JPH1076352A - ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金薄板の連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】表面性状および形状が良好なＮｉまたはＦｅ−
Ｎｉ合金薄板の連続鋳造方法を提供する。 【解決手段】表面が金属質の上ロール１と表面がセラミ
ックス質の下ロール２との上下２本の冷却ロールを配置
した双ロール横注ぎ連続鋳造装置を用い、Ｆｅ：０〜６
５％のＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金溶湯をロール間に供給
し、上ロールと接する溶湯表面に対してＨｅ含有率が３
０ｖｏｌ％以上の雰囲気ガスを供給しながら２０〜５０
ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で前記ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金
薄板を鋳造する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、双ロール横注ぎ連
続鋳造装置により、ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金溶湯から
直接薄板を鋳造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】双ロールを用いる薄板連続鋳造方法に
は、熱延工程を省略することができるため、従来の連続
鋳造方法に比べて製造コストを低減することができると
いうメリットがあり、種々の方法が提案されている。

【０００３】双ロール法は、２本のロールの配置および
ロール間への給湯方向により、２本のロールを横方向に
配置しロールの上部から給湯する双ロール上注ぎ法（２
本のロール配置が水平方向に対して傾斜した斜め上注ぎ
法を含む）および２本のロールを縦方向に配置し横方向
から給湯する双ロール横注ぎ法（２本のロール配置が垂
直方向に対して傾斜した斜め横注ぎ法を含む）などに分
類される。

【０００４】横注ぎ法は、下記〜のような特徴を有
する。

【０００５】タンディッシュと接続したノズルから横
方向に給湯するために、タンディッシュ内の湯面制御が
容易であり、広幅の均一給湯が可能である。また、溶湯
ヘッドが小さいため、操業が容易である。

【０００６】設備の高さが低い。

【０００７】薄板の搬送が水平方向であるために、薄
板の自重による負荷応力が小さい。したがって、高温強
度の低い材料を、薄板の割れや破断なしに安定して鋳造
することができる。

【０００８】双ロールを用いる薄板連続鋳造方法では、
従来の方法に比べて鋳造後の下工程の圧延率が小さいた
め、板厚変動および表面性状について高度の品質が要求
される。このため、良質な薄板の製造方法や製造装置、
特に薄板品質に重要な影響を及ぼすロール表面について
は、材質および表面性状などが種々検討されている。た
とえば、本発明者らは、表面性状に優れた薄板を得るた
めの下記のような薄板連続鋳造用ロールを提案した。

【０００９】特開平８−１５０４４２号公報のロール
は、その表面は下層めっき層と表層めっき層の２層構
造、下層めっき層は厚さ１０〜５０μｍのＮｉ系合金、
表層めっき層は厚さ５〜３０μｍのＣｒからなり、めっ
き層の平均表面粗さが３〜１５μｍのものである。「鉄
と鋼」（Vol.71,No.10,A245-248,1985）には上ロールと
して軟鋼を、下ロールとしてステンレス鋼を、それぞれ
用いる異径双ロールによる横注ぎ法が示されている。

【００１０】薄板の表面性状を改善するための方法とし
て、下記のような双ロール式連続鋳造方法が提案されて
いる。

【００１１】特開平４−４９５４号公報の方法は、雰囲
気ガスの種類、溶鋼成分および鋳造速度を適正に組合わ
せて、しわ疵の少ないオーステナイト系ステンレス鋼の
薄板を製造するものである。

【００１２】特開平４−１８７３４６号公報の方法は、
ロール間に供給した溶融金属の表面に対して吸収性ガス
の含有率が６０ｖｏｌ％以上の雰囲気ガスを供給するこ
とにより、割れや凹凸などのない優れた表面性状の薄板
を製造するものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは前記双ロ
ール横注ぎ法の特徴を生かすべく、ＮｉまたはＦｅ−Ｎ
ｉ合金（以下、合金という）を対象として、この方法に
よる薄板品質の改善方法について研究開発を進めてき
た。その結果、合金では、前記出願に示されるような冷
却ロールを横注ぎ法に適用しても、なお、次の１）およ
び２）のような問題点、さらに上記特開平４−４９５４
号公報または特開平４−１８７３４６号公報の方法を横
注ぎ法に適用しても、次の３）および４）のような問題
点があることがわかった。

