JPS5982149A - 超急冷金属製造用冷却ロ−ル - Google Patents
超急冷金属製造用冷却ロ−ルInfo
- Publication number
- JPS5982149A JPS5982149A JP19270882A JP19270882A JPS5982149A JP S5982149 A JPS5982149 A JP S5982149A JP 19270882 A JP19270882 A JP 19270882A JP 19270882 A JP19270882 A JP 19270882A JP S5982149 A JPS5982149 A JP S5982149A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- alloy
- cooling
- layer
- molten steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/0648—Casting surfaces
- B22D11/0651—Casting wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は合金薄帯製造に用いられる連続液体急冷法にお
いて使用される冷却用基板に関するものである。
いて使用される冷却用基板に関するものである。
近年、高速回転する冷却用基板の表面に溶けた金属又は
合金を帯状に噴出し、それを急冷凝固さぜることによシ
、合金の薄帯を製造する方法、いわゆる連続液体急冷法
が、合金薄帯の製造方法として盛んに用いられている。
合金を帯状に噴出し、それを急冷凝固さぜることによシ
、合金の薄帯を製造する方法、いわゆる連続液体急冷法
が、合金薄帯の製造方法として盛んに用いられている。
連続液体急冷法には遠心急冷法、単ロール法、 ゛双ロ
ール法の3つの基本的方法がある。遠心急冷法は円筒状
ドラムの内周面が、また単ロール法は卸−ロールの外周
面が冷却基板面で合金は片面から冷却される。一方、双
ロール法は2つのロールの間で圧延するように冷却され
る。
ール法の3つの基本的方法がある。遠心急冷法は円筒状
ドラムの内周面が、また単ロール法は卸−ロールの外周
面が冷却基板面で合金は片面から冷却される。一方、双
ロール法は2つのロールの間で圧延するように冷却され
る。
これらの方法において、冷却基板には、一般に熱伝導率
の高い銅(以下Cuという)あるいは銅合金(以下Cu
合金という。)が用られている。熱伝導率の高い材料は
熱の拡散がはやいため基板の表面温度を低く保持できる
からである。
の高い銅(以下Cuという)あるいは銅合金(以下Cu
合金という。)が用られている。熱伝導率の高い材料は
熱の拡散がはやいため基板の表面温度を低く保持できる
からである。
鋳造時の基板表面の温度は、アモルファス合金をつくる
場合、特に重要である。アモルファス合金は溶湯からガ
ラス化温度以下に超急冷することによってつくられる。
場合、特に重要である。アモルファス合金は溶湯からガ
ラス化温度以下に超急冷することによってつくられる。
規則的な原子配列をもたない合金である。薄帯の板厚が
一定の場合、冷却基板の表面温度が上昇するにつれて、
冷却速度は一般に低下しアモルファス相を得ることが困
難になる。アモルファス化に必要な冷却速度(いわゆる
臨界冷却速度)よりはやい冷却速度で冷やすためにtよ
薄イ1fの板厚のコントロールと、冷却基板の表面の温
度のコントロールが重壁である。
一定の場合、冷却基板の表面温度が上昇するにつれて、
冷却速度は一般に低下しアモルファス相を得ることが困
難になる。アモルファス化に必要な冷却速度(いわゆる
臨界冷却速度)よりはやい冷却速度で冷やすためにtよ
薄イ1fの板厚のコントロールと、冷却基板の表面の温
度のコントロールが重壁である。
冷却基板の表面温度を所定の温度以下に保持するために
、卑板の内部を水などにょシ冷却する必要がある。他の
条件が一定の場合、基板の材質、肉厚、冷却水の水茹が
基板表面の温度を支配する。
、卑板の内部を水などにょシ冷却する必要がある。他の
条件が一定の場合、基板の材質、肉厚、冷却水の水茹が
基板表面の温度を支配する。
熱伝導率の高いCu又はCu合金が使われる理由d1、
同じ肉厚の基板に対して表面温度を低く保持できる利点
があるからである。
同じ肉厚の基板に対して表面温度を低く保持できる利点
があるからである。
しかしCuにも欠点がある。特に鉄系合金(以下Fe系
合金という)を鋳造する場合に顕著に表われる。溶湯と
基板のぬれ性が悪い点である。ぬれ性が悪いために、合
