CH658206A5 - Form fuer das stranggiessen von stahl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Formen oder Kokillen für das 25 Stranggiessen von verschiedenen Stählen, wie niedriggekohltem Stahl, mittelgekohltem Stahl und hochgekohltem Stahl, rostfreien Stahlsorten, Sonderlegierungsstahl und dergleichen.

Formen oder Kokillen für das meist als Stranggiessen 30 oder Strangguss bezeichnete kontinuierliche Giessen von Brammen oder ähnlichen Formstücken aus Stahl besitzen ein Paar von einander gegenüberstehenden rechteckigen Platten, die identische Abmessungen sowie jeweils eine in Längsrichtung sich erstreckende lange Seite zur Begrenzung 35 der Brammendicke haben, und ein Paar von einander gegenüberstehenden länglichen Platten, die identische Abmessungen und jeweils eine vertikale lange Seite zur Begrenzung der Brammenbreite besitzen.

Die üblichen Platten für die Bildung einer Strangguss-40 form werden aus Kupfer oder Kupferlegierungen hoher thermischer Leitfähigkeit hergestellt und besitzen eine auch als Plattierung bezeichnete Beschichtung bzw. Schutzschicht, die auf der Innenoberfläche der Platten (im folgenden auch als «Basisoberfläche» bezeichnet) gebildet ist. Beim Giessen 45 wird ein Glaspulver oder ähnlich schmierend bzw. reibungs-vermindernd wirkendes Material zwischen die beschichtete Innenoberfläche der Form (im folgenden auch als «beschichtete Oberfläche» bezeichnet) und den geschmolzenen Stahl gebracht, um die Reibung zwischen der Stahlschmelze so bzw. den Stahlbrammen und der beschichteten Oberfläche zu vermindern. Dabei schmilzt das Pulver durch Aufnahme von Wärme aus dem geschmolzenen Stahl und dient dadurch als Schmiermittel.

Die Anmelderin hat eingehende Untersuchungen ange-55 stellt, um die häufig bei üblichen Stranggussformen auftretenden Schwierigkeiten zu vermindern. Eine solche Schwierigkeit ist beispielsweise die Verminderung der auch als Lebensdauer oder Dauerhaftigkeit bezeichneten Gebrauchsfähigkeitsdauer der Form, die meist durch Beschädigungen 60 von Teilen der beschichteten Oberfläche bedingt ist, welche mit dem zum Giessen verwendeten geschmolzenen Stahl in Kontakt kommen; eine weitere Schwierigkeit sind die Ausbrechungen, die durch das Ankleben von geschmolzenen Stahltröpfchen an der beschichteten Oberfläche entstehen. 65 Aus diesen Untersuchungen haben sich zahlreiche Erfindungen ergeben (japanische geprüfte Patent-Veröffentlichungs-Nrn. 50733/1977, 50734/1977,37562/1979,40341/1980 usw.). Es wäre nun aber wünschbar, Stranggussformen mit

noch weiter verbesserten Eigenschaften und Leistungswerten zu haben, weil diese Formen im Zuge der Entwicklung immer stärker belastet werden, insbesondere durch höhere Gussleistungen bzw. Gussgeschwindigkeiten, die hier auch als Gussraten bezeichnet werden.

Aufgabe der Erfindung sind daher Formen bzw. Kokillen für das Stranggiessen von Stahl, welche Formen verbesserte Eigenschaften und Leistungswerte besitzen und dadurch eine verlängerte Formgebrauchsdauer und weitere Vorteile bieten.

Gegenstand der Erfindung sind Stranggussformen bzw. -kokillen aus Kupfer oder Kupferlegierung zum kontinuierlichen Giessen von Stahl mit einer rauhen Basisoberfläche, einer auf bzw. über der Basisoberfläche gebildeten Beschichtung bzw. Plattierung aus Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon und einer auf bzw. über der Beschichtung gebildeten Chromschicht bzw. -plattierung.

Die zur Erfindung führenden Untersuchungen zeigten, dass die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass bestimmte Plattierungsschichten über bzw. auf einer rauhen Basisschicht gebildet werden, was zu den konventionellen Vorstellungen in Widerspruch steht. Nach der konventionellen Vorstellung sollen die beschichteten oder plattierten Oberflächen so glatt wie möglich sein, als dies mit wirtschaftlichem Aufwand erzielbar, damit die Reibung zwischen der Stahlschmelze bzw. den Stahlbrammen und der beschichteten Oberfläche möglichst klein ist und Stahlbrammen mit möglichst glatten Oberflächen erhalten werden. Man war mit anderen Worten der Auffassung, dass die Dauerhaftigkeit der Stranggussform und die Oberflächenqualität der Stahlbrammen umso besser sind, je glatter die beschichtete Oberfläche ist. Dementsprechend wurden auch schon Formen verwendet, deren Basisoberflächen und deren beschichtete Oberflächen spiegelglatt waren. Die zur Erfindung führenden Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass die Verwendung von Formen mit extrem glatten Oberflächen zu den folgenden Problemen führt:

(i) Wenn die beschichtete Oberfläche sehr glatt ist, kann das Schmiermittel bei Berührung mit den sich bewegenden Stahlbrammen leicht verschoben und dadurch ungleichmäs-sig auf der beschichteten Oberfläche verteilt werden. Im Extremfall ist zwischen dem geschmolzenen Stahl und der beschichteten Oberfläche an einigen Teilen der Oberfläche wenig oder kein Schmiermittel vorhanden. Diese Teile werden von den Stahlbrammen abgeschliffen, wodurch die Reibung zwischen den abgeschliffenen Teilen und den Brammen sowie der Widerstand gegen das Abziehen der Bramme erhöht wird. Als Ergebnis wird eine dünne äussere Schicht des verfestigten Stahls zerrissen, so dass Ausbrechungen auftreten.

(ii) Eine ungleichmässige Verteilung von Schmiermittel kann dazu führen, dass an einigen Teilen der beschichteten Oberfläche Ansammlungen von überschüssigem Schmiermittel entstehen. In diesen Teilen kommt es wegen der geringen thermischen Leitfähigkeit des Schmiermittels zu einer ungenügenden Kühlung der Stahlschmelze und der Brammen. Dadurch wird nur ein ausserordentlich dünner Film an verfestigtem Stahl gebildet, was zu Ausbrechungen führen kann. Diese Erscheinung wird noch verstärkt, wenn beim Versuch zur Verteilung des Schmiermittels über die gesamte beschichtete Oberfläche übermässig grosse Mengen an Schmiermittel verwendet werden.

(iii) Grosse Mengen an Schmiermittel neigen zur Ansammlung in den Eckbereichen der Stranggussform. Das überschüssige Schmiermittel in den Eckbereichen begünstigt Ausbrechungen in diesen Bereichen sowie eine Verzögerung der Bildung der verfestigten Oberflächenschicht in den Eckbereichen der Brammen, was wiederum die Bildung von sternförmigen Rissen begünstigt.

