铸钢件的铸造用湿砂型及其制造方法，以及使用了该湿砂型的铸钢件的制造方法专利检索-湿砂型成型和铸造专利检索查询-专利查询网

铸 钢件的 铸造用湿砂型及其制造方法，以及使用了该湿砂型的铸钢件的制造方法

阅读：427发布：2020-05-13

专利汇可以提供铸钢件的铸造用湿砂型及其制造方法，以及使用了该湿砂型的铸钢件的制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种湿砂型，其为用于铸造铸钢件的湿砂型，由含有砂、粘结材料、和相对于砂100 质量份为3质量份以下的碳成分的型砂构成，至少在包含铸造铸钢件的型腔的凹部形成有热固性树脂的覆盖层，所述覆盖层具有50～95的平均硬度(用自硬性硬度计测定)和0.5～2.5mm的厚度。，下面是铸钢件的铸造用湿砂型及其制造方法，以及使用了该湿砂型的铸钢件的制造方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种湿砂型，其特征在于，其为用于铸造铸钢件的湿砂型，
由含有砂、粘结材料和相对于砂100质量份为3质量份以下的碳成分的型砂构成，至少在包含铸造铸钢件的型腔的凹部形成有热固性树脂的覆盖层，
所述覆盖层具有用自硬性硬度计测定为50～95的平均硬度和0.5～2.5mm的厚度。
2.根据权利要求1所述的湿砂型，其特征在于，
构成所述覆盖层的热固性树脂的涂布量以固体成分为基准计为100～500g/m2。
3.根据权利要求1或2所述的湿砂型，其特征在于，
在大气中以10℃/分钟的速度升温到800℃后的所述覆盖层的每单位体积的碳残留量为20～200mg/cm3。
4.一种权利要求1～3中任一项所述的湿砂型的制造方法，其特征在于，通过将含有砂、粘结材料和相对于砂100质量份为3质量份以下的碳成分的型砂成型，制作具有包含用于铸造铸钢件的型腔的凹部的至少一对湿砂型部，
将含有热固性树脂和有机溶剂的涂布液至少涂布于所述凹部，
使涂布于所述凹部的热固性树脂加热固化，形成具有用自硬性硬度计测定为50～95的平均硬度的覆盖层。
5.根据权利要求4所述的湿砂型的制造方法，其特征在于，
在合模之前和/或之后进行所述热固性树脂的加热固化。
6.根据权利要求5所述的湿砂型的制造方法，其特征在于，
在将所述热固性树脂加热固化后将至少一对湿砂型部合模。
7.根据权利要求5所述的湿砂型的制造方法，其特征在于，
通过第一固化工序和第二固化工序来进行使涂布的涂布液干燥而成的覆盖层的固化，其中，所述第一固化工序加热至用自硬性硬度计测定平均硬度为30～45，所述第二固化工序进一步加热进行了一次固化的覆盖层而使得用自硬性硬度计测定的平均硬度变为50～
95。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的湿砂型的制造方法，其特征在于，所述涂布液的粘度为15～100mPa·s。
9.一种使用权利要求1～3中任一项所述的湿砂型来制造铸钢件的方法。

说明书全文

铸 钢件的 铸造用湿砂型及其制造方法，以及使用了该湿砂型

的铸钢件的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及适于铸造特别是作为难切削材为人所知的不锈钢系铸钢件的湿砂型及其制造方法，以及使用了该湿砂型的铸钢件的制造方法。

背景技术

[0002] 形成铸钢件的铸造用湿砂型的型砂通常含有骨料(砂)、膨润土等粘结材料、作为二次添加物的碳成分(煤料、淀粉等)、以及水。型砂中的骨料、粘结材料等的比例被恰当地设定使得经成型的湿砂型具有所期望的物性[透气度、强度、型腔表面的稳定性和紧实率(CB值)等]。添加到型砂中的煤粉、焦炭粉、石墨粉、沥青粉等碳成分抑制骨料(砂)向铸件上的附着(粘砂)，使铸态状态下的铸钢件的铸件表面品质稳定。关于煤料的技术公开于日本特开昭63-177939号和日本特开2009-291801号中。

