JP2000001718A - 低炭素鋼の製造方法 - Google Patents
低炭素鋼の製造方法Info
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Abstract
を起こさず、且つ鋼中にクラスター状介在物を生成させ
ないと共に、製品鋼材のプレス加工性も劣化させない低
炭素鋼の製造方法を提供することを目的としている。 【解決手段】真空脱ガス装置内で溶鋼を脱炭処理し、C
≦0.020重量%、Al≦0.005重量%、Ti≧
0.010重量%、Si≦0.8重量%、Mn≦1.0
重量%、 S≦0.050重量%を含有する低炭素鋼を
製造する方法において、上記溶鋼に、20重量%以下の
Ca,Mg、Zr及び5重量%以下の希土類元素から選
ばれた1種以上と、30重量%以上のTiと、残りFe
とからなる合金の脱酸剤を投入し、該脱酸剤の投入量を
調整して、生成介在物をCaO、MgO、Al2 O3 、
SiO2 、ZrO2 、希土類金属酸化物のうちの2種以
上及び30〜85重量%のTi酸化物を含む組成とする
ことを特徴とする。
Description
法に関し、特に、Tiを主成分とする脱酸剤で脱酸し、
連続鋳造過程での所謂浸漬ノズル(イマージョン・ノズ
ル)の閉塞が少ないばかりでなく、製品での非金属介在
物に起因した欠陥が少なく、且つ発錆しない鋼を製造す
る技術に係わる。
ての鋼材は、その製造開始当初、特公昭44−1806
6号公報に開示されているように、溶鋼を2次精錬で脱
ガスした後、Alを用いずFeTiで脱酸して製造され
ていたが、近年では、Tiや酸素の濃度を安定させ、且
つ低コストにするため、Alで脱酸して該Alを0.0
05重量%以上含有させて製造する方法が主流となって
いる。Alで脱酸する場合、通常は、ガス撹拌付き取鍋
やRH脱ガス装置を用い、生成した酸化物を凝集、合体
して浮上分離させスラグに吸収するが、鋳片には、どう
しても不可避的酸化物(Al2 O3 )が残留する。しか
も、このAl2 O3 は、形状が所謂クラスター状(偏平
で長い)となるので、溶鋼に対する見掛け比重の差が小
さく、浮上分離し難く、鋼中には数100μm以上の大
きさの介在物として残留する。このAl2 O3 からなる
クラスター状の介在物が、精錬後の連続鋳造において、
鋳型内で鋳片の表層部に捕捉されると、製品として美麗
さを必要とする自動車用冷延鋼板の表面性状が損なわれ
るばかりでなく、所謂ヘゲやスリーバのような表面欠陥
の生成原因となる。また、Al脱酸で生成した溶鋼中に
浮遊する固相のAl2 O3 介在物は、該溶鋼を連続鋳造
する際に、上記浸漬ノズルの内壁に付着堆積し、該ノズ
ルの閉塞を引き起こす。
方法として、例えば、特公昭63−41671号公報
は、溶鋼中のCa濃度が0.001重量%以上になるよ
うにCaを添加してAlとの複合脱酸とし、生成する酸
化物をAl2 O3 −CaOやTiO2 −CaO等の低融
点組成物に形態を変更する方法を提案している。しかし
ながら、この方法では、Ca合金としてCaSi、Ca
Al、FeCaを用い、溶鋼中のCa濃度を0.001
重量%以上になるように添加するが、Caの蒸気圧が高
いために,その歩留りが低いばかりでなく、Ca濃度が
安定せず、しかも溶鋼の飛散やヒュームが発生して操業
がやり難い。また、溶鋼中のCaO濃度が0.001重
量%以上になると、冷延鋼板に錆が発生しやすくなると
いう問題もある。
形態変更方法として、別途、特公昭57−7216号公
報に開示された技術もある。それは、Caを用いずに、
Al:15〜89.5モル%、Ti:10〜80モル
%、およびY、Ceまたはミッシュメタルの1種又は2
種以上の金属:0.5〜5モル%から構成される合金を
添加する方法である。しかしながら、この方法を採用す
ると、デンドライト状の酸化物系介在物の生成を防止し
たり、巨大なクラスター状介在物の発生防止には効果が
認められるが、自動車用冷延鋼板で問題となるような直
