JP2851252B2 - オーステナイト系ステンレス鋼薄帯状鋳片の製造方法 - Google Patents
オーステナイト系ステンレス鋼薄帯状鋳片の製造方法Info
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- JP2851252B2 JP2851252B2 JP7384795A JP7384795A JP2851252B2 JP 2851252 B2 JP2851252 B2 JP 2851252B2 JP 7384795 A JP7384795 A JP 7384795A JP 7384795 A JP7384795 A JP 7384795A JP 2851252 B2 JP2851252 B2 JP 2851252B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶湯から直接的に製品
厚さに近い厚さのオーステナイト系ステンレス鋼薄帯状
鋳片を製造する方法に関するものである。
厚さに近い厚さのオーステナイト系ステンレス鋼薄帯状
鋳片を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、鋼板の製造技術において、製造コ
ストの低減や省エネルギーなどを指向して、製品の厚み
に近い薄帯状鋳片を連続鋳造して鋳造以降の工程を簡略
化する技術が開発されている。また薄帯状鋳片の鋳造装
置も種々提案されており、「鉄と鋼」’８５−Ａ１９７
〜Ａ２５６には、双ロール式連続鋳造法（以下双ロール
法と略記する）、双ベルト式連続鋳造法、単ロール式連
続鋳造法などが紹介されている。
ストの低減や省エネルギーなどを指向して、製品の厚み
に近い薄帯状鋳片を連続鋳造して鋳造以降の工程を簡略
化する技術が開発されている。また薄帯状鋳片の鋳造装
置も種々提案されており、「鉄と鋼」’８５−Ａ１９７
〜Ａ２５６には、双ロール式連続鋳造法（以下双ロール
法と略記する）、双ベルト式連続鋳造法、単ロール式連
続鋳造法などが紹介されている。
【０００３】たとえば双ロール法は、一対の冷却ロール
と端面堰で構成される鋳型内に溶湯を注入し、両冷却ロ
ールの円周面上に凝固シェルを生成させ、該冷却ロール
を回転させて両冷却ロールの最近接位置近傍で凝固シェ
ルを合体させて薄帯状鋳片を形成させる連続鋳造方法で
ある。この方法によると、熱間圧延を経ずに冷間圧延を
施して薄板製品を製造することができ、熱間圧延を経る
従来の製造方法に比べて生産効率やコストを大幅に向上
させることが可能になる。
と端面堰で構成される鋳型内に溶湯を注入し、両冷却ロ
ールの円周面上に凝固シェルを生成させ、該冷却ロール
を回転させて両冷却ロールの最近接位置近傍で凝固シェ
ルを合体させて薄帯状鋳片を形成させる連続鋳造方法で
ある。この方法によると、熱間圧延を経ずに冷間圧延を
施して薄板製品を製造することができ、熱間圧延を経る
従来の製造方法に比べて生産効率やコストを大幅に向上
させることが可能になる。
【０００４】ところで本出願人は特願平６−５７８７７
号明細書によって、双ロール法などによって鋳造したオ
ーステナイト系薄帯状鋳片を熱間圧延を経ずに冷間圧延
を施して薄板製品を製造した場合、その薄板製品に絞り
加工や張り出し加工などの冷間成形加工を施した際に、
圧延方向に沿った肌荒れが発生する場合があることを指
摘している。この肌荒れ現象は、鋳片の最終凝固部すな
わち製品板の板厚中心部に残存するＮｉ偏析が偏在する
ために、局所的に変形抵抗が異なることに起因して発生
するとし、下記式によって定義されるＮｉ偏析比が１．
１０以下であれば、前記のＮｉ偏析に起因する加工肌荒
れが防止できることを提示している。 Ｎｉ偏析比＝正偏析部のＮｉ量（％）÷負偏析部のＮｉ量（％）もちろんＮｉ偏析比が１．００即ちＮｉの偏析がない状
態が最も望ましいのは言うまでもない。
号明細書によって、双ロール法などによって鋳造したオ
ーステナイト系薄帯状鋳片を熱間圧延を経ずに冷間圧延
を施して薄板製品を製造した場合、その薄板製品に絞り
加工や張り出し加工などの冷間成形加工を施した際に、
圧延方向に沿った肌荒れが発生する場合があることを指
摘している。この肌荒れ現象は、鋳片の最終凝固部すな
わち製品板の板厚中心部に残存するＮｉ偏析が偏在する
ために、局所的に変形抵抗が異なることに起因して発生
するとし、下記式によって定義されるＮｉ偏析比が１．
１０以下であれば、前記のＮｉ偏析に起因する加工肌荒