[0003] 日本特开昭63-177939号公开有如下的方法，即，将含有矿物油10～90重量％和碳质原料90～10重量％的铸件砂模用添加剂1～2份、骨料100份、膨润土(粘结材料)10份、淀粉1份、以及水3份混炼，将所得的型砂成型，由此来制造铸造用湿砂型。另外，日本特开2009-291801号公开有如下的湿砂型用型砂，即，包含以含有甘油的食用植物油为主成分的碳质添加剂、膨润土(粘结材料)、根据需要的淀粉等添加剂、以及一定量的水。

[0004] 但是，日本特开昭63-177939号和日本特开2009-291801号中公开的添加剂都含有矿物油、碳质原料或植物油，若使用通过添加有它们的型砂而形成的湿砂型来铸造含有0.05～0.60质量％左右的碳的亚共析组成的铸钢件，则有可能因湿砂型中所含的碳成分而在铸件表面产生渗碳。一旦在铸件表层有渗碳，则铸钢件就会变得难以切削。例如在作为内燃机用排气部件使用的要求耐热特性和耐腐蚀特性的不锈钢系铸钢件的情况下，该问题尤其严重。

发明内容

[0005] 发明所要解决的问题

[0006] 因而，本发明的目的在于，提供在抑制粘砂的发生而维持媲美以往的铸件表面品质的同时、抑制铸件表层的渗碳的铸钢件的铸造用湿砂型及其制造方法、以及使用了该湿砂型的铸钢件的制造方法。

[0007] 用于解决问题的方法

[0008] 为了兼顾在维持媲美以往的铸件表面品质(粘砂)的同时抑制铸件表层的渗碳这样相互矛盾的两个目的，进行了深入研究，结果发现，(1)将构成湿砂型的型砂中的碳成分的比例降低到不会产生渗碳的程度，并且(2)将形成于湿砂型的凹部的热固性树脂的覆盖层的厚度设定为如下的厚度，即，在进入型腔的熔液的凝固开始之前用热固性树脂的分解气体覆盖型腔表面从而防止粘砂，并且当熔液凝固时立即使分解气体消失，则可以同时实现铸件表面品质的维持和铸件表层的渗碳的抑制，从而想到了本发明。

[0009] 即，用于铸造铸钢件的本发明的湿砂型的特征在于，

[0010] 由含有砂、粘结材料、和相对于砂100质量份为3质量份以下的碳成分的型砂构成，[0011] 至少在包含铸造铸钢件的型腔的凹部形成有热固性树脂的覆盖层，

[0012] 所述覆盖层具有50～95的平均硬度(用自硬性硬度计测定)和0.5～2.5mm的厚度。

[0013] 构成所述覆盖层的热固性树脂的涂布量以固体成分为基准计优选为100～500g/m2。

[0014] 在大气中以10℃/分钟的速度升温到800℃后的所述覆盖层的每单位体积的碳残3
留量优选为20～200mg/cm。

[0015] 制造上述湿砂型的本发明的方法的特征在于，

[0016] 通过将含有砂、粘结材料、和相对于砂100质量份为3质量份以下的碳成分的型砂成型，制作具有包含用于铸造铸钢件的型腔的凹部的至少一对湿砂型部(例如上模具和下模具)，

[0017] 将含有热固性树脂和有机溶剂的涂布液至少涂布于所述凹部，

[0018] 将涂布于所述凹部的热固性树脂加热固化，形成具有50～95的平均硬度(用自硬性硬度计测定)的覆盖层。

[0019] 所述热固性树脂的加热固化可以在合模之前和/或之后进行。第一实施方式中，在将所述热固性树脂加热固化后将至少一对湿砂型部合模。第二实施方式中，通过第一固化工序和第二固化工序来进行使涂布的涂布液干燥而成的覆盖层的固化，所述第一固化工序加热至平均硬度(用自硬性硬度计测定)为30～45，所述第二固化工序进一步加热进行了一次固化的覆盖层而使平均硬度(用自硬性硬度计测定)变为50～95。

[0020] 所述涂布液的粘度优选为15～100mPa·s。

[0021] 本发明的铸钢件的制造方法的特征在于，使用上述湿砂型。

[0022] 发明效果

[0023] 本发明的湿砂型由于在由相对于砂100质量份含有3质量份以下的碳成分的型砂构成的湿砂型的凹部形成有热固性树脂的覆盖层，并且所述覆盖层具有50～95的平均硬度(用自硬性硬度计测定)和0.5～2.5mm的厚度，因此可以制造在维持媲美以往的铸件表面品质的同时抑制铸件表层的渗碳的铸钢件。附图说明

