JPH10277707A - Mold side piece used to mold for continuous casting and manufacture thereof - Google Patents
Mold side piece used to mold for continuous casting and manufacture thereofInfo
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- JPH10277707A JPH10277707A JP10270397A JP10270397A JPH10277707A JP H10277707 A JPH10277707 A JP H10277707A JP 10270397 A JP10270397 A JP 10270397A JP 10270397 A JP10270397 A JP 10270397A JP H10277707 A JPH10277707 A JP H10277707A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造時に発生
する腐食性ガスに対する耐腐食性に優れた、連続鋳造用
鋳型に使用する鋳型片及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold piece for use in a continuous casting mold having excellent corrosion resistance to corrosive gas generated during continuous casting and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】溶鋼又は溶融金属の連続鋳造において
は、鋳型片によって構成される連続鋳造用鋳型の上部か
ら供給される溶鋼を水冷された鋳型片の内面（鋳型内壁
面）を介して冷却し、徐々に凝固殻を形成させる。そし
て、この凝固殻を有する鋳片が下方に引き抜かれる際
に、鋳型内壁面と機械的に接触することにより鋳型内壁
面を摩耗させたり、損傷させたりする。また、連続鋳造
用鋳型から引き抜かれた高温の鋳片に冷却水が直接散布
されて、さらに冷却されるために、鋼中の硫黄分等から
腐食性のガスが発生する。この腐食性のガスが鋳型内壁
面の下部と凝固殻との隙間から侵入して、連続鋳造用鋳
型の鋳型片の基材（母材）である銅合金が腐食される。
このように、鋳型内壁面には溶鋼あるいは凝固殻を適正
に冷却するための熱伝導特性、耐摩耗性及び耐腐食性と
が要求される。そして、連続鋳造用鋳型に熱伝導特性と
耐摩耗性とを付加するための方法として、例えば特開平
８−４７７４８号公報には、溶鋼を凝固させて連続的に
鋳片を製造するための冷却鋳型であって、溶鋼との接触
面に耐火性物質で封孔処理された硬質金属、サーメット
又はセラミックスの溶射被膜を有してなる連続鋳造用鋳
型が記載されている。2. Description of the Related Art In continuous casting of molten steel or molten metal, molten steel supplied from an upper part of a continuous casting mold constituted by a mold piece is cooled through the inner surface of a water-cooled mold piece (mold inner wall surface). , Gradually form a solidified shell. When the slab having the solidified shell is pulled downward, the slab is mechanically brought into contact with the inner wall surface of the mold to wear or damage the inner wall surface of the mold. In addition, since cooling water is directly sprayed on the high-temperature slab drawn from the continuous casting mold and further cooled, corrosive gas is generated from sulfur content in steel and the like. The corrosive gas enters through a gap between the lower part of the inner wall surface of the mold and the solidified shell, and corrodes the copper alloy as the base material (base material) of the mold piece of the continuous casting mold.
As described above, the inner wall surface of the mold is required to have heat conduction characteristics, abrasion resistance and corrosion resistance for appropriately cooling the molten steel or solidified shell. As a method for adding heat conduction characteristics and wear resistance to a continuous casting mold, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-47748 discloses a cooling method for solidifying molten steel to continuously produce a slab. A continuous casting mold having a sprayed coating of a hard metal, a cermet or a ceramic sealed with a refractory material on a contact surface with molten steel is described.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平８−４７７４８号公報に記載の耐火性物質で封孔処
理された溶射被膜を有する連続鋳造用鋳型の場合には、
以下の、に示すような問題点があった。 図４に示すように、連続鋳造用鋳型５０の鋳型片５６
に形成された溶射被膜５１には気孔が含まれている。そ
の気孔中に充填された耐火性物質には、耐火性物質の粒
子間の空隙や微小亀裂等からなる微細な気孔が多く存在
するために、腐食性ガスがこの気孔を通って母材表面５
２に到達して母材表面５２が容易に腐食される。そし
て、タンディッシュ５８の下部に設けられた浸漬ノズル
５７から供給される溶鋼５３の凝固してなる凝固殻５４
と接触する鋳型片５６の内面の耐摩耗性は維持されるも
のの、このような腐食部分５５の拡大のために鋳型片５
６自体の劣化により連続鋳造用鋳型５０の耐用性が低下
する。However, in the case of a continuous casting mold having a sprayed coating sealed with a refractory substance described in the above-mentioned JP-A-8-47748,
There are the following problems. As shown in FIG. 4, a mold piece 56 of the continuous casting mold 50 is provided.
The thermal spray coating 51 formed in the above has pores. In the refractory material filled in the pores, there are many fine pores such as voids between the particles of the refractory material and fine cracks.
2, the base material surface 52 is easily corroded. A solidified shell 54 formed by solidifying molten steel 53 supplied from an immersion nozzle 57 provided below the tundish 58.
Although the wear resistance of the inner surface of the mold piece 56 contacting with the mold piece is maintained, the mold piece 5
Due to the deterioration of 6 itself, the durability of the continuous casting mold 50 is reduced.
