JPS6117581B2 - - Google Patents
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- JPS6117581B2 JPS6117581B2 JP52113117A JP11311777A JPS6117581B2 JP S6117581 B2 JPS6117581 B2 JP S6117581B2 JP 52113117 A JP52113117 A JP 52113117A JP 11311777 A JP11311777 A JP 11311777A JP S6117581 B2 JPS6117581 B2 JP S6117581B2
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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)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
本発明は連続鋳造用鋳型の製造方法に関するも
ので、従来公知のニツケルメツキにより表面処理
した連続鋳造用鋳型に於けるヒートクラツク(メ
ニスカス部分のモールド表面に発生するヒビ割
れ)と耐摩耗性を改善し、高速連鋳および連々鋳
に十分対応し得る連続鋳造用鋳型の提供を目的と
する。 現在、連続鋳造用鋳型としては溶湯の鋳込み中
空部の内面にニツケルメツキを施こすことにより
表面処理した連続鋳造用鋳型が提供され、当該鋳
型の出現によつてクロムメツキにより表面処理し
た連続鋳造用鋳型に於ける冷却能並びに銅あるい
は銅合金製の鋳型本体とクロムメツキ間の密着力
に欠ける点からの耐摩耗性の両者の欠陥を解消
し、特に銅または銅合金製の鋳型本体とニツケル
メツキ間に於ける親和力と密着力とによつて熱応
力と機械的摩耗に耐え得る耐久性に富むところか
ら業界に於いても大いに注目されるとともに大い
に普及され、その真価が確認されている。 しかし、当該ニツケルメツキによる表面処理を
施した連続鋳造用鋳型に於いても、高速連鋳ある
いは連々鋳に対する十分な寿命を得られないとこ
ろから、高速連鋳あるいは連々鋳に於いても十分
な寿命の得られる連続鋳造用鋳型の開発が切望さ
れるところであつた。 即ち、例えばニツケル電鋳処理鋳型に於けるヒ
ートクラツクの発生を精査したところ、第1図の
拡大断面の顕微鏡写真から明らかなように結晶粒
界からのヒートクラツクが確認された。尚このヒ
ートクラツクは上記ニツケル電鋳処理鋳型500チ
ヤージ使用のものである。 従つて本発明者はニツケルメツキによる表面処
理を施した連続鋳造用鋳型に於けるヒートクラツ
ク発生は、ニツケル組識の高温に於ける組織変
化、あるいは再結晶温度、変態点の低さからの高
温に於ける物性の変化に起因することを知見する
とともに当該ニツケルメツキによる表面処理によ
つて得られる銅あるいは銅合金製の鋳型本体間に
於ける親和力と密着力並びにこの親和力と密着力
とによつて得られる熱応力と機械的摩耗に耐え得
る耐久性を損うことなく、しかも高温に於ける組
織変化がなく、再結晶温度、変態点の高い高温雰
囲気下に於いて物性変化の少ない表面処理の開発
によつて、上記要望に応じることを知つたのであ
る。 因て、本発明者は銅または銅合金製の鋳型本体
間に於ける密着力に富むとともに冷却能に勝れ、
且つ耐熱、耐摩耗性を向上し得る高温に於ける組
織変化並びに物性変化のない表面処理方法を開発
すべく鋭意研究の結果、銅または銅合金製鋳型本
体の鋳込み中空部の内面にニツケル合金層を形成
することにより連続鋳造用鋳型を製造する方法に
於て、前記鋳型本体を析出硬化型銅合金にて形成
するとともにこの析出硬化型銅合金にて形成した
鋳型本体の鋳込み中空部の内面に前記ニツケル合
金層としてニツケルを主成分とし、コバルトまた
は鉄、あるいはマンガンのうちの少なくとも一種
を含む合金層を形成した後当該合金層を300〜500
℃にて熱処理することにより製造する表面処理が
極めて適切且つ顕著な作用効果を発揮し、高速連
鋳あるいは連々鋳にも十分に耐え得る連続鋳造用
鋳型の製造に成功し、本発明に到達したものであ
る。 即ち、高速連鋳あるいは連々鋳に耐え得る連続
鋳造用鋳型については、鋳型本体の鋳込み中空部
に於ける内壁面の耐久性に加えて、鋳型本体自体
の耐久性をも要求されるところであつて特に鋳型
本体自体の耐久性の点から析出硬化型銅合金によ
る鋳型本体の成形が切望される反面この析出硬化
型銅合金面に対するニツケル合金層との密着力の
低下の問題点、加えてこのニツケル合金メツキに
