NO340437B1 - Støpevalse for et to-valsestøpeanlegg - Google Patents
Støpevalse for et to-valsestøpeanlegg Download PDFInfo
- Publication number
- NO340437B1 NO340437B1 NO20025563A NO20025563A NO340437B1 NO 340437 B1 NO340437 B1 NO 340437B1 NO 20025563 A NO20025563 A NO 20025563A NO 20025563 A NO20025563 A NO 20025563A NO 340437 B1 NO340437 B1 NO 340437B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- casting
- casting roll
- roll according
- mantle
- copper alloy
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 74
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 9
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/0648—Casting surfaces
- B22D11/0651—Casting wheels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en støpevalse for et to-valsestøpeanlegg.
Det verdensomspennende mål, spesielt for stålindustrien, å støpe halvfabrikata mest mulig sluttdimensjonsnærme for å spare varm- og/eller kalddeformasjonstrinn har siden ca. 1980 ført til en rekke utviklinger, for eksempel ved én- og to-valsestangstøpeprosesser.
Ved disse støpeprosesser oppstår på de vannavkjølte valser eller ruller ved støping av stållegeringer, nikkel, kobber så vel som legeringer som bare vanskelig lar seg varmvalse, meget høye overflatetemperaturer i smeltens finstøpingsområde. Disse ligger f.eks. ved sluttdimensjonsnær støping av en stållegering ved 350 °C til 450 °C, hvorved støpevalsenes mantler består av et CuCrZr-materiale med en elektrisk konduktivitet av 48 Sm/mm og en varmeledningsevne av ca. 320 W/mK. Materialer på CuCrZr-basis er hittil spesielt blitt anvendt for termisk sterkt påkjente stangstøpekokiller og støpehjul. Overflatetemperaturen faller for disse materialer på grunn av avkjølingen av støpevalsene syklisk til ca. 150 °C til 200 °C ved hver rotasjon kort foran innstøpingsområdet. På støpevalsenes avkjølte bakside holder den seg derimot vidtgående konstant ved ca. 30 °C til 40 °C i løpet av rotasjonen. Temperaturgradienten mellom overflate og bakside i kombinasjon med den sykliske endring av støpevalsenes overflatetemperatur bevirker termiske spenninger i mantelmaterialets overflateområde.
Ifølge undersøkelser av utmattingsoppførselen for det hittil anvendte CuCrZr-materiale ved forskjellige temperaturer med en forlengelsesamplityde av ± 0,3 % og en frekvens av 0,5 Hertz - idet disse parametre tilnærmet tilsvarer en rotasjonshastighet for støpevalsene av 30 r/min - er for eksempel ved en maksimal overflatetemperatur av 400 °C, tilsvarende en veggtykkelse av 25 mm over vannavkjølingen, en levetid av 3000 sykluser inntil rissdannelse å forvente i det gunstigste tilfelle. Støpevalsene må derfor allerede etter forholdsvis kort driftstid av ca. 100 minutter etterbearbeides for å fjerne overflaterissene. Henstandstiden mellom etterbearbeidelsene er derved blant annet vesentlig avhengig av virksomheten til smøre-/skillemidlet på støpeflaten, den konstruksjonsmessig og prosessbetingede avkjøling så vel som støpehastigheten. For å bytte ut støpevalsene må støpemaskinen stanses og støpeprosessen avbrytes.
En ytterligere ulempe ved det gjennomprøvde kokillemateriale CuCrZr er den relativt lave hardhet av ca. 110 HB til 130 HB for dette anvendelsestilfelle. For en én-eller to-valsestangstøpeprosess er det nemlig ikke mulig å unngå at stålsprut kommer på valseoverflaten allerede foran innstøpingsområdet. De størknede stålpaitikler blir deretter trykket inn i de relativt myke overflater til støpevalsene, hvorved overflatekvaliteten til de støpte bånd med en tykkelse fra ca. 1,5 mm til 4 mm blir betydelig uheldig påvirket.
