JP3504129B2 - 銅合金系連続鋳造用黒鉛鋳型 - Google Patents
銅合金系連続鋳造用黒鉛鋳型Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属の連続鋳
造に用いる黒鉛鋳型、特に銅合金の連続鋳造用として好
適に用いることのできる黒鉛鋳型に関する。 【０００２】 【従来の技術】連続鋳造は高温で溶解した溶融金属を所
定形状の鋳型に連続的に供給し、鋳型外周を冷却しなが
ら鋳型内で溶融金属を凝固して、鋳型の他端から連続的
にピンチロールなどで引出すことにより鋳造する方法で
ある。この連続鋳造用の鋳型には耐熱性、高温強度、溶
融金属に対する化学的安定性などが必要であり、例えば
黄銅などの銅合金を連続鋳造する際に用いる鋳型として
従来から黒鉛材が有用されている。 【０００３】黒鉛材は自己潤滑性や加工性にも優れ、連
続鋳造用の鋳型として好適な素材であり、材質特性とし
ては高密度で緻密なものが用いられている。例えば、特
開昭６４−７５１４７号公報には、銅合金を連続鋳造す
る鋳型として、カーボン系鋳型の気孔率を１０％未満と
し、かつ鋳型の溶融金属と接触する面の気孔の最大直径
を０．２mm未満とした連続鋳造用鋳型が開示されてい
る。 【０００４】しかしながら、蒸気圧の高いＺｎやＭｇな
どの金属成分を含む、例えば黄銅系などの銅合金を連続
鋳造する場合には、これらの蒸気圧の高い低沸点の金属
成分が気化して酸化され、生成したＺｎＯ、ＭｇＯなど
が黒鉛鋳型内面に固着して、鋳造された銅合金の鋳肌面
を傷つける難点がある。 【０００５】この難点を解消するものとして特開平３−
２８５７４２号公報には、黒鉛鋳型の、鋳造金属と対す
る内面から前記面以外の面に貫通する貫通気孔の占める
体積比率が１５〜１８％、前記貫通気孔の半径が平均値
で１．７μm 以上であることを特徴とする連続鋳造用黒
鉛鋳型が提案されている。この鋳型によれば、蒸気圧の
高い金属蒸気あるいはその酸化物などは、熱流に乗って
貫通気孔内を通過して鋳型の外に放出されるので長時間
安定に鋳造することができる。 【０００６】また、特開平８−２２９６４６号公報に
は、熱伝導率が３０Kcal／mh℃以上１００Kcal／mh℃未
満であり、気孔率が１５％を超えて３０％以内である黒
鉛材料からなることを特徴とする黄銅系銅合金用連鋳ノ
ズルが提案されている。この連鋳ノズルは、鋳造物の凝
固を遅くしてノズル内面におけるすき間を小さくするこ
とによりＺｎＯの生成量を低減化し、また生成したＺｎ
Ｏをノズル内部に沈積吸収することにより長期間安定し
た鋳造を可能とするものである。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、黒鉛材
の気孔率が高く、気孔径が大きくなると強度特性の低下
が生じ、また、熱伝導率を小さくして鋳造速度を遅くす
るのは鋳造効率が低下する問題点がある。 【０００８】そこで、本発明者らは上記の問題点を解消
するために鋳型の基材となる黒鉛材の性状と鋳型として
の性能との関連について鋭意研究を進めた結果、黒鉛材
の特性を特定範囲に設定制御した場合には銅合金系を対
象とした連続鋳造用の黒鉛鋳型として長時間安定に使用
できることを見出した。 【０００９】本発明は、上記の知見に基づいて完成した
もので、その目的とするところは、黄銅などの銅合金を
対象にして、長時間に亘って安定に使用することのでき
る連続鋳造用黒鉛鋳型を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、本発明による銅合金系連続鋳造用黒鉛鋳型は、熱
伝導率が１１０〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋ、気体透過度が０．
０１〜０．４ｃｍ2 ／ｓｅｃ、嵩密度が１．８０〜１．
９５ｇ／ｃｍ3 、曲げ強度が４００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上
の特性を備え、更に、気体透過度（ｃｍ 2 ／ｓｅｃ）が
銅合金中のＺｎ含有量（％）と下記（１）式の関係を充
