JP3039369B2 - Method for producing Ni-containing steel - Google Patents

Method for producing Ni-containing steel

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JP3039369B2
JP3039369B2 JP8102276A JP10227696A JP3039369B2 JP 3039369 B2 JP3039369 B2 JP 3039369B2 JP 8102276 A JP8102276 A JP 8102276A JP 10227696 A JP10227696 A JP 10227696A JP 3039369 B2 JP3039369 B2 JP 3039369B2
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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、低温用材料として
好適なNi含有鋼の連続鋳造方法および連続鋳造−熱間直
送圧延方法に関する。
The present invention relates to a continuous casting method and a continuous casting-hot direct rolling method for Ni-containing steel suitable as a material for low temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、鋼にNiを添加すると低温靭性が向
上することが知られており、Niを2〜10%程度含有する
鋼が低温用材料として使用されている。なかでもNiを9
%程度含有する鋼は−160 ℃以下での使用に耐えること
から、液化天然ガスなどのタンク材などに用いられてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known that the addition of Ni to steel improves the low-temperature toughness, and steel containing about 2 to 10% of Ni has been used as a low-temperature material. Above all, Ni 9
% Steel is used in tank materials such as liquefied natural gas because it can withstand temperatures below -160 ° C.

【0003】一方、鋼の製造工程において連続鋳造は、
歩留まりの向上、省力化および高生産性化などに大きな
効果をあげている。現在、鋼鋳片の製造では、特殊な材
質の場合や寸法上の制約がある場合などを除けば、ほぼ
100 %が連続鋳造化されている。しかし、Niを 5.5〜10
%含有する鋼は、普通の炭素鋼や低合金鋼に比べて表面
横割れ、表皮下割れおよびコーナー割れの発生が激し
く、連続鋳造による製造が困難である。
On the other hand, continuous casting in the steel manufacturing process
It has significant effects on improving yield, saving labor and increasing productivity. Currently, in the production of steel slabs, except for special materials and dimensional restrictions, etc.
100% is continuously cast. However, Ni 5.5 ~ 10
% Steel is more susceptible to surface lateral cracks, subcutaneous cracks and corner cracks than ordinary carbon steel and low alloy steel, making it difficult to produce by continuous casting.

【0004】これらの割れは、連続鋳造の2次冷却時に
鋳片表面温度が熱間延性の低下する600〜850 ℃にな
り、このとき熱応力や矯正応力を受けることにより生じ
る。Niを 5.5〜10%含有する鋼はγ相を初晶として凝固
するため、粒界へのSやPなどの偏析が顕著になり、そ
の結果、普通の炭素鋼や低合金鋼に比べて 600〜850 ℃
における延性が低下し、連続鋳造時の割れ感受性も高ま
ると考えられている。
[0004] These cracks occur when the surface temperature of the slab reaches 600 to 850 ° C at the time of secondary cooling in continuous casting, where the hot ductility is reduced. Since the steel containing 5.5 to 10% Ni solidifies with the γ phase as the primary crystal, segregation of S and P at the grain boundaries becomes remarkable, and as a result, compared with ordinary carbon steel and low alloy steel, ~ 850 ° C
It is believed that the ductility of the steel in the steel decreases and the susceptibility to cracking during continuous casting increases.

【0005】このようなNi含有鋼を連続鋳造化するため
に、冷却方法を改善する提案がいくつかなされている。
[0005] In order to continuously cast such Ni-containing steel, several proposals have been made to improve the cooling method.

