JPS59232652A - 連続鋳造用セラミツク鋳型 - Google Patents
連続鋳造用セラミツク鋳型Info
- Publication number
- JPS59232652A JPS59232652A JP10648683A JP10648683A JPS59232652A JP S59232652 A JPS59232652 A JP S59232652A JP 10648683 A JP10648683 A JP 10648683A JP 10648683 A JP10648683 A JP 10648683A JP S59232652 A JPS59232652 A JP S59232652A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- continuous casting
- ceramic
- copper
- ceramic material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/059—Mould materials or platings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (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】
〔技術分野〕
本発明は、炭化物セラミックを用いた連続鋳造用鋳型に
関する。
関する。
従来から溶鋼の連続鋳造に用いられる鋳型＋４としては
、熱伝導性の優れた銅または銅合金が母相に用いられて
いる。そして、その上にば泪アクツクによる鋳片表面の
スタークランクと呼はれる微細割れの防止や、耐摩耗性
向上の目的でニッケルあるいはクロムメッキを施したも
のが使用されζ来た。
、熱伝導性の優れた銅または銅合金が母相に用いられて
いる。そして、その上にば泪アクツクによる鋳片表面の
スタークランクと呼はれる微細割れの防止や、耐摩耗性
向上の目的でニッケルあるいはクロムメッキを施したも
のが使用されζ来た。
しかしながら、かかる表面被覆を施した銅合金を基体と
する鋳型にあっては、 （Ｉｔ 基体自体の熱変形が大きいために、鋳造時の
鋳型変形によるコーナギャップの発生が著しい、（２）
オンライン中変更型の鋳型にあっては、熱変形に起
因する中変更朧の発生が著しい、（３） 鋳型下部で
は凝固シェルとの摺動によって、被覆材、及び紡型基材
の摩耗が大きい、（４）鋳型基材と被覆材との熱膨張係
数（α）の差から境界面に剪断応力（τ）が発生して、
このために被覆材の剥離現象が起きる、 等の問題があり、このために使用ノｔＱが制限され連続
鋳造効率の阻害要因になっている。
する鋳型にあっては、 （Ｉｔ 基体自体の熱変形が大きいために、鋳造時の
鋳型変形によるコーナギャップの発生が著しい、（２）
オンライン中変更型の鋳型にあっては、熱変形に起
因する中変更朧の発生が著しい、（３） 鋳型下部で
は凝固シェルとの摺動によって、被覆材、及び紡型基材
の摩耗が大きい、（４）鋳型基材と被覆材との熱膨張係
数（α）の差から境界面に剪断応力（τ）が発生して、
このために被覆材の剥離現象が起きる、 等の問題があり、このために使用ノｔＱが制限され連続
鋳造効率の阻害要因になっている。
本発明は、かかる従来の鋳型に代る長寿命の鋳型を得る
ために、溶柑の連続鋳造の条件と鋳型＋ＡＮ’４に要求
される条件とを検問した結果完成したもので、銅合金を
碁打とする鋳型における問題を解決し７て、その数倍の
寿命を持つ連続鋳造用鋳型を（７％供することを目的と
する。
ために、溶柑の連続鋳造の条件と鋳型＋ＡＮ’４に要求
される条件とを検問した結果完成したもので、銅合金を
碁打とする鋳型における問題を解決し７て、その数倍の
寿命を持つ連続鋳造用鋳型を（７％供することを目的と
する。
本発明五等は、前記の従来の鋳型におりる問題点の解決
手段として、熱変形抵抗が現用の銅もしくは銅合金に比
べて大きく、しかも、耐摩耗性を有し、かつ鋳片表面ｉ
ｌｌれの原因となる銅アタックの恐れがないセラミック
材料を連続鋳造用鋳型の栽体祠料として使用することを
想定した。
手段として、熱変形抵抗が現用の銅もしくは銅合金に比
べて大きく、しかも、耐摩耗性を有し、かつ鋳片表面ｉ
ｌｌれの原因となる銅アタックの恐れがないセラミック
材料を連続鋳造用鋳型の栽体祠料として使用することを
想定した。
添伺図は、組立型の連続ε、Ｉ造用造型鋳型）におりる
長辺（２）の熱変形の状態を示す図である。同図におい
て変形量（ａ）は鋳型変形の曲率半径をＲとした場合、
曲率は］／Ｒとして表わすことができ、Ｒの値の大きい
ものが熱変形が小さいといえる。
長辺（２）の熱変形の状態を示す図である。同図におい
て変形量（ａ）は鋳型変形の曲率半径をＲとした場合、
