JP2020139209A - Cooling method of slab of high tensile steel - Google Patents

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Abstract

To suppress occurrence of cracks in a slab of a high tensile steel.SOLUTION: When cutting and cooling after a slab of a high tensile steel having a carbon content of 0.16 mass% or larger and 0.35 mass% or smaller, a silicon content of 1.0 mass% or larger and 2.5 mass% or smaller, and a Mn content of 1.2 mass% or larger and 4.0 mass% or smaller is cast, when a length of an inner crack generated on the slab after casting is 50 mm or smaller, within 50 minutes after the slab passing a final roll of a continuous casting machine, three or more sheets of the cut slabs are stacked. A state where three or more sheets of slabs are stacked is maintained for 8 hours or longer. About at least one sheet of slab excepting the uppermost stage and the lowermost stage in the three sheets of stacked slabs, a ratio of a sum total of an area where one broad surface contacts with a slab placed thereabove and an area where other broad surface contacts with the slab arranged therebelow, to a total area of the one broad surface and the other broad surface of the slab is set to be 60% or larger.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、高張力鋼のスラブを鋳造後に冷却する方法に関する。 The present invention relates to a method of cooling a slab of high-strength steel after casting.

近年、強度を高めることを目的として、高張力鋼の炭素(C)、シリコン(Si)、マンガン(Mn)の濃度が高められている。また、同様の目的でクロム(Cr)、チタン(Ti)、ホウ素(B)等が添加される場合がある。しかし、これらの添加物が添加されることにより、鋳片を鋳造した後に冷却した際、割れ(以下、「置き割れ」と称する)が発生しやすい。 In recent years, the concentrations of carbon (C), silicon (Si), and manganese (Mn) of high-strength steel have been increased for the purpose of increasing the strength. Further, chromium (Cr), titanium (Ti), boron (B) and the like may be added for the same purpose. However, due to the addition of these additives, cracks (hereinafter referred to as "placed cracks") are likely to occur when the slab is cast and then cooled.

特許文献1には、高張力鋼の連鋳片の置き割れを抑制する方法が記載されている。特許文献1の方法では、高張力鋼では、連鋳片が150℃以下となった途端に、脆性が急激に増加することから、150℃よりも高温側の温度域温度帯域、具体的には500℃〜150℃における冷却速度を制御する。 Patent Document 1 describes a method of suppressing a crack in a continuous slab of high-strength steel. In the method of Patent Document 1, in high-strength steel, brittleness increases sharply as soon as the continuous slab becomes 150 ° C. or lower, so that the temperature range on the higher temperature side than 150 ° C., specifically Controls the cooling rate from 500 ° C to 150 ° C.

特開2007−83274号公報JP-A-2007-83274

高張力鋼の強度をさらに高めるため、炭素(C)、シリコン(Si)、マンガン(Mn)の添加量を多くすることが考えられる。しかし、これらの元素の添加量が多くなることにより、置き割れが発生する頻度がより高くなる。 In order to further increase the strength of the high-strength steel, it is conceivable to increase the amount of carbon (C), silicon (Si), and manganese (Mn) added. However, as the amount of these elements added increases, the frequency of cracking occurs more frequently.

本発明は、高張力鋼において置き割れが発生しやすい鋼種でも、置き割れの発生を抑制することが可能な方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method capable of suppressing the occurrence of laying cracks even in a steel type in which laying cracks are likely to occur in high-strength steel.

本発明者らの研究から、以下のことがわかった。
スラブを冷却した際、スラブ長手方向に大きな内部応力が発生する。置き割れを引き起こす主な応力は、この長手方向の応力であることがわかった。さらに、置き割れは、この応力に直交する方向に発生した内部割れを起点に発生することがわかった。
本発明者らはさらに研究を進めたところ、内部割れ長さに応じて、置き割れが発生する内部応力の程度が異なることがわかった。このことから、内部割れ長さに応じて、内部応力を制御することにより、置き割れの発生を抑制できると考えられる。内部応力は冷却速度に依存することがわかったことから、内部割れ長さに応じて、冷却速度を制御することにより、内部応力を制御できることがわかった。
From the research of the present inventors, the following was found.
When the slab is cooled, a large internal stress is generated in the longitudinal direction of the slab. It was found that the main stress that causes the cracking is this longitudinal stress. Furthermore, it was found that the place cracks occur from the internal cracks generated in the direction orthogonal to this stress.
As a result of further research, the present inventors have found that the degree of internal stress at which a placement crack occurs differs depending on the length of the internal crack. From this, it is considered that the occurrence of cracks can be suppressed by controlling the internal stress according to the length of the internal cracks. Since it was found that the internal stress depends on the cooling rate, it was found that the internal stress can be controlled by controlling the cooling rate according to the internal crack length.

本発明は、上記知見を基になされたものである。具体的には、本発明の高張力鋼のスラブの冷却方法は、炭素(C)含有率が0.16mass%以上0.35mass%以下、ケイ素(Si)含有率が1.0mass%以上2.5mass%以下、マンガン(Mn)含有率が1.2mass%以上4.0mass%以下の高張力鋼のスラブを鋳造した後、切断し、冷却するに際し、鋳造後のスラブに発生する内部割れの長さが50mm以下であるとき、スラブが連続鋳造機の最終ロールを通過してからスラブを切断し、スラブが連続鋳造機の最終ロールを通過してから50分以内に、切断された3枚以上のスラブを積む。
ここで、3枚以上積まれたスラブにおいて最上段と最下段を除く少なくとも1枚のスラブについて、スラブの一方の広面と他方の広面の合計面積に対する、前記一方の広面がその上に配置されたスラブと接触する面積および前記他方の広面がその下に配置されたスラブと接触する面積の合計の比率が60%以上となるように、切断された3枚以上のスラブを積む。
切断された3枚以上のスラブを積んだ状態を8時間以上維持する。
The present invention is based on the above findings. Specifically, the method for cooling a slab of high-strength steel of the present invention has a carbon (C) content of 0.16 mass% or more and 0.35 mass% or less, and a silicon (Si) content of 1.0 mass% or more. Length of internal cracks generated in the slab after casting when cutting and cooling a slab of high-strength steel having a manganese (Mn) content of 1.2 mass% or more and 4.0 mass% or less of 5 mass% or less. When the value is 50 mm or less, the slab is cut after passing through the final roll of the continuous casting machine, and three or more pieces are cut within 50 minutes after the slab passes through the final roll of the continuous casting machine. Stack the slabs.
Here, for at least one slab excluding the top and bottom slabs in which three or more slabs are stacked, the one wide surface is arranged on the one wide surface and the other wide surface of the slab. Three or more cut slabs are stacked so that the total ratio of the area in contact with the slab and the area in contact with the slab on which the other wide surface is arranged is 60% or more.
Maintain the state in which three or more cut slabs are stacked for 8 hours or more.

本発明によると、高張力鋼のスラブを鋳造後、室温(約20℃)まで冷却した際、置き割れが発生することを抑制することができる。また、高張力鋼において置き割れが発生しやすい鋼種でも、置き割れの発生なく、室温までスラブを冷却することができる。 According to the present invention, when a slab of high-strength steel is cast and then cooled to room temperature (about 20 ° C.), it is possible to suppress the occurrence of cracks. In addition, even in high-strength steels that are prone to cracking, the slab can be cooled to room temperature without cracking.

切断された高張力鋼のスラブの斜視図である。It is a perspective view of the slab of a cut high-strength steel. 図1のIIの切断面を示す図である。It is a figure which shows the cut surface of II of FIG. 破壊靭性試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the fracture toughness test. 内部応力と内部割れ長さとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the internal stress and the internal crack length. 内部応力と、内部割れ長さと、スラブの軸心冷却速度と、置き割れ発生の有無との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the internal stress, the internal crack length, the axial cooling rate of a slab, and the presence or absence of the occurrence of a crack. スラブを積んだ状態を示す図である。It is a figure which shows the state which slabs are piled up. 内部応力と、内部割れ長さと、スラブの軸心冷却速度と、置き割れ発生の有無との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the internal stress, the internal crack length, the axial cooling rate of a slab, and the presence or absence of the occurrence of a crack. 重なり率の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the overlap rate. 内部応力と重なり率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the internal stress and the overlap rate. スラブの軸心温度と時間との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the axial temperature of a slab and time.

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

本実施形態に係る高張力鋼のスラブの冷却方法が対象とする高張力鋼について説明する。本実施形態が対象とする高張力鋼は、以下の組成を有する。
炭素(C)含有率:0.16mass%以上0.35mass%以下
ケイ素(Si)含有率:1.0mass%以上2.5mass%以下
マンガン(Mn)含有率:1.2mass%以上4.0mass%以下
本実施形態が対象とする高張力鋼は、上記の元素を添加されていることにより、780MPa以上の引張強度を有する。スラブのサイズは、例えば、厚さ230mm以上270mm以下、幅800mm以上1,400mm以下のサイズである。
The high-strength steel targeted by the method for cooling the slab of the high-strength steel according to the present embodiment will be described. The high-strength steel targeted by this embodiment has the following composition.
Carbon (C) content: 0.16 mass% or more and 0.35 mass% or less Silicon (Si) content: 1.0 mass% or more and 2.5 mass% or less Manganese (Mn) content: 1.2 mass% or more and 4.0 mass% or less Hereinafter, the high-strength steel targeted by the present embodiment has a tensile strength of 780 MPa or more due to the addition of the above elements. The size of the slab is, for example, a size of 230 mm or more and 270 mm or less in thickness and 800 mm or more and 1,400 mm or less in width.