【００１４】１）２本のロールの冷却条件、すなわちＮ
ｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金溶湯（以下、溶湯という）の接
触時間、ロール形状、表面性状および冷却水流量などの
条件を同一にしても、各ロール表面で生成する凝固シェ
ルの成長速度に違いが生じる。

【００１５】２）下ロールは上ロールに比べて摩耗が激
しい。

【００１６】３）ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金薄板（以
下、薄板という）の上面側にしわ疵と称する欠陥が生じ
る。

【００１７】４）薄板の上面側に波状の凹凸が生じる。

【００１８】本発明は、前記１）〜４）の問題点を解決
するためになされたものである。本発明の目的は、特定
の表面条件の上下ロールを備えた双ロール横注ぎ薄板連
続鋳造装置を用いて、上下両面で均等な組織を有し、表
面性状が良好な薄板を長時間安定して製造することがで
きる連続鋳造方法を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、次のＮｉまた
はＦｅ−Ｎｉ合金薄板の連続鋳造方法を要旨とする。

【００２０】表面が金属質の上ロールと表面がセラミッ
クス質の下ロールとの上下２本の冷却ロールを有する双
ロール横注ぎ連続鋳造装置を用いて、Ｆｅ：０〜６５ｗ
ｔ％を含有し、残部が実質的にＮｉのＮｉまたはＦｅ−
Ｎｉ合金溶湯を前記の上下ロール間に供給し、上ロール
と接する前記のＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金溶湯表面に対
してＨｅの含有率が３０ｖｏｌ％以上の雰囲気ガスを供
給しながら、２０〜５０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造す
ることを特徴とするＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金薄板の連
続鋳造方法。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１および図２に基づいて、本発
明方法を実施するための装置の構成例を説明する。

【００２２】図１は、本発明方法で用いる双ロール横注
ぎ薄板連続鋳造装置（同径ロール、水平横注ぎ）を示す
側面方向の概略縦断面図である。この装置は、上ロール
１、下ロール２、耐火物製ノズル７、タンディッシュ８
および雰囲気ガス９を上ロール１と接する溶湯６の表
面、すなわち溶湯６と上ロール１との接触開始点１０に
対して供給する雰囲気ガス供給手段１１を備えている。

【００２３】この場合、上ロール１および下ロール２は
同径、いずれも軸方向は水平、これらの上下方向の配置
は垂直縦方向である。上ロール１と接する溶湯６の表面
（接触開始点１０）に供給される雰囲気ガス９により、
タンディッシュ８内の溶湯６の表面全体もシールされ、
かつ溶湯６の下面および側面は下ロール２と接する耐火
物製ノズル７によりシールされている。

【００２４】タンディッシュ８内の溶湯６は、下ロール
２と摺動して溶湯６のシール機能も有する耐火物製ノズ
ル７により、回転する上ロール１と同下ロール２との間
に供給され、冷却および圧接されて薄板５となる。

【００２５】図２は、本発明方法で用いる双ロール横注
ぎ薄板連続鋳造装置（異径ロール、斜め横注ぎ）を示す
側面方向の概略縦断面図である。この装置の構成および
薄板５の製造過程は図１の場合と同じであるが、この場
合上ロール１の径は下ロール２の径よりも小さい異径で
ある。これらの配置方向は、図示のとおり垂直方向に対
して斜め縦方向に傾斜している。

【００２６】図１および図２において、符号５Ｕは薄板
５の上面、符号５Ｌは同じく下面である。

【００２７】本発明方法で用いる装置は、上記のような
双ロール横注ぎ連続鋳造装置において、さらに上ロール
１にはその表面３が金属質のもの、下ロール２にはその
表面４がセラミックス質のものを備えている。

