KR20140020544A

KR20140020544A - Casting mold

Info

Publication number: KR20140020544A
Application number: KR1020120087209A
Authority: KR
Inventors: 우대희; 권상흠; 원영목
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2014-02-19
Also published as: KR101443788B1

Abstract

The present invention provides a casting mold which is capable of preventing damage to the edges of protrusions thereof due to deformation and impact and which comprises: a long side; a short side having both ends provided with protrusions formed inwards; and coating layers formed on the inner surfaces of the long and short sides, wherein each protrusion has a second coating layer formed on at least a part of the edge thereof, and a first coating layer, which has higher hardness than that of the second coating layer, formed on other regions except the part of the edge.

Description

{Casting mold}

본 발명은 주조용 주형에 것으로, 특히 마찰에 의한 변형 또는 파손을 방지할 수 있는 주조용 주형에 관한 것이다.
The present invention relates to a casting mold, and more particularly, to a casting mold capable of preventing deformation or breakage due to friction.

일반적으로 연속 주조(continuous casting) 공정은 일정한 형상의 주형에 용강을 연속적으로 주입하고, 주형 내에서 반응고된 용강을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 주편(slab), 블룸(bloom), 빌렛(billet) 등과 같은 다양한 형상의 반제품을 제조하는 공정이다. 주형은 그 내부에 냉각수가 순환함으로써 주입된 용강이 반응고되어 일정한 형태로 만들어지게 된다. 또한, 주형은 구리를 이용하여 제작할 수 있으며, 서로 마주보도록 마련된 2개의 장변과, 2개의 장변 사이에 서로 마주보도록 마련된 2개의 단변을 포함하여 이들 사이에 용강을 수용하는 소정의 공간이 마련된다. 한편, 주형은 주편의 모서리부가 모따기된 형상으로 주조되도록 단변의 양측단부에 돌출부를 형성할 수 있다.In general, the continuous casting process continuously injects molten steel into a mold of a predetermined shape, and continuously melts the molten steel reacted in the mold to the lower side of the mold to form slabs, blooms, and billets. It is a process for manufacturing semi-finished products of various shapes such as). The mold is made of a constant shape by the reaction of the injected molten steel by circulating the cooling water therein. The mold can be manufactured using copper and includes two long sides provided to face each other and two short sides provided so as to face each other between two long sides so that a predetermined space for accommodating molten steel is provided between them. On the other hand, the mold can form protrusions at both side ends of the short side so that the edges of the cast steel are cast in a chamfered shape.

주형에 수용되는 액상의 용강은 1500℃ 이상의 온도를 유지하고, 이러한 고온의 용강에 의해 주형 표면의 온도가 상승하여 열변형이 발생하기 때문에 취약한 내구성을 가진다. 또한, 연속주조 중 주편의 형상을 유지하고 응고 쉘(shell)이 주형의 틈새에 끼어 브레이크 아웃(brake out) 등의 사고가 발생하는 것을 방지하기 위해 장변과 단변의 측면을 완전히 밀착시키기 때문에 장변의 미는 힘에 대응하는 지지점이 없는 돌출부 모서리는 취약한 내구성을 가진다. 특히, 주조중 폭 변경을 실시하는 경우에는 밀착된 상태에서 단변을 이동시키기 때문에 돌출부의 모서리가 파손될 가능성이 높아진다.The liquid molten steel accommodated in the mold is maintained at a temperature of 1500 ° C or higher, and the temperature of the mold surface rises due to such high-temperature molten steel, so that thermal deformation occurs. In order to keep the shape of the cast steel during the continuous casting and to prevent the coagulation shell from being caught in the gap of the casting mold to prevent the occurrence of an accident such as a break out, The protruding edge with no supporting point corresponding to the pushing force has a weak durability. Particularly, in the case of changing the width during casting, since the short side is moved in a close contact state, the possibility that the edge of the projected portion is broken is increased.

주형의 내마모성을 향상시켜 주형의 수명을 향상시키기 위해 용강과 접촉하는 주형의 표면에는 구리에 비해 경도가 높은 금속 또는 세라믹 등을 이용하여 코팅층을 형성한다. 이러한 코팅층의 예로서, 일본공개특허 제2004-291000호에는 경도가 다른 금속 도금층과 금속계 탄화물 용사층을 형성하고, 도금층과 용사층의 경계부에서 마모 정도가 달라서 발생할 수 있는 단차에 의한 도금층의 박리를 방지하기 위하여 금속계 탄화물 용사층의 경도를 금속 도금층과의 연접부에서는 금속 도금층의 경도와 동등하게 하며, 하방으로 점진적으로 증가시키는 방법을 사용하였다.In order to improve the abrasion resistance of the mold and improve the lifetime of the mold, a coating layer is formed on the surface of the mold, which is in contact with the molten steel, by using a metal or ceramic having a hardness higher than that of copper. As an example of such a coating layer, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-291000 discloses a method of forming a metal plating layer and a metal-based carbide thermal spraying layer having different hardnesses and separating the plating layer due to a difference in degree of wear at the boundary between the plating layer and the sprayed layer The hardness of the metal-based carbide thermal spraying layer is made equal to the hardness of the metal plating layer at the connection portion with the metal plating layer, and the hardness is gradually increased downward.