足する黒鉛材からなることを構成上の特徴とする。 【００１１】 【発明の実施の形態】連続鋳造用の黒鉛鋳型は、鋳型内
に供給された溶融金属を速やかに冷却して鋳型上流部で
凝固させることが必要である。したがって、鋳型外部か
らの冷却により円滑に熱が奪われて凝固点以下の温度に
降下させるために、黒鉛材の熱伝導率は１１０〜１５０
W/m・K の範囲に設定される。熱伝導率が１１０ W/m・
K を下回る場合には円滑に冷却することができないため
である。しかしながら、熱伝導率が高くなると、凝固し
た金属を鋳型の他端から引き出す速度を上げる必要が生
じ、鋳造金属が裂けたり引きちぎれたりする現象が起こ
る。そのために、熱伝導率は１５０ W/m・K 以下の値に
制御される。 【００１２】また、鋳造時に溶融金属中に含まれる低沸
点金属成分の一部は気化するので、この金属蒸気を鋳型
外に流出除去することが必要となる。例えば、銅合金と
して黄銅を連続鋳造する場合には低沸点金属成分である
Ｚｎが気化し、気化したＺｎ蒸気を円滑に鋳型外に流出
除去しないと、気化したＺｎの跡が凝固した黄銅中に空
隙として残存する問題を生じ、更に酸化されて生成した
ＺｎＯが黒鉛鋳型の内壁に固着して、鋳造された黄銅の
鋳肌面を損傷する問題も発生する。このように低沸点金
属成分が気化した蒸気を速やかに流出除去しないと鋳造
金属の歩留りが低下し、黒鉛鋳型の寿命も短くなるの
で、長時間に亘って安定に連続鋳造することができな
い。 【００１３】そこで、本発明の黒鉛鋳型は気体透過度が
０．０１〜０．４ cm2/secの黒鉛材を用いて構成され
る。気体透過度は黒鉛材の気孔率、平均気孔径、気孔分
布、更に開気孔、閉気孔などの気孔性状が総合的に作用
して決まるので、これらの気孔性状を個別に特定したの
ではＺｎ蒸気などの低沸点金属成分のガスを効果的に流
出除去するための材質特性を示す因子としては充分でな
い。本発明は黒鉛材の気孔性状を総合的にあらわす特性
因子として気体透過度を用い、その値を特定の範囲に設
定することによって連続鋳造時に発生する低沸点金属成
分のガスを円滑に鋳型外に流出除去するものである。 【００１４】 すなわち、気体透過度が０．０１ｃｍ2
／ｓｅｃを下回ると連続鋳造時に発生する低沸点金属成
分の蒸気を鋳型外に充分に流出除去することが困難とな
るために気化したＺｎなどの低沸点金属成分の跡が鋳造
金属の表面に気泡として残存したり、また酸化されて生
成したＺｎＯなどが黒鉛鋳型の内壁に固着して鋳造金属
の鋳肌面を損傷することとなる。一方気体透過度が高
く、０．４ｃｍ2 ／ｓｅｃを越えると溶融金属が黒鉛鋳
型の気孔中に侵入し易くなり、黒鉛材の潤滑性が低下し
て鋳型内面を傷付けたり鋳造金属の鋳肌面を損傷するこ
ととなるためである。更に、気体透過度（ｃｍ2 ／ｓｅ
ｃ）が銅合金中のＺｎ含有量（％）に対応して下記
（１）式の関係を充足することが必要である。 【００１５】なお、気体透過度は Darcyの法則により下
式で求められる。 Ｋ＝（Ｑ×Ｌ）／（Δｐ×Ａ） Ｋ；気体透過度 (cm2/sec)、Ｑ；通気量(atm×cm3/se
c)、 Ｌ；試料の厚さ(cm)、 Ａ；試料の断面積(cm2) 、 Δｐ；試料厚さＬの間の圧力降下(atm) 、 【００１６】気体透過度は気孔性状を総合的に示す特性
因子ではあるが、例えば気体透過度が同一であっても、
嵩密度が小さい場合は閉気孔や気孔径の小さな気孔の存
在割合が高くなり、気孔の閉塞が生じ易くなる。逆に嵩
密度が大きい場合には気孔径の大きな気孔が存在するた
めに、溶融金属が該気孔内へ侵入して凝固する現象が生
じて鋳型内面が損傷され易くなる。そこで、本発明の黒
鉛鋳型を構成する黒鉛材は嵩密度が１．８０〜１．９５
g/cm3の範囲に設定制御される。 【００１７】また、連続鋳造用黒鉛鋳型は、凝固した鋳
造金属が鋳型の他端から連続的にピンチロールなどで引
出される際に大きな力が作用するので、この力に耐え得
る強度特性を備えていることが必要である。すなわち、
連続鋳造時に作用する引出し抵抗に耐えるためには、黒
鉛材には３点曲げ試験における曲げ強度として４００Kg
f/cm2 以上の強度特性が必要である。 【００１８】 本発明の銅合金系連続鋳造用黒鉛鋳型
