JPH03265567A - ブレークリング用焼結体 - Google Patents
ブレークリング用焼結体Info
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- JPH03265567A JPH03265567A JP2061167A JP6116790A JPH03265567A JP H03265567 A JPH03265567 A JP H03265567A JP 2061167 A JP2061167 A JP 2061167A JP 6116790 A JP6116790 A JP 6116790A JP H03265567 A JPH03265567 A JP H03265567A
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、水平連続鋳造用の鋳型とタンプイー。
シュとを接続するブレークリングを作製する際に用いら
れる焼結体に関する。
れる焼結体に関する。
［従来の技術］
従来、水平式の連続鋳造用設備において、鋳型とタンプ
ッシュとを接続するブレークリングの材質としては、Ｂ
Ｎを主成分とする焼結体の他、ＢＮ−Ｚｒ０２（特開昭
６１−２１５２６１号） 、 ＢＮ−ＡＩ！Ｎ−Ｚｒ
０２（特開昭８ｌ−１３２５Ｅ１４号） 、 ＢＮ−５
ＩＡＬＯＮ （特開昭６２−２０２８８１３号） 、
ＢＮ−ＳｉＯ２−ＡＪＮ／ＡＪ２Ｃｈ−Ｓｉ３Ｎ４（
特開昭８２−７２５８８号） 、 ＢＮ−Ａｈ ０３
−Ａｊ’Ｎ （特開昭６２−７２５６！３号）等の焼
結体が知られている。
ッシュとを接続するブレークリングの材質としては、Ｂ
Ｎを主成分とする焼結体の他、ＢＮ−Ｚｒ０２（特開昭
６１−２１５２６１号） 、 ＢＮ−ＡＩ！Ｎ−Ｚｒ
０２（特開昭８ｌ−１３２５Ｅ１４号） 、 ＢＮ−５
ＩＡＬＯＮ （特開昭６２−２０２８８１３号） 、
ＢＮ−ＳｉＯ２−ＡＪＮ／ＡＪ２Ｃｈ−Ｓｉ３Ｎ４（
特開昭８２−７２５８８号） 、 ＢＮ−Ａｈ ０３
−Ａｊ’Ｎ （特開昭６２−７２５６！３号）等の焼
結体が知られている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記従来の材質のブレークリングには、
耐溶損性の不足や耐摩耗性の不足により、短時間しか操
業できなかったり、耐熱衝撃性の不足により、十分な予
熱を行わなければクラックが発生する等の欠点がある。
耐溶損性の不足や耐摩耗性の不足により、短時間しか操
業できなかったり、耐熱衝撃性の不足により、十分な予
熱を行わなければクラックが発生する等の欠点がある。
このため、上記欠点を解消した、耐溶損性、耐熱衝撃性
、耐摩耗性に優れたブレークリングの提供が切望されて
いる。
、耐摩耗性に優れたブレークリングの提供が切望されて
いる。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたもので、耐溶損性
、耐熱衝撃性、耐摩耗性に優れたブレークリングを提供
し、水平連続鋳造の生産性を向上させることを目的とす
るものである。
、耐熱衝撃性、耐摩耗性に優れたブレークリングを提供
し、水平連続鋳造の生産性を向上させることを目的とす
るものである。
［課題を解決するための手段］
本発明者等は、鋭意研究した結果、ＢＮが耐熱衝撃性、
潤滑性に優れ、ＡｆＮ及びＡｈ０３ とＢ２Ｏ３の化合
物が溶鋼に対する耐溶損性に優れ、Ｚ ｒ０２が高温に
おける耐摩擦摩耗特性に優れていることに着目し、ＢＮ
ト、Ａｉ）Ｎ及び／又はＡＲ２０３とＢ２０３（７）化
合物と、Ｚ ｒ０２とを適量比で配合して焼成して得ら
れた焼結体を構成材料とすれば、耐熱衝撃性、耐溶損性
、耐摩耗性の全てにバランスのとれた優れた特性を有す
るブレークリングが得られることを見出し、本発明を完
成するに至ったものである。
潤滑性に優れ、ＡｆＮ及びＡｈ０３ とＢ２Ｏ３の化合
物が溶鋼に対する耐溶損性に優れ、Ｚ ｒ０２が高温に
おける耐摩擦摩耗特性に優れていることに着目し、ＢＮ
ト、Ａｉ）Ｎ及び／又はＡＲ２０３とＢ２０３（７）化
合物と、Ｚ ｒ０２とを適量比で配合して焼成して得ら
れた焼結体を構成材料とすれば、耐熱衝撃性、耐溶損性
