JPH11244997A - 鋳型体を造るための方法および鋳型体 - Google Patents

鋳型体を造るための方法および鋳型体

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JPH11244997A JP10356656A JP35665698A JPH11244997A JP H11244997 A JPH11244997 A JP H11244997A JP 10356656 A JP10356656 A JP 10356656A JP 35665698 A JP35665698 A JP 35665698A JP H11244997 A JPH11244997 A JP H11244997A
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デイルク・ローデ
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ラルフ・レートマン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳型体がクロームから成る内部摩耗保護層を
備えている、連続鋳造設備用鋳型の、硬化可能な銅合金
から成り、賦形作用を行う鋳型体を造るための方法およ
び鋳型体を提供すること 【解決手段】 鋳型体を溶体化処理し、引続き摩耗保護
層を鋳型体上に形成し、その後鋳型体を硬化させる。鋳
型体は摩耗保護層７の硬度がストランド側の表面８から
鋳型体１の方向で低減している。摩耗保護層７が硬度の
異なる二つのクローム層９．１０から成り、クローム層
９の硬度が５００ＨＶから８５０ＨＶであり、クローム
１０の硬度は８５０ＨＶから１０５０ＨＶである

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型体がクローム
から成る内部摩耗保護層を備えている、連続鋳造設備用
鋳型の、硬化可能な銅合金から成り、賦形作用を行う鋳
型体を造るための方法、およびクロームから成る内部摩
耗保護層を備えている連続鋳造設備用鋳型のための、硬
化可能な銅合金から成る鋳型体に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳型は連続鋳造設備の重要な構造部分の
一つである。この鋳型内において溶鋼の固化が始まる。
根本的な構造は、一般に鋳型の外部鋼構造と本来の賦形
作用を行う部分、即ち鋳型体とから成る。この鋳型体は
今日では殆ど専ら銅或いは銅合金から成る。鋼ジャケッ
トは鋳型体を位置決めし、冷却に必要な水循環を保証す
ると言う課題を担っている。
【０００３】銅合金の耐摩耗性は比較的僅かである。特
に、鋳型体の脚部にあっては、鋼ストランドと鋳型体の
壁間の摩擦が、鋳型体の幾何学的形状と鋼の収縮挙動と
の間に差が生じることにより、或いは鋳型下方でのスト
ランドの案内が不十分なことにより、高くなる危険があ
る。これにより、鋳型体の相応する変形を伴う著しい摩
損が生じる。
【０００４】従って、摩耗保護の理由から、鋳型体は耐
摩耗性の材料、例えばニッケル或いはクロームから成る
内部積層を形成される。摩耗保護層を備えているこのよ
うな鋳型体は、例えばドイツ連邦共和国特許第３１ ４
２ １９６号明細書から明らかである。この発明により
摩擦挙動の改善が達せられ、これに伴い鋳型体の耐用年
数の延長も達せられる。
【０００５】このことと関連して、クローム積層はその
ニッケルに比して硬度がより大きいこと、従ってこれに
伴い摩耗保護がより良好に行なわれることが特徴であ
る。従って、硬質クロームによる内部層のメッキによる
積層は有効な摩耗保護を提供する。
【０００６】しかし、鋳型体の材料と摩耗保護層の熱伸
び係数が異なることにより、この摩耗保護層内に著しい
応力が生じる。この応力の下において付着力が損なわ
れ、剥離の危険或いは割れ形成の危険が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、上記の公知の技術を基礎とし、鋳型体と摩耗保護
層間の付着力が改善された、硬化可能な銅合金とクロー
ムから成る内部摩耗保護層から成る鋳型体を造るための
方法を提供することである。
【０００８】更に、本発明の課題は、より長い耐用年数
を可能にする、品質が改善された鋳型体を提供すること
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題の方法に関し
ては、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明により解
決される。
【００１０】この本発明の特徴により、この課題は、硬
化可能な銅合金から成る鋳型体に溶体化処理を施した
後、クロームから成る摩耗保護層を形成し、引続き鋳型
体を硬化させることによって解決される。
【００１１】この熱処理により、摩耗保護層の始めは極
めて高い硬度が延性が増大するに伴い低減する。その
際、鋳型体の銅合金とクロームから成る摩耗保護層との
材料特性の相違は僅かであり、これにより異なる特性に
よるクローム層の損傷の危険が著しく低減される。
【００１２】この鋳型体は、根本的に一構造部分から成
る鋳型管或いは多構造部分から成る鋳造型、例えば組立
て鋳型である。
【００１３】特許請求の範囲の請求項２の特徴により、
