JP2000051999A - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents
連続鋳造用鋳型Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性や耐久性が十分に改善された溶射被
膜を有する連鋳用鋳型を提供すること。 【解決手段】 ０．２mm以上の厚みのＮｉメッキを施し
た鋳型内壁表面の、該Ｎｉメッキ部分の鋳造方向下方端
部より３５０mm以上の部分に、好ましくは気孔率：３〜
１０％、密着強度：２００MPa 以上、Ｃｒ3 Ｃ2 をＮｉ
Ｃｒに対して７４〜７６重量％含有するＮｉＣｒ／Ｃｒ
3 Ｃ2 溶射被膜を形成し、表面研削を施した該ＮｉＣｒ
溶射被膜表面の気孔に封孔材を充填してなる連続鋳造用
鋳型。
膜を有する連鋳用鋳型を提供すること。 【解決手段】 ０．２mm以上の厚みのＮｉメッキを施し
た鋳型内壁表面の、該Ｎｉメッキ部分の鋳造方向下方端
部より３５０mm以上の部分に、好ましくは気孔率：３〜
１０％、密着強度：２００MPa 以上、Ｃｒ3 Ｃ2 をＮｉ
Ｃｒに対して７４〜７６重量％含有するＮｉＣｒ／Ｃｒ
3 Ｃ2 溶射被膜を形成し、表面研削を施した該ＮｉＣｒ
溶射被膜表面の気孔に封孔材を充填してなる連続鋳造用
鋳型。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼を連続鋳造するた
めの鋳型、さらに詳しくは、耐摩耗性を向上させるた
め、鋳型内壁に溶射被膜を有する連続鋳造用鋳型及び溶
射用材料に関する。
めの鋳型、さらに詳しくは、耐摩耗性を向上させるた
め、鋳型内壁に溶射被膜を有する連続鋳造用鋳型及び溶
射用材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造用の鋳型の耐摩耗性を向上させ
るため、鋳型内壁に溶射被膜を形成する技術が提案され
ている。この技術においては、溶射鋳型の使用環境が、
高温・高機械的負荷環境にあるため、被膜には単に耐摩
耗性だけでなく、耐熱衝撃性や耐密着性（被膜と鋳型の
界面強度）も要求されている。さらには、鋳型が、連続
鋳造パウダ−などの成分が連続鋳造用ロ−ル冷却水に溶
融し、混酸蒸気として溶射表面に吹付けられるという高
腐食環境で使用されるため、耐腐食性も被膜には必要で
ある。
るため、鋳型内壁に溶射被膜を形成する技術が提案され
ている。この技術においては、溶射鋳型の使用環境が、
高温・高機械的負荷環境にあるため、被膜には単に耐摩
耗性だけでなく、耐熱衝撃性や耐密着性（被膜と鋳型の
界面強度）も要求されている。さらには、鋳型が、連続
鋳造パウダ−などの成分が連続鋳造用ロ−ル冷却水に溶
融し、混酸蒸気として溶射表面に吹付けられるという高
腐食環境で使用されるため、耐腐食性も被膜には必要で
ある。
【０００３】こうした課題に対し、これまでは溶射の下
地処理、溶射材料、溶射施工方法、溶射被膜の後処理方
法という観点から多くの発明がなされてきた。鋳型の母
材には熱伝導の優れた銅あるいは銅合金（以降、銅合金
とする）が用いられている。この銅合金に直接を溶射を
行うと母材と被膜の密着強度が低く、特に、再溶融処理
をしない場合は高々１００MPa と非常に低い。
地処理、溶射材料、溶射施工方法、溶射被膜の後処理方
法という観点から多くの発明がなされてきた。鋳型の母
材には熱伝導の優れた銅あるいは銅合金（以降、銅合金
とする）が用いられている。この銅合金に直接を溶射を
行うと母材と被膜の密着強度が低く、特に、再溶融処理
をしない場合は高々１００MPa と非常に低い。
【０００４】また、溶射被膜の下地処理としては、溶射
被膜と母材の密着強度が高められ、コストの比較的安い
手法としてＮｉメッキが最も一般的である。ショットブ
ラストや予備加熱を最適化することによっても密着強度
はさらに向上でき、溶射鋳型として使用するのに必要な
２００MPa を達成することも不可能ではない。
被膜と母材の密着強度が高められ、コストの比較的安い
手法としてＮｉメッキが最も一般的である。ショットブ
ラストや予備加熱を最適化することによっても密着強度
はさらに向上でき、溶射鋳型として使用するのに必要な
