JP3008825B2 - Slab surface crack suppression method - Google Patents

Slab surface crack suppression method

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JP3008825B2
JP3008825B2 JP7202202A JP20220295A JP3008825B2 JP 3008825 B2 JP3008825 B2 JP 3008825B2 JP 7202202 A JP7202202 A JP 7202202A JP 20220295 A JP20220295 A JP 20220295A JP 3008825 B2 JP3008825 B2 JP 3008825B2
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steel
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徹 加藤
章裕 山中
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の連続鋳造時に
おける鋳片の表面割れを抑制する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for suppressing surface cracks of a slab during continuous casting of steel.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、材料特性上の要求から、Nb、V、
Ni、Cuなど種々の合金元素を含有させた低合金鋼の生産
量が増加している。しかしながら、これらの合金元素の
添加に伴い、連続鋳造時に鋳片の表面部分に横割れ、横
ひび割れと呼ばれる表面割れ(以下表面割れという)が
発生する場合があり、製造上の問題となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, Nb, V,
The production of low alloy steels containing various alloying elements such as Ni and Cu is increasing. However, with the addition of these alloying elements, lateral cracks and surface cracks called lateral cracks (hereinafter referred to as surface cracks) may occur at the surface of the slab during continuous casting, which is a problem in production. .

【0003】これらの割れは、連続鋳造の2次冷却時に
鋳片の表面温度がγ→α変態温度近傍(約 600〜850
℃)になって熱間延性が低下し、このとき鋳片の矯正に
よる矯正応力を受けることにより発生することが知られ
ている。
[0003] These cracks are caused when the surface temperature of the slab during the secondary cooling of continuous casting is close to the γ → α transformation temperature (about 600 to 850).
° C) and the hot ductility is reduced, and it is known that the hot ductility is caused at this time by receiving a correcting stress due to the correction of the slab.

【0004】これに対して、鋳片矯正時の表面温度が熱
間延性の低下する温度域(以下脆化温度域という)を低
温側もしくは高温側に回避することにより、割れを抑制
する方法が通常とられている。しかし、鋳片矯正時の表
面温度を制御するのみでは割れを防止することは不可能
であり、次のような種々の方法が提案されている。
[0004] On the other hand, there is a method of suppressing cracking by avoiding a temperature range in which the surface temperature at the time of slab correction is reduced in hot ductility (hereinafter referred to as embrittlement temperature range) on a low temperature side or a high temperature side. Usually taken. However, it is impossible to prevent cracking only by controlling the surface temperature during slab correction, and the following various methods have been proposed.

【0005】例えば、特公昭58−3790号公報に
は、前述の矯正点での表面温度が延性の低下する温度域
を低温側に回避できるような冷却パターンをとり、かつ
2次冷却帯の上部を強制冷却し、鋳片表面温度を 650〜
700 ℃として一旦変態させる方法が開示されている。
[0005] For example, Japanese Patent Publication No. 58-3790 discloses a cooling pattern in which a temperature range in which the surface temperature at the correction point is reduced in ductility can be avoided to a lower temperature side, and an upper part of a secondary cooling zone is provided. Forcibly cool the slab surface temperature to 650 ~
A method of once transforming to 700 ° C. is disclosed.

【0006】特開平5−329505号公報には、鋳片
表層部を 350〜500 ℃の温度に1分以上冷却・保持する
方法が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-329505 discloses a method of cooling and maintaining the surface layer of a slab at a temperature of 350 to 500 ° C. for one minute or more.

【0007】これらの方法はいずれも、一旦鋳片の表面
温度を低下させることにより、鋳片の大部分もしくは全
体において相変態を生じさせ、組織的に割れ感受性を鈍
くするものである。しかし、鋳片表面温度を一旦 700℃
以下にまで低下させると、その後、複熱させても脆化温
度域を高温側に回避することは熱的に困難である。一
方、合金含有量が多いために割れ感受性の高い鋼種では
冷却特性の変化により、鋳片の矯正時の脆化温度域を低
温側に回避することは困難である。
[0007] In any of these methods, once the surface temperature of the slab is lowered, phase transformation occurs in most or the whole of the slab, and the cracking sensitivity is systematically reduced. However, once the slab surface temperature reaches 700 ° C
When the temperature is lowered to the following, it is thermally difficult to avoid the embrittlement temperature range on the high temperature side even if the steel sheet is subsequently subjected to double heating. On the other hand, it is difficult to avoid the brittle temperature range at the time of straightening of the slab to a lower temperature side due to a change in cooling characteristics of a steel type having a high cracking sensitivity due to a large alloy content.

【0008】さらに、この表面割れはγ粒界に発生する
ことからγ粒径に着目し、これを微細化しようという提
案が数多くある。本出願人は、γ粒の成長を抑制するた
めに特開昭63−63559号公報において、オーステ
ナイト単晶化温度からの冷却速度を10℃/sec以上とする
方法、特開昭61−195742号公報において、鋳型
長さの関係式を規定し、早めに鋳片を引き出して直ちに
2次冷却する方法を提案した。しかし、鋳片表面近傍の
オーステナイト単晶化温度は通常、鋳型内にあり、冷却
速度の制御が困難であること、鋳型長さを通常より極端
に短くすることは操業上のトラブルを招きやすいことか
ら、いずれも実用化は困難であった。
Further, since the surface cracks occur at the γ grain boundaries, there have been many proposals to pay attention to the γ grain size and reduce the size. In order to suppress the growth of γ grains, the applicant of the present invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-63559 a method in which the cooling rate from the austenite single crystallizing temperature was set to 10 ° C./sec or more. In the gazette, a relational expression of a mold length is defined, and a method of drawing out a slab early and immediately performing secondary cooling is proposed. However, the austenite single crystallization temperature near the slab surface is usually inside the mold, making it difficult to control the cooling rate, and making the mold length extremely short than usual is likely to cause operational problems. Therefore, it was difficult to commercialize any of them.

【0009】一方、割れの発生した粒界部にはAlN が析
出しており、これに伴う応力集中は割れを助長すること
が知られている。これに対して、鋼中のAlN 析出を抑制
するためにTiを添加し、TiN を析出させることがしばし
ば行われており、高い効果を得ている。また、特公昭5
5−7106号公報に示される表面の割れ防止方法で
は、冷却条件を制御することによりAlN 析出を制御して
いる。しかし、材料特性上の要求によりTiの添加が不可
能な鋼種も多く、冷却条件によるAlN 析出制御は安定性
を欠くという問題がある。
On the other hand, it is known that AlN is precipitated at the grain boundary where the crack has occurred, and the stress concentration accompanying the AlN promotes the crack. On the other hand, in order to suppress the precipitation of AlN in steel, Ti is often added to precipitate TiN, and a high effect is obtained. In addition, Tokubo Sho 5
In the method for preventing surface cracks disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-7106, AlN precipitation is controlled by controlling cooling conditions. However, there are many steel types for which Ti cannot be added due to material property requirements, and there is a problem that the control of AlN precipitation by cooling conditions lacks stability.

【0010】このように、鋳片の表面割れの防止方法は
数多く提案されているが、いずれも一長一短があり、表
面割れが頻発しているのが現状である。
As described above, a number of methods have been proposed for preventing the surface cracks of cast slabs, but all have their advantages and disadvantages, and at present, surface cracks frequently occur.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、γ粒径の制
御に加え、鋳片のミクロ組織(粒界フェライトの生成状
況)と割れ感受性との関係に着目し、上記の問題点を解
決するためになされたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems by focusing on the relationship between the microstructure of the slab (the state of formation of grain boundary ferrite) and the susceptibility to cracking, in addition to controlling the γ grain size. It was done to do so.