硬化は保護ガスの下で還元雰囲気内で行なわれる。この
場合、鋳型体はその最終強度にもたらされる。
【００１４】硬化温度は摩耗保護層の所望の硬度に適合
され、クローム層の極端な軟化は回避される。特に、硬
化は４００℃から５５０℃の温度で行なわれる（請求項
３）。実際の試験にあって、硬化を４６０℃の温度で保
護ガスの下で行なった場合極めて良好な結果が得られ
た。この場合、熱処理の持続時間は１０時間であった。
この場合、６５０ＨＶから７００ＨＶ（ビッカース硬
度）の硬度の摩耗保護層が得られた。その際、摩耗保護
層は十分に高い硬度を有していおり、しかも延性が高い
ので良好な付着力が達せられ、かつ割れ形成の傾向が僅
かである。
【００１５】本発明による方法の他の有利な構成は特許
請求の範囲の請求項４に記載されている。この請求項に
より、硬化の後内部表面を付加的に硬質クローム化する
ことにより、二つの層から成る摩耗保護層が形成され
る。クローム層は特に電解的な処理により析出される。
【００１６】このようにして、硬度の漸次の移行を伴っ
た多層クローム化が達せられる。これにより割れと剥離
の危険は明白に低減される。更に、この構成によりクロ
ームから成る摩耗保護層のより大きな層厚みを達するこ
とが可能となる。
【００１７】本発明による鋳型体は、具体的には特許請
求の範囲の請求項５の構成により特徴づけられる。摩耗
保護層の硬度がストランド側の表面から鋳型体の方向で
低減していると言う構成が核心をなしている。
【００１８】これにより、鋳型体と摩耗保護層の層移行
部における材料の性質が異なることにより結果する材料
負荷が低減される。
【００１９】硬度は銅合金を基礎として段階的に高ま
る。この場合、この高まりは鋳型体の柔らかい銅合金か
ら比較的高い硬度を有する管側のクローム層を経て、ス
トランド側のクローム層が最大の硬度に達するまで行な
われる（請求項６）。
【００２０】特許請求の範囲の請求項７の特徴により、
管側のクローム層は５００ＨＶから８５０ＨＶの硬度
を、これに対してストランド側のクローム層は８５０Ｈ
Ｖから１０５０ＨＶの硬度を有している。
【００２１】管側とストランド側のクローム層の層厚み
は、特にそれぞれ１００μｍから１５０μｍであり、こ
の場合約２５０μｍの全体厚みが実際上特に好都合であ
ることが分かった。
【００２２】摩耗保護層は鋳造方向が一定の厚みを有し
ている。しかし原理上は、摩耗保護層の厚みを鋳造方向
で増大させることも可能である。これにより、鋳造レベ
ル領域内における高い壁温度が保証され、同時に鋳造方
向での摩耗保護の増大が達せられる。このようにして、
ストランドの収縮挙動が考慮された、固化のために使用
される鋳型の冷却区間の効果的な調和が行なわれる。積
層の厚みの変化は線状に或いは段階的に行なわれる。
【００２３】以下に添付した図面に図示した発明の実施
の形態につき本発明を詳説する。
【００２４】
【発明の実施の形態】図１は鋼を連続鋳造するための鋳
型１を分かりやすく示している。この鋳型１は鋳型空隙
部２を備えており、この鋳型空隙部の断面は鋳込み側の
端面３においてはストランド出側の下端部４よりは大き
く設定されている。
【００２５】鋳型管１の基体５は、特に銅／クローム／
ジルコン（ＣｕＣｒＺｒ）をベースとした銅合金から成
る。
【００２６】内側６において、鋳型１はクロームから成
る摩耗保護層７を備えている。この摩耗保護層７は二つ
の層から形成されており、この場合摩耗保護層７の硬度
はストランド側の表面８から鋳型管１、即ち鋳型管１の
内側６方向で低減している。
【００２７】このことと関連して、摩耗保護層７は硬度
の異なる二つの個別の摩耗保護層、即ちクローム層９と
１０とから構成されている。管側のクローム層９は、特
に６５０ＨＶを有している。これに対して、ストランド
側のクローム層１０は１０００ＨＶから１０５０ＨＶの
硬度を有している。
【００２８】第一のクローム層９を形成するために、鋳
型体１とその基体５は溶体化処理された状態でクローム
化され、引続き熱処理で完全に硬化される。こうして、
鋳型体１はその最終強度を得る。次いで、貯蔵時効の
後、クローム層９は６５０ＨＶの硬度を有する。摩耗保
護を増大させるには、更なる積層工程において、１０５
０ＨＶの硬度の第二のクローム層１０が積層される。
【００２９】摩耗保護層７は全体で２５０μｍの厚みを
有しており、クローム層９の層厚みは１００μｍであ
り、クローム層１０の層厚みは１５０μｍである。
【００３０】
【発明の効果】本発明による二層から成る摩耗保護層７
の利点は、基体５からクローム層９への移行部における
硬度と延性間の差が僅かであり、しかもクローム層１０
によるストランド側の表面８の高い硬度が保証されると
言うことにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図面は本発明の一実施の形態を示して図であ
る。
【符号の説明】
１ 鋳造管 ２ 鋳型空隙部 ３ 鋳型管の端面 ４ 鋳型管の端部 ５ 鋳型管の基体 ６ 内側 ７ 摩耗保護層 ８ ストランド側表面 ９ 管側のクローム層 １０ ストランド側のクローム層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルフ・レートマン ドイツ連邦共和国、49124ゲオルクスマー リエンヒュッテ、ウイルヘルム−ロイシュ ナー−ストラーセ、５

