JPS6076252A - 鋼塊用二層組織鋳鉄製鋳型 - 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】 本発明は鋼塊用鋳鉄製鋳型に係夛、より詳しく線、トー
ンシートが発生し易い鋳型下部において、該部分の組織
を２層組織としたことを特徴とする鋼塊用鋳鉄製鋳型に
関する。

近年、リムド鋼及びキルド鋼造塊時、鋼塊品質向上を目
的として、造塊注入温度の上昇、及び鋳型内面への精鋼
剤塗布の中止等の造塊法が採用されている。

ところで、これ等の条件で使用される鋳型は、溶鋼が注
入され、一定時間経過後鋼塊を鋳型から押し抜く時に、
第１図に示すように鋳型（１）の下部の一部が鋼塊（２
）と共に押し抜かれ鋳型下部に欠損部（３）を発生し易
い。この現象は、トーンシート（ＴＯＲＮ　５ＥＡＴ　
）と言われ、鋳型使用開始後、約１０回未満に発生する
特徴がある。第２図は、ｉ￥ｔＩ記トーンシートの発生
状況を示す図であり、鋳型下部内面にｆｉＱ型（１）の
一部がえぐられて形成された欠損部（３）を示す。

前記トーンシートが発生した場合、その下部欠損が大の
場合、鋳型の再使用は不可能でおり、又軽微な欠損の場
合でも、欠損部の上部を横断状に切断し、正規寸法よ勺
短かい短尺鋼塊用鋳型に転用せざるを得ない。

本発明は以″上の問題点に鑑みなされたもので、その目
的とする゛ところは、トーンシートの発生が生じない鋼
塊用鋳鉄製鋳型を提供する点にあシ、その特徴とすると
ころは、鋼塊用鋳鉄製鋳型の少なくともトーンシートの
発生し易い下部において、溶鋼と接触する鋳型内面よシ
ロ。２〜１闘までの内層が降伏点の低い鉄系材質で形成
され、外層は黒鉛が均一分散すると共に基地がパーフィ
トである鋳鉄材質で形成され、内層と外層とが冶金的に
一体化されてなる点にある。

以下、前記トーンシートの発生原因を考察すると共に、
本発明の構成を詳細に説明する。

先ず、前記トーンシートの発生の原因を検討するに、以
下のように考えられる。

１、上注造塊の場合、注入された溶鋼は、鋳型下部にセ
ットされている定盤上に落下し、飛散して鋳型下部内面
に当−る。

２、　溶鋼注入完了後も溶鋼の対流による衝撃力及び溶
鋼ヘッドの静圧が鋳型内面に働く。

８、　これ等は、溶鋼の注入温度が高い程、影響が大で
あｐ１又精鋼剤は、造塊時鋳型内面を保護する働きを有
しているので、これを使用し逐い場合には鋳型内面への
溶鋼の影響は極めて大きい。

４、　以上の理由から、鋳型下部内面と溶鋼との溶着は
避けられない。

５、溶着しだ鋼塊を鋳型から押し抜く時、上からの静圧
は、第３図に示すように、溶着部（４）を句点として、
鋼塊（２）から鋳型（１）へ斜め下方の力が働き、既述
した通り鋳型下部内面の欠損を発生させる。

以上の点を鑑みるに、鋳型（１）へ斜め下方に作用する
力が発生しないように、降伏点の低い材質で少なくとも
トーンシートの発生し易い′ａ型下部の内面層を形成し
、複合材質鋳型にすれは鋼塊押し抜き時の影響は内面層
の軽い剥離（所謂肌荒れ）程度となｆｉ）−ンシートの
発生は防止出来る。

第４図は、上記説明による複合材質鋳型の下部構造を示
す。図において、（５）は鋳型の外層でちゃ、（６）は
内層である。

前記外層（５）は、造塊時に発生する熱応力に対し抵抗
力の優れた従来の普通鋳鉄鋳型材質と同様の材質を用い
る。即ち、均一な形状分布の黒鉛組織を有すると共に、
基地組織として外層全体に亘９均質なパーライト組織を
目標として形成するものである。

内層（６）は、層厚さを０．５〜１ｆｌに形成し、基地
をフェライトとした鋳鉄である。０．５鱈未満ではトー
ンシート発生防止効果が不足し、１１を越えて形成させ
ても防止効果は変らない。このフェツイト地は外層（５
）のバーフィト地と冶金的に一体化している。

前記外層（５）と内層（６）との顕微鏡写真を第５図ち
び第６図に示す。第５図は鋳型内面より１．５ｍ位置の
外層（６）の組織を示す顕微鏡写真（ｘｌｏｏ）であり
、バーフィト基地中に黒鉛が一様に分散している状態〜
を示している。尚、同図で右方は鋳型内面側を示す。一
方第６図は鋳型外層（５）〜内層（６）の境界付近の顕
微鏡写真（ｘｌｏｏ、）を示している。第６図中、右半
分は内層（６）を示し、フェライト基地中に黒鉛が均一
に分散しているのが認められる。