よるニツケル合金層自体が単一の金属メツキに比
べて合金メツキに於ける特有の電着時の応力が高
く、メツキ間に密着のバラツキが大なる現象が存
在したのであるが、本発明は前記した如く、析出
硬化型銅合金面に対するメツキ密着力の問題点と
この鋳型本体の鋳込み中空部が高速連鋳や連々鋳
に対応し得る長寿命を発揮するに適切なニツケル
合金層自体のメツキ技術自体からの密着性の問題
点の両者を一挙に解結することに成功したもので
ある。 鋳型本体を析出硬化型銅合金にて形成すること
によつて鋳型本体の耐久性は大いに向上される。 しかるに、析出硬化型銅合金には多くの金属そ
の他の物質が包含されるに及び、当該析出硬化型
銅合金面に対するニツケル合金層の被着に当つて
は親和力との関係からの密着性低下の問題点も相
俟つて、単にニツケル合金層をメツキした後、こ
れに何等の対策を施すことなく使用された場合、
使用初期にニツケル合金層が剥離フクレ等の現象
を起すことが多々発生し、鋳型寿命が不安定であ
つた。 しかも、前記ニツケル合金層の使用初期に於け
る剥離、フクレ現象は合金メツキ特有の現象に起
因するところが大であることは前述したところ
で、本発明はこうした析出硬化型銅合金による鋳
型本体とこれに対するニツケル合金層の形成上か
らの密着力の問題点をニツケルを主成分とし、コ
バルトまたは鉄、あるいはマンガンのうちの少な
くとも一種を含む合金層を形成した後、当該合金
層を300〜500℃にて熱処理することによつて鋳型
本体と合金層との間に拡散層を形成させる構成に
よつて十分な密着力を確保させ、連続鋳造用鋳型
の使用初期に於ける剥離、フクレ等の現象を阻止
し、安定した鋳型寿命を担保せしめたものであ
る。 さらに、前述の鋳型本体とニツケル合金層間の
密着力を確保する加熱処理方法の実施によつて、
クロム銅、ジルコニウム銅等の析出硬化型銅合金
製の鋳型本体に於て特に顕著な密着力が実証さ
れ、熱処理作用による効果は大である。 例えば、密着力試験(ASTMA―263に基づく
剪断力試験)で、熱処理を実施しない場合5〜15
Kg/mm2であつたのに対し、300〜500℃にて加熱処
理した場合には23〜28Kg/mm2にまで向上すること
が判明したところである。 次に、そうした本発明の製造方法をその実施例
に基づいて説明する。 〔実施例 〕 A 鋳型本体の使用 Cr0.8重量%―Zr0.15重量%―残部Cuなる組成
の析出硬化型銅合金製を、980℃×2hr、溶体化
処理を行ない、水急冷の後500℃×3hr、時効処
理を行なつた後、型材寸法が、704Lmm×2485W
mm×60Tmmなる鋳型本体とした。 B 上記時効処理を行なつた鋳型本体の鋳込み中
空部に次の条件で65Ni―35Co(重量%)なる
組成を有するニツケル―コバルト合金メツキ層
を施した。 (メツキ条件) 金属ニツケル 90g/ 金属コバルト 5g/ ホウ酸 30g/ PH 4.3 液 温 50℃ 電流密度 7A/dm2 メツキ厚み 5mm C 熱処理 通常の雰囲気中に於いて、400℃×8hr.の加熱
処理を行なつた。 〔実施例 〕
ので、従来公知のニツケルメツキにより表面処理
した連続鋳造用鋳型に於けるヒートクラツク(メ
ニスカス部分のモールド表面に発生するヒビ割
れ)と耐摩耗性を改善し、高速連鋳および連々鋳
に十分対応し得る連続鋳造用鋳型の提供を目的と
する。 現在、連続鋳造用鋳型としては溶湯の鋳込み中
空部の内面にニツケルメツキを施こすことにより
表面処理した連続鋳造用鋳型が提供され、当該鋳
型の出現によつてクロムメツキにより表面処理し
た連続鋳造用鋳型に於ける冷却能並びに銅あるい
は銅合金製の鋳型本体とクロムメツキ間の密着力
に欠ける点からの耐摩耗性の両者の欠陥を解消
し、特に銅または銅合金製の鋳型本体とニツケル
メツキ間に於ける親和力と密着力とによつて熱応
力と機械的摩耗に耐え得る耐久性に富むところか
ら業界に於いても大いに注目されるとともに大い
に普及され、その真価が確認されている。 しかし、当該ニツケルメツキによる表面処理を
施した連続鋳造用鋳型に於いても、高速連鋳ある
いは連々鋳に対する十分な寿命を得られないとこ
ろから、高速連鋳あるいは連々鋳に於いても十分
な寿命の得られる連続鋳造用鋳型の開発が切望さ
れるところであつた。 即ち、例えばニツケル電鋳処理鋳型に於けるヒ
ートクラツクの発生を精査したところ、第1図の
拡大断面の顕微鏡写真から明らかなように結晶粒
界からのヒートクラツクが確認された。尚このヒ
ートクラツクは上記ニツケル電鋳処理鋳型500チ
ヤージ使用のものである。 従つて本発明者はニツケルメツキによる表面処
理を施した連続鋳造用鋳型に於けるヒートクラツ