3 658 206

(iv) Da das Schmiermittel beim Abziehen der Brammen zusammen mit diesen leicht aus der Form austreten kann, muss vermehrt frisches Schmiermittel in die Form gegeben werden, was aufwendige Operationen zur Folge hat, grosse

5 Mengen Schmiermittel erfordert und dementsprechend wirtschaftlich nachteilig ist.

(v) Wenn zwei oder mehr Schutzplattierungsschichten auf der Basisoberfläche verwendet werden, kann die unterschiedliche Dehnung bzw. Ausdehnung der metallischen io Werkstoffe zu einer hohen Beanspruchung der äussersten Plattierungsschicht führen, was zur Bildung von Rissen in dieser führen kann; die Bildung von Rissen verringert wiederum die Dauerhaftigkeit der Form und beeinträchtigt die Qualität der Brammen.

ls Vom Gesichtspunkt der konventionellen Betrachtungsweise wäre zu erwarten, dass bei Verwendung von erfin-dungsgemässen Formen mit einer unebenen beschichteten Oberfläche Stahlbrammen mit verschlechterter Oberfläche erhalten würden. Überraschenderweise wurde jedoch gefun-20 den, dass die vorliegenden Stranggussformen Stahlbrammen mit einer Qualität ergeben können, welche ebensogut oder sogar besser ist, als die Qualität von mit üblichen Formen hergestellten Brammen. Die vorliegenden Stranggussformen können das Schmiermittel in den feinen Einsenkungen oder 25 Tälern der ungleichmässigen Oberfläche gleichmässig zurückhalten, wodurch praktisch ausgeschlossen wird, dass als* Folge von zu wenig oder zu viel Schmiermittel in den Eckbereichen irgendwelche Ausbrechungen oder Risse entstehen. Da das anfänglich zugeführte Schmiermittel überwiegend in 30 den feinen Einsenkungen oder Tälern der nicht-flachen Oberfläche verbleibt bzw. gehalten wird, lässt sich die Häufigkeit der Schmiermittelzuführung und die Gesamtmenge des erforderlichen Schmiermittels drastisch vermindern. Weiterhin kann gemäss der Erfindung in der Legierungsplat-35 tierungsschicht bzw. einer darauf befindlichen oxidierten Schicht oder in der als Oberschicht verwendeten Chromplat-tierung eine Rissbildung vermieden und so die Dauerhaftigkeit der Form und die Qualität der Stahlbrammen verbessert werden. Genauer gesagt kann die Bildung von Rissen in der 40 Plattierungsschicht vermieden werden, weil der Unterschied zwischen der Basisoberfläche und der auf bzw. über der Basisoberfläche gebildeten Plattierungsschicht bzw. zwischen den jeweiligen Schichten bei thermischer Beanspruchung durch den vergrösserten Oberflächenbereich, der sich aus der 45 Ungleichmässigkeit der Oberfläche ergibt, abgeschwächt werden kann.

Die erfindungsgemässe Form kann in Bezug auf ihren Grundaufbau ähnlich ausgebildet sein, wie die üblichen Formen aus Kupfer oder Kupferlegierung für den Strangguss so von Stahl. Die vorliegende Form hat allgemein eine Oberflächenrauhigkeit von etwa 20 bis etwa 200 S, vorzugsweise etwa 50 bis etwa 150 S, bestimmt nach der japanischen Industrienorm B0601. Bei einer Oberflächenrauhigkeit von weniger als 20 S ist es schwierig, die gewünschte verbesserte ss Schmierung zu erzielen und die Bildung von Rissen in der äussersten Plattierung in zufriedenstellendem Masse auszuschalten. Eine unebene Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit von über 200 S ist nachteilig, weil die Giessopera-tion die «höchsten» Teile, d.h. Vorsprünge der unregelmässi-60 gen Oberfläche bzw. deren «Grate» («ridges») stark abnützen. Eine vorteilhafte unebene Oberfläche ist so ausgebildet, dass winzige Vorsprünge oder «Grate» und Einsenkungen oder «Täler» bei mikroskopischer und makroskopischer Betrachtung regelmässig verteilt erscheinen oder dass sie bei 65 mikroskopischer Betrachtung nahezu regelmässig verteilt aber bei makroskopischer Betrachtung unregelmässig verteilt erscheinen. Ebenfalls vorteilhaft sind wellenartige Anordnungen aus parallel verlaufenden Reihen von längli

658 206

chen Vorsprüngen, z. B. nach Art von Kämmen oder Graten, und länglichen Einsenkungen, z.B. nach Art von Tälern oder Rillen. Bei solchen wellenartigen Rauhigkeistmustern ist es bevorzugt, wenn die Reihen der Vorsprünge und Einsenkungen in Richtung des Flusses der Stahlschmelze beim Guss verlaufen, doch ist eine solche Ausrichtung nicht kritisch. Die unebenen Oberflächen können nach allen geeigneten Methoden erzeugt werden, wie Strahlen mit Schrot, mechanische Bearbeitung mit einem Shaper (Hobel) oder dergleichen sowie durch Verfahren, bei welchen winzige, teilweise maskierte Bereiche auf der Basisoberfläche gebildet und die nicht-maskierten Bereiche selektiv weggeätzt werden; ferner geeignet sind Verfahren, bei welchen die Basisoberfläche mit einer Walze bearbeitet wird, die viele kleine Vorsprünge bzw. ein feines wellenartiges Muster besitzt, um die Basisoberfläche entsprechend zu pressen. Im allgemeinen werden die unten genauer beschriebenen Plattierungsschichten auf bzw. über der so erzeugten rauhen Oberfläche gebildet. Es ist aber auch möglich, die neuen Formen aus Kupfer oder Kupferlegierung dadurch herzustellen, dass man die Behandlung zur Erzeugung einer unregelmässigen Oberfläche nach der Bildung von einer Plattierungsschichtung oder von zwei oder drei Plattierungsschichten auf der noch nicht anderweitig vorbehandelten Basisoberfläche durchführt.

Gemäss der Erfindung wird auf bzw. über der Basisoberfläche eine der im folgenden beschriebenen Plattierungen (a) bis (d) gebildet:

(a) Eine erste Schicht aus Nickel, Kobalt oder Legierung hiervon wird durch Elektroplattieren auf der Basisoberfläche gebildet und dann eine zweite Schicht aus Chrom über die erste Schicht aufgebracht. Obwohl die Schichtdicke je nach Art des Stahls, der Formabmessungen und dergleichen variiert werden kann, beträgt die bevorzugte Dicke der Nikkei- und/oder Kobaltplattierung etwa 195 bis etwa 2950 [im und diejenige der Chromplattierung etwa 5 bis etwa 50 fim, so dass die gewünschte Gesamtdicke etwa 200 bis etwa 3000 um beträgt. Insbesondere wird bevorzugt, dass die erste Schicht etwa 300 bis etwa 1000 (im und die zweite Schicht etwa 10 bis etwa 20 (im dick ist, so dass diese Schichten eine Gesamtdicke von etwa 310 bis etwa 1020 um haben. Wenn die Nickel- und/oder Kobaltplattierung eine Dicke von über 2950 um hat, kann es in einer Ebene im Inneren der Form zum Auftreten von Rissen kommen, in welcher die beschichtete Oberfläche mit dem Meniskus der in die Form eingebrachten Stahlschmelze in Kontakt kommt. In diesem Fall können tiefe Risse entstehen, deren Länge bis zu 2,5mal grösser sein kann, als die Dicke der Plattierungen, d.h. sich bis in den aus Kupfermaterial bestehenden Teil der Form erstrecken kann. Bei einer Dicke von weniger als 195 (im hat die erste Schicht eine nur geringe Abschleifbeständigkeit, so dass ein Teil des Kupfermaterials in einem frühen Stadium des Stranggussbetriebs freigelegt werden kann, insbesondere am unteren Teil der beschichteten Oberfläche. Chromplattie-rungsschichten von über 50 um Dicke neigen zur Bildung von lokalen Rissen, welche die Abtrennung der Schicht begünstigen und sich bis in die Nickel- und/oder Kobaltschicht erstrecken können, selbst wenn die Oberfläche so uneben ist, dass sie an sich befähigt wäre, die thermische Belastung der Deckschicht zu verteilen und abzuschwächen. Wenn die zweite Schicht eine Dicke von weniger als 5 um hat, neigt sie dazu, örtlich schlecht an der ersten Schicht zu haften bzw. Porenlöcher oder dergleichen zu bilden, so dass sie den gewünschten Effekt nicht erzielt und daher unvorteilhaft ist. Der hier verwendete Ausdruck «Nickel» umfasst auch Nik-kelmaterialien, die etwa 0,2 bis etwa 3% Kobalt als Verunreinigung enthalten.

