JPH08132186A - 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 - Google Patents
連続鋳造用鋳型及びその製造方法Info
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- JPH08132186A JPH08132186A JP27663394A JP27663394A JPH08132186A JP H08132186 A JPH08132186 A JP H08132186A JP 27663394 A JP27663394 A JP 27663394A JP 27663394 A JP27663394 A JP 27663394A JP H08132186 A JPH08132186 A JP H08132186A
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 亜鉛を不純物として含む溶鋼について連続鋳
造する際、従来の連続鋳造用鋳型に比べ、耐亜鉛侵食性
に優れ、亜鉛侵食現象が発生し難い連続鋳造用鋳型及び
その製造方法の提供。 【構成】 銅又は銅合金で形成された鋳型基体の内面の
クロムめっき層の表面に有機ケイ素化合物等の溶液状シ
リコン化合物又は該シリコン化合物を含む有機溶剤を塗
布した後、500 ℃以下の温度で焼き付け処理することを
特徴とする連続鋳造用鋳型の製造方法、及び、かかる製
造方法により得られる連続鋳造用鋳型であって、銅又は
銅合金で形成された鋳型基体の内面のクロムめっき層の
表面にシリコン重合体及び／又はシリコン化合物よりな
る皮膜を形成してなることを特徴とする連続鋳造用鋳
型。
造する際、従来の連続鋳造用鋳型に比べ、耐亜鉛侵食性
に優れ、亜鉛侵食現象が発生し難い連続鋳造用鋳型及び
その製造方法の提供。 【構成】 銅又は銅合金で形成された鋳型基体の内面の
クロムめっき層の表面に有機ケイ素化合物等の溶液状シ
リコン化合物又は該シリコン化合物を含む有機溶剤を塗
布した後、500 ℃以下の温度で焼き付け処理することを
特徴とする連続鋳造用鋳型の製造方法、及び、かかる製
造方法により得られる連続鋳造用鋳型であって、銅又は
銅合金で形成された鋳型基体の内面のクロムめっき層の
表面にシリコン重合体及び／又はシリコン化合物よりな
る皮膜を形成してなることを特徴とする連続鋳造用鋳
型。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造用鋳型及びそ
の製造方法に関し、詳細には、鋼の連続鋳造用の鋳型及
びその製造方法に関し、特には、亜鉛を不純物として含
む溶鋼についての連続鋳造に用いて好適な連続鋳造用鋳
型及びその製造方法に関する。
の製造方法に関し、詳細には、鋼の連続鋳造用の鋳型及
びその製造方法に関し、特には、亜鉛を不純物として含
む溶鋼についての連続鋳造に用いて好適な連続鋳造用鋳
型及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼の連続鋳造用の鋳型としては、
熱伝導性の良好な銅又は銅合金製の鋳型が使用されてい
るが、この鋳型内面は高温の溶鋼と接するため激しい損
傷を受けるという問題点があり、その対策として、鋳型
内面と溶鋼との間にガラス質パウダー、なたね油等の潤
滑剤を用いるという手段や、鋳型内面に耐溶鋼付着性及
び耐摩耗性に優れたクロムめっき層等を設け、更に鋳型
内面と溶鋼との間にガラス質パウダー、なたね油等の潤
滑剤を用いるという手段が採用されている。
熱伝導性の良好な銅又は銅合金製の鋳型が使用されてい
るが、この鋳型内面は高温の溶鋼と接するため激しい損
傷を受けるという問題点があり、その対策として、鋳型
内面と溶鋼との間にガラス質パウダー、なたね油等の潤
滑剤を用いるという手段や、鋳型内面に耐溶鋼付着性及
び耐摩耗性に優れたクロムめっき層等を設け、更に鋳型
内面と溶鋼との間にガラス質パウダー、なたね油等の潤
滑剤を用いるという手段が採用されている。
【０００３】又、耐熱性及び耐摩耗性を向上させるため
に、鋳型内面に様々なめっき層が設けられる。例えば、
Niめっき皮膜上にクロムめっき層を設けた２層皮膜（特
公昭54-37562号公報）、第１層としてNi及び／又はCoか
らなるめっき層、第２層としてNi及び／又はCoとＰ及び
／又はＢとからなるめっき層、第３層としてクロムめっ
き層を順次設けたもの（特公昭52-50734号公報）、この
３層めっき層の第１層を省略した形の２層めっき層（特
開昭57-85650号公報）等が提案されている。そして、か
かるめっき層を設けた長寿命の連続鋳造用鋳型が開発さ
れ、より長期間の操業が可能となってきている。
に、鋳型内面に様々なめっき層が設けられる。例えば、
Niめっき皮膜上にクロムめっき層を設けた２層皮膜（特
公昭54-37562号公報）、第１層としてNi及び／又はCoか
らなるめっき層、第２層としてNi及び／又はCoとＰ及び
／又はＢとからなるめっき層、第３層としてクロムめっ
き層を順次設けたもの（特公昭52-50734号公報）、この
３層めっき層の第１層を省略した形の２層めっき層（特
開昭57-85650号公報）等が提案されている。そして、か
かるめっき層を設けた長寿命の連続鋳造用鋳型が開発さ
