JP2001214212A - TiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方法 - Google Patents

TiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方法

Info

Publication number
JP2001214212A
JP2001214212A JP2000020938A JP2000020938A JP2001214212A JP 2001214212 A JP2001214212 A JP 2001214212A JP 2000020938 A JP2000020938 A JP 2000020938A JP 2000020938 A JP2000020938 A JP 2000020938A JP 2001214212 A JP2001214212 A JP 2001214212A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tin
containing steel
melting
vacuum
based inclusions
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.)
Pending
Application number
JP2000020938A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichi Yarimizu
誠一 鑓水
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.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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 Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP2000020938A priority Critical patent/JP2001214212A/ja
Publication of JP2001214212A publication Critical patent/JP2001214212A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、疲労寿命を低下するTiN系介在
物の長さが10μm以下の含Ti鋼の製造方法を提供す
ること。 【解決手段】 リターン材を含まない含Ti鋼用原材料
を真空誘導炉で溶解し、鋳造して製造した含Ti鋼材を
電極とし、真空アーク溶解法で再溶解することを特徴と
するTiN系介在物を微細にした含Ti鋼の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、含有するTiN系
介在物を微細にするマルエージング鋼などの含Ti鋼の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】含Ti鋼の一種であるマルエイジング鋼
は、硬度、強度が高く、熱間及び冷間における疲労特性
が高いため各種金型、固体燃料ロケット、超高速遠心分
離機、トルク伝達軸、強力歯車などの用途に用いられて
いる。一般的に、このマルエージング鋼は、真空誘導溶
解炉で溶解して製造した真空誘導溶解材を真空アーク再
溶解法で溶解し、鋳造する二重溶解法などで製造されて
いた。
【0003】この二重溶解法は、先ず真空誘導炉によっ
て合金成分の調整し、C、N、H、Oなどの不純物
の低減が行われ、第2段の真空アーク再溶解によって更
にC,N,H,Oなどの低減を行い、かつ積層凝固によ
り偏析を少なくするものである。この二重溶解法で製造
されたマルエージング鋼は、硬度、強度が高く、清浄性
が優れ、また疲労特性が高いため上記の多くの用途に使
用されているが、107回以上の超高疲労特性の改善が
要求されるアイテムは、10μm程度のTiN系介在物
を起点として疲労破壊するため、更なる疲労特性の改善
が要求され、真空アーク再溶解などにおいてTiN系介
在物の低減および微細化が必要となった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、含有するT
iN系介在物の最大長さを10μm以下にする含Ti鋼
