JPS5949102B2 - 連続鋳造設備の鋳型材 - Google Patents
連続鋳造設備の鋳型材Info
- Publication number
- JPS5949102B2 JPS5949102B2 JP17006279A JP17006279A JPS5949102B2 JP S5949102 B2 JPS5949102 B2 JP S5949102B2 JP 17006279 A JP17006279 A JP 17006279A JP 17006279 A JP17006279 A JP 17006279A JP S5949102 B2 JPS5949102 B2 JP S5949102B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- added
- continuous casting
- amount
- mold material
- mold
- 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.)
- Expired
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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は連続鋳造設備の鋳型材に関するものである。
連続鋳造設備の鋳型材として１％前後のＣｒを含む銅合
金（以下従来合金という。
金（以下従来合金という。
）が多用されている。
従来合金は二元合金であり、１０００℃で溶体化、５０
０℃で析出処理が施されている。
０℃で析出処理が施されている。
しかし近年の連続鋳造設備の大型化ないし鋳型銅板の加
工に要するインゴットの大型化に伴ない、鋳造されたイ
ンゴットの凝固時間が著しく増大することによるクロム
の偏析が助長される傾向にある。
工に要するインゴットの大型化に伴ない、鋳造されたイ
ンゴットの凝固時間が著しく増大することによるクロム
の偏析が助長される傾向にある。
このことは、鋳型材の内部性状の超音波探傷に際し、反
射波のはねかえりが不規則となるためその精度を著しく
低下させる。
射波のはねかえりが不規則となるためその精度を著しく
低下させる。
また伸び、耐力共に低下する。
そこで本発明者等は上記の欠点を解消し得べく鋳型材と
して必要な耐力を維持し得るクロム添加量を確保しつつ
クロムの偏析を起こさない鋳型材を発明し、先に提案し
た（特願昭５４−３６６１６号）。
して必要な耐力を維持し得るクロム添加量を確保しつつ
クロムの偏析を起こさない鋳型材を発明し、先に提案し
た（特願昭５４−３６６１６号）。
この鋳型材はＣｒ ： ０．３５〜０．７％、Ｔｉ：０
．０２〜０．１５％、Ｍｇ ： ０．０２〜０．２％、
Ｚｒ：０．０４〜０．２％を含む銅合金（以下比較合金
という。
．０２〜０．１５％、Ｍｇ ： ０．０２〜０．２％、
Ｚｒ：０．０４〜０．２％を含む銅合金（以下比較合金
という。
）である。この比較合金は従来合金に比べ、超音波探傷
精度並びに耐力の点で改善されている。
精度並びに耐力の点で改善されている。
本発明は上記比較合金における超音波探傷精度をさらに
改善し、しかも耐溶融スラグ性を改善することによって
、最近の連続鋳造ストランド表面性状の高品質化並びに
連続鋳造設備モールド（鋳型）の稼動率向上に対処しよ
うとするものである。
改善し、しかも耐溶融スラグ性を改善することによって
、最近の連続鋳造ストランド表面性状の高品質化並びに
連続鋳造設備モールド（鋳型）の稼動率向上に対処しよ
うとするものである。
すなわち本発明鋳型材は、Ｃｒ：０．３５〜０．７０係
、Ｔｉ：０．０２〜０．１５％、Ｍｇ：０．０２〜０．
２０％、Ｚ ｒ ： ０．０４〜０．２０％の元素群と
、Ｃｅ、Ｙ、ミツシュメタルの中から選ばれた一種又は
二種以上の元素：０．００５〜０．０５％及び／又はＦ
ｅ：０．０３％以上とを含む銅合金よりなる。
、Ｔｉ：０．０２〜０．１５％、Ｍｇ：０．０２〜０．
２０％、Ｚ ｒ ： ０．０４〜０．２０％の元素群と
、Ｃｅ、Ｙ、ミツシュメタルの中から選ばれた一種又は
二種以上の元素：０．００５〜０．０５％及び／又はＦ
ｅ：０．０３％以上とを含む銅合金よりなる。
ここで、Ｆｅ、Ｃｅ、￥１ ミツシュメタル以外の元素
群は上記比較合金と同一元素でありかつ添加量も同じで
ある。
群は上記比較合金と同一元素でありかつ添加量も同じで
ある。
