JP2002060829A - 高清浄性極低硫鋼とその製造方法 - Google Patents

高清浄性極低硫鋼とその製造方法

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光裕 沼田
Yoshihiko Higuchi
善彦 樋口
Atsushi Kumano
篤史 熊野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＭｎＳ系介在物等の生成を防止した高清浄性
極低硫鋼とその製造方法を提供する。 【解決手段】 金属Ｃａ含有物質とＣａＯ含有物質とを
転炉処理終了後から鋳造までの間の溶鋼に添加すること
により、鋼中の［Ｓ］濃度を１０質量ppm 以下とし、か
つ鋼中の［Ｃａ］濃度を０．１〜８質量ppm とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＭｎＳ系介在物等
の生成を防止した高清浄性極低硫鋼とその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】鋼中の［Ｓ］濃度が１０質量ppm （以
下、単にppm で質量ppm を表す）を超えて存在すると、
凝固時の中心偏析によりＭｎＳ系介在物を形成し、応力
腐食割れ、溶接性低下、二枚割れ、引張り強度の低下な
どの重大な製品欠陥を招いくことは広く知られている。
【０００３】従って、これまでに鋼中の［Ｓ］濃度を１
０ppm 以下に低減する技術が多数提案されている。例え
ば、特開平７−７０６２８号公報に、ＲＨ真空槽上部の
ランスから脱硫剤を上吹きする方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、単に鋼中の
［Ｓ］濃度を１０ppm 以下としても、凝固時のＳの中心
偏析によりＭｎＳ系介在物が生成するおそれがあり、そ
の生成メカニズムが不明なため鋼の高清浄性を確保する
ことが困難であった。
【０００５】本発明の目的は、ＭｎＳ系介在物等の生成
を防止した高清浄性極低硫鋼とその製造方法を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高清浄性
極低硫鋼を得るために検討を重ねた結果、以下の知見を
得た。
【０００７】（Ａ）Ｍｎを０．１〜１．５質量％含有す
る溶鋼を脱硫処理し、鋼中の［Ｓ］濃度を１０ppm 以下
に調整し、連続鋳造設備によりスラブとし、さらにこの
スラブを圧延し、圧延された鋼板の各部から試料片を切
り出し、これを電子顕微鏡で観察することでＭｎＳ系介
在物の生成状況と各種成分との関連を調査した。
【０００８】その結果、鋼中の［Ｃａ］濃度とＭｎＳ系
介在物の生成とが強く相関し、鋼中の［Ｃａ］濃度が
０．１〜８ppm であればＭｎＳ系介在物の生成を抑制で
きることがわかった。
【０００９】（Ｂ）鋼中の［Ｃａ］濃度が０．１ppm 未
満の場合には、ＭｎＳ系介在物が多く生成し、鋼中の
［Ｃａ］濃度が８ppm を越えて高い場合には、ＭｎＳ系
介在物の生成を抑制できるがＣａＳ系介在物が新たに生
成し易くなり、ＣａＳ系介在物が表面欠陥の原因となる
ことが判明した。
【００１０】本発明は、以上の知見に基づいてなされた
もので、その要旨は、以下の通りである。 （１）金属Ｃａ含有物質とＣａＯ含有物質とを転炉処理
終了後から鋳造までの間の溶鋼に添加することにより、
鋼中の［Ｓ］濃度を１０質量ppm 以下とし、かつ鋼中の
［Ｃａ］濃度を０．１〜８質量ppm とすることを特徴と
する高清浄性極低硫鋼の製造方法。 （２）金属Ｃａ含有物質とＣａＯ含有物質との混合比
（Ｃａ純分質量／ＣａＯ純分質量）が０．０１〜０．１
１であることを特徴とする上記（１）に記載の高清浄性
極低硫鋼の製造方法。 （３）鋼中の［Ｓ］濃度が１０質量ppm 以下、かつ鋼中
の［Ｃａ］濃度が０．１〜８質量ppm であることを特徴
とする高清浄性極低硫鋼。
【００１１】
【発明の実施の形態】取鍋精錬装置を用いて本発明を行
う場合について説明する。転炉処理終了後の溶鋼を取鍋
へ出鋼し、この取鍋を取鍋精錬装置へ移動後、各種合金
等を溶鋼に添加し、溶鋼の成分調整を行った後、金属Ｃ
ａ含有物質とＣａＯ含有物質を混合したものを溶鋼へ添
加する。
【００１２】次に、真空精錬装置を用いて本発明を行う
場合について説明する。真空脱ガス装置では真空脱ガス
処理、溶鋼温度および成分調整などの処理が行われる
が、これらの処理と同時、または、これら各処理の間に
金属Ｃａ含有物質とＣａＯ含有物質とを添加する。
【００１３】添加方法は取鍋内溶鋼または真空槽内溶鋼
に一括で添加する方法や真空槽内溶鋼表面等に吹付けラ
ンスやシュートを使用して連続的に吹付ける方法等があ
る。さらに、タンディッシュを用いて本発明を行う場合
を例に説明する。
【００１４】溶鋼供給前にタンディッシュに金属Ｃａ含