【００２８】本発明方法は、Ｆｅ：０〜６５ｗｔ％を含
有し、残部が実質的にＮｉの溶湯、即ち純ＮｉまたはＦ
ｅ−Ｎｉ合金の溶湯６を上記の上下ロール１，２間に供
給し、上ロール１と接する溶湯６の表面に対してＨｅの
含有率が３０ｖｏｌ％以上の雰囲気ガス９を供給しなが
ら、２０〜５０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度でＮｉまたはＦｅ
−Ｎｉ合金薄板５を鋳造するものである。

【００２９】横注ぎ法においては、上ロール１の表面が
金属質および下ロール２の表面がセラミックス質のロー
ルが最適であり、これらを組合せて使用し、雰囲気ガス
および鋳造速度条件を適切に選択することにより、上下
面５Ｕ、５Ｌ に凝固組織の粗さの差がなく、表面性状
に優れた薄板５を長時間安定して製造することが可能で
ある。以下にその作用を説明する。

【００３０】薄板の上下各面において、凝固シェルの厚
さや凝固組織の粗さなどの組織の差異を生じさせず、上
下各面均等に凝固させるには、前記横注ぎ法の非対称性
に対応した凝固冷却条件を選択することが重要である。

【００３１】本発明方法における上下各ロールの表面材
質は、種々の表面材質としたロールを適用して得られた
前記組成の薄板の凝固組織を調査し、その粗さを比較し
た結果に基づくものである。凝固組織の粗さの評価に
は、薄板の表面から０．０５ｍｍの位置におけるデンド
ライト１次アーム間隔（μｍ）を用いた。これらを表１
〜表３により説明する。

【００３２】表１に、上ロール表面の比較材（セラミッ
クス質）および望ましい金属質、その条件およびその場
合に得られた薄板上面の凝固組織の粗さを示す。表２
に、下ロール表面の比較材（金属質）および望ましいセ
ラミックス質、その条件およびその場合に得られた薄板
下面の凝固組織の粗さを示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】表１および表２に示すように、上ロール表
面材質を金属メッキとし、下ロール表面材質をセラミッ
クス溶射とした上下ロールの組合わせで、薄板の上下面
で均等な凝固組織が得られることがわかる。

【００３６】上ロール表面の材質として具備すべき必要
条件は、溶湯との濡れがよく、雰囲気ガス膜が回転する
ロールとともに溶湯内に引き込まれにくいこと、あるい
は熱伝導率が高く、ガス膜が溶湯（あるいは凝固シェ
ル）との間に介在しても凝固遅れを引き起こさないこと
である。これらの条件を満たすのが表１に示すような金
属質である。

【００３７】特に上ロールにおいて表層下のロール母材
を保護するために、厚さ３ｍｍ以下のＮｉめっき、また
は薄板との接触による疵防止のために厚さ５〜３０μｍ
のＣｒの表層硬質めっきを施工してもよい。また、めっ
き層境界部の熱応力を緩和するためには、ロール母材ま
たはロール母材上の下層めっきと表層硬質めっきとの間
に、さらに厚さ１０〜５０μｍのＮｉ系合金の中間層め
っきを施した多層めっき構造とするのが望ましい。

【００３８】下ロール表面の材質として具備すべき必要
条件は、上ロール表面の材質に比べて熱伝導率が低く緩
冷却が可能なこと、および耐火物製ノズルと摺動しても
摩耗しにくいことである。これらの条件を満たすのが表
２に示すようなセラミックス質である。

【００３９】セラミックス質としては、特にＺｒＯ₂ 、
Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂ 、ＢＮおよびＳｉ₃Ｎ₄の
ようなセラミックスの単体またはこれらの混合物を溶射
施工したものが望ましい。溶射層の施工厚さは、上ロー
ル側に生成する凝固シェルと同等の冷却条件を得ること
ができるように５０〜５００μｍの範囲で決定する。

