JPS61195739A - クラツド材の製造方法 - Google Patents

クラツド材の製造方法

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JPS61195739A
JPS61195739A JP3724485A JP3724485A JPS61195739A JP S61195739 A JPS61195739 A JP S61195739A JP 3724485 A JP3724485 A JP 3724485A JP 3724485 A JP3724485 A JP 3724485A JP S61195739 A JPS61195739 A JP S61195739A
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JP
Japan
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composite
continuously
tundish
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Pending
Application number
JP3724485A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Ohashi
大橋 通男
Yasuo Sugitani
杉谷 泰夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61195739A publication Critical patent/JPS61195739A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/008Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of clad ingots, i.e. the molten metal being cast against a continuous strip forming part of the cast product

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、接合強度の良好なりラッド材を、能率良く
、かつ安定して量産する方法に関するものである。
〈従来技術並びにその問題点〉 近年、工業技術の目まぐるしい進歩発展と社会情勢の変
化の中で、従来知られていた単独の材料では実現できな
いような各種特性を兼備した素材に対する要望が高まっ
てきており、これらの要望に応えるべく、クラッド鋼を
始めとして様々な複合材料が提案され、実用されている
ところで、金属のクラッド材tg造する方法としては、
「爆着法」、「圧延法」、「肉盛溶接側及び「鋳ぐるみ
法」等が一般に良く知られているが、前者の3方法はい
ずれも母材の表面に“合わせ材″を接合してクラッド材
を製造するものであるのに対して、「鋳ぐるみ法」は鋳
塊の中に合わ ゛せ材を鋳ぐるんで封入することによっ
てクラッド材を製造するものであり、鋳造の連続化が望
めることから、該「鋳ぐるみ法」は多量生産向きである
として大きな注目を集めるようになってきた。
従来、このような「鋳ぐるみ法」によって複合材料を連
続的に製造するだめの実用化が有望な手段として、例え
ば特開昭53−25233号公報や特開昭54−”、:
039号公報、或い11特開昭53−29229号公報
(こ開示されているよう一方法が知られていた。
上記各公報に記載される方法は、複合ロールや複合ヒレ
ノドを連続的に製造しようとするものでちり、第6図番
て示されるように、異種金属浴湯1全保持するタンディ
ツユ2の側面に連結した両端開放水平モールド3内へ、
該タンディツユ2の対向側面から芯材4を連続的に挿入
し、該芯材4の周囲:て金属溶湯1を1疑固・付着せし
めてピンチロール5で連続的に引き抜くことにより複合
材6を高能率で製造しようとするものである。
しかしながら、このような水平連続鋳造法では、芯材4
の供給がタンディシュ2の側面を貫通して行われる関係
上、芯材供給部の溶湯洩れ防止のために啄めて複雑で高
精度の機構を要し、工業規模での実用化は啄めて困難な
ものであった。
一方、複合ロールの製造又は再生方法として特公昭44
−4903号公報に開示される如き手段も知られている
第7図は、前記特公昭44−4903号公報に示された
複合ロールの製造又は再生手段を模式化したものであり
、高周波電流を通ずる中空水冷式銅製コイル7を内蔵す
る耐火性加熱型8の下に薄銅板9を介して黒鉛質型10
と、これに続く両端開放モールド11を重ねて配置した
ものを使用し、これらの型の中に母体(摩耗したロール
又は新品製造用円柱体)12を垂直に挿入して昇降させ
ながら高周波電流にて表面の予熱を行ってから、所望材
質の金属溶湯13を母体12と型との空隙に連続注入す
ると同時に母体12を連続降下させることによって、該
母体12の表面に金属溶湯13を肉盛りしている様子を
示している。
ところが、この方法では、肉盛り金属溶湯13に初期凝
固シェルを生成せしめるだめの前記黒鉛質型10が損耗
し易いことから長時間の鋳込みには問題があり、製造し
得る複合鋳片長さが精々4m程度にしかならないもので
あった。しかも、肉盛り作業の間中、母体12と耐火性
加熱型8との極めて狭い空隙部へ、取鍋等によって絶え
