EP0421374A2 - Herstellungsverfahren für Eisenerzeugnisse mit abriebsbeständiger Oberflächenschicht und Verfahrensprodukt - Google Patents

Herstellungsverfahren für Eisenerzeugnisse mit abriebsbeständiger Oberflächenschicht und Verfahrensprodukt Download PDF

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EP0421374A2
EP0421374A2 EP90118921A EP90118921A EP0421374A2 EP 0421374 A2 EP0421374 A2 EP 0421374A2 EP 90118921 A EP90118921 A EP 90118921A EP 90118921 A EP90118921 A EP 90118921A EP 0421374 A2 EP0421374 A2 EP 0421374A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
abrasion
model
resistant material
iron
binder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90118921A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0421374A3 (en
Inventor
Gopal Subray Revankar
Daniel Lee Deroo
John Joseph Maberry
David P. Jones
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deere and Co
Original Assignee
Deere and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deere and Co filed Critical Deere and Co
Publication of EP0421374A2 publication Critical patent/EP0421374A2/de
Publication of EP0421374A3 publication Critical patent/EP0421374A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B22C9/046—Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/08—Casting in, on, or around objects which form part of the product for building-up linings or coverings, e.g. of anti-frictional metal

Definitions

  • the invention relates to a production method for iron products with hard, abrasion-resistant material with impregnated surface layers, in which a model that dissolves during casting is used to produce a casting mold.
  • a layer is applied to the model, at least in an area to be hardened, which layer contains a powder of the abrasion-resistant material and a binder.
  • the abrasion-resistant material is deposited in the surface layer of the iron product.
  • non-aqueous binders in this process requires the subsequent use of a non-aqueous, refractory, thin mortar that is applied to the model to prevent contact between the molten metal and the molding sand, thereby improving the machinability and surface finish of the casting .
  • using non-aqueous, refractory mortar poses a variety of safety risks and is therefore completely undesirable.
  • the object to be achieved with the invention will be to provide a method of the type mentioned by which a strong bond between the abrasion-resistant material and the iron of the casting can be produced.
  • the method is also intended to enable the use of an aqueous mortar slurry.
  • the object is achieved according to the invention in the method mentioned above in that a water-containing binder solution is used as the binder.
  • a water-containing binder solution is used as the binder.
  • the use of a water-soluble binder enables the model to be coated with an aqueous mortar as a separating layer. Furthermore, the spalling problems can be largely avoided.
  • a paste is preferably produced by mixing a powder of abrasion-resistant material into the binder solution, which is then applied to the desired surface areas of the model.
  • a recess or depression is made in the surface of the desired area of the model, into which either the paste is introduced or which is initially filled with the aqueous binder solution, into which the abrasion-resistant material is then sprinkled.
  • the invention also provides the iron product created by one of the methods of the invention.
  • the present invention can be applied to the casting of any known iron product. However, it is particularly preferred for cast iron, in particular spheroidal graphite cast iron or gray cast iron.
  • EPS foamed polystyrene
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • a hard, abrasion-resistant material with a particle size of about 15 microns to about 1.5 mm or more is preferred.
  • the particle size is preferably between about 140 and about 548 microns (30 mesh) and more preferably between about 140 and about 149 microns (100 mesh). Since carbon imperfections are easier to form when using powders with a finer particle size, for example 200 mesh (74 microns), coarser powder is preferred, but without fine powder being considered completely unsuitable.
  • the particles are also usually spherical, for example to improve fluidity, but the particle shape is not critical.
  • any known hard state material can be effectively used, such as e.g. B. tungsten carbide, chromium carbide and the like or a mixture thereof. It has been shown that the use of an abrasion-resistant material with sufficient wettability with regard to the cast iron used effectively reduces the chipping problems known from the prior art. Where ductile iron is used as the metal to be cast, spherical or sharp-edged tungsten carbide or a eutectic mixture of WC and W2C or other carbides such as chromium carbide are preferred, while aluminum is the least suitable.
  • the wettability of the tungsten carbide is increased when the carbon content of the powder is less than stoichiometric required (e.g. less than 6.5 percent by weight for WC). It is therefore particularly advantageous to use substoichiometric carbon, spherical tungsten carbide powder with a carbon content of approximately 4% and also a eutectic mixture of W2C and WC (commercially available under the generic name "crushed carbid") in connection with ductile iron.
  • a solution of polyvinyl alcohol (PVA) is preferred as the binder, since it is highly water-soluble and makes the use of a flammable liquid, such as alcohol, unnecessary. PVA also evaporates quickly without leaving carbon residue on the particles, increasing the wetting effect of the molten metal so that the metal can penetrate the carbide particle crosslinking in a fluid manner.
  • the binder preferably contains a solution of PVA and water with a concentration of more than 5 percent by weight of PVA, preferably between about 9.5 and about 10.5 percent by weight of PVA.
  • the method is particularly used to deliver a casting that has abrasion resistant material at a particular location (or locations) using a destructible model of the desired cast product.
  • a destructible model of certain shape and size (which depend on the desired cast product) can be made by any of the known methods.
  • some successful methods for making destructible models are described in U.S. Patents 4,093,018, 4,462,453 and 4,691,754.
  • a mass of the abrasion resistant particles and the binder solution which consists of a mixture of water and PVA is made by mixing the particles into the binder solution.
  • the paste is then applied to the surface of the model, for example by spreading or in a similar manner, to those places where it is desired to impregnate the iron surface with the abrasion-resistant material.
  • a binder solution consisting of water and PVA can also be used.
  • a ceramic slurry can be used in a known manner as a separating layer can be applied to the entire model to prevent contact between the liquid metal and the sand mold, which can improve both the machinability and the surface finish of the product.
  • the model can subsequently be used to form a casting mold and subjected to a known metal casting process.
  • a sand casting process was e.g. B. described in the previously cited article by Hansen et al.
  • One method to increase contact time is to use a superheated liquid metal.
