JPS635176B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS635176B2 JPS635176B2 JP57153308A JP15330882A JPS635176B2 JP S635176 B2 JPS635176 B2 JP S635176B2 JP 57153308 A JP57153308 A JP 57153308A JP 15330882 A JP15330882 A JP 15330882A JP S635176 B2 JPS635176 B2 JP S635176B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- weight
- copper
- alloy
- steel
- 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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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)
- Chemically Coating (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
本発明は、鉄鋼、例えば低炭素鋼、高炭素鋼、
ステンレス鋼、特殊鋼等の連続鋳造に使用する銅
又は銅合金製鋳型に関する。 スラブ、ブルーム、チユーブ状鋳片等の連続鋳
造に使用される鋳型は、一般に熱伝導性に優れた
銅又は銅合金を素材としている。この銅又は銅合
金からなる鋳型の内面(以下単に鋳型内面とい
う)は、溶鋼又は鋳片と直接接触しない様に全面
的に保護皮膜で被覆するのが通例である。そし
て、鋳込みにより保護皮膜が次第に摩耗して、鋳
型内面の銅が一定限度以上に露出して来れば、鋳
型の寿命が尽きたものとされている。この銅の露
出を出来るだけ長期にわたり防止することにより
鋳型寿命を延長する為にNiめつき層、Crめつき
層等の各種の保護皮膜が提案され、実用に供され
ている。しかしながら、これ等公知の保護皮膜
は、いずれも満足すべきものとは言い難い。例え
ば、Niめつき層は、硬度が低い為摩耗しやすく、
従つて寿命延長を目的としてその厚みを増大すれ
ば鋳型の熱伝導度を低下させる難点がある。Cr
めつき層は、高温での硬度が低い為短期間内に損
耗するのみならず、その内包するクラツクが高温
下に発達して剥離することさえある。 本発明者は、上記の如き現況に鑑みて種々研究
を重ねた結果、タングステン及びホウ素を特定量
含有するニツケル系合金が銅及び銅合金製の連続
鋳造用鋳型の保護皮膜として極めて優れた性質を
発揮することを見出し、更に実験及び研究を重ね
て遂に本発明を完成するにいたつたものである。
即ち、本発明は、銅又は銅合金製の鉄鋼連続鋳造
用鋳型において、鋳型の溶鋼注入面上にタングス
テン3〜15重量%及びホウ素0.3〜3重量%を含
有するニツケル−タングステン−ホウ素合金の無
電解めつき層を形成させたことを特徴とする鉄鋼
連続鋳造用鋳型に係る。 本発明鋳型内面の保護被覆層たるNi−W−B
合金層は、融点が約1600℃であつて耐熱性に優
れ、高温でも高い硬度を保持し、熱伝導率が高く
且つ線膨脹係数が低いという特性を有している。
従つて、鋳型と溶鋼との間にガラス質パウダー等
の固体潤滑剤を溶鋼の流動に合せて流動させる様
に介在させる通常の使用方法において、本発明保
護被覆層は、優れた耐摩耗性、密着性、熱耐久性
等を発揮するので、その寿命は著るしく延長され
る。 本発明においては、無電解めつき法により形成
されるNi−W−B合金層中のWは、3〜15重量
%、より好ましくは4〜8重量%とする。Wの含
有量が15重量%を上回る場合には、合金めつき層
の形成が困難となり、一方3重量%未満では耐摩
耗性が十分でない。又、B成分は、0.3〜3重量