【０００４】予め形成された溶射被膜５１の気孔中に
耐火性物質を充填させるに際して、耐火性物質を含む含
浸液の粘度が高いために、充分な真空度に保持しても、
微小気孔中にまで耐火性物質を充填させることが困難で
ある。また、含浸液の耐火性物質を低濃度にして、含浸
液の粘性を低下させた場合には、微小気孔中に充填され
る耐火性物質の緻密性が低いため、充分な機械的強度を
保持させることができない。本発明はこのような事情に
鑑みてなされたもので、耐摩耗性、伝熱特性を保持する
と共に、高温の熱処理を行うことなく耐腐食性に優れた
連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片及びその製造方法を提
供することを目的とする。When the refractory substance is filled in the pores of the previously formed thermal spray coating 51, the impregnating liquid containing the refractory substance has a high viscosity, so that even if it is maintained at a sufficient degree of vacuum,
It is difficult to fill the refractory material into the micropores. When the viscosity of the impregnating liquid is reduced by lowering the concentration of the refractory substance in the impregnating liquid, sufficient mechanical strength is maintained because the refractory substance filled in the micropores has low density. I can't let it. The present invention has been made in view of such circumstances, and while maintaining wear resistance and heat transfer characteristics, a mold piece used for a continuous casting mold having excellent corrosion resistance without performing high-temperature heat treatment and It is an object of the present invention to provide a manufacturing method thereof.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片は、上部から溶
鋼を供給して、下部から鋳片として引き出す連続鋳造用
鋳型に使用する鋳型片であって、少なくとも前記鋳片に
接する内面には耐摩耗溶射被膜が形成されていると共
に、該耐摩耗溶射被膜の表層部には熱硬化性耐熱シリコ
ーン樹脂による封孔処理がなされている。耐摩耗溶射被
膜とは、耐摩耗性の大きい金属酸化物、金属炭化物、金
属窒化物等のセラミックスと金属からなる複合粉末もし
くは合金粉末等を高温の火炎流に供給して、溶融しなが
ら被溶射面に吹き付け凝固させることにより被溶射面に
形成される皮膜である。According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
The mold piece used for the continuous casting mold according to the description is a mold piece used for a continuous casting mold that supplies molten steel from the upper part and is drawn out from the lower part as a slab, and at least an inner surface in contact with the slab is resistant. A wear-sprayed coating is formed, and the surface layer of the wear-resistant sprayed coating is sealed with a thermosetting heat-resistant silicone resin. Abrasion-resistant thermal spray coating is a method of supplying a composite powder or alloy powder composed of ceramics and metals such as metal oxides, metal carbides, and metal nitrides with high wear resistance to a high-temperature flame flow and spraying while melting. A film formed on the surface to be sprayed by spraying and solidifying the surface.
【０００６】請求項２記載の連続鋳造用鋳型に使用する
鋳型片は、請求項１記載の連続鋳造用鋳型に使用する鋳
型片において、前記耐摩耗溶射被膜がＣｒ3 Ｃ2 、Ｗ
Ｃ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、ＳｉＣの一種又は二種以上を含む
セラミックスと、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｂ、Ｎｉの
いずれか一種又は二種以上を含む合金とからなる溶射被
膜であって、高速火炎溶射によって形成されている。請
求項３記載の連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片は、請求
項１又は２記載の連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片にお
いて、前記熱硬化性耐熱シリコーン樹脂がラダー型シリ
コーンオリゴマーである。ラダー型シリコーンオリゴマ
ーとは、図２に示すようなケイ素原子（Ｓｉ）と酸素原
子（Ｏ）からなる（ＳｉＯ）4 を基本単位として、四角
形状で示される基本単位が定方向に細長く連結して梯子
状（ラダー状）に構成される比較的重合度の低い重合体
をいう。そして、図２（ａ）に示すように、このケイ素
原子の側鎖の部分に付加されるアルキル基Ｒの種類、比
率及び平均重合度等によって、その物理的及び化学的性
質を変化させることができる。[0006] The mold piece used for the continuous casting mold according to the second aspect is a mold piece used for the continuous casting mold according to the first aspect, wherein the wear-resistant sprayed coating is made of Cr 3 C 2 , W.
A thermal spray coating comprising a ceramic containing one or more of C, NbC, ZrC, and SiC and an alloy containing one or more of Cr, Fe, Co, Mo, B, and Ni. It is formed by flame spraying. The mold piece used for the continuous casting mold according to the third aspect is the mold piece used for the continuous casting mold according to the first or second aspect, wherein the thermosetting heat-resistant silicone resin is a ladder-type silicone oligomer. The ladder-type silicone oligomer is formed by connecting (SiO) 4 composed of silicon atom (Si) and oxygen atom (O) as a basic unit as shown in FIG. Ladder-shaped (ladder-shaped) polymer having a relatively low degree of polymerization. Then, as shown in FIG. 2A, the physical and chemical properties of the alkyl group R added to the side chain portion of the silicon atom can be changed depending on the type, ratio, average polymerization degree, and the like. it can.