２００MPa を達成することも不可能ではない。
【０００５】さらに、溶射材料については、例えば、特
開昭６０−２２１１５１号公報により高硬度材料である
ＷＣ−Ｃｏなどのサ−メット被膜材料が、また、特開平
９−２８５８４４号公報によりＮｉ基の被覆材料が開示
されている。
開昭６０−２２１１５１号公報により高硬度材料である
ＷＣ−Ｃｏなどのサ−メット被膜材料が、また、特開平
９−２８５８４４号公報によりＮｉ基の被覆材料が開示
されている。
【０００６】施工方法としては、フレ−ム溶射、プラズ
マ溶射、高速フレ−ム溶射などがある。これら施工法の
発明における主眼は、被膜と母材の鋳型との密着強度を
高めることや、被膜内部の気孔を低減させることであ
る。溶射後の後処理については、被膜を炉や電子ビ−ム
などで再溶融処理する技術などがある。溶射鋳型の良否
は、こうした材料、施工方法、後処理の組み合わせを如
何に使用環境に適用させるかにかかっている。
マ溶射、高速フレ−ム溶射などがある。これら施工法の
発明における主眼は、被膜と母材の鋳型との密着強度を
高めることや、被膜内部の気孔を低減させることであ
る。溶射後の後処理については、被膜を炉や電子ビ−ム
などで再溶融処理する技術などがある。溶射鋳型の良否
は、こうした材料、施工方法、後処理の組み合わせを如
何に使用環境に適用させるかにかかっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】内壁表面に溶射被膜を
適用した従来の連鋳用鋳型については、上記のように、
材料、施工方法、後処理やそれらの組み合わせについて
今までに種々試みられてきたが、以下のように様々な問
題点が、まだ残されており、決して完成された技術であ
るとはいえない。即ち、下地処理のＮｉメッキ厚みにつ
いては、被膜と母材の密着強度を高めるために０．０５
mm以上、熱衝撃性を確保するために２mm以下程度にする
ことが提案されている。しかし、耐腐食性をも考慮した
厚みは明確にされていない。
適用した従来の連鋳用鋳型については、上記のように、
材料、施工方法、後処理やそれらの組み合わせについて
今までに種々試みられてきたが、以下のように様々な問
題点が、まだ残されており、決して完成された技術であ
るとはいえない。即ち、下地処理のＮｉメッキ厚みにつ
いては、被膜と母材の密着強度を高めるために０．０５
mm以上、熱衝撃性を確保するために２mm以下程度にする
ことが提案されている。しかし、耐腐食性をも考慮した
厚みは明確にされていない。
【０００８】また、溶射材料については、耐摩耗性の点
ではＷＣ−Ｃｏは優れた材料ではあるが、耐腐食性が劣
るため使用できない。また、ＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 は耐
摩耗性は比較的優れ、かつ耐腐食性も他のサ−メット材
料と比べて高いが、溶射鋳型として使用するには、被膜
の熱衝撃性や耐密着性をさらに向上させなくてはならな
い。
ではＷＣ−Ｃｏは優れた材料ではあるが、耐腐食性が劣
るため使用できない。また、ＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 は耐
摩耗性は比較的優れ、かつ耐腐食性も他のサ−メット材
料と比べて高いが、溶射鋳型として使用するには、被膜
の熱衝撃性や耐密着性をさらに向上させなくてはならな
い。
【０００９】施工方法としてはサ−メット系材料に対し
ては、高速フレ−ム溶射は最も優れた被膜を形成できる
手法である。この施工法の発明は耐密着性の向上や被膜
内部の気孔率の低減はある程度達成されているが、未だ
不十分であって、気孔率が高く、Ｓ，Ｆ，Ｃｌなどの腐
食物質が被膜内部に浸透し、被膜と母材界面まで到達
し、酸腐食や溶射被膜とＮｉメッキ界面において局部電
池が形成され、被膜が腐食されるガルバニック腐食など
の腐食が発生し、溶射被膜を破壊してしまう。
ては、高速フレ−ム溶射は最も優れた被膜を形成できる
手法である。この施工法の発明は耐密着性の向上や被膜
内部の気孔率の低減はある程度達成されているが、未だ
不十分であって、気孔率が高く、Ｓ，Ｆ，Ｃｌなどの腐
食物質が被膜内部に浸透し、被膜と母材界面まで到達
