JPH09276995A - 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 - Google Patents
連続鋳造用鋳型及びその製造方法Info
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- JPH09276995A JPH09276995A JP8119518A JP11951896A JPH09276995A JP H09276995 A JPH09276995 A JP H09276995A JP 8119518 A JP8119518 A JP 8119518A JP 11951896 A JP11951896 A JP 11951896A JP H09276995 A JPH09276995 A JP H09276995A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶鋼との接触表面積の大きい鋳型長辺の内表
面に、溶射被膜は形成できなかった。 【解決手段】 銅又は銅合金製鋳型１の内表面に金属メ
ッキの第一被膜層３を形成すると共に、第一被膜層３の
上面にＮｉ，Ｃｏ，炭化物を含む溶射層の第二被膜層４
を形成し、第二被膜層４の上面にＦｅ溶射層の第三被膜
層５を形成し、第三被膜層５の上面に誘導加熱処理した
後、第三被膜層５を除去して第二被膜層４を露出させて
いる。
面に、溶射被膜は形成できなかった。 【解決手段】 銅又は銅合金製鋳型１の内表面に金属メ
ッキの第一被膜層３を形成すると共に、第一被膜層３の
上面にＮｉ，Ｃｏ，炭化物を含む溶射層の第二被膜層４
を形成し、第二被膜層４の上面にＦｅ溶射層の第三被膜
層５を形成し、第三被膜層５の上面に誘導加熱処理した
後、第三被膜層５を除去して第二被膜層４を露出させて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅又は銅合金製の
連続鋳造用鋳型及びその製造方法に係り、特に鋳型内壁
面の構造を改良した連続鋳造用鋳型及びその製造方法に
関する。
連続鋳造用鋳型及びその製造方法に係り、特に鋳型内壁
面の構造を改良した連続鋳造用鋳型及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属の連続鋳造に用いる鋳型とし
ては、銅又は銅合金製の鋳型、内表面にＮｉメッキを施
した銅又は銅合金製鋳型、あるいは内表面にＮｉ−Ｆｅ
又はＮｉメッキを施しその上面にＣｒメッキを施した銅
又は銅合金製鋳型が知られている。
ては、銅又は銅合金製の鋳型、内表面にＮｉメッキを施
した銅又は銅合金製鋳型、あるいは内表面にＮｉ−Ｆｅ
又はＮｉメッキを施しその上面にＣｒメッキを施した銅
又は銅合金製鋳型が知られている。
【０００３】これらの鋳型を用いて鋳片を連続鋳造する
際には、鋳型の内壁面と鋳片との摩擦により、特に溶鋼
静圧の大きい鋳型内壁面の下部に磨耗が生じ易く、これ
が鋳型の寿命律束要因となっている。
際には、鋳型の内壁面と鋳片との摩擦により、特に溶鋼
静圧の大きい鋳型内壁面の下部に磨耗が生じ易く、これ
が鋳型の寿命律束要因となっている。
【０００４】したがって、鋳型寿命を長期化する対策と
して、溶鋼と接する表面積の少ない鋳型短辺において
は、その下部内表面にボンドコートとしてＮｉメッキ層
を形成し、このメッキ層の上面にこれより硬度の高い溶
射被膜を形成している。そして、バーナ等で溶射被膜を
熱処理して溶融させることにより、溶射被膜と銅又は銅
合金との密着性を確保してその剥離を防止している。こ
の熱処理により、銅又は銅合金の内表面に積層したＮｉ
メッキ層と溶射被膜との間には、拡散層が形成される。
して、溶鋼と接する表面積の少ない鋳型短辺において
は、その下部内表面にボンドコートとしてＮｉメッキ層
を形成し、このメッキ層の上面にこれより硬度の高い溶
射被膜を形成している。そして、バーナ等で溶射被膜を
熱処理して溶融させることにより、溶射被膜と銅又は銅
合金との密着性を確保してその剥離を防止している。こ
の熱処理により、銅又は銅合金の内表面に積層したＮｉ
メッキ層と溶射被膜との間には、拡散層が形成される。
【０００５】例えば、特公昭６１−１５７８２号公報に
おいては、銅合金製鋳型の内表面にＮｉ、Ｎｉ−Ｆｅ、
Ｎｉ−ＣｏあるいはＮｉ−Ｍｎのメッキ層を形成し、そ
