JPH1129894A - 連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法 - Google Patents

連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法

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JPH1129894A
JPH1129894A JP20075197A JP20075197A JPH1129894A JP H1129894 A JPH1129894 A JP H1129894A JP 20075197 A JP20075197 A JP 20075197A JP 20075197 A JP20075197 A JP 20075197A JP H1129894 A JPH1129894 A JP H1129894A
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Kesayoshi Hatano
今佐由 波多野
Sakae Teraoka
栄 寺岡
Masaaki Matsuo
正昭 松尾
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Mishima Kosan Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅母材とその表面のニッケルめっき層との密
着性を向上させた連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法
を提供する。 【解決手段】 母材16に銅又は銅合金が用いられ、内
側表面にニッケルめっきが施された連続鋳造に使用する
鋳型片の製造方法であって、鋳型片の母材16をアルカ
リ水溶液中での電解エッチング処理によって表面の加工
変質層17を除去し、しかる後にニッケルめっきを行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば対向する長
片とその間に対向して配置された短片とを備えた連続鋳
造の製造及び補修に適用可能な鋳型片のめっき方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】連続鋳造に用いる鋳型長片(広面銅板と
呼ばれる)には、製造する鋳片の品質向上や、使用する
銅板の寿命延長を目的として、従来からニッケル(N
i)めっきが行われている。このような、ニッケルめっ
きを銅板の表面に行う連続鋳造に用いる鋳型長片におい
ては、銅母材とニッケルめっきの密着力が十分に強固で
あることが必要であり、このため、銅母材の表面をアル
カリ洗浄した後、活性化処理を含む酸洗処理を行って表
面を清浄にした後めっきを行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例の表面処理では、切削加工時に銅母材の表面に形成
された加工変質層までは除去することができないので、
ニッケルめっきは加工変質層の表面に形成されているこ
とになり、加工変質層が使用中に変質して表面のめっき
層との剥離が生じるという問題があった。特に、電磁攪
拌を行う連続鋳造鋳型においては、比較的電気伝導度の
小さいアルミニウムを合金元素として加えた銅母材が使
用されているが、アルミニウム合金からなる銅母材は、
ニッケルめっきの接合性が良くなく、更に銅母材の表面
に前記した加工変質層があると、更に接合性が悪くなる
という問題があった。なお、以上の問題は鋳型短片にお
いても共通に発生する問題であった。本発明はかかる事
情に鑑みてなされたもので、銅母材とその表面のニッケ
ルめっき層との密着性を向上させた連続鋳造に用いる鋳
型片のめっき方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法は、母材に
銅又は銅合金が用いられ、内側表面にニッケルめっきが
施された連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法であっ
て、前記鋳型片の母材をアルカリ水溶液中での電解エッ
チング処理によって表面の加工変質層を除去し、しかる
後に、前記ニッケルめっきを行っている。請求項2記載
の連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法は、請求項1記
載の方法において、前記ニッケルめっきは、前記鋳型片
の下部から上部まで全面に施されている。そして、請求
項3記載の連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法は、請
求項1又は2記載の方法において、前記鋳型片の母材