【0006】特開昭57−32862号公報の方法は、
前述の矯正点での表面温度が延性の低下する温度域を高
温側に回避できるような弱冷却の冷却パターンをとり、
かつ鋳片表面温度の均一化を図るものである。上記公報
にはその他にも、2次冷却水ノズルにオーバルタイプノ
ズルや気水ノズル(ミストノズル)を用いることにより
鋳片表面温度が均一化し、鋳片表面に発生する熱応力が
低減され、その結果、鋳片表面疵を防止することが可能
となると記載されている。しかし、これらの対策をとっ
ても鋳片幅方向の端部(鋳片コーナー部分)では冷却さ
れやすく、鋳片内部からの復熱の効果も少ないために、
矯正点における表面温度を延性の低下する温度以上に安
定して維持することが困難である。
The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-32862 is
Take a cooling pattern of weak cooling such that the surface temperature at the aforementioned correction point can avoid the temperature range where ductility decreases on the high temperature side,
In addition, the surface temperature of the slab is made uniform. In addition to the above publication, the use of an oval type nozzle or a steam-water nozzle (mist nozzle) as the secondary cooling water nozzle makes the slab surface temperature uniform, thereby reducing the thermal stress generated on the slab surface. As a result, it is described that it is possible to prevent a slab surface flaw. However, even if these measures are taken, the ends in the slab width direction (slab slab corners) are easily cooled, and the effect of recuperation from the inside of the slab is small.
It is difficult to stably maintain the surface temperature at the correction point at a temperature equal to or higher than the temperature at which ductility decreases.

【0007】特公平5−4169号公報では、1150〜95
0 ℃の温度領域で冷却速度を20℃/分以下に制御すれば
延性が向上するという知見をもとに、連続鋳造時の冷却
速度を1150〜950 ℃の温度領域で20℃/分以下に制御す
ることにより、連続鋳造時の表面割れを防止する方法が
提案されている。
In Japanese Patent Publication No. 5-4169, 1150-95
Based on the finding that controlling the cooling rate to 20 ° C / min or less in the temperature range of 0 ° C improves ductility, the cooling rate during continuous casting is reduced to 20 ° C / min or less in the temperature range of 1150 to 950 ° C. A method has been proposed in which surface cracking during continuous casting is prevented by control.

【0008】これらの方法では、効果的に表面割れを防
止することはできるが、現実には実操業での連続鋳造鋳
片の冷却を安定してコントロールすることは困難であ
る。
Although these methods can effectively prevent surface cracks, it is actually difficult to stably control the cooling of continuous cast slabs in actual operation.

【0009】また、PやSが粒界偏析すると割れやすく
なるため、これらの含有量を低減するのがよいことが知
られており、特公平5−4169号公報には前記冷却速
度の制御に加えて、S:0.003 %以下、P:0.010 %以
下、N:0.004 %以下に高純度化することにより、割れ
防止効果が安定すると記載されている。
Further, it is known that P and S are liable to be broken when segregated at the grain boundary, so that it is better to reduce their contents. In addition, it is described that the effect of preventing cracks is stabilized by increasing the purity to S: 0.003% or less, P: 0.010% or less, and N: 0.004% or less.

【0010】本発明者らは、特開平7−90504号公
報において、鋼中のPやS含有量を従来要求されていた
レベルよりも一段と低いレベルまで高純度化することに
加えて、NおよびAlの含有量を一定範囲に限定すること
により、高温延性をさらに向上させた低温用Ni含有鋼お
よびその連続鋳造鋳片の2次冷却方法を開示した。
The present inventors have disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-90504 that, in addition to purifying the contents of P and S in steel to a level much lower than conventionally required, N and A Ni-containing steel for low-temperature use in which high-temperature ductility is further improved by limiting the Al content to a certain range, and a secondary cooling method for a continuous cast slab thereof have been disclosed.

【0011】このように低温用鋼について冷却方法の改
善や組成の変更など多様な方法が試みられているが、な
お表面割れの発生を軽減または完全に防止することはで
きず、連続鋳造化は困難である。
As described above, various methods such as improvement of the cooling method and change of the composition have been tried for low-temperature steel, but the generation of surface cracks cannot be reduced or completely prevented. Have difficulty.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決し、低温靭性に優れたNi含有鋼の連続鋳造およ
び連続鋳造−熱間直送圧延による製造方法を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a continuous casting of a Ni-containing steel excellent in low-temperature toughness and a production method by continuous casting and hot direct rolling.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の
(1)および(2) のNi含有鋼の製造方法にある。
The gist of the present invention is as follows.
(1) and (2) in the method for producing a Ni-containing steel.