【0012】本発明の目的は、連続鋳造の鋳片のミクロ
組織を制御することにより、横ひび割れなどの表面割れ
を抑制する方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for suppressing surface cracks such as lateral cracks by controlling the microstructure of a continuous cast slab.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者は、連続鋳造鋳
片の表面割れ発生部のミクロ組織を詳細に調査した。
Means for Solving the Problems The present inventors have investigated in detail the microstructure of a portion where a surface crack has occurred in a continuously cast slab.

【0014】その結果、鋳片のミクロ組織(粒界フェラ
イトの生成状況)と割れ感受性(割れの有無)との間に
は明白な相関があることを知見し、更に基礎試験および
実機鋳造試験を行い、本発明をなした。
As a result, it was found that there was a clear correlation between the microstructure of the slab (the state of formation of grain boundary ferrite) and the susceptibility to cracking (the presence or absence of cracking). The present invention has been made.

【0015】本発明の要旨は、下記(1) および(2) の鋼
の連続鋳造時における鋳片の表面割れの抑制方法にあ
る。
The gist of the present invention resides in the following methods (1) and (2) for suppressing surface cracks of a slab during continuous casting of steel.

【0016】(1)C、Mn、Ni、CuおよびNの各含有量が
下記式およびを満足する鋼鋳片を湾曲型または垂直
曲げ型の連続鋳造機を用いて製造する際に、鋳型内溶鋼
のメニスカス部から鋳型下端までの鋳片の引き抜き所要
時間(以下鋳型通過時間という)を1分以内とし、鋳型
から引き抜いた後、直ちに2次冷却を行い、1分以内に
鋳片表面温度をA3 変態温度以下まで冷却することを特
徴とする鋼の連続鋳造時における鋳片表面割れの抑制方
法。以下本発明の第1方法という。
(1) When producing a steel slab having a content of each of C, Mn, Ni, Cu and N satisfying the following formula using a curved or vertical bending type continuous casting machine, The time required for drawing the slab from the meniscus part of the molten steel to the lower end of the mold (hereinafter referred to as “mould passing time”) is set to within 1 minute. After drawing from the mold, the secondary cooling is immediately performed, and the slab surface temperature is reduced within 1 minute. cast slab surface cracks suppression method in the continuous casting of steel, characterized by cooling to below a 3 transformation temperature. Hereinafter, this is referred to as a first method of the present invention.

【0017】 Cp =C(%) + Mn(%)/33+ Ni(%)/25+ Cu(%)/44+N(%) /1.7 ・・ Cp <0.18 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ただし、Cp は炭素当量、(%) は質量%を表す。Cp = C (%) + Mn (%) / 33 + Ni (%) / 25 + Cu (%) / 44 + N (%) / 1.7 Cp <0.18 Where Cp represents carbon equivalent and (%) represents mass%.

【0018】(2)上記(1) に従い、A3 変態温度以下ま
で冷却した後、次いで、複熱させ、曲げ点および矯正点
における鋳片の表面温度を850 ℃以上とし、鋳型内溶鋼
のメニスカス通過後20分以内に鋳片の矯正を終了するこ
とを特徴とする鋼の連続鋳造時における鋳片表面割れの
抑制方法。以下本発明の第2方法という。
(2) In accordance with the above (1), after cooling to the A 3 transformation temperature or less, the steel sheet is heated to 850 ° C. or more at the bending point and the straightening point by double heating. A method for suppressing slab surface cracking during continuous casting of steel, wherein slab straightening is completed within 20 minutes after passing. Hereinafter, this is referred to as a second method of the present invention.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】まず、本発明を完成するにいたる
過程及び理論を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the process and theory leading to the completion of the present invention will be described.

【0020】前述のように、鋳片のミクロ組織(粒界フ
ェライトの生成状況)と割れ感受性(割れの有無)との
間には明白な相関がある。これを図1に基づいて説明す
る。
As described above, there is a clear correlation between the microstructure of the slab (the state of formation of grain boundary ferrite) and the susceptibility to cracking (the presence or absence of cracking). This will be described with reference to FIG.

【0021】図1は、実機製造で得られた鋳片表面の割
れ発生部および非発生部におけるミクロ組織の典型的な
例を示す写真の模写図である。図1(a) が割れが発生す
る場合、図1(b) が割れが発生しない場合であり、組織
はいずれもフェライト−パーライト組織である。
FIG. 1 is a simulated view of a photograph showing a typical example of a microstructure in a portion where a crack has occurred and a portion where no crack has occurred on the surface of a slab obtained in actual production. FIG. 1 (a) shows a case where cracks occur, and FIG. 1 (b) shows a case where cracks do not occur. The structures are all ferrite-pearlite structures.

【0022】図1(a) および図1(b) に示すように、割
れが発生するときの組織はγ粒界が明瞭であるのに対し
て、割れが発生しないときにはγ粒界が不明瞭となる。
前述のように、この割れはγ粒界割れであり、γ粒界が
明瞭であるときに粒界部分への応力集中が顕著になり、
割れ感受性が高くなって発生したものと考えられる。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the structure when a crack occurs has a clear γ grain boundary, whereas when no crack occurs, the γ grain boundary is unclear. Becomes
As described above, this crack is a γ grain boundary crack, and when the γ grain boundary is clear, stress concentration on the grain boundary portion becomes remarkable,
It is considered that the crack sensitivity increased and the cracks occurred.

【0023】γ粒界が明瞭となる図1(a) のような組織
では、粒界のフェライトがフィルム状に生成しており、
かつ粗大であるという特徴がある。
In the structure as shown in FIG. 1A in which the γ grain boundary is clear, ferrite at the grain boundary is formed in a film form.
It has the characteristic of being coarse.

【0024】この結果から、鋳片のミクロ組織(粒界フ
ェライトの生成状況)を適正に制御すれば鋳片の割れ感
受性が低下し、鋳片の割れを低減することが可能と考え
た。
From these results, it was considered that if the microstructure of the slab (the state of formation of grain boundary ferrite) is appropriately controlled, the susceptibility of the slab to cracking is reduced, and the cracking of the slab can be reduced.

【0025】割れが発生しないときには、割れが発生す
るときと比較して組織が細かくなっており、デンドライ
トの痕跡が残っている。すなわち、割れが発生しないと
きは高温での保持時間が少なく、組織を微細化するよう
な冷却を受けたことがわかる。
When cracking does not occur, the structure is finer than when cracking occurs, and traces of dendrite remain. In other words, it can be seen that when no crack occurs, the holding time at a high temperature is short, and cooling has been applied to make the structure finer.

【0026】この知見を基に鋳片のミクロ組織の制御機
構を解明すべく、以下の基礎試験を行った。
The following basic tests were conducted to elucidate the control mechanism of the microstructure of the slab based on this finding.

【0027】200kg の溶鋼を静止鋳造により約 400mm×
400mm ×200mm の鋳片とし、この鋳片の完全凝固前に鋳
型から取り出し、制御されたスプレーにより冷却した。
あらかじめ鋳ぐるんだ熱電対あるいは放射温度計によ
り、鋳片表面部の温度履歴を測定し、種々の温度履歴に
対する鋳片の組織の変化を調査した。
[0027] 200kg of molten steel is about 400mm x by static casting.
A slab of 400 mm x 200 mm was taken out of the mold before complete solidification of the slab and cooled by controlled spraying.
The temperature history of the surface of the slab was measured by a thermocouple or a radiation thermometer which had been previously cast, and changes in the structure of the slab with respect to various temperature histories were investigated.