、耐摩耗性の全てにバランスのとれた優れた特性を有す
るブレークリングが得られることを見出し、本発明を完
成するに至ったものである。
即ち、本発明は、５０＃Ｌ量％以上のＥＮと、５重量％
以上のＺ ｒ０２と、５重量％以上のＡＩ！Ｎ及びＡＩ
ｈ０３ とＢ２Ｏ３の化合物の両者もしくはいずれか一
方とを含有する焼結体からなることを特徴とするブレー
クリング用焼結体である。
以上のＺ ｒ０２と、５重量％以上のＡＩ！Ｎ及びＡＩ
ｈ０３ とＢ２Ｏ３の化合物の両者もしくはいずれか一
方とを含有する焼結体からなることを特徴とするブレー
クリング用焼結体である。
以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明のブレークリング用焼結体のＢＮ含有量は、５０
重量％以上であることが必要で、好ましくは６０重量％
以上、特に５０重量％以上９０重量％未満である。５０
重量％未満であると、溶鋼に対する耐熱衝撃性が悪化し
、溶鋼中に浸漬したり溶鋼が焼結体上を通過した場合に
クラックが発生しやすくなる。また、９０重量％以上で
は強度が低下しやすくなる。
重量％以上であることが必要で、好ましくは６０重量％
以上、特に５０重量％以上９０重量％未満である。５０
重量％未満であると、溶鋼に対する耐熱衝撃性が悪化し
、溶鋼中に浸漬したり溶鋼が焼結体上を通過した場合に
クラックが発生しやすくなる。また、９０重量％以上で
は強度が低下しやすくなる。
焼結前の原料ＢＮ粉末としては、特に制限はされないが
、焼結体中で結晶性の高い六方晶のＢＮとなるＢＮ粉末
を用いると、潤滑性が良好となるので好ましい、即ち、
焼結体中のＢＮは、良好な潤滑性を得る上で大方晶のＢ
Ｎであることが好ましく、そのためには焼結前の原料Ｂ
Ｎ粉末としても六方晶のＢＮ粉末を用いることが好まし
い。
、焼結体中で結晶性の高い六方晶のＢＮとなるＢＮ粉末
を用いると、潤滑性が良好となるので好ましい、即ち、
焼結体中のＢＮは、良好な潤滑性を得る上で大方晶のＢ
Ｎであることが好ましく、そのためには焼結前の原料Ｂ
Ｎ粉末としても六方晶のＢＮ粉末を用いることが好まし
い。
焼結体のＺｒＯ２含有量は、５重量％以上であることが
必要で、好ましくは９重量％以上、特に５重量％以上３
５重量％未満である。５重量％未満であると、焼結体の
耐高温摩擦摩耗特性が悪化し、単位時間当りのブレーク
リングの摩耗量が多くなって、長時間の連続操業が困難
になる。また、３５重量％以上では耐熱衝撃性が低下し
てクラックが発生しやすくなる。
必要で、好ましくは９重量％以上、特に５重量％以上３
５重量％未満である。５重量％未満であると、焼結体の
耐高温摩擦摩耗特性が悪化し、単位時間当りのブレーク
リングの摩耗量が多くなって、長時間の連続操業が困難
になる。また、３５重量％以上では耐熱衝撃性が低下し
てクラックが発生しやすくなる。
焼結前の原料Ｚ ｒＯ２粉末としては、４〜１２ｍｏ１
％程度のＣａＯや２〜１２ｍｏ１％程度のＹ２Ｏ３等を
添加して安定化させた、部分安定化ジルコニア又は安定
化ジルコニアのいずれでも使用することができるが、焼
結体にクラックが発生しにくくなる安定化ジルコニアを
用いることが好ましい。
％程度のＣａＯや２〜１２ｍｏ１％程度のＹ２Ｏ３等を
添加して安定化させた、部分安定化ジルコニア又は安定
化ジルコニアのいずれでも使用することができるが、焼
結体にクラックが発生しにくくなる安定化ジルコニアを
用いることが好ましい。
本発明のブレークリング用焼結体は、更にＡＲＭと、Ａ
ｊ’２０３ とＢ２Ｏ３の化合物の両者もしくはいずれ
か一方を含有しており、その含有量は、５重量％以上で
あることが必要で、好ましくは１０重量％以上、特に５
重量％以上４５重量％未満である。
ｊ’２０３ とＢ２Ｏ３の化合物の両者もしくはいずれ
か一方を含有しており、その含有量は、５重量％以上で
あることが必要で、好ましくは１０重量％以上、特に５
重量％以上４５重量％未満である。
５重量％未満であると、ブレークリングの溶鋼に対する
十分な耐溶損性を得にくくなる。また、４５重量％以上
では耐熱衝撃性が低下してクラックが発生しやすくなる
。
十分な耐溶損性を得にくくなる。また、４５重量％以上
