KR100381670B1 - Mold Win Plating Method of Continuous Molding Copper Mold - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속 주조 작업을 행할 때 내열성이 우수하고 경도가 높아서 내마모성도 우수한 동판 몰드에 관한 것이며, 동판과 상기 동판 상에 부착된 니켈층과 상기 니켈층 상에 부착된 니켈-보론 합금층을 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a copper plate mold having excellent heat resistance and high hardness when performing a continuous casting operation, and also excellent wear resistance, comprising a copper plate, a nickel layer attached on the copper plate, and a nickel-boron alloy layer attached on the nickel layer. It is done by

동판 몰드를 제조하는 방법은 동판 몰드용의 동판을 준비하는 공정과, 상기 동판의 표면에 니켈층을 형성하는 공정과, 상기 니켈층의 상면에 니켈-보론 또는 미켈 화합물 합금층을 형성하는 공정을 포함한다.The method of manufacturing a copper mold includes the steps of preparing a copper plate for copper mold, forming a nickel layer on the surface of the copper plate, and forming a nickel-boron or nickel compound alloy layer on the upper surface of the nickel layer. Include.

니켈-보론 합금층 형성 공정에서는, 니켈층 표면에 전해세정 및 수세공정을 실시하여 전처리한 후, 황산, 불산, 및 황산니켈이 포함된 전해액에서 동판몰드 전극을 양극으로 하여 상기 니켈층 표면에 니켈 도금핵을 형성한 후, 니켈-보론 합금층 형성을 위한 몰드윈 도금을 한다.In the nickel-boron alloy layer forming process, the surface of the nickel layer is subjected to electrolytic cleaning and washing, pretreated, and then nickel is formed on the surface of the nickel layer using a copper plated electrode as an anode in an electrolyte solution containing sulfuric acid, hydrofluoric acid, and nickel sulfate. After the plating nucleus is formed, mold-win plating is performed to form a nickel-boron alloy layer.

Description

연속 주조용 동판몰드의 몰드윈 도금방법Mold Win Plating Method of Continuous Molding Copper Mold

본 발명은 용강 연속 주조용 동판 몰드와 그 제조방법에 관한 것으로서, 용융 철강을 연속적으로 주조하는 동판 몰드의 표면에 니켈(Ni)층과 니켈-보론 합금층을 형성하는 방법과 이 방법에 의하여 제조된 동판 몰드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a copper mold for continuous casting of molten steel and a method of manufacturing the same, and to a method of forming a nickel (Ni) layer and a nickel-boron alloy layer on the surface of a copper mold continuously cast of molten steel, and manufactured by the method. It relates to a copper plate mold.

고탄소 철강, 저탄소 철강, 스텐레스강, 특수강 등의 용융 철강을 연속적으로 주조하여 슬래브를 제작하는 일반적인 공정은 도1에 보인 바와 같이, 고로에서 녹여진 용강이 레이들에 담겨서 이동이 된 후 턴디시에 부어지면, 턴디시에서 연속 주조용 주형 내로 이동되어 냉각되면서 슬래브로 제작된다.As shown in FIG. 1, a general process of manufacturing slab by continuously casting molten steel such as high carbon steel, low carbon steel, stainless steel, and special steel is carried out by ladleing molten steel in a blast furnace and then tundish When poured into the slab, it is moved from a tundish into a continuous casting mold and cooled.

연속 주조용 주형은 고온인 용강의 표면을 냉각시켜주면서 일정한 형태로 만들어 주는 역할을 한다.Continuous casting mold plays a role of making a certain shape while cooling the surface of hot steel.

종래의 연속 주조용 주형은 장변주형(11-12, 13-14)과 단변주형(15-16,17-18)으로 이루어지고, 이들 장변 및 단변 주형들은 고온의 용강과 접촉되는 동판몰드(12,14,16,17) 부분과 이 동판몰드를 식혀 주기 위한 냉각수 재킷(11,13, 15,18) 부분으로 이루어진다.The conventional continuous casting mold is composed of long side molds (11-12, 13-14) and short side molds (15-16, 17-18), and these long side and short side molds are formed of a copper plate mold 12 in contact with hot molten steel. And 14, 16, 17, and coolant jackets 11, 13, 15, and 18 for cooling the copper mold.

재킷 부분은 냉각수가 일정한 온도를 유지하도록 냉각시스템에 연결되어 있고, 동판몰드는 용강의 고온에 의하여 가열되는 동판몰드의 열이 냉각수 재킷 쪽으로 잘 이동되도록 결합되어 있다.The jacket portion is connected to the cooling system so that the cooling water maintains a constant temperature, and the copper plate mold is coupled so that the heat of the copper plate mold heated by the high temperature of the molten steel is transferred to the cooling water jacket well.

이 동판몰드는 열 전달 율이 좋은 재료를 사용하면 되는데, 현재는 주로 동이 사용되고 있으므로 일반적으로 동판몰드라고 불리어 진다. 동판은 강도가 약하므로 용강이 응고되어 고체화되어 이동되면 그 표면이 쉽게 마모되므로 용강과 접촉되는 동판의 일측 표면에만 마모가 잘되지 아니하는 재료를 사용하여 보강부를 형성한다. 이 보강부는 열전도성을 좋게 하기 위하여 구리 또는 구리 합금 재질을 그대로 사용하거나 연질 Ni 또는 연질 Ni-Cr을 도금하여 형성한다. 내마모 특성을 좋게 하기 위하여 크롬을 사용하는데 동판과의 접착을 고려하여 동-니켈-크롬의 순서가 되도록 보강부를 형성한다.The copper mold may be made of a material having good heat transfer rate. Currently, copper is mainly used, so it is generally called copper mold. Since the copper plate is weak in strength, when the molten steel solidifies and solidifies and moves, the surface of the copper plate is easily worn. Therefore, the copper plate forms a reinforcement part using a material that is hardly worn on only one surface of the copper plate in contact with the molten steel. This reinforcing part is formed by using copper or a copper alloy material as it is or by plating soft Ni or soft Ni-Cr to improve thermal conductivity. In order to improve wear resistance, chromium is used, and reinforcing parts are formed in order of copper-nickel-chromium in consideration of adhesion to copper plates.

종래의 연속 주조용 동판몰드에서 주로 사용하는 구리 합금 재질을 그대로 사용하거나 연질 Ni 또는 연질 Ni-Cr을 도금하여 사용하는 보강부는 구리 합금 재질을 그대로 사용하는 경우 용융 철강의 높은 온도로 인하여 주형 표면이 마모되어 연속 주조용 동판몰드의 수명을 단축시킴은 물론 주형 스라브 제품 표면에 구리 또는 구리 합금이 융착 혼입되어 복사열 및 압연 작업중 제품에 크랙(스타 크랙)을 발생시켜 제품의 품질은 저하시키거나 불량의 원인이 되기도 한다.The reinforcement part using copper alloy material which is mainly used in conventional continuous casting copper molds or plating with soft Ni or soft Ni-Cr, when the copper alloy material is used as it is, Not only does it shorten the life of copper casting molds for continuous casting, but it also melts and mixes copper or copper alloy on the surface of mold slab products, causing cracks (star cracks) in the products during radiant heat and rolling. It can also be a cause.