%、より好ましくは、0.5〜2重量%とする。B
の含有量が0.3重量%未満では、耐摩耗性が不十
分となり、一方3重量%を上回ると鋳鋼の性質を
低下させる場合がある。Ni−W−B合金層の厚
みは、通常5〜100μm程度であり、より好まし
くは、10〜50μm程度である。5μm未満では、保
護被覆層としての効果を充分に発揮し得ず、
100μmを上回る場合には、皮膜の形成が次第に
困難となり、又抜熱不足による冷却不良を生ずる
傾向がある。 尚、本発明においては、銅又は銅合金製の鋳型
内面上に公知の電解めつき法により先ず200〜
2000μm程度のNiめつき層を設け、次いで該Niめ
つき層上に無電解めつき法によりNi−W−B合
金めつき層を設けることにより、鋳型の寿命を更
に延長させることが出来る。従つて、本発明は、
銅又は銅合金製の鉄鋼連続鋳造用鋳型において、
鋳型の溶鋼注入面上に、(i)ニツケルめつき層及び
(ii)タングステン3〜15重量%及びホウ素0.3〜3
重量%を含有するニツケル−タングステン−ホウ
素合金の無電解めつき層を順次形成させたことを
特徴とする鉄鋼連続鋳造用鋳型をも提供するもの
である。この二層めつきの場合には、Ni−W−
B合金めつき層の厚みを10〜50μm程度とするこ
とが好ましい。 本発明鋳型におけるNi−W−B合金めつき層
は、常法に従つて前処理及びめつき操作を行なう
ことにより形成される。即ち、銅又は銅合金製鋳
型の溶鋼注入面以外の部分を例えば塩化ビニル樹
脂系塗料等の適当な被覆剤によりマスキングし、
次いで常法に従つて脱脂、酸処理による活性化、
水洗等の前処理を行なう。前処理を終えた鋳型を
下記第1表に1例として示す組成の無電解めつき
浴に浸漬し、H2SO4、NH4OH等により浴のPHを
6.5〜6.9程度に保持し且つ浴温を60〜65℃程度に
保持しつつ、ゆるやかな機械的攪拌下にめつき操
作を行なう。上記の条件下に第1表に示す組成の
浴中でめつきを行なう場合、厚み30μmのNi−W
−B合金めつき(W5重量%及びB1重量%)を形
成させるのに約5時間を要する。
ステンレス鋼、特殊鋼等の連続鋳造に使用する銅
又は銅合金製鋳型に関する。 スラブ、ブルーム、チユーブ状鋳片等の連続鋳
造に使用される鋳型は、一般に熱伝導性に優れた
銅又は銅合金を素材としている。この銅又は銅合
金からなる鋳型の内面(以下単に鋳型内面とい
う)は、溶鋼又は鋳片と直接接触しない様に全面
的に保護皮膜で被覆するのが通例である。そし
て、鋳込みにより保護皮膜が次第に摩耗して、鋳
型内面の銅が一定限度以上に露出して来れば、鋳
型の寿命が尽きたものとされている。この銅の露
出を出来るだけ長期にわたり防止することにより
鋳型寿命を延長する為にNiめつき層、Crめつき
層等の各種の保護皮膜が提案され、実用に供され
ている。しかしながら、これ等公知の保護皮膜
は、いずれも満足すべきものとは言い難い。例え
ば、Niめつき層は、硬度が低い為摩耗しやすく、
従つて寿命延長を目的としてその厚みを増大すれ
ば鋳型の熱伝導度を低下させる難点がある。Cr
めつき層は、高温での硬度が低い為短期間内に損
耗するのみならず、その内包するクラツクが高温
下に発達して剥離することさえある。 本発明者は、上記の如き現況に鑑みて種々研究
を重ねた結果、タングステン及びホウ素を特定量
含有するニツケル系合金が銅及び銅合金製の連続
鋳造用鋳型の保護皮膜として極めて優れた性質を
発揮することを見出し、更に実験及び研究を重ね
て遂に本発明を完成するにいたつたものである。
即ち、本発明は、銅又は銅合金製の鉄鋼連続鋳造
用鋳型において、鋳型の溶鋼注入面上にタングス
テン3〜15重量%及びホウ素0.3〜3重量%を含
有するニツケル−タングステン−ホウ素合金の無
電解めつき層を形成させたことを特徴とする鉄鋼
連続鋳造用鋳型に係る。 本発明鋳型内面の保護被覆層たるNi−W−B
合金層は、融点が約1600℃であつて耐熱性に優