그러나, 종래의 주형 표면 코팅 방법은 주형 하방의 양측단 돌출부의 모서리도 함께 경도가 증가하기 때문에 취약한 내구성으로 인한 파손을 방지할 수 없다.
However, the conventional mold surface coating method can not prevent breakage due to the weak durability because the hardness increases along with the edges of both side projections below the mold.

본 발명은 주편의 품질을 향상시키기 위해 양측단부에 돌출부를 형성한 주형의 돌출부 모서리에서 발생하는 파손을 방지할 수 있는 주조용 주형을 제공한다.The present invention provides a casting mold capable of preventing breakage occurring at the edges of protrusions of a mold having protrusions formed at both ends thereof in order to improve the quality of the cast steel.

본 발명은 단변의 돌출부 모서리의 코팅층 경도를 다른 부분에 비해 감소시켜 전체적인 내마모성을 줄이지 않으면서 돌출부 모서리의 파손을 방지할 수 있는 주조용 주형을 제공한다.
The present invention provides a casting mold capable of reducing the hardness of the coating layer at the edge of the short side of the projected portion compared with the other portions to prevent breakage of the edge of the projected portion without reducing the overall abrasion resistance.

본 발명의 일 양태에 따른 주조용 주형은 장변과 단변을 포함하고, 상기 단변은 양 단부에 내측 방향으로 돌출부가 형성되며, 상기 장변 및 단변의 내측 표면에 코팅층이 형성된 주조용 주형으로서, 상기 돌출부 모서리의 적어도 일부에 제 2 코팅층이 형성되고, 그 이외의 영역에 상기 제 2 코팅층보다 높은 경도를 갖는 제 1 코팅층이 형성된다.A mold for casting according to an embodiment of the present invention includes a long side and a short side, the short side being formed with a protrusion in the inner direction at both ends, and a coating layer formed on the inner surface of the long side and the short side, A second coating layer is formed on at least a part of the edge, and a first coating layer having a higher hardness than the second coating layer is formed in the other area.

상기 제 2 코팅층은 적어도 상기 돌출부 모서리의 상기 주형의 1/10 내지 1/9의 높이로부터 그 하측으로 주형의 1/2 높이까지 형성된다.The second coating layer is formed from a height of 1/10 to 1/9 of the mold at least at the corner of the protrusion to a half height of the mold from the bottom to the bottom.

상기 제 2 코팅층은 상기 돌출부 모서리의 전체에 형성된다.The second coating layer is formed on the whole of the protruding edge.

상기 제 2 코팅층은 상기 양 단부의 돌출부 모서리 사이이며, 상면으로부터 1/3의 높이까지의 영역에 더 형성된다.The second coating layer is further formed in a region between the projecting edges of the both ends and a height of 1/3 from the top surface.

상기 제 2 코팅층은 1㎜ 내지 15㎜의 폭으로 형성된다.The second coating layer is formed to have a width of 1 mm to 15 mm.

상기 제 2 코팅층은 상기 주형의 상면으로부터 1/2 높이까지 1㎜ 내지 15㎜의 폭으로 형성되고, 그 하측으로 1㎜ 내지 10㎜의 폭으로 형성된다.The second coating layer is formed to have a width of 1 mm to 15 mm from the upper surface of the mold to a half height, and a width of 1 mm to 10 mm below the second coating layer.

상기 제 1 코팅층은 500Hv 내지 1300Hv의 경도를 가지고, 상기 제 2 코팅층은 150Hv 내지 400Hv의 경도를 가진다.The first coating layer has a hardness of 500 Hv to 1300 Hv, and the second coating layer has a hardness of 150 Hv to 400 Hv.

상기 주형과 상기 제 1 및 제 2 코팅층 사이에 형성된 중간 코팅층과, 상기 돌출부 외측에 형성된 측면 코팅층을 더 포함한다.
An intermediate coating layer formed between the mold and the first and second coating layers, and a side coating layer formed outside the protrusions.

본 발명의 실시 예들은 돌출부가 형성된 단변의 돌출부 모서리의 적어도 일부에 주형의 나머지 부분에 비해 경도가 낮은 코팅층을 형성한다. 예컨데, 돌출부 모서리의 적어도 일부에 경도가 400Hv 이하의 제 2 코팅층을 형성하고, 나머지 영역에 경도가 500Hv 이상의 제 1 코팅층을 형성한다.Embodiments of the present invention form a coating layer having a lower hardness than at least the remaining portion of the mold at least a part of the protruding edge of the short side formed with the protruded portion. For example, a second coating layer having a hardness of 400 Hv or less is formed on at least a part of the protruding edge, and a first coating layer having a hardness of 500 Hv or more is formed in the remaining region.