  • the liquid metal is overheated to a temperature above the liquidus line.
  • the metal is heated to a temperature that is preferably about 250 to 320 ° C above the liquidus line.
  • Another method for increasing the contact time between metal and carbide is to increase the casting volume and thus the ratio between the casting volume and the carbide area.
  • the casting volume is chosen so that the ratio of the casting volume to the area of the abrasion-resistant material is sufficient to ensure an increased contact time between the liquid metal and the abrasion-resistant material during the casting process. This will be explained in more detail with reference to FIG. 1.
  • the abrasion-resistant layer 1 is much less likely to flake off in casting A than in casting B because the larger volume of metal 2 in A requires a longer time to solidify. It has accordingly been found that when casting thin sections, for. B. B, expanding the cast beyond the required size (as indicated by the dashed lines) increases the time of contact between the carbide and the molten metal, thereby reducing the likelihood of chipping.
  • At least one depression or depression can be formed in the foam model before the composition with the abrasion-resistant particles is applied.
  • These depressions can be produced by a conventional mechanical method, such as milling, drilling or the like.
  • the depressions or troughs preferably have a depth of about 0.5 mm to about 3.0 mm, depending on the part or the amount of wear required.
  • the recess or trough can be filled with the mass containing the hard, wear-resistant particles, which ensures the exact position in the resulting casting.
  • the binder can first be introduced into the depression, complete wetting of the foam surface being achievable.
  • the wear-resistant material consisting of isolated parts can then be poured into the recess, where it settles and the recess is closely lined. Excess PVA water binder can then be wiped off with a suitable absorbent material. If desired, you can let the wear-resistant layer dry before coating with the ceramic slurry, e.g. B. at room temperature, but preferably at elevated temperatures, particularly preferably at about 60 ° C.
  • the model is then coated with the sludge and the casting with the metal is carried out in the manner already described.
  • disks are made from a powder of wear-resistant material and a binder with the aid of molds and then divided into required formats.
  • the wear-resistant material consisting of individual parts and the PVA water binder are mixed in a mold and evenly distributed. Excess binder can be removed using a suitable absorbent material.
  • the disc is then allowed to dry under suitable conditions, the disc partially setting.
  • the disk is preferably dried over a period of about 45 to about 75 minutes, particularly preferably over 60 minutes, in an oven or the like which is kept at a temperature between about 60 and 65 ° C., particularly preferably at 60 ° C. This makes the disc strong enough to be handled and cut into the desired pieces.
  • the cut pieces are dried under conditions which allow immediate use or storage for later use . Drying is preferably carried out in a temperature range between approximately 60 ° C. and approximately 65 ° C., particularly preferably at 60 ° C., and over a period of 8 to 24 hours, particularly preferably 24 hours.
  • a completely dried slice is softened on a non-flat surface before use. This is done e.g. B. by exposing the disc to steam for about 15 to 25 seconds.
  • the disks are deformable, they can be bent around a cylinder, as shown in FIG. 3.
  • the deformed disks are then adhered or otherwise attached to the surface of the destructible model in a manner that does not adversely affect the casting of the desired product.
  • the pane can be glued to the destructible model using an aqueous solution of PVA or other suitable adhesive.
  • the aqueous PVA binder solution described above is particularly preferred as the adhesive material.
  • the manufacturing process for the disks (for example the formation of the disks from the particles and the binder) can be carried out at a location which is remote from the location of the casting process. This is an essential aspect for efficient mass production.
  • the method according to the invention can be used to produce iron products for a wide range of applications.
  • engine parts such as camshafts or eccentric rollers, agricultural equipment, field order tools, brakes, etc. can be manufactured.
  • Products made in accordance with the present invention are superior to known products because the bond between the wear resistant particles and the iron is more effective here.
  • the use of non-aqueous sludges can be dispensed with in the method according to the invention, as a result of which the associated safety risks are eliminated.
  • a PMMA model with a carbide disc attached is made by first removing the carbide and the PVA can be mixed in a rectangular shape and spread evenly. The excess binder is then removed using a suitable absorbent paper.
  • the disk and the mold are dried in an oven at a temperature of 60 ° C for 60 minutes to partially cure the binder. This will make the disc firm enough to continue using and cutting into pieces.
  • the partially hardened disc is cut with a sharp cutting edge into pieces of the desired shape and size, as shown, for example, in FIG. 2. These pieces are dried at 60 ° C for an additional 24 hours and then glued to the model using the PVA binder to form the desired model, as shown, for example, in FIG. 4.
  • the desired metal such as ductile iron
  • the desired metal is poured into the mold in a liquid state, which leads to evaporation of the model.
  • the model gas exits through the sand and the liquid metal fills the cavity left by the model.
  • the metal then hardens and forms an iron product in which a wear-resistant layer is impregnated.
  • Crushed carbide particles are then introduced into the wells and can settle.
  • the excess binder is wiped off and the layer is dried in a warm air oven at 60 ° C for 6 hours.
  • the dried model is then immersed in an aqueous ceramic slurry and swung out to remove excess sludge. Now the model is immediately placed in a warm air oven, where it is dried at 50 ° C for 16 hours.
  • Macrocrystalline, Kenface and KS-12 are trademarks of Kennametal, Inc. for tungsten carbide compositions.
  • sample pieces according to the present invention identified with sample numbers 1 to 18, were evaluated using rubber wheel rubbing tests with dry sand.
  • sample pieces were compared with comparison samples according to sample numbers 19 to 21, which contain 1020 steel, 1080 steel (hardened and tempered) and 1080 steel (hardened).
  • sample numbers 19 to 21 which contain 1020 steel, 1080 steel (hardened and tempered) and 1080 steel (hardened).
  • the results are shown in Table 2.
  • TABLE 2 Calculation of volume losses in dry sand rubber wheel abrasion tests: Material: cast metal melting core made of ductile iron with tungsten carbide and chrome carbide Pattern No. Reinforcement material Sample No.