は、合金金属としてアルミニウムを含む銅合金からなっ
ている。
【0005】請求項1〜3記載の連続鋳造に用いる鋳型
片のめっき方法は、鋳型片の母材を電解エッチング処理
によって表面の加工変質層を除去しているので、短時間
の内に表面の加工変質層の除去ができる。そして、加工
変質層が除去された銅母材の表面にニッケルめっきを行
っているので、銅母材の表面が加熱によって変形や変質
することがなく、結果として密着力の大きいニッケルめ
っき層を形成することができる。特に、請求項2記載の
連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法においては、ニッ
ケルめっきが鋳型の内側表面の全面に行われているの
で、表面に形成された密着力の高いニッケルめっき層に
よって銅母材の露出をより効率的に防止できる。そし
て、請求項3記載の連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方
法においては、アルミニウムを含む銅合金であっても、
表面の加工変質層を除去することによってニッケルめっ
き層の接合性を向上することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明
の理解に供する。ここに、図1は本発明の一実施の形態
に係る連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法の工程図、
図2は同方法に用いる銅母材の断面図、図3は従来方法
と本実施の形態に係る方法とのエッチング力を比較した
グラフである。
【0007】図1に示すように、本発明の一実施の形態
に係る連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法は、鋳型片
の一例である鋳型長片を構成する銅母材を切削加工によ
って製造する銅母材の製造工程10と、製造された銅母
材の脱脂を行うアルカリ脱脂工程11と、脱脂された銅
母材の酸洗工程12と、酸洗された銅母材を電解槽に入
れてエッチングする電解エッチング工程13と、電解エ
ッチングした銅母材を酸洗する酸洗工程14と、酸洗し
た銅母材の内側表面にニッケルめっきを行うニッケルめ
っき工程15とを有している。以下、これらについて詳
細に説明する。
【0008】前記銅母材の製造工程10は、銅母材16
より厚い銅板から切削加工によって連続鋳造に用いる鋳
型長片の銅母材16を製造する工程であって、図2に示
すように、切削した内側表面には加工変質層17が形成
されている。この加工変質層17は、切削刃が無理に表
面を擦ることによってその表面層に残留応力が発生した
り、あるいは加工硬化を生じることによって発生するも
ので、刃物の種類にもよるが、通常は30〜40μm程
度の厚みを有している。
【0009】次にアルカリ脱脂工程は11は、苛性ソー
ダ水からなる温度60℃以上のアルカリ液に浸漬又はア
ルカリ液を掛け流した状態で、ブラッシングを行い切削
過程で付着した表面の油や汚れ等を除去するものであ
る。この後、適当に水洗を行ってアルカリ液を除去し、
酸洗工程12にて酸洗処理を行う。この酸洗液には約2
5℃の希硫酸を使用し、これによって銅母材16の表面
に形成された酸化膜を除去する。
【0010】次いで、表面が活性化された銅母材16
を、電解エッチング工程13によって表面のエッチング
を行うが、この電解エッチングに使用する電解液にはア
ルカリ水溶液を用い、例えば、苛性ソーダ液にキレート
剤を入れたものを使用する。銅母材16の内側表面以外
の部分は合成樹脂等の絶縁材をコーティングして、電流
が流れないようにした後、電解槽に入れて銅母材16を
陽極にして通電する。これによって、銅母材16の内側
表面の金属がイオンとなって溶出して、電解研磨が行わ
れる。電解エッチングの処理時間は7〜8分程度であ
る。これによって加工変質層17が除去されて、銅母材
16が露出する。なお、電解エッチング処理の電流密度
は10A/dm2 で電解液の温度は40℃であった。
【0011】この後、水洗して表面に付着した電解液を
除去した後、酸洗工程14によって表面を酸洗する。こ
れは、銅母材16の表面を活性化して、この後、ニッケ
ルめっき工程15によって形成されるニッケルめっき層
の接合性を向上するためである。なお、ニッケルめっき
工程15は従来から使用するめっき液を使用し、電気め
っきによってニッケルめっき層を鋳型長片の下部から上
部まで全面に形成する。
【0012】図3には、電解エッチング処理における銅
母材16の表面のエッチング量(研磨代)と時間の関係
を示している。比較のために、苛性ソーダ液によるア
ルカリ脱脂、希硫酸による酸洗、硫酸と過酸化水素
水とによる強活性化処理、希硫酸による酸洗を行い、