이러한 문제점을 보완하기 위하여 연질 Ni 또는 연질 Ni-Cr 도금을 하여 사용하여 표면에 동이 융착되는 것을 방지하고 내구성 내마모성을 향상시켰으나 원하는 만큼의 기대에 미치지 못하였다. 또한 연질 Ni 도금층과 Cr 도금층의 밀착 불량이 발생되어 박리 현상이 일어나는 경우도 종종 발생하였다.In order to compensate for these problems, the use of soft Ni or soft Ni-Cr plating prevented copper from fusion on the surface and improved wear resistance, but did not meet expectations. In addition, a poor adhesion between the flexible Ni plating layer and the Cr plating layer is often caused to occur peeling phenomenon.

본 발명은 이러한 종래 기술의 요구를 충족시키기 위하여 동판 표면에 니켈(Ni) 도금을 하고 Ni 면을 가공하여 활성화 처리하고 Mold Win 도금을 하여 고온에서 연속 주조 작업을 행할 때 내열성이 우수하고 경도가 높아서 내마모성도 우수한 동판몰드를 제공하려는데 목적이 있다.The present invention is nickel plated (Ni) on the surface of the copper plate in order to meet the demands of the prior art, the Ni surface is processed by activation treatment, and Mold Win plating to perform a continuous casting operation at a high temperature is excellent in heat resistance and high hardness The purpose is to provide a copper mold having excellent wear resistance.

본 발명의 동판몰드는 용강을 연속적으로 주조할 때 사용되는 연속 주조용 주형을 구성하는 동판몰드로서, 동판과, 상기 동판 상에 부착된 니켈층과, 상기 니켈층 상에 부착된 니켈-보론 합금층을 포함하여 이루어진다.The copper plate mold of the present invention is a copper plate mold constituting a continuous casting mold used when continuously casting molten steel, the copper plate, a nickel layer attached on the copper plate, and a nickel-boron alloy attached on the nickel layer It comprises a layer.

바람직하기로는 동판은 그 두께가 점차적으로 변하여 일측의 두께가 타측면의 두께보다 얇으며, 니켈층은 상기 동판 두께 변화와 반대되는 방향으로 그 두께가 되게 형성되어서 동판과 상기 니켈층의 전체 두께가 일정하게 된 것이다. 또 니켈-보론 합금층이 상기 동판 두께 변화와 반대되는 방향으로 그 두께가 변화하여, 동판과 상기 니켈-보론 합금층의 전체 두께가 일정하게 된 것이어도 좋고, 니켈-보론 합금층과 함께 니켈층의 두께도 변화되게 형성되어서, 동판 니켈층 및 상기 니켈-보론 합금층의 두께를 합한 전체 두께가 일정하게 된 것이라면 더욱 좋다.Preferably, the thickness of the copper plate is gradually changed so that the thickness of one side is thinner than the thickness of the other side, the nickel layer is formed to be the thickness in the direction opposite to the change in the thickness of the copper plate so that the total thickness of the copper plate and the nickel layer It became constant. In addition, the thickness of the nickel-boron alloy layer may be changed in a direction opposite to the change in the thickness of the copper plate so that the total thickness of the copper plate and the nickel-boron alloy layer may be constant, and the nickel layer together with the nickel-boron alloy layer. It is more preferable if the thickness of is also formed so that the total thickness which summed the thickness of the copper plate nickel layer and the said nickel- boron alloy layer became constant.

본 발명은 용강을 연속적으로 주조할 때 사용되는 연속 주조용 주형을 구성하는 동판 몰드를 제조하는 방법으로서, 동판 몰드용의 동판을 준비하는 공정과, 상기 동판의 표면에 니켈층을 형성하는 공정과, 상기 니켈층의 상면에 니켈-보론 합금층을 형성하는 공정을 포함한다.The present invention provides a method for producing a copper plate mold constituting a continuous casting mold used for continuously casting molten steel, comprising the steps of: preparing a copper plate for copper mold; forming a nickel layer on the surface of the copper plate; And forming a nickel-boron alloy layer on the upper surface of the nickel layer.

동판 준비 공정에서 상기 동판을 일측면의 두께가 대향하는 다른 측면의 두께보다 작아지도록 표면이 경사지게 가공하고, 니켈층 형성 공정에서, 니켈층을 동판과 반대 방향으로 표면이 경사지도록 형성하고, 니켈-보론 합금층 형성 공정에서 니켈-보론 합금층을 니켈층과 같은 방향으로 표면이 경사지게 형성하여, 동판과 니켈층 및 니켈-보론 합금층의 두께를 합친 전체의 두께가 일정하게 되도록 한다.In the copper plate preparation step, the copper plate is processed to be inclined so that the thickness of one side is smaller than the thickness of the other side opposite to each other, and in the nickel layer forming step, the nickel layer is formed to be inclined in the opposite direction to the copper plate, and the nickel- In the boron alloy layer forming process, the surface of the nickel-boron alloy layer is formed to be inclined in the same direction as the nickel layer, so that the total thickness of the total thickness of the copper plate, the nickel layer, and the nickel-boron alloy layer is constant.

니켈-보론 합금층 형성 공정에서는, 니켈층 표면에 전해세정 및 수세공정을 실시하여 전처리한 후, 황산, 불산, 및 황산니켈이 포함된 전해액에서 니켈 전극을 양극으로 하여 상기 니켈층 표면에 니켈 도금핵을 형성하고, 몰드윈 도금방식으로 니켈-보론 합금층을 형성한다.In the nickel-boron alloy layer forming step, the surface of the nickel layer is subjected to electrolytic cleaning and washing with pretreatment, followed by nickel plating on the surface of the nickel layer using a nickel electrode as an anode in an electrolyte solution containing sulfuric acid, hydrofluoric acid, and nickel sulfate. The nucleus is formed, and a nickel-boron alloy layer is formed by mold win plating.

경사진 니켈층 형성 공정은 니켈층을 일정하게 형성한 후 기계 가공으로 표면의 일부를 깎아 내어서 두께를 작아지게 기계적으로 가공하는 것이 편리하고, 니켈-보론 합금층 형성공정은 상기 니켈-보론 합금층을 도금하는 도중에 도금 액의 레벨을 일정한 비율로 낮추어 주거나, 양극 판을 도금 액에서 조금씩 들어 올려서 도금되는 두께를 조절하는 것이 유리하다.In the inclined nickel layer forming process, the nickel layer is uniformly formed, and then a part of the surface is mechanically cut to reduce the thickness by machining, and the nickel-boron alloy layer forming process is the nickel-boron alloy. It is advantageous to control the thickness of the plating by lowering the level of the plating liquid at a constant rate during plating the layer or by lifting the anode plate little by little from the plating liquid.

도1은 일반적인 연속 주조 공정의 개략적인 설명도1 is a schematic explanatory view of a general continuous casting process

도2는 일반적인 연속 주조용 주형의 평면도Figure 2 is a plan view of a typical continuous casting mold

도3은 도2의 Ⅲ-Ⅲ 선으로 절단한 일반적인 동판 몰드의 단면도3 is a cross-sectional view of a typical copper plate mold cut by the III-III line of FIG.

도4는 도2의 Ⅲ-Ⅲ 선으로 절단한 본 발명의 동판 몰드의 단면도4 is a cross-sectional view of the copper plate mold of the present invention cut by line III-III of FIG.

도5는 본 발명의 방법을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도금장치의 개략적인 평면도5 is a schematic plan view of a plating apparatus schematically shown for explaining the method of the present invention;

도6은 본 발명의 방법을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도금장치의 도5의 Ⅵ-Ⅵ 선 단면도FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5 of the plating apparatus schematically shown for explaining the method of the present invention. FIG.

