DE3142196C2

DE3142196C2 - Stranggießkokille mit Verschleißschutzschicht

Info

Publication number: DE3142196C2
Application number: DE3142196A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: MISHIMA KOSAN CORP KITAKYUSHU FUKUOKA JP
Current assignee: MISHIMA KOSAN CORP KITAKYUSHU FUKUOKA JP
Priority date: 1981-10-24
Filing date: 1981-10-24
Publication date: 1984-03-01
Also published as: AU3896085A; IT8168401A0; KR870000336B1; FR2515081B1; DE3142196A1; BR8107015A; GB2108025A; US4688320A; FR2515081A1; AU7680081A; IT1226489B; KR830007180A

Abstract

Eine Stranggußform besteht aus hochgradig wärmeleitendem Cu oder aus Cu-Legierungen, wobei jedoch zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit und zur Vermeidung von Oberflächenfehlern des Stranggußteiles an seinen Kontaktstellen mit dem Cu oder den Cu-Legierungen dieser Bereich mit einem vom Metall der Form verschiedenen Metallüberzug aus Ni versehen wird. Erfindungsgemäß verläuft ein oberer Grenzabschnitt (12) zwischen Formsubstrat (10) und Metallüberzug (11) in einer Krümmung, deren Radius (R) vorzugsweise gleich (15 bis 25) · t ist, wobei t = der Dicke des Metallüberzugs ist. Auf diese Weise wird ein gleichmäßiger, festhaftender Metallüberzug gewährleistet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille, deren insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehende formgebende Wandung unterhalb des Badspiegels in der Stranggießkokille eine aus Nickel oder einer Legierung auf Nickelbasis bestehende Verschleißsrhutzschichi in einer entsprechenden Wandungsausnehmung aufweist

Eine Stranggießkokille weist eine formgebende V» andung aus nochgradig wärmeleitenden Werkstoffen auf, die im allgemeinen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen. Die Stahlschmelze wird in der Stranggießkokille allmählich abgekühlt wenn sie innerhalb derselben nach unten fließt, und beginnt, eine erhärtete Schale oder Randzcne zu bilden. Im unteren Bereich dar Stranggießkokille kratzt diese erhärtete Schale dann sehr stark an der Wandung, wodurch letztere beschädigt bzw. abgenutzt wird. Als weiterer Nachteil kommt noch hinzu, daß das Kupfer im unteren Teil der Stranggießkokille, wo die formgebende Wandung mit der erhärteten Schale in Berührung kommt diffundiert und sich an den Korngrenzen des Stuhls 2Ώ5«*«?ιΠ*ν!ί sowie di~ Oberfläche des Stranges versprödet Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man daher im unteren Teil der inneren Kokillenwand Nickel oder Legierungen auf Nickelbasis und weitere Werkstoffe, wie z. B. Chrom, galvanisch niedergeschlagen, aufgesprüht oder explosionsplattiert Bei den neuzeitlichen Stranggießverfahren wird nun in steigendem Maße Wert darauf gelegt die Stranggießgeschwindigkeit zu erhöhen und die Eigenschaften der Oberfläche des Stranges zu verbessern. Dabei wird gefordert daß der hochgradig wärmeleitende, aus Kupfer oder einer ten Technologie ergeben sich jedoch einige Probleme, weil der obere Teil und der daran anschließende untere Teil im Grenzbereich zur Verschl^ißschutzschicht einen Winkel bilden. In diesem, an de.i Abschnitt unterhalb des Badspiegels anschließenden Grenzbereich ergeben sich nämüch durch die Relativbewegung der Strangkruste infolge des Unterschiedes der Wärmeausdehnung zwischen der formgebenden V/andung und der Verschleißschuizschicht Zug- und Schlingbewegungen und

ίο dadurch ein Absplittern. Auch im Grenzbereich des untersten, anschließenden Teils wird zwecks ausreichender Verschleißfestigkeit eine besonders dicke Oberzugs- bzw. Verschleißschutzschicht erforderlich. Aus praktischen Gründen wird diese Oberzugsschicht explosionsartig oder galvanisch niedergeschlagen. Andererseits ist jedoch die Haftfähigkeit in der Spitze eines Winkels schlecht was insbesondere beim Galvanisieren der Faü ist, so daß es schwierig ist, einen dicken Ob rzug herzustellen.

.Ό Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt eine Stranggießkokille der eingangs genannten Art auch im unteren Bereich der formgebenden Wandung, weiche mit der Strangkruste in Berührung kommt korrosions- und verschleißfest zu machen.

Diese Aufgabe w^:.,<j gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß der obere Innenrandbereich der Wandungsausnehmung bzw. Verschleißschutzschicht als gekrümmte Fläche ausgeführt ist deren Krümmungsradius der 15- bis 25fachen Dirke der Verschleißschutzschicht entspricht

Vorteilhafterweise ist dabei der Krümmungsradius entsprechend der Fertigtoleranz der oberflächengeschliffenen, formgebenden Wandung bemessen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der

Γ) Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in perspektivischer Darstellung

F i g. 1 und 2 Ausschnitt einer Formgebungswandung einer erfindungsgemäßen Stranggießkokille,
F i g. 3 den Ablauf der Fertigung de =■ Stranggießkokil-Ie nach F i g. 1 und

F i g. 4 eine Abwandlung der Stranggießkokille nach Fig. 1.
Um zu erreichen, daß die Verschleißfestigkeit der