以下とを繰り返す従来法による表面処理を示してい
るが、電解エッチング法による研磨の方が約8倍の処理
能力を有することが分かる。表1には、前記した従来方
法によって銅母材を処理した場合と、前記実施の形態に
係るアルカリ水溶液中での電解エッチング法によって銅
母材の表面処理を行った場合の、表面に形成されるニッ
ケルめっき層の物理的性質の相違を示す。
【0013】
【表1】
【0014】表1に示すように、本発明の実施の形態に
係る方法によって製造した連続鋳造に用いる鋳型長片の
方が、ニッケルめっき層の付着強度が大きいことが分か
る。また、従来方法によって製造された連続鋳造に用い
る鋳型長片においては、3〜9件/年のニッケルめっき
層の剥離事故が発生していたが、本発明の実施の形態に
係る方法を用いて製造した連続鋳造に用いる鋳型長片に
おいては、現在の所ニッケルめっき層の剥離事故は0件
であることが確認されている。
【0015】これは、従来の方法によって銅母材の表面
を研磨してもその表面層の研磨層が極めて薄く、加工変
質層が残った状態で、しかも、研磨された表面層の面粗
度が小さく滑らかな銅母材の表面にニッケルめっき層を
形成しているので、ニッケルめっき層との付着力が小さ
くなるからと解される。一方、本発明の実施の形態に係
る方法においては、ニッケルめっき層と馴染みの悪い加
工変質層を除去し、更には電解エッチング処理された銅
母材の表面は面粗度が大きいので、仮に銅にアルミニウ
ムを含む銅合金材であっても、ニッケルめっき層の接合
状態が良いからであると解される。なお、前記実施の形
態においては、鋳型長片について説明したが、鋳型短片
又はその他の鋳型片の製造又は補修に適用することもで
きる。
【0016】
【発明の効果】請求項1〜3記載の連続鋳造に用いる鋳
型片のめっき方法においては、鋳型片の母材である銅又
は銅合金の加工変質層を電解エッチング処理によって除
去しているので、表面のニッケルめっきの接合性が高ま
り、使用中の銅母材の露出が防止できて、結果的には長
期の寿命を有する連続鋳造に用いる鋳型片を提供できる
ことになった。特に、請求項2記載の連続鋳造に用いる
鋳型片のめっき方法においては、鋳型片の下部から上部
まで、電解エッチング処理をしてニッケルめっきをして
いるので、使用中の銅又は銅合金母材の露出を更に効率
的に防止でき、これによって更に長期の寿命を有する連
続鋳造に用いる鋳型片を提供できることになった。ま
た、請求項3記載の連続鋳造に用いる鋳型片のめっき方
法においては、鋳型片の母材がアルミニウムを含む銅合
金からなっているので、母材表面の加工変質面とニッケ
ルめっきとの馴染みが特に悪かったのを改善して、ニッ
ケルめっきとの馴染みを向上させて、電磁攪拌を行う連
続鋳造に用いる鋳型片においても更に長期の寿命を有す
る鋳型片を提供できることになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る連続鋳造に用いる
鋳型片のめっき方法の工程図である。
【図2】同方法に用いる銅母材の断面図である。
【図3】従来方法と本実施の形態に係る方法とのエッチ
ング力を比較したグラフである。
【符号の説明】
10 銅母材の製造工程 11 アルカリ
脱脂工程 12 酸洗工程 13 電解エッ
チング工程 14 酸洗工程 15 ニッケル
めっき工程 16 銅母材(母材) 17 加工変質
フロントページの続き (72)発明者 波多野 今佐由 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 寺岡 栄 福岡県北九州市小倉南区新曽根5番1号 三島光産株式会社機工事業本部内 (72)発明者 松尾 正昭 福岡県北九州市小倉南区新曽根5番1号 三島光産株式会社機工事業本部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 母材に銅又は銅合金が用いられ、内側表
    面にニッケルめっきが施された連続鋳造に用いる鋳型片
    のめっき方法であって、 前記鋳型片の母材をアルカリ水溶液中での電解エッチン
    グ処理によって表面の加工変質層を除去し、しかる後に
    前記ニッケルめっきを行ったことを特徴とする連続鋳造
    に用いる鋳型片のめっき方法。
  2. 【請求項2】 前記ニッケルめっきは、前記鋳型片の下
    部から上部まで全面に施されている請求項1記載の連続
    鋳造に用いる鋳型片のめっき方法。
  3. 【請求項3】 前記鋳型片の母材は、合金金属としてア
    ルミニウムを含む銅合金である請求項1又は2記載の連
    続鋳造に用いる鋳型片のめっき方法。
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