れが防止できることを提示している。 Ｎｉ偏析比＝正偏析部のＮｉ量（％）÷負偏析部のＮｉ量（％）もちろんＮｉ偏析比が１．００即ちＮｉの偏析がない状
態が最も望ましいのは言うまでもない。
【０００５】Ｎｉ偏析を軽減する手段として容易に考え
られるのは、ソーキングなどの高温・長時間熱処理によ
って、Ｎｉ偏析を拡散させることである。しかし、高温
・長時間熱処理は生産効率やコストを著しく悪化させる
ため、双ロール法などのメリットが生かされなくなる。
られるのは、ソーキングなどの高温・長時間熱処理によ
って、Ｎｉ偏析を拡散させることである。しかし、高温
・長時間熱処理は生産効率やコストを著しく悪化させる
ため、双ロール法などのメリットが生かされなくなる。
【０００６】そこで、前記の特願平６−５７８７７号明
細書記載の発明は、溶鋼の過熱度（以下ΔＴと略記す
る）を５０℃以下にして鋳造を行うことにより、最終凝
固部での溶鋼流動を起りにくくして、強いＮｉ偏析を緩
和することを提案している。ここでΔＴとは溶湯温度と
溶湯の凝固開始温度との差であり、下記式で定義され
る。 ΔＴ（℃）＝溶湯温度（℃）−溶湯の凝固開始温度（℃） 溶湯の凝固開始温度は溶湯の成分に固有の物性値であ
り、熱分析法などで求めることができる。
細書記載の発明は、溶鋼の過熱度（以下ΔＴと略記す
る）を５０℃以下にして鋳造を行うことにより、最終凝
固部での溶鋼流動を起りにくくして、強いＮｉ偏析を緩
和することを提案している。ここでΔＴとは溶湯温度と
溶湯の凝固開始温度との差であり、下記式で定義され
る。 ΔＴ（℃）＝溶湯温度（℃）−溶湯の凝固開始温度（℃） 溶湯の凝固開始温度は溶湯の成分に固有の物性値であ
り、熱分析法などで求めることができる。
【０００７】ところで、本発明者らが種々研究を重ねた
結果、板厚中心部のＮｉ偏析の程度はΔＴのみでなく、
鋳型壁面への押付け力（以下Ｐと略記する）にも依存す
ることが明らかとなった。
結果、板厚中心部のＮｉ偏析の程度はΔＴのみでなく、
鋳型壁面への押付け力（以下Ｐと略記する）にも依存す
ることが明らかとなった。
【０００８】即ち、Ｐが過大の場合には、ΔＴが５０℃
以下にも関わらずＮｉ偏析が顕著に現れて、冷間成形加
工時に肌荒れが生じることが明らかとなった。
以下にも関わらずＮｉ偏析が顕著に現れて、冷間成形加
工時に肌荒れが生じることが明らかとなった。
【０００９】また、Ｐが過小の場合には、ΔＴが５０℃
以上であってもＮｉ偏析が顕著には現れず、冷間成形加
工時に肌荒れが生じない場合があることが明らかとなっ
た。
以上であってもＮｉ偏析が顕著には現れず、冷間成形加
工時に肌荒れが生じない場合があることが明らかとなっ
た。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶湯から直
接的に製品厚さに近い厚さの薄帯状鋳片を製造する方法
によってオーステナイト系ステンレス鋼薄帯状鋳片を製
造する際に、板厚中心部のＮｉ偏析を無くすことによっ
て、冷間成形加工時に肌荒れが生じない、かつ引張強度
などの局所的なむらのない、表面品質と材質特性に優れ
たオーステナイト系ステンレス鋼の薄帯状鋳片を提供す
ることを目的とする。
接的に製品厚さに近い厚さの薄帯状鋳片を製造する方法
によってオーステナイト系ステンレス鋼薄帯状鋳片を製
造する際に、板厚中心部のＮｉ偏析を無くすことによっ
て、冷間成形加工時に肌荒れが生じない、かつ引張強度
などの局所的なむらのない、表面品質と材質特性に優れ
たオーステナイト系ステンレス鋼の薄帯状鋳片を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、オーステナイ
ト系ステンレス鋼の溶湯から直接的に製品厚さに近い厚
さの薄帯状鋳片を製造する方法において、以下の方法に
よって薄帯状鋳片を製造することを特徴とする。
ト系ステンレス鋼の溶湯から直接的に製品厚さに近い厚
さの薄帯状鋳片を製造する方法において、以下の方法に
よって薄帯状鋳片を製造することを特徴とする。
【００１２】
【００１３】ΔＴ（℃）に応じて（１）式を満足するよ
うにＰ（kgf ／mm）を調整して鋳造する。 Ｐ≦２．５＋６５／ΔＴ……（１） 但し、 ０．２≦Ｐ≦２８ （kgf ／mm） ０＜ΔＴ≦１００ （℃）
うにＰ（kgf ／mm）を調整して鋳造する。 Ｐ≦２．５＋６５／ΔＴ……（１） 但し、 ０．２≦Ｐ≦２８ （kgf ／mm） ０＜ΔＴ≦１００ （℃）
【００１４】
【作用】板厚中心部のＮｉ偏析は、最終凝固に近い状態
で、固相率が１．０以下の状態の半凝固溶湯が、何らか