  • spherical WC has the highest abrasion resistance (last column) of all carbide types tested, which is an order of magnitude higher than that of hardened and tempered steel. It also shows that although the spherical toilet was the best, all the sample pieces according to the invention were also good.

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Abstract

Bei einem Herstellungsverfahren für Eisenerzeugnisse mit hartem, abriebsbeständigem Material mit imprägnierten Oberflächenschichten wird ein sich beim Gießen auflösendes Modell zur Herstellung einer Gießform verwendet. Auf das Modell wird in dem zu härtenden Bereich eine Schicht auf­gebracht, die ein Pulver aus dem abriebsbeständigen Mate­rial und ein Bindemittel enthält. Beim Gießen einer Eisen­schmelze in die Gießform lagert sich das abriebsbeständige Material in der Oberflächenschicht des Eisenerzeugnisses ab. Durch das Verfahren soll eine starke Bindung zwischen dem abriebsbeständigen Material und dem Eisen des Guß­stückes hergestellt werden. Ferner soll das Verfahren die Verwendung eines wässrigen Mörtelschlamms ermöglichen. Hierfür wird als Bindemittel eine wasserhaltige Bindemit­tellösung verwendet. Besonders bevorzugt wird eine wäss­rige Lösung von Polyvinylalkohol, welches in hohem Maße wasserlöslich ist und die Verwendung einer brennbaren Flüssigkeit entbehrlich macht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Eisenerzeugnisse mit hartem, abriebsbeständigem Material mit imprägnierten Oberflächenschichten, bei dem ein sich beim Gießen auflösendes Modell zur Herstellung einer Gieß­form verwendet wird. Auf das Modell wird wenigstens in ei­nem zu härtenden Bereich eine Schicht aufgebracht, die ein Pulver aus dem abriebsbeständigen Material und ein Binde­mittel enthält. Beim Gießen einer Eisenschmelze in die Gießform lagert sich das abriebsbeständige Material in der Oberflächenschicht des Eisenerzeugnisses ab.
  • Es sind verschiedene Verfahren bekannt, durch die Eisen mit einer harten, abriebsbeständigen Oberfläche beschich­tet werden kann. Dies erfolgt beispielsweise durch Flamm­spritzbeschichtung oder Plasmaspritzbeschichtung. Nach­teilig bei diesen Verfahren ist es jedoch, daß die Ober­flächenschichten beim Beschichtungsverfahren und bei der Anwendung der Eisenerzeugnisse abplatzen können und ferner hohe Verfahrenskosten entstehen.
  • Aus der US-PS 4,119,459 ist es auch bekannt, Karbide in die Oberfläche einzuschmelzen, indem Karbidmakroteilchen auf ein Werkstück aufgebracht werden und anschließend das Werkstück erhitzt wird. Es ist jedoch hierbei schwierig, die Karbidmakroteilchen genau an der gewünschten Stelle zu plazieren.
  • Ferner ist ein Verfahren zum Angießen harter Oberflächen an Werkstücken in Verbindung mit der Anwendung von Poly­ styrolmodellen von Hansen et al, "Application of Cast-On Ferrochrome-Based Hard Surfacings to Polystyrene Pattern Castings", Bureau of Mines Report of Investigations 8942, U.S. Department of the Interior, 1985 beschrieben worden. Bei diesem Verfahren wird eine Paste, die ein Bindemittel und das gewünschte harte Material, wie z. B. Wolframkar­bidpulver, enthält, auf solche Oberflächen eines Poly­styrolmodelles aufgetragen, die den zum Verschleiß nei­genden Oberflächen des resultierenden Gusses entsprechen.
  • Dieses Verfahren leidet jedoch an der mangelnden Binde­fähigkeit zwischen der verschleißfesten Schicht, bei­spielsweise Wolframkarbid, und dem Schaummodell, die vor allem darauf zurückzuführen ist, daß die fast trockene Paste die Oberfläche des geschäumten Kunstharzes nicht ausreichend benetzt. Daher dringt das Eisen vor seinem Er­starren nicht in die Schicht ein, und anstatt das Eisen zu tränken, platzt das Karbid von dem Erzeugnis ab. Ferner ist dieses Verfahren komplex und unwirtschaftlich und läßt sich nicht wirkungsvoll bei einer Produktion im großen Stil anwenden.
  • Ferner erfordert die Verwendung nichtwässriger Bindemittel bei diesem Verfahren die anschließende Verwendung eines nichtwässrigen, feuerfesten, dünnen Mörtels, der auf das Modell aufgebracht wird, um einen Kontakt zwischen dem ge­schmolzenen Metall und dem Formsand zu verhindern und da­mit die maschinelle Bearbeitbarkeit und Oberflächengüte des Gußstückes zu verbessern. Die Verwendung nichtwässri­ger, feuerfester Mörtel ruft jedoch eine Vielzahl von Sicherheitsrisiken hervor und ist daher völlig uner­wünscht.
  • Es besteht daher das Bedürfnis nach einem Verfahren zum Imprägnieren einer Eisenoberfläche mit einem abriebsbe­ständigen Material, durch welches die Probleme des Standes der Technik überwunden, vermieden oder vermindert werden.
  • Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe wird darin sehen, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, durch welches eine starke Bindung zwischen dem abriebs­beständigen Material und dem Eisen des Gußstückes her­stellbar ist. Ferner soll das Verfahren die Verwendung eines wässrigen Mörtelschlamms ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren er­findungsgemäß dadurch gelöst, daß als Bindemittel eine wasserhaltige Bindemittellösung verwendet wird. Besonders bevorzugt wird hierbei eine wässrige Lösung von Polyvinyl­alkohol, welcher in hohem Maße wasserlöslich ist und die Verwendung einer brennbaren Flüssigkeit entbehrlich macht. Die Verwendung eines wasserlöslichen Bindemittels ermög­licht es, als Trennschicht das Modell mit einem wässrigen Mörtel zu überziehen. Ferner lassen sich die Abplatzpro­bleme weitgehend vermeiden.
