JPS6233043A

JPS6233043A - 複合スラブの鋳造方法

Info

Publication number: JPS6233043A
Application number: JP17162485A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saeki; 佐伯　毅; Yutaka Imura; 井村　裕
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-08-03
Filing date: 1985-08-03
Publication date: 1987-02-13

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】（産業上の利用分野）本発明は、金属と他の金属との複合スラブの製造法に関
するもので、特に異種金属複合スラブを密着性良く、低
コストで製造する方法に関する。

（従来の技術）金属と他の金属とを重ね合わせた板状の成形物はこれら
の特性を生かしつつ、他の金属の特性をも取シ込むこと
ができると言う点から、多くの利用方法がある。

このような複合金属の製造方法として、例えば、鋼の板
と他の金属板とを重ね合わせ、これを圧延によって、接
着する方法がある。また、鋼の板と他の金属板とを重ね
合わせ、これを爆着によって、接着する方法もある。

これらの方法は後述するように欠点を有するが故に、溶
鋼を他の金属の板に接触させ凝固させて、複合鋼塊を製
作し、これを圧延して複合金属板を製造する方法もある
。この１例として、鋳ぐるみ法と言う方法がある。これ
は中心部に芯材を設けた鋳型に溶鋼を注入し、前記芯材
を鋳ぐるむことにより、内部の健全な鋼塊を得て、これ
を圧延によってスラブとし、さらに、圧延して、所定の
製品とするものである。

第３図は従来実施されている鋳ぐるみ法の１例である。

人は溶鋼、Ｂはクラッドすべき芯材、Ｃは鋳型、Ｄは定
盤であり、Ｅは下注用ノズルである。このような例の変
形として、第４図に示すように芯材を２枚に分割して、
一度の鋳造によって二枚の鋼塊を同時に製造する方法も
ある。

下注法の代表例として、加圧鋳造法がある。加圧鋳造法
を用いた複合鋳塊の造塊方法として、特開昭５５−１４
１５３、および、特開昭５６−９０４４がある。

特開昭５５−１４１５３においては、第５図に示すよう
な設備を用いる。鋳型の底部付近に一対の湯口を設けて
、注湯ストークを経て、それぞれの加圧注湯容器に接続
し、一方の湯口から、外層用に溶鋼を加圧鋳込みにより
、前記鋳型内に充填し、所望厚みの凝固殻を形成せしめ
た後、未凝固溶鋼を前記湯口を通じて、元の加圧注湯容
器に回収すると共に、他方の湯口から内層用の溶鋼を前
記凝固殻内側の空洞内に加圧鋳込して充填し、凝固せし
めることを特徴とする方法である。

この方法においては二種の溶融金属を予め調整しておく
必要があり、二基列の精錬設備が必要になる。また、未
凝固溶鋼を元の加圧注湯容器に回収する際に溶鋼の上面
に浮いている、所謂スラグが前記凝固殻内の内面に付着
し、内層溶鋼を注入後製品スラブの探傷欠陥になると言
う欠点を有する０また、特開昭５６−９０４４　　に於いては、未凝固溶
鋼の排出に当たって、空洞内をアルゴンガスで満たし、
空気による酸化を防止することを提唱しているが、前記
スラグの巻き込みの問題は、依然回避出来ないのが現状
である。

（発明が解決しようとする問題点）金属板と他の金属板とを重ね合わせて圧延する方法、も
しくは爆着法においてはこれらの板をあらかじめ準備す
る必要があシ、準備工程におけるコストの大きい点に問
題がある。

鋳ぐるみ法については前記の通りであるが、この方法は
、従来鋼塊を製造する技術の延長様上の技術として発展
したため、複合鋼塊製造後これを圧延によって複合スラ
ブを製造し、さらにもう一度圧延を行って複合金属板と
する工程を経なければならない。即ち、複合スラブを製
造する圧延工程だけコストが掛かり、より安価な製造法
が要請されていた。