도7는 본 발명의 방법을 설명하기 위하여 사용하는 도금장치의 개략도7 is a schematic diagram of a plating apparatus used for explaining the method of the present invention;

도8은 본 발명의 방법을 설명하기 위하여 사용하는 도금장치의 단면도8 is a cross-sectional view of a plating apparatus used for explaining the method of the present invention.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※

11, 13, 15, 18, 41 : 냉각수 재킷11, 13, 15, 18, 41: coolant jacket

12, 14, 16, 17 : 동판 몰드12, 14, 16, 17: copper plate mold

51 : 작업 테이블 55 : 전극 52 : 연속 주조용 주형51 working table 55 electrode 52 mold for continuous casting

53 : 배출구53: outlet

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 동판몰드용의 동판을 준비하는 공정에서는 동판을 기계 가공하여 표면이 경사지게 하고, 그래서 두께가 차이지게 하고, 도금하기 위하여 전처리를 하며, 동판(42)의 표면에 니켈층(43)을 일반적인 도금 방법으로 형성하는 공정을 진행한다.In the process of preparing the copper plate for the copper mold of the present invention, the copper plate is machined to make the surface inclined, so that the thickness is different, and the pretreatment is performed to plate the nickel layer 43 on the surface of the copper plate 42. The process of forming by the general plating method is performed.

다음에는 20% 황산에 2g/L의 불소(불화수소산)를 첨가하여 활성도를 높인 활성화액 중에서 양극 전류밀도 4A/d㎡로 1분간 전기분해하면 연질 Ni 표면에 전해에 의하여 아주 작은 Ni 알맹이의 돌출 입자가 무수히 많이 생성되는(100-150배 확대시 관찰이 가능함) 니켈 돌출 입자 형성공정을 포함한다. 그리고 음극 전류 밀도 4A/d㎡로 2분 전기 분해하여 생성된 Ni 돌출 입자 (도금핵) 표면을 보호하며 활성화를 촉진시킨다.Next, 2 g / L of fluoride (hydrofluoric acid) was added to 20% sulfuric acid, and electrolysis was performed for 1 minute at an anode current density of 4 A / dm 2 in the activating solution to increase the activity. Nickel protruding particle formation process, in which numerous particles are produced (observable at 100-150 times magnification). And it protects the surface of Ni protruding particle (plating nucleus) produced by electrolysis for 2 minutes at a cathode current density of 4A / dm 2 and promotes activation.

이렇게 니켈 도금핵 형성 공정을 실시한 후, 연질 Ni 표면에 Mold Win 도금을 하여 니켈-보론 합금층(44)을 형성한다. 니켈-보론 합금층을 도금 방법으로 형성하는 것을 몰드윈(MoldWin)도금이라고 부른다. 니켈 표면을 활성화한 후에 몰드윈도금을 하면, 니켈-보론 합금층의 밀착이 매우 좋고 견고하며, Mold Win 도금의 경도가 매우 높아짐을 알 수 있다. MoldWin 도금에 대하여는 이하에서 자세히 설명한다.After the nickel plating nucleus forming process is performed, a nickel-boron alloy layer 44 is formed by performing mold win plating on the soft Ni surface. Forming the nickel-boron alloy layer by the plating method is called moldwin plating. When the mold window plating is activated after the nickel surface is activated, the adhesion of the nickel-boron alloy layer is very good and strong, and the hardness of the Mold Win plating is very high. MoldWin plating is described in detail below.

또 Ni 도금 또는 Mold Win 도금 작업중 pH가 점차 높아지므로 Formic Acid를 사용하여 pH-3.5로 조절한다.In addition, the pH is gradually increased during Ni plating or Mold Win plating, so it is adjusted to pH-3.5 using Formic Acid.

Mold Win 도금에서 Mold Win A 액(실시예 표 참조)은 도금전 일시적으로 첨가하고 Mold Win B 액(실시예 표 참조)은 소량씩 여과액과 같이 투입하여 혼합이 잘되도록 하였다. 이렇게 도금한 Mold Win 도금의 경도는 로크엘 경도 Hrb 125로서 내열성 및 내마모성이 우수하며 열전도성도 우수하여 빠른 속도의 냉각이 가능하다.In Mold Win plating, Mold Win A solution (see Example Table) was temporarily added before plating, and Mold Win B solution (see Example Table) was added in small portions together with the filtrate to ensure good mixing. The hardness of the Mold Win plating plated in this way is Lockel hardness Hrb 125, which is excellent in heat resistance and abrasion resistance, and also excellent in thermal conductivity, allowing fast cooling.

(실시예1)Example 1

연속 주조용 동판 몰드의 주형 성형면 동판(42)을 기계가공하여 경사지게 깎아 낸다. 이때 상부는 적게 가공하고 하부는 많이 가공하여 깎여 나간 부분의 두께가 Top/Bottom 300/1,400 um(마이크로 미터를 의미한다: 이하 같다)가 되도록 하고 표면을 연마하여 깨끗이 하였다. 즉 상부는 300 um 하부는 1,400 um 가 깎여 나가도록 경사지게 한다.The mold shaping surface copper plate 42 of the copper casting mold for continuous casting is machined to be inclined to be scraped off. At this time, the upper part was processed less and the lower part was processed more so that the thickness of the cut out was Top / Bottom 300 / 1,400 um (mean micrometer: below) and the surface was polished and cleaned. That is, the upper part is inclined so that the lower part is 300um and the lower part is 1,400um.

동판 몰드를 도7 및 도8에서 보인 바와 같이, 주형(52)의 몰드 가공면을 마주보도록 전해조(60)에 넣고, 중앙에 Ni 음극(54)을 설치하고, 전해조에 전해액을 넣고 전극(55)에 전극봉(54)을 통하여 전류를 인가하면 전기 도금 또는 전해 탈지, 전해 세정 등의 공정을 실시할 수 있다.As shown in Figs. 7 and 8, the copper mold is placed in the electrolytic cell 60 so as to face the mold processing surface of the mold 52, the Ni cathode 54 is installed in the center, and the electrolyte is placed in the electrolytic cell. ), A current such as electroplating or electrolytic degreasing, electrolytic cleaning can be performed.

이러한 전해조에 가성소다 40g/L, 탄산소다 60g/L를 용해한 알칼리 탈지액 내에 가공된 연속 주조용 동판몰드를 투입하고 상온에서 30분간 양극 전류 밀도 5A/d㎡(119.5A)로 통전하여 표면의 이물질을 완전히 제거한 후 물로 표면을 충분히 씻어준다. 이때 pH 시험지를 이용하여 중화되었는지 확인을 해주고 5%설퍼민산 용액으로 1회 씻고 pH 및 농도가 조정된 Ni 도금액에 침적시켜 음극전류 밀도 2-3A/d㎡(47.8-71.7A) 온도 56-60℃로 50시간을 도금하여 도금두께 1000um의 Ni 도금층을 형성시켰다.In this electrolytic cell, a continuous casting copper plate mold was placed in an alkaline degreasing solution in which 40 g / L caustic soda and 60 g / L sodium carbonate were dissolved, and the plate was energized at an anode current density of 5 A / dm 2 (119.5 A) for 30 minutes at room temperature. After removing the foreign matter completely, wash the surface thoroughly with water. At this time, make sure to neutralize using pH test paper, wash once with 5% sulfuric acid solution, and deposit in Ni plating solution with pH and concentration adjusted to cathodic current density 2-3A / d㎡ (47.8-71.7A) temperature 56-60 The plating was carried out at 50 DEG C for 50 hours to form a Ni plating layer having a plating thickness of 1000 um.