れ、高温でも高い硬度を保持し、熱伝導率が高く
且つ線膨脹係数が低いという特性を有している。
従つて、鋳型と溶鋼との間にガラス質パウダー等
の固体潤滑剤を溶鋼の流動に合せて流動させる様
に介在させる通常の使用方法において、本発明保
護被覆層は、優れた耐摩耗性、密着性、熱耐久性
等を発揮するので、その寿命は著るしく延長され
る。 本発明においては、無電解めつき法により形成
されるNi−W−B合金層中のWは、3〜15重量
%、より好ましくは4〜8重量%とする。Wの含
有量が15重量%を上回る場合には、合金めつき層
の形成が困難となり、一方3重量%未満では耐摩
耗性が十分でない。又、B成分は、0.3〜3重量
%、より好ましくは、0.5〜2重量%とする。B
の含有量が0.3重量%未満では、耐摩耗性が不十
分となり、一方3重量%を上回ると鋳鋼の性質を
低下させる場合がある。Ni−W−B合金層の厚
みは、通常5〜100μm程度であり、より好まし
くは、10〜50μm程度である。5μm未満では、保
護被覆層としての効果を充分に発揮し得ず、
100μmを上回る場合には、皮膜の形成が次第に
困難となり、又抜熱不足による冷却不良を生ずる
傾向がある。 尚、本発明においては、銅又は銅合金製の鋳型
内面上に公知の電解めつき法により先ず200〜
2000μm程度のNiめつき層を設け、次いで該Niめ
つき層上に無電解めつき法によりNi−W−B合
金めつき層を設けることにより、鋳型の寿命を更
に延長させることが出来る。従つて、本発明は、
銅又は銅合金製の鉄鋼連続鋳造用鋳型において、
鋳型の溶鋼注入面上に、(i)ニツケルめつき層及び
(ii)タングステン3〜15重量%及びホウ素0.3〜3
重量%を含有するニツケル−タングステン−ホウ
素合金の無電解めつき層を順次形成させたことを
特徴とする鉄鋼連続鋳造用鋳型をも提供するもの
である。この二層めつきの場合には、Ni−W−
B合金めつき層の厚みを10〜50μm程度とするこ
とが好ましい。 本発明鋳型におけるNi−W−B合金めつき層
は、常法に従つて前処理及びめつき操作を行なう
ことにより形成される。即ち、銅又は銅合金製鋳
型の溶鋼注入面以外の部分を例えば塩化ビニル樹
脂系塗料等の適当な被覆剤によりマスキングし、
次いで常法に従つて脱脂、酸処理による活性化、
水洗等の前処理を行なう。前処理を終えた鋳型を
下記第1表に1例として示す組成の無電解めつき
浴に浸漬し、H2SO4、NH4OH等により浴のPHを
6.5〜6.9程度に保持し且つ浴温を60〜65℃程度に
保持しつつ、ゆるやかな機械的攪拌下にめつき操
作を行なう。上記の条件下に第1表に示す組成の
浴中でめつきを行なう場合、厚み30μmのNi−W
−B合金めつき(W5重量%及びB1重量%)を形
成させるのに約5時間を要する。
【表】
尚、第1表に示す浴組成は、本発明合金めつき
層を形成させるに際し使用可能な一例を示したも
のに過ぎず、合金組成の相違等に応じて種々の変
更が可能なることは言うまでもない。 実施例 1 銀1重量%を含有する脱酸銅製のスラブ連続鋳
造用鋳型の短辺(巾250mm×高さ700mm)の溶鋼接
触面に厚さ1000μmのNiめつき層及び厚さ30μm
のNi−W(5重量%)−B(1重量%)の合金めつ
き層を順次形成させた。 得られた鋳型を鋳込み速度0.8m/minで普通
鋼の鋳造に使用したところ、625チヤージ後にも
スプラツシユの附着等の異常は全くなく、鋳片の
表面品質も極めて良好であり、鋳造を更に継続す
ることが可能であつた。 実施例 2 銀1重量%を含有する脱酸銅製のスラブ連続鋳
造用鋳型の長辺(巾2400mm、高さ700mm)の溶鋼
接触面に厚さ1000μmのNiめつき層及び厚さ30μ
mのNi−W(5重量%)−B(1重量%)の合金め
つき層を順次形成させた。 得られた鋳型を実施例1と同様にして連続鋳造
に使用したところ、やはり812チヤージ後にも何
らの異常は認められず、鋳片の表面品質も極めて
良好であり、鋳造を更に続行することが可能であ
