erfindung beschrieben werden.Next, a method for producing the molding material according to the invention will be described.

Zunächst wird ein Pulver eines Ausgangsmaterials zur Bildung des Gussmaterials gemäß der Erfindung zubereitet. Das Pulver des Ausgangsmaterials kann so zubereitet werden, dass die Mengenanteile der jeweiligen Elemente, die das Gussmaterial bilden, den gewünschten Mengenverhältnissen entsprechen. Gemäß der Erfindung können die Partikel der harten Phase, die in der Hauptsache aus einem Borid und/oder einem Karbid gebildet sind, zunächst in dem Pulver des Ausgangsmaterials enthalten sein, oder alternativ sind die Partikel der harten Phase nicht in dem Pulver des Ausgangsmaterials enthalten, sondern in dem Prozess der Herstellung des Gussmaterials unter Verwendung des Ausgangmaterialpulvers werden die Partikel der harten Phase in dem Gussmaterial gebildet, wobei diese Partikel aus einem Borid und/einem Karbid gebildet sind, die aus dem in dem Ausgangsmaterialpulver enthaltenen Bor und Kohlenstoff stammen.First, a powder of a starting material for forming the casting material according to the invention is prepared. The powder of the starting material can be prepared so that the proportions of the respective elements which form the casting material, the desired proportions correspond. According to the invention, the particles of the hard phase, which are formed mainly of a boride and / or a carbide, may initially be contained in the powder of the starting material, or alternatively the particles of the hard phase are not contained in the powder of the starting material, but in the process of producing the casting material using the raw material powder, the hard phase particles are formed in the casting material, these particles being formed of a boride and / or a carbide derived from boron and carbon contained in the raw material powder.

Als nächstes, um erforderlichenfalls das zubereitete Ausgangsmaterialpulver auf eine vorbestimmte Partikelgröße zu zerkleinern, werden ein Bindemittel, ein organisches Lösungsmittel und dergleichen zu dem Ausgangsmaterialpulver zugegeben, und diese werden gemischt und mit Hilfe eines Brechers wie etwa einer Kugelmühle zerstoßen.Next, if necessary, to crush the prepared raw material powder to a predetermined particle size, a binder, an organic solvent and the like are added to the raw material powder, and these are mixed and crushed by means of a crusher such as a ball mill.

Das Bindemittel wird zugegeben, um die Formbarkeit während des Formprozesses zu verbessern und die Oxidation des Pulvers zu verhindern. Das Bindemittel ist nicht besonders beschränkt, und es können bisher bekannte Bindemittel verwendet werden; Beispiele für die Bindemittel können Paraffin enthalten. Die zugegebene Menge an Bindemittel ist nicht besonders beschränkt, beträgt jedoch vorzugsweise 3 bis 6 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Rohmaterialpulvers. Das organische Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt, doch können niedrigschmelzende Lösungsmittel wie etwa Azeton verwendet werden. Die Zerkleinerungs- und Mischzeit ist nicht besonders beschränkt, es kann empfehlenswert sein, die Bedingungen so zu wählen, dass die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase, die in dem erhaltenen Gussmaterial gebildet werden, innerhalb des oben genannten Bereiches liegt; gewöhnlich beträgt die Zerkleinerungs- und Mischzeit 15 bis 30 Stunden.The binder is added to improve moldability during the molding process and to prevent oxidation of the powder. The binder is not particularly limited, and hitherto known binders can be used; Examples of the binders may include paraffin. The amount of the binder added is not particularly limited, but is preferably 3 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material powder. The organic solvent is not particularly limited, but low-melting solvents such as acetone can be used. The crushing and mixing time is not particularly limited, it may be advisable to select the conditions such that the average particle size of the hard phase particles formed in the obtained casting material is within the above-mentioned range; usually the crushing and mixing time 15 to 30 Hours.

Dann wird das oben beschriebene Ausgangsmaterialpulver zu einem geschmolzenen Gemisch aufgeschmolzen, und danach werden erforderlichenfalls Verunreinigungen wie etwa Gase und Oxide entfernt. Die Schmelztemperatur kann dabei abhängig von den verwendeten Ausgangsmaterialien bestimmt werden und beträgt vorzugsweise 1100 bis 1300°C, weiter bevorzugt 1200 bis 1250°C.Then, the above-described raw material powder is melted into a molten mixture, and thereafter, if necessary, impurities such as gases and oxides are removed. The melting temperature can be determined depending on the starting materials used and is preferably 1100 to 1300 ° C, more preferably 1200 to 1250 ° C.

Danach wird das so erhaltene geschmolzene Gemisch in eine Gussform gegossen, etwa eine Form mit der gewünschten Gestalt, und danach gekühlt, so dass man das Gussmaterial erhält. Thereafter, the molten mixture thus obtained is poured into a mold, such as a mold having the desired shape, and then cooled to obtain the cast material.

Beim Kühlen des geschmolzenen Gemisches wird erfindungsgemäß ein Prozess der kontinuierlichen Kühlung angewandt, bei dem das geschmolzene Gemisch mit einer Kühlrate von 100°C/min oder mehr gekühlt wird, und zwar in einem Temperaturbereich von der Anfangstemperatur des Kühlprozesses bis auf 400°C. In dem erfindungsgemäßen Verfahren bedeutet der Prozess der kontinuierlichen Kühlung des geschmolzenen Gemisches mit einer Kühlrate von 100°C/min oder mehr, dass ein Modus angewandt wird, in dem die Kühlrate über eine bestimmte durchgehende Periode 100°C/min oder mehr beträgt; es kann ein Prozess der kontinuierlichen Kühlung bei einer Kühlrate von 100°C/min oder mehr über eine Zeitperiode von vorzugsweise einer Minute oder mehr und weiter bevorzugt 5 Minuten oder mehr eingeschlossen sein; nicht eingeschlossen ist hingegen z. B. ein Modus, in dem die Kühlrate nur instantan 100°C/min oder mehr beträgt (etwa ein Modus, in dem die Kühlrate nur für z. B. eine Sekunde oder weniger 100°C/min oder mehr beträgt). Wenn das geschmolzene Gemisch gekühlt wird, kann ein Prozess der kontinuierlichen Kühlung des geschmolzenen Gemisches mit einer Kühlrate von 100 C/min oder mehr in dem Temperaturbereich von der Anfangstemperatur des Kühlprozesses bis auf 400° C angewandt werden, wobei die Kühlrate vorzugsweise 200° C/min oder mehr und weiter bevorzugt 400° C/min oder mehr beträgt. Durch Ausführung der Kühlung des geschmolzenen Gemisches unter den oben genannten Bedingungen können für das erhaltene Gussmaterial die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase, die der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase, der Mittelwert der Hauptachsenlängen der Partikel der harten Phase und das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase so kontrolliert werden, dass sie innerhalb der oben genannten Bereiche liegen.In cooling the molten mixture, according to the present invention, a continuous cooling process is used in which the molten mixture is cooled at a cooling rate of 100 ° C / min or more in a temperature range from the initial temperature of the cooling process to 400 ° C. In the process of the present invention, the process of continuously cooling the molten mixture at a cooling rate of 100 ° C / min or more means using a mode in which the cooling rate over a certain continuous period is 100 ° C / min or more; a process of continuous cooling may be included at a cooling rate of 100 ° C / min or more over a period of preferably one minute or more, and more preferably 5 minutes or more; not included z. For example, a mode in which the cooling rate is instantaneously 100 ° C / min or more (such as a mode in which the cooling rate is only 100 ° C / min or more for, for example, one second or less). When the molten mixture is cooled, a process of continuously cooling the molten mixture at a cooling rate of 100 C / min or more in the temperature range from the initial temperature of the cooling process to 400 ° C may be used, wherein the cooling rate is preferably 200 ° C / sec. min or more and more preferably 400 ° C / min or more. By carrying out the cooling of the molten mixture under the above-mentioned conditions, the average particle size of the hard phase particles, the mean of the hard phase particle aspect ratio, the hard phase particle average particle length average ratio, and the contact ratio between The particles of the hard phase are controlled so that they are within the above ranges.