【0014】(1)重量割合で、C:0.1 %以下、Si:0.5
%以下、Mn:1.0 %以下、Ni: 5.5〜10%、P:0.002
%以下、S:0.002 %以下、Al:0.02%以下および
N: 0.001〜0.004 %を含有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方法であっ
て、鋳型内に供給する溶鋼の過熱度を30℃以下とし、2
次冷却ゾーンにおいて、鋳造速度Vc (m/min)と下記
(1) 式で定義される水量密度W〔リットル/(min・c
m2)〕との間に、鋳造方向における全てのロール間につ
いて下記(2) 式の関係が成立するように冷却を行い、鋳
片表層の柱状γ粒層の厚さを25mm以下とすることを特徴
とするNi含有鋼鋳片の製造方法。以下、本発明の第1方
法という。
(1) C: 0.1% or less, Si: 0.5% by weight
%, Mn: 1.0% or less, Ni: 5.5-10%, P: 0.002
% Or less, S: 0.002% or less, Al: 0.02% or less, and N: 0.001 to 0.004%. A method for producing a steel slab using a curved or vertical bending type continuous casting machine, comprising: The superheat of the molten steel supplied to the
In the next cooling zone, the casting speed Vc (m / min)
The water density W [liter / (min · c)
m 2 )), between the rolls in the casting direction, cooling so that the relationship of the following formula (2) is established, and the thickness of the columnar γ grain layer on the surface layer of the slab is 25 mm or less A method for producing a Ni-containing steel slab. Hereinafter, this is referred to as a first method of the present invention.

【0015】W=VL /S・・・・・・・・・(1) 0.02Vc >W・・・・・・・・・(2) ただし、W:2次冷却の水量密度〔リットル/(min・cm
2)〕 VL :2次冷却ゾーンのロールとロールとの間で鋳片表
面に噴射する水量(リットル/min) S:ロール間の鋳片表面積(cm2) Vc :鋳造速度Vc (m/min) (2)上記(1) のNi含有鋼鋳片の製造方法によりNi含有鋼
鋳片とし、次いで熱間のまま圧延工程に直送して粗圧延
を施し、鋼片を製造する方法であって、連続鋳造中の鋳
片を600 ℃以上の温度まで2次冷却し、次いでこの鋳片
を600 ℃以上の温度に保持したまま加熱炉に装入して加
熱した後、粗圧延を行うことを特徴とするNi含有鋼片の
製造方法。以下、本発明の第2方法という。
W = VL / S (1) 0.02 Vc> W (2) where W: water density of secondary cooling [liter / ( mincm
2 )] VL: The amount of water sprayed on the slab surface between the rolls in the secondary cooling zone (liter / min) S: Slab surface area between the rolls (cm 2 ) Vc: Casting speed Vc (m / min) (2) A method for producing a steel slab by producing a Ni-containing steel slab by the method for producing a Ni-containing steel slab according to the above (1), and then directly sending the steel to a rolling step while hot to perform rough rolling. Then, the slab during continuous casting is secondarily cooled to a temperature of 600 ° C. or higher, and then the slab is charged into a heating furnace while maintaining the temperature at a temperature of 600 ° C. or higher, and then subjected to rough rolling. A method for producing a Ni-containing billet, which is a feature. Hereinafter, this is referred to as a second method of the present invention.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の第1方法は、湾曲型また
は垂直曲げ型の連続鋳造機(以下、連鋳機という)を用
いて、鋳型内に供給する溶鋼の過熱度(以下、ΔTと記
す)および2次冷却条件を適切にして鋳造し、前記組成
のNi含有鋼鋳片の表層において柱状γ粒層の厚さを25mm
以下とするものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The first method of the present invention employs a continuous casting machine of a curved or vertical bending type (hereinafter referred to as a continuous casting machine) to superheat a molten steel supplied into a mold (hereinafter referred to as ΔT). And the secondary cooling conditions were adjusted appropriately, and the thickness of the columnar γ grain layer was 25 mm in the surface layer of the Ni-containing steel slab having the above composition.
The following is assumed.