(b) Über die Basisoberfläche wird eine erste Schicht aus Nickel, Kobalt oder Legierung hiervon aufgebracht und darüber eine zweite Schicht aus einer Legierung gebildet, die 3—20 Gew.% Phosphor und/oder 2—15 Gew.% Bor sowie als restlichen Anteil Nickel und/oder Kobalt enthält. Bei Phosphor- und/oder Boranteilen in geringeren Mengen kann die zweite Schicht eine zu geringe Wärmebeständigkeit und Härte besitzen. Die Verwendung grösserer Anteile ist dagegen wirtschaftlich nachteilig. Die zweite Legierungsplattie-rung kann durch Elektroabscheidung aufgetragen werden, wird aber vorzugsweise durch stromlose Plattierungsmetho-den gebildet, da solche Methoden allgemein feine Kristalle bilden und leichter zu Plattierungen mit gleichmässiger Dik-ke führen, und zwar unabhängig davon, ob flache oder gekrümmte Basisoberflächen beschichtet werden oder ob die zu beschichtende Basisoberfläche diejenige einer Form aus einem vierkantigen oder zylindrischen Rohr ist. Die Dicken der ersten bzw. der zweiten Schicht können zwar abhängig von der Gusstemperatur, der Art des Stahls, den Abmessungen der Form und dergleichen verändert werden, betragen aber gewöhnlich etwa 30 bis etwa 1900 um bzw. etwa 10 bis etwa 100 (im (mit einer allgemeinen Gesamtdicke von etwa 40 bis 2000 um) und vorzugsweise etwa 100 bis etwa 1000 um bzw. etwa 20 bis etwa 60 um (mit einer bevorzugten kombinierten Dicke von etwa 120 bis etwa 1060 um). Die erste Schicht liegt zwischen dem Kupfermaterial und der zweiten Schicht, deren Eigenschaften sich von denen des Kupfers unterscheiden, und kann die zweite Schicht gegen thermische, mechanische und verschiedene andere Belastungen schützen bzw. als Pufferlage dienen, um sicherzustellen, dass die zweite Schicht zufriedenstellend wirkt. Wenn die erste Schicht eine Dicke von unter 30 um hat, wird sie diesen Anforderungen meist nicht gerecht. Wenn die erste Schicht eine Dicke von über 1900 um hat, kann dies die Neigung zur Rissbildung bei starker Wärmeeinwirkung erhöhen und zu einer ungenügenden Kühlung der Form beim Gussbetrieb mit hohen Geschwindigkeiten führen. Wenn die zweite Schicht eine Dicke von weniger als 10 jxm hat, ist ihre Abschleifbeständigkeit meist gering, während Dicken von über 100 Jim zur Rissbildung und zur Verursachung von Beschädigungen der Form wegen ungenügender Kühlung als Folge der verhältnismässig geringen Wärmeleitfähigkeit der Legierung der zweiten Schicht führen können.

(c) Eine dritte Schicht aus Chromplattierung, die über der zweiten Schicht gemäss (b) gebildet ist, kann die Lebensdauer der Form verlängern und nach üblichen Elektroplat-tierungsmethoden aufgetragen werden. Die Chromplattierung ist ausserordentlich wirksam zur Verhinderung des sonst beim ersten Einströmen der Stahlschmelze auftretenden Anklebens von Stahlschmelzspritzern. Die dritte Schicht ist meist etwa 5 bis etwa 100 um und vorzugsweise etwa 10 bis etwa 30 um dick.

(d) Auf der zweiten gemäss (b) gebildeten Schicht wird eine oxidierte Schicht durch Oxidieren der Oberfläche der zweiten Schicht gebildet. Diese Oxidschicht hat ebenfalls eine bemerkenswerte Wirksamkeit zur Verhinderung des beim anfänglichen Einströmen der Stahlschmelze auftretenden Anklebens von Stahlschmelzspritzern. Die Oxidschicht kann nach üblichen Oxidationsverfahren gebildet werden, z.B. dadurch, dass die zweite, aus Legierung bestehende Schicht anodisch oxidiert wird, etwa durch Elektrolyse in einer wässrigen Lösung von Natriumhydroxid oder einem ähnlichen alkalischen Material, oder durch Beflammungs-verfahren, bei welchen die Oberfläche der Legierungsschicht in entsprechender Atmosphäre der Einwirkung eines Gasbrenners (Flammoxidationsmethode) ausgesetzt wird. Die oxidierte Schicht hat meist eine Dicke von etwa 0,001 um, vorzugsweise bis etwa 0,5 (im.

Alle Ausführungsformen der erfmdungsgemässen Stranggussform haben das gemeinsame Merkmal der Bil4

s io

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

658 206

dung einer unregelmässigen Basisoberfläche und des Auftragens bestimmter Schutzschichten, wodurch bemerkenswerte Ergebnisse bezüglich erhöhter Dauerhaftigkeit der Form, Verbesserung der Qualität der Stahlbrammen und Verminderung der erforderlichen Menge an Schmiermittel erzielt werden können.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Eine Kupferform (Breite 300 mm, Länge 1300 mm, Höhe 800 mm) zum kontinuierlichen Giessen von Stahlbrammen wurde mit einer Vinylchlorid-Beschichtungsmasse maskiert, und zwar auf einem Teil der Basisoberfläche, die nicht zum Kontakt mit der Stahlschmelze bestimmt ist. Die Form wurde entfettet, indem sie 30 min bei 55 °C in eine wässrige Lösung getaucht wurde, die 55 g/Liter Natriumhydroxid, 30 g/ Liter Natriumkarbonat und 5 g/Liter eines anionischen Ten-sids enthielt, und dann mit Wasser gewaschen. Nachfolgend wurde die Form elektrolytisch in einer wässrigen Lösung entfettet, die 35 g/Liter Natriumhydroxid, 160 g/Liter Na-triumorthosilikat und 10 g/Liter eines anionischen Tensids enthielt, und eine Temperatur von 55 °C aufwies. Die elektrolytische Entfettung erfolgte mit einer Kathodenstrom-dichte von 10 A/dm2 während 3 min. Der so entfettete Formkörper wurde mit Wasser gewaschen und dann aktiviert, indem er bei Normaltemperatur während 15 min in eine 5%ige wässrige Lösung von Schwefelsäure getaucht wurde. Nach Abwaschen mit Wasser wurde die Form elek-

