JPS6324028A - 銅合金および連続鋳造鋳型用工作材料としてのその用途 - 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】 ０、０４ないし０．２５％、残りが銅および製造条件次
第による不純物よりなる銅合金の用途に関する。

鋼のような高融点の金属の連続鋳造用の連続鋳造鋳型（
Ｓｔｒａｎｇｇｉｅｓｓｋｏｋｉｌｌｅ）の製造のだめ
の工作材料としては、ずっと以前から主としてＳＦ−Ｃ
ｕ型の銅が使用されておシ、それは、高い熱伝導度のゆ
えに溶融物からの熱を極めて急速に導き出すことができ
る。この鋳型の壁部の厚さは、非常に厚いものが選ばれ
るので、それらは予想される機械的応力を十分に満足せ
しめる。

耐熱性を向上せしめるだめに、調歩くとも８５％および
少くとも１種の他の析出硬化を生ぜしめる合金要素も有
する合金から連続鋳造用鋳型を製造することが提案され
た。合金元素としては、３％までのクロム、ケイ素、銀
およびベリＩＪウムが提案される。この工作材料から製
造された連続鋳造用鋳型もまたまだ十分に満足すべきも
のであるというわけではない。何故ならば、特に合金成
分のケイ素およびべＩＪ　ＩＪウムは、熱伝導度を著し
く低下させるからである（オース）　ＩＪア特許第２３
４．９３０号参照）。

これらのすべての解決策は、連続鋳造用鋳型のだめの工
作材料としては、なお未だ完全には満足すべきものでは
あり得なかった。

従って、本発明は、ニッケル０．２ないシ１．２％、リ
ン０．０４ないし０．２５％、残りが銅および製造条件
次第の不純物よりなる銅合金を連続鋳造用鋳型の工作材
料として使用することに存する。

好ましくは、ニッケル含量は０．３ないし０．５％であ
り、そしてリン含量は０．０６ないし０．１％であり、
その際ニッケル対リンの比は、３．５ないし７対１、好
ましくは５：１である。

本発明による工作材料は、特に有利な機械的ならびに物
理的性質を有する点において卓越している。それは、純
粋な銅の約８０％附近の熱伝導度を有する。耐熱性、ク
リープ強度および熱による可塑性の数値は、同様に連続
鋳造用鋳型にとって最も有利な範囲にある。耐摩耗性の
指標としてのブリネル硬さは、１００以上の数値に達す
る。連続鋳造用鋳型の場合のもう一つの実質的な必要条
件は、高い耐腐食性であり、それは銅−ニッケルーリン
−合金によって達成される。

米国特許第２，１５５，４０５号から、ニッケル０．２
５ないし３％、リン０．０５ないし０．６％を含有し、
残部が銅である銅合金が公知となっている。電気導体用
に使用されるこの合金は、６７％ｌＡＣ３の電気伝導度
を示し、そして高い引張強さを有する筈である。

連続鋳造用鋳型に要求される物理的性質は、伝導度およ
び引張強さのみに限られず、またその上に米国特許第２
，１５５，４０５号から導き出されうる性質そのままと
いうわけでない。鋼の場合に鋳物の壁部に接触する溶融
物は、１３００℃以上の温度を有するので一銅または銅
合金の融点は約１１００℃附近でらる−それは、高い熱
伝導度が達成される。しかしながら、上記の鋳型の壁部
は、４５０℃までの温度にさらされることがあるので、
耐熱性は、全く決定的な意義を有する。すなわち、強度
の著しい低下は、この鋳型の使用温度を超える温度範囲
にずらされなければならない。すなわち、本発明によっ
て用いられる合金の半硬化温度（再結晶化温度）は、約
５７５℃である。連続鋳造用鋳型の工作材料のもう１つ
の重要な性質は、破断時の伸びによって決定される高温
における可撓性である。高い破断時の伸びは、高い耐熱
性と一緒になって、極めて僅少な摩耗の現象しか示さず
、そして浴の液面範囲における熱応力下においてひび割
れ形成への傾向をもたない連続鋳造用鋳型のだめの工作
材料をもたらす。無歪性への実質的な尺度は、最終的に
高い温度におけるクリープ特性である。

連続鋳造用鋳型は、通常外部から水で冷却されるので、
鋳型工作材料には高い耐腐食性が要求される。

以下、実施例の参照の下に本発明を更に詳細に説明する
。

ニッケル０．４３％、リン０．０８０１％を含有し、残
りが銅および製造条件次第による不純物である銅合金を
鋳造した後、押出し機によって管へと成形した。

この管を次に７００℃において１時間溶体化処理にかけ
た。溶体化処理の後、１つの試料を１０％だけそしても
う１つの試料を２０％冷間変形にかけた。これら２つの
試料を次いて４５０℃において８時間硬化した。