曲率は］／Ｒとして表わすことができ、Ｒの値の大きい
ものが熱変形が小さいといえる。
そして、この鋳型変形の曲率半ｉ￥（Ｒ）ば、熱流束を
Ｑとすると Ｒ＝１／Ｑ・λ／α として表わすことができる。この式において、Ｑは鋳片
の引き抜き条件によって規定されるので、Ｑを定数とみ
なせばλ／αは鋳型を形成する物質の固有の数値である
ために、λ／α の比が大きい物質はど熱変形し難い材
料といえる。
Ｑとすると Ｒ＝１／Ｑ・λ／α として表わすことができる。この式において、Ｑは鋳片
の引き抜き条件によって規定されるので、Ｑを定数とみ
なせばλ／αは鋳型を形成する物質の固有の数値である
ために、λ／α の比が大きい物質はど熱変形し難い材
料といえる。
第１表は、各種の金属材料とセラミック材料との熱膨張
係数（α）と、４ハ伝導率（λ）とその比（λ／α）を
示したものである。
係数（α）と、４ハ伝導率（λ）とその比（λ／α）を
示したものである。
第１表
ここで、（λ）の値を４００〜６００℃のときとしたの
は、従来から使用されているｔｌＪもしくは銅合金のメ
ニスカスにおける表面温度が４００℃前後であり、また
、（λ）は温度に依存し、値が室温の場合とは異なるか
らである。
は、従来から使用されているｔｌＪもしくは銅合金のメ
ニスカスにおける表面温度が４００℃前後であり、また
、（λ）は温度に依存し、値が室温の場合とは異なるか
らである。
同表を参照して、（λ／α）が従来の銅承合金の値、１
５．８Ｘ１０６ よりも大きいセラミック月利は、熱変
形の面からは従来のものと同様に、連続鋳造用の鋳型と
して使用できるといえる。この点から連続鋳造用の鋳型
として選定できるのは、列記したセラミック＋Ａ相の内
でＣｒｚ Ｃ２、ＳｒＣ、１Ｉｆｃ テある。
５．８Ｘ１０６ よりも大きいセラミック月利は、熱変
形の面からは従来のものと同様に、連続鋳造用の鋳型と
して使用できるといえる。この点から連続鋳造用の鋳型
として選定できるのは、列記したセラミック＋Ａ相の内
でＣｒｚ Ｃ２、ＳｒＣ、１Ｉｆｃ テある。
しかしながら、連鋳用鋳型には基本的な機能として抜熱
能、即ち、良好な熱伝導性が要求される。
能、即ち、良好な熱伝導性が要求される。
つまり、熱伝導率（λ）があまりに低過ぎると、連鋳機
によゲζ鋳型長が決まっているので／８鋼静圧に耐え得
る十分な厚さの凝固シェルを形成できないことになる。
によゲζ鋳型長が決まっているので／８鋼静圧に耐え得
る十分な厚さの凝固シェルを形成できないことになる。
そして、その値の最小限界としては、従来から使用され
ている汁Ｉの λ−２９０（４００℃）に対して約１／
４のλ−７０位までが使用上の現実的な値となり得る。
ている汁Ｉの λ−２９０（４００℃）に対して約１／
４のλ−７０位までが使用上の現実的な値となり得る。
これは熱伝導率の低さを素材厚減少で対処できる実際的
な面からみた値である。この熱伝導率の観点から言えば
、Ｃｒ３Ｃ２ば不適であり、鋳型材として通しているの
はＳｉＣ、及び１Ｉｆｃである。
な面からみた値である。この熱伝導率の観点から言えば
、Ｃｒ３Ｃ２ば不適であり、鋳型材として通しているの
はＳｉＣ、及び１Ｉｆｃである。
本発明においては、かかるＳｉ（： 、 ｌ１ｆＣの熱
伝導率（λ）を更Ｇこ上げるために、熱伝導率がよく、
しかも、比軸的融点の高い金属をこれらのセラミック材
に含浸させて使用する。第２表は、各金属月料の、連続
鋳造用鋳型のメニスカス部分の温度テする４００〜６０
０ ’Ｃの温度域におりる熱伝導率（λ）と副１点（’
Ｆｍ）とを示すものである。
伝導率（λ）を更Ｇこ上げるために、熱伝導率がよく、
しかも、比軸的融点の高い金属をこれらのセラミック材
に含浸させて使用する。第２表は、各金属月料の、連続
鋳造用鋳型のメニスカス部分の温度テする４００〜６０
０ ’Ｃの温度域におりる熱伝導率（λ）と副１点（’
Ｆｍ）とを示すものである。
第２表
ここでセラミック＋４に含浸させる金属本帽料の熱伝導
率（λ）は、セラミック材と同程度、もしくは、それ以
下でば含浸させる意味がないので、少なくともセラミッ
ク材自（木よりも高い（直でなくてはならない。
率（λ）は、セラミック材と同程度、もしくは、それ以
下でば含浸させる意味がないので、少なくともセラミッ
ク材自（木よりも高い（直でなくてはならない。
この条件を考慮すると、銀、銅、アルミニウム。
珪素等の金属が含浸材として通していることが判る。
しかしながら、これらの金属のうら、銅は鋳片表面にス
タークラックを生しさせる銅アタック現象があることが
知られており、したがって、含浸用金属としては除外さ
れる。
タークラックを生しさせる銅アタック現象があることが
知られており、したがって、含浸用金属としては除外さ
れる。
また、アルミニウムは融点（Ｔｍ）が６６０℃であるた
め、メニスカスの温度域４００〜６００°Ｃでは極端に