つた。 比較例 1 実施例2と同様の鋳型長辺の溶鋼接触面に厚さ
1000μmのNiめつき層及び30μmのCrめつき層を
形成させた。 この鋳型を使用して実施例1と同様の連続鋳造
に使用したところ、430チヤージ後には、めつき
層が大きく損耗して、使用不能となつた。 実施例 3 銀1重量%を含有する脱酸銅製のスラブ連続鋳
造用鋳型の短辺(巾250mm×高さ700mm)の溶鋼接
触面に、厚さ50μmのNi−W(5重量%)−B(1
重量%)の合金めつき層を形成させた。 得られた鋳型を鋳込み速度0.8m/minで普通
鋼の鋳造に使用し、161チヤージまで連続鋳造を
行なつたところ、鋳型表面には左右両側の下端に
巾約30mm、高さ約70mmの銅露出が認められたにす
ぎず、特に異常も見られなかつた。 比較例 2 Ni−W−B合金めつき層に代えて、Crめつき
層を形成させる以外は実施例3と同様にして、
Crめつき層を施した鋳型を得た。 この鋳型を鋳込み速度0.8m/minで普通鋼の
鋳型に使用したところ、85チヤージで鋳型表面の
下端部全面に高さ約60mm(左右両端では約110mm)
もの銅露出が認められた。 実施例 4 銀1重量%を含有する脱酸銅製のスラブ連続鋳
造用鋳型の短辺(巾250mm×高さ700mm)の溶鋼接
触面に、下記組成の浴中で、浴温55℃、電流密度
2A/dm2で25時間電解し、マイクロビツカース
硬度530の硬質ニツケルめつきを500μmの厚さで
施した。 硫酸ニツケル 180g/ 塩化アンモニウム 25g/ ホウ酸 30g/ 添加剤 少 量 上記硬質ニツケルめつき層上に、実施例1と同
様に厚さ50μmのNi−W(5重量%)−B(1重量
%)の合金めつき層を形成させた。 得られた鋳型を用いて実施例1と同様にして連
続鋳造を610チヤージまで行なつたところ、特に
異常もなく、鋳片の表面品質も良好であつた。 実施例 5 銀1重量%を含有する脱酸銅製のテストピース
片(150×50×5mm)に下記第2表に示す各組成
のめつき皮膜を50μm厚に形成し、高温下での耐
摩耗性試験を行なつた。 耐摩耗性試験は、直径約25mmの重量約600gの
鋼球を用いて、めつき皮膜を施した銅板に対する
鋼球の荷重が1Kgになるように調整し、鋼球及び
めつき皮膜の表面温度が500±20℃となる様に加
熱した状態で、銅板を移動量100mmで1分間に60
回の割合で1時間往復運動させることによつて行
なつた。 この試料を放置して室温に冷却した後、めつき
皮膜の摩耗状態及びクラツクの発生状態を調べ
た。結果を第2表に示す。評価基準は以下に示す
とおりである。 <摩耗状態> ××:銅表面が露出。 ×:目視観察で摩耗が確認できる。 △:目視では摩耗は確認できないが、指触によ
り摩耗が確認できる。 〇:指触によつても摩耗は認められない。 <クラツク発生状態> ×:目視でクラツクが認められる。 △:顕微鏡観察でクラツクが認められる。 〇:顕微鏡観察でもクラツクは認められない。
層を形成させるに際し使用可能な一例を示したも
のに過ぎず、合金組成の相違等に応じて種々の変
更が可能なることは言うまでもない。 実施例 1 銀1重量%を含有する脱酸銅製のスラブ連続鋳
造用鋳型の短辺(巾250mm×高さ700mm)の溶鋼接
触面に厚さ1000μmのNiめつき層及び厚さ30μm
のNi−W(5重量%)−B(1重量%)の合金めつ
き層を順次形成させた。 得られた鋳型を鋳込み速度0.8m/minで普通
鋼の鋳造に使用したところ、625チヤージ後にも
スプラツシユの附着等の異常は全くなく、鋳片の
表面品質も極めて良好であり、鋳造を更に継続す
ることが可能であつた。 実施例 2 銀1重量%を含有する脱酸銅製のスラブ連続鋳
造用鋳型の長辺(巾2400mm、高さ700mm)の溶鋼
接触面に厚さ1000μmのNiめつき層及び厚さ30μ
mのNi−W(5重量%)−B(1重量%)の合金め
つき層を順次形成させた。 得られた鋳型を実施例1と同様にして連続鋳造
