JPS6058772B2 - 連続鋳造用鋳型材料 - Google Patents
連続鋳造用鋳型材料Info
- Publication number
- JPS6058772B2 JPS6058772B2 JP18237181A JP18237181A JPS6058772B2 JP S6058772 B2 JPS6058772 B2 JP S6058772B2 JP 18237181 A JP18237181 A JP 18237181A JP 18237181 A JP18237181 A JP 18237181A JP S6058772 B2 JPS6058772 B2 JP S6058772B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- mold material
- continuous casting
- present
- electrical conductivity
- 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.)
- Expired
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
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/059—Mould materials or platings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、極めて電気伝導度が低く、且つ、高温使用
に耐える耐用寿命の長い連続鋳造用鋳型材料に関するも
のである。
に耐える耐用寿命の長い連続鋳造用鋳型材料に関するも
のである。
連続鋳造において、鋳型内の溶鋼を、電磁攪拌装置によ
つて強制的に攪拌させる方法は、１ 弱脱酸綱鋳造時に
おけるブローホールの低減、２ 鋳片の表層下非金属介
在物の減少、 ３ 鋳片の中心偏析の軽減、 に効果があり、多くの連続鋳造機に適用されている。
つて強制的に攪拌させる方法は、１ 弱脱酸綱鋳造時に
おけるブローホールの低減、２ 鋳片の表層下非金属介
在物の減少、 ３ 鋳片の中心偏析の軽減、 に効果があり、多くの連続鋳造機に適用されている。
しかし、従来、連続鋳造用の鋳型材料としては、熱伝導
性の良い、脱酸銅または銀入り銅が使用されている。
性の良い、脱酸銅または銀入り銅が使用されている。
銅は、比抵抗が小さいため、その内部での磁束の減衰が
大きい。従つて、十分な溶鋼攪拌効果を生ずるために必
要な１０〜５０ｃｍ／ｓｅｃ４、←、＋ Ｊ−鋼ッＬを
ハ１１、搦櫃柚壮ａＬ書て、巨大なコイル、電源を持つ
設備を使用しなければならない。そこで、本発明者等は
、以上のような問題を解消すべく研究を行なつた結果、
次に示す通りの知見を得た。
大きい。従つて、十分な溶鋼攪拌効果を生ずるために必
要な１０〜５０ｃｍ／ｓｅｃ４、←、＋ Ｊ−鋼ッＬを
ハ１１、搦櫃柚壮ａＬ書て、巨大なコイル、電源を持つ
設備を使用しなければならない。そこで、本発明者等は
、以上のような問題を解消すべく研究を行なつた結果、
次に示す通りの知見を得た。
１ 例えば、スラブ鋳造用の電磁攪拌装置は、第１図に
平面図で示すように、鋳型１を構成する１対の長辺銅板
２の外面に接近させて１対のコイル３を対向配置し、鋳
型１内の溶鋼４をリニアーに攪拌するようになつている
（図中、矢印５が溶鋼流、６が鋳型１を構成する短辺銅
板てある）。
平面図で示すように、鋳型１を構成する１対の長辺銅板
２の外面に接近させて１対のコイル３を対向配置し、鋳
型１内の溶鋼４をリニアーに攪拌するようになつている
（図中、矢印５が溶鋼流、６が鋳型１を構成する短辺銅
板てある）。
長辺銅板２（短辺銅板６も同様）の厚みをは、その大き
さに関係し、例えば、１９００晴巾の鋳型ては、通常２
５〜３５ＴｗＬ程度が、厚みをとして変形等の問題から
不可欠である。従つて、鋳型内溶鋼を攪拌するには、鋳
型を構成する銅板を通して、磁力を溶鋼に作用させなけ
ればならず、この鋳型を構成する銅板（即ち、鋳型材料
）により、電磁攪拌装置のコイルから発生した磁束の減
衰が発生すＪる。この磁束の減衰量は、次の式、所■ｅ
ｘｐ（一面コｍ７） 〔ここで、 Ｂ：減衰後の磁束密度 ｉＢ（）：元の磁束密度 ん：鋳型（銅板）厚み ｐ：鋳型材料の比抵抗 μ：鋳型材料の透磁率（常磁性体の場合１．０）ｆ：周
波数〕で評価される。
さに関係し、例えば、１９００晴巾の鋳型ては、通常２
５〜３５ＴｗＬ程度が、厚みをとして変形等の問題から
不可欠である。従つて、鋳型内溶鋼を攪拌するには、鋳