では耐熱衝撃性が低下してクラックが発生しやすくなる
。
上記ＡＩ！Ｎと、 ＡＩｈ０３ とＢ２Ｏ３の化合物の
内、ＡＩｈ０３ とＢ２Ｏ３の化合物の原料としては、
Ａｈｏ３粉末とＢ２Ｏ３粉末を所定モル比で予め合成
した合成粉末を用いてもよいが、Ａｉ２０３粉末とＢ２
Ｏ３粉末の単なる混合粉末を用いることもできる。但し
、優れた焼結体の物性を得る上で、Ａｉ’２０３ とＢ
２Ｏ３のモル比が９＝２となるように予め合成した合成
粉末を用いることが好ましい。
内、ＡＩｈ０３ とＢ２Ｏ３の化合物の原料としては、
Ａｈｏ３粉末とＢ２Ｏ３粉末を所定モル比で予め合成
した合成粉末を用いてもよいが、Ａｉ２０３粉末とＢ２
Ｏ３粉末の単なる混合粉末を用いることもできる。但し
、優れた焼結体の物性を得る上で、Ａｉ’２０３ とＢ
２Ｏ３のモル比が９＝２となるように予め合成した合成
粉末を用いることが好ましい。
ＡＩｈＣｈ とＢ２Ｏ３の化合物としては、例えば９Ａ
Ｒ２０３・２Ｅ７０３．２ＡＰ２Ｄ３・Ｆｈ０３． Ａ
ｈＯｓ・Ｂ２Ｏ３等が挙げられる。
Ｒ２０３・２Ｅ７０３．２ＡＰ２Ｄ３・Ｆｈ０３． Ａ
ｈＯｓ・Ｂ２Ｏ３等が挙げられる。
また１本発明のブレークリング用焼結体を製造するに際
しては、以上のような原料中に、焼結性を向上させるた
め、全量の５重量％以下のバインダーを添加してもよい
、このバインダーとしては、ＢＮに対しては例えばＣａ
ＯとＢ２Ｏ３の化合物等、Ａｉ）Ｈに対しては例えばＹ
２Ｏ３等を用いることができる。バインダーの添加量が
５重量％を越えると、耐熱衝撃性や耐摩耗性が低下しや
すくなる。
しては、以上のような原料中に、焼結性を向上させるた
め、全量の５重量％以下のバインダーを添加してもよい
、このバインダーとしては、ＢＮに対しては例えばＣａ
ＯとＢ２Ｏ３の化合物等、Ａｉ）Ｈに対しては例えばＹ
２Ｏ３等を用いることができる。バインダーの添加量が
５重量％を越えると、耐熱衝撃性や耐摩耗性が低下しや
すくなる。
上記ＣａＯとＢ２Ｏ３の化合物としては、例えば２Ｃａ
Ｄ−３Ｂ２０３、ＣａＯ−Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ・２Ｂｚ０
３ 、３ＣａＯ・Ｂ２０３２ＣａＤ−Ｂ２Ｏ３等が挙げ
られる。
Ｄ−３Ｂ２０３、ＣａＯ−Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ・２Ｂｚ０
３ 、３ＣａＯ・Ｂ２０３２ＣａＤ−Ｂ２Ｏ３等が挙げ
られる。
原料はいずれも粉末であるが、その粒径は、良好な焼結
状態を得るために、いずれも小さいものが好ましい、具
体的には、１０＃Ｌｍ以下の粒径のものを用いることが
好ましい。
状態を得るために、いずれも小さいものが好ましい、具
体的には、１０＃Ｌｍ以下の粒径のものを用いることが
好ましい。
次に、ブレークリングの製造方法の一例について説明す
る。
る。
まず、ＢＮ粉末と、ＺｒＯ２粉末と、 Ａｊ’Ｎ粉末及
びＡｈＣｈ とＢ２Ｏ３の化合物の粉末（Ａｌ１０３粉
末とＢ２Ｏ３粉末の混合粉末でもよい）の両者もしくは
いずれか一方を、所定の焼結体組成となるような混合比
率で均一に混合する。この混合原料粉末を黒鉛型の中に
充填し、温度１９００〜２１００℃、圧力１００〜２０
０ ｋｇ／ｃｍ２の条件下にて、焼結体密度が理論密度
の７０％以上となるようにホットプレスを行う、そして
、このようにして得られた焼結体を所定の形状に機械加
工することでブレークリングを得ることができる。
びＡｈＣｈ とＢ２Ｏ３の化合物の粉末（Ａｌ１０３粉
末とＢ２Ｏ３粉末の混合粉末でもよい）の両者もしくは
いずれか一方を、所定の焼結体組成となるような混合比
率で均一に混合する。この混合原料粉末を黒鉛型の中に
充填し、温度１９００〜２１００℃、圧力１００〜２０
０ ｋｇ／ｃｍ２の条件下にて、焼結体密度が理論密度
の７０％以上となるようにホットプレスを行う、そして
、このようにして得られた焼結体を所定の形状に機械加
工することでブレークリングを得ることができる。
また、所定の焼結体組成となるよう、均一混合した混合
原料粉末を、ＣＩＰ等の高圧力の成形法を用いて成形し
、所定のブレークリングの形状に加工した後、不活性雰
囲気中、１９００〜２１００℃の温度にて常圧焼成する