Gemäß der Erfindung können die Beispielen für die Kühlung des geschmolzenen Gemisches unter den oben genannten Bedingungen unter anderem ein Verfahren einschließen, bei dem das geschmolzene Gemisch dadurch gekühlt wird, dass es in eine Form gegossen wird, die sich vorzugsweise auf einer Temperatur von Zimmertemperatur bis 1100°C befindet, weiter vorzugsweise bei 300 bis 1100°C. Als Zimmertemperatur kann dabei eine Temperatur von 1 bis 30°C angesehen werden.According to the invention, the examples of the cooling of the molten mixture under the above-mentioned conditions may include, inter alia, a method in which the molten mixture is cooled by being poured into a mold, preferably at a temperature of from room temperature to 1100 ° C, more preferably at 300 to 1100 ° C. As room temperature, a temperature of 1 to 30 ° C can be considered.

Das Gießverfahren ist nicht besonders beschränkt, doch sind bevorzugt beispielswiese ein Gießformverfahren, ein Gießverfahren mit verlorenen Wachsmodell, ein kontinuierliches Gießverfahren, ein Schleudergussverfahren, unter dem Gesichtspunkt, dass man in der Lage ist, ein Gussmaterial zu bilden, das eine komplizierte Form hat, oder unter dem Gesichtspunkt, dass man in der Lage ist, ein dickwandiges Gussmaterial zu bilden.The casting method is not particularly limited, but preferred are, for example, a casting method, a lost wax casting method, a continuous casting method, a centrifugal casting method, from the viewpoint of being able to form a casting material having a complicated shape, or from the point of view that one is able to form a thick-walled casting material.

Das Gussmaterial gemäß der Erfindung wird auf die oben beschriebene Weise hergestellt.The casting material according to the invention is produced in the manner described above.

Das Gussmaterial gemäß der Erfindung enthält die Partikel der harten Phase, die in der Hauptsache aus einem Borid- und/oder einem Karbid gebildet sind, und die Bindemittelphase, die eine Legierung enthält, die in der Hauptsache aus Co und/Ni gebildet ist, wobei die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase auf 3 µm oder weniger eingestellt ist, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase auf 2,3 oder weniger eingestellt ist, der Gehalt an Partikeln der harten Phase mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse auf drei Partikel oder weniger pro 2450 µm² eingestellt ist, und das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase auf 40° oder weniger eingestellt ist. Aus diesem Grund hat das Gussmaterial gemäß der Erfindung eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit und Verschleißfestigkeit und erreicht eine hohe Härte und eine hohe Biegefestigkeit.The casting material according to the invention contains the particles of the hard phase, which are formed mainly of a boride and / or a carbide, and the binder phase, which contains an alloy which is formed mainly of Co and / Ni, wherein the average particle size of the hard phase particles is set to 3 μm or less, the average value of the aspect ratio of the hard phase particles is set to be 2.3 or less, the content of the hard phase particles is more than 5 μm in length the major axis is set to three particles or less per 2450 μm ² , and the contact ratio between the hard phase particles is set to 40 ° or less. For this reason, the casting material according to the invention has excellent corrosion resistance and wear resistance and achieves high hardness and high flexural strength.

Da das Gussmaterial gemäß der Erfindung eine auszeichnete Korrosionsfestigkeit und Verschleißfestigkeit hat, eine hohe Härte und eine hohe Biegefestigkeit aufweist, kann dieses Gussmaterial geeignet als verschleißfestes Material eingesetzt werden, um eine ausgezeichnete Haltbarkeit zu erreichen, sogar in Umgebungen, in denen hohe Lasten auftreten, nämlich in Walzen, Zylindern, Lagern, industriellen Pumpenkomponenten und dergleichen.Since the casting material according to the invention has excellent corrosion resistance and wear resistance, high hardness, and high flexural strength, this casting material can be suitably used as a wear-resistant material to achieve excellent durability even in environments where high loads occur, viz in rollers, cylinders, bearings, industrial pump components, and the like.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher beschrieben, doch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Für die Eigenschaften und die Methoden zur Bewertung der Eigenschaften gelten die folgenden Definitionen.In the following, the invention will be described in more detail by way of examples, but the invention is not limited to these examples. The following definitions apply to the properties and the methods for evaluating the properties.

< Mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase, Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase, Anzahl der Partikel der harten Phase mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse, und Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase>.<Average particle size of the hard phase particles, average of the aspect ratio of the hard phase particles, number of hard phase particles of more than 5 μm in dimension along the major axis, and contact ratio between the hard phase particles>.

Unter Verwendung eines abtastenden Elektronenmikroskops (SEM) wurde ein Elektronenrückstreubild des Querschnitts des Gussmaterials aufgenommen, und die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase, die Anzahl der Partikel der harten Phase mit einer Abmessung von mehr von 5 µm längs der Hauptachse, und das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase wurden mit den oben beschriebenen Verfahren gemessen. In den hier dargestellten Beispielen betrug bei der Ausführung der betreffenden Messungen die Länge des geraden Liniensegments L 42 µm, und das Messgebiet S hatte einen Flächeninhalt von 2450 µm². Using a scanning electron microscope (SEM), an electron backscatter image of the cross section of the casting material was taken, and the average particle size of the hard phase particles, the mean of the aspect ratio of the hard phase particles, and the number of hard phase particles of a dimension of more than 5 μm along the major axis, and the contact ratio between the hard phase particles were measured by the methods described above. In the examples presented here, the length of the straight line segment L was 42 μm in the execution of the relevant measurements, and the measurement area S had an area of 2450 μm ² .

<Härte><Hardness>

An dem Gussmaterial wurde eine Messung der Härte (Rockwell C Skala) vorgenommen.The casting material was measured for hardness (Rockwell C scale).

Ein Probestück wurde gebildet durch Schneiden des Gussmaterials auf eine Größe von 4 mm × 7 mm × 24 mm, und die Biegefestigkeit (Dreipunkt-Biegetest) des erhaltenen Probestücks wurde gemäß CIS 026 ausgeführt.A test piece was formed by cutting the cast material to a size of 4 mm × 7 mm × 24 mm, and the bending strength (three-point bending test) of the test piece obtained was determined according to CIS 026 executed.