れ、より長期間の操業が可能となってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
連続鋳造用鋳型においては、亜鉛を不純物として含む溶
鋼についての連続鋳造の場合、鋳型寿命が著しく低下す
るという問題点がある。即ち、連続鋳造用の原材料とし
て亜鉛めっき鋼板のスクラップ等の如き亜鉛含有材が含
まれている場合、連続鋳造用溶鋼中に亜鉛や鉛等が不純
物として混入し、その亜鉛や鉛等の低融点金属がメニス
カス部分（溶鋼の湯面と鋳型との接触部及びその近傍）
に濃縮し、該メニスカス部分のめっき皮膜を侵食し或い
は剥離させ、鋳型寿命を著しく低下させる現象（以降、
亜鉛侵食現象という）が発生するという問題点がある。
連続鋳造用鋳型においては、亜鉛を不純物として含む溶
鋼についての連続鋳造の場合、鋳型寿命が著しく低下す
るという問題点がある。即ち、連続鋳造用の原材料とし
て亜鉛めっき鋼板のスクラップ等の如き亜鉛含有材が含
まれている場合、連続鋳造用溶鋼中に亜鉛や鉛等が不純
物として混入し、その亜鉛や鉛等の低融点金属がメニス
カス部分（溶鋼の湯面と鋳型との接触部及びその近傍）
に濃縮し、該メニスカス部分のめっき皮膜を侵食し或い
は剥離させ、鋳型寿命を著しく低下させる現象（以降、
亜鉛侵食現象という）が発生するという問題点がある。
【０００５】かかる亜鉛侵食現象は、導電率の低い銅合
金製鋳型が用いられる電磁攪拌法を採用する場合に更に
起こり易く、特に深刻な問題となっている。即ち、近
年、鋳塊の品質向上のために電磁攪拌法が導入され、攪
拌効率向上の観点から鋳型材として銅合金の中でも導電
率の低い銅合金が使用されるようになってきた。この場
合、導電率の低い銅合金は一般に熱伝導率も低いので、
電磁攪拌を行わない連続鋳造用鋳型の場合に比べて鋳型
内壁面が高温になる。そのため、優れた耐熱性を有する
鋳型が要求され、そして開発されてきた。例えば、鋳型
基体の内面に第１層としてNi-P合金めっき層、第２層と
してCoめっき層、第３層としてクロムめっき層を設けて
なる連続鋳造用鋳型が開発された（特公平3-31794 号公
報）。このめっき層は、めっき層間の密着性に優れ、耐
熱性及び耐摩耗性に優れている。しかしながら、上記の
如く鋳型内壁面が高温になることは亜鉛侵食現象をさら
に起こし易くしており、亜鉛侵食現象の発生防止は重大
な課題となっている。
金製鋳型が用いられる電磁攪拌法を採用する場合に更に
起こり易く、特に深刻な問題となっている。即ち、近
年、鋳塊の品質向上のために電磁攪拌法が導入され、攪
拌効率向上の観点から鋳型材として銅合金の中でも導電
率の低い銅合金が使用されるようになってきた。この場
合、導電率の低い銅合金は一般に熱伝導率も低いので、
電磁攪拌を行わない連続鋳造用鋳型の場合に比べて鋳型
内壁面が高温になる。そのため、優れた耐熱性を有する
鋳型が要求され、そして開発されてきた。例えば、鋳型
基体の内面に第１層としてNi-P合金めっき層、第２層と
してCoめっき層、第３層としてクロムめっき層を設けて
なる連続鋳造用鋳型が開発された（特公平3-31794 号公
報）。このめっき層は、めっき層間の密着性に優れ、耐
熱性及び耐摩耗性に優れている。しかしながら、上記の
如く鋳型内壁面が高温になることは亜鉛侵食現象をさら
に起こし易くしており、亜鉛侵食現象の発生防止は重大
な課題となっている。
【０００６】上記亜鉛侵食現象は、メニスカス部で濃縮
した亜鉛がクロムめっき層のクラックを通して侵入し、
クロムめっき層の下の鋳型基体の銅や下地めっき層と反
応し、侵入個所のめっき皮膜（クロムめっき層或いは更
に下地めっき層）を剥離させることによって起こる。
した亜鉛がクロムめっき層のクラックを通して侵入し、
クロムめっき層の下の鋳型基体の銅や下地めっき層と反
応し、侵入個所のめっき皮膜（クロムめっき層或いは更
に下地めっき層）を剥離させることによって起こる。
【０００７】本発明は、このような事情に着目してなさ
れたものであって、その目的は、前記従来の連続鋳造用
鋳型の有する問題点を解消し、亜鉛を不純物として含む
溶鋼について連続鋳造する際、亜鉛侵食現象が発生し難
い（即ち、耐亜鉛侵食性に優れた）連続鋳造用鋳型及び
その製造方法を提供しようとするものである。
れたものであって、その目的は、前記従来の連続鋳造用
鋳型の有する問題点を解消し、亜鉛を不純物として含む
溶鋼について連続鋳造する際、亜鉛侵食現象が発生し難
い（即ち、耐亜鉛侵食性に優れた）連続鋳造用鋳型及び
その製造方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る連続鋳造用鋳型及びその製造方法は次
のような構成としている。即ち、請求項１記載の連続鋳
造用鋳型は、銅又は銅合金で形成された鋳型基体の内面
にクロムめっき層を設け、該クロムめっき層の表面にシ
リコン重合体及び／又はシリコン化合物よりなる皮膜を
形成してなることを特徴とする連続鋳造用鋳型である。
に、本発明に係る連続鋳造用鋳型及びその製造方法は次
のような構成としている。即ち、請求項１記載の連続鋳
造用鋳型は、銅又は銅合金で形成された鋳型基体の内面
にクロムめっき層を設け、該クロムめっき層の表面にシ
リコン重合体及び／又はシリコン化合物よりなる皮膜を
形成してなることを特徴とする連続鋳造用鋳型である。
【０００９】請求項２記載の連続鋳造用鋳型は、前記ク
