JPS624353B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS624353B2 JPS624353B2 JP53009186A JP918678A JPS624353B2 JP S624353 B2 JPS624353 B2 JP S624353B2 JP 53009186 A JP53009186 A JP 53009186A JP 918678 A JP918678 A JP 918678A JP S624353 B2 JPS624353 B2 JP S624353B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- casting
- nozzle
- silicon nitride
- sintering
- 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
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- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼などの鋳造における鋳造用ノズル特
に窒化珪素を主体とする鋳造用ノズルに関する。
に窒化珪素を主体とする鋳造用ノズルに関する。
鋼などの鋳造用ノズルとして例えばタンデイシ
ユ用ノズルはタンデイシユからモールドへの溶鋼
量を調整するための重要な部材であつて、鋳造技
術のポイントとなつている。すなわちタンデイシ
ユとモールドをつなぐノズルはモールド内の保温
パウダの効果とあいまつて溶鋼の酸化防止、保温
効果に加え鋳込時の溶鋼流の乱れやスラグの巻き
込みを防止し、鋳込まれた製品の品質を良好なも
のとするのである。
ユ用ノズルはタンデイシユからモールドへの溶鋼
量を調整するための重要な部材であつて、鋳造技
術のポイントとなつている。すなわちタンデイシ
ユとモールドをつなぐノズルはモールド内の保温
パウダの効果とあいまつて溶鋼の酸化防止、保温
効果に加え鋳込時の溶鋼流の乱れやスラグの巻き
込みを防止し、鋳込まれた製品の品質を良好なも
のとするのである。
鋼などの鋳造における鋳造能率は主として鋳造
用ノズルの寿命で決定され、特にそのノズル口径
が長時間変化しないことが溶鋼量を一定に制御す
るための必要条件であり、そのため良質でしかも
耐食性のすぐれた耐火物を使う必要がある。ノズ
ル用耐火物は、耐食性、耐熱衝撃性にすぐれ、更
に緻密でしかも熱伝導率の低いことが必要で、従
来、高珪酸質のものや、ジルコニアもしくはジル
コン質のものが鋳造用ノズルとして使用されてき
た。
用ノズルの寿命で決定され、特にそのノズル口径
が長時間変化しないことが溶鋼量を一定に制御す
るための必要条件であり、そのため良質でしかも
耐食性のすぐれた耐火物を使う必要がある。ノズ
ル用耐火物は、耐食性、耐熱衝撃性にすぐれ、更
に緻密でしかも熱伝導率の低いことが必要で、従
来、高珪酸質のものや、ジルコニアもしくはジル
コン質のものが鋳造用ノズルとして使用されてき
た。
しかし、高珪酸質のものは比較的軟質で耐食性
に劣り、特に浸漬用ノズルとして使用した場合に
は溶鋼との接触部分の腐食が著しく、溶損やノズ
ル口径の拡大の問題があつた。またジルコニアや
ジルコン質のものは溶損に対してはすぐれている
が、溶鋼中に混入しているアルミニウムやその酸
化物が付着し、ノズル口径が縮少して詰まつてし
まうという問題があつた。
に劣り、特に浸漬用ノズルとして使用した場合に
は溶鋼との接触部分の腐食が著しく、溶損やノズ
ル口径の拡大の問題があつた。またジルコニアや
ジルコン質のものは溶損に対してはすぐれている
が、溶鋼中に混入しているアルミニウムやその酸
化物が付着し、ノズル口径が縮少して詰まつてし
まうという問題があつた。
この他にも、溶融石英質のもの、高アルミナ質
のもの、黒鉛質のものがこれまでに開発された
が、溶融石英質のものではアルミナの付着による
ノズルの閉塞や、マンガン含有率が1.2〜1.5重量
％と高い溶鋼の場合に溶損が起き、満足し得るも
のではなかつた。また高アルミナ質のものは耐熱
衝撃性が劣り、しかも溶鋼中のマンガン、鉄、ア
ルミニウム等の酸化物と反応して変質層を生成
し、その変質層が剥離するという欠点があり、ま
た高価でもある。更に黒鉛質のものは耐食性が劣
り、熱伝導率が大きいためにノズルの温度低下が
起き、酸化物の付着とあいまつてノズルの閉塞を
起こしやすいという問題があつた。
のもの、黒鉛質のものがこれまでに開発された
が、溶融石英質のものではアルミナの付着による
ノズルの閉塞や、マンガン含有率が1.2〜1.5重量
％と高い溶鋼の場合に溶損が起き、満足し得るも
のではなかつた。また高アルミナ質のものは耐熱
