JPS6017623B2 - 鉄鋼用連続鋳造鋳型 - Google Patents
鉄鋼用連続鋳造鋳型Info
- Publication number
- JPS6017623B2 JPS6017623B2 JP8051683A JP8051683A JPS6017623B2 JP S6017623 B2 JPS6017623 B2 JP S6017623B2 JP 8051683 A JP8051683 A JP 8051683A JP 8051683 A JP8051683 A JP 8051683A JP S6017623 B2 JPS6017623 B2 JP S6017623B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- nickel
- steel
- plating
- continuous casting
- 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、鉄鋼、例えば、低炭素鋼、高炭素鋼、ステン
レス鋼、特殊鋼等の連続鋳造用鋳型に関し、その目的と
するところは、高温に於ける硬度、耐熱性及び耐摩耗性
等の諸性質に特に優れた鋳型を提供することにある。
レス鋼、特殊鋼等の連続鋳造用鋳型に関し、その目的と
するところは、高温に於ける硬度、耐熱性及び耐摩耗性
等の諸性質に特に優れた鋳型を提供することにある。
従釆、連続鋳造用鋳型は、一般に熱伝導性の良い銅又は
銅合金をその材質としている。
銅合金をその材質としている。
しかしながら、この連続鋳造用鋳型は、注入される溶鍵
が非常に高温なる為、その溶鋼注入面（以下鋳型基体表
面という）の損傷が激しく、極めて短時間に寿命限界に
達するという大きい難点を有している。この欠点を改良
するため、鋳型基体表面に硬質クロムメッキを施して耐
熱性と耐摩耗性を向上させるとともに、硬質クロムメッ
キを施した鋳型と溶鋼との間にガラス質パウダーを溶鋼
の流動に合わせて流動する様に介在させ直接鋳型と溶鋼
が接触しないような工夫がなされてきた。上記処理によ
り、ある程度鋳型の寿命延長を期待できるようになった
が、それでも硬質クロムメッキの耐摩耗性、耐蝕性等の
劣化から短期間の使用により鋳型基体表面が藤出して該
表面が著しく損傷するとともに、スラブに鋼又は銅合金
が付着していましば腕イ○現象を生じ、得られるスラブ
製品に微小割れ（スタークラツク）が発生するという弊
害が生じている。最近になってニッケルを鋳型基体表面
の表面保護層として使用することが提案されている。例
えば、特公昭４８一２８２５５号公報には、鋳型の鋼基
体表面にニッケルメッキを施すとともに、適当な無酸化
雰囲気内に於いて該鋳型を６００〜１０００ｑｏ前後に
加熱してニッケルメッキと銅との間に拡散層を形成させ
る方法が開示されている。この方法は、ニッケル層と鋳
型基体表面との強固な密着性及びニッケルの耐熱性によ
り鋳型の寿命延長を達成せんとしている。この場合密着
力は向上するが、ニッケル層の硬度がマイクロピツカー
ス硬度ＨＶ２５０〜４０ｑ屋度とかなり低いため、耐摩
耗性に欠け、前記硬質クロムメッキを施した鋳型に比べ
て寿命はわずかに延長されるに過ぎない。又、極めて厚
いメッキ層を形成させることにより寿命の延長を図る場
合には、熱伝導率を悪化させる。更に、この方法では、
ニッケル一鋼の拡散層は、６００〜１０００℃程度の高
温での加熱により形成されるが、この加熱により例えば
次のような弊害が生じる。即ち、上認熱処理の過程に於
いて、ニッケル層のふくれを発生させたり、鋳型を歪ま
せたりして鋳型の精度を矢なう結果となる。侍開昭略−
１０３０３１号公報には、鋳型に３〜１３％のリンを含
有するニッケルを３〜３００Ａの厚さで無電鱗ニッケル
メッキにより施し、次いで４００℃以下で熱処理した鋳
型が提案されている。之は、耐熱性及び硬度に非常に優
れたニッケルーリン合金を被覆することにより鋳型の寿
命延長を図るものである。しかしながらこの場合は、鋳
型基体表面の硬度（ＨＶ１５０〜２５０）とニッケルー
リン合金層のそれとの差が大き過ぎるため、鋳型を稼動
している間にニッケルーリン合金層が剥離してくるおと
は避け難く、従って鋳型の寿命は充分なものではない。
本発賜者は、鋳型の表面保護層としての必須条件、即ち