径100μm程度のクラスター状介在物の低減は不十分
であり、また、連続鋳造に際しての浸漬ノズル閉塞も防
止するまでには至らなかった。上記したことの他に、A
lで脱酸する場合の問題として、特開昭62−3082
2号公報に記載されているように、酸化物として存在す
る以外のAlの濃度が増加してくると(つまり、so
l.Alの増加)、その鋼材の冷延鋼板を焼鈍した後
に、プレス成形性が劣化する。
ように問題点が多いので、最近は、Tiを含む極低炭素
冷延鋼板の製造に、Alを添加せず、Tiで脱酸した冷
延鋼板の需要が再び高まっている。Ti脱酸では、冒頭
で述べたように、Al脱酸に比べて溶鋼中の酸素濃度が
不安定で、且つ到達酸素濃度が高く、介在物量が多い欠
点もあるが、Al脱酸で生成するクラスター状の酸化物
は生成せず、5〜10μm程度の酸化物が分散した状態
で存在するので、冷延用鋼板にクラスター状介在物に起
因した表面欠陥が発生し難いという利点がある。しかし
ながら、Al≦0.005重量%の極低炭素鋼の製造で
は、Ti濃度が0.010重量%以上とすると、Ti酸
化物は溶鋼中では依然として固相状態であるため、Al
2 O3 と同様、連続鋳造に際して浸漬ノズルの閉塞を引
き起こす。このことは、「C≧0.50重量%の高炭素
鋼で、Ti≦0.015重量%とすると浸漬ノズル閉塞
の発生は少ないが、極低炭素鋼では脱酸前の初期酸素濃
度が高いため、Ti濃度が0.010重量%程度でも浸
漬ノズルの閉塞が発生する」という特公昭56−297
30号公報の記載からも明らかである。Tiは、製品鋼
材の優れた深絞り性を確保するには、少なくとも0.0
10重量%以上含有させる必要があるので、極低炭素鋼
の製造でTi脱酸を行うと、連続鋳造時の浸漬ノズル閉
塞はどうしても避けられなかった。
公平7−41382号公報は、浸漬ノズルより気泡径が
0.6mm以上の不活性ガスを吐出させる方法、また
は、3μm以上の径を有する気孔を総気孔の13体積%
以上含有する材質でノズルを製作し、その気孔を通して
不活性ガスを吐出させる方法を提案している。しかしな
がら、これらの方法では、ノズル材の気孔率が高く弱い
ので、ノズル溶損が大きく、ノズル閉塞の防止効果も不
十分であった。また、特公平7−47764号公報は、
脱酸後、Mn:0.03〜1.5重量%、Ti:0.0
2〜1.5重量%となる溶鋼中の介在物が、MnO−T
i酸化物(MnO:17〜31重量%)を主成分とする
低融点組成となるような非時効性冷延鋼板を提案してい
る。この公報に記載されたMnO−Ti酸化物(Mn
O:17〜31重量%)は低融点組成であり、溶鋼中で
は液相状態であるので、この介在物を含んだ溶鋼は、浸
漬ノズルを通過してもノズルに付着することなく鋳型に
注入され、浸漬ノズルの閉塞は防止できる。一方、森岡
泰行、森田一樹ら(鉄と鋼、81(1995)、p40
参照)によれば、MnO:17〜31重量%含有するM
nO−Ti酸化物を得るには、溶鋼中のMn及びTiの
酸素との親和力の違いから、溶鋼中のMnとTiの濃度
比を重量%でMn/Ti≧100とする必要がある。し
たがって、鋼中のTi濃度が0.010重量%の場合、
MnOを17〜31重量%含有したMnO−Ti酸化物
を得るには、Mn濃度は1.0重量%以上必要となる。
を越えると、鋼材の材質が硬化すると共に、Ti含有量
が0.010重量%未満であると、優れた深絞り性が得
られない。そのため、介在物をMnO−Ti酸化物(M
nO:17〜31重量%)にすることは困難であった。
本発明は、かかる事情を鑑み、連続鋳造に際して浸漬ノ
ズルの閉塞を起こさず、且つ鋼中にクラスター状介在物
を生成させないと共に、製品鋼材のプレス加工性も劣化
させない低炭素鋼の製造方法を提供することを目的とし
ている。
成するため、実験及び検討を重ね、その成果として適切
な脱酸剤を開発した。そして、この脱酸剤の溶鋼への投
入量を、製造する鋼材と、その中に含有させる非金属介
在物の化学組成との関係で調整することを創案し、本発
明を完成させた。