ロムめっき層と鋳型基体の内表面との間に単層めっき層
又は多層めっき層が設けられている請求項１記載の連続
鋳造用鋳型である。
ロムめっき層と鋳型基体の内表面との間に単層めっき層
又は多層めっき層が設けられている請求項１記載の連続
鋳造用鋳型である。
【００１０】請求項３記載の連続鋳造用鋳型は、析出硬
化型銅合金で形成された鋳型基体の内面に第１層として
Ni-P合金めっき層、第２層としてコバルトめっき層、第
３層としてクロムめっき層を設け、該クロムめっき層の
表面にシリコン重合体及び／又はシリコン化合物よりな
る皮膜を形成してなることを特徴とする連続鋳造用鋳型
である。
化型銅合金で形成された鋳型基体の内面に第１層として
Ni-P合金めっき層、第２層としてコバルトめっき層、第
３層としてクロムめっき層を設け、該クロムめっき層の
表面にシリコン重合体及び／又はシリコン化合物よりな
る皮膜を形成してなることを特徴とする連続鋳造用鋳型
である。
【００１１】請求項４記載の連続鋳造用鋳型の製造方法
は、銅又は銅合金で形成された鋳型基体の内面にクロム
めっき層を設け、該クロムめっき層の表面に溶液状シリ
コン化合物又は該シリコン化合物を含む有機溶剤を塗布
した後、500 ℃以下の温度で焼き付け処理することを特
徴とする連続鋳造用鋳型の製造方法である。
は、銅又は銅合金で形成された鋳型基体の内面にクロム
めっき層を設け、該クロムめっき層の表面に溶液状シリ
コン化合物又は該シリコン化合物を含む有機溶剤を塗布
した後、500 ℃以下の温度で焼き付け処理することを特
徴とする連続鋳造用鋳型の製造方法である。
【００１２】請求項５記載の連続鋳造用鋳型の製造方法
は、析出硬化型銅合金で形成された鋳型基体の内面に第
１層としてNi-P合金めっき層、第２層としてコバルトめ
っき層、第３層としてクロムめっき層を設け、該クロム
めっき層の表面に溶液状シリコン化合物又は該シリコン
化合物を含む有機溶剤を塗布した後、200 〜500 ℃の温
度で焼き付け処理すると共に鋳型基体及びめっき層を熱
処理することを特徴とする連続鋳造用鋳型の製造方法で
ある。
は、析出硬化型銅合金で形成された鋳型基体の内面に第
１層としてNi-P合金めっき層、第２層としてコバルトめ
っき層、第３層としてクロムめっき層を設け、該クロム
めっき層の表面に溶液状シリコン化合物又は該シリコン
化合物を含む有機溶剤を塗布した後、200 〜500 ℃の温
度で焼き付け処理すると共に鋳型基体及びめっき層を熱
処理することを特徴とする連続鋳造用鋳型の製造方法で
ある。
【００１３】請求項６記載の連続鋳造用鋳型の製造方法
は、前記溶液状シリコン化合物が、OH基、アルキル基、
アリール基、ハロゲンの１種又は２種以上を有する有機
ケイ素化合物、及び／又は、該有機ケイ素化合物を加水
分解し、重合して得られる重合体である請求項４又は５
記載の連続鋳造用鋳型の製造方法である。
は、前記溶液状シリコン化合物が、OH基、アルキル基、
アリール基、ハロゲンの１種又は２種以上を有する有機
ケイ素化合物、及び／又は、該有機ケイ素化合物を加水
分解し、重合して得られる重合体である請求項４又は５
記載の連続鋳造用鋳型の製造方法である。
【００１４】
【作用】本発明に係る連続鋳造用鋳型は、前記の如く、
銅又は銅合金で形成された鋳型基体の内面にクロムめっ
き層を設け、該クロムめっき層の表面にシリコン重合体
及び／又はシリコン化合物よりなる皮膜を形成してなる
（請求項１記載の連続鋳造用鋳型）。ここで、クロムめ
っき層は、融点が高いことに起因して耐溶鋼付着性に優
れ、又、硬度が高いことに起因して耐摩耗性に優れてい
るため、不可欠なめっき層であり、高温の溶鋼による鋳
型内面損傷の発生を防止する。しかし、クロムめっきは
めっき応力が大きく、めっき中にクラックが入るため、
クラックが存在する。尚、クロムめっき層の厚みとして
は、耐溶鋼付着性のために0.3 μm以上とし、熱伝導低
下による抜熱効果低下の支障を防止するために500 μm
以下とすることが望ましく、更に好ましくは５〜100 μ
m とするのがよい。
銅又は銅合金で形成された鋳型基体の内面にクロムめっ
き層を設け、該クロムめっき層の表面にシリコン重合体
及び／又はシリコン化合物よりなる皮膜を形成してなる
（請求項１記載の連続鋳造用鋳型）。ここで、クロムめ
っき層は、融点が高いことに起因して耐溶鋼付着性に優
れ、又、硬度が高いことに起因して耐摩耗性に優れてい
るため、不可欠なめっき層であり、高温の溶鋼による鋳
型内面損傷の発生を防止する。しかし、クロムめっきは
めっき応力が大きく、めっき中にクラックが入るため、
クラックが存在する。尚、クロムめっき層の厚みとして
は、耐溶鋼付着性のために0.3 μm以上とし、熱伝導低
下による抜熱効果低下の支障を防止するために500 μm
以下とすることが望ましく、更に好ましくは５〜100 μ
m とするのがよい。
【００１５】かかるクロムめっき層の表面にシリコン重
合体及び／又はシリコン化合物よりなる皮膜（以降、シ
リコン化合物皮膜という）が形成される。この皮膜は、
後述の如く、クロムめっき層の表面に溶液状シリコン化
合物又は該シリコン化合物を含む有機溶剤を塗布してか
ら乾燥又は焼き付け処理する方法により形成されるの
で、クロムめっき層を被覆すると共に、クロムめっき層
のクラックに侵入して該クラックを塞いだ状態の皮膜と
