JPS5954446A - 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐久性に富み、かつブｌノークアウ１−を起こ
さない連続鋳乙ｌ用１ノｌ型並びにそのか！！造方法に
１４４１−４るものである。

連続−ノ？造用鋳型は通常熱伝導性に富む同若しくはそ
の０金製りＪ？型本体に抽々の耐熱性、耐摩耗性材ト１
がコーティングされた形Ｈ￥のものが用いられているが
、これら表面コーティング層の密着性や凝固シェルのナ
ネイ４件の点でなお多くの問題を夕ζしている。特に最
近では操業中に（０１らかの原因で成長ｊｊ、“ろ稈に
ある凝固シェルが、潤滑性（」与の為に用いられている
モールドパラター膜を破り直接鋳型内表面と接しそこで
焼付を起こし、該μを固シール部分が破断される結果と
（７て起こる所謂拘束性ブレークアウトが大入な問題と
さ１１てきている。

この拘束性ブレークアウトはモールドパウダーの供給不
良による凝固シェルの焼付が主原因であるので、この原
因を解消する２・共に耐摩耗性に富む鋳型を提供せんと
するのが本発明の［１的であり、その要旨は銅若しくは
相合金製鋳型本体の内表面上に、ニック′ル若しくは二
、クル合金からＩＪＶろアンダーコート材が施、され、
同アンターコート材上にニッケル基自溶性合金溶射ＩＰ
１が１４＋ｔされ、同溶射層上に更にクロム炭化物ＩＦ
＋が施さ第１でいることを特徴とする連続像ｔＩ造川用
ノ１型であり、またこの様な鋳型の製造方法としては…
ｉｂ＜は銅合金！１ｉｌｌ　Ｍ型本体の内表面上に、ニ
ッケル若しくはニッケル合金から成るアンダーコート材 に二、ケル基自溶性合金溶射層を装着し、同溶射層の上
面に更にクロム層を装♀オし、次いで上記溶射層を再溶
融させると其に上記クロム層の全部を上記溶射層中に含
まれる炭素と反応さセフロム炭仁物とするに必雪１な温
世、時間Ｑ加熱保持する仁とを特徴とする連続１９７宿
用ＩＪｉ型の製造方ｒムである。

なおこの様な表ｉｎ］コーティング層の９１１離を防止
する為に、該表面コーティング層を鋳型本体の内表面だ
けでなく側面の一部あるいは全部まで巻込みシ１長する
場合もある。特に相対する一対の長辺鋳型内に挾持され
て幅ＴτＪ変式の短辺的型として便７１１さｉするもの
にあっては、その両倶１面がＪｑ辺鋳型との間で当接さ
れた状態で移ＩＶＩＩＪ−ｔ！しめられるので、そこに
耐摩耗性を付！うする意味からも止片である。

木発、明はｆｉ）上面に溶鋼や１１１Ｆ固ジエノ１ノに
対し対焼イ・Ｉｆｌに優ね、かつ耐摩耗性に富むクロム
炭化物層が装着されている鋳型、そしてそのクロム炭化
物ｒ＃ｌの形成のさせかたとして下地に川しするニッケ
ル基自溶性合金中に含まれる少ｆ６の炭素を利用し、上
ｔＵｔのクロム層との間にて炭化反応を起こさせるとい
う点に大きな特徴を有するものであり、以下図面を参酌
し乍ら詳述すれば、出１図〜第３　Ｕ４　＋ま表面コー
ディングＬ（′１がｃ）？型本体の内表面０）１μζこ
旌されている形態のものを示すが、まず鋳型本体（１の
内設１Ｉｉｉに、ニアゲル若しくはニッケル合金力）ら
成７，７ンターコート材（２）を涌ａ　ｊｏＯｌｔ　ｍ
イでＬ装着する。この場合鋳型本体（１）（こは紳銅の
他ζζクロムー銅、り１］ムージルコニウムー銅、ベリ
リウム−銅等の析出硬化型銅合金を使うとそれｊ＝゛け
強度が大となる。