溶鋼を脱炭処理し、 C≦0.020重量%、 Al≦0.005重量%、 Ti≧0.010重量%、 Si≦0.8重量%、 Mn≦1.0重量%、 S≦0.050重量% を含有する低炭素鋼を製造する方法において、上記溶鋼
に、20重量%以下のCa,Mg、Zr及び5重量%以
下の希土類金属から選ばれた1種以上と、30重量%以
上のTiと、残りFeとからなる合金の脱酸剤を投入
し、該脱酸剤の投入量を調整して、生成介在物をCa
O、MgO、Al2 O3 、SiO2 、ZrO2 、希土類
金属酸化物のうちの2種以上及び30〜85重量%のT
i酸化物を含む組成とすることを特徴とする低炭素鋼の
製造方法である。また、本発明は、前記合金の脱酸剤の
化学組成に、60重量%以下のSiを加えたり、あるい
は、さらに15重量%以下のAlを加えたことを特徴と
する低炭素鋼の製造方法である。
鋼を脱炭処理し、 C≦0.020重量%、 Al≦0.005重量%、 Ti≧0.010重量%、 Si≦0.8重量%、 Mn≦1.0重量%、 S≦0.050重量% を含有する低炭素鋼を製造する方法において、上記溶鋼
に、単体金属及び/又は化合物を混合し、混合物として
の化学組成が20重量%以下のCa,Mg、Zr及び5
重量%以下の希土類金属から選ばれた1種以上と、30
重量%以上のTiと、残りFeとなる脱酸剤を投入し、
該脱酸剤の投入量を調整して、生成介在物をCaO、M
gO、Al2 O3 、SiO2 、ZrO2 、希土類金属酸
化物のうちの2種以上及び30〜85重量%のTi酸化
物を含む組成とすることを特徴とする低炭素鋼の製造方
法である。加えて、本発明は、前記混合物の脱酸剤の化
学組成に60重量%のSiを加えたり、あるいは、さら
に15重量%のAlを加えたことを特徴とする低炭素鋼
の製造方法である。さらに加えて、本発明は、前記脱酸
剤の投入前に、溶鋼中の溶存酸素が200ppm以下と
なるよう、Al、Si、Mnのいずれかで予備脱酸する
ことを特徴としたり、あるいは、前記のいずれかの製造
方法で得た溶鋼を、タンディッシュを介して鋳型に注入
するに際し、該タンディッシュや浸漬ノズルの内部に、
不活性ガスを吹き込むことなく注入することを特徴とす
る低炭素鋼の製造方法でもある。
うに行うようにしたので、得られた溶鋼で連続鋳造を行
なっても、浸漬ノズルの閉塞は起こらないようになる。
また、鋼中にクラスター状介在物が生成しないので、そ
の後に圧延、焼鈍、メッキ処理を施して製造した自動車
用薄鋼板は、極めて表面性状が優れており、発錆も少な
く、非金属介在物に起因する表面欠陥は皆無となり、加
えて、従来の鋼材よりプレス加工性も劣化しなかった。
したことから明らかなように、脱ガス後の溶鋼に、脱酸
能力の大きい合金、あるいは単体金属及び又は化合物を
混合した脱酸剤を投入し、脱酸反応で生成する介在物を
3元系以上の低融点組成を有する複合介在物にすること
である。ここで、図1は、1600℃における溶鋼中の
金属元素濃度(M ppm)と酸素の活量(ao )との
関係であるが、この図1を用いれば、本発明の実施形態
を具体的に説明することができる。例えば、本発明で狙
いとする低融点組成の複合介在物のTi酸化物(Ti2
O3 )の活量(aTi2O3 )が0.5、Ce酸化物(Ce
2 O3 )の活量(aCe2O3)が0.3、Ca酸化物(C
aO)の活量(aCaO )が0.3とすると、溶鋼中のT
i濃度が0.050重量%の場合、Ce=1ppm、C
a=4ppmにする必要がある。このような溶鋼組成と
複合介在物組成は、脱ガス後の溶鋼を、5重量%以下の
少量の希土類金属(主としてCe,La)と、20重量
%以下のCaと、30重量%以上のTiとからなる脱酸
剤で脱酸すること、及び製造対象の溶鋼成分を下記のよ
うに限定することで達成されるのである。一方、狙いと
する低融点組成の複合介在物のTi酸化物の活量(a
Ti2O3 )が0.5、Ce酸化物の活量(aCe2O3 )が
0.3、Mg酸化物(MgO)の活量(aMgO )が0.