本実施形態が対象とする高張力鋼の炭素を含めた合金の含有率の上限は、従来の高張力鋼の合金含有率の上限より高い。そのため、本実施形態の高張力鋼は、従来より高強度な鋼を含む。しかし、炭素含有率が高い場合、冷却した際、置き割れが発生する頻度が高い。そのため、本実施形態の高張力鋼は、従来より置き割れが発生しやすい鋼を含む。 The upper limit of the carbon-containing alloy content of the high-strength steel targeted by the present embodiment is higher than the upper limit of the alloy content of the conventional high-strength steel. Therefore, the high-strength steel of the present embodiment includes steel having higher strength than the conventional one. However, when the carbon content is high, cracking occurs frequently when cooled. Therefore, the high-strength steel of the present embodiment includes steel that is more likely to be cracked than before.

上述した高張力鋼のスラブを鋳造した後、スラブを所定の長さに切断する。図1に、切断されたスラブXを示している。図1に示す幅方向、厚さ方向および長手方向は、互いに直交している。本実施形態では、切断されたスラブXを、加熱することなく、室温になるまで冷却する。 After casting the above-mentioned high-strength steel slab, the slab is cut to a predetermined length. FIG. 1 shows the cut slab X. The width direction, the thickness direction, and the longitudinal direction shown in FIG. 1 are orthogonal to each other. In this embodiment, the cut slab X is cooled to room temperature without heating.

本発明者らは、スラブXを冷却した際に置き割れが発生する原因について研究した。その結果、以下のことがわかった。
スラブXを冷却した際、スラブXに内部応力が発生する。内部応力の大きさを、スラブXの幅方向、厚さ方向および長手方向で比較したところ、長手方向の応力が最も大きいことがわかった。そして、この長手方向の応力が、置き割れを引き起こす主な応力であることがわかった。
The present inventors have studied the causes of cracks when the slab X is cooled. As a result, the following was found.
When the slab X is cooled, an internal stress is generated in the slab X. When the magnitude of the internal stress was compared in the width direction, the thickness direction and the longitudinal direction of the slab X, it was found that the stress in the longitudinal direction was the largest. Then, it was found that this stress in the longitudinal direction is the main stress that causes a crack.

図2に、スラブXの長手方向に沿った切断面の一例を示している。図2に示す切断面は、図1のIIの切断面である。図2に示すように、スラブXに、内部割れが発生していることがある。内部割れは、スラブ長手方向に直交する方向に発生する。この方向は、応力の方向が最も大きい長手方向に直交する方向であった。置き割れは、長手方向の応力に直交する方向に発生した内部割れを起点に、内部応力によって発生することがわかった。 FIG. 2 shows an example of a cut surface along the longitudinal direction of the slab X. The cut surface shown in FIG. 2 is the cut surface of II in FIG. As shown in FIG. 2, internal cracks may occur in the slab X. Internal cracks occur in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the slab. This direction was orthogonal to the longitudinal direction, where the direction of stress was greatest. It was found that the laying cracks are generated by the internal stress starting from the internal cracks generated in the direction orthogonal to the stress in the longitudinal direction.

スラブXを冷却した際に生じる内部応力は、熱膨張・収縮による熱応力によるものと、変態膨張・収縮による変態応力によるものとの双方が作用した結果、発生する。熱応力は、スラブXの表面温度と内部温度の差によって生じ、冷却速度によって制御可能である。 The internal stress generated when the slab X is cooled is generated as a result of the action of both the thermal stress due to thermal expansion / contraction and the transformation stress due to transformation expansion / contraction. The thermal stress is caused by the difference between the surface temperature and the internal temperature of the slab X and can be controlled by the cooling rate.

従来の高張力鋼の冷却方法では、連鋳片の冷却速度を制御することにより、置き割れの発生を抑制していた。しかし、本実施形態の高張力鋼では、従来より炭素含有率の上限が高いため、連鋳片の冷却速度を制御するだけでは、置き割れの発生を抑制できない場合があることがわかった。このことから、本実施形態では、冷却速度によって制御可能な熱応力だけでなく、変態応力に着目した。また、スラブ置き割れの破面は脆性破面を呈しており、破壊現象であることから、置き割れの発生には割れの起点のサイズに着目した。その結果、以下のことがわかった。 In the conventional cooling method for high-strength steel, the occurrence of cracks is suppressed by controlling the cooling rate of the continuous slab. However, in the high-strength steel of the present embodiment, since the upper limit of the carbon content is higher than before, it has been found that the occurrence of cracks may not be suppressed only by controlling the cooling rate of the continuous slab. Therefore, in this embodiment, attention is paid not only to the thermal stress that can be controlled by the cooling rate but also to the transformation stress. In addition, since the fracture surface of the slab placement crack is a brittle fracture surface and is a fracture phenomenon, we focused on the size of the starting point of the crack for the occurrence of the placement crack. As a result, the following was found.

変態応力は、スラブの表面側と内部側の変態発生のタイミングの差、および、変態後の材料の強度(組織)によって変わる。冷却時のスラブの組織がオーステナイト組織からフェライト組織、パーライト組織又はこれら両方が存在する組織に変態する場合、変態応力は小さい。しかし、スラブの組織が、ベイナイト組織やマルテンサイト組織に変わると、変態応力が大きくなる。 The transformation stress changes depending on the difference in the timing of transformation occurrence between the surface side and the inner side of the slab, and the strength (texture) of the material after transformation. When the structure of the slab during cooling transforms from an austenite structure to a structure in which a ferrite structure, a pearlite structure, or both are present, the transformation stress is small. However, when the slab structure is changed to a bainite structure or a martensite structure, the transformation stress increases.

本実施形態の高張力鋼では、スラブが500℃以上700℃以下のときに変態(フェライト組織やパーライト組織への変態)を発生させると変態応力が低減する場合があることがわかった。すなわち、この温度範囲で冷却速度を制御することが重要である。一方、上記温度範囲より高温域では、スラブの組織が変態しないため、変態応力が発生しない。また、上記温度範囲より低温域で変態を発生させるとベイナイト組織やマルテンサイト組織が発生し、材料の強度が上がるため、変態応力が大きくなる。 It has been found that in the high-strength steel of the present embodiment, the transformation stress may be reduced if transformation (transformation to a ferrite structure or a pearlite structure) occurs when the slab is 500 ° C. or higher and 700 ° C. or lower. That is, it is important to control the cooling rate in this temperature range. On the other hand, in a temperature range higher than the above temperature range, the slab structure does not transform, so that transformation stress does not occur. Further, when the transformation is generated in a temperature range lower than the above temperature range, a bainite structure or a martensite structure is generated, and the strength of the material is increased, so that the transformation stress is increased.

変態応力が大きくなると熱応力と変態応力の合計である内部応力が大きくなり、室温まで冷却した際にスラブ内に残留する内部応力が大きくなる。そのため、500℃以上700℃以下の範囲で変態を発生させることにより、変態応力を抑制し、発生する内部応力を小さくし、その結果、スラブを室温まで冷却した際に置き割れを発生させる室温時の内部(残留)応力を低減することが重要である。 As the transformation stress increases, the internal stress, which is the sum of the thermal stress and the transformation stress, increases, and the internal stress remaining in the slab increases when cooled to room temperature. Therefore, by generating transformation in the range of 500 ° C. or higher and 700 ° C. or lower, the transformation stress is suppressed and the generated internal stress is reduced. As a result, when the slab is cooled to room temperature, cracks are generated at room temperature. It is important to reduce the internal (residual) stress of the room temperature.

冷却時に発生する内部応力が大きいほど、室温まで冷却した時のスラブ内部の(残留)応力が大きくなり、置き割れが発生しやすいため、500℃以上700℃以下の範囲で適切な変態を発生させなかった場合には、置き割れが発生しやすい。一方、500℃未満の範囲および700℃を超える範囲での冷却速度も熱応力の変化には寄与するものの、寄与の程度は小さく、置き割れの直接原因にはならない。 The greater the internal stress generated during cooling, the greater the (residual) stress inside the slab when cooled to room temperature, and the more likely it is that cracks will occur. Therefore, appropriate transformation is generated in the range of 500 ° C or higher and 700 ° C or lower. If not, cracks are likely to occur. On the other hand, the cooling rate in the range of less than 500 ° C. and the range of more than 700 ° C. also contributes to the change in thermal stress, but the degree of contribution is small and does not directly cause cracking.

上記知見から、本実施形態の高張力鋼では、スラブを鋳造後、冷却した際、スラブの温度が700℃になってから500℃に至るまで(500℃以上700℃以下のとき)、スラブに発生する内部応力が小さくなるように制御すれば、置き割れの発生を抑制できると考えた。 From the above findings, in the high-strength steel of the present embodiment, when the slab is cast and then cooled, the slab becomes a slab from the temperature of 700 ° C to 500 ° C (when 500 ° C or more and 700 ° C or less). It was thought that the occurrence of cracks could be suppressed by controlling the internal stress to be generated to be small.

上述したように、置き割れは、脆性破壊現象であり、割れの起点に作用する内部(残留)応力が材料の破壊靱性を超える場合に発生し、破壊に至る応力は割れの起点のサイズに依存する。そこで、置き割れの発生と、内部割れと、内部応力との関係を調べた。 As mentioned above, place cracking is a brittle fracture phenomenon, which occurs when the internal (residual) stress acting on the fracture origin exceeds the fracture toughness of the material, and the stress leading to fracture depends on the size of the fracture origin. To do. Therefore, the relationship between the occurrence of placing cracks, internal cracks, and internal stress was investigated.

破壊靱性試験による破壊を、スラブの置き割れと考え、以下の条件で破壊靱性試験を実施した。 Fracture by the fracture toughness test was considered to be a crack in the slab, and the fracture toughness test was conducted under the following conditions.