の脱水素を主たる目的として３００〜４００℃で熱処理
した後、Ｎｉ系あるいはＮｉ−Ｃｒ系自溶性合金を溶射
し、次いで９３０〜９５０℃に加熱して溶体化処理した
後急冷し、時効処理を行うことが開示されている。
おいては、銅合金製鋳型の内表面にＮｉ、Ｎｉ−Ｆｅ、
Ｎｉ−ＣｏあるいはＮｉ−Ｍｎのメッキ層を形成し、そ
の脱水素を主たる目的として３００〜４００℃で熱処理
した後、Ｎｉ系あるいはＮｉ−Ｃｒ系自溶性合金を溶射
し、次いで９３０〜９５０℃に加熱して溶体化処理した
後急冷し、時効処理を行うことが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の連続
鋳造用鋳型にあっては、上述したように、溶鋼と接する
表面積の少ない鋳型短辺において、その内表面に溶射層
を形成して鋳型寿命の長期化を図っている。
鋳造用鋳型にあっては、上述したように、溶鋼と接する
表面積の少ない鋳型短辺において、その内表面に溶射層
を形成して鋳型寿命の長期化を図っている。
【０００７】しかし、溶鋼と接する表面積の大きい鋳型
長辺については、溶射被膜を溶融する際の熱処理によっ
て銅又は銅合金製鋳型が変形するため、その内表面に溶
射被膜を形成することは行われていない。
長辺については、溶射被膜を溶融する際の熱処理によっ
て銅又は銅合金製鋳型が変形するため、その内表面に溶
射被膜を形成することは行われていない。
【０００８】本発明の目的は、上記課題に鑑み、溶鋼と
接する表面積の大きい鋳型長辺の内表面に、クラックの
発生がなく、密着力に優れた硬度の高い溶射被膜を形成
し、寿命律束要因である下部近傍の磨耗を防止して、寿
命の長期化を図ることができる連続鋳造用鋳型及びその
製造方法を提供することにある。
接する表面積の大きい鋳型長辺の内表面に、クラックの
発生がなく、密着力に優れた硬度の高い溶射被膜を形成
し、寿命律束要因である下部近傍の磨耗を防止して、寿
命の長期化を図ることができる連続鋳造用鋳型及びその
製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係る連続鋳造用鋳型は、銅又は銅合金製の鋳型
の内表面に金属メッキによる第一被膜層を形成すると共
に、この第一被膜層の上面に硬度の高い金属系または炭
化物系の溶射層からなる第二被膜層を形成し、さらに第
二被膜層の上面にＦｅ溶射層からなる第三被膜層を形成
し、この第三被膜層の上面に誘導加熱処理した後、第三
被膜層を除去して第二被膜層を露出させたものである。
本発明に係る連続鋳造用鋳型は、銅又は銅合金製の鋳型
の内表面に金属メッキによる第一被膜層を形成すると共
に、この第一被膜層の上面に硬度の高い金属系または炭
化物系の溶射層からなる第二被膜層を形成し、さらに第
二被膜層の上面にＦｅ溶射層からなる第三被膜層を形成
し、この第三被膜層の上面に誘導加熱処理した後、第三
被膜層を除去して第二被膜層を露出させたものである。
【００１０】上記連続鋳造用鋳型において、好ましく
は、上記第二被膜層が、Ｃｏ系合金またはＮｉ−Ｃｒ系
自溶性合金の溶射層で形成されている。
は、上記第二被膜層が、Ｃｏ系合金またはＮｉ−Ｃｒ系
自溶性合金の溶射層で形成されている。
【００１１】また、上記第二被膜層および第三被膜層
が、鋳型の下部近傍に相当する領域に形成される。
が、鋳型の下部近傍に相当する領域に形成される。
【００１２】一方、本発明に係る連続鋳造用鋳型の製造
方法は、銅又は銅合金製の鋳型の内表面に金属メッキに
よる第一被膜層を形成し、第一被膜層の上面に硬度の高
い金属系または炭化物系の溶射層からなる第二被膜層を
形成し、さらに第二被膜層の上面にＦｅ溶射層からなる
第三被膜層を形成した後、第三被膜層の上面から誘導加
熱による熱処理を施し、その後、第三被膜層を切削ある
いは研磨により除去するようにしたものである。
方法は、銅又は銅合金製の鋳型の内表面に金属メッキに
よる第一被膜層を形成し、第一被膜層の上面に硬度の高
い金属系または炭化物系の溶射層からなる第二被膜層を
形成し、さらに第二被膜層の上面にＦｅ溶射層からなる
第三被膜層を形成した後、第三被膜層の上面から誘導加
熱による熱処理を施し、その後、第三被膜層を切削ある
いは研磨により除去するようにしたものである。
【００１３】上記連続鋳造用鋳型の製造方法において、
上記第二被膜層が、Ｃｏ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系自溶性合