【0028】この試験結果から、割れ感受性の低い組織
形態とするためには、下記a.およびb.が重要であること
が判明し、本発明の第1方法を完成させた。
From the test results, it was found that the following a. And b. Were important in order to obtain a microstructure having low crack susceptibility, and the first method of the present invention was completed.

【0029】a. γ粒径を肥大化させないこと。A. Do not enlarge the gamma particle size.

【0030】b. γ粒界フェライトをフィルム状にしな
いこと。
B. The γ grain boundary ferrite should not be formed into a film.

【0031】次に本発明の第1方法における製造条件の
限定理由を説明する。
Next, the reasons for limiting the manufacturing conditions in the first method of the present invention will be described.

【0032】〔γ粒径制御の考え方〕前述のように、割
れを抑制するためには、γ粒径の微細化が有効であるこ
とはよく知られている。γ粒径の微細化により割れを抑
制するためには、割れが問題となる鋳片の表層近傍でγ
粒径を著しく微細化し、1mm以下とする必要がある。
[Principle of Control of γ Particle Size] As described above, it is well known that miniaturization of γ particle size is effective for suppressing cracking. In order to suppress cracking by reducing the γ grain size, γ is required near the surface layer of the slab where cracking is a problem.
It is necessary that the particle size is remarkably reduced to 1 mm or less.

【0033】これを実現するためには、前述の特開昭6
3−63559、特開昭61−195742の各号公報
に開示されている方法のように、実操業に適用するのが
困難な方法が必要であった。
To realize this, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No.
A method that is difficult to apply to actual operations, such as the methods disclosed in JP-A-3-63559 and JP-A-61-195742, is required.

【0034】γ粒径とγ粒界フェライトの形態との間に
は相関があるため、γ粒界フェライトの形態制御と組み
合わせることにより、γ粒径の極端な微細化を行わなく
とも割れ感受性の低い組織とすることが可能である。
Since there is a correlation between the γ grain size and the morphology of the γ grain boundary ferrite, the combination of the γ grain boundary ferrite shape control and the γ grain boundary ferrite morphology control allows the susceptibility to cracking without extremely miniaturizing the γ grain size. It is possible to have a low organization.

【0035】図2はγ粒形態を示す模式図である。図2
(a) はセル状の例、図2(b) はネットワーク状の例であ
る。γ粒径が肥大化すると鋳片表層から図2(a) に示す
ようなセル状の形態となり、粒界の曲率半径が大きくな
る。このとき、粒界に生成した隣接する初析フェライト
同士の結晶方位が一致することから、初析フェライトは
成長の過程で合体して結果的にフィルム状となり、割れ
感受性を高める結果となるのである。
FIG. 2 is a schematic view showing a γ grain morphology. FIG.
2A shows an example of a cell, and FIG. 2B shows an example of a network. When the γ grain size increases, the slab surface becomes a cellular form as shown in FIG. 2 (a), and the radius of curvature of the grain boundary increases. At this time, since the crystal orientations of the adjacent pro-eutectoid ferrites formed at the grain boundaries match, the pro-eutectoid ferrites are united during the growth process, resulting in a film-like shape, resulting in an increase in cracking susceptibility. .

【0036】これに対し、γ粒径の肥大化を防止すれ
ば、γ粒界は鋳片表層から図2(b) に示すようなネット
ワーク状になり、粒界に生成したフェライト同士の結晶
方位の整合性が悪く、フィルム状にならない。すなわ
ち、粒界フェライトがフィルム状となるのを防止するた
めには、γ粒径が肥大化してセル状になることを防止す
る必要がある。
On the other hand, if the enlargement of the γ grain size is prevented, the γ grain boundary becomes a network from the surface of the slab as shown in FIG. 2 (b), and the crystal orientation of the ferrites formed at the grain boundary. Is not consistent and does not form a film. That is, in order to prevent the grain boundary ferrite from becoming a film, it is necessary to prevent the gamma grain size from becoming too large and becoming a cell.

【0037】さらに、γ粒径が肥大化してセル状になる
のを防止するためには、γ単晶化した後、高温で保持さ
れる時間を短縮する必要がある。すなわち、γ単晶化時
に微細なネットワーク状に生成した鋳片表層近傍のγ粒
が、高温で保持される間に成長してセル状になる。γ粒
の成長は、γ単晶化した後の鋼中の成分元素の拡散によ
り生じ、拡散はアレニウス型で表されるように高温域で
極端に早くなることが知られている。したがって、連続
鋳造プロセスにおいてγ単晶化した後、高温で保持され
る時間を短縮すればγ粒の成長を抑制することができ
る。
Further, in order to prevent the γ grain size from becoming too large to form a cell, it is necessary to shorten the time of holding at a high temperature after the γ single crystal. That is, the γ grains in the vicinity of the surface layer of the slab generated in the form of a fine network at the time of γ single crystal growth grow while being maintained at a high temperature to become a cell shape. It is known that the growth of γ grains is caused by the diffusion of component elements in steel after γ single crystallization, and the diffusion is extremely rapid in a high temperature region as represented by an Arrhenius type. Therefore, the growth of γ grains can be suppressed by shortening the time of maintaining at high temperature after γ single crystallization in the continuous casting process.

【0038】前述の基礎試験において、高温での保持時
間を種々変化させてγ粒の変化を調査した結果、実製造
プロセスにおいて鋳型通過時間を1分以内とし、鋳型か
ら引き抜いた後直ちに後述する条件で2次冷却を行え
ば、いずれの鋼種においてもγ粒のセル状化を防止でき
ることが判明した。上記の鋳型通過時間は1分以内であ
れば、速いほど望ましいが、現実的な望ましい下限は1
0秒程度である。
In the above-described basic test, as a result of investigating the change of γ grains by variously changing the holding time at a high temperature, the mold passing time was set to within 1 minute in the actual manufacturing process, and immediately after the mold was pulled out of the mold, the following conditions were satisfied. It was found that secondary cooling in any of the steel types could prevent the γ grains from becoming cellular. As long as the above-mentioned mold passage time is within 1 minute, the faster the better, the more practically desirable lower limit is 1
It is about 0 seconds.

【0039】鋳型の形状、材質および表面メッキ法など
により、鋳型内鋳片の温度履歴が多少異なり、これに伴
いγ粒の成長挙動も変化する。しかしその変化は小さ
く、上記条件はいずれの鋳型条件においても適用可能で
ある。
The temperature history of the cast slab in the mold is slightly different depending on the shape, material, surface plating method, etc. of the mold, and the growth behavior of the γ grains is also changed accordingly. However, the change is small, and the above conditions can be applied under any template conditions.

【0040】次に、炭素当量Cp を限定した理由につい
て述べる。
Next, the reason for limiting the carbon equivalent Cp will be described.

