JPS61215261A - 窒化ホウ素をベースとする焼結多結晶複合材料 - Google Patents
窒化ホウ素をベースとする焼結多結晶複合材料Info
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- JPS61215261A JPS61215261A JP61061004A JP6100486A JPS61215261A JP S61215261 A JPS61215261 A JP S61215261A JP 61061004 A JP61061004 A JP 61061004A JP 6100486 A JP6100486 A JP 6100486A JP S61215261 A JPS61215261 A JP S61215261A
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- composite material
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/583—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride
-
- 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
- B22D11/045—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for horizontal casting
- B22D11/047—Means for joining tundish to mould
- B22D11/0475—Means for joining tundish to mould characterised by use of a break ring
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- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
（産業上の利用分野）
本発明は鋼の水平式ビレット鋳造の際の破壊または粉砕
リング用の、窒化ホウ素をベースとする選ばれた焼結多
結晶複合材料に関する。
リング用の、窒化ホウ素をベースとする選ばれた焼結多
結晶複合材料に関する。
（従来の技術）
鋼のビレット鋳造の分野では、公知の垂直型および弓型
の装置の他ｋ、水平型の装置も既に開発されている。水
平式ビレット鋳造が従来のビレット鋳造に比して有利な
点は装置の構造物の高さが低く構造費用が安いこと、融
解物の復元醇化が防げること、およびビレットの異形化
が起らないことである。従って水平式ビレット鋳造装置
は比較的小さい融解物や高合金特殊鋼および単純な構造
鋼を小量鋳造するのに特に適している。
の装置の他ｋ、水平型の装置も既に開発されている。水
平式ビレット鋳造が従来のビレット鋳造に比して有利な
点は装置の構造物の高さが低く構造費用が安いこと、融
解物の復元醇化が防げること、およびビレットの異形化
が起らないことである。従って水平式ビレット鋳造装置
は比較的小さい融解物や高合金特殊鋼および単純な構造
鋼を小量鋳造するのに特に適している。
鋼の水平式ビレット鋳造の際にはチル鋳型は分配容器に
気密に連結されている。従って鋼の固化、すなわちチル
鋳型内でのビレット殻の生成は、全ての他のビレット鋳
造装置に於けるように液状の。
気密に連結されている。従って鋼の固化、すなわちチル
鋳型内でのビレット殻の生成は、全ての他のビレット鋳
造装置に於けるように液状の。
鋼と周囲の気体との間の相界面に起るのではなく、連続
した液相内で起る。それ故、一定の固化がチル鋳型の特
定の位置で起ることを確実にするための特別な解決手段
が必要である。
した液相内で起る。それ故、一定の固化がチル鋳型の特
定の位置で起ることを確実にするための特別な解決手段
が必要である。
分配器自体は融解物の恒常的な流れを保証し融解物をビ
レットに均等に分配するという働きをする。チル鋳型へ
の通路は炉にしつかり固定されている炉練瓦とチル鋳型
側の、高い熱応力を吸収しなければならないので高度に
耐火性の材料、例えば酸化ジルコニウム、から成る鋳造
ノズルとで形成されている。この鋳造ノズルｋ、水平式
ビレット鋳造の特徴である構造部分の破壊または粉砕リ
ングが接続している。この破壊リングは連続操業の間そ