3とすると、溶鋼中のTi濃度が0.050重量%の場
合、Ce=1ppm、Mg=4ppmにする必要があ
る。このような溶鋼組成と複合介在物組成は、同様に5
重量%以下の少量の希土類金属と、20重量%以下のM
gと、30重量%以上のTiとからなる脱酸剤で脱酸す
ること、及び製造対象の溶鋼成分を下記のように限定す
ることで達成される。
としてのCaあるいはMgの代わりに,Zrを用いても
良い。Zrは、その酸化物の活量(aZrO2)が0.3と
すると、溶鋼中のTi濃度が0.05重量%の場合、1
2ppmであるから、ほとんどCaやMgと同じ働きを
するからである。さらに、本発明では、前記脱酸剤の化
学組成に、60重量%以下のSiを加えたり、さらに1
5重量%以下のAlを加えても良い。その方が、鋼中に
生成する非金属介在物が溶鋼との濡れ性が良く、低融点
の組成となり、溶鋼の鋳造時における浸漬ノズルの詰り
防止に、一層効果があるからである。なお、本発明に係
る低炭素鋼の製造方法で使用する脱酸剤は、前記した化
学組成を有する合金が好ましい。しかし、単体金属及び
/又は化合物の混合物であっても良い。この場合、化合
物としては、FeSi,FeTi,CaSi等の金属間
化合物の使用が好ましく、単体金属としては、金属A
l,金属Ti,金属Mg,金属Zr,希土類金属等が使
用される。本発明で使用する脱酸剤の化学組成を、前記
のように限定した理由は、以下の通りである。20重量
%以下のCa、Mg、Zrの1種以上、30重量%以上
のTiとからなる合金、あるいはこの合金に20重量%
以下のSiを加えたものを溶鋼に投入すると、溶鋼中で
生成する介在物が十分な液相状態ではなく、その組成と
形態は不安定で、前記浸漬ノズルの詰りが十分に解消で
きない。そこで、該介在物の組成と形態を安定させるた
めに、脱酸剤に5重量%以下の希土類金属を加えたので
ある。また、Caが20重量%超えるようにすると、鋼
中にCaO、CaS等の濃度の高い介在物が大量に生成
し、製品である冷延鋼板において非常に錆が発生しやす
くなるので、それ以下に限定したのである。さらに、M
g,Zrのいずれかが20重量%を超えると、鋼中にM
gO,ZrO2 濃度の高い介在物が生成し、その介在物
は固相状態となり、浸漬ノズルを詰まらせたり、介在物
性欠陥を増大させるので、それ以下に限定したのであ
る。好ましくは10重量%以下が良い。
と、介在物中の希土類金属酸化物(Ce2 O3 、La2
O3 )が30重量%を超えるため、前述したように、介
在物の融点が上がり、連続鋳造時に浸漬ノズルの閉塞に
つながり、また、介在物の溶鋼中での浮上性が悪くな
り、鋼中の全酸素濃度が高く、冷延鋼板での清浄性を悪
化させる。Tiを30重量%以上としたのは、それ未満
では、介在物中のTi酸化物濃度が30重量%を超えな
いからである。また、上限は、Ca,Mg,Zrのた
め、希土類金属を添加する必要があるので、95重量%
である。Siを60重量%未満としたのは、それ未満で
は、鋼中のSi濃度が上昇し、Siが0.20重量%以
上となるからである。Alを15重量%未満としたの
は、それ未満では、Al脱酸となり、Ti酸化物が30
重量%以上となるからである。なお、本発明に係る前記
脱酸剤は、金属AlやFeTi合金に比べても高価であ
るので、介在物の組成調整が可能な限り少量の使用で済
むよう添加するのが経済的である。そのため、本発明で
は、脱酸剤を添加する前に、溶鋼中の酸素濃度を200
ppm以下になるように、予め予備脱酸するようにもし
た。この予備脱酸は、真空中での溶鋼撹拌、脱酸後のA