【0041】図3は、種々の組成における凝固の機構を
模式的に示す図である。図3(a) は炭素当量Cp と温度
との関係で示すFe−C系の状態図、図3(b) は炭素当量
CpがA、B、CおよびDのときの凝固過程を模式的に
示す図である。図3(b) のCおよびDに示すように、包
晶組成より右側の過包晶あるいはγ単晶凝固に当たる組
成では、完全凝固直前には液相(L)とγ相が共存する
形態となり、最終凝固位置がγ粒界と一致する。したが
って、γ粒界への成分元素の偏析および析出などのため
にピン留め効果が大きく、凝固後のγ粒径の成長が小さ
い。すなわち、鋳型下端における2次冷却開始までの所
要時間が変化しても、γ粒径はほとんど変化せず、鋳型
下端までの所要時間などを規定する必要はない。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the mechanism of solidification in various compositions. FIG. 3 (a) is a phase diagram of the Fe—C system showing the relationship between the carbon equivalent Cp and the temperature, and FIG. 3 (b) schematically shows the solidification process when the carbon equivalent Cp is A, B, C and D. FIG. As shown by C and D in FIG. 3 (b), in a composition corresponding to hyperperitetic or γ single crystal solidification on the right side of the peritectic composition, the liquid phase (L) and γ phase coexist immediately before complete solidification. , The final solidification position coincides with the γ grain boundary. Therefore, the pinning effect is large due to segregation and precipitation of the component elements at the γ grain boundary, and the growth of the γ grain size after solidification is small. That is, even if the time required until the start of the secondary cooling at the lower end of the mold changes, the γ particle size hardly changes, and it is not necessary to define the time required to reach the lower end of the mold.

【0042】前記の式は、鋼中のC、Mn、Ni、Cuおよ
びNの各含有量から包晶反応の炭素当量を求める式とし
て知られるものである。この式で求められるCp 値が
0.18よりも小さいとき、例えば図3(b) に示すように炭
素当量Cp がAおよびBのときには、δ凝固または亜包
晶凝固となり、完全凝固後のγ粒径の成長が重要とな
る。よって、式のように炭素当量Cp は0.18未満と限
定した。
The above equation is known as an equation for obtaining the carbon equivalent of the peritectic reaction from the respective contents of C, Mn, Ni, Cu and N in steel. The Cp value obtained by this equation is
When it is smaller than 0.18, for example, when the carbon equivalent Cp is A or B as shown in FIG. 3 (b), δ solidification or subperitectic solidification occurs, and the growth of γ grain size after complete solidification becomes important. Therefore, the carbon equivalent Cp was limited to less than 0.18 as in the formula.

【0043】一方、実製造の経験によりCp 値と割れ発
生との間には相関があることが判明しており、Cp <0.
10のときにはほとんど表面割れが発生しない。したがっ
て、本発明の方法による割れ抑制の効果が実質的な意味
を持つのは、Cp 値が0.10以上の場合である。
On the other hand, it has been found from the experience of actual production that there is a correlation between the Cp value and the occurrence of cracks.
At 10, the surface cracks hardly occur. Therefore, the effect of suppressing cracking by the method of the present invention has a substantial meaning when the Cp value is 0.10 or more.

【0044】次に、2次冷却条件の限定理由について述
べる。
Next, the reasons for limiting the secondary cooling conditions will be described.

【0045】〔粒界フェライト形態制御の考え方〕前述
のようにγ粒界が確認可能かどうかは、γ粒界フェライ
トの形態により決まる。γ粒界フェライトは鋳片の冷却
過程で析出する初析フェライトが残ったものである。一
連の基礎試験の結果、γ粒界フェライトの形態は鋳型か
ら引き抜いた後の鋳片温度履歴により変化することが判
明した。図4に鋳片表面の温度履歴、図5にこれらと対
応する組織の形態を示す。
[Principle of Form Control of Grain Boundary Ferrite] As described above, whether or not a γ grain boundary can be confirmed depends on the form of γ grain boundary ferrite. The γ grain boundary ferrite is one in which proeutectoid ferrite precipitated during the cooling process of the slab remains. As a result of a series of basic tests, it was found that the morphology of the γ grain boundary ferrite changes depending on the slab temperature history after drawing from the mold. FIG. 4 shows the temperature history of the slab surface, and FIG. 5 shows the morphology of the structures corresponding to these.

【0046】図4は、鋳片のミクロ組織制御のための鋳
片表面の温度履歴の一例を示す図である。図5は、鋳片
を鋳型から引き抜いた後、2次冷却で強冷却した場合と
徐冷した場合との鋳片表層近傍の組織を示す写真の模写
図である。図5(a) が、高温での保持時間が短くなるよ
うに鋳型から引き抜いた後、強冷却した場合、図5(b)
が徐冷の場合である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the temperature history of the slab surface for controlling the microstructure of the slab. FIG. 5 is a mimetic diagram of a photograph showing the structure near the surface layer of the slab when the slab is strongly cooled by secondary cooling after the slab is pulled out from the mold and when the slab is gradually cooled. FIG. 5 (a) shows that when the mold was pulled out from the mold so that the holding time at a high temperature was shortened and then cooled strongly,
Is the case of slow cooling.

【0047】鋳型から引き抜いた直後に強冷却を与えた
場合には、図5(a) に示すようにγ粒界のフェライトは
フィルム状にならず、γ粒界も不明瞭である。一方、鋳
型から引き抜いた後に徐冷した場合には、図5(b) に示
すようにフィルム状の粒界フェライトが生成しており、
明瞭なγ粒界となる。
When strong cooling is applied immediately after being pulled out of the mold, the ferrite at the γ grain boundary does not form a film as shown in FIG. 5A, and the γ grain boundary is not clear. On the other hand, when slowly cooled after being pulled out of the mold, a film-like grain boundary ferrite is formed as shown in FIG.
It becomes a clear γ grain boundary.

【0048】この試験は、鋳型から引き抜いた直後の冷
却条件のみの変更であり、この部分での冷却が粒界フェ
ライト形態を決定することが明らかとなった。冷却開始
から5分以上経過した後半の冷却パターンを変更して
も、同様の効果が得られることを確認した。ここでいう
2次冷却方法は特に限定されない。
In this test, only the cooling conditions immediately after being pulled out of the mold were changed, and it was found that cooling in this portion determines the form of grain boundary ferrite. It has been confirmed that the same effect can be obtained even if the cooling pattern in the latter half after 5 minutes or more from the start of cooling is changed. The secondary cooling method here is not particularly limited.

【0049】図6は、更に種々の冷却のパターンにおけ
る組織の変化を調査した結果を示す図である。この図6
は、鋳型から引き抜いた後の復熱までの最低温度、およ
び鋳型から引き抜いた後、最低温度になるまでの所要時
間に対する組織の形態をまとめたものである。組織の評
価は、γ粒界が明瞭である場合、部分的に不明瞭である
場合および不明瞭である場合の3段階で行った。対象鋼
種は、A3 変態温度が約805 ℃となる2鋼種とし、鋳造
した後、鋳型から引き抜くまでの所要時間はいずれも1
分以内とした。
FIG. 6 is a diagram showing the results of investigation of the change in the structure in various cooling patterns. This figure 6
Is a table summarizing the minimum temperature until reheating after being pulled out of the mold and the time required until the temperature reaches the minimum temperature after being pulled out of the mold. The evaluation of the structure was performed in three stages: when the γ grain boundary was clear, when it was partially unclear, and when it was unclear. Subject steel species, and 2 steel species A 3 transformation temperature of about 805 ° C., either after casting, the time required for pulling out the mold 1
Within minutes.