ず金属溶湯を供給しなければならず、このため、激しい
湯面変動が生じて母体と金属溶湯の界面にスカム等を巻
込み易い上、前記黒鉛質型の損耗が一層促進されるなど
の不都合を避は得なかったり、まだ高速鋳込みができな
い等の問題点があったのである。
このように、特公昭44−4903号公報に開示された
方法も、ロール等の比較的短尺の製品を得ようとする場
合にどうKか適用できるものの、均質な長尺製品を作業
性良く製造しようとする場合には決して好ましい手段と
言えず、従って、クラッド材製造用鋳ぐるみビレット等
の量産には不向きなものであった。
く問題点を解決するための手段〉 この発明は、上記従来の連続釣鉤ぐるみ法が有していた
問題点を解決し、品質の良好なりラッド材を、生産性良
く、かつ安定して量産すべくなされた本発明者等の研究
によってなされたものであり、 一端にタンディシュを連結して一体化した両端開放モー
ルド内へ、前記タンディシュの上方から該タンディシュ
を貫通して芯材を連続的に挿入しつつ、該タンディシュ
によって芯材の周囲に溶湯を供給して連続的に凝固させ
、次いで、得られた複合鋳片に熱間加工を施すことによ
って、接合強度の高いクラッド材を、高い生産能率で安
定して量産する点、 に特徴分有するものである。
第1図は、この発明のクラッド材の製造方法のうちの複
合鋳片製造工程の1例を示す概略模式図であり、上端に
SiN 、 Al2O,、AtN及びBN等の1種以上
から成る耐火物製リング21を介してタンディ7ネ22
を連結し一体化した両端開放モールド23内へ、タンデ
ィツユ22の上方からこれを貫通して芯材24を連続的
に挿入し、更にこれと同時に該芯材24の周囲にタンデ
ィシュ22から金属溶湯25を連続的に供給して凝固さ
せつつ、両端開放モールドの下方から複合鋳片26を引
き抜いている状態を示し°Cいる。なお、第1図におい
て、符号27は芯材をモールド内に連続挿入するための
芯出しロールを、符号28 i−1復合鋳片引き抜き用
のピンチロールを、符号29ぽダミーをそれぞれ示して
いる。
第1図Vておいて、芯材24をタ/ディ/ユ22の上方
から両端開放モールド23内へ連続的に挿入しながら芯
材24とモールド壁との隙間に浴湯を供給すると、溶湯
供給用のタンディシュは酊量が大きく、しかもメニスカ
スがモールド内から上方に移動して広い湯面を形成する
ことから給湯が容易となり、極めて静かで円滑な溶湯供
給を安定して実施でき、スカムの巻込みや溶湯と耐火物
装置の異常な摩擦を生じないばかりか、@湯中の介在物
の十分な浮上分離を図ることができる。
しかも、芯材24はタンディシュの上方から該タンディ
シュを貫通してモールド内へ連続挿入されるので、芯材
挿入部からの湯漏れの恐れは全く無い。
従って、安定した作業性の下で、健全な複合鋳片を高速
で量産することができるのでちる。
この発明の方法は、このようにして得られだ複合鋳片に
熱間jノo工全施して製品とするものであるが、該熱間
加工tてよって接合強度の一層高いクラット′材が得ら
れるのである。なお、熱間加工は、上述のようにして得
られた複合鋳片を直ちに圧延するか、或いは一旦冷却し
た後、再加熱して圧延又は鍛造する方法で実施すれば良
い。
ところで、第1図に示しだものは、冷却の緩衝のため、
タンディシュ22と両端開放モールド23との間に耐火
物製リング21を介在させた装置を使用シテイルが、S
l、N 、 AL20. l AIN及びBN等の1種
以上から成る耐火物製リングは黒鉛質リングのように早
期に損耗することがなく、従ってこの点からも長尺複合
鋳片の高能率鋳造に適するものである。なお、この発明
においては、上述のような耐火物製リング21を介在さ
せないで、タンディシュ22と両端開放モールド23と
を直接結合した装置を用いても所期の効果が得られるこ
とは言うまでもない。
また、芯材の形状は円柱状に限られるものではなく、板
状、角状或いは円筒状であっても良く、挿入芯材の数を
複数本として良いことも当然である上、芯材自体がクラ
ッド材(複合材)であっても何ら差し支えない。そして
、挿入芯材は、好ましくはその表面上酸化防止をも兼ね
たスラグ反撥剤(例えば、NH,B F4系等)をコー
ティングしておくのが良い。
更に、第2図及び第3図は、この発明のクラッド材の製
造方法のうちの複合鋳片製造工程を示すそれぞれ別の例
の概略模式図であり、第2図は複合鋳片の引き抜き蚕度
を傾斜させたものを、そして第3図は複合鋳片の引き抜
き角度をO〔度〕(水平方向)としたものを示している
が、いずれを採用したとしても第1図で示すものと同様
の優れた効果を得ることができる。
次に、この発明を実施例により具体的に説明する。
〈実施例〉 まず、第1図で示されるような垂直型の複合鋳片製造装
置と、第1表に示される如き成分組成の低炭素鋼(81
0C)製円柱状芯材及びステンレス鋼(SUS304)
溶湯とを用いて、直径が200■の複合ビレットを連続
的に鋳造した。
第1表 なお、この実施例で使用した複合鋳片製造装置は、り/
ディシュと両端開放モールドとが内挿型の耐火物g I
Jングを介して接続されたものであったが、該耐火物製
リングは、Si、N4: 57.4重量%、AEN :
 9重量%、BN : l Q重量%、そしてAl、O
:10.8重量%から成る組成のものであった。
また、芯材には予めスラグ反撥剤をコーティングしてお
いたが、とのスラグ反撥剤は、50重量%のNH4BF
4を樹脂バインダに分散させたものであった。