次いで通常は３００〜４００℃、１時間以十の加熱によ
る脱水素処理を行い、アンダーコート材（２）の上面に
ニッケル基自溶性合金溶射層を０２〜０７ｍｍ厚に形成
する。次いでト記ニッケルノｔ、自溶（’１合金溶射層
（６）の上面にクロムＪＰ＋を５〜５０μｒｎ　Ｆｆに
装着し、約８００〜１１ＵＯ℃で１〜６時間加熱保持す
る。この加熱保持処理によって炭Ｚ二と親和力の大なる
クロムが下ｔｉ１１のニッケルｈ（、自溶性合金中に含
まれでいる炭素と炭化反応を起こしクロム層を炭化クロ
ノ・層（４）とならしめる。実１ｑにアノグーコート材
、ｒｃ？射層及びクロム層を子連の範囲で装着したもの
を１（Ｊ（団℃の大気中で各１．３及び６時間保持した
場合それぞれ１５．２０及び５７１ｔｍのクロム炭化物
が形成された。以−トのようにして得られるのが第１図
に承オｌ）ρな鋳型であるが、そのゴニ稈中ニッケルノ
ｌ（自ｈマｅ１゜合金溶射層（ろ）の厚さを参ＩＩハリ
上部から鋳型下部になるにつれ順次層ＰＪとすれば第２
図に示゛４ゴηなものが、又ニラゲル基自溶性合金溶射
層（３）もクロム層も４！、に鈎ハ１」１一部から下部
になるに一つｉｌて１次層厚とすれば第６図に示す様な
ものが出来る。この第２図、第５　ｒＹＩに示すものは
鋳型、］二部にＪ）っては表向コーティング！円力曹υ
Ｉく熱伝導性が良Ｏｊｉで抜熱性が大きく、下部になる
につイ１で耐焼伺性、開閉Ｆｉｌｌ性が大となり連続Ｑ
造用鋳へ〇に弾求される性質に合致したものである。

なお上述の如くニッケル基自溶性合金溶射１トη（３）
はそ１１自体として鋳型の耐摩耗性を向上させる事以外
に、その中に含ま１＋る炭素か上ｊ１１＋のクロムと炭
化反応を生起するという重いな役目かあるものであり、
そのＲ４成成分として炭素は必須成分であり通常下表の
如き組成のものを用いる。

ここで上述のクロノ・層を施した後の熱処理並びに該前
処Ｊｌｌｌ　ｌｒよる作用につき更に詳述すれば、この
前処Ｊｌｌｌ　ｌこ」っ゛Ｃクロムが炭化反応を起こし
クロム炭化物（４）（ζ、なる４１１の他に、（イ）溶
射層が１１）溶融されて各溶射粒子同士が弘・固に結合
さ第１ると共に封孔処理がな、＼れる。（ロ）鋳型本体
及びアンダーコート材をはじめとする各表面コーティン
グ層のそれぞれ隣接するもの同土間で拡散が牛じ拡散層
が形成さ第１全体が強固に密着し合うという作用がある
し、又鋳型本体が析出硬化型銅合金製である場合にはそ
の後の急冷と併せる一Ｉ＋によって溶体化処理をするり
１が出来る。なおここでいう急冷とはそのような析出硬
化型合金にとっＣの急冷であり、これらの銅合金は熱伝
導製が良Ｕｆであるので通常の空冷でも十分に急冷され
る。このオＸ・に鋳型本体に析出硬化型銅合金を用いた
場合には水冷、油冷、Ｊ）るいｌｅｔ空冷等の適宜千■
？で急冷した後、その成分子こよってきまる温ルー、時
間にＪ：り時効加熱処理を行う小は勿論である。

またこの炭化反応等を起こさ（４る熱処理は、その熱処
理中にクロムが酸化しない様に真空中、不活性ガス中、
ｆ）るいは所適な塩浴中等で行う事が望ましい。

次に第４図及び第５図に示す鋳型について説明すれば、
こねらに示すものはアンターコート材（２）、ニッケル
基自溶製合金溶射層（３）及びクロム炭化物層（４）が
鋳型本体（１）の両側面の一部あるい（Ｊ全部まで巻込
み延長されているものであり、これらの表面コーティン
グ層が剥ａｔ　＋、　轄＜　、特にｉａｓ図に示す如き
形ｒ＃Ｖのものは一対の相対する長辺間に挟持され幅ｉ
ｉＪ変式の短辺鋳型として用いる場合には両側面の制壓
耗性が向上するので有効である。なお表面コーティング
Ｉｒ４０史なる剥離防止対策並びに上下端面の耐熱、１
Ｉｌｉ４摩耗、耐食性等を向上させる為にコーティング
層を鋳型本体の上下端面にも巻込み延長する場合もＪ）
る。

以上述べて八だ如く本発明による鋳型は、鋳型本体、ア
ンターコート材、溶射層及びクロム炭化物Ｒ４が４１１
に各々の境Ｗに形成されでいる拡散層により強固に密着
しあっているのでその密着力は大であり特に最表面層た
るクロム炭化物はその場所に於る炭化反応の結果形成さ
４１だものであるので化学的結合をしており、Ｊ）らｊ
：めてクロム炭化物を溶射等で接合したものに比べてそ
の密着力は著しく大である。