は、熱伝導率が１１０〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋ、気体透過度
が０．０１〜０．４ｃｍ2 ／ｓｅｃ、嵩密度が１．８０
〜１．９５ｇ／ｃｍ3 、曲げ強度が４００ｋｇｆ／ｃｍ
2 以上の特性を備えた黒鉛材から構成され、更に、気体
透過度（ｃｍ 2 ／ｓｅｃ）が銅合金中のＺｎ含有量
（％）と（１）式の関係を充足させることにより、これ
らの材質特性が総合的に機能して連続鋳造時における溶
融金属の冷却、発生する低沸点金属成分の気化ガスの流
出除去が円滑に行われ、また黒鉛鋳型が割損することも
なく、長時間に亘って安定して使用することが可能とな
る。 【００１９】これらの材質特性を有する黒鉛材は、粒度
調整したコークス粒子、例えば平均粒径を５〜２０μm
に粒度調整したコークス粒子を原料として、これにバイ
ンダーピッチを加えて充分に混練する。混練物は粉砕し
たのち、再度粒度調整して、例えば平均粒径１０〜７０
μm の混練物を成形型に入れて成形する。成形型は鋳型
として所望の形状のものを用い、成形体を非酸化性雰囲
気中８００℃以上の温度で焼成炭化し、更に２５００〜
３０００℃の温度で黒鉛化処理することにより本発明の
連続鋳造用黒鉛鋳型を得ることができる。 【００２０】 【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明する。 【００２１】実施例１〜５、比較例１〜５ 粒度調整して平均粒径の異なるコークス粒子を原料とし
て、これにバインダーピッチを異なる重量比で加えて混
練機により充分に混練した。混練物を粉砕したのち、再
び粒度調整して平均粒径の異なる混練物を成形型に入れ
て成形し、成形体を非酸化性雰囲気中で９００℃の温度
で焼成炭化した。更に、２０００〜３０００℃の温度範
囲で熱処理温度を変えて黒鉛化処理を行った。このよう
にして製造した黒鉛材の熱伝導率、気体透過度、嵩密度
および曲げ強度などの材質特性を測定した。次いで、こ
れらの黒鉛材を外形寸法で幅７７０mm、高さ７０mm、長
さ３８０mm、内形寸法で幅６６４mm、高さ１４mm、長さ
３８０mmの形状に加工して連続鋳造用の黒鉛鋳型を作製
した。 【００２２】 このようにして作製した黒鉛鋳型を用い
て１１００℃の温度で溶解した７／３黄銅（Ｚｎ含有量
３０．０％）を平均２５０ｍｍ／ｍｉｎの引出し速度で
連続鋳造して、１０時間連続鋳造後の黒鉛鋳型および鋳
造された黄銅の状態を観察した。また同じ条件で９／１
丹銅（Ｚｎ含有量１０．０％）についても実施した。得
られた結果を、黒鉛材の材質特性とともに表１に示し
た。 【００２３】 【表１】【００２４】 表１の結果から、熱伝導率が１１０〜１
５０Ｗ／ｍ・Ｋ、気体透過度が０．０１〜０．４ｃｍ2
／ｓｅｃ、嵩密度が１．８０〜１．９５ｇ／ｃｍ3 、曲
げ強度が４００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の特性を備え、更
に、気体透過度（ｃｍ 2 ／ｓｅｃ）が銅合金中のＺｎ含
有量（％）と（１）式の関係、０．００５×Ｚｎ（％）
＋０．２＞気体透過度（ cm 2 /sec ）＞０．００２３×Ｚ
ｎ（％）を充足する黒鉛材からなる実施例の連続鋳造用
黒鉛鋳型は、１０時間の連続鋳造後にも何らの異常が認
められず、また鋳造された銅合金面も鋳肌荒れや損傷が
なく良好であった。これに対して、これらの材質特性の
少なくとも１つの特性要件を外れた黒鉛材からなる比較
例の連続鋳造用黒鉛鋳型は、鋳型の一部が欠け落ちた
り、割れなどが発生し、また鋳肌面にも肌荒れが認めら
れた。特に、気体透過度が小さい比較例４の黒鉛鋳型で
は鋳造開始から僅か１時間後に鋳造合金面に孔が発生し
て鋳造を停止せざるを得なかった。 【００２５】 【発明の効果】以上のとおり、熱伝導率、気体透過度、
嵩密度および曲げ強度などの材質特性が特定範囲にある
黒鉛材からなる本発明の連続鋳造用黒鉛鋳型によれば、
これらの材質特性が総合的に機能して連続鋳造時におけ
る溶融金属は効果的に冷却されるとともに発生する低沸