以下Ｃｒ ： ０．３５〜０．７％、Ｔｉ：０．０２〜
０．１５％、Ｍｇ ： ０．０２〜０．２％、Ｚｒ：０
．０４〜０．２％の元素群以外に添加されるＦｅ、Ｃｅ
。
０．１５％、Ｍｇ ： ０．０２〜０．２％、Ｚｒ：０
．０４〜０．２％の元素群以外に添加されるＦｅ、Ｃｅ
。
Ｙｌ ミツシュメタルの各元素につき、その添加量を決
定するための実験結果並びにその効果等につき説明する
。
定するための実験結果並びにその効果等につき説明する
。
（１）Ｆｅ添加量について
Ｆｅは結晶粒度の微細化、すなわち超音波探傷精度の向
上を目的として添加した。
上を目的として添加した。
第１図にＦｅ添加量（ｗｔ％）と結晶粒径←→との関係
の実験条件並びに結果を示した。
の実験条件並びに結果を示した。
第１図から明らかなように、結晶粒微細化はＦｅ：０．
０３％以上の添加で起こり、１係でその効果が飽和する
。
０３％以上の添加で起こり、１係でその効果が飽和する
。
したがってＦｅ添加量を０．０３％以上とした。
一般に銅合金は結晶粒度が粗く、そのため材料強度の上
からだけでなく、製造に際しての超音波探傷検査に対し
て鉄鋼材料に比べ不利である。
からだけでなく、製造に際しての超音波探傷検査に対し
て鉄鋼材料に比べ不利である。
第２図にＦｅ添加量と超音波飽和多重反射回数との関係
の実験結果を示した。
の実験結果を示した。
これによればＦｅ無添加では飽和多重反射回数が２〜１
１回であるのに対し、Ｆｅ添加量が０．０３％では６〜
１２回、０．０５％では１１〜１４回となっている。
１回であるのに対し、Ｆｅ添加量が０．０３％では６〜
１２回、０．０５％では１１〜１４回となっている。
すなわちＦｅ添加による結晶粒度の微細化に伴ない、超
音波探傷検査にあたり飽和多重反射回数が増加するとと
もに安定する。
音波探傷検査にあたり飽和多重反射回数が増加するとと
もに安定する。
このことは、銅合金内部に微細欠陥が内在している場合
において、超音波探傷による欠陥の検出精度が向上し、
これを鋳型材として使用する上での安全性を著しく向上
させることを意味する。
において、超音波探傷による欠陥の検出精度が向上し、
これを鋳型材として使用する上での安全性を著しく向上
させることを意味する。
第３図に飽和多重反射回数と欠陥検出確率（鏑との関係
を示した。
を示した。
これから明らかなように、Ｆｅ無添加の場合、飽和多重
反射回数は平均４回であり、このときの銅合金に内在す
る欠陥の検出確率は５０％、すなわち内在欠陥の半分し
か検出できない。
反射回数は平均４回であり、このときの銅合金に内在す
る欠陥の検出確率は５０％、すなわち内在欠陥の半分し
か検出できない。
これに対し、Ｆｅ添加量を０．０３％ 、 ０．１％、
０．５％とするとそのときの欠陥検出確率は８５％、９
５％と飛躍的に向上する。
０．５％とするとそのときの欠陥検出確率は８５％、９
５％と飛躍的に向上する。
したがってＦｅ添加により銅合金を鋳型材として使用す
る上で、その安全性を向上させるのに有益であることが
明らかである。
る上で、その安全性を向上させるのに有益であることが
明らかである。
なおＦｅ添加量の上限は、鋳型材の超音波探傷精度を向
上させることを目的とする限りでは、その価格の安いこ
ともあり、高い値に設定し得るのであるが、実用上は鋳
型材としての熱伝導度等との関係を考慮して１％程度に
押えるべきである。
上させることを目的とする限りでは、その価格の安いこ
ともあり、高い値に設定し得るのであるが、実用上は鋳
型材としての熱伝導度等との関係を考慮して１％程度に
押えるべきである。
したがって望ましいＦｅ添加量は０．０３〜１係となる
。
。
（２）Ｃｅ、Ｙ、ミツシュメタル各元素の単味添加量に
ついて Ｃｅ、Ｙ、ミツシュメタルは銅合金の溶融スラグ又は溶
融金属による耐食性能を改善する目的で添加する。
ついて Ｃｅ、Ｙ、ミツシュメタルは銅合金の溶融スラグ又は溶
融金属による耐食性能を改善する目的で添加する。
連続鋳造設備の鋳型材の寿命要因はその変形が主である
が、高耐力を有する比較合金においてはこの点は解決さ
れている。
が、高耐力を有する比較合金においてはこの点は解決さ
れている。
したがってかかる比較合金では溶融スラグ又は溶融金属
による腐食が寿命要因の主なものとなる。
による腐食が寿命要因の主なものとなる。
比較合金よりなる鋳型材の腐食に対しては、メニスカス
近傍での溶融スラグによるものが主であるため、酸化物
系スラグ（２５％ＣａＯ。