表1に示す鋼種のスラブを鋳造した。表1に示すA〜Cの鋼種は、本実施形態の高張力鋼の鋼種である。鋳造後、スラブからサンプルを採取し、JISG0564の金属材料−平面ひずみ破壊じん(靱)性試験方法に準じて、破壊靱性試験を実施した。破壊靱性試験におけるサンプルの破壊、破壊の起点(切り欠き長さ)および破壊応力はそれぞれ、スラブの置き割れ、内部割れ(内部割れ長さ)および内部応力と考えることができる。 The slabs of the steel types shown in Table 1 were cast. The steel grades A to C shown in Table 1 are the steel grades of the high-strength steel of the present embodiment. After casting, a sample was taken from the slab and a fracture toughness test was carried out according to the metal material-plane strain fracture toughness test method of JISG0564. The fracture of the sample in the fracture toughness test, the starting point of fracture (cutout length) and the fracture stress can be considered as the slab's placement crack, internal crack (internal crack length) and internal stress, respectively.

図3に、破壊靭性試験の結果を示している。図3の縦軸は室温における破壊応力であり、図3の横軸は破壊の起点(切り欠き長さ)である。図3に示す曲線は破壊靱性の特性を示している。曲線の上側ではスラブが破壊するが、曲線の下側ではスラブが破壊しないことがわかった。 FIG. 3 shows the results of the fracture toughness test. The vertical axis of FIG. 3 is the fracture stress at room temperature, and the horizontal axis of FIG. 3 is the starting point of fracture (cutout length). The curve shown in FIG. 3 shows the characteristics of fracture toughness. It was found that the slab breaks on the upper side of the curve, but not on the lower side of the curve.

図3に示す破壊、破壊の起点(切り欠き長さ)および破壊応力をそれぞれ、スラブの置き割れ、内部割れ(内部割れ長さ)および室温での内部(残留)応力に置き換えると、図4に示す図が得られた。図4の縦軸は内部応力δであり、図4の横軸は内部割れ長さLである。図4に示す曲線は、置き割れが発生しない最大内部応力と考えることができる。曲線の上側の範囲は、「置き割れが発生する範囲」であり、曲線の下側の範囲は、「置き割れが発生しない範囲」である。 When the fracture, the starting point of fracture (cutout length) and the fracture stress shown in FIG. 3 are replaced with the slab's placement crack, internal crack (internal crack length) and internal (residual) stress at room temperature, respectively, FIG. 4 shows. The figure shown is obtained. The vertical axis of FIG. 4 is the internal stress δ, and the horizontal axis of FIG. 4 is the internal crack length L. The curve shown in FIG. 4 can be considered as the maximum internal stress at which no cracking occurs. The upper range of the curve is the "range where cracks occur", and the lower range of the curve is the "range where cracks do not occur".

図4から、内部割れ長さLによって、置き割れが発生しない室温での内部(残留)応力δの範囲が異なることがわかった。内部割れ長さLが長くなるにつれて、置き割れが発生しない内部応力δが小さくなる。しかし、内部割れ長さLが長くても、内部応力δが「置き割れが発生しない範囲」にある場合、置き割れは発生しないことがわかった。言い換えると、内部割れ長さLが長くても、内部応力δを小さくすれば、置き割れの発生を抑制できることがわかった。一方、内部割れ長さLが短い場合、置き割れが発生しない内部応力δの範囲が広い。そのため、内部割れ長さLが短い場合、内部応力δが大きくても、置き割れの発生を抑制できる。 From FIG. 4, it was found that the range of the internal (residual) stress δ at room temperature at which no placing crack occurs differs depending on the internal crack length L. As the internal crack length L becomes longer, the internal stress δ at which the placement crack does not occur becomes smaller. However, it was found that even if the internal crack length L is long, if the internal stress δ is within the “range in which the placement crack does not occur”, the placement crack does not occur. In other words, it was found that even if the internal crack length L is long, the occurrence of cracks can be suppressed by reducing the internal stress δ. On the other hand, when the internal crack length L is short, the range of the internal stress δ at which the placement crack does not occur is wide. Therefore, when the internal crack length L is short, the occurrence of cracks can be suppressed even if the internal stress δ is large.

上記より、内部割れ長さLに応じて、内部応力δが「置き割れが発生しない範囲」になるように、内部応力δを制御することにより、置き割れの発生を抑制できると考えられる。 From the above, it is considered that the occurrence of the placement crack can be suppressed by controlling the internal stress δ so that the internal stress δ is in the “range in which the placement crack does not occur” according to the internal crack length L.

内部応力は、上述したように、熱応力と変態応力が作用した結果、発生する。熱応力および変態応力はスラブの冷却速度によって制御可能である。そのため、冷却速度と内部応力との関係を調べた。 As described above, the internal stress is generated as a result of the action of the thermal stress and the transformation stress. Thermal stress and transformation stress can be controlled by the cooling rate of the slab. Therefore, the relationship between the cooling rate and the internal stress was investigated.

<冷却速度>
スラブの冷却速度は、CASTEM(伝熱凝固プログラム)を用いて計算した。ここでは、上記表1に示す成分のスラブサンプルの各種試験により採取した物性値(比熱、凝固潜熱、熱伝導度、密度等)に基づき、下記表2に示す連続鋳造機の冷却条件(鋳造速度、比水量)と鋳造後の冷却条件を元に、境界条件として、鋳片表面とミスト、大気、ロールそれぞれの熱伝達係数を温度の関数として与えた。また、連続鋳造機の最終ロールを通過した直後のスラブ表面温度および、鋳造後の冷却時におけるスラブ表面温度を測定し、計算によって得られた表面温度履歴が実測値に合うようにスラブ表面の熱伝達係数を補正した。連続鋳造機の最終ロールとは、鋳型直下から鋳造方向に連なるロール群の内、鋳型から最も鋳造距離が大きい位置にあるロールである。また、後述する内部応力の解析において、スラブの幅方向中央、厚さ方向中央、且つ長手方向中央の位置で内部応力が最大となったことから、冷却速度として、スラブの幅方向中央、厚さ方向中央、且つ長手方向中央の位置の冷却速度を採用した。以下において、スラブの幅方向中央、厚さ方向中央、且つ長手方向中央位置の冷却速度を、「スラブの軸心冷却速度」又は単に「軸心冷却速度」と称することがある。
<Cooling rate>
The cooling rate of the slab was calculated using CASTEM (heat transfer coagulation program). Here, based on the physical property values (specific heat, solidification latent heat, thermal conductivity, density, etc.) collected by various tests of the slab samples of the components shown in Table 1 above, the cooling conditions (casting speed) of the continuous casting machine shown in Table 2 below , Specific water volume) and the cooling conditions after casting, and the heat transfer coefficients of the slab surface, mist, air, and roll were given as a function of temperature as boundary conditions. In addition, the slab surface temperature immediately after passing through the final roll of the continuous casting machine and the slab surface temperature during cooling after casting are measured, and the heat of the slab surface is adjusted so that the surface temperature history obtained by calculation matches the measured value. The transmission coefficient was corrected. The final roll of the continuous casting machine is a roll located at the position where the casting distance is the longest from the mold among the roll group connected from directly under the mold in the casting direction. Further, in the analysis of the internal stress described later, since the internal stress was maximized at the positions of the center in the width direction, the center in the thickness direction, and the center in the longitudinal direction of the slab, the cooling rate was the center in the width direction and the thickness of the slab. The cooling rate at the center of the direction and the center of the longitudinal direction was adopted. In the following, the cooling rate at the center in the width direction, the center in the thickness direction, and the center in the longitudinal direction of the slab may be referred to as "the axial cooling rate of the slab" or simply "the axial cooling rate".

<内部応力>
汎用ソフトウェアのABAQUSを用いて、数値解析により、内部応力を求めた。このとき、上述したCASTEMで計算された鋳片の温度分布を与え、その温度と冷却速度に応じた物性値(応力−歪関係、線膨張係数)を逐次与えることで、鋳片内の応力分布を計算した。この解析により、内部応力は、スラブの幅方向、厚さ方向、および長手方向のうち長手方向の内部応力が最大となることがわかった。また、スラブの幅方向、厚さ方向、および長手方向の内部応力はそれぞれ幅方向中央、厚さ方向中央、および長手方向中央で最大となることがわかった。
<Internal stress>
The internal stress was determined by numerical analysis using ABAQUS, a general-purpose software. At this time, the stress distribution in the slab is given by giving the temperature distribution of the slab calculated by the above-mentioned CASTEM and sequentially giving the physical property values (stress-strain relationship, linear expansion coefficient) according to the temperature and the cooling rate. Was calculated. From this analysis, it was found that the internal stress in the longitudinal direction is the largest among the width direction, the thickness direction, and the longitudinal direction of the slab. It was also found that the internal stresses in the width direction, the thickness direction, and the longitudinal direction of the slab were maximum in the center in the width direction, the center in the thickness direction, and the center in the longitudinal direction, respectively.

冷却速度CRと室温での内部(残留)応力δから、内部応力δは冷却速度CRに依存することがわかった。このことから、冷却速度CRを制御することにより、内部応力δを制御できることがわかった。 From the cooling rate CR and the internal (residual) stress δ at room temperature, it was found that the internal stress δ depends on the cooling rate CR. From this, it was found that the internal stress δ can be controlled by controlling the cooling rate CR.

冷却速度CRと内部応力δの関係、および、図4に示す内部応力δと内部割れ長さLと置き割れ発生の有無との関係から、図5に示す結果が得られた。図5には、内部応力δと、内部割れ長さLと、冷却速度CRと、置き割れ発生の有無との関係を示している。 The results shown in FIG. 5 were obtained from the relationship between the cooling rate CR and the internal stress δ, and the relationship between the internal stress δ and the internal crack length L shown in FIG. 4 and the presence or absence of the occurrence of cracks. FIG. 5 shows the relationship between the internal stress δ, the internal crack length L, the cooling rate CR, and the presence or absence of the occurrence of cracks.