の位置からビレット殻の形成が始まることを保証しなけ
ればならない。すなわち破壊リングは固化の起る場所を
正確にチル鋳型の中に確定する役目をする。破壊リング
自体に於ても殻が形成されることは避けられないので、
その殻は容易忙除去できなければならず、また破壊リン
グの材料と中間相を形成してはならない。その上、高度
の熱衝撃安定性と高度の耐摩耗性とが要求される。
レットに均等に分配するという働きをする。チル鋳型へ
の通路は炉にしつかり固定されている炉練瓦とチル鋳型
側の、高い熱応力を吸収しなければならないので高度に
耐火性の材料、例えば酸化ジルコニウム、から成る鋳造
ノズルとで形成されている。この鋳造ノズルｋ、水平式
ビレット鋳造の特徴である構造部分の破壊または粉砕リ
ングが接続している。この破壊リングは連続操業の間そ
の位置からビレット殻の形成が始まることを保証しなけ
ればならない。すなわち破壊リングは固化の起る場所を
正確にチル鋳型の中に確定する役目をする。破壊リング
自体に於ても殻が形成されることは避けられないので、
その殻は容易忙除去できなければならず、また破壊リン
グの材料と中間相を形成してはならない。その上、高度
の熱衝撃安定性と高度の耐摩耗性とが要求される。
破壊リングに対するこれらの要求を満足する適当な材料
が無いということが、鋼の水平式ビレット鋳造が既に１
００年以上も前から方法自体は知られているにもかかわ
らずこれまで実際に行われなかった主要な理由の一つで
ある。
が無いということが、鋼の水平式ビレット鋳造が既に１
００年以上も前から方法自体は知られているにもかかわ
らずこれまで実際に行われなかった主要な理由の一つで
ある。
１９６０年以来開発された鋼の水平式ビレット鋳造用の
装置に於ては、熱保持炉からチル鋳型内への保証された
通路をつくるという問題の解決手段として、窒化ケイ素
、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素あるいは窒化アルミニ
ウムのようなセラミック材料でできた破壊リングが知ら
れている。しかしまた、例えば窒化ケイ素のリングを取
付けた場合には、固化したビレットをチル鋳型から引出
す際の表面の横ひび割れのような水平式ビレット鋳造の
典型的な欠陥現象を防ぐことができないことも知られて
いた。従って、熱保持器とチル鋳型との間のセラミック
結合の耐久性の改良が切に要求されている（ Ｒ，Ｔｈ
ｉｅｌｍｍｉｎおよびＲ，５ｔｅｆｆｅｎ ｌ’５ｔａ
ｈｌ ｕｎｄ Ｅｉｇｅｎ“１００（１９８０）、Ｎｒ
。
装置に於ては、熱保持炉からチル鋳型内への保証された
通路をつくるという問題の解決手段として、窒化ケイ素
、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素あるいは窒化アルミニ
ウムのようなセラミック材料でできた破壊リングが知ら
れている。しかしまた、例えば窒化ケイ素のリングを取
付けた場合には、固化したビレットをチル鋳型から引出
す際の表面の横ひび割れのような水平式ビレット鋳造の
典型的な欠陥現象を防ぐことができないことも知られて
いた。従って、熱保持器とチル鋳型との間のセラミック
結合の耐久性の改良が切に要求されている（ Ｒ，Ｔｈ
ｉｅｌｍｍｉｎおよびＲ，５ｔｅｆｆｅｎ ｌ’５ｔａ
ｈｌ ｕｎｄ Ｅｉｇｅｎ“１００（１９８０）、Ｎｒ
。
７．４０１〜４０７頁参照）。
しかしながら、黒鉛の添加によって特に耐久性が優れて
おり従って従来のビレット鋳造法における液浸注出口と
して好ましいと認められてきた酸化物をベースとする耐
火性複合材料（ＤＥ−Ａ−２９３６４８０およびＤＥ
３００３０４６ Ｃ２参照）は水平式ビレット鋳造の際
の粉砕リングには使用することができない。何故ならば
、炭素の吸収に特に敏感な高合金特殊鋼の鋳込みを妨げ
るからである。
おり従って従来のビレット鋳造法における液浸注出口と
して好ましいと認められてきた酸化物をベースとする耐
火性複合材料（ＤＥ−Ａ−２９３６４８０およびＤＥ
３００３０４６ Ｃ２参照）は水平式ビレット鋳造の際
の粉砕リングには使用することができない。何故ならば
、炭素の吸収に特に敏感な高合金特殊鋼の鋳込みを妨げ
るからである。
２０％を超えない窒化ホウ素を含有する焼結安定酸化ジ
〃コニワムから成る耐火性材料（特開昭５９−２１５７
５、Ｃ、Ａ 、 １００ ： １９６７５９ｅ（１９８
４）参照）は、酸化物あるいは窒化物のみをベースとす
るものと同様にこの要求を満足しない。粉砕リングのひ