軟化し、場合によっては熔融流出現象が起こり得る。従
って、アルミニウムも含浸用金属としては除外される。
め、メニスカスの温度域４００〜６００°Ｃでは極端に
軟化し、場合によっては熔融流出現象が起こり得る。従
って、アルミニウムも含浸用金属としては除外される。
これらの事項から含浸用金属として適しているのは銀と
珪素である。
珪素である。
即ぢ、熱変形抵抗の大きい連続鋳造鋳型用セラミック＋
４としてはＳｉＣに銀もしくは珪素を含浸させたちの、
あるいは、ｌ１ｆＣに銀を含浸させノこものが通してい
ると言える。
４としてはＳｉＣに銀もしくは珪素を含浸させたちの、
あるいは、ｌ１ｆＣに銀を含浸させノこものが通してい
ると言える。
次に、凝固シェルとの摺動Ｇこ対する面］摩耗１＋１．
（こ関しては、ｉ足来被覆利として１采用されてしする
ニッケルの４００℃におりる硬さｌｌｖが１２０、りＩ
」ムθ）４００℃における硬さＩｌｖが３００〜４００
である（１０こ１しべ、ＩＩｆＣ、Ｓ、ｉＣは何れも硬
さＩｌｖが４００°（ニーζ２０ｔｌｔ）Ｉｌ１である
ことから耐摩耗性の良好な利料と言える。
（こ関しては、ｉ足来被覆利として１采用されてしする
ニッケルの４００℃におりる硬さｌｌｖが１２０、りＩ
」ムθ）４００℃における硬さＩｌｖが３００〜４００
である（１０こ１しべ、ＩＩｆＣ、Ｓ、ｉＣは何れも硬
さＩｌｖが４００°（ニーζ２０ｔｌｔ）Ｉｌ１である
ことから耐摩耗性の良好な利料と言える。
更に、鋳型基材と被覆利との剥離現象の危険性に関して
は、本発明においては被覆ヰ］のな５ｚ単一の基材を用
いることからその不安は全くなし）。
は、本発明においては被覆ヰ］のな５ｚ単一の基材を用
いることからその不安は全くなし）。
三のように鋳型基材として適用するセラミック材は、通
常５％以下の気孔率を有するものが使用され、そして含
浸は、含浸用金属の融点上、銀の場合１０００℃、珪素
の場合１４２０′Ｃ以上Ｇこ加熱した４ノ（態で行い、
含浸量は、前記のセラミック材の気丁しをほとんど充填
し、気孔率を１％以＝ＦにすれＬ丁充分である。
常５％以下の気孔率を有するものが使用され、そして含
浸は、含浸用金属の融点上、銀の場合１０００℃、珪素
の場合１４２０′Ｃ以上Ｇこ加熱した４ノ（態で行い、
含浸量は、前記のセラミック材の気丁しをほとんど充填
し、気孔率を１％以＝ＦにすれＬ丁充分である。
以下、実施例によって本発明にかかる連続鋳造用鋳型の
効果を説明する。
効果を説明する。
気孔率３％以下のＳｉＣ焼結体に珪素を含浸せしめたセ
ラミック月からスラブの連続鋳造用鋳型片を作成して溶
鋼の連続鋳造に使用した所、第３表に示す結果を得た。
ラミック月からスラブの連続鋳造用鋳型片を作成して溶
鋼の連続鋳造に使用した所、第３表に示す結果を得た。
第 ３ 表
鋳造条件は
ヒートサイズ ３２０Ｔ ／ ｃｈ
引抜速度 １．２〜１．８ｍ ／ ｍｉｎ鋳片寸
法 厚 ２５０龍 中 １０００〜２１００部 であった。
法 厚 ２５０龍 中 １０００〜２１００部 であった。
比較例として、従来の銅基体に１ 、５ｍｍ厚さの二・
７ケル被）プを施した同一形状、同一大きさの鋳型を用
いた例を示す。
７ケル被）プを施した同一形状、同一大きさの鋳型を用
いた例を示す。
また本発明の鋳型暴利の物性値を第４表に示す。
第４表
第３表から、本発明に係る連続鋳造用鋳型は、従来のも
のと比較して、熱変形量（図面において（ａ）として示
す。）が２０％、摩耗量において７％に低減し、鋳型寿
命は３倍以上延びたことが判る。
のと比較して、熱変形量（図面において（ａ）として示
す。）が２０％、摩耗量において７％に低減し、鋳型寿
命は３倍以上延びたことが判る。
添付図は組立式の連続鋳造用鋳型の熱変形の状態を平面
から見た図である。 特許出願人 三島光産株式会社 代理人 手掘 益（ほか２名）
から見た図である。 特許出願人 三島光産株式会社 代理人 手掘 益（ほか２名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、熱膨張係数をα（Ｘ １０−６ ／’Ｃ） 、熱伝
導率をλ （Ｋｃａ ｌ／ ｍ−ｂｒ ・”Ｃ）として
、４００ ”Ｃ前後の温度域における／！／αの比が純
銅における値よりも大きいセラミック材料に、同セラミ
ック材料よりも高い熱伝導性の金属を含浸せしめてなる
基体から鋳型壁を構成してなることを特徴とする連続鋳
造用セラミック鋳型。 ２、 セラミック材料がＳｉＣ、ｌ１ｆ（：であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の連続鋳造用
セラミック鋳型。 ３、 含浸せしめた金属または合金が銀もしくは珪素で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の連