以上述べた様にクラツド鋼の製造法には色々な方法があ
るが、まだそれぞれ欠点を有することはすでに述べた通
りである。

これに鑑み本発明は、上述の従来方法について種々検討
を加えた結果、従来技術の欠点を補い、かつ、大幅なコ
スト低減を図り得るクラツド鋼用スラブ製造法を開発し
た。

（問題点を解決するための手段・作用）本発明は偏平な
金属スラブを起立状態で鋳造するように設定された鋳型
のほぼ中央部に、金属板芯材２枚を重ね合わせて、起立
状態で設置し、芯材を５００℃以上に余熱後、芯材とは
異なる金属の溶湯を外層材として、下注法によって注入
する複合スラブの鋳造方法である。

すなわち予め内挿された金属板を十分に余熱することに
よって、その後注入される外層材との密着性を良好にし
、かつ、前記のように二種の金属溶鋼を同時に調整する
必要のない、即ち、金属溶解、精錬工程が一系列のみで
実施しうる利点を有する複合金属材の製造方法を提供す
るものである。

さらに、本発明は次の条件の様な場合には、より一層の
効果を有する。即ち、厚みが４００ｍｍ以内の偏平な金
属スラブを起立状態で鋳造するように設定された鋳型の
ほぼ中央部に、１枚の板厚が５０ｍｍ以内の芯材２枚を
設置し、且つ、芯材と外層材の巾もしくは長さ比、芯材
／外層材が０．８０を越えるように配設される場合であ
る。

本発明の要点を第１図および第２図を用いて詳細に説明
する。第１図は本発明になる方法の立面図、第２図はそ
の側面図である。

図において、１は加圧容器、２は取鍋、３は吸い上げ管
、４は溶鋼、５は加圧口、６はスライディングノズル、
７は鋳型、及び、８−１．８−２は芯材である。取鍋に
入れた溶鋼４を加圧容器１の中にいれ、吸い上げ管８を
溶鋼内に浸漬する。

浸漬吸い上げ管の上部はスライディングノズル６を介し
て鋳型７に接続されている。鋳型７の中には、芯材８−
１．８−２が第２図のように、鋳型のほぼ中央に配置さ
れている。このように配置した後加圧容器１に加圧口５
からガスを送シこんで加圧し、これによって溶鋼４が吸
い上げられ管３を通って、鋳型７の中に注入される。

このようにして注入された鋼は静かに注入されるから、
空気による酸化も少なく、鋳型と接触する部分、即ち、
鋳片表面の性状もきわめて良好である。

第１図に示すような加圧法によって溶鋼を鋳型に下注す
る方法は、加圧注入法とよばれて、良く知られている方
法である。しかし、鋳型の中にこのように芯材を挿入し
、複合スラブを製造する方法は全く新しい方法であり、
後述するような顕著な効果を有するものである。

本発明の具体的実施にあたっては加圧鋳造法を用いてス
ラブを鋳造することが有用である。クラツド鋼を鋳造す
るためには、介在物を如何に少なくするかが重要である
。加圧鋳造法によって空気酸化も少なく良好なスラブを
製造することが可能である。次ぎに、スラブ形状をした
鋳型のなかに芯材を挿入し、注入に先立って、この芯材
を余熱しておくことが重要である。余熱温度は５００℃
以上、好ましくは８００℃以上に余熱しておく必要があ
る。これらの温度以上において、剥離現象を避ける事が
できる。しかし、スラブ厚みおよび、芯材の厚みによっ
て最適温度が異なってくる点から一義的に定める事はで
きない。

従来、鋳ぐるみ法によって、円柱状の芯材を鋳ぐるみ、
円柱状の複合材を製造することは比較的容易であった。

すなわち、所謂、焼ばめ現象によって芯材と外層材の密
着性が確保されるからである。しかし、平型の芯材を鋳
ぐるむ場合で、特に芯材と外層材の長さ、もしくは、巾
が０．８０より大きい場合には、しばしば芯材と外層材
の間Ｃつ密着性が不十分となり、複合材の欠陥となった
。即ち、外層材と芯材が冷却過程で剥離現象を生ずるこ
とによる。