第５図及び第６図の他に、参考として、第７図及び第８
図に従来の普通鋳鉄製鋳型の顕微鏡写真（ｘｌｏｏ）を
示す。第７図は鋳型内面より１．５Ｍ位置の組織であっ
て右方が内面側を示し、第８１図は鋳型内面近傍の組織
を各々示す。第７図及び第８図工や、パーライト基地中
に略同形の黒鉛が均一に分布している様子が判る。但し
、第８図において、写真右端部は、鋳型内面を示し、溶
鋼による組織の変形が看取される。

欠に、以上説明した本発明の２層組織を有する鋳鉄製鋳
型の製作法について述べる。

先ず、鋼塊用鋳型を製造するための鋳造方案について一
例を概説すると、第９図に示す如く、平坦状の下型（８
）上に目的とする鋳型内面を形成する中子型（９）を立
設し、該中子型（９）を囲続し、目的とする６１型の肉
厚を形成すべく一定間隔を隔てて母型σｑを立設すると
共に、母型αＱ内にその上面よシ下方へ湯道αＤを形成
し下面上部にて母型曲と中子型（９）との間隙空間饅へ
曲折形成された湯口（至）を有する原鋳型（７）を用い
て、下部湯口法（モグリ堰）とし、母型００下部に設け
られた湯口０３より高温溶銑を前記間隙駅間Ｏ２内へ注
入し、鋼塊用鋳型を鋳造するのである。この場合、本発
明の鋳型を形成するには、中子型（９）の塗型形成に際
して＠記中子型（９）の下部外周面、即ちトーンシート
が発生し易い部分に黒鉛化促進剤、例えば、１００メツ
シユ以下のフェロシリコン粉末を一定呈混合した塗型剤
を塗布し黒鉛化促進塗型口４を形成するのである。

これによシ、溶銑の凝固時パーライト地中のセメンタイ
トを分解し黒鉛とフェツイトとを生成させ、本発明鋳型
の内層（６）を形成さぜる。尚、塗型剤の粘結剤として
は無機系（例、ベントナイト）又は有機系（例、フェノ
ール樹脂）の何れでもよい。

以上は、内層（６）がフェライト地の鋳鉄製鋳型の場合
であるが、本発明はこれに限らず、内層（６）が外層（
５）の酸化反応により外層（５）に一体的に形成された
酸化鉄層であってもよい。この酸化鉄層は、鋳込後の製
品（鋼塊用鋳型〕冷却過程で、内面温度約７００℃での
内面への送風により形成することが出来るし、又完釜冷
却後いわゆる腐食法によっても形成可能である。

以上述べたように、本発明の鋳型は肩塊用鋳鉄製鋳型の
少なくともトーンシートの発生し易い下部において、溶
鋼と接触する鋳型内面より０．２〜１耀甘での内層が降
伏点の低い鉄系材質で形成され、外層は黒鉛が均一分散
すると共に基地がパーライトである鋳鉄材質で形成され
、内層と外周とが冶金的に一体化されてなるので、近年
の鋼塊品質の向上を目的とした造塊条件下で製作された
鋼塊の押し抜き時、鋼塊がら鋳型へ斜め・下方に作用す
る力は、鋳型内層の剥離によって、鋳型外層にまで及ば
ず、トーンシートを未然に防止でき、故に鋳型の寿命向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はトーンシート発生説明図、第２図はトーンシー
ト発生の鋳型の下方向から見た斜視図、第３図は鋼塊か
ら鋳型に作用する力の説明図、第４図は本発明の鋳型の
構造を示す要部断面図、第５図〜第８図は顕微鏡写真（
ｘｌｏｏ）であって、第５図及び第６図は各々本発明の
鋳２Ｎの外層及び内層の組織を示す顕微鏡写真、第７図
及び第８図は従来の鉤爪の組織を示す顕微鏡写真、第９
図は本発明の鋳型製造用の鋳型の断面図を示す。 （１）・・・鋳型、（２）・・・鋼塊、（３）・・・欠
損部、（４）・・・溶着部、（５）・・・外層、（６）
・・・内層、（７）・・・原鋳型、＋８１・・・下型、
（９１・・・中子型、Ｑｌ・・・母型、口４・・・黒鉛
化促進塗型。 特許出願人　久保田鉄工株式会社 第５図 第７図 第６図 第ｅ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　鋼′塊用鋳鉄製鋳型の少なくともトーンシートの発
   生し易い下部において、溶鋼と接触する鋳型内面よ）０
   ．２〜１顛までの内層が降伏点の低い鉄系ｉ質で形成さ
   れ、外層は黒鉛が均一分散すると共に基地がパーライト
   である鋳鉄材質で形成され、内層と外層とが冶金的に一
   体化されてなることを特徴とする鋼塊用二層組織鋳鉄製
   鋳型。 ２　降伏点の低い鉄系材質は、黒鉛が均一に分散すると
   共に基地がフェライトの鋳鉄材質である特許請求の範囲
   第１項記載の鋼塊用二層組織鋳鉄製鋳型。 ８、　降伏点の低い鉄系材質は、酸化鉄材質である特許
   請求の範囲第１項旧載の鋼塊用二層組織鋳鉄製鋳型。