金または炭化物サーメット系の溶射層で形成される。
上記第二被膜層が、Ｃｏ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系自溶性合
金または炭化物サーメット系の溶射層で形成される。
【００１４】好ましくは、上記第三被膜層が１００〜２
００μｍの厚みに形成され、誘導加熱条件における発熱
量Ｐｗが５０≦Ｐｗ≦１５０を満足している。ただし、
Ｐｗ＝ｆ×Ｅ2 ×ε×ｖ×ｋ×Ａであり、Ｐｗは発熱量
（Ｋｗ／ｈｒ）、ｆは周波数（Ｈｚ）、Ｅは電極間電圧
（Ｖ／ｍ）、εは誘導体の誘導率、ｖは移動速度（ｍ／
ｈｒ）、ｋは効率、Ａは加熱面積（ｍ2 ）である。
００μｍの厚みに形成され、誘導加熱条件における発熱
量Ｐｗが５０≦Ｐｗ≦１５０を満足している。ただし、
Ｐｗ＝ｆ×Ｅ2 ×ε×ｖ×ｋ×Ａであり、Ｐｗは発熱量
（Ｋｗ／ｈｒ）、ｆは周波数（Ｈｚ）、Ｅは電極間電圧
（Ｖ／ｍ）、εは誘導体の誘導率、ｖは移動速度（ｍ／
ｈｒ）、ｋは効率、Ａは加熱面積（ｍ2 ）である。
【００１５】本発明によれば、銅又は銅合金製鋳型の内
表面に金属メッキによる第一被膜層を形成し、この第一
被膜層の上面に溶射層からなる第二被膜層を形成してい
る。この第二被膜層は、Ｎｉ，Ｃｏあるいは炭化物を含
んだ溶射層で、例えばＣｏ系合金またはＮｉ−Ｃｒ系自
溶性合金等の硬度の高い溶射層により形成されている。
表面に金属メッキによる第一被膜層を形成し、この第一
被膜層の上面に溶射層からなる第二被膜層を形成してい
る。この第二被膜層は、Ｎｉ，Ｃｏあるいは炭化物を含
んだ溶射層で、例えばＣｏ系合金またはＮｉ−Ｃｒ系自
溶性合金等の硬度の高い溶射層により形成されている。
【００１６】そして、この第二被膜層の上面には、Ｆｅ
溶射層が第三被膜層として形成され、この第三被膜層の
上面から誘導加熱による熱処理が施される。Ｆｅ溶射層
を第二被膜層の上面に形成するのは、誘導加熱を可能に
するためである。このＦｅ溶射層を１００〜２００μｍ
の厚みに形成し、誘導加熱条件における発熱量Ｐｗを５
０≦Ｐｗ≦１５０の範囲に設定することにより、誘導加
熱による熱処理は、被膜層及び銅又は銅合金の表層部の
みに熱影響を与え、鋳型の母材である銅又は銅合金に歪
みを生じさせない。
溶射層が第三被膜層として形成され、この第三被膜層の
上面から誘導加熱による熱処理が施される。Ｆｅ溶射層
を第二被膜層の上面に形成するのは、誘導加熱を可能に
するためである。このＦｅ溶射層を１００〜２００μｍ
の厚みに形成し、誘導加熱条件における発熱量Ｐｗを５
０≦Ｐｗ≦１５０の範囲に設定することにより、誘導加
熱による熱処理は、被膜層及び銅又は銅合金の表層部の
みに熱影響を与え、鋳型の母材である銅又は銅合金に歪
みを生じさせない。
【００１７】したがって、従来は施工不可能であった銅
又は銅合金製鋳型の長辺に硬度の高い溶射被膜を形成す
ることができる。Ｆｅ溶射層は、誘導加熱処理の完了後
に除去するので、硬度の高い溶射層により形成された第
二被膜層が露出することになり、これにより鋳型寿命の
長期化が図られるものである。
又は銅合金製鋳型の長辺に硬度の高い溶射被膜を形成す
ることができる。Ｆｅ溶射層は、誘導加熱処理の完了後
に除去するので、硬度の高い溶射層により形成された第
二被膜層が露出することになり、これにより鋳型寿命の
長期化が図られるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明
に係る連続鋳造用鋳型の一実施形態を示す斜視図であ
り、図２は、本実施形態の連続鋳造用鋳型の一部を示す
断面図である。
を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明
に係る連続鋳造用鋳型の一実施形態を示す斜視図であ
り、図２は、本実施形態の連続鋳造用鋳型の一部を示す
断面図である。
【００１９】図１において、１は銅板又は銅合金板から
なる鋳型（以下、単に「銅製鋳型」と称するが、銅合金
製鋳型を含むものである。）で、この銅製鋳型１の背面
には、これを補強すると共に冷却するための冷却箱２が
配設されている。したがって、冷却箱２は、冷却水を供
給・排出する構造を有している。
なる鋳型（以下、単に「銅製鋳型」と称するが、銅合金
製鋳型を含むものである。）で、この銅製鋳型１の背面