Også den lave elektriske konduktivitet til en kjent CuNiBe-legering med en tilsetning av inntil 1 % niob fører til en høyere overflatetemperatur sammenlignet med en
CuCrZr-legering. Da den elektriske konduktivitet forholder seg tilnærmet proporsjonalt til varmeledningsevnen, vil overflatetemperaturen til mantelen for en støpevalse av CuNiBe-legeringen øke til ca. 540 °C sammenlignet med en støpevalse med en mantel av CuCrZr med en maksimal temperatur av 400 °C på overflaten og 30 °C på baksiden.
Ternære CuNiBe- hhv. CuCoBe-legeringer oppviser riktignok prinsipielt en brinellhardhet av over 200 HB, men den elektriske konduktivitet til standard halvfabrikataene fremstilt fra disse materialer, som for eksempel stenger for ferdigfremstilling av motstandssveiseelektroder hhv. blikk og bånd for fremstilling av fjærer eller leadframes, i beste fall verdier som ligger i området fra 26 Sm/mm til ca. 32 Sm/mm . Under optimale betingelser vil med disse standardmaterialer bare en overflatetemperatur på mantelen til en støpevalse av ca. 585 °C kunne oppnås.
Også for CuCoBeZr- hhv. CuNiBeZr-legeringene som prinsipielt er kjente fra US patent 4179314, finnes ingen henvisning til at ved målrettet valg av legeringskomponentene vil konduktivitetsverdier av > 38 Sm/mm kunne oppnås i forbindelse med en minstehardhet av 200 HB.
Ifølge omfanget til EP 0 548 636 Bl teller dessuten til teknikkens stand anvendelsen av en utherdbar kobberlegering av 1,0 % til 2,6 % nikkel, hvilket helt eller delvis kan erstattes med kobolt, 0,1 % til 0,45 % beryllium, etter valg 0,05 % til 0,25 % zirkonium og eventuelt inntil maksimalt 0,15 % av minst ett element fra gruppen som omfatter niob, tantal, vanadium, titan, krom, cerium og hafnium, rest kobber innbefattende fremstillingsbetingede forurensninger og vanlige bearbei(lmgstilsetninger med en brinellhardhet av minst 200 HB og en elektrisk konduktivitet over 38 Sm/mm , som materiale for fremstilling av støpevalser og støpehjul.
Legeringer med disse sammensetninger, som for eksempel legeringene CuCo2BeO,5 eller CuNi2BeO,5, oppviser på grunn av det relativt høye legeringselementinnhold ulemper ved varmdeformasjonen. Imidlertid er høye varmdeformasjonsgrader nødvendige for ut fra den grovkornige støpestruktur med flere millimeter kornstørrelse å oppnå et mer finkornig produkt med en kornstørrelse < 1,5 mm (ifølge ASTM E 112). Spesielt for støpevalser av stort format kan hittil tilstrekkelig store støpeblokker med tilstrekkelig kvalitet bare kunnet fremstilles med meget høy innsats, men tekniske deformasjonsinnretninger står knapt til disposisjon for med en akseptabel innsats å realisere en tilstrekkelig høy varmegjennomknaing for rekrystallisasjon av godsstrukturen til en fmkornstruktur.
Utgående fra teknikkens stand ligger den oppgave til grunn for oppfinnelsen å fremskaffe en støpevalse som bestanddel for et to-valsestøpeanlegg, hvilket ved sluttdimensjonsnær støping av bånd av ikke-jernmetaller uten videre kan utsettes for avvekslende temperaturpåkjenninger og høye valsetrykk ved en høy stillstanstid.
Denne oppgave løses ved hjelp av støpevalsen som er angitt i patentkrav 1. Det er angitt en støpevalse for to-valsestøpeanlegg som ved sluttdimensjonsnær støping av bånd av ikke-jernmetaller utsettes for en vekslende temperaturpåkjenning og høye valsetrykk,karakterisert vedat den har en mantel av en utherdbar kobberlegering av - alltid uttrykt i vekr% - 0,4 % til 2 % kobolt, inntil 0,6 % nikkel, 0,1 % til 0,5 % berrylium, valgfritt 0,03 % til 0,5 % zirkonium, 0,005 % til 0,1 % magnesium og eventuelt maksimalt 0,15 % av minst ett element fra gruppen som omfatter niob, mangan, tantal, vanadium, titan, krom, cerium og hafnium, rest kobber innbefattende fremstillingsbetingede forurensninger og vanlige bearbei(lmgstilsetninger, hvor støpevalsen i det minste hva gjelder mantelen er fremstilt ved hjelp av bearbei(lmgstrinnene støping, varmedeformasjon, oppløsningsgløding ved 850 °C til 980 °C, kalddeformasjon inntil 30 % så vel som utherding ved 400 °C til 550 °C innenfor et tidsrom fra 4 til 32 h, hvor mantelen i utherdet tilstand oppviser en midlere kornstørrelse fra 30 um til 500 urn ifølge ASTM E 112, en hardhet av minst 185 HB, en konduktivitet mellom 30 og 36 Sm/mm , en 0,2 % elastisitetsgrense av minst 450 MPa og en bruddforlengelse av minst 12 %.