그리고 물로 연속 주조용 동판 몰드를 수세하고 냉각시켜서 연질 Ni 도금층의 두께가 200/800um가 되도록 기계 가공을 하였다. 가공된 Ni도금 표면은 사포(Sand Paper)로 처리하고 가성 소다 40g/L, 탄산소다 60g/L로 된 알카리탈지액 내에서 양극 전류 밀도 5A/d㎡(119.5A)상온에서 3분간 전해 탈지를 하고, 물로 충분히 씻은 후(물론 pH 확인까지 한다), 20% 황산용액에 불소 (불화 수소산) 2g/L를 첨가한 활성화액 중에서 양극 전류 밀도 4A/d㎡(95.6A)로 상온에서 1분간 전해하여 Ni 표면 중에 Ni 알맹이의 돌출 입자를 수없이 많이 만든 다음 극성을 교체하여 음극 전류 밀도 4A/d㎡(95.6A)로 2분 동안 전해하여 Ni 돌출 입자의 표면에 활성화를 촉진 시켰다.Then, the copper plate mold for continuous casting was washed with water, cooled, and machined so that the thickness of the flexible Ni plating layer was 200/800 um. The processed Ni-plated surface was treated with sandpaper and electrolytic degreasing for 3 minutes at room temperature with an anode current density of 5 A / dm 2 (119.5 A) in alkaline solution of caustic soda 40 g / L and sodium carbonate 60 g / L. After sufficiently washing with water (up to pH check, of course), it was electrolyzed for 1 minute at room temperature with an anode current density of 4 A / dm 2 (95.6 A) in an activating solution in which 2 g / L of fluorine (hydrofluoric acid) was added to a 20% sulfuric acid solution. After making numerous Ni particles protruding particles in the surface of Ni, the polarity was reversed and electrolyzed for 2 minutes at a cathode current density of 4 A / dm 2 (95.6 A) to promote activation on the surface of the Ni protruding particles.

이렇게 활성화된 무수히 많은 Ni 돌출 입자에 경질 Ni 도금의 초기 Ni이 전착되어 밀착되게 되면 평면 전체에 MoldWin 도금이 전착될 때 종래의 어떤 활성화 처리보다 비교가 되지 않을 정도로 밀착도가 매우 우수하게 된다.When the initial Ni of hard Ni plating is electrodeposited and adhered to this activated numerous Ni protruding particles, the adhesion is very excellent compared to any conventional activation treatment when the MoldWin plating is electrodeposited on the entire surface.

활성화 처리 후 액을 빠른 시간 내에 씻어주고 MoldWin 액조 (다음표 참조)에 투입하여 50-60℃에서 음극전류 밀도 0.5-10.5 A/d㎡ (11.95-35.85A)의 전류로 Mold Win도금을 한다.(이때 Mold Win 도금액은 1차 분석하여 부족한 성분 설퍼민산 40㎏, Mold Win A액 940 ml를 보충하여 사용하였음)After the activation process, the solution is quickly washed and then poured into a MoldWin bath (see the following table). Mold Win plating is performed at 50-60 ° C with a current of 0.5-10.5 A / dm 2 (11.95-35.85A) at a cathode current density of 50 to 60 ° C. (At this time, Mold Win plating solution was supplemented with 40 kg of Sulfuric Acid, Mold Win A solution 940 ml, which was insufficient.)

또 Mold Win 도금을 하면서 액은 필터펌프(도시 하지 않음)로 여과 순환시키면서 Mold Win 도금하여 Mold Win 도금 두께를 100um 정도로 하고 Mold Win 액을 330ml/min 씩 빼내면서 음극 전류가 24.4mA/min씩 감소하도록 프로그래밍된 정류기로 전류를 감소시키면서 35시간 동안 도금하였다.In addition, while mold win plating, the liquid is filtered and circulated through a filter pump (not shown), mold win plating, and the thickness of the mold win plating is about 100um, and the cathode current is reduced by 24.4mA / min while releasing the mold win liquid by 330ml / min. Plated for 35 hours with decreasing current with a rectifier programmed to.

음극 전류 2.14A/d㎡(51.20A)로 설정하고 전류를 감소시킨 후에 Mold Win 도금액을 2차로 분석한 결과 Mold Win A액, 800mL를 투입하고 Mold Win B액을 34mL/h씩 17시간 동안 투입하면서 계속하여 18시간 동안 도금하였다.After setting the cathode current to 2.14A / dm² (51.20A) and reducing the current, secondary analysis of the Mold Win plating solution was carried out. As a result, the Mold Win A solution and 800mL were added and the Mold Win B solution was added for 34 hours at 34mL / h. The plating was continued for 18 hours.

이렇게 도금한 연속 주조 형 동판은 연질 Ni 도금 두께 200/800um, Mold Win 도금 두께 100/600um이며 로크웰 경도 Hrb 120을 나타내었고 내마모성 내열성이 우수하였으며 수명도 200-300% 정도로서 매우 만족하였다.The plated continuous copper plate was soft Ni plating thickness 200 / 800um, Mold Win plating thickness 100 / 600um and showed Rockwell hardness Hrb 120. It was excellent in abrasion resistance and heat resistance and the service life was about 200-300%.

실시예 데이터를 표로 나타내면 다음과 같다.Example data are shown in the following table.

*도금두께Plating thickness

도 금 두 께Plating thickness 비 고Remarks TopTop BottomBottom 연질 NiSoft Ni 200um200um 800um800um Mold WinMold win 100um100um 600um600um 총 도 금Total plating gold 300um300um 1400um1400um

*액빼기공정 : 35시간* Liquid draining process: 35 hours

액높이 : -25.7mm/hLiquid height: -25.7mm / h

액 량 : 330mL/minLiquid volume: 330mL / min

총 전해액 량 : 330 X 60 X 35 = 693 litterTotal electrolyte: 330 X 60 X 35 = 693 litter

*음극 전류 밀도 조절 : 35시간* Cathode current density control: 35 hours

51.20 A/전면적 (액빼기전 전류)51.20 A / Front (current before bleeding)

-1.46 A/h의 전류가 감소되도록 함Allows current to be reduced to -1.46 A / h

(프로그래밍 할 수 있는 정류기를 사용하여 공정을 진행함)(The process is carried out using a programmable rectifier)

*Mold Win 도금액* Mold Win Plating Solution

배합(g/L)Compounding (g / L) 1차분석Primary analysis 2차분석Secondary analysis 비고Remarks BeBe 25.025.0 24.024.0 pHpH 3.53.5 3.73.7 설퍼민산 NiSulfuric acid Ni 300300 275275 60% 40Kg 보충60% 40Kg Replacement 취화 NiEmbrittlement Ni 1010 9.59.5 황산 NiSulfuric acid Ni 5050 4848 붕산Boric acid 2525 2424 삭카린소다Zaccarin Soda 1.21.2 1.51.5 아스코빅산Ascorbic acid 0.150.15 0.180.18 보라이트 NaBorite Na 1.121.12 0.140.14

** Be 와 pH 는 물성치 임.** Be and pH are physical properties.

*Mold Win A액* Mold Win A

구 분division 배합(g/L)Compounding (g / L) 사용범위Range of use 삭카린소다Zaccarin Soda 3030 25 - 4025-40 Formic AcidFormic acid 2020 10 - 3010-30

*Mold Win B액* Mold Win B amount

구 분division 배합(g/L)Compounding (g / L) 사용범위Range of use 아스크빅산Askic acid 3030 20 - 4020-40 보라이트 NaBorite Na 2020 10 - 3010-30 메탄올Methanol 500500 450 - 650450-650

(실시예2)Example 2

연속 주조용 동판 몰드의 주형 제작용 동판면을 기계가공하여 기울기가 Top/Bottom 250/1,600um가 되도록 가공하고 표면을 연마하여 깨끗이 하고, 도7 및 도8에서 보인 바와 같이, 주형(52)의 몰드 가공면을 마주보도록 전해조(60)에 넣고, 중앙에 Ni 음극(54)을 각각 20cm 간격이 되도록 설치한다.Machining the copper plate surface for mold making of the continuous casting copper plate mold so that the slope becomes Top / Bottom 250 / 1,600 um, polishing the surface to be cleaned, and as shown in Figs. 7 and 8, It puts in the electrolytic cell 60 so that the mold process surface may face, and it installs so that Ni cathode 54 may be 20 cm apart in the center, respectively.