Ein Pulvergemisch wurde gebildet durch trockenes Mischen von 20 Gew.% eines Mo₂NiB₂ Komposit-Borids mit 80 Gew.% einer Selbstfluss-Legierung auf Nickelbasis (Zusammensetzung: Cr: 10 Gew.%, B: 2 Gew.%, Si: 2,7 Gew.%, C: 0,4 Gew.%, Fe: 2 Gew.%, Rest Ni). Das erhaltene Pulvergemisch wurde dann in einen Tiegel gegeben und mit Hilfe einer Vakuum-Gießmaschine (TCP-5250, hergestellt von Tanabe Kenden Co., Ltd.) aufgeschmolzen durch Erhöhung der Temperatur auf 1200°C in einem Hochfrequenz-Schmelzofen, um ein geschmolzenes Gemisch zu erhalten; das erhaltene geschmolzene Gemisch mit der Temperatur von 1200°C wurde in eine auf 400°C erhitzte Gießform gegossen, und danach durch Luftkühlung auf Zimmertemperatur abgekühlt, um ein Gussmaterial zu erhalten. In diesem Fall wurde die Temperatur des geschmolzenen Gemischs zwei Minuten nach der Entnahme des geschmolzenen Gemisches aus dem Hochfrequenz-Schmelzofen gemessen, und die gemessene Temperatur betrug 400°C. Mit anderen Worten, das geschmolzene Gemisch wurde, nachdem es aus dem Hochfrequenz-Schmelzofen genommen worden war, in zwei Minuten von 1200°C auf 400°C heruntergekühlt; in diesem Fall betrug die Kühlrate des geschmolzenen Gemisches 400°C/min; aufgrund dieser Resultate kann gesagt werden, dass das geschmolzene Gemisch kontinuierlich mit einer Kühlrate von etwa 400°C/min in dem Temperaturbereich von 1200°C bis 400°C gekühlt wurde.A powder mixture was formed by dry blending 20 wt% of a Mo ₂ NiB ₂ composite boride with 80 wt% of a nickel-based self-fluxing alloy (composition: Cr: 10 wt%, B: 2 wt%, Si: 2.7% by weight, C: 0.4% by weight, Fe: 2% by weight, balance Ni). The obtained powder mixture was then placed in a crucible and melted by means of a vacuum casting machine (TCP-5250, manufactured by Tanabe Kenden Co., Ltd.) by raising the temperature to 1200 ° C in a high-frequency melting furnace to obtain a molten mixture to obtain; The obtained molten mixture having the temperature of 1200 ° C was poured into a mold heated to 400 ° C, and then cooled by air cooling to room temperature to obtain a casting material. In this case, the temperature of the molten mixture was measured two minutes after the removal of the molten mixture from the high-frequency melting furnace, and the measured temperature was 400 ° C. In other words, the molten mixture, after being taken out of the high-frequency melting furnace, was cooled down from 1200 ° C to 400 ° C in two minutes; in this case, the cooling rate of the molten mixture was 400 ° C / min; From these results, it can be said that the molten mixture was continuously cooled at a cooling rate of about 400 ° C / min in the temperature range of 1200 ° C to 400 ° C.

Danach wurden für das erhaltene Gussmaterial mit den oben beschriebenen Verfahren die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase, die Anzahl der Partikel der harten Phase mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse, und das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase, die Härte und die Biegefestigkeit gemessen. Das Elektronenrückstreubild wurde mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) für die jeweiligen Messungen aufgenommen und ist in 2(A) und 2(B) gezeigt. Thereafter, for the obtained cast material having the above-described processes, the average particle size of the hard phase particles, the mean value of the aspect ratio of the hard phase particles, the number of hard phase particles having a dimension of more than 5 μm along the major axis, and measured the contact ratio between the particles of the hard phase, the hardness and the bending strength. The electron backscatter image was taken with a scanning electron microscope (SEM) for the respective measurements and is in 2 (A) and 2 B) shown.

Dabei ist 2(B) eine Vergrößerung eines Teils des Bildes in 2(A). In den Elektronenrückstreubildern gemäß 2(A) und 2(B) bestehen die weißen Regionen aus einem Borid (Partikel der harten Phase), die schwarzen Regionen bestehen aus Karbid, und die restliche graue Region besteht aus der Legierung auf Nickelbasis.It is 2 B) an enlargement of part of the picture in 2 (A) , In the electron backscatter images according to 2 (A) and 2 B) For example, the white regions are boride (hard phase particles), the black regions are carbide, and the remaining gray region is the nickel base alloy.

Die Ergebnisse der verschiedenen Messungen im Beispiel 1 sind die folgenden: die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase betrug 2,2 µm, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase betrug 2,0, das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase betrug 37%, die Härte (HRC) betrug 54,8, und die Biegefestigkeit betrug 1143 MPa. Für die beliebigen zehn Partikel, die unter den Partikeln der harten Phase ausgewählt und bei der Berechnung des Seitenverhältnisses benutzt wurden, betrugen die gemessenen Werte für die Abmessungen längs der Hauptachse 2,4 µm, 3,0 µm, 3,5 µm, 3,8µm, 3,9 µm, 4,0 µm, 4,4 µm, 4,9 und 5,1 µm und der Mittelwert der Abmessungen längs der Hauptachse betrug 3,89 µm. Für alle diese Partikel der harten Phase, die innerhalb des Messgebietes S (mit dem Flächeninhalt von 2450 µm²) vorhanden waren, wurden die Hauptachsen gemessen und die Anzahl der Partikel mit einer Abmessung längs der Hauptachse von mehr als 5 µm betrug 1. Die Messung der Anzahl der Partikel mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse wurde für fünf Messgebiete durchgeführt, wobei das Messgebiet jeweils verändert wurde (in jedem Messgebiet lag die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse bei 0 oder 1. Alternativ, wenn für alle Partikel der harten Phase innerhalb eines Messgebietes von 5000 µm² die Abmessungen längs der Hauptachse gemessen wurden, betrug die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse 2.The results of various measurements in Example 1 are as follows: the average particle size of the hard phase particles was 2.2 μm, the average of the aspect ratio of the hard phase particles was 2.0, and the contact ratio between the hard phase particles was 37 %, the hardness (HRC) was 54.8, and the flexural strength was 1143 MPa. For any of the ten particles selected among the particles of the hard phase and used in the aspect ratio calculation, the measured values for the dimensions along the major axis were 2.4 μm, 3.0 μm, 3.5 μm, 3, 8 microns, 3.9 microns, 4.0 microns, 4.4 microns, 4.9 and 5.1 microns and the average of the dimensions along the major axis was 3.89 microns. For all these particles of hard phase, which were present within the measurement area S (with the area of 2450 μm ² ), the major axes were measured and the number of particles with a dimension along the major axis of more than 5 μm was 1. The measurement the number of particles with a dimension of more than 5 microns along the main axis was carried out for five measurement areas, the measurement area was changed in each case (in each measurement area, the number of particles with dimensions of more than 5 microns along the major axis at 0 or 1 Alternatively, if for all particles of the hard phase within of a measurement area of 5000 μm ^2, the dimensions along the main axis were the number of particles with dimensions of more than 5 μm along the main axis 2 ,

Ein Pulvergemisch wurde gebildet durch trockenes Mischen von 10 Gew.% eines Mo₂NiB₂ Komposit-Borids mit 90 Gew.% einer Selbstfluss-Legierung auf Nickelbasis (Zusammensetzung: B: 2 Gew.%, Si: 7,1 Gew.%, C: 0,06 Gew.% oder weniger, Fe: 1,5 Gew.%, Rest Ni). Durch Sintern des Pulvergemisches unter Vakuum in einem Vakuumofen, 30 Minuten lang bei 1160°C wurde dann ein Barren gebildet. Durch Erhöhung der Temperatur des Barrens auf 1200°C in einem Ofen unter Luftatmosphäre wurde ein geschmolzenes Gemisch gebildet, und das erhaltene geschmolzene Gemisch mit der Temperatur von 1200°C wurde in eine Gießform auf Zimmertemperatur von 20°C gegossen, und danach an der Luft gekühlt, um ein Gussmaterial zu erhalten. In diesem Fall wurde die Temperatur des geschmolzenen Gemischs ungefähr eine Minute nach der Entnahme des geschmolzenen Gemisches aus dem Atmosphärenofen gemessen, und die gemessene Temperatur betrug 400 bis 500°C. Mit anderen Worten, das geschmolzene Gemisch wurde, nachdem es aus dem Ofen genommen worden war, in einer Minute von 1200°C auf 400 bis 500°C heruntergekühlt; in diesem Fall betrug die Kühlrate des geschmolzenen Gemisches 700 bis 800°C/min; aufgrund dieser Resultate kann gesagt werden, dass das geschmolzene Gemisch kontinuierlich mit einer Kühlrate von etwa 700 bis 800°C/min in dem Temperaturbereich von 1200°C bis 400°C gekühlt wurde.A powder mixture was formed by dry blending 10 wt% of a Mo ₂ NiB ₂ composite boride with 90 wt% of a nickel-based self-fluxing alloy (composition: B: 2 wt%, Si: 7.1 wt%, C: 0.06 wt% or less, Fe: 1.5 wt%, balance Ni). By sintering the powder mixture under vacuum in a vacuum oven for 30 minutes at 1160 ° C, a billet was then formed. By raising the temperature of the ingot to 1200 ° C in a furnace under air atmosphere, a molten mixture was formed, and the obtained molten mixture having the temperature of 1200 ° C was poured into a mold at room temperature of 20 ° C, and then in air cooled to obtain a casting material. In this case, the temperature of the molten mixture was measured about one minute after the removal of the molten mixture from the atmospheric furnace, and the measured temperature was 400 to 500 ° C. In other words, after being taken out of the oven, the molten mixture was cooled down from 1200 ° C to 400 to 500 ° C in one minute; in this case, the cooling rate of the molten mixture was 700 up to 800 ° C / min; From these results, it can be said that the molten mixture was continuously cooled at a cooling rate of about 700 to 800 ° C / min in the temperature range of 1200 ° C to 400 ° C.