の製造方法を提供することを課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者は、含Ti鋼中のTiN系介在物の微細化
方法について、成分組成、製造プロセスなどについて種
々研究していたところ、TiN系介在物は10μmより
大きくなると疲労寿命が短くなること、真空アーク再溶
解では、原料に含まれているTiN系介在物を除去する
ことができないこと、TiN系介在物を小さくする一方
法は、TiN系介在物の量を少なくすればよいこと、真
空エレクトロスラグ溶解法で再溶解するとTiN系介在
物を低減することができることなどの知見を得た。
【0006】また、含Ti鋼用原材料のTiN系介在物
量を少なくすると、製造された含Ti鋼中のTiN系介
在物を低減することができること、含Ti鋼用原材料の
TiN系介在物量を少なくするには、原材料を厳選して
リターン材を含まないことが望ましいこと、溶解中にT
iN系介在物の凝集を防止すれば、TiN系介在物を小
さくすることができること、真空アーク再溶解法で溶解
する場合、溶解速度が速いとTiN系介在物が大きくな
ることなどの知見を得て本発明をなしたものである。
【0007】すなわち、上記課題を解決するため、本発
明のTiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方法に
おいては、TiN系介在物を含まない含Ti鋼用原材料
(リターン材を含まないほうが望ましい。)を真空誘導
炉で溶解し、鋳造して製造した含Ti鋼材を電極として
真空アーク溶解法で再溶解することである。
【0008】さらに、上記課題を解決するため、本発明
のTiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方法にお
いては、TiN系介在物を含まない含Ti鋼用原材料
(リターン材を含まないほうが望ましい。)を真空誘導
炉で溶解し、鋳造して製造した含Ti鋼材を電極として
真空エレクトロスラグ溶解法で再溶解し、更にこの真空
エレクトロスラグ溶解法で溶解した再溶解材を電極とし
て真空アーク溶解法で再溶解することである。
【0009】また、上記課題を解決するため、本発明の
TiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方法におい
ては、真空アーク再溶解法での溶解を湯上がり速度で
0.4cm/分以下の速度にすることである。
【0010】
【作用】本発明のTiN系介在物を微細にする含Ti鋼
の製造方法においては、TiN系介在物を含まない含T
i鋼用原材料を真空誘導炉で溶解するので、TiN系介
在物が少ない含Ti鋼材を製造することができ、この含
Ti鋼材を電極として真空アーク溶解法で再溶解する
と、TiN系介在物が少なく、かつ小さい含Ti鋼を製
造することができる。さらに、真空誘導炉で溶解し、鋳
造して製造したTiN系介在物が少ない含Ti鋼材を電
極として真空エレクトロスラグ溶解法で再溶解するの
で、大気中のN2 に汚染されることなくTiN系介在物
がスラグに捕捉され、TiN系介在物がさらに少く、か
つ小さい含Ti鋼を製造することができる。
【0011】また、真空エレクトロスラグ溶解法で再溶
解して製造した電極などを真空アーク溶解法で再溶解す
ることにより、C、N、H、Oなどの不純物の低減、T
iN系介在物の微細化及び偏析の低減をすることができ
る。また、真空エレクトロスラグ溶解法で再溶解して製
造した電極を真空アーク溶解法で再溶解する際、溶解速
度を極力低くする(望ましくは、湯上がり速度を0.4
cm/分以下にする)ことにより、プールが小さく、か
つ浅くなるため、プール中でのTiN系介在物の凝集時
間が短くなるので、TiN系介在物を微細にすることが
できる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明をより詳細に説明す
る。本発明の含有するTiN系介在物を微細にする含T
i鋼とは、マルエージング鋼(C;0.010%以下、
Si:0.05%以下、Mn:0.05%以下、P:0
06%以下、S:0.006%以下、Ni:16〜26
%、Ti:0.1〜2.0%を含有し、必要に応じてC
o:5〜16%、Mo:2〜10%及びAl:0.03
〜0.4%のうちの1種又は2種以上を含有し、残部F
e及び不可避的不純物からなる鋼)、JIS SUH6
60(C;0.08%以下、Si:1.00%以下、M
n:2.00%以下、P:040%以下、S:0.03
