JPH01143741A - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は連続鋳造用の鋳型に関するものである。

〈従来の技術〉 連続鋳造用鋳型に関しては、鋳型自体が耐久性に富み、
しかも得られる鋳片は高品質な物であるという梁柱を満
たすという方向からこれまでに多数の技術が開発されて
いる。それらは一般的に鋳型本体の表面により耐摩耗性
に擾れた例えばＮ！等のコーティング層を設けたもので
あるが、このコーティング層は鋳型本体よ怜も熱伝導率
が悪いのでメニスカス部近傍ではさほど厚く出来ないと
いう制約があるか蓋しメニスカス部近傍抜熱性に富んで
なければならず、かつ又この部所は溶湯と直接的に接し
たり離れたりするので、過大な熱衝撃を受ける為にあま
り厚くするとヒートクラックが生起するからである。従
ってこのコーティング層の厚さを鋳型の上部から下部に
向け次第に増大させる所謂テーパー状コーティング層と
した形態の鋳型がある。本件出願人もその様な所謂テー
パー状鋳型を長年使用して来たが、例えば上端で０．４
鴎下端で１．５ｍ＋ａ厚のＮｉメッキ層を設け、更にそ
の上面に溶湯不着防止の為に０．０３閣のＣｒメッキ層
を設けた鋳型でも、３００１−ン／ｃｈで８００チヤー
ジ使用後には、下端部に於いて鋼本体が露出した為に補
修が必要であるという状況であった。この様な不都合を
ある程度解消するであろうと考えられるのに、例えば特
公昭６１−５２２３８号公報で示されている様に鋳型の
上半部と下半部とでＮｉメッキ層の厚さを段違い的に変
え、上端部で０．３〜０．５ｍ厚、下端部で２．０〜５
．０ｍ厚とし、最上層に０．０３−程度のＣｒメッキ層
を施した物があり、この鋳型は下端部の摩耗が大きくな
ると鋳片の内部割れを惹起する為に、片側１．５ｍ程度
の摩耗で、−担全面の改削を実施し、下端の厚内Ｎｉ層
をある程度残したまま元の寸法にまで復帰させる方法が
採用される。しかるにこの種鋳型にあっても上半部と下
半部との境界部の強度が弱い為にワンキャンペーン当り
の寿命はさほど長くはないのが現状である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、上記従来の鋳型の有する諸問題を解決し、鋳
型の耐摩耗性を高める為に施すコーティング層に工夫を
こらし、鋳型本体との結合力は大で、しかもヒートクラ
ックも生じる事なく、全体として鋳型の耐久性を大幅に
向上出来る様な連続鋳造用鋳型を提供する事を目的とす
る物である。

く問題点を解決する為の手段〉 上記本発明の目的は次の如き手段を採用する事により達
成できる。即ち銅若しくは銅合金製鋳型本体の溶湯と接
する側の表面に、上記鋳型本体を構成する素材よりも耐
摩耗性に優れ、かつ鋳型本体との結合力が大なる純金属
若しくは合金から成る第１メッキ層が施され、該第１メ
ッキ層の上面に第１メッキ層が純金である場合にはそれ
に他の合金化により硬さを高める元素を、又第１メッキ
層が合金である場合には該合金構成元素あるいはそれと
は別の合金化に増大せしめ最高硬さ部を形成せしめ、該
最高硬さ部からは逆に表面に至るまでは上記添加元素の
量を順次減少させ表面硬さが上記第１メッキ層と上記最
高硬さ部の間となる様な第２メッキ層が施されているこ
とを特徴とする連続鋳造用鋳型である。

なお、本発明に於いても溶湯の付着を防止する為に、最
上面に薄いＣｒ層を設ける事はあるが、それは上半部の
メニスカス部を含む部位のみにしておいた方がよい。蓋
し、連続鋳造法ではフートスプレーによる高温高圧の水
蒸気が鋳型内へ侵入し、メッキ層が電解腐食する現象が
認められ、この腐食はＣｒ層の存在により著しく増幅さ
れるという事が確められたからである。

〈作用〉 本発明の連続鋳造用鋳型は、上記した２つの従来例やそ
の他従来からの鋳型と比べ、鋳型本体表面に施されてい
る耐摩耗性向上の為のコーティング層（最上層のＣｒ層
を除（）が、従来例の様に異種金属２合金の多層あるい
は、上下段違い的ではなく、あたかも一種類のコーティ
ング層が設けられているという所に大きな特徴がある。