には、これを補強すると共に冷却するための冷却箱２が
配設されている。したがって、冷却箱２は、冷却水を供
給・排出する構造を有している。
【００２０】銅製鋳型１の内表面には、Ｎｉメッキ等の
金属メッキにより第一被膜層３が形成されている。本実
施形態にあっては、第一被膜層３は、銅製鋳型１の下部
近傍が厚肉で、メニスカス近傍が薄肉となるようにテー
パー状に形成されている。この第一被膜層３は、後述す
る第二被膜層４と銅製鋳型１の銅板との密着性を確保
し、第二被膜層４の剥離を防止する目的で形成される。
なお、メッキ法には、例えば電気メッキを採用すること
が好ましいが、これに限るものではない。
金属メッキにより第一被膜層３が形成されている。本実
施形態にあっては、第一被膜層３は、銅製鋳型１の下部
近傍が厚肉で、メニスカス近傍が薄肉となるようにテー
パー状に形成されている。この第一被膜層３は、後述す
る第二被膜層４と銅製鋳型１の銅板との密着性を確保
し、第二被膜層４の剥離を防止する目的で形成される。
なお、メッキ法には、例えば電気メッキを採用すること
が好ましいが、これに限るものではない。
【００２１】また、第一被膜層３の鋳型１の下部近傍に
相当する領域には、当該下部近傍の磨耗を防止すべく、
硬度の高い第二被膜層４が形成されている。したがっ
て、第二被膜層４は、硬度の高いＮｉ，Ｃｏ等を含む金
属系あるいは炭化物サーメット系の溶射層により形成さ
れる。
相当する領域には、当該下部近傍の磨耗を防止すべく、
硬度の高い第二被膜層４が形成されている。したがっ
て、第二被膜層４は、硬度の高いＮｉ，Ｃｏ等を含む金
属系あるいは炭化物サーメット系の溶射層により形成さ
れる。
【００２２】図３に示すように、鋳型１の下部近傍に相
当する領域のみに形成した第二被膜層４の上面には、Ｆ
ｅ溶射層からなる第三被膜層５を形成する。第三被膜層
５の厚みは、１００〜２００μｍの範囲で形成すること
が好ましく、その理由については後述する。Ｆｅ溶射層
を第二被膜層４の上面に形成するのは、誘導加熱を可能
にするためである。なお、第二被膜層４及び第三被膜層
５の溶射法には、ガス溶射法を採用しているがこれに限
るものではない。
当する領域のみに形成した第二被膜層４の上面には、Ｆ
ｅ溶射層からなる第三被膜層５を形成する。第三被膜層
５の厚みは、１００〜２００μｍの範囲で形成すること
が好ましく、その理由については後述する。Ｆｅ溶射層
を第二被膜層４の上面に形成するのは、誘導加熱を可能
にするためである。なお、第二被膜層４及び第三被膜層
５の溶射法には、ガス溶射法を採用しているがこれに限
るものではない。
【００２３】したがって、Ｆｅ溶射層５を形成した後、
その表面に対向するように誘導加熱コイル６を配置し、
Ｆｅ溶射層５の上面から誘導加熱コイル６による加熱処
理を施す。具体的には、図３中、点線矢印７で示す移動
軌跡を描くように誘導加熱コイル６を移動させる。する
と、高周波電界内のＦｅ溶射層５の誘導性により、該Ｆ
ｅ溶射層５自体が加熱される。
その表面に対向するように誘導加熱コイル６を配置し、
Ｆｅ溶射層５の上面から誘導加熱コイル６による加熱処
理を施す。具体的には、図３中、点線矢印７で示す移動
軌跡を描くように誘導加熱コイル６を移動させる。する
と、高周波電界内のＦｅ溶射層５の誘導性により、該Ｆ
ｅ溶射層５自体が加熱される。
【００２４】一般に、誘導加熱における発熱量Ｐｗ（Ｋ
ｗ／ｈｒ）はＰｗ＝ｆ×Ｅ2 ×ε×ｖ×ｋ×Ａの式で表
され、ｆは周波数（Ｈｚ）、Ｅは電極間電圧（Ｖ／
ｍ）、εは誘導体の誘導率、ｖは移動速度（ｍ／ｈ
ｒ）、ｋは効率、Ａは加熱面積（ｍ2）を意味する。
ｗ／ｈｒ）はＰｗ＝ｆ×Ｅ2 ×ε×ｖ×ｋ×Ａの式で表
され、ｆは周波数（Ｈｚ）、Ｅは電極間電圧（Ｖ／
ｍ）、εは誘導体の誘導率、ｖは移動速度（ｍ／ｈ
ｒ）、ｋは効率、Ａは加熱面積（ｍ2）を意味する。
【００２５】図４は、銅製鋳型長辺における変形量と誘
導加熱による発熱量の関係を示す図である。図示するよ
うに、銅製鋳型１の許容変形量を０．２ｍｍ以下とする
と、誘導加熱による発熱量Ｐｗが１５０Ｋｗ／ｈｒ以下
の範囲にあるときに、許容変形量を満足することにな
る。したがって、被膜層３，４，５及び銅製鋳型１の表
層部のみを加熱し、鋳型全体の変形を防止するには、発
熱量Ｐｗが１５０Ｋｗ／ｈｒ以下であることが必要であ
り、この時の誘導加熱コイル６の移動速度は０．５〜２
ｍｍ／ｓｅｃである。