[0024] 图1是表示本发明的湿砂型的构成的剖面图。

[0025] 图2是表示图1的A部的放大部分剖面图。

[0026] 图3(a)是表示图1的湿砂型的制造工序的第一例的成型工序的剖面图。

[0027] 图3(b)是表示图1的湿砂型的制造工序的第一例的涂布液的涂布工序的剖面图。

[0028] 图3(c)是表示图1的湿砂型的制造工序的第一例的热固性树脂的固化工序的剖面图。

[0029] 图3(d)是表示图1的湿砂型的制造工序的第一例的合模工序的剖面图。

[0030] 图4(a)是表示图1的湿砂型的制造工序的第二例的成型工序的剖面图。

[0031] 图4(b)是表示图1的湿砂型的制造工序的第二例的涂布液的涂布工序的剖面图。

[0032] 图4(c)是表示图1的湿砂型的制造工序的第二例的热固性树脂的第一固化工序的剖面图。

[0033] 图4(d)是表示图1的湿砂型的制造工序的第二例的合模工序的剖面图。

[0034] 图4(e)是表示图1的湿砂型的制造工序的第二例的热固性树脂的第二固化工序的剖面图。

[0035] 图5(a)是表示构成湿砂型的型砂(覆盖热固性树脂之前)的放大概略图。

[0036] 图5(b)是表示在构成湿砂型的型砂上覆盖有热固性树脂的状态的放大概略图。

[0037] 图6是表示使用了图1的湿砂型的铸钢件的制造方法的剖面图。

[0038] 图7是表示图6的B部的放大部分剖面图。

[0039] 图8(a)是表示构成实施例1的湿砂型的型砂的SEM照片(100倍)。

[0040] 图8(b)是表示在构成实施例1的湿砂型的型砂上覆盖有酚醛树脂的状态的SEM照片(100倍)。

具体实施方式

[0041] 参照附图对本发明的实施方式详细说明如下，然而本发明并不限定于此。关于一个实施方式的说明只要没有特别指出，则也适用于其他的实施方式。

[0042] 图1表示本发明的湿砂型的构成，图2放大表示图1的A部，图3和图4表示图1的湿砂型的制造工序，图6表示使用了图1的湿砂型的铸钢件的制造工序。此处所谓“铸钢件”，是指含有0.05～0.6质量％的C和其他的元素(Ni、Cr、Si、W、Mo、Nb等)，余部由Fe和不可避免的杂质构成的亚共析组成的铸件，然而当然并非限定性的。

[0043] [1]湿砂型的构成

[0044] 如图1所示，由实质上不含有碳成分的型砂构成的湿砂型1由以分型面(合模面)1e合模的上模具1a和下模具1b构成。将上模具1a与下模具1b合模而得的湿砂型1具有用于在内部形成制品的型腔(制品型腔)1c、以及横浇道1d。制品型腔1c和横浇道1d由上模具1a和下模具1b各自当中的凹部形成。当然，也可以在湿砂型1的周围配置型板。另外，也可以在制品型腔1c和横浇道1d以外，还在湿砂型1中设置冒口、浇口、直浇道等。

[0045] (A)型砂

[0046] 型砂含有砂、粘结材料、和碳成分。

[0047] (1)砂

[0048] 作为构成型砂的骨料的砂本身可以是通常所用的砂，例如可以使用山砂、半合成砂或合成砂。山砂只要是天然产出的成分至少为2％的山砂即可，例如除了爱知县产的野间砂、大阪府产的河内砂、三重县产的志摩砂、岛根县产的松江砂、福岛县产的大田砂等以外，还可以举出远州砂、玄海砂等。作为半合成砂，可以举出在山砂中适当地配合了硅砂、粘结剂以及添加剂的砂。作为合成砂，可以举出完全不使用山砂而在硅砂等原料砂中配合粘结剂和添加剂而成的砂。作为合成砂中使用的原料砂，可以举出蛙目硅砂、海滩砂和河砂等天然硅砂、人造硅砂、硅酸锆、橄榄石砂、铬铁矿砂等。