【０００７】請求項４記載の連続鋳造用鋳型に使用する
鋳型片の製造方法は、上部から溶鋼を供給して、下部か
ら鋳片として引き出す連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片
の製造方法であって、Ｃｒ3 Ｃ2 、ＷＣ、ＮｂＣ、Ｚｒ
Ｃ、ＳｉＣの一種又は二種以上を含むセラミックスと、
Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｂ、Ｎｉのいずれか一種又は
二種以上を含む合金とからなる耐摩耗溶射被膜を、少な
くとも前記鋳片に接する前記鋳型片の内面に高速火炎溶
射によって形成する第１工程と、前記耐摩耗溶射被膜の
形成された前記内面を熱硬化性耐熱シリコーン樹脂の溶
液に浸漬し、真空に近い状態で減圧保持した後、大気圧
に復圧又は加圧することにより該耐摩耗溶射被膜中にそ
の表面から前記溶液を浸透させる第２工程と、前記連続
鋳造用鋳型を加熱して、前記熱硬化性耐熱シリコーン樹
脂の溶媒を揮発させ、前記耐摩耗溶射被膜の表面から
０．１ｍｍ以上の厚みを有する熱硬化性耐熱シリコーン
樹脂の硬化層を形成する第３工程とを有する。硬化層の
厚みが０．１ｍｍより少ないと、腐食性ガスに対するガ
スシール効果が少なく腐食効果を充分に発揮できない。
なお、さらに好ましい硬化層の厚みは０．２〜０．３ｍ
ｍである。これは硬化層の厚みが０．３ｍｍを越えても
ガスシール効果にそれ程差がでないためである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a mold piece for use in a continuous casting mold, wherein molten steel is supplied from an upper portion and drawn as a slab from a lower portion. And Cr 3 C 2 , WC, NbC, Zr
A ceramic containing one or more of C and SiC;
Forming a wear-resistant sprayed coating made of an alloy containing any one or more of Cr, Fe, Co, Mo, B, and Ni on at least the inner surface of the mold piece in contact with the cast piece by high-speed flame spraying; In one step, the inner surface on which the abrasion-resistant thermal spray coating is formed is immersed in a solution of a thermosetting heat-resistant silicone resin, kept under reduced pressure in a state close to a vacuum, and then returned to the atmospheric pressure or pressurized. A second step of infiltrating the solution into the wear-sprayed coating from the surface thereof, and heating the continuous casting mold to volatilize the solvent of the thermosetting heat-resistant silicone resin. A step of forming a cured layer of a thermosetting heat-resistant silicone resin having a thickness of 0.1 mm or more. If the thickness of the hardened layer is less than 0.1 mm, the gas sealing effect for corrosive gas is small and the corrosion effect cannot be sufficiently exhibited.
The more preferred thickness of the cured layer is 0.2 to 0.3 m.
m. This is because even if the thickness of the hardened layer exceeds 0.3 mm, the gas sealing effect is not so different.
【０００８】請求項５記載の連続鋳造用鋳型に使用する
鋳型片の製造方法は、請求項４記載の連続鋳造用鋳型に
使用する鋳型片の製造方法において、前記熱硬化性耐熱
シリコーン樹脂がラダー型シリコーンオリゴマーであっ
て、前記溶液の粘性が１〜５０センチポアズである。耐
摩耗溶射被膜を浸漬させる溶液の粘性が５０センチポア
ズより大きくなると、耐摩耗溶射被膜の気孔中に溶液を
浸透させる効果が極端に低下する。また、溶液の粘性が
１センチポアズより小さくなると、溶液中のラダー型シ
リコーンオリゴマーの濃度を所定範囲に維持することが
できず、架橋結合後の硬化体の密度が低くなって気密性
（ガスシール性）を維持することができなくなるので好
ましくない。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a mold piece for use in a continuous casting mold, wherein the thermosetting heat-resistant silicone resin is a ladder. A silicone oligomer, wherein said solution has a viscosity of 1 to 50 centipoise. If the viscosity of the solution in which the abrasion-resistant thermal spray coating is immersed is greater than 50 centipoise, the effect of permeating the solution into the pores of the abrasion-resistant thermal spray coating is extremely reduced. On the other hand, if the viscosity of the solution is less than 1 centipoise, the concentration of the ladder-type silicone oligomer in the solution cannot be maintained within a predetermined range, and the density of the cured product after cross-linking becomes low, resulting in airtightness (gas sealing property). ) Cannot be maintained, which is not preferable.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用鋳型
に使用する鋳型片の製造方法における第１工程、第２工
程、及び第３工程の説明図、図２（ａ）、（ｂ）はラダ
ー型シリコーンオリゴマーの化学構造を示す説明図、図
３は連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片の下端部近傍の状
態を示す図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. Here, FIGS. 1 (a), (b), (c)
FIGS. 2A and 2B are explanatory views of a first step, a second step, and a third step in a method of manufacturing a mold piece used for a continuous casting mold according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory view showing a chemical structure of a ladder type silicone oligomer, and FIG. 3 is a view showing a state near a lower end portion of a mold piece used for a continuous casting mold.