導加熱による発熱量の関係を示す図である。図示するよ
うに、銅製鋳型１の許容変形量を０．２ｍｍ以下とする
と、誘導加熱による発熱量Ｐｗが１５０Ｋｗ／ｈｒ以下
の範囲にあるときに、許容変形量を満足することにな
る。したがって、被膜層３，４，５及び銅製鋳型１の表
層部のみを加熱し、鋳型全体の変形を防止するには、発
熱量Ｐｗが１５０Ｋｗ／ｈｒ以下であることが必要であ
り、この時の誘導加熱コイル６の移動速度は０．５〜２
ｍｍ／ｓｅｃである。
【００２６】また、図５は、銅製鋳型長辺における被膜
剪断付着力と誘導加熱による発熱量の関係を示す図であ
る。図示する評価結果は、誘導加熱により施工した銅製
鋳型１から試料片を切り出し、銅製鋳型１と被膜層４と
の密着力を、剪断試験による被膜層４の付着力で評価し
たものである。図示するように、被膜の許容剪断付着力
を１３ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とすると、誘導加熱による発
熱量Ｐｗが５０Ｋｗ／ｈｒ以上の範囲にあるときに、許
容剪断付着力を満足することになる。したがって、銅製
鋳型１と被膜層４の充分な密着力を確保し、被膜層４の
剥離を防止するためには、発熱量Ｐｗが５０Ｋｗ／ｈｒ
以上であることが必要である。
剪断付着力と誘導加熱による発熱量の関係を示す図であ
る。図示する評価結果は、誘導加熱により施工した銅製
鋳型１から試料片を切り出し、銅製鋳型１と被膜層４と
の密着力を、剪断試験による被膜層４の付着力で評価し
たものである。図示するように、被膜の許容剪断付着力
を１３ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とすると、誘導加熱による発
熱量Ｐｗが５０Ｋｗ／ｈｒ以上の範囲にあるときに、許
容剪断付着力を満足することになる。したがって、銅製
鋳型１と被膜層４の充分な密着力を確保し、被膜層４の
剥離を防止するためには、発熱量Ｐｗが５０Ｋｗ／ｈｒ
以上であることが必要である。
【００２７】図４及び図５の評価結果から誘導加熱条件
における発熱量Ｐｗは５０≦Ｐｗ≦１５０を満足するこ
とが必要である。すなわち、発熱量Ｐｗを５０≦Ｐｗ≦
１５０の範囲に設定するのは、発熱量Ｐｗが５０Ｋｗ／
ｈｒ未満であると被膜層４が剥離するからであり、発熱
量Ｐｗが１５０Ｋｗ／ｈｒを超えると鋳型母材としての
銅板が変形するからである。
における発熱量Ｐｗは５０≦Ｐｗ≦１５０を満足するこ
とが必要である。すなわち、発熱量Ｐｗを５０≦Ｐｗ≦
１５０の範囲に設定するのは、発熱量Ｐｗが５０Ｋｗ／
ｈｒ未満であると被膜層４が剥離するからであり、発熱
量Ｐｗが１５０Ｋｗ／ｈｒを超えると鋳型母材としての
銅板が変形するからである。
【００２８】誘導加熱を行う際、Ｆｅ溶射層５の厚みは
１００〜２００μｍの範囲で形成することが好ましい。
Ｆｅ溶射層５の厚みを１００μｍ以上に形成するのは、
溶射粒は３０〜４０μｍ程度の粒径を有するので、積層
状態が斑にならないようにするためである。一方、Ｆｅ
溶射層５の厚みを２００μｍ以下に形成するのは、積層
したＦｅ溶射層５は切削加工あるいは研磨加工により除
去するので、あまり厚く形成すると除去作業に工数を要
するからである。
１００〜２００μｍの範囲で形成することが好ましい。
Ｆｅ溶射層５の厚みを１００μｍ以上に形成するのは、
溶射粒は３０〜４０μｍ程度の粒径を有するので、積層
状態が斑にならないようにするためである。一方、Ｆｅ
溶射層５の厚みを２００μｍ以下に形成するのは、積層
したＦｅ溶射層５は切削加工あるいは研磨加工により除
去するので、あまり厚く形成すると除去作業に工数を要
するからである。
【００２９】本実施形態によれば、銅製鋳型１の内表面
にＮｉメッキによる第一被膜層３を形成し、この第一被
膜層３の上面に溶射層からなる第二被膜層４を形成して
いる。この第二被膜層４は、例えばＣｏ系合金、Ｎｉ−
Ｃｒ系自溶性合金または炭化物サーメット系等の硬度の
高い溶射層により形成することが好ましい。
にＮｉメッキによる第一被膜層３を形成し、この第一被
膜層３の上面に溶射層からなる第二被膜層４を形成して
いる。この第二被膜層４は、例えばＣｏ系合金、Ｎｉ−
Ｃｒ系自溶性合金または炭化物サーメット系等の硬度の
高い溶射層により形成することが好ましい。
【００３０】そして、この第二被膜層４の上面には、Ｆ
ｅ溶射層が第三被膜層５として形成され、Ｆｅ溶射層５
