JP2010023049A - 鋼の連続鋳造鋳片およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量%で、C:0.01〜0.3%、Si:0.05〜0.5%、Mn:0.4〜2%、P:0.03%以下、S:0.03%以下、Al:0.005〜0.03%、Ni:0.2〜2%、O:0.006%以下、N:0.006%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物元素からなり、広面の表面から少なくとも2mm以内の鋼組織がフェライトとパーライトからなり、フェライトの円相当径が30μm以下であることを特徴とする鋼の連続鋳造鋳片。
【選択図】図1
Description
0.13t+493≦Tmin(℃)≦0.045t+798 ・・・(ロ)
Cは、鋼における母材強度を向上させる基本的な元素として欠かせない元素である。強度向上を図るため、0.01%以上含有させることが必要である。しかし、0.3%を超えて過剰に含有させると、鋼材の靭性や溶接性の低下を招くため、上限を0.3%とする。したがって、Cは、0.01〜0.3%とする。好ましくは、0.05〜0.2%である。
Siは、鋼材の強度を向上させる元素である。強度向上のためには、0.05%以上含有させることが必要である。一方で、0.5%を超えて含有させると、溶接HAZ部の靭性を低下させるため、0.5%を上限とする。したがって、Siは、0.05〜0.5%とする。好ましくは、0.10〜0.4%である。
Mnは、母材の強度および靭性の確保に必要な元素であり、その効果を確保するためには、0.4%以上の添加が必要である。一方、2%を超えると、靭性を著しく低下させるため、2%以下とする。好ましくは、0.8〜1.5%である。
Pは、鋼の靭性に影響を与える元素であり、0.03%を超えて含有すると、鋼材の靭性が著しく低下するため、0.03%以下とする。下限は0%を含む。
Sは、鋼の靭性に影響を与える元素であり、0.03%を超えて含有すると、鋼材の靭性が著しく低下するため、0.03%以下とする。下限は0%を含む。
Alは、鋼の脱酸に重要な元素で、酸素濃度を十分下げるためには、少なくとも、0.005%含有させることが必要である。一方、0.03%を超えて過剰に添加しても、脱酸の効果は小さいだけでなく、鋼材の強度、靭性を低下させる原因となる粗大な酸化物が多量に生成するので、上限を0.03%とする。したがって、Alは、0.005〜0.03%とする。
Niは、鋼材の強度、靭性を向上させるために添加する元素である。強度、靭性を向上させるために必要な添加量は、0.2%以上である。2%を超えて過剰に添加すると、オーステナイト粒界酸化が大きくなり過ぎ、粒界割れの起点が発生するため、γ粒径を微細化しても、割れ深さを低減することが困難となるので、上限は2%とする。したがって、Niは、0.2〜2%とする。好ましくは、0.4〜1.8%である。
鋼中のOは、そのほとんどが酸化物として存在する。O濃度が高いほど、酸化物個数が増加し、酸化物サイズが粗大化する。この粗大な酸化物が多量に存在すると、鋼の強度、靭性が劣化する。O濃度が0.006%を超えると、粗大な酸化物個数が増加するため、O濃度の上限は、0.006%とする。下限は0%を含む。
鋼中のNは、0.006%超となると鋼材の靭性を劣化させるため、0.006%以下とする。但し、Nは、不可避的に混入するものであるが、下限は0%を含まない。
Cuは、0.2%以上含有させると、鋼材の強度の増大が著しい。しかしながら、2%を超えて含有すると、Cu起因の表面割れが生じ易い。したがって、Cuは、0.2〜2%とする。
Crは、強度向上、耐食性向上のために添加される。0.2%以上含有させることにより、これらの特性を発現させることができるが、2%を超えて添加すると、鋼材の靭性を劣化させ易くなるため、2%以下とする。したがって、Crは、0.2〜2%とする。
Tiは、Nと結びつき、微細なTiN、TiCを生成することにより、鋼材の靭性向上に寄与する。その効果は、0.005%以上含有させた時に発現する。一方で、0.02%を超えて含有させると、粗大なTiN、TiCが生成し、靭性を劣化させ易い。したがって、Tiは、0.005〜0.02%とする。
Nbは、炭窒化物を生成することにより、鋼材の強度向上に寄与する。その効果は、0.005%以上の場合に発現する。しかしながら、0.04%を超えて含有させると、粗大な炭窒化物が生成し、強度を劣化させ易い。したがって、Nbは、0.005〜0.04%とする。
Vは、炭窒化物を生成することにより、鋼材の強度向上に寄与する。その効果は、0.005%以上の場合に発現する。しかしながら、0.04%を超えて含有させると、粗大な炭窒化物が生成し、強度を劣化させ易い。したがって、Vは、0.005〜0.04%とする。
表1に示す鋼1〜鋼10の化学成分(本発明が規定する化学成分)を有する溶鋼を用いて、表2に示すNo.1〜8の条件で、それぞれ、垂直曲げ型連続鋳造機または湾曲型連続鋳造機を用いて鋳造して、鋳片を得た。その際、二次冷却設備の冷却条件、鋳造速度を変更することで、鋳片表面の温度履歴を、表2に示すように変更した。得られた鋼1〜鋼10の鋳片の化学成分も表1に示す通りであった。
上記と同様に、表1に示す鋼11の化学成分を有する溶鋼を用いて、表2に示すNo.1〜8の条件で、それぞれを、垂直曲げ型連続鋳造機または湾曲型連続鋳造機を用いて鋳造して、鋳片を得た。得られた鋼11の鋳片の化学成分も表1に示す通りであった。この鋼11の鋳片について、上記と同様に割れ深さを調査した。
Claims (4)
- 質量%で、
C:0.01〜0.3%、
Si:0.05〜0.5%、
Mn:0.4〜2%、
P:0.03%以下、
S:0.03%以下、
Al:0.005〜0.03%、
Ni:0.2〜2%、
O:0.006%以下、
N:0.006%以下
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物元素からなり、広面の表面から少なくとも2mm以内の鋼組織がフェライトとパーライトからなり、フェライトの円相当径が30μm以下であることを特徴とする鋼の連続鋳造鋳片。 - さらに、質量%で、
Cu:0.2〜2%、
Cr:0.2〜2%
の1種以上を含有することを特徴とする請求項1記載の鋼の連続鋳造鋳片。 - さらに、質量%で、
Ti:0.005〜0.02%、
Nb:0.005〜0.04%、
V:0.005〜0.04%
の1種以上を含有することを特徴とする請求項1または2記載の鋼の連続鋳造鋳片。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の成分組成の溶鋼を、垂直曲げ型連続鋳造機または湾曲型連続鋳造機を用いて連続鋳造するにあたり、鋳型出口から矯正帯までの間で、鋳片表面温度を550℃以下に冷却し、その後、850℃以上に復熱させて矯正を行うことを特徴とする鋼の連続鋳造鋳片の製造方法。
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