【００１０】以下、図１（ａ）〜図１（ｃ）を参照しな
がら耐摩耗溶射被膜１０の形成された鋳型片を製造する
方法について述べる。なお、連続鋳造用鋳型は鋳型片で
ある一対の長片と短片１２とを互いに枠組みして構成さ
れ、長片と短片１２のそれぞれの処理方法は同じである
ので、以降においては、短片１２に耐摩耗溶射被膜１０
を形成させる場合について説明する。図１（ａ）に示す
第１工程においては、銅合金からなる短片１２の内面
（内壁面）に高速火炎溶射機１５を用いて耐摩耗溶射被
膜１０を形成させる。ここでは、高速火炎溶射機１５に
灯油等の燃料源と酸素ガスを供給して、火炎流速２００
０〜２７００ｍ／秒、火炎温度２４００〜２７００℃の
高速高温フレームを生成する。そして、一種又は二種以
上の金属からなる合金成分の粉末と、炭化クロム（Ｃｒ
3 Ｃ2 ）、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化ジルコニウム（Ｚ
Ｃ）等の一種又は二種以上からなるセラミックスの粉末
との複合粉末を前記高速高温フレーム中に供給して溶融
させる。そして、セラミックスのマトリックスを構成す
る前記合金成分には、ニッケル系合金の例としては、イ
ンコネル（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系）、ハステロイ（Ｎｉ−
Ｍｏ−Ｆｅ系）、Ｎｉ−Ｃｒ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｃｏ系等
を必要に応じて選択して使用できる。次に、短片１２の
内面の所定位置、例えば内面の下部、あるいは全面に溶
融物を吹付けて凝固させ、所定厚み、例えば１５０〜５
００μｍのサーメット系の耐摩耗溶射被膜１０を形成さ
せることができる。Hereinafter, a method of manufacturing a mold piece on which the wear-resistant sprayed coating 10 is formed will be described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (c). In addition, the continuous casting mold is configured by mutually framing a pair of long pieces and short pieces 12 that are mold pieces, and the processing method of each of the long piece and short piece 12 is the same. Wear-resistant sprayed coating 10
Will be described. In the first step shown in FIG. 1A, a wear-resistant sprayed coating 10 is formed on the inner surface (inner wall surface) of a short piece 12 made of a copper alloy using a high-speed flame spraying machine 15. Here, a fuel source such as kerosene and oxygen gas are supplied to the high-speed flame spraying machine 15 so that the flame flow rate 200
A high-speed high-temperature flame with a flame temperature of 2400 to 2700 ° C is generated at 0 to 2700 m / sec. Then, a powder of an alloy component composed of one or two or more metals and chromium carbide (Cr
3 C 2 ), tungsten carbide (WC), silicon carbide (Si
C), niobium carbide (NbC), zirconium carbide (Z
A composite powder with one or two or more ceramic powders such as C) is supplied into the high-speed high-temperature frame and melted. Examples of the alloy component constituting the ceramic matrix include nickel-based alloys such as Inconel (Ni-Cr-Fe-based) and Hastelloy (Ni-
Mo-Fe system), Ni-Cr system, Ni-Cr-Co system and the like can be selected and used as needed. Next, the melt is sprayed onto a predetermined position on the inner surface of the short piece 12, for example, the lower portion or the entire surface of the short piece, and solidified, and a predetermined thickness, for example, 150 to 5
A cermet-based abrasion-resistant thermal spray coating 10 of 00 μm can be formed.
【００１１】このようにして形成される耐摩耗溶射被膜
１０は、その吹付け時における吹付け作業や、溶融ある
いは凝固状態の不均一性により、図３に示すように微細
な気孔や亀裂（以下単に気孔１６という）を含んでい
る。そして、このような気孔１６は、一般に耐摩耗溶射
被膜１０の表面から基材である銅合金の母材表面１７に
まで連通していて、外部から侵入する亜硫酸ガス等の腐
食性ガスにより母材表面１７の部分が腐食される要因と
なっている。本発明は、耐摩耗溶射被膜１０中の外部と
連通した気孔１６を熱硬化性耐熱シリコーン樹脂の一例
であるラダー型シリコーンオリゴマーの硬化体１８によ
って充填して、腐食性ガスの侵入に対して気密性となる
硬化層を有する耐摩耗溶射被膜１０を形成させ、耐腐食
性を高めることができる。As shown in FIG. 3, the sprayed abrasion-resistant coating 10 formed as described above is subject to fine pores and cracks (hereinafter, referred to as FIG. 3) due to the spraying operation at the time of spraying and the unevenness of the molten or solidified state. Simply referred to as pores 16). Such pores 16 generally communicate from the surface of the wear-resistant sprayed coating 10 to the base material surface 17 of the copper alloy which is the base material, and the base material is formed by a corrosive gas such as a sulfurous acid gas entering from the outside. This causes the surface 17 to be corroded. According to the present invention, the pores 16 communicating with the outside in the abrasion-resistant sprayed coating 10 are filled with a cured body 18 of a ladder-type silicone oligomer, which is an example of a thermosetting heat-resistant silicone resin, to be airtight against corrosive gas. It is possible to form a wear-resistant sprayed coating 10 having a hardened layer that becomes resistant to corrosion.
【００１２】続いて、図１（ｂ）に示すラダー型シリコ
ーンオリゴマーの溶液１９中に短片１２を浸漬させる第
２工程について説明する。まず、トルエン又はアセトン
等を溶媒とするラダー型シリコーンオリゴマーの所定濃
度の溶液１９を作成する。ラダー型シリコーンオリゴマ
ーの溶液１９の濃度は１０〜５０ｗｔ％の範囲とするこ
とが望ましい。これは、ラダー型シリコーンオリゴマー
の濃度が１０ｗｔ％より低いと、充分な気密性を持った
硬化体１８が得られず、一方、濃度が５０ｗｔ％を超え
ると、溶液１９の粘性が大きくなって、耐摩耗溶射被膜
１０の気孔１６中に溶液１９を浸透させることが困難と
なるからである。なお、ここで使用するラダー型シリコ
ーンオリゴマーとしては、図２（ｂ）に示すような側鎖
にメチル基とフェニル基とを有する比較的重合度の低い
重合体を用いた。Next, a second step of dipping the short piece 12 in a ladder-type silicone oligomer solution 19 shown in FIG. 1B will be described. First, a solution 19 having a predetermined concentration of a ladder type silicone oligomer using toluene or acetone as a solvent is prepared. It is desirable that the concentration of the ladder type silicone oligomer solution 19 be in the range of 10 to 50 wt%. This is because if the concentration of the ladder type silicone oligomer is lower than 10 wt%, a cured body 18 having sufficient airtightness cannot be obtained, while if the concentration exceeds 50 wt%, the viscosity of the solution 19 increases, This is because it is difficult to allow the solution 19 to penetrate into the pores 16 of the wear-resistant sprayed coating 10. As the ladder type silicone oligomer used here, a polymer having a relatively low degree of polymerization having a methyl group and a phenyl group in a side chain as shown in FIG. 2B was used.