なっている。そのため、亜鉛を不純物として含む溶鋼に
ついての連続鋳造の際、メニスカス部で濃縮した亜鉛が
クロムめっき層のクラックを通して侵入することがな
く、引いてはクロムめっき層の下の鋳型基体の銅と亜鉛
との反応が生じず、そのため亜鉛侵食現象が発生しな
い。
合体及び／又はシリコン化合物よりなる皮膜（以降、シ
リコン化合物皮膜という）が形成される。この皮膜は、
後述の如く、クロムめっき層の表面に溶液状シリコン化
合物又は該シリコン化合物を含む有機溶剤を塗布してか
ら乾燥又は焼き付け処理する方法により形成されるの
で、クロムめっき層を被覆すると共に、クロムめっき層
のクラックに侵入して該クラックを塞いだ状態の皮膜と
なっている。そのため、亜鉛を不純物として含む溶鋼に
ついての連続鋳造の際、メニスカス部で濃縮した亜鉛が
クロムめっき層のクラックを通して侵入することがな
く、引いてはクロムめっき層の下の鋳型基体の銅と亜鉛
との反応が生じず、そのため亜鉛侵食現象が発生しな
い。
【００１６】又、このシリコン化合物皮膜は、耐熱性に
優れているため、高温の溶鋼による損傷が生じ難く、更
に、表面エネルギーが低いため、溶融亜鉛との反応性も
低く、溶融亜鉛による損傷が生じない。
優れているため、高温の溶鋼による損傷が生じ難く、更
に、表面エネルギーが低いため、溶融亜鉛との反応性も
低く、溶融亜鉛による損傷が生じない。
【００１７】従って、上記本発明に係る連続鋳造用鋳型
は、耐亜鉛侵食性に優れ、亜鉛侵食現象が発生し難いこ
とになる。
は、耐亜鉛侵食性に優れ、亜鉛侵食現象が発生し難いこ
とになる。
【００１８】かかる連続鋳造用鋳型は、銅又は銅合金で
形成された鋳型基体の内面にクロムめっき層を設け、該
クロムめっき層の表面に溶液状シリコン化合物又は該シ
リコン化合物を含む有機溶剤を塗布した後、500 ℃以下
の温度で焼き付け処理することにより、シリコン化合物
皮膜が形成され、製造することができる（請求項４記載
の製造方法）。ここで、500 ℃以下での焼き付け処理と
は、常温での乾燥、又は、常温超500 ℃以下での焼き付
け処理のことである。このように焼き付け処理の温度を
500 ℃以下としているのは、500 ℃超にすると鋳型基体
の軟化が起きて強度低下という不具合が生じるからであ
る。更に耐熱性に優れたシリコン化合物皮膜を形成する
際には焼き付け処理温度を150 〜500 ℃とすることが望
ましい。即ち、塗布されるシリコン化合物によって焼き
付け処理の最適温度は異なり、これらの中から最適温度
150 〜500 ℃のものを選定して使用することが望まし
い。
形成された鋳型基体の内面にクロムめっき層を設け、該
クロムめっき層の表面に溶液状シリコン化合物又は該シ
リコン化合物を含む有機溶剤を塗布した後、500 ℃以下
の温度で焼き付け処理することにより、シリコン化合物
皮膜が形成され、製造することができる（請求項４記載
の製造方法）。ここで、500 ℃以下での焼き付け処理と
は、常温での乾燥、又は、常温超500 ℃以下での焼き付
け処理のことである。このように焼き付け処理の温度を
500 ℃以下としているのは、500 ℃超にすると鋳型基体
の軟化が起きて強度低下という不具合が生じるからであ
る。更に耐熱性に優れたシリコン化合物皮膜を形成する
際には焼き付け処理温度を150 〜500 ℃とすることが望
ましい。即ち、塗布されるシリコン化合物によって焼き
付け処理の最適温度は異なり、これらの中から最適温度
150 〜500 ℃のものを選定して使用することが望まし
い。
【００１９】前記クロムめっき層と鋳型基体の内表面と
の間に単層めっき層又は多層めっき層を必要に応じて設
けることができる（請求項２記載の連続鋳造用鋳型）。
例えば、めっき層の密着性や耐熱性を向上させるため
に、クロムめっき層の下地めっき層としてNi，Co，Feの
１種以上からなるめっき層、Ni，Co，Feの１種以上とＰ
及び／又はＢとからなる合金めっき層を施すことができ
る。更に、該合金めっき層の上にNi，Co，Feの１種以上
からなるめっき層を設けることができる。
の間に単層めっき層又は多層めっき層を必要に応じて設
けることができる（請求項２記載の連続鋳造用鋳型）。
例えば、めっき層の密着性や耐熱性を向上させるため
に、クロムめっき層の下地めっき層としてNi，Co，Feの
１種以上からなるめっき層、Ni，Co，Feの１種以上とＰ
及び／又はＢとからなる合金めっき層を施すことができ
る。更に、該合金めっき層の上にNi，Co，Feの１種以上
からなるめっき層を設けることができる。
【００２０】又、本発明に係る連続鋳造用鋳型は、前記
の如く、析出硬化型銅合金で形成された鋳型基体の内面
に第１層としてNi-P合金めっき層、第２層としてコバル
トめっき層、第３層としてクロムめっき層を設け、該ク
ロムめっき層の表面にシリコン重合体及び／又はシリコ
ン化合物よりなる皮膜（即ちシリコン化合物皮膜）を形
成してなる（請求項３記載の連続鋳造用鋳型）。この鋳
型も、シリコン化合物皮膜に起因して耐亜鉛侵食性に優
れ、亜鉛侵食現象が発生し難いが、前記請求項１記載の
連続鋳造用鋳型の場合に比べて、耐熱性及び耐摩耗性に
優れている。
の如く、析出硬化型銅合金で形成された鋳型基体の内面
に第１層としてNi-P合金めっき層、第２層としてコバル
トめっき層、第３層としてクロムめっき層を設け、該ク
