JPS63177943A - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents

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］ 本発明は連続鋳造用鋳型に関し、さらに詳しくは、銅ま
たは銅合金の鋳型内面に高度の耐摩耗性ををするめっき
層を設けた連続鋳造用鋳型に関するものである。

［従来技術］ 従来、鉄鋼用連続鋳造用鋳型には一般に熱伝導性の良好
な銅または銅合金が使用されている。

しかし、銅または銅合金よりなる鋳型内面は高温の溶鋼
と接するため、激しい損傷を受け、短時間に使用寿命の
限界に達するという問題があった。

この問題を解決するために、いままでは連続鋳造用鋳型
内面と溶鋼との間に、ガラス質パウダー等の潤滑剤を介
在させて鋳型と溶鋼が直接に接することがないようにし
ていた。

また、鋳型内面には種々のめっきを施して、耐熱性、耐
摩耗性を向上さＵ・ることか行なわれており、例えば、
特公昭５２−０５０７３４号公ｔμに、連続鋳造用鋳型
内面に第１層としてニッケルおよびコバルトの１種また
は２種からなるめっき層、第２層として燐および硼素の
１種または２種を含むニッケルめっき層さらに第３層と
してり〔ｌムめっき層を施した連続鋳造用鋳型が提案さ
れており、或いは、特開昭５７−０８５６５０号公報に
、連続鋳造用鋳型の内面に第１層として燐および硼素の
１種または２種を含むニッケル４響、第２層としてクロ
ムめっき層を施した連続鋳造用鋳型が提案されている。

このような提案により、長く使用できる連続鋳造用鋳型
が開発され、長時間の連続鋳造の操業が可能となった。

また、近年連続鋳造用鋳型内面の溶鋼を攪拌するために
、電磁攪拌法が用いられるようになり、そして、この攪
拌効率を上昇させろため電気伝導率の比較的に低い銅合
金を使用するようになってきたが、一般的に電気伝導率
の低い素材は熱伝導率も低く、この素材、即ち、銅合金
を用いた鋳型は銅鋳型に比べて鋳型内面の温度が高くな
り、より高度な耐熱性が要求される。

そして、この耐熱性の要求に対しては、上記に説明した
ように鋳型内面にニッケルおよび燐の合金めっき層、ク
ロムめっき層を順次施すことは、鋳型の寿命を延長する
ためには有効な技術の一つであると考えられる。

しかして、このニッケルおよび燐の合金めっき層とクロ
ムめっき層からなる多層めっきを施す場合、連続鋳造用
鋳型の素材とニッケルおよび燐の合金めっき層およびニ
ッケルおよび燐の合金めっき層とクロムめっき層との間
の充分な密着性が必要となる。

この素材とニッケルおよび燐の合金めっき層との間の密
着性を向上させるためには、熱処理を行い、拡散層を形
成させる方法がある。しかし、この方法は、ニッケルお
よび燐の合金めっき層とクロムめっき層との密着性は改
善されない。また、ニッケルおよび燐の合金めっき層を
施した後、酸洗いによりニッケルおよび燐のめっき層の
酸化皮膜を除去し、クロムめっき層を施す、方法ではそ
の密着性が不充分であることがわかった。

その他、ニッケルおよび燐の合金めっき層を研摩して表
面の酸化皮膜を除去し、適度の粗度を付与した後、クロ
ムめっき層を施す方法があるが、連続鋳造用鋳型を生産
する上においては能率的でない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記に説明したような従来技術の種々の問題点
に鑑み、本発明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果
、連続鋳造用鋳型の内面が優れた耐熱性および耐摩耗性
を有する連続鋳造用鋳型を開発したのである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る連続鋳造用鋳型の特徴とするところは、銅
または銅合金から構成された鋳型の内面に、ニッケルお
よび燐からなる合金めっき層を設け、その上に厚さ０．
３μｍ以上のコバルトめっき層を設け、さりに、その上
にクロムめっき層を設けたことにある。

本発明に係る連続鋳造用鋳型について以下詳細に説明す
る。

本発明に係る連続鋳造用鋳型においては、鋳型内面に、
第１Ｒのニッケルおよび燐の合金めっき層と第３層のク
ロムめっき層との間に、ニッケルおよびクロムの両方の
金属と固溶体を形成する金属であるコバルトのめっき層
の第２層を介在させ、第１層、第２層および第３層のめ
っき層間の密着性を大きく向上させたものである。

この場合、第２層のコバルトめっき層の厚さを０．３μ
ｍ以上としたのは、電流分布の複雑な連続鋳造用鋳型の
内面において、めっ、き層の厚さの非常に薄い部分がで
きることがあるので、密着性の改善の不充分になること
を避けるためである。

しかして、クロムめっきは、第１図に示すように高温で
軟化するのに対して、ニッケルおよび燐の合金めっきは
、第２図に示すように３５０℃以上４００℃以下の温度
で硬化する傾向にあり、これらを多層めっきすることに
より高温条件で高い硬度を得られるからである。