【００４０】表３に、表１および表２に示す条件におい
て、使用前後のロール径（薄板の鋳込幅に対応する表面
部分の両端および中央部の平均値）の変化から求めた各
ロールの摩耗速度を示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】表３に示すように、上ロール表面は、厚さ
２ｍｍのＮｉめっき（Ｍ１）、または厚さ２ｍｍのＮｉ
めっきに硬質めっきを施した（Ｍ２）の金属質としても
摩耗速度が２μｍ／ｈｒ以下となる。一方、下ロール表
面を厚さ１２０μｍのセラミック溶射（Ｃ１またはＣ
２）とした場合のみ、摩耗速度が０．３μｍ／ｈｒとな
る。従って、上ロール表面を金属質、下ロール表面をセ
ラミックス質とした組合せでは下ロール表面の摩耗が軽
減されるため、ロール表面の摩耗速度も上下でほぼ均等
である。

【００４３】本発明方法におけるロール周速度は、前記
組合わせの上下一対のロールを用いた横注ぎ法により、
種々のロール周速度で薄板を連続鋳造し、得られた薄板
の表面性状を比較した結果に基づくものである。図３に
結果を示す。

【００４４】図３は、薄板の表面欠陥の上面しわ疵の発
生に及ぼす鋳造速度の影響を示す図である。図３に示す
ように、鋳造速度が５０ｍ／ｍｉｎを超える場合には、
薄板の上面側に周期的なしわ疵の発生が見られ、鋳造速
度が大きいほどしわ疵が多発する傾向が認められる。一
方、鋳造速度が５０ｍ／ｍｉｎ以下ではしわ疵の発生が
ない。このしわ疵の発生原因や周期は前述のとおりであ
り、５０ｍ／ｍｉｎ以下の低鋳造速度では、上ロールと
接する動的な溶湯メニスカスが安定し、溶湯表面の振動
が生じないために、しわ疵を防止することができる。

【００４５】図４は、ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金薄板の
表面欠陥の下面噛み込み疵の発生に及ぼす鋳造速度の影
響を示す図である。

【００４６】図４に示すように、鋳造速度が２０ｍ／ｍ
ｉｎ未満では、噛み込み疵と称する欠陥が薄板の下面側
に生じる場合がしばしば見られた。噛み込み疵は、ロー
ル周速度が小さく、耐火物製ノズル内の溶鋼流動が緩や
かであるために、下ロールと接するノズル先端部（溶
湯、ノズルおよび下ロールの３重境界部）に凝固シェル
が生成し、これがノズルにいったん固着した後、ノズル
から離れて薄板内に取り込まれた欠陥であり、所定の鋳
造速度２０ｍ／ｍｉｎ以上では発生しない。

【００４７】したがって、薄板の上面側のしわ疵および
下面側の噛み込み疵を同時に防止できる鋳造速度の範囲
は２０〜５０ｍ／ｍｉｎである。

【００４８】本発明方法において、上ロールに接する溶
湯表面に供給する雰囲気ガスは、前記組合わせの上下ロ
ールを用い、上記鋳造速度による横注ぎ法により、種々
の雰囲気ガスで薄板を連続鋳造し、得られた薄板の鋳造
方向板厚の不均一度を比較した結果に基づくものであ
る。図５に結果を示す。

【００４９】図５は、ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金薄板の
鋳造方向板厚の不均一度に及ぼす雰囲気ガスの影響を示
す図である。

【００５０】図５に示すように、雰囲気ガス中のＨｅ含
有量が３０ｖｏｌ％未満の範囲では板厚の不均一度が５
％を超えている。これは上面側に波状の凹凸が生じてい
るためである。一方、Ｈｅ含有量が３０％以上の範囲で
は板厚の不均一度が２％以下となり、薄板の上面側に発
生する波状の凹凸が防止できることがわかる。