このような点の改善法として、平型の芯材を用いる場合
には、芯材を５００℃以上、望ましくは、８００℃以上
に加熱することによシ、このような剥離現象が生じず、
良好なる複合金属材料を得るにいたった。

クラツド鋼を製造するにあたって、芯材もしくは合わせ
材の表面にニッケル、クロム等のメッキをあらかじめ行
っておくことは、良く知られていることである。本方法
においてもこれらの材料に予めこのようなメッキを施す
ことは自由である。

クラツド鋼スラブ製造に於いて、注入を下方から行う。

これは注入時の空気酸化を防止し、かつ鋳片の表面疵を
少なくする上で必須の条件である。

芯材として、２枚の金属板を合わせて使用し、鋳型の略
中夫に配置する。

（実施例〕本発明の実施例を第１図および第２図を用いて説明する
。第１図および第２図において、芯材として、厚み１０
ｍｍ、高さ１０００ｍｍ、長さ８０００　ｍｍの表１に
示す組成のステンレス鋼板二枚を用い、これを、全厚み
２００　ｍｍ、高さ１１００ｍｍ、長さ８３００ｍｍの
鋳片を鋳造するように設置された鋳型のほぼ中央に起立
状態に配置した。この芯材を電気抵抗加熱によシロ００
℃に加熱した。このように芯材を配置した鋳型に加圧タ
ンクから下方より、表２に示す溶鋼を注入した。その後
、１時間放置して、溶鋼を完全に凝固させたのち、鋳型
を分解してこのスラブを取り出し完全に冷却した。スラ
ブは外周をガスで切断して、ステンレスと鋼からなるク
ラッドスラブを２枚取り出した。このクラッドスラブを
上下面をグラインダー仕上げした後、１８００℃まで加
熱炉において加熱した。これを熱間圧延機により圧延し
ホットコイルとした。更に、冷間圧延機により圧延し冷
延コイルとした。

表１　芯材（ＳＵＳ８０４）鋼の組成（重量％）表２　
外層鋼（低炭素Ａ１キルド鋼）の組成（重量％）（発明
の効果）このようにして製造された冷延クラツド鋼板を海水に浸
漬し腐食試験をおこなったところ、表３に示すように、
ステンレス鋼板側はステンレス単味の鋼板と遜色ない程
度に良好であった。

表３　各種鋼板の錆発生状況このようにして製造したクラッド冷延コイルは表面品質
も良好で、きわめて材質も良好であった。

従来、鋳ぐるみ法によって製造されていた時には、クラ
ッド鋼塊を分解圧延によってスラブを製造していたが、
この工程が省略出来、コスト低減に大きな効果をもたら
した。

本発明は芯材としてステンレス、銅合金、ニッケル合金
、各種の鋼などが用いられる◇また芯材として、鋼を用
い、溶融金属として、ステンレス、銅合金、ニッケル合
金、アルミニウム合金などを用いて、実施することもで
きる◎

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明になる方法を示す図であっ
て、第１図は立面図、第２図は側面図、第３図は従来実
施されている鋳ぐるみ法を示す図、第４図は第８図の変
形された例を示す図、第５図は従来法の加圧鋳造法の一
例を示す図である。１・・・加圧容器　　　　２・・・取　鍋３・・・吸い
上げ管　　　４・・・溶　鋼５・・・加圧口　　　　　
　６・・・スライディングノズル７・・・鋳　型　　　
　　８−１．８−２・・・芯　材第１図口

Claims

【特許請求の範囲】

偏平な金属スラブを起立状態で鋳造するように設定され
た鋳型のほぼ中央部に、金属板芯材２枚を重ね合わせて
、起立状態で設置し、芯材を５００℃以上に予熱後、芯
材とは異なる金属の溶湯を外層材として、下注法によっ
て注入する複合スラブの鋳造方法。