【0050】この図6の結果から、鋳型から引き抜いた
後、1分以内に鋳片表面温度をA3変態温度以下まで急
速に冷却すれば、γ粒界が不明瞭となることが明らかと
なった。さらに、他の鋼種でも同様の調査を行い、鋳片
を鋳型から引き抜いた後、1分以内に鋳片表面温度をA
3 変態温度以下まで冷却すれば、いずれもγ粒界が不明
瞭となることを確認した。従って、前述の特公昭58−
3790号公報の方法のように、鋳片表面温度を 650〜
700 ℃という低温まで冷却する必要はない。
From the results shown in FIG. 6, it is clear that if the slab surface temperature is rapidly cooled to the A 3 transformation temperature or less within 1 minute after being extracted from the mold, the γ grain boundary becomes unclear. Was. Further, the same investigation was performed for other steel types, and after the slab was drawn out of the mold, the slab surface temperature was adjusted to A within one minute.
It was confirmed that the γ grain boundaries became unclear in any case when the temperature was cooled to 3 or less. Therefore, the aforementioned Japanese Patent Publication No. 58-
As in the method of 3790, the surface temperature of the slab is 650-
There is no need to cool to temperatures as low as 700 ° C.

【0051】図7は、γ粒界フェライト生成の機構を模
式的に示す図である。図7(a) は鋳型から引き抜いた
後、1分以内に鋳片表面温度をA3 変態温度以下まで急
冷した場合、図7(b) はA3 変態温度までの所要時間を
1分以上として徐冷した場合である。鋳片を鋳型から引
き抜いた後、急冷する場合には、図7(a) に示すように
隣接するγ粒の結晶方位と関係なく粒界にフェライトが
生成する。したがって、粒界フェライトとγ粒との整合
性が悪く、粒状に成長するため、γ粒界が不明瞭にな
る。一方、鋳型から引き抜いた後、上記のように徐冷す
ると、図7(b) に示すように冷却の過程でγ粒の結晶方
位に見合う方位のγ粒界フェライトが析出するため、接
触する他のγ粒側にはフェライトの成長が進行せず、も
とのγ粒界が残存し、明瞭なγ粒界になる。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the mechanism of γ grain boundary ferrite formation. After withdrawal from FIG. 7 (a) template, the billet surface temperature when rapidly cooled to A 3 transformation temperature or less, 7 (b) is a time required for the A 3 transformation temperature of more than 1 minute within a minute This is the case where cooling is performed slowly. When the slab is rapidly cooled after the slab is drawn out of the mold, ferrite is generated at the grain boundary irrespective of the crystal orientation of the adjacent γ grains as shown in FIG. Therefore, the coherence between the grain boundary ferrite and the γ grains is poor, and the grains grow so that the γ grain boundaries become unclear. On the other hand, after being pulled out of the mold, if gradually cooled as described above, as shown in FIG. 7 (b), γ grain boundary ferrite having an orientation corresponding to the crystal orientation of γ grains precipitates during the cooling process, and The growth of ferrite does not progress on the γ grain side, and the original γ grain boundary remains, forming a clear γ grain boundary.

【0052】この場合、鋳片表面温度は、A3 変態温度
以下に冷却した後、復熱により再びγ単晶温度となる
が、いずれも良好な組織が得られた。これは、一旦A3
変態温度以下に冷却すれば、復熱によりγ単晶となって
も、粒界部分に初析フェライトの何らかの痕跡が残るた
め、後の冷却条件には依存しないからであると考えられ
る。
In this case, the surface temperature of the slab was cooled to the A 3 transformation temperature or lower, and then returned to the γ single crystal temperature by recuperation. In each case, a good structure was obtained. This is once A 3
It is considered that if the temperature is cooled below the transformation temperature, some traces of pro-eutectoid ferrite remain at the grain boundaries even if the γ-single crystal is formed by reheating, and it is considered that it does not depend on the subsequent cooling conditions.

【0053】A3 変態温度は、成分含有量に対して簡易
的に計算可能な関係式が報告されており、これらの関係
式を使用してもよいし、基礎試験などにより実測しても
かまわない。以上が本発明の第1方法である。
For the A 3 transformation temperature, relational expressions which can be easily calculated with respect to the component content have been reported, and these relational expressions may be used or may be measured by a basic test or the like. Absent. The above is the first method of the present invention.

【0054】本発明の第2方法は、本発明の第1方法に
従いA3 変態温度以下まで冷却した後、次いで鋳片表面
温度を複熱させ、曲げ点および矯正点における鋳片表面
温度を850 ℃以上とし、さらに鋳型内溶鋼のメニスカス
通過後20分以内に鋳片の矯正を終了するものである。
According to the second method of the present invention, after cooling to the A 3 transformation temperature or lower according to the first method of the present invention, the slab surface temperature is double-heated, and the slab surface temperature at the bending point and the straightening point is reduced to 850. C. or more, and the straightening of the slab is completed within 20 minutes after the molten steel in the mold passes through the meniscus.

【0055】前述の一連の基礎試験により、組織的に鋳
片の割れ感受性を低下させる方法が明らかになった。し
かし、前述のように合金成分含有量の多い低合金鋼で
は、冷却特性の変化により、鋳片曲げおよび矯正時の脆
化温度域を低温側に回避することは困難である。このた
め、脆化温度域を高温側に回避させることができる具体
的方法が必要となる。
The above series of basic tests revealed a method of systematically reducing the susceptibility of a slab to cracking. However, as described above, in a low alloy steel having a large alloy component content, it is difficult to avoid the brittle temperature range at the time of slab bending and straightening to a lower temperature side due to a change in cooling characteristics. For this reason, a specific method is required that can avoid the embrittlement temperature range on the high temperature side.

【0056】この条件が、曲げ点および矯正点における
鋳片の表面温度を限定することである。鋼種により異な
るが、多くの鋼種では高温延性は850 ℃程度でほぼ回復
することから、鋳片の曲げおよび矯正点で表面温度850
℃以上を確保すればよい。この温度の望ましい上限は10
50℃程度である。
This condition is to limit the surface temperature of the slab at the bending point and the straightening point. Although the ductility differs depending on the steel type, the hot ductility of many steel types almost recovers at around 850 ° C, so the surface temperature at the bending and straightening points of the slab is 850 ° C
What is necessary is just to secure more than ° C. A desirable upper limit for this temperature is 10
It is around 50 ° C.

【0057】しかしながら、鋳片のコーナー部分は長辺
面と短辺面との2方向からの冷却を受けるため、特に矯
正点において850 ℃以上の確保が困難である。この鋳片
コーナー部分の過冷を防止するために、2次冷却では
「幅切り」と呼ばれる方法が通常行われている。これ
は、2次冷却で鋳片コーナー部の過冷を防止するため
に、コーナー部分にスプレー水が当たらないようにする
方法であり、これに関して例えば特開平4−11291
号公報などに数多くの装置および方法が提案されてい
る。しかし「幅切り」を行ってもなお、ロールによる冷
却および放射冷却などのため、コーナー部分の冷却は他
の部分より速くなる。
However, since the corners of the slab are cooled in two directions, the long side and the short side, it is difficult to secure 850 ° C. or more, especially at the correction point. In order to prevent the slab corner portion from being excessively cooled, a method called “width cutting” is usually performed in the secondary cooling. This is a method of preventing spray water from hitting the corner portion of the slab in order to prevent overcooling of the corner portion of the slab by secondary cooling.
A number of devices and methods have been proposed in, for example, Japanese Patent Publication No. However, even if the "width cutting" is performed, the corner portion cools faster than other portions due to cooling by a roll and radiant cooling.

