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EP1375032A1 - Kupfer-Giessform für das Strangiessen von Metallschmelzen - Google Patents

Kupfer-Giessform für das Strangiessen von Metallschmelzen Download PDF

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Publication number
EP1375032A1
EP1375032A1 EP03013616A EP03013616A EP1375032A1 EP 1375032 A1 EP1375032 A1 EP 1375032A1 EP 03013616 A EP03013616 A EP 03013616A EP 03013616 A EP03013616 A EP 03013616A EP 1375032 A1 EP1375032 A1 EP 1375032A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
diffusion barrier
barrier layer
layer
copper
mold
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.)
Withdrawn
Application number
EP03013616A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Jürgen Hemschemeier
Ralf Rethmann
Jürgen Dr. Merker
Dirk Dr. Rode
Gerhard HUGENSCHÜTT
Hark Schulze
Frank Maiwald
Hans-Günter Dr. Wobker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cunova GmbH
Original Assignee
KM Europa Metal AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KM Europa Metal AG filed Critical KM Europa Metal AG
Publication of EP1375032A1 publication Critical patent/EP1375032A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/8833—Floating installations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90—Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/907—Measuring or control devices, e.g. control units, detection means or sensors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90—Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/92—Digging elements, e.g. suction heads
    • E02F3/9293—Component parts of suction heads, e.g. edges, strainers for preventing the entry of stones or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2016—Winches
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/261—Surveying the work-site to be treated

