JPH08187554A - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents

連続鋳造用鋳型

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JPH08187554A
JPH08187554A JP6340130A JP34013094A JPH08187554A JP H08187554 A JPH08187554 A JP H08187554A JP 6340130 A JP6340130 A JP 6340130A JP 34013094 A JP34013094 A JP 34013094A JP H08187554 A JPH08187554 A JP H08187554A
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JP
Japan
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alloy
mold
plating layer
copper
layer
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JP6340130A
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English (en)
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Kazuhisa Mitani
和久 三谷
Hirotaka Umeyama
裕登 梅山
Keisuke Yamamoto
圭祐 山本
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Mishima Kosan Co Ltd
Original Assignee
Mishima Kosan Co Ltd
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/021—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱処理なしで耐熱、耐摩耗性に優れ、長期的
に安定操業のできる連続鋳造用鋳型の提供。 【構成】 銅若しくは銅合金製鋳型本体の内表面に、N
i,Co,Fe若しくはこれらを基材とする合金メッキ
層を施し、その上面に直接あるいはNi−Cr系合金又
はCo−Cr系合金溶射層を介して、Cr3 C2 15〜
40重量%,残部Ni−Cr系合金、又はWC15〜4
0重量%,残部Ni−Cr系合金を超音速フレーム溶射
法により溶射した連続鋳造用鋳型。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱、耐摩耗性に優れた
連続鋳造用鋳型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】連続鋳造用鋳型は、一般に熱伝導性の良
い銅若しくは銅合金から成っており、寿命向上対策とし
て従来から種々の表面コーティングが行われて来た。例
えば特公昭61−15782号公報に示される技術は、
銅合金基材上に、Ni,Ni−Fe,Ni−Coあるい
はNi−Mnメッキ層を施し、その上面にNi系あるい
はNi−Cr系合金溶射層を施し、約1000℃の熱処
理を行って溶射層そのものを融合させ強固にならしめる
と同時に、基材銅合金と下地メッキ層、そして溶射層が
各々境界部に拡散層をもち密着性を高めるというもので
あった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、上記従来
技術で示した連続鋳造用鋳型は、約1000℃の熱処理
を必要とするため、鋳型基材の銅合金が熱処理後に変形
し、そのため歪取り作業工程が要る、歪取り後でもバッ
クフレームに組み込めない場合がある、又組み込めても
平坦度等形状精度が劣るなどの欠点があり、又基材銅合
金の強度回復のための時効硬化熱処理が必要であり、製
造工程が、溶射→熱処理→検査→時効熱処理→検査→歪
取り→検査と複雑で多岐にわたる。しかも約1000℃
の熱処理なしのときの基材との密着力は2〜3kg/m
m2 であり、耐摩耗性が不良であった。
【0004】本発明は、上記従来技術の持つ欠点を解消
し、熱処理なしで耐熱、耐摩耗性に優れ、長期的に安定
操業のできる連続鋳造用鋳型を提供することを目的とす
るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、以
下の如き手段を採用することによって達成された。即
ち、銅若しくは銅合金製鋳型本体の内表面に、Ni,C
o,Fe若しくはこれらを基材とする合金メッキ層を施
し、該メッキ層上面に、Cr3 C2 15〜40重量%,
残部Ni−Cr系合金、又はWC15〜40重量%,残
部Ni−Cr系合金を超音速フレーム溶射法により溶射
してなる連続鋳造用鋳型である。
【0006】また、超音速フレーム溶射法による溶射の
前に上記メッキ層上に、該メッキ層とも、後に行う超音
速フレーム溶射法による溶射層ともなじみがよく全体の
密着性を高めるために、Ni−Cr系合金又はCo−C
r系合金の溶射層を施せばより効果的である。
【0007】超音速フレーム溶射するサーメットの組成
については、Cr3 C2 、WC共に15重量%未満では
耐摩耗性が不足し、逆に40重量%を越えると耐摩耗性
は良いが、脆くなりクラックが発生するので15〜40
重量%とした。またその厚さは0.1mm未満ではダミ
ーバ等の疵でなくなるし、1.0mmを超えると割れ易
くなるので0.1〜1.0mmが好ましい。
【0008】なお、上記した超音速フレーム溶射の前
に、Ni−Cr系合金、又はCo−Cr系合金を溶射す
る場合には、下地に施したNi,Co,Fe若しくはこ
れらを基材とする合金メッキ層をブラスト材により、表
面粗度がRz50〜150μmになるように粗度を調整
することが好ましい。粗度調整を行うことにより溶射被
膜の密着性が向上する。また、溶射により中間被膜層を
形成するNi−Cr系合金又はCo−Cr系合金の厚さ
は0.1〜1.5mmが好ましい。即ち0.1mm未満
では密着性向上の効果がなく、又1.5mmを越えると
厚くなりすぎて被膜が割れ易くなる。さらに、中間被膜