ク発生は、ニツケル組識の高温に於ける組織変
化、あるいは再結晶温度、変態点の低さからの高
温に於ける物性の変化に起因することを知見する
とともに当該ニツケルメツキによる表面処理によ
つて得られる銅あるいは銅合金製の鋳型本体間に
於ける親和力と密着力並びにこの親和力と密着力
とによつて得られる熱応力と機械的摩耗に耐え得
る耐久性を損うことなく、しかも高温に於ける組
織変化がなく、再結晶温度、変態点の高い高温雰
囲気下に於いて物性変化の少ない表面処理の開発
によつて、上記要望に応じることを知つたのであ
る。 因て、本発明者は銅または銅合金製の鋳型本体
間に於ける密着力に富むとともに冷却能に勝れ、
且つ耐熱、耐摩耗性を向上し得る高温に於ける組
織変化並びに物性変化のない表面処理方法を開発
すべく鋭意研究の結果、銅または銅合金製鋳型本
体の鋳込み中空部の内面にニツケル合金層を形成
することにより連続鋳造用鋳型を製造する方法に
於て、前記鋳型本体を析出硬化型銅合金にて形成
するとともにこの析出硬化型銅合金にて形成した
鋳型本体の鋳込み中空部の内面に前記ニツケル合
金層としてニツケルを主成分とし、コバルトまた
は鉄、あるいはマンガンのうちの少なくとも一種
を含む合金層を形成した後当該合金層を300〜500
℃にて熱処理することにより製造する表面処理が
極めて適切且つ顕著な作用効果を発揮し、高速連
鋳あるいは連々鋳にも十分に耐え得る連続鋳造用
鋳型の製造に成功し、本発明に到達したものであ
る。 即ち、高速連鋳あるいは連々鋳に耐え得る連続
鋳造用鋳型については、鋳型本体の鋳込み中空部
に於ける内壁面の耐久性に加えて、鋳型本体自体
の耐久性をも要求されるところであつて特に鋳型
本体自体の耐久性の点から析出硬化型銅合金によ
る鋳型本体の成形が切望される反面この析出硬化
型銅合金面に対するニツケル合金層との密着力の
低下の問題点、加えてこのニツケル合金メツキに
よるニツケル合金層自体が単一の金属メツキに比
べて合金メツキに於ける特有の電着時の応力が高
く、メツキ間に密着のバラツキが大なる現象が存
在したのであるが、本発明は前記した如く、析出
硬化型銅合金面に対するメツキ密着力の問題点と
この鋳型本体の鋳込み中空部が高速連鋳や連々鋳
に対応し得る長寿命を発揮するに適切なニツケル
合金層自体のメツキ技術自体からの密着性の問題
点の両者を一挙に解結することに成功したもので
ある。 鋳型本体を析出硬化型銅合金にて形成すること
によつて鋳型本体の耐久性は大いに向上される。 しかるに、析出硬化型銅合金には多くの金属そ
の他の物質が包含されるに及び、当該析出硬化型
銅合金面に対するニツケル合金層の被着に当つて
は親和力との関係からの密着性低下の問題点も相
俟つて、単にニツケル合金層をメツキした後、こ
れに何等の対策を施すことなく使用された場合、
使用初期にニツケル合金層が剥離フクレ等の現象
を起すことが多々発生し、鋳型寿命が不安定であ
つた。 しかも、前記ニツケル合金層の使用初期に於け
る剥離、フクレ現象は合金メツキ特有の現象に起
因するところが大であることは前述したところ
で、本発明はこうした析出硬化型銅合金による鋳
型本体とこれに対するニツケル合金層の形成上か
らの密着力の問題点をニツケルを主成分とし、コ
バルトまたは鉄、あるいはマンガンのうちの少な
くとも一種を含む合金層を形成した後、当該合金
層を300〜500℃にて熱処理することによつて鋳型
本体と合金層との間に拡散層を形成させる構成に
よつて十分な密着力を確保させ、連続鋳造用鋳型
の使用初期に於ける剥離、フクレ等の現象を阻止
し、安定した鋳型寿命を担保せしめたものであ
る。 さらに、前述の鋳型本体とニツケル合金層間の
密着力を確保する加熱処理方法の実施によつて、
クロム銅、ジルコニウム銅等の析出硬化型銅合金
製の鋳型本体に於て特に顕著な密着力が実証さ
れ、熱処理作用による効果は大である。 例えば、密着力試験(ASTMA―263に基づく
剪断力試験)で、熱処理を実施しない場合5〜15
Kg/mm2であつたのに対し、300〜500℃にて加熱処
理した場合には23〜28Kg/mm2にまで向上すること
が判明したところである。 次に、そうした本発明の製造方法をその実施例
に基づいて説明する。 〔実施例 〕 A 鋳型本体の使用 Cr0.8重量%―Zr0.15重量%―残部Cuなる組成
の析出硬化型銅合金製を、980℃×2hr、溶体化
処理を行ない、水急冷の後500℃×3hr、時効処
理を行なつた後、型材寸法が、704Lmm×2485W
mm×60Tmmなる鋳型本体とした。 B 上記時効処理を行なつた鋳型本体の鋳込み中