troplattiert, indem sie in ein Bad getaucht wurde, das 450 g/ Liter Nickelsulfamat, 40 g/Liter Nickelchlorid, 20 g/Liter Borsäure und 3 g/Liter Natriumnaphthalintrisulfonat enthielt. Die Elektroplattierung erfolgte bei einer Temperatur s von 50 C und einem pH-Wert von 4,5 bei einer Kathoden-stromdichte von 1,5 A/dm2 während 30 Std. unter kontinuierlicher Filtration des Bads, wodurch eine 550 um dicke Nickelplattierung auf dem Formkörper gebildet wurde. Dann wurde der Körper der Form in einem Bad elektroplat-lo tiert, das 320 g/Liter wasserfreie Chromsäure, 0,8 g/Liter Schwefelsäure und 5 g/Liter Kaliumsilicofluorid enthielt. Das Elektroplattieren erfolgte bei 50 °C und einer Katho-denstromdichte von 25 A/dm2 während 40 min zur Bildung einer 10 |xm dicken Chromschicht auf der Nickelschicht. 15 Fünf andere Formen wurden an der Basisoberfläche in gleicher Weise wie oben beschrieben behandelt. Die Formen wurden getestet, indem kontinuierlich Brammen aus niedriggekohltem Stahl mit einer Gussrate von 0,8 m/min gegossen wurden, um festzustellen, wie die unebene Oberfläche jeder 20 Form eine Wirkung auf die Bildung von Rissen sowie die Abtrennung der Chromschicht, die Betriebsdauer der Form und das Aussehen der Oberfläche der Stahlbrammen hatte. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Vor dem Elektroplattieren war die Basisoberfläche der Form spange-25 bend mit einem Shaper bearbeitet worden, um eine spezifische Oberflächenrauhigkeit zu ergeben, und zwar so, dass die Reihen von infinitesimalen Graten und Tälern der unregelmässigen Oberfläche in Richtung des Flusses der Stahlschmelze beim Giessen verliefen.

Tabelle I

Nr. Oberflächen

Aussehen der Chrom

Betriebsfähig

Aussehen der

Menge des verwen rauhigkeit schicht nach 100 Chargen*

keitsdauer der

Brammenober deten Glaspulvers

Risse Trennung

Form (Anzahl fläche (nach

(kg/Tonne Stahl

Chargen)

100 Chargen)

schmelze)

1

weniger als

örtlich

10 S

vorhanden festgestellt

150

normal

0,50

2

25 S

keine keine

300

gut

0,45

3

70 S

keine keine

350

hervorragend

0,35

4

150 S

keine keine

550

hervorragend

0,35

5

200 S

keine**

keine

600

gut

0,30

6

250 S

keine keine

300

gut

0,40

*

Menge Stahlschmelze pro Charge

= 250 t

** an den Enden abgeschliffen

Wie aus Tabelle I ersichtlich, waren die erfindungsge-mässen Formen bezüglich Dauerhaftigkeit hervorragend und lieferten Stahlbrammen verbesserter Qualität unter Verwendung von merklich verminderten Mengen an glasigem Schmiermaterial. Die Versuche zeigen, dass bei Verwendung der Formen mit rauhen Oberflächen die Menge an Glaspulver im Vergleich mit den für übliche Formen erforderlichen Mengen von 0,45 bis 0,5 kg/Tonne um etwa 20 bis etwa 30% vermindert war.

Beispiel 2

Eine Walze mit sehr feinem wellenartigem Muster wurde über die Basisoberfläche einer Kupferform bewegt, welche die gleichen Abmessungen hatte wie die in Beispiel 1 verwendeten Formen, um eine Oberflächenrauhigkeit von 70 S zu erzeugen. Die gleiche Arbeitsweise wurde wiederholt, um neun weitere Formen mit ähnlicher Oberflächenausbildung zu erhalten. Über die Basisoberflächen der Formen wurden zunächst Schichten gebildet, welche die in Tabelle II angege-

50 benen Zusammensetzungen und Dicken hatten. Dann wurden zweite Schichten aus 20 um dickem Chrom aufgebracht. Die Formen wurden zum kontinuierlichen Giessen von niedriggekohltem Stahl in gleicher Weise wie in Beispiel 1 verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.

55

Beispiel 3

(i) Bildung einer rauhen Oberfläche

Eine Form (Breite 300 mm, Länge 1300 mm, Höhe 800 mm) zum kontinuierlichen Giessen von Stahlbrammen 60 wurde in einem zum Kontakt mit der Stahlschmelze bestimmten Teil der Basisoberfläche spangebend mit einem Shaper bearbeitet, so dass die winzigen Grate und Täler der rauhen Oberfläche in Richtung des Flusses der zu giessenden Stahlschmelze verlaufen.

65

(ii) Vorbehandlung

Die Basisoberfläche der Form wurde in den Teilen, die nicht zum Kontakt mit der Stahlschmelze bestimmt waren,

658206

6

Tabelle!!

Nr. Erste Schicht Betriebsfähigkeits- Aussehen der Brammenober-

Zusammen

Dicke dauer der Form fläche (nach 200 Chargen)

setzung (Gew.%)

(Anzahl Chargen)

Ni

Co

(Um)

1

85

15

250

280

gut

2

85

15

1000

380

hervorragend

3

85

15

2500

450

gut

4

50

50

200

250

normal

5

50

50

1500

350

gut

6

50

50

2700

410

gut

7

30

70

500

280

normal

8

30

70

1000

320

gut

9

100

350

150

normal

10

100

800

180

normal mit einer Vinylchlorid-Beschichtungsmasse maskiert. Der Körper der Form wurde durch Eintauchen während 40 min bei 50 °C in eine wässrige Lösung entfettet, die 50 g/Liter Natriumhydroxid, 25 g/Liter Natriumcarbonat und 5 g/

Liter anionisches Tensid enthielt. Die Form wurde mit Wasser gewaschen und dann elektrolytisch in einer wässrigen Lösung entfettet, die 30 g/Liter Natriumhydroxid, 150 g/Liter Natriumorthosilicat und 10 g/Liter anionisches Tensid enthielt. Die elektrolytische Entfettung erfolgte bei einer Temperatur von 60 °C bei einer Kathodenstromdichte von 10 A/ dm2 während 2 min. Der Körper der Form wurde dann wieder mit Wasser gewaschen und durch Eintauchen in eine 5%ige wässrige Lösung von Schwefelsäure bei Normaltemperatur während 10 min aktiviert.

(iii) Erzeugung einer Nickelplattierung

Der so aktivierte Körper der Form wurde mit Wasser gewaschen und in einem Bad elektroplattiert, das 500 g/Liter Nickelsulfamat, 30 g/Liter Nickelchlorid, 10 g/Liter Borsäure und 3 g/Liter Natriumnaphthalintrisulfonat enthielt. Es wurde bei 45 °C und einem pH-Wert von 4,8 mit einer Kathodenstromdichte von 1 A/dm2 während 10 Std. unter Filtration des Bades zur Bildung einer 120 um dicken Nickelplattierung gearbeitet.