Definitions

  • the invention relates to a copper mold for the continuous casting of molten steel in the presence of zinc and / or sulfur.
  • Zinc as a component e.g. of molten automobile scrap reacts with the hot copper surface and forms in one Diffusion process of brittle ⁇ / ⁇ / ⁇ brass phases. These flake off and run in succession to cracking.
  • Sulfur which is present, for example, through casting aids, reacts with copper to large-volume and brittle copper sulfides. These can also flake off. The notch effect resulting from local corrosion is therefore an ideal one Starting point for crack formation.
  • the invention is based on the object a copper mold for the continuous casting of molten steel in the presence of zinc and / or sulfur, which have a significantly longer service life has without the heat flow and thus the cooling capacity of the copper mold be influenced in a relevant manner.
  • the copper mold is in the most thermally stressed Provide contact area with the molten steel with a diffusion barrier layer.
  • Such at least one-layer diffusion barrier layer can according to claim 2 e.g. consist of metals or metalloids, their solubility with zinc and / or sulfur is negligible in the operating temperature range.
  • materials include in particular ruthenium (Ru), rhenium (Re), tantalum (Ta), silicon (Si), boron (B), tungsten (W), chromium (Cr) and niobium (Nb). If only zinc Molybdenum (Mo), Titan (Ti), Rhodium (Rh) and Tellurium can also be present (Te) are used.
  • the diffusion barrier layer can with the help of a CVD (Chemical Vapor Deposition) or PVD (Physical Vapor Deposition) process directly on a copper surface be applied to a copper mold.
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • the diffusion barrier layer on chrome or on other galvanic layers can be applied.
  • a diffusion barrier layer can be used as an intermediate layer before application a wear layer, e.g. made of chrome and / or nickel.
  • the choice of layer type is determined by two factors. On the one hand, it has to primary objective of a diffusion barrier to be met. On the other hand, the imperative Requirement of good adhesion as an intermediate or top layer.
  • chromium oxide As a top layer. Their solubility with zinc and / or with sulfur is in the range of Operating temperatures of a copper mold are negligible.
  • the chromium oxide can by a thermal / chemical treatment of a chrome coating, e.g. in a oxidizing atmosphere. This has the advantage that not just the surface itself through an oxide against the diffusion of zinc and / or sulfur in the chrome is protected, but that also the typically existing micro and macro cracks in the chrome coating be closed by the oxide.
  • a chrome layer of at least one type of chrome is deposited as a diffusion barrier layer.
  • So-called crack-free, micro-cracked and standardized Hard chrome layers can be combined. The combination is carried out in such a way that no cracks are continuous from the layer surface to the base material or become universal in use.
  • Layer structure which consists of an intermediate layer of crack-free or micro-cracked Chrome is made and a top layer of standard hard chrome is applied.
  • the invention also allows a layer of carbides, nitrides, borides or oxides and their mixed types, for example based on titanium / aluminum (Ti / Al) and chromium (Cr), to be formed as a diffusion barrier layer.
  • carbides, nitrides and borides are preferably suitable as intermediate layers.
  • Oxides can be used as cover layers.
  • the invention sees favorable behavior in particular when using aluminum nitride (AIN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), chromium carbide (CrC), chromium nitride (CrN), titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbon nitride (TiCN), titanium aluminum nitride (TiAIN) and titanium boride (TiB 2 ).
  • AIN aluminum nitride
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • CrC chromium carbide
  • CrN chromium nitride
  • TiC titanium carbide
  • TiN titanium carbon nitride
  • TiCN titanium aluminum nitride
  • TiAIN titanium aluminum nitride
  • TiB 2 titanium boride
  • a diffusion barrier layer can also be formed by applying an aluminum compound, for example aluminum nitrate, to the surface of a copper casting mold, for example a chrome-plated surface. When applied, the surface layer of the casting mold is completely wetted and infiltrated by the salt solution. Annealing at a moderate temperature leads to decomposition to y-aluminum oxide (Al 2 O 3 ) on the entire surface as well as in the micro cracks and open pores. This also prevents the diffusion of zinc and sulfur and thus the formation of brass or sulfur corrosion.