図5に示す曲線は、置き割れが発生しない室温での最大内部(残留)応力δを示す曲線でもあり、置き割れが発生しない最大冷却速度CRを示す曲線でもある。曲線の上側の範囲は、「置き割れが発生する範囲」であり、曲線の下側の範囲は、「置き割れが発生しない範囲」である。内部割れ長さLによって、置き割れが発生しない冷却速度CRの範囲が異なる。図5から、内部割れ長さLに応じて、冷却速度CRが「置き割れが発生しない範囲」になるように、冷却速度CRを制御することにより、置き割れの発生を抑制することができると考えられる。 The curve shown in FIG. 5 is also a curve showing the maximum internal (residual) stress δ at room temperature where cracks do not occur, and is also a curve showing the maximum cooling rate CR where cracks do not occur. The upper range of the curve is the "range where cracks occur", and the lower range of the curve is the "range where cracks do not occur". The range of the cooling rate CR at which the placement crack does not occur differs depending on the internal crack length L. From FIG. 5, it can be seen that the occurrence of cracks can be suppressed by controlling the cooling rate CR so that the cooling rate CR is in the "range where cracks do not occur" according to the internal crack length L. Conceivable.

上記知見を確認するため、以下の実験を行った。
表3に示す鋳造速度および比水量でスラブを鋳造した。鋳片引き抜き開始時は、0.2m/min.で、約100秒間、鋳片を引き抜き抜いた。その後、0.12m/min.2の加速度で目標鋳造速度まで順次増速させた。鋳造後、スラブを所定の長さに切断し、室温で、表3に示すスラブ冷却状態になるように準備した。具体的には、スラブが連続鋳造機の最終ロールを通過した時から50分以内に、表3に示すスラブ冷却状態になるようにした。その後、表3に示すスラブ冷却状態でスラブを冷却した。表3に示すスラブ冷却状態は、スラブの軸心温度が700℃から500℃に至るまでの冷却状態である。その後、スラブを室温になるまで冷却させてから、スラブに置き割れが発生しているか(スラブ折損の有無)を確認した。
The following experiments were conducted to confirm the above findings.
The slab was cast at the casting speed and specific water volume shown in Table 3. At the start of drawing out the slab, the slab was pulled out at 0.2 m / min. For about 100 seconds. Then, 0.12 m / min. Was sequentially accelerated up to the target casting speed at second acceleration. After casting, the slab was cut to a predetermined length and prepared to be in the slab cooling state shown in Table 3 at room temperature. Specifically, the slab was cooled as shown in Table 3 within 50 minutes after the slab passed through the final roll of the continuous casting machine. Then, the slab was cooled in the slab cooling state shown in Table 3. The slab cooling state shown in Table 3 is a cooling state in which the axial temperature of the slab ranges from 700 ° C. to 500 ° C. Then, after cooling the slab to room temperature, it was placed on the slab and checked whether cracks were generated (whether or not the slab was broken).

以下、表3に示す条件を説明する。
表3に示す鋼種A〜Cは、表1および表2に示す鋼種A〜Cである。
表3に示す「スラブ冷却状態」を、以下に説明する。
・No.1の「水冷」
スラブをマンボ(枕木)に載せ、スプレーで、12時間、上方および下方からスラブに散水した。
・No.2とNo.5の「1枚空冷」
1枚のスラブをマンボ(枕木)に載せ、室温で96時間放置した。
・No.3の「8枚段積み(最上段)」
図6に示すように、8枚のスラブを積み、室温で96時間放置した。以下において、複数枚のスラブを積むことを「段積み」と称することがある。段積みは、8枚のスラブの幅方向および長手方向の中心が、同一鉛直線状に配置されるようにした。8枚のスラブのうち最上段のスラブに置き割れが発生したかを確認した。
・No.4の「8枚段積み(上から2枚目)」
No.3と同様に、8枚のスラブを積み、室温で96時間放置した。8枚のスラブのうち上から2枚目のスラブに置き割れが発生したかを確認した。
The conditions shown in Table 3 will be described below.
The steel types A to C shown in Table 3 are the steel types A to C shown in Tables 1 and 2.
The "slab cooling state" shown in Table 3 will be described below.
・ No.1 "water cooling"
The slab was placed on a mambo (sleepers) and sprayed onto the slab from above and below for 12 hours.
・ No.2 and No.5 "single air cooling"
One slab was placed on a mambo (sleeper) and left at room temperature for 96 hours.
・ No. 3 "8-sheet stacking (top)"
As shown in FIG. 6, eight slabs were stacked and left at room temperature for 96 hours. In the following, stacking a plurality of slabs may be referred to as "stacking". The stacking was such that the centers of the eight slabs in the width and longitudinal directions were arranged in the same vertical line. It was confirmed whether or not a crack occurred in the uppermost slab out of the eight slabs.
・ No. 4 "8-sheet stacking (second from the top)"
As in No. 3, eight slabs were stacked and left at room temperature for 96 hours. Of the eight slabs, the second slab from the top was placed and it was confirmed whether cracks had occurred.

表3に示す「軸心冷却速度」は、表3に示す冷却状態で冷却しているときのスラブの軸心冷却速度である。「軸心冷却速度」は、伝熱凝固プログラムのCASTEMを用いて計算した値である。 The “axial cooling rate” shown in Table 3 is the axial cooling rate of the slab when cooling in the cooling state shown in Table 3. The "axial cooling rate" is a value calculated using the CASTEM of the heat transfer solidification program.

表3に示す「内部割れ長さL」は、以下の方法によって測定した長さである。
鋳造後、所定の長さに切断したスラブを、長手方向に沿って切断した。切断面からサンプルを採取し、サンプルに酸を塗布した。酸により腐食した部分の長さを測定した。この厚さ方向の長さを内部割れ長さLとした。腐食した部分が複数存在するときは、腐食した部分の長さが最も長いものを、内部割れ長さLとした。デンドライト樹間でミクロ偏析が大きい部分と内部割れを見分けるのが困難であるため、本方法での検出下限は10mmである。そのため、10mm未満の長さの割れは全て10mmとして取り扱った。
The “internal crack length L” shown in Table 3 is a length measured by the following method.
After casting, slabs cut to a predetermined length were cut along the longitudinal direction. A sample was taken from the cut surface and acid was applied to the sample. The length of the part corroded by the acid was measured. The length in the thickness direction was defined as the internal crack length L. When there were a plurality of corroded portions, the one having the longest corroded portion was defined as the internal crack length L. Since it is difficult to distinguish between a portion having a large microsegregation and an internal crack between dendrite trees, the lower limit of detection by this method is 10 mm. Therefore, all cracks with a length of less than 10 mm were treated as 10 mm.

表3および図7に結果を示している。図7は、図5に、表3に示す結果をプロットしたものである。 The results are shown in Table 3 and FIG. FIG. 7 is a plot of the results shown in Table 3 in FIG.

表3から、No.1〜4では置き割れが発生しなかったが、No.5では置き割れが発生した。置き割れが発生しなかったNo.1〜4は、図7に示すように、「置き割れが発生しない範囲」に存在した。一方、置き割れが発生したNo.5は、「置き割れが発生する範囲」に存在した。このことから、図7の曲線の下側の範囲は「置き割れが発生しない範囲」であり、図7の曲線の上側の範囲は「置き割れが発生する範囲」であることを確認できた。 From Table 3, No. 1 to 4 did not cause a crack, but No. 5 did a crack. As shown in FIG. 7, Nos. 1 to 4 in which the placement cracks did not occur existed in the "range in which the placement cracks did not occur". On the other hand, No. 5 in which the placement crack occurred existed in the "range in which the placement crack occurs". From this, it was confirmed that the lower range of the curve of FIG. 7 is the "range where the cracks do not occur" and the upper range of the curve of FIG. 7 is the "range where the cracks occur".

上記より、スラブを鋳造後、切断し、冷却する際、スラブの軸心の温度が700℃から500℃に至るまで(500℃以上700℃以下の範囲において)、内部割れ長さLに応じて、冷却速度CRが図7に示す「置き割れが発生しない範囲」になるように、冷却速度CRを制御することにより、置き割れの発生を抑制できる。 From the above, when the slab is cast, cut, and cooled, the temperature of the axis of the slab ranges from 700 ° C to 500 ° C (in the range of 500 ° C or more and 700 ° C or less) according to the internal crack length L. By controlling the cooling rate CR so that the cooling rate CR is within the “range in which the cracking does not occur” shown in FIG. 7, the occurrence of the cracking can be suppressed.

なお、スラブの軸心温度が700℃に至るまでは、上述したように、変態応力が発生しないため、スラブに発生する内部応力が小さい。そのため、スラブの軸心冷却速度CRを制御しなくても、置き割れが発生しにくい。そこで、スラブの軸心温度が700℃に至るまでは、例えば、スラブを放置(空冷)してもよい。1枚のスラブを放置(空冷)した場合、スラブの軸心冷却速度CRは2.5℃/min.以下である。そのため、スラブの軸心温度が700℃を超える範囲では、スラブの軸心冷却速度CRを以下のように制御するとよい。
CR≦2.5℃/min.
As described above, the transformation stress does not occur until the axial temperature of the slab reaches 700 ° C., so that the internal stress generated in the slab is small. Therefore, even if the axial cooling rate CR of the slab is not controlled, cracking is unlikely to occur. Therefore, for example, the slab may be left to stand (air-cooled) until the axial temperature of the slab reaches 700 ° C. When one slab is left to stand (air-cooled), the axial cooling rate CR of the slab is 2.5 ° C./min. Or less. Therefore, in the range where the axial temperature of the slab exceeds 700 ° C., the axial cooling rate CR of the slab may be controlled as follows.
CR ≤ 2.5 ° C / min.