に使用したところ、やはり812チヤージ後にも何
らの異常は認められず、鋳片の表面品質も極めて
良好であり、鋳造を更に続行することが可能であ
つた。 比較例 1 実施例2と同様の鋳型長辺の溶鋼接触面に厚さ
1000μmのNiめつき層及び30μmのCrめつき層を
形成させた。 この鋳型を使用して実施例1と同様の連続鋳造
に使用したところ、430チヤージ後には、めつき
層が大きく損耗して、使用不能となつた。 実施例 3 銀1重量%を含有する脱酸銅製のスラブ連続鋳
造用鋳型の短辺(巾250mm×高さ700mm)の溶鋼接
触面に、厚さ50μmのNi−W(5重量%)−B(1
重量%)の合金めつき層を形成させた。 得られた鋳型を鋳込み速度0.8m/minで普通
鋼の鋳造に使用し、161チヤージまで連続鋳造を
行なつたところ、鋳型表面には左右両側の下端に
巾約30mm、高さ約70mmの銅露出が認められたにす
ぎず、特に異常も見られなかつた。 比較例 2 Ni−W−B合金めつき層に代えて、Crめつき
層を形成させる以外は実施例3と同様にして、
Crめつき層を施した鋳型を得た。 この鋳型を鋳込み速度0.8m/minで普通鋼の
鋳型に使用したところ、85チヤージで鋳型表面の
下端部全面に高さ約60mm(左右両端では約110mm)
もの銅露出が認められた。 実施例 4 銀1重量%を含有する脱酸銅製のスラブ連続鋳
造用鋳型の短辺(巾250mm×高さ700mm)の溶鋼接
触面に、下記組成の浴中で、浴温55℃、電流密度
2A/dm2で25時間電解し、マイクロビツカース
硬度530の硬質ニツケルめつきを500μmの厚さで
施した。 硫酸ニツケル 180g/ 塩化アンモニウム 25g/ ホウ酸 30g/ 添加剤 少 量 上記硬質ニツケルめつき層上に、実施例1と同
様に厚さ50μmのNi−W(5重量%)−B(1重量
%)の合金めつき層を形成させた。 得られた鋳型を用いて実施例1と同様にして連
続鋳造を610チヤージまで行なつたところ、特に
異常もなく、鋳片の表面品質も良好であつた。 実施例 5 銀1重量%を含有する脱酸銅製のテストピース
片(150×50×5mm)に下記第2表に示す各組成
のめつき皮膜を50μm厚に形成し、高温下での耐
摩耗性試験を行なつた。 耐摩耗性試験は、直径約25mmの重量約600gの
鋼球を用いて、めつき皮膜を施した銅板に対する
鋼球の荷重が1Kgになるように調整し、鋼球及び
めつき皮膜の表面温度が500±20℃となる様に加
熱した状態で、銅板を移動量100mmで1分間に60
回の割合で1時間往復運動させることによつて行
なつた。 この試料を放置して室温に冷却した後、めつき
皮膜の摩耗状態及びクラツクの発生状態を調べ
た。結果を第2表に示す。評価基準は以下に示す
とおりである。 <摩耗状態> ××:銅表面が露出。 ×:目視観察で摩耗が確認できる。 △:目視では摩耗は確認できないが、指触によ
り摩耗が確認できる。 〇:指触によつても摩耗は認められない。 <クラツク発生状態> ×:目視でクラツクが認められる。 △:顕微鏡観察でクラツクが認められる。 〇:顕微鏡観察でもクラツクは認められない。
【表】
以上の結果から判る様に、タングステン3〜15
重量%及びホウ素0.3〜3重量%を含むニツケル
−タングステン−ホウ素合金めつきは、高温下に
おいて優れた耐摩耗性を示し、また、クラツクが
生じ難い。 これに対して、タングステン量が2重量%以下
では、高温下での耐摩耗性が悪くなり、また、16
重量%では、めつき皮膜にクラツクが生じ易くな
つて耐用性に劣るものとなる。
重量%及びホウ素0.3〜3重量%を含むニツケル
−タングステン−ホウ素合金めつきは、高温下に
おいて優れた耐摩耗性を示し、また、クラツクが
生じ難い。 これに対して、タングステン量が2重量%以下
では、高温下での耐摩耗性が悪くなり、また、16
重量%では、めつき皮膜にクラツクが生じ易くな