  • the aluminum nitrate solution can be applied by dipping, spraying or applying with a brush or roller. The protective effect of the infiltration can be increased by repeated dipping or application.
  • Suitable paints, resins or plastics on the surface of a copper mold, e.g. a chrome-plated surface, created a diffusion barrier become.
  • Suitable materials are in particular paints, resins or plastics Base of silicone or epoxy.
  • the diffusion barrier layer is formed from a ceramic material.
  • the Diffusion barrier layer according to claim 5 preferably in the upper half and expediently applied here in the upper quarter or third of the mold length.
  • the diffusion barrier layer in a pipe or Plate mold provided in the height area of the bathroom mirror.
  • the Diffusion barrier layer applied at a height sufficient to that at oscillation of the bath level, the contact surface is highly stressed overall to cover properly. This range is typically about ⁇ 50 mm or below the bath level or approximately in a range up to approximately 250 mm from the upper edge of the tube or plate mold.
  • the area is advantageous between 50 mm and 250 mm, preferably 150 mm to 200 mm from the upper edge away.
  • a moving mold (casting roll, casting roll) is according to claim 7 with a diffusion barrier layer, which covers the whole with the Melting steel is in contact with the circumference.
  • the diffusion barrier layer according to claim 8 should have a thickness of 0.002 mm to 0.3 mm.
  • a preferred thickness of the diffusion barrier layer is according to claim 9 0.005 mm to 0.1 mm is seen.
  • a multilayer layer can also be formed. With a multilayer layer several layers and layer materials are combined.
  • 1 is a mold plate made of copper.
  • the hatched Area 2 illustrates the most thermally stressed Contact area with a molten steel. It has a diffusion barrier layer 3 Mistake.
  • the bathroom mirror 4 is indicated in dash-dotted lines.
  • the Bathroom mirror 4 can oscillate vertically, so that to cover area 2 Diffusion barrier layer 3 extends about 50 mm above or below the bath level 4. With In other words, the bathroom mirror 4 can also be approximately 150 mm to 200 mm from the top edge 5 of the plate mold 1.
  • the diffusion barrier layer 3 consists of a metallic material.
  • a tubular mold 6 is indicated in the diagram in FIG.
  • Diffusion barrier layer 7 made of a metallic / metalloid. Material illustrates which lies in an area 8 which is approximately 150 mm to 200 mm from the Top 9 of the tubular mold 6 is removed. The height range to the bathroom mirror 10 is about 50 mm.
  • FIG. 3 shows in longitudinal section the base material copper 11 of a casting mold 12, such as a plate or tubular mold 1, 6 or a co-rotating mold, not illustrated in more detail, such as a casting roll or casting roll.
  • a single-layer diffusion barrier layer 13 made of, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is applied to this base material 11.
  • 11 again designates the base material copper of a casting mold 12.
  • a multilayer layer 14 is applied to the base material 11, which in the exemplary embodiment consists of a layer 15 of chromium nitride (CrN) brought into contact with the base material 11, a layer 16 of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and a layer 17 as a cover layer made of titanium nitride (TiN ) composed.
  • CrN chromium nitride
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • TiN titanium nitride
  • the base material copper of a casting mold 12 is also 11 designated.
  • a single-layer diffusion barrier layer 18 is on the base material 11 made of, for example, aluminum nitride (AIN). It is also a single layer Wear layer 19, for example made of chrome and / or nickel, in Transition area from the base material 11 copper to the diffusion barrier layer 18 provided.
  • FIG. 6 again shows the base material 11 copper of a casting mold 12.
  • a protective layer 20 made of chromium is applied thereon, which in turn has a diffusion barrier layer 21, for example made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), which runs into the surface of the protective layer 20. is provided.

