JPH04198460A - 連続鋳造用鋳型材の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続鋳造用鋳型材の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

連続鋳造用鋳型の寿命の延長、或いは鋳片品質の改善の
ため、耐熱変形や耐熱疲労割れに優れた鋳型材が求めら
れている。

これらの要求に対し、本発明者等は、高強度、高熱伝導
等を兼備したＣｕ−Ｎ〕−Ｂｅ系の析出硬化型鋳型材を
先に開発し提供してきた（特公昭６３−３９４０号公報
）。

従来の連続鋳造用鋳型材の製造方法は、熱間鍛造（圧延
）、熱処理（溶体化・硬化処理）の各工程の順で製造さ
れ、または、熱間鍛造（圧延）、熱処理（溶体化）、冷
間鍛造（圧延）、及び熱処理の各工程の順で製造される
。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しなから、従来の析出硬化型鋳型材の銅合金は、クロ
ム銅、或いはクロムジルコニュウム銅等より高温強度が
向上し、鋳型の熱変形防止にも向上が認められたが、添
加元素によって、熱伝導率が低下し、鋳型温度が上昇す
るという問題があった。鋳型の温度上昇は、鋳型に発生
する熱応力を増し、特に高温では鋳型材の強度を保持す
る硬化が充分に得られなく、耐熱変形や耐熱疲労割れを
招くおそれがある。

本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたもので、
熱伝導率の低下なしに高強度の鋳型材が得られる連続鋳
造用鋳型材の製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段および作用〕上記の目的を
達成するための本発明による連続鋳造用鋳型材の製造方
法は、析出硬化型鋳型材料に、圧延としての熱間鍛造の
工程と、溶体化処理としての熱処理の工程と、圧延とし
ての温間鍛造または冷間鍛造の工程と、硬化処理として
の熱処理の工程と、圧延としての温間鍛造または冷間鍛
造の工程との手順で加工処理を施すことを特徴とする。

〔作　　用〕

これによれば、従来法に比較して、著しく材料の改善が
なされるものであって、極めて強度が大きくなり、高温
でも安定した伸びを備えた靭性の高い材料となる。この
ことから、高強度化のための第三元素を添加する必要が
なく、鋳型温度の上昇を抑制できる。

この点については、一般に、析出硬化型鋳型材料は、高
強度化のために添加する第三元素によって導電率（％１
．Ａ、Ｃ，Ｓ、）が低下する。導電率は、熱伝導率と正
比例の関係にあり、「％１．Ａ、Ｃ，Ｓ、Ｊの高いもの
は、熱伝導率も良い。％Ｔ、Ａ、Ｃ，Ｓ、の低いものは
熱伝導率も低い。従って、％１．Ａ、Ｃ，Ｓ、の低下は
熱伝導率の低下であり、鋳型温度の上昇を招くことにな
る。

本発明に供される析出硬化型鋳型材料は、その適用を可
能にする特性から、高温で加熱急冷（溶体化処理）の後
、低温で加熱冷却（時効処理）によって硬化し得る全て
の銅合金材料である。例えば、Ｃｒ　−Ｃｕ　、　Ｃｒ
　−Ｚ　ｒ−Ｃｕ　、　Ｃｕ　−Ｎ　ｊ−Ｂ　ｅ　−Ｚ
　ｒ　、　　Ｃｕ　−Ｎ　ｉ　−Ｂ　ｅ　、　　Ｃｕ　
−Ｎ　ｉ　−−３＝ Ｓｉ、、Ｃｕ−Ｂｅ−Ｃｏ、Ｃｕ−Ｔｉおよび他の元素
をベースにした合金とする。

前記各工程のうち、硬化処理としての熱処理の工程と、
それに続く圧延としての温間鍛造または冷間鍛造の工程
とを少なくとも一回繰り返すことにより、さらに効果が
顕著となり、強度のより高い鋳型材を得ることが可能で
ある。しかし、繰り返し回数を多くすると、強度アップ
に伴って作業性が悪くなること、また、繰り返し回数の
割には。

強度アップをしないことから、−同程度の繰り返しが適
当である。

〔実施例および比較例〕

第１表は、本発明による鋳型材料の製造方法および製造
後の導電率（％１．Ａ、Ｃ，Ｓ、）と、比較例としての
従来の製造方法とその導電率を示し、第１図、第２図お
よび第３図は、それらのうちの代表例の鋳型材料につい
て、高温での性能試験を行った結果、その高温引張り強
さ、高温耐力および高温伸びを比較した数値を、曲線グ
ラフにより示したものである。