ロムめっき層の表面にシリコン重合体及び／又はシリコ
ン化合物よりなる皮膜（即ちシリコン化合物皮膜）を形
成してなる（請求項３記載の連続鋳造用鋳型）。この鋳
型も、シリコン化合物皮膜に起因して耐亜鉛侵食性に優
れ、亜鉛侵食現象が発生し難いが、前記請求項１記載の
連続鋳造用鋳型の場合に比べて、耐熱性及び耐摩耗性に
優れている。
【００２１】即ち、鋳型基体については析出硬化型銅合
金で形成されているので、強度が高く、特に高温強度が
高くて耐熱性に優れている。第１層のNi-P合金めっき層
は、硬度が高く、熱処理により硬化し、そのため耐摩耗
性に優れている。第２層のコバルトめっき層は、第１層
のNi-P合金めっき層と第３層のクロムめっき層との密着
性を向上させる作用がある。第３層のクロムめっき層及
びその上のシリコン化合物皮膜は、前記請求項１記載の
連続鋳造用鋳型の場合と同様の作用がある。従って、請
求項３記載の連続鋳造用鋳型は、前記請求項１記載の連
続鋳造用鋳型の場合に比べて、耐熱性及び耐摩耗性に優
れている。そのため、耐亜鉛侵食性、耐熱性及び耐摩耗
性の全てを考慮するとより好ましいものといえる。尚、
上記第１〜３層は、後述する如く、熱処理により各種特
性を向上させることができる。
金で形成されているので、強度が高く、特に高温強度が
高くて耐熱性に優れている。第１層のNi-P合金めっき層
は、硬度が高く、熱処理により硬化し、そのため耐摩耗
性に優れている。第２層のコバルトめっき層は、第１層
のNi-P合金めっき層と第３層のクロムめっき層との密着
性を向上させる作用がある。第３層のクロムめっき層及
びその上のシリコン化合物皮膜は、前記請求項１記載の
連続鋳造用鋳型の場合と同様の作用がある。従って、請
求項３記載の連続鋳造用鋳型は、前記請求項１記載の連
続鋳造用鋳型の場合に比べて、耐熱性及び耐摩耗性に優
れている。そのため、耐亜鉛侵食性、耐熱性及び耐摩耗
性の全てを考慮するとより好ましいものといえる。尚、
上記第１〜３層は、後述する如く、熱処理により各種特
性を向上させることができる。
【００２２】ここで、第１層のNi-P合金めっき層の厚み
としては、耐摩耗性のために５μm以上とし、熱伝導低
下による抜熱効果低下の支障を防止するために 500μm
以下とすることが望ましく、更に好ましくは20〜100 μ
m とするのがよい。第２層のコバルトめっき層の厚みと
しては、前記密着性の向上のために 0.3μm 以上とする
のがよく、又、50μm 超ではコバルトめっき層の硬度が
低いために耐摩耗性が低下するので50μm 以下とするこ
とが望ましく、更に好ましくは５〜20μm とするのがよ
い。クロムめっき層の厚みとしては、耐溶鋼付着性のた
めに0.3 μm 以上とするのがよく、又、前記第１層及び
第２層との合計厚みの増大による抜熱効果低下の支障を
防止するために 100μm 以下とすることが望ましく、更
に好ましくは３〜50μm とするのがよい。
としては、耐摩耗性のために５μm以上とし、熱伝導低
下による抜熱効果低下の支障を防止するために 500μm
以下とすることが望ましく、更に好ましくは20〜100 μ
m とするのがよい。第２層のコバルトめっき層の厚みと
しては、前記密着性の向上のために 0.3μm 以上とする
のがよく、又、50μm 超ではコバルトめっき層の硬度が
低いために耐摩耗性が低下するので50μm 以下とするこ
とが望ましく、更に好ましくは５〜20μm とするのがよ
い。クロムめっき層の厚みとしては、耐溶鋼付着性のた
めに0.3 μm 以上とするのがよく、又、前記第１層及び
第２層との合計厚みの増大による抜熱効果低下の支障を
防止するために 100μm 以下とすることが望ましく、更
に好ましくは３〜50μm とするのがよい。
【００２３】前記請求項３記載の連続鋳造用鋳型の如き
鋳型は、析出硬化型銅合金で形成された鋳型基体の内面
に第１層としてNi-P合金めっき層、第２層としてコバル
トめっき層、第３層としてクロムめっき層を設け、該ク
ロムめっき層の表面に溶液状シリコン化合物又は該シリ
コン化合物を含む有機溶剤を塗布した後、200 〜500℃
の温度で焼き付け処理すると共に鋳型基体及びめっき層
を熱処理することにより、製造することができる（請求
項５記載の製造方法）。
鋳型は、析出硬化型銅合金で形成された鋳型基体の内面
に第１層としてNi-P合金めっき層、第２層としてコバル
トめっき層、第３層としてクロムめっき層を設け、該ク
ロムめっき層の表面に溶液状シリコン化合物又は該シリ
コン化合物を含む有機溶剤を塗布した後、200 〜500℃
の温度で焼き付け処理すると共に鋳型基体及びめっき層
を熱処理することにより、製造することができる（請求
項５記載の製造方法）。
【００２４】このとき、200 〜500 ℃の温度での加熱に
より、焼き付け処理と同時に熱処理がなされ、この焼き
付け処理により、第３層のクロムめっき層の表面にシリ
コン化合物皮膜が形成され、熱処理により、(1) 第１層
のNi-P合金めっき層の硬化、(2) 第３層のクロムめっき
層の靱性の向上、(3) めっき応力の緩和、(4) 各めっき
層間の密着性の向上がなされる。
より、焼き付け処理と同時に熱処理がなされ、この焼き
付け処理により、第３層のクロムめっき層の表面にシリ
コン化合物皮膜が形成され、熱処理により、(1) 第１層