[0049] (2)粘结材料

[0050] 作为粘结材料，可以举出膨润土、粘土、蒙脱石、高岭土等。粘结材料的量可以考虑湿砂型的特性适当地调整，然而一般相对于砂100质量份为5～12质量份。

[0051] (3)碳成分

[0052] 作为碳成分，可以举出煤、石墨、焦炭、沥青焦炭、柏油等碳质原料，糊精、淀粉等淀粉质添加剂，矿物油、植物油等液态油等。碳成分不包含砂或粘结材料中所含有的碳化合物。碳成分既可以单独使用，也可以2种以上组合使用。

[0053] 为了防止铸钢件的渗碳，本发明中相对于砂100质量份将碳成分设为3质量份以下。如果使用由碳成分大于3质量份的型砂构成的湿砂型进行铸造，则铸件表层的渗碳就会发生。碳成分的配合量更优选为1质量份，最优选为0.7质量份以下。

[0054] (B)覆盖层

[0055] 如图1和图2所示，至少在制品型腔1c的表层，形成有由热固性树脂构成的具有50～95的平均硬度(用自硬性硬度计测定)的覆盖层1f。从维持媲美以往的铸件表面品质的同时抑制铸件表层的渗碳的本发明的目的考虑，只要在制品型腔1c形成有覆盖层1f即可，但如果在熔液流通的横浇道1d也形成覆盖层1f，则对于渗碳的抑制有效。因而，本发明中至少在包括型腔1c和横浇道1d的凹部形成覆盖层1f。此外，如果在分型面1e也形成覆盖层1f，则可以提高其表面的强度，并且可以抑制供给熔液时的模具破损等。

[0056] 热固性树脂只要是在接触到铸钢的熔液时容易分解而气化，并且具有合模时不会破损的高强度和高硬度的热固性树脂，就没有特别限定，例如可以举出酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂(urea resin)、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯、热固性聚酰亚胺等。由热固性树脂构成的覆盖层1f的平均硬度为50～95的范围内。覆盖层1f的硬度使用自硬性硬度计(株式会社Nakayama制、型号：NK-009)求出。如果覆盖层1f的平均硬度过低，则无法抑制粘砂，另外如果过高，则无法确保透气度，有可能产生气体缺陷。

[0057] 构成覆盖层1f的热固性树脂在接触到高温的熔液时分解，变为气体而消失，然而有可能一部分发生碳化从而在制品型腔1c的表层残留碳成分。为了有效地抑制铸件表层的渗碳，在大气中以10℃/分钟的速度从室温升温到800℃时的覆盖层1f的每单位体积的碳的残留量优选为200mg/cm3以下。如果碳的残留量过少，则气体的产生少，因此容易发生粘砂。因而，碳的残留量优选为20mg/cm3以上。另外，如果碳的残留量过多，则无法充分地防止铸件表层的渗碳，因此优选将碳的残留量的上限设为200mg/cm3。碳的残留量更优选为20～
100mg/cm3。还有，碳残留量可以通过热固性树脂的热重分析(Thermogravimetric Analysis：TGA)来测定。

[0058] 如图2所示，由砂1j和粘结材料(未图示)等构成的湿砂型1为了确保透气性在砂1j之间具有很多空隙(气孔)1i。由于在有机溶剂中溶解有热固性树脂的涂布液渗透到存在于制品型腔1c的表层的气孔1i，因此在涂布液干燥后，会在存在于表层的砂1j的表面残留热固性树脂。其结果是，在制品型腔1c的表层形成砂1j的表面被热固性树脂所覆盖的区域。将该区域称作覆盖层1f。在覆盖层1f中，砂1j的表面只是被热固性树脂所覆盖，残留有空隙(气孔)1i。如图2所示热固性树脂的深度并不恒定，因此通过平均值来表示覆盖层1f的厚度T。只要对形成有覆盖层1f的制品型腔1c的剖面测定多处(例如3处)并加以平均，就可以求出覆盖层1f的厚度T的平均值。

[0059] 如果覆盖层1f的厚度T过大，则未被分解的热固性树脂就会发生碳化，有可能因残留的碳成分而使铸件表层渗碳。为了有效地抑制铸件表层的渗碳，覆盖层1f的厚度T优选为2.5mm以下，更优选为2.0mm以下，最优选为1.5mm以下。另外，如果覆盖层1f的厚度T过小，则铸造操作中覆盖层1f容易发生剥离。如果覆盖层1f发生剥离，则熔液就会侵入剥离部与湿砂型的砂直接接触，因此会发生粘砂。因而，覆盖层1f的厚度T优选为0.5mm以上。