表ＡＸＢおよびＣに記載されたデータを比較することに
よって、本発明によって開示された合金が従来上記の鋳
型用にほとんどもっばら使用された比較工作材料ＳＦ−
銅よりもすべての重要な点においてはるかにまさってい
ることが明白に示されている。

しかしながら、比較工作材料である銅−クロム−ジルコ
ニウムに比較して、若干の性質については劣っていると
評価されるものの、本発明によって開示された合金は、
銅−クロム−ジルコニウム合金よりもコスト的に有利に
製造されうる。何故ならば、溶体化処理温度が銅−クロ
ム−ジルコニウムに比較してかなり低く、従って粗粒形
成のおそれおよびきす物の出現が避けられるからである
。その上、本発明による合金の場合、合金成分は、かな
り低置である。

本発明は、もちろん実施例のみに限られないばかりでな
く、また半連続的または全連続的にツク状鋳物、円板状
鋳物、鋳造ロールシェルその他を製造しうる鋳型用に使
用される。

手続補正書 昭和６２年　８月　６日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第１５１５５１号 ２、発明の名称 「銅合金および連続鋳造鋳型用工作材料としてのその用
途」 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 名称　　カーベル−ラント・メタルウエルケ・グーテホ
フヌングスヒュッテ・アクチェンゲゼルシャフト ４、代理人 住所　８１０５東京都港区虎ノ門二丁目８番１号（虎の
門電気ビル） 〔電話０３　（５０２）１４７６　（代表）〕６、補正
の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のとおシ訂正する。

（２）明細書第３頁第７行の「合金要素」を「合金元素
」と訂正する。

（３）同第５頁第９行の「鋳物」を「鋳型」と訂正する
。

（４）同第９頁の表Ａ中、下から２行目の「旧」をｒＨ
Ｂ＝プリネル硬さ」と訂正する。

（５）同第１１頁の表Ｃを削除し、次の第１１頁の表Ｃ
をもってこれに代える。

２特許請求の範囲 １．連続鋳造鋳型用の工作材料として、硬化された状態
でニッケル０．２ないシ１．２％、リン０．０４〜０．
２５％、残りが銅および製造条件による不純物よりなる
銅合金。

２、ニッケル含量０．３ないし０．５％およびリン含量
０．０６ないし０．１％であり、その際ニッケルニリン
の比が３．５ないし７：１、好ましくは５：１である特
許請求の範囲第１項記載の銅合金。

３、硬化された状態で、ニッケル０．２ないし１．２％
、リン０．０４〜０．２５％、残シが銅および製造条件
による不純物よりなる銅合金から連続鋳造用鋳型を製造
する方法において、上記合金を熱間成形により変形しな
がら焼入れし、少くとも１０％だけ冷間変形し、そして
最後に３５０〜５００℃において工ないし８時間焼なま
しを行なうことを特徴とする上記連続鋳造用鋳型の製造
方法。

４、熱間成形の後に溶体化処理を６５０〜７５０　℃に
おいて行なう特許請求の範囲第８項記載の方法。

５、　３５０〜５００℃における硬化焼なまし後に、合
金を少くとも１０％だけ冷間変形にかける特許請求の範
囲第３項または第４項に記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続鋳造鋳型用の工作材料として、硬化された状態
   でニッケル０．２ないし１．２％、リン０．０４〜０．
   ２５％、残りが銅および製造条件による不純物よりなる
   銅合金。 ２、ニッケル含量０．３ないし０．５％およびリン含量
   ０．０６ないし０．１％であり、その際ニッケル：リン
   の比が３．５ないし７．１、好ましくは５：１である特
   許請求の範囲第１項記載の銅合金。 ３、硬化された状態で、ニッケル０．２ないし１．２％
   およびリン含量０．０６ないし０．１％であり、その際
   ニッケル：リンの比が３．５ないし７．１、好ましくは
   ５：１である銅合金から連続鋳造用鋳型を製造する方法
   において、上記合金を熱間成形により変形しながら焼入
   れし、少くとも１０％だけ冷間変形し、そして最後に３
   ５０〜５００℃において１ないし８時間焼なましを行な
   うことを特徴とする上記連続鋳造用鋳型の製造方法。 ４、熱間成形の後に溶体化処理を６５０〜７５０℃にお
   いて行なう特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５、３５０〜５００℃における硬化焼なまし後に、合金
   を少くとも１０％だけ冷間変形にかける特許請求の範囲
   第３項または第４項に記載の方法。