【0058】本発明者が種々の連続鋳造機の操業状況を
検討した結果、「幅切り」などの対策を行っても、鋳型
内溶鋼のメニスカス通過後から鋳片の矯正までの所要時
間が20分を超えて長くなると、コーナー部分の過冷を防
止できず、脆化温度域を高温側に回避させることができ
ないことが判明した。
As a result of studying the operating conditions of various continuous casting machines by the present inventor, it has been found that even if countermeasures such as “width cutting” are taken, the time required from the passage of the meniscus of molten steel in the mold to the correction of the slab is 20 minutes. It was found that if the length was longer than a minute, the corner portion could not be prevented from being overcooled, and the brittle temperature range could not be avoided on the high temperature side.

【0059】一方、さらに連続鋳造の操業状況を詳細に
調査した結果、鋳片の矯正点におけるコーナー部分と幅
中央部分との表面温度の差が大きくなると、熱応力によ
り表面割れを助長するという知見も得た。すなわち、鋳
片の表面温度を実測した結果、いずれの操業条件におい
ても、時間とともにコーナー部分と幅中央部分との表面
温度の差が大きくなり、上記所要時間が20分を超えると
表面割れが発生しやすくなる。以上の二つの理由によ
り、メニスカスの通過後20分以内に鋳片の曲げおよび矯
正を終えることとした。
On the other hand, as a result of further detailed investigation of the operation of continuous casting, it was found that if the difference in surface temperature between the corner portion and the center portion of the width at the correction point of the slab increases, surface cracks are promoted by thermal stress. Also got. In other words, as a result of actually measuring the surface temperature of the slab, the difference in surface temperature between the corner and the center of the width increased with time under any operating conditions, and surface cracks occurred when the required time exceeded 20 minutes. Easier to do. For the above two reasons, it was decided to finish bending and straightening the slab within 20 minutes after passing the meniscus.

【0060】前述のように、低合金鋼では冷却特性の変
化により、鋳片の曲げおよび矯正時の脆化温度域を低温
側に回避することは困難である。一方、脆化温度域を高
温側に回避させる方法には、このような鋼種による制約
はない。脆化温度域を高温側に回避させる場合には、鋳
片温度が高温で保持されることから連続鋳造機の熱負荷
が大きいという問題がある。しかし、予め熱負荷に対処
できるよう設計を行っておけば問題はない。従って、本
発明の第2方法は、前記式およびを満足する全ての
鋼種に適用可能な連続鋳造方法である。
As described above, it is difficult to avoid the brittle temperature range at the time of bending and straightening of the cast slab to a low temperature side due to a change in the cooling characteristics of the low alloy steel. On the other hand, the method of avoiding the embrittlement temperature range on the high temperature side is not limited by such a steel type. When avoiding the embrittlement temperature range on the high temperature side, there is a problem that the heat load of the continuous casting machine is large because the slab temperature is maintained at a high temperature. However, there is no problem if the design is made in advance to cope with the heat load. Therefore, the second method of the present invention is a continuous casting method applicable to all steel types satisfying the above formulas and

【0061】鋳片の表面割れは鋳片の矯正歪みにより発
生するものであるから、本発明方法は、鋳片の矯正部を
持つ湾曲型または垂直曲げ型の連続鋳造機を用いて製造
する際に有効となる。しかし、鋳片の矯正部を持たない
連続鋳造機においても鋳片組織の割れ感受性を低減する
ことは、製造過程で発生する疵の抑制に効果があること
は言うまでもない。
Since the surface cracks of the slab are caused by the straightening distortion of the slab, the method of the present invention is applicable to the production of a slab using a curved or vertical bending type continuous casting machine having a slab straightening part. It is effective for However, it goes without saying that reducing the susceptibility of the slab structure to cracking is also effective in suppressing flaws generated in the manufacturing process, even in a continuous casting machine having no slab straightening section.

【0062】[0062]

【実施例】実製造ラインの湾曲型もしくは垂直曲げ型連
続鋳造機を使用し、鋳型内通過時間を変化させるため
に、鋳型のメニスカス以下の長さと鋳造速度を種々変化
させた鋳造試験を行った。鋳片の表面温度の制御は鋳型
直下の2次冷却水量を種々変化させる方法とし、鋳片の
表面温度の測定は鋳型直下部で鋳片の表面にかみ込ませ
た熱電対を用いた。
EXAMPLE Using a curved or vertical bending type continuous casting machine of an actual production line, a casting test was conducted in which the length under the meniscus of the mold and the casting speed were variously changed in order to change the passage time in the mold. . The surface temperature of the slab was controlled by variously changing the amount of secondary cooling water just below the mold, and the surface temperature of the slab was measured using a thermocouple biting into the surface of the slab just below the mold.

【0063】(試験1:本発明の第1方法例および比較
例)表1に、用いた鋼の化学組成およびA3 変態温度を
示す。
(Test 1: First Method Example and Comparative Example of the Present Invention) Table 1 shows the chemical composition and A 3 transformation temperature of the steel used.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】これらの鋼は、本発明方法による表面割れ
抑制の効果を明白にするために、割れ感受性の高い鋼種
とした。A3 変態温度は鋼の組成から従来知られている
算出式により求めた。表2に鋳造条件および評価を示
す。
In order to clarify the effect of suppressing the surface cracking by the method of the present invention, these steels were made to have high crack susceptibility. A 3 transformation temperature was determined by the calculation formula which is known conventionally composition of the steel. Table 2 shows the casting conditions and evaluation.

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】評価は、得られた鋳片の組織および割れ発
生の程度により行った。鋳片の組織は、γ粒界が不明瞭
である場合を○、明瞭である場合を×、部分的に不明瞭
である場合を△とした。割れの発生は、鋳片の表面にス
カーフをかけ表層の酸化皮膜を取り除いた上、目視観察
により評価した。得られた結果を、割れが発生しなかっ
た場合を0、深さ30mm以上の割れが存在した場合を5と
した6段階の割れ発生コードに指数化した。
The evaluation was made on the basis of the structure of the obtained slab and the degree of occurrence of cracks. Regarding the structure of the cast slab, 場合 indicates that the γ grain boundary was unclear, X indicates that it was clear, and Δ indicates that it was partially unclear. The occurrence of cracks was evaluated by visual observation after removing a surface oxide film by applying a scarf to the surface of the slab. The obtained results were indexed into six stages of crack occurrence codes, where 0 when no crack occurred and 5 when a crack having a depth of 30 mm or more was present.

【0068】前述のように表面割れを抑制するために
は、曲げ点および矯正点における鋳片の表面温度が脆化
温度域を回避できる条件としなければならない。表2中
の本発明例および比較例では、いずれも脆化温度域は回
避されており、鋳造条件の影響を明白にするために、矯
正点における鋳片の表面温度がほぼ等しくなるよう2次
冷却を制御している。
As described above, in order to suppress surface cracking, the surface temperature of the slab at the bending point and the straightening point must be set so as to avoid the embrittlement temperature range. In each of the present invention examples and comparative examples in Table 2, the brittle temperature range was avoided, and in order to clarify the influence of the casting conditions, the secondary temperature was set so that the surface temperature of the slab at the correction point was almost equal. Controlling cooling.