の上面から誘導加熱コイル６による熱処理が施される。
このＦｅ溶射層５を１００〜２００μｍの厚みに形成
し、誘導加熱条件における発熱量Ｐｗを５０≦Ｐｗ≦１
５０の範囲に設定することにより、誘導加熱による熱処
理は、被膜層３，４，５及び銅板の表層部のみに熱影響
を与え、鋳型母材である銅板に歪みを生じさせない。
ｅ溶射層が第三被膜層５として形成され、Ｆｅ溶射層５
の上面から誘導加熱コイル６による熱処理が施される。
このＦｅ溶射層５を１００〜２００μｍの厚みに形成
し、誘導加熱条件における発熱量Ｐｗを５０≦Ｐｗ≦１
５０の範囲に設定することにより、誘導加熱による熱処
理は、被膜層３，４，５及び銅板の表層部のみに熱影響
を与え、鋳型母材である銅板に歪みを生じさせない。
【００３１】したがって、従来は施工不可能であった銅
製鋳型１の長辺に硬度の高い溶射被膜を形成することが
でき、又、従来のような時効処理も不要であるので、鋳
型母材である銅板への熱影響は極めて少ない。Ｆｅ溶射
層５は、誘導加熱コイル６による熱処理の完了後に除去
するので、Ｃｏ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系自溶性合金または
炭化物サーメット系等の硬度の高い溶射層により形成さ
れた第二被膜層４が表面に露出することになり、これに
より鋳型寿命の長期化を図ることができるものである。
製鋳型１の長辺に硬度の高い溶射被膜を形成することが
でき、又、従来のような時効処理も不要であるので、鋳
型母材である銅板への熱影響は極めて少ない。Ｆｅ溶射
層５は、誘導加熱コイル６による熱処理の完了後に除去
するので、Ｃｏ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系自溶性合金または
炭化物サーメット系等の硬度の高い溶射層により形成さ
れた第二被膜層４が表面に露出することになり、これに
より鋳型寿命の長期化を図ることができるものである。
【００３２】
【実施例】まず、銅製鋳型１の内表面全体に、第二被膜
層４との密着性を確保し、第二被膜層４の剥離を防止す
る目的で、第一被膜層３として厚さ０．２ｍｍのＮｉメ
ッキ層を形成した。
層４との密着性を確保し、第二被膜層４の剥離を防止す
る目的で、第一被膜層３として厚さ０．２ｍｍのＮｉメ
ッキ層を形成した。
【００３３】次に、この第一被膜層３の上面に第二被膜
層４を形成するため、鋳型下部近傍に相当する領域（鋳
型下端から４００ｍｍ）のＮｉメッキ層３を０．５ｍｍ
程切削加工により除去した。
層４を形成するため、鋳型下部近傍に相当する領域（鋳
型下端から４００ｍｍ）のＮｉメッキ層３を０．５ｍｍ
程切削加工により除去した。
【００３４】そして、第一被膜層３の切削除去部分に、
鋳型下部近傍の磨耗を防止するため、硬度の高い金属系
あるいは炭化物サーメット系の溶射層からなる第二被膜
層４を形成した。具体的には、第一被膜層３の切削除去
部分に、第二被膜層４として厚さ０．５ｍｍのＮｉ−Ｃ
ｒ系自溶性合金の溶射被膜層を形成した。さらに、この
第二被膜層４の上面に、第三被膜層５として厚さ０．２
ｍｍのＦｅ溶射層を形成した。
鋳型下部近傍の磨耗を防止するため、硬度の高い金属系
あるいは炭化物サーメット系の溶射層からなる第二被膜
層４を形成した。具体的には、第一被膜層３の切削除去
部分に、第二被膜層４として厚さ０．５ｍｍのＮｉ−Ｃ
ｒ系自溶性合金の溶射被膜層を形成した。さらに、この
第二被膜層４の上面に、第三被膜層５として厚さ０．２
ｍｍのＦｅ溶射層を形成した。
【００３５】その後、第三被膜層５の上面に誘導加熱コ
イル６を設置し、１ｍｍ／ｓｅｃの移動速度で図３に示
した点線矢印７の軌跡を描くように熱処理し、被膜層の
密着性を確保した。その際の誘導加熱条件は、電力１１
０ｋｗ、周波数８Ｈｚで行った。誘導加熱による熱処理
の完了後、最上部のＦｅ溶射層５を切削加工して除去
し、研磨仕上げした。
イル６を設置し、１ｍｍ／ｓｅｃの移動速度で図３に示
した点線矢印７の軌跡を描くように熱処理し、被膜層の
密着性を確保した。その際の誘導加熱条件は、電力１１
０ｋｗ、周波数８Ｈｚで行った。誘導加熱による熱処理
の完了後、最上部のＦｅ溶射層５を切削加工して除去
し、研磨仕上げした。
【００３６】このようにして製造した連続鋳造用鋳型に
ついて、鋳片を連続鋳造して評価を行った。その結果、