のNi-P合金めっき層の硬化、(2) 第３層のクロムめっき
層の靱性の向上、(3) めっき応力の緩和、(4) 各めっき
層間の密着性の向上がなされる。
【００２５】ここで、加熱温度（焼き付け処理・熱処理
の温度）を200 〜500 ℃としているのは、200 ℃未満で
は上記の如き各種特性の向上効果が小さく、500 ℃超で
は鋳型基体の析出硬化型銅合金が軟化し、析出硬化型銅
合金の高強度特性が発揮されず、強度的に不充分となる
からである。尚、加熱時間については、10分未満では上
記熱処理効果が現れ難く、10時間超では加熱効果が飽和
し物理的に無意味となる傾向にあり、かかる点から10分
〜10時間とすることが望ましく、更に好ましくは１〜５
時間とするのがよい。
の温度）を200 〜500 ℃としているのは、200 ℃未満で
は上記の如き各種特性の向上効果が小さく、500 ℃超で
は鋳型基体の析出硬化型銅合金が軟化し、析出硬化型銅
合金の高強度特性が発揮されず、強度的に不充分となる
からである。尚、加熱時間については、10分未満では上
記熱処理効果が現れ難く、10時間超では加熱効果が飽和
し物理的に無意味となる傾向にあり、かかる点から10分
〜10時間とすることが望ましく、更に好ましくは１〜５
時間とするのがよい。
【００２６】前記クロムめっき層の表面に塗布する溶液
状シリコン化合物としては、OH基、アルキル基、アリー
ル基、ハロゲンの１種又は２種以上を有する有機ケイ素
化合物、又は、該有機ケイ素化合物を加水分解し、重合
して得られる重合体、或いはこれらの混合体を使用でき
る（請求項６記載の製造方法）。上記有機ケイ素化合物
としては、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロ
シラン、メチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラ
ン、ジフェニルジクロロシラン、メチルビニルジクロロ
シラン、ジメチルシロキサン、メチルフェニルシロキサ
ン等が挙げられる。上記重合体としては、ジメチルポリ
シロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等が挙げら
れる。
状シリコン化合物としては、OH基、アルキル基、アリー
ル基、ハロゲンの１種又は２種以上を有する有機ケイ素
化合物、又は、該有機ケイ素化合物を加水分解し、重合
して得られる重合体、或いはこれらの混合体を使用でき
る（請求項６記載の製造方法）。上記有機ケイ素化合物
としては、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロ
シラン、メチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラ
ン、ジフェニルジクロロシラン、メチルビニルジクロロ
シラン、ジメチルシロキサン、メチルフェニルシロキサ
ン等が挙げられる。上記重合体としては、ジメチルポリ
シロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等が挙げら
れる。
【００２７】上記溶液状シリコン化合物はそのまま塗布
してもよいし、有機溶剤と混合してから塗布してもよ
い。後者の場合は、更に界面活性剤等の添加剤を必要に
応じて添加することができる。塗布方法としては、スプ
レーコーティング法、刷毛塗り法、塗布液中浸漬法等を
採用することができる。
してもよいし、有機溶剤と混合してから塗布してもよ
い。後者の場合は、更に界面活性剤等の添加剤を必要に
応じて添加することができる。塗布方法としては、スプ
レーコーティング法、刷毛塗り法、塗布液中浸漬法等を
採用することができる。
【００２８】本発明において、めっき層（クロムめっき
層又は各種下地めっき層を有するクロムめっき層）は、
鋳型基体内面の中の少なくとも耐溶鋼付着性、耐摩耗性
及び耐熱性を要する個所、即ち鋳型基体内面の全面に設
けられる。クロムめっき層上に設けられるシリコン化合
物皮膜（シリコン重合体及び／又はシリコン化合物より
なる皮膜）については、少なくとも耐亜鉛侵食性を要す
る個所、即ちメニスカス部分に設けられ、換言すれば、
メニスカス部が位置する鋳型内面の上部に設けられる
か、或いは鋳型内面全面に設けられる。
層又は各種下地めっき層を有するクロムめっき層）は、
鋳型基体内面の中の少なくとも耐溶鋼付着性、耐摩耗性
及び耐熱性を要する個所、即ち鋳型基体内面の全面に設
けられる。クロムめっき層上に設けられるシリコン化合
物皮膜（シリコン重合体及び／又はシリコン化合物より
なる皮膜）については、少なくとも耐亜鉛侵食性を要す
る個所、即ちメニスカス部分に設けられ、換言すれば、
メニスカス部が位置する鋳型内面の上部に設けられる
か、或いは鋳型内面全面に設けられる。
【００２９】前記鋳型基体を形成する銅合金としては、
例えば、(1)Cu-3.2Ni-0.7Si-0.3Zn,(2)Cu-1.6Ni-0.35Si
-0.3Zn, (3)Cu-0.8Cr-0.2Zr, (4)Cu-0.6Cr-0.15Zr-0.00
5Mg,(5)Cu-0.1Fe-0.035P, (6)Cu-0.1Fe-0.035P-0.03Sn,
(7) Cu-0.1Ni-0.2Be-0.2Zr-0.04Mg, (8) Cu-0.98Ni-0.