0%以下、Ni:24〜27%、Cr:13.50〜1
6.00%、Mo:1.00〜1.50%、V:0.1
0〜0.50%、Ti:1.90〜2.35%、Al:
0.35%以下、B:0.001〜0.010%を含有
し、残部Fe及び不可避的不純物からなる鋼)、PHス
テンレス鋼などである。
【0013】本発明の真空誘導炉で溶解する含Ti鋼用
原材料は、TiN系介在物を含まないもの、すなわち、
全ての原料が、バージン材からなるものが望ましい。含
Ti鋼用原材料中にリターン材が含まれると製造される
含Ti鋼中のTiN系介在物が多くなり、その結果とし
てTiN系介在物が大きくなるからである。
【0014】本発明に使用する真空誘導炉は、真空状態
で溶解できる誘導炉であれば、普通の構造のものでもよ
いし、特別の構造のものでもよい。さらに、本発明に使
用する真空エレクトロスラグ溶解法は、真空状態で溶解
するエレクトロスラグ溶解法であり、溶融スラグでTi
N系介在物を捕捉できるものであれば、特に限定されな
いが、溶融スラグの材料としては、例えばCaF2:7
0%、Al2 3 :30%からなるものでもよい。溶解
速度については、特に制限はないが、均一な速度で溶解
されるほうが好ましい。
【0015】また、本発明に使用する真空アーク再溶解
法は、C、N、H、Oなどの不純物の低減、TiN系介
在物の微細化及び偏析の低減を目的とし、真空エレクト
ロスラグ溶解法で溶解した再溶解材を電極として真空中
で水冷銅鋳型内においてアークにより再溶解する方法で
ある。この真空アーク再溶解法では水冷銅鋳型の径が大
きく、かつ溶解速度が速いと、溶融金属のプールが大き
くなってTiN系介在物が凝集して大きくなり、また偏
析も大きくなるので、水冷銅鋳型の径が、例えば30c
m以下、湯上がり速度が0.4cm/分より遅いほうが
好ましい。
【0016】次に、本発明の実施例を説明する。
【実施例】実施例1 純チタン、純ニッケル、フェロモリブデン、純コバル
ト、純アルミ、電解鉄を下記表1の本発明例 No.1及び
2の成分組成の鋼になるような含Ti鋼用原材料を真空
誘導溶解炉(VIF)で下記表2の本発明例 No.1及び
2に記載したような溶解時間で溶解し、鋳造してインゴ
ットを製造した。このインゴットを電極とし、真空アー
ク溶解法(VAR)で下記表2に記載したような真空
度、溶解速度で溶解、鋳造してインゴットを製造した。
このインゴットを鍛造後熱間圧延して厚さ3.5mmホ
ットコイルを製造した。このコイルを切断して断面のT
iN系介在物の大きさを測定した結果を下記表3の本発
明例 No.1及び2に示した。
【0017】実施例2 純チタン、純ニッケル、フェロモリブデン、純コバル
ト、純アルミ、電解鉄をを下記表1の本発明例 No.3〜
5の成分組成の鋼になるような含Ti鋼用原材料を真空
誘導溶解炉(VIF)で下記表2の本発明例 No.4〜6
に記載したような溶解時間で溶解し、鋳造してインゴッ
トを製造した。このインゴットを電極とし、真空エレク
トロスラグ溶解法(真空ESR)で下記表2に記載した
ような真空度、溶解速度で溶解、鋳造して電極を製造
し、この電極を真空アーク溶解法(VAR)で下記表2
に記載したような真空度、溶解速度で溶解、鋳造してイ
ンゴットを製造した。このインゴットを鍛造後熱間圧延
して厚さ3.5mmホットコイルを製造した。このコイ
ルを切断して断面のTiN系介在物の大きさを測定した
結果を下記表3の本発明例 No.4〜6に示した。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】比較例1 実施例1と同様な含Ti鋼用原材料を真空誘導溶解炉
(VIF)で下記表2の比較例 No.1に記載したような
溶解時間で溶解し、鋳造してインゴットを製造した。こ
のインゴットを電極とし、真空アーク炉で下記表2の比
較例 No.1に記載したような真空度、溶解速度(220
kg/Hr)で溶解、鋳造してインゴットを製造した。
このインゴットを鍛造後熱間圧延して厚さ3.5mmホ
ットコイルを製造した。このコイルを切断して断面のT
iN系介在物の最大長さを測定した結果を下記表3の比
較例 No.1に示した。
【0021】比較例2 Ni、Mo、Feを含有するリターン材:82%、88
%及び65%(比較例の No.3)、純チタン、純ニッケ
ル、フェロモリブデン、純コバルト、純アルミを18%
(比較例の No.2)、12%(比較例の No.3)、35
%(比較例の No.4)からなる下記表1の比較例の No.