【0017】まず、ΔTおよび2次冷却条件を限定する
ための検討内容およびその結果を説明する。以下、化学
組成の表記における%は重量割合を意味する。
First, the details of the study for limiting the ΔT and the secondary cooling conditions and the results thereof will be described. Hereinafter,% in the notation of a chemical composition means a weight ratio.

【0018】前述のように9%Ni鋼に代表される、Niを
5.5〜10%含有する鋼は、通常の炭素鋼、低合金鋼に比
べて鋳片表面割れの発生が激しく、連続鋳造による製造
が困難である。この割れは、鋳片の曲げまたは矯正時の
歪に起因してγ粒界に沿って発生し、この粒界に析出し
た微細なAlN は割れに影響を与える。さらに、Niを約5
%以上含有すると極端に割れ感受性が上昇する。Fe-Ni
系の状態図ではNiが5.5 %以上でγ凝固であることか
ら、γ相を初晶として凝固することが原因となって割れ
感受性が上昇することは明白である。
As described above, Ni represented by 9% Ni steel
The steel containing 5.5 to 10% causes more slab surface cracks than ordinary carbon steel and low alloy steel, and is difficult to manufacture by continuous casting. The cracks occur along the γ grain boundary due to the strain of the slab during bending or straightening, and fine AlN precipitated at the grain boundary affects the crack. In addition, Ni
%, The cracking sensitivity is extremely increased. Fe-Ni
In the phase diagram of the system, since Ni is γ-solidified at 5.5% or more, it is clear that cracking sensitivity is increased due to solidification with the γ phase as a primary crystal.

【0019】このような割れ感受性を評価するために、
鋼材の高温延性を調査することはよく行われており、よ
い相関があることが明らかとなっている。また、γ粒を
微細化すれば高温延性が向上することは、例えば鉄と
鋼、67(1981)、P.1180にも示されているように公知であ
る。しかしながら、γ初晶で凝固する鋼種の連続鋳造プ
ロセスにおけるγ粒の成長の制御方法は明らかではな
い。
In order to evaluate such cracking susceptibility,
Investigating the hot ductility of steel is a common practice and it has been found that there is a good correlation. It is also known that high-temperature ductility can be improved by reducing the size of γ grains, as shown in, for example, Iron and Steel, 67 (1981), P. 1180. However, it is not clear how to control the growth of γ grains in the continuous casting process for steel types that solidify with γ primary crystals.

【0020】本発明者は、γ初晶で凝固する場合のγ粒
の成長に及ぼす鋳造条件の影響を検討するために、表1
に示す組成の9 %Ni鋼を溶製し、機長4mの垂直型の試
験連鋳機で幅40cm×厚さ18cmの断面を持つ鋳片を鋳造し
た後、2次冷却を行った。
The present inventor has set forth Table 1 in order to study the effect of casting conditions on the growth of γ grains when solidifying with γ primary crystals.
9% Ni steel having the composition shown in the following table was smelted, and a slab having a cross section of 40 cm wide × 18 cm thick was cast by a vertical test continuous caster having a machine length of 4 m, and then subjected to secondary cooling.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】この試験では、鋳型内に供給する溶鋼のΔ
Tおよび2次冷却パターン(温度履歴)をパラメータと
した。得られた鋳片を切断してエッチングを行い、鋳片
表層部のγ粒成長挙動を調査した。この結果を図1に示
す。
In this test, the Δ
T and the secondary cooling pattern (temperature history) were used as parameters. The obtained slab was cut and etched to examine the γ grain growth behavior of the surface layer of the slab. The result is shown in FIG.