[0060] 覆盖层1f不仅厚度T重要，热固性树脂的涂布量也很重要。热固性树脂的涂布量通过每单位面积的热固性树脂的干燥重量(g/m2)表示。热固性树脂的涂布量优选为100～500g/m2。如果热固性树脂的涂布量小于100g/m2，则无法抑制粘砂。另外，如果热固性树脂的涂布量大于500g/m2，则不仅湿砂型的透气度过小而有可能产生气体缺陷，而且未被分解的热固性树脂发生碳化，有可能因残留的碳成分而使铸件表层渗碳。为了在维持良好的铸件表面品质的同时，有效地抑制铸件表层的渗碳，覆盖层1f中的固化性树脂的涂布量更优选
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为220～380g/m。热固性树脂的涂布量可以通过将涂布液干燥后的湿砂型的重量增加量ΔD(g)除以热固性树脂的涂布面积(m2)而求出。

[0061] 覆盖层1f的透气度优选为70～150。如果覆盖层1f的透气度过小，则所产生的气体被熔液捕获，在所得的铸钢件中容易产生针孔等缺陷。另外如果覆盖层1f的透气度过大，则会因覆盖层1f的剥离而使铸钢件的外观恶化或发生掉砂。透气度可以通过记载于JIS Z 2601的附录3中的迅速法进行测定。

[0062] [2]湿砂型的制造方法

[0063] (A)第一例

[0064] (1)成型工序

[0065] 由通过将给定量的砂、粘结材料、碳成分以及水混炼而制备出的型砂，如图3(a)所示地成型出具有形成制品型腔1c和横浇道1d的凹部1g-1、1g-2的上模具1a和下模具1b。为了使成型容易，并且确保湿砂型的强度，要考虑湿砂型的特性地适当地调整添加到型砂中的粘结材料和水的量，一般相对于砂100质量份，粘结材料为5～12质量份并且水为1～5质量份。

[0066] 上模具1a和下模具1b可以通过例如向收纳有形成了制品型腔、横浇道等的模型的型箱内投入型砂后，利用捣振压实法等进行压缩，最后脱除模型而形成。

[0067] (2)涂布工序

[0068] 如图3(b)所示，向上模具1a和下模具1b的包含型腔1c和横浇道1d的凹部1g-1、1g-2的表面和合模面1e，涂布含有用于形成覆盖层1f的热固性树脂和有机溶剂的涂布液1k。图示的例中不仅在凹部1g-1、1g-2，而且在合模面1e也涂布了涂布液1k，但只要至少涂布于凹部1g-1、1g-2即可。为了涂布量的稳定化和覆盖层1f的膜厚均匀化，优选如图3(b)所示通过水平移动的喷雾喷嘴10喷涂涂布液1k。

[0069] 为了从凹部1g-1、1g-2的表面向砂粒1j的空隙1i内适量地渗透，涂布液1k优选具有15～100mPa·s的粘度(用JIS K6910的Brookfield粘度计测定)。其结果是，在凹部1g-1、1g-2的表层形成0.5～2.5mm的厚度T的覆盖层1f。如果涂布液1k的粘度过大，则涂布液1k难以渗透到凹部1g-1、1g-2的表层，仅在凹部1g-1、1g-2的表面附近容易形成覆盖层1f。由此，覆盖层1f容易剥离，所得的铸钢件的外观会恶化或发生掉砂。另一方面，如果涂布液1k的粘度过小，则涂布液1k过多地渗透，覆盖层1f变得过厚。涂布液1k的涂布量随着热固性树脂的浓度而不同，但优选将如上所述涂布于凹部1g-1、1g-2的热固性树脂的量以固体成分为基
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准计设定为100～500g/m。

[0070] (3)覆盖层形成工序

[0071] 如图3(c)所示，对涂布于上模具1a和下模具1b的凹部1g-1、1g-2的涂布液进行加热，使热固性树脂固化。加热可以在使有机溶剂蒸发的同时进行，也可以在有机溶剂的蒸发后进行。由此，可以形成用自硬性硬度计测定的平均硬度为50～95的范围内的覆盖层1f。涂布液1k的加热方法没有特别限定，例如可以如图3(c)所示从水平移动的吹风机11吹送热风，或通过排列于水平面上的加热器进行加热。