の駆動力によって板巾方向に移動することによって発生
する。従って、Ｎｉ偏析を防止するためには、溶湯が移
動しないように溶湯の流動性を悪くするか、もしくは溶
湯移動の駆動力を低下ないしゼロにする必要がある。
で、固相率が１．０以下の状態の半凝固溶湯が、何らか
の駆動力によって板巾方向に移動することによって発生
する。従って、Ｎｉ偏析を防止するためには、溶湯が移
動しないように溶湯の流動性を悪くするか、もしくは溶
湯移動の駆動力を低下ないしゼロにする必要がある。
【００１５】溶湯移動の駆動力となるのは、鋳型壁面が
鋳片に同期して移動する連続鋳造装置によって薄帯状鋳
片を鋳造する方法においては、鋳型壁面の凝固シェルを
張り合わせて鋳片を形成する際の鋳型の押付け力であ
る。この場合、鋳型の全巾に対して鋳型の総押付け力が
働くため、溶湯移動の駆動力に相当する値は、鋳型の総
押付け力を鋳型の全巾で割った値、即ち鋳型の単位巾当
たりの押付け力Ｐ（kgf ／mm）となる。このとき、鋳型
の押付け力Ｐを０．２kgf ／mm以下にすると鋳片のブレ
ークアウトが発生する場合があり安定して鋳造できない
恐れが発生するため、鋳型の押付け力は０．２kgf ／mm
以上でなければならない。従って、この連続鋳造装置に
おいては本質的に溶湯移動の駆動力は必ず正の有限値と
なる。
鋳片に同期して移動する連続鋳造装置によって薄帯状鋳
片を鋳造する方法においては、鋳型壁面の凝固シェルを
張り合わせて鋳片を形成する際の鋳型の押付け力であ
る。この場合、鋳型の全巾に対して鋳型の総押付け力が
働くため、溶湯移動の駆動力に相当する値は、鋳型の総
押付け力を鋳型の全巾で割った値、即ち鋳型の単位巾当
たりの押付け力Ｐ（kgf ／mm）となる。このとき、鋳型
の押付け力Ｐを０．２kgf ／mm以下にすると鋳片のブレ
ークアウトが発生する場合があり安定して鋳造できない
恐れが発生するため、鋳型の押付け力は０．２kgf ／mm
以上でなければならない。従って、この連続鋳造装置に
おいては本質的に溶湯移動の駆動力は必ず正の有限値と
なる。
【００１６】また、溶湯の過熱度ΔＴを下げて鋳造する
と、最終凝固での固相率が高くなるために、溶湯の流動
性が悪くなって移動し難くなり、Ｎｉ偏析が軽減される
ことになる。
と、最終凝固での固相率が高くなるために、溶湯の流動
性が悪くなって移動し難くなり、Ｎｉ偏析が軽減される
ことになる。
【００１７】以上のことから、Ｎｉ偏析の有無や程度を
決定する指標は、ＰとΔＴのバランスであることがわか
る。従って、Ｐが大きい場合、たとえΔＴが低くても、
溶湯移動が発生し、Ｎｉ偏析が生成することがある。
決定する指標は、ＰとΔＴのバランスであることがわか
る。従って、Ｐが大きい場合、たとえΔＴが低くても、
溶湯移動が発生し、Ｎｉ偏析が生成することがある。
【００１８】本発明者らの鋭意研究の結果、溶湯移動が
発生しないＰの必要条件は、ΔＴの大小に依らず、Ｐが
２８kgf ／mm以下であることが判明した。
発生しないＰの必要条件は、ΔＴの大小に依らず、Ｐが
２８kgf ／mm以下であることが判明した。
【００１９】さらに、Ｎｉ偏析比を１．００にするため
には、前記の（１）式を満足する条件で鋳造すればよい
ことが明らかとなった。これを図１に示す。図１は溶鋼
過熱度（ΔＴ℃）とロール押付け力Ｐ（kgf ／mm）によ
るＮｉ偏析度の状態を示す図であるが、ロール押付け力
Ｐが（１）式を満たす範囲であるとＮｉ偏析が１．００
となって（図中線Ａ以下）Ｎｉ偏析によって生ずる加工
肌荒れが発生しない鋼板を得ることができる。
には、前記の（１）式を満足する条件で鋳造すればよい
ことが明らかとなった。これを図１に示す。図１は溶鋼
過熱度（ΔＴ℃）とロール押付け力Ｐ（kgf ／mm）によ
るＮｉ偏析度の状態を示す図であるが、ロール押付け力
Ｐが（１）式を満たす範囲であるとＮｉ偏析が１．００
となって（図中線Ａ以下）Ｎｉ偏析によって生ずる加工
肌荒れが発生しない鋼板を得ることができる。
【００２０】すなわち、図１の線Ａ以下の範囲でＮｉ偏
析の全くない均一な薄帯状鋳片を得ることができる。こ
の場合、鋳型壁面の押付け力や溶湯温度の制御範囲が狭
まるために、より精密な制御装置が必要となるが、表面
光沢や強度の均一性について非常に優れたオーステナイ
ト系ステンレス鋼冷延鋼板を得ることができる。
析の全くない均一な薄帯状鋳片を得ることができる。こ
の場合、鋳型壁面の押付け力や溶湯温度の制御範囲が狭
まるために、より精密な制御装置が必要となるが、表面