続鋳造用セラミック鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10648683A JPS59232652A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 連続鋳造用セラミツク鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10648683A JPS59232652A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 連続鋳造用セラミツク鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59232652A true JPS59232652A (ja) | 1984-12-27 |
Family
ID=14434791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10648683A Pending JPS59232652A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 連続鋳造用セラミツク鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59232652A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6220748U (ja) * | 1985-07-19 | 1987-02-07 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3414046A (en) * | 1964-12-10 | 1968-12-03 | Schwarzkopf Dev Company | Mold structures for continuously casting an elongated metal body of desired cross-section |
| JPS5438608A (en) * | 1977-09-02 | 1979-03-23 | Shiraishi Found | Method of executing pneumatic caisson of supporting pile driven for deciding location |
| JPS5782177A (en) * | 1980-11-10 | 1982-05-22 | Nippon Tungsten | Manufacture of high density silicon carbide sintered body |
| JPS5788080A (en) * | 1980-11-21 | 1982-06-01 | Nippon Tungsten | Manufacture of ceramic material |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP10648683A patent/JPS59232652A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3414046A (en) * | 1964-12-10 | 1968-12-03 | Schwarzkopf Dev Company | Mold structures for continuously casting an elongated metal body of desired cross-section |
| JPS5438608A (en) * | 1977-09-02 | 1979-03-23 | Shiraishi Found | Method of executing pneumatic caisson of supporting pile driven for deciding location |
| JPS5782177A (en) * | 1980-11-10 | 1982-05-22 | Nippon Tungsten | Manufacture of high density silicon carbide sintered body |
| JPS5788080A (en) * | 1980-11-21 | 1982-06-01 | Nippon Tungsten | Manufacture of ceramic material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6220748U (ja) * | 1985-07-19 | 1987-02-07 |
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