[0072] (4)合模工序

[0073] 如图3(d)所示，将在凹部1g-1、1g-2形成有覆盖层1f的上模具1a与下模具1b合模，形成图1所示的一体化的湿砂型1。

[0074] (B)第二例

[0075] 参照图4对湿砂型1的制造方法的第二例进行说明。还有，图4中与图3相同的部位使用了相同的符号，省略了详细的说明。湿砂型1的制造方法的第二例除了具有图4(c)和图4(e)所示的第一和第二固化工序以外，与第一例相同。

[0076] 第二例中，在通过图4(b)所示的涂布工序向图4(a)所示的成型工序中形成的上模具1a和下模具1b的凹部1g-1、1g-2涂布上涂布液1k后，在图4(c)所示的第一固化工序中从吹风机11吹送热风，对涂布液1k进行加热，由此形成半固化层1L。在图4(d)所示的合模工序中将形成有半固化层1L的上模具1a与下模具1b合模后，在图4(e)所示的第二固化工序中，将从鼓风机12喷出的热风通过横浇道1d吹入型腔1c，使半固化层1L加热固化形成覆盖层1f。

[0077] 通过像这样在形成覆盖层1f的第二固化工序之前，在第一固化工序中使之预固化而形成半固化层1L，可以防止由急剧的固化造成的覆盖层1f的裂纹等，由此可以抑制铸钢件的外观不良。从该观点考虑，半固化层1L的用自硬性硬度计测定的平均硬度优选为30～45。第二例中，覆盖层1f的平均硬度(用自硬性硬度计测定)也优选为50～95的范围内。

[0078] 通过本发明的方法，在用粘结材料结合的砂1j的表面[图5(a)]形成薄的热固性树脂层。其结果是，至少在湿砂型1的凹部1g-1、1g-2形成残留有空隙1i的覆盖层1f[图5(b)]。

[0079] [3]铸钢件的制造方法

[0080] 如图6所示，通过横浇道1d向由形成有覆盖层1f的上模具1a和下模具1b构成的湿砂型1的制品型腔1c中浇入熔液，从而制造出在粘砂方面维持媲美以往的铸件表面品质的同时抑制了铸件表层的渗碳的铸钢件。其理由虽然尚不明确，但可以推定如下。即，(a)当如图7所示制品型腔1c的覆盖层1f接触到高温的熔液M时，覆盖层1f的热固性树脂就会几乎完全地气化，因此通过热固性树脂的分解气体(以箭头表示)抑制了粘砂，并且(b)0.5～2.5mm这样较薄的覆盖层1f在接触到熔液M后立即消失，而且构成湿砂型1的型砂的碳成分也低至3质量份以下，因此凝固中的熔液M与碳接触的时间短，抑制了铸件表层的渗碳。渗碳层的形成得到抑制的铸钢件具有优异的切削性。还有，由于存在于覆盖层1f的深的区域的热固性树脂比存在于浅的区域的热固性树脂略晚气化，因此有助于在熔液M凝固之前阻止其与制品型腔1c的型砂直接接触。

[0081] 以下通过实验例对本发明进行更详细的说明，然而本发明并不受它们限定。

[0082] 实施例1

[0083] (1)配砂工序

[0084] 相对于硅砂100质量份，混合膨润土8.1质量份、水3.0质量份、以及碳粉3质量份，制备出型砂。

[0085] (2)成型工序

[0086] 向安放有铸造方案模型的型箱中投入型砂后，用捣振压实法进行压缩，形成上模具和下模具。用自硬性硬度计(株式会社Nakayama制的NK-009)测定了上模具和下模具的凹部的5处，平均硬度为20。将成型的湿砂型的凹部表面的SEM照片(100倍)示于图8(a)中。从图8(a)可以清楚地看到，在由粘结材料覆盖的砂之间存在很多空隙。

[0087] (3)涂布工序

[0088] 如表2所示，将由酚醛树脂40质量％和乙醇60质量％构成的涂布液(粘度：20mPa·s)涂布于上模具和下模具的凹部和合模面。涂布液的涂布量以固体成分为基准计为300g/m2。

[0089] (4)覆盖层形成工序

[0090] 通过白炽灯加热固化涂布于上模具和下模具的凹部和合模面的涂布液，形成覆盖层。将形成有覆盖层的湿砂型的凹部表面的SEM照片(100倍)示于图8(b)中。从图8(b)中可以清楚地知道，在由覆盖层覆盖的砂之间也残留有足够的空隙，足以将热固性树脂的分解气体排出。