光沢や強度の均一性について非常に優れたオーステナイ
ト系ステンレス鋼冷延鋼板を得ることができる。
【００２１】ところで、ΔＴが負の値で鋳造を行うと、
溶湯表面に凝固物が著しく生成して鋳片に巻込まれて、
ブレークアウトを引起こして鋳造停止に至る。また、Δ
Ｔが１００℃より高い温度で鋳造を行うと、鋳型間の溶
湯プール内のわずかな溶湯の偏流によって凝固の著しい
不均一が発生するため、望ましくない。従って、ΔＴは
０℃超１００℃以下がよい。
溶湯表面に凝固物が著しく生成して鋳片に巻込まれて、
ブレークアウトを引起こして鋳造停止に至る。また、Δ
Ｔが１００℃より高い温度で鋳造を行うと、鋳型間の溶
湯プール内のわずかな溶湯の偏流によって凝固の著しい
不均一が発生するため、望ましくない。従って、ΔＴは
０℃超１００℃以下がよい。
【００２２】
【実施例】双ロール法によってオーステナイト系ステン
レス鋼をΔＴ＝−５℃〜１０５℃、Ｐ＝２．５kgf ／mm
〜２８．６kgf ／mmの範囲で変化させ、ロール巾３５０
mm〜１３３０mmのロールを用いて板厚１．９mm〜４．５
mmの薄帯状鋳片を鋳造してコイル状に巻取った。得られ
た鋳片を冷延圧下率７７％〜８６％の冷延を行い、歪量
２０％真歪０．１８の円筒張出し加工を行った。鋳片お
よび張出し加工後の冷延板は、巾方向断面の板厚中心近
傍をＸ線マイクロアナライザーによってＮｉ偏析の調査
を行い、肌荒れ発生との対応を調査した。なお、偏析部
のＮｉ量は厚み方向に２５μｍ、巾方向に５００μｍの
範囲の平均値を代表値とした。表１にこれらの結果を示
す。
レス鋼をΔＴ＝−５℃〜１０５℃、Ｐ＝２．５kgf ／mm
〜２８．６kgf ／mmの範囲で変化させ、ロール巾３５０
mm〜１３３０mmのロールを用いて板厚１．９mm〜４．５
mmの薄帯状鋳片を鋳造してコイル状に巻取った。得られ
た鋳片を冷延圧下率７７％〜８６％の冷延を行い、歪量
２０％真歪０．１８の円筒張出し加工を行った。鋳片お
よび張出し加工後の冷延板は、巾方向断面の板厚中心近
傍をＸ線マイクロアナライザーによってＮｉ偏析の調査
を行い、肌荒れ発生との対応を調査した。なお、偏析部
のＮｉ量は厚み方向に２５μｍ、巾方向に５００μｍの
範囲の平均値を代表値とした。表１にこれらの結果を示
す。
【００２３】
【表１】
【００２４】本発明の範囲である（１）式を満足する試
験No. １〜１０はＮｉ偏析が全く発生せず、極めて均一
な材質が得られた。これに対して、試験No. １１〜１２
はΔＴの下限を満たしておらず、凝固物巻込みによって
鋳造が停止した。また、試験No. １３はΔＴが１００℃
を越えており、凝固不均一による鋳片端部の欠落が発生
して鋳造が停止した。また、試験No. １４〜１５は安定
に鋳造できたが、０．２≦Ｐ≦２８（kgf ／mm）を満た
しておらず、Ｎｉ偏析が発生して冷延製品に肌荒れが発
生した。
験No. １〜１０はＮｉ偏析が全く発生せず、極めて均一
な材質が得られた。これに対して、試験No. １１〜１２
はΔＴの下限を満たしておらず、凝固物巻込みによって
鋳造が停止した。また、試験No. １３はΔＴが１００℃
を越えており、凝固不均一による鋳片端部の欠落が発生
して鋳造が停止した。また、試験No. １４〜１５は安定
に鋳造できたが、０．２≦Ｐ≦２８（kgf ／mm）を満た
しておらず、Ｎｉ偏析が発生して冷延製品に肌荒れが発
生した。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、板厚
中心部のＮｉ偏析を無くすことによって、冷間成形加工
時に肌荒れが生じず、かつ引張強度などの局所的なむら
のない、表面品質と材質特性に優れたオーステナイト系
ステンレス鋼の薄帯状鋳片を製造することが可能とな
る。
中心部のＮｉ偏析を無くすことによって、冷間成形加工
時に肌荒れが生じず、かつ引張強度などの局所的なむら
のない、表面品質と材質特性に優れたオーステナイト系
ステンレス鋼の薄帯状鋳片を製造することが可能とな
る。
【図１】溶湯過熱度とロール押付け力によるＮｉ偏析の
発生状況を示す図である。