이로부터, 돌출부 모서리를 제외한 단변의 전체면에 경도가 높은 제 1 코팅층이 형성되기 때문에 용강으로부터 제조되는 주편 및 주편 제조시 투입되는 주형 플럭스와의 마찰에 의해 발생하는 마모를 줄일 수 있고, 돌출부 모서리에 경도가 낮은 제 2 코팅층이 형성되어 초기에 어느 정도 마모가 발생할 수 있으나, 그 후에는 단변의 마모부와 주편 사이에 틈이 발생하고 응고 쉘이 제 1 코팅층에 지지되어 주편의 응고 쉘과 돌출부 모서리 사이의 마찰력이 크게 감소하여 돌출부 모서리에 형성된 제 2 코팅층의 마모는 급격하게 감소한다.Accordingly, since the first coating layer having a high hardness is formed on the entire surface of the short side excluding the edges of the projecting portions, it is possible to reduce the abrasion caused by the friction between the cast steel produced from the molten steel and the casting flux injected during the production of the cast steel, A gap is formed between the abrasion portion of the short side and the cast steel, and the coagulation shell is supported on the first coating layer, so that the solidification shell and the projections The frictional force between the corners is greatly reduced, and the abrasion of the second coating layer formed on the corners of the protrusions decreases sharply.

따라서, 주형의 내마모성을 크게 저감시키지 않으면서 주형의 변형에 의한 돌출부 모서리의 파손을 방지할 수 있다.
Therefore, it is possible to prevent breakage of the edge of the projection due to the deformation of the mold without significantly reducing the abrasion resistance of the mold.

도 1은 본 발명이 적용되는 강의 연속 주조 공정의 모식도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 주조용 주형의 사시도 및 평면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 주조용 주형의 단변의 개략도 및 단면도.
도 6은 연속 주조중 주형에서의 위치에 따른 열 변형량을 도시한 그래프.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 코팅층의 형상을 설명하기 위한 단변의 개략도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 단변의 돌출부 모서리의 마모를 설명하기 위한 개략도.1 is a schematic view of a continuous casting process of a steel to which the present invention is applied.
2 and 3 are a perspective view and a plan view of a mold for continuous casting according to an embodiment of the present invention.
Figures 4 and 5 are schematic and cross-sectional views of the short side of a mold for continuous casting according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the amount of heat deformation according to the position in the mold during continuous casting.
7 is a schematic view of a short side for explaining the shape of a coating layer according to the embodiments of the present invention.
FIG. 8 is a schematic view for explaining the wear of a protruding edge of a short side according to an embodiment of the present invention; FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the exemplary embodiments set forth herein. It is provided to fully inform the category. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명이 적용되는 연속 주조 장치의 개략도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 주조용 주형의 사시도 및 평면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 주조용 주형의 단변의 개략도이고, 도 5는 단변의 단면도이다. 그리고, 도 6은 연속 주조중 주형의 온도 상승에 의해 주형에서 발생하는 변형량을 도시한 그래프이고, 도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 코팅층의 형상을 설명하기 위한 단변의 개략도이며, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 단변의 돌출부 모서리의 마모를 설명하기 위한 주형의 개략도이다.FIG. 1 is a schematic view of a continuous casting apparatus to which the present invention is applied, and FIGS. 2 and 3 are a perspective view and a plan view of a continuous casting mold according to an embodiment of the present invention. 4 is a schematic view of a short side of a mold for continuous casting according to an embodiment of the present invention, and Fig. 5 is a sectional view of a short side. 7 is a schematic view of a short side for explaining the shape of the coating layer according to the embodiments of the present invention, and Fig. 8 is a schematic view showing the shape of the coating layer according to the embodiment of the present invention. Fig. Fig. 3 is a schematic view of a mold for explaining the wear of a protruding edge of a short side according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 연속 주조 장치는 제강 공정에서 정련된 용강(molten steel)(10)이 담기는 래들(ladle)(100)과, 래들(100)에 연결되는 주입 노즐을 통해 용강(10)을 공급받아 임시 저장하는 턴디쉬(tundish)(200)와, 노출구(350)를 포함하여 턴디쉬(200)로부터 용강(10)을 배출하는 침지 노즐(300)과, 침지 노즐(300)에 의해 용강(10)을 공급받아 소정의 주편(20) 형상으로 용강(10)을 초기 응고시키는 주형(mold)(400)과, 주형(400)의 하부에 구비되어 미응고된 용강(10)을 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행하여 주편(20)을 형성하도록 복수의 세그먼트(segment; 520)가 연속적으로 배열되는 냉각 라인(500)을 포함한다. 세그먼트(520)는 주조된 주편(20)의 형상을 보존하면서 주편(20)의 내부까지 응고되도록 냉각수가 살포되고, 주편(20)을 인발하기 위한 다수의 롤러(540)가 설치되어 있다.1, the continuous casting apparatus to which the present invention is applied includes a ladle 100 containing a molten steel 10 refined in a steelmaking process, and an injection nozzle connected to the ladle 100 An immersion nozzle 300 for discharging the molten steel 10 from the tundish 200 including the exposing port 350 and an immersion nozzle 300 for discharging the molten steel 10 from the tundish 200, A mold 400 for supplying the molten steel 10 by the nozzle 300 and initially solidifying the molten steel 10 in the shape of a predetermined piece 20 and a mold 400 provided at the lower part of the mold 400, Includes a cooling line 500 in which a plurality of segments 520 are continuously arranged to perform a series of molding operations while cooling the molten steel 10 to form the slab 20. The segments 520 are provided with a plurality of rollers 540 for spraying cooling water to coagulate the casting 20 to the inside of the casting 20 while retaining the shape of the casted casting 20 and for drawing the casting 20.