Tabelle III

Nr. Oberflächen- Aussehen der Ober- Betriebsfähigkeits- Aussehen der Brammen-

rauhigkeit Schicht nach 100 Chargen* dauer (Anzahl Chargen) Oberfläche

Risse Trennung (nach 100 Chargen

1 weniger als

10S

keine

350

normal

2

20 S

keine

400

gut

3

50 S

keine keine

400

gut

4

100 S

keine keine

550

hervorragend

5

150 S

keine keine

600

hervorragend

6

200 S

keine keine

500

gut

7

250 S

g***

keine

400

normal

* Strahlschmelzenmenge pro Charge = 2501

** «A» in dieser und folgenden Tabellen bedeutet, dass kleine Risse auftraten, ohne den Betrieb jedoch zu stören *** «B» in dieser und folgenden Tabellen bedeutet das Auftreten von kleinen Rissen und abgeschliffenen Vorsprüngen, wodurch der Gussbetrieb behindert wird.

2o (iv) Bildung einer Legierungsplattierung

Die Form mit der auf der Basisoberfläche gebildeten Nickelplattierung wurde mit Wasser gewaschen und dann einer stromlosen Plattierungsbehandlung unterzogen, indem sie in ein Bad getaucht wurde, das 30 g/Liter Nickelsulfat, 25 180 g/Liter Natriumeitrat und 18 g/Liter Natriumhydro-phosphit enthielt und eine Temperatur von 90 °C hatte. Die Plattierung erfolgte bei einem pH-Wert von 12 während 8 Std. zur Bildung einer 23 |xm dicken Plattierung aus Nik-kel/Phosphor-Legierung, die 88 Gew.% Nickel und 12 30 Gew.% Phosphor enthielt. Der Körper der Form wurde dann mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die Beschich-tungsmasse des maskierten Bereiches wurde entfernt.

Sechs weitere Formen wurden in gleicher Weise wie oben behandelt.

35 Die Formen wurden zum kontinuierlichen Giessen von mittelgekohltem Stahl bei einer Gussrate von 0,8 m/min verwendet und untersucht, um festzustellen, wie die unebene Oberfläche der Form die Bildung von Rissen und die Trennung der Legierungsbeschichtung, die Betriebsdauer der 40 Formen und das Aussehen der Oberfläche der Brammen be-einflusste. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.

Wie aus Tabelle III zu ersehen, haben die erfindungsge-mässen Formen eine hervorragende Dauerhaftigkeit und liefern Stahlbrammen verbesserter Qualität. Ferner verminderten die erfindungsgemässen Formen mit den unregelmässi-

65 gen Oberflächen die Menge des Glaspulvers im Vergleich mit den für übliche Formen erforderlichen Mengen von 0,45 bis 0,5 kg/t um annähernd 20 bis 39%.

Beispiel 4

Eine ähnliehe Kupferform wie in Beispiel 3 verwendet wurde mit einem Shaper an der Basisoberfläche spangebend in gleicher Weise wie in Beispiel 3 bearbeitet, um eine Ober-flächenrauhigkeit von 100 S zu erzielen. Neun andere Formen wurden in gleicher Weise wie oben behandelt. Dann wurden auf den Basisoberflächen der Formen erste Schich658 206

ten und dann zweite Schichten gebildet, welche die in der folgenden Tabelle IV angegebenen Zusammensetzungen und Dicken hatten. Die so beschichteten Formen wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 3 zum kontinuierlichen Giessen von mittelgekohltem Stahl verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.

Tabelle IV

Nr.

Erste Schicht

Zweite Schicht

Haltbarkeit

Aussehen

Zusammensetzung

Dicke

Zusammensetzung (Gew.%)

Dicke der Form der Brammen

(Gew.%)

Ni

Co

(um)

Ni

Co

P

B

(Um)

(Anzahl der oberfläche

Chargen)

(nach 200

Chargen)

1

100

_

500

95

—

5

_

60

900

gut

2

100

-

500

86

-

14

—

30

500

gut

3

100

1000

96

-

-

4

30

800

gut

4

-

100

500

-

95

5

—

30

500

normal

5

-

100

500

91

9

—

30

500

normal

6

-

100

500

97

-

3

20

450

normal

7

60

40

500

80

12

8

30

500

normal

8

80

20

500

90

7

3

-

30

600

normal

9

80

20

1000

60

34

6

30

700

normal

10

80

20

1000

60

30

6

4

30

700

normal

Beispiel 5

das 30 g/Liter Nickelsulfat, 140 g/Liter Natriumeitrat

(i) Bildung einer rauhen Oberfläche

Eine Form aus Kupferlegierung, die 1 % Chrom enthielt (Breite 200 mm, Länge 1300 mm, Höhe 700 mm), für kontinuierlichen Stahlguss wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 spangebend zur Bildung einer nicht-ebenen Oberfläche bearbeitet.

(ii) Vorbehandlung

Es wurde die gleiche Vorbehandlung wie in Beispiel 3 durchgeführt.

(iii) Bildung einer Kobaltplattierung

Nach dem Aktivieren wurde der Körper der Form mit Wasser gewaschen und dann elektroplattiert, indem er bei 70 °C während 15 Std. in ein Bad getaucht wurde, das 260 g/ Liter Kobaltchlorid und 30 g/Liter Borsäure enthielt. Die Behandlung erfolgte bei einem pH-Wert von 4,5 und einer Kathodenstromdichte von 1 A/dm2 zur Bildung einer 170 |im dicken Kobaltplattierung.

(iv) Bildung einer Legierungsplattierung

Die Form mit der auf der Basisoberfläche gebildeten Kobaltplattierung wurde mit Wasser gewaschen und dann einem stromlosen Plattierungsverfahren unterzogen. Die stromlose Plattierung erfolgte durch Eintauchen in ein Bad,

18 g/Liter Natriumhypophosphit enthielt, bei einer Tempe-30 ratur von 90 °C und einem pH-Wert von 10 während 10 Std. zur Bildung einer 30 (xm dicken Plattierung aus Nickel/ Phosphor-Legierung, die aus 93 Gew.% Nickel und 7 Gew.% Phosphor bestand.

35 (v) Bildung einer Chromplattierung

Der Körper der Form mit der darauf gebildeten Legierungsplattierung wurde mit Wasser gewaschen und dann auf der Legierungsplattierung in einem Bad verchromt, das 320 g/Liter wasserfreie Chromsäure, 0,8 g/Liter Schwefel-40 säure und 5 g/Liter Kaliumsilicofluorid enthielt. Es wurde bei einer Temperatur von 50 °C und einer Kathodenstromdichte von 25 A/dm2 während 60 min zur Bildung einer 15 um dicken Chromplattierung gearbeitet.

Die Form wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet. 45 Die Beschichtungsmasse wurde aus den maskierten Bereichen entfernt. Dann wurde die Form zum kontinuierlichen Giessen von rostfreiem Stahl mit einer Gussrate von 0,8 m/ min verwendet.

Sechs weitere Formen wurden der gleichen Behandlung so wie oben unterzogen und dann ebenfalls für den Gussbetrieb verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.

Tabelle V

Nr.