【0023】図1は、ΔTを60℃および15℃、鋳造速度
を1.0m/min、2次冷却の比水量を0.63リットル/(kg ・
steel)の条件とした場合における、鋳片表層部のマクロ
組織写真の模写図である。図1(a) はΔTが60℃、図1
(b) はΔTが15℃の場合である。なお、上記の2次冷却
の比水量は、後述するの2次冷却の水量密度Wに換算す
れば0.019 リットル/(min・cm2)となる。
FIG. 1 shows that ΔT is 60 ° C. and 15 ° C., the casting speed is 1.0 m / min, and the specific water volume of the secondary cooling is 0.63 liter / (kg ·
FIG. 4 is a schematic view of a macro structure photograph of a surface layer portion of a slab under the condition of (steel). FIG. 1 (a) shows that ΔT is 60 ° C.
(b) is a case where ΔT is 15 ° C. The specific water amount of the secondary cooling is 0.019 liter / (min · cm 2 ) in terms of the water density W of the secondary cooling described later.

【0024】図1(a) に示すとおり、ΔTが60℃と高い
場合には鋳片表面から30mm以上の領域まで柱状のγ粒の
層(柱状γ粒層)が生成している。これに対して、ΔT
が15℃と低い場合には図1(b) に示すように、柱状γ粒
層の厚さは明らかに薄く、鋳片表層にはチル状の微細な
γ粒の層(微細γ粒層)が生成していた。
As shown in FIG. 1A, when ΔT is as high as 60 ° C., a columnar γ-grain layer (columnar γ-grain layer) is formed from the slab surface to a region of 30 mm or more. On the other hand, ΔT
When the temperature is as low as 15 ° C., as shown in FIG. 1 (b), the thickness of the columnar γ-grain layer is clearly thin, and a chill-like fine γ-grain layer (fine γ-grain layer) Had been generated.

【0025】柱状γ粒層は、鋳片の厚さ方向に成長した
γ粒からなる層であり、より鋳片内部側のγ粒が粒状に
なる部分とは明瞭に区別可能である。γ粒界は、たとえ
ばナイタルなどによるエッチングにより顕出させること
が可能である。この柱状γ粒層の厚さは、2次冷却ノズ
ルの配置などの影響を受けず、幅方向にほぼ均一の厚さ
で成長していた。ΔTを低下すると過冷が生じやすく、
凝固の核の生成頻度が高くなるために鋳片表層部ではチ
ル状の微細γ粒層が生成し、内部では柱状γ粒の成長が
抑制されたものである。
The columnar γ grain layer is a layer composed of γ grains grown in the thickness direction of the slab, and can be clearly distinguished from a portion where the γ grains are more granular on the inner side of the slab. The γ grain boundaries can be revealed by etching with, for example, nital. The thickness of the columnar γ-grain layer was not affected by the arrangement of the secondary cooling nozzles and the like, and had grown with a substantially uniform thickness in the width direction. If ΔT is reduced, overcooling is likely to occur,
Since the generation frequency of solidification nuclei increases, a chill-like fine γ-grain layer is formed on the surface layer of the slab, and the growth of columnar γ-grain is suppressed inside.

【0026】さらに、この連続鋳造試験では外部から鋳
片に何ら機械的な応力を付与していないにもかかわら
ず、柱状のγ粒に沿ってγ粒界割れが発生していた。こ
のγ粒界割れは、柱状γ粒層のみに発生しており、鋳片
の内部やΔTが低い場合に発生した表層のチル状の微細
γ粒層などの他の部分には一切発生していなかった。こ
の割れが、鋳片の表面に現れた場合に表面割れとして問
題となるのである。
Further, in this continuous casting test, γ grain boundary cracks were generated along the columnar γ grains although no mechanical stress was applied to the slab from the outside. This γ grain boundary crack occurs only in the columnar γ grain layer, and does not occur at all in other parts such as the inside of the cast slab or the surface chill-like fine γ grain layer generated when ΔT is low. Did not. When this crack appears on the surface of the slab, it becomes a problem as a surface crack.