また再溶融、封孔処理がなされそれ自体でも１ｌｌｉｉ
摩耗性を持つ溶射層上にその硬さがＩ（ｖ２００［］以
十もあり、かつ高ｎ１Ｊ域でもその１１．ｊｌさの低下
がなく、更には溶卵ｌや凝固シールとの焼付性が蕪いク
ロ、ム炭化物がｖ／着さオしているので、拘東に１ブレ
ークアウト等を引き起こす小魚＜　４？−期に渡って安
定して用いる事が出来る。

更に又本発明ｉｌｌ　ｌ（νの最表面のクロム炭化物は
その耐食性が降れでいるという利点があり、こ）１がモ
ールドパウダー〇Ｍｌ　ｍ、’ｌな供給を助け、しかも
−１１久性を高めるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明鋳型の斜視４図、第２図及び第３図はそ
オｌぞれ同変形の側面−，第４図及び第５図はそれぞわ
Ｕｄ他の変形の斜視ト１゜ 図中、（１）：ｔｆｌｆ型本体 （２）：アンダーコート材 （３）　：　ニッケル基自溶性合金溶射層（４）：り１
１ム炭化物Ｉｎ 第１　Ｅ４ ｊ’ｒｉ’＋　　４　　ニー”′１ 第　２　　トに１　　第　３　　ｒ”ｉ手続補正書 昭和５８年３１−１２４日 ！ｌコｆ１・’ｌ’　ｌ　、’＋’　Ｊ−イ“、゛若杉
和夫　殿１小ｆｉ内表小 昭＋１１５７１１−　　特　許　願　　　　第　１６５
６３３号：２　発　明　のｔ′汀：１、　　連続鋳造用
鋳型及びそのシ造方ｌＩζ；３　省１ｉｉ１り・・Ｉ・
：、バ 車（′１と（〕）関係　　　　　　　　特　許　出願人
１１所 明細書 ７、１ｊｌｉ　ｉＥ　Ｏ）　内１（。 明細書の浄書（内容に変更なし） ２２７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、銅若しくは銅合金製鋳型本体の内表面上に、ニッケ
   ル若しくはニッケル合金から成るアンダーコート材が施
   され、同アンターコート材上にニッケル基自溶性合金溶
   射層が施され、同溶射層上に更にクロム炭化物層が施さ
   れていることを’ｆＪ　ｌ＆とする連続＃造用鋳型。 ２二、ケル基自溶性合金溶射層が鋳型上部から鋳型下部
   になるにつれ順次層〃となることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の連続ｆＩＩ造用造型鋳 型クロム炭化物が鋳型下部から鋳型下部になるにつれ順
   次層庁となることを特徴とする特許請求の範囲第１項若
   しくは第２項記載の連続鋳造用鋳型。 ４、アンターコート材、ニッケル基自溶性合金溶射層及
   びクロム炭化物層が、＃型本体の画側面の内側面寄りの
   一部又は全部まで巻き込まれていることを特徴とする特
   許請求の範囲ｆｆ１１項〜第３項のいずれかに記載の連
   続鋳造用鋳型。 ６、銅若しくは調合金製＃型本体の内設ｉｉ　Ｊ：に、
   ニッケル若しくはニッケル合金から成るアンダーコート
   材を装着し、その上面にニッケル基自溶性合金溶剤層を
   装着し、同溶射層の上面に更にクロム層を装着し、次い
   で上記溶射層を再溶融させると共に上記クロム層の全部
   を上記溶射層中に含ますする炭素と反応させクロム炭化
   物とするに必要な温度１時間で加熱保持することを特徴
   とする連続鋳造用鈎ｔ（Ｖの製造方法。 ６、ニッケル基自溶性合金溶剤層を鋳型上部から鋳型下
   部になるにつれ順次層厚とするＣとを特徴とする＠ｆｌ
   請求の範囲第５項記載の連続鋳造用鋳型の製造方法。 ７、クロム層を鋳型上部から鋳型下部＋Ｃなるにつれ順
   次層厚とすることを特徴とする特ｒ［請求の範囲第５項
   若しくは第６項記載の１！４！糾鋳造用鋳型の製造方法
   。 ８アンダーコート牢」、二、ケル基自溶性合金溶射層及
   びクロム層を、鋳型本体の両側面の内表面寄りの＝一部
   又は全部まで巻込装着することを特徴とする特許請求の
   範囲第５項〜第７項のいずれかに記載の連続鋳造用鋳型
   の製造方法。