【００５１】波状の凹凸の発生原因は、前述したように
次のとおりである。前記の動的な溶湯表面の振動がない
場合でも、雰囲気ガスが上ロールの回転とともに溶湯内
に常時引込まれ、上ロールと溶湯（あるいは凝固シェ
ル）との間に不均一に介在して熱抵抗となり、冷却むら
を引き起こす。冷却むらにより、上面側の凝固シェルの
成長が不均一となり、薄板上面に凹凸を生じたものが波
状の凹凸である。

【００５２】上記のような冷却むらは、高熱伝導を有す
る雰囲気ガスを用いることにより緩和される。

【００５３】上ロールと溶湯（あるいは凝固シェル）と
の間に介在するガスによる冷却むらを緩和するには、雰
囲気ガスの熱伝導率が少なくとも０．０６０Ｗ／ｍＫ以
上であることが必要である。

【００５４】通常用いられる雰囲気ガスであるＡｒおよ
びＮ₂の熱伝導率がそれぞれ０.０１８Ｗ／ｍＫおよび
０．０２６Ｗ／ｍＫであるのに対し、Ｈｅの熱伝導率は
ＡｒやＮ₂ ガスの５倍以上の０．１５０Ｗ／ｍＫであ
る。雰囲気ガスとして１００ｖｏｌ％のＨｅを用いるこ
とで雰囲気ガスの熱抵抗が小さくなり、前記の冷却むら
を緩和することが可能である。

【００５５】雰囲気ガス中のＨｅ含有量が３０ｖｏｌ％
以上の範囲のときでも、雰囲気ガスの熱伝導率が実質的
に０．０６０Ｗ／ｍＫ以上となり、上ロールと溶湯（あ
るいは凝固シェル）との間に介在する雰囲気ガスが大き
な熱抵抗とはならないために、波状の凹凸を防止するこ
とができる。

【００５６】薄板上面の波状の凹凸は、合金では特に発
生しやすく、他の鋼種、例えばＳＵＳ３０４鋼に代表さ
れるオーステナイト系ステンレス鋼ではほとんど発生し
ない。この理由の詳細は明らかではなないが、本発明者
らが種々の合金種の凝固収縮率を測定した結果、合金は
ＳＵＳ３０４鋼に代表されるオーステナイト系ステンレ
ス鋼に比べて凝固収縮率が大きいことがわかった。した
がって、合金では上ロール表面に生成した凝固シェルの
変形が生じやすく、上ロールと溶湯（あるいは凝固シェ
ル）との間に不均一な厚さのガスが介在して冷却むらを
引き起こすために、波状の凹凸が発生するものと推察さ
れる。

【００５７】本発明のＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金のＦｅ
含有量を、前記のように限定した理由を説明する。

【００５８】ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金は、一般的にγ
単層凝固であるために割れ感受性が強い。また、冷却過
程のγ→α変態時の膨張による寸法変化により割れが生
じやすい。特にＦｅ含有量が６５Wt％を超えると、α・
γ変態点が４５０℃以上と高く、変態時の膨張量も大き
くなる。従って、鋳造直後の薄板にわずかな温度むら
（冷却過程で）が生じるだけで表面割れが発生するた
め、Ｆｅ含有量を０〜６５Wt％に限定した。

【００５９】次に、その他の望ましい条件について説明
する。

【００６０】上下各ロールの母材の材質は問わないが、
冷却水による効果的な内部冷却を行うために銅合金を用
いるのが望ましい。

【００６１】下ロール表面材質の熱伝導率に対応する上
ロール表面材質の熱伝導率の比は、５以上であることが
望ましい。下ロール表面材質を前記のセラミックス溶射
とした場合、その熱伝導率は２Ｗ／ｍＫ以下であるの
で、上ロール表面材質は熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の
金属めっき質とすることが望ましい。

【００６２】薄板表面の割れ等の欠陥を防止するため
に、上ロールの表面粗さＲａの範囲は３〜１５μｍ、下
ロールの表面粗さＲａの範囲は１．５〜６．０μｍとす
るのが望ましい。

