JPH0297613A - 加熱炉内の鋼材搬送部材 - Google Patents
加熱炉内の鋼材搬送部材Info
- Publication number
- JPH0297613A JPH0297613A JP24830288A JP24830288A JPH0297613A JP H0297613 A JPH0297613 A JP H0297613A JP 24830288 A JP24830288 A JP 24830288A JP 24830288 A JP24830288 A JP 24830288A JP H0297613 A JPH0297613 A JP H0297613A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- heating furnace
- melting point
- steel
- ceramic particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、加熱炉内の被加熱鋼材搬送用部材に関する。
加熱炉内におけるスラブ、ビレット等の被加熱鋼材を搬
送するための部材、代表的にはウオーキングビームコン
ベア式加熱炉において、第２図のように、そのコンベア
の移動ビームおよび固定ビームであるスキッドパイプ（
Ａ）に形設されるスキッドボタン（１０） （その天面
に鋼材が担持される）として、従来よりＪＩＳ ０５１
２２５ＣＨ１２（ＩＯＮ ｉ −２０Ｃｒ−Ｆｅ系鋼）
や高Ｃｏ合金鋼（５０Ｃｏ −２ＯＮ ｉ −Ｆｅ系鋼
）等の耐熱合金が使用されてきた。
送するための部材、代表的にはウオーキングビームコン
ベア式加熱炉において、第２図のように、そのコンベア
の移動ビームおよび固定ビームであるスキッドパイプ（
Ａ）に形設されるスキッドボタン（１０） （その天面
に鋼材が担持される）として、従来よりＪＩＳ ０５１
２２５ＣＨ１２（ＩＯＮ ｉ −２０Ｃｒ−Ｆｅ系鋼）
や高Ｃｏ合金鋼（５０Ｃｏ −２ＯＮ ｉ −Ｆｅ系鋼
）等の耐熱合金が使用されてきた。
近時、加熱炉操業の高温化が進み、１３００°Ｃをこえ
る高温雰囲気での操業が一般化しつつある。この高温操
業に対するスキッドボタンの材質改善策として、セラミ
ック（ｃｒ３ｃ２．ｓ １３Ｎｔ、、１ｅ２０３等）と
、耐熱金属、例えば金属コバルト、Ｃ。
る高温雰囲気での操業が一般化しつつある。この高温操
業に対するスキッドボタンの材質改善策として、セラミ
ック（ｃｒ３ｃ２．ｓ １３Ｎｔ、、１ｅ２０３等）と
、耐熱金属、例えば金属コバルト、Ｃ。
合金（ＵＭＣｏ５０等）、または高Ｃｒ高Ｎｉ系鋼（０
，１％Ｃ−２７％Ｃｒ −１７％Ｎ ｉ −４０Ｃｏ−
Ｆ ｅ系）とからなる焼結または溶接肉盛された複合体
の実用化がこころみられている。この複合体からなるス
キッドボタンは、セラミック粒子とマトリックスである
耐熱金属との複合効果として従来の耐熱合金製スキッド
ボタンを凌ぐ高温特性を有し、またセラミック単体材と
異なって鋼材接触時の衝撃による割れ・欠損を生じにく
い良好な靭性を備えている。
，１％Ｃ−２７％Ｃｒ −１７％Ｎ ｉ −４０Ｃｏ−
Ｆ ｅ系）とからなる焼結または溶接肉盛された複合体
の実用化がこころみられている。この複合体からなるス
キッドボタンは、セラミック粒子とマトリックスである
耐熱金属との複合効果として従来の耐熱合金製スキッド
ボタンを凌ぐ高温特性を有し、またセラミック単体材と
異なって鋼材接触時の衝撃による割れ・欠損を生じにく
い良好な靭性を備えている。
しかるに、セラミックとして炭化クロムや炭化けい素等
の炭化物系を用いて形成した複合体は、その構成成分が
高融点材料（例えば−１Ｃｒ３Ｃ，の融点は１９５０”
Ｃ，金属コバルトのそれは１４９５°Ｃ）であるに拘ら
ず、高温での強度、特に圧縮強度は意外と低く、１３０
０’Ｃ以上の高温使用では鋼材の荷重による圧縮変形が
生じ易い。これは、その複合体の成形工程において、セ
ラミックの炭素分がマトリックス金属中に拡散固溶して