Danach wurden für das erhaltene Gussmaterial mit den oben beschriebenen Verfahren die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase, die Anzahl der Partikel der harten Phase mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse, und das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase, die Härte und die Biegefestigkeit gemessen. Das Elektronenrückstreubild wurde mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) für die jeweiligen Messungen aufgenommen und ist in 3(A) und 3(B) gezeigt. Dabei ist 3(B) eine Vergrößerung eines Teils des Bildes in 3(A). In den Elektronenrückstreubildern gemäß 3(A) und 3(B) bestehen die weißen Regionen aus einem Borid (Partikel der harten Phase), die schwarzen Regionen bestehen aus Karbid, und die restliche graue Region besteht aus der Legierung auf Nickelbasis.Thereafter, for the obtained cast material having the above-described processes, the average particle size of the hard phase particles, the mean value of the aspect ratio of the hard phase particles, the number of hard phase particles having a dimension of more than 5 μm along the major axis, and measured the contact ratio between the particles of the hard phase, the hardness and the bending strength. The electron backscatter image was taken with a scanning electron microscope (SEM) for the respective measurements and is in 3 (A) and 3 (B) shown. It is 3 (B) an enlargement of part of the picture in 3 (A) , In the electron backscatter images according to 3 (A) and 3 (B) For example, the white regions are boride (hard phase particles), the black regions are carbide, and the remaining gray region is the nickel base alloy.

Die Ergebnisse der verschiedenen Messungen im Beispiel 2 sind die folgenden: die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase betrug 2,8 µm, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase betrug 1,5, das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase betrug 14%, die Härte (HRC) betrug 64, und die Biegefestigkeit betrug 1101 MPa. Für die beliebigen zehn Partikel, die unter den Partikeln der harten Phase ausgewählt und bei der Berechnung des Seitenverhältnisses benutzt wurden, betrugen die gemessenen Werte für die Abmessungen längs der Hauptachse 2,8 µm, 3,8 µm, 2,7 µm, 3,6 µm, 2,8 µm, 2,4 µm, 3,2 µm, 4,2 µm und 2,9 µm und der Mittelwert der Abmessungen längs der Hauptachse betrug 3,20 µm. Für alle diese Partikel der harten Phase, die innerhalb des Messgebietes S (mit dem Flächeninhalt von 2450 µm²) vorhanden waren, wurden die Hauptachsen gemessen und die Anzahl der Partikel mit einer Abmessung längs der Hauptachse von mehr als 5 µm betrug 2. Die Messung der Anzahl der Partikel mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse wurde für fünf Messgebiete durchgeführt, wobei das Messgebiet jeweils verändert wurde; in jedem Messgebiet lag die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse bei 0 bis 2. Alternativ, wenn für alle Partikel der harten Phase innerhalb eines Messgebietes von 5000 µm² die Abmessungen längs der Hauptachse gemessen wurden, betrug die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse 4.The results of the various measurements in Example 2 are as follows: the average particle size of the hard phase particles was 2.8 μm, the average of the aspect ratio of the hard phase particles was 1.5, and the contact ratio between the hard phase particles was 14 %, the hardness (HRC) was 64, and the flexural strength was 1101 MPa. For any of the ten particles selected among the particles of the hard phase and used in the aspect ratio calculation, the measured values for the dimensions along the major axis were 2.8 μm, 3.8 μm, 2.7 μm, 3, 6 microns, 2.8 microns, 2.4 microns, 3.2 microns, 4.2 microns and 2.9 microns and the average of the dimensions along the major axis was 3.20 microns. For all these particles of the hard phase, which were present within the measurement area S (with the surface area of 2450 μm ² ), the major axes were measured and the number of particles with a dimension along the major axis of more than 5 μm was 2. The measurement the number of particles with a dimension of more than 5 μm along the main axis was carried out for five measurement areas, whereby the measurement area was changed in each case; in each measurement area, the number of particles with dimensions of more than 5 μm along the main axis was 0 to 2. Alternatively, if the dimensions along the major axis were measured for all particles of the hard phase within a measurement area of 5000 μm ² , the number was the particles with dimensions of more than 5 microns along the major axis 4 ,

Ein Gussmaterial wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Beispiel 2, nur mit dem Unterschied, dass ein Pulvergemisch verwendet wurden, das erhalten wurde durch trockenes Mischen von 15 Gew.% eines Mo₂NiB₂ Komposit-Borids und 85 Gew.% einer Selbstfluss-Legierung auf Nickelbasis (Zusammensetzung: B: 2,3 Gew.%, Si: 7,1 Gew.%, C: 0,06 Gew.% oder weniger, Fe: 1,5 Gew.%, Rest: Ni), und die jeweiligen Messungen wurden auf die gleiche Weise wie Beispiel 2 ausgeführt. Das Elektronenrückstreubild wurde mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) für die jeweiligen Messungen aufgenommen und ist in 4(A) und 4(B) gezeigt. Dabei ist 4(B) eine Vergrößerung eines Teils des Bildes in 4(A). In den Elektronenrückstreubildern gemäß 4(A) und 4(B) bestehen die weißen Regionen aus einem Borid (Partikel der harten Phase), die schwarzen Regionen bestehen aus Karbid, und die restliche graue Region besteht aus der Legierung auf Nickelbasis. In der grauen Region ist der länglich geformte Teil (in 4(B) durch einen Pfeil angegeben) dunkler wiedergegeben als die übrigen Teile der Ni-Legierung, aufgrund des Unterschied im Kristalloid in der NI-Legierung, doch handelt es sich dabei immer noch um die Legierung auf Nickelbasis und nicht um Partikel der harten Phase.A cast material was prepared in the same manner as in Example 2 except that a powder mixture obtained by dry blending 15 wt% of a Mo ₂ NiB ₂ composite boride and 85 wt% of a self-flux was used Nickel-based alloy (composition: B: 2.3 wt%, Si: 7.1 wt%, C: 0.06 wt% or less, Fe: 1.5 wt%, balance: Ni), and the respective measurements were carried out in the same manner as Example 2. The electron backscatter image was taken with a scanning electron microscope (SEM) for the respective measurements and is in 4 (A) and 4 (B) shown. It is 4 (B) an enlargement of part of the picture in 4 (A) , In the electron backscatter images according to 4 (A) and 4 (B) For example, the white regions are boride (hard phase particles), the black regions are carbide, and the remaining gray region is the nickel base alloy. In the gray region, the oblong shaped part (in 4 (B) indicated by an arrow) is rendered darker than the remaining parts of the Ni alloy, due to the difference in Crystalloid in the NI alloy, but it is still the nickel based alloy, not the hard phase particles.