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鋳型体がクロームから成る内部摩耗保護
    層を備えている、連続鋳造設備用鋳型の、硬化可能な銅
    合金から成り、賦形作用を行う鋳型体を造るための方法
    において、鋳型体を溶体化処理し、引続き摩耗保護層を
    鋳型体上に形成し、その後鋳型体を硬化させることを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項２】 硬化を保護ガス雰囲気内で行うことを特
    徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 硬化を４００℃から５５０℃の温度で行
    うことを特徴とする請求項１或いは２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 硬化の後、内部表面（８）を付加的に硬
    質クローム化して、二つの層から成る摩耗保護層（７）
    を形成することを特徴とする請求項１から３までのいず
    れか一つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 クロームから成る内部摩耗保護層（７）
    を備えている、連続鋳造設備用鋳型のための、硬化可能
    な銅合金から成る鋳型体において、摩耗保護層（７）の
    硬度がストランド側の表面（８）から鋳型体（１）の方
    向で低減していることを特徴とする鋳型体。
  6. 【請求項６】 摩耗保護層（７）が硬度の異なる二つの
    クローム層（９，１０）から成り、この場合ストランド
    側のクローム層（１０）が管側のクローム層（９）より
    も硬いことを特徴とする請求項５に記載の鋳型体。
  7. 【請求項７】 管側のクローム層（９）が５００ＨＶか
    ら８５０ＨＶの硬度を、そしてストランド側のクローム
    層（１０）が８５０ＨＶから１０５０ＨＶの硬度を有し
    ていることを特徴とする請求項６に記載の鋳型体。
JP10356656A 1997-12-17 1998-12-15 鋳型体を造るための方法および鋳型体 Withdrawn JPH11244997A (ja)

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