2Be-0.07Nb等を用いることができる。尚、これら (1)〜
(8) の銅合金は析出硬化型銅合金である。
例えば、(1)Cu-3.2Ni-0.7Si-0.3Zn,(2)Cu-1.6Ni-0.35Si
-0.3Zn, (3)Cu-0.8Cr-0.2Zr, (4)Cu-0.6Cr-0.15Zr-0.00
5Mg,(5)Cu-0.1Fe-0.035P, (6)Cu-0.1Fe-0.035P-0.03Sn,
(7) Cu-0.1Ni-0.2Be-0.2Zr-0.04Mg, (8) Cu-0.98Ni-0.
2Be-0.07Nb等を用いることができる。尚、これら (1)〜
(8) の銅合金は析出硬化型銅合金である。
【００３０】
【実施例】 脱酸銅からなる連続鋳造用鋳型基体（内径80×80mm、
長さ500mm ）の内面にCrめっきを70μm(めっき厚さ）施
したもの（単層めっき材）、上記と同様の鋳型基体の
内面にNiめっきを50μm 施した後、その上にCrめっきを
20μm 施したもの（２層めっき材）、Cu-3.2Ni-0.7Si
-0.3Zn銅合金からなる鋳型基体（内径80×80mm、長さ50
0mm ）の内面にNi-P合金めっきを50μm 施し、その上に
Coめっきを５μm 施した後、その上にCrめっきを15μm
施したもの（３層めっき材）を準備した。このとき、Cr
めっき、Niめっき、Coめっき、Ni-P合金めっきのめっき
浴組成及びめっき条件は、表１に示す内容とした。
長さ500mm ）の内面にCrめっきを70μm(めっき厚さ）施
したもの（単層めっき材）、上記と同様の鋳型基体の
内面にNiめっきを50μm 施した後、その上にCrめっきを
20μm 施したもの（２層めっき材）、Cu-3.2Ni-0.7Si
-0.3Zn銅合金からなる鋳型基体（内径80×80mm、長さ50
0mm ）の内面にNi-P合金めっきを50μm 施し、その上に
Coめっきを５μm 施した後、その上にCrめっきを15μm
施したもの（３層めっき材）を準備した。このとき、Cr
めっき、Niめっき、Coめっき、Ni-P合金めっきのめっき
浴組成及びめっき条件は、表１に示す内容とした。
【００３１】上記各めっき材のCrめっき層の表面にジメ
チルポリシロキサン又はメチルフェニルポリシロキサン
（いづれも有機ケイ素化合物を加水分解し、重合して得
られる重合体の一種）を刷毛塗りにより塗布し、次いで
焼き付け処理してシリコン化合物皮膜を形成させた。こ
のときの塗布剤（処理剤）の種類、焼き付け処理温度
を、後述するへこみ量測定の結果と共に表２に示す。
チルポリシロキサン又はメチルフェニルポリシロキサン
（いづれも有機ケイ素化合物を加水分解し、重合して得
られる重合体の一種）を刷毛塗りにより塗布し、次いで
焼き付け処理してシリコン化合物皮膜を形成させた。こ
のときの塗布剤（処理剤）の種類、焼き付け処理温度
を、後述するへこみ量測定の結果と共に表２に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】このようにして得られた連続鋳造用鋳型を
用いて、亜鉛を不純物として含む溶鋼についての連続鋳
造を行い、亜鉛によるメニスカス部分のへこみ量を随時
測定し、耐亜鉛侵食性を評価した。又、上記シリコン化
合物皮膜を形成していない従来型の連続鋳造用鋳型（前
記めっき上がりのもの）についても同様の連続鋳造を行
い、同様のメニスカス部へこみ量の測定を行った。連続
鋳造・溶鋼 100ch（チャージ）後、200ch 後のメニスカ
ス部へこみ量を表２に示す。
用いて、亜鉛を不純物として含む溶鋼についての連続鋳
造を行い、亜鉛によるメニスカス部分のへこみ量を随時
測定し、耐亜鉛侵食性を評価した。又、上記シリコン化
合物皮膜を形成していない従来型の連続鋳造用鋳型（前
記めっき上がりのもの）についても同様の連続鋳造を行
い、同様のメニスカス部へこみ量の測定を行った。連続
鋳造・溶鋼 100ch（チャージ）後、200ch 後のメニスカ
ス部へこみ量を表２に示す。
【００３５】表２より、シリコン化合物皮膜を形成した
連続鋳造用鋳型は、いづれも、シリコン化合物皮膜を形
成していない従来型の連続鋳造用鋳型に比べ、格段にメ
ニスカス部分のへこみ量が小さく、耐亜鉛侵食性に優
れ、亜鉛侵食現象が発生し難いことがわかる。尚、550
℃で焼き付け処理し、シリコン化合物皮膜を形成したも
のは、鋳型基体の銅合金が焼き付け処理時に軟化すると
いう不具合が生じた。
連続鋳造用鋳型は、いづれも、シリコン化合物皮膜を形
成していない従来型の連続鋳造用鋳型に比べ、格段にメ
ニスカス部分のへこみ量が小さく、耐亜鉛侵食性に優
れ、亜鉛侵食現象が発生し難いことがわかる。尚、550
℃で焼き付け処理し、シリコン化合物皮膜を形成したも
のは、鋳型基体の銅合金が焼き付け処理時に軟化すると
いう不具合が生じた。
【００３６】上記シリコン化合物皮膜を形成した連続鋳
造用鋳型（連続鋳造使用前の状態のもの）について、走
査型電子顕微鏡により表面観察を行ったところ、シリコ
ン化合物皮膜によってクロムめっき層のクラックが塞が
れていることが確認された。
造用鋳型（連続鋳造使用前の状態のもの）について、走
査型電子顕微鏡により表面観察を行ったところ、シリコ
ン化合物皮膜によってクロムめっき層のクラックが塞が
れていることが確認された。
【００３７】
【発明の効果】本発明に係る連続鋳造用鋳型は、従来の
連続鋳造用鋳型に比べ、耐亜鉛侵食性に優れ、亜鉛侵食
現象が発生し難く、従って、亜鉛を不純物として含む溶