【００１３】そして、トルエン、アセトン等を溶媒とす
る溶液１９の粘度を所定の１〜５０センチポアズの範囲
に調整した。ここで、溶液１９の粘度はラダー型シリコ
ーンオリゴマーの濃度及び／又はメチル基とフェニル基
とのモル比、溶媒の種類等によって調整できる。例え
ば、メチル基とフェニル基とのモル比が小さい場合、例
えば０．１以下となる場合には、硬化するラダー型シリ
コーンオリゴマーの柔軟性が増して硬度が小さくなり、
機械的摩耗量が大きくなる傾向にある。また、モル比が
例えば２より大きくなる場合にはラダー型シリコーンオ
リゴマーの硬化後の硬度が増大するが、気密性及び機械
的衝撃に伴う剥離により耐摩耗性が低下するようにな
る。このようにして調整したラダー型シリコーンオリゴ
マーの溶液１９を真空槽２０の中に供給した後、耐摩耗
溶射被膜１０の形成された短片１２若しくは短片１２と
長片のそれぞれの対を枠組みしてなる連続鋳造用鋳型を
この溶液１９中に浸漬させる。次に、図示しない真空ポ
ンプを用いて真空槽２０内の保持圧力（真空度）を所定
の１〜５ｔｏｒｒの範囲に所定時間例えば１０〜１２０
分間維持する。これによって、耐摩耗溶射被膜１０中の
気孔１６中の空気が排気され、排気された空間に所定粘
度に調整されたラダー型シリコーンオリゴマーの溶液１
９を確実に充填することができる。そして、大気圧に復
圧又は加圧することにより溶液１９の充填が完了する。Then, the viscosity of the solution 19 using toluene, acetone or the like as a solvent was adjusted to a predetermined range of 1 to 50 centipoise. Here, the viscosity of the solution 19 can be adjusted by the concentration of the ladder type silicone oligomer and / or the molar ratio of the methyl group to the phenyl group, the type of the solvent, and the like. For example, when the molar ratio between the methyl group and the phenyl group is small, for example, when it is 0.1 or less, the flexibility of the ladder-type silicone oligomer to be cured increases and the hardness decreases,
Mechanical wear tends to increase. If the molar ratio is larger than 2, for example, the hardness of the ladder-type silicone oligomer after curing increases, but the wear resistance decreases due to peeling due to hermeticity and mechanical impact. After the solution 19 of the ladder-type silicone oligomer prepared in this way is supplied into the vacuum chamber 20, the short piece 12 or the short piece 12 and the long piece on which the wear-resistant sprayed coating 10 is formed are framed. The continuous casting mold is immersed in the solution 19. Next, using a vacuum pump (not shown), the holding pressure (degree of vacuum) in the vacuum chamber 20 is set to a predetermined range of 1 to 5 torr for a predetermined time, for example, 10 to 120 torr.
Hold for a minute. As a result, the air in the pores 16 in the abrasion-resistant thermal spray coating 10 is exhausted, and the ladder-type silicone oligomer solution 1 adjusted to a predetermined viscosity is added to the exhausted space.
9 can be reliably filled. Then, the filling of the solution 19 is completed by returning or increasing the pressure to the atmospheric pressure.
【００１４】図１（ｃ）に示す気孔を封止する第３工程
においては、真空槽２０から引き上げられた短片１２又
は連続鋳造用鋳型を、熱処理装置２１に装入して前記第
２工程で耐摩耗溶射被膜１０の気孔１６内に充填された
ラダー型シリコーンオリゴマーを熱硬化させる。ここ
で、熱処理の温度は１００〜２００℃、その保持時間は
１０〜１２００分の範囲とすることが望ましい。これに
よって、ラダー型シリコーンオリゴマーの側鎖の部分が
各ラダー間で架橋結合して、ガラスのような外観を有し
気密性に優れ、かつ耐腐食性の硬化体１８を気孔１６内
に形成させ、所定の厚みを有する硬化層を得ることがで
きる。このようにして、熱硬化性耐熱シリコーン樹脂の
一例である前記硬化体１８により、耐磨耗容射皮膜１０
の表層部の封孔処理を行うことができる。In the third step of sealing the pores shown in FIG. 1C, the short piece 12 or the continuous casting mold pulled up from the vacuum chamber 20 is charged into the heat treatment apparatus 21 and the second step is performed. The ladder type silicone oligomer filled in the pores 16 of the abrasion-resistant thermal spray coating 10 is thermally cured. Here, it is desirable that the temperature of the heat treatment be 100 to 200 ° C. and the holding time be in the range of 10 to 1200 minutes. As a result, the side chain portion of the ladder type silicone oligomer is cross-linked between the ladders to form a cured body 18 having a glass-like appearance, excellent airtightness, and corrosion resistance in the pores 16. A cured layer having a predetermined thickness can be obtained. In this way, the cured body 18, which is an example of a thermosetting heat-resistant silicone resin, is used to form the abrasion-resistant sprayed coating 10.