  • Vorzugsweise wird eine Paste durch Einmischen eines Pul­vers aus abriebsbeständigem Material in die Bindemittel­lösung hergestellt, die dann auf die gewünschten Ober­flächenbereiche des Modells aufgetragen wird.
  • Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge wird an dem gewünschten Bereich des Modells in dessen Oberfläche eine Vertiefung oder Mulde eingelassen, in die entweder die Paste eingebracht wird oder die zunächst mit der wäss­rigen Bindemittellösung gefüllt wird, in die dann das ab­riebsbeständige Material eingestreut wird.
  • Von besonderem Vorteil ist es auch, zunächst eine ver­formbare Scheibe aus abriebsbeständigem Material und der Bindemittellösung herzustellen, indem das Material in eine mit Lösungsmittel gefüllte Form eingebracht wird und sich hierin absetzt. Diese Scheibe läßt sich dann auf eine ge­ wünschte Form und Größe bringen und wird dann auf das Mo­dell aufgeklebt.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteran­sprüchen hervor.
  • Die Erfindung stellt ferner das Eisenerzeugnis bereit, das durch eines der erfindungsgemäßen Verfahren geschaffen wurde.
  • Anhand der Zeichnung sollen die Erfindung sowie weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestal­tungen der Erfindung näher beschrieben und erläutert wer­den.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 die Illustration eines Verfahrens zur Erhö­hung der Zeitdauer für den Kontakt zwischen dem flüssigen Metall und dem Karbid und
    • Fig. 2 bis 6 Photographien verschiedener Erscheinungs­formen der vorliegenden Erfindung.
  • Die vorliegende Erfindung kann beim Gießen jedes bekannten Eisenerzeugnisses angewandt werden. Sie ist jedoch bei Gußeisen, insbesondere Kugelgraphitgußeisen oder Grauguß, besonders bevorzugt.
  • Bezüglich des zerstörbaren Modells, welches in der vor­liegenden Erfindung verwendet wird, kann jedes geeignete Material verwendet werden. Geschäumtes Polystyrol (EPS) und Polymethylmethacrylat (PMMA) werden jedoch bevorzugt. PMMA eignet sich am meisten, da es weniger empfindlich be­ züglich der Ausbildung unerwünschter Kohlenstoffehlstellen während des Gießens ist und weniger Probleme hinsichtlich des Abplatzens bereitet.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird ein hartes, abriebs­beständiges Material mit einer Partikelgröße von ungefähr 15 Mikrons bis ungefähr 1,5 mm oder mehr bevorzugt. Die Partikelgröße liegt vorzugsweise zwischen etwa 140 und etwa 548 Mikrons (30 Maschenweite) und besonders bevorzugt zwischen etwa 140 und etwa 149 Mikrons (100 Maschenweite). Da Kohlenstoffehlstellen sich leichter ausbilden, wenn Pulver mit feinerer Partikelgröße, beispielsweise 200 Maschenweite (74 Mikrons), verwendet werden, wird gröberes Pulver bevorzugt, jedoch ohne daß feines Pulver als völlig ungeeignet angesehen wird.
  • Die Teilchen sind ferner gewöhnlich kugelförmig, um bei­spielsweise das Fließvermögen zu verbessern, jedoch ist die Teilchenform nicht entscheidend.
  • Bezüglich der Wahl des harten, abriebsbeständigen Mate­rials kann wirkungsvoll jedes bekannte Material mit einem harten Zustand verwendet werden, wie z. B. Wolframkarbid, Chromkarbid und ähnliches oder eine Mischung hieraus. Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung eines abriebsbestän­digen Materials mit ausreichender Benetzbarkeit hinsicht­lich des verwendeten Eisengusses die aus dem Stand der Technik bekannten Abplatzprobleme wirksam vermindert. Wo duktiles Eisen als zu gießendes Metall verwendet wird, sind kugelartiges oder scharfkantiges Wolframkarbid oder ein eutektisches Gemisch aus WC und W₂C oder andere Kar­bide wie Chromkarbid bevorzugt, während Aluminium am we­nigsten geeignet ist.
  • Es hat sich ferner gezeigt, daß die Benetzbarkeit des Wolframkarbids gesteigert wird, wenn der Kohlenstoffanteil des Pulvers kleiner als stöchiometrisch erforderlich ist (z. B. kleiner als 6,5 Gewichtsprozente für WC). Daher ist es besonders vorteilhaft, unterstöchiometrischen Kohlen­stoff, kugeliges Wolframkarbidpulver mit einem Kohlen­stoffgehalt von ungefähr 4 % sowie auch ein eutektisches Gemisch aus W₂C und WC (gewerblich verfügbar unter dem Gattungsnamen "crushed carbid") im Zusammenhang mit duk­tilem Eisen zu verwenden.
  • Als Bindemittel wird eine Lösung aus Polyvinylalkohol (PVA) bevorzugt, da dieser in hohem Maße wasserlöslich ist und die Verwendung einer brennbaren Flüssigkeit, wie Al­kohol, entbehrlich macht. PVA verdunstet auch schnell, ohne Kohlenstoffrückstände auf den Teilchen zu hinter­lassen, wodurch die Benetzungswirkung des geschmolzenen Metalls gesteigert wird, so daß das Metall leichtfließend in die Vernetzung der Karbidpartikel eindringen kann. Vor­zugsweise enthält das Bindemittel eine Lösung aus PVA und Wasser mit einer Konzentration von mehr als 5 Gewichts­prozent PVA, vorzugsweise zwischen etwa 9,5 und etwa 10,5 Gewichtsprozent PVA.