【0069】表2に示すように、鋳型通過時間を1分以
内とし、鋳型通過後1分以内にA3変態温度以下とした
本発明例1では、鋳片の表面に深さ5mm程度の割れがほ
ぼ全長にわたって点在しており、割れ発生コードでは2
の評価であった。鋳型長さを短く、鋳造速度を速くして
鋳型通過時間を著しく短縮した本発明例2では、鋳片の
表面に深さ5mm以下の割れが数個発生する程度で、割れ
発生コードでは1の評価となり、さらに表面割れが軽減
した。
As shown in Table 2, in Example 1 of the present invention in which the mold passing time was set within 1 minute and the A 3 transformation temperature was set within 1 minute after passing through the mold, cracks having a depth of about 5 mm were formed on the surface of the slab. Are scattered over almost the entire length.
Was evaluated. In Example 2 of the present invention in which the mold length was shortened, the casting speed was increased, and the mold passage time was significantly shortened, several cracks having a depth of 5 mm or less were generated on the surface of the slab. It was evaluated, and the surface crack was further reduced.

【0070】一方、鋳型通過時間に1分以上を要した比
較例1、および鋳型直下の冷却を著しく弱めた比較例2
は、いずれも深さ10mm程度の表面割れが全面にわたり発
生し、割れ発生コードでは4の評価となり、明らかに本
発明例1より悪化した。鋳片の表層部のミクロ組織も、
本発明例1ではγ粒界が不明瞭であるのに対して、比較
例1および2ではいずれもγ粒界が明瞭に観察された。
On the other hand, Comparative Example 1 which required one minute or more for the mold passing time, and Comparative Example 2 in which the cooling immediately below the mold was remarkably weakened
In each case, a surface crack having a depth of about 10 mm occurred over the entire surface, and the crack generation code was evaluated as 4, which was clearly worse than that of Example 1 of the present invention. The microstructure of the surface layer of the slab also
In Example 1 of the present invention, the γ grain boundaries were unclear, while in Comparative Examples 1 and 2, the γ grain boundaries were clearly observed.

【0071】鋳型直下の冷却を本発明例1よりやや弱
め、A3 変態温度にわずかに達しない程度の冷却とした
比較例3は、表面割れ発生コードでは3の評価となり、
比較例2よりも幾分改善された。しかし、組織および表
面割れの程度のいずれにおいても、本発明例1とは大き
な差があり、鋳型直下においてA3 変態温度以下にまで
冷却することが重要であることがわかる。
In Comparative Example 3 in which the cooling immediately below the mold was slightly weaker than that of Example 1 of the present invention, and the cooling was such that the A 3 transformation temperature was not reached slightly, the evaluation of the surface cracking code was 3;
It was somewhat improved over Comparative Example 2. However, in any of the extent of tissue and surface cracking also, the present invention Example 1 there is a large difference, it can be seen that to be cooled to below A 3 transformation temperature in the mold immediately below are important.

【0072】(試験2:本発明の第2方法例および比較
例)表3に、用いた鋼の化学組成およびA3 変態温度を
示す。
(Test 2: Second Method Example and Comparative Example of the Invention) Table 3 shows the chemical composition and A 3 transformation temperature of the steel used.

【0073】[0073]

【表3】 [Table 3]

【0074】この鋼種はNiを含有しており、約1000℃以
下における冷却特性が変化するため、脆化温度域を低温
側に回避するのが困難な鋼種である。A3 変態温度は表
1の場合と同様の方法で求めた。表4に鋳造条件、矯正
点における鋳片の表面温度および評価を示す。
This steel type contains Ni, and its cooling characteristics at about 1000 ° C. or less change, so that it is difficult to avoid the embrittlement temperature range on the low temperature side. The A 3 transformation temperature was determined in the same manner as in Table 1. Table 4 shows the casting conditions, the surface temperature of the slab at the correction point, and the evaluation.

【0075】[0075]

【表4】 [Table 4]

【0076】矯正点における温度の測定は、鋳片のコー
ナー部分を対象として接触式の熱電対あるいは放射温度
計により行った。評価は、前記試験1に準じて行った。
The measurement of the temperature at the correction point was performed by using a contact-type thermocouple or a radiation thermometer on the corner of the slab. The evaluation was performed according to the test 1.

【0077】表4に示すように本発明例3は、矯正点に
おける鋳片表面温度を850 ℃以上、矯正点までの所要時
間を20分以内と短くした結果、割れ発生コードでは0と
なり、表面割れの抑制に極めて高い効果が認められた。
As shown in Table 4, in Example 3 of the present invention, the slab surface temperature at the straightening point was reduced to 850 ° C. or more and the time required for the straightening point to be shortened to within 20 minutes. An extremely high effect was found in suppressing cracking.

【0078】一方、矯正点までの所要時間を28分と長く
した比較例4は、表面割れ発生コードでは2の評価とな
った。比較例4では、矯正点におけるコーナー温度は本
発明例3とほぼ等しいにもかかわらず矯正点までの所要
時間が長かったため、コーナー部分と幅中央部分の表面
温度の差が大きく、熱応力により割れが助長されたので
ある。上記の本発明3と比較により、矯正点までの所要
時間の短縮は高い効果を示すことが明白である。
On the other hand, Comparative Example 4, in which the time required to correct the point was extended to 28 minutes, was evaluated as 2 in the surface crack generation code. In Comparative Example 4, although the corner temperature at the correction point was substantially equal to that of Example 3 of the present invention, the required time to the correction point was long. Was encouraged. It is apparent from the comparison with the above-described present invention 3 that shortening the time required for the correction point has a high effect.

【0079】比較例5では、矯正点における鋳片の表面
温度を脆化温度域の低温側へ回避できるように、矯正点
における鋳片表面温度を690 ℃とした。しかし、前述の
ように本鋼種は合金成分により冷却特性が変化してしま
い、鋳片表面の温度むらが大きく、割れ発生コードでは
5の重度の割れが発生した。したがって、本鋼種では脆
化温度域を高温側へ回避させる必要がある。
In Comparative Example 5, the slab surface temperature at the correction point was 690 ° C. so that the surface temperature of the slab at the correction point could be avoided to the lower side of the embrittlement temperature range. However, as described above, the cooling characteristics of this steel type varied depending on the alloy components, the temperature of the slab surface was largely uneven, and a severe crack of 5 occurred in the crack occurrence code. Therefore, in this steel type, it is necessary to avoid the embrittlement temperature range toward the high temperature side.

【0080】比較例6は、矯正点における鋳片の表面温
度を820 ℃とした結果、割れ発生コードでは4の評価と
なった。これは、矯正点における鋳片の表面温度が脆化
温度域を十分回避できていなかったためと考えられる。
したがって、矯正点における鋳片の表面温度が脆化温度
域を確実に回避できることが必要であり、表面温度は85
0 ℃以上を確保することが必須となる。
In Comparative Example 6, as a result of setting the surface temperature of the cast slab at the correction point to 820 ° C., a rating of 4 was obtained in the crack occurrence code. This is presumably because the surface temperature of the slab at the correction point could not sufficiently avoid the embrittlement temperature range.
Therefore, it is necessary that the surface temperature of the slab at the correction point can reliably avoid the brittle temperature range, and the surface temperature is 85%.
It is essential to maintain a temperature of 0 ° C or higher.

【0081】なお比較例4〜6ではいずれも、鋳型通過
時間を1分以内とし、鋳型通過後1分以内に鋳片表面温
度をA3 変態温度以下まで冷却していることから、組織
的にはいずれもγ粒界が不明瞭であった。このように、
鋳型〜鋳型直下部の諸条件を規定することにより割れ感
受性の低い組織としても、鋳片の表面温度が脆化温度域
を十分回避できない場合、あるいは鋼種により重度の表
面割れが発生する場合がある。これを防止し、より確実
に表面割れの抑制効果を得ようというのが、本発明の第
2方法である。
In each of Comparative Examples 4 to 6, since the mold passing time was set to 1 minute or less and the slab surface temperature was cooled to the A 3 transformation temperature or less within 1 minute after passing the mold, systematically. In each case, the γ grain boundaries were unclear. in this way,
Even if the surface temperature of the slab cannot sufficiently avoid the embrittlement temperature range, or severe surface cracking may occur depending on the type of steel, even if the structure is low in crack sensitivity by defining the conditions from the mold to the portion immediately below the mold . The second method of the present invention is to prevent this and obtain the effect of suppressing surface cracks more reliably.