金から基板へ、熱の伝達が悪く抜熱効果が低下する。す
なわち、基板表面の温度が低い割には、合金の冷却速度
は大きくならない。
合金という)を鋳造する場合に顕著に表われる。溶湯と
基板のぬれ性が悪い点である。ぬれ性が悪いために、合
金から基板へ、熱の伝達が悪く抜熱効果が低下する。す
なわち、基板表面の温度が低い割には、合金の冷却速度
は大きくならない。
ぬれ性を改善してCu又はCu合金製冷却基板の冷却能
力を向上さぜるために、本発明者らはCu又はCu合金
の表面にFeあるいはFe合金を被覆したものを冷却基
板に用いることを提案するものである。
力を向上さぜるために、本発明者らはCu又はCu合金
の表面にFeあるいはFe合金を被覆したものを冷却基
板に用いることを提案するものである。
即ち本発明は
■ 銅あるいは銅合金で作製した冷却用ロール2 銅あ
るいは銅合金で作製した冷却ロールの外周表面に、銅ま
たは銅合金および鉄寸たは鉄合金の両者と密着性がよく
、かつ熱伝導率の高い物質を介在させ、鉄または鉄合金
を#覆してなる超急冷金属製造用冷44+ロール。
るいは銅合金で作製した冷却ロールの外周表面に、銅ま
たは銅合金および鉄寸たは鉄合金の両者と密着性がよく
、かつ熱伝導率の高い物質を介在させ、鉄または鉄合金
を#覆してなる超急冷金属製造用冷44+ロール。
3 銅あるいは銅合金で作成した冷却ロールの夕1周表
面に1自接あるいは密着性がよく、かつ熱伝導率の高い
物質を介して鉄または鉄合金を被偵しさらに最外層が硬
化舛[IQされた層である超急冷金属製造用冷却ロール
である。
面に1自接あるいは密着性がよく、かつ熱伝導率の高い
物質を介して鉄または鉄合金を被偵しさらに最外層が硬
化舛[IQされた層である超急冷金属製造用冷却ロール
である。
以下本発明の詳細な説明する。
Cuの表面にF’e又はFe合金の尚い層を有する冷却
基板ν」2、Fe系合金の溶湯とのぬれ件が改善され、
冷却速度の向上にきわめて有効であ−1)た。すなわち
Feを被覆したCuを基板lに用いて鋳造した場合、C
uだけの7合に比べて厚い板厚の薄帯でもアモルファス
に々った。同時に、薄帯がアモルファス状態で得られる
基板の表面温度の許容限が格段に向上した。このよう力
基板の冷却能の向上は、一様な材質の?ψ帯′5f:M
造する上できわめて有利である。
基板ν」2、Fe系合金の溶湯とのぬれ件が改善され、
冷却速度の向上にきわめて有効であ−1)た。すなわち
Feを被覆したCuを基板lに用いて鋳造した場合、C
uだけの7合に比べて厚い板厚の薄帯でもアモルファス
に々った。同時に、薄帯がアモルファス状態で得られる
基板の表面温度の許容限が格段に向上した。このよう力
基板の冷却能の向上は、一様な材質の?ψ帯′5f:M
造する上できわめて有利である。
アモルファスなど急冷薄帯の特性変動は冷却速度の変動
に依存するところが大きいからである。
に依存するところが大きいからである。
Feを被覆することによる冷却能の向上は、冷却基板の
Jワみに対する条件の緩和にも役立つ。たとえは、Cu
を用いた単ロールで、Fe系合金(Fe−8i−B々ど
)をアモルファス薄帯にする場合、ロール表面の温度を
a、j造する合金の組成に応じて100=200 c
@v”度以下に保持する必要があった。
Jワみに対する条件の緩和にも役立つ。たとえは、Cu
を用いた単ロールで、Fe系合金(Fe−8i−B々ど
)をアモルファス薄帯にする場合、ロール表面の温度を
a、j造する合金の組成に応じて100=200 c
@v”度以下に保持する必要があった。
このために、内部水冷タイプのロールではロールの肉厚
を10罪程度以下に薄肉にしていた。薄肉のロールは機
杼的強度が低く、鋳造中、熱膨張などによシ、不均一な
変形を生じやすぐ、これが薄帯の板厚の不拘−1ひいて
は特性の不均一を招いていた。
を10罪程度以下に薄肉にしていた。薄肉のロールは機
杼的強度が低く、鋳造中、熱膨張などによシ、不均一な
変形を生じやすぐ、これが薄帯の板厚の不拘−1ひいて
は特性の不均一を招いていた。
本発明の提唱するFeを被覆したCuロールを用いれは
、同じ内部水冷式の場合、ロールの肉厚を20m1程度
に厚くすることが可能となった。ロールの肉厚化によっ
てロール表面の温度は高くなったが、冷却能は損われな
かった。Cuロールの場合ロール表面のγ「容温度が2
00℃であったFe系合金を本発明のFe被9Cuロー
ルで鋳造すると、350℃かそれ以上であってもアモル
ファスにすることができた。
、同じ内部水冷式の場合、ロールの肉厚を20m1程度
に厚くすることが可能となった。ロールの肉厚化によっ