点金属成分の気化ガスが円滑に流出除去され、また黒鉛
鋳型の損傷や割損を生じることもなく、良好な鋳肌面を
有する鋳造金属を長時間に亘って安定に得ることが可能
となる。したがって、長寿命の連続鋳造用黒鉛鋳型とし
て工業上極めて有用である。
造に用いる黒鉛鋳型、特に銅合金の連続鋳造用として好
適に用いることのできる黒鉛鋳型に関する。 【０００２】 【従来の技術】連続鋳造は高温で溶解した溶融金属を所
定形状の鋳型に連続的に供給し、鋳型外周を冷却しなが
ら鋳型内で溶融金属を凝固して、鋳型の他端から連続的
にピンチロールなどで引出すことにより鋳造する方法で
ある。この連続鋳造用の鋳型には耐熱性、高温強度、溶
融金属に対する化学的安定性などが必要であり、例えば
黄銅などの銅合金を連続鋳造する際に用いる鋳型として
従来から黒鉛材が有用されている。 【０００３】黒鉛材は自己潤滑性や加工性にも優れ、連
続鋳造用の鋳型として好適な素材であり、材質特性とし
ては高密度で緻密なものが用いられている。例えば、特
開昭６４−７５１４７号公報には、銅合金を連続鋳造す
る鋳型として、カーボン系鋳型の気孔率を１０％未満と
し、かつ鋳型の溶融金属と接触する面の気孔の最大直径
を０．２mm未満とした連続鋳造用鋳型が開示されてい
る。 【０００４】しかしながら、蒸気圧の高いＺｎやＭｇな
どの金属成分を含む、例えば黄銅系などの銅合金を連続
鋳造する場合には、これらの蒸気圧の高い低沸点の金属
成分が気化して酸化され、生成したＺｎＯ、ＭｇＯなど
が黒鉛鋳型内面に固着して、鋳造された銅合金の鋳肌面
を傷つける難点がある。 【０００５】この難点を解消するものとして特開平３−
２８５７４２号公報には、黒鉛鋳型の、鋳造金属と対す
る内面から前記面以外の面に貫通する貫通気孔の占める
体積比率が１５〜１８％、前記貫通気孔の半径が平均値
で１．７μm 以上であることを特徴とする連続鋳造用黒
鉛鋳型が提案されている。この鋳型によれば、蒸気圧の
高い金属蒸気あるいはその酸化物などは、熱流に乗って
貫通気孔内を通過して鋳型の外に放出されるので長時間
安定に鋳造することができる。 【０００６】また、特開平８−２２９６４６号公報に
は、熱伝導率が３０Kcal／mh℃以上１００Kcal／mh℃未
満であり、気孔率が１５％を超えて３０％以内である黒
鉛材料からなることを特徴とする黄銅系銅合金用連鋳ノ
ズルが提案されている。この連鋳ノズルは、鋳造物の凝
固を遅くしてノズル内面におけるすき間を小さくするこ
とによりＺｎＯの生成量を低減化し、また生成したＺｎ
Ｏをノズル内部に沈積吸収することにより長期間安定し
た鋳造を可能とするものである。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、黒鉛材
の気孔率が高く、気孔径が大きくなると強度特性の低下
が生じ、また、熱伝導率を小さくして鋳造速度を遅くす
るのは鋳造効率が低下する問題点がある。 【０００８】そこで、本発明者らは上記の問題点を解消
するために鋳型の基材となる黒鉛材の性状と鋳型として
の性能との関連について鋭意研究を進めた結果、黒鉛材
の特性を特定範囲に設定制御した場合には銅合金系を対
象とした連続鋳造用の黒鉛鋳型として長時間安定に使用
できることを見出した。 【０００９】本発明は、上記の知見に基づいて完成した
もので、その目的とするところは、黄銅などの銅合金を
対象にして、長時間に亘って安定に使用することのでき
る連続鋳造用黒鉛鋳型を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、本発明による銅合金系連続鋳造用黒鉛鋳型は、熱
伝導率が１１０〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋ、気体透過度が０．
０１〜０．４ｃｍ2 ／ｓｅｃ、嵩密度が１．８０〜１．
９５ｇ／ｃｍ3 、曲げ強度が４００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上
の特性を備え、更に、気体透過度（ｃｍ 2 ／ｓｅｃ）が
銅合金中のＺｎ含有量（％）と下記（１）式の関係を充