2〜4の成分組成の鋼になるような含Ti鋼用原材料を
真空誘導溶解炉(VIF)で上記表2の比較例の No.2
〜4に記載したような溶解時間で溶解し、鋳造してイン
ゴットを製造した。このインゴットを電極とし、真空ア
ーク溶解法(VAR)で上記表2に記載したような真空
度、溶解速度で溶解、鋳造してインゴットを製造した。
このインゴットを用いて実施例1と同様な方法で同様な
厚さ3.5mmのホットコイルを製造した。このコイル
を切断して断面のTiN系介在物の最大長さを測定した
結果を上記表2の比較例 No.2〜4に示した。
【0022】
【表3】
【0023】これら結果より、本発明例のもののTi系
介在物の最大長さは、6.8〜9.8μmであり、何れ
も10μm以下であった。これに対して、比較例のもの
のTi系介在物の最大長さは、12.5〜15.0μm
であり、何れも10μmを超えていた。また、VARに
おける鋳造の湯上がり速度が0.4cm/分より遅いも
ののほうが、0.4cm/分より早いもののよりTiN
系介在物の最大長さが短くなっていた。
【0024】
【効果】本発明のTiN系介在物を微細にした含Ti鋼
の製造方法は、上記構成にしたことによって、含Ti鋼
中のTiN系介在物の最大長さを10μm以下にするこ
とができるという優れた効果を奏することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年1月31日(2000.1.3
1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】
【表3】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年2月1日(2000.2.1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 TiN系介在物を微細にする含Ti鋼
の製造方法

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 TiN系介在物を含まない含Ti鋼用原
    材料を真空誘導炉で溶解し、鋳造して製造した含Ti鋼
    材を電極として真空アーク溶解法で再溶解することを特
    徴とするTiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 TiN系介在物を含まない含Ti鋼用原
    材料を真空誘導炉で溶解し、鋳造して製造した含Ti鋼
    材を電極として真空エレクトロスラグ溶解法で再溶解
    し、更にこの真空エレクトロスラグ溶解法で溶解した再
    溶解材を電極として真空アーク溶解法で再溶解すること
    を特徴とするTiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 上記真空アーク溶解法による再溶解は、
    湯上がり速度が0.4cm/分以下であることを特徴と
    する請求項1又は請求項2記載のTiN系介在物を微細
    にする含Ti鋼の製造方法。
JP2000020938A 2000-01-28 2000-01-28 TiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方法 Pending JP2001214212A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000020938A JP2001214212A (ja) 2000-01-28 2000-01-28 TiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000020938A JP2001214212A (ja) 2000-01-28 2000-01-28 TiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001214212A true JP2001214212A (ja) 2001-08-07

Family

ID=18547418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000020938A Pending JP2001214212A (ja) 2000-01-28 2000-01-28 TiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001214212A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1422301A1 (en) * 2002-11-19 2004-05-26 Hitachi Metals, Ltd. Maraging steel and method of producing the same
EP1679384A1 (en) * 2003-10-08 2006-07-12 Hitachi Metals, Ltd. Method for producing steel ingot
JP2009198296A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Nippon Steel Corp 疲労試験機および疲労強度評価方法
WO2013145149A1 (ja) 2012-03-28 2013-10-03 トヨタ自動車株式会社 無端金属リングの製造方法及び製造装置並びに無端金属リング
WO2014156942A1 (ja) 2013-03-28 2014-10-02 日立金属株式会社 マルエージング鋼の製造方法および介在物の微細化方法
CN104109760A (zh) * 2014-07-18 2014-10-22 武汉钢铁(集团)公司 钢锭的中频感应炉电渣炉双联冶炼系统、冶炼方法及钢锭
EP3170911A4 (en) * 2014-07-16 2018-01-17 Hitachi Metals, Ltd. Production method for maraging steel and production method for maraging steel consumable electrode

