JPS5865546A - 連続鋳造用Ｃｕ合金製鋳型 - 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】 この発明は、高い高温強度を有し、特に鉄鋼の連続鋳造
に用いるのに適したＣ’ｕ合金製鋳型に関するものであ
る。

一般に、チューブラモールドやブルームタイプの鋳型が
鉄鋼の連続鋳造に用いられ、またこれらの鋳型が複数の
析出硬化型Ｃｕ合金（Ｃｕ−Ｃｒ系合金。

Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金、およびＣｕ−Ｔｉ系合金など
）製部型部片を部片ごとに順次溶接することによって製
造されていることもよく知られるところである。

しかし、溶接により製造された鋳型においては、溶接変
形や、溶接熱影響部゛に機械的特性劣化が生じ易く、こ
のため変形に対しては、溶接後矯正したシ、・あるいは
変形量を見込んで鋳型部片の肉厚を厚くしておき、溶接
後に機械加工を施すなどの手段がとられ、また溶接熱影
響部の特性劣化に対しては、溶接後の鋳型全体に溶体化
処理および時効処理を施して特性改善をはかるなどの手
段がとられており、さらに溶接割れや、ブローホールな
どの欠陥の発生もあるために歩留の非常に悪いものであ
り、しかもこれらの欠陥を検知するための検査工程も必
要であシ、この結果コストの高いものとならざるを得な
いものであった。

また、溶接により製造可能な鋳゛型は、せいぜい肉厚が
２５１ｇまでのものであシ、肉厚が２５１１を越えると
溶接が著しく困難となることから実質的に製造が不可能
である。しかして、肉厚のある鋳型は、大型ビレットか
ら機械加工による削シ出し留りの著しい悪化は避けられ
ないものである。

そこで、本発明者等は、上述のような観点から、従来の
溶接鋳型や削り出し鋳型のもつ製造上の問題点のない連
続鋳造用Ｃｕ合金製鋳型を得べく研究を行なった結果、
複数の析出硬化型ＣＵ合金製鋳型部片を、ろう付けによ
り一体に組立て結合してなる連続鋳造用Ｃｕ合金製鋳型
は、鋳型を構成する析出硬化型Ｃｕ合金の溶体化処理温
度以上の温度でろう付けされるために、ろう付けと同時
に溶体化処理を行なうことができ、かつ必要に応じてそ
の後の冷却過程で連続して時効処理を行なうことができ
るので、別途溶体化処理および時効処理を施す必要なく
、高温強度および延性のすぐれたものとすることが可能
であシ、また、ろう付けにより一体に組立て結合される
ために、鋳型の大きさ、特に肉厚に寸法的制御を受けず
、かつ鋳型を構成する鋳型部片すべてが均質加熱される
ことから変形の発生がほとんどなく、さらにろう層がき
わめて薄いためにろう付は部の機械的特性も母材部に比
較してほとんど差がないなどの有用な牲、性を有するこ
とを見出したのである。

この発明は上記知見にもとづいてなされたものであるが
、鋳型部片を構成する一析出硬化型ＣＵ合金としては、
上記のように高温強度および延性のすぐれたＣｕ−Ｃｒ
系合金＋’　Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金、およびＣｕ−Ｔ
ｉ系合金などが使用され、またろう材としては、前記の
析出硬化型Ｃｕ合金とのろう付は性がきわめてよく、シ
かも前記析出硬化型Ｃｕ合金の融点よりも低い融度をも
つが、その融点は前記析出硬化型Ｃｕ合金の溶体化処理
温度よりもわずかに低いか、あるいはこれ以上であるＣ
ｕ’−Ｍｎ系合金、　Ｃｕ　−８１系合金、Ａｇ＋　お
よびＡｇ−Ｃｕ系合金の使用が望ましい。

つぎに、この発明の鋳型を実施例によシ具体的に説明す
る。

実施例　１ いずれも外幅：２ｏｏｇ、内幅：１７５朋、肉厚：　１
２．５關、深さ：８’ｉ’、５關、長さ：６９０１ＩＥ
の寸法をもち、かつそれぞれ第１表に示される組成の析
出硬化型Ｃｕ合金で製造されたＵ溝状鋳型部片をそれぞ
れ２個用意し、これら鋳型部片を第１図に斜視図で示さ
れるように、同じく第１表に示される組成の厚さ：０．
１ｇ、のろう材を介して重ね合わせ、この状態で真空炉
に装入し、真空度：８×ｘｏｔｏｒｒ、加熱温度：１０
００℃、保持時間；１０分の条件でろう付けして一体に
組立て結合し、ろう付は後、９００℃に冷却された時点
で水冷し、さらに強度上昇の目的で温度：４５０℃に２
時間保持の条件で時効処理を行ない、最終的に約ｏ、５
ｇの切削代にて仕上加工を行なうことによって本発明鋳
型１〜３をそれぞれ製造した。

