JPH04322871A - ジルコニア質溶融金属注湯用ノズルの製造方法 - Google Patents
ジルコニア質溶融金属注湯用ノズルの製造方法Info
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- JPH04322871A JPH04322871A JP3116722A JP11672291A JPH04322871A JP H04322871 A JPH04322871 A JP H04322871A JP 3116722 A JP3116722 A JP 3116722A JP 11672291 A JP11672291 A JP 11672291A JP H04322871 A JPH04322871 A JP H04322871A
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Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冶金分野におけるジル
コニア質溶融金属注湯用ノズルに関する。
コニア質溶融金属注湯用ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】ジルコニア質の焼結体は、通常高温にお
ける結晶変態を抑制するため、安定化剤を用いたものを
出発原料として使用する。その安定化剤しては、ＣａＯ
、ＭｇＯ 、Ｙ２ Ｏ ３ 、Ｂｅ Ｏ２ 、ＳｃＯ
、Ｃｅ Ｏ２ 等様々あるが、経済性からＣａＯ、Ｍ
ｇＯ が、脱安定化を抑えるには Ｙ２ Ｏ ３ 、Ｂ
ｅ Ｏ２ 等が一般的に用いられる。また、安定化率に
ついても、すべて立方晶系の結晶の場合安定化率１００
％で、ここに単斜晶系の結晶が入ってくるとその割合で
安定化率が低下し、昇降温時の結晶転移による容積変化
が生じる。この結晶転移をどの程度に抑制するかは、焼
結体の用途等によっても異なってくる。
ける結晶変態を抑制するため、安定化剤を用いたものを
出発原料として使用する。その安定化剤しては、ＣａＯ
、ＭｇＯ 、Ｙ２ Ｏ ３ 、Ｂｅ Ｏ２ 、ＳｃＯ
、Ｃｅ Ｏ２ 等様々あるが、経済性からＣａＯ、Ｍ
ｇＯ が、脱安定化を抑えるには Ｙ２ Ｏ ３ 、Ｂ
ｅ Ｏ２ 等が一般的に用いられる。また、安定化率に
ついても、すべて立方晶系の結晶の場合安定化率１００
％で、ここに単斜晶系の結晶が入ってくるとその割合で
安定化率が低下し、昇降温時の結晶転移による容積変化
が生じる。この結晶転移をどの程度に抑制するかは、焼
結体の用途等によっても異なってくる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】焼結体の緻密性を高め
るために、第３成分としてＡｌ２ ０３ −Ｓｉ Ｏ２
、Ａｌ２ ０３ スピネル等を添加することが試みら
れているが、その添加量が増えると、緻密性は高まるも
のの、粒界結合部分の低融化を招いて好ましくない。
るために、第３成分としてＡｌ２ ０３ −Ｓｉ Ｏ２
、Ａｌ２ ０３ スピネル等を添加することが試みら
れているが、その添加量が増えると、緻密性は高まるも
のの、粒界結合部分の低融化を招いて好ましくない。
【０００４】また、焼結性の高いジルコニア微粉を用い
ることも知られているが、その効果は、通常５μ以下の
粒度でないと小さく、経済性、さらに成形性の劣化や焼
成収縮の増大により亀裂が発生する等の問題がある。
ることも知られているが、その効果は、通常５μ以下の
粒度でないと小さく、経済性、さらに成形性の劣化や焼
成収縮の増大により亀裂が発生する等の問題がある。
【０００５】ジルコニア粒子同志が第３成分の介在なし
に固相焼結することが望ましいが、先に述べたように超
微粉の多量使用、もしくは液相を介在させるような爽雑
成分の添加が必要となる。そこで、できる限り液相成分
を抑え、かつ焼結を促進させるために、粉体粒子に対し
て均質にコ−ティングする溶液状バインダ−を添加する
ことが望ましいと考えた。
に固相焼結することが望ましいが、先に述べたように超
微粉の多量使用、もしくは液相を介在させるような爽雑
成分の添加が必要となる。そこで、できる限り液相成分
を抑え、かつ焼結を促進させるために、粉体粒子に対し
て均質にコ−ティングする溶液状バインダ−を添加する
ことが望ましいと考えた。
【０００６】そのため、ジルコニア質溶融金属注湯用ノ
ズルの製造方法として、第３成分として焼結性に鑑みて
Ｓｉ Ｏ２ を選び、本成分を含むバインダ−を選択し
た。その対象として、エチルシリケ−ト、シリカゲル、
有機珪素樹脂を選び、またＳｉ Ｏ２ の含有量も様々
なものを試用した。その結果、Ｓｉ Ｏ２ 成分を所定
量添加することでジルコニア焼結体は飛躍的に改良され
ることが分かった。
ズルの製造方法として、第３成分として焼結性に鑑みて
Ｓｉ Ｏ２ を選び、本成分を含むバインダ−を選択し
た。その対象として、エチルシリケ−ト、シリカゲル、
有機珪素樹脂を選び、またＳｉ Ｏ２ の含有量も様々
なものを試用した。その結果、Ｓｉ Ｏ２ 成分を所定
量添加することでジルコニア焼結体は飛躍的に改良され
ることが分かった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、Ｃａ