足する黒鉛材からなることを構成上の特徴とする。 【００１１】 【発明の実施の形態】連続鋳造用の黒鉛鋳型は、鋳型内
に供給された溶融金属を速やかに冷却して鋳型上流部で
凝固させることが必要である。したがって、鋳型外部か
らの冷却により円滑に熱が奪われて凝固点以下の温度に
降下させるために、黒鉛材の熱伝導率は１１０〜１５０
W/m・K の範囲に設定される。熱伝導率が１１０ W/m・
K を下回る場合には円滑に冷却することができないため
である。しかしながら、熱伝導率が高くなると、凝固し
た金属を鋳型の他端から引き出す速度を上げる必要が生
じ、鋳造金属が裂けたり引きちぎれたりする現象が起こ
る。そのために、熱伝導率は１５０ W/m・K 以下の値に
制御される。 【００１２】また、鋳造時に溶融金属中に含まれる低沸
点金属成分の一部は気化するので、この金属蒸気を鋳型
外に流出除去することが必要となる。例えば、銅合金と
して黄銅を連続鋳造する場合には低沸点金属成分である
Ｚｎが気化し、気化したＺｎ蒸気を円滑に鋳型外に流出
除去しないと、気化したＺｎの跡が凝固した黄銅中に空
隙として残存する問題を生じ、更に酸化されて生成した
ＺｎＯが黒鉛鋳型の内壁に固着して、鋳造された黄銅の
鋳肌面を損傷する問題も発生する。このように低沸点金
属成分が気化した蒸気を速やかに流出除去しないと鋳造
金属の歩留りが低下し、黒鉛鋳型の寿命も短くなるの
で、長時間に亘って安定に連続鋳造することができな
い。 【００１３】そこで、本発明の黒鉛鋳型は気体透過度が
０．０１〜０．４ cm2/secの黒鉛材を用いて構成され
る。気体透過度は黒鉛材の気孔率、平均気孔径、気孔分
布、更に開気孔、閉気孔などの気孔性状が総合的に作用
して決まるので、これらの気孔性状を個別に特定したの
ではＺｎ蒸気などの低沸点金属成分のガスを効果的に流
出除去するための材質特性を示す因子としては充分でな
い。本発明は黒鉛材の気孔性状を総合的にあらわす特性
因子として気体透過度を用い、その値を特定の範囲に設
定することによって連続鋳造時に発生する低沸点金属成
分のガスを円滑に鋳型外に流出除去するものである。 【００１４】 すなわち、気体透過度が０．０１ｃｍ2
／ｓｅｃを下回ると連続鋳造時に発生する低沸点金属成
分の蒸気を鋳型外に充分に流出除去することが困難とな
るために気化したＺｎなどの低沸点金属成分の跡が鋳造
金属の表面に気泡として残存したり、また酸化されて生
成したＺｎＯなどが黒鉛鋳型の内壁に固着して鋳造金属
の鋳肌面を損傷することとなる。一方気体透過度が高
く、０．４ｃｍ2 ／ｓｅｃを越えると溶融金属が黒鉛鋳
型の気孔中に侵入し易くなり、黒鉛材の潤滑性が低下し
て鋳型内面を傷付けたり鋳造金属の鋳肌面を損傷するこ
ととなるためである。更に、気体透過度（ｃｍ2 ／ｓｅ
ｃ）が銅合金中のＺｎ含有量（％）に対応して下記
（１）式の関係を充足することが必要である。 【００１５】なお、気体透過度は Darcyの法則により下
式で求められる。 Ｋ＝（Ｑ×Ｌ）／（Δｐ×Ａ） Ｋ；気体透過度 (cm2/sec)、Ｑ；通気量(atm×cm3/se
c)、 Ｌ；試料の厚さ(cm)、 Ａ；試料の断面積(cm2) 、 Δｐ；試料厚さＬの間の圧力降下(atm) 、 【００１６】気体透過度は気孔性状を総合的に示す特性
因子ではあるが、例えば気体透過度が同一であっても、
嵩密度が小さい場合は閉気孔や気孔径の小さな気孔の存
在割合が高くなり、気孔の閉塞が生じ易くなる。逆に嵩
密度が大きい場合には気孔径の大きな気孔が存在するた
めに、溶融金属が該気孔内へ侵入して凝固する現象が生
じて鋳型内面が損傷され易くなる。そこで、本発明の黒
鉛鋳型を構成する黒鉛材は嵩密度が１．８０〜１．９５
g/cm3の範囲に設定制御される。 【００１７】また、連続鋳造用黒鉛鋳型は、凝固した鋳
造金属が鋳型の他端から連続的にピンチロールなどで引
出される際に大きな力が作用するので、この力に耐え得
る強度特性を備えていることが必要である。すなわち、
連続鋳造時に作用する引出し抵抗に耐えるためには、黒
鉛材には３点曲げ試験における曲げ強度として４００Kg
f/cm2 以上の強度特性が必要である。 【００１８】 本発明の銅合金系連続鋳造用黒鉛鋳型