【００６３】鋳造速度の望ましい範囲は、２５〜４０ｍ
／ｍｉｎである。この範囲では、薄板の上面側のしわ疵
および下面側の噛みこみ疵の発生を防止する効果がより
確実に得られ、連続鋳造をさらに長時間安定して行うこ
とが可能となる。

【００６４】本発明方法における雰囲気ガスのＨｅ含有
量の望ましい範囲は、５０ｖｏｌ％以上１００ｖｏｌ％
以下である。この範囲では、薄板の上下面での冷却が均
一となる効果がより確実に得られる。

【００６５】雰囲気ガスを構成するＨｅ以外のガス種は
問わないが、溶湯と雰囲気ガスとの酸化などの反応を防
止し、より良質な表面の薄板を得るためには、雰囲気ガ
スはＨｅとＨ₂ または不活性ガスであるＡｒとの混合ガ
スとすることが望ましい。

【００６６】薄板の寸法の望ましい範囲は、厚さ１．２
〜３．５ｍｍ程度、幅２００〜１３００ｍｍ程度であ
る。

【００６７】本発明方法は、斜め横注ぎ、水平横注ぎお
よび対ロールの異径または同径を問わず、すなわち溶湯
の供給方向および双ロールの配向関係やロールの径を問
わず、一方のロールでは溶湯の接触開始位置が雰囲気ガ
スと接する自由表面を持ち、もう一方のロールでは溶湯
の接触開始位置が耐火物製ノズルと摺動する双ロール薄
板連続鋳造法にはすべて適用することができる。

【００６８】

【実施例】

（試験１）図２に示す双ロール横注ぎ連続鋳造装置を用
いて、厚さ１．７ｍｍ×幅２５０ｍｍの６５ｗｔ％のＦ
ｅを含有し、残部が実質的にＮｉのＦｅ−Ｎｉ合金薄板
を鋳造し、薄板の形状、表面欠陥の有無、上下面の凝固
組織の均等性およびロール周面の損傷などを調査した。

【００６９】上ロールには、厚さ２０ｍｍの銅合金製ス
リーブを母材とし、厚さ２ｍｍのＮｉめっきを施した
後、ショットブラストにより表面粗さＲａ：１０μｍの
粗面加工を施したものを用いた。

【００７０】下ロールには、厚さ２０ｍｍの銅合金製ス
リーブを母材とし、下地処理として厚さ５０μｍのＮｉ
めっきおよび厚さ５０μｍのＮｉ−Ｃｒ溶射を施し、さ
らに厚さ１２０μｍのＺｒＯ₂−８ｗｔ％Ｙ₂Ｏ₃ の溶射
を施工した後、バフ研摩により表面粗さＲａ：３μｍに
調整したものを用いた。

【００７１】上ロールの直径は５００ｍｍ、胴長は２５
０ｍｍ、下ロールの直径は６００ｍｍ、胴長は４００ｍ
ｍであり、上下ロールはそれぞれ内部を水冷した。

【００７２】タンディシュ内の溶湯温度は過熱度５０℃
に調整し、鋳造速度は２５ｍ／ｍｉｎとした。

【００７３】上ロールと接する溶湯表面には、５０ｖｏ
ｌ％Ｈｅと５０ｖｏｌ％Ｎ ₂との混合ガスを用い、１５
リットル／ｍｉｎの流量で供給した。溶湯の底部および
側部は下ロール周面に摺動する耐火物（溶融シリカ）製
ノズルによりシールした。鋳造された薄板は、波状の凹
凸がなく板形状に優れており、ほぼ上下面の凝固組織は
均等、かつ割れおよびしわ疵などの表面欠陥も皆無であ
り、健全であった。また、ロール周面の損傷や薄板の焼
き付きもなく、安定した鋳造が可能であった。