鋳型基体表面との密着が良好であること、耐摩耗性に優
れていること及び耐熱性に優れていることに留意しつつ
、種々の研究を行なった結果、鉄の酸化物を分散含有し
且つニッケル及びコバルトの少なくとも１種からなる複
合メッキ皮膜が、銅又は銅合金製錬型の溶鋼注入表面の
保護層としての上記必須要件を完全に充足することを見
出し、本発明を完成するにいたつたものである。
が非常に高温なる為、その溶鋼注入面（以下鋳型基体表
面という）の損傷が激しく、極めて短時間に寿命限界に
達するという大きい難点を有している。この欠点を改良
するため、鋳型基体表面に硬質クロムメッキを施して耐
熱性と耐摩耗性を向上させるとともに、硬質クロムメッ
キを施した鋳型と溶鋼との間にガラス質パウダーを溶鋼
の流動に合わせて流動する様に介在させ直接鋳型と溶鋼
が接触しないような工夫がなされてきた。上記処理によ
り、ある程度鋳型の寿命延長を期待できるようになった
が、それでも硬質クロムメッキの耐摩耗性、耐蝕性等の
劣化から短期間の使用により鋳型基体表面が藤出して該
表面が著しく損傷するとともに、スラブに鋼又は銅合金
が付着していましば腕イ○現象を生じ、得られるスラブ
製品に微小割れ（スタークラツク）が発生するという弊
害が生じている。最近になってニッケルを鋳型基体表面
の表面保護層として使用することが提案されている。例
えば、特公昭４８一２８２５５号公報には、鋳型の鋼基
体表面にニッケルメッキを施すとともに、適当な無酸化
雰囲気内に於いて該鋳型を６００〜１０００ｑｏ前後に
加熱してニッケルメッキと銅との間に拡散層を形成させ
る方法が開示されている。この方法は、ニッケル層と鋳
型基体表面との強固な密着性及びニッケルの耐熱性によ
り鋳型の寿命延長を達成せんとしている。この場合密着
力は向上するが、ニッケル層の硬度がマイクロピツカー
ス硬度ＨＶ２５０〜４０ｑ屋度とかなり低いため、耐摩
耗性に欠け、前記硬質クロムメッキを施した鋳型に比べ
て寿命はわずかに延長されるに過ぎない。又、極めて厚
いメッキ層を形成させることにより寿命の延長を図る場
合には、熱伝導率を悪化させる。更に、この方法では、
ニッケル一鋼の拡散層は、６００〜１０００℃程度の高
温での加熱により形成されるが、この加熱により例えば
次のような弊害が生じる。即ち、上認熱処理の過程に於
いて、ニッケル層のふくれを発生させたり、鋳型を歪ま
せたりして鋳型の精度を矢なう結果となる。侍開昭略−
１０３０３１号公報には、鋳型に３〜１３％のリンを含
有するニッケルを３〜３００Ａの厚さで無電鱗ニッケル
メッキにより施し、次いで４００℃以下で熱処理した鋳
型が提案されている。之は、耐熱性及び硬度に非常に優
れたニッケルーリン合金を被覆することにより鋳型の寿
命延長を図るものである。しかしながらこの場合は、鋳
型基体表面の硬度（ＨＶ１５０〜２５０）とニッケルー
リン合金層のそれとの差が大き過ぎるため、鋳型を稼動
している間にニッケルーリン合金層が剥離してくるおと
は避け難く、従って鋳型の寿命は充分なものではない。
本発賜者は、鋳型の表面保護層としての必須条件、即ち
鋳型基体表面との密着が良好であること、耐摩耗性に優
れていること及び耐熱性に優れていることに留意しつつ
、種々の研究を行なった結果、鉄の酸化物を分散含有し
且つニッケル及びコバルトの少なくとも１種からなる複
合メッキ皮膜が、銅又は銅合金製錬型の溶鋼注入表面の
保護層としての上記必須要件を完全に充足することを見
出し、本発明を完成するにいたつたものである。
本発明鋳型の表面保護層たる複合メッキ皮膜は、耐熱性
に優れ、高温でも極めて高い硬度を有し且つ鋳型基体表
面との密着力にも極めて優れている。
に優れ、高温でも極めて高い硬度を有し且つ鋳型基体表
面との密着力にも極めて優れている。
従って、鋳型と溶鋼との間でガラス質パウダーを溶鋼の
流動に合せて流動する様に介在させる通常の使用方法に
於て、その寿命は、公知の鋳型に比して飛躍的に増大す
る。一般に鉄等の金属の酸化物は、耐熱性に優れ、高温
に於ても高硬度を示す。従って鋳型表面にこれ等金属酸
化物を密着させ得れば、鋳型寿命は延長され得よう。し
かしながら、これ等金属酸化物は、通常粉末又は鱗縞体
であり、鋳型基体表面との密着力は全く有しない。例え