SO

rbessert wird

Strang nicht direkt mit Kupfer oder einer Kupferlegierung in Berührung kommt ist die formgebende Wandung 10 mit einer Verschleißschutzschicht 11 aus Nickel oder einer Legierung auf Nickelbasis versehen, welche im unteren bereich eine gute Verschleißfestig-

)f) keit liefert Diese Verschleißschutzschicht 11 ist unterhalb des ßadspiegels 10a in der Stranggießkokille der aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehenden formgebenden Wandung 10 aufgetragen. Verläuft der obere Innenrandbereich 12 zwischen dieser Verschleiß-

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unteren Bereich der formgebenden Wandung nicht freigelegt wird. Der Teil der Kokillenwand, welcher mit der Stahlschmelze in Berührung kommt ist korrosionsfest hitzebeständig und gegen Hochtemperaturspannungen beständig. Auch die erste, obere Hälfte der formgebenden Wandung, weiche mit der Strangkruste in Berührung kommt, ist noch äußerst korrosionsfest und verschleißfest Die Oberfläche des unteren Teils der formgebenden Wandung wird aber bis zu einer gewissen Tiefe abgearbeitet und in diesem Bereich mit einem anderen Metall, nämlich Nickel oder einer Legierung auf Nickelbasis, beschichtet, welches die vorgenannten Bedingungen erfüllt Bei dieser bekannwinkelig, ist es sehr schwierig, die Verschleißsrhutzschicht Il aus Nickel oder eine Legierung auf Nickelbasis aufzubringen. Insbesondere beim Galvanisieren, welches im allgemeinen zum Aufbringen der Verschleißschutzschicht ίί angewendet wird, entsteht in dem winkeligen Bereich kein einwandfreier Niederschlag. Wenn man versucht, einen derartigen Metallüberzug auch in diesem Winkelbereich einwandfrei aufzubringen, wird beim Galvanisieren sehr viel Zeit

benötigt, weil ein dickerer Überzug gebildet werden muß, als dies für den verbleibenden Bereich erforderlich wäre. Da beim Maßschleifen der formgebenden Wandung dieser Oberschuß abgeschliffen werden muß,

bedeutet dies unnötigen Zeit- und Materialverlust

Die dargestellte Stranggießkokille ist daher unter Beachtung vorstehender Punkte in der Weise ausgebildet daß der obere Innenrandbereich 12 zwischen der formgebenden Wandung 10 und der Verschleißschutz- s schicht 11 ein leicht gekrümmte Oberfläche bildet Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 isi nur der obere Innenrandbereich 12 gekrümmt ausgebildet während bei der Ausfüi-rungsform nach Fig.2 zusätzlich der AuGenrandbereich 13 zwischen der formgebenden Wandung 10 bzw. dem Abschnitt in dem der Badspiegel 10a zu liegen kommt und der Verschieißabschnitt 11 gekrümmt ausgebildet sind.

Bei dem in seinen verschiedenen Schritter. "~ ^rig. 3 dargestellten Verfahren zur Hersteähug c>_, Strang- η gießkokille wird unterhalb des Strangmeniskusabschnittes 10a in der Formgebungswandürtj 10 eine Wandungsaüsnehmung der Tiefe f ein?·· .cnliifen, wobei der !nnenrandbereich 12 einen K .-iünmungsradius R = (15 bis 25) χ f erhält währerd der Ac"" snrandbereich 13 eine 2» Krümmung mit einem Radius von etwa t erhält (vgl. F i g. 3a). Anschließend wird die gesamte Oberfläche der Forrngebungswandung gemäß Fig.3b mit der Verschleißschutzschicht versehen. Abschließend wird die derart beschichtete Metalloberfläche auf Maß geschliffen (vgl. Fig.3c). Entsprechend den Beziehungen zwischen der Dicke der aufgetragenen Verschleißschutzschicht 11 gemäß Fig.3b und den Toleranzen beim Fertigschliff gemäß Fig.3c ergeben sich am oberen Außenrandbereich 13 zwischen dem Abschnitt mit dem Badspiegel 10a und der Verschleißschutzschicht 11 eine gekrümmte innere und eine nichtgekrümmte äußere Oberfläche. Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig.4 bleibt die gesamte Oberfläche der Formgebungswandung mit der Verschleißschutzschicht bedeckt

Das beschriebene Auftragen gleichmäßiger und fester Verschleißschutzschichten ist äußerst einfach. Es entsteht eine Ctberaus verschleißfeste, langlebige formgebende Wandung einer Stranggießkokille, weil eine verschleißfeste Metallschicht aus von der Formgebungswandungr unterschiedlichem Metall auf die gekrümmt ausgebildete Oberfläche des όϊκ ■:en Innenrandbereiches aufgetragen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

31 42 l&o Patentansprüche:

1. Stranggießkokille, deren insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehende formgebende Wandung unterhalb des Badspiegels in der Stranggießkokille eine aus Nickel oder einer Legierung auf Nsckeibasis bestehende Verschleißschutzschicht in einer entsprechenden Wandausnehmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Imnenrandbereich (12) der Wandungsausnehmung bzw. Verschleißschutzschicht (11) als gekrümmte Fläche ausgeführt ist, deren Krümmungsradius der 15- bis 25fachen Dicke der Verschleißschutzschicht (11) entspricht

2. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius entsprechend der Fertigtoleranz der oberflächengeschliffenen toraigebendeti Wandung (iöa, ti) bemessen ist