空部に次の条件で65Ni―35Co(重量%)なる
組成を有するニツケル―コバルト合金メツキ層
を施した。 (メツキ条件) 金属ニツケル 90g/ 金属コバルト 5g/ ホウ酸 30g/ PH 4.3 液 温 50℃ 電流密度 7A/dm2 メツキ厚み 5mm C 熱処理 通常の雰囲気中に於いて、400℃×8hr.の加熱
処理を行なつた。 〔実施例 〕
【表】
C.熱処理 〓
B 鋳型本体の鋳込み中空部に次の条件で、
80Ni―20Fe(重量%)なる組成を有するニツ
ケル―鉄合金メツキ層を施した。 (メツキ条件) 金属ニツケル 90g/ 金属鉄 5g/ ホウ酸 30g/ PH 4.2 液 温 50℃ 電流密度 7A/dm2 メツキ厚み 5mm 〔実施例 〕
B 鋳型本体の鋳込み中空部に次の条件で、
80Ni―20Fe(重量%)なる組成を有するニツ
ケル―鉄合金メツキ層を施した。 (メツキ条件) 金属ニツケル 90g/ 金属鉄 5g/ ホウ酸 30g/ PH 4.2 液 温 50℃ 電流密度 7A/dm2 メツキ厚み 5mm 〔実施例 〕
【表】
C.熱処理 〓
B 鋳型本体の鋳込み中空部に次の条件で、
85Ni―15Mn(重量%)なる組成を有するニツ
ケル―マンガン合金メツキ層を施した。 (メツキ条件) 金属ニツケル 90g/ 金属マンガン 3g/ ホウ酸 30g/ PH 4.3 液 温 50℃ 電流密度 7A/dm2 メツキ厚み 3mm 上記実施例によつて得られた鋳型について実操
業テストを行なつた所、従来のニツケルメツキ法
による鋳型と比べその耐久性を確実に50%延長し
た。即ち従来のニツケルメツキ法による鋳型で
は、3mm厚みの場合は中間改削1〜2回行なう事
により100チヤージ前後、又5mm厚みの場合は中
間改削3〜5回行なう事により1600チヤージ前後
の寿命を有していたのに対し、本実施例鋳型の場
合は3mm厚みで上記同様の中間改削を行なう事で
約1500チヤージ、又5mm厚みで上記同様の中間改
削で約2400チヤージの寿命を有する事が出来た。
その他本実施例鋳型にあつては緩冷却効果等によ
る鋳片の表面疵が解消され、表面疵手入が激減さ
れ鋳込み製品の品質安定による歩留り向上が確認
された。 次に上記実施例によつて得られた合金メツキ層
の顕微鏡組織及び物性を従来のニツケルメツキ
(100Ni)品の場合とを比較すると次の通りであ
つた。 (顕微鏡組織) 従来品の場合には常温では樹枝状組織であり、
400℃の熱処理後は粒界が現われた。 本実施例,,の場合にはいずれも常温に
於いても、又500℃の熱処理後にも共に微細組織
であつた。 (諸物性) 下記表―1に示す。
B 鋳型本体の鋳込み中空部に次の条件で、
85Ni―15Mn(重量%)なる組成を有するニツ
ケル―マンガン合金メツキ層を施した。 (メツキ条件) 金属ニツケル 90g/ 金属マンガン 3g/ ホウ酸 30g/ PH 4.3 液 温 50℃ 電流密度 7A/dm2 メツキ厚み 3mm 上記実施例によつて得られた鋳型について実操
業テストを行なつた所、従来のニツケルメツキ法
による鋳型と比べその耐久性を確実に50%延長し
た。即ち従来のニツケルメツキ法による鋳型で
は、3mm厚みの場合は中間改削1〜2回行なう事
により100チヤージ前後、又5mm厚みの場合は中
間改削3〜5回行なう事により1600チヤージ前後
の寿命を有していたのに対し、本実施例鋳型の場
合は3mm厚みで上記同様の中間改削を行なう事で
約1500チヤージ、又5mm厚みで上記同様の中間改
削で約2400チヤージの寿命を有する事が出来た。
その他本実施例鋳型にあつては緩冷却効果等によ
る鋳片の表面疵が解消され、表面疵手入が激減さ
れ鋳込み製品の品質安定による歩留り向上が確認
された。 次に上記実施例によつて得られた合金メツキ層
の顕微鏡組織及び物性を従来のニツケルメツキ
(100Ni)品の場合とを比較すると次の通りであ
つた。 (顕微鏡組織) 従来品の場合には常温では樹枝状組織であり、
400℃の熱処理後は粒界が現われた。 本実施例,,の場合にはいずれも常温に
於いても、又500℃の熱処理後にも共に微細組織
であつた。 (諸物性) 下記表―1に示す。
【表】
第2,3図は従来のニツケルメツキ品の熱処理
変化の顕微鏡(倍率400)組織写真であつて、第
2図は表面組織、第3図は断面組織を示すととも
に、各図のA図は熱処理無、Bは400℃、C図は
425℃、D図は450℃、E図は475℃、F図は500℃
で熱処理した場合を夫々示している。 更に第4,5図は、本発明方法による鋳型の熱
処理変化の顕微鏡(倍率400)組織写真であつ
て、第4図はニツケル80%、コバルト20%の合金