てロール表面の温度は高くなったが、冷却能は損われな
かった。Cuロールの場合ロール表面のγ「容温度が2
00℃であったFe系合金を本発明のFe被9Cuロー
ルで鋳造すると、350℃かそれ以上であってもアモル
ファスにすることができた。
許容温度向上の理由は溶湯とロール面とのぬれ住改善に
よる熱伝達係数の大巾な向上によるものと推定される。
よる熱伝達係数の大巾な向上によるものと推定される。
Fe枦覆の効果は冷却能の向上だけでなく、薄帯の表面
性状の改善およびロールの耐久性向−ヒにも表われた。
性状の改善およびロールの耐久性向−ヒにも表われた。
すなわちぬれ性の向上はロールとff+ ?itの間に
巻き込む気泡を減らし、薄帯のロール面の粗さを改善し
た。またFe被瀉による表面硬度の向」二により、手入
れを要するキズの発生頻度が大巾に減少した。
巻き込む気泡を減らし、薄帯のロール面の粗さを改善し
た。またFe被瀉による表面硬度の向」二により、手入
れを要するキズの発生頻度が大巾に減少した。
次に本発明の超急冷金属簿帯製造用冷却基板(ロール、
ドラム、ベルトなど)の具体的態様について述べる。た
だし以下の記述でtよ、簡単のため単ロールの場合につ
いて説明するが、本発明はドラムやベルトあるいは双ロ
ール法にも適用可能であることは言うまでもなく本発明
においてはこれらを総称して超急冷金属製造用冷却ロー
ルと言う。
ドラム、ベルトなど)の具体的態様について述べる。た
だし以下の記述でtよ、簡単のため単ロールの場合につ
いて説明するが、本発明はドラムやベルトあるいは双ロ
ール法にも適用可能であることは言うまでもなく本発明
においてはこれらを総称して超急冷金属製造用冷却ロー
ルと言う。
本発明の冷却用ロールは第1図(a)に示すようにCu
あるいはCu合金たとえばCu−Be + Cu−Cr
合金など熱伝導率の高い材料で作製した基板1の表面に
FeまたはFe合金々どFe合金の溶湯とぬれ性のよい
拐米12を被覆して作られたものである。
あるいはCu合金たとえばCu−Be + Cu−Cr
合金など熱伝導率の高い材料で作製した基板1の表面に
FeまたはFe合金々どFe合金の溶湯とぬれ性のよい
拐米12を被覆して作られたものである。
被覆の方法は、Cu(Cu合金)の表面にFe又はFe
合金(Fe−Niなど)を電解メッキする方法、溶射す
る方法あるいは蒸着する方法など公知の方法を採用でき
る。被覆層の厚みは0.2μ以上であれば効果を示した
が、メッキのピンホールの問題、チャージ毎の表面手入
れ々とによる消耗を考慮して、実用的には1μmJJ上
の厚みにするのがよい。一方熱伝導率の低いFe層が厚
過ぎると、表面温度が高くな!ll遜ぎ、冷却能は逆に
低下するほか、熱膨張の差によシ、被覆層が剥離するこ
とがあるので0、511m Jf以下にとどめておく方
がよい。
合金(Fe−Niなど)を電解メッキする方法、溶射す
る方法あるいは蒸着する方法など公知の方法を採用でき
る。被覆層の厚みは0.2μ以上であれば効果を示した
が、メッキのピンホールの問題、チャージ毎の表面手入
れ々とによる消耗を考慮して、実用的には1μmJJ上
の厚みにするのがよい。一方熱伝導率の低いFe層が厚
過ぎると、表面温度が高くな!ll遜ぎ、冷却能は逆に
低下するほか、熱膨張の差によシ、被覆層が剥離するこ
とがあるので0、511m Jf以下にとどめておく方
がよい。
Fe層のII 1ullを防ぐ効果的な手段として、第
1図(b)に示すようにCu面1とFe層20間にN1
層(又はNi合金の層)3を被覆しておくことを推奨す
る。
1図(b)に示すようにCu面1とFe層20間にN1
層(又はNi合金の層)3を被覆しておくことを推奨す
る。
本発明者らはNiメッキ層をCuとFe層との間に介在
させることによって冷却能を損わずにFe層の密加性を
大巾に向上させることに成功した。
させることによって冷却能を損わずにFe層の密加性を
大巾に向上させることに成功した。
さらに、Fe層に硬化処理を施すことによってロールの
寿命を大巾に処すことができる。浸炭処理、イオン打込
み処理などを採用することによってFe層の硬度は高め
られ、キズの発生は大rIJに低下した。
寿命を大巾に処すことができる。浸炭処理、イオン打込
み処理などを採用することによってFe層の硬度は高め
られ、キズの発生は大rIJに低下した。
次に実施例をあげて説明する。
実施例1
直径6 Q Ortm 、肉厚50mmのCu −1%
Cr合金製ロールの表面に20μmのFeを電解メッキ
した。
Cr合金製ロールの表面に20μmのFeを電解メッキ
した。