Oberflächen

Aussehen der Ober

Haltbarkeit der Form

Aussehen der Brammenoberfäche

rauhigkeit schicht nach 100 Chargen*

(Anzahl Chargen)

(nach 100 Chargen)

Risse

Trennung

1

weniger als

10 S

A

keine

400

normal

2

20 S

A

keine

500

gut

3

50 S

A

keine

500

gut

4

100 S

keine keine

600

hervorragend

5

150 S

keine keine

600

hervorragend

6

200 S

keine keine

600

gut

7

250 S

B

keine

500

normal

* Stahlschmelzenmenge pro Charge = 250 t

658 206

Die in diesem Beispiel verwendeten Formen zeigten eine hervorragende Dauerhaftigkeit und lieferten Stahlbrammen mit verbesserter Qualität. Die Mengen des verwendeten Glaspulvers wurden im Vergleich zu den für konventionelle Formen erforderlichen Mengen um 20 — 30% vermindert.

Beispiel 6

(i) Bildung einer rauhen Oberfläche

Eine Kupferform ähnlich wie in Beispiel 3 wurde zur Bildung einer unebenen Basisoberfläche spangebend mit einem Shaper bearbeitet.

(ii) Vorbehandlung

Die Vorbehandlung war gleich wie in Beispiel 3.

(iii) Erzeugung einer Nickel-Kobalt-Plattierung

Nach dem Aktivieren wurde der Körper der Form mit Wasser gewaschen und dann elektroplattiert, indem er in ein Bad getaucht wurde, das 300 g/Liter Kobaltchlorid, 40 g/ Liter Nickelchlorid und 20 g/Liter Borsäure enthielt. Die Elektroplattierung erfolgte bei 70 °C und einem pH-Wert von 4,5 bei einer Kathodenstromdichte von 1 A/dm2 während 10 Std. unter kontinuierlicher Filtration des Bades, so dass eine 130 um dicke Plattierung erhalten wurde, die 15 Gew.% Nickel und 85 Gew.% Kobalt enthielt.

10

20

25

(iv) Erzeugung einer Legierungsplattierung

Der Körper der Form mit der Nickel-Kobalt-Plattierung auf der Basisoberfläche wurde mit Wasser gewaschen und dann einer stromlosen Plattierungsbehandlung unterzogen. Hierzu wurde er bei 85 C während 7 Std. in ein Bad getaucht, das 28 g/Liter Nickelchlorid, 30 g/Liter Natriumci-trat und 3 g/Liter Natriumborhydrid enthielt, und einen pH-Wert von 9 aufwies, um eine 32 um dicke Legierungsplattierung zu bilden, die aus 97 Gew.% Nickel und 3 Gew.% Bor bestand.

(v) Erzeugung einer Chromplattierung

Es wurde eine 20 um dicke Chrombeschichtung in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 gebildet.

Die Form wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet. Dann wurde die Beschichtungsmasse aus den maskierten Bereichen entfernt, wodurch die erfindungsgemässe Form erhalten wurde.

Sechs andere Formen wurden in gleicher Weise wie oben behandelt.

Die Formen wurden zum kontinuierlichen Giessen von niedriggekohltem Stahl mit einer Giessrate von 1,0 m/min verwendet.

Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle VI zusammengestellt.

Tabelle VI

Nr.

Oberflächenrauhigkeit

Aussehen der Oberschicht nach 100 Chargen* Risse Trennung

Haltbarkeit der Form (Anzahl Chargen)

Aussehen der Brammenoberfläche (nach 100 Chargen

1

weniger als

10 S

A

keine

350

normal

2

20 S

A

keine

400

gut

3

50 S

keine keine

600

gut

4

100 S

keine keine

800

hervorragend

5

150 S

keine keine

800

hervorragend

6

200 S

B

keine

700

gut

7

250 S

B

keine

500

gut

1 Strahlschmelzenmenge pro Charge = 2501

Wie aus Tabelle VI zu ersehen, zeigten die in diesem Beispiel verwendeten Formen eine hervorragende Dauerhaftigkeit und lieferten Stahlbrammen mit verbesserter Qualität. Die Mengen des verwendeten Glaspulvers wurden im Vergleich zu Giessverfahren des Standes der Technik um 20 bis 30% vermindert.

Beispiel 7

(i) Erzeugung einer rauhen Oberfläche

Eine Kupferform (400 mm breit, 1500 mm lang, 700 mm hoch) zum kontinuierlichen Giessen von Stahlbrammen wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 spangebend bearbeitet, um eine unebene Basisoberfläche zu erzeugen.

(ii) Vorbehandlung

Es wurde die Vorbehandlung von Beispiel 3 angewendet.

(iii) Erzeugung einer Nickelplattierung

Nach dem Aktivieren wurde der Körper der Form mit Wasser gewaschen und durch Eintauchen in ein Bad elektroplattiert, das 450 g/Liter Nickelsulfamat und 25 g/Liter Borsäure enthielt. Die Elektroplattierung erfolgte bei einer Temperatur von 55 C und einem pH-Wert von 3,1 bei einer Kathodenstromdichte von 2 A/dm2 während 26 Std. zur Bildung einer 500 (im dicken Nickelplattierung.

(iv) Erzeugung einer Legierungsplattierung

Der Körper der Form mit der auf der rauhen Oberfläche « gebildeten Nickelplattierung wurde mit Wasser gewaschen und dann einer stromlosen Plattierungsbehandlung unterzogen, indem er in ein Bad getaucht wurde, das 20 g/Liter Nik-kelsulfat, 10 g/Liter Kobaltchlorid, 60 g/Liter Natriumeitrat und 20 g/Liter Natriumhypophosphit enthielt. Die Plattie-50 rung erfolgte bei einer Temperatur von 85 °C und einem pH-Wert von 4,8 während 20 Std. zur Bildung einer 67 um dik-ken Legierungsplattierung, die 62 Gew.% Nickel, 26 Gew.% Kobalt und 12 Gew.% Phosphor enthielt.

55 (v) Bildung einer Chromplattierung

Es wurde eine 25 jxm Chrombeschichtung in ähnlicher Weise wie in Beispiel 3 gebildet.

Der Körper der Form wurde mit Wasser gewaschen. Die Beschichtungsmasse wurde aus den maskierten Bereichen so entfernt und so die erfindungsgemässe Form erhalten.

Sechs andere Formen wurden in gleicher Weise wie oben behandelt.

Diese Formen wurden zum kontinuierlichen Giessen von hochgekohltem Stahl bei einer Gussrate von 1,5 m/min ver-65 wendet.

In Tabelle VII ist die Dauerhaftigkeit der Formen und das Aussehen der Oberfläche der Brammen zusammengestellt.

9

Tabelle VII

658 206

Nr. Oberflächenrauhigkeit

Aussehen der Oberschicht nach 100 Chargen* Risse Trennung

Haltbarkeit der Form (Anzahl Chargen)

Aussehen der Brammenoberfläche (nach 100 Chargen

1

weniger als

längs der

10S

B

feinen Risse

250

normal

2

20 S

A

keine

350

normal

3

50 S

A

keine

550

gut

4

100 S

keine keine

800

hervorragend

5

150 S

keine keine

800

hervorragend

6

200 S

keine keine

750

hervorragend

7

250 S

B

keine

550

gut

* Strahlschmelzenmenge pro Charge = 2501

Die in diesem Beispiel verwendeten Formen lieferten ausweislich Tabelle VII hervorragende Ergebnisse. Die Mengen an Glaspulver wurden im Vergleich zur Verwendung konventioneller Form um 20 bis 30% verringert.