Ved anvendelsen av CuCoBeZr(Mg)-legering med bevisst trinnvis lavt Co- og Be-innhold kan på den ene side en fremdeles tilstrekkelig utherdbarhet for materialet for oppnåelse av høy fasthet, hardhet og konduktivitet sikres, og på den annen side er bare små varmdeformasjonsgrader nødvendig for fullstendig rekrystallisasjon av støpestrukturen og innstilling av en finkornig struktur med tilstrekkelig plastisitet.
Takket være en slik utformet støpevalse som bestanddel for et to-valsestøpeanlegg lykkes det å øke hastigheten ved støping av et bånd av et ikke-jernmetall, spesielt av aluminium hhv. en aluminiumlegering, med mer enn det dobbelte sammenlignet med en valseanordning forsynt med rene stålmantler. Dessuten oppnås en tydelig forbedret overflatekvalitet for det støpte bånd. En betraktelig lengre stillstandstid for mantelen blir også sikret.
Støpevalsen kan være utformet som hul sylinder, hvilket vil si egenstiv uten kjerne. Overflaten som kommer i kontakt med båndene som skal støpes, kan imidlertid også være bestanddel av en mantel med en kjerne, spesielt en stålkjerne. Mantelen kan da være krympet på, valmet på eller trukket på en slik kjerne som bærer og deretter mekanisk klemt fast.
Det er dessuten tenkbart at ved anvendelse av en mantel kan denne være utformet med ett eller flere lag.
Omhyllingsflaten til støpevalsens overflate kan være sylindrisk eller utført med en bombering om eventuelt å kompensere for en valsegjennombøyning.
En ytterligere forbedring av mantelens mekaniske egenskaper, spesielt en økning av strekkfastheten, kan ifølge krav 2 med fordel oppnås derved at kobberlegeringen inneholder 0,03 % til 0,35 % zirkonium og 0,005 % til 0,05 % magnesium.
Ifølge en ytterligere utførelsesform (krav 3) inneholder kobberlegeringen for mantelen en andel av < 1,0 % kobolt, 0,15 % til 0,3 % beryllium og 0,15 % til 0,3 % zirkonium.
Det er dessuten fordelaktig dersom ifølge krav 4 forholdet mellom kobolt og berylhum i mantelens kobberlegering utgjør mellom 2 og 15. Spesielt utgjør ifølge krav 5 dette forhold mellom kobolt og beryllium 2,2 til 5.
Ytterligere forbedringer av de mekaniske egenskaper for støpevalsen kan oppnås dersom mantelens kobberlegering inneholder inntil maksimalt 0,15 % av minst ett element fra gruppen som omfatter niob, mangan, tantal, vanadium, titan, krom, cerium og hafnium.
Når ifølge trekkene angitt i krav 7 mantelen er forsynt med et sjikt som reduserer varmegjennomslippbarheten hhv. utjevner varmeflyten, kan produktkvaliteten til det støpte bånd av et ikke-jernmetall, men spesielt av aluminium hhv. en aluminiumlegering, økes ytterligere. Dette sjikt blir med hensikt på grunn av driftsoppførselen til mantelen av en kobberlegering for spesielt et aluminiumbånd bevirket derved at ved begynnelsen av en støpe- og valseprosess et adhesjonssjikt dannes fra samvkkningen mellom kobber og aluminium på overflaten av mantelen, fra hvilket deretter under videre forløp av støpeprosessen aluminium trenger inn i kobberoverflaten og der kan danne et stabilt motstandsdyktig diffusjonssjikt hvis tykkelse og egenskap er i det vesentlige bestemt av støpehastighet og avkjølingsbetingelser. Herved blir aluminiumbåndets overflatekvalitet forbedret og følgelig produktkvaliteten tydelig forhøyet.
