JP2982646B2 - 薄鋼板の連続製造方法 - Google Patents
薄鋼板の連続製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋳造ロールにより溶鋼か
ら直接薄鋼板を連続的に製造する方法に係わり、更に詳
しくは鋳片に内在するポロシティを熱間圧延により完全
に圧着して健全な薄鋼板を連続的に製造する方法に関す
る。
ら直接薄鋼板を連続的に製造する方法に係わり、更に詳
しくは鋳片に内在するポロシティを熱間圧延により完全
に圧着して健全な薄鋼板を連続的に製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】溶鋼を連続的に鋳込み薄鋳片にして薄鋼
板を製造する方法は、造塊法による製法に比べ、分塊圧
延や熱間圧延が省略でき安価な薄鋼板の製造方法として
注目され、種々の開発がなされてきた。しかし、この方
法には薄鋳片の内部にしばしばポロシティ（小さな空
孔）が発生するという問題がある。
板を製造する方法は、造塊法による製法に比べ、分塊圧
延や熱間圧延が省略でき安価な薄鋼板の製造方法として
注目され、種々の開発がなされてきた。しかし、この方
法には薄鋳片の内部にしばしばポロシティ（小さな空
孔）が発生するという問題がある。
【０００３】ポロシティは、通常の場合、溶鋼ヘッド圧
が低い場合や凝固シェルが不均一に生成発達する場合に
発生しやすく、シェルの発達しにくい部分の微細結晶粒
内部に発生する。
が低い場合や凝固シェルが不均一に生成発達する場合に
発生しやすく、シェルの発達しにくい部分の微細結晶粒
内部に発生する。
【０００４】ポロシティが存在するとその後の冷間圧延
でも、圧着することができないため欠陥として残る。そ
の結果、最終製品の薄鋼板をプレス成形する際に破断や
表面疵として顕在化するなどの悪影響がある。
でも、圧着することができないため欠陥として残る。そ
の結果、最終製品の薄鋼板をプレス成形する際に破断や
表面疵として顕在化するなどの悪影響がある。
【０００５】薄肉連続鋳片の製造装置としては単ロール
方式および双ロール方式が良く知られている。
方式および双ロール方式が良く知られている。
【０００６】図４は双ロール横注ぎ方式の薄肉連続鋳片
製造装置で、溶鋼が取り鍋からタンディシュに供給さ
れ、その溶鋼はタンディシュから一対の鋳造ロールに供
給されてロールで冷却され凝固して鋳片となる。この装
置では湯面と最終凝固位置の高さが小さいかあるいは最
終凝固位置が湯面より上方にあり、溶鋼ヘッド圧が小さ
いためポロシティが発生しやすい。
製造装置で、溶鋼が取り鍋からタンディシュに供給さ
れ、その溶鋼はタンディシュから一対の鋳造ロールに供
給されてロールで冷却され凝固して鋳片となる。この装
置では湯面と最終凝固位置の高さが小さいかあるいは最
終凝固位置が湯面より上方にあり、溶鋼ヘッド圧が小さ
いためポロシティが発生しやすい。
【０００７】図５は上注ぎ方式の鋳造装置で、取り鍋か
ら直接溶鋼が鋳造双ロールに注入され、注入された溶鋼
はロール間で冷却されて凝固し、鋳片となる。この方法
は、横注ぎ方式に比べ最終凝固位置が湯面よりかなり低
く、溶鋼ヘッド圧が大きいためポロシティは低減され小
さくなるが、それでも不均一凝固が依然として残るため
完全にはなくならない。
ら直接溶鋼が鋳造双ロールに注入され、注入された溶鋼
はロール間で冷却されて凝固し、鋳片となる。この方法
は、横注ぎ方式に比べ最終凝固位置が湯面よりかなり低
く、溶鋼ヘッド圧が大きいためポロシティは低減され小
さくなるが、それでも不均一凝固が依然として残るため
完全にはなくならない。
【０００８】不均一凝固により発生するポロシティ対策
としては、鋳造ロールの表面の材質変更によりポロシテ
ィの発生を抑制する方法があげられる。例えば特公平５
−２３８５８号公報には、溶鋼と接する面となるロール
の外周面を金属酸化物のような低熱伝導性物質により形
成することにより、ロール表面で形成される凝固シェル
の熱歪を除去してポロシティの発生を防止する方法が開
示されている。
としては、鋳造ロールの表面の材質変更によりポロシテ
ィの発生を抑制する方法があげられる。例えば特公平５
−２３８５８号公報には、溶鋼と接する面となるロール
の外周面を金属酸化物のような低熱伝導性物質により形
成することにより、ロール表面で形成される凝固シェル
の熱歪を除去してポロシティの発生を防止する方法が開
示されている。
【０００９】しかし、この方法では薄肉鋳片鋳造時にし
ばしば発生する湯面浮上生成物の巻き込みや、湯面レベ
