KR20090067541A - Casting roll surface plating method of twin type strip caster - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 쌍롤식 박판주조기의 주조롤 표면 도금방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도금층의 미세균열을 방지하여 내구성을 향상시키고 주조재의 표면품질도 향상시킬 수 있도록 한 쌍롤식 박판주조기의 주조롤 표면 도금방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for plating a cast roll surface of a twin roll sheet caster, and more particularly, to a cast roll surface of a twin roll sheet caster to improve durability by preventing microcracks of a plated layer. It relates to a plating method.
일반적으로, 쌍롤식 박판주조방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 래들(1)에 수용된 용강이 턴디쉬(2)로 유입된 후 주입노즐(3)을 통해 주조롤(6) 양단부에 설치된 에지댐(5) 사이, 즉 주조롤(6) 사이로 공급되어 응고가 개시되고, 이때 주조롤(6) 사이의 용탕부에는 산화방지를 위해 메니스커스쉴드(4)로 용탕면을 보호하고 적절한 가스를 주입하여 분위기를 적절히 조절하게 되며, 양 주조롤(6)이 만나는 롤닙(7)을 빠져나오면서 박판(8)으로 제조되어 인발되면서 냉각되고, 권취기(9)에서 권취되는 형태로 이루어진다.In general, as shown in Figure 1, the twin roll type sheet casting method, the molten steel accommodated in the ladle (1) flows into the tundish (2) and then the edges provided at both ends of the casting roll (6) through the injection nozzle (3) Solidification is initiated by supplying between the
이와 같이, 박판주조기를 이용하여 용강으로부터 두께 10mm 이하의 박판을 직접 제조하는 쌍롤식 박판주조방법에 있어서 중요한 것은 서로 반대방향으로 빠르 게 회전하는 수냉식 주조롤(6) 사이로 주입노즐(3)을 통해 용강을 신속히 공급하여 원하는 두께의 박판을 균열없이 높은 실수율로 제조하는 것에 있다.As such, in the twin roll type sheet casting method of directly manufacturing a sheet having a thickness of 10 mm or less from molten steel by using a sheet casting machine, an important part is through the injection nozzle 3 between the water-cooled
한편, 연속주조용 주형표면은 전해식 도금방법을 채택하고 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 피도금체인 주조롤(6)이 음극이 되고, 양극은 도금하고자 하는 금속(10)을 연결하며, 피도금체는 도금액에 완전히 잠기게 하여 적절한 전류를 흘려 원하는 두께의 도금층을 얻게 된다.On the other hand, the casting surface for the continuous casting adopts an electrolytic plating method, as shown in Figure 2, the
이때, 피도금체인 주조롤(6)은 도금품질을 향상시키기 위해 회전을 실시하며, 평탄면인 경우 도금액(30)을 회전시켜 도금이 균일하게 이루어질 수 있도록 하는데 이 경우 일차적으로 동판위에 니켈 등의 도금을 실시한 후 내구성 향상을 위해 경도금층인 Ni-W 이나 Ni-Co 등의 경도금층을 이차도금층으로 입히게 된다.At this time, the
이와 같은 종래 주형 도금방법은 주로 니켈로 도금을 실시하였으며, 전류밀도나 도금액의 온도 등 도금조건에 관해서는 아래와 같은 기술들이 개시된 바 있다.Such a conventional mold plating method is mainly plated with nickel, and the following techniques have been disclosed regarding plating conditions such as current density and temperature of a plating solution.
즉, JP 1989-254357에는 몰드 표면에 일차적으로 Ni 도금을 실시한 후 Cr 도금을 이차적으로 실시하여 내구성과 품질향상을 꾀하는 것이 개시되어 있고, JP 2001-205399에는 일차 Ni 도금후 고경도의 Ni-W, Ni-Co 등의 도금층을 적용하여 내구성을 향상시키는 것이 개시되어 있다.That is, JP 1989-254357 discloses Ni plating on the mold surface first, followed by Cr plating secondarily to improve durability and quality, and JP 2001-205399 discloses high hardness Ni-W after primary Ni plating. It is disclosed to improve the durability by applying a plating layer, such as Ni-Co.