は、熱伝導率が１１０〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋ、気体透過度
が０．０１〜０．４ｃｍ2 ／ｓｅｃ、嵩密度が１．８０
〜１．９５ｇ／ｃｍ3 、曲げ強度が４００ｋｇｆ／ｃｍ
2 以上の特性を備えた黒鉛材から構成され、更に、気体
透過度（ｃｍ 2 ／ｓｅｃ）が銅合金中のＺｎ含有量
（％）と（１）式の関係を充足させることにより、これ
らの材質特性が総合的に機能して連続鋳造時における溶
融金属の冷却、発生する低沸点金属成分の気化ガスの流
出除去が円滑に行われ、また黒鉛鋳型が割損することも
なく、長時間に亘って安定して使用することが可能とな
る。 【００１９】これらの材質特性を有する黒鉛材は、粒度
調整したコークス粒子、例えば平均粒径を５〜２０μm
に粒度調整したコークス粒子を原料として、これにバイ
ンダーピッチを加えて充分に混練する。混練物は粉砕し
たのち、再度粒度調整して、例えば平均粒径１０〜７０
μm の混練物を成形型に入れて成形する。成形型は鋳型
として所望の形状のものを用い、成形体を非酸化性雰囲
気中８００℃以上の温度で焼成炭化し、更に２５００〜
３０００℃の温度で黒鉛化処理することにより本発明の
連続鋳造用黒鉛鋳型を得ることができる。 【００２０】 【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明する。 【００２１】実施例１〜５、比較例１〜５ 粒度調整して平均粒径の異なるコークス粒子を原料とし
て、これにバインダーピッチを異なる重量比で加えて混
練機により充分に混練した。混練物を粉砕したのち、再
び粒度調整して平均粒径の異なる混練物を成形型に入れ
て成形し、成形体を非酸化性雰囲気中で９００℃の温度
で焼成炭化した。更に、２０００〜３０００℃の温度範
囲で熱処理温度を変えて黒鉛化処理を行った。このよう
にして製造した黒鉛材の熱伝導率、気体透過度、嵩密度
および曲げ強度などの材質特性を測定した。次いで、こ
れらの黒鉛材を外形寸法で幅７７０mm、高さ７０mm、長
さ３８０mm、内形寸法で幅６６４mm、高さ１４mm、長さ
３８０mmの形状に加工して連続鋳造用の黒鉛鋳型を作製
した。 【００２２】 このようにして作製した黒鉛鋳型を用い
て１１００℃の温度で溶解した７／３黄銅（Ｚｎ含有量
３０．０％）を平均２５０ｍｍ／ｍｉｎの引出し速度で
連続鋳造して、１０時間連続鋳造後の黒鉛鋳型および鋳
造された黄銅の状態を観察した。また同じ条件で９／１
丹銅（Ｚｎ含有量１０．０％）についても実施した。得
られた結果を、黒鉛材の材質特性とともに表１に示し
た。 【００２３】 【表１】【００２４】 表１の結果から、熱伝導率が１１０〜１
５０Ｗ／ｍ・Ｋ、気体透過度が０．０１〜０．４ｃｍ2
／ｓｅｃ、嵩密度が１．８０〜１．９５ｇ／ｃｍ3 、曲
げ強度が４００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の特性を備え、更
に、気体透過度（ｃｍ 2 ／ｓｅｃ）が銅合金中のＺｎ含
有量（％）と（１）式の関係、０．００５×Ｚｎ（％）
＋０．２＞気体透過度（ cm 2 /sec ）＞０．００２３×Ｚ
ｎ（％）を充足する黒鉛材からなる実施例の連続鋳造用
黒鉛鋳型は、１０時間の連続鋳造後にも何らの異常が認
められず、また鋳造された銅合金面も鋳肌荒れや損傷が
なく良好であった。これに対して、これらの材質特性の
少なくとも１つの特性要件を外れた黒鉛材からなる比較
例の連続鋳造用黒鉛鋳型は、鋳型の一部が欠け落ちた
り、割れなどが発生し、また鋳肌面にも肌荒れが認めら
れた。特に、気体透過度が小さい比較例４の黒鉛鋳型で
は鋳造開始から僅か１時間後に鋳造合金面に孔が発生し
て鋳造を停止せざるを得なかった。 【００２５】 【発明の効果】以上のとおり、熱伝導率、気体透過度、
嵩密度および曲げ強度などの材質特性が特定範囲にある
黒鉛材からなる本発明の連続鋳造用黒鉛鋳型によれば、
これらの材質特性が総合的に機能して連続鋳造時におけ
る溶融金属は効果的に冷却されるとともに発生する低沸
点金属成分の気化ガスが円滑に流出除去され、また黒鉛