Med trekkene ifølge krav 8 kan mantelens varighet forlenges enda mer.
Støpevalsens overflate kan ifølge krav 9 være glatt utformet. Denne utforming kan spesielt oppnås ved hjelp av valsing. På denne måte blir tryldcspenninger indusert i randsonen, hvilket muliggjør en ytterligere motstand mot rissdannelse og rissforplantning, for å øke støpevalsens levetid.
Det er videre tenkbart at ifølge krav 10 støpevalses overflate er teksturert. En teksturering kan for eksempel finne sted ved hjelp av sponskjæring, rulling, erodering eller stråler. Ved hjelp av slike forholdsregler kan varmeovergangskoeffisienten med hensikt påvirkes.
Endelig kan det ifølge oppfinnelsen også være mulig at, i henhold til krav 11, et stoff med én i forhold til varmeledningsevnen til kobber lavere varmeledningsevne blir innleiret i fordypningene dannet ved hjelp av en teksturering.
Et slikt stoff kan foruten et metallisk materiale, som spesielt nikkel eller en nikkellegering, også være et keramisk materiale. En slik fylling av fordypningene dannet ved hjelp av en teksturering i støpevalsens overflate tjener til oppnåelse av gode overflatekvaliteter og å sikre en vedvarende påvkkning av varmeledningsevnen.
Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det følgende. Ved hjelp av syv legeringer for mantelen til en støpevalse (legeringer A til G) og tre sammenhgningslegeringer (H til J) blir det vist hvor kritisk sammensetningen er for å oppnå den etterstrebede egenskaps kombinasjon.
Alle legeringer ble smeltet i en digelovn og støpt til rundblokker med det samme format. Sammensetningen i vektprosenter er angitt i den etterfølgende Tabell 1. Tilsetningen av magnesium tjener til forhåndsdesoksidasjon av smeiten, og zkkomumtilsetningen innvirker positivt på varmplastisiteten.
i i i i i i i i i i i
Legeringene ble deretter presset til flatstenger med et lavt presseforhold
(= støpeblokkens tverrsnitt/presstangens tverrsnitt) av 5,6:1 på en stangpresse ved 950 °C. Legeringene ble deretter utsatt for en oppløsningsgløding i minst 30 minutter over 850 °C med påfølgende bråkjøling i vann og deretter utherdet i 4 til 32 h i temperaturområdet mellom 400 °C og 550 °C. De egenskapskombinasjoner som er oppført i den etterfølgende Tabell 2 ble oppnådd.
Rm = strekkfasthet
Rpo,2= 0,2 % elastisitetsgrense
A = bruddforlengelse
HB = brinellhardhet
Som det vil fremgå av egenskapskombinasjonene oppnås for legeringene ifølge oppfinnelsen for fremstilling av en mantel til en støpevalse den etterstrebede rekrystalliserte finkomstruktur med en tilsvarende god bruddforlengelse. For forsøkslegeringene H til J foreligger en kornstørrelse over 1,5 mm, hvorved materialets plastisitet blir redusert.
En ytterligere fasmetsøkning kan oppnås ved kalddeformasjon før utherdingen. I den etterfølgende Tabell 3 er egenskapskombinasjoner for legeringene A til J gjengitt ved hvilke oppnås ved oppløsningsgløding av det pressede materiale i minst 30 minutter over 850 °C med påfølgende bråkjøling i vann, 10 % til 15 % kaldvalsing (tverrsnittsreduksjon) og påfølgende utherding i 2 til 32 timer i temperaturområdet mellom 400 °C og 550 °C.
Legeringene A til G ifølge oppfinnelsen oppviser igjen gode bruddforlengelser og en kornstørrelse under 0,5 mm mens sammenligningslegeringene H til J oppviser et grovt korn med en kornstørrelse over 1,5 mm og lavere bruddforlengelsesverdier. Således besitter disse kobberlegeringer entydige bearbeidingsfordeler ved fremstillingen av mantler, spesielt for større støpevalser i to-valsestøpeanlegg, hvorved det blir mulig å oppnå et finkornig sluttprodukt med optimale grunnegenskaper for anvendelsesområdet.