Landscapes

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Abstract

Eine Kupfer-Gießform (1) für das Stranggießen von Stahlschmelzen ist bei Anwesenheit von Zink und/oder Schwefel in dem thermisch am höchsten beanspruchten Kontaktbereich (2) mit der Stahlschmelze mit einer wenigstens einlagigen Diffusionssperrschicht (3) aus mindestens einem metallischen/metalloiden Werkstoff versehen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupfer-Gießform für das Stranggießen von Stahlschmelzen bei Anwesenheit von Zink und/oder Schwefel.
Beim Einsatz von Kupfer-Gießformen für das Stranggießen von Stahlschmelzen kommt es bei Anwesenheit von Zink und/oder Schwefel in den thermisch am höchsten beanspruchten Kontaktbereichen mit den Stahlschmelzen zu vorzeitigen Schädigungen.
Zink als Bestandteil z.B. von geschmolzenem Automobilschrott (Zink als Korrosionsschutz) reagiert dabei mit der heißen Kupferoberfläche und bildet in einem Diffusionsprozeß spröde α/β/γ-Messingphasen. Diese platzen ab und führen in Folge zu einer Rißbildung.
Schwefel, der beispielsweise durch Gießhilfsmittel vorhanden ist, reagiert mit Kupfer zu großvolumigen und spröden Kupfersulfiden. Diese können ebenfalls abplatzen. Die insofern durch lokale Korrosion entstehende Kerbwirkung ist somit ein idealer Startpunkt für Rißbildungen.
Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik-die Aufgabe zugrunde, eine Kupfer-Gießform für das Stranggießen von Stahlschmelzen bei Anwesenheit von Zink und/oder Schwefel bereit zu stellen, welche eine deutlich längere Standzeit aufweist, ohne daß der Wärmefluß und damit die Kühlleistung der Kupfer-Gießform relevant beeinflußt werden.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Danach ist die Kupfer-Gießform in dem thermisch am höchsten beanspruchten Kontaktbereich mit der Stahlschmelze mit einer Diffusionssperrschicht versehen.
Eine solche wenigstens einlagige Diffusionssperrschicht kann gemäß Patentanspruch 2 z.B. aus Metallen bzw. Metalloiden bestehen, deren Löslichkeit mit Zink und/oder Schwefel im Bereich der Einsatztemperaturen vernachlässigbar ist. Zu diesen Materialien gehören insbesondere Ruthenium (Ru), Rhenium (Re), Tantal (Ta), Silizium (Si), Bor (B), Wolfram (W), Chrom (Cr) und Niob (Nb). Falls nur Zink anwesend ist, können auch noch Molybdän (Mo), Titan (Ti), Rhodium (Rh) und Tellur (Te) zum Einsatz gelangen.
Die Diffusionssperrschicht kann mit Hilfe eines CVD-(Chemical Vapour Deposition) oder PVD-(Physical Vapour Deposition) Prozesses direkt auf eine Kupferoberfläche einer Kupfer-Gießform aufgebracht werden.
Des Weiteren ist es denkbar, daß die Diffusionssperrschicht auf Chrom oder auf andere galvanische Schichten aufgebracht werden kann.
Ferner kann eine Diffusionssperrschicht als Zwischenschicht vor dem Aufbringen einer Verschleißschicht, z.B. aus Chrom und/oder Nickel, ausgeführt werden.
Die Wahl des Schichttyps wird von zwei Faktoren bestimmt. Einerseits muß das vorrangige Ziel einer Diffusionssperre erfüllt sein. Andererseits ist die zwingende Voraussetzung einer guten Haftung als Zwischen- oder Deckschicht zu erfüllen.
Eine weitere Möglichkeit der Gestaltung einer Diffusionssperrschicht ist Chromoxid als Decklage. Deren Löslichkeit mit Zink und/oder mit Schwefel ist im Bereich der Einsatztemperaturen einer Kupfer-Gießform vernachlässigbar. Das Chromoxid kann durch eine thermisch/chemische Behandlung einer Chrombeschichtung, z.B. in einer oxidierenden Atmosphäre, erzeugt werden. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß nicht nur die Oberfläche an sich durch ein Oxid gegen die Diffusion von Zink und/oder Schwefel in das Chrom geschützt wird, sondern daß auch die typischerweise immer vorhandenen Mikro- und Makrorisse der Chrombeschichtung durch das Oxid geschlossen werden.