鋳型の損傷や割損を生じることもなく、良好な鋳肌面を
有する鋳造金属を長時間に亘って安定に得ることが可能
となる。したがって、長寿命の連続鋳造用黒鉛鋳型とし
て工業上極めて有用である。
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平２−169155（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−285742（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−223051（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−75147（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−155436（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−66549（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 11/059 120
B22D 11/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 熱伝導率が１１０〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋ、
気体透過度が０．０１〜０．４ｃｍ2 ／ｓｅｃ、嵩密度
が１．８０〜１．９５ｇ／ｃｍ3 、曲げ強度が４００ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 以上の特性を備え、更に、気体透過度（ｃ
ｍ 2 ／ｓｅｃ）が銅合金中のＺｎ含有量（％）と下記
（１）式の関係を充足する黒鉛材からなることを特徴と
する銅合金系連続鋳造用黒鉛鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32943197A JP3504129B2 (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | 銅合金系連続鋳造用黒鉛鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32943197A JP3504129B2 (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | 銅合金系連続鋳造用黒鉛鋳型 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH11147162A JPH11147162A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3504129B2 true JP3504129B2 (ja) | 2004-03-08 |
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ID=18221314
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP32943197A Expired - Fee Related JP3504129B2 (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | 銅合金系連続鋳造用黒鉛鋳型 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3504129B2 (ja) |
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-
1997
- 1997-11-13 JP JP32943197A patent/JP3504129B2/ja not_active Expired - Fee Related
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