그러나, 이들 종래 개시 기술들은 대부분 기본이 되는 Ni 도금을 실시한 후, 이차적으로 내구성 향상을 위한 도금이나 용사코팅층을 적용한 것이어서, 대부분 내구성 향상을 위해 경도금층을 채택하게 되고, 결국 내부 응력이 높아 도금층 표 면에 미세균열이 생성되곤 하였다.However, these conventionally disclosed technologies are applied to the plating or the spray coating layer for secondary durability, after performing the most basic Ni plating, and most of them adopt a hard gold layer for durability improvement, eventually high internal stress plated table Microcracks would sometimes form on the cotton.
따라서, 이러한 경도금층의 미세균열은 주형의 내구성을 저하시키고, 주조재의 표면품질을 악화시키는 문제을 유발하였다.Therefore, the microcracks of the hardness gold layer caused a problem of lowering the durability of the mold and deteriorating the surface quality of the cast material.
여기에서, 도면중 도 2에 미설명된 부호 '20'은 도금조, '40'은 정류기이다.Here, reference numeral '20', which is not described in FIG. 2, is a plating bath and '40' is a rectifier.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 주형의 표면처리의 일환으로 도금을 적용하고 있는데, 구리합금의 모재위에 니켈 등의 일차도금과 고경도 층의 이차도금층을 적용함에 있어 경도금층의 미세균열을 방지할 수 있는 적정도금조건을 도출하여 주형의 내구성을 향상시키고, 주조재의 표면품질을 안정화시킬 수 있도록 한 쌍롤식 박판주조기의 주조롤 표면 도금방법을 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.The present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and the plating is applied as part of the surface treatment of the mold, in applying the primary plating such as nickel and the secondary plating layer of a high hardness layer on the base material of the copper alloy The main problem is to provide the casting roll surface plating method of the twin roll type sheet casting machine to improve the durability of the mold and to stabilize the surface quality of the casting material by deriving the appropriate plating condition to prevent the micro crack of the hardness gold layer. There is.
본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 쌍롤식 박판주조기의 주조롤 표면에 Ni, W를 전기도금하여 경도금층을 형성할 때에, 도금액 온도 최소 50℃ 이상, pH 5.5~7.5, 전류밀도 7A/d㎡ 이하로 유지하면서 도금하는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 주조롤 표면 도금방법을 제공한다.The present invention is a means for achieving the above-described problems, when forming a hardness gold layer by electroplating Ni, W on the surface of the casting roll of the twin-roll sheet caster, a plating solution temperature of at least 50 ℃, pH 5.5 ~ 7.5, current The present invention provides a casting roll surface plating method of a twin roll thin plate casting machine, wherein the plating is performed while maintaining the density at 7 A / dm 2 or less.
이때, 상기 주조롤은 도금액에 완전히 입욕된 상태로 도금되는 것에도 그 특징이 있다.At this time, the casting roll is also characterized by being plated in a state completely bathed in the plating liquid.
본 발명에 따르면, 박판 주조롤의 표면 경도금시 발생되던 미세균열을 방지할 수 있고, 그에 따라 도금층의 내구성을 향상시키고, 주조재 표면품질도 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the micro-cracks generated during the surface hardness of the thin cast roll, thereby improving the durability of the plating layer, it is possible to obtain the effect of improving the surface quality of the cast material.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 도금을 위한 도금장치의 개략적인 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 경도금층의 표면 확대 사진이다.Figure 3 is a schematic configuration diagram of a plating apparatus for plating according to the present invention, Figure 4 is an enlarged photograph of the surface of the hardness gold layer according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도금을 위한 장치는 도금조(100)와, 상기 도금조(100)에 충전된 도금액(110)과, 상기 도금조(100)에 잠기는 피도금체인 주조롤(120)과, 상기 주조롤(120)을 회전시키도록 상기 도금조(100)의 일측에 설치된 구동모터(M)와, 상기 도금조(100)의 바닥면에 설치되는 도금될 금속(130)과, 상기 도금조(100) 하측에 구비된 도금액 순환탱크(140)와, 상기 도금액 순환탱크(140)와 도금조(100)를 연결하는 배관(150)과, 상기 배관(150)상에 설치된 펌프(P)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the apparatus for plating according to the present invention includes a