이 전해조에 전극(55)에 전극봉(54)을 통하여 전압을 인가하면 전기 도금 또는 전해 탈지, 전해 세정 등의 공정을 실시할 수 있다.When a voltage is applied to the electrode 55 through the electrode rod 54 to the electrolytic cell, electroplating or electrolytic degreasing, electrolytic cleaning and the like can be performed.

이렇게 한 후 이 탈지조에 가성소다 40g/L, 탄산 소다 60g/L를 용해한 알칼리 탈지 액을 넣고 가공된 연속 주조용 동판 몰드를 투입하고, 상온에서 30분간 양극 전류 밀도 5 A/d㎡ (119.5 A)로 통전하여 표면의 이물질을 완전히 제거한 후, 물로 표면을 충분히 씻어준다. 이때 pH 시험지를 이용하여 중화되었는지 확인을 해주고 5% 설퍼민산 용액으로 1회 씻고, pH 및 농도가 조정된 Ni 도금조(60)에 침적시켜 음극 전류 밀도 2 - 3 A/d㎡(47.8 - 71.7A)로 50시간을 도금하여 도금두께 1000um의 연질 Ni 도금층을 형성시켰다.After doing this, an alkaline degreasing solution containing 40 g / L caustic soda and 60 g / L of sodium carbonate was added to the degreasing bath, and the processed copper casting mold for continuous casting was added, and the anode current density was 5 A / dm 2 (119.5 A for 30 minutes at room temperature). ) To completely remove the foreign substance on the surface, and wash the surface thoroughly with water. At this time, check the neutralization using pH test paper, wash once with 5% sulfuric acid solution, and deposit it in Ni plating bath 60, pH and concentration of which are adjusted, and the cathode current density is 2-3 A / dm 2 (47.8-71.7). 50 hours were plated with A) to form a flexible Ni plating layer having a plating thickness of 1000 um.

그리고 물로 연속 주조용 동판 몰드를 수세하고 냉각시켜서 연질 Ni 도금층의 두께가 200/800um가 되도록 기계 가공을 하였다. 가공된 Ni 도금 표면은 Sand Paper로 처리하고 가성 소다 40g/L, 탄산소다 60g/L로 된 알카리탈지액 내에서 양극 전류 밀도 5A/d㎡(119.5A) 상온에서 3분간 전해 탈지를 하여 표면을 깨끗이 탈지하고, 물로 충분히 씻은 후(pH확인)20% 황산 용액에 불소(불화수소산) 2 g/L를 첨가한 활성화액 중에서 양극 전류 밀도 4A/d㎡(95.6A)로 상온에서 1분간 전해하여 Ni 표면중에 Ni알맹이의 돌출 입자를 수없이 많이 만든 다음, 극성을 교체하여 음극 전류 밀도 4A/d㎡(95.6A)로 2분 동안 전해하여 Ni 돌출 입자의 표면에 활성화를 촉진 시켰다.Then, the copper plate mold for continuous casting was washed with water, cooled, and machined so that the thickness of the flexible Ni plating layer was 200/800 um. The processed Ni-plated surface was treated with Sand Paper and electrolytic degreasing for 3 minutes at room temperature with an anode current density of 5A / dm 2 (119.5A) in an alkaline degreasing solution of caustic soda 40g / L and 60g / L caustic soda. After degreasing, wash it thoroughly with water (check pH), and then, in an activation solution in which 2 g / L of fluorine (hydrofluoric acid) is added to a 20% sulfuric acid solution, electrolyte at room temperature for 1 minute at an anode current density of 4 A / dm 2 (95.6 A). Numerous protruding particles of Ni kernels were made on the surface of Ni, and the polarity was changed to electrolyze for 2 minutes at a cathode current density of 4 A / dm 2 (95.6 A) to promote activation on the surface of the Ni protruding particles.

이렇게 활성화된 무수히 많은 Ni 돌출입자에 경질 Ni 도금의 초기 Ni이 전착되어 밀착되게 되며 따라서 평면 전체에 Mold Win 도금이 전착되여 니켈-보론 합금층이 형성되어, 종래의 어떤 활성화 처리보다 비교가 되지 않을 정도로 밀착도가 매우 우수하였다.The initial Ni of hard Ni plating is electrodeposited and adhered to a myriad of Ni protruding particles thus activated, and thus, the Win mold is plated on the entire surface to form a nickel-boron alloy layer, which is incomparable to any conventional activation process. The adhesion was very excellent.

활성화 처리액을 빠른 시간내에 씻어주고 Mold Win 액을 투입하여 50-60℃에서 음극 전류 밀도 0.5-1.5 A/d㎡ (11.9-38.9A)의 전류로 Mold Win 도금을 하였다. (Mold Win 도금액은 1차 분석하여 부족한 성분 설퍼민산 40㎏, 취화 Ni16.8㎏, Mold Win A 액 950ml를 보충하였다.)The activation treatment solution was quickly washed and Mold Win liquid was added to mold Win plating at a current of 0.5-1.5 A / dm 2 (11.9-38.9A) for cathode current density at 50-60 ° C. (Mold Win plating solution was first analyzed and supplemented with 40 kg of insufficient sulfamic acid, 16.8 kg of embrittlement, and 950 ml of Mold Win A solution.)

Mold Win 도금중 액은 5um Filter Bag으로 여과시키면서 Mold Win액을 42.2ml/h씩 소량 투입하면서 0.5 내지 1 A/d㎡ 로 10시간 동안 도금하여 두께 50um정도로 하고 음극전류를 61.7 A로 조정하고 Mold Win액을 288.8 ml/min씩 빼내면서 음극 전류 밀도를 25.6 mA/min 씩 감소시키면서 40시간 동안 도금하였다.During mold win plating, the liquid is filtered through a 5um filter bag and the mold win solution is added in small amounts of 42.2ml / h, and plated at 0.5 to 1 A / dm for 10 hours to adjust the thickness to about 50um and adjust the cathode current to 61.7 A. The Win solution was plated for 40 hours while the cathode current density was reduced by 25.6 mA / min while extracting the Win solution by 288.8 ml / min.