び割れや浸食が避けられないからである。それは粉砕リ
ング自体の高度の摩耗を招くのみならず、高合金特殊鋼
に要求される長い鋳造時間の際には特に明らかな品質の
低下をもたらすところの鋼中への埋め込みをも招く。
〃コニワムから成る耐火性材料（特開昭５９−２１５７
５、Ｃ、Ａ 、 １００ ： １９６７５９ｅ（１９８
４）参照）は、酸化物あるいは窒化物のみをベースとす
るものと同様にこの要求を満足しない。粉砕リングのひ
び割れや浸食が避けられないからである。それは粉砕リ
ング自体の高度の摩耗を招くのみならず、高合金特殊鋼
に要求される長い鋳造時間の際には特に明らかな品質の
低下をもたらすところの鋼中への埋め込みをも招く。
窒化ホウ素のみをベースとする材料は他の既知の材料に
比して、鋼および鋼合金によって実際上湿潤されず、そ
の上加工が容易であるという利点をもっている。加工が
容易であるということは粉砕リングを所定の位置に正確
に取付けるためには非常ｋｉｌｌ！なことである。
比して、鋼および鋼合金によって実際上湿潤されず、そ
の上加工が容易であるという利点をもっている。加工が
容易であるということは粉砕リングを所定の位置に正確
に取付けるためには非常ｋｉｌｌ！なことである。
（発明が解決しようとする問題点）
従って課題は、窒化ホウ素をベースとする材料を適切な
添加物を選択することによって改良し、鋼の水平式ビレ
ット鋳造の際の破壊あるいは粉砕リングとして使用する
ために上記の要求を満足するものにすることである。
添加物を選択することによって改良し、鋼の水平式ビレ
ット鋳造の際の破壊あるいは粉砕リングとして使用する
ために上記の要求を満足するものにすることである。
（問題点を解決するための手段）
本発明によればこの課題は、六方晶形の窒化ホウ素と混
合物の全重量の１〜７０重量−の、酸化ジルコニクム、
酸化マグネシヮム、酸化アルミニクムおよび酸化ケイ素
から成る群から選ばれた酸化物との粉末混合物を１６０
０〜２０００℃の範囲内の温度で７〜２０ ＭＰａの圧
力下に高温圧縮することによって製造した、窒化ホウ素
を４−スとする焼結多結晶複合材料が提案されることに
よって解決される。
合物の全重量の１〜７０重量−の、酸化ジルコニクム、
酸化マグネシヮム、酸化アルミニクムおよび酸化ケイ素
から成る群から選ばれた酸化物との粉末混合物を１６０
０〜２０００℃の範囲内の温度で７〜２０ ＭＰａの圧
力下に高温圧縮することによって製造した、窒化ホウ素
を４−スとする焼結多結晶複合材料が提案されることに
よって解決される。
本発明に従って使用される複合材料の製造のための出発
物質としては、有利には、酸素含有量が６〜１０重量％
で比面積が５〜３０ ｒｒ？／９ （ＢＥＴ法で測定）
の窒化ホウ素粉末と各々の純度が９７％を超える選ばれ
た酸化物粉末の単体または混合物とが使用される。
物質としては、有利には、酸素含有量が６〜１０重量％
で比面積が５〜３０ ｒｒ？／９ （ＢＥＴ法で測定）
の窒化ホウ素粉末と各々の純度が９７％を超える選ばれ
た酸化物粉末の単体または混合物とが使用される。
これらの粉末は自体公知の方法によって通常の混合装置
で、場合によっては一時結合剤を一緒に使用して、均質
に混合され、次いで黒鉛の型の中で二軸方向の圧力下に
、有利には１７００〜１９００℃の温度で、有利には９
〜１１ ＭＰａの圧力下に高温圧縮される。こうして得
られた塊からリングを所望の寸法で切り出し、そして目
的の形に加工する。
で、場合によっては一時結合剤を一緒に使用して、均質
に混合され、次いで黒鉛の型の中で二軸方向の圧力下に
、有利には１７００〜１９００℃の温度で、有利には９
〜１１ ＭＰａの圧力下に高温圧縮される。こうして得
られた塊からリングを所望の寸法で切り出し、そして目
的の形に加工する。
本発明に従って使用される複合材料は主として六方晶形
の窒化ホワ素相ならびＶｃ酸化物相から成っており、そ
の窒化ホウ素相は原料粉末中に存在する酸化ホワ素（上
述の範囲内の酸素含有量によって示されている）と結合
しており、後者はおそらくは部分的に酸化窒化ホク素相
を形成して焼結助剤としての働きをする。
の窒化ホワ素相ならびＶｃ酸化物相から成っており、そ
の窒化ホウ素相は原料粉末中に存在する酸化ホワ素（上
述の範囲内の酸素含有量によって示されている）と結合
しており、後者はおそらくは部分的に酸化窒化ホク素相
を形成して焼結助剤としての働きをする。
（作用・効果）
六方晶形の窒化ホワ素部分が８０〜６０重量％であり酸