型を構成する銅板を通して、磁力を溶鋼に作用させなけ
ればならず、この鋳型を構成する銅板（即ち、鋳型材料
）により、電磁攪拌装置のコイルから発生した磁束の減
衰が発生すＪる。この磁束の減衰量は、次の式、所■ｅ
ｘｐ（一面コｍ７） 〔ここで、 Ｂ：減衰後の磁束密度 ｉＢ（）：元の磁束密度 ん：鋳型（銅板）厚み ｐ：鋳型材料の比抵抗 μ：鋳型材料の透磁率（常磁性体の場合１．０）ｆ：周
波数〕で評価される。
従つて、効率的に電磁攪拌を行なわせるためには、鋳型
材料として、比抵抗の大きな材料を使用すれは良い。し
かし、鋳型材料においては、一般的に熱伝導度と電気伝
導度との間に比例関係があり、銅以外の比抵抗の大きな
鋳型材料を使用した場合には、鋳型の温度上昇による変
形、シェルの発達不十分、およびシェルと鋳型材料との
焼付によるブレークアウトの増加等の問題がある。この
ようなことから、鋳型材料としては、熱伝導度の高い銅
系の合金を使用することが不可欠である。２鋳型内電磁
攪拌に必要な鋳型材料特性としては、上記式からもわか
るように、低い電気伝導度を持つことてあり、且つ、鋳
型材料の厚みは、磁力の減衰を防止するために薄くする
ことが必要である。
材料として、比抵抗の大きな材料を使用すれは良い。し
かし、鋳型材料においては、一般的に熱伝導度と電気伝
導度との間に比例関係があり、銅以外の比抵抗の大きな
鋳型材料を使用した場合には、鋳型の温度上昇による変
形、シェルの発達不十分、およびシェルと鋳型材料との
焼付によるブレークアウトの増加等の問題がある。この
ようなことから、鋳型材料としては、熱伝導度の高い銅
系の合金を使用することが不可欠である。２鋳型内電磁
攪拌に必要な鋳型材料特性としては、上記式からもわか
るように、低い電気伝導度を持つことてあり、且つ、鋳
型材料の厚みは、磁力の減衰を防止するために薄くする
ことが必要である。
一方、鋳型は、鋳造中高温のシェルに接一触し、且つ、
磁力による発熱があるため、これに熱変形および亀裂が
発生し易い。鋳型の変形および亀裂は、鋳型使用時にお
ける鋳型温度での材料耐力、および伸びと、この温度に
おける熱応力に関係する。そこて、鋳型材料の電気伝導
度と鋳型，温度との関係、鋳型材料の軟化温度と鋳型温
度との関係、および鋳型材料の高温強度と鋳型内熱応力
との関係について多くの実験を行ない、下記の成分を持
つ銅合金、即ち、Ｃｒ：０．２〜１．０％、 Ｚｒ：０．１〜０．３％、 Ａｌ：２．０〜４．０％、 Ｃｕおよび不可避不純物：残り、 （以上重量％）からなる銅合金が、 ４電気伝導度が低く、高温強度が大であり、且こつ伸び
が大きいため、これを鋳型に使用した場合、変形、亀裂
等の発生がなく、長期間の使用が可能であり、＠ 強度
が大であるため、これを鋳型として使用した場合、鋳型
厚を薄くすることが可能でありり、電磁攪拌の効果を倍
加させる効果がある、ところから、鋳型材料として、最
適であることを知見した。
磁力による発熱があるため、これに熱変形および亀裂が
発生し易い。鋳型の変形および亀裂は、鋳型使用時にお
ける鋳型温度での材料耐力、および伸びと、この温度に
おける熱応力に関係する。そこて、鋳型材料の電気伝導
度と鋳型，温度との関係、鋳型材料の軟化温度と鋳型温
度との関係、および鋳型材料の高温強度と鋳型内熱応力
との関係について多くの実験を行ない、下記の成分を持
つ銅合金、即ち、Ｃｒ：０．２〜１．０％、 Ｚｒ：０．１〜０．３％、 Ａｌ：２．０〜４．０％、 Ｃｕおよび不可避不純物：残り、 （以上重量％）からなる銅合金が、 ４電気伝導度が低く、高温強度が大であり、且こつ伸び
が大きいため、これを鋳型に使用した場合、変形、亀裂
等の発生がなく、長期間の使用が可能であり、＠ 強度
が大であるため、これを鋳型として使用した場合、鋳型
厚を薄くすることが可能でありり、電磁攪拌の効果を倍
加させる効果がある、ところから、鋳型材料として、最
適であることを知見した。
なお上記組成を持つ鋳型材料は、例えば熱間鍛造後、９
６０℃で溶体化処理し、５００℃で２Ｆ１ｒ以上の時効
熱処理を行なうと良いが、特に行なわなくても良い。こ
の発明は、上記知見に基づいてなされたもので、Ｃｒ（
クロム）：０．２〜１．０％、 Ｚｒ（ジルコニウム）：０．１〜０．３％、，Ａ１（ア
ルミニウム）：２．０〜４．０％、Ｃｕ（銅）および不
可避不純物：残り（以上重量％）からなる連続鋳造用鋳
型材料とし”たことに特徴を有する。
６０℃で溶体化処理し、５００℃で２Ｆ１ｒ以上の時効
熱処理を行なうと良いが、特に行なわなくても良い。こ
の発明は、上記知見に基づいてなされたもので、Ｃｒ（
クロム）：０．２〜１．０％、 Ｚｒ（ジルコニウム）：０．１〜０．３％、，Ａ１（ア