また、スラブの軸心温度が500℃を下回ったときも、700℃から500℃での冷却速度を制御していれば、既に変態が完了しており変態が起こらないか、500℃以下で変態が発生して内部応力が増加しても置き割れが発生しない内部割れの長さが前提となっている。そのため、スラブの軸心冷却速度CRを制御しなくても、置き割れが発生しにくい。そこで、スラブの軸心温度が500℃を下回ってからは、冷却速度を制御しなくてもよい。例えば、スラブの軸心温度が500℃を下回ってからも、500℃に至るまでの冷却状態を継続してもよい。また、500℃に至るまでの冷却状態をやめてもよい。 Further, even when the axial temperature of the slab falls below 500 ° C, if the cooling rate from 700 ° C to 500 ° C is controlled, the transformation has already been completed and the transformation does not occur, or the transformation occurs at 500 ° C or less. It is assumed that the length of the internal crack does not cause the crack even if the internal stress increases due to the occurrence of. Therefore, even if the axial cooling rate CR of the slab is not controlled, cracking is unlikely to occur. Therefore, it is not necessary to control the cooling rate after the axial temperature of the slab falls below 500 ° C. For example, even after the axial temperature of the slab falls below 500 ° C., the cooling state up to 500 ° C. may be continued. Further, the cooling state up to 500 ° C. may be stopped.

「スラブの軸心冷却速度CR」は、例えば、スラブの表面温度履歴(例えば、スラブ表面の冷却速度)から伝熱計算により算出することができる。また、「スラブの軸心冷却速度CR」は、例えば、スラブの鋳造条件、鋳造後の冷却条件等が決まれば、それらの条件に応じて算出することができる。例えば、「スラブの軸心冷却速度CR」として、(温度Aと温度Bの温度差)/(温度Aから温度Bとなる時間)によって得られた値を使用してもよい。「スラブの軸心温度が700℃から500℃に至るまでのスラブの軸心冷却速度CR」(スラブの軸心温度が500℃以上700℃以下におけるスラブの軸心冷却速度CR)は、例えば、鋳造後、スラブを700℃から500℃に至るまで冷却するときの荷姿(例えば、表3に示す「スラブ冷却状態」)、その荷姿にするまでの時間等によって、操業毎に制御可能である。 The "axial cooling rate CR of the slab" can be calculated, for example, by heat transfer calculation from the surface temperature history of the slab (for example, the cooling rate of the slab surface). Further, the "axial cooling rate CR of the slab" can be calculated according to the casting conditions of the slab, the cooling conditions after casting, and the like, for example. For example, as the "axial cooling rate CR of the slab", a value obtained by (temperature difference between temperature A and temperature B) / (time from temperature A to temperature B) may be used. "Slab axis cooling rate CR from slab axis temperature from 700 ° C to 500 ° C" (slab axis cooling rate CR when slab axis temperature is 500 ° C or more and 700 ° C or less) is, for example, It can be controlled for each operation according to the packing style when the slab is cooled from 700 ° C to 500 ° C after casting (for example, the “slab cooling state” shown in Table 3), the time required for the packing shape, and the like. is there.

「スラブの軸心温度」は、CASTEM(伝熱凝固プログラム)を用いて計算したが、一般的な伝熱凝固計算により、例えば、市販のコードにより計算によって求められる。「スラブの軸心温度」とは、スラブの幅方向中央、厚さ方向中央、且つ長手方向中央の温度であり、スラブにおいて最も温度が高い位置の温度である。本実施形態では、スラブの内部に発生する応力を制御しようとしており、内部応力を制御するのは冷却速度である。その内部応力が最大となるのがスラブ軸心部であるため、スラブの冷却速度として「スラブの軸心冷却速度」を採用している。そのため、スラブの温度として、「スラブの軸心温度」を採用している。 The "axial temperature of the slab" was calculated using CASTEM (heat transfer coagulation program), but can be calculated by general heat transfer coagulation calculation, for example, by a commercially available code. The "axial temperature of the slab" is the temperature at the center in the width direction, the center in the thickness direction, and the center in the longitudinal direction of the slab, and is the temperature at the highest temperature position in the slab. In this embodiment, the stress generated inside the slab is controlled, and the internal stress is controlled by the cooling rate. Since the maximum internal stress is in the slab axis, the "slab axis cooling rate" is adopted as the slab cooling rate. Therefore, "the axial temperature of the slab" is adopted as the temperature of the slab.

「内部割れ長さL」は、例えば、スラブの鋳造条件(鋳造速度、比水量、スラブサイズ、ロールスタンドの使用状況等)を基に推測される長さでもよい。「内部割れ長さL」は、例えば、鋳造後のスラブの切断面において測定された実測値でもよい。複数の内部割れが発生した場合、最も長い内部割れ長さを「内部割れ長さL」とする。
また、例えば、「内部割れ長さL」として推測された長さが存在する場合、その長さを推測するために用いた鋳造条件と同じ鋳造条件でスラブを鋳造するとき、そのスラブの「内部割れ長さL」を、すでに存在する推測された長さとしてもよい。例えば、「内部割れ長さL」の実測値が存在する場合、その実測値が得られた鋳造条件と同じ鋳造条件でスラブを鋳造するとき、そのスラブの「内部割れ長さL」を上記実測値としてもよい。
The "internal crack length L" may be, for example, a length estimated based on the casting conditions of the slab (casting speed, specific water amount, slab size, usage status of the roll stand, etc.). The “internal crack length L” may be, for example, an actually measured value measured on the cut surface of the slab after casting. When a plurality of internal cracks occur, the longest internal crack length is defined as "internal crack length L".
Further, for example, when a slab has a length estimated as "internal crack length L", when the slab is cast under the same casting conditions as the casting conditions used for estimating the length, the "inside" of the slab is used. The crack length L may be an estimated length that already exists. For example, if there is an actually measured value of "internal crack length L", when casting a slab under the same casting conditions as the casting condition for which the measured value was obtained, the "internal crack length L" of the slab is measured as described above. It may be a value.

上記知見を基に、具体的な冷却方法を検討した。 Based on the above findings, a specific cooling method was examined.

本実施形態の高張力鋼を、通常の鋳造条件で鋳造した場合、内部割れ長さLは最大50mm程度と想定される。そのため、本実施形態では、内部割れ長さLが50mm以下のときに置き割れを抑制できる冷却方法を検討した。 When the high-strength steel of the present embodiment is cast under normal casting conditions, the internal crack length L is assumed to be about 50 mm at maximum. Therefore, in the present embodiment, a cooling method capable of suppressing cracking when the internal crack length L is 50 mm or less has been investigated.

スラブが700℃から500℃に至るまで冷却するときの冷却条件を変えた実験を行った。冷却条件を変えることにより、スラブの軸心冷却速度が変わる。表3及び表4に、スラブの鋳造条件および冷却状態を示している。 An experiment was conducted in which the cooling conditions were changed when the slab was cooled from 700 ° C. to 500 ° C. By changing the cooling conditions, the axial cooling rate of the slab changes. Tables 3 and 4 show the casting conditions and cooling conditions of the slab.


以下に、表5に示す冷却条件を説明する。本実験では、段積みしたスラブの幅方向および長手方向の中心が、同一鉛直線状に配置されるようにした。以下において、置き割れ発生の有無を確認するスラブを「対象スラブ」と称する。 The cooling conditions shown in Table 5 will be described below. In this experiment, the centers of the stacked slabs in the width and longitudinal directions were arranged in the same vertical line. In the following, a slab for confirming the presence or absence of cracking will be referred to as a “target slab”.

対象スラブが、段積された複数のスラブのうち最上段および最下段を除くスラブである場合、「段積みまでの時間」は、スラブが最終ロールを通過した時点から、スラブを段積みする過程において、対象スラブの上に他のスラブが積まれたときまでの時間である。
対象スラブが、段積みされた複数のスラブのうち最上段のスラブである場合、「段積みまでの時間」は、スラブが最終ロールを通過した時点から、スラブを段積みする過程において、対象スラブが積まれるまでの時間である。
例えば、3枚のスラブを3段に積み、対象スラブが中段スラブである場合、「段積みまでの時間」は、スラブが最終ロールを通過した時点から、中段スラブの上面に最上段スラブが載せられたときまで(中段スラブの上下面が他のスラブと接触する状態になったときまで)の時間である。また、複数枚のスラブを段積みし、対象スラブが最上段スラブである場合、「段積みまでの時間」は、スラブが最終ロールを通過した時点から、対象スラブ(最上段スラブ)がその下のスラブの上面に載せられたときまで(最上段スラブの下面が他のスラブと接触する状態になったときまで)の時間である。
If the target slab is a slab other than the top and bottom slabs of the multiple stacked slabs, the "time to stack" is the process of stacking the slabs from the time the slab passes the final roll. In, it is the time until another slab is stacked on the target slab.
If the target slab is the top slab of the multiple stacked slabs, the "time to stack" is the target slab in the process of stacking the slabs from the time the slab passes the final roll. It is the time until is piled up.
For example, when three slabs are stacked in three stages and the target slab is a middle slab, the "time until stacking" is such that the top slab is placed on the upper surface of the middle slab from the time the slab passes the final roll. It is the time until it is closed (until the upper and lower surfaces of the middle slab come into contact with other slabs). In addition, when multiple slabs are stacked and the target slab is the top slab, the "time until stacking" is the target slab (top slab) below it from the time the slab passes the final roll. It is the time until it is placed on the upper surface of the slab (until the lower surface of the uppermost slab comes into contact with another slab).