【0027】したがって、鋳片表層における柱状γ粒層
の厚さを薄くすれば、粒界割れを抑制することが可能と
なる。また、鋳片表層にチル状の微細γ粒が存在すれば
割れが表面に現れず、割れの抑制に効果的である。
Therefore, if the thickness of the columnar γ grain layer in the surface layer of the slab is reduced, it is possible to suppress grain boundary cracking. Also, if chill-like fine γ grains are present in the surface layer of the slab, no cracks appear on the surface, which is effective in suppressing cracks.

【0028】そこで、同様の2次冷却条件でΔTを種々
変更し、表層の柱状γ粒層および微細γ粒層の厚さを調
査した。この結果を図2に示す。
Then, ΔT was variously changed under the same secondary cooling conditions, and the thicknesses of the columnar γ grain layer and the fine γ grain layer on the surface layer were examined. The result is shown in FIG.

【0029】図2は、鋳片表層における柱状γ粒層およ
び微細γ粒層の厚さに及ぼす溶鋼のΔTの影響を示す図
である。図示するように、ΔTを低下することにより柱
状のγ粒の成長が抑制され、30℃以下にすれば鋳片表層
にチル状の微細γ粒が生成することが明らかである。
FIG. 2 is a diagram showing the effect of ΔT of molten steel on the thickness of the columnar γ grain layer and the fine γ grain layer on the surface layer of the slab. As shown in the figure, it is clear that the reduction of ΔT suppresses the growth of columnar γ grains, and that when the temperature is lowered to 30 ° C. or lower, chill-like fine γ grains are generated on the surface layer of the slab.

【0030】次に、鋳片のγ粒の成長に対する2次冷却
条件の影響を調査した。すなわち、ΔTを25〜30℃とほ
ぼ一定とし、種々の鋳造速度で水量密度Wを種々に変化
させたときの柱状γ粒層の厚さを調査した。ただし、2
次冷却は鋳片の全長にわたり均等に行った。
Next, the effect of secondary cooling conditions on the growth of γ grains in the slab was investigated. That is, the thickness of the columnar γ-grain layer was investigated when ΔT was substantially constant at 25 to 30 ° C. and the water density W was variously changed at various casting speeds. However, 2
The next cooling was performed uniformly over the entire length of the slab.

【0031】上記の2次冷却の水量密度W〔リットル/
(min・cm2)〕は、下記(1) 式で定義されるものである。
The water amount density W for secondary cooling described above [liter / liter]
(min · cm 2 )] is defined by the following equation (1).

【0032】W=VL /S・・・・・・・・・(1) ただし、VL :2次冷却ゾーンのロールとロールとの
間で鋳片表面に噴射する水量(リットル/min) S:ロール間の鋳片表面積(cm2) 水量密度Wはノズル正面とロール部とでは変化するが、
簡便のために上記(1)式のように、2次冷却ゾーンのロ
ール間で鋳片表面に噴射する水量VL とロール間の鋳片
表面積Sとの比とした。この水量密度Wを用いた理由は
次のとおりである。
W = VL / S (1) where VL is the amount of water (liter / min) injected onto the slab surface between the rolls in the secondary cooling zone. The slab surface area between the rolls (cm 2 ) The water density W varies between the nozzle front and the roll,
For the sake of simplicity, the ratio between the amount of water VL injected onto the slab surface between the rolls in the secondary cooling zone and the slab surface area S between the rolls was defined as in the above equation (1). The reason for using the water density W is as follows.

【0033】通常、2次冷却の強度を表す場合には、鋳
片の重量1kgあたりに使用する冷却水量を意味する比水
量を用いる。この比水量は、鋳片の断面平均温度のよう
な鋳片全体の冷却状況を表す指標としては適切である
が、鋳片厚さや鋳造速度などが異なる鋳片の表層近傍の
冷却状況を比較することが可能な指標ではない。よっ
て、本発明では単位面積あたりの水量を表す水量密度W
を用いることとした。柱状γ粒層の厚さの調査結果を図
3に示す。
Usually, when expressing the strength of the secondary cooling, a specific water amount is used, which means an amount of cooling water used per 1 kg of the weight of the slab. This specific water amount is appropriate as an index indicating the cooling state of the entire slab such as the average temperature of the cross section of the slab, but compares the cooling state near the surface layer of the slab with different slab thickness and casting speed. It is not a possible indicator. Therefore, in the present invention, the water density W representing the amount of water per unit area
Was used. FIG. 3 shows the results of investigation on the thickness of the columnar γ grain layer.