Die Ergebnisse der verschiedenen Messungen im Beispiel 3 sind die folgenden: die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase betrug 2,1 µm, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase betrug 1,8, das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase betrug 13%, die Härte (HRC) betrug 65, und die Biegefestigkeit betrug 993 MPa. Für die beliebigen zehn Partikel, die unter den Partikeln der harten Phase ausgewählt und bei der Berechnung des Seitenverhältnisses benutzt wurden, betrugen die gemessenen Werte für die Abmessungen längs der Hauptachse 2,2 µm, 3,1 µm, 3,2 µm, 3,2 µm, 2,6 µm, 4,3 µm, 3,7 µm, 3,7 µm, 2,8 µm, und 3,2 µm, und der Mittelwert der Abmessungen längs der Hauptachse betrug 3,20 µm. Für alle diese Partikel der harten Phase, die innerhalb des Messgebietes S (mit dem Flächeninhalt von 2450 µm²) vorhanden waren, wurden die Hauptachsen gemessen und die Anzahl der Partikel mit einer Abmessung längs der Hauptachse von mehr als 5 µm betrug 0. Die Messung der Anzahl der Partikel mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse wurde für fünf Messgebiete durchgeführt, wobei das Messgebiet jeweils verändert wurde; in jedem Messgebiet lag die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse bei 0 bis 1. Alternativ, wenn für alle Partikel der harten Phase innerhalb eines Messgebietes von 5000 µm² die Abmessungen längs der Hauptachse gemessen wurden, betrug die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse 2.The results of the various measurements in Example 3 are as follows: the average particle size of the hard phase particles was 2.1 μm, the average of the aspect ratio of the hard phase particles was 1.8, and the contact ratio between the hard phase particles was 13 %, the hardness (HRC) was 65, and the flexural strength was 993 MPa. For any of the ten particles selected among the particles of the hard phase and used in the aspect ratio calculation, the measured values for the dimensions along the major axis were 2.2 μm, 3.1 μm, 3.2 μm, 3, 2 μm, 2.6 μm, 4.3 μm, 3.7 μm, 3.7 μm, 2.8 μm, and 3.2 μm, and the average of the dimensions along the major axis was 3.20 μm. For all these particles of hard phase, which were present within the measurement area S (with the area of 2450 μm ² ), the major axes were measured and the number of particles with a dimension along the major axis of more than 5 microns was 0. The measurement the number of particles with a dimension of more than 5 μm along the main axis was carried out for five measurement areas, whereby the measurement area was changed in each case; In each measurement area, the number of particles with dimensions of more than 5 μm along the main axis was 0 to 1. Alternatively, if the dimensions along the major axis were measured for all particles of the hard phase within a measurement area of 5000 μm ² , the number was the particles with dimensions of more than 5 microns along the major axis 2 ,

Ein Gussmaterial wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Beispiel 2, nur mit dem Unterschied, dass ein Pulvergemisch verwendet wurden, das erhalten wurde durch trockenes Mischen von 20 Gew.% eines Mo₂NiB₂ Komposit-Borids und 80 Gew.% einer Selbstfluss-Legierung auf Nickelbasis (Zusammensetzung: B: 2,3 Gew.%, Si: 7,1 Gew.%, C: 0,06 Gew.% oder weniger, Fe: 1,5 Gew.%, Rest: Ni), und die jeweiligen Messungen wurden auf die gleiche Weise wie Beispiel 2 ausgeführt. Das Elektronenrückstreubild wurde mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) für die jeweiligen Messungen aufgenommen und ist in 5(A) und 5(B) gezeigt. Dabei ist 5(B) eine Vergrößerung eines Teils des Bildes in 5(A). In den Elektronenrückstreubildern gemäß 5(A) und 5(B) bestehen die weißen Regionen aus einem Borid (Partikel der harten Phase), die schwarzen Regionen bestehen aus Karbid, und die restliche graue Region besteht aus der Legierung auf Nickelbasis. In der grauen Region ist der länglich geformte Teil (in 5(B) durch einen Pfeil angegeben) dunkler wiedergegeben als die übrigen Teile der Ni-Legierung, aufgrund des Unterschied im Kristalloid in der NI-Legierung, doch handelt es sich dabei immer noch um die Legierung auf Nickelbasis und nicht um Partikel der harten Phase.A cast material was prepared in the same manner as in Example 2 except that a powder mixture obtained by dry mixing 20 wt% of a Mo ₂ NiB ₂ composite boride and 80 wt% of a self-flux was used Nickel-based alloy (composition: B: 2.3 wt%, Si: 7.1 wt%, C: 0.06 wt% or less, Fe: 1.5 wt%, balance: Ni), and the respective measurements were carried out in the same manner as Example 2. The electron backscatter image was taken with a scanning electron microscope (SEM) for the respective measurements and is in 5 (A) and 5 (B) shown. It is 5 (B) an enlargement of part of the picture in 5 (A) , In the electron backscatter images according to 5 (A) and 5 (B) For example, the white regions are boride (hard phase particles), the black regions are carbide, and the remaining gray region is the nickel base alloy. In the gray region, the oblong shaped part (in 5 (B) indicated by an arrow) is rendered darker than the remaining portions of the Ni alloy because of the difference in crystalloid in the NI alloy, but it is still the nickel-base alloy and not the hard phase particles.

Die Ergebnisse der verschiedenen Messungen im Beispiel 4 sind die folgenden: die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase betrug 2,1 µm, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase betrug 1,8, das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase betrug 13%, die Härte (HRC) betrug 65, und die Biegefestigkeit betrug 1198 MPa. Für die beliebigen zehn Partikel, die unter den Partikeln der harten Phase ausgewählt und bei der Berechnung des Seitenverhältnisses benutzt wurden, betrugen die gemessenen Werte für die Abmessungen längs der Hauptachse 3,2 µm, 4,0 µm, 3,4 µm, 3,2 µm, 3,2 µm, 3,7 µm, 3,2 µm, 3,0 µm, 3,2 µm, und 3,2 µm, und der Mittelwert der Abmessungen längs der Hauptachse betrug 3,31 µm. Für alle diese Partikel der harten Phase, die innerhalb des Messgebietes S (mit dem Flächeninhalt von 2450 µm²) vorhanden waren, wurden die Hauptachsen gemessen und die Anzahl der Partikel mit einer Abmessung längs der Hauptachse von mehr als 5 µm betrug 2. Die Messung der Anzahl der Partikel mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse wurde für fünf Messgebiete durchgeführt, wobei das Messgebiet jeweils verändert wurde; in jedem Messgebiet lag die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse bei 0 bis 2. Alternativ, wenn für alle Partikel der harten Phase innerhalb eines Messgebietes von 5000 µm² die Abmessungen längs der Hauptachse gemessen wurden, betrug die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse 4.The results of the various measurements in Example 4 are as follows: the average particle size of the hard phase particles was 2.1 μm, the average of the aspect ratio of the hard phase particles was 1.8, and the contact ratio between the hard phase particles was 13 %, the hardness (HRC) was 65, and the flexural strength was 1198 MPa. For any of the ten particles selected among the particles of the hard phase and used in the aspect ratio calculation, the measured values for the dimensions along the major axis were 3.2 μm, 4.0 μm, 3.4 μm, 3, 2 μm, 3.2 μm, 3.7 μm, 3.2 μm, 3.0 μm, 3.2 μm, and 3.2 μm, and the average of the dimensions along the major axis was 3.31 μm. For all these particles of the hard phase, which were present within the measurement area S (with the surface area of 2450 μm ² ), the major axes were measured and the number of particles with a dimension along the major axis of more than 5 μm was 2. The measurement the number of particles with a dimension of more than 5 μm along the main axis was carried out for five measurement areas, whereby the measurement area was changed in each case; in each measurement area, the number of particles with dimensions of more than 5 μm along the main axis was 0 to 2. Alternatively, if the dimensions along the major axis were measured for all particles of the hard phase within a measurement area of 5000 μm ² , the number was the particles with dimensions of more than 5 microns along the major axis 4 ,