Can be subjected to the sealing treatment of the surface layer portion.
【００１５】[0015]
【実施例】表１に示す実施例は、前記説明した第１工程
（溶射被膜形成）、第２工程（浸漬充填）及び第３工程
（気孔封止）の各条件と、これらの条件により製造され
た連続鋳造用鋳型の耐用回数を表示したものである。EXAMPLES The examples shown in Table 1 were prepared according to the conditions of the first step (formation of a thermal spray coating), the second step (immersion filling) and the third step (porous sealing) described above, and these conditions. It shows the number of service life of the continuous casting mold thus obtained.
【００１６】[0016]
【表１】 [Table 1]
【００１７】以下、実施例について説明する。この第１
工程においては、炭化タングステン（ＷＣ）とニッケル
（Ｎｉ）系合金とを含むサーメット系の耐摩耗溶射被膜
１０を、鋳片に接する短片１２の内面に厚み０．３ｍｍ
で形成する。Hereinafter, embodiments will be described. This first
In the process, a cermet-based abrasion-resistant thermal spray coating 10 containing tungsten carbide (WC) and a nickel (Ni) -based alloy is coated on the inner surface of a short piece 12 in contact with the slab by a thickness of 0.3 mm.
Formed.
【００１８】続く第２工程においては、熱硬化性耐熱シ
リコーン樹脂として側鎖のメチル基とフェニル基とのモ
ル比が１：１であるラダー型シリコーンオリゴマー３０
ｗｔ％のトルエンの溶液１９を使用して、溶液粘度を２
０センチポアズに調整した。次いで、溶液１９中に連続
鋳造用鋳型あるいは枠組み前の短片１２の内面の部分を
浸漬し、１〜５ｔｏｒｒの減圧下で１０〜１２０分間保
持した。そして、真空槽２０内を大気圧に復圧又は加圧
することにより耐摩耗溶射被膜１０中にその表面から溶
液１９を浸透させた。In the subsequent second step, a ladder-type silicone oligomer 30 having a molar ratio of a side chain methyl group to a phenyl group of 1: 1 is used as a thermosetting heat-resistant silicone resin.
Using a solution 19 of wt% toluene, the solution viscosity was 2
Adjusted to 0 centipoise. Next, the inner surface portion of the continuous casting mold or the short piece 12 in front of the framework was immersed in the solution 19 and kept at a reduced pressure of 1 to 5 torr for 10 to 120 minutes. Then, the solution 19 was permeated into the abrasion-resistant sprayed coating 10 from the surface thereof by returning or pressurizing the inside of the vacuum chamber 20 to the atmospheric pressure.
【００１９】最後の第３工程においては、熱処理装置２
１における熱処理温度を２００℃として約３０分間保持
し、連続鋳造用鋳型の短片１２を加熱し、ラダー型シリ
コーンオリゴマーの溶媒を揮発させ、ラダー型シリコー
ンオリゴマーを熱硬化させ、耐摩耗溶射被膜１０の表面
側ににの厚み０．１ｍｍの硬化層を形成させた。そし
て、このように処理された連続鋳造用鋳型を用いて凝固
殻を有する鋳片を鋳造した場合の耐用回数は、１２００
チャージ（回）であった。因みに、水ガラスを気孔封止
剤として合金系溶射被膜に適用して、３００℃以上の高
温で熱処理を行う比較例の場合の耐用回数は僅かに３０
０チャージであり、実施例に較べて劣る結果であった。
これは、比較例の場合、気孔中を充填する溶液等の浸透
性が弱く、また、充填したとしても、形成される耐火性
物質の気密性が低いために、連続鋳造用鋳型の使用環境
において発生する腐食性ガスによって母材表面が腐食さ
れて、耐用性が低下するためである。これに対して、本
実施例の場合には図３に示すように、ラダー型シリコー
ンオリゴマーを硬化させてなる気密性及び耐腐食性に優
れた硬化体１８によって気孔１６が充填されている。こ
のため、腐食性ガスに対して母材表面１７を効果的に保
護することができると共に、高耐摩耗性の耐摩耗溶射被
膜１０が母材表面１７に形成されていて、鋳型片（短片
１２、長片）の内面の機械的損耗を極めて少なくでき、
連続鋳造用鋳型の耐用回数を大幅に向上させることがで
きる。In the final third step, the heat treatment apparatus 2
The heat treatment temperature in Step 1 was maintained at 200 ° C. for about 30 minutes, the short piece 12 of the continuous casting mold was heated, the solvent of the ladder-type silicone oligomer was volatilized, the ladder-type silicone oligomer was thermally cured, and the abrasion-resistant thermal spray coating 10 was formed. A hardened layer having a thickness of 0.1 mm was formed on the front side. Then, the number of durable times when a slab having a solidified shell is cast using the continuous casting mold thus treated is 1,200.
Charges (times). Incidentally, in the case of the comparative example in which water glass is applied to the alloy sprayed coating as a pore sealing agent and heat treatment is performed at a high temperature of 300 ° C. or more, the service life is only 30 times.
0 charge, which was inferior to that of the example.