層を形成するNi−Cr系合金、又はCo−Cr系合金
を溶射する場合も、密着性向上の点から超音速フレーム
溶射を行うのが最も好ましい。
【0009】また、本発明連続鋳造用鋳型に於いても初
期のスプラッシュ対策として通常行われている最表面に
Cr層を施す場合もあるのは勿論である。
【0010】
【作用】本発明では、酸化し脆くなり易い銅若しくは銅
合金製鋳型本体の内表面をNi,Co,Fe若しくはこ
れらを基材とする合金メッキ層で保護すると共に、これ
らのメッキ層は鋳型本体よりも硬質なので、その上面に
来る溶射層あるいは超音速フレーム溶射層の溶射粒子の
噛込後保持力を確保する。そして最後には超音速フレー
ム溶射法によりNi−Cr−Cr3 C2 ,Ni−Cr−
WCを溶射するので強固に密着する。
【0011】
【実施例】以下本発明をその実施例を示し乍ら説明す
る。図1及び図2は、それぞれ本発明実施例鋳型で、図
中1は鋳型本体、2はNiメッキ層、3はサーメット溶
射層、4は金属溶射層を示す。
【0012】図1に示す実施例は、Cr,Zr入り銅鋳
型の内表面に、下地Niメッキ層を超音速フレーム溶射
を行う下端部には0.1mm,その他の上方には0.7
mm厚に施した。その場合のメッキ条件はNiSo4 3
50g/l,NiCl2 5g/l,H3 BO3 30g/
l,温度45〜60℃,Dk3A/dm2 であった。次
いで上記Niメッキ層をAl2 O3 粒子でRz=70〜
80μmに粗面化した。その上面の鋳型の下半部に75
重量%Ni−Cr、25重量%Cr3 C2 から成るサー
メットを超音速フレーム溶射装置で厚さ0.6mmに溶
射した。このときの溶射速度は750m/secであっ
た。
【0013】このようにして作製した鋳型を、熱処理は
行わずに実機鋳型で使用した結果、従来の同厚のNi−
Cr合金溶射鋳型が1200chもてたのに対し、本実
施例鋳型は1500chでも摩耗量は従来のNi−Cr
合金溶射鋳型の約2/3であり、同時サンプルでの超音
速フレーム溶射層の密着力は18kg/mm2 であっ
た。
【0014】次に超音速フレーム溶射の溶射材を、Ni
−Cr65重量%,Cr3 C2 35重量%と変えて実験
したが、上記鋳型とほぼ同様の性能を示した。
【0015】図2に示す実施例は、図1に示す実施例と
同様にNiメッキ→同粗面化を行った後、Ni−Cr系
合金超音波フレームを溶射し、その上面に、Ni−Cr
65%,Cr3 C2 35%を溶射速度750m/sec
で超音速フレーム溶射したものである。溶射厚は0.5
mmであった。
【0016】このようにして作製した鋳型を熱処理を行
わずに実機鋳型で使用した結果、従来のNi−Cr合金
溶射鋳型が1200chもてたのに対し、本実施例鋳型
は1600chでも摩耗量は前記従来鋳型の約2/3で
あり、同時サンプルでの超音速フレーム溶射層の密着力
は20kg/mm2 であった。
【0017】次に超音速フレーム溶射材をNi−Cr6
5%,WC35%と変えて実験したが、上記鋳型とほぼ
同様の性能を示した。
【0018】
【発明の効果】以上述べて来た如く、本発明によれば、
鋳型本体の表面に密着性の大なる超音速フレーム溶射層
が施されているため、そしてそれが耐摩耗性に優れたN
i−Cr−Cr3 C2 又はNi−Cr−WCであるため
に、鋳型の寿命が従来のNi−Cr系合金を施した鋳型
の1.5倍以上となった。また、熱処理を行わないので
寸法の大きな長辺(1.5〜3M幅)にも施工できるよ
うになった。更には製造工程の省略ができコスト低減に
なると共に、析出硬化銅でなくても溶射が可能となっ
た。そしてまた、Cr3 C2 やWCの炭化物が長辺にあ
るため短辺のすべりがよく幅可変疵が減少する等種々の
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例鋳型の断面図である。
【図2】本発明の他の実施例鋳型の断面図である。
【符号の説明】
1 鋳型本体 2 Niメッキ層 3 サーメット溶射層 4 金属溶射層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅若しくは銅合金製鋳型本体の内表面
    に、Ni,Co,Fe若しくはこれらを基材とする合金
    メッキ層を施し、該メッキ層上面に、Cr3 C2 15〜
    40重量%,残部Ni−Cr系合金、又はWC15〜4
    0重量%,残部Ni−Cr系合金を超音速フレーム溶射
    法により溶射してなることを特徴とする連続鋳造用鋳
    型。
  2. 【請求項2】 銅若しくは銅合金製鋳型本体の内表面
    に、Ni,Co,Fe若しくはこれらを基材とする合金
    メッキ層を施し、該メッキ層上面に、Ni−Cr系合金
    又はCo−Cr系合金溶射層を施し、該溶射層上面に、
    Cr3 C2 15〜40重量%,残部Ni−Cr系合金、
    又はWC15〜40重量%,残部Ni−Cr系合金を超
    音速フレーム溶射法により溶射してなることを特徴とす
    る連続鋳造用鋳型。
JP6340130A 1994-12-29 1994-12-29 連続鋳造用鋳型 Pending JPH08187554A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003105520A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Tocalo Co Ltd 冶金用ランスチップおよびその製造方法
KR100665531B1 (ko) * 2005-06-15 2007-01-09 주식회사 서머텍 코리아 연속주조용 주형
JP2017517631A (ja) * 2014-05-27 2017-06-29 ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー 原子力発電用ジルコニウム合金への金属含有層とクロム含有層とを含む保護被膜の付着
KR101942932B1 (ko) * 2017-07-20 2019-04-17 주식회사 포스코 주형 및 이의 제조방법
WO2020101138A1 (ko) * 2018-11-13 2020-05-22 주식회사 포스코 연속주조용 몰드 및 그 코팅방법

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