이때 전류를 감소시킨 후에 Mold Win 도금액을 2차로 분석한 결과 에 따라 Mold Win A액 700mL를 투입하고 Mold Win B액을 32mL/h씩 20시간 동안 소량씩 투입하면서 도금하고 B액 공급을 중단한 후에도 계속하여 20시간을 도금하였다.At this time, after reducing the current, 700 ml of Mold Win A solution was added according to the result of secondary analysis of the Mold Win plating solution, and the Mold Win B solution was added in small amounts for 20 hours at 32 mL / h. Then, 20 hours were plated.

이와 같이 40시간을 도금한 연속 주조용 동판 몰드의 연질 도금 두께는 200/800um, Mold Win 도금 두께는 50/800 um이었으며 로크웰 경도 Hrb 121을 나타내었고 내마모성 내열성이 우수하였으며 수명도 종래의 동판 몰드에 비하여 2-3배 정도로서 만족스러운 것이었다.The soft plating thickness of continuous copper plate mold plated for 40 hours was 200 / 800um, Mold Win plating thickness was 50 / 800um, and it showed Rockwell hardness Hrb 121, and it was excellent in wear resistance and heat resistance. It was satisfactory as it was 2-3 times higher than that.

*도금두께Plating thickness

도 금 두 께Plating thickness 비 고Remarks TopTop BottomBottom 연질 NiSoft Ni 200um200um 800um800um Mold WinMold win 50um50um 800um800um 총 도 금Total plating gold 250um250um 1600um1600um

*액빼기(40시간)* Liquid draining (40 hours)

액높이 -22.5mm/hLiquid level -22.5mm / h

액 량 288.8mL/minLiquid volume 288.8 mL / min

*음극 전류 밀도 조절 : 40시간* Cathode current density control: 40 hours

61.66 A/전면적(액빼기전 전류)61.66 A / Full area (current before bleeding)

-1.54 A/h의 전류가 감소되도록 정류기를 프로그래밍 할 수 있도록 장치되어 있음.Programmable rectifier for reduced current at -1.54 A / h.

*Mold Win 도금액* Mold Win Plating Solution

배합(g/L)Compounding (g / L) 1차분석Primary analysis 2차분석Secondary analysis 비고Remarks BeBe 25.025.0 24.524.5 pHpH 3.53.5 3.63.6 설퍼민산 NiSulfuric acid Ni 300300 274274 60% 40kg 보충60% 40kg replacement 취화 NiEmbrittlement Ni 2020 9.89.8 50% 16.8kg만 보충Only 50% 16.8kg supplement 황산 NiSulfuric acid Ni 4040 3939 붕산Boric acid 2525 24.524.5 삭카린소다Zaccarin Soda 1.11.1 1.71.7 아스코빅산Ascorbic acid 0.130.13 0.160.16 보라이트 NaBorite Na 0.110.11 0.120.12

*Mold Win A액* Mold Win A

배합(g/L)Compounding (g / L) 사용범위Range of use 삭카린소다Zaccarin Soda 3030 25 - 4025-40 Formic AcidFormic acid 2020 10 -3010 -30

*Mold Win B액* Mold Win B amount

배합(g/L)Compounding (g / L) 사용 범위Scope of use 아스크빅산Askic acid 3030 25 -4025 -40 보라이트 NaBorite Na 2020 10 -3010 -30 메탄올Methanol 500500 450 - 650450-650

(실시예3)Example 3

연속 주조용 동판 몰드의 주형 성형 동판면을 Top/Bottom의 기울기를 위의 실시예와 같은 방법으로 250/1200um가 되도록 기계 가공을 하고 표면을 연마하여 깨끗이 하였다. 실시예1과 실시예2와 같이 일반적인 도금조를 이용하여 도금할 수도 있으나 도금하여야 할 물체가 큰 경우에는 다소 불편하므로 새로운 방법으로 하는 것이 편리하다.The mold-forming copper plate surface of the continuous casting copper plate mold was machined to have a slope of Top / Bottom of 250/1200 um by the same method as in the above example, and the surface was polished and cleaned. As in Example 1 and Example 2, the plating may be performed using a general plating bath, but when the object to be plated is large, it is somewhat inconvenient to use a new method.

즉, 몰드 가공면을 마주보도록 하고 양끝에 폭 45um의 FRP 판을 넣고 도5 및 도 6과 같이 조립하여 사각형의 몰드군을 조립하였다. 이를 FRP 작업대 위에 옮겨놓고 몰드군(전해조)과 작업대 사이에 스폰지 등으로 액이 누설되지 않도록 밀착시켰다.That is, to face the mold processing surface and put the FRP plate with a width of 45um at both ends and assembled as shown in Figures 5 and 6 to assemble a square mold group. This was placed on the FRP workbench and closely adhered to the mold group (electrolyzer) and the workbench so that liquid did not leak with a sponge.

다음에 몰드군 내부에 가성소다 40g/L, 탄산소다 60g/L를 용해한 알카리탈지액을 펌프로 이송시키고 상온에서 양극 전류 밀도 7A/d㎡(2400A)를 통전하여 표면의 이물질을 완전히 제거하고 알카리탈지액을 빼내고 물로 충분히 수세한 후 pH페이퍼를 이용하여 중성임을 확인하였다.Next, an alkaline degreasing solution in which 40 g / L of caustic soda and 60 g / L of sodium carbonate was dissolved was pumped into the mold group, and the foreign substance on the surface was completely removed by applying an anodic current density of 7 A / dm 2 (2400 A) at room temperature. After removing the degreasing solution and washing with water sufficiently, it was confirmed to be neutral using a pH paper.

다음 염산(1:1)으로 동표면을 1회 씻고 물로 세척한 후 5%설퍼민산 액으로 1회 처리한 후 농도가 조정된 Ni 도금액을 펌프로 옮겨 몰드군에 넣었다.Next, the copper surface was washed once with hydrochloric acid (1: 1), washed with water, and treated once with 5% sulfuric acid solution.

음극 전류 밀도 2-3A/d㎡ (700-1045A)로 50시간을 도금하여 Ni 도금두께 1000um을 얻었다.50 hours of plating was carried out with a cathode current density of 2-3 A / dm 2 (700-1045 A) to obtain a Ni plating thickness of 1000 um.

Ni도금액을 빼내고 물로 잘 씻고 몰드군을 FRP 작업대에서 옮기고 해체한 후 동몰드에 도금된 Ni층의 두께를 200/800um이 되도록 기계가공을 하고 표면의 평탄도 등을 유지하도록 Sand Paper 등으로 처리하였다.The Ni plating solution was removed, washed well with water, the mold group was transferred from the FRP work table, dismantled, and machined so that the thickness of the Ni layer plated on the copper mold was 200 / 800um and treated with sand paper to maintain the flatness of the surface. .

다음 Ni 도금과 동일한 방법으로 몰드군을 FRP 작업대로 옮기고 알카리탈지액을 투입한 후 양극 전류 밀도 7A/d㎡(2400A) 상온에서 3분간 전해 탈지 및 표면 수세를 한다(pH확인). 그리고 35% 황산(불화수소 2g/L첨가)활성화 용액을 넣고 양극 전류 밀도 5A/d㎡(1740A)로 3분, 음극 전류 밀도 5A/d㎡(1740A)로 2분 전해하여 Ni표면 층에 Ni알맹이의 돌출 입자를 무수히 많이 만들었다.Next, the group of molds was transferred to the FRP workbench in the same manner as the Ni plating, and the alkaline degreasing solution was added, followed by electrolytic degreasing and surface washing for 3 minutes at anodic current density of 7 A / dm 2 (2400 A) at room temperature (pH). Add 35% sulfuric acid (add 2g / L hydrogen fluoride) activating solution and electrolyze for 3 minutes with anode current density 5A / dm 2 (1740A) and cathode for 2 minutes with cathode current density 5A / dm 2 (1740A). I made a lot of kernels of protruding particles.