そして、複合ヒレノドL″)製】告に採用さfLJ二七
、つ池の条4を以下に示す1、 クランド比(ステンレス比) :3〕壬、引き抜き・ξ
ター7 サイクル・15cM:1)1111% 引き抜き・停止の時間配分 引き抜き量・・5. O謂麗/p(ピッチ)、鋳込み速
度:o、75m/分、 過熱温度(ΔT):50℃、 後処理、ビレット表面を2 rrm切削。
このような複合ビレット製造作業は、極めて良好な作業
性の下で、何のトラブルをも発生することなく安定して
実施できることが確認された。
次に、このようにして得られた複合ビレットを再加熱し
て、一方のグループについてはオーバルラウ/ド孔型に
よる棒鋼圧延(パススケジュール:200φ4160φ
→130φ→110φ→90φ→72φ→60φ)を施
して直径が60mmV棒鋼を製造し、他方のクループ(
・ごついては、同じくオーバルラウノド孔型による圧延
で130φまで圧下(/!スススケジュール。0Qφ→
160φ→130φ)した後、これに引き続いて線材圧
延を行い、直径が20Uと6.4 mxの線材を製造し
た。
以上の如き工程で得られた各クラッド材の接合強度を剪
断強さで評価した結果を第4図に示す。
なお、剪断強さは、第5図で示されるように、芯材30
にクラッド材31を一部だけ残して削り取った試験片を
治具32に挿入し、荷重(W)を負荷して測定したもの
である。
第4図に示される結果からは次のことが明らかである。
即ち、本発明の方法の複合鋳片製造工程で得られる半製
品は、密着度は非常に良好であるものの接合強さが極め
て小さい。特に、この実施例のようにグラフど比(ステ
ンレス比)が小さく、しかも予め芯材を加熱しておかな
かった場合ではほぼOに近い値を示すこととなる。しか
しながら、この複合鋳片を熱間加工(圧延)すると、減
面率(圧下比)30%で接合強度は剪断強さで表わして
25 kf/lri程度になり、完全に接合する。更に
、線材圧延まで圧下すると、接合強度は40kp/xj
にまで向上し、バラツキも小さい。
ところで、直径が6.5正になるまで線引きしたものは
、試験片の採取が困難なために接合強度の評価はできな
かったが、断面のクラッド比や外側のステンレス鋼層厚
さがほぼ均一であったことからみて、接合強度はより一
層向上しているものと推−リされた。
く総括的な効果〉 上述のように、この発明によれば、接合強度の良好なり
ラッド材を、高能率で安定して量産することが可能とな
り、各種性能を兼備した多用途の素材をコスト安く提供
することが可能となるなど、産業上極めて有用な効果が
もたらされるのである。
【図面の簡単な説明】
第1乃至3図は、本発明のクラッド材の製造方法のうち
の複合鋳片製造工程を示す概略模式図であり、第1図、
第2図及び第3図はそれぞれ別の例を示すもの、 第4図は5、本発明の実施例において得られた各種クラ
ッド材の接合強さく剪断強さ)を比較したグラフ、 第5図は、クラッド材の接合強さく剪断強さ)の測定方
法を示す概略模式図、 第6図は、従来の水平連続鋳造法による複合材製造方法
を示す概略模式図、 第7図は、従来の複合ロール製造法を示す概略模式図で
ある。 図面において、 1.13.25・・・金属溶湯、 2.22・・・タンディシュ、 3.11.23・・・両端開放モールド、4.24・・
・芯材、5+ 28・・・ピンチロール、6・・・複合
材、   7・・・中空水冷式銅製コイル、8・・・耐
火性加熱型、   9・・・薄銅板、10・・・黒鉛質
型、   12・・・母体、21・・・耐火物製リング
、   26・・・複合鋳片、27 芯出しロール、 
  29 タζ−130芯材、      31 クラ
ッド材、32・治具。 出願人  住友金属工業株式会社 代理人  富 1)和 夫 ほか2全 学4m 200mm1    130mm1’      20
mm@に、敞4オのノーアノと1子1 条5房 ■

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一端にタンデイシユを連結して一体化した両端開放モー
    ルド内へ、前記タンデイシユの上方から該タンデイシユ
    を貫通して芯材を連続的に挿入しつつ、該タンデイシユ
    によつて芯材の周囲に溶湯を供給して連続的に凝固させ
    、次いで、得られた複合鋳片に熱間加工を施すことを特
    徴とするクラッド材の製造方法。
JP3724485A 1985-02-26 1985-02-26 クラツド材の製造方法 Pending JPS61195739A (ja)

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JPS61195739A true JPS61195739A (ja) 1986-08-30

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106694836A (zh) * 2017-04-06 2017-05-24 江西理工大学 一种固‑液包覆复合材料的连续铸造成形装置和方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106694836A (zh) * 2017-04-06 2017-05-24 江西理工大学 一种固‑液包覆复合材料的连续铸造成形装置和方法

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