し、酸腐食や溶射被膜とＮｉメッキ界面において局部電
池が形成され、被膜が腐食されるガルバニック腐食など
の腐食が発生し、溶射被膜を破壊してしまう。
【００１０】後処理としての再溶融処理は鋳型に熱変形
を与えてしまうため、特に長辺鋳型（幅５００mm×高さ
８００mm以上）には適用できない。溶射被膜の後処理法
としては、上記の再溶融処理の他に、封孔処理がある。
この気孔を埋めるという手法自体は特別新しいものでは
なく、比較的古くから試みられてはいるものの、溶射鋳
型に適用するには技術的に不十分なところもあり、必ず
しも有効な手法ではない。その大きな原因は、封孔処理
と気孔率の最適化がなされていないことが挙げられる。
つまり、被膜の気孔率が低すぎると、封孔材が気孔に浸
透しにくく、かつ封孔処理後に残留したアルコ−ルが、
高温環境下で膨張し、被膜破壊の主因子になってしま
う。一方、高すぎると、基本的に、被膜の密着性や強度
が劣化し、剥離に至らしめる。また、封孔材が被膜表面
に多く露出し、鋳片との鋳型の焼きつきの原因となりう
る。
を与えてしまうため、特に長辺鋳型（幅５００mm×高さ
８００mm以上）には適用できない。溶射被膜の後処理法
としては、上記の再溶融処理の他に、封孔処理がある。
この気孔を埋めるという手法自体は特別新しいものでは
なく、比較的古くから試みられてはいるものの、溶射鋳
型に適用するには技術的に不十分なところもあり、必ず
しも有効な手法ではない。その大きな原因は、封孔処理
と気孔率の最適化がなされていないことが挙げられる。
つまり、被膜の気孔率が低すぎると、封孔材が気孔に浸
透しにくく、かつ封孔処理後に残留したアルコ−ルが、
高温環境下で膨張し、被膜破壊の主因子になってしま
う。一方、高すぎると、基本的に、被膜の密着性や強度
が劣化し、剥離に至らしめる。また、封孔材が被膜表面
に多く露出し、鋳片との鋳型の焼きつきの原因となりう
る。
【００１１】また、上述した下地処理、溶射材料、施工
方法そして後処理方法に加え、溶射する部位の範囲も最
適化する必要がある。すなわち、これまでの溶射鋳型で
は鋳型の表面全面あるいは一部とに被膜を形成するもの
であった。しかし、溶射被膜を鋳型全表面に形成するこ
とはコスト高になり、かつ、鋳型鋳造方向の上方のメニ
スカス近傍の被膜は熱応力によってクラックが生じやす
いので、実際には被膜は鋳造方向の下方にのみ形成する
方が有利である。このとき、鋳型内壁表面には高硬度の
溶射部と低硬度の未溶射部の境界が生じるが、この境界
の位置は連鋳方向において適切でなければならない。連
鋳方向の下方に位置しすぎ、溶射部分が不足している
と、鋳片による摩耗で鋳型内壁面に段差を生じてしま
う。これを解消するには表面が摩耗を受ける十分に上方
までの範囲に溶射被膜を形成したうえで、上方の限られ
た範囲にのみ熱衝撃性の高いＮｉメッキや銅合金を露出
させるようにすることが必要になる。
方法そして後処理方法に加え、溶射する部位の範囲も最
適化する必要がある。すなわち、これまでの溶射鋳型で
は鋳型の表面全面あるいは一部とに被膜を形成するもの
であった。しかし、溶射被膜を鋳型全表面に形成するこ
とはコスト高になり、かつ、鋳型鋳造方向の上方のメニ
スカス近傍の被膜は熱応力によってクラックが生じやす
いので、実際には被膜は鋳造方向の下方にのみ形成する
方が有利である。このとき、鋳型内壁表面には高硬度の
溶射部と低硬度の未溶射部の境界が生じるが、この境界
の位置は連鋳方向において適切でなければならない。連
鋳方向の下方に位置しすぎ、溶射部分が不足している
と、鋳片による摩耗で鋳型内壁面に段差を生じてしま
う。これを解消するには表面が摩耗を受ける十分に上方
までの範囲に溶射被膜を形成したうえで、上方の限られ
た範囲にのみ熱衝撃性の高いＮｉメッキや銅合金を露出
させるようにすることが必要になる。
【００１２】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
決するための、前処理におけるＮｉメッキ厚み、溶射被
膜材質、溶射条件範囲などを特定し、耐摩耗性や耐久性
が十分に改善された溶射被膜を有する連鋳用鋳型及び溶
射用材料を提供することを目的とする。