つて耐用性に劣るものとなる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 銅又は銅合金製の鉄鋼連続鋳造用鋳型におい
て、鋳型の溶鋼注入面上にタングステン3〜15重
量%及びホウ素0.3〜3重量%を含有するニツケ
ル−タングステン−ホウ素合金の無電解めつき層
を形成させたことを特徴とする鉄鋼連続鋳造用鋳
型。 2 銅又は銅合金製の鉄鋼連続鋳造用鋳型におい
て、鋳型の溶鋼注入面上に、(i)ニツケルめつき層
及び(ii)タングステン3〜15重量%及びホウ素0.3
〜3重量%を含有するニツケル−タングステン−
ホウ素合金の無電解めつき層を順次形成させたこ
とを特徴とする鉄鋼連続鋳造用鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15330882A JPS5954444A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | 鉄鋼連続鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15330882A JPS5954444A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | 鉄鋼連続鋳造用鋳型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5954444A JPS5954444A (ja) | 1984-03-29 |
| JPS635176B2 true JPS635176B2 (ja) | 1988-02-02 |
Family
ID=15559639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15330882A Granted JPS5954444A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | 鉄鋼連続鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5954444A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5230380A (en) * | 1988-07-22 | 1993-07-27 | Satosen Co., Ltd. | Molds for continuous casting of steel |
| JP4864195B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2012-02-01 | 三井金属鉱業株式会社 | 被覆銅粉 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51147431A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-17 | Sumitomo Metal Ind | Mould for continuous iron and steel casting |
| JPS5918014B2 (ja) * | 1980-09-18 | 1984-04-25 | 圭介 小竹 | 薬液の塗布装置 |
| JPS5785650A (en) * | 1980-11-17 | 1982-05-28 | Satoosen:Kk | Continuous casting mold for billet |
-
1982
- 1982-09-01 JP JP15330882A patent/JPS5954444A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5954444A (ja) | 1984-03-29 |
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