マトリックス金属の融点を低下させることによる。その
融点の低下幅はむろん炭素の固溶量によるが、金属コバ
ルトの場合、その融点は約１３０９°Ｃ付近まで低下す
る。
の炭化物系を用いて形成した複合体は、その構成成分が
高融点材料（例えば−１Ｃｒ３Ｃ，の融点は１９５０”
Ｃ，金属コバルトのそれは１４９５°Ｃ）であるに拘ら
ず、高温での強度、特に圧縮強度は意外と低く、１３０
０’Ｃ以上の高温使用では鋼材の荷重による圧縮変形が
生じ易い。これは、その複合体の成形工程において、セ
ラミックの炭素分がマトリックス金属中に拡散固溶して
マトリックス金属の融点を低下させることによる。その
融点の低下幅はむろん炭素の固溶量によるが、金属コバ
ルトの場合、その融点は約１３０９°Ｃ付近まで低下す
る。
このため近時−膜化しつつある１３００’Ｃをこえる高
温操業加熱炉のスキッドボタンとして適用することはで
きない。
温操業加熱炉のスキッドボタンとして適用することはで
きない。
本発明は−１−記に鑑みてなされたものであり、スキッ
ドボタン等として１３００’Ｃをこえる高温雰囲気炉で
の使用に耐える高融点と十分な圧縮強度を有する複合焼
結体からなる鋼材搬送部材を提供することを目的として
いる。
ドボタン等として１３００’Ｃをこえる高温雰囲気炉で
の使用に耐える高融点と十分な圧縮強度を有する複合焼
結体からなる鋼材搬送部材を提供することを目的として
いる。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明の鋼材
搬送部材は、炭化物系セラミック粒子と金属マトリック
スからなる複合焼結体における該金属マトリックスがク
ロム（Ｃｒ）であることを特徴としている。
搬送部材は、炭化物系セラミック粒子と金属マトリック
スからなる複合焼結体における該金属マトリックスがク
ロム（Ｃｒ）であることを特徴としている。
本発明の綱材搬送部材である複合焼結体は、そのマトリ
ックス金属がクロムであるので、焼結工程においてセラ
ミック（炭化物系）からの炭素分の拡散固溶とそれによ
る融点の低下が生じても、高温操業に耐える高融点・高
強度を有している。すなわち、第１図に示すＣｒ−Ｃ２
元状態図から明らかなように、その共晶点（Ｃ：約３．
８重量％）の温度は約１４９８°Ｃ（準安定共晶でも約
１４７５°Ｃ）であるから、炭素分の拡散固溶によりマ
トリックス金属（Ｃｒ）の融点が最も大きく降下しても
、その融点は約１４７５°Ｃより低くなることはない。
ックス金属がクロムであるので、焼結工程においてセラ
ミック（炭化物系）からの炭素分の拡散固溶とそれによ
る融点の低下が生じても、高温操業に耐える高融点・高
強度を有している。すなわち、第１図に示すＣｒ−Ｃ２
元状態図から明らかなように、その共晶点（Ｃ：約３．
８重量％）の温度は約１４９８°Ｃ（準安定共晶でも約
１４７５°Ｃ）であるから、炭素分の拡散固溶によりマ
トリックス金属（Ｃｒ）の融点が最も大きく降下しても
、その融点は約１４７５°Ｃより低くなることはない。
また、セラミックが例えばＣｒｚＣｚである場合、焼結
工程においてはＣｒ５Ｃｚからマトリックス金属（Ｃｒ
）への炭素分の拡散固溶のほかに、マトリックス金属（
Ｃｒ）からＣｒ、Ｃ２にＣｒが拡散固溶することによる
Ｃｒ、Ｃ，のＣｒ ？ Ｃ３への相変化を伴う場合があ
るが、Ｃｒ７ｃｚの融点は１７８２°Ｃとマトリックス
金属に比し著しく高温度であるから、その相変化があっ
ても、複合焼結体の融点に実質的な影響を及ばずことは
ない。従って、本発明の複合焼結体は、セラミックと金
属クロムの配合比に拘らず、１４７５°Ｃ以上の高融点
を有し、１３００°Ｃをこえる高温炉内雰囲気において
も口材の負荷に耐える高度の圧縮変形抵抗性を示す。
工程においてはＣｒ５Ｃｚからマトリックス金属（Ｃｒ
）への炭素分の拡散固溶のほかに、マトリックス金属（
Ｃｒ）からＣｒ、Ｃ２にＣｒが拡散固溶することによる
Ｃｒ、Ｃ，のＣｒ ？ Ｃ３への相変化を伴う場合があ
るが、Ｃｒ７ｃｚの融点は１７８２°Ｃとマトリックス
金属に比し著しく高温度であるから、その相変化があっ