Ein Gussmaterial wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Beispiel 2, nur mit dem Unterschied, dass nur eine Selbstfluss-Legierung auf Nickelbasis (Zusammensetzung: Cr: 10 Gew.%, B: 2 Gew.%, Si: 2,7 Gew.%, C: 0,4 Gew.%, Fe: 2 Gew.%, Rest: Ni), anstelle des Pulvergemisches verwendet wurde, und die jeweiligen Messungen wurden auf die gleiche Weise wie Beispiel 2 ausgeführt. Das Elektronenrückstreubild wurde mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) für die jeweiligen Messungen aufgenommen und ist in 6(A) und 6(B) gezeigt. Dabei ist 6(B) eine Vergrößerung eines Teils des Bildes in 6(A). In den Elektronenrückstreubildern gemäß 6(A) und 6(B) bestehen die weißen Regionen aus einem Borid (Partikel der harten Phase), die schwarzen Regionen bestehen aus Karbid, und die restliche graue Region besteht aus der Legierung auf Nickelbasis. Es ist zu bemerken, dass das Karbid möglicherweise durch die Reaktion des Kohlenstoffs in der Selbstfluss-Legierung auf Nickelbasis mit einem metallischen Element (Ni, Cr oder Fe) gebildet wird.A cast material was produced in the same manner as in Example 2 except that only a nickel-based self-flux alloy (composition: Cr: 10 wt%, B: 2 wt%, Si: 2.7 wt. %, C: 0.4 wt%, Fe: 2 wt%, balance: Ni) was used instead of the powder mixture, and the respective measurements were carried out in the same manner as Example 2. The electron backscatter image was taken with a scanning electron microscope (SEM) for the respective measurements and is in 6 (A) and 6 (B) shown. It is 6 (B) an enlargement of part of the picture in 6 (A) , In the electron backscatter images according to 6 (A) and 6 (B) the white regions consist of a boride (Hard phase particles), the black regions are carbide, and the remaining gray region is the nickel base alloy. It should be noted that the carbide may be formed by the reaction of carbon in the nickel-based self-flux alloy with a metallic element (Ni, Cr or Fe).

Die Ergebnisse der verschiedenen Messungen im Beispiel 5 sind die folgenden: die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase betrug 1,1 µm, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase betrug 2,4, das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase betrug 18,7%, die Härte (HRC) betrug 44,7, und die Biegefestigkeit betrug 1118 MPa. Für die beliebigen zehn Partikel, die unter den Partikeln der harten Phase ausgewählt und bei der Berechnung des Seitenverhältnisses benutzt wurden, betrugen die gemessenen Werte für die Abmessungen längs der Hauptachse 1,5 µm, 2 µm, 1,5 µm, 4,5 µm, 4 µm, 2 µm, 2 µm, 1,75 µm, 2 µm, und 2 µm, und der Mittelwert der Abmessungen längs der Hauptachse betrug 2,4 µm. Für alle diese Partikel der harten Phase, die innerhalb des Messgebietes S (mit dem Flächeninhalt von 2450 µm²) vorhanden waren, wurden die Hauptachsen gemessen und die Anzahl der Partikel mit einer Abmessung längs der Hauptachse von mehr als 5 µm betrug 0. Die Messung der Anzahl der Partikel mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse wurde für fünf Messgebiete durchgeführt, wobei das Messgebiet jeweils verändert wurde; in jedem Messgebiet lag die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse bei 0 bis 1. Alternativ, wenn für alle Partikel der harten Phase innerhalb eines Messgebietes von 5000 µm² die Abmessungen längs der Hauptachse gemessen wurden, betrug die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse 1.The results of various measurements in Example 5 are as follows: the average particle size of the hard phase particles was 1.1 μm, the average of the aspect ratio of the hard phase particles was 2.4, and the contact ratio between the hard phase particles was 18 , 7%, the hardness (HRC) was 44.7, and the flexural strength was 1118 MPa. For the any ten particles selected among the particles of the hard phase and used in the aspect ratio calculation, the measured values for the dimensions along the major axis were 1.5 μm, 2 μm, 1.5 μm, 4.5 μm , 4 μm, 2 μm, 2 μm, 1.75 μm, 2 μm, and 2 μm, and the average of the dimensions along the major axis was 2.4 μm. For all these particles of hard phase, which were present within the measurement area S (with the area of 2450 μm ² ), the major axes were measured and the number of particles with a dimension along the major axis of more than 5 microns was 0. The measurement the number of particles with a dimension of more than 5 μm along the main axis was carried out for five measurement areas, whereby the measurement area was changed in each case; In each measurement area, the number of particles with dimensions of more than 5 μm along the main axis was 0 to 1. Alternatively, if the dimensions along the major axis were measured for all particles of the hard phase within a measurement area of 5000 μm ² , the number was the particles with dimensions of more than 5 microns along the major axis 1 ,

Ein Gussmaterial wurde wie folgt hergestellt: ein Pulvergemisch, das auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 erhalten wurde, wurde in einen Tiegel gegeben, die Temperatur des Pulvergemisches wurde in einem Vakuumofen (PVSGgr 20/20, hergestellt von SHIMADZU CORPORATION) auf 1200°C erhöht, um das Pulvergemisch aufzuschmelzen, und so wurde ein geschmolzenes Gemisch erhalten, das geschmolzene Gemisch wurde langsam auf 400°C abgekühlt, über eine Zeitspanne von etwa einer Stunde in einem Hochfrequenz-Schmelzofen, und so wurde das Gussmaterial erhalten. Danach wurden für das so erhaltene Gussmaterial die jeweiligen Messungen auf die gleiche Weise vorgenommen wie in Beispiel 1. Das Elektronenrückstreubild wurde mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) für die jeweiligen Messungen aufgenommen und ist in 7(A) und 7(B) gezeigt. Dabei ist 7(B) eine Vergrößerung eines Teils des Bildes in 7(A). In den Elektronenrückstreubildern gemäß 7(A) und 7(B) bestehen die weißen Regionen aus einem Borid (Partikel der harten Phase), die schwarzen Regionen bestehen aus Karbid, und die restliche graue Region besteht aus der Legierung auf Nickelbasis.A cast material was prepared as follows: a powder mixture obtained in the same manner as in Example 1 was placed in a crucible, the temperature of the powder mixture was controlled to 1200 ° in a vacuum oven (PVSGgr 20/20, manufactured by SHIMADZU CORPORATION) C was increased to melt the powder mixture, and thus a molten mixture was obtained, the molten mixture was slowly cooled to 400 ° C, over a period of about one hour in a high-frequency furnace, and thus the casting material was obtained. Thereafter, the respective measurements were made in the same manner as in Example 1 for the casting material thus obtained. The electron backscatter image was taken by a scanning electron microscope (SEM) for the respective measurements and is shown in FIG 7 (A) and 7 (B) shown. It is 7 (B) an enlargement of part of the picture in 7 (A) , In the electron backscatter images according to 7 (A) and 7 (B) For example, the white regions are boride (hard phase particles), the black regions are carbide, and the remaining gray region is the nickel base alloy.