활성화액을 빠른 시간내에 빼내고 물로 씻은 후 60℃정도로 가열된 Mold Win 도금액을 투입하고 음극 전류 밀도 0.5-1.5A/d㎡(174-530A)의 전류로 Mold Win 도금을 하여 니켈-보론 합금층을 형성하였다. (Mold Win 도금액을 분석하여 Mold Win A 액을 700mL, Mold Win B액을 400mL 보충하였다.)Remove the activating solution in a short time, wash it with water, insert the Mold Win plating solution heated to about 60 ℃, and mold the nickel-boron alloy layer by Mold Win plating with a current of cathode current density of 0.5-1.5A / dm (174-530A). Formed. (Mold Win plating solution was analyzed to replenish 700 mL of Mold Win A solution and 400 mL of Mold Win B solution.)

10시간 동안 계속 도금을 하여 두께가 52um 정도가 되었을 때 Anode를 250mm 상승시키고 전류 3.2A/d㎡(850A)로 160분간 도금하였다.(이때 Mold Win 도금액을 분석하여 B액을 350mL 보충하였다.)계속하여 Anode를 250mm상승시키고 전류를 3.2A/d㎡(585A)로 160분 도금, 160mm 상승시키고 전류 3.2A/d㎡(410A)로 180분 도금, 다시 160mm를 상승시키고 전류를 3.2A/d㎡(256A)로 200분을 도금을 한후 Ni 도금에서와 같이 액을 빼내고 몰드군을 해체하였다.The plating was continued for 10 hours, and when the thickness reached 52um, the anode was increased by 250 mm and plated for 160 minutes with current of 3.2 A / dm 2 (850 A). (At this time, the Mold Win plating solution was analyzed to supplement 350 mL of B solution.) Continue to increase the anode by 250mm, plate the current for 160 minutes at 3.2A / dm (585A), raise 160mm, plate the current for 180 minutes at 3.2A / dm (410A), raise 160mm again and increase the current 3.2A / d After plating for 200 minutes in m 2 (256A), the liquid was removed and the mold group was disassembled as in the Ni plating.

이와 같이 도금된 Mold의 Ni도금 두께는 200/800um, Mold Win 도금 두께는 50/420mm이었으며 로크웰 경도 Hrb 110으로 내마모성, 내열성이 우수하여 기존 사용 Mold보다 3배 이상 사용할 수 있었다.Ni plating thickness of the plated mold was 200 / 800um, Mold Win plating thickness was 50 / 420mm, and Rockwell hardness Hrb 110 was excellent in wear resistance and heat resistance.

*도금두께Plating thickness

도 금 두 께Plating thickness 비 고Remarks TopTop BottomBottom 연질 NiSoft Ni 200um200um Mold WinMold win 50um50um 630um630um 총 도 금Total plating gold 250um250um 830um830um

-Anode상승및전류-Anode Rise and Current

00 1차Primary 2차Secondary 3차3rd 4차4th 5차5th Anode 위치Anode location 00 160mm Up160mm Up 160mm Up160mm Up 160mm Up160mm Up 160mm Up160mm Up -- 전류electric current 350A350 A 850A850 A 585A585A 410A410A 256A256 A --

*Mold Win 도금액* Mold Win Plating Solution

배합(g/L)Compounding (g / L) 1차분석Primary analysis 2차분석Secondary analysis 비고Remarks BeBe 25.025.0 24.524.5 pHpH 3.53.5 3.63.6 설퍼민산 NiSulfuric acid Ni 300300 295295 취화 NiEmbrittlement Ni 2020 1919 황산 NiSulfuric acid Ni 4040 3939 붕산Boric acid 2525 25.025.0 삭카린소다Zaccarin Soda 1.51.5 1.61.6 아스코빅산Ascorbic acid 0.180.18 0.170.17 보라이트 NaBorite Na 0.130.13 0.120.12

*Mold Win A액* Mold Win A

배합(g/L)Compounding (g / L) 사용범위Range of use 삭카린소다Zaccarin Soda 2525 25 - 4025-40 Formic AcidFormic acid 2525 10 - 3010-30

*Mold Win B액* Mold Win B amount

배합(g/L)Compounding (g / L) 사용 범위Scope of use 아스크빅산Askic acid 2525 20 - 4020-40 보라이트 NaBorite Na 2525 10 - 3010-30 메탄올Methanol 500500 450 - 650450-650

(실시예4-8)(Example 4-8)

실시예 1-3과 동일한 연속 주조용 동판 몰드를 다음 표와 같은 배합 비의 Mold Win A, B액을 첨가하여 도금 실험을 한 결과 경도, 내마모성, 내구성에서 우수한 결과를 나타내었다.As a result of plating experiment, the copper casting mold for continuous casting same as Example 1-3 was added to the Mold Win A and B liquids in the mixing ratios as shown in the following table, and showed excellent results in hardness, wear resistance, and durability.

실시예Example Mold Win A액(g/L)Mold Win A liquid (g / L) Mold Win B액(g/L)Mold Win B Liquid (g / L) 비고Remarks 삭카린 NaZaccarin Na 포믹 애시드Formic Acid 아스코빅애시드Ascorbic Acid 보라이트-NaBorite-Na 44 2525 1515 2525 1515 N/F MoldN / F Mold 55 2525 1010 2525 2020 N/F MoldN / F Mold 66 3030 1010 2020 2525 B/F MoldB / F Mold 77 2525 1010 2020 1515 B/F MoldB / F Mold 88 2020 2020 3030 2020 B/F MoldB / F Mold

실시예Example 도금두께 (um)Plating thickness (um) 경도(Hrb)Hardness (Hrb) 사용회수 (회)Use count (times) 비고Remarks NiNi M/WM / W 44 200/1200200/1200 50/100050/1000 110110 250-300250-300 55 250/800250/800 50/80050/800 115115 200-300200-300 66 200/1000200/1000 50/60050/600 105105 200-300200-300 77 200/1200200/1200 100/1000100/1000 100100 250-300250-300 88 250/1000250/1000 100/800100/800 120120 250-300250-300

이상 설명한 바와 같은 공정으로 니켈-보론 또는 니켈화합물 합금층을 형성하는 방법을 Mold Win 도금이라고 이름지어 부른다.The method of forming the nickel-boron or nickel compound alloy layer by the process described above is called Mold Win plating.

니켈화합물로는 NiW, NiP, NiSb, NiCo, NiBe, 등을 사용할 수가 있다.As the nickel compound, NiW, NiP, NiSb, NiCo, NiBe, or the like can be used.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 연속 주조용 동판몰드를 사용하여 주형을 제작하면 그 수명이 지금 까지 사용하여 오던 동판몰드에 비하여 최고 3배까지 연장할 수 있는 효과가 있다.As described above, when the mold is manufactured by using the copper casting mold for continuous casting of the present invention, its life can be extended up to three times as compared with the copper mold used before.