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1826282A1 (en) * 2002-11-19 2007-08-29 Hitachi Metals, Ltd. Method of producing a maraging steel
US7445678B2 (en) 2002-11-19 2008-11-04 Hitachi Metals, Ltd. Maraging steel and method of producing the same
EP1422301A1 (en) * 2002-11-19 2004-05-26 Hitachi Metals, Ltd. Maraging steel and method of producing the same
US7597737B2 (en) 2003-10-08 2009-10-06 Hitachi Metals, Ltd. Method for producing steel ingot
EP1679384A1 (en) * 2003-10-08 2006-07-12 Hitachi Metals, Ltd. Method for producing steel ingot
EP1679384A4 (en) * 2003-10-08 2008-04-23 Hitachi Metals Ltd METHOD FOR PRODUCING A STEEL BLOCK
AU2004280023B2 (en) * 2003-10-08 2009-01-22 Hitachi Metals. Ltd. Method for producing steel ingot
JP2009198296A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Nippon Steel Corp 疲労試験機および疲労強度評価方法
WO2013145149A1 (ja) 2012-03-28 2013-10-03 トヨタ自動車株式会社 無端金属リングの製造方法及び製造装置並びに無端金属リング
WO2014156942A1 (ja) 2013-03-28 2014-10-02 日立金属株式会社 マルエージング鋼の製造方法および介在物の微細化方法
EP3170911A4 (en) * 2014-07-16 2018-01-17 Hitachi Metals, Ltd. Production method for maraging steel and production method for maraging steel consumable electrode
US10316377B2 (en) 2014-07-16 2019-06-11 Hitachi Metals, Ltd. Production method for maraging steel and production method for maraging steel consumable electrode
CN104109760A (zh) * 2014-07-18 2014-10-22 武汉钢铁(集团)公司 钢锭的中频感应炉电渣炉双联冶炼系统、冶炼方法及钢锭

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110592506B (zh) 一种gh4780合金坯料和锻件及其制备方法
US4140555A (en) Nickel-base casting superalloys
CN100343411C (zh) 一种可用于加工连轧管机限动芯棒的钢及其生产工艺
AU2006218029B2 (en) Method for casting titanium alloy
JP2001214212A (ja) TiN系介在物を微細にする含Ti鋼の製造方法
WO1997000978A1 (en) Process for the manufacture of a high carbon cobalt-chromium-molybdenum alloy
JP2002161308A (ja) 高強度、高耐疲労構造用鋼の製造方法
JP4523230B2 (ja) 強化された耐久性工具鋼、その製造方法、前記鋼でできた部材の製造方法、およびその得られた部材
JP2002167652A (ja) 高強度・高耐疲労特性に優れた薄板材
JP2989060B2 (ja) 低酸素Ti−Al系合金およびその製造方法
CN113234964B (zh) 一种镍基耐蚀合金及其加工方法
CN115109980A (zh) 一种超低氮含量的含钛钢及其制备方法
JP3821368B2 (ja) 高清浄マルエージング鋼の製造方法
JP3149476B2 (ja) 希土類元素含有低窒素鋼の造塊方法
JPS6263626A (ja) 低酸素Ti合金の製造方法
JPH108210A (ja) 耐摩耗高Mn鋳鋼
RU2373297C1 (ru) Способ производства заготовок из аустенитных, стабилизированных титаном сталей
TWI564398B (zh) 鎳基合金及其製造方法
JP3573344B2 (ja) 高清浄マルエージング鋼の製造方法
JP3604035B2 (ja) マルエージング鋼の製造方法
JPH04111962A (ja) 高速度工具鋼の製造方法
CN1132951C (zh) 触变注射成形用镁合金粒的熔炼及加工方法
CN115323207B (zh) 一种铝钛硼杆及其制备方法
RU2716326C1 (ru) Способ получения высоколегированных жаропрочных сплавов на никелевой основе с содержанием титана и алюминия в узких пределах
RU2070228C1 (ru) Способ выплавки высокохромистого никелевого сплава