[0091] (a)厚度T的测定

[0092] 用勺子从形成有覆盖层的上模具和下模具的凹部的表面切出5个纵×横×深为3cm×3cm×3cm的方块，不损坏覆盖层地用毛刷从方块中除去型砂，用游标卡尺测定仅由固化覆盖层构成的试样的厚度。对全部的方块进行该测定，将所得的测定值平均，作为覆盖层的厚度T。其结果是，固化了的覆盖层的厚度T为1.1mm。

[0093] (b)碳残留量的测定

[0094] 对测定了所述覆盖层的厚度的1个试样[覆盖层的表面积：3×3cm2、覆盖层的厚度：T、试样的体积：3×3×T cm3]，在大气中进行以10℃/分钟的速度从室温升温到800℃的热重分析(TGA)，测定出每单位体积的碳残留量。其结果，覆盖层的碳残留量为100mg/cm3。

[0095] (c)硬度的测定

[0096] 覆盖层的硬度是用自硬性硬度计(株式会社Nakayama制的NK-009)测定5处并通过平均而求出。其结果是，凹部的覆盖层的硬度为67。

[0097] (5)合模工序

[0098] 将在凹部和合模面形成有覆盖层的上模具和下模具通过通常的方法合模，制成湿砂型。

[0099] 向上述湿砂型的型腔中，以1620～1630℃注入含有0.45质量％的C、1.30质量％的Si、1.02质量％的Mn、10.1质量％的Ni、19.9质量％的Cr、10.0质量％的Nb、0.15质量％的S、以及0.18质量％的N、余部由Fe和不可避免的杂质构成的组成的熔液。在熔液凝固后，进行拆模而取出铸钢件，进行15分钟的使用了平均直径为2.4mm的钢球的喷丸处理而除去附着于铸件表面的型砂。同样地制造出全部100个铸钢件。

[0100] (a)粘砂发生率的测定

[0101] 目视观察喷丸处理后的铸件表面的粘砂，将发生了粘砂的铸钢件的个数除以铸钢件的总数(100个)，求出粘砂发生率(％)。其结果是，粘砂发生率为1％。

[0102] (b)表面缺陷发生率的测定

[0103] 目视观察伴随着排气不良产生的针孔、伴随着凹部覆盖层的裂纹或破损产生的毛刺等铸钢件的表面缺陷，将产生了表面缺陷的铸钢件的个数除以铸钢件的总数(100个)，求出表面缺陷发生率(％)。其结果是，表面缺陷发生率为2％。

[0104] (c)切削性的评价

[0105] 为了评价铸钢件的铸件表面的切削性，使用以PVD涂覆了TiAlN的硬质合金刀具，在下述的条件下进行了铸钢件的表层(包括铸件表面的深度1.0mm的范围)铣刀切削。

[0106] 切削速度：150m/分钟

[0107] 切入深度：1.0mm

[0108] 每刀进给量：0.2mm/刀

[0109] 进给速度：381mm/分钟

[0110] 转速：76rpm

[0111] 切削液：无(干式)

[0112] 在硬质合金刀具的后刀面的磨损量为0.2mm以上时判定为到达工具寿命，将到达工具寿命之前的切削时间设为切削性的参数。在将比较例1的工具寿命(切削性)设为100时，实施例1的切削性为126。

[0113] 实施例2

[0114] (a)将涂布液中的酚醛的比例设为30质量％，(b)将涂布液的粘度和涂布量分别设为17mPa·s和100g/m2，(c)变更覆盖层形成工序的条件，由此在凹部形成了硬度为50、厚度T为2.3mm、以及碳残留量为22mg/cm3的覆盖层，除此以外，与实施例1相同地制造了100个铸钢件。与实施例1相同地测定了切削性、粘砂发生率和表面缺陷发生率，其结果是，切削性为133，粘砂发生率为3％，表面缺陷发生率为3％。

[0115] 实施例3

[0116] (a)将涂布液中的酚醛的比例设为20质量％，(b)将涂布液的粘度分别设为13mPa·s，(c)以两个阶段进行覆盖层的固化，在凹部形成硬度为50、厚度T为1.7mm、以及碳残留量为50mg/cm3的覆盖层，除此以外，与实施例1相同地制造了100个铸钢件。两个阶段的固化中，在第一固化工序形成硬度为36的半固化层，合模后，在第二固化工序中进一步加热半固化层而使之完全固化。与实施例1相同地测定了切削性、粘砂发生率和表面缺陷发生率，其结果是，切削性为130，粘砂发生率为2％，表面缺陷发生率为4％。