決するための、前処理におけるＮｉメッキ厚み、溶射被
膜材質、溶射条件範囲などを特定し、耐摩耗性や耐久性
が十分に改善された溶射被膜を有する連鋳用鋳型及び溶
射用材料を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、 （１） 厚み０．２mm以上のＮｉメッキを施した鋳型内
壁表面の、該Ｎｉメッキ部分の鋳造方向下方端部より３
５０mm以上の部分に、ＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 溶射被膜を
形成し、表面研削を施した該ＮｉＣｒ溶射被膜表面の気
孔に封孔材を充填したことを特徴とする連続鋳造用鋳
型。 （２） 溶射被膜は、気孔率：３〜１０％、密着強度：
２００MPa 以上のＣｒ3Ｃ2 をＮｉＣｒに対して７４〜
７６重量％含有するＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 溶射被膜であ
ることを特徴とする上記（１）記載の連続鋳造用鋳型。 （３） Ｃｒ3 Ｃ2 をＮｉＣｒに対して７４〜７６重量
％含有するＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 溶射被膜の溶射用材料
において、一次粒子径が０．１〜３μｍであるＮｉＣｒ
とＣｒ3 Ｃ2 の粒子を二次粒子径が１５〜４０μｍとな
るように造粒したことを特徴とする溶射用材料。であ
る。
ろは、 （１） 厚み０．２mm以上のＮｉメッキを施した鋳型内
壁表面の、該Ｎｉメッキ部分の鋳造方向下方端部より３
５０mm以上の部分に、ＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 溶射被膜を
形成し、表面研削を施した該ＮｉＣｒ溶射被膜表面の気
孔に封孔材を充填したことを特徴とする連続鋳造用鋳
型。 （２） 溶射被膜は、気孔率：３〜１０％、密着強度：
２００MPa 以上のＣｒ3Ｃ2 をＮｉＣｒに対して７４〜
７６重量％含有するＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 溶射被膜であ
ることを特徴とする上記（１）記載の連続鋳造用鋳型。 （３） Ｃｒ3 Ｃ2 をＮｉＣｒに対して７４〜７６重量
％含有するＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 溶射被膜の溶射用材料
において、一次粒子径が０．１〜３μｍであるＮｉＣｒ
とＣｒ3 Ｃ2 の粒子を二次粒子径が１５〜４０μｍとな
るように造粒したことを特徴とする溶射用材料。であ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に本発明に係る連続鋳造用鋳
型の一辺を構成する鋳型壁を示すが、１は銅合金製の鋳
型壁、２は該鋳型内壁表面に施されたＮｉメッキ層、３
はＮｉメッキ２の鋳造方向下方端部より一定の高さｈに
わたって溶射形成された溶射被膜である。
型の一辺を構成する鋳型壁を示すが、１は銅合金製の鋳
型壁、２は該鋳型内壁表面に施されたＮｉメッキ層、３
はＮｉメッキ２の鋳造方向下方端部より一定の高さｈに
わたって溶射形成された溶射被膜である。
【００１５】このような本発明の連続鋳造用鋳型におい
て、上述した下地処理、溶射材料、施工法、後処理、そ
して溶射範囲について、溶射鋳型として実用化するには
各要素を最適に組み合わせる必要があるという認識のも
とに、本発明を完成するに至った。
て、上述した下地処理、溶射材料、施工法、後処理、そ
して溶射範囲について、溶射鋳型として実用化するには
各要素を最適に組み合わせる必要があるという認識のも
とに、本発明を完成するに至った。
【００１６】まず、このＮｉメッキの厚みに関し、従来
はブラスト処理の効果が得られる０．０５mm以上にする
というのが一般的であったが、鋳型ではＮｉがカソー
ド、被膜がアノードとなり、０．２mmより薄いと、腐食
速度が大きくなり、Ｎｉの溶出が大きい。これを抑制す
るためＮｉメッキの厚みは０．２mm以上にする必要があ
る。なお、Ｎｉメッキの厚みの上限は、上層の溶射被膜