ルの変動に起因する不均一凝固は防止できなく、これら
に起因するポロシティの発生は、ロール対策だけでは防
げない。
ばしば発生する湯面浮上生成物の巻き込みや、湯面レベ
ルの変動に起因する不均一凝固は防止できなく、これら
に起因するポロシティの発生は、ロール対策だけでは防
げない。
【００１０】一方、最終製品の形状（平坦度）を確保す
る目的でインラインで圧延する方法が特開平６−１７９
０５１号に開示されている。しかしながら、この方法は
あくまで薄肉連続鋳片の平坦性を向上させるものであ
り、ポロシティの圧着については全く考慮されていな
い。
る目的でインラインで圧延する方法が特開平６−１７９
０５１号に開示されている。しかしながら、この方法は
あくまで薄肉連続鋳片の平坦性を向上させるものであ
り、ポロシティの圧着については全く考慮されていな
い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は薄肉連続鋳片
内に発生したポロシティを完全に圧着することのできる
薄鋼板の連続製造方法を提供することを目的とする。
内に発生したポロシティを完全に圧着することのできる
薄鋼板の連続製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】薄肉連続鋳片に内在する
ポロシティを圧延ロールにて圧着させるには、前記した
様に冷間圧延のみでは圧着しない。そこで発明者らは、
熱間圧延を施しポロシティを圧着させる観点から鋳造ロ
ールより下流に圧延ロールを設置し、そこでの圧着を考
え、実験を行ったが、熱間圧延を行っても全てのポロシ
ティを完全には圧着することができなかった。圧着に際
しては、ポロシティの大きさに応じた好適な圧延条件
（圧延温度、圧下比）があるのではないかという着眼の
下に、鋭意研究を行った結果下記の知見を得た。
ポロシティを圧延ロールにて圧着させるには、前記した
様に冷間圧延のみでは圧着しない。そこで発明者らは、
熱間圧延を施しポロシティを圧着させる観点から鋳造ロ
ールより下流に圧延ロールを設置し、そこでの圧着を考
え、実験を行ったが、熱間圧延を行っても全てのポロシ
ティを完全には圧着することができなかった。圧着に際
しては、ポロシティの大きさに応じた好適な圧延条件
（圧延温度、圧下比）があるのではないかという着眼の
下に、鋭意研究を行った結果下記の知見を得た。
【００１３】(A) ポロシティの圧着性は、存在するポロ
シティ（叉はその集合体）の鋳片肉厚方向の最大径（ｔ
0 ）と鋳片幅方向の最大径（ｗ0 ）の比ｔ0 ／ｗ0 に依
存している。
シティ（叉はその集合体）の鋳片肉厚方向の最大径（ｔ
0 ）と鋳片幅方向の最大径（ｗ0 ）の比ｔ0 ／ｗ0 に依
存している。
【００１４】(B) ポロシティを熱間圧延により完全に圧
着するには、圧下比、圧延温度及びポロシティのｔ0 ／
ｗ0 が相互に関係しており、圧延温度及びポロシティの
ｔ0／ｗ0 により所定以上の圧下比としなければならな
いこと。
着するには、圧下比、圧延温度及びポロシティのｔ0 ／
ｗ0 が相互に関係しており、圧延温度及びポロシティの
ｔ0／ｗ0 により所定以上の圧下比としなければならな
いこと。
【００１５】本発明は上記知見に基づきなされたもので
あり、その要旨とするところは、「鋳造ロールから離脱
した薄板連続鋳片を、下流に配置された１組または複数
の圧延ロールを用い、下記式（１）を満足する圧下比で
熱間圧延することにより鋳片に内在するポロシティを圧
着することを特徴とする薄鋼板板の連続製造方法。
あり、その要旨とするところは、「鋳造ロールから離脱
した薄板連続鋳片を、下流に配置された１組または複数
の圧延ロールを用い、下記式（１）を満足する圧下比で
熱間圧延することにより鋳片に内在するポロシティを圧
着することを特徴とする薄鋼板板の連続製造方法。
【００１６】 ｒ≧（2.74×10-5Ｔ2 −6.88×10-2Ｔ＋43.55 ）（ｔ0 ／ｗ0 ）・・・・（１） ただし、ｒ＝（ｈ0 −ｈ1 ）／ｈ0 ＝圧下比 Ｔ：圧延温度（℃） ｔ0 ：ポロシティの鋳片肉厚方向の最大径（μｍ） ｗ0 ：ポロシティの鋳片幅方向の最大径（μｍ） ｈ0 ：圧延前の板厚（ｍｍ） ｈ1 ：圧延後の板厚（ｍｍ） とする」にあ
る。
る。
【００１７】なお、ポロシティは一個単体で存在する場
合と微細なポロシティが島状に密集して存在している場
合とがあるが、島状の集合体はそれを一個のポロシティ
とみなしｔ0 、ｗ0 を求めるものとする。
合と微細なポロシティが島状に密集して存在している場