ば、プラズマ溶射等により鋳型基体表面にコーティング
を行なったとしても、金属酸化物と銅との硬度及び伸び
が著しく相違する為、溶鋼注入と同時に金属酸化物皮膜
は剥離し、消滅するであろう。又コーティング操作時に
高温のプラズマ等により鋳型基体自体が変形若しくは破
壊される。しかるに、本発明鋳型に於ては、多数存在す
るメッキ用金属から選ばれたニッケル及び／又はコバル
トと鉄の酸化物粉末との組合せにより、前記の如き顕著
なる効果が達成されるのである。本発明に於ては、ニッ
ケル及びコバルトは夫々単独で使用しても良く、或いは
合金として併用しても良い。ニッケル及び／又はコバル
ト中に分散して含有される鉄の酸化物は、Ｆｅ２Ｑ、Ｆ
ｅ３０４等の任意の酸化形態で良く、又２種以上の混合
物であって良い。鉄の酸化物粉末の粒径は、メッキ浴中
でコロイドを形成し得る様に、３０仏の以下とするのが
よい。但し、粒径は、複合メッキ皮膜の厚みを超えない
様にすることが望ましい。複合メッキ層中でのニッケル
及び／又はコバルトに対する鉄酸化物の量は、前者９９
．５〜５重量部に対し後者０．５〜９５重量部程度まで
使用可能であるが、好ましくは前者９９〜４の重量部に
対し、後者１〜６の重量部程度、より好ましくは前者９
５〜６雄雲量部に対し後者５〜４の重量部程度である。
本発明に於ける表面保護用の複合メッキ皮膜の厚みは、
通常５〜３０００〃肌であり、より好ましくは３０〜２
０００ムｗである。
流動に合せて流動する様に介在させる通常の使用方法に
於て、その寿命は、公知の鋳型に比して飛躍的に増大す
る。一般に鉄等の金属の酸化物は、耐熱性に優れ、高温
に於ても高硬度を示す。従って鋳型表面にこれ等金属酸
化物を密着させ得れば、鋳型寿命は延長され得よう。し
かしながら、これ等金属酸化物は、通常粉末又は鱗縞体
であり、鋳型基体表面との密着力は全く有しない。例え
ば、プラズマ溶射等により鋳型基体表面にコーティング
を行なったとしても、金属酸化物と銅との硬度及び伸び
が著しく相違する為、溶鋼注入と同時に金属酸化物皮膜
は剥離し、消滅するであろう。又コーティング操作時に
高温のプラズマ等により鋳型基体自体が変形若しくは破
壊される。しかるに、本発明鋳型に於ては、多数存在す
るメッキ用金属から選ばれたニッケル及び／又はコバル
トと鉄の酸化物粉末との組合せにより、前記の如き顕著
なる効果が達成されるのである。本発明に於ては、ニッ
ケル及びコバルトは夫々単独で使用しても良く、或いは
合金として併用しても良い。ニッケル及び／又はコバル
ト中に分散して含有される鉄の酸化物は、Ｆｅ２Ｑ、Ｆ
ｅ３０４等の任意の酸化形態で良く、又２種以上の混合
物であって良い。鉄の酸化物粉末の粒径は、メッキ浴中
でコロイドを形成し得る様に、３０仏の以下とするのが
よい。但し、粒径は、複合メッキ皮膜の厚みを超えない
様にすることが望ましい。複合メッキ層中でのニッケル
及び／又はコバルトに対する鉄酸化物の量は、前者９９
．５〜５重量部に対し後者０．５〜９５重量部程度まで
使用可能であるが、好ましくは前者９９〜４の重量部に
対し、後者１〜６の重量部程度、より好ましくは前者９
５〜６雄雲量部に対し後者５〜４の重量部程度である。
本発明に於ける表面保護用の複合メッキ皮膜の厚みは、
通常５〜３０００〃肌であり、より好ましくは３０〜２
０００ムｗである。
５ｒｍ未満では表面保護の効果が充分に発揮されず、又
３０００ム川を上回ると膜面が不均一となる頬向が増大
する。
３０００ム川を上回ると膜面が不均一となる頬向が増大
する。
本発明に於て複合メッキ皮膜を形成させるには、先ず鋳
型基体表面を前処理する。
型基体表面を前処理する。
即ち鋼又は銅合金製鋳型の溶鋼注入面以外の部分を例え
ば塩化ビニル樹脂塗料等の適当な被覆剤によりマスキン
グし、次いで常法に従い、脱脂、酸処理、水洗等を順次
行なう。これ等の一連の処理としては、アルカリ脱脂→
水洗→電解脱脂→水洗→酸処理→水洗を例示し得る。こ
の一連の処理に於ては、アルカリ脱脂は、例えば、苛性
ソーダ２０〜２００夕／〆、炭酸ソーダ０〜１５０夕／
そ、オルトケ酸ソーダ０〜１００タノク及び界面活性剤
０．５〜３０夕／夕を含む脱脂浴（ＰＨＩＯ〜１４陸度
）にマスキングした鋳型を温度２０〜８ぴ０程度で５〜
６０分間程度浸潰して行なう。鋳型を水洗後、上記と同