This is because, in the case of the comparative example, the permeability of the solution or the like filling the pores is weak, and even if the filling is performed, the airtightness of the formed refractory material is low, so that the use environment of the continuous casting mold is low. This is because the surface of the base material is corroded by the generated corrosive gas, and the durability is reduced. On the other hand, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the pores 16 are filled with a cured body 18 obtained by curing a ladder type silicone oligomer and having excellent airtightness and corrosion resistance. For this reason, the base material surface 17 can be effectively protected against corrosive gas, and the wear-resistant thermally sprayed coating 10 having high wear resistance is formed on the base material surface 17, and the mold piece (the short piece 12) is formed. , Long pieces) can be extremely reduced in mechanical wear,
The service life of the continuous casting mold can be greatly improved.
【００２０】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこのような実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては、耐摩耗
溶射被膜を鋳型片の内面の下部に配置する例について述
べたが、必要に応じて内面の上部に拡張して配置するこ
ともできる。また、必要に応じて第２工程の操作を複数
回繰り返して行うことにより、ラダー型シリコーンオリ
ゴマーの硬化してなる気密性の硬化体をより確実に得る
こともできる。The embodiments of the present invention have been described above.
The present invention is not limited to such an embodiment, and all changes in conditions that do not depart from the gist are within the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, an example has been described in which the abrasion-resistant sprayed coating is disposed at the lower portion of the inner surface of the mold piece, but it may be expanded and disposed at the upper portion of the inner surface as necessary. In addition, by repeating the operation of the second step as necessary a plurality of times, an airtight cured body obtained by curing the ladder type silicone oligomer can be obtained more reliably.
【００２１】[0021]
【発明の効果】請求項１〜３記載の連続鋳造用鋳型に使
用する鋳型片及び請求項４、５記載のその製造方法にお
いては、少なくとも鋳片に接する内面には耐摩耗溶射被
膜が形成されていると共に、耐摩耗溶射被膜の表層部に
は熱硬化性耐熱シリコーン樹脂による封孔処理がなされ
ているので、連続鋳造中に発生する腐食性ガスに対して
連続鋳造用鋳型の鋳型片の内面を効果的に保護すること
ができる。そして、耐摩耗溶射被膜によって耐摩耗性と
伝熱特性とを維持したまま、連続鋳造用鋳型の耐用回数
を大幅に向上させることができる。According to the present invention, there is provided a mold piece for use in a continuous casting mold according to any one of claims 1 to 3, and a method for manufacturing the same. In addition, since the surface layer of the abrasion-resistant sprayed coating is sealed with a thermosetting heat-resistant silicone resin, the inner surface of the mold piece of the continuous casting mold is resistant to corrosive gas generated during continuous casting. Can be effectively protected. And the number of times of use of the continuous casting mold can be greatly improved while maintaining the wear resistance and the heat transfer characteristic by the wear resistant thermal spray coating.
【００２２】特に、請求項２記載の連続鋳造用鋳型に使
用する鋳型片においては、耐摩耗溶射被膜がＣｒ
3 Ｃ2 、ＷＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、ＳｉＣの一種又は二種
以上を含むセラミックスと、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、
Ｂ、Ｎｉのいずれか一種又は二種以上を含む合金とから
なる溶射被膜であって、高速火炎溶射によって形成され
ているので、耐摩耗性がさらに高められた溶射被膜を鋳
型片の内面に効率的に形成することができる。請求項３
記載の連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片及び請求項５記
載のその製造方法においては、熱硬化性耐熱シリコーン
樹脂がラダー型シリコーンオリゴマーであるので、特に
ガスシール性及び耐腐食性に優れた耐摩耗溶射被膜を形
成することができ、鋳型片の耐用性をさらに高められ
る。In particular, in the mold piece used for the continuous casting mold according to the second aspect, the wear-resistant sprayed coating is made of Cr.
Ceramics containing one or more of 3 C 2 , WC, NbC, ZrC, SiC, and Cr, Fe, Co, Mo,
A sprayed coating made of an alloy containing any one or more of B and Ni, and formed by high-speed flame spraying, so that the sprayed coating with further improved wear resistance is efficiently applied to the inner surface of the mold piece. Can be formed. Claim 3
In the mold piece used for the continuous casting mold and the method for producing the same according to the fifth aspect, since the thermosetting heat-resistant silicone resin is a ladder-type silicone oligomer, it is particularly resistant to gas sealing and corrosion. A wear-sprayed coating can be formed, and the durability of the mold piece can be further enhanced.
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明の一
実施の形態に係る連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片の製
造方法における第１工程、第２工程、及び第３工程の説
明図である。FIGS. 1A, 1B, and 1C are a first step, a second step, and a third step, respectively, of a method for manufacturing a mold piece used in a continuous casting mold according to an embodiment of the present invention. It is explanatory drawing of a process.
【図２】（ａ）、（ｂ）はラダー型シリコーンオリゴマ
ーの化学構造を示す説明図である。FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams showing the chemical structure of a ladder type silicone oligomer.
【図３】連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片の下端部近傍
の状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state near a lower end of a mold piece used for a continuous casting mold.
【図４】従来例の連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片にお
ける腐食状況の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a corrosion state in a mold piece used for a conventional continuous casting mold.