주형(400)은 침지 노즐(300)로부터 공급되는 용강(10)을 수용하고, 소정의 주편 형상으로 용강(10)을 응고시키기 위해 1차 냉각한다. 이러한 주형(400)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 소정 거리 이격되어 서로 마주보도록 마련된 2개의 장변(410)과, 2개의 장변(410) 사이에 소정 거리 이격되어 서로 마주보도록 마련된 2개의 단변(420)을 포함한다. 여기서, 장변(410) 및 단변(420)은 예를 들어 구리를 이용하여 각각 제작할 수 있다. 따라서, 주형(400)은 2개의 장변(410) 및 2개의 단변(420) 사이에 용강을 수용하는 소정의 공간이 마련되고, 그 중앙부에 침지 노즐(300)이 마련된다. 또한, 단변(420)은 주편(20)의 폭을 조절하기 위해 수평 방향으로 이동 가능하고, 내면이 경사지게 설치될 수 있다.The mold 400 receives the molten steel 10 supplied from the immersion nozzle 300 and primarily cools the molten steel 10 to solidify the molten steel 10 in a predetermined cast shape. 2 and 3, the mold 400 includes two long sides 410 spaced apart from each other by a predetermined distance and two long sides 410 spaced a predetermined distance apart from each other, And a short side 420. Here, the long side 410 and the short side 420 may be fabricated using copper, for example. Thus, the mold 400 is provided with a predetermined space for accommodating molten steel between the two long sides 410 and the two short sides 420, and the immersion nozzle 300 is provided at the center thereof. In addition, the short side 420 can be moved in the horizontal direction to adjust the width of the cast piece 20, and the inner side can be inclined.

한편, 단변(420)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 장변(410)에 대해 수직한 본체(422)와, 본체(422)의 양측 단부에 형성되어 주편(20)의 코너부에 경사진 모따기면을 형성할 수 있는 돌출부(424)를 포함한다. 즉, 단변(420)의 본체(422)의 양측 단부에 경사면을 갖는 돌출부(424)가 형성되고, 돌출부(424)의 경사면이 주편과 접하게 된다. 돌출부(424)의 경사면에 의해 주편(20)의 모서리가 하방으로 갈수록 내측으로 경사진 모따기면으로 형성된다. 돌출부(424)는 다양한 형태가 고려되는데, 삼각뿔 형상이 바람직하다. 즉, 장변(410)과 접촉하는 돌출부(424)의 상부변으로부터 본체(422)로 소정 각도의 경사면을 갖도록 돌출부(424)는 삼각뿔 형상을 가질 수 있다. 그런데, 경사면이 호 형태를 가지게 되면, 호의 위치마다 경사 보상량에 차이가 있어 돌출부(424)의 설계에 어려움이 있다. 또한, 돌출부(424)와 몸체(422)가 이루는 각도(θ), 즉 경사면의 각도(θ)는 돌출부(424)의 냉각능과 주편의 모따기면에서의 면세로 크랙의 방지와 관련하여 적절히 선정될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(424)와 몸체(422)의 각도(θ)는 120∼150°로 할 수 있다. 이 각도(θ)가 150°이상이면 돌출부(424)에 의한 완냉 효과가 크지 않으며, 각도(θ)가 120°미만의 경우에는 장변(410)과 접촉하는 돌출부(424)의 길이가 길어 단변(420)의 냉각능으로 돌출부(424)의 냉각이 어려워질 수 있다.3 and 4, the short side 420 has a body 422 perpendicular to the long side 410 and a body 422 formed at both side ends of the body 422, And a protrusion 424 capable of forming a chamfered surface of the photograph. That is, projections 424 having inclined surfaces are formed at both side ends of the main body 422 of the short side 420, and the inclined surfaces of the projected portions 424 are brought into contact with the cast. The edge of the cast piece 20 is formed by the inclined surface of the protruding portion 424 as a chamfered surface inclined inward as it goes downward. The projection 424 may take various forms, preferably a triangular shape. That is, the protruding portion 424 may have a triangular-pyramid shape so as to have an inclined surface at a predetermined angle from the upper side of the protruding portion 424 contacting the long side 410 to the main body 422. However, if the inclined surfaces have arc shapes, there is a difference in the amount of inclined compensation for each arc position, which makes it difficult to design the protruded portions 424. [ The angle? Between the protruding portion 424 and the body 422, that is, the angle? Of the inclined surface is suitably selected in relation to the prevention of cracks due to the cooling capability of the protruding portion 424 and the exfoliation in the chamfering surface . For example, the angle [theta] between the protruding portion 424 and the body 422 may be 120 to 150 [deg.]. When the angle? Is less than 120 degrees, the length of the protruding portion 424 contacting the long side 410 is long, so that the short side Cooling of the protruding portion 424 may be difficult due to the cooling capability of the protruding portion 420.