の剥離や経済性の面から、大体１．０mm程度とすること
が望ましい。
はブラスト処理の効果が得られる０．０５mm以上にする
というのが一般的であったが、鋳型ではＮｉがカソー
ド、被膜がアノードとなり、０．２mmより薄いと、腐食
速度が大きくなり、Ｎｉの溶出が大きい。これを抑制す
るためＮｉメッキの厚みは０．２mm以上にする必要があ
る。なお、Ｎｉメッキの厚みの上限は、上層の溶射被膜
の剥離や経済性の面から、大体１．０mm程度とすること
が望ましい。
【００１７】このＮｉメッキ上に施す、溶射被覆の溶射
範囲については、鋳型表面の摩耗を受ける範囲は、鋳型
の鋳造方向最下方の３５０mmの部分である。そのため、
溶射範囲は鋳型の鋳造方向下方の下端から３５０mm以上
にする必要がある。また、下端から８００mmより上方の
鋳造方向上方部は熱負荷が大きく、ダメ−ジが大きいた
め必ずしも本発明の溶射被覆を設けなくとも良い。
範囲については、鋳型表面の摩耗を受ける範囲は、鋳型
の鋳造方向最下方の３５０mmの部分である。そのため、
溶射範囲は鋳型の鋳造方向下方の下端から３５０mm以上
にする必要がある。また、下端から８００mmより上方の
鋳造方向上方部は熱負荷が大きく、ダメ−ジが大きいた
め必ずしも本発明の溶射被覆を設けなくとも良い。
【００１８】溶射被膜に求められる特性としては、熱衝
撃や機械的負荷による被膜剥離やクラック発生を防止す
るため、密着強度が２００MPa 以上にする必要がある。
密着強度が２００MPa 未満であると、実用上の影響が無
視できない程度の剥離を容易に生じてしまう。
撃や機械的負荷による被膜剥離やクラック発生を防止す
るため、密着強度が２００MPa 以上にする必要がある。
密着強度が２００MPa 未満であると、実用上の影響が無
視できない程度の剥離を容易に生じてしまう。
【００１９】この密着強度を２００MPa 以上にするに
は、被膜の気孔率が１０％以下であることが必要条件で
ある。また、気孔率が３％に満たないと、封孔処理後の
被膜の耐熱衝撃性が劣化する。従って、溶射被膜の気孔
率は３〜１０％とする必要がある。
は、被膜の気孔率が１０％以下であることが必要条件で
ある。また、気孔率が３％に満たないと、封孔処理後の
被膜の耐熱衝撃性が劣化する。従って、溶射被膜の気孔
率は３〜１０％とする必要がある。
【００２０】次に、密着強度や気孔率を上記のようにす
るには溶射材料（成分や粉末形状など）や溶射装置（溶
射条件を含む）を調整することが不可欠である。溶射材
料としては下地のＮｉメッキと電位差が少ない材料を基
本とするとＮｉＣｒが良い。また、このＮｉＣｒに添加
する硬化物としては、ＮｉＣｒとの電位差が少ないＣｒ
3 Ｃ2 が最適である。即ち、溶射材料としては、ＮｉＣ
ｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 にすることが好ましい。このＮｉＣｒと
Ｃｒ3 Ｃ2 の比率について、硬化材であるＣｒ3 Ｃ2 が
ＮｉＣｒに対して７６重量％を超えると被膜の熱衝撃性
が劣化する。また、７４％未満だと硬度が低く耐摩耗性
が劣化し、かつ、溶射時にスピッティングが発生する。
そのためＣｒ3 Ｃ2 の量はＮｉＣｒの７４〜７６重量％
にする。
るには溶射材料（成分や粉末形状など）や溶射装置（溶
射条件を含む）を調整することが不可欠である。溶射材
料としては下地のＮｉメッキと電位差が少ない材料を基
本とするとＮｉＣｒが良い。また、このＮｉＣｒに添加
する硬化物としては、ＮｉＣｒとの電位差が少ないＣｒ
3 Ｃ2 が最適である。即ち、溶射材料としては、ＮｉＣ
ｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 にすることが好ましい。このＮｉＣｒと
Ｃｒ3 Ｃ2 の比率について、硬化材であるＣｒ3 Ｃ2 が
ＮｉＣｒに対して７６重量％を超えると被膜の熱衝撃性
が劣化する。また、７４％未満だと硬度が低く耐摩耗性
が劣化し、かつ、溶射時にスピッティングが発生する。
そのためＣｒ3 Ｃ2 の量はＮｉＣｒの７４〜７６重量％
にする。
【００２１】溶射後は表面を研削してから、封孔処理す
るが、研削の際に研削油を使用する場合は、研削油が気