衝撃性が劣り、しかも溶鋼中のマンガン、鉄、ア
ルミニウム等の酸化物と反応して変質層を生成
し、その変質層が剥離するという欠点があり、ま
た高価でもある。更に黒鉛質のものは耐食性が劣
り、熱伝導率が大きいためにノズルの温度低下が
起き、酸化物の付着とあいまつてノズルの閉塞を
起こしやすいという問題があつた。
窒化珪素は、種々の溶融金属に対する耐食性、
耐熱衝撃性がすぐれ、金属やその酸化物が付着し
にくく、熱伝導率も黒鉛質、高アルミナ質のもの
より低いので保温性が良いという特長があり、こ
れを鋳造用ノズルとして利用すべく、石英等の焼
結材を多量に加えて焼結、成型した例があるが、
気孔率が20％程度もあるために溶鋼が中へしみ込
んでしまうという問題があり、圧縮強度もたかだ
か1000Kg/cm2と低いものであつた。
耐熱衝撃性がすぐれ、金属やその酸化物が付着し
にくく、熱伝導率も黒鉛質、高アルミナ質のもの
より低いので保温性が良いという特長があり、こ
れを鋳造用ノズルとして利用すべく、石英等の焼
結材を多量に加えて焼結、成型した例があるが、
気孔率が20％程度もあるために溶鋼が中へしみ込
んでしまうという問題があり、圧縮強度もたかだ
か1000Kg/cm2と低いものであつた。
本発明者は窒化珪素の焼結促進剤についていろ
いろ研究した結果酸化マグネシウムとランタン族
酸化物を添加して焼結すれば、緻密で高強度の成
型体が得られ窒化珪素が本来有しているすぐれた
耐食性、耐熱衝撃性が損なわれないという知見に
より本発明を完成したものである。
いろ研究した結果酸化マグネシウムとランタン族
酸化物を添加して焼結すれば、緻密で高強度の成
型体が得られ窒化珪素が本来有しているすぐれた
耐食性、耐熱衝撃性が損なわれないという知見に
より本発明を完成したものである。
本発明は、従来の欠点のない鋳造用ノズルを提
供することを目的とするもので、窒化珪素を主成
分とし、焼結促進剤として酸化マグネシウム及び
ランタン族酸化物とを存在させた粉末混合物を常
法によつて予備成形し、焼結させることにより腐
食、溶損、閉塞等を生じない特徴を有する鋳造用
ノズルである。
供することを目的とするもので、窒化珪素を主成
分とし、焼結促進剤として酸化マグネシウム及び
ランタン族酸化物とを存在させた粉末混合物を常
法によつて予備成形し、焼結させることにより腐
食、溶損、閉塞等を生じない特徴を有する鋳造用
ノズルである。
本発明の鋳造用ノズルは、窒化珪素70〜99重量
％、残部の酸化マグネシウム及びランタン族酸化
物が、それぞれ0.5重量％以上である粉末混合物
を、アイソスタチツクプレス法、泥漿鋳込法等に
より予備成型した後、非酸化性雰囲気中で1600〜
1800℃で常圧焼結することにより得られる。
％、残部の酸化マグネシウム及びランタン族酸化
物が、それぞれ0.5重量％以上である粉末混合物
を、アイソスタチツクプレス法、泥漿鋳込法等に
より予備成型した後、非酸化性雰囲気中で1600〜
1800℃で常圧焼結することにより得られる。
以下、これら限定の理由を順に述べる。
粉末混合物の配合において、窒化珪素が70重量
％より少いと、焼結促進剤が多すぎるために窒化
珪素の有している耐食性、耐熱衝撃性が著しく損
なわれて、ノズル口径の拡大や溶損、熱衝撃によ
る破損などを生じ、また99重量％より多いと焼結
促進剤が少すぎるために見掛気孔率1.5％以下の
緻密な成型体が得られない。また、焼結促進剤で
ある酸化マグネシウムとランタン族酸化物のどち
らか一方が0.5重量％未満の場合には耐熱衝撃性
が急激に低下する。なお、焼結促進剤である酸化
マグネシウムとランタン族酸化物は原料配合時か
ら酸化物として添加される必要は必ずしもなく、
焼結過程で酸化物に変化する炭酸塩、硝酸塩の形
で添加しても良い。
％より少いと、焼結促進剤が多すぎるために窒化
珪素の有している耐食性、耐熱衝撃性が著しく損
なわれて、ノズル口径の拡大や溶損、熱衝撃によ
る破損などを生じ、また99重量％より多いと焼結
促進剤が少すぎるために見掛気孔率1.5％以下の
緻密な成型体が得られない。また、焼結促進剤で
ある酸化マグネシウムとランタン族酸化物のどち
らか一方が0.5重量％未満の場合には耐熱衝撃性
が急激に低下する。なお、焼結促進剤である酸化
マグネシウムとランタン族酸化物は原料配合時か
ら酸化物として添加される必要は必ずしもなく、
焼結過程で酸化物に変化する炭酸塩、硝酸塩の形
で添加しても良い。
又、ランタン族酸化物は１種以上を選択して用
いても焼結促進の効果は変わらない。
いても焼結促進の効果は変わらない。
次に、この粉末混合物から鋳造用ノズル形状の
予備成型体を作る方法としてはアイソスタテイツ
クプレス法、泥漿鋳込法があり、たとえばアイソ
スタテイツクプレス法の場合では粉末混合物に