Ｏ 、ＭｇＯ または Ｙ２ Ｏ３ で部分安定化した
ジルコニア原料を粒度配合し、これにＳｉ Ｏ２ 成分
をほぼ５〜５０重量％含有する溶液を０．１〜１重量％
添加して溶融金属注湯用ノズルの焼結体を製造すること
を特徴とするジルコニア質溶融金属注湯用ノズルの製造
方法を提供するにある。
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、Ｃａ
Ｏ 、ＭｇＯ または Ｙ２ Ｏ３ で部分安定化した
ジルコニア原料を粒度配合し、これにＳｉ Ｏ２ 成分
をほぼ５〜５０重量％含有する溶液を０．１〜１重量％
添加して溶融金属注湯用ノズルの焼結体を製造すること
を特徴とするジルコニア質溶融金属注湯用ノズルの製造
方法を提供するにある。
【０００８】
【作用】本発明によれば、部分安定化したジルコニア原
料の粒度配合したものに、Ｓｉ Ｏ２ 成分をほぼ５〜
５０重量％含有する溶液を０．１〜１重量％添加して溶
融金属注湯用ノズルの焼結体を製造することによって、
Ｓｉ Ｏ２ 成分がジルコニア粒子の周囲に均質に分散
し、かつ極めて薄いＳｉ Ｏ２ 層となって被覆する。 そして、このＳｉ Ｏ２ が直接ジルコニアと反応して
焼結したり、ジルコニアに含まれている安定化剤、たと
えばＣａＯ 、ＭｇＯ または Ｙ２ Ｏ ３ と第３
相を形成して焼結したりする。
料の粒度配合したものに、Ｓｉ Ｏ２ 成分をほぼ５〜
５０重量％含有する溶液を０．１〜１重量％添加して溶
融金属注湯用ノズルの焼結体を製造することによって、
Ｓｉ Ｏ２ 成分がジルコニア粒子の周囲に均質に分散
し、かつ極めて薄いＳｉ Ｏ２ 層となって被覆する。 そして、このＳｉ Ｏ２ が直接ジルコニアと反応して
焼結したり、ジルコニアに含まれている安定化剤、たと
えばＣａＯ 、ＭｇＯ または Ｙ２ Ｏ ３ と第３
相を形成して焼結したりする。
【０００９】また、Ｓｉ Ｏ２ は、その融点が１７６
０℃程度と酸化物中では比較的低融点であるが、粘性が
非常に高く、弾性率が小さい物質であるため、溶融金属
注湯用ノズルの耐食性や靱性の向上がはかれる。
０℃程度と酸化物中では比較的低融点であるが、粘性が
非常に高く、弾性率が小さい物質であるため、溶融金属
注湯用ノズルの耐食性や靱性の向上がはかれる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて説明する
。本発明のジルコニア質溶融金属注湯用ノズルの製造方
法は、ＣａＯ 、ＭｇＯ または Ｙ２ Ｏ ３ で部
分安定化したジルコニア原料を粒度配合し、これにＳｉ
Ｏ２ 成分をほぼ５〜５０重量％含有する溶液を０．
１〜１重量％添加して焼結体を成形して製造することを
特徴としている。
。本発明のジルコニア質溶融金属注湯用ノズルの製造方
法は、ＣａＯ 、ＭｇＯ または Ｙ２ Ｏ ３ で部
分安定化したジルコニア原料を粒度配合し、これにＳｉ
Ｏ２ 成分をほぼ５〜５０重量％含有する溶液を０．
１〜１重量％添加して焼結体を成形して製造することを
特徴としている。
【００１１】
【表１】
【００１２】たとえば、３重量％ ＣａＯを含む部分安
定化ジルコニアを表１に示すような所定の粒度配合とし
て、これにＳｉ Ｏ２ 成分を４０重量％含むエチルシ
リケ−トを０．０５〜２重量％の範囲にわたって添加し
、この配合物をミキサ−で混合攪拌して溶融金属注湯用
ノズル形状に成形した。そして、成形素地を１７００℃
で焼成して製品とした。
定化ジルコニアを表１に示すような所定の粒度配合とし
て、これにＳｉ Ｏ２ 成分を４０重量％含むエチルシ
リケ−トを０．０５〜２重量％の範囲にわたって添加し
、この配合物をミキサ−で混合攪拌して溶融金属注湯用
ノズル形状に成形した。そして、成形素地を１７００℃
で焼成して製品とした。
【００１３】それぞれの品質試験結果についても表１に
示している。表１から分かるように、エチルシリケ−ト
の添加量が増えるにしたがって緻密化傾向になり、強度
も増大している。しかし、耐食性はエチルシリケ−トの
添加量が１重量％のときにピ−クで、それ以上では劣化
傾向にあるのが認められる。
示している。表１から分かるように、エチルシリケ−ト
の添加量が増えるにしたがって緻密化傾向になり、強度
も増大している。しかし、耐食性はエチルシリケ−トの
添加量が１重量％のときにピ−クで、それ以上では劣化
傾向にあるのが認められる。
【００１４】そこで、 Ｎｏ．５の本発明品とＳｉ Ｏ
２ 成分を添加している Ｎｏ．１の通常品とを実際に
連続鋳造の溶融金属注湯用ノズルに使用した。その結果
、 Ｎｏ．１の通常品は通鋼量２１００トンで穴径拡大
により使用不能になったのに対して、 Ｎｏ．５の本発
明品は３０００トン通鋼可能であった。
２ 成分を添加している Ｎｏ．１の通常品とを実際に
連続鋳造の溶融金属注湯用ノズルに使用した。その結果
、 Ｎｏ．１の通常品は通鋼量２１００トンで穴径拡大
により使用不能になったのに対して、 Ｎｏ．５の本発
明品は３０００トン通鋼可能であった。
【００１５】
【他の実施例】上記実施例と同様の製造方法で、ＭｇＯ
による部分安定化ジルコニアを用い、添加剤としてＳ
ｉ Ｏ２ 成分を１０重量％含むシリカゾル０．０５〜