孔に侵入すると封孔材が気孔に浸透できなくなるので、
研削後、研削油を除去する。封孔材は、ＳｉＯ2 などの
セラミックス粉を有機溶媒に分散させたものなどが一般
に用いられ、これを減圧下で気孔に含浸させる方法など
が推奨されるが、本発明は気孔が耐熱材料で封孔されて
おればよく、封孔材や封孔方法を特に限定するものでは
ない。鋳造中の焼きつきを防止する観点からは、封孔材
の融点は４００℃以上にすることが好ましい。
るが、研削の際に研削油を使用する場合は、研削油が気
孔に侵入すると封孔材が気孔に浸透できなくなるので、
研削後、研削油を除去する。封孔材は、ＳｉＯ2 などの
セラミックス粉を有機溶媒に分散させたものなどが一般
に用いられ、これを減圧下で気孔に含浸させる方法など
が推奨されるが、本発明は気孔が耐熱材料で封孔されて
おればよく、封孔材や封孔方法を特に限定するものでは
ない。鋳造中の焼きつきを防止する観点からは、封孔材
の融点は４００℃以上にすることが好ましい。
【００２２】ＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 溶射材料の粉末形状
としては、ＮｉＣｒとＣｒ3 Ｃ2 の粒子を造粒したもの
や、また、Ｃｒ3 Ｃ2 にＮｉＣｒをコ−ティングしたも
のがある。後者の方が被膜強度が高いものが得られるが
コスト的には不利となる。前者で後者同様の強度を得る
には、ＮｉＣｒとＣｒ3 Ｃ2 のそれぞれの一次粒子径を
０．１〜３μｍ、造粒後の二次粒子径を１５〜４０μｍ
にする必要がある。一次粒子径が３μｍ、二次粒子径が
４０μｍを超えると、溶射性が悪く被膜強度が劣化す
る。逆に、二次粒子径が１５μｍ未満の場合、溶射時の
スピッティングが発生する。また、一次粒子径を０．１
μｍ未満にするには、粉末の製造コストが高くなりすぎ
るので、いずれも好ましくない。
としては、ＮｉＣｒとＣｒ3 Ｃ2 の粒子を造粒したもの
や、また、Ｃｒ3 Ｃ2 にＮｉＣｒをコ−ティングしたも
のがある。後者の方が被膜強度が高いものが得られるが
コスト的には不利となる。前者で後者同様の強度を得る
には、ＮｉＣｒとＣｒ3 Ｃ2 のそれぞれの一次粒子径を
０．１〜３μｍ、造粒後の二次粒子径を１５〜４０μｍ
にする必要がある。一次粒子径が３μｍ、二次粒子径が
４０μｍを超えると、溶射性が悪く被膜強度が劣化す
る。逆に、二次粒子径が１５μｍ未満の場合、溶射時の
スピッティングが発生する。また、一次粒子径を０．１
μｍ未満にするには、粉末の製造コストが高くなりすぎ
るので、いずれも好ましくない。
【００２３】
【実施例】以下実施例により、本発明をさらに詳細に説
明する。本発明における被膜の各評価項目と基準を表１
に示す。本発明では被膜の熱衝撃性、密着性、耐摩耗
性、強度、耐腐食性、焼きつき性、段差そして操業性に
よって被膜の評価を行っている。そしてこの基準を用い
て被膜特性の総合的な評価を行った。
明する。本発明における被膜の各評価項目と基準を表１
に示す。本発明では被膜の熱衝撃性、密着性、耐摩耗
性、強度、耐腐食性、焼きつき性、段差そして操業性に
よって被膜の評価を行っている。そしてこの基準を用い
て被膜特性の総合的な評価を行った。
【００２４】
【表１】
【００２５】（実施例１）まず、溶射の前処理としての
Ｎｉメッキ厚みの効果を示す。銅合金表面に厚みを変え
たＮｉメッキを施し、その上にＣｒ3 Ｃ2 が７５重量％
のＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 を、被膜厚み０．５mmにて表２
に示す溶射条件で溶射したものの耐腐食性を調査した結
果を表３に示す。表３に示すように、メッキ厚みが０．
２０mm未満ではＮｉの溶出が激しい。
Ｎｉメッキ厚みの効果を示す。銅合金表面に厚みを変え
たＮｉメッキを施し、その上にＣｒ3 Ｃ2 が７５重量％
のＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 を、被膜厚み０．５mmにて表２
に示す溶射条件で溶射したものの耐腐食性を調査した結
果を表３に示す。表３に示すように、メッキ厚みが０．