「接触面」は、対象スラブが他のスラブと接触した面である。「上」は、対象スラブの上側の広面であり、「下」は、対象スラブの下側の広面である。スラブの広面とは、図1に示すように、スラブの長手方向に平行な4面のうち面積の大きい2面である。No.6およびNo.7では、「接触面」が「上下」であることから、No.6およびNo.7の対象スラブの上側の広面と下側の広面は他のスラブに接している。No.8では、「接触面」が「下」であることから、No.8では、対象スラブの下側の広面だけが他のスラブに接している。No.8の対象スラブは、段積みされたスラブのうち最上段のスラブである。 The "contact surface" is the surface on which the target slab is in contact with another slab. "Upper" is the upper wide surface of the target slab, and "lower" is the lower wide surface of the target slab. As shown in FIG. 1, the wide surface of the slab is two of the four surfaces parallel to the longitudinal direction of the slab, which have a large area. In No. 6 and No. 7, since the "contact surface" is "up and down", the upper wide surface and the lower wide surface of the target slabs of No. 6 and No. 7 are in contact with other slabs. In No. 8, since the "contact surface" is "lower", in No. 8, only the wide surface below the target slab is in contact with the other slab. The target slab of No. 8 is the uppermost slab among the stacked slabs.

対象スラブが、段積された複数のスラブのうち最上段および最下段を除くスラブである場合、「段積み維持時間」は、対象スラブの上下面が他のスラブと接している状態が維持されている時間である。言い換えると、対象スラブが、段積された複数のスラブのうち最上段および最下段を除くスラブである場合、「段積み維持時間」は、対象スラブの上面に他のスラブが積まれたときから(対象スラブの上下面が他のスラブと接触する状態になったときから)、対象スラブの上に積まれたスラブを外したときまで(対象スラブの上面が他のスラブと接触しなくなったときまで)の時間である。
対象スラブが、段積された複数のスラブのうち最上段のスラブである場合、「段積み維持時間」は、対象スラブの下面が他のスラブと接している状態が維持されている時間である。言い換えると、対象スラブが、段積された複数のスラブのうち最上段のスラブである場合、「段積み維持時間」は、対象スラブが他のスラブの上面に積まれたときから(対象スラブの下面が他のスラブと接触する状態になったときから)、対象スラブを外したときまで(対象スラブの下面が他のスラブと接触しなくなったときまで)の時間である。
例えば、3枚のスラブを段積みし、対象スラブが中段スラブ(2段目のスラブ)であるとき、「段積み維持時間」は、3枚のスラブの段積みが完成したときから、最上段のスラブを外すときまでの時間である。また、複数枚のスラブを段積し、対象スラブが最上段スラブであるとき、「段積み維持時間」は、対象スラブ(最上段スラブ)が他のスラブの上面に載せられたときから(対象スラブの下面が他のスラブと接触する状態になったときから)、対象スラブを外したときまでの時間である。
When the target slab is a slab other than the top and bottom slabs among the plurality of stacked slabs, the "stacking maintenance time" is maintained so that the upper and lower surfaces of the target slab are in contact with other slabs. It's time to spend. In other words, if the target slab is a slab other than the top and bottom of the stacked slabs, the "stacking maintenance time" is from the time when another slab is stacked on the top surface of the target slab. (From when the upper and lower surfaces of the target slab are in contact with other slabs) until when the slabs stacked on the target slab are removed (when the upper surface of the target slab is no longer in contact with other slabs) Until) time.
When the target slab is the uppermost slab of the plurality of stacked slabs, the "stacked maintenance time" is the time during which the lower surface of the target slab is maintained in contact with other slabs. .. In other words, if the target slab is the top slab of the stacked slabs, the "stacking maintenance time" will be from the time the target slab is stacked on top of the other slabs (of the target slab). It is the time from when the lower surface comes into contact with other slabs) to when the target slab is removed (until when the lower surface of the target slab no longer contacts other slabs).
For example, when three slabs are stacked and the target slab is the middle slab (second slab), the "stacking maintenance time" is the highest tier from the time when the three slabs are stacked. It is the time until the slab is removed. In addition, when a plurality of slabs are stacked and the target slab is the top slab, the "stacking maintenance time" is set from the time when the target slab (top slab) is placed on the upper surface of another slab (target). It is the time from when the lower surface of the slab comes into contact with another slab) to when the target slab is removed.

「重なり率」は、「対象スラブの上側の広面(一方の広面)と下側の広面(他方の広面)の合計面積」に対する、「上側の広面(一方の広面)がその上に配置されたスラブと接触する面積および下側の広面(他方の広面)がその下に配置されたスラブと接触する面積の合計」の比率である。
1枚のスラブの上側の広面(一方の広面)の面積と下側の広面(他方の広面)の面積は同様に扱ってよい。例えば、段積みした複数のスラブの幅方向および長手方向の中心が、同一鉛直線状に配置される場合、対象スラブの上側広面の面積をS01、対象スラブの下側広面の面積をS02、対象スラブの上に配置されたスラブの下側広面の面積をS1、対象スラブの上に配置されたスラブの上側広面の面積をS2としたとき、重なり率はこれらの面積から求めることができる。
For the "overlap ratio", the "upper wide surface (one wide surface)" was arranged on the "total area of the upper wide surface (one wide surface) and the lower wide surface (the other wide surface) of the target slab". It is the ratio of the area in contact with the slab and the area where the lower wide surface (the other wide surface) is in contact with the slab placed below it.
The area of the upper wide surface (one wide surface) and the area of the lower wide surface (the other wide surface) of one slab may be treated in the same manner. For example, when the centers in the width direction and the longitudinal direction of a plurality of stacked slabs are arranged in the same vertical line, the area of the upper wide surface of the target slab is S 01 and the area of the lower wide surface of the target slab is S 02. , When the area of the lower wide surface of the slab placed on the target slab is S 1 and the area of the upper wide surface of the slab placed on the target slab is S 2 , the overlap ratio is calculated from these areas. Can be done.

図8に、3段のスラブを積んだ例を示している。3段のスラブは、スラブの幅方向および長手方向の中心が同一鉛直線状に位置するように、段積みされている。3段のスラブのうち中段スラブを対象スラブとした場合の重なり率を説明する。
(ケース1)
上段スラブ、下段スラブともに中段スラブ(対象スラブ)より大きい広面面積のスラブで段積みしている場合、S1>S01、S2>S02である。この場合、中段スラブの上側広面の全面が上段スラブと接触し、中段スラブの下側広面の全面が下段スラブと接触している。ケース1の重なり率は、以下の式によって表される。
重なり率=100× (S01+S02)/(S01+S02
=100
(ケース2)
上段スラブが中段スラブ以下の広面面積のスラブで、下段スラブが中段スラブ以上の広面面積のスラブで段積みしている場合、S1≦S01、S2≧S02である。この場合、中段スラブの上側広面の一部が上段スラブの下側広面の全面と接触している。中段スラブの下側広面の全面が下段のスラブと接触している。この場合、ケース2の重なり率は、以下の式によって表される。
重なり率=100× (S1+S02)/(S01+S02
なお、上段スラブが中段スラブ以上の広面面積のスラブで、下段スラブが中段スラブ以下の広面面積のスラブで段積みしている場合、S1≧S01、S2≦S02である。この場合、重なり率は、100× (S01+S2)に/(S01+S02)である。
(ケース3)
上段スラブ、下段スラブともに中段スラブより小さい広面面積のスラブで段積みしている場合、S1<S01、S2<S02である。この場合、中段スラブの上側広面の一部が上段スラブの下側広面の全面と接触している。中段スラブの下側の広面の一部が下段スラブの上側広面の全面と接触している。この場合、ケース3の重なり率は、以下の式によって表される。
重なり率=100× (S1+S2)/(S01+S02
FIG. 8 shows an example in which three stages of slabs are stacked. The three-tiered slabs are stacked so that the centers of the slabs in the width direction and the longitudinal direction are located in the same vertical direction. The overlap rate when the middle slab is used as the target slab among the three slabs will be described.
(Case 1)
When both the upper slab and the lower slab are stacked with slabs having a wider surface area larger than the middle slab (target slab), S 1 > S 01 and S 2 > S 02 . In this case, the entire upper wide surface of the middle slab is in contact with the upper slab, and the entire lower wide surface of the middle slab is in contact with the lower slab. The overlap rate of Case 1 is expressed by the following equation.
Overlap rate = 100 x (S 01 + S 02 ) / (S 01 + S 02 )
= 100
(Case 2)
When the upper slab is a slab having a wide surface area equal to or less than the middle slab and the lower slab is stacked with a slab having a wide surface area equal to or larger than the middle slab, S 1 ≤ S 01 and S 2 ≥ S 02 . In this case, a part of the upper wide surface of the middle slab is in contact with the entire lower wide surface of the upper slab. The entire lower wide surface of the middle slab is in contact with the lower slab. In this case, the overlap rate of Case 2 is expressed by the following equation.
Overlap rate = 100 x (S 1 + S 02 ) / (S 01 + S 02 )
When the upper slab is a slab having a wider area than the middle slab and the lower slab is a slab having a wider area less than the middle slab, S 1 ≧ S 01 and S 2 ≦ S 02 . In this case, the overlap ratio is 100 × (S 01 + S 2 ) / (S 01 + S 02 ).
(Case 3)
When both the upper slab and the lower slab are stacked with slabs having a wider surface area smaller than the middle slab, S 1 <S 01 and S 2 <S 02 . In this case, a part of the upper wide surface of the middle slab is in contact with the entire lower wide surface of the upper slab. A part of the lower wide surface of the middle slab is in contact with the entire upper wide surface of the lower slab. In this case, the overlap rate of Case 3 is expressed by the following equation.
Overlap rate = 100 x (S 1 + S 2 ) / (S 01 + S 02 )

「内部割れ長さ」は、鋳造条件を基に推測した。
「内部応力」は、汎用ソフトウェアのABAQUSを用いて数値解析により計算した。
The "internal crack length" was estimated based on the casting conditions.
The "internal stress" was calculated by numerical analysis using ABAQUS, a general-purpose software.