ても、複合焼結体の融点に実質的な影響を及ばずことは
ない。従って、本発明の複合焼結体は、セラミックと金
属クロムの配合比に拘らず、１４７５°Ｃ以上の高融点
を有し、１３００°Ｃをこえる高温炉内雰囲気において
も口材の負荷に耐える高度の圧縮変形抵抗性を示す。
本発明の鋼材搬送部材であるセラミックとクロムとの複
合焼結体は、ＣｒｆｆＣ，、ＳｉＣ等の炭化物系セラミ
ンク粉末と金属クロム粉末との混合物を焼結原料とし、
公知の焼結方法、好ましくは熱間静水圧加圧焼結法（Ｈ
ＩＰ法）を用い、温度：約１２００〜１３００°Ｃ１加
圧カニ約１０００〜２０００ｋｇ／ｃｆｆｌに適当時間
（例えば約２〜４Ｈｒ）保持する焼結処理により製造さ
れる。
合焼結体は、ＣｒｆｆＣ，、ＳｉＣ等の炭化物系セラミ
ンク粉末と金属クロム粉末との混合物を焼結原料とし、
公知の焼結方法、好ましくは熱間静水圧加圧焼結法（Ｈ
ＩＰ法）を用い、温度：約１２００〜１３００°Ｃ１加
圧カニ約１０００〜２０００ｋｇ／ｃｆｆｌに適当時間
（例えば約２〜４Ｈｒ）保持する焼結処理により製造さ
れる。
本発明の複合焼結体の複合組織に占めるセラミック粒子
の割合は任意であるが、セラミック粒子の分散強化作用
を十分ならしめるために、約３０重量％以上であること
が好ましい。その割合を増す程強度は向上するが、あま
り多くするとマトリックス金属量の相対的減少に伴い、
靭性が低下ｊ−１鋼材接触による割れを生じ易くなるの
で、約７０重量％を上限とするのがよい。また、セラミ
ック粒子の粒径は例えば１〜１００μｍであってよい。
の割合は任意であるが、セラミック粒子の分散強化作用
を十分ならしめるために、約３０重量％以上であること
が好ましい。その割合を増す程強度は向上するが、あま
り多くするとマトリックス金属量の相対的減少に伴い、
靭性が低下ｊ−１鋼材接触による割れを生じ易くなるの
で、約７０重量％を上限とするのがよい。また、セラミ
ック粒子の粒径は例えば１〜１００μｍであってよい。
なお、本発明の鋼材搬送部材は、必ずしもその全体が上
記複合焼結体で形成される必要はなく、第２図に示した
スキッドボタンでは、スキッドパイプ（Ａ）に当接する
側の下半部分（１１）、すなわちスキッドバイブ（Ａ）
からの伝導伝熱による十分な冷却作用が及ぶ部分は従来
の耐熱合金（例えば、高Ｃｒ高Ｎｉ系合金鋼）のブロッ
クを使用し、その耐熱合金ブロック（１１）の上半部分
（１２）を前記複合焼結体で形成したものであってもよ
い。この場合、複合焼結体との接合面となる耐熱合金ブ
ロックの上側表面に予め金属クロム膜を設けておけば、
セラミックからの炭素分の拡散による耐熱合金ブロック
の融点低下を生じることはない。
記複合焼結体で形成される必要はなく、第２図に示した
スキッドボタンでは、スキッドパイプ（Ａ）に当接する
側の下半部分（１１）、すなわちスキッドバイブ（Ａ）
からの伝導伝熱による十分な冷却作用が及ぶ部分は従来
の耐熱合金（例えば、高Ｃｒ高Ｎｉ系合金鋼）のブロッ
クを使用し、その耐熱合金ブロック（１１）の上半部分
（１２）を前記複合焼結体で形成したものであってもよ
い。この場合、複合焼結体との接合面となる耐熱合金ブ
ロックの上側表面に予め金属クロム膜を設けておけば、
セラミックからの炭素分の拡散による耐熱合金ブロック
の融点低下を生じることはない。
炭化クロム（ＣｒｚＣｚ）粉末（平均粒径：５０μｍ）
と下記金属粉末Ａ、ＢまたはＣとの混合物を熱間静水圧
加圧焼結法（但し、加圧カニ １２００ｋｇ／Ｃ−１温
度７１２００〜１２５０″Ｃ）により焼結処理し、得ら
れた各焼結体の融点および圧縮強度（ａｔ１３５０°Ｃ
）を測定し、第１表に示す結果を得た。
と下記金属粉末Ａ、ＢまたはＣとの混合物を熱間静水圧
加圧焼結法（但し、加圧カニ １２００ｋｇ／Ｃ−１温
度７１２００〜１２５０″Ｃ）により焼結処理し、得ら
れた各焼結体の融点および圧縮強度（ａｔ１３５０°Ｃ
）を測定し、第１表に示す結果を得た。
金属粉末Ａ：金属クロム（純度： ９９．９％）金属粉
末Ｂ：Ｃｏ系合金（５０％Ｃｒ −３％Ｗ−Ｃｏ、融点
