JPS62130748A - 耐摩耗性水冷モ−ルド部品 - Google Patents
耐摩耗性水冷モ−ルド部品Info
- Publication number
- JPS62130748A JPS62130748A JP26958885A JP26958885A JPS62130748A JP S62130748 A JPS62130748 A JP S62130748A JP 26958885 A JP26958885 A JP 26958885A JP 26958885 A JP26958885 A JP 26958885A JP S62130748 A JPS62130748 A JP S62130748A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- wear
- cooled
- cooled molded
- ceramics
- 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
- B22D11/04—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)
- Physical Vapour Deposition (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】
［発明の技術分野］
本発明は特に高純度高融点金属に使用するのに適した耐
摩耗性水冷モールド部品に関する。
摩耗性水冷モールド部品に関する。
し発明の技術的背景とその問題点］
電子ビーム溶解、アーク溶解などの水冷モールドに用い
られる水冷モールド部品としては従来から高熱伝導率を
確保するため無酸素銅（ＯＦＨＣ）のような銅で形成さ
れたものが使用されてきた。
られる水冷モールド部品としては従来から高熱伝導率を
確保するため無酸素銅（ＯＦＨＣ）のような銅で形成さ
れたものが使用されてきた。
しかしながら銅で形成された水冷モールド部品は銅山体
が軟かいため摩耗損傷が大きく、部品寿命が短いと共に
、摩耗によって銅片が鋳造材料中に混入し、材料特性を
変化させる等の欠点がある。
が軟かいため摩耗損傷が大きく、部品寿命が短いと共に
、摩耗によって銅片が鋳造材料中に混入し、材料特性を
変化させる等の欠点がある。
一方、例えば半導体用配線材料として用いられる高純度
Ｔｉのように高純度高融点金属を鋳造する場合には銅を
はじめとする他金属の汚染は厳密にコントロールする必
要がある。従ってこのような鋳造材料に銅製の水冷モー
ルド部品を用いると材料中に銅が混合汚染して優れた品
質のものが得られないと共に、水冷モールド部品も一回
毎に取替えて再加工する必要があり作業能率が悪い等の
欠点があった。
Ｔｉのように高純度高融点金属を鋳造する場合には銅を
はじめとする他金属の汚染は厳密にコントロールする必
要がある。従ってこのような鋳造材料に銅製の水冷モー
ルド部品を用いると材料中に銅が混合汚染して優れた品
質のものが得られないと共に、水冷モールド部品も一回
毎に取替えて再加工する必要があり作業能率が悪い等の
欠点があった。
また銅表面を保護するためアルミナなどのセラミックス
コーティングを施す方法もあるが熱伝導率が低い材料を
用い、かつ０．３〜１關厚ざにコーティングしているた
め、セラミックスの断熱効果によって鋳肌の荒れたイン
ゴットとなったりセラミックスの剥離が生じるなど使用
に耐えられるものではなかった。
コーティングを施す方法もあるが熱伝導率が低い材料を
用い、かつ０．３〜１關厚ざにコーティングしているた
め、セラミックスの断熱効果によって鋳肌の荒れたイン
ゴットとなったりセラミックスの剥離が生じるなど使用
に耐えられるものではなかった。
［発明の目的］
本発明は以上のような問題点を解決するためになされた
もので、摩耗損傷が少なく、他金属の汚染のない高純度
高融点金属インゴットを得ることのできる耐摩耗性水冷
モールド部品を提供することを目的とする。
もので、摩耗損傷が少なく、他金属の汚染のない高純度
高融点金属インゴットを得ることのできる耐摩耗性水冷
モールド部品を提供することを目的とする。
［発明の概要］
すなわち本発明の耐摩耗性水冷モールド部品は、少なく
とも鋳造材料との接触部が熱伝導率５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上
のセラミックスで被覆されてなることを特徴とする。
とも鋳造材料との接触部が熱伝導率５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上
のセラミックスで被覆されてなることを特徴とする。
本発明にあける熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のセラミ
ックスとしてはたとえばＴｉＣ１ＡβＮ１Ｓ ｉＣ，Ｂ
Ｎ、ＢｅＯ等が上げられる。
ックスとしてはたとえばＴｉＣ１ＡβＮ１Ｓ ｉＣ，Ｂ
Ｎ、ＢｅＯ等が上げられる。
またセラミックスコーティングの方法としてはイオンブ
レーティング法がめげられ、このセラミックスコーティ
ングの被膜厚は１〜１０μｍが好ましく、特に２μｍ程
度が好ましい。被膜厚が１μｍ以下では摩耗によって素