  • Das Verfahren wird insbesondere angewandt, um ein Gußstück zu liefern, das abriebsbeständiges Material an einer be­stimmten Stelle (oder an bestimmten Stellen) aufweist, wo­bei ein zerstörbares Modell des gewünschten Gußerzeugnis­ses verwendet wird. Ein zerstörbares Modell bestimmter Form und Größe (welche von dem gewünschten Gußerzeugnis abhängen) kann durch ein beliebiges der bekannten Verfah­ren hergestellt werden. Insbesondere werden einige erfolg­reiche Verfahren zur Herstellung zerstörbarer Modelle in den US-PS 4,093,018, US-PS 4,462,453 und US-PS 4,691,754 beschrieben.
  • Eine Masse aus den abriebsbeständigen Teilchen und der Bindemittellösung, die aus einem Gemisch aus Wasser und PVA besteht, wird durch Einmischen der Teilchen in die Bindemittellösung hergestellt. Die Paste wird dann bei­spielsweise durch Ausstreichen oder auf ähnliche Weise auf die Oberfläche des Modells aufgetragen, und zwar auf solche Stellen, an denen eine Tränkung der Eisenoberfläche mit dem abriebsbeständigen Material gewünscht wird. Dabei kann, falls erforderlich, zusätzlich eine Bindemittel­lösung aus Wasser und PVA verwendet werden.
  • Nachdem die Paste, die die harten, abriebsbeständigen Teilchen enthält, an den gewünschten Orten des zerstörba­ren Modells aufgetragen und die Paste bei Zimmertempera­tur oder vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen bis maxi­mal 60°C über mehrere Stunden völlig getrocknet ist, kann ein Keramikschlamm in bekannter Weise als Trennschicht auf das ganze Modell aufgetragen werden, um eine Berührung zwischen dem flüssigen Metall und der Sandform zu verhin­dern, wodurch sich sowohl die maschinelle Bearbeitbarkeit als auch die Oberflächengüte des Erzeugnisses verbessern lassen.
  • Bisherige Versuche, in dieser Verfahrensstufe einen wäss­rigen Keramikschlamm anzuwenden, scheiterten, da das Auf­tragen wässriger Schlämme auf ein Schaummodell, welches eine Schicht aus Karbid und einem bisher verwendeten Bin­demittel trägt, eine unerwünschte Auflösung des Binde­mittels in dem wässrigen Schlamm hervorruft, was zur Ab­lösung der Karbidschicht führt. Die Verwendung eines PVA-­Bindemittels gemäß vorliegender Erfindung beseitigt jedoch dieses Problem und erlaubt die Verwendung eines wässrigen Keramikschlammes, sofern die oben beschriebenen, einfachen Vorkehrungen getroffen werden. Durch die Anwendung wäss­riger Schlämme gemäß vorliegender Erfindung kann ferner das Sicherheitsrisiko überwunden werden, das mit den her­kömmlichen nichtwässrigen Schlämmen verbunden war.
  • Es können verschiedene Verfahren angewandt werden, um den Keramikschlamm auf das Modell aufzutragen, z. B. Bestrei­chen der Oberfläche unter Verwendung einer Bürste oder Luftversprühung des Schlammes. Jedoch wird unter den Be­dingungen einer Massenproduktion ein unmittelbares Ein­tauchen des Modells in den Schlamm als wirkungsvollste Methode angesehen.
  • Es hat sich ferner herausgestellt, daß die Auflösungspro­bleme des Bindemittels in dem wässrigen Schlamm weiter vermindert werden können, wenn das Modell schnell aus dem Schlamm herausgezogen, anschließend überschüssiger Schlamm von dem Modell abgeschwenkt und das Modell sofort einem Warmluftofen zugeführt wird, der für eine vollständige Austrocknung vorzugsweise auf einer Temperatur von etwa 50°C für einige Stunden gehalten wird.
  • Nachfolgend kann das Modell zur Ausbildung einer Gießform herangezogen und einem bekannten Metallgießverfahren un­terworfen werden. Ein Sandgußverfahren wurde z. B. in dem bereits zitierten Aufsatz von Hansen et al beschrieben.
  • Beim Metallguß hat es sich gezeigt, daß mit Verlängerung der Zeitdauer, während der das abriebsbeständige Material mit dem flüssigen Metall in Berührung kommt, die Neigung zum Abplatzen des Materials abnimmt. Ein Verfahren, um die Kontaktzeit zu erhöhen, besteht in der Verwendung eines überhitzten Flüssigmetalls. Hierbei wird das flüssige Me­tall auf eine Temperatur überhitzt, die über der Liquidus­linie liegt. Um eine geeignete Überhitzung sicherzu­stellen, wird das Metall auf eine Temperatur erhitzt, die vorzugsweise etwa 250 bis 320°C über der Liquiduslinie liegt. Hierdurch wird die Erstarrungszeit und damit auch die Zeit für das Eindringen des Metalls in die Karbid­schicht verlängert, so daß sich eine nichtabplatzende Oberflächenschicht ausbilden kann.
  • Ein weiteres Verfahren zur Erhöhung der Kontaktzeit zwi­schen Metall und Karbid liegt in der Erhöhung des Abguß­volumens und damit des Verhältnisses zwischen Abgußvolumen und Karbidfläche. Mit anderen Worten, das Abgußvolumen wird so gewählt, daß das Verhältnis von Abgußvolumen zur Fläche des abriebsbeständigen Materials ausreicht, um eine erhöhte Kontaktzeit zwischen dem flüssigen Metall und dem abriebsbeständigen Material während des Gießvorganges zu gewährleisten. Dies soll anhand der Fig. 1 näher erläutert werden.