이러한 주형(400)은 주편(20)과의 마찰에 의해 마모가 발생될 수 있는데, 주형(400)의 내마모성을 향상시키기 위해 주형(400)의 표면에는 도 5에 도시된 바와 같이 예를 들어 0.1㎜∼5㎜의 두께로 코팅층(430)이 형성된다. 코팅층(430)은 예를 들어 고경도 물질을 코팅하여 제 1 코팅층(432)을 형성할 수 있고, 주형(400)과 제 1 코팅층(432)의 밀착력을 높이기 위해서 제 1 코팅층(432)과 주형(400) 사이에 밀착력이 높은 Ni 등을 이용하여 중간 코팅층(434)을 적어도 1층 이상 형성할 수도 있다. 이때, 각 코팅층(432, 434)의 두께는 상부와 하부를 동일하게 형성할 수도 있고, 상부에서 하부로 갈수록 두께를 증가시키는 등 높이에 따라 변화시킬 수도 있다. 또한, 장변(410)과 단변(420)의 밀착에 의해 발생하는 긁힘을 방지하기 위해 단변(420)의 외측면에 Ni 또는 Cu 등을 이용하여 측면 코팅층(436)을 형성할 수도 있다. 한편, 주형(400)의 마모는 하부에 집중되기 때문에 주형(400) 상부와 하부에 서로 다른 경도의 제 1 코팅층(432)을 형성할 수 있다. 즉, 주형(400)의 상부에는 저경도의 제 1 코팅층(432)을 형성하고, 하부에는 이보다 고경도의 제 1 코팅층(432)을 형성할 수도 있다. 한편, 도 5에는 단변(420)에 형성된 코팅층(430)을 도시하였으나, 장변(410)에도 단변(420)과 동일하게 중간 코팅층(434) 및 제 1 코팅층(432)이 형성될 수 있다. In order to improve the abrasion resistance of the mold 400, the mold 400 may be worn by friction with the casting 20, for example, 0.1 The coating layer 430 is formed to a thickness of 5 mm to 5 mm. The first coating layer 432 may be formed by coating a hard material on the first coating layer 432 and the first coating layer 432 may be formed on the first coating layer 432 to improve adhesion between the mold 400 and the first coating layer 432. [ At least one intermediate coating layer 434 may be formed using Ni or the like having a high adhesion strength. At this time, the thicknesses of the respective coating layers 432 and 434 may be the same as the upper and lower layers, or the thickness may be increased from the upper portion to the lower portion. A side coating layer 436 may be formed on the outer surface of the short side 420 by using Ni or Cu to prevent scratches caused by close contact between the long side 410 and the short side 420. On the other hand, since the abrasion of the mold 400 is concentrated on the lower portion, the first coating layer 432 having different hardness can be formed on the upper portion and the lower portion of the mold 400. That is, the first coating layer 432 having a low hardness may be formed on the upper part of the mold 400, and the first coating layer 432 having a hardness higher than that of the first coating layer 432 may be formed on the lower part. 5, an intermediate coating layer 434 and a first coating layer 432 may be formed on the long side 410 in the same manner as the short side 420, though the coating layer 430 is formed on the short side 420.

그런데, 단변(420)의 돌출부(424)의 모서리(426)는 내구성이 취약하여 변형에 의해 파손될 수 있다. 이는 연속 주조중 주형(400)의 온도 상승에 의해 주형(400)에서 발생하는 변형량을 계산한 결과를 나타낸 도 6을 보면 알 수 있다. 도 6(a) 및 도 6(b)는 돌출부(424)의 폭(d)이 30㎜, 45㎜ 및 60㎜의 경우 돌출부(424)의 모서리(426)와 단변(420)의 몸체(422) 중앙부에서 높이에 따른 변형량을 도시한 것이다. 도 6(a)에 도시된 바와 같이 돌출부(424)의 모서리(426)에서의 열변형은 주형(400) 상부에서 100㎜ 지점인 탕면(meniscus)으로부터 약 450㎜ 지점까지 집중적으로 발생한다. 돌출부(424)의 모서리(426)에서 돌출부(424)의 폭(d)이 증가할수록 변형량은 감소하다가 일정 수준으로 수렴하기 때문에 돌출부(424)의 형상을 제어하여 변형을 줄이는데 한계가 있다. 또한, 주형(400)에 용강(10)이 최소로 주입되는 순간에는 용강(10)이 주형(400) 내에 불균일하게 채워지기 때문에 이러한 변형은 더욱 크게 나타난다. 한편, 단변(420)의 몸체(422) 중앙부에서는 도 6(b)에 도시된 바와 같이 돌출부(424)의 모서리(426)에 비해 매우 작은 변형량을 가지므로 내구성에 대한 문제가 발생하지 않는다.However, the edge 426 of the protruding portion 424 of the short side 420 is weak in durability and can be broken by deformation. It can be seen from FIG. 6 which shows the result of calculating the deformation amount generated in the mold 400 due to the temperature rise of the mold 400 during the continuous casting. 6 (a) and 6 (b) show a case in which the edge 426 of the protrusion 424 and the body 422 of the short side 420 are formed in the case where the width d of the protrusion 424 is 30 mm, 45 mm, ) Shows the amount of deformation along the height at the center portion. As shown in Fig. 6 (a), the thermal deformation at the edge 426 of the protrusion 424 occurs intensively from the meniscus at about 100 mm above the mold 400 to about 450 mm. As the width d of the protrusion 424 increases at the edge 426 of the protrusion 424, the amount of deformation decreases and then converges to a certain level. Therefore, there is a limitation in reducing the deformation by controlling the shape of the protrusion 424. In addition, since the molten steel 10 is unevenly filled in the mold 400 at the moment when the molten steel 10 is injected into the mold 400 at a minimum, such deformation becomes more significant. As shown in FIG. 6 (b), the center 422 of the short side 420 has a very small amount of deformation as compared with the edge 426 of the projection 424, so that there is no problem of durability.