様の浴中で、陰極鰭流密度１〜３帆／ｄ〆程度、温度３
０〜７０℃程度、時間１〜３０分間程度の条件で電解脱
脂する。鋳型を更に水洗後、塩酸、硫酸等の約５〜５０
％水溶液に室温で１〜１戊拝聞程度浸頚して活性化する
。前処理を終えた鋳型は、酸化鉄微粉末を懸濁させたニ
ッケル及び／又はコバルトのメッキ裕中で電気メッキ又
は無電解〆ツキを行なう。
ば塩化ビニル樹脂塗料等の適当な被覆剤によりマスキン
グし、次いで常法に従い、脱脂、酸処理、水洗等を順次
行なう。これ等の一連の処理としては、アルカリ脱脂→
水洗→電解脱脂→水洗→酸処理→水洗を例示し得る。こ
の一連の処理に於ては、アルカリ脱脂は、例えば、苛性
ソーダ２０〜２００夕／〆、炭酸ソーダ０〜１５０夕／
そ、オルトケ酸ソーダ０〜１００タノク及び界面活性剤
０．５〜３０夕／夕を含む脱脂浴（ＰＨＩＯ〜１４陸度
）にマスキングした鋳型を温度２０〜８ぴ０程度で５〜
６０分間程度浸潰して行なう。鋳型を水洗後、上記と同
様の浴中で、陰極鰭流密度１〜３帆／ｄ〆程度、温度３
０〜７０℃程度、時間１〜３０分間程度の条件で電解脱
脂する。鋳型を更に水洗後、塩酸、硫酸等の約５〜５０
％水溶液に室温で１〜１戊拝聞程度浸頚して活性化する
。前処理を終えた鋳型は、酸化鉄微粉末を懸濁させたニ
ッケル及び／又はコバルトのメッキ裕中で電気メッキ又
は無電解〆ツキを行なう。
〆ツキ浴は、通常のニッケル及び／又はコバルトのメッ
キ格に酸化鉄微粉末を懸濁させたものを使用すればよい
。酸化鉄微粉末をニッケル及び／又はコバルトメッキ層
中に均一に分散させる為には、メッキ裕中に如何にして
酸化鉄徴粉末を懸濁させるかが極めて重要である。この
為には、界面活性剤による懸濁安定化及び／又は酸化鉄
微粉末が辛じて懸濁し得る程度の緩やかな機械的燈拝を
行なう。界面活性剤を使用する場合は、カチオン系界面
活性剤を０．５夕／そ〜１０夕／そ程度と通常のメッキ
格（０．００１〜０．０１夕／そ程度）よりも多量に使
用することが好ましい。機械的鷹梓方法としては空気吹
込み、スクリューによる回転縄梓等が例示される。メッ
キ時の条件は、通常のニッケル及び／又はコバルトメッ
キのそれとほぼ同機で良い。例えば、硫酸ニッケル２０
０〜３００夕／そ、ホウ酸１０〜６０夕／夕、カチオン
界面活性剤０．５〜１０夕／そ及び鉄酸化物微粉末５０
〜３００夕／そを含むメッキ格にてＰＨＩ．０〜２．０
温度５０〜６０℃及び陰極電流５〜１珍／ｄ〆の条件で
電気メッキを行なうことにより、鋳型の溶鋼注入面上に
ニッケル８０〜９０％及び鉄酸化物２０〜１０％の複合
メッキ層が得られる。メッキ層を形成された鋳型は、水
洗及び乾燥後、マスキングされた被覆剤を除去され、か
くして本発明の鋳型が得られる。尚、本発明に於ては、
複合メッキ層上のクロムメッキ層を更に形成させること
により、複合メッキ層の効果を何ら損うことなく銭込開
始初期の綾鋼火花の付着を完全に防止し、鋳型寿命を更
に一層増大させることが出来る。
キ格に酸化鉄微粉末を懸濁させたものを使用すればよい
。酸化鉄微粉末をニッケル及び／又はコバルトメッキ層
中に均一に分散させる為には、メッキ裕中に如何にして
酸化鉄徴粉末を懸濁させるかが極めて重要である。この
為には、界面活性剤による懸濁安定化及び／又は酸化鉄
微粉末が辛じて懸濁し得る程度の緩やかな機械的燈拝を
行なう。界面活性剤を使用する場合は、カチオン系界面
活性剤を０．５夕／そ〜１０夕／そ程度と通常のメッキ
格（０．００１〜０．０１夕／そ程度）よりも多量に使
用することが好ましい。機械的鷹梓方法としては空気吹
込み、スクリューによる回転縄梓等が例示される。メッ
キ時の条件は、通常のニッケル及び／又はコバルトメッ
キのそれとほぼ同機で良い。例えば、硫酸ニッケル２０
０〜３００夕／そ、ホウ酸１０〜６０夕／夕、カチオン
界面活性剤０．５〜１０夕／そ及び鉄酸化物微粉末５０
〜３００夕／そを含むメッキ格にてＰＨＩ．０〜２．０
温度５０〜６０℃及び陰極電流５〜１珍／ｄ〆の条件で
電気メッキを行なうことにより、鋳型の溶鋼注入面上に
ニッケル８０〜９０％及び鉄酸化物２０〜１０％の複合
メッキ層が得られる。メッキ層を形成された鋳型は、水
洗及び乾燥後、マスキングされた被覆剤を除去され、か
くして本発明の鋳型が得られる。尚、本発明に於ては、
複合メッキ層上のクロムメッキ層を更に形成させること