組成のもの、第5図はニツケル60%、コバルト40
%の組成にあるものを夫々示すとともに、この第
4,5図でのA〜D図はそれの表面組織、同じく
E〜H図はそれの断面組織でのものを示し、更に
両図のA,E図は熱処理をしなかつた場合、B,
F図は300℃、C,G図は400℃、D,H図は500
℃で各々熱処理した場合を示したものである。 即ち、本発明方法による製品は、非常に微細な
電着組織を有し、高温においても組織変化が生じ
ないことがわかる。 更に、前述の表―1の各物性因子の数値からも
本発明のものは、再結晶温度、変態点が高いた
め、高温においても物性が安定していること、硬
度及び引張強度は従来のニツケルメツキ品の2倍
前後を有し、又、通常合金メツキはその密着性が
劣るにも拘らず、本発明のものは純ニツケルメツ
キの場合と同じく強固な密着力を有していること
(本発明品と鋳型本体を形成する母材との境界面
において、母材側で破断した時の結果)などが認
知できた。 これらのことから、従来の鋳型表面処理方法で
はクロムメツキの場合は線膨張率、結晶構造が母
材の銅及び銅合金と差があり過ぎるために、早期
に剥離を起こしていた。 例えば、鋳型内壁に3〜300μ厚の厚さで3〜
13重量%のリンを含有するニツケル皮膜を無電解
ニツケルメツキにより施し、前記ニツケル皮膜を
熱処理するという特公昭52―9169号公報記載の発
明の場合には、メツキ厚みが0.3m/m以下である
ため、早期摩耗を起し、寿命が短かく、特に鋳型
下部に銅が露出した場合、鋳片中に銅が混入した
り局部過冷却により鋳片表面にヒビ割れが発生さ
せ、鋳込み製品品質にも悪影響を与える欠点があ
る。 また、鋳型を構成する銅又は銅合金の溶鋼注入
面にニツケル及びコバルトの少なくとも1種から
成る電気メツキ層を設け、このニツケル及びコバ
ルトの少なくとも1種を主成分としリン又はホウ
素の少なくとも1種を含有する合金メツキ層を設
けることを特徴とした特開昭51―147431号公報記
載の発明に関する場合、最表面層は20〜100μで
あり、このことは前出の特公昭52―9169号発明の
ものと同様に、鋳型下部摩耗により最表面層が摩
滅した場合は中間層のみとなるが、実際上、型下
部摩耗により中間層が露出する迄に、精々50〜
100チヤージであり、その後は中間層のみ寿命と
なるが、従来のニツケルメツキに比べ、更にその
上に合金メツキを施した場合でも、寿命は10%程
度の延長に留まる。特に、この方法では熱処理を
施していないために、前記表―1でもわかるよう
に母材と中間層との密着力が熱処理したものに比
較して劣るため、連続鋳造用鋳型のように高熱の
かかるものでは熱的影響で剥離の恐れがある。特
に析出硬化型銅板でその傾向が大きい。 更に言及すれば、銅製鋳型の鋳込み中空部の内
面にニツケルメツキを施すとともに適当な無酸化
性雰囲気内において600〜1000℃前後に加熱し、
前記ニツケルメツキと銅地金間にニツケル―銅の
拡散層を形成するようにしてなる特公昭48―
28255号公報記載の発明によるものにあつても、
前述の如くヒートクラツクや耐摩耗性に課題が残
されていた。 本発明では、従来のこうした各方法での問題点
を全て解消しえたものであり、そのことは前述し
た表―1に示す各物性状態が如実に示している。 尚、本書で述べた各実施例では電気メツキ方法
によるものをあげているが、その他の加工方法、
例えば爆着等の方法で得られた合金層であつても
本発明でいう好結果は期待できるものである。
変化の顕微鏡(倍率400)組織写真であつて、第
2図は表面組織、第3図は断面組織を示すととも
に、各図のA図は熱処理無、Bは400℃、C図は
425℃、D図は450℃、E図は475℃、F図は500℃
で熱処理した場合を夫々示している。 更に第4,5図は、本発明方法による鋳型の熱
処理変化の顕微鏡(倍率400)組織写真であつ
て、第4図はニツケル80%、コバルト20%の合金
組成のもの、第5図はニツケル60%、コバルト40
%の組成にあるものを夫々示すとともに、この第
4,5図でのA〜D図はそれの表面組織、同じく
E〜H図はそれの断面組織でのものを示し、更に
両図のA,E図は熱処理をしなかつた場合、B,
F図は300℃、C,G図は400℃、D,H図は500
℃で各々熱処理した場合を示したものである。 即ち、本発明方法による製品は、非常に微細な
電着組織を有し、高温においても組織変化が生じ
ないことがわかる。 更に、前述の表―1の各物性因子の数値からも
本発明のものは、再結晶温度、変態点が高いた
め、高温においても物性が安定していること、硬
度及び引張強度は従来のニツケルメツキ品の2倍