また、クロムめっき層を最表面に、設けるのは、融点が
１８９０℃とニッケルと燐の合金めっきの融点の８９０
℃に比べて高く、溶鋼が付着しにくいからである。

［実　施　例コ 本発明に係る連続鋳造用鋳型の実施例を説明する。

実施例 銅板上に、第１表に示した６種類のめっきを、第２表に
示す条件により施し、第３表に示した各種の試験方法に
よりめっきの密着性、耐摩耗性等を評価した。

第４表にその結果を示す。

第４表 を圧縮空気によりめっき表面に噴射し、母材が現れるま
での時間である。これは、めっき層の耐摩耗性および密
着性を評価するものである。

この第４表から次のことが明らかである。

Ａ・表面硬度はいずれのめっきを施した試験片において
ら、略同じ値を示した。

しかし、Ｂ・ジェット式噴射摩耗試験の結果、摩耗時間
はＮｏ、２〜Ｎｏ、６のニッケルと燐の合金めっき層と
クロムめっき層の間にコバルトめっき層を施した試験片
では、Ｎ００１のコバルトめっき層を施さない試験片に
対して大きな値を示し、特に、コバルトめっき層を０３
μｍ以上の厚さに施した試験片は摩耗時間が大きく延長
している。

また、Ｃ・曲げ試験（９０°往復曲げ試験）においては
、Ｎｏ、ｌの試験片だけにニッケルと燐の合金めっき層
とクロムめっき層の間でわずかな剥離が見られた。

特に、Ｂ・ジェット式噴射摩耗試験の結果によると、ニ
ッケルと燐の合金めっき層とクロムめっき層の間にコバ
ルトめっき層を設けることにより（０，３μｍ以上の厚
さ）、めっき層全体の厚さは殆ど変化がないのに、摩耗
時間が大きく延長していることがイつかる。このことは
、ニッケルと燐の合金めつき層とクロムめっき層の間に
コバルトめっき層を設けることにより、ニッケルと燐の
合金めっき層とクロムめっき層の間の密着性が大きく強
化されたことを示している。

実施例２ 燐脱酸鋼からなる連続鋳造用鋳型（１３４ｍｍｘ１３４
ｍｍ、肉厚８ｍｍ、長さ８００ｍｍ）の内面以外の部分
をビニル系塗料によりマスキングした鋳型を２本用意し
、電解脱脂、酸洗いを行った後、第１表に示すＮｏ、ｌ
とＮｏ、３の試験片と同様にめっきを施した後、この２
本の鋳型を用いて実際に角型ビレットを鋳造した。

連続鋳造用鋳型の内面に施した多層めっきが剥離または
摩耗して、鋳型材料である脱酸銅が露出するまでのする
までのチャージ数により鋳型ま寿命を測定した。

結果は、Ｎｏ、１のめっきを施した連続鋳造用鋳型の寿
命が２００〜３００チヤージであるのに、本発明に係る
連続鋳造用鋳型のＮｏ、３は４５０チヤージを経過して
も、めっきの剥離、摩耗による素材の露出は見られなか
った。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る連続鋳造用鋳型は上
記の構成であるから、連続鋳造用鋳型の内面に高度に密
着性の良好な多層めっきが施されていることにより、鋳
型内面の耐熱性、耐摩耗性が著しく向上し、鋳型の使用
期間を従来の連続鋳造用鋳型に比べて２倍以上に延長さ
せることができるという優れた効果を有するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はクロムめっき層の表面硬度の熱処理温度に対す
る依存性を示す図、第２図はニッケルおよび燐のめっき
層の表面硬度の熱処理温度に対する依存性を示す図であ
る。なお、第１図、第２図共に熱処理時間は１時間であ
る。 帽　ａ　管　＠　（匂 翁９？　Ｑ椰　　、４　４日と　　（ｊミツ手続補正書
（自発） 昭和６２年０２月２０日 昭和６２年特許願第００７５１５号 ２、発明の名称 連続鋳造用鋳型 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　神戸市中央区脇浜町１丁目３番１８号名称　（１
１９）　　株式会社　神戸製鋼所代表者　　　牧　　冬
　彦 ４、代理人 住所　東京都江東区南砂２丁目２番１５号藤和東陽町コ
ープ９０１号 〒１３６電話（６４６）　６１９４ 氏名弁理士（６９３７）　Ｗ　　久ｓ ５、補正命令の日付　（自発） ６．補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７　補正の内容 別紙の通り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 銅または銅合金から構成された鋳型の内面に、ニッケル
   および燐からなる合金めっき層を設け、その上に厚さ０
   ．３μｍ以上のコバルトめっき層を設け、さらに、その
   上にクロムめっき層を設けたことを特徴とする連続鋳造
   用鋳型。