JPS63180347A - 連続鋳造用水冷鋳型 - 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、綱の連続鋳造用水冷鋳型に関するものである
。

（従来の技術） 鋼を連続鋳造するに際して、炭素量が、０．０９〜０．
１６重量％の範囲にある鋼種は、表面割れが発生しやす
く、現在のように無加熱直送圧延（ＨＤ　Ｒ）や、ホン
トチャージ圧延を志向する場合、下工程で大きな問題と
なる。特に縦割れは、水冷鋳型内で溶鋼が凝固する段階
で発生し、その意味でも初期凝固制御が重要となる。

この初期凝固制御の一つとして、水冷鋳型への抜熱量を
低減する方法がある。この方法は凝固シェル均一化のた
めに有効な方法であり、従来多くの緩冷却鋳型が提案さ
れてきた。

しかして、このうち最も簡便に冷却を抑制する方法は、
鋳型水冷銅板の溶鋼と接する側に、銅よりも熱伝導率の
低い金属、例えばステンレス鋼を貼付する事である。

ところで鋳型水冷銅板と低熱伝導率金属を接合する最大
の問題点は溶接方法であり、従来は爆着圧接法や電子ビ
ーム溶接法の２つのみが採用されてきた。

（発明が解決しようとする問題点） すなわち鋳型水冷銅板は熱伝導率が高いため、従来のア
ーク溶接では熱が拡散して融接に至らないのである。そ
のために電子ビーム法のように熱を小径ビームとして供
給する事が考えられたが、この電子ビーム法でも鋼とス
テンレス鋼が混ざりあうと接合強度が極端に低下する為
、実用的に溶鋼用の鋳型としては耐久性がなく使用に耐
えない。

また爆着はすぐれた方法ではあるが、三者の接合界面の
仕上げ精度を極端に良くしなければならない、あるいは
装置も大規模となるため、実際の鋳型としてはあまり使
用されていないのが実情である。

本発明はかかる問題点を解決でき、銅よりも熱伝導率の
低い鋼を良好に接合できる連続鋳造用水冷鋳型を提供せ
んとするものである。

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、鋼の連続鋳造用水冷鋳型において、
該水冷鋳型の内周壁面における上端から２００１１ｍの
範囲内に超塑性を有する２相ステンレス鋼を拡散接合し
たことを要旨とする連続鋳造用水冷鋳型である。

本発明においては低熱伝導率金属として、２相ステンレ
ス鋼を採用した。その理由はこの２相ステンレス鋼は、
本出願人が特願昭６０−１７９４５９号明細書に明らか
にしているように、特定の変形条件で容易に超塑性を示
すものを選ぶことにより、７５０〜１１００℃の比較的
低温で、０．５〜１０ｋｇｆ／ｍ”の加圧力下で銅板と
拡散接合が可能だからである。

すなわち、２相ステンレス鋼と銅を接合するに際し、前
記２相ステンレス鋼として固溶窒素含有量０．０５〜０
．２５重量％のＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉを主成分とする鋼を準
備し、該２相ステンレス鋼と銅の接合面粗さをＪＩＳ　
８０６０１で規定される１０点平均値で３０μｍ以下に
加工し、次いで７５０〜１１００℃の温度に加熱した状
態下で、０．５〜１０ｋｇｆ／ｍ”の圧縮力を付与しな
がら前記２相ステンレスと銅の接合面を突合わせて拡散
接合せしめた後、少なくとも５００℃まで２℃／ｓｅｃ
以上の冷却速度で冷却すれば互の接合面の密着が容易に
なり得て極めて短い拡散距離でお互いを拡散接合させる
ことができるのである。

また、本発明において２相ステンレス鋼の接合領域を水
冷鋳型の上端から２００鶴以内に限定したのは、鋳型緩
冷却化が凝固シェル均一化に有効であるのはメニスカス
近傍に限定されるためであり、水冷鋳型下部まで２相ス
テンレス鋼を接合すると逆に冷却が不充分となり凝固シ
ェル厚の生成が遅れ、ブレークアウトを引き起こしやす
いからである。

（作　　用） 本発明に係る連続鋳造用水冷鋳型は、鋼の連続鋳造用水
冷鋳型において、該水冷鋳型の内周壁面における上端か
ら２００鶴の範囲内に超塑性を有する２相ステンレス鋼
を拡散接合した構成であるため、２相ステンレス鋼を高
能率に水冷鋳型の内周壁面に強固に接合でき、初期凝固
シェルの生成を緩やかに行える。

（実　施　例） 以下本発明を図面に示す一実施例に基づいて説明する。

図面において、１は水冷鋳型２に注入された溶鋼であり
、この溶鋼１は水冷鋳型２の内周壁面に当接し抜熱され
て凝固シェル３を生成し、この凝固シェル３の厚さは引
き抜かれるに従い順次厚くなってスラブとなる。

４は前記水冷鋳型２の内周壁面における上端から２００
ｆｌの範囲内に拡散接合された２相ステンレス鋼板であ
り、溶鋼１の保有する熱は水冷鋳型２の上部ではこの２
相ステンレス鋼板４から水冷鋳型２を構成する鋳型水冷
銅板５を通過して冷却水通路６を流れる冷却水に抜かれ
るのである。

ところで、前記２相ステンレス鋼板４の厚さは２〜５龍
が最適であり、この範囲であれば、鋳型水冷銅板５のみ
より５０％以下の抜熱量となり、凝固シェル均一化が図
れる。

なお、２相ステンレス鋼は下記第１表に示すようにＣｒ
−Ｎｉを含存させたものであり、すでに超塑性について
は判明しているものである。

（単位二重量％） また、拡散接合の条件については、温度は７５０〜１１
００℃が適正範囲であるが、銅の融点等も考慮すると望
ましくは７５０〜９００’Ｃがよい。加熱手段としては
、例えば高周波加熱が考えられる。接合のための圧縮力
は、０　、５　ｋｇ　ｆ　／　ｍ　”以上が必要であり
、あまり大きすぎると座屈、変形が大きくなるため、１
０　ｋｇｆ／ｗ”以下になるのが望ましい。

下記第２表に示す成分の２相ステンレス鋼板（厚さ４１
１）を鋳型水冷銅板の上端から１５０ｆｌの範囲に亘り
、９００℃、１ｋｇｆ／ｗ”の条件で鋳型水冷銅板に拡
散接合し、本発明に係る緩冷却鋳型を作成した。この鋳
型を実機に適用し、０．１２重量％Ｃ−１，６重量％Ｍ
ｎ鋼を鋳込んだ結果、１０００チヤージを超す耐久性を
示し、かつ縦割れ発生頻度は、従来の水冷銅鋳型に比し
１１５となった。

第２表 （発明の効果） 以上説明したように本発明に係る連続鋳造用水冷鋳型は
、鋼の連続鋳造用水冷鋳型において、該水冷鋳型の内周
壁面における上端から２００ｍのｗｌｌ円内超塑性を有
する２相ステンレス鋼を拡散接合した構成であるため、
２相ステンレス鋼を高能率に水冷鋳型の内周壁面に強固
に接合でき、初期凝固シェルの生成を緩やかに行える。

従って本発明によれば表面割れの少ない高品質のスラブ
を連続して製造できるという大なる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す説明図である。 ２は水冷鋳型、４は２相ステンレス鋼。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼の連続鋳造用水冷鋳型において、該水冷鋳型の
   内周壁面における上端から２００ｍｍの範囲内に超塑性
   を有する２相ステンレス鋼を拡散接合したことを特徴と
   する連続鋳造用水冷鋳型。