ルミニウム）：２．０〜４．０％、Ｃｕ（銅）および不
可避不純物：残り（以上重量％）からなる連続鋳造用鋳
型材料とし”たことに特徴を有する。
次いで、この発明において上述のように数値限定した理
由について説明する。
由について説明する。
（１）ＣｒおよびＺｒ
ＣｒおよびＺｒは、互いに相乗的に作用してＣｕの耐熱
性を上げる。
性を上げる。
即ち、ＣｒおよびＺｒは、合金（鋳型材料）中に析出硬
化し、その高温強度を上げる。しかしながら、Ｃｒおよ
びＺｒの添加量が、それぞれ、０．２％および０．１％
未満では、前述した効果が得られず、一方、それぞれ１
．０％および０．３％を越えると、鋳型材料として脆く
なつてしまうことから、Ｃｒの添加量を０．２〜１．０
％、およびＺｒの添加量を０．１〜０．３％とそれぞれ
定めた。（２）Ａｌ ＡＩは、１、鋳型材料の電気伝導度を下げ、２、鋳型材
料の伸びを増す（従つて鋳型材料の変形能が上つて、そ
の熱間脆性が緩和される）ために添加されるが、その添
加量が２．０％未満では、十分な添加効果が得られず、
一方、４．０％を越えて添加すると、鋳型材料の熱伝導
度が下がりすぎてしまい、その結果、溶鋼の冷却効果が
下つて鋳型材料自体の温度が上がりすぎてしまつて好ま
しくない。
化し、その高温強度を上げる。しかしながら、Ｃｒおよ
びＺｒの添加量が、それぞれ、０．２％および０．１％
未満では、前述した効果が得られず、一方、それぞれ１
．０％および０．３％を越えると、鋳型材料として脆く
なつてしまうことから、Ｃｒの添加量を０．２〜１．０
％、およびＺｒの添加量を０．１〜０．３％とそれぞれ
定めた。（２）Ａｌ ＡＩは、１、鋳型材料の電気伝導度を下げ、２、鋳型材
料の伸びを増す（従つて鋳型材料の変形能が上つて、そ
の熱間脆性が緩和される）ために添加されるが、その添
加量が２．０％未満では、十分な添加効果が得られず、
一方、４．０％を越えて添加すると、鋳型材料の熱伝導
度が下がりすぎてしまい、その結果、溶鋼の冷却効果が
下つて鋳型材料自体の温度が上がりすぎてしまつて好ま
しくない。
次いで本発明の実施例について説明する。
銀入り銅からなる従来鋳型材料（Ａｇ：０．１０重量％
、Ｃｕおよび不可避不純物：残り）と、本発明鋳型材料
（Ｃｒ：０．鍾量％、Ｚｒ：０．２重量％、Ａｌ：３．
踵量％、および不可避不純物：残り）との特性（電気伝
導度を除き、３００℃における値）を表１に示す。
、Ｃｕおよび不可避不純物：残り）と、本発明鋳型材料
（Ｃｒ：０．鍾量％、Ｚｒ：０．２重量％、Ａｌ：３．
踵量％、および不可避不純物：残り）との特性（電気伝
導度を除き、３００℃における値）を表１に示す。
表１から、本発明鋳型材料が、従来鋳型材料に比べて、
電気伝導度が低く、しかも引張強さ、０．２％耐力、伸
び、および硬さの全てに優れていることが明らかである
。
電気伝導度が低く、しかも引張強さ、０．２％耐力、伸
び、および硬さの全てに優れていることが明らかである
。
従つて、本発明鋳型材料は、従来鋳型材料に比べて、電
気伝導度が低いから、磁力の減衰を減らすことができ（
従来鋳型材料の比抵抗は、３．３Ｘ１０−６Ωｍである
のに対し、本発明鋳型材料の比抵抗は、１５．４×１０
−６Ωｍであり、本発明鋳型材料の磁束密度は、従来鋳
型材料のそれの１．６倍となるから、本発明鋳型材料使
用によつて、極めて効率よく電磁攪拌を行なえることが
明らかである。即ち、同一攪拌速度を得るためには、コ
イルの出力は、従来のそれの６０％で良く、これは、鋳
型構造面でも好ましい。）また、本発明鋳型材料は、従
来鋳型材料に比べて、３００℃での引張強さ、０．２％
耐力、伸び、および硬さの全てにおいて優れているから
、従来鋳型材料よりも、その厚みを薄くすることができ
、且つ高温度に耐えることができることが明らかである
。なお、電磁攪拌を行なわない鋳型に、上述した組成の
従来鋳型材料、および本発明鋳型材料を適用し、同一条
件の連続鋳造を行なつたところ、従来鋳型材料が寿命２
５００回であつたのに対し、本発明鋳型材料は寿命４３
００回であつた。以上説明したように、この発明におい
ては、耐用寿命が長く、且つ電気伝導度が低いので電磁
攪拌も極めて効率よく行なうことができる連続鋳造用鋳
型材料を提供することができる。
気伝導度が低いから、磁力の減衰を減らすことができ（
従来鋳型材料の比抵抗は、３．３Ｘ１０−６Ωｍである
のに対し、本発明鋳型材料の比抵抗は、１５．４×１０
−６Ωｍであり、本発明鋳型材料の磁束密度は、従来鋳
型材料のそれの１．６倍となるから、本発明鋳型材料使
用によつて、極めて効率よく電磁攪拌を行なえることが