lが≦0.005重量%となるように予備脱酸するのが
よい。また、該予備脱酸は、真空中での溶鋼撹拌が良好
で、予備脱酸後のAlが0.005重量%以下となるよ
うに、少量の金属Al、金属SiやFeSi合金、ある
いは金属MnやFeMnによる脱酸が好ましい。
溶鋼成分の限定であるが、本発明では、AlとTiを特
に重視して、Al≦0.005重量%で、Ti≧0.0
10重量%とする。溶鋼中のAlが0.005重量%を
超えると、それによってもAl脱酸が起こり、クラスタ
ー状のAl2 O3 が大量に生成するからである。また、
脱酸で生成する介在物を30〜85重量%のTi酸化物
を主とした酸化物にし、粒径5〜10μm程度の大きさ
で鋼中に分散した状態で存在させて、冷延用鋼板におい
て介在物中の表面欠陥を防止するには、Al≦0.00
5重量%であることが必要である。
0.010重量%未満では、Cが0.020重量%以下
の低炭素鋼では、深絞り性を確保することができず、ま
た溶鋼の脱酸素能力が弱く、全酸素濃度が高くなるから
である。なお、Tiは、TiNの大量の生成による浸漬
ノズルの閉塞防止を図る観点からは、0.15重量%以
下であることが望ましい。溶鋼中のCは、0.020重
量%を超えると、製品鋼材の深絞り性が確保できなくな
るので、0.020重量%以下にする必要がある。溶鋼
中のSiは、0.80重量%を超えると、製品鋼材のめ
っき性が劣化し表面性状が悪化するので、0.80重量
%以下にする必要がある。溶鋼中のMnは、1.0重量
%を超えると、鋼材が硬化するので、1.0重量%以下
にする。また、1.0重量%を超えると、鋼中の介在物
は、Ti酸化物−MnO系の低融点組成の介在物とな
り、本発明のような合金を添加する必要はなくなる。溶
鋼中のSは、0.050重量%を超えると、鋼中にCa
Sや希土類金属硫化物が多くなり、深絞り性が確保でき
ないだけでなく、製品である冷延鋼板において非常に錆
が発生しやすくなるので、0.050重量%以下に限定
する。さらに、本発明においては、冷延鋼板の材質要求
に応じて、溶鋼中にB、Nbの1種又は2種を含有させ
ることは、何ら問題はない。以上述べた溶鋼に、前記脱
酸剤の量を調整しながら投入し、溶鋼中に生成する介在
物の形態を希望のものにするのが、本発明である。従っ
て、本発明では、生成させる非金属介在物(以下、単に
介在物ということが多い)の形態を以下のようにする。
酸化物の濃度が30重量%より少ないと、相対的にCa
OやMgOが高くなり、かかる組成の介在物が鋼中に残
留していると、製品である冷延鋼板において非常に錆が
発生しやすくなる。また、MgOや希土類金属酸化物
(例えば、Ce2 O3 、La3 O3 )が30重量%を超
えるようになると、該介在物の融点が上がり、連続鋳造
において浸漬ノズルの閉塞につながる。さらに、上記希
土類金属酸化物の比重が他の酸化物に比べ大きいため
に、それが30重量%を超えて含有されると、該介在物
の溶鋼中での浮上性が悪くなり、鋼中の全酸素濃度が高
くなって、冷延鋼板の清浄性が悪化する。
i酸化物濃度を30重量%にする必要があるが、そのた
め、前記したように、添加する合金脱酸剤中のTiを3
0重量%以上にしたのである。一方、複合介在物中のT
i酸化物濃度が85重量%より高いと、Ti酸化物は溶
鋼中で固相状態となるため、連続鋳造において浸漬ノズ
ルの閉塞が発生する。よって、本発明では、脱酸生成物
としての複合介在物中のTi酸化物を30〜85重量%
の組成としたのである。なお、好ましくは、(CaO+
MgO+ZrO2 +希土類金属酸化物)/Ti酸化物=