２０mm未満ではＮｉの溶出が激しい。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】（実施例２）銅合金表面に厚み０．５mmの
Ｎｉメッキを施し、その上に成分比率を変えたＮｉＣｒ
／Ｃｒ3 Ｃ2 を溶射し、熱衝撃性を評価した結果を表４
に示す。Ｃｒ3 Ｃ2 の含有量がＮｉＣｒの７５重量％の
ものが熱衝撃性、密着性、耐摩耗性、操業性、耐スピッ
ティングともに良好であることがわかる。
Ｎｉメッキを施し、その上に成分比率を変えたＮｉＣｒ
／Ｃｒ3 Ｃ2 を溶射し、熱衝撃性を評価した結果を表４
に示す。Ｃｒ3 Ｃ2 の含有量がＮｉＣｒの７５重量％の
ものが熱衝撃性、密着性、耐摩耗性、操業性、耐スピッ
ティングともに良好であることがわかる。
【００２９】
【表４】
【００３０】（実施例３）封孔処理条件を表５に示す。
なお、真空引きはモ−ルドを容器で囲い、囲いと鋳型は
シ−ル材によって密閉し、ロ−タリ−ポンプにて真空引
きを行った。この封孔処理を気孔率の異なるＮｉＣｒ／
Ｃｒ3 Ｃ2 に行った場合の被膜の特性を表６に示す。気
孔率が本発明の範囲内のものは、ほぼ満足すべき特性を
有することがわかる。
なお、真空引きはモ−ルドを容器で囲い、囲いと鋳型は
シ−ル材によって密閉し、ロ−タリ−ポンプにて真空引
きを行った。この封孔処理を気孔率の異なるＮｉＣｒ／
Ｃｒ3 Ｃ2 に行った場合の被膜の特性を表６に示す。気
孔率が本発明の範囲内のものは、ほぼ満足すべき特性を
有することがわかる。
【００３１】
【表５】
【００３２】
【表６】
【００３３】（実施例４）図１のように溶射部の領域
（溶射高さｈ）を変え、２０００ch鋳造を行った時の損
傷状況の結果を表７に示す。本発明の範囲、即ち、ｈが
３５０mm以上である溶射被膜を有する鋳型においては、
段差、熱衝撃、腐食によるトラブルが発生せず良好な結
果を示した。
（溶射高さｈ）を変え、２０００ch鋳造を行った時の損
傷状況の結果を表７に示す。本発明の範囲、即ち、ｈが
３５０mm以上である溶射被膜を有する鋳型においては、
段差、熱衝撃、腐食によるトラブルが発生せず良好な結
果を示した。
【００３４】
【表７】
【００３５】
【発明の効果】以上説明した本発明により、耐摩耗性に
極めて優れた連鋳用鋳型を提供でき、これまで１０００
ch程度までしか使用できなかった鋳型の寿命が、２５０
０ch以上にまで使用できるようになった。この結果、連
鋳装置のモ−ルドの交換に要する時間やコストを大幅に
削減できる。したがって、本発明の産業上の価値は極め
て高いものであるといえる。また、本発明に係る溶射用
材料によれば、上記の連鋳用鋳型の溶射被膜を形成する
ための材料として最適なものを提供できる。
極めて優れた連鋳用鋳型を提供でき、これまで１０００
ch程度までしか使用できなかった鋳型の寿命が、２５０
０ch以上にまで使用できるようになった。この結果、連
鋳装置のモ−ルドの交換に要する時間やコストを大幅に
削減できる。したがって、本発明の産業上の価値は極め
て高いものであるといえる。また、本発明に係る溶射用
材料によれば、上記の連鋳用鋳型の溶射被膜を形成する
ための材料として最適なものを提供できる。
【図１】図１は、本発明に係る連続鋳造用鋳型の一例を
示した図である。
示した図である。
１：連続鋳造用鋳型（銅合金製） ２：Ｎｉメッキ ３：溶射被膜 ｈ：溶射高さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 克己 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 大野 圭一郎 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 宮本 泰憲 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 林 和範 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 4E004 AB02 AB04 4K031 AA03 AB02 AB08 BA05 CB05 CB18 CB31 CB45 FA04 FA07
Claims (3)