ことによっても得ることができる。
原料粉末を、ＣＩＰ等の高圧力の成形法を用いて成形し
、所定のブレークリングの形状に加工した後、不活性雰
囲気中、１９００〜２１００℃の温度にて常圧焼成する
ことによっても得ることができる。
［実施例］
以下、本発明を実施例によって更に説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。
はこれに限定されるものではない。
まず、以下に述べる実施例及び比較例で行った評価の方
法を説明する。
法を説明する。
（１）密度
焼結体の寸法を測定して体積を求めると共にその重量を
測定し、次の式により算出した。
測定し、次の式により算出した。
密度（ｇ／ｃｍ３） ＝重量（ｇ）／体積（Ｃ１０）（
２）曲げ強さ ＪＩＳ Ｒ１８０１に準拠して行った。
２）曲げ強さ ＪＩＳ Ｒ１８０１に準拠して行った。
（３）ショア硬さ
ＪＩＳ Ｚ ２２４Ｂに準拠して行った。
以下の（４）〜（６）の評価項目については、第１図に
示されるような水平連続鋳造設備を用い、次の条件下で
連続鋳造を行って評価した。
示されるような水平連続鋳造設備を用い、次の条件下で
連続鋳造を行って評価した。
使用鋼： ＳＯ３３０４
溶鋼温度： １ｓｏｏ℃
鋳込み量： ＥｉＯｔｏｎ
ブレークリング寸法：１５０口／１１００ Ｘ２０ｔ
ｍ１尚、第１図において、１はタンデイツシュ、２はフ
ィードノズル、３は鋳型、４はブレークリング、５は溶
鋼、６は凝固シェルである。
ｍ１尚、第１図において、１はタンデイツシュ、２はフ
ィードノズル、３は鋳型、４はブレークリング、５は溶
鋼、６は凝固シェルである。
（４）耐熱衝撃性
ブレークリングの割れの有無を観察し、割れの無かった
ものは０１割れが生じていたものは×で表わした。
ものは０１割れが生じていたものは×で表わした。
（５）耐溶損性
連続鋳造後のブレークリングの溶損量（１層）で評価し
た。
た。
（６）耐摩耗性
連続鋳造後のブレークリングの損耗量（ａｍ）で評価し
た。
た。
実施例１〜５、比較例１〜３
ＢＮ粉末（電気化学工業株式会社製、グレードＣＰ、六
方晶、ＢＮ純度１１１９．０！ ） 、安定化ＺｒＯ２
粉末（東ソー株式会社製、グレードＢＹ、Ｚｒ（ｈ純度
８９．８％ 、 Ｙ２Ｏ３１０，１重量％ ） 、 Ａ
ｊ）Ｎ粉末（電気化学工業株式会社製、グレードＡＰ−
１０、純度９９．０駕）及びバインダーとして２ＣａＯ
・３Ｂ２０３粉末を、第１表に示す割合で振動ミルにて
２時間混合した。
方晶、ＢＮ純度１１１９．０！ ） 、安定化ＺｒＯ２
粉末（東ソー株式会社製、グレードＢＹ、Ｚｒ（ｈ純度
８９．８％ 、 Ｙ２Ｏ３１０，１重量％ ） 、 Ａ
ｊ）Ｎ粉末（電気化学工業株式会社製、グレードＡＰ−
１０、純度９９．０駕）及びバインダーとして２ＣａＯ
・３Ｂ２０３粉末を、第１表に示す割合で振動ミルにて
２時間混合した。
得られた混合原料粉末を黒鉛ダイス中に入れ、２１００
℃、 １４０ ｋｇ／ｃｍ２の条件下でホットプレス
し、焼結体を得た。
℃、 １４０ ｋｇ／ｃｍ２の条件下でホットプレス
し、焼結体を得た。
得られた焼結体をブレークリングに加工し、その化学組
成、密度、耐熱衝撃性、耐溶損性及び耐摩耗性等を評価
した。
成、密度、耐熱衝撃性、耐溶損性及び耐摩耗性等を評価
した。
その結果を第１表に示す。
実施例６
硼酸とメラミンを１：ｌの重量比で混合し、この混合物
をアンモニアガス気流中で１２００℃、４時間加熱処理
してＢＮ純度９０％、比表面ｆｉ５０鳳２７ｇのＢＮ粉
を得た。
をアンモニアガス気流中で１２００℃、４時間加熱処理
してＢＮ純度９０％、比表面ｆｉ５０鳳２７ｇのＢＮ粉
を得た。
得られた粉末をエックス線回折した結果、非晶質ＢＮ粉
末であることが分った。実施例１で用いた大方晶のＢＮ
粉末の代りにこのＢＮ粉末を用いた以外は実施例１と同
一の配合比及び方法にてブレークリングを作製し、その
評価を行った。
末であることが分った。実施例１で用いた大方晶のＢＮ
粉末の代りにこのＢＮ粉末を用いた以外は実施例１と同
一の配合比及び方法にてブレークリングを作製し、その
評価を行った。
その結果を第１表に示す。
実施例７
実施例１と同一の粉末及び配合比でかつ同一の方法で混