【００７４】（試験２）図１に示す双ロール横注ぎ連続
鋳造装置を用いて、厚さ１．４ｍｍ×幅２５０ｍｍの５
５ｗｔ％のＦｅを含有し、残部が実質的にＮｉのＦｅ−
Ｎｉ合金薄板を鋳造し、薄板の形状、表面欠陥の有無、
上下面の凝固組織の均等性およびロール周面の摩耗速度
などを調査した。

【００７５】上ロールには、厚さ２ｍｍのＮｉめっきを
施した厚さ２０ｍｍの銅合金製スリーブを母材とし、シ
ョットブラストにより表面粗さＲａ：６μｍの粗面加工
を施した後、厚さ３０μｍのＮｉ−Ｗおよび厚さ１０μ
ｍのＣｒの各硬質めっきを施工したものを用いた。

【００７６】下ロールには、厚さ２０ｍｍの銅合金製ス
リーブを母材とし、下地処理として厚さ５０μｍのＮｉ
めっきおよび厚さ５０μｍのＮｉ−Ｃｒ溶射を施し、さ
らに厚さ１２０μｍのＡｌ₂Ｏ₃− ２５ｗｔ％ＺｒＯ₂を
溶射層を施工した後、バフ研摩により表面粗度Ｒａ：４
μｍに調整したものを用いた。

【００７７】上ロールの直径は６００ｍｍ、胴長は２５
０ｍｍ、下ロールの直径は６００ｍｍ、胴長は４００ｍ
ｍであり、上下ロールはそれぞれ内部を水冷した。

【００７８】タンディシュ内の溶湯温度は過熱度３０℃
に調整し、鋳造速度は４０ｍ／ｍｉｎとした。

【００７９】上ロールと接する溶湯表面には、１００ｖ
ｏｌ％のＨｅガスを用い、１０リットル／ｍｉｎの流量
で供給した。溶湯の底部および側部は、下ロール周面に
摺動する耐火物（溶融シリカ）製ノズルによりシールし
た。

【００８０】鋳造された薄板は、形状および表面品質と
もに試験１の本発明例と同様に健全、かつ上下面の凝固
組織はほぼ均等であった。ロール周面の損傷や鋳片の焼
き付きもなく、安定した鋳造が可能であった。

【００８１】さらに、溶湯中のＮｉ含有量、上下ロール
の表面材質の組合わせ、鋳造速度および雰囲気ガスを種
々変化させた試験を行い、ロール表面の摩耗状況と薄板
の表面欠陥の有無および形状を調査した。表４に、上下
ロール、雰囲気ガスおよび鋳造速度の各条件と薄板の表
面性状の調査結果とを示す。

【００８２】

【表４】

【００８３】表４に示すように、表面が金属質の上ロー
ルと表面がセラミックス質の下ロールとの組合わせの場
合に、鋳造速度の範囲が２０〜５０ｍ／ｍｉｎ、かつ雰
囲気ガス中のＨｅの含有率の範囲が３０ｖｏｌ％以上の
条件である本発明例では、鋳造された薄板は形状および
表面性状ともに健全であった。一方、表４の比較例に示
すように、本発明方法範囲外の条件では、薄板表面の割
れ、上面側のしわ疵または波状凹凸などが発生した。

【００８４】（試験３）図２に示す双ロール横注ぎ連続
鋳造装置を用いて、厚さ１．６ｍｍ×幅２５０ｍｍに
０．２Wt％のＦｅと９９．５Wt％のＮｉを含有し、残部
が不可避不純物からなる純Ｎｉの薄板を鋳造し、薄板の
形状、表面欠陥の有無、上下面の凝固組織の均一性およ
びロール周面の損傷などを調査した。

【００８５】上ロールには、厚さ２０ｍｍの銅合金製ス
リーブを母材ちし、厚さ２ｍｍのＮｉめっきを施した
後、ショットブラストにより表面粗さＲａ：１０μｍの
粗面加工を施したものを用いた。