前後を有し、又、通常合金メツキはその密着性が
劣るにも拘らず、本発明のものは純ニツケルメツ
キの場合と同じく強固な密着力を有していること
(本発明品と鋳型本体を形成する母材との境界面
において、母材側で破断した時の結果)などが認
知できた。 これらのことから、従来の鋳型表面処理方法で
はクロムメツキの場合は線膨張率、結晶構造が母
材の銅及び銅合金と差があり過ぎるために、早期
に剥離を起こしていた。 例えば、鋳型内壁に3〜300μ厚の厚さで3〜
13重量%のリンを含有するニツケル皮膜を無電解
ニツケルメツキにより施し、前記ニツケル皮膜を
熱処理するという特公昭52―9169号公報記載の発
明の場合には、メツキ厚みが0.3m/m以下である
ため、早期摩耗を起し、寿命が短かく、特に鋳型
下部に銅が露出した場合、鋳片中に銅が混入した
り局部過冷却により鋳片表面にヒビ割れが発生さ
せ、鋳込み製品品質にも悪影響を与える欠点があ
る。 また、鋳型を構成する銅又は銅合金の溶鋼注入
面にニツケル及びコバルトの少なくとも1種から
成る電気メツキ層を設け、このニツケル及びコバ
ルトの少なくとも1種を主成分としリン又はホウ
素の少なくとも1種を含有する合金メツキ層を設
けることを特徴とした特開昭51―147431号公報記
載の発明に関する場合、最表面層は20〜100μで
あり、このことは前出の特公昭52―9169号発明の
ものと同様に、鋳型下部摩耗により最表面層が摩
滅した場合は中間層のみとなるが、実際上、型下
部摩耗により中間層が露出する迄に、精々50〜
100チヤージであり、その後は中間層のみ寿命と
なるが、従来のニツケルメツキに比べ、更にその
上に合金メツキを施した場合でも、寿命は10%程
度の延長に留まる。特に、この方法では熱処理を
施していないために、前記表―1でもわかるよう
に母材と中間層との密着力が熱処理したものに比
較して劣るため、連続鋳造用鋳型のように高熱の
かかるものでは熱的影響で剥離の恐れがある。特
に析出硬化型銅板でその傾向が大きい。 更に言及すれば、銅製鋳型の鋳込み中空部の内
面にニツケルメツキを施すとともに適当な無酸化
性雰囲気内において600〜1000℃前後に加熱し、
前記ニツケルメツキと銅地金間にニツケル―銅の
拡散層を形成するようにしてなる特公昭48―
28255号公報記載の発明によるものにあつても、
前述の如くヒートクラツクや耐摩耗性に課題が残
されていた。 本発明では、従来のこうした各方法での問題点
を全て解消しえたものであり、そのことは前述し
た表―1に示す各物性状態が如実に示している。 尚、本書で述べた各実施例では電気メツキ方法
によるものをあげているが、その他の加工方法、
例えば爆着等の方法で得られた合金層であつても
本発明でいう好結果は期待できるものである。
第1〜5図は倍率400とした顕微鏡組織拡大写
真であつて、第1図は従来品のニツケル電鋳処理
鋳型に於けるヒートクラツク発生を精査したも
の、第2,3図は同じく従来品のニツケルメツキ
したもの熱処理変化に於ける表面及び断面組織を
示すとともに、両図Aは熱処理無、Bは400℃、
Cは425℃、Dは450℃、Eは475℃、Fは500℃の
各温度で熱処理した場合を各々示し、これに対
し、第4,5図は本発明方法に係る鋳型の熱処理
変化を示すが、第4図はニツケル80%、コバルト
20%、第5図はニツケル60%、コバルト40%の各
組成とした場合であり、更に両図におけるA〜D
図は表面、E〜H図は断面での組織を示すととも
に、A,Eは熱処理無、B,Fは300℃、C,G
は400℃、D,Hは500℃の各温度で熱処理した場
合のそれを各々示したものである。
真であつて、第1図は従来品のニツケル電鋳処理
鋳型に於けるヒートクラツク発生を精査したも
の、第2,3図は同じく従来品のニツケルメツキ
したもの熱処理変化に於ける表面及び断面組織を
示すとともに、両図Aは熱処理無、Bは400℃、
Cは425℃、Dは450℃、Eは475℃、Fは500℃の
各温度で熱処理した場合を各々示し、これに対
し、第4,5図は本発明方法に係る鋳型の熱処理
変化を示すが、第4図はニツケル80%、コバルト
20%、第5図はニツケル60%、コバルト40%の各
組成とした場合であり、更に両図におけるA〜D
図は表面、E〜H図は断面での組織を示すととも
に、A,Eは熱処理無、B,Fは300℃、C,G
は400℃、D,Hは500℃の各温度で熱処理した場
合のそれを各々示したものである。
Claims (1)
- 1 予め溶体化処理及び時効処理を施した析出硬
化型の銅合金より成る鋳型本体の鋳込み中空部内
表面に、ニツケルを主成分としコバルト、鉄若し