有物質とＣａＯ含有物質とを予め入れ置きしておく方法
や鋳造中にタンディッシュ内溶鋼に連続的に添加する方
法等がある。
【００１５】連続的に添加する方法には、金属Ｃａ含有
物質とＣａＯ含有物質とを切り出し装置を用いて連続的
に添加する方法や金属Ｃａ含有物質とＣａＯ含有物質と
からなるワイヤを連続的に溶鋼に供給する方法、さらに
取鍋からタンディッシュに流れ落ちる溶鋼に吹き付ける
方法等がある。
【００１６】金属Ｃａ含有物質としては、金属Ｃａまた
は合金：Ｃａ−Ａｌ、Ｃａ−Ｆｅ、Ｃａ−Ｓｉ等が使用
できる。ＣａＯ含有物質としては、ＣａＯやＣａＣ
Ｏ3、または、これらの混合物：ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 、
ＣａＯ−ＣａＦ2 、ＣａＯ−ＳｉＯ2 、ＣａＯ−Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ−ＣａＦ2−Ａｌ2 Ｏ3 、ＣａＯ−ＣａＦ2−
ＭｇＯ等が使用できる。
【００１７】金属Ｃａ含有物質とＣａＯ含有物質との混
合比は、比（Ｃａ純分質量／ＣａＯ純分質量）で０．０
１〜０．１１が望ましい。０．０１未満では、金属Ｃａ
濃度が低くなり過ぎＭｎＳ系介在物を生成するおそれが
あり、０．１１を越えて高くするとＣａＳ系介在物を生
成するおそれがあるからである。
【００１８】添加量は、ＣａＯ含有物質分で溶鋼１トン
当たり０．５ｋｇ以上１５ｋｇ以下が望ましい。０．５
ｋｇ以下では、大きな効果が得られず、１５ｋｇを越え
て大きくなると効果が飽和する。
【００１９】
【実施例】転炉で脱炭した溶鋼を、取鍋内に出鋼し、こ
の取鍋をＲＨ真空脱ガス装置に移動し、真空脱硫処理を
実施した。
【００２０】ＲＨ真空槽の真空度を約７００Ｐａとし、
質量％で３０％Ｃａ−７０％Ｓｉの合金を５％混合した
ＣａＯ脱硫剤（ＣａＯ１００％）をキャリアーガスとし
てＡｒガスを使用して上吹きランスからＲＨ真空槽内の
溶鋼に吹き付けた。
【００２１】脱硫剤の吹き付け速度は０．９ｋｇ／（溶
鋼質量トン・分）一定とし、吹き付け時間で鋼中の［Ｃ
ａ］濃度を調整した。ＲＨ真空脱ガス処理終了後の溶鋼
を連続鋳造設備によりスラブとした。得られたスラブか
らサンプルを切り出し、ＭｎＳ系介在物およびＣａＳ系
介在物の生成状況を電子顕微鏡により観察した。
【００２２】表１に試験条件とその結果を示す。
【００２３】
【表１】 なお、表中の○印はスラブ中にＭｎＳ系またはＣａＳ系
介在物が少ないことを、×印はＭｎＳ系またはＣａＳ系
介在物が多く存在することを意味する。
【００２４】ここで、ＭｎＳ系またはＣａＳ系介在物が
少ないという意味は、電子顕微鏡または光学顕微鏡で観
察し、１０ｃｍ2当たりの個数が５個以下である。本発
明例に示すように、鋼中の［Ｓ］濃度を１０ppm 以下
で、かつ鋼中の［Ｃａ］濃度が０．１〜８ppm の範囲で
あれば、鋼中にＭｎＳ系介在物およびＣａＳ系介在物が
少ない高清浄性極低硫鋼が得られた。
【００２５】一方、比較例に示すように、鋼中の［Ｓ］
濃度が１０ppm 以下であっても、鋼中の［Ｃａ］濃度が
０．１〜８ppm の範囲から外れると、ＭｎＳ系および／
またはＣａＳ系介在物が多く存在し、鋼の清浄性が悪化
した。
【００２６】
【発明の効果】本発明により、ＭｎＳ系介在物およびＣ
ａＳ系介在物が少ない高清浄性極低硫鋼が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊野 篤史 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E004 MB14 4K013 AA07 AA09 BA05 BA14 CA02 CA12 CA15 CB04 CB07 CB09 CE01 CE05 CE07 CF13 DA02 DA05 DA09 DA10 DA12 EA03 EA12 EA25 FA02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属Ｃａ含有物質とＣａＯ含有物質とを
    転炉処理終了後から鋳造までの間の溶鋼に添加すること
    により、鋼中の［Ｓ］濃度を１０質量ppm 以下とし、か
    つ鋼中の［Ｃａ］濃度を０．１〜８質量ppm とすること
    を特徴とする高清浄性極低硫鋼の製造方法。
  2. 【請求項２】 金属Ｃａ含有物質とＣａＯ含有物質との
    混合比（Ｃａ純分質量／ＣａＯ純分質量）が０．０１〜
    ０．１１であることを特徴とする請求項１に記載の高清
    浄性極低硫鋼の製造方法。
  3. 【請求項３】 鋼中の［Ｓ］濃度が１０質量ppm 以下、
    かつ鋼中の［Ｃａ］濃度が０．１〜８質量ppm であるこ
    とを特徴とする高清浄性極低硫鋼。
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