更に詳述すれば、鋳型本体に直接接合されるのは、該鋳
型本体と強固に結合する金属Ａ１あるいは僅かに異種金
属Ｂを含む合金層から成る第１メッキ層であり、その上
層たる第２メッキ層には上記金属Ａに異種金属Ｂを添加
した合金か、あるいは異種金属Ｂの量を序々に増し、そ
の硬さを序々に高めた合金層であり、いずれの場合にも
第２メッキ層の最下部は、第１メッキ層と近似した組成
で、第１メッキ層と強固に結合し、第２メッキ層内で序
々に硬さを増やし、最高硬さ部となり、その後は逆に序
々に硬さをやや戻す様な組成を有している。従ってコー
ティング層は全体としてあたかも一層を呈する様な状態
となり、コーティング層のどこに於いても急激な組成変
化は無い為に結合力が大で、かつ最上面の硬さをやや落
としているのでヒートクラックに対しても耐久性に富む
ものである。

更に本発明鋳型は、その製造に際しても、後述実施例の
所で述べる様に、コーティング層があたかも一種である
が為に、連続したメッキ工程を採用する事が出来るので
作業効率を向上させる事も出来るのである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面を参酌し乍ら詳述する。

この実施例は、第１図に示す様に、Ｃｕ製鋳型本体（１
）の表面を、予めその下半部を約１．０譲位の厚さ割落
し、その上面全域に純旧暦（２）を厚さ０．５−位に電
着し、次いで下半部のみにＮｉ−Ｆｅ合金層（３）を厚
さ１．５閣位に電着した形態をなし、該旧−Ｆｅ合金層
（３）中のＦｅの割合を第２図に示す様に変化させたも
のである。

なお、第１図中（４）は、上半部のみに設けたＣｒ層を
示す。この実施例の鋳型のＮｉ−Ｆｅ合金層（３）の電
着法は、まず金属Ｎｉ８０〜８５ｇ／Ｊ　、ホウ酸３０
〜４０ｇ／Ｉ　、　ＰＨ３，６〜４，３、液温４５〜６
０℃、電流密度６〜８　人／ｄｒｎ”の条件に、金属Ｆ
ｅを序々に増加する方向に添加し、かつ電流密度を序々
に減少し乍ら合金層を付着せしめ、該合金層の厚さが約
０．５ｍとなった時点で、金属Ｎ−をＴＯ〜７５ｇ／ｌ
、金属Ｆｅを０．５〜１．０ｇ／ｌ、電流密度２〜４人
／ｄｍとなし、その後はこの一定条件下で約０．５■厚
の合金層を付着し、引続き金属Ｆｅを序々に減少し、電
流密度を序々に減少させ乍ら約０．５−の合金層が付着
される時で、金属Ｎｉ７０〜７５ｇ／’　、金属ＦｅＯ
，２〜０．４ｇ／　４　、電流密度４〜６　Ａ／ｄｒｎ
’の条件下となる様にする。

この様にして得た鋳型のコーティング層の各部位の硬さ
は第２図中に併記する如くであった。

上記実施例の鋳型を用いて実操業試験を行った結果ハ、
３００）ンレードル、２ストランドマシンに於いて１２
００チヤ一ジ迄十分に使用出来た。

〈発明の効果〉 以上述べて来た如（、本発明の連続鋳造用鋳型によれば
、Ｃｒ層以外のコーティング層があたかも１種類の素材
から成る如き形態である為に、そして最下層は例えばＮ
ｉやその合金（添加元素は少ない）の如く、鋳型本体と
結合力が大なる素材から成っている為に、鋳型本体とも
、又該コーティング層の内部でも結合力が大である為に
剥離がなく、しかも該コーティング層の最上部はそれよ
りもやや内部（下部）よりも硬さをやや落としめにして
いるので耐ヒートクラツク性にも優れ、全体として耐久
性に富むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の要部斜視図、第２図は同Ｎｉ−
Ｆｅ合金層の形態を説明するグラフ。 図中、（１）　°Ｃｕ製鋳型本体 （２）：純旧暦 （３）　Ｎｉ−Ｆｅ合金層 （４）：Ｃｒ層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、銅若しくは銅合金製鋳型本体の溶湯と接する側の表
   面に、上記鋳型本体を構成する素材よりも耐摩耗性に優
   れ、かつ鋳型本体との結合力が大なる純金属若しくは合
   金から成る第１メッキ層が施され、該第１メッキ層の上
   面に第１メッキ層が純金属である場合にはそれに他の合
   金化により硬さを高める元素を、又第１メッキ層が合金
   である場合には該合金構成元素あるいはそれとは別の合
   金化により硬さを高める元素を、それらの添加元素が硬
   さを高める範囲内の量で下層から上層へ向け順次増大せ
   しめ最高硬さ部を形成せしめ、該最高硬さ部からは逆に
   表面に至るまでは上記添加元素の量を順次減少させ表面
   硬さが上記第１メッキ層と上記最高硬さ部の間となる様
   な第２メッキ層が施されていることを特徴とする連続鋳
   造用鋳型。 ２、第１メッキ層がニッケルであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の連続鋳造用鋳型。 ３、第１メッキ層がニッケル−鉄合金であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の連続鋳造用鋳型。 ４、第２メッキ層に於ける添加元素が鉄であることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の連続鋳造用鋳型。