Darüber hinaus ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, daß als Diffusionssperrschicht eine Chromschicht wenigstens eines Chromtyps abgeschieden wird. Hierzu können sogenannte rißfreie-, mikrorissige und standardisierte Hartchromschichten kombiniert werden. Die Kombination wird so durchgeführt, daß keine Risse von der Schichtoberfläche bis zum Grundwerkstoff durchgängig sind oder im Einsatz durchgängig werden. Besonders geeignet kann z.B. ein Schichtaufbau sein, der aus einer Zwischenschicht aus rißfreiem oder mikrorissigem Chrom besteht und darauf eine Decklage aus Standardhartchrom aufgebracht ist.
Die Erfindung läßt es ferner zu, daß als Diffusionssperrschicht eine Schicht aus Carbiden, Nitriden, Boriden oder auch Oxiden und deren Mischtypen, z.B. auf Titan/Aluminium (Ti-/Al) und Chrom (Cr)-Basis ausgebildet wird. In diesem Zusammenhang eignen sich Carbide, Nitride und Boride bevorzugt als Zwischenlagen. Oxide sind eher als Decklagen einsetzbar. Ein günstiges Verhalten sieht die Erfindung insbesondere bei der Verwendung von Aluminiumnitrid (AIN), Aluminiumoxid (Al2O3), Chromcarbid (CrC), Chromnitrid (CrN), Titancarbid (TiC), Titannitrid (TiN), Titankohlenstoffnitrid (TiCN), Titanaluminiumnitrid (TiAIN) und Titanborid (TiB2) an.
Auch durch Aufbringen einer Aluminiumverbindung, beispielsweise Aluminiumnitrat, auf die Oberfläche einer Kupfer-Gießform, z.B. eine verchromte Oberfläche, kann eine Diffusionssperrschicht gebildet werden. Durch das Aufbringen wird die Oberflächenschicht der Gießform komplett von der Salzlösung benetzt und infiltriert. Durch Glühen bei einer moderaten Temperatur kommt es zur Zersetzung zu y-Aluminiumoxid (Al2O3) auf der gesamten Oberfläche sowie in den Mikrorissen und offenen Poren. Auch hierbei wird folglich die Diffusion von Zink und Schwefel und somit die Messingbildung bzw. Schwefelkorrosion verhindert. Das Aufbringen der Aluminiumnitrat-Lösung kann durch Tauchen, Sprühen oder Auftragen mittels Pinsel oder Rolle erfolgen. Die Schutzwirkung der Infiltration kann durch mehrfaches Tauchen bzw. Auftragen verstärkt werden.
Denkbar ist auch eine Kombination von Kupfer als Kokillenwerkstoff mit Nickel als Verschleißschutz zuzüglich einer der vorerwähnten Diffusionssperren.
Entsprechend den Merkmalen des Patenanspruchs 3 kann auch durch Aufbringen von geeigneten Lacken, Harzen oder Kunststoffen auf die Oberfläche einer Kupfer-Gießform, z.B. eine verchromte Oberfläche, eine Diffusionssperrschicht geschaffen werden. Geeignete Materialien sind insbesondere Lacke, Harze oder Kunststoffe auf Basis von Silikon oder Epoxid. Durch das Aufbringen wird die Oberflächenschicht der Gießform komplett benetzt und infiltriert. Durch Auslagerung bei Raumtemperatur oder höherer Temperatur härtet bzw. oxidiert der Auftrag an der gesamten Oberfläche sowie in den Mikrorissen und Poren der darunter liegenden Beschichtung. Auch hierbei wird die Diffusion von Zink und Schwefel und somit die Messingbildung bzw. Schwefelkorrosion verhindert.
Nach Patentanspruch 4 ist es darüber hinaus vorstellbar, daß die Diffusionssperrschicht aus einem keramischen Werkstoff gebildet ist.
Besteht die Kupfer-Gießform aus einer Rohr- oder Plattenkokille, so wird die Diffusionssperrschicht gemäß Patentanspruch 5 bevorzugt in der oberen Hälfte und hier zweckmäßig im oberen Viertel bzw. Drittel der Kokillenlänge aufgebracht.
Speziell ist nach Patentanspruch 6 die Diffusionssperrschicht bei einer Rohr- oder Plattenkokille im Höhenbereich des Badspiegels vorgesehen. Dabei wird die Diffusionssperrschicht in einer Höhe aufgebracht, die ausreicht, um die bei Oszillation des Badspiegels thermisch insgesamt hoch beanspruchte Kontaktfläche einwandfrei zu bedecken. Typischerweise liegt dieser Bereich etwa ± 50 mm über bzw. unter dem Badspiegelniveau oder etwa in einem Bereich bis zu etwa 250 mm von der Oberkante der Rohr- oder Plattenkokille entfernt. Vorteilhaft ist der Bereich zwischen 50 mm und 250 mm, bevorzugt 150 mm bis 200 mm von der Oberkante entfernt.
Eine mitlaufende Kokille (Gießrolle, Gießwalze) wird gemäß Patentanspruch 7 mit einer Diffusionssperrschicht versehen, die sich auf dem gesamten mit der Stahlschmelze in Kontakt befindlichen Umfang befindet.