CMC、メチルセルロース、ポバール等の有機結
合剤と水とを加え、充分にねつ合した後、このね
つ合物またはその造粒物をゴム型に充填し、アイ
ソスタテイツクプレス装置でゴム型に静水圧を加
えることにより均一な組織をもつた予備成型体が
得られる。
予備成型体を作る方法としてはアイソスタテイツ
クプレス法、泥漿鋳込法があり、たとえばアイソ
スタテイツクプレス法の場合では粉末混合物に
CMC、メチルセルロース、ポバール等の有機結
合剤と水とを加え、充分にねつ合した後、このね
つ合物またはその造粒物をゴム型に充填し、アイ
ソスタテイツクプレス装置でゴム型に静水圧を加
えることにより均一な組織をもつた予備成型体が
得られる。
予備成型体を焼結する場合、焼結雰囲気は窒化
珪素の酸化を防ぐために窒素、アルゴン等の非酸
化性雰囲気とするのが良く、また焼結温度は迅速
な焼結の進行を得るために1600℃以上、窒化珪素
の熱分解を防ぐために1800℃以下とする必要があ
る。
珪素の酸化を防ぐために窒素、アルゴン等の非酸
化性雰囲気とするのが良く、また焼結温度は迅速
な焼結の進行を得るために1600℃以上、窒化珪素
の熱分解を防ぐために1800℃以下とする必要があ
る。
以下、本発明を実施例に従つて説明する。
実施例 １
窒化珪素70重量％、酸化マグネシウム15重量
％、酸化セリウム15重量％からなる粉末混合物に
CMC1.5％水溶液を適量加えて良く混合し、造粒
して所要の形状のゴム型に充填しアイソスタテイ
ツクプレス法にて成型した。乾燥後、窒素雰囲気
中1700℃で１時間加熱焼結して鋳造用ノズルを作
つた。この成型体は見掛気孔率0.2％、圧縮強度
30000Kg/cm2で、クラツクや“す”は全く認められ
なかつた。
％、酸化セリウム15重量％からなる粉末混合物に
CMC1.5％水溶液を適量加えて良く混合し、造粒
して所要の形状のゴム型に充填しアイソスタテイ
ツクプレス法にて成型した。乾燥後、窒素雰囲気
中1700℃で１時間加熱焼結して鋳造用ノズルを作
つた。この成型体は見掛気孔率0.2％、圧縮強度
30000Kg/cm2で、クラツクや“す”は全く認められ
なかつた。
実施例 ２
窒化珪素80重量％、酸化マグネシウム0.5重量
％、酸化ランタン19.5重量％からなる粉末混合物
にポバール1.5％水溶液を適量加えて泥漿をつく
り、これを所要の形状の石膏型に鋳込んで成型
し、脱型乾燥した後、アルゴン雰囲気中1600℃で
２時間加熱焼結して鋳造用ノズルを作つた。この
成型体は見掛気孔率0.4％、圧縮強度28700Kg/cm2
でクラツクや“す”は認められなかつた。
％、酸化ランタン19.5重量％からなる粉末混合物
にポバール1.5％水溶液を適量加えて泥漿をつく
り、これを所要の形状の石膏型に鋳込んで成型
し、脱型乾燥した後、アルゴン雰囲気中1600℃で
２時間加熱焼結して鋳造用ノズルを作つた。この
成型体は見掛気孔率0.4％、圧縮強度28700Kg/cm2
でクラツクや“す”は認められなかつた。
実施例 ３
窒化珪素90重量％、酸化マグネシウム19.5重量
％、酸化プラセオジウム0.5重量％からなる粉末
混合物にメチルセルロース６重量％と、水を適量
加え充分にねつ合し、造粒して所要の形状のゴム
型に充填しアイソスタテイツクプレス法にて予備
成型した。乾燥後、これを黒鉛容器中に窒化珪素
粉末で埋めて入れ、窒素雰囲気中1800℃で30分間
加熱焼結して鋳造用ノズルを作つた。この成型体
は見掛気孔率0.8％、圧縮強度26300Kg/cm2で、ク
ラツクや“す”は全く認められなかつた。
％、酸化プラセオジウム0.5重量％からなる粉末
混合物にメチルセルロース６重量％と、水を適量
加え充分にねつ合し、造粒して所要の形状のゴム
型に充填しアイソスタテイツクプレス法にて予備
成型した。乾燥後、これを黒鉛容器中に窒化珪素
粉末で埋めて入れ、窒素雰囲気中1800℃で30分間
加熱焼結して鋳造用ノズルを作つた。この成型体
は見掛気孔率0.8％、圧縮強度26300Kg/cm2で、ク
ラツクや“す”は全く認められなかつた。
実施例 ４
窒化珪素99重量％、酸化マグネシウム0.5重量
％、酸化セリウム0.5重量％からなる粉末混合物
にポバール1.5％水溶液を適量加えて泥漿をつく
り、これを所要の形状の石膏型に鋳込んで成型
し、脱型乾燥した後、窒素雰囲気中1700℃で１時
間加熱焼結して鋳造用ノズルを作つた。この成型
体は見掛気孔率1.4％、圧縮強度22700Kg/cm2で、
クラツクや“す”は全く認められなかつた。
％、酸化セリウム0.5重量％からなる粉末混合物
にポバール1.5％水溶液を適量加えて泥漿をつく
り、これを所要の形状の石膏型に鋳込んで成型
し、脱型乾燥した後、窒素雰囲気中1700℃で１時
間加熱焼結して鋳造用ノズルを作つた。この成型