明らかである。即ち、同一攪拌速度を得るためには、コ
イルの出力は、従来のそれの６０％で良く、これは、鋳
型構造面でも好ましい。）また、本発明鋳型材料は、従
来鋳型材料に比べて、３００℃での引張強さ、０．２％
耐力、伸び、および硬さの全てにおいて優れているから
、従来鋳型材料よりも、その厚みを薄くすることができ
、且つ高温度に耐えることができることが明らかである
。なお、電磁攪拌を行なわない鋳型に、上述した組成の
従来鋳型材料、および本発明鋳型材料を適用し、同一条
件の連続鋳造を行なつたところ、従来鋳型材料が寿命２
５００回であつたのに対し、本発明鋳型材料は寿命４３
００回であつた。以上説明したように、この発明におい
ては、耐用寿命が長く、且つ電気伝導度が低いので電磁
攪拌も極めて効率よく行なうことができる連続鋳造用鋳
型材料を提供することができる。
第１図は、スラブ鋳造用の電磁攪拌装置および鋳型の平
面図である。 ノ１・・・・・・鋳型、２・・・・・・長辺銅板、３・
・・・・コイル、４・・・・・・溶鋼、５・・・・・・
矢印、６・・・・・・短辺銅板。
面図である。 ノ１・・・・・・鋳型、２・・・・・・長辺銅板、３・
・・・・コイル、４・・・・・・溶鋼、５・・・・・・
矢印、６・・・・・・短辺銅板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃｒ：０．２〜１．０％、 Ｚｒ：０．１〜０．３％、 Ａｌ：２．０〜４．０％、および Ｃｕおよび不可避不純物：残り （以上重量％）からなることを特徴とする連続鋳造用鋳
型材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18237181A JPS6058772B2 (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 連続鋳造用鋳型材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18237181A JPS6058772B2 (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 連続鋳造用鋳型材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5884641A JPS5884641A (ja) | 1983-05-20 |
| JPS6058772B2 true JPS6058772B2 (ja) | 1985-12-21 |
Family
ID=16117136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18237181A Expired JPS6058772B2 (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 連続鋳造用鋳型材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6058772B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58107462A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | 析出硬化型連続鋳造用鋳型材料 |
| JPS58107459A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | 析出硬化型連続鋳造用鋳型材料 |
| JPS58107460A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | 析出硬化型連続鋳造用鋳型材料 |
| JPS58107461A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | 析出硬化型連続鋳造用鋳型材料 |
| JP6693078B2 (ja) * | 2015-10-15 | 2020-05-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 鋳造用モールド材 |
-
1981
- 1981-11-16 JP JP18237181A patent/JPS6058772B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5884641A (ja) | 1983-05-20 |
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