Feメッキは公知の酸性鉄メッキ浴、硫酸第一鉄、硫酸
ソーダ混合液、浴温60℃、io〜20 AAm2又は
微酸性の硫酸第一鉄アンモン濃厚液、浴温60℃、2〜
10 A/dm2のいずれでも同一の結果が得られた。
ソーダ混合液、浴温60℃、io〜20 AAm2又は
微酸性の硫酸第一鉄アンモン濃厚液、浴温60℃、2〜
10 A/dm2のいずれでも同一の結果が得られた。
水冷機構を有しない上記ロールを用いて単ロール法によ
シ、Fe alS 1 b B 12 C1合金2kg
を巾25■の薄帯に鋳造した。
シ、Fe alS 1 b B 12 C1合金2kg
を巾25■の薄帯に鋳造した。
板厚が3011mとなるように製造条件(噴出圧力、ロ
ール回転数、ノズル・ロール間隔など)を設定して鋳造
した。ロールの表面温度の推移および薄帯の磁気特性を
第2図に示した。但し測温はロール面上、後方(鋳造方
向と反対方向)に20crnの位置で行なった。Wl、
3150は50 Hz 1.3 Feにおける鉄損を示
す。
ール回転数、ノズル・ロール間隔など)を設定して鋳造
した。ロールの表面温度の推移および薄帯の磁気特性を
第2図に示した。但し測温はロール面上、後方(鋳造方
向と反対方向)に20crnの位置で行なった。Wl、
3150は50 Hz 1.3 Feにおける鉄損を示
す。
比較としてFeを被覆しないCu−1% Cr合金製ロ
ールを用いて同一製造条件で同一組成の合金を鋳造した
ときの、ロールの表面温度の推移および薄帯の磁気特性
を同じく第2図に示した。
ールを用いて同一製造条件で同一組成の合金を鋳造した
ときの、ロールの表面温度の推移および薄帯の磁気特性
を同じく第2図に示した。
第2図から明らかなように、本発明の方法は比較例に比
べて、ロール表面温度が高いにも拘らず、磁気特性は安
定している。
べて、ロール表面温度が高いにも拘らず、磁気特性は安
定している。
実施例2
実施例1と同じ寸法のCu −1%Cr合金製ロールの
表面にNiを2μm厚に電解メッキし、その上にFe舌
、10μm厘に霜解メッキした。Nlの和解メッキ条件
は、Nl5O41501〜/l 、 NH4Ct15
y−/l 、 H3B0゜15g/l、浴温35℃、浴
のpH5,8〜6.0、陽極Nl板、電流密度10A、
/dm 、 FeOπ1.解メッキ条件は、実施例
1と同一条件を用いた。
表面にNiを2μm厚に電解メッキし、その上にFe舌
、10μm厘に霜解メッキした。Nlの和解メッキ条件
は、Nl5O41501〜/l 、 NH4Ct15
y−/l 、 H3B0゜15g/l、浴温35℃、浴
のpH5,8〜6.0、陽極Nl板、電流密度10A、
/dm 、 FeOπ1.解メッキ条件は、実施例
1と同一条件を用いた。
水冷機構を有しない上記ロールを用いて単ロール法によ
り、Fe81S16B、2C1合金2 Kfを中25
mmO薄帯に鋳造した。但し製造条件は実施例1と同じ
条件に設定した。ロール表面温度の推移および薄帯の磁
気特性はともに実施例1の結北と同じ水準で、比較例に
比べて薄帯の全長にわたり、すぐれて安定な磁気特性を
示した。
り、Fe81S16B、2C1合金2 Kfを中25
mmO薄帯に鋳造した。但し製造条件は実施例1と同じ
条件に設定した。ロール表面温度の推移および薄帯の磁
気特性はともに実施例1の結北と同じ水準で、比較例に
比べて薄帯の全長にわたり、すぐれて安定な磁気特性を
示した。
実施例3
実施例1のFeメッキしたCu −1%Cr合金製ロ−
ルを工業用浸炭炉にて、 CH4ガスを12%含むGO
−H2−N2混合カヌを用い、900℃で3時間浸炭処
理し、引き続き油焼入れした。このロールを単ロール法
の冷却用ロールに用いると、実施例10ロールに比べて
寿命が約3倍に伸びた。ここで寿命とはFeを再メツギ
するまでの鋳造同級をいう。
ルを工業用浸炭炉にて、 CH4ガスを12%含むGO
−H2−N2混合カヌを用い、900℃で3時間浸炭処
理し、引き続き油焼入れした。このロールを単ロール法
の冷却用ロールに用いると、実施例10ロールに比べて
寿命が約3倍に伸びた。ここで寿命とはFeを再メツギ
するまでの鋳造同級をいう。
第1図(a)、(b)は本発明ロールの要部を示す縦断
11川而図、第2図は薄帯の長さ方向におけるロールの
表面温度の推移および薄帯の磁気特件を本発明と比較例
とを対比して示すグラフである。 l・・・基板 2・・・溶湯とぬれ性のよい相打3
・・・Ni層 第1図 (α) (b)
11川而図、第2図は薄帯の長さ方向におけるロールの
表面温度の推移および薄帯の磁気特件を本発明と比較例
とを対比して示すグラフである。 l・・・基板 2・・・溶湯とぬれ性のよい相打3