  • Wie aus Fig. 1 entnommen werden kann, ist die Wahrschein­lichkeit des Abplatzens der abriebsbeständigen Schicht 1 im Guß A viel geringer als im Guß B, weil das größere Metallvolumen 2 in A eine längere Zeitspanne für das Er­starren erfordert. Es hat sich demgemäß gezeigt, daß beim Gießen dünner Abschnitte, z. B. B, eine Ausweitung des Gusses über die erforderliche Größe hinaus (wie es durch die gestrichelten Linien angedeutet wurde) die Zeit des Kontakts zwischen Karbid und flüssigem Metall erhöht und damit die Wahrscheinlichkeit eines Abplatzens vermindert.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann vor dem Auftragen der Masse mit den abriebsbeständigen Teilchen in dem Schaummodell wenigstens eine Vertiefung oder Mulde ausgebildet werden. Diese Vertiefungen können durch ein übliches maschinelles Verfahren, wie Fräsen, Bohren oder dergleichen, hergestellt werden. Die Vertie­fungen oder Mulden haben vorzugsweise eine Tiefe von etwa 0,5 mm bis etwa 3,0 mm, was von dem Teil oder der erfor­derlichen Verschleißdauer abhängt.
  • Die Vertiefung oder Mulde kann mit der Masse ausgefüllt werden, die die harten, verschleißfesten Teilchen enthält, wodurch die genaue Lage im sich ergebenden Gußstück si­chergestellt ist.
  • Anstatt die Masse in die Vertiefung einzubringen, kann zu­erst das Bindemittel in die Vertiefung eingebracht werden, wobei eine vollständige Benetzung der Schaumoberfläche er­reichbar ist. Anschließend kann das aus vereinzelten Tei­len bestehende verschleißfeste Material in die Vertiefung eingegossen werden, wo es sich absetzt und die Vertiefung eng auskleidet. Überschüssiges PVA-Wasser-Bindemittel kann dann durch ein geeignetes absorbierendes Material abge­wischt werden. Falls gewünscht, kann man vor der Beschich­tung mit dem Keramikschlamm die verschleißfeste Schicht trocknen lassen, z. B. bei Raumtemperatur, jedoch vorzugs­weise bei erhöhten Temperaturen, besonders bevorzugt bei etwa 60°C.
  • Anschließend wird das Modell mit dem Schlamm beschichtet und der Guß mit dem Metall in der bereits beschriebenen Weise durchgeführt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden Scheiben aus einem Pulver aus verschleißfestem Material und einem Bindemittel unter Zuhilfenahme von Formen her­gestellt und dann in erforderliche Formate unterteilt.
  • Zuerst wird das aus Einzelteilen bestehende verschleiß­feste Material und das PVA-Wasser-Bindemittel in einer Form gemischt und gleichmäßig verteilt. Überschüssiges Bindemittel kann durch ein geeignetes absorbierendes Ma­terial entfernt werden. Die Scheibe läßt man dann unter geeigneten Bedingungen trocknen, wobei die Scheibe teil­weise abbindet. Vorzugsweise wird die Scheibe über eine Zeitdauer von etwa 45 bis etwa 75 Minuten, besonders be­vorzugt über 60 Minuten, in einem Ofen oder dergleichen getrocknet, der auf einer Temperatur zwischen etwa 60 und 65°C, besonders bevorzugt auf 60°C, gehalten wird. Hier­durch wird die Scheibe fest genug, um anschließend gehand­habt und in die gewünschten Stücke geschnitten werden zu können.
  • Nachdem die Scheibe in Stücke gewünschter Form und Größe geschnitten ist bzw. nachdem Löcher in die Scheiben ge­bohrt wurden, wie es in Fig. 2 abgebildet ist, werden die geschnittenen Stücke unter Bedingungen getrocknet, welche eine sofortige Benutzung oder eine Lagerung für eine spä­tere Anwendung erlauben. Vorzugsweise erfolgt das Trocknen in einem Temperaturbereich zwischen etwa 60°C und etwa 65°C, besonders bevorzugt bei 60°C, und über eine Zeit­dauer von 8 bis 24 Stunden, besonders bevorzugt 24 Stun­den.
  • Vorzugsweise wird eine vollständig getrocknete Scheibe vor einer Anwendung auf einer nichtebenen Fläche weich ge­macht. Dies erfolgt z. B. dadurch, daß die Scheibe für etwa 15 bis 25 Sekunden einem Dampf ausgesetzt wird.
  • Sind die Scheiben verformbar, so lassen sie sich um einen Zylinder biegen, wie es Fig. 3 zeigt. Die verformten Scheiben werden dann durch Kleben oder auf andere Weise auf die Oberfläche des zerstörbaren Modells auf eine Weise befestigt, die das Gießen des gewünschten Produktes nicht ungünstig beeinflußt. Wie in Fig. 4 dargestellt, kann die Scheibe auf das zerstörbare Modell geklebt werden, indem eine wässrige Lösung von PVA oder andere geeignete Kleb­stoffe verwendet werden. Die vorstehend beschriebene wäss­rige PVA-Bindemittellösung wird als Klebematerial beson­ders bevorzugt.
  • Mit den sich ergebenden zerstörbaren Modellen mit den harten, verschleißfesten Teilchen werden dann Gußerzeug­nisse wie oben beschrieben hergestellt. Beispiele für Guß­erzeugnisse gemäß vorliegender Erfindung gehen aus den Fi­guren 5 und 6 hervor.
  • Das Verfahren wird insbesondere bei einer Massenfertigung vorteilhaft angewendet. Beispielsweise kann bei der An­ wendung des zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiels der Herstellungsprozess für die Scheiben (z. B. die Ausbildung der Scheiben aus den Teilchen und dem Bindemittel) an einem Ort durchgeführt werden, der abseits vom Gießver­fahrensort liegt. Dies ist ein wesentlicher Gesichtspunkt für eine leistungsfähige Massenproduktion.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewendet werden, um Eisenprodukte für eine breite Anwendungspalette herzu­stellen. Insbesondere können Motorteile, wie beispiels­weise Nockenwellen oder Exzenterrollen, landwirtschaft­liche Geräte, Feldbestellungswerkzeuge, Bremsen usw., her­gestellt werden. Produkte, die gemäß der vorliegenden Er­findung hergestellt wurden, sind den bekannten Produkten überlegen, da die Bindung zwischen den verschleißfesten Teilchen und dem Eisen hier wirksamer ist. Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die Verwendung nicht­wässriger Schlämme verzichtet werden, wodurch die damit verbundenen Sicherheitsrisiken entfallen.