이러한 내구성이 취약한 돌출부(424)의 모서리(426)가 변형에 의해 파손되는 것을 방지하기 위해 본 발명은 돌출부(424)의 모서리(426)의 적어도 일부에 도 5에 도시된 바와 같이 다른 영역에 비해 낮은 경도를 갖는 제 2 코팅층(438)을 형성한다. 그런데, 본 발명의 실시 예와 같이 돌출부(424)의 모서리(426)의 적어도 일부를 다른 영역보다 경도가 낮은 제 2 코팅층(438)을 형성하지 않고 단변(420) 전면을 경도가 낮은 물질로 코팅층(430)을 형성하는 경우에는 단변(420) 하부에서의 마모에 의해 주형(400) 수명이 단축되므로 모서리(426)의 내구성 향상에 의한 효과가 줄어든다. 따라서, 돌출부(424)의 모서리(426)의 적어도 일부에 단변(420)의 전체면, 특히 단변(420) 하부의 코팅층(430)의 경도보다 낮은 경도로 제 2 코팅층(438)을 형성한다.In order to prevent the edge 426 of such an inferior protrusion 424 from being damaged by deformation, the present invention may be applied to at least a portion of the edge 426 of the protrusion 424, A second coating layer 438 having a low hardness is formed. At least a part of the edge 426 of the protrusion 424 may be formed of a material having a lower hardness on the entire surface of the short side 420 without forming the second coating layer 438 having a lower hardness than other regions, The life of the mold 400 is shortened due to abrasion at the lower side of the short side 420, so that the effect of improving the durability of the edge 426 is reduced. A second coating layer 438 is formed on at least a portion of the edge 426 of the protrusion 424 at a lower hardness than the hardness of the entire surface of the short side 420 and particularly the coating layer 430 under the short side 420.

본 발명의 실시 예들에 따른 코팅층의 형상을 도 7에 도시하였다. 먼저, 도 7(a)에 도시된 바와 같이 변형 정도가 큰 단변(420)의 용강(10)이 투입되어 용강(10)의 상부면인 1/10 내지 1/9의 높이로부터 단변(420)의 1/2 높이로 제 2 코팅층(438)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 단변(420)의 전체 높이가 1000㎜의 경우 상측 100㎜부터 500㎜ 까지를 최소 범위로 하여 제 2 코팅층(438)을 형성할 수 있고, 단변(420)의 전체 높이가 900㎜의 경우 상측 100㎜부터 450㎜ 까지를 최소 범위로 하여 제 2 코팅층(438)을 형성할 수 있다. 즉, 돌출부(424)의 모서리(426)의 예를 들어 탕면의 높이로부터 단변(420)의 1/2 높이까지 제 1 코팅층(432)보다 저경도의 제 2 코팅층(438)을 형성하고, 그 이외의 단변(420)의 전체면에는 고경도의 제 1 코팅층(432)을 형성한다. 이때, 제 2 코팅층(438)의 폭은 돌출부(424) 모서리로부터 적어도 1㎜∼15㎜의 폭으로 형성할 수 있는데, 높이에 따라 최대 폭이 달라질 수 있다. 또한, 주형(400)에 최초 용강(10)이 공급되는 경우와 주조중 폭 변경에 의해 발생할 수 있는 파손에 효과적으로 대비하기 위해서는 제 2 코팅층(438)을 더 넓은 범위로 형성할 수 있다. 즉, 도 7(b)에 도시된 바와 같이 돌출부(424)의 모서리(426) 상부면으로부터 하부면까지의 전체에 소정 폭으로 제 2 코팅층(438)을 형성할 수 있다. 또한, 도 7(c)에 도시된 바와 같이 돌출부(424)의 모서리(426) 전체와 모서리(426) 이외의 단변(420)의 상부 일부, 예를 들어 1/3 영역에 제 2 코팅층(438)을 형성할 수 있다. 결과적으로, 돌출부(424)의 모서리(426)는 제 2 코팅층(438)이 형성되어 경도가 모두 동일할 수도 있고, 단변(420) 하부의 예를 들어 2/3 영역에 형성된 제 1 코팅층(432)의 경도보다 낮도록 단변(420) 상부로부터 예를 들어 1/3 영역까지 단변(420)의 높이 방향이나 폭 방향으로 제 2 코팅층(438)을 형성하여 코팅층(430)의 경도를 변화시킬 수 있다. 이때, 돌출부(424)의 모서리(426)를 경도가 500Hv 이상인 Ni-B로 전기 도금을 실시한 경우 100회 이상을 사용하지 못하고 파손이 발생하였으나, 약 200Hv의 경도를 가지는 Ni로 전기 도금을 실시한 경우 500회 이상을 사용한 경우에도 파손 없이 사용하였다. 따라서, 돌출부(424)의 모서리(426)에 형성된 제 2 코팅층(438)은 400Hv 이하, 예를 들어 150Hv∼400Hv의 경도를 갖도록 형성하고, 그 이외의 부분은 500Hv 이상, 예를 들어 500Hv∼1300Hv의 경도를 갖도록 형성하여 주형(400)의 마모를 줄이는 것이 주형(400)의 수명 증대에 효과적이다.The shape of the coating layer according to the embodiments of the present invention is shown in Fig. First, as shown in FIG. 7 (a), the molten steel 10 of the short side 420 having a large degree of deformation is injected into the short side 420 from the height of 1/10 to 1/9, which is the upper surface of the molten steel 10, The second coating layer 438 can be formed at a half height of the second coating layer 438. For example, when the total length of the short side 420 is 1000 mm, the second coating layer 438 can be formed with a minimum range of 100 mm to 500 mm on the upper side, and the overall height of the short side 420 is 900 mm The second coating layer 438 can be formed with a minimum range from 100 mm to 450 mm on the upper side. That is, a second coating layer 438 having a lower hardness than the first coating layer 432 is formed from the height of the bath surface to the half height of the short side 420, for example, at the corner 426 of the projection 424, And a first coating layer 432 of high hardness is formed on the entire surface of the other short side 420. At this time, the width of the second coating layer 438 may be at least 1 mm to 15 mm from the edge of the protrusion 424, and the maximum width may vary depending on the height. The second coating layer 438 can be formed to have a wider range in order to effectively prevent breakage that may be caused by the supply of the first molten steel 10 to the mold 400 and the width change during casting. That is, as shown in FIG. 7 (b), the second coating layer 438 may be formed to have a predetermined width from the upper surface to the lower surface of the edge 426 of the protrusion 424. 7C, the entirety of the edge 426 of the protrusion 424 and the upper part of the short side 420 other than the edge 426, for example, 1/3 region, ) Can be formed. As a result, the edges 426 of the protrusions 424 may have the same hardness as the second coating layer 438 is formed, and the first coating layer 432 formed in, for example, the 2/3 region below the short side 420 The hardness of the coating layer 430 can be changed by forming the second coating layer 438 in the height direction or the width direction of the short side 420 from the upper portion of the short side 420 to the 1/3 region, have. At this time, when the edge 426 of the protrusion 424 was electroplated with Ni-B having a hardness of 500 Hv or more, it was not able to use more than 100 times and broken. However, when electroplating was performed with Ni having hardness of about 200 Hv Even when used more than 500 times, it was used without breakage. Therefore, the second coating layer 438 formed on the edge 426 of the protrusion 424 is formed to have a hardness of 400 Hv or less, for example, 150 Hv to 400 Hv, and the other portions are formed to have 500 Hv or more, for example, 500 Hv to 1300 Hv To reduce the wear of the mold 400 is effective in increasing the service life of the mold 400. [