0.2〜1.0の範囲の組成が良い。
の溶鋼を、RH真空脱ガス装置にて脱炭処理し、主要成
分をC=0.0030重量%、Mn=0.25重量%、
P=0.020重量%、S=0.012重量%に、その
温度を1600℃に調整した。そして、この溶鋼に、6
5重量%Ti−15重量%Zr−3重量%Ce−17重
量%Feからなる合金の脱酸剤を添加し、本発明に係る
脱酸と溶鋼の成分調整とを行った。このようにして得た
溶鋼を、次に、2ストランドの連続鋳造装置にてスラブ
に鋳造した。その際、タンディッシュ内溶鋼の介在物を
調査したところ、65重量%Ti2 O3 −12重量%Z
r2 O3 −10重量%Ce2 O3 −10重量%Al2 O
3 −3重量%SiO2 の球状介在物であった。鋳造終了
後、浸漬ノズルを観察したが、付着物はほとんどなかっ
た。このスラブを、3.5mm厚まで熱間圧延してか
ら、0.8mm厚みまで冷間圧延し、780℃で45s
ec間焼鈍を行った。その結果、焼鈍後の鋼板には、表
面欠陥や非金属介在物性の欠陥は認められなかった。ま
た、発錆は、従来のAl脱酸の場合と同程度で何ら問題
はなかった。
nの溶鋼を、RH真空脱ガス装置にて脱炭処理し、主要
成分をC=0.0035重量%、Mn=0.20重量
%、P=0.015重量%、S=0.010重量%に、
その温度を1600℃に調整した。この溶鋼中に金属A
lを0.7kg/ton添加して予備脱酸し、溶鋼中の
溶存酸素濃度を150ppmまで低下させた。なお、こ
の時の溶鋼中のAl濃度は、0.003重量%であっ
た。この溶鋼に、60重量%Ti−20重量%Si−5
重量%Ca−3重量%Ce−12重量%Feからなる合
金を1.2kg/ton添加し、本発明に係る脱酸の実
施と溶鋼の成分調整とを行った。このようにして得た溶
鋼を、次に、2ストランドの連続鋳造装置にてスラブに
鋳造した。その際、タンディッシュ内溶鋼の介在物を調
査したところ、65重量%Ti2 O3 −13重量%Ca
O−10重量%Ce2 O3 −8重量%Al2 O3−4重
量%SiO2 の球状介在物であった。鋳造終了後、浸漬
ノズルを観察したが、付着物はほとんど発見できなかっ
た。このスラブを3.5mm厚まで熱間圧延してから、
0.8mm厚みに冷間圧延し、780℃で45sec間
の焼鈍を行った。その結果、焼鈍後の鋼板には、表面欠
陥や非金属介在物性の欠陥は認められなかった。また、
発錆は、従来のAl脱酸の場合と同程度で何ら問題はな
かった。
nの溶鋼を、RH真空脱ガス装置にて脱炭処理し、主要
成分をC=0.0025重量%、Mn=0.30重量
%、P=0.010重量%、S=0.010重量%に、
その温度を1600℃に調整した。この溶鋼中にAlを
0.7kg/ton添加して予備脱酸し、溶鋼中の溶存
酸素濃度を170ppmまで低下させた。なお、この時
の溶鋼中のAl濃度は、0.002重量%であった。そ
して、この溶鋼に、60重量%Ti−10重量%Mg−
10重量%Si−4重量%Ce−6重量%Al−10重
量%Feの合金の脱酸剤を添加し、本発明に係る脱酸と
溶鋼の成分調整とを行った。このようにして得た溶鋼
を、次に、2ストランドの連続鋳造装置にてスラブに鋳
造を行った。その際、タンディッシュ内溶鋼の介在物を
調査したところ、70重量%Ti2 O3 −12重量%C
aO−10重量%Ce2 O3 −8重量%Al2O3 −5
重量%SiO2 の球状介在物であった。鋳造終了後、浸
漬ノズルを観察したが、付着物はほとんどなかった。こ
のスラブを、3.5mm厚まで熱間圧延してから、0.