合した原料粉末を２ ｔｏｎ／ｃ■２の圧力にてＣＩＰ
成形した。得られた成形体をＮ２雰囲気中で２１００℃
で１時間焼成し、これによって得た焼結体のブレークリ
ングを評価した。
合した原料粉末を２ ｔｏｎ／ｃ■２の圧力にてＣＩＰ
成形した。得られた成形体をＮ２雰囲気中で２１００℃
で１時間焼成し、これによって得た焼結体のブレークリ
ングを評価した。
結果を第１表に示す。
実施例８
実施例７のＡＲＭ粉末の代りに９１Ｒ２０３・２Ｂ２０
３ウイスカー（四国化成工業株式会社製「アルボレック
スＧＪ）を用い、その配合量を１０重量％とし、またＺ
ｒ（１２の配合量を２０重量％としたこと以外は実施
例１と同一の方法にてブレークリングを作製し、その評
価を行った。
３ウイスカー（四国化成工業株式会社製「アルボレック
スＧＪ）を用い、その配合量を１０重量％とし、またＺ
ｒ（１２の配合量を２０重量％としたこと以外は実施
例１と同一の方法にてブレークリングを作製し、その評
価を行った。
比較例４
実施例１と同一のＢＮ粉末４５重量％とＺｒＯ２粉末５
重量％と２ＣａＯ・３Ｂ２０３粉末２５重量％に８Ａｈ
０３・２Ｂ２０３ウイス力−２５重量％を配合した以
外は実施例１と同一の方法でブレークリングを作製し、
その評価を行った。
重量％と２ＣａＯ・３Ｂ２０３粉末２５重量％に８Ａｈ
０３・２Ｂ２０３ウイス力−２５重量％を配合した以
外は実施例１と同一の方法でブレークリングを作製し、
その評価を行った。
結果を第１表に示す。
（以下余白）
［発明の効果］
本発明は、以上説明した通りのものであり、耐熱衝撃性
、耐溶損性、耐摩耗性に優れたブレークリングとするこ
とができ、ブレークアウト等のトラブル無く安定した水
平式連続鋳造が可能となるので、水平式連続鋳造による
生産性を向上させることができるものである。
、耐溶損性、耐摩耗性に優れたブレークリングとするこ
とができ、ブレークアウト等のトラブル無く安定した水
平式連続鋳造が可能となるので、水平式連続鋳造による
生産性を向上させることができるものである。
第１図は実施例及び比較例での評価に用いた水平式連続
鋳造設備の説明図である。
鋳造設備の説明図である。
Claims (1)
- １）５０重量％以上のＢＮと、５重量％以上のＺｒＯ＿
２と、５重量％以上のＡｌＮ及びＡｌ＿２Ｏ＿３とＢ＿
２Ｏ＿３の化合物の両者もしくはいずれか一方とを含有
する焼結体からなることを特徴とするブレークリング用
焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2061167A JPH03265567A (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | ブレークリング用焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2061167A JPH03265567A (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | ブレークリング用焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03265567A true JPH03265567A (ja) | 1991-11-26 |
Family
ID=13163319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2061167A Pending JPH03265567A (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | ブレークリング用焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03265567A (ja) |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP2061167A patent/JPH03265567A/ja active Pending
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