[0117] 实施例4～6

[0118] 除了将涂布液中的酚醛的比例、以及涂布液的涂布量如表2所示地改变以外，与实施例1相同地制造了100个铸钢件。与实施例1相同地测定了各实施例的铸钢件的切削性、粘砂发生率和表面缺陷发生率。实施例4中，切削性为113，粘砂发生率为1％，表面缺陷发生率为4％。实施例5中，切削性为109，粘砂发生率为1％，表面缺陷发生率为3％。实施例6中，切削性为118，粘砂发生率为2％，表面缺陷发生率为2％。

[0119] 比较例1

[0120] 除了将型砂中的碳粉的比例设为4.0质量份以外，与实施例1相同地制造了100个铸钢件。与实施例1相同地测定了切削性、粘砂发生率和表面缺陷发生率，其结果是，切削性为100，粘砂发生率为3％，表面缺陷发生率为11％。

[0121] 比较例2

[0122] 除了将涂布液中的酚醛的比例、以及涂布液的涂布量如表2所示地改变以外，与比较例1相同地制造了100个铸钢件。与实施例1相同地测定了切削性、粘砂发生率和表面缺陷发生率，其结果是，切削性为92，粘砂发生率为1％，表面缺陷发生率为35％。

[0123] 比较例3

[0124] 除了将涂布液中的酚醛的比例、以及涂布液的涂布量如表2所示地改变以外，与实施例1相同地制造了100个铸钢件。与实施例1相同地测定了切削性、粘砂发生率和表面缺陷发生率，其结果是，切削性为72，粘砂发生率为23％，表面缺陷发生率为10％。可以认为，切削性的恶化是由铸件表面的粘砂所致。

[0125] 将实施例1～6和比较例1～3的湿砂型的制造条件表示于表1中，将涂布于湿砂型上的涂布液的组成、粘度和涂布量、以及覆盖层的硬度、厚度和碳残留量表示于表2中。另外，将实施例1～6和比较例1～3的铸钢件的切削性、粘砂发生率和表面缺陷发生率、以及综合判定以如下所示的三级评价表示于表3中。

[0126] 切削性(将比较例1设为100而以相对值表示。)

[0127] ◎：120以上。

[0128] ○：大于100且小于120。

[0129] ×：100以下。

[0130] 粘砂发生率

[0131] ◎：2％以下。

[0132] ○：大于2％且小于10％。

[0133] ×：10％以上。

[0134] 表面缺陷发生率

[0135] ◎：2％以下。

[0136] ○：大于2％且小于10％。

[0137] ×：10％以上。

[0138] 综合判定

[0139] ◎：切削性、粘砂发生率和表面缺陷发生率的评价全都为◎时。

[0140] ○：切削性、粘砂发生率和表面缺陷发生率的任意一个评价为○时。

[0141] ×：切削性、粘砂发生率和表面缺陷发生率的任意一个评价为×时。

[0142] [表1]

[0143]

[0144] 注：(1)成型了的上模具和下模具的凹部(未形成覆盖层)的平均硬度。

[0145] [表2]

[0146]

[0147] 注：(1)凹部的表面硬度。

[0148] (2)酚醛。

[0149] (3)通过第一和第二固化工序进行热固性树脂的加热固化，第一固化工序后的凹部表面硬度为36。

[0150] [表3]

[0151]

[0152] 实施例1～6中，通过如上所述地调整湿砂型中所含的碳成分的比例、覆盖层的表面硬度，可以得到如表3所示切削性为优异的○或◎判定、粘砂和表面缺陷的发生被抑制为○或◎判定的铸钢件。另一方面，湿砂型中所含的碳成分的比例、覆盖层的表面硬度脱离本发明所规定的范围的比较例1～3中，切削性、粘砂和表面缺陷的任意一项、或全部为×判定。

[0153] 符号的说明

[0154] 1：湿砂型，1a：上模具，1b：下模具，1c：制品型腔，1d：横浇道，1e：分型面，1f：覆盖层，1g-1、1g-2：凹部，1i：空隙，1j：砂，1k：涂布液，1L：半固化层，M：熔液。

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