이렇게 본 발명에 따른 코팅층을 형성하기 위한 방법을 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 주형(400) 상에 주형(400)과 제 1 코팅층(432)의 접촉력을 증대시키기 위해 전기 도금 방법으로 약 200Hv의 경도를 가지는 Ni를 코팅하여 중간 코팅층(434)을 형성하고, 그 상부에 내마모성을 높이기 위해 600Hv 정도의 경도를 가지는 Ni-B를 코팅하여 제 1 코팅층(432)을 형성한다. 이어서, 단변(420)의 전체 높이에 대해 돌출부(424)의 모서리(426)에 예를 들어 3㎜의 폭으로 제 1 코팅층(432)을 제거한 후 제 1 코팅층(432)이 제거된 부분에 경도가 낮고 밀착력이 우수한 Ni를 코팅하여 제 2 코팅층(438)을 형성한다. 이렇게 코팅층(430)이 형성된 주형(400)을 상용 연주기에 설치하여 내구성을 테스트한 결과, 단변(420)의 전체면에 Ni-B를 코팅한 주형(400)의 경우에는 98회에서 돌출부(434)의 모서리(426)가 파손된 반면, 돌출부(424)의 모서리(426)에 경도가 낮은 제 2 코팅층(438)을 형성한 주형(400)의 경우에는 545회까지도 사용에 문제가 없을 정도로 내구성이 향상되었다.A method for forming the coating layer according to the present invention will now be described. In order to increase the contact force between the mold 400 and the first coating layer 432 on the mold 400, Ni having hardness of about 200 Hv is coated by an electroplating method to form an intermediate coating layer 434, and an abrasion resistance The first coating layer 432 is formed by coating Ni-B having a hardness of about 600 Hv. Subsequently, after removing the first coating layer 432 at a width of, for example, 3 mm, at the edge 426 of the projection 424 with respect to the entire height of the short side 420, the first coating layer 432 is removed, And the second coating layer 438 is formed by coating Ni with high adhesion. As a result of testing the durability of the casting mold 400 with the coating layer 430 formed thereon, it was found that the mold 400 having Ni-B coated on the entire surface of the short side 420 had the projections 434 In the case of the mold 400 in which the second coating layer 438 having a low hardness is formed at the edge 426 of the protrusion 424 while the edge 426 of the mold 400 is broken, .