くはマンガンのうち少なくとも一種から成る合金
被覆層を形成し、次いで該合金被覆層を300〜500
℃に加熱することを特徴とする連続鋳造用鋳型の
製造方法。
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11311777A JPS5446131A (en) | 1977-09-20 | 1977-09-20 | Method of making mold for continuous casting process |
AU31644/77A AU3164477A (en) | 1977-09-20 | 1977-12-15 | Producing continuous casting mould |
US05/861,003 US4144993A (en) | 1977-09-20 | 1977-12-15 | Method of producing a continuous casting mold |
ZA00780325A ZA78325B (en) | 1977-09-20 | 1978-01-18 | Method of producing continuous casting mould |
IT20723/78A IT1092935B (it) | 1977-09-20 | 1978-02-28 | Metodo di produzione di stampi a colata continua |
ES467718A ES467718A1 (es) | 1977-09-20 | 1978-03-09 | Metodo para producir un molde de colada continua. |
BR7802141A BR7802141A (pt) | 1977-09-20 | 1978-04-06 | Processo para producao de um molde de fundicao continua |
GB13778/78A GB1603314A (en) | 1977-09-20 | 1978-04-07 | Method of producing continuous casting mould |
FR7825255A FR2403135A1 (fr) | 1977-09-20 | 1978-09-01 | Perfectionnements apportes a la fabrication des moules de coulee continue |
DE19782838296 DE2838296A1 (de) | 1977-09-20 | 1978-09-01 | Verfahren zur herstellung einer kokille fuer stranggiessen |
AU75535/81A AU7553581A (en) | 1977-09-20 | 1981-09-21 | Mould manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11311777A JPS5446131A (en) | 1977-09-20 | 1977-09-20 | Method of making mold for continuous casting process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5446131A JPS5446131A (en) | 1979-04-11 |
JPS6117581B2 true JPS6117581B2 (ja) | 1986-05-08 |
Family
ID=14603935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11311777A Granted JPS5446131A (en) | 1977-09-20 | 1977-09-20 | Method of making mold for continuous casting process |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4144993A (ja) |
JP (1) | JPS5446131A (ja) |
AU (1) | AU3164477A (ja) |
BR (1) | BR7802141A (ja) |
DE (1) | DE2838296A1 (ja) |
ES (1) | ES467718A1 (ja) |
FR (1) | FR2403135A1 (ja) |
