[發明專利]在用于雙輥薄帶連鑄工藝的鑄輥表面形成連續溝槽的方法

有效

• 申請號: 200780028584.1
• 申請日: 2007-07-26
• 公開（公告）號: CN101495254A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 崔周臺;河萬琎;文熙景
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄭建暉;楊 勇

技術領域

本發明涉及一種在用于雙輥薄帶連鑄(twin?roll?strip?casting) 的鑄輥(casting?roll)的表面上形成用于排放氣體的連續溝槽的方 法，更具體而言，涉及一種在用于雙輥薄帶連鑄的鑄輥的表面上形成 用于排放氣體的連續溝槽的方法，所述方法適合于在用于雙輥薄帶連 鑄機的鑄輥的表面中形成微凹(dimple)，所述方法包括：將光刻膠 (photoresist)涂覆到鑄輥的整個表面上；在所涂覆的光刻膠上進行 圖案化；使鑄輥的受到圖案化的表面顯影；并且蝕刻鑄輥的在顯影過 程中曝光的金屬表面。所述方法防止產生凹痕(dent)，能夠制造沒有 缺陷的鑄件，并且獲得廣泛的應用性，不僅能應用于高錳鋼，而且能 應用于因大量揮發氣體而易于產生凹痕或者類似缺陷的各種類型的鑄 鋼。

背景技術

如圖1所示，在通常的雙輥薄帶連鑄機100中，通過浸嘴 (immersion?nozzle)104將中間包103中的鋼液(molten?steel)供 給到雙鑄輥101和附接到該雙鑄輥的相對表面的邊緣擋板102(edge dam)之間，從而形成鋼液池105，并且鑄輥101相互以相反方向旋轉， 使得鋼液與輥子形成接觸，這樣將熱傳遞到輥子，從而將鋼液快速凝 固，鑄件106就是由該鋼液制造的。

在用于制造鑄件106的薄帶連鑄機100中，輥子的表面形狀被認 為是非常重要的，并且相關技術是用于制造沒有缺陷的鑄件的薄帶連 鑄工藝的核心。通常，在液態金屬凝固為固相的情況下，產生包括凝 固收縮力和相變應力的內應力。尤其是，如在薄帶連鑄過程中，在以 高冷卻率進行凝固的情況下，由于這種內應力的增加，非常可能在鑄 件中產生表面裂紋。因此，在薄帶連鑄過程中，通常眾所周知的是一 種使鑄輥表面具有粗糙度以有效分散和消除內應力的技術。

奧氏體不銹鋼是迄今用于薄帶連鑄過程的最常見的一種類型的 鋼。當將普通鋼與奧氏體不銹鋼一起進行薄帶連鑄時，處理鑄輥表面 的方法的實施例包括滾花、光刻、噴砂(shot?blasting)和激光處理。 由上述工藝所形成的粗糙表面的特征在于，該粗糙表面以精細且獨立 的微凹210的形式形成，如圖2所示。該形狀用來有效分散和消除由 凝固所伴隨的應力，從而防止在鑄件中產生表面裂紋。

然而，在使用通過上述工藝而具有粗糙度的鑄輥來制造高錳鋼薄 帶的情況下，如圖3(a)所示，在鑄件表面中產生了在其他類型鋼中未 發現的小凹痕310。

產生凹痕310的原因在于，在高錳鋼中，不像其他類型的鋼，具 有低熔點和低蒸發壓力而因此比其他元素更容易揮發的錳在鋼液中的 含量是18～25重量百分比，因此在鑄造期間容易從鋼液池蒸發，結果 是所形成的蒸氣完全裝在彎月罩(meniscus?shield)中。而且，蒸氣沉 積在鑄輥的表面以及彎月罩的內表面上。當處于被聚集在旋轉鑄輥表 面的隔離微凹中的狀態的蒸氣與液相的鋼液形成接觸時，可能會由于 從鋼液所傳遞的高熱量而發生裝在微凹中的氣體的膨脹或爆炸。相應 地，在凝固過程中，向與此微凹的上表面直接接觸的易碎凝固殼施加 了沖擊，結果由沖擊力不合希望地產生了凹痕310。圖3(b)是一個圖 表，示出當使用傳統的鑄輥來制造高錳鋼薄帶時的凹痕數和凹痕率。 如該圖所示，使用傳統的鑄輥來制造高錳鋼鑄件的情況形成了大量的 凹痕和高凹痕率。

因此，為了防止產生不希望有的表面凹痕，需要一種新穎的微凹 形成方法，所述方法非常不同于用于將奧氏體不銹鋼或普通鋼鑄造為 薄帶的傳統輥表面處理。

發明內容

本發明要解決的技術任務

因此，針對相關技術中所出現的上述問題而進行了本發明，本發 明的目標之一是提供一種在用于雙輥薄帶連鑄的鑄輥的表面中形成用 于排放氣體的連續溝槽的方法，所述方法允許所聚集的氣體從輥子的 整個表面被有效排放而未被隔離，從而防止產生凹痕并且能夠制造沒 有缺陷的鑄件。

技術方法