化物部分が酸化ジルコニウムまたは酸化マグネシウムか
ら成っており密度が理論的に可能な密度（窒化ホク素と
酸化物混合物とに関して）の少くとも９４％である複合
材料は予期した用途に特に有用であることが判明した。
化物部分が酸化ジルコニウムまたは酸化マグネシウムか
ら成っており密度が理論的に可能な密度（窒化ホク素と
酸化物混合物とに関して）の少くとも９４％である複合
材料は予期した用途に特に有用であることが判明した。
窒化ホワ素のみから作った焼結多結晶材料と比較して、
本発明によって使用される複合材料はいろんな種類の鋼
の水平式ビレット鋳造の際の粉砕リングとして使用した
時に著しく改良された摩耗特性を示した。本発明の対象
とするところを以下の実施例でさらに詳しく説明する。
本発明によって使用される複合材料はいろんな種類の鋼
の水平式ビレット鋳造の際の粉砕リングとして使用した
時に著しく改良された摩耗特性を示した。本発明の対象
とするところを以下の実施例でさらに詳しく説明する。
実施例１
＆）酸化ジルコニウム（純度９８１３０重量％、窒化ホ
ク素（酸素含有量７重量％、比表面積１０ Ｗ？／ｇ）
６８重量％および一時結合剤２重量％から成る粉末混
合物を、黒鉛の型の中で１８００℃、１０ ＭＰａで高
温圧縮して焼結体にした。塊りの大きさは直径２００■
、長さ２００■であった。達成された密度は理論密度の
９６ 。
ク素（酸素含有量７重量％、比表面積１０ Ｗ？／ｇ）
６８重量％および一時結合剤２重量％から成る粉末混
合物を、黒鉛の型の中で１８００℃、１０ ＭＰａで高
温圧縮して焼結体にした。塊りの大きさは直径２００■
、長さ２００■であった。達成された密度は理論密度の
９６ 。
チであった。
ｂ）窒化ホワ素粉末９８重量％と一時結合剤２重量％か
ら成る粉末混合物を同じ条件下で高温圧縮した。達成さ
れた密度は９４％ＴＤであった。
ら成る粉末混合物を同じ条件下で高温圧縮した。達成さ
れた密度は９４％ＴＤであった。
これらの焼結体からｄａ６５Ｘｄｉ４５Ｘ１２．７ｍお
よびｄａ１６５Ｘｄｉ１２０Ｘ１２．７■の寸法を有す
るリングとさらに試験をするための試料とを作った。
よびｄａ１６５Ｘｄｉ１２０Ｘ１２．７■の寸法を有す
るリングとさらに試験をするための試料とを作った。
表１には得られた結果を窒化ホワ素と比較しながら示し
である。ｄａ１６５Ｘｄｉ１２０Ｘ１２．７ｍ のリ
ングを使ってステンレス鋼を鋳造した。この品質の鋼の
場合には純粋な窒化ホク素リングを使用するとリングの
注出口側に強度の浸食が生じた。
である。ｄａ１６５Ｘｄｉ１２０Ｘ１２．７ｍ のリ
ングを使ってステンレス鋼を鋳造した。この品質の鋼の
場合には純粋な窒化ホク素リングを使用するとリングの
注出口側に強度の浸食が生じた。
表２ＶＣは得られた結果を示しである。
実施例２
酸化マグネシウム（純度９８％）３０重量％、実施例１
ｍ）の窒化ホワ素６８重量−および一時結合剤２重量％
から成る粉末混合物を１７００℃、１０ ＭＰａで高温
圧縮して焼結体にした。塊りの大きさは直径１８０■、
長さ２００■であった。達成された密度は理論密度の９
４チであった。
ｍ）の窒化ホワ素６８重量−および一時結合剤２重量％
から成る粉末混合物を１７００℃、１０ ＭＰａで高温
圧縮して焼結体にした。塊りの大きさは直径１８０■、
長さ２００■であった。達成された密度は理論密度の９
４チであった。
これらの焼結体から同様に寸法ｄａ１６５Ｘｄｔ１２０
ｘ１２．７■のリングを作った。表ＩＶＣは得られた結
果を窒化ホウ素と比較して示しである。
ｘ１２．７■のリングを作った。表ＩＶＣは得られた結
果を窒化ホウ素と比較して示しである。
このリングを使ってステンレス鋼を鋳造した。表２には
得られた結果を窒化ホワ素と比較して示しである。
得られた結果を窒化ホワ素と比較して示しである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）六方晶形の窒化ホウ素と混合物の全重量の１〜７０
重量％の、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化
アルミニウムおよび酸化ケイ素から成る群から選ばれた
酸化物との粉末混合物を１６００〜２０００℃の範囲内
の温度で７〜２０ＭＰａの圧力下に高温圧縮することに
よつて製造した、鋼の水平式ビレット鋳造の際の破壊ま
たは粉砕リング用の、窒化ホウ素をベースとする焼結多