：約１３９０’Ｃ） 金属粉末Ｃ：耐熱合金鋼（０，１％Ｃ−２７％Ｃｒ１７
％Ｎｉ−４０Ｃｏ−Ｆｅ系、融 点：約１３８０°Ｃ） 第 １ 表 第１表に示したとおり、炭化クロムをＣｏ合金や耐熱合
金鋼と複合した焼結体（Ｎα１１．１２）の融点は１３
００°Ｃ前後と低いのに対し、クロムをマトリックス金
属とする発明例の焼結体（Ｎα１〜３）は１５００°Ｃ
を大きく上廻る高融点を有し、また１３５０°Ｃの高温
度において高い圧縮強度を有している。
末Ｂ：Ｃｏ系合金（５０％Ｃｒ −３％Ｗ−Ｃｏ、融点
：約１３９０’Ｃ） 金属粉末Ｃ：耐熱合金鋼（０，１％Ｃ−２７％Ｃｒ１７
％Ｎｉ−４０Ｃｏ−Ｆｅ系、融 点：約１３８０°Ｃ） 第 １ 表 第１表に示したとおり、炭化クロムをＣｏ合金や耐熱合
金鋼と複合した焼結体（Ｎα１１．１２）の融点は１３
００°Ｃ前後と低いのに対し、クロムをマトリックス金
属とする発明例の焼結体（Ｎα１〜３）は１５００°Ｃ
を大きく上廻る高融点を有し、また１３５０°Ｃの高温
度において高い圧縮強度を有している。
本発明に係る複合焼結体からなる鋼材搬送部材は高融点
を有し、１３００℃をこえる高温雰囲気においても鋼材
の荷重に耐える十分な圧縮強度を有している。従って近
時−最北しつつある高温雰囲気において安定な使用が可
能であり、炉床メンテナンスの大幅な軽減および操炉効
率の向上円滑化に大きな効果が得られる。
を有し、１３００℃をこえる高温雰囲気においても鋼材
の荷重に耐える十分な圧縮強度を有している。従って近
時−最北しつつある高温雰囲気において安定な使用が可
能であり、炉床メンテナンスの大幅な軽減および操炉効
率の向上円滑化に大きな効果が得られる。
第１図はＣｒ−Ｃ２元合金の状態図、第２図は鋼材搬送
部材の側を示す断面図である。 １０ニスキツドボタン、Ａ：ビーム（スキッドパイプ） 特許出願人 久保田鉄工株式会社
部材の側を示す断面図である。 １０ニスキツドボタン、Ａ：ビーム（スキッドパイプ） 特許出願人 久保田鉄工株式会社
Claims (1)
- １、炭化物系セラミック粒子と金属マトリックスからな
る複合焼結体であって、該金属マトリックスがクロムで
あることを特徴とする高温強度にすぐれた加熱炉内鋼材
搬送部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24830288A JPH0297613A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 加熱炉内の鋼材搬送部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24830288A JPH0297613A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 加熱炉内の鋼材搬送部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0297613A true JPH0297613A (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=17176055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24830288A Pending JPH0297613A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 加熱炉内の鋼材搬送部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0297613A (ja) |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP24830288A patent/JPH0297613A/ja active Pending
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