近傍での溶融スラグによるものが主であるため、酸化物
系スラグ（２５％ＣａＯ。
１１係ＡＩ２０３１３８％ＳｉＯ□、１２係ＭｇＯ、そ
の他）にＣａＦ２を約２０係混合して融点を下げたスラ
グを調合し、８８０℃の溶融状態に０．５時間浸漬して
腐食量を調べた。
の他）にＣａＦ２を約２０係混合して融点を下げたスラ
グを調合し、８８０℃の溶融状態に０．５時間浸漬して
腐食量を調べた。
この結果を第４図に示した。
これによれば、比較合金（Ｃｅ。Ｙ、ミツシュメタル無
添加）に比べ、Ｃｅ 、Ｙ、ミツシュメタル共にその単
味添加により耐溶融スラグ腐食抵抗を向上させているこ
とが判る。
添加）に比べ、Ｃｅ 、Ｙ、ミツシュメタル共にその単
味添加により耐溶融スラグ腐食抵抗を向上させているこ
とが判る。
そしてその効果は各元素共０．００５％以上の添加で認
められ、０．０５％の添加で飽和する。
められ、０．０５％の添加で飽和する。
Ｃｅを例にとると、０．０３％の添加により比較合金（
Ｃｅ無添加）のほぼし勺の腐食量となっている。
Ｃｅ無添加）のほぼし勺の腐食量となっている。
次に連続鋳造設備実機に本発明合金を鋳型として使用し
た場合の実施例を説明する。
た場合の実施例を説明する。
実施例 Ｉ
Ｃｒ：０．６％、Ｔ ｉ ： ０．０７％、Ｍｇ：０．
０８係、Ｚ ｒ ： ０．０７％、Ｆｅ：０．１５係を
含む銅合金（本発明合金）で鋳型を製作した。
０８係、Ｚ ｒ ： ０．０７％、Ｆｅ：０．１５係を
含む銅合金（本発明合金）で鋳型を製作した。
この銅合金においては、検査工程において超音波多重飽
和反射回数が１０回以上得られ、内在する欠陥が十分な
る確率でもって存在しないことを確認した。
和反射回数が１０回以上得られ、内在する欠陥が十分な
る確率でもって存在しないことを確認した。
この銅合金よりなる鋳型材を連続鋳造に供した結果、熱
変形寿命が、現在多用されている従来合金あるいは比較
合金（Ｃｒ：０．６１％、Ｔｉ：０．０７％、Ｍｇ：０
．０７％、Ｚｒ：０．０７％、残Ｃｕ）よりなる鋳型に
比べ、それぞれ１００％増、１５係増となった。
変形寿命が、現在多用されている従来合金あるいは比較
合金（Ｃｒ：０．６１％、Ｔｉ：０．０７％、Ｍｇ：０
．０７％、Ｚｒ：０．０７％、残Ｃｕ）よりなる鋳型に
比べ、それぞれ１００％増、１５係増となった。
これはＦｅ添加により結晶粒の微細化、均質化が達成さ
れ、それに伴なって耐力が向上したものと考えられる。
れ、それに伴なって耐力が向上したものと考えられる。
実施例 ２
Ｃｒ：０．６％、Ｔｉ：０．０７％、Ｍｇ：０．Ｑ７係
、Ｚｒ：０．０７％、Ｃｅ：０．０１％を含む銅合金（
本発明合金）で鋳型を製作し、実機に供した。
、Ｚｒ：０．０７％、Ｃｅ：０．０１％を含む銅合金（
本発明合金）で鋳型を製作し、実機に供した。
その結果、溶融スラグによるメニスカス部の肌荒れに起
因する寿命が増大し、従来合金あるいは比較合金（Ｃｒ
：０．６１％、Ｔｉ：０．０７％、Ｍｇ：０．０７％、
Ｚ ｒ ： ０．０７’％、残Ｃｕ）よりなる鋳型に比
べ、約１５０係増加した。
因する寿命が増大し、従来合金あるいは比較合金（Ｃｒ
：０．６１％、Ｔｉ：０．０７％、Ｍｇ：０．０７％、
Ｚ ｒ ： ０．０７’％、残Ｃｕ）よりなる鋳型に比
べ、約１５０係増加した。
同種実施例３〜９で得た結果を次表に示す。
−Ｘ−ａ 従来合金（Ｃｕ−０，９〜１．２％Ｃｒ）
の鋳型寿命を１とする。
の鋳型寿命を１とする。
−ｘｂ 比較合金（Ｃｒ：ｏ、５％、Ｔｉ：０．０５
％、Ｍｇ：０．０２％、Ｚｒ：０．０４係、残Ｃｕ）の
鋳型寿命を１とする。
％、Ｍｇ：０．０２％、Ｚｒ：０．０４係、残Ｃｕ）の
鋳型寿命を１とする。
薫苦＊ ａ 、＊ ｂの鋳型寿命を１とする。
上表から明らかなように、Ｃｅ、Ｙ、ミツシュメタルの
中から選ばれた一種又は二種以上を複合添加した場合も
単味添加と同様の効果が得られる。
中から選ばれた一種又は二種以上を複合添加した場合も
単味添加と同様の効果が得られる。
次にＣｅ、Ｙ、ミツシュメタルの三者を同時添加する場
合につき説明する。
合につき説明する。
Ｃｅ、Ｙ、ミツシュメタル相互間において、耐食性向上
に対するＹ、ミツシュメタル添加の効果をＣｅ添加の効
果に換算すると、 Ｙ＝０．８６Ｃｅ ミツシュメタル＝０．８３Ｃｅ となる。
に対するＹ、ミツシュメタル添加の効果をＣｅ添加の効
果に換算すると、 Ｙ＝０．８６Ｃｅ ミツシュメタル＝０．８３Ｃｅ となる。
したがって、Ｃｅ、Ｙ、 ミツシュメタルを三者同時