Claims (11)

용강을 연속적으로 주조할 때 사용되는 연속 주조용 주형을 구성하는 동판몰드로서,A copper plate mold constituting a continuous casting mold used when continuously casting molten steel, 동판과,Copper Plate, 상기 동판 상에 부착된 니켈층과,A nickel layer attached to the copper plate, 상기 니켈층 상에 부착된 니켈-보론 합금층을 포함하여 이루어지는 것이 특징인 연속 주조용 동판몰드.Copper plate mold for continuous casting comprising a nickel-boron alloy layer attached on the nickel layer. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 동판은 그 두께가 점차적으로 변하여 일측의 두께가 타측면의 두께보다 얇으며,The thickness of the copper plate is gradually changed so that the thickness of one side is thinner than the thickness of the other side, 상기 니켈층은 상기 동판 두께 변화와 반대되는 방향으로 그 두께가 변화하여,The nickel layer is changed in thickness in a direction opposite to the copper plate thickness change, 상기 동판과 상기 니켈층의 전체 두께가 일정하게 된 것이 특징인 연속 주조용 동판 몰드.Copper plate mold for continuous casting, characterized in that the overall thickness of the copper plate and the nickel layer is constant. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 동판은 그 두께가 점차적으로 변하여 일측의 두께가 타측면의 두께보다 얇으며,The thickness of the copper plate is gradually changed so that the thickness of one side is thinner than the thickness of the other side, 상기 니켈-보론 합금층이 상기 동판 두께 변화와 반대되는 방향으로 그 두께가 변화하여,The nickel-boron alloy layer is changed in thickness in a direction opposite to the copper plate thickness change, 상기 동판과 상기 니켈-보론 합금층의 전체 두께가 일정하게 된 것이 특징인 연속 주조용 동판 몰드.The copper plate mold for continuous casting, characterized in that the overall thickness of the copper plate and the nickel-boron alloy layer is constant. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 동판은 그 두께가 점차적으로 변하여 일측의 두께가 타측면의 두께보다 얇으며,The thickness of the copper plate is gradually changed so that the thickness of one side is thinner than the thickness of the other side, 상기 니켈층은 상기 동판 두께 변화와 반대되는 방향으로 그 두께가 변화하고,The nickel layer is changed in thickness in a direction opposite to the copper plate thickness change, 상기 니켈-보론 합금층도 상기 동판 두께 변화와 반대되는 방향으로 그 두께가 변화하여,The nickel-boron alloy layer also changes its thickness in a direction opposite to the copper plate thickness change, 상기 동판과 상기 니켈층 및 상기 니켈-보론 합금층의 두께를 합한 전체 두께가 일정하게 된 것이 특징인 연속 주조용 동판 몰드.The copper plate mold for continuous casting, characterized in that the total thickness of the sum of the thickness of the copper plate, the nickel layer and the nickel-boron alloy layer is constant. 용강을 연속적으로 주조할 때 사용되는 연속 주조용 주형을 구성하는 동판 몰드를 제조하는 방법에 있어서,In the method for producing a copper plate mold constituting the mold for continuous casting used when continuously casting molten steel, 동판 몰드용의 동판을 준비하는 공정과,Preparing a copper plate for the copper mold; 상기 동판의 표면에 니켈층을 형성하는 공정과,Forming a nickel layer on the surface of the copper plate; 상기 니켈층의 상면에 니켈-보론 합금층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 동판 몰드 제조 방법.A copper plate mold manufacturing method comprising the step of forming a nickel-boron alloy layer on the upper surface of the nickel layer. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 동판 준비 공정에서 상기 동판을 일측면의 두께가 대향하는 다른 측면의 두께보다 작아지도록 표면이 경사지게 가공하고,In the copper plate preparation process, the copper plate is processed to be inclined so that the surface of the copper plate is smaller than the thickness of the other side of the opposite side, 상기 니켈층 형성 공정에서, 상기 니켈층을 동판과 반대 방향으로 표면이 경사지도록 형성하고,In the nickel layer forming process, the nickel layer is formed so that the surface is inclined in the direction opposite to the copper plate, 상기 니켈-보론 합금층 형성 공정에서, 상기 니켈-보론 합금층을 상기 니켈층과 같은 방향으로 표면이 경사지게 형성하여,In the nickel-boron alloy layer forming process, the nickel-boron alloy layer is formed to be inclined in the same direction as the nickel layer, 상기 동판과 니켈층 및 니켈-보론 합금층의 두께를 합친 전체의 두께가 일정하게 되도록 하는 것이 특징인 동판 몰드 제조 방법.The copper plate mold manufacturing method characterized in that the thickness of the entire sum of the thickness of the copper plate, the nickel layer and the nickel-boron alloy layer is constant. 제5항에 있어서, 상기 니켈-보론 합금층 형성 공정은,The method of claim 5, wherein the nickel-boron alloy layer forming process, 상기 니켈층 표면에 전해세정 및 수세공정을 실시하여 전처리한 후,After the electrolytic cleaning and washing process on the surface of the nickel layer is pretreated, 황산, 불산, 및 황산니켈이 포함된 전해액에서 니켈 전극을 양극으로 하여 상기 니켈층 표면에 니켈 도금핵을 형성하고, 전극에 가하는 전압을 바꾸어서 잠시 활성화시키고 수세한 후, 몰드윈 도금방법으로 니켈-보론 합금층을 형성하는 것이 특징인 동판 몰드 제조 방법.In an electrolyte solution containing sulfuric acid, hydrofluoric acid, and nickel sulfate, a nickel plating core is formed on the surface of the nickel layer by using a nickel electrode as an anode, the voltage applied to the electrode is changed, activated briefly, and washed with water. A copper plate mold manufacturing method characterized by forming a boron alloy layer. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 몰드윈 도금 방법은 붕소와 니켈을 포함하는 전해액을 사용하여 니켈-보론 합금층을 형성하는 도금방법인 것이 특징인 동판 몰드 제조 방법.The mold win plating method is a copper plate mold manufacturing method characterized in that the plating method for forming a nickel-boron alloy layer using an electrolyte containing boron and nickel. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 붕소와 니켈을 포함하는 전해액은 설파민산 Ni, 취화 Ni, 황산 Ni, 및 붕산을 포함하여 구성되는 것이 특징인 동판 몰드 제조 방법.The electrolytic solution containing boron and nickel is a copper plate mold manufacturing method characterized in that it comprises a sulfamic acid Ni, embrittlement Ni, Ni sulfate, and boric acid. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 경사진 니켈층 형성 공정은 니켈층을 일정하게 형성한 후 기계 가공으로 표면의 일부를 깎아 내어서 두께를 작아지게 하고,The inclined nickel layer forming process is to form a nickel layer and then scrape a part of the surface by machining to reduce the thickness, 상기 니켈-보론 합금층 형성공정은 상기 니켈-보론 합금층을 도금하는 도중에 도금액의 레벨을 일정한 비율로 낮추어 주거나, 양극 판을 도금액에서 조금씩 들어 올려서 도금되는 두께를 조절하는 것이 특징인 동판 몰드 제조 방법.The nickel-boron alloy layer forming process may reduce the level of the plating solution at a constant rate during plating of the nickel-boron alloy layer, or adjust the thickness of the plated by lifting the positive electrode plate little by little from the plating solution. . 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 니켈-보론 합금층을 형성하는 공정 대신 니켈층위에 니켈화합물 NiW, NiP, NiSb, NiCo, NiBe 중에서 하나 이상을 선택하여 니켈화합물 합금층을 형성하는 것이 특징인 동판 몰드 제조 방법.Copper nickel mold manufacturing method characterized in that to form a nickel compound alloy layer by selecting one or more of the nickel compound NiW, NiP, NiSb, NiCo, NiBe on the nickel layer instead of forming the nickel-boron alloy layer.
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