鋳造後の鋳型内を観察すると、被膜層４へのクラックの
発生や、被膜層４の剥離現象は全く見られなかった。ま
た、この連続鋳造用鋳型は、連続鋳造における磨耗量が
極めて少なく、従来の２倍の寿命を達成した。
ついて、鋳片を連続鋳造して評価を行った。その結果、
鋳造後の鋳型内を観察すると、被膜層４へのクラックの
発生や、被膜層４の剥離現象は全く見られなかった。ま
た、この連続鋳造用鋳型は、連続鋳造における磨耗量が
極めて少なく、従来の２倍の寿命を達成した。
【００３７】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、請求項１乃至５を逸脱しない範囲で、被
膜層の形状、配置、形成、誘導加熱条件等については、
公知の手段で代替することが可能である。例えば、第一
被膜層３として、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金のメッ
キ層、第二被膜層４としてＮｉ−Ｃｒ合金、ＮｉＣｒＡ
ｌＹ合金、ＮｉＣｏＣｒＡｌＹ合金の溶射層を採用する
ことができ、又、第二被膜層４を鋳型下端から４００ｍ
ｍ以外の範囲に形成するなどしても、同様の作用効果を
得ることができるものである。
ものではなく、請求項１乃至５を逸脱しない範囲で、被
膜層の形状、配置、形成、誘導加熱条件等については、
公知の手段で代替することが可能である。例えば、第一
被膜層３として、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金のメッ
キ層、第二被膜層４としてＮｉ−Ｃｒ合金、ＮｉＣｒＡ
ｌＹ合金、ＮｉＣｏＣｒＡｌＹ合金の溶射層を採用する
ことができ、又、第二被膜層４を鋳型下端から４００ｍ
ｍ以外の範囲に形成するなどしても、同様の作用効果を
得ることができるものである。
【００３８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る連続鋳
造用鋳型及びその製造方法によれば、溶鋼と接する表面
積の大きい鋳型長辺の内表面に、クラックの発生がな
く、密着力に優れた硬度の高い溶射被膜を形成すること
により、寿命律束要因である下部近傍の磨耗を防止する
ことができ、鋳型寿命の長期化を図ることができるとい
う優れた効果を発揮する。
造用鋳型及びその製造方法によれば、溶鋼と接する表面
積の大きい鋳型長辺の内表面に、クラックの発生がな
く、密着力に優れた硬度の高い溶射被膜を形成すること
により、寿命律束要因である下部近傍の磨耗を防止する
ことができ、鋳型寿命の長期化を図ることができるとい
う優れた効果を発揮する。
【図１】本発明に係る連続鋳造用鋳型の一実施形態を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】本実施形態の連続鋳造用鋳型の一部の拡大断面
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図３】本実施形態の連続鋳造用鋳型の長辺にＦｅ溶射
層施工した後の誘導加熱による熱処理の状況を示す概略
図である。
層施工した後の誘導加熱による熱処理の状況を示す概略
図である。
【図４】銅製鋳型長辺における変形量と誘導加熱による
発熱量の関係を示す図である。
発熱量の関係を示す図である。
【図５】銅製鋳型長辺における被膜剪断付着力と誘導加
熱による発熱量の関係を示す図である。
熱による発熱量の関係を示す図である。
【符号の説明】 １ 鋳型 ２ 冷却箱 ３ 第一被膜層 ４ 第二被膜層 ５ 第三被膜層 ６ 誘導加熱コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 4/12 Ｃ２３Ｃ 4/12 4/18 4/18 (72)発明者 内林 哲夫 北九州市八幡西区本城2271−２ 富士岐工 産株式会社内 (72)発明者 森 譲治 北九州市八幡西区本城2271−２ 富士岐工 産株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 銅又は銅合金製の鋳型の内表面に金属メ
ッキによる第一被膜層を形成すると共に、この第一被膜
層の上面に硬度の高い金属系または炭化物系の溶射層か
らなる第二被膜層を形成し、さらに第二被膜層の上面に
Ｆｅ溶射層からなる第三被膜層を形成し、この第三被膜
層の上面に誘導加熱処理した後、第三被膜層を除去して