また、比較の目的で、ろう付けに代って溶接によシ結合
する以外は、本発明鋳型２と同一の条件（寸法および材
質）で従来鋳型１を製造した。

ついで、この結果得られた本発明鋳型１〜３および従来
鋳型１を炭素鋼の連続鋳造に用い、１チヤージの鋳込み
量を３０ｔｏｎとし、鋳型寿命に至るまでのチャージ数
を測定した。この結果を寿命原因とともに第１表に示し
た。

第１表に示される結果から、本発明鋳型１〜３は、いず
れも溶接によシ製造された従来鋳型１に比して一段とす
ぐれた使用寿命を示すことが明らかである。

第　　　　１　　　表 実施例　２ それぞれ第２表に示される組成をもち、かつ一方端幅：
３０２朋、他方端幅：３００１１．肉厚：２６ｐ＠、長
さ：’７６０１ｉの寸法を有する析出硬化型Ｃｕ合金製
の板状鋳型部片と、一方端幅：２５０朋、他方端幅：２
４８關、肉厚：２６間、長さニア６０非の寸法を有する
同一材質の板状鋳型部片とを２枚づつ用意し、これら鋳
型部片を第２図に斜視図で示されるように同じく第２表
に示される組成の厚さ：０．１ｇｇのろう材を介して組
立て、この状態で真空炉に装入し、真空度：　５　Ｘ　
Ｎｏ　ｔｏｒｒ。

加熱温度：１０２０℃、保持時間：１５分の条件でろう
付けして一体に組立て結合し、ろう付は後室温まで冷却
した後、再びＮ、雰囲気中、温度：９５０℃に加熱し、
この温度に１時間保持後水冷の溶体化処理を行ない、引
続いて温度：４７５℃に２時間保持の時効処理を行ない
、最終的に機械加工により一方端内径：２５２１ｇ’、
他方端内径：２５０朋τ肉厚：　２５１ｍ１　＋長さ：
’ｉ’５０１ｇに仕上げることによって本発明鋳型４．
５を製造した。

また、比較の目的で、この寸法の鋳型を溶接によシ製造
することはきわめて困難であることから、Ｃｕ−０，１
％Ａｇの組成を有する析出硬化型Ｃｕ合金のビレットか
ら削シ出すことによって同寸法の従来鋳型２を製造した
。

これらの鋳型について、実施例１におけると同一の条件
で使用寿命を測定し、この測定結果を第２表に寿命原因
とともに示した。第２表に示される結果から、本発明鋳
型４．５は削υ出しにより製造された従来鋳型２に比し
てきわめて長い使用寿命をもつことがわかる。

実施例　３ それぞれ第３表に示される組成を有し、かつ第３図に斜
視図で示される状態に組立てた寸法が、上端内径：　Ｉ
　Ｓ　４１１ｇ”、下端内径＝１３３舅１．肉厚：　１
３ＷＩＩＬ　＊　長さ：’１９０＠＠、Ｒ：５０００朋
となる４枚の析出硬化型Ｃｕ合金の板状鋳型部片を用意
し、これら鋳型部片を同じく第３表に示される組成の厚
さ：０．０２＠＠を有するろう材を介して第３図に示さ
れる状態に組立て、この状態で、Ｈ２雰囲気中、温度＝
９６５℃に１０分間保持の条件でろう付けして一体に組
立て結合し、ろう付は後９００℃に冷却された時点で水
焼入れし、引続いて温度：４６０℃に２時間保持の条件
で時効処理し、最終的に鋳型内外面を約０．５１１の切
削代にて仕上げることによって本発明鋳型６．′７を製
造した。

第　　　　３　　　表 また、比較の目的で、ろう付けに代って溶接を用いる以
外は、本発明鋳型７と同一の条件（寸法および材質）で
従来鋳型３を製造した。

これらの鋳型について、ｌチャージの鋳込み量を３５ｔ
ｏｎとし、使用寿命に至るまでのチャージ数を測定した
。この結果を第３表に寿命原因とともに示した。

第３表においても、実施例１．２における場合と同様に
本゛発明鋳型６．７は従来鋳型３に比してきわめて長い
使用寿命を示している。

上述のように、この発明の連続鋳造用鋳型は、ろう付け
によシ一体に組立て結合されたものであるので、寸法的
制限が皆無であるばかシでなく、局部的特性劣化や変形
、および熱ひずみの発生もほとんどなく、シたがってこ
れらの対策が必要である溶接鋳型や、さらに削シ出し鋳
型に比して製造コストは一段と低いものであシ、シかも
その使用寿命も１段とすぐれたものであるなど工業上有
用な特性を有するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、および第３図はいずれも本発明鋳型の
実施例を示す斜視図である。 拳３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の析出硬化型Ｃｕ合金製鋳型部片を、ろう付けによ
   り一体に組立て結合してなる連続鋳造用Ｃｕ合金製鋳型
   。