「置き割れ発生の有無」は、以下の方法によって判断した。
No.6〜8の内部割れ長さLは、50mm以下である。図7から、内部割れ長さLが50mm以下であるとき、置き割れの発生を抑制できる内部応力は177MPa以下である。このことから、内部割れ長さLが50mm以下のとき、内部応力が177MPa以下であれば、置き割れは発生しない。
そのため、内部応力が177MPa以下である場合、置き割れの発生を抑制できると判断し、表5に「○」と示した。一方、内部応力が177MPaを超える場合、置き割れの発生を抑制できないと判断し、表5に「×」と示した。
"Presence or absence of cracking" was determined by the following method.
The internal crack length L of Nos. 6 to 8 is 50 mm or less. From FIG. 7, when the internal crack length L is 50 mm or less, the internal stress capable of suppressing the occurrence of placing cracks is 177 MPa or less. From this, when the internal crack length L is 50 mm or less and the internal stress is 177 MPa or less, the placement crack does not occur.
Therefore, when the internal stress is 177 MPa or less, it is judged that the occurrence of cracks can be suppressed, and “◯” is shown in Table 5. On the other hand, when the internal stress exceeds 177 MPa, it is judged that the occurrence of cracks cannot be suppressed, and “x” is shown in Table 5.

図9に結果を示している。図9の縦軸は内部応力であり、図9の横軸は重なり率である。図9に、No.6〜8の近似曲線を示している。No.6〜8では、上述したように、内部割れ長さLは50mm以下であるため、置き割れの発生を抑制できる内部応力は177MPa以下である。そのため、図9において、内部応力が177MPa以下の範囲で、置き割れの発生を抑制できると考えられる。 The results are shown in FIG. The vertical axis of FIG. 9 is the internal stress, and the horizontal axis of FIG. 9 is the overlap ratio. FIG. 9 shows approximate curves of Nos. 6 to 8. In Nos. 6 to 8, as described above, since the internal crack length L is 50 mm or less, the internal stress capable of suppressing the occurrence of placing cracks is 177 MPa or less. Therefore, in FIG. 9, it is considered that the occurrence of cracks can be suppressed in the range where the internal stress is 177 MPa or less.

図9から、No.6〜8の近似曲線において、重なり率が60%のとき、内部応力が177MPaより小さい。このことから、置き割れの発生を抑制できる範囲と抑制できない範囲との境界を、重なり率が60%のときと考え、重なり率が60%以上のとき、置き割れの発生を抑制できると考えられる。 From FIG. 9, in the approximate curves of Nos. 6 to 8, when the overlap ratio is 60%, the internal stress is smaller than 177 MPa. From this, it is considered that the boundary between the range in which the occurrence of the placement crack can be suppressed and the range in which the occurrence of the placement crack cannot be suppressed is considered to be when the overlap rate is 60%, and when the overlap rate is 60% or more, the occurrence of the placement crack can be suppressed. ..

上記知見を確認するため、表4および下記表6に示す条件で、スラブを鋳造した後、冷却した。表6に示すNo.9〜No.11では、スラブを段積みしたが、No.12では、1枚のスラブを室温になるまで放置した(空冷)。 In order to confirm the above findings, the slab was cast and then cooled under the conditions shown in Table 4 and Table 6 below. In No. 9 to No. 11 shown in Table 6, slabs were stacked, but in No. 12, one slab was left to reach room temperature (air cooling).

表6に示す「置き割れ発生の有無」は、以下の方法で判断した。
<No.9〜No.12>
スラブを鋳造後、室温まで冷却した後、スラブに置き割れが発生しているかを確認した。No.9〜No.11では、置き割れが発生していなかったため、表6に「○」と示している。No.12では、置き割れが発生したため、表6に「×」と示している。
The “presence or absence of cracking” shown in Table 6 was determined by the following method.
<No.9 to No.12>
After casting the slab, it was cooled to room temperature and then placed on the slab to check if cracks had occurred. In No. 9 to No. 11, since no cracking occurred, “◯” is shown in Table 6. In No. 12, “x” is shown in Table 6 because a crack was generated.

表6から、以下のことがわかった。
重なり率が60%以上のNo.9〜11では、置き割れの発生を抑制できたが、重なり率が60%未満のNo.12では、置き割れの発生を抑制できなかった。このことから、重なり率が60%以上のとき、置き割れの発生を抑制できることを確認できた。
From Table 6, the following was found.
In Nos. 9 to 11 having an overlap rate of 60% or more, the occurrence of placing cracks could be suppressed, but in No. 12 having an overlapping rate of less than 60%, the occurrence of placing cracks could not be suppressed. From this, it was confirmed that when the overlap rate is 60% or more, the occurrence of cracks can be suppressed.

上記より、スラブを冷却する際、スラブの軸心温度が700℃から500℃に至るまで、対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態にする。これにより、置き割れの発生を抑制できる。 From the above, when cooling the slabs, the slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is 60% or more from 700 ° C. to 500 ° C. at the axial temperature of the slabs. As a result, the occurrence of cracks can be suppressed.

また、以下の理由から、対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態を8時間以上維持する。
対象スラブの重なり率が高いほど、冷却速度が遅い。重なり率が最も高い100%のとき、冷却速度が最も遅い。表3において、No.4は、重なり率が100%の実験である。このときの冷却速度は0.44℃/min.であった。この冷却速度で、スラブの軸心温度が700℃から500℃に至るまでに、(700−500)/0.44=455分かかる。冷却速度が最も遅いときに455分かかることから、それより速い冷却速度で冷却した場合、455分未満で、スラブの軸心温度が700℃から500℃にまで下がる。
Further, for the following reasons, the state in which the slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is 60% or more is maintained for 8 hours or more.
The higher the overlap rate of the target slab, the slower the cooling rate. When the overlap rate is 100%, which is the highest, the cooling rate is the slowest. In Table 3, No. 4 is an experiment in which the overlap rate is 100%. The cooling rate at this time was 0.44 ° C./min. At this cooling rate, it takes (700-500) /0.44=455 minutes for the axial temperature of the slab to reach from 700 ° C to 500 ° C. Since it takes 455 minutes at the slowest cooling rate, the axial temperature of the slab drops from 700 ° C. to 500 ° C. in less than 455 minutes when cooled at a faster cooling rate.

重なり率が60%以上になるように段積みした場合の冷却速度は、重なり率が100%の冷却速度と同等またはそれより速い。そのため、段積みによる冷却を455分以上行うことにより、スラブの軸心温度が700℃から500℃にまで下がる。 The cooling rate when stacked so that the overlap rate is 60% or more is equal to or faster than the cooling rate when the overlap rate is 100%. Therefore, the axial temperature of the slab is lowered from 700 ° C. to 500 ° C. by cooling by stacking for 455 minutes or more.

上記より、対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態を、8時間以上維持する。これにより、スラブの軸心温度が700℃から500℃にまで下がる。その後は、スラブを段積みしたままでもよく、段積みをやめてもよい。 From the above, the state in which the slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is 60% or more is maintained for 8 hours or more. As a result, the axial temperature of the slab is lowered from 700 ° C. to 500 ° C. After that, the slabs may be left stacked or the slabs may be stopped.

ここで、「対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態」とは、段積されるスラブのうち少なくとも対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態である。「対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態」とは、対象スラブの重なり率が60%以上であれば、全てのスラブが段積みされていなくてもよく、全てのスラブが段積みされていてもよい。また、「対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態」とは、対象スラブの重なり率が60%以上であれば、スラブを段積みしている途中でもよい。対象スラブの枚数は、1枚でもよく、2枚以上でもよい。例えば、4枚のスラブが4段に段積みされ、上から3段目のスラブが対象スラブである場合、上から2段目のスラブが積まれたときに、3段目のスラブ(対象スラブ)の重なり率が60%以上になる。この場合、「対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態」とは、上から2段目のスラブが積まれていれば、最上段のスラブが積まれていなくてもよく、最上段のスラブが積まれていてもよい。 Here, "a state in which slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is 60% or more" means that the slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is at least 60% or more among the stacked slabs. It is in a stacked state. "A state in which slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is 60% or more" means that if the overlap rate of the target slabs is 60% or more, not all slabs need to be stacked. All slabs may be stacked. Further, "a state in which slabs are stacked so that the overlapping rate of the target slabs is 60% or more" may be in the middle of stacking the slabs as long as the overlapping rate of the target slabs is 60% or more. The number of target slabs may be one or two or more. For example, when four slabs are stacked in four stages and the third slab from the top is the target slab, when the second slab from the top is stacked, the third slab (target slab) ) Overlap rate is 60% or more. In this case, "a state in which slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is 60% or more" means that if the second slab from the top is stacked, the top slab is not stacked. It may be piled up with the top slabs.

段積みを開始するタイミングは、スラブの切断後であれば特に限定されない。しかし、「対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態」にするのは、以下の理由から、スラブが連続鋳造機の最終ロールを通過してから50分以内とする。 The timing at which stacking is started is not particularly limited as long as it is after cutting the slab. However, "the state where the slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is 60% or more" is set within 50 minutes after the slabs have passed the final roll of the continuous casting machine for the following reasons. To do.

置き割れが発生しないようにするためには、スラブの軸心温度が700℃になったとき、対象スラブの重なり率が60%以上である状態で冷却が行われていなければならない。したがって、スラブの軸心温度が700℃に至る前に、「対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態」にすることが好ましい。 In order to prevent cracking, when the axial temperature of the slab reaches 700 ° C., cooling must be performed in a state where the overlap rate of the target slab is 60% or more. Therefore, before the axial temperature of the slabs reaches 700 ° C., it is preferable that the slabs are stacked so that the overlap ratio of the target slabs is 60% or more.