Interne Versuche haben gezeigt, daß nach Patentanspruch 8 die Diffusionssperrschicht eine Dicke von 0,002 mm bis 0,3 mm aufweisen sollte.
Eine bevorzugte Dicke der Diffusionssperrschicht wird nach Patentanspruch 9 mit 0,005 mm bis 0,1 mm erblickt.
Entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 10 kann als Diffusionssperrschicht auch eine Multilayerschicht ausgebildet werden. Bei einer Multilayerschicht werden mehrere Schichten und Schichtwerkstoffe miteinander kombiniert.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
im Schema eine Kokillenplatte mit Ansicht auf die Gießplatte;
Figur 2
im Schema ein Kokillenrohr in der Perspektive;
Figur 3
im Längsschnitt eine auf einen Grundwerkstoff einer Gießform aufgebrachte einlagige Diffusionssperrschicht;
Figur 4
im Längsschnitt eine auf einen Grundwerkstoff einer Gießform aufgebrachte Multilayerschicht;
Figur 5
im Längsschnitt eine auf einen Grundwerkstoff einer Gießform aufgebrachte einlagige Diffusionssperrschicht mit einer Zwischenschicht und
Figur 6
im Längsschnitt eine auf eine Schutzschicht des Grundwerkstoffs einer Gießform aufgebrachte Sperrschicht.
In der Figur 1 ist mit 1 eine Kokillenplatte aus Kupfer bezeichnet. Der schraffierte Bereich 2 veranschaulicht den thermisch am höchsten - beanspruchten Kontaktbereich mit einer Stahlschmelze. Er ist mit einer Diffusionssperrschicht 3 versehen. Der Badspiegel 4 ist in strichpunktierter Linienführung angedeutet. Der Badspiegel 4 kann vertikal oszillieren, so daß zur Abdeckung des Bereichs 2 die Diffusionssperrschicht 3 etwa 50 mm über bzw. unter dem Badspiegel 4 erstreckt. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann der Badspiegel 4 auch etwa 150 mm bis 200 mm von der Oberkante 5 der Plattenkokille 1 entfernt liegen. Die Diffusionssperrschicht 3 besteht aus einem metallischen Werkstoff.
In der Figur 2 ist im Schema eine Rohrkokille 6 angedeutet. Auch hier ist eine Diffusionssperrschicht 7 aus einem metallischen/metalloiden. Werkstoff veranschaulicht, die in einem Bereich 8 liegt, der etwa 150 mm bis 200mm von der Oberseite 9 der Rohrkokille 6 entfemt ist. Der Höhenbereich zum Badspiegel 10 beträgt etwa 50 mm.
Die Figur 3 zeigt im Längsschnitt den Grundwerkstoff Kupfer 11 einer Gießform 12, wie eine Platten- oder Rohrkokille 1, 6 oder einer nicht näher veranschaulichten mitlaufenden Kokille, wie eine Gießwalze oder Gießrolle. Auf diesen Grundwerkstoff 11 ist eine einlagige Diffusionssperrschicht 13 aus beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3) aufgebracht.
In Figur 4 ist mit 11 wiederum der Grundwerkstoff Kupfer einer Gießform 12 bezeichnet. Auf den Grundwerkstoff 11 ist eine Multilayerschicht 14 aufgebracht, die sich beim Ausführungsbeispiel aus einer mit dem Grundwerkstoff 11 in Kontakt gebrachten Lage 15 Chromnitrid (CrN), einer Lage 16 Aluminiumoxid (Al2O3) und einer Lage 17 als Decklage aus Titannitrid (TiN) zusammensetzt.
In der Figur 5 ist mit 11 ebenfalls der Grundwerkstoff Kupfer einer Gießform 12 bezeichnet. Auf den Grundwerkstoff 11 ist eine einlagige Diffusionssperrschicht 18 aus beispielsweise Aluminiumnitrid (AIN) aufgebracht. Außerdem ist eine einlagige Verschleißschicht 19, beispielsweise aus Chrom und/oder Nickel, im Übergangsbereich von dem Grundwerkstoff 11 Kupfer auf die Diffusionssperrschicht 18 vorgesehen.
Letztlich zeigt die Figur 6 wiederum den Grundwerkstoff 11 Kupfer einer Gießform 12. Hierauf ist eine Schutzschicht 20 aus Chrom aufgebracht, die wiederum mit einer in der Dicke in die Oberfläche der Schutzschicht 20 auslaufenden Diffusionssperrschicht 21, beispielsweise aus Aluminiumoxid (Al2O3), versehen ist.
Bezugszeichenaufstellung
1 -
Kokillenplatte
2 -
Bereich v. 1
3 -
Diffusionssperrschicht
4 -
Badspiegel
5 -
Oberkante v. 1
6-
Rohrkokille
7 -
Diffusionssperrschicht
8 -
Bereich v. 6
9 -
Oberseite v. 6
10-
Badspiegel
11 -
Grundwerkstoff v. 12
12-
Gießform
13 -
Diffusionssperrschicht
14 -
Multilayerschicht
15 -
Lage v. 14
16-
Lagev.14
17 -
Lage v. 14
18 -
Diffusionssperrschicht
19 -
Verschleißschicht
20 -
Schutzschicht
21 -
Diffusionssperrschicht