１０ 耐摩耗溶射被膜 １２ 短片（鋳
型片） １５ 高速火炎溶射機 １６ 気孔 １７ 母材表面 １８ 硬化体 １９ 溶液 ２０ 真空槽 ２１ 熱処理装置REFERENCE SIGNS LIST 10 Wear-resistant sprayed coating 12 Short piece (mold piece) 15 High-speed flame sprayer 16 Pores 17 Base material surface 18 Hardened body 19 Solution 20 Vacuum tank 21 Heat treatment device
Claims (5)
として引き出す連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片であっ
て、 少なくとも前記鋳片に接する内面には耐摩耗溶射被膜が
形成されていると共に、該耐摩耗溶射被膜の表層部には
熱硬化性耐熱シリコーン樹脂による封孔処理がなされて
いることを特徴とする連続鋳造用鋳型に使用する鋳型
片。1. A mold piece used for a continuous casting mold which supplies molten steel from an upper part and draws it as a slab from a lower part, wherein a wear-resistant sprayed coating is formed on at least an inner surface in contact with the slab. A mold piece for use in a continuous casting mold, wherein a surface layer of the wear-resistant sprayed coating is subjected to a sealing treatment with a thermosetting heat-resistant silicone resin.
Ｃ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、ＳｉＣの一種又は二種以上を含む
セラミックスと、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｂ、Ｎｉの
いずれか一種又は二種以上を含む合金とからなる溶射被
膜であって、高速火炎溶射によって形成された請求項１
記載の連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片。2. The sprayed wear-resistant coating of Cr 3 C 2 , W
A thermal spray coating comprising a ceramic containing one or more of C, NbC, ZrC, and SiC and an alloy containing one or more of Cr, Fe, Co, Mo, B, and Ni. 2. The method as claimed in claim 1, which is formed by flame spraying.
A mold piece used in the continuous casting mold described in the above.
ー型シリコーンオリゴマーである請求項１又は２記載の
連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片。3. A mold piece for use in a continuous casting mold according to claim 1, wherein the thermosetting heat-resistant silicone resin is a ladder-type silicone oligomer.
として引き出す連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片の製造
方法であって、 Ｃｒ3 Ｃ2 、ＷＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、ＳｉＣの一種又は
二種以上を含むセラミックスと、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍ
ｏ、Ｂ、Ｎｉのいずれか一種又は二種以上を含む合金と
からなる耐摩耗溶射被膜を、少なくとも前記鋳片に接す
る前記鋳型片の内面に高速火炎溶射によって形成する第
１工程と、 前記耐摩耗溶射被膜の形成された前記内面を熱硬化性耐
熱シリコーン樹脂の溶液に浸漬し、真空に近い状態で減
圧保持した後、大気圧に復圧又は加圧することにより該
耐摩耗溶射被膜中にその表面から前記溶液を浸透させる
第２工程と、 前記連続鋳造用鋳型を加熱して、前記熱硬化性耐熱シリ
コーン樹脂の溶媒を揮発させ、前記耐摩耗溶射被膜の表
面から０．１ｍｍ以上の厚みを有する熱硬化性耐熱シリ
コーン樹脂の硬化層を形成する第３工程とを有すること
を特徴とする連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片の製造方
法。4. A method for producing a mold piece for use in a continuous casting mold in which molten steel is supplied from an upper part and drawn from the lower part as a slab, comprising: one of Cr 3 C 2 , WC, NbC, ZrC, SiC or Ceramics containing two or more, Cr, Fe, Co, M
a first step of forming a wear-resistant sprayed coating made of an alloy containing at least one of o, B, and Ni on at least an inner surface of the mold piece in contact with the cast piece by high-speed flame spraying; The inner surface on which the abrasion-sprayed film is formed is immersed in a solution of a thermosetting heat-resistant silicone resin, and is maintained under reduced pressure in a state close to a vacuum. A second step of infiltrating the solution from the surface, heating the continuous casting mold to volatilize the solvent of the thermosetting heat-resistant silicone resin, and reduce a thickness of 0.1 mm or more from the surface of the wear-resistant sprayed coating. And a third step of forming a cured layer of a thermosetting heat-resistant silicone resin having the same.
ー型シリコーンオリゴマーであって、前記溶液の粘性が
１〜５０センチポアズであることを特徴とする請求項４
記載の連続鋳造用鋳型に使用する鋳型片の製造方法。5. The thermosetting heat-resistant silicone resin is a ladder-type silicone oligomer, and the solution has a viscosity of 1 to 50 centipoise.
A method for producing a mold piece used in the continuous casting mold according to the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10270397A JPH10277707A (en) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Mold side piece used to mold for continuous casting and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10270397A JPH10277707A (en) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Mold side piece used to mold for continuous casting and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10277707A true JPH10277707A (en) | 1998-10-20 |
Family
ID=14334633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10270397A Pending JPH10277707A (en) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Mold side piece used to mold for continuous casting and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10277707A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004190136A (en) * | 2002-11-28 | 2004-07-08 | Tokyo Electron Ltd | Member inside plasma treatment vessel |
| US8043971B2 (en) | 2003-02-07 | 2011-10-25 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus, ring member and plasma processing method |
| US8877002B2 (en) | 2002-11-28 | 2014-11-04 | Tokyo Electron Limited | Internal member of a plasma processing vessel |
| JP2015067883A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 三菱マテリアル株式会社 | Mold material for continuous casting |
-
1997
- 1997-04-03 JP JP10270397A patent/JPH10277707A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004190136A (en) * | 2002-11-28 | 2004-07-08 | Tokyo Electron Ltd | Member inside plasma treatment vessel |
| US8877002B2 (en) | 2002-11-28 | 2014-11-04 | Tokyo Electron Limited | Internal member of a plasma processing vessel |
| US8043971B2 (en) | 2003-02-07 | 2011-10-25 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus, ring member and plasma processing method |
| JP2015067883A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 三菱マテリアル株式会社 | Mold material for continuous casting |
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