により、複合メッキ層の効果を何ら損うことなく銭込開
始初期の綾鋼火花の付着を完全に防止し、鋳型寿命を更
に一層増大させることが出来る。
クロムメッキ層の形成は通常の電気メッキ法により容易
に行ない得る。該クロムメッキ層の厚みは、溶鋼火花の
付着が防止し得る程度であれば良く特に限定されないが
、一般に０．１〜１０ム机程度でよい。以下実施例によ
り本発明の特徴とするところをより一層明らかにする。
に行ない得る。該クロムメッキ層の厚みは、溶鋼火花の
付着が防止し得る程度であれば良く特に限定されないが
、一般に０．１〜１０ム机程度でよい。以下実施例によ
り本発明の特徴とするところをより一層明らかにする。
実施例 １
純鋼からなる鋼板連続鋳造用鋳型（短辺幅３００ｗ／肌
×高さ７００の／凧、長辺幅１３００ｗ／机×高さ７０
０の／肌）の基体の溶鋼成型面以外の部分を塩化ビニル
樹脂系塗料でマスキングし、苛性ソーダ５０夕／そ、炭
酸ソーダ２５夕／そ、アニオン系界面活性剤５夕／夕か
らなる水溶液中に５０℃で４０６間浸潰して脱脂する。
×高さ７００の／凧、長辺幅１３００ｗ／机×高さ７０
０の／肌）の基体の溶鋼成型面以外の部分を塩化ビニル
樹脂系塗料でマスキングし、苛性ソーダ５０夕／そ、炭
酸ソーダ２５夕／そ、アニオン系界面活性剤５夕／夕か
らなる水溶液中に５０℃で４０６間浸潰して脱脂する。
Claims (1)
- １ 鋳型を構成する銅又は銅合金の溶鋼注入面上に、鉄
の酸化物の少なくとも１種であつて粒径３０μｍ以下の
ものを１〜４０重量部分散含有し且つニツケル及びコバ
ルトの少なくとも１種９９〜６０重量部からなる複合メ
ツキ層を５〜３０００μｍの厚さで設けたことを特徴と
する鉄鋼用連続鋳造鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051683A JPS6017623B2 (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 鉄鋼用連続鋳造鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051683A JPS6017623B2 (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 鉄鋼用連続鋳造鋳型 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52068122A Division JPS5841933B2 (ja) | 1977-06-08 | 1977-06-08 | 鉄鋼用連続鋳造鋳型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58212841A JPS58212841A (ja) | 1983-12-10 |
| JPS6017623B2 true JPS6017623B2 (ja) | 1985-05-04 |
Family
ID=13720474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8051683A Expired JPS6017623B2 (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 鉄鋼用連続鋳造鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017623B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0790333B2 (ja) * | 1986-02-10 | 1995-10-04 | 株式会社野村鍍金 | 連続鋳造鋳型及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-05-09 JP JP8051683A patent/JPS6017623B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58212841A (ja) | 1983-12-10 |
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