Die Ergebnisse der verschiedenen Messungen im Vergleichsbeispiel 1 sind die folgenden: die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase betrug 3,5 µm, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase betrug 2,4, das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase betrug 43%, die Härte (HRC) betrug 49,4, und die Biegefestigkeit betrug 664 MPa. Für die beliebigen zehn Partikel, die unter den Partikeln der harten Phase ausgewählt und bei der Berechnung des Seitenverhältnisses benutzt wurden, betrugen die gemessenen Werte für die Abmessungen längs der Hauptachse 3,4 µm, 3,6 µm, 4,1 µm, 4,2 µm, 4,7 µm, 5,1 µm, 5,1 µm, 5,6 µm, und 6,4 µm, und der Mittelwert der Abmessungen längs der Hauptachse betrug 4,73 µm. Für alle diese Partikel der harten Phase, die innerhalb des Messgebietes S (mit dem Flächeninhalt von 2450 µm²) vorhanden waren, wurden die Hauptachsen gemessen und die Anzahl der Partikel mit einer Abmessung längs der Hauptachse von mehr als 5 µm betrug 5. Alternativ, wenn für alle Partikel der harten Phase innerhalb eines Messgebietes von 5000 µm² die Abmessungen längs der Hauptachse gemessen wurden, betrug die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse 10.The results of various measurements in Comparative Example 1 are as follows: the average particle size of the hard phase particles was 3.5 μm, the average of the aspect ratio of the hard phase particles was 2.4, and the contact ratio between the hard phase particles was 43 %, the hardness (HRC) was 49.4, and the flexural strength was 664 MPa. For any of the ten particles selected among the particles of the hard phase and used in the aspect ratio calculation, the measured values for the dimensions along the major axis were 3.4 μm, 3.6 μm, 4.1 μm, 4, 2 μm, 4.7 μm, 5.1 μm, 5.1 μm, 5.6 μm, and 6.4 μm, and the average of the dimensions along the major axis was 4.73 μm. For all these particles of hard phase, which were present within the measurement area S (with the area of 2450 μm ² ), the major axes were measured and the number of particles with a dimension along the major axis of more than 5 μm was 5. Alternatively, If the dimensions along the major axis were measured for all particles of the hard phase within a measurement area of 5000 μm ² , the number of particles with dimensions of more than 5 μm along the main axis 10 ,

Ein Gussmaterial wurde wie folgt hergestellt: ein Pulvergemisch, das auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 erhalten wurde, wurde in einen Tiegel gegeben, die Temperatur des Pulvergemisches wurde in einem Vakuumofen (PVSGgr 20/20, hergestellt von SHIMADZU CORPORATION) auf 1200°C erhöht, um das Pulvergemisch aufzuschmelzen, und so wurde ein geschmolzenes Gemisch erhalten, das geschmolzene Gemisch wurde langsam auf 800°C abgekühlt, über eine Zeitspanne von etwa fünf Stunden in einem Hochfrequenz-Schmelzofen, und so wurde das Gussmaterial erhalten. Danach wurden für das so erhaltene Gussmaterial die jeweiligen Messungen auf die gleiche Weise vorgenommen wie in Beispiel 1. Das Elektronenrückstreubild wurde mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) für die jeweiligen Messungen aufgenommen und ist in 8(A) und 8(B) gezeigt. Dabei ist 8(B) eine Vergrößerung eines Teils des Bildes in 8(A). In den Elektronenrückstreubildern gemäß 8(A) und 8(B) bestehen die weißen Regionen aus einem Borid (Partikel der harten Phase), die schwarzen Regionen bestehen aus Karbid, und die restliche graue Region besteht aus der Legierung auf Nickelbasis.A cast material was prepared as follows: a powder mixture obtained in the same manner as in Example 1 was placed in a crucible, the temperature of the powder mixture was controlled to 1200 ° in a vacuum oven (PVSGgr 20/20, manufactured by SHIMADZU CORPORATION) C was increased to melt the powder mixture, and thus a molten mixture was obtained, the molten mixture was slowly cooled to 800 ° C over a period of about five hours in a high-frequency furnace, and thus the casting material was obtained. Thereafter, the respective measurements were made for the casting material thus obtained in the same manner as in Example 1. The electron backscatter image was taken with a scanning electron microscope (SEM) for the respective measurements is in 8 (A) and 8 (B) shown. It is 8 (B) an enlargement of part of the picture in 8 (A) , In the electron backscatter images according to 8 (A) and 8 (B) For example, the white regions are boride (hard phase particles), the black regions are carbide, and the remaining gray region is the nickel base alloy.

Die Ergebnisse der verschiedenen Messungen im Vergleichsbeispiel 2 sind die folgenden: die mittlere Partikelgröße der Partikel der harten Phase betrug 3,68 µm, der Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase betrug 1,7, das Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase betrug 21%, die Härte (HRC) betrug 47,0, und die Biegefestigkeit betrug 522 MPa. Für die beliebigen zehn Partikel, die unter den Partikeln der harten Phase ausgewählt und bei der Berechnung des Seitenverhältnisses benutzt wurden, betrugen die gemessenen Werte für die Abmessungen längs der Hauptachse 3,5 µm, 6 µm, 4 µm, 6 µm, 7,5 µm, 8,5 µm, 9,5 µm, 8,5 µm, und 6,5 µm, und 5,5 µm, und der Mittelwert der Abmessungen längs der Hauptachse betrug 6,6 µm. Für alle diese Partikel der harten Phase, die innerhalb des Messgebietes S (mit dem Flächeninhalt von 2450 µm²) vorhanden waren, wurden die Hauptachsen gemessen und die Anzahl der Partikel mit einer Abmessung längs der Hauptachse von mehr als 5 µm betrug 10. Alternativ, wenn für alle Partikel der harten Phase innerhalb eines Messgebietes von 5000 µm² die Abmessungen längs der Hauptachse gemessen wurden, betrug die Anzahl der Partikel mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse 20.The results of the various measurements in Comparative Example 2 are as follows: the average particle size of the hard phase particles was 3.68 μm, the average of the aspect ratio of the hard phase particles was 1.7, and the contact ratio between the hard phase particles was 21 %, the hardness (HRC) was 47.0, and the flexural strength was 522 MPa. For any ten particles selected among the particles of the hard phase and used in the aspect ratio calculation, the measured values for the dimensions along the major axis were 3.5 μm, 6 μm, 4 μm, 6 μm, 7.5 μm, 8.5 μm, 9.5 μm, 8.5 μm, and 6.5 μm, and 5.5 μm, and the average of the dimensions along the major axis was 6.6 μm. For all these particles of hard phase, which were present within the measurement area S (with the area of 2450 μm ² ), the major axes were measured and the number of particles with a dimension along the major axis of more than 5 μm was 10. Alternatively, If the dimensions along the major axis were measured for all particles of the hard phase within a measurement area of 5000 μm ² , the number of particles with dimensions of more than 5 μm along the main axis 20 ,

Ein Gussmaterial wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Vergleichsbeispiel 2, nur mit dem Unterschied, dass nur eine Selbstfluss-Legierung auf Nickelbasis (Zusammensetzung: Cr: 10 Gew.%, B: 2 Gew.%, Si: 2,7 Gew.%, C: 0,4 Gew.%, Fe: 2 Gew.%, Rest: Ni), anstelle des Pulvergemisches verwendet wurde, und die jeweiligen Messungen wurden auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 2 ausgeführt. Das Elektronenrückstreubild wurde mit einem abtastenden Elektronenmikroskop (SEM) für die jeweiligen Messungen aufgenommen und ist in 9(A) und 9(B) gezeigt. Dabei ist 9(B) eine Vergrößerung eines Teils des Bildes in 9(A). In den Elektronenrückstreubildern gemäß 9(A) und 9(B) bestehen die schwarzen Regionen aus Karbid, und die restliche graue Region besteht aus der Legierung auf Nickelbasis.A cast material was produced in the same manner as in Comparative Example 2 except that only a nickel-based self-flux alloy (composition: Cr: 10 wt%, B: 2 wt%, Si: 2.7 wt. %, C: 0.4 wt%, Fe: 2 wt%, balance: Ni) was used in place of the powder mixture, and the respective measurements were carried out in the same manner as in Comparative Example 2. The electron backscatter image was taken with a scanning electron microscope (SEM) for the respective measurements and is in 9 (A) and 9 (B) shown. It is 9 (B) an enlargement of part of the picture in 9 (A) , In the electron backscatter images according to 9 (A) and 9 (B) The black regions are carbide, and the remaining gray region is the nickel-based alloy.