合とがあるが、島状の集合体はそれを一個のポロシティ
とみなしｔ0 、ｗ0 を求めるものとする。
【００１８】
【作用】次に本発明の薄鋼板の連続製造方法を前記の通
り限定した理由と作用について説明する。
り限定した理由と作用について説明する。
【００１９】薄肉連続鋳片の鋳造ロールより下流に設置
した圧延ロールでの圧延では、鋳片に内在するポロシテ
ィを圧着させるために行うもので、圧延ロールは通常圧
延に用いられるものでよい。この圧延は、鋳造して凝固
した直後の鋳片の温度が低下しない間に行うのが好まし
いが、一旦冷却した後再加熱してから圧延を行ってもよ
い。
した圧延ロールでの圧延では、鋳片に内在するポロシテ
ィを圧着させるために行うもので、圧延ロールは通常圧
延に用いられるものでよい。この圧延は、鋳造して凝固
した直後の鋳片の温度が低下しない間に行うのが好まし
いが、一旦冷却した後再加熱してから圧延を行ってもよ
い。
【００２０】ポロシティの圧着性を調べるため、双ロー
ル横注ぎ式でＳＵＳ３０４の溶鋼を連続的に鋳込み、厚
さ１．４ｍｍの薄鋳片を製造し、この薄肉連続鋳片から
板厚１．４ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ２５０ｍｍの圧延
験片を作成して、実験に供した。
ル横注ぎ式でＳＵＳ３０４の溶鋼を連続的に鋳込み、厚
さ１．４ｍｍの薄鋳片を製造し、この薄肉連続鋳片から
板厚１．４ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ２５０ｍｍの圧延
験片を作成して、実験に供した。
【００２１】熱間圧延試験条件は下記の通りである。
【００２２】加熱雰囲気：電気炉、大気中 加熱時間 ：３０分 圧延温度 ：１１００〜１３００℃ 圧下比 ：０．１２〜０．３０ ポロシティの大きさ、圧着状態は試験片に下記条件でＸ
線照射を行い、現像後のフィルムの透過度、すなわち濃
淡によりポロシティの存在位置を確認し、ポロシティ中
央部横断面を顕微鏡で観察した。
線照射を行い、現像後のフィルムの透過度、すなわち濃
淡によりポロシティの存在位置を確認し、ポロシティ中
央部横断面を顕微鏡で観察した。
【００２３】増感紙：ｐb 0.03／0.03、 電圧：90ｋ
Ｖ、 電流：5mA 、照射時間：4 分 フィ
ルム：５０番 圧延後の試験片断面を顕微鏡で観察すると、結晶粒径が
非常に小さく、また微細な介在物が散在している部分が
あるが、その部分がポロシティが存在していた部分であ
る。
Ｖ、 電流：5mA 、照射時間：4 分 フィ
ルム：５０番 圧延後の試験片断面を顕微鏡で観察すると、結晶粒径が
非常に小さく、また微細な介在物が散在している部分が
あるが、その部分がポロシティが存在していた部分であ
る。
【００２４】図１及び図２は、上記の方法で各試験片の
ポロシティについて調べ、圧延温度と圧下比を一定にし
て圧延した場合に、ポロシティの大きさにより圧着状態
がどのようになっているかを示す図で、代表例として１
１５０、１２００および１２５０℃の結果を示す。
ポロシティについて調べ、圧延温度と圧下比を一定にし
て圧延した場合に、ポロシティの大きさにより圧着状態
がどのようになっているかを示す図で、代表例として１
１５０、１２００および１２５０℃の結果を示す。
【００２５】同図から、ポロシティの圧着性は、存在す
るポロシティ（叉はその集合体）の厚さ／幅比（ｔ0 ／
ｗ0 ）に明らかに依存していることが分かる。図中、実
線がポロシティの圧着と未圧着の境界を示している。こ
の実線の傾きが、ｔ0 ／ｗ0値となる。この実線より上
の未圧着領域では、ｔ0 ／ｗ0 値が大きく、また実線よ
り下の圧着領域ではｔ0 ／ｗ0 値が小さいことが分か
る。
るポロシティ（叉はその集合体）の厚さ／幅比（ｔ0 ／
ｗ0 ）に明らかに依存していることが分かる。図中、実
線がポロシティの圧着と未圧着の境界を示している。こ
の実線の傾きが、ｔ0 ／ｗ0値となる。この実線より上
の未圧着領域では、ｔ0 ／ｗ0 値が大きく、また実線よ
り下の圧着領域ではｔ0 ／ｗ0 値が小さいことが分か
る。
【００２６】図３は、この圧着限界線の傾き、すなわち
厚さ／幅比（ｔ0 ／ｗ0 ）と圧下比（ｒ）の関係を図に
したものである。これを整理すると、ポロシティ圧着に
要する下限圧下比（ｒb ）は下式に示すごとくとなる。
厚さ／幅比（ｔ0 ／ｗ0 ）と圧下比（ｒ）の関係を図に
したものである。これを整理すると、ポロシティ圧着に
要する下限圧下比（ｒb ）は下式に示すごとくとなる。
【００２７】ｒb ＝（2.74×10-5Ｔ2 −6.88×10-2Ｔ＋