結晶複合材料。 ２）酸素含有量が６〜１０重量％で比表面積が５〜３０
ｍ＾２／ｇ（ＢＥＴ法で測定）の窒化ホウ素粉末と各々
の純度が９７％を超える酸化物粉末の単体または混合物
とを使用して製造した、特許請求の範囲第１項記載の複
合材料。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3510111.3 | 1985-03-20 | ||
| DE19853510111 DE3510111A1 (de) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | Gesinterte polykristalline mischwerkstoffe auf bornitridbasis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61215261A true JPS61215261A (ja) | 1986-09-25 |
Family
ID=6265830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61061004A Pending JPS61215261A (ja) | 1985-03-20 | 1986-03-20 | 窒化ホウ素をベースとする焼結多結晶複合材料 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0195417B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61215261A (ja) |
| AT (1) | ATE41139T1 (ja) |
| CA (1) | CA1240711A (ja) |
| DE (2) | DE3510111A1 (ja) |
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| JPH0328171A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-06 | Nec Corp | セラミック複合材料 |
| JP2012162417A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Nagoya City | 快削性セラミックス及びその製造方法 |
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-
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- 1985-03-20 DE DE19853510111 patent/DE3510111A1/de not_active Withdrawn
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- 1986-03-18 CA CA000504410A patent/CA1240711A/en not_active Expired
- 1986-03-18 AT AT86103669T patent/ATE41139T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-03-18 EP EP86103669A patent/EP0195417B1/de not_active Expired
- 1986-03-18 DE DE8686103669T patent/DE3662255D1/de not_active Expired
- 1986-03-20 JP JP61061004A patent/JPS61215261A/ja active Pending
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| EP0195417B1 (de) | 1989-03-08 |
| ATE41139T1 (de) | 1989-03-15 |
| DE3510111A1 (de) | 1986-09-25 |
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| EP0195417A1 (de) | 1986-09-24 |
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