Claims (11)
1. Støpevalse for to-valsestøpeanlegg som ved sluttdimensjonsnær støping av bånd av ikke-jernmetaller utsettes for en vekslende temperaturpåkjenning og høye valsetrykk,karakterisert vedat den har en mantel av en utherdbar kobberlegering av - alltid uttrykt i vekt% - 0,4 % til 2 % kobolt, inntil 0,6 % nikkel, 0,1 % til 0,5 % berrylium, valgfritt 0,03 % til 0,5 % zirkonium, 0,005 % til 0,1 % magnesium og eventuelt maksimalt 0,15 % av minst ett element fra gruppen som omfatter niob, mangan, tantal, vanadium, titan, krom, cerium og hafnium, rest kobber innbefattende fremstillingsbetingede forurensninger og vanlige bearbeidingstilsetninger, hvor støpevalsen i det minste hva gjelder mantelen er fremstilt ved hjelp av bearbei(lmgstrinnene støping, varmedeformasjon, oppløsningsgløding ved 850 °C til 980 °C, kalddeformasjon inntil 30 % så vel som utherding ved 400 °C til 550 °C innenfor et tidsrom fra 4 til 32 h, hvor mantelen i utherdet tilstand oppviser en midlere kornstørrelse fra 30 um til 500 um ifølge ASTM E 112, en hardhet av minst 185 HB, en konduktivitet mellom 30 og 36 Sm/mm , en 0,2 % elastisitetsgrense av minst 450 MPa og en bruddforlengelse av minst 12 %.
2. Støpevalse ifølge krav 1,
karakterisert vedat kobberlegeringen inneholder 0,03 % til 0,35 % zirkonium og 0,005 % til 0,05 % magnesium.
3. Støpevalse ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert vedat kobberlegeringen inneholder en andel kobolt som er mindre enn 1,0 %, 0,15 % til 0,3 % beryllium og 0,15 % til 0,3 % zirkonium.
4. Støpevalse ifølge ett av kravene 1 til 3,
karakterisert vedat i kobberlegeringen utgjør forholdet mellom kobolt og berylhum mellom 2 og 15.
5. Støpevalse ifølge krav 4,
karakterisert vedat i kobberlegeringen utgjør forholdet mellom kobolt og berylhum mellom 2,2 og 5.
6. Støpevalse ifølge ett av kravene 1 til 5,
karakterisert vedat kobberlegeringen inneholder inntil maksimalt 0,15 % av minst ett element fra gruppen omfattende niob, mangan, tantal, vanadium, titan, krom, cerium og hafnium.
7. Støpevalse ifølge ett av kravene 1 til 6,
karakterisert vedat mantelen er forsynt med et sjikt som reduserer varmegjenoppslippbarheten.
8. Støpevalse ifølge krav 7,
karakterisert vedat sjiktet oppviser en høy overflatehardhet.
9. Støpevalse ifølge ett av kravene 1 til 8,
karakterisert vedat dens overflate er glatt utformet.
10. Støpevalse ifølge ett av kravene 1 til 8,
karakterisert vedat dens overflate er teksturert.