材が露出することがおり、１０μｍ以上ではセラミック
スが剥離することがあるからである。セラミックスコー
ティングすべき場所は水冷モールド部品中の少なくとも
鋳造材料が接触する部分、例えば溶湯プール部、インゴ
ット形成部等に行なう。
レーティング法がめげられ、このセラミックスコーティ
ングの被膜厚は１〜１０μｍが好ましく、特に２μｍ程
度が好ましい。被膜厚が１μｍ以下では摩耗によって素
材が露出することがおり、１０μｍ以上ではセラミック
スが剥離することがあるからである。セラミックスコー
ティングすべき場所は水冷モールド部品中の少なくとも
鋳造材料が接触する部分、例えば溶湯プール部、インゴ
ット形成部等に行なう。
なお本発明の耐摩耗性水冷モールド部品は電子ビーム溶
解モールド、真空アーク溶解モールド、各種蒸着用モー
ルド等に適用することができる。
解モールド、真空アーク溶解モールド、各種蒸着用モー
ルド等に適用することができる。
［発明の実施例］
次に本発明を実施例によって説明する。
実施例
第１図は本発明の一実施例である水冷モールド部品を概
略的に示すものである。
略的に示すものである。
図中符号１は０ＦＨＣ製水冷モ一ルド部品、２はセラミ
ックスコーティング部、３は強制冷却用ガイドでおる。
ックスコーティング部、３は強制冷却用ガイドでおる。
溶湯金属４はこの水冷モールド部品中に注入されるとこ
の中の循環冷却水５によって冷却されて凝固し、インゴ
ット６となる。形成されたインゴット６は底板７を下降
させることによって徐々に引き下げられると共に、順次
溶湯金属が注入され連続鋳造される。
の中の循環冷却水５によって冷却されて凝固し、インゴ
ット６となる。形成されたインゴット６は底板７を下降
させることによって徐々に引き下げられると共に、順次
溶湯金属が注入され連続鋳造される。
セラミックスコーティングは例えば次のようにして行な
うことができる。
うことができる。
ずなわち炭素含有雰囲気中、約４５０℃で反応性イオン
ブレーティング法によって０ＦＨＣ製水冷モ一ルド部品
上にＴ１を蒸着させ、厚さ１．５〜２μｍのＴｉＣ膜を
コーティングする。このＴｉＣ層は熱解析によると熱伝
導率が約６７Ｗ／ｍ・Ｋであり、アルミナの約３倍であ
った。
ブレーティング法によって０ＦＨＣ製水冷モ一ルド部品
上にＴ１を蒸着させ、厚さ１．５〜２μｍのＴｉＣ膜を
コーティングする。このＴｉＣ層は熱解析によると熱伝
導率が約６７Ｗ／ｍ・Ｋであり、アルミナの約３倍であ
った。
このようにしてセラミックスコーティングした水冷モー
ルド部品を用いて連続鋳造を行なったところ、その温度
勾配は第２図に示すようになった。
ルド部品を用いて連続鋳造を行なったところ、その温度
勾配は第２図に示すようになった。
図中、ａは０ＦＨＣ単独で構成された水冷モールド部品
を用いた場合、ｂは本発明のセラミックスコーティング
を施した水冷モールド部品を用いた場合の温度勾配を示
している。第２図かられかるよ５に本発明の耐摩耗性水
冷モールド部品はセラミックスコーティングせず０ＦＨ
Ｃ単独で構成されたものとほとんど変わらぬ温度分布を
示している。このため製造されたインゴットの鋳肌は鋳
造後半期であっても初期と変わらず良好であると共にコ
ーテイング材がはがれることもなかった。また耐摩耗性
も優れており、連続鋳造を繰返してもコーテイング材が
摩耗することがなく、このためセラミックスコーティン
グによって水冷モールド部品を１０数回使用することが
可能となり耐久性が大巾に向上した。
を用いた場合、ｂは本発明のセラミックスコーティング
を施した水冷モールド部品を用いた場合の温度勾配を示
している。第２図かられかるよ５に本発明の耐摩耗性水
冷モールド部品はセラミックスコーティングせず０ＦＨ
Ｃ単独で構成されたものとほとんど変わらぬ温度分布を
示している。このため製造されたインゴットの鋳肌は鋳
造後半期であっても初期と変わらず良好であると共にコ
ーテイング材がはがれることもなかった。また耐摩耗性
も優れており、連続鋳造を繰返してもコーテイング材が
摩耗することがなく、このためセラミックスコーティン
グによって水冷モールド部品を１０数回使用することが
可能となり耐久性が大巾に向上した。
一方、比較例として厚さ０．８ｍｍのアルミナをコーテ
ィングした水冷モールド部品を用いて連続鋳造を行なっ
た場合は第３図のｂに示すような温度勾配となった。
ィングした水冷モールド部品を用いて連続鋳造を行なっ
た場合は第３図のｂに示すような温度勾配となった。
なお図中ａＩ、ｔＯＦ）−１０単独で構成された水冷モ
ールド部品を用いた場合の温度勾配を示している。
ールド部品を用いた場合の温度勾配を示している。
図かられかるようにセラミックスコーティング部は断熱
的に作用しており、このためセラミックスにクラックが
生じて剥離しなり、鋳肌が荒れるなどの好ましくない結
果となった。
的に作用しており、このためセラミックスにクラックが
生じて剥離しなり、鋳肌が荒れるなどの好ましくない結
果となった。
［発明の効果］
以上説明したように本発明の耐摩耗性水冷モールド部品
は鋳造材料との接触部が耐摩耗性で高熱伝導性のセラミ
ックスで薄く被覆されているので摩耗しにくく、特に銅
の混入汚染を排除しなければならない高純度高融点金属