鋼について連続鋳造する際の連続鋳造用鋳型として好適
に用いることができ、鋳型寿命を向上し得、引いては長
期間の操業が可能となるという効果を奏する。本発明に
係る連続鋳造用鋳型の製造方法は、かかる優れた効果を
奏する連続鋳造用鋳型を得ることができるという効果を
奏する。
連続鋳造用鋳型に比べ、耐亜鉛侵食性に優れ、亜鉛侵食
現象が発生し難く、従って、亜鉛を不純物として含む溶
鋼について連続鋳造する際の連続鋳造用鋳型として好適
に用いることができ、鋳型寿命を向上し得、引いては長
期間の操業が可能となるという効果を奏する。本発明に
係る連続鋳造用鋳型の製造方法は、かかる優れた効果を
奏する連続鋳造用鋳型を得ることができるという効果を
奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２５Ｄ 7/00 Ｆ
Claims (6)
- 【請求項１】 銅又は銅合金で形成された鋳型基体の内
面にクロムめっき層を設け、該クロムめっき層の表面に
シリコン重合体及び／又はシリコン化合物よりなる皮膜
を形成してなることを特徴とする連続鋳造用鋳型。 - 【請求項２】 前記クロムめっき層と鋳型基体の内表面
との間に単層めっき層又は多層めっき層が設けられてい
る請求項１記載の連続鋳造用鋳型。 - 【請求項３】 析出硬化型銅合金で形成された鋳型基体
の内面に第１層としてNi-P合金めっき層、第２層として
コバルトめっき層、第３層としてクロムめっき層を設
け、該クロムめっき層の表面にシリコン重合体及び／又
はシリコン化合物よりなる皮膜を形成してなることを特
徴とする連続鋳造用鋳型。 - 【請求項４】 銅又は銅合金で形成された鋳型基体の内
面にクロムめっき層を設け、該クロムめっき層の表面に
溶液状シリコン化合物又は該シリコン化合物を含む有機
溶剤を塗布した後、500 ℃以下の温度で焼き付け処理す
ることを特徴とする連続鋳造用鋳型の製造方法。 - 【請求項５】 析出硬化型銅合金で形成された鋳型基体
の内面に第１層としてNi-P合金めっき層、第２層として
コバルトめっき層、第３層としてクロムめっき層を設
け、該クロムめっき層の表面に溶液状シリコン化合物又
は該シリコン化合物を含む有機溶剤を塗布した後、200
〜500 ℃の温度で焼き付け処理すると共に鋳型基体及び
めっき層を熱処理することを特徴とする連続鋳造用鋳型
の製造方法。 - 【請求項６】 前記溶液状シリコン化合物が、OH基、ア
ルキル基、アリール基、ハロゲンの１種又は２種以上を
有する有機ケイ素化合物、及び／又は、該有機ケイ素化
合物を加水分解し、重合して得られる重合体である請求
項４又は５記載の連続鋳造用鋳型の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27663394A JPH08132186A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27663394A JPH08132186A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08132186A true JPH08132186A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17572171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27663394A Withdrawn JPH08132186A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08132186A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006181599A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Mishima Kosan Co Ltd | 連続鋳造用鋳型の製造方法 |
| CN103572343A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-12 | 姚芸 | 一种锌合金表面处理结构 |
| JP2021038429A (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | オテック株式会社 | 複合化クロムめっき物品 |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP27663394A patent/JPH08132186A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006181599A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Mishima Kosan Co Ltd | 連続鋳造用鋳型の製造方法 |
| CN103572343A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-12 | 姚芸 | 一种锌合金表面处理结构 |
| JP2021038429A (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | オテック株式会社 | 複合化クロムめっき物品 |
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