【００８６】下ロールには、厚さ２０ｍｍの銅合金製ス
リーブを母材とし、下地処理として厚さ５０ｍｍのＮｉ
めっきおよび厚さ５０μｍのＮｉ−Ｃｒ溶射を施し、さ
らに厚さ１２０μｍのＡｌ ₂Ｏ ₃−２５Wt％ＺｒＯ ₃の
溶射を施工した後、バフ研磨により表面粗さＲａ：４μ
ｍに調整したものを用いた。

【００８７】上ロールの直径は５００ｍｍ、胴長は２５
０ｍｍ、下ロールの直径は６００ｍｍ、胴長は４００ｍ
ｍであり、上下ロールはそれぞれ内部を水冷した。

【００８８】タンデッシュ内のＮｉ溶湯温度は過熱度５
０℃に調整し、鋳造速度は３０ｍ／ｍｉｎとした。

【００８９】上ロールと接するＮｉ溶湯表面には、７０
Vol％Ｈｅと３０Vol％Ｎ₂との混合ガスを用い、１５リ
ットル／ｍｉｎの流量で供給した。Ｎｉ溶湯の低部およ
び側部は下ロール周面に摺動する耐火物（溶融シリカ）
製ノズルにとりシールした。

【００９０】鋳造された純Ｎｉ薄板は、波状の凹凸がな
く板形状に優れており、ほぼ上下面の凝固組織は均等、
かつ割れおよびしわ疵などの表面欠陥も皆無であり、健
全であった。また、ロール周面の損傷や薄板の焼き付き
もなく、安定した鋳造が可能であった。

【００９１】

【発明の効果】本発明方法によれば、上下ロールの冷却
速度が均等となる効果、上ロールに接する溶湯表面が安
定する効果および上ロールと溶湯（あるいは凝固シェ
ル）との間の冷却が均一になる効果により、薄板の上下
面の微小割れおよび光沢差、上面側のしわ疵ならびに上
面側の波状凹凸の発生を防止し、表面性状および形状が
良好な薄板の連続鋳造が可能である。

【００９２】表面がセラミックス質である下ロールを使
用することにより、下ロール表面の摩耗を防止して、上
記効果を長時間維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】双ロール横注ぎ法（同径ロール、水平横注ぎ）
を用いる本発明の薄板連続鋳造装置の例を示す側面方向
の概略縦断面図である。

【図２】双ロール横注ぎ法（異径ロール、斜め横注ぎ）
を用いる本発明の薄板連続鋳造装置の例を示す側面方向
の概略縦断面図である。

【図３】ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金薄板の表面欠陥の上
面しわ疵の発生に及ぼす鋳造速度の影響を示す図であ
る。

【図４】ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金薄板の表面欠陥の下
面噛み込み疵の発生に及ぼす鋳造速度の影響を示す図で
ある。

【図５】ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金薄板の上面側の凹凸
形状に及ぼす雰囲気ガスの影響を示す図である。

【符号の説明】

１：上ロール、 ２：下ロール、 ３：上ロール表面、 ４：下ロール表面、 ５：ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金薄板、 ５Ｕ：薄板５の上面、 ５Ｌ：薄板５の下面、 ６：Ｎｉまたは合金溶湯、 ７：耐火物製ノズル、 ８：タンディッシュ、 ９：雰囲気ガス、 １０：Ｎｉまたは合金溶湯と上ロールとの接触開始点、 １１：雰囲気ガス供給手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面が金属質の上ロールと表面がセラミッ
   クス質の下ロールとの上下２本の冷却ロールを有する双
   ロール横注ぎ連続鋳造装置を用いて、Ｆｅ：０〜６５ｗ
   ｔ％を含有し、残部が実質的にＮｉのＮｉまたはＦｅ−
   Ｎｉ合金溶湯を前記の上下ロール間に供給し、上ロール
   と接する前記のＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金溶湯表面に対
   してＨｅの含有率が３０ｖｏｌ％以上の雰囲気ガスを供
   給しながら、２０〜５０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造す
   ることを特徴とするＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ合金薄板の連
   続鋳造方法。