鋳型材料は、Ｃｒ０．８％、Ｚｒ０．２％、残Ｃｕから
なる銅合金である。

表およびクラブ（第１図ないし第３図）の理解のために
、本発明の好適な実施について、概略的に説明する。

■まず、８００〜９００℃の温度で熱間鍛造（または熱
間圧延）によって、任意の断面形状の銅板が造られる。

■この銅板は、引き続いて］、０００℃の温度で加熱冷
却する（溶体化処理）。

■さらに、５００℃以下の温度（温間鍛造または温間圧
延）、好ましくは室温（温間鍛造または冷間鍛造）で銅
板の断面の面積を２〜５０％減少させる（好ましくは３
０％）。

■この銅板は５００℃の温度で加熱冷却される（時効処
理）。

■その後、再び、銅板の断面の面積を５００℃以下の温
間鍛造（温間圧延）、好ましくは室温での冷間鍛造（冷
間圧延）で、２〜５０％（好ましくは３０％）減少させ
る。

■および■の工程を繰り返すことにより、強度のより高
い銅板を得ることができる。

（江）Ｈば時間を′ＸＸ体心 第１表と、第１図ないし第３図から明らかなように、本
発明により製造された鋳型材料は、従来法によって製造
された鋳型材料に比べ、極めて大きい強度を有し、高温
でも安定した伸びを備えた靭性の高い材料と言える。

本発明方法の溶体化処理後の冷間鍛造（圧延）は、冷間
加工率２％以下ではその効果は薄く、５０％を越えると
、加工率の割りには強度は上がらず、強度は飽和する。

また、冷間鍛造（圧延）は、５００℃以下の温度での鍛
造（圧延）、所謂温間鍛造（圧延）でも良い。時効処理
後の冷間鍛造（圧延）は、前記の溶体化処理後の冷間鍛
造（圧延）と同様、冷間加工率２％以下では、その効果
は薄く、５０％を越えると、加工硬化によって作業性が
悪くなるばかりでなく、加工率の割には強度は上がらな
い。この工程での冷間鍛造（圧延）は、５００℃以下の
温間鍛造（圧延）でも良い。

〔実施例および比較例の補足〕

以下に、それぞれの成分からなる銅合金材料により鋳型
用の銅板を製造した場合の実施例および比較例を補足す
る（第２表ないし第６表）。

例えば、クロムジルコニュム銅は、析出硬化型鋳型材料
として良く知られており、−船釣に、その溶体化処理温
度は、９００〜１０００℃、時効処理温度は、４００〜
５００℃が適切であるとされているから、以下の説明に
おいて、特に示さない限り、製造過程で実施される熱処
理は、これらの条件とする。

また、符号の内容ないし条件は次の通りとする。

（イ）熱間鍛造／圧延（９００℃） （ロ）溶体化処理（１０００℃・水冷）（ハ）時効処理
（５００℃×３Ｈ） ＨＷ：熱間鍛造／圧延を表わす ＳＴ：溶体化処理を表わす ＡＧ二時効処理を表わす （％）断面積の減少率（加工率） また、導電率は、％１．Ａ、Ｃ，Ｓ、を示す第２表 ０．８％Ｃｒ、Ｃｕ残の例 −１０＝ 第３表 Ｎｊ　］、　Ｂｅ　Ｏ，１５，Ｚｒ　Ｏ，２０，Ｍｇ　
Ｏ，０５，Ｃｏ残の例（各％）第４表 Ｎｉ　１．５．　Ｂｅ　Ｏ，３，Ｃｏ残の例（各％）第
５表 Ｎｉ　１．８．　ＳｊＯ，７，Ｃｏ残の例（各％）第６
表 Ｂｅ　Ｏ，５，Ｃｏ　２．５．　Ｃｏ残の例（各％）〔
発明の効果〕 以上説明したように、本発明方法によれば、従来法によ
る場合と比べて、引張り強さ、耐力、伸び等に著しい強
度の改善がなされ、しかも、材料に導電率に影響を与え
る第三元素を添加しないため、熱伝導率の低下は見られ
なく、従って、本発明方法により製造された鋳型材料を
鋼等の連続鋳造用鋳型材に適用すれば、正に高温に耐え
得るため、耐熱変形や耐熱疲労割れ等の不都合を未然に
防止できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明方法により製造された鋳
型材と、従来法により製造された鋳型材について、それ
ぞれ高温引張り強さ、高温耐力、高温伸びを比較した曲
線グラフである。 特許出願人　　中越合金鋳工株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）析出硬化型鋳型材料に、圧延としての熱間鍛造の工
   程と、溶体化処理としての熱処理の工程と、圧延として
   の温間鍛造または冷間鍛造の工程と、硬化処理としての
   熱処理の工程と、圧延としての温間鍛造または冷間鍛造
   の工程との手順で加工処理を施すことを特徴とする連続
   鋳造用鋳型材の製造方法。 ２）前記各工程のうち、硬化処理としての熱処理の工程
   と、それに続く圧延としての温間鍛造または冷間鍛造の
   工程とを少なくとも一回繰り返すことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の連続鋳造用鋳型材の製造方法。