第二被膜層を露出させたことを特徴とする連続鋳造用鋳
型。 - 【請求項２】 前記第二被膜層が、Ｃｏ系合金、Ｎｉ−
Ｃｒ系自溶性合金または炭化物サーメット系の溶射層で
形成されていることを特徴とする請求項１に記載の連続
鋳造用鋳型。 - 【請求項３】 前記第二被膜層および第三被膜層が、鋳
型の下部近傍に相当する領域に形成されることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の連続鋳造用鋳型。 - 【請求項４】 銅又は銅合金製の鋳型の内表面に金属メ
ッキによる第一被膜層を形成し、第一被膜層の上面に硬
度の高い金属系または炭化物系の溶射層からなる第二被
膜層を形成し、さらに第二被膜層の上面にＦｅ溶射層か
らなる第三被膜層を形成した後、第三被膜層の上面から
誘導加熱による熱処理を施し、その後、第三被膜層を切
削あるいは研磨により除去するようにしたことを特徴と
する連続鋳造用鋳型の製造方法。 - 【請求項５】 前記第二被膜層が、Ｃｏ系合金、Ｎｉ−
Ｃｒ系自溶性合金または炭化物サーメット系の溶射層で
形成されることを特徴とする請求項４に記載の連続鋳造
用鋳型の製造方法。 - 【請求項６】 前記第三被膜層が１００〜２００μｍの
厚みに形成され、誘導加熱における発熱量Ｐｗが５０≦
Ｐｗ≦１５０を満足することを特徴とする請求項４また
は請求項５に記載の連続鋳造用鋳型の製造方法。ただ
し、発熱量Ｐｗ（Ｋｗ／ｈｒ）＝ｆ×Ｅ2 ×ε×ｖ×ｋ
×Ａであり、ｆは周波数（Ｈｚ）、Ｅは電極間電圧（Ｖ
／ｍ）、εは誘導体の誘導率、ｖは移動速度（ｍ／ｈ
ｒ）、ｋは効率、Ａは加熱面積（ｍ2 ）である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8119518A JPH09276995A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8119518A JPH09276995A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09276995A true JPH09276995A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14763264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8119518A Withdrawn JPH09276995A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09276995A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014011460A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Kojun Seimitsu Kogyo Kofun Yugenkoshi | 金属素子の製造方法 |
| CN109943871A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-06-28 | 宁波迈柯新材料科技有限公司 | 压铸模具的表面涂层及制备方法 |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP8119518A patent/JPH09276995A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014011460A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Kojun Seimitsu Kogyo Kofun Yugenkoshi | 金属素子の製造方法 |
| CN109943871A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-06-28 | 宁波迈柯新材料科技有限公司 | 压铸模具的表面涂层及制备方法 |
| CN109943871B (zh) * | 2019-04-30 | 2024-05-14 | 宁波迈柯新材料科技有限公司 | 压铸模具的表面涂层及制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030701 |