11. Støpevalse ifølge krav 10,
karakterisert vedat i fordypningene dannet ved tekstureringen er et stoff innleiret med en varmeledningsevne som er lavere sammenlignet med varmeledningsevnen til kobber.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10156926 | 2001-11-21 | ||
| DE10224268A DE10224268A1 (de) | 2001-11-21 | 2002-05-31 | Gießwalze für eine Zweiwalzengießanlage |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20025563D0 NO20025563D0 (no) | 2002-11-20 |
| NO20025563L NO20025563L (no) | 2003-05-22 |
| NO340437B1 true NO340437B1 (no) | 2017-04-24 |
Family
ID=26010619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20025563A NO340437B1 (no) | 2001-11-21 | 2002-11-20 | Støpevalse for et to-valsestøpeanlegg |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030094219A1 (no) |
| EP (1) | EP1314495B1 (no) |
| JP (1) | JP4295492B2 (no) |
| KR (1) | KR100961239B1 (no) |
| CN (1) | CN1419982A (no) |
| BR (1) | BR0204713A (no) |
| CA (1) | CA2410245C (no) |
| MX (1) | MXPA02010879A (no) |
| NO (1) | NO340437B1 (no) |
| TW (1) | TW590822B (no) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE502004005671D1 (de) * | 2003-12-01 | 2008-01-17 | Sms Demag Ag | Haspeltreiber mit treiberrollen mit gussmänteln |
| CN101333609B (zh) * | 2007-06-28 | 2011-03-16 | 周水军 | 重力、低压铸造用低铍铜合金模具材料及其生产工艺 |
| DE102008015096A1 (de) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | Kme Germany Ag & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung von Gießformteilen sowie nach dem Verfahren hergestellte Gießformteile |
| DE102019214056A1 (de) | 2019-09-16 | 2021-03-18 | Aktiebolaget Skf | Rollenmantel, rollenkörper und verfahren |
| CN113234956B (zh) * | 2021-05-14 | 2022-05-24 | 中铝沈阳有色金属加工有限公司 | 一种大吨位的铬锆铜铸锭真空熔铸方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4179314A (en) * | 1978-12-11 | 1979-12-18 | Kawecki Berylco Industries, Inc. | Treatment of beryllium-copper alloy and articles made therefrom |
| JPH02166248A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-26 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | 析出硬化型連続鋳造用鋳型材料 |
| EP0548636A1 (de) * | 1991-12-24 | 1993-06-30 | KM Europa Metal Aktiengesellschaft | Verwendung einer aushärtbaren Kupferlegierung |
| EP0774525A1 (en) * | 1995-11-17 | 1997-05-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Copper alloy mold for casting aluminium or aluminium alloy |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3830644A (en) * | 1969-09-19 | 1974-08-20 | Hitachi Shipbuilding Eng Co | Copper alloy for plastic-working molds |
| US4377424A (en) * | 1980-05-26 | 1983-03-22 | Chuetsu Metal Works Co., Ltd. | Mold of precipitation hardenable copper alloy for continuous casting mold |
| US4657601A (en) * | 1983-11-10 | 1987-04-14 | Brush Wellman Inc. | Thermomechanical processing of beryllium-copper alloys |
| US4599120A (en) * | 1985-02-25 | 1986-07-08 | Brush Wellman Inc. | Processing of copper alloys |
| JPS6260879A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-17 | Ngk Insulators Ltd | 耐摩耗性銅合金部材 |
| JPH02111835A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | 電磁攪拌用鋳型材料 |
| JP3303623B2 (ja) * | 1995-09-22 | 2002-07-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 製鋼連続鋳造用銅合金モールド素材の製造方法およびそれにより製造されたモールド |
| JP2971790B2 (ja) * | 1995-10-16 | 1999-11-08 | 日本碍子株式会社 | 熱伝導性−硬さバランスに優れた鋳造用金型 |
| FR2750438B1 (fr) * | 1996-06-27 | 1998-08-07 | Usinor Sacilor | Procede et installation de revetement electrolytique par une couche metallique de la surface d'un cylindre pour coulee continue de bandes metalliques minces |
| DE10018504A1 (de) * | 2000-04-14 | 2001-10-18 | Sms Demag Ag | Verwendung einer aushärtbaren Kupferlegierung für Kokillen |
| DE10156925A1 (de) * | 2001-11-21 | 2003-05-28 | Km Europa Metal Ag | Aushärtbare Kupferlegierung als Werkstoff zur Herstellung von Giessformen |
-
2002
- 2002-10-25 TW TW091124995A patent/TW590822B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-10-28 CA CA2410245A patent/CA2410245C/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-05 MX MXPA02010879A patent/MXPA02010879A/es not_active Application Discontinuation