【0034】図3は、鋳片表層の柱状γ粒層の厚さに及
ぼす水量密度Wおよび鋳造速度Vcの影響を示す図であ
る。図示するように、いずれの鋳造速度においても水量
密度Wを増加すると柱状γ粒層の厚さが増加し、同じ水
量密度Wでは鋳造速度Vc が遅い方が柱状のγ粒層が成
長した。一方、鋳造速度Vc や水量密度Wを変化させて
も、鋳片表層のチル状微細γ粒には何ら影響しない。水
量密度Wを増加した場合には、鋳片表面からの熱流速が
増加するためにγ粒の方向性凝固が顕著になり、鋳片表
層の柱状γ粒層の厚さが増加する。この結果を鋳造速度
Vc と水量密度Wとの関係で整理すると図4が得られ
る。
FIG. 3 is a graph showing the influence of the water density W and the casting speed Vc on the thickness of the columnar γ grain layer on the surface layer of the slab. As shown in the drawing, the thickness of the columnar γ-grain layer increased as the water density W increased at any casting speed, and the columnar γ-grain layer grew at a lower casting speed Vc at the same water density W. On the other hand, changing the casting speed Vc or the water density W has no effect on the chill-like fine γ grains on the surface layer of the slab. When the water density W is increased, the heat flow velocity from the slab surface increases, so that the directional solidification of the γ grains becomes remarkable, and the thickness of the columnar γ grain layer on the surface layer of the slab increases. FIG. 4 is obtained by rearranging the results in relation to the casting speed Vc and the water density W.

【0035】図4は、鋳片表層の柱状γ粒層の厚さを鋳
造速度Vc (m/min)と水量密度Wとの関係で整理して示
す図である。この図4によれば、鋳造速度Vc と水量密
度Wとの間にはよい直線関係があり、下記(2) 式の関係
が成立するように制御すれば、ΔTが25〜30℃の場合に
柱状γ粒層の厚さを25mm以下に抑制できることがわか
る。
FIG. 4 is a diagram showing the thickness of the columnar γ-grain layer on the surface layer of the slab, organized according to the relationship between the casting speed Vc (m / min) and the water density W. According to FIG. 4, there is a good linear relationship between the casting speed Vc and the water density W, and if control is performed so that the relationship of the following formula (2) is established, when ΔT is 25 to 30 ° C. It can be seen that the thickness of the columnar γ grain layer can be suppressed to 25 mm or less.

【0036】0.02Vc >W・・・・・・・・・・(2) また、図2に示したように、鋳片表層の柱状γ粒層の厚
さはΔTの増大にともない厚くなることから、上記(2)
式の関係が成立すれば、ΔTが30℃以下の場合にはこの
柱状γ粒層の厚さを25mm以下に抑制することができる。
0.02Vc> W (2) Further, as shown in FIG. 2, the thickness of the columnar γ-grain layer on the surface layer of the slab becomes larger as ΔT increases. From above (2)
If the relationship of the formula is satisfied, when ΔT is 30 ° C. or less, the thickness of the columnar γ grain layer can be suppressed to 25 mm or less.

【0037】鋳片表層の柱状γ粒層の厚さを25mm以下に
抑制すれば、この粒界に析出した微細なAlN が多少存在
し、または鋳片表面温度が熱間延性の低下する領域にあ
っても、これらの影響を軽減し、鋳片の曲げまたは矯正
時の歪に起因してγ粒界に沿って発生する割れを軽減ま
たは防止することができる。
If the thickness of the columnar γ-grain layer on the surface layer of the slab is suppressed to 25 