に添加した場合、それぞれの添加量に効果係数を相乗し
た合計、すなわち ａ％ｃｅ＋ｂ％Ｙ＋ｃ％ｃｅ＝ａ％ｃｅ＋０．８６％ｃ
ｅ＋０．８３％Ｃｅが０．０５％以上となるとその効果
が飽和する。
に添加した場合、それぞれの添加量に効果係数を相乗し
た合計、すなわち ａ％ｃｅ＋ｂ％Ｙ＋ｃ％ｃｅ＝ａ％ｃｅ＋０．８６％ｃ
ｅ＋０．８３％Ｃｅが０．０５％以上となるとその効果
が飽和する。
故に三者同時添加の場合も添加量の上限は０．０５％と
なる。
なる。
以上の説明から明らかなように本発明に係る鋳型材は、
超音波探傷精度に優れるためその安全性が向上し、また
耐溶融スラグ性に優れるため製品寿命が長くなり、稼動
率向上に対処し得る。
超音波探傷精度に優れるためその安全性が向上し、また
耐溶融スラグ性に優れるため製品寿命が長くなり、稼動
率向上に対処し得る。
第１図〜第４図は実験結果線図である。
Claims (1)
- Ｉ Ｃｒ：０．３５〜０．７％、Ｔ ｉ ： ０．０
２〜０．１５係、Ｍｇ ： ０．０２〜０．２％、Ｚ
ｒ ： ０．０４〜０．２係の元素群と、Ｃｅ、Ｙ、ミ
ツシュメタルの中から選ばれた一種又は二種以上の元素
：０．００５〜０．０５係及び／又はＦｅ：０．０３％
以上とを含む銅合金よりなる連続鋳造設備の鋳型材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17006279A JPS5949102B2 (ja) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | 連続鋳造設備の鋳型材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17006279A JPS5949102B2 (ja) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | 連続鋳造設備の鋳型材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5691965A JPS5691965A (en) | 1981-07-25 |
| JPS5949102B2 true JPS5949102B2 (ja) | 1984-11-30 |
Family
ID=15897915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17006279A Expired JPS5949102B2 (ja) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | 連続鋳造設備の鋳型材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949102B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114535524A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-05-27 | 江西省科学院应用物理研究所 | 一种铜铁合金用半连铸结晶器覆盖剂 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4553888B2 (ja) * | 2006-12-04 | 2010-09-29 | 三島光産株式会社 | 連続鋳造鋳型の寿命判定方法 |
-
1979
- 1979-12-25 JP JP17006279A patent/JPS5949102B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114535524A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-05-27 | 江西省科学院应用物理研究所 | 一种铜铁合金用半连铸结晶器覆盖剂 |
| CN114535524B (zh) * | 2022-03-21 | 2023-02-28 | 江西省科学院应用物理研究所 | 一种铜铁合金用半连铸结晶器覆盖剂 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5691965A (en) | 1981-07-25 |
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