43.55 ）（ｔ0 ／ｗ0 ） 以上から、 (1) 鋳込み条件毎に薄肉鋳片に存在するポロシティのｔ
0 ／ｗ0 。
43.55 ）（ｔ0 ／ｗ0 ） 以上から、 (1) 鋳込み条件毎に薄肉鋳片に存在するポロシティのｔ
0 ／ｗ0 。
【００２８】(2) 鋳込み条件から確定される圧延温度。
【００２９】を予め明らかにし、最大のｔ0 ／ｗ0 で下
記（１）式を満足するように圧下比を付与することによ
り、ポロシティを完全に圧着することができる。
記（１）式を満足するように圧下比を付与することによ
り、ポロシティを完全に圧着することができる。
【００３０】 ｒ≧（2.74×10-5Ｔ2 −6.88×10-2Ｔ＋43.55 ）（ｔ0 ／ｗ0 ）… （１） このように圧下比を選定して圧延することにより、最終
製品時のプレス成形破断や表面欠陥などの悪影響を未然
に防止することが可能となる。
製品時のプレス成形破断や表面欠陥などの悪影響を未然
に防止することが可能となる。
【００３１】圧延温度は特に限定するものではないが、
１１００℃未満では、圧下比０．３以上の強圧下圧延を
施しても、ポロシティを完全圧着させるのは困難であ
り、一方圧延温度が１３００℃を越えると、低圧下比で
ポロシティを圧着することができるが、インラインでの
圧延温度確保に特別な装置を別途要するなどの問題が生
じたり、また、酸化が著しく進行して肌荒れ等を引き起
こすことから、最終製品において良好な性能（例えば表
面光沢、表面粗さ、板厚精度など）を得ることが困難と
なる。従って圧延温度は１１００〜１３００℃とするの
が好ましい。また、圧下比は薄鋳片であること、次の冷
間圧延を考慮すると０．１〜０．３の範囲とするのが好
ましい。
１１００℃未満では、圧下比０．３以上の強圧下圧延を
施しても、ポロシティを完全圧着させるのは困難であ
り、一方圧延温度が１３００℃を越えると、低圧下比で
ポロシティを圧着することができるが、インラインでの
圧延温度確保に特別な装置を別途要するなどの問題が生
じたり、また、酸化が著しく進行して肌荒れ等を引き起
こすことから、最終製品において良好な性能（例えば表
面光沢、表面粗さ、板厚精度など）を得ることが困難と
なる。従って圧延温度は１１００〜１３００℃とするの
が好ましい。また、圧下比は薄鋳片であること、次の冷
間圧延を考慮すると０．１〜０．３の範囲とするのが好
ましい。
【００３２】
【実施例】表１に示す化学成分のＳＵＳ３０４の溶鋼を
双ロール横注ぎ式で鋳込み、板厚１．４ｍｍの薄肉連続
鋳片を製造した。この鋳片より厚さ１．４ｍｍ、幅２０
０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの熱間圧延試験片を採取した。
双ロール横注ぎ式で鋳込み、板厚１．４ｍｍの薄肉連続
鋳片を製造した。この鋳片より厚さ１．４ｍｍ、幅２０
０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの熱間圧延試験片を採取した。
【００３３】
【表１】
【００３４】試験片に内在するポロシティの厚さ
（ｔ0 ）と幅（ｗ0 ）をＸ線照射で予めもとめておき、
圧延比を変えて熱間圧延を行った。
（ｔ0 ）と幅（ｗ0 ）をＸ線照射で予めもとめておき、
圧延比を変えて熱間圧延を行った。
【００３５】熱間圧延試験条件は、下記の通りである。
【００３６】加熱雰囲気：電気炉、大気中 加熱時間 ：３０分 圧延温度 ：９００〜１３００℃ 圧下比 ：０．１〜０．３ 圧延後、各試験片のポロシティ存在部中央部を圧延方向
に対し直交する方向に切断し、研磨して圧着状況を顕微
鏡で観察した。その結果を表２に示す。
に対し直交する方向に切断し、研磨して圧着状況を顕微
鏡で観察した。その結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】同表には、観察の結果ポロシティの断面全
体が完全に圧着されているものを○、部分的に未圧着の
ものを△、断面全体が圧着できていないものを●で表し
た。
体が完全に圧着されているものを○、部分的に未圧着の
ものを△、断面全体が圧着できていないものを●で表し
た。
【００３９】表より明かなように、各圧延温度とも式を
満足している圧延比の場合は全て完全に圧着されてお
り、式を満足していない圧延比の小さい場合圧着不良と
なっている。
満足している圧延比の場合は全て完全に圧着されてお
り、式を満足していない圧延比の小さい場合圧着不良と
なっている。
【００４０】
【発明の効果】薄肉連続鋳片の鋳造条件に応じて発生す