주형(400)의 마모와 관련하여, 돌출부(424)의 모서리(426)를 제외한 단변(420)의 전체면에는 경도가 높은 물질로 제 1 코팅층(432)이 형성되기 때문에 주편(20) 및 주형 플럭스와의 마찰에 의해 발생하는 마모에 대해 기존 방법으로 코팅한 단변(420)과 동일한 효과가 나타난다. 그런데, 경도가 낮은 돌출부(424)의 모서리(426)에서 경도가 높은 제 1 코팅층(432)에 비하여 초기에 어느 정도 마모가 발생할 수 있다. 그러나, 약간이라도 마모가 발생한 후에는 도 8에 도시된 바와 같이 단변(420)의 마모부와 주편(20) 사이에 틈(A)이 발생하여 응고 쉘(30)이 경도가 강한 제 1 코팅층(432)에 지지되어 주편(20)의 응고 쉘(30)과 돌출부(424)의 모서리(426) 사이의 마찰력이 크게 감소하여 돌출부(424)의 모서리(426)에 형성된 제 2 코팅층(438)의 마모는 급격하게 감소한다. 경도가 강한 제 1 코팅층(432)의 마모가 추가로 진행되어 다시 돌출부(424)의 모서리(426)와 주편(20) 사이의 마찰력이 증가할 때까지 마모 진행이 느려지게 되고, 전체적으로 전면을 고경도의 제 1 코팅층(432)을 형성한 주형(400)에 비해 마모에 의한 주형(400)의 사용 횟수가 크게 감소하지 않는다. 따라서, 돌출부(424)의 모서리(426)에 형성되는 낮은 경도의 제 2 코팅층(438)의 폭이 넓어지면, 그만큼 마모 진행이 빨라지기 때문에 단변(420)의 최하부 측에서는 제 2 코팅층(428)의 폭이 10㎜ 초과하지 않는 것이 바람직하고, 상부로 갈수록 다소 넓어질 수 있으나 단변(420)의 높이 중앙부, 예를 들어 1/2까지는 15㎜를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
Since the first coating layer 432 is formed of a material having high hardness on the entire surface of the short side 420 except for the edge 426 of the projection 424 in relation to the wear of the mold 400, The same effect as the short side 420 coated by the conventional method is exhibited for the abrasion caused by the friction with the flux. However, at the edge 426 of the protrusion 424 having a low hardness, wear may occur at an early stage compared to the first coating layer 432 having a high hardness. 8, a gap A is formed between the abrasion portion of the short side 420 and the casting 20, so that the solidification shell 30 is hardened by the first coating layer 432 so that the frictional force between the solidification shell 30 of the cast piece 20 and the edge 426 of the protrusion 424 is greatly reduced and the second coating layer 438 formed on the edge 426 of the protrusion 424 The abrasion sharply decreases. The abrasion of the first coating layer 432 with a higher hardness is further advanced and the progress of wear is slowed until the frictional force between the edge 426 of the protruding portion 424 and the casting 20 is increased. The number of times the mold 400 is used due to abrasion is not significantly reduced as compared with the mold 400 having the first coating layer 432 formed thereon. The width of the second coating layer 438 formed on the edge 426 of the protrusion 424 is widened so that the wear progresses more rapidly so that the width of the second coating layer 428 on the lowermost side of the short side 420 It is preferable that the width does not exceed 10 mm, and it may be somewhat wider toward the upper part, but it is preferable that it does not exceed 15 mm to the middle part of the height of the short side 420,

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

400 : 주형 410 : 장변
420 : 단변 422 : 몸체
424 : 돌출부 426 : 모서리
430 : 코팅층 422 : 제 1 코팅층
424 : 중간 코팅층 426 : 측면 코팅층
428 : 제 2 코팅층400: mold 410: long side
420: Short side 422: Body
424: protrusion 426: corner
430: Coating layer 422: First coating layer
424: intermediate coating layer 426: side coating layer
428: Second coating layer

Claims

As a casting mold including a long side and a short side, the short side is formed with protrusions at both ends in the inward direction, the coating layer is formed on the inner surface of the long side and the short side,
A casting mold having a second coating layer formed on at least a part of the edge of the protrusion, and a first coating layer having a higher hardness than the second coating layer in other areas.

The mold casting mold of claim 1, wherein the second coating layer is formed from at least one tenth to one-ninth of the mold at the edge of the protrusion to one half of the mold from the bottom to the bottom.

The casting mold of claim 2, wherein the second coating layer is formed on the entirety of the protruding edge.

The casting mold according to claim 3, wherein the second coating layer is further formed in a region between the projecting edges of the both ends and a height of 1/3 from the upper surface.

The mold for casting according to claim 2 or 3, wherein the second coating layer has a width of 1 mm to 15 mm.

The mold for casting according to claim 5, wherein the second coating layer is formed to have a width of 1 mm to 15 mm from the upper surface of the mold to a half height and a width of 1 mm to 10 mm below the second coating layer.

The casting mold according to any one of claims 1 to 4, wherein the first coating layer has a hardness of 500 Hv to 1300 Hv and the second coating layer has a hardness of 150 Hv to 400 Hv.

The casting mold according to any one of claims 1 to 4, further comprising an intermediate coating layer formed between the mold and the first coating layer, and a side coating layer formed outside the protrusion.