通常の鋳造条件でスラブを鋳造した場合、連続鋳造機の最終ロールにおけるスラブの軸心温度は800℃を上回る。例えば、鋳造速度が1.0m/min.と遅く、比水量が4.0L/kg−steelと多い条件で鋳造したとき、連続鋳造機の最終ロールにおけるスラブの軸心温度は、伝熱凝固計算により827℃である。鋳造速度が遅いほど、比水量が多いほど、軸心温度は低下しやすいため、上記の条件より、鋳造速度が速く、比水量が少ない条件では、軸心温度がさらに高いと考えられる。鋳造速度が遅く、比水量が多い条件でも、軸心温度が800℃を上回ることから、鋳造速度が速く、比水量が少ない条件では、軸心温度が800℃を確実に上回る。そのため、通常の鋳造条件でスラブを鋳造した場合、連続鋳造機の最終ロールにおけるスラブの軸心温度は800℃を上回る。 When the slab is cast under normal casting conditions, the axial temperature of the slab in the final roll of the continuous casting machine exceeds 800 ° C. For example, when casting is performed under conditions where the casting speed is as slow as 1.0 m / min. And the specific water content is as high as 4.0 L / kg-steel, the axial temperature of the slab in the final roll of the continuous casting machine is calculated by heat transfer solidification. 827 ° C. Since the core temperature tends to decrease as the casting speed is slower and the specific water content is larger, it is considered that the shaft core temperature is further higher under the conditions where the casting speed is faster and the specific water content is smaller than the above conditions. Since the axial core temperature exceeds 800 ° C. even under the condition that the casting speed is slow and the specific water content is large, the axial core temperature surely exceeds 800 ° C. under the condition that the casting speed is high and the specific water content is small. Therefore, when the slab is cast under normal casting conditions, the axial temperature of the slab in the final roll of the continuous casting machine exceeds 800 ° C.

スラブを放置した場合(空冷)、スラブの軸心冷却速度は1.92℃/分である。この場合、スラブの軸心温度が800℃から700℃に至るのに、(800−700)/1.92≒52分かかる。この時間が過ぎると、スラブの軸心温度が700℃を下回ることがある。そのため、スラブが連続鋳造機の最終ロールを通過してから50分以内に、対象スラブの重なり率が60%以上になっているように、スラブを段積みする。
これにより、スラブの軸心温度が700℃になったときから、対象スラブの重なり率が60%以上となった状態で、対象スラブが冷却される。
When the slab is left unattended (air cooling), the axial cooling rate of the slab is 1.92 ° C./min. In this case, it takes (800-700) /1.92≈52 minutes for the axial temperature of the slab to reach from 800 ° C. to 700 ° C. After this time, the axial temperature of the slab may drop below 700 ° C. Therefore, within 50 minutes after the slab has passed through the final roll of the continuous casting machine, the slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is 60% or more.
As a result, the target slab is cooled with the overlap rate of the target slab being 60% or more from the time when the axial temperature of the slab reaches 700 ° C.

以上より、本実施形態の高張力鋼のスラブの内部割れの長さが50mm以下であるとき、以下の方法によって、スラブを室温になるまで冷却する。
スラブが連続鋳造機の最終ロールを通過してから、スラブを切断し、対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みする。スラブが連続鋳造機の最終ロールを通過してから50分以内に、対象スラブの重なり率が60%以上になっているようにする。その後、対象スラブの重なり率が60%以上になった状態を、8時間以上維持する。言い換えると、対象スラブの重なり率が60%以上になっているようにスラブを段積みした状態を、8時間以上維持する。
「重なり率」とは、段積みされた複数のスラブにおいて最上段と最下段のスラブを除く少なくとも1枚のスラブについて、「スラブの一方の広面と他方の広面の合計面積」に対する、「上側の広面(一方の広面)がその上に配置されたスラブと接触する面積および下側の広面(他方の広面)がその下に配置されたスラブと接触する面積の合計」の比率である。
From the above, when the length of the internal crack of the high-strength steel slab of the present embodiment is 50 mm or less, the slab is cooled to room temperature by the following method.
After the slab has passed through the final roll of the continuous casting machine, the slab is cut and the slabs are stacked so that the overlap ratio of the target slab is 60% or more. Within 50 minutes after the slab has passed the final roll of the continuous casting machine, the overlap rate of the target slab should be 60% or more. After that, the state where the overlap rate of the target slab is 60% or more is maintained for 8 hours or more. In other words, the state in which the slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is 60% or more is maintained for 8 hours or more.
The "overlap ratio" is the "upper side" with respect to the "total area of one wide surface and the other wide surface" of at least one slab excluding the top and bottom slabs in a plurality of stacked slabs. It is the ratio of the total area where the wide surface (one wide surface) contacts the slab placed above it and the area where the lower wide surface (the other wide face) contacts the slab placed below it.

上述した方法により、スラブを冷却した際、スラブの軸心温度が700℃から500℃に至るまで、スラブの軸心冷却速度CRが、図6に示す「置き割れが発生しない範囲」に存在するように、軸心冷却速度CRを制御することができる。これにより、本実施形態の高張力鋼のスラブに置き割れが発生することを抑制することができる。 When the slab is cooled by the method described above, the axial cooling rate CR of the slab exists in the "range where cracks do not occur" shown in FIG. 6 from 700 ° C. to 500 ° C. As described above, the axial cooling rate CR can be controlled. As a result, it is possible to prevent the slab of the high-strength steel of the present embodiment from being placed and cracked.

上述した冷却方法を実施したときの「スラブの軸心温度と時間の関係」の一例を、図10に示している。図10の「A」は、スラブが連続鋳造機の最終ロールを通過した時である。図10の「A」では、スラブの軸心温度は800℃を上回っている。「A」の後、スラブを段積みし、「A」から50分以内の「B」で、対象スラブの重なり率が60%以上になる。「B」では、スラブの軸心温度が700℃を上回っている。「B」では、全てのスラブの段積みが完了していてもよく、全てのスラブの段積みが完了していなくてもよい。「B」から8時間以上、対象スラブの重なり率が60%以上になった状態を維持する。言い換えると、「B」から8時間以上、対象スラブの重なり率が60%以上になるようにスラブを段積みした状態を維持する。これにより、スラブの軸心温度が500℃を下回る。この後は、スラブを段積みした状態を維持してもよく、段積みをやめてもよい。 An example of "relationship between the axial temperature of the slab and time" when the above-mentioned cooling method is carried out is shown in FIG. “A” in FIG. 10 is when the slab has passed the final roll of the continuous casting machine. In "A" of FIG. 10, the axial temperature of the slab is higher than 800 ° C. After "A", slabs are stacked, and at "B" within 50 minutes from "A", the overlap rate of the target slab becomes 60% or more. In "B", the axial temperature of the slab exceeds 700 ° C. In "B", the stacking of all slabs may be completed, and the stacking of all slabs may not be completed. For 8 hours or more from "B", the state where the overlap rate of the target slab is 60% or more is maintained. In other words, the state in which the slabs are stacked so that the overlap rate of the target slabs is 60% or more is maintained for 8 hours or more from "B". As a result, the axial temperature of the slab falls below 500 ° C. After this, the slabs may be maintained in a stacked state, or the stacking may be stopped.

図10では、「A」で、スラブの軸心温度が800℃を上回っているが、「A」で、スラブの軸心温度が800℃であってもよい。また、図10では、「B」で、スラブの軸心温度が700℃を上回っているが、「B」で、スラブの軸心温度が700℃であってもよい。 In FIG. 10, in "A", the axial temperature of the slab is higher than 800 ° C., but in "A", the axial temperature of the slab may be 800 ° C. Further, in FIG. 10, in "B", the axial temperature of the slab is higher than 700 ° C., but in "B", the axial temperature of the slab may be 700 ° C.

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, it should be considered that the specific configuration is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

X スラブ X slab

Claims (1)

炭素含有率が0.16mass%以上0.35mass%以下、ケイ素含有率が1.0mass%以上2.5mass%以下、マンガン含有率が1.2mass%以上4.0mass%以下の高張力鋼のスラブを鋳造した後、切断し、冷却するに際し、
鋳造後のスラブに発生する内部割れの長さが50mm以下であるとき、
スラブが連続鋳造機の最終ロールを通過してからスラブを切断し、
スラブが連続鋳造機の最終ロールを通過してから50分以内に、切断された3枚以上のスラブを積み、
ここで、3枚以上積まれたスラブにおいて最上段と最下段を除く少なくとも1枚のスラブについて、スラブの一方の広面と他方の広面の合計面積に対する、前記一方の広面がその上に配置されたスラブと接触する面積および前記他方の広面がその下に配置されたスラブと接触する面積の合計の比率が60%以上となるように、切断された3枚以上のスラブを積み、
切断された3枚以上のスラブを積んだ状態を8時間以上維持することを特徴とする高張力鋼のスラブの冷却方法。
High-strength steel slab with carbon content of 0.16 mass% or more and 0.35 mass% or less, silicon content of 1.0 mass% or more and 2.5 mass% or less, and manganese content of 1.2 mass% or more and 4.0 mass% or less. After casting, when cutting and cooling,
When the length of internal cracks generated in the slab after casting is 50 mm or less
After the slab has passed the final roll of the continuous casting machine, the slab is cut and
Within 50 minutes after the slab has passed the final roll of the continuous casting machine, stack three or more cut slabs.
Here, for at least one slab excluding the top and bottom slabs in which three or more slabs are stacked, the one wide surface is arranged on the one wide surface and the other wide surface of the slab. Three or more cut slabs are stacked so that the total ratio of the area in contact with the slab and the area in contact with the slab on which the other wide surface is arranged is 60% or more.
A method for cooling a slab of high-strength steel, which comprises maintaining a state in which three or more cut slabs are stacked for 8 hours or more.
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