- 【請求項１】 厚み０．２mm以上のＮｉメッキを施した
鋳型内壁表面の、該Ｎｉメッキ部分の鋳造方向下方端部
より３５０mm以上の部分に、ＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 溶射
被膜を形成し、表面研削を施した該ＮｉＣｒ溶射被膜表
面の気孔に封孔材を充填したことを特徴とする連続鋳造
用鋳型。 - 【請求項２】 溶射被膜は、気孔率：３〜１０％、密着
強度：２００MPa 以上のＣｒ3 Ｃ2 をＮｉＣｒに対して
７４〜７６重量％含有するＮｉＣｒ／Ｃｒ3Ｃ2 溶射被
膜であることを特徴とする請求項１記載の連続鋳造用鋳
型。 - 【請求項３】 前記Ｃｒ3 Ｃ2 をＮｉＣｒに対して７４
〜７６重量％含有するＮｉＣｒ／Ｃｒ3 Ｃ2 溶射被膜の
溶射用材料において、一次粒子径が０．１〜３μｍであ
るＮｉＣｒとＣｒ3 Ｃ2 の粒子を二次粒子径が１５〜４
０μｍとなるように造粒したことを特徴とする溶射用材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10227330A JP2000051999A (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 連続鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10227330A JP2000051999A (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 連続鋳造用鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000051999A true JP2000051999A (ja) | 2000-02-22 |
Family
ID=16859125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10227330A Withdrawn JP2000051999A (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 連続鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000051999A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006181599A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Mishima Kosan Co Ltd | 連続鋳造用鋳型の製造方法 |
| CN105332012A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-02-17 | 马鞍山马钢表面工程技术有限公司 | 一种结晶器铜板电镀-热喷涂复合梯度涂层及其制备方法 |
-
1998
- 1998-08-11 JP JP10227330A patent/JP2000051999A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006181599A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Mishima Kosan Co Ltd | 連続鋳造用鋳型の製造方法 |
| JP4521266B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2010-08-11 | 三島光産株式会社 | 連続鋳造用鋳型の製造方法 |
| CN105332012A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-02-17 | 马鞍山马钢表面工程技术有限公司 | 一种结晶器铜板电镀-热喷涂复合梯度涂层及其制备方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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