に使用するのに適していると共に、耐久性が大巾に向上
するので操業効率の改善を図ることができる。
は鋳造材料との接触部が耐摩耗性で高熱伝導性のセラミ
ックスで薄く被覆されているので摩耗しにくく、特に銅
の混入汚染を排除しなければならない高純度高融点金属
に使用するのに適していると共に、耐久性が大巾に向上
するので操業効率の改善を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例を概略的に示す断面図、第２
図は本発明による水冷モールド部品の場合と０ＦＨＣ単
独で構成された水冷モールド部品の場合の温度勾配を示
す図、第３図は従来のセラミックスコーティングを施し
た水冷モールド部品の場合と０ＦＨＣ単独で構成された
水冷モールド部品の場合の温度勾配を示す図である。 １・・・・・・・・・０ＦＨＣ製水冷モ一ルド部品２・
・・・・・・・・セラミックスコーティング部３・・・
・・・・・・強制冷却用ガイド４・・・・・・・・・溶
湯金属 ５・・・・・・・・・循環冷却水 ６・・・・・・・・・インゴット ７・・・・・・・・・底 板
図は本発明による水冷モールド部品の場合と０ＦＨＣ単
独で構成された水冷モールド部品の場合の温度勾配を示
す図、第３図は従来のセラミックスコーティングを施し
た水冷モールド部品の場合と０ＦＨＣ単独で構成された
水冷モールド部品の場合の温度勾配を示す図である。 １・・・・・・・・・０ＦＨＣ製水冷モ一ルド部品２・
・・・・・・・・セラミックスコーティング部３・・・
・・・・・・強制冷却用ガイド４・・・・・・・・・溶
湯金属 ５・・・・・・・・・循環冷却水 ６・・・・・・・・・インゴット ７・・・・・・・・・底 板
Claims (3)
- （１）少なくとも鋳造材料との接触部が熱伝導率５０Ｗ
／ｍ・Ｋ以上のセラミックスで被覆されてなることを特
徴とする耐摩耗性水冷モールド部品。 - （２）被覆されるセラミックスの被膜厚が１〜１０μｍ
である特許請求の範囲第１項記載の耐摩耗性水冷モール
ド部品。 - （３）セラミックスはＴｉＣ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＢＮ、
ＢｅＯよりなる群から選択されたものである特許請求の
範囲第１項記載の耐摩耗性水冷モールド部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26958885A JPS62130748A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 耐摩耗性水冷モ−ルド部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26958885A JPS62130748A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 耐摩耗性水冷モ−ルド部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62130748A true JPS62130748A (ja) | 1987-06-13 |
Family
ID=17474447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26958885A Pending JPS62130748A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 耐摩耗性水冷モ−ルド部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62130748A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000007752A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-17 | Ag Industries, Inc. | An improved continuous casting mold system and related processes |
| CN107921517A (zh) * | 2015-08-31 | 2018-04-17 | 株式会社神户制钢所 | 皮膜、热成形用模具及热成形方法 |
-
1985
- 1985-11-29 JP JP26958885A patent/JPS62130748A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000007752A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-17 | Ag Industries, Inc. | An improved continuous casting mold system and related processes |
| CN107921517A (zh) * | 2015-08-31 | 2018-04-17 | 株式会社神户制钢所 | 皮膜、热成形用模具及热成形方法 |
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