発生状況を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２１Ｄ 9/46 Ｃ２１Ｄ 9/46 Ｑ (72)発明者 石丸 詠一朗 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (72)発明者 新井 貴士 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (56)参考文献 特開 平３−254336（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−42150（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−268556（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−151354（ＪＰ，Ａ) 国際公開93／20966（ＷＯ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/06 B22D 11/00 B22D 11/20 B22D 11/22
Claims (1)
- 【請求項１】 オーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼を
鋳型壁面が鋳片に同期して移動する連続鋳造装置によっ
て薄帯状鋳片を鋳造する方法において、前記溶鋼の過熱
度ΔＴ（℃）に応じて（１）式を満足するように鋳型壁
面の押付け力Ｐ（kgf ／mm）を調整して鋳造することを
特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼薄帯状鋳片の
製造方法。Ｐ≦２．５＋６５／ΔＴ ……（１） 但し、 ０．２≦Ｐ≦２８ （kgf ／mm） ０＜ΔＴ≦１００ （℃）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7384795A JP2851252B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | オーステナイト系ステンレス鋼薄帯状鋳片の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7384795A JP2851252B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | オーステナイト系ステンレス鋼薄帯状鋳片の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08267191A JPH08267191A (ja) | 1996-10-15 |
| JP2851252B2 true JP2851252B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=13529956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7384795A Expired - Fee Related JP2851252B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | オーステナイト系ステンレス鋼薄帯状鋳片の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851252B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7066237B2 (en) | 2002-03-27 | 2006-06-27 | Nippon Steel Corporation | Method of manufacturing austenitic stainless steel sheet cast piece |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7384795A patent/JP2851252B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7066237B2 (en) | 2002-03-27 | 2006-06-27 | Nippon Steel Corporation | Method of manufacturing austenitic stainless steel sheet cast piece |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08267191A (ja) | 1996-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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