体は見掛気孔率1.4％、圧縮強度22700Kg/cm2で、
クラツクや“す”は全く認められなかつた。
以上実施例１、２、３、４で得られた鋳造用ノ
ズルをタンデイシユの鋳造用ノズルとしてアルミ
キルド鋼の連続鋳造に用いたところ、従来の鋳造
用ノズルが数回の使用、鋳造量として数トンから
数十トンで使用不可能となるのに対してノズル口
径の変化は極めて少くその数倍の使用回数、鋳造
量として数十トンから数百トンに耐えることが認
められた。また特に浸漬ノズルでは、スラグライ
ンとの接触に対しても従来のものよりも侵食が大
巾に減少していた。
ズルをタンデイシユの鋳造用ノズルとしてアルミ
キルド鋼の連続鋳造に用いたところ、従来の鋳造
用ノズルが数回の使用、鋳造量として数トンから
数十トンで使用不可能となるのに対してノズル口
径の変化は極めて少くその数倍の使用回数、鋳造
量として数十トンから数百トンに耐えることが認
められた。また特に浸漬ノズルでは、スラグライ
ンとの接触に対しても従来のものよりも侵食が大
巾に減少していた。
Claims (1)
- １ 窒化珪素70〜99重量％、残部の酸化マグネシ
ウム及びランタン族酸化物が、それぞれ0.5重量
％以上である粉末混合物を予備成型し、それを非
酸化性雰囲気中で1600〜1800℃の温度で常圧焼結
してなることを特徴とする見掛気孔率1.5％以下
の窒化珪素質鋳造用ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP918678A JPS54102314A (en) | 1978-01-30 | 1978-01-30 | Nozzle for use in casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP918678A JPS54102314A (en) | 1978-01-30 | 1978-01-30 | Nozzle for use in casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54102314A JPS54102314A (en) | 1979-08-11 |
| JPS624353B2 true JPS624353B2 (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=11713494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP918678A Granted JPS54102314A (en) | 1978-01-30 | 1978-01-30 | Nozzle for use in casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54102314A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS573770A (en) * | 1980-06-10 | 1982-01-09 | Mitsubishi Motors Corp | Ceramics for induction heating furnace |
| JPS6133758A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-17 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 溶融金属排出装置用周壁部の小孔形成方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1549762A (en) * | 1975-05-21 | 1979-08-08 | Tba Industrial Products Ltd | Unsaturated polyester resin compositions |
| JPS5231910A (en) * | 1975-09-08 | 1977-03-10 | Toshiba Corp | Cutting tool |
| JPS5851910B2 (ja) * | 1975-11-07 | 1983-11-18 | 株式会社東芝 | チツカケイソケイシヨウケツタイノセイゾウホウホウ |
-
1978
- 1978-01-30 JP JP918678A patent/JPS54102314A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54102314A (en) | 1979-08-11 |
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