JP2008018455A - 連続鋳造用鋳型およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】銅又は銅合金よりなる連続鋳造用鋳型において、鋳型内側表面のメニスカス部を含む、少なくとも鋳型上端から高さ300mmまでの範囲に、コールドスプレー法によって、周期律表VIa族元素(Cr、Mo、W)、周期律表Va族(V、Nb、Ta)および周期律表IVa族(Ti、Zr、Hf)よりなる群から選択される少なくとも一種以上の元素並びに不可避不純物よりなる耐亜鉛性の金属皮膜を形成する。前記皮膜は、気孔率1.5%以下、伸び4.0%以上、基材との密着強度が35MPa以上、且つ厚みが0.02〜0.2mmである。銅又は銅合金の内側表面に、Co、Niの一種または二種の元素および不可避不純物よりなる金属の下地層を設け、その上に、コールドスプレー法による耐亜鉛性の金属皮膜を設けても良い。
【選択図】図2
Description
1)金属皮膜の成分が、周期律表VIa族元素(Cr、Mo、W)、周期律表Va族(V、Nb、Ta)および周期律表IVa族(Ti、Zr、Hf)よりなる群から選択される少なくとも一種以上の元素並びに不可避不純物よりなる金属であること
2)前記皮膜の気孔率が1.5%以下であること
3)前記皮膜の伸びが4.0%以上であること
4)前記皮膜と基材との密着強度が35MPa以上であること
5)前記皮膜の厚みが0.02〜0.2mmであること
8)銅又は銅合金よりなる連続鋳造用鋳型とコールドスプレー法によって形成された金属皮膜との間に、Co、Niの一種または二種の元素および不可避不純物よりなる金属の下地層を有することによって、熱サイクル時の熱膨張差によるクラック発生及び剥離の危険性を低減させること、並びに、
9)コールドスプレーにより金属皮膜を形成した後、200℃以上500℃以下の温度で、1時間以上5時間以内の熱処理を行うことにより、皮膜の延性が著しく改善されること、を見出した。
(1) 銅または銅合金よりなる連続鋳造用鋳型において、鋳型内側表面の少なくとも鋳型上端から高さ300mmまでの範囲に、周期律表VIa族元素(Cr、Mo、W)、周期律表Va族(V、Nb、Ta)および周期律表IVa族(Ti、Zr、Hf)よりなる群から選択される少なくとも一種以上の元素並びに不可避不純物よりなる金属の皮膜を有し、前記皮膜が、気孔率1.5%以下、伸び4.0%以上、基材との密着強度が35MPa以上、且つ厚みが0.02〜0.2mmであることを特徴とする鉄鋼材料の連続鋳造用鋳型。
(2) 前記皮膜の下地層として、Co、Niの一種または二種の元素および不可避不純物よりなる金属層を有することを特徴とする前記(1)に記載の鉄鋼材料の連続鋳造用鋳型。
(3) 銅又は銅合金よりなる連続鋳造用鋳型の製造方法において、鋳型内側の少なくとも鋳型上端から高さ300mmまでの範囲をブラスト処理した後、周期律表VIa族元素(Cr、Mo、W)、周期律表Va族(V、Nb、Ta)および周期律表IVa族(Ti、Zr、Hf)よりなる群から選択される少なくとも一種以上の元素並びに不可避不純物よりなる金属粉末を用いて、稼動ガスをヘリウム、アルゴン、窒素またはこれらの混合ガスとし、ノズル入り口の稼動ガス圧力が3MPaより高い圧力、ノズル入り口の稼動ガス温度が200℃以上800℃以下の条件で前記ブラスト処理した面にコールドスプレーを行うことで、気孔率1.5%以下、伸び4.0%以上、基材との密着強度が35MPa以上、且つ厚みが0.02〜0.2mmである金属皮膜を形成することを特徴とする連続鋳造用鋳型の製造方法。
(4) 前記コールドスプレーで使用する金属粉末の粒径が、1μm以上、50μm以下であることを特徴とする前記(3)に記載の連続鋳造用鋳型の製造方法。
(5) 前記ブラスト処理の前に、鋳型の内側全面にCo、Niの一種または二種の元素および不可避不純物よりなる金属の下地層を設けることを特徴とする前記(3)または(4)に記載の連続鋳造用鋳型の製造方法。
(6) 前記コールドスプレーにより金属皮膜を形成した後、200℃以上500℃以下の温度で、1時間以上5時間以内の熱処理を行うことを特徴とする前記(3)〜(5)のいずれかに記載の連続鋳造用鋳型の製造方法。
2・・・亜鉛板
3・・・金属または合金と亜鉛との反応層
4・・・鋳型の銅板
5・・・Co−Ni合金の下地層
6・・・金属皮膜
7・・・溶鋼
8・・・鋳型メニスカス部に付着した亜鉛
Claims (6)
- 銅または銅合金よりなる連続鋳造用鋳型において、鋳型内側表面の少なくとも鋳型上端から高さ300mmまでの範囲に、周期律表VIa族元素(Cr、Mo、W)、周期律表Va族(V、Nb、Ta)および周期律表IVa族(Ti、Zr、Hf)よりなる群から選択される少なくとも一種以上の元素並びに不可避不純物よりなる金属の皮膜を有し、前記皮膜が、気孔率1.5%以下、伸び4.0%以上、基材との密着強度が35MPa以上、且つ厚みが0.02〜0.2mmであることを特徴とする鉄鋼材料の連続鋳造用鋳型。
- 前記皮膜の下地層として、Co、Niの一種または二種の元素および不可避不純物よりなる金属層を有することを特徴とする請求項1に記載の鉄鋼材料の連続鋳造用鋳型。
- 銅又は銅合金よりなる連続鋳造用鋳型の製造方法において、鋳型内側の少なくとも鋳型上端から高さ300mmまでの範囲をブラスト処理した後、周期律表VIa族元素(Cr、Mo、W)、周期律表Va族(V、Nb、Ta)および周期律表IVa族(Ti、Zr、Hf)よりなる群から選択される少なくとも一種以上の元素並びに不可避不純物よりなる金属粉末を用いて、稼動ガスをヘリウム、アルゴン、窒素またはこれらの混合ガスとし、ノズル入り口の稼動ガス圧力が3MPaより高い圧力、ノズル入り口の稼動ガス温度が200℃以上800℃以下の条件で前記ブラスト処理した面にコールドスプレーを行うことで、気孔率1.5%以下、伸び4.0%以上、基材との密着強度が35MPa以上、且つ厚みが0.02〜0.2mmである金属皮膜を形成することを特徴とする連続鋳造用鋳型の製造方法。
- 前記コールドスプレーで使用する金属粉末の粒径が、1μm以上、50μm以下であることを特徴とする請求項3に記載の連続鋳造用鋳型の製造方法。
- 前記ブラスト処理の前に、鋳型の内側にCo、Niの一種または二種の元素および不可避不純物よりなる金属の下地層を設けることを特徴とする請求項3または4に記載の連続鋳造用鋳型の製造方法。
- 前記コールドスプレーにより金属皮膜を形成した後、200℃以上500℃以下の温度で、1時間以上5時間以内の熱処理を行うことを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の連続鋳造用鋳型の製造方法。
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