8mm厚みまで冷間圧延し、780℃で45sec間焼
鈍を行った。その結果、焼鈍後の鋼板には、表面欠陥や
非金属介在物性の欠陥は認められなかった。また、発錆
は、従来のAl脱酸の場合と同様で何ら問題はなかっ
た。
nの溶鋼を、RH真空脱ガス装置にて脱炭処理し、主要
成分をC=0.0025重量%、Mn=0.30重量
%、P=0.010重量%、S=0.010重量%に、
その温度を1600℃に調整した。この溶鋼中にAlを
0.7kg/ton添加して予備脱酸し、溶鋼中の溶存
酸素濃度を160ppmまで低下させた。なお、この時
の溶鋼中のAl濃度は、0.003重量%であった。そ
して、この溶鋼に、脱酸剤としての化学組成が50重量
%Ti−10重量%Ca−4重量%Ce−16重量%F
e−20重量%Siとなるように、FeTi,CaS
i,FeCeを1.0kg/ton混合して添加し、本
発明に係る脱酸と溶鋼の成分調整とを行った。このよう
にして得た溶鋼を、次に、2ストランドの連続鋳造装置
にてスラブに鋳造を行った。その際、タンディッシュや
浸漬ノズルには、従来は吹き込んでいたアルゴン・ガス
(不活性ガス)を用いなかった。それでも、タンディッ
シュ内溶鋼の介在物を調査したところ、60重量%Ti
2 O3 −15重量%CaO−10重量%Ce2 O3 −1
5重量%Al2 O3 の球状介在物であった。鋳造終了
後、浸漬ノズルを観察したが、付着物はほとんどなかっ
た。このスラブを、3.5mm厚まで熱間圧延してか
ら、0.8mm厚みまで冷間圧延し、780℃で45s
ec間焼鈍を行った。その結果、焼鈍後の鋼板には、表
面欠陥や非金属介在物性の欠陥は認められなかった。ま
た、発錆は、従来のAl脱酸の場合と同様で何ら問題は
なかった。
nの溶鋼を、RH真空脱ガス装置にて脱炭処理し、主要
成分をC=0.0025重量%、Mn=0.30重量
%、P=0.010重量%、S=0.010重量%に、
その温度を1600℃に調整した。この溶鋼中にAlを
0.7kg/ton添加して予備脱酸し、溶鋼中の溶存
酸素濃度を160ppmまで低下させた。なお、この時
の溶鋼中のAl濃度は、0.003重量%であった。そ
して、この溶鋼に、脱酸剤としての化学組成が60重量
%Ti−10重量%Ca−16重量%Fe−20重量%
Siとなるように、FeTi,CaSiを1.0kg/
ton混合して添加し、本発明に係る脱酸と溶鋼の成分
調整とを行った。このようにして得た溶鋼を、次に、2
ストランドの連続鋳造装置にてスラブに鋳造を行った。
その際、タンディッシュや浸漬ノズルには、従来は吹き
込んでいたアルゴン・ガス(不活性ガス)を用いなかっ
た。それでも、タンディッシュ内溶鋼の介在物を調査し
たところ、60重量%Ti2 O3 −25重量%CaO−
15重量%Al2 O3 の球状介在物であった。鋳造終了
後、浸漬ノズルを観察したが、付着物はほとんどなかっ
た。このスラブを、3.5mm厚まで熱間圧延してか
ら、0.8mm厚みまで冷間圧延し、780℃で45s
ec間焼鈍を行った。その結果、焼鈍後の鋼板には、表
面欠陥や非金属介在物性の欠陥は認められなかった。ま
た、発錆は、従来のAl脱酸の場合と同様で何ら問題は
なかった。
nの溶鋼を、RH真空脱ガス装置にて脱炭処理し、主要
成分をC=0.0030重量%、Mn=0.20重量
%、P=0.015重量%、S=0.010重量%に、
その温度を1600℃に調整した。この溶鋼中に金属A
lを0.7kg/ton添加して予備脱酸し、溶鋼中の
溶存酸素濃度を170ppmまで低下させた。なお、こ
の時の溶鋼中のAl濃度は、0.002重量%であっ
た。そして、この溶鋼に、75重量%Ti−25重量%
Fe合金からなる従来の脱酸剤を1.0kg/ton添
加し、脱酸及び溶鋼の成分調整を行った。このようにし
て得た溶鋼を、次に、2ストランドの連続鋳造装置にて
スラブに鋳造した。その際、タンディッシュ内溶鋼の介
在物を調査したところ、組成が88重量%Ti2 O3 −
12重量%Al2 O3 の微小介在物が分散していた。鋳
造終了後、浸漬ノズルを観察したところ、Ti2 O3 −
Al2 O3 の付着物が認められた。このスラブを3.5
mm厚まで熱間圧延してから、0.8mm厚みまで冷間
圧延し、780℃で45sec間焼鈍を行った。その結
果、この焼鈍鋼板には、表面欠陥や金属介在物性の欠陥
が認められた。また、発錆は、従来のAl脱酸の場合と
同様で何ら問題はなかった。
nの溶鋼を、RH真空脱ガス装置にて脱炭処理し、主要
成分をC=0.0030重量%、Mn=0.20重量
%、P=0.15重量%、S=0.010重量%に、そ
の温度を1600℃に調整した。この溶鋼中に、金属A
lを1.3kg/ton添加して予備脱酸した後、75
重量%Ti−25重量%Fe合金からなる脱酸剤を0.