るポロシティのｔ0 ／ｗ0 を予め求めておき、本発明で
規定する式に定める圧下比を付与することによって、通
常の熱間圧延設備にて、ポロシティの完全圧着を果たす
ことができる。また、本製造方法による薄鋼板は、内部
にポロシティがなく、健全な最終製品として使用でき
る。
るポロシティのｔ0 ／ｗ0 を予め求めておき、本発明で
規定する式に定める圧下比を付与することによって、通
常の熱間圧延設備にて、ポロシティの完全圧着を果たす
ことができる。また、本製造方法による薄鋼板は、内部
にポロシティがなく、健全な最終製品として使用でき
る。
【図１】一定の圧延条件におけるポロシティ圧着状態を
示す図である。
示す図である。
【図２】一定の圧延条件におけるポロシティ圧着状態を
示す図である。
示す図である。
【図３】鋳片に内在するポロシティのｔ0 ／ｗ0 と圧下
比の関係を示す図である。
比の関係を示す図である。
【図４】従来の双ロール横注ぎ方式による薄肉連続鋳片
製造装置の概略図である。
製造装置の概略図である。
【図５】従来の双ロール上注ぎ方式による薄肉連続鋳片
製造装置の概略図である。
製造装置の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/06 330 B21B 1/46 B22D 11/12 B22D 11/20
Claims (1)
- 【請求項１】鋳造ロールから離脱した薄肉連続鋳片を、
１組または複数の圧延ロールを用い、下記式（１）を満
足する圧下比（ｒ）で熱間圧延することにより鋳片に内
在するポロシティを圧着することを特徴とする薄鋼板の
連続製造方法。 ｒ≧（2.74×10-5Ｔ2 −6.88×10-2Ｔ＋43.55 ）（ｔ0 ／ｗ0 ）・・・・（１） ただし、ｒ＝（ｈ0 −ｈ1 ）／ｈ0 ＝圧下比 Ｔ：圧延温度（℃） ｔ0 ：ポロシティの鋳片肉厚方向の最大径（μｍ） ｗ0 ：ポロシティの鋳片幅方向の最大径（μｍ） ｈ0 ：圧延前の板厚（ｍｍ） ｈ1 ：圧延後の板厚（ｍｍ） とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7056925A JP2982646B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 薄鋼板の連続製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7056925A JP2982646B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 薄鋼板の連続製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08252653A JPH08252653A (ja) | 1996-10-01 |
| JP2982646B2 true JP2982646B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=13041085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7056925A Expired - Fee Related JP2982646B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 薄鋼板の連続製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982646B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2783443B1 (fr) * | 1998-09-21 | 2000-10-27 | Usinor | Procede de fabrication d'une bande mince en acier inoxydable |
| JP4934438B2 (ja) * | 2007-01-17 | 2012-05-16 | 古河電気工業株式会社 | 無酸素銅線または銅合金線の製造方法およびその装置 |
-
1995
- 1995-03-16 JP JP7056925A patent/JP2982646B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08252653A (ja) | 1996-10-01 |
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