Beispiel 8

Eine Kupferform mit gleichen Abmessungen wie die in Beispiel 7 verwendete Form wurde mit einem Shaper auf einem Teil der Basisoberfläche, die zum Kontakt mit der Stahlschmelze bestimmt war, zum Erzielen einer Oberflächenrauhigkeit von 70 S spangebend bearbeitet, so dass die Grate und Täler der unregelmässigen Oberfläche sich in

Richtung des Flusses der Stahlschmelze erstreckten. Neun weitere Formen wurden in gleicher Weise zum Erzielen einer 20 ähnlichen Oberflächenrauhigkeit behandelt. Auf den Basisoberflächen wurden erste Schichten und zweite Schichten auf den ersten Schichten gebildet, wobei jede Schicht die in Tabelle VIII angegebene Zusammensetzung und Dicke hatte. Über jede zweite Schicht wurde eine 10 [im dicke Chrom-25 schicht aufgetragen.

Diese Formen wurden zum kontinuierlichen Giessen von hochgekohltem Stahl in gleicher Weise wie in Beispiel 7 verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII zusammengestellt.

Tabelle VIII

Nr.

Erste Schicht Zusammensetzung (Gew.%) Ni

Zweite Schicht Haltbarkeit Aussehen

Dicke Zusammensetzung (Gew.%) Dicke der Form derBrammen-

Co

(Um)

Ni Co

B (um) (Anzahl der Oberfläche Chargen) (nach 200 Chargen)

1

95

5

500

95

4

-

1

30

800

hervorragend

2

95

5

500

89

3

8

-

30

800

hervorragend

3

95

5

200

91

4

-

5

30

700

gut

4

70

30

500

62

27

11

-

30

500

normal

5

70

30

500

85

4

11

—

30

600

gut

6

80

20

500

91

4

-

5

30

800

hervorragend

7

95

5

1000

86

3

11

-

30

700

gut

8

95

5

1000

90

4

6

-

30

800

hervorragend

9

95

5

2000

90

4

6

-

60

800

gut

10

60

40

300

53

35

10

2

30

500

normal

Beispiel 9

(i) Bildung einer rauhen Oberfläche

Eine Form aus Kupferlegierung, die 1 Gew.% Silber enthielt (Breite 280 mm, Länge 1000 mm, Höhe 700 mm), wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 beschrieben zur Erzeugung einer unebenen Oberfläche spangebend bearbeitet.

(ii) Vorbehandlung

Es wurde wie in Beispiel 3 gearbeitet.

(iii) Bildung einer Nickelplattierung

Nach dem Aktivieren wurde der Körper der Form mit Wasser gewaschen und durch Eintauchen in ein Bad bei 55 °C während 11 Std. elektroplattiert, das 450 g/Liter Nik-kelsulfamat und 25 g/Liter Borsäure enthielt und einen pH-Wert von 3,1 aufwies. Die Plattierung erfolgte bei einer Ka-thodenstromdichte von 2 A/dm2 zur Erzeugung einer 200 |xm dicken Nickelbeschichtung.

(iv) Erzeugung einer Legierungsplattierung

Der gemäss obigen Angaben elektroplattierte Formkörper wurde mit Wasser gewaschen und in ein stromloses Plat-tierungsbad getaucht, das 40 g/Liter Kobaltchlorid, 15 cc/ 55 Liter Ethylendiamin, 10 g/Liter Natriumeitrat, 15 g/Liter Natriumhypophosphit und 3 g/Liter Natriumborhydrid enthielt. Die stromlose Elektroplattierung erfolgte bei einer Temperatur von 80 °C und einem pH-Wert von 12,0 während 10 Std. zur Bildung einer 37 um dicken Legierungsplat-60 tierung, die aus 86 Gew.% Kobalt, 9 Gew.% Phosphor und 5 Gew.% Bor bestand. Dann wurde zur Erzeugung einer etwa 0,1 (im dicken oxidierten Schicht während 10 min bei Raumtemperatur und einer Anodenstromdichte von 20 A/ dm2 durch Elektrolysieren in einer wässrigen Lösung gear-65 beitet, die 100 g/Liter Natriumhydroxid enthielt.

Dann wurde der Körper der Form mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die Beschichtungsmasse wurde aus den maskierten Bereichen entfernt. Die Aussenoberfläche

658 206

10

der Form wurde mit Wasser gekühlt, während die Innenoberfläche der Form mit der Flamme eines mit Propan betriebenen Oxidationsbrenners 40 min gleichmässig erhitzt wurde. Sechs weitere Formen wurden in gleicher Weise wie oben behandelt. Die Formen wurden zum kontinuierlichen

Giessen von mittelgekohltem Stahl bei einer Giessrate von 1,2 m/min verwendet.

In der folgenden Tabelle IX sind die Werte für die Dauerhaftigkeit der Testformen und das Aussehen der Oberflächen der damit erhaltenen Brammen zusammengestellt.

Tabelle IX

Nr.

Oberflächen

Aussehen der Ober

Haltbarkeit der Form

Aussehen der Brammen-

rauhigkeit schicht nach 100 Chargen*

(Anzahl Chargen)

oberfläche

Risse

Trennung

(nach 100 Chargen

1

weniger als

10 S

A

keine

250

normal

2

20 S

A

keine

350

normal

3

50 S

keine keine

600

gut

4

100 S

keine keine

750

hervorragend

5

150 S

keine keine

800

hervorragend

6

200 S

keine keine

750

gut

7

250 S

B

keine

600

normal

1 Stahlschmelzenmenge pro Charge = 2501

Beispiel 10

(i) Erzeugung einer rauhen Oberfläche

Eine Kupferform (Breite 320 mm, Länge 1500 mm, Höhe 700 mm) für das kontinuierliche Giessen von Stahlbrammen wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 beschrieben spangebend zur Erzeugung einer unebenen Oberfläche bearbeitet.

(ii) Vorbehandlung

Es wurde wie in Beispiel 3 gearbeitet.

(iii) Erzeugung einer Nickelplattierung

Nach dem Aktivieren wurde der Körper der Form mit Wasser gewaschen und dann in einem Bad elektroplattiert, das 320 g/Liter Nickelsulfat, 30 g/Liter Nickelchlorid, 10 g/ Liter Borsäure und 3 g/Liter Natriumnaphthalintrisulfonat enthielt. Es wurde bei einer Temperatur von 55 °C und einem pH-Wert von 4,5 bei einer Kathodenstromdichte von 2 A/ dm2 mit kontinuierlicher Filtration des Bades gearbeitet, um eine 210 (im dicke Nickelplattierung zu bilden.