7kg/tonを添加し、脱酸及び成分調整を行った。
このようにして得た溶鋼を、次に、2ストランドの連続
鋳造装置にてスラブに鋳造した。その際、タンディッシ
ュ内溶鋼の介在物組成を調査したところ、5重量%Ti
2 O3 −95重量%Al2 O3 のクラスター状の介在物
であった。鋳造終了後、浸漬ノズルを観察したところ、
Al2 O3 の付着物が認められた。このスラブを3.5
mm厚まで熱間圧延してから、0.8mm厚みまで冷間
圧延し、780℃で45sec間焼鈍を行った。その結
果、この焼鈍鋼板には、表面欠陥や非金属介在物性の欠
陥が認められた。
素鋼の製造に際しての連続鋳造時に、従来のように不活
性ガスを吹き込まなくとも、浸漬ノズルの閉塞は起きな
いようになった。また、その後の圧延、焼鈍、メッキ処
理を施した自動車用薄鋼板は、極めて表面性状が優れて
おり、発生も少なく、非金属介在物に起因する表面欠陥
は皆無となった。
(M ppm)と酸素の活量(ao )との関係を示す図
である。
Claims (8)
- 【請求項1】 真空脱ガス装置内で溶鋼を脱炭処理し、 C≦0.020重量%、 Al≦0.005重量%、 Ti≧0.010重量%、 Si≦0.8重量%、 Mn≦1.0重量%、 S≦0.050重量% を含有する低炭素鋼を製造する方法において、 上記溶鋼に、20重量%以下のCa,Mg、Zr及び5
重量%以下の希土類金属から選ばれた1種以上と、30
重量%以上のTiと、残りFeとからなる合金の脱酸剤
を投入し、該脱酸剤の投入量を調整して、生成介在物を
CaO、MgO、Al2 O3 、SiO2 、ZrO2 、希
土類金属酸化物のうちの2種以上及び30〜85重量%
のTi酸化物を含む組成とすることを特徴とする低炭素
鋼の製造方法。 - 【請求項2】 前記合金の脱酸剤の化学組成に、60重
量%以下のSiを加えることを特徴とする請求項1記載
の低炭素鋼の製造方法。 - 【請求項3】 前記合金の脱酸剤の化学組成に、さらに
15重量%以下のAlを加えることを特徴とする請求項
2記載の低炭素鋼の製造方法。 - 【請求項4】 真空脱ガス装置内で溶鋼を脱炭処理し、 C≦0.020重量%、 Al≦0.005重量%、 Ti≧0.010重量%、 Si≦0.8重量%、 Mn≦1.0重量%、 S≦0.050重量% を含有する低炭素鋼を製造する方法において、上記溶鋼
に、単体金属及び/又は化合物を混合し、混合物として
の化学組成が20重量%以下のCa,Mg、Zr及び5
重量%以下の希土類金属から選ばれた1種以上と、30
重量%以上のTiと、残りFeとなる脱酸剤を投入し、
該脱酸剤の投入量を調整して、生成介在物をCaO、M
gO、Al2 O3 、SiO2 、ZrO2 、希土類金属酸
化物のうちの2種以上及び30〜85重量%のTi酸化
物を含む組成とすることを特徴とする低炭素鋼の製造方
法。 - 【請求項5】 前記混合物の脱酸剤の化学組成に、60
重量%以下のSiを加えることを特徴とする請求項4記
載の低炭素鋼の製造方法。 - 【請求項6】 前記混合物の脱酸剤の化学組成に、さら
に15重量%以下のAlを加えることを特徴とする請求
項5記載の低炭素鋼の製造方法。 - 【請求項7】 前記脱酸剤の投入前に、溶鋼中の溶存酸
素が200ppm以下となるよう、Al、Si、Mnの
いずれかで予備脱酸することを特徴とする請求項1〜6
のいずれかに記載の低炭素鋼の製造方法。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか記載の製造方法
で得た溶鋼を、タンディッシュを介して鋳型に注入する
に際し、該タンディッシュや浸漬ノズルの内部に、不活
性ガスを吹き込むことなく注入することを特徴とする低
炭素鋼の製造方法。
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-
1998
- 1998-06-17 JP JP18570998A patent/JP4000674B2/ja not_active Expired - Fee Related
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