【0082】[0082]

【発明の効果】本発明方法によれば、連続鋳造時に鋳片
の表面に発生する横ひび割れなどの割れを抑制あるいは
防止することが可能となる。
According to the method of the present invention, it is possible to suppress or prevent cracks such as lateral cracks generated on the surface of a slab during continuous casting.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】鋳片表面の割れ発生部および非発生部における
ミクロ組織の典型的な例を示す写真の模写図である。
(a) が割れが発生する場合、(b) が割れが発生しない場
合である。
FIG. 1 is a simulated view of a photograph showing a typical example of a microstructure in a crack occurrence portion and a non-incidence portion on a slab surface.
(a) is the case where cracks occur, and (b) is the case where cracks do not occur.

【図2】γ粒形態を示す模式図である。(a) はセル状の
例、(b) はネットワーク状の例である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a γ grain morphology. (a) is a cellular example, and (b) is a network example.

【図3】種々の組成における凝固の機構を模式的に示す
図である。(a) は炭素当量Cpと温度との関係で示すFe
−C系の状態図、(b) は炭素当量Cp がA、B、Cおよ
びDのときの凝固過程を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a mechanism of solidification in various compositions. (a) is a graph showing the relationship between the carbon equivalent Cp and the temperature.
FIG. 3 (b) is a diagram showing the solidification process when the carbon equivalent Cp is A, B, C and D. FIG.

【図4】鋳片のミクロ組織制御のための鋳片表面の温度
履歴の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a temperature history of a slab surface for controlling a microstructure of the slab.

【図5】鋳片を鋳型から引き抜いた後、2次冷却で強冷
却した場合と徐冷した場合との鋳片表層近傍の組織を示
す写真の模写図である。(a) が高温での保持時間が短く
なるように鋳型から引き抜いた後、強冷却した場合、
(b) が徐冷の場合である。
FIG. 5 is a schematic view of a photograph showing the structure near the surface layer of a slab when the slab is strongly cooled by secondary cooling after the slab is pulled out from the mold and when the slab is gradually cooled. If (a) is pulled out of the mold so that the holding time at high temperature is short, and then cooled strongly,
(b) is the case of slow cooling.

【図6】種々の冷却のパターンにおける組織の変化を調
査した結果を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the results of investigating changes in the structure in various cooling patterns.

【図7】γ粒界フェライト生成の機構を模式的に示す図
である。(a) は鋳型から引き抜いた後、1分以内に鋳片
表面温度をA3 変態温度以下まで急冷した場合、(b) は
3 変態温度までの所要時間を1分以上として徐冷した
場合である。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the mechanism of γ grain boundary ferrite formation. (a) is after withdrawal from the mold, when the cast slab surface temperature was rapidly cooled to A 3 transformation temperature or lower within 1 minute, (b) if the gradual cooling of the time required for the A 3 transformation temperature of more than 1 minute It is.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C21D 9/00 101 C21D 9/00 101W (56)参考文献 特開 昭61−276747(JP,A) 特開 昭61−195742(JP,A) 特開 昭63−63559(JP,A) 特開 昭53−106335(JP,A) 特開 昭61−189851(JP,A) 特開 平2−37941(JP,A) 特開 昭58−224054(JP,A) 特開 平5−329505(JP,A) 特公 昭58−3790(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/16 B22D 11/00 B22D 11/20 B22D 11/22 C21D 1/00 118 C21D 9/00 101 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI C21D 9/00 101 C21D 9/00 101W (56) References JP-A-61-276747 (JP, A) JP-A-61-195742 (JP, A) JP-A-63-63559 (JP, A) JP-A-53-106335 (JP, A) JP-A-61-189851 (JP, A) JP-A-2-37941 (JP, A) JP-A-58 JP-A-5-329505 (JP, A) JP-B-58-3790 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 11/16 B22D 11/00 B22D 11/20 B22D 11/22 C21D 1/00 118 C21D 9/00 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】C、Mn、Ni、CuおよびNの各含有量が下記
式およびを満足する鋼鋳片を湾曲型または垂直曲げ
型の連続鋳造機を用いて製造する際に、 鋳型内溶鋼のメニスカス部から鋳型下端までの鋳片の引
き抜き所要時間を1分以内とし、 鋳型から引き抜いた後、直ちに2次冷却を行い、 1分以内に鋳片表面温度をA3 変態温度以下まで冷却す
ることを特徴とする鋼の連続鋳造時における鋳片表面割
れの抑制方法。 Cp =C(%) + Mn(%)/33+ Ni(%)/25+ Cu(%)/44+N(%) /1.7 ・・ Cp <0.18 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ただし、Cp は炭素当量、(%) は質量%を表す。
1. A method for producing a steel slab in which each content of C, Mn, Ni, Cu and N satisfies the following formula by using a curved or vertical bending type continuous casting machine: withdrawal duration of slab to the mold bottom to a maximum of 1 minute from the meniscus portion of, after withdrawal from the mold, immediately subjected to secondary cooling, cooling the billet surface temperature to below a 3 transformation temperature within 1 minute A method for suppressing slab surface cracks during continuous casting of steel. Cp = C (%) + Mn (%) / 33 + Ni (%) / 25 + Cu (%) / 44 + N (%) / 1.7 Cp <0.18 ······································································%
【請求項2】C、Mn、Ni、CuおよびNの各含有量が下記
式およびを満足する鋼鋳片を湾曲型または垂直曲げ
型の連続鋳造機を用いて製造する際に、 鋳型内溶鋼のメニスカス部から鋳型下端までの鋳片の引
き抜き所要時間を1分以内とし、 鋳型から引き抜いた後、直ちに2次冷却を行い、 1分以内に鋳片表面温度をA3 変態温度以下まで冷却
し、 その後、複熱させ、曲げ点および矯正点における鋳片の
表面温度を850 ℃以上とし、 鋳型内溶鋼のメニスカス通過後20分以内に鋳片の矯正を
終了することを特徴とする鋼の連続鋳造時における鋳片
表面割れの抑制方法。 Cp =C(%) + Mn(%)/33+ Ni(%)/25+ Cu(%)/44+N(%) /1.7 ・・ Cp <0.18 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ただし、Cp は炭素当量、(%) は質量%を表す。
2. A method for producing a steel slab in which each content of C, Mn, Ni, Cu and N satisfies the following formula by using a curved or vertical bending type continuous casting machine: the withdrawal time required billet to mold the lower end and within 1 minute from the meniscus portion, after withdrawal from the mold, immediately subjected to secondary cooling, the billet surface temperature is cooled to a 3 transformation temperature or lower within 1 minute , After which the steel sheet is heated to 850 ° C or more at the bending point and the straightening point, and the straightening of the slab is completed within 20 minutes after the molten steel in the mold passes through the meniscus. A method for suppressing slab surface cracks during casting. Cp = C (%) + Mn (%) / 33 + Ni (%) / 25 + Cu (%) / 44 + N (%) / 1.7 Cp <0.18 ······································································%
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