In Vergleichsbeispiel 3 waren die Partikel der harten Phase miteinander verbunden, so dass sie große Agglomerate bildeten, und demgemäß konnten die mittlere Partikelgröße, der Mittelwert des Seitenverhältnisses und das Kontaktverhältnis der Partikel der harten Phase nicht gemessen werden. Bei dem Gussmaterial nach Vergleichsbeispiel 3 betrug die Härte (HRC) 38,0 und die Biegefestigkeit 519 MPa.In Comparative Example 3, the hard phase particles were bonded together to form large agglomerates, and accordingly, the average particle size, the aspect ratio, and the contact ratio of the hard phase particles could not be measured. In the casting material of Comparative Example 3, the hardness (HRC) was 38.0 and the flexural strength 519 MPa.

Aus den Messergebnissen zu Beispielen 1 bis 5 ergibt sich, dass das folgende Gussmaterial eine hohe Biegefestigkeit und eine hohe Härte aufwies: ein Gussmaterial mit einer mittleren Partikelgröße der Partikel der harten Phase von 3 µm oder weniger, einem Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase von 2,3 oder weniger, einem Gehalt an Partikeln der harten Phase mit einer Abmessung von mehr als 5 µm längs der Hauptachse von drei Partikeln oder weniger je 2450 µm², und einem Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase von 40% oder weniger. Mit anderen Worten, aus den Messergebnissen gemäß Beispielen 1 bis 5 ergibt sich, dass die Gussmaterialien eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit und ausgezeichnete Festigkeit aufweisen und außerdem eine hohe Biegefestigkeit und hohe Härte aufweisen, nämlich die Eigenschaften eines Gussmaterials, das Partikel der harten Phase enthält, die in der Hauptsache aus einem Borid und/oder einem Karbid gebildet sind, und einer Bindemittelphase, die ein in der Hauptsache aus Co und/oder Ni gebildete Legierung enthält.From the measurement results to examples 1 to 5 As a result, the following cast material had a high flexural strength and a high hardness: a cast material having an average particle size of the hard phase particles of 3 μm or less, an average aspect ratio of the hard phase particles of 2.3 or less Content of particles of the hard phase having a dimension of more than 5 μm along the major axis of three particles or less per 2450 μm ² , and a contact ratio between the hard phase particles of 40% or less. In other words, from the measurement results according to examples 1 to 5 As a result, the casting materials are excellent in corrosion resistance and strength, and also have high flexural strength and high hardness, namely, the properties of a casting material containing hard phase particles mainly formed of a boride and / or a carbide , and a binder phase containing an alloy formed mainly of Co and / or Ni.

In den oben beschriebenen Beispielen 2 bis 5 wurden die Gussmaterialien erhalten durch Eingießen eines geschmolzenen Gemisches in eine Gießform auf Zimmertemperatur und anschließende Luftkühlung des geschmolzenen Gemisches; jedoch selbst in einem Fall, in dem eine auf 400°C erhitzte Gießform benutzt wurde, in gleicher Weise in Beispiel 1, kann gesagt werden, dass das geschmolzene Gemisch einen Prozess der kontinuierlichen Kühlung mit einer Kühlrate von 100°C/min oder mehr durchlief, in dem Temperaturbereich von der Ausgangstemperatur des Kühlprozesses bis auf 400°C; demgemäß wird das erhaltene Gussmaterial als ein Gussmaterial betrachtet, das zusätzlich zu einer ausgezeichneten Korrosionsfestigkeit und einer ausgezeichneten Verschleißfestigkeit ähnliche Eigenschaften hinsichtlich einer hohen Biegefestigkeit und Härte aufweist.In the examples described above 2 to 5 For example, the casting materials were obtained by pouring a molten mixture into a mold at room temperature followed by air cooling the molten mixture; however, even in a case where a mold heated to 400 ° C was used in the same manner as in Example 1, it can be said that the molten mixture underwent a process of continuous cooling at a cooling rate of 100 ° C / min or more in the temperature range from the starting temperature of the cooling process to 400 ° C; accordingly, the obtained cast material is considered as a cast material having similar high flexural strength and hardness properties in addition to excellent corrosion resistance and wear resistance.

Andererseits zeigen die Resultate aus den Vergleichsbeispielen 1 und 2, dass die folgenden Gussmaterialien nur eine geringe Biegefestigkeit aufwiesen: Gussmaterialien mit einer mittleren Partikelgröße der harten Phase von mehr als 3 µm, einem Mittelwert des Seitenverhältnisses der Partikel der harten Phase von mehr als 2,3, einem Anteil von Partikeln der harten Phase mit Abmessungen von mehr als 5 µm längs der Hauptachse von mehr als drei Partikeln je 2450 µm², und einem Kontaktverhältnis zwischen den Partikeln der harten Phase von mehr als 40%.On the other hand, the results from the comparative examples 1 and 2 in that the following casting materials had only a low flexural strength: casting materials having an average particle size of the hard phase of more than 3 μm, an average value of the aspect ratio of the particles of the hard phase of more than 2.3, a proportion of particles of the hard phase having dimensions of more than 5 microns along the Major axis of more than three particles per 2450 microns ² , and a contact ratio between the particles of the hard phase of more than 40%.

Aus den Messergebnissen in Vergleichsbeispiel 3 ergibt sich, dass ein Gussmaterial, bei dem die Partikel der harten Phase miteinander verbunden sind und große Agglomerate bilden, nur eine geringe Biegefestigkeit und eine geringe Härte erreicht wird.From the measurement results in Comparative Example 3, it is found that a casting material in which the hard phase particles are bonded together and form large agglomerates achieves only low bending strength and low hardness.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2012/063879 [0006]

Claims

Casting material with particles of a hard phase, which are formed mainly of a boride and / or a carbide, and a binder phase containing an alloy, which is formed mainly by Co and / or Ni, characterized in that the middle The particle size of the hard phase particles is 3 μm or less, the average of the aspect ratio of the hard phase particles is 2.3 or less, the content of the hard phase particles having dimensions of less than 5 μm along the major axis is three particles or less each 2450 μm ² , and the contact ratio between the hard phase particles is 40% or less.

Casting material after Claim 1 in which the hard phase particles are borides and / or carbides containing at least one of Ni, Co, Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe and Si and B and / or C.

Casting material after Claim 1 or 2 in which the binder phase is an alloy containing at least one of Cr, Mo, Mn, Cu, W, Fe and Si, and Co and / or Ni.

Casting material according to one of the Claims 1 to 3 in which the content of B in the casting material is 1 to 6% by weight and the content of C in the casting material is 0 to 2.5% by weight.

Casting material according to one of the Claims 1 to 4 in which the particles of the hard phase contain a composite boride with the formula Mo ₂ NiB ₂ or Mo ₂ (Ni, Cr) B ₂ and the binder phase contains a nickel-based alloy.

A process for producing a casting material with particles of a hard phase, which are formed mainly of a boride and / or a carbide, and a binder phase containing an alloy mainly composed of Co and / or Ni, comprising the following steps: Preparing a molten mixture by melting raw materials for the cast material in a state in which the starting materials are mixed together, and cooling the molten mixture, characterized in that the cooling of the molten mixture comprises a process of continuously cooling the molten mixture with a molten mixture Cooling rate of 100 ° C / min or more in a temperature range from the initial temperature of the cooling process to 400 ° C.

Process for producing a casting material according to Claim 6 in which the cooling of the molten mixture is carried out by pouring the molten mixture into a mold whose temperature is between room temperature and 1100 ° C.