그리하여, 주조롤(120)이 상기 도금조(100)에 완전히 입욕된 상태에서 서서히 회전하게 되고, 동시에 통전되어 전기도금이 수행되게 된다.Thus, the
이때, 피도금체인 주조롤(120)은 정류기(160)의 음극에 연결되고, 도금될 금속(130)은 정류기(160)의 양극에 연결된다.At this time, the
아울러, 상기 도금될 금속(130)은 Ni, W가 바람직하다.In addition, the
또한, 전류가 인가되면 양극에서는 Ni, W 이온이 분리되어 음극인 주조롤(120) 표면에 부착됨으로써 도금이 진행되게 된다.In addition, when a current is applied, Ni and W ions are separated from the anode and attached to the surface of the
여기에서, 도금시 도금액(110)의 온도조건이 매우 중요하다.Here, the temperature condition of the plating
본 발명에 따른 도금액(110)의 온도조건은 미세균열 방지를 위해 최소한 50℃ 이상으로 유지되어야 한다.The temperature conditions of the plating
이는 도금액(110)의 도금시 온도가 50℃ 미만이 되게 되면 경도금층에서 미세균열이 발생되기 때문인데, 도금액(110)의 온도가 낮게 되면 경도금층의 응력집중이 발생하여 균열이 민감하게 일어나기 때문이다.This is because when the temperature of the
이러한 사실은 표 1의 실험예를 통해 확인되었다.This fact was confirmed through the experimental example of Table 1.
뿐만 아니라, 경도금층의 미세균열은 도금액(110)의 pH 조건에 의해서도 민감하게 변화되는 것으로 확인되었다.In addition, it was confirmed that the microcracks of the hardness gold layer are sensitively changed even by the pH conditions of the
본 발명에 따른 미세균열 발생 방지를 위한 pH 조건은 5.5~7.5를 유지하여야 한다.PH conditions for preventing the occurrence of microcracks according to the present invention should be maintained at 5.5 ~ 7.5.
이또한, 표 2의 실험예를 통해 확인되었다.This was also confirmed through the experimental example of Table 2.
또한, 경도금층의 미세균열은 도금액(110)에 가하는 전류밀도에 의해서도 민감하게 변화되는 것으로 확인되었다.In addition, it was confirmed that the microcracks of the hardness gold layer are also sensitively changed by the current density applied to the
본 발명에 따른 미세균열 발생 방지를 위한 전류밀도는 7A/d㎡ 이하로 유지되어야 한다.The current density for preventing the occurrence of microcracks according to the present invention should be maintained at 7 A / dm 2 or less.
이또한, 표 3의 실험예를 통해 확인되었다.This was also confirmed through the experimental example of Table 3.
이를 통해, 본 발명에 따른 도금시 도금액(110)의 온도는 50℃ 이상, pH는 5.5~7.5, 전류밀도는 7A/d㎡ 이하로 유지함으로써 도금후 경도금층에서의 미세균열이 발생되지 않고 내구성이 향상되는 것을 확인 하였고, 이를 통해 주조품(재)의 표면품질도 향상될 수 있음을 확인하였다.Through this, the
즉, 도 4에서와 같이, (a)는 본 발명에 따른 조직사진으로 미세균열이 없음을 알 수 있고, (b)는 기존 조직사진으로 미세균열이 생겨 있음을 알 수 있다.That is, as shown in Figure 4, (a) can be seen that there is no micro-crack in the tissue picture according to the present invention, (b) can be seen that the micro-crack occurs in the existing tissue picture.
도 1은 일반적인 박판주조공정을 보인 예시적인 개념도,1 is an exemplary conceptual view showing a general sheet casting process,
도 2는 종래 주조롤의 도금방식을 보인 예시적인 장치 구성도,Figure 2 is an exemplary device configuration showing a plating method of a conventional casting roll,
도 3은 본 발명에 따른 도금을 위한 도금장치의 개략적인 구성도,3 is a schematic configuration diagram of a plating apparatus for plating according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 경도금층의 표면 확대 사진.Figure 4 is an enlarged photograph of the surface of the hardness gold layer according to the present invention.
♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧♧ description of the symbols for the main parts of the drawing ♧
100....도금조 110....도금액100..
120....주조롤 130....금속120 .... casting
140....도금액 순환탱크 150....배관140 .... Plating
160....정류기160 .... Rectifier
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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2007
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