- 2002-11-14 EP EP02025371.2A patent/EP1314495B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-14 US US10/294,357 patent/US20030094219A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-19 CN CN02151419A patent/CN1419982A/zh active Pending
- 2002-11-19 BR BR0204713-6A patent/BR0204713A/pt not_active Application Discontinuation
- 2002-11-20 NO NO20025563A patent/NO340437B1/no not_active IP Right Cessation
- 2002-11-20 JP JP2002336609A patent/JP4295492B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-20 KR KR1020020072434A patent/KR100961239B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4179314A (en) * | 1978-12-11 | 1979-12-18 | Kawecki Berylco Industries, Inc. | Treatment of beryllium-copper alloy and articles made therefrom |
| JPH02166248A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-26 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | 析出硬化型連続鋳造用鋳型材料 |
| EP0548636A1 (de) * | 1991-12-24 | 1993-06-30 | KM Europa Metal Aktiengesellschaft | Verwendung einer aushärtbaren Kupferlegierung |
| EP0774525A1 (en) * | 1995-11-17 | 1997-05-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Copper alloy mold for casting aluminium or aluminium alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1314495B1 (de) | 2017-01-11 |
| CA2410245C (en) | 2017-03-21 |
| KR100961239B1 (ko) | 2010-06-03 |
| BR0204713A (pt) | 2003-09-16 |
| CN1419982A (zh) | 2003-05-28 |
| EP1314495A2 (de) | 2003-05-28 |
| JP4295492B2 (ja) | 2009-07-15 |
| MXPA02010879A (es) | 2004-07-16 |
| CA2410245A1 (en) | 2003-05-21 |
| TW590822B (en) | 2004-06-11 |
| US20030094219A1 (en) | 2003-05-22 |
| KR20030041833A (ko) | 2003-05-27 |
| EP1314495A3 (de) | 2003-12-10 |
| NO20025563D0 (no) | 2002-11-20 |
| JP2003191056A (ja) | 2003-07-08 |
| NO20025563L (no) | 2003-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9994933B2 (en) | Copper alloy sheet and method for producing same | |
| EP2475794B1 (en) | Aluminum alloy casting and production method thereof | |
| EP2664687B1 (en) | Improved free-machining wrought aluminium alloy product and manufacturing process thereof | |
| EP1524324B1 (en) | Aluminum alloys for casting, aluminum alloy castings and manufacturing method thereof | |
| JP5237801B2 (ja) | 改善された高温特性を有するドープされたイリジウム | |
| RU2307000C2 (ru) | Дисперсионно-твердеющий медный сплав в качестве материала для изготовления литейных форм | |
| JP4780601B2 (ja) | プレス成形性に優れたマグネシウム合金板およびその製造方法 | |
| US20130112323A1 (en) | Formable aluminum alloy sheet | |
| JP2011202283A (ja) | アルミニウム合金、アルミニウム合金箔および容器とアルミニウム合金箔の製造方法 | |
| EP1975263A1 (en) | Aluminum alloys for high-temperature and high-speed forming, processes for production thereof, and process for production of aluminum alloy forms | |
| NO333575B1 (no) | Aluminiumslegering med høy styrke og høy termisk ledningsevne for anvendelse i varmevekslerribber | |
| KR20210005328A (ko) | 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법 | |
| JP2007016308A (ja) | アルミニウム合金ならびにそれを用いた包装材および電気電子構造部材 | |
| EP0460234B1 (en) | Sheet of titanium-aluminum intermetallic compound and process for producing the same | |
| RU2002131254A (ru) | Дисперсионно-твердеющий медный сплав в качестве материала для изготовления литейных форм | |
| RU2102515C1 (ru) | Термически упрочняемый медный сплав | |
| JP4145242B2 (ja) | 鋳物用アルミニウム合金、アルミニウム合金製鋳物およびアルミニウム合金製鋳物の製造方法 | |
| NO340437B1 (no) | Støpevalse for et to-valsestøpeanlegg | |
| JP3286982B2 (ja) | 金型素材 | |
| JP2007070672A (ja) | 疲労特性に優れたアルミニウム合金厚板の製造方法 | |
| US20050158204A1 (en) | Method of production of broadside plates for continuous casting molds | |
| JP2006144044A (ja) | 深絞り性に優れたマグネシウム合金板およびその製造方法 | |
| KR910004078B1 (ko) | 주형부재 및 급냉응고용 수냉회전로울러부재 | |
| FI91088C (fi) | Erään kupariseoksen käyttö tankovalukokillien raaka-aineena | |
| JP2001294975A (ja) | 圧延用複合ロール |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: KME GERMANY GMBH & CO KG, DE |
|
| MK1K | Patent expired |