GB (1) | GB1603314A (ja) |
IT (1) | IT1092935B (ja) |
ZA (1) | ZA78325B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH03185U (ja) * | 1989-05-23 | 1991-01-07 |
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DE3109438A1 (de) * | 1981-03-12 | 1982-09-30 | Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover | "verfahren zur herstellung von rohrfoermigen, geraden oder gekruemmten stranggiesskokillen mit parallelen oder konischen innenkonturen aus aushaertbaren kupferlegierungen" |
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FR2515995B1 (fr) * | 1981-11-06 | 1986-05-02 | Satosen Co Ltd | Moules de coulee continue d'acier |
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AT375571B (de) * | 1982-11-04 | 1984-08-27 | Voest Alpine Ag | Durchlaufkokille fuer eine stranggiessanlage |
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CN104985147A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-10-21 | 西峡龙成特种材料有限公司 | 一种高拉速Ni-Co-Fe合金镀层连铸结晶器铜板及其制备工艺 |
CN104959559A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-10-07 | 西峡龙成特种材料有限公司 | 一种Ni-Co-Fe合金镀层连铸结晶器铜板及其制备工艺 |
CN105478691B (zh) * | 2015-12-31 | 2018-03-16 | 泉州市梅森纸织画艺术研究院有限公司 | 一种镀覆有镍铁合金层的结晶器铜板的制备方法 |
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-
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- 1977-09-20 JP JP11311777A patent/JPS5446131A/ja active Granted
- 1977-12-15 US US05/861,003 patent/US4144993A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-12-15 AU AU31644/77A patent/AU3164477A/en active Pending
-
1978
- 1978-01-18 ZA ZA00780325A patent/ZA78325B/xx unknown
- 1978-02-28 IT IT20723/78A patent/IT1092935B/it active
- 1978-03-09 ES ES467718A patent/ES467718A1/es not_active Expired
- 1978-04-06 BR BR7802141A patent/BR7802141A/pt unknown
- 1978-04-07 GB GB13778/78A patent/GB1603314A/en not_active Expired
- 1978-09-01 FR FR7825255A patent/FR2403135A1/fr active Granted
- 1978-09-01 DE DE19782838296 patent/DE2838296A1/de not_active Withdrawn
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