２重量％の範囲にわたって使用した。表２のように本実
施例でも、シリカゾルの添加量の増大にともなって緻密
化し、高強度化が向上している。しかし、その粒度は、
エチルシリケ−トに比べて若干小さい。
による部分安定化ジルコニアを用い、添加剤としてＳ
ｉ Ｏ２ 成分を１０重量％含むシリカゾル０．０５〜
２重量％の範囲にわたって使用した。表２のように本実
施例でも、シリカゾルの添加量の増大にともなって緻密
化し、高強度化が向上している。しかし、その粒度は、
エチルシリケ−トに比べて若干小さい。
【００１６】Ｎｏ．１１の本発明品と Ｎｏ．１２の比
較品を上記と同様に実機に使用したところ、 Ｎｏ．１
１は通鋼量２４００トン、 Ｎｏ．１２は通鋼量１８０
０トンという結果で、 Ｎｏ．１１は耐用が延びた。
Ｎｏ．１２は亀裂が認められ、これが通常品よりも低寿
命に終わった原因と考えられる。
較品を上記と同様に実機に使用したところ、 Ｎｏ．１
１は通鋼量２４００トン、 Ｎｏ．１２は通鋼量１８０
０トンという結果で、 Ｎｏ．１１は耐用が延びた。
Ｎｏ．１２は亀裂が認められ、これが通常品よりも低寿
命に終わった原因と考えられる。
【００１７】
【表２】
【００１８】このようにＣａＯ 、ＭｇＯ の部分安定
化ジルコニアに微小量のＳｉ Ｏ２ 成分を添加するこ
とで、溶融金属注湯用ノズルの緻密化を高められ、耐用
性を向上することができる。なお、 Ｙ２ Ｏ ３ の
部分安定化ジルコニアについても同様に適用することが
できる。
化ジルコニアに微小量のＳｉ Ｏ２ 成分を添加するこ
とで、溶融金属注湯用ノズルの緻密化を高められ、耐用
性を向上することができる。なお、 Ｙ２ Ｏ ３ の
部分安定化ジルコニアについても同様に適用することが
できる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明にあっては、ジルコ
ニア質の溶融金属注湯用ノズルの結晶体の緻密化をはか
れるとともに、耐熱衝撃性の劣化を防止でき、従来品に
比して著しく耐用性を高められて操業の安定化、製造コ
ストの低減がはかれる。
ニア質の溶融金属注湯用ノズルの結晶体の緻密化をはか
れるとともに、耐熱衝撃性の劣化を防止でき、従来品に
比して著しく耐用性を高められて操業の安定化、製造コ
ストの低減がはかれる。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＣａＯ 、ＭｇＯ または Ｙ２ Ｏ
３ で部分安定化したジルコニア原料を粒度配合し、
これにＳｉ Ｏ２ 成分をほぼ５〜５０重量％含有する
溶液を０．１〜１重量％添加して溶融金属注湯用ノズル
の焼結体を製造することを特徴とするジルコニア質溶融
金属注湯用ノズルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3116722A JPH04322871A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | ジルコニア質溶融金属注湯用ノズルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3116722A JPH04322871A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | ジルコニア質溶融金属注湯用ノズルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04322871A true JPH04322871A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=14694191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3116722A Pending JPH04322871A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | ジルコニア質溶融金属注湯用ノズルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04322871A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732445A (ja) * | 1993-07-23 | 1995-02-03 | Shinagawa Refract Co Ltd | ＭｇＯ部分安定化ＺｒＯ２焼結体製ダイス又はニップル |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP3116722A patent/JPH04322871A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732445A (ja) * | 1993-07-23 | 1995-02-03 | Shinagawa Refract Co Ltd | ＭｇＯ部分安定化ＺｒＯ２焼結体製ダイス又はニップル |
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