・・・Ni層 第1図 (α) (b)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 銅あるいは銅合金で作製した冷却用ロール2 銅あ
るいは銅合金で作製した冷却ロールの外周表面に、銅ま
たは銅合金および鉄または鉄合金の両者と密着性がよく
、かつ熱伝導率の高い物質を介在させ、鉄または鉄合金
を被覆してなる超急冷金属製造用冷却ロール。 3 銅あるいは銅合金で作成した冷却ロールの外周表面
に直接あるいは密着性がよく、力・っ熱伝導率の高い物
質を介して鉄または鉄合金を被覆しさらに最外層が硬化
処理された層である超急冷金属製造用冷却ロール。 4 介在される物質がニッケルあるいはニッケル合金で
ある特許請求の範囲第2項および第3項記載の超急冷金
属製造用冷却ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19270882A JPS5982149A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 超急冷金属製造用冷却ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19270882A JPS5982149A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 超急冷金属製造用冷却ロ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5982149A true JPS5982149A (ja) | 1984-05-12 |
Family
ID=16295728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19270882A Pending JPS5982149A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 超急冷金属製造用冷却ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5982149A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2652525A1 (fr) * | 1989-10-02 | 1991-04-05 | Siderurgie Fse Inst Rech | Cylindre pour dispositif de coulee continue directe de bandes minces de metal liquide. |
| FR2654656A1 (fr) * | 1989-11-22 | 1991-05-24 | Siderurgie Fse Inst Rech | Cylindre pour dispositif de coulee continue de bandes minces de metal. |
| FR2670144A1 (fr) * | 1990-12-07 | 1992-06-12 | Usinor Sacilor | Cylindre pour la coulee continue sur un ou entre deux cylindres, et son procede de fabrication. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55165261A (en) * | 1979-06-13 | 1980-12-23 | Hitachi Ltd | Roll device for rapid cooling of molten metal |
| JPS5691663A (en) * | 1979-12-22 | 1981-07-24 | Honda Motor Co Ltd | Generator |
-
1982
- 1982-11-02 JP JP19270882A patent/JPS5982149A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS55165261A (en) * | 1979-06-13 | 1980-12-23 | Hitachi Ltd | Roll device for rapid cooling of molten metal |
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