Claims (10)

  1. Kupfer-Gießform für das Stranggießen von Stahlschmelzen bei Anwesenheit von Zink und/oder Schwefel, welche in dem thermisch am höchsten beanspruchten Kontaktbereich (2, 8) mit der Stahlschmelze mit einer Diffusionssperrschicht (3, 7, 13, 14, 18, 21) versehen ist.
  2. Kupfer-Gießform nach Patentanspruch 1, bei welcher die Diffusionssperrschicht (3, 7, 13, 14, 18, 21) aus mindestens einem metallischen/metalloiden Werkstoff gebildet ist.
  3. Kupfer-Gießform nach Patentanspruch 1, bei welcher die Diffusionssperrschicht (3, 7, 13, 14, 18, 21) aus Lacken, Harzen oder Kunststoffen gebildet ist.
  4. Kupfer-Gießform nach Patentanspruch 1, bei welcher die Diffusionssperrschicht (3, 7, 13, 14, 18, 21) aus einem keramischen Werkstoff gebildet ist.
  5. Kupfer-Gießform nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, bei welcher die Diffusionssperrschicht (3, 7, 13, 14, 18, 21) in der oberen Hälfte einer Rohr- oder Plattenkokille (6,1) vorgesehen ist.
  6. Kupfer-Gießform nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, bei welcher die Diffusionssperrschicht (3, 7, 13, 14, 18, 21) im Höhenbereich des Badspiegels (4, 10) einer Rohr- oder Plattenkokille (6, 1) vorgesehen ist.
  7. Kupfer-Gießform nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, bei welcher die Diffusionssperrschicht (3, 7, 13, 14, 18, 21) auf dem gesamten mit der Stahlschmelze in Kontakt befindlichen Umfang einer mitlaufenden Kokille vorgesehen ist.
  8. Kupfer-Gießform nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, bei welcher die Diffusionssperrschicht (3, 7, 13, 14, 18, 21) eine Dicke von 0,002 mm bis 0,3 mm aufweist.
  9. Kupfer-Gießform nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, bei welcher die Diffusionssperrschicht (3, 7, 13, 14, 18, 21) eine Dicke von 0,005 mm bis 0,1 mm aufweist.
  10. Kupfer-Gießform nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, bei welcher die Diffusionssperrschicht (14) als Multilayerschicht ausgebildet ist.
EP03013616A 2002-06-17 2003-06-16 Kupfer-Giessform für das Strangiessen von Metallschmelzen Withdrawn EP1375032A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10227034A DE10227034A1 (de) 2002-06-17 2002-06-17 Kupfer-Gießform
DE10227034 2002-06-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1375032A1 true EP1375032A1 (de) 2004-01-02

Family

ID=29594593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP03013616A Withdrawn EP1375032A1 (de) 2002-06-17 2003-06-16 Kupfer-Giessform für das Strangiessen von Metallschmelzen

Country Status (11)

Country Link
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