  • Um die vorliegende Erfindung sowie deren Vorteile näher zu beschreiben, werden im folgenden besondere Ausführungsbei­spiele angegeben, welche jedoch lediglich beispielhaft sind und keinerlei Einschränkung darstellen.
    • BEISPIELE Beispiel 1: Verfahren (A) und (B) zur Erzeugung eines Eisenerzeug­nisses gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • (A) Es wird ein PMMA-Modell mit einer daran angebrachten Karbidscheibe hergestellt, indem zunächst das Karbid und das PVA in einer rechteckigen Form gemischt und gleichmäßig ausgebreitet werden. Das überschüssige Bindemittel wird dann unter Verwendung eines geeig­neten absorbierenden Papieres entfernt.
  • Die Scheibe wird zusammen mit der Form 60 Minuten lang in einem Ofen bei einer Temperatur von 60°C ge­trocknet, um das Bindemittel teilweise auszuhärten. Hierdurch wird die Scheibe fest genug, um sie weiter zu verwenden und in Stücke zu schneiden.
  • Die teilweise ausgehärtete Scheibe wird mit einer scharfen Schneide in Stücke von gewünschter Form und Größe geschnitten, wie sie beispielsweise in Fig. 2 darstellt sind. Diese Stücke werden bei 60°C während weiterer 24 Stunden getrocknet und anschließend unter Verwendung des PVA-Bindemittels auf das Modell ge­klebt, wobei das gewünschte Modell gebildet wird, wie es beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist.
  • Dann wird auf bekannte Art eine Gießform hergestellt, indem z. B. das hergestellte Modell in einen Guß­eisenformkasten in gebundenen oder ungebundenen Sand eingebettet wird. Das entsprechende Verfahren wird auf Seite 3 des oben zitierten Aufsatzes von Hansen et al näher beschrieben.
  • Das gewünschte Metall, wie beispielsweise duktiles Eisen, wird in flüssigem Zustand in die Form abge­gossen, was zu einem Verdampfen des Modells führt. Das Modellgas tritt durch den Sand aus, und das flüs­sige Metall füllt den von dem Modell zurückgelassenen Hohlraum aus. Das Metall erhärtet dann und bildet ein Eisenerzeugnis, in das eine verschleißfeste Schicht imprägniert ist.
  • (B) In ein PMMA-Modell werden mehrere Vertiefungen mit einer Tiefe von 0,5 mm an solche Stellen eingelassen, an denen die verschleißfreien Schichten entstehen sollen. Ein Bindemittel, welches aus einer wässrigen Lösung mit 10 Gewichtsprozent PVA besteht, wird in die Vertiefungen gegossen.
  • Zerkleinerte Karbidteilchen werden dann in die Ver­tiefungen eingebracht und können sich absetzen. Der Überschuß an Bindemittel wird abgewischt, und die Schicht wird in einem Warmluftofen bei 60°C über 6 Stunden getrocknet.
  • Das getrocknete Modell wird dann in einen wässrigen Keramikschlamm eingetaucht und ausgeschwenkt, um über­schüssigen Schlamm zu entfernen. Jetzt wird das Mo­dell sofort in einen Warmluftofen eingebracht, wo es bei 50°C über 16 Stunden getrocknet wird.
  • Auf gleiche Weise wie beim Beispiel 1(A) wird dann eine Gußform hergestellt und das Eisenerzeugnis ge­gossen.
    • Beispiel 2: Erproben von Musterstücken, die gemäß vorliegender Er­findung hergestellt wurden.
  • Mehrere Musterstücke gemäß der vorliegenden Erfindung, die duktiles Eisen und verschiedene harte Materialien ent­halten, wurden unter Verwendung eines PMMA-Modells ge­gossen. Diese Musterstücke sind in Tabelle 1 näher be­schrieben. TABELLE 1
    Material Maschenweite Benetzbarkeit
    1. GTE angular WC (1) 40/80 benetzt durch D.I.
    2. GTE spherical WC (1) 40/80 benetzt durch D.I.
    3. GTE spherical WC (1) 100/200 benetzt durch D.I.
    4. Macrocryst., WC (2) 40/80 benetzt durch D.I.
    5. Macrocryst., WC (2) 100/140 benetzt durch D.I.
    6. Macrocryst., WC (2) 140/200 benetzt durch D.I.
    7. Macrocryst., WC (2) 200/325 benetzt durch D.I.
    8. Macrocryst., WC (2) 325/15 micron benetzt durch D.I.
    9. Kenface, WC+6w/0Co(3) 40/80 benetzt durch D.I.
    10. KS-12, WC+12w/0Co(4) 100/140 benetzt durch D.I.
    11. KS-12, WC+12w/0Co(4) 140/200 benetzt durch D.I.
    12. Chrom. Carbide (5) 60/120 benetzt durch D.I.
    (1) Hervorragende Benetzbarkeit
    (2) Gute Benetzbarkeit
    (3) Benetzbarkeit ist geringer als die von Macrocrystalline WC
    (4) Benetzbarkeit ist gleich der von Macrocrystalline WC
    (5) Hervorragende Benetzbarkeit, Karbid neigt zum Auflösen im Gußeisen
  • Macrocrystalline, Kenface und KS-12 sind Handelsmarken von Kennametal, Inc. für Wolframkarbidzusammensetzungen.
  • Diese der vorliegenden Erfindung entsprechenden Muster­stücke, die mit den Musternummern 1 bis 18 gekennzeichnet sind, wurden unter Verwendung von Gummiradabreibungstests mit Trockensand bewertet.
