JPH0457425B2 - - Google Patents

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鋳型の表面処理方法、特
に、連続鋳造用鋳型を分解することなくその設置
場所で補修するのに適した表面処理方法に関す
る。

（従来の技術） 近年、連続鋳造においては、操業の高速化とオ
ンラインでの鋳造巾変更技術の発達に伴い、連続
鋳造用鋳型に要求される性能も過酷なものとな
り、銅製鋳型の耐久性を向上させるため、最近で
は、銅製鋳型の内壁面にNiメツキ層を形成した
もの、Niメツキ層のうえにNi−ＰやCrのメツキ
層を積層したもの（例えば、特開昭52−52828号
公報）、あるいは自溶合金を溶射して表面処理し
たものが汎用されてきている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これにらの保護膜を形成した連
続鋳造用鋳型であつても反復使用すると、凝固殻
の摺動により鋳型下部の保護層が摩耗するため、
頻繁に鋳型の摩耗面を補修する必要がある。この
鋳型を補修する場合、まず、鋳造設備を停止させ
て鋳型を分解し、鋳型の補修後、再び組み立てな
ければならず、分解及び組み立てに多大の時間を
要するため、鋳造設備の可動率の低下をもたらす
という問題があつた。

しかも、保護層をメツキで形成したものでは、
局部的な補修ができないため、鋳型表面に残存し
ている総てのメツキ層を除去して再度メツキ層を
形成しなければならず、補修する度に銅の肉厚が
薄くなり数回の補修で使用不可能になるという問
題があつた。また、保護層を自溶合金で形成した
ものでは、補修する度に熱処理しなければならな
いことから熱変形を生じ、その反復使用が制限さ
れるという問題があつた。

他方、保護層形成材料として自溶合金以外の金
属材料、例えば、クロム、コバルト等を用い、そ
の粉末をプラズマ溶射法により銅素材表面に溶射
して保護層を形成することが考えられるが、これ
らの金属の溶射被膜は銅素材との密着力が弱いた
め、連続モードで操業される連続鋳造用鋳型には
適用することが不可能であつた。

して、本発明は、鋳型の耐摩耗性及び耐熱性を
向上させるため、金属化物系複合材料からなる溶
射皮膜を適用できるようにすると共に、連続鋳造
用鋳型を分解することなくその設置場所で補修す
ることができるようにすることを目的として為さ
れたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題を解決する手段として、多
孔質材を介在させてアノードを銅製鋳型の内壁面
に当接させ、該アノード及び多孔質材を介して電
解メツキ液を銅製鋳型表面に連続的に供給しなが
ら前記アノードと銅製鋳型との間に通電し、前記
アノードを前記鋳型内壁面に沿つて移動させつつ
電解メツキした後、形成された電解メツキ層上
に、ニツケル及び／又は金属炭化物系複合材料を
溶射して漸変被膜を形成することを特徴とする連
続鋳造用鋳型の表面処理方法を提供するものであ
る。

前記電解メツキ浴としては任意のものを採用で
きるが、鋳型の材料である銅と溶射皮膜との間の
密着性を図る上では、ニツケルメツキ浴を使用す
るのが好ましい。

前記漸変皮膜は、アンダーコートをニツケルで
形成し、トツプコートを金属炭化物系複合材料で
形成するのが好ましい。

金属炭化物系複合材料としては、コバルト、ニ
ツケルおよびクロムのうち少なくとも一種を含有
するタングステンカーバイトまたはチタンカーバ
イトが特に好適であるが、これらに限定されるも
のではない。

（作用） 本発明は、基本的には、金属炭化物系複合材料
からなる溶射皮膜を形成できるようにするため、
溶射皮膜の形成に先立つて、いわゆる筆メツキ法
によりニツケル、銅等の金属の肉盛りを施し、こ
れによつて溶射皮膜と鋳型材料である銅との密着
性を向上させると同時に、複数層の溶射皮膜の内
側の層中にニツケルを含有させることによりスラ
グとの反応を抑制し、かつ、高硬度であるが脆く
熱衝撃によるクラツクを発生し易いという金属炭
化物系複合材料からなる溶射皮膜の欠点を補うよ
うにしたものである。

しかし、通常の電解メツキ法ではメツキ槽の使
用が避けられず、従つて、鋳型の分解、再組み立
てが必要となることから、本発明方法において
は、電解メツキ法として、銅製鋳型の内壁面に当
接する多孔質材にアノードを介して電解メツキ液
を連続的に供給し鋳型内壁面とアノードとの間に
流動メツキ浴層を形成させると共に、前記アノー
ドと前記鋳型との間に通電して前記多孔質材をア
ノードと一体的に前記鋳型内壁面に沿つて移動さ
せつつ電解メツキする方法を採用することにより
前記問題を解決している。

なお、溶射法としては、簡便かつ小形の装置を
採用できるガスフレーム溶射法を使用するのが好
ましい。

さらに、溶射皮膜中のニツケルの含有量をその
表面側から内側に向かつて段階的にあるいは連続
的に増大させる、換言すれば、鋳型表面から溶射
皮膜の表面側へ行くほど金属炭化物系複合材料の
含有量を連続的にあるいは段階的に増大させるこ
とにより、積層構造の溶射皮膜の欠陥である各層
間の物理的性質の相違による熱衝撃や層間の剥離
を緩和し、溶射皮膜の延展性および密着力を向上
させ、耐用度を向上させている。

以下、本発明方法を連続鋳造用鋳型の補修に適
用した場合について添付の図面を参照して説明す
る。

図に於いて、１は銅製鋳型、２はその長辺側鋳
型壁、３は短辺側鋳型壁、４は多孔質材で包囲さ
れたアノード、５はスタイラス、６は電源装置、
７はトレー、８はメツキ液循環用ポンプ８で、ア
ノード４は黒鉛などの導電性材料で形成され、ポ
ンプ８からアノード４に連続的に供給されたメツ
キ液は、多孔質材を介して短辺側鋳型壁３の表面
に送られ、溢れたメツキ液がトレー７に収集さ
れ、再びポンプ８によりアノード４に供給される
ようにしてある。

本発明方法によれば、前記鋳型の補修は、例え
ば、次のようにして達成される。即ち、黒鉛製ア
ノード４をスポンジ状に多孔質材で包み、これを
スタイラス５に装着すると、電源装置６の正極を
リード線９でアノード４に、負極を鋳型１に接続
する。他方、ポンプ８からアノード４及び多孔質
材を介して短辺側鋳型壁３にニツケルメツキ液を
供給する一方、鋳型壁面に沿つて降下してくるニ
ツケルメツキ液をトレー７で収集し、ポンプ８で
再びアノード４に供給するようにする。それと同
時に、前記アノード４と鋳型壁３との間に電源装
置６から直流電圧を印加し、アノード４を手動ま
たは駆動機構により鋳型壁面に沿つて移動させる
ことにより、メツキ液中のニツケルが鋳型壁３の
表面に電着させる。

このようにして、鋳型壁面にニツケルメツキを
した後、洗浄、乾燥させ、そのニツケルメツキ層
上に、ニツケルとコバルト含有タングステンカー
バイトの粉末を材料として用い、粉末式フレーム
溶射法により溶射して、アンダーコートがニツケ
ルで、トツプコートがコバルト含有タングステン
カーバイトからなる漸変皮膜を形成することによ
り、補修を行う。

なお、これとは別に曲げ試験片を用意し、前記
方法により電解ニツケルメツキしてＵ字曲げ試験
を行つたところ剥離は全く認められなかつた。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、メツキ槽を必要とせず、従つて、鋳型の分
解、組み立てが不要となり、また、メツキ装置自
体も鋳型装置内にセツトするのはアノードとスタ
イラスだけで良く、しかも、溶射装置も小型のも
のを使用できるので、現場での局部的な補修を行
うことができる。

さらに、本発明方法によれば、ニツケルと金属
化物系複合材料からなる漸変皮膜を密着性良く形
成することができるので、鋳型の耐摩耗性及び耐
熱性を向上させ、耐久性に優れた連続鋳造用鋳型
を製造することができるだけでなく、局部的に摩
耗した場合であつても全体の溶射皮膜を除去する
ことなく補修をもすることができるなど優れた効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を連続鋳造用鋳型の補修に
適用する場合の一例を示す要部斜視図である。 １……銅製鋳型、２……その長辺側鋳型壁、３
……短辺側鋳型壁、４……多孔質材で包囲された
アノード、５……スタイラス、６……電源装置、
７……トレー、８……メツキ液循環用ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多孔質材を介在させてアノードを銅製鋳型の
   内壁面に当接させ、該アノード及び多孔質材を介
   して電解メツキ液を銅製鋳型表面に連続的に供給
   しながら前記アノードと銅製鋳型との間に通電
   し、前記アノードを前記鋳型内壁面に沿つて移動
   させつつ電解メツキした後、形成された電解メツ
   キ層上に、ニツケル及び／又は金属炭化物系複合
   材料を溶射して漸変被膜を形成することを特徴と
   する連続鋳造用鋳型の表面処理方法。 ２ 前記電解メツキ浴がニツケルメツキ浴である
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記漸変皮膜のアンダーコートをニツケルで
   形成し、トツプコートを金属炭化物系複合材料で
   形成する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   方法。 ４ 前記金属炭化物系複合材料がコバルト、ニツ
   ケルおよびクロムのうち少なくとも一種を含有す
   るタングステンカーバイトまたはチタンカーバイ
   トである特許請求の範囲第１項〜第３項のいづれ
   か一項記載の方法。