(iv) Bildung einer Legierungsplattierung

Die so plattierte Form wurde mit Wasser gewaschen und dann einer stromlosen Plattierungsbehandlung unterzogen und hierzu bei 72 °C während 9 Std. in ein Bad getaucht, das 25 30 g/Liter Nickelchlorid, 15 g/Liter Kobaltsulfat, 10 g/Liter Natriumhypophosphit, 5 g/Liter Natriumborhydrid und 65 g/Liter Natriumeitrat enthielt und einen pH-Wert von 10 aufwies. Dadurch wurde über der ersten Schicht eine 23 (im dicke Legierungsbeschichtung gebildet, die aus 84 Gew.% 30 Nickel, 11 Gew.% Kobalt, 3 Gew.% Phosphor und 2 Gew.% Bor bestand. Dann wurde auf der Legierungsplattierung eine oxidierte Schicht in gleicher Weise wie in Beispiel 9 aufgebracht.

Die Form wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet 35 und die Beschichtungsmasse aus den maskierten Bereichen entfernt.

Sechs weitere Formen wurden in ähnlicher Weise behandelt.

Diese Formen wurden auf Verwendungseigenschaften 40 und Dauerhaftigkeit sowie das Aussehen der Oberfläche der damit hergestellten Brammen geprüft, indem hochgekohlter Stahl mit einer Giessrate von 1,2 m/min in die Formen gegossen wurde.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle X zusam-45 mengestellt.

Tabelle X

Nr. Oberflächen- Aussehen der Ober- Haltbarkeit der Form Aussehen der Brammen rauhigkeit Schicht nach 100 Chargen* (Anzahl Chargen) Oberfläche

Risse Trennung (nach 100 Chargen

1 weniger als

10 S

A

keine

400

normal

2

20 S

A

keine

500

gut

3

50 S

A

keine

550

gut

4

100 S

keine keine

750

hervorragend

5

150 S

keine keine

800

hervorragend

6

200 S

keine keine

750

gut

7

250 S

B

keine

600

normal

* Stahlschmelzenmenge pro Charge = 2501

Beispiel 11

Acht ähnliche Formen wie in Beispiel 10 verwendet wurden in gleicherweise spangebend bearbeitet und vorbehandelt. Dann wurde auf den Basisoberflächen erste Schichten

65 und dann zweite Schichten mit den in der folgenden Tabelle XI angegebenen Zusammensetzungen und Dicken gebildet. Über jeder zweiten Schicht wurde eine oxidierte Schicht von etwa 0,1 [im Dicke durch Elektrolyse gebildet.

11

658 206

Diese Formen wurden zum kontinuierlichen Giessen von Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle XI zusam-

hochgekohltem Stahl in gleicher Weise wie in Beispiel 10 ver- mengestellt.

wendet.

Tabelle XI

Nr.

Erste Schicht Zusammensetzung (Gew.%) Ni

Co

Dicke

(Um)

Zweite Schicht Zusammensetzung (Gew.%)

Ni Co

B

Haltbarkeit Aussehen Dicke der Form der Brammen-

(nm) (Anzahl der Oberfläche Chargen) (nach 200 Chargen)

1

100

-

200

85

4

11

-

30

750

hervorragend

2

100

-

300

95

4

-

1

30

800

hervorragend

3

100

-

500

91

4

5

30

750

gut

4

100

-

1000

62

27

11

-

30

700

normal

5

70

30

500

62

27

8

3

30

550

normal

6

70

30

500

62

27

10

1

60

500

normal

7

70

30

300

53

35

10

2

30

450

normal

8

60

40

300

53

35

10

2

60

400

normal

25

30

35

40

45

50

55

60

S

Claims (15)

658 206 PATENTANSPRÜCHE

1. Form aus Kupfer oder Kupferlegierung für das Stranggiessen von Stahl, gekennzeichnet durch eine rauhe Innenoberfläche, eine auf der Innenoberfläche gebildete Be-schichtung aus Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon und eine über dieser Beschichtung gebildete Chromschicht.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche eine Oberflächenrauhigkeit von 20 bis 200 S besitzt.

3. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche eine Oberflächenrauhigkeit von 50 bis 150 S besitzt.

4. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon eine Dicke von 195 bis 2950 um und die Chromschicht eine Dicke von 5 bis 100 Jim besitzt.

5. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon eine Dicke von 300 bis 1000 |im und die Chromschicht eine Dicke von 10 bis 30 um besitzt.

6. Form aus Kupfer oder Kupferlegierung für das Stranggiessen von Stahl, gekennzeichnet durch eine rauhe Innenoberfläche, (A) eine auf der Innenoberfläche gebildete Beschichtung aus Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon und (B) eine auf der Beschichtung (A) gebildete Legierungsschicht enthaltend 3—20 Gew.% Phosphor und/oder 2—15 Gew.% Bor sowie Nickel und/oder Kobalt als restlichen Anteil.

7. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche eine Oberflächenrauhigkeit von 20 bis 200 S besitzt.

8. Form nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche eine Oberflächenrauhigkeit von 50 bis 150 S besitzt.

9. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (A) eine Dicke von 30 bis 1900 um und die Schicht (B) eine Dicke von 10 bis 100 |im besitzt.

10. Form nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

dass die Beschichtung (A) eine Dicke von 200 bis 1000 um und die Schicht (B) eine Dicke von 20 bis 60 um hat.

11. Form aus Kupfer oder Kupferlegierung für das Stranggiessen von Stahl, gekennzeichnet durch eine rauhe Innenoberfläche, (A) eine auf der Innenoberfläche gebildete Beschichtung aus Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon, (B) eine auf der Beschichtung (A) gebildete Legierungsschicht, die 3—20 Gew.% Phosphor und/oder 2—15 Gew.% Bor sowie Nickel und/oder Kobalt als restlichen Anteil enthält und (C) eine auf der Schicht (B) gebildete Chromschicht.

12. Form nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche eine Oberflächenrauhigkeit von 20 bis 200 S hat.

13. Form nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche eine Oberflächenrauhigkeit von 50 bis 150 S hat.

14. Form nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (A) eine Dicke von 30 bis 1900 um hat, die Schicht (B) eine Dicke von 10 bis 100 um hat und die Schicht (C) eine Dicke von 5 bis 100 um hat.

15. Form nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (A) eine Dicke von 200 bis 1000 um hat, die Schicht (B) eine Dicke von 20 bis 60 |im hat und die Schicht (C) eine Dicke von 10 bis 30 um hat.

16. Form aus Kupfer oder Kupferlegierung für das Stranggiessen von Stahl, gekennzeichnet durch eine rauhe Innenoberfläche, (A) eine auf der Innenoberfläche gebildete Beschichtung aus Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon, (B) eine auf der Beschichtung (A) gebildete Legierungsschicht, die 3—20 Gew. % Phosphor und/oder 2—15 Gew. % Bor sowie Nickel und/oder Kobalt als Rest enthält und (C) eine oxidierte Schicht der Legierungsschicht (B).

17. Form nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

s dass die Innenoberfläche eine Oberflächenrauhigkeit von 20 bis 200 S hat.

18. Form nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche eine Oberflächenrauhigkeit von 50 bis 150 S hat.

io 19. Form nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (A) eine Dicke von 30 bis 1900 um, die Schicht (B) eine Dicke von 10 bis 100 um und die oxidierte Schicht (C) eine Dicke von 0,001 bis 0,5 (im hat.

20. Form nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,

15 dass die Beschichtung (A) eine Dicke von 200 bis 1000 |im, die Schicht (B) eine Dicke von 20 bis 60 um und die oxidierte Schicht (C) eine Dicke von 0,001 bis 0,5 um hat.