  • Insbesondere wurden diese Musterstücke mit Vergleichs­mustern gemäß der Musternummern 19 bis 21 verglichen, die 1020-Stahl, 1080-Stahl (gehärtet und angelassen) bzw. 1080-Stahl (gehärtet) enthalten. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt. TABELLE 2
    Berechnung der Volumenverluste bei Trockensand-Gummiradabreibungstests:
    Material: Gußmetallschmelzkern aus duktilem Eisen mit Wolframkarbid und Chromkarbid
    Muster-Nr. Verstärkungsmaterial Probe-Nr. Anfangsgewicht gm Endgewicht gm Gewichtsverlust gm Dichte gm/cm³ Volumenverlust cm³ durchschn. Volumenverlust cm³
    1 MC 1 99.4599 99.3885 0.0714 10.87 6.564 7.521
    2 MC 2 93.1229 93.048 0.0749 10.87 6.886
    3 MC 3 100.3228 100.2237 0.0991 10.87 9.111
    4 CR3C2 1 85.7913 857356 0.0557 7.05 7.896 7.971
    5 CR3C2 2 86.4831 86.4241 0.059 7.05 8.364
    6 CR3C2 3 81.7488 81.6948 0.054 7.05 7.655
    7 GTE-WC, scharfk. 1 101.7786 101.7226 0.056 11.95 4.686 5.648
    8 GTE-WC, scharfk. 2 93.9399 93.8593 0.0806 11.95 6.744
    9 GTE-WC, scharfk. 3 89.5642 89.4983 0.0659 11.95 5.514
    10 GTE-WC, kugelf. 1 94.5713 94.5287 0.0426 12.77 3.335 2.834
    11 GTE-WC, kugelf. 2 89.2265 89.2028 0.0237 12.77 1.855
    12 GTE-WC, kugelf. 3 92.6073 92.565 0.0423 12.77 3.312
    13 Kenface 1 95.413 95.2824 0.1304 7.54 17.294 20.119
    14 Kenface 2 94.278 94.1113 0.167 7.54 22.148
    15 Kenface 3 93.545 93.3769 0.1683 7.54 22.320
    16 KS-12 1 95.813 95.5581 0.2549 9.32 27.346 28.119
    17 KS-12 2 95.558 90.9325 0.2397 9.32 25.716
    18 KS-12 3 93.321 93.0284 0.2917 9.32 31.294
    19 Stahl 1020 1 96.2164 95.45 0.7664 7.85 97.518 97.518
    20 Stahl 1080 (Q+T) 1 33.57
    21 Stahl 1080(nur Q) 1 24.57
  • Die Ergebnisse zeigen, daß kugelförmiges WC die höchste Abriebsbeständigkeit (letzte Spalte) von allen getesteten Karbidarten hat, die um eine Größenordnung höher liegt als die von gehärtetem und angelassenem Stahl. Ferner zeigt sich, daß zwar das kugelförmige WC das beste war, jedoch alle erfindungsgemäßen Musterstücke ebenfalls gut waren.
  • Auch wenn die Erfindung lediglich anhand einiger Ausfüh­rungsbeispiele beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Vari­anten, die unter die vorliegende Erfindung fallen.

Claims (16)

1. Herstellungsverfahren für Eisenerzeugnisse mit har­tem, abriebsbeständigem Material mit imprägnierten Oberflächenschichten, bei dem ein sich beim Gießen auflösendes Modell des gewünschten Eisenerzeugnisses zur Herstellung einer Gießform verwendet wird, auf welches wenigstens in einem zu härtenden Bereich eine Schicht aufgebracht wird, die ein Pulver aus dem ab­riebsbeständigen Material und ein Bindemittel ent­hält, wobei beim Gießen einer Eisenschmelze in die Gießform das abriebsbeständige Material sich in der Oberflächenschicht des Eisenerzeugnisses ablagert, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel eine wasserhaltige Bindemittellösung verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Paste auf wenigstens einen Oberflächenbe­reich des Modells aufgetragen wird, die Pulver aus einem abriebsbeständigen Material sowie die Binde­mittellösung enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den zu härtenden Bereichen in die Oberfläche des Modells wenigstens eine Vertiefung oder Mulde eingelassen wird, in die die wasserhaltige Binde­mittellösung und das abriebsbeständige Material ein­gebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung oder Mulde eine Tiefe von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 3 mm aufweist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, da­durch gekennzeichnet, daß eine verformbare Scheibe hergestellt wird, die abriebsbeständiges Material und Bindemittellösung enthält und aus der wenigstens ein Stück gewünschter Form und Größe hergestellt wird, welches auf wenigstens einen zu härtenden Bereich auf die Oberfläche des Modells aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stück mit der Bindemittellösung auf die Ober­fläche des Modells aufgeklebt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Herstellung der Gießform das Modell mit einem Keramikschlamm überzogen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikschlamm eine wässrige Basis hat.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenerzeugnis Gußeisen, ins­besondere duktiles Gußeisen oder Grauguß, enthält.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das abriebsbeständige Material kugelartiges Wolframkarbid, scharfkantiges Wolfram­karbid, Chromkarbid, ein eutektisches Gemisch aus WC und W₂C oder eine Mischung hieraus enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das abriebsbeständige Material ein weiteres Zu­satzelement, vorzugsweise Kobalt, umfaßt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das sich beim Guß auflösende Mo­dell Polystyrol oder Polymethylmethacrylat enthält.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel eine wässrige Lösung von Polyvinylalkohol enthält.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyvinylalkohol in dem Bindemittel mit einem Anteil von mehr als 5 Volumen-%, vorzugsweise mit einem Anteil von 9,5 bis 10,5 Volumen-%, enthalten ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des sich beim Gießen auflösenden Modells derart gewählt wird, daß das Ver­hältnis des Gußvolumens zur Fläche der abriebsbe­ständigen Schicht, mit der das Modell getränkt ist, groß genug ist, um beim Gießen eine vergrößerte Kon­taktdauer zwischen flüssigem Metall und abriebsbe­ständigem Material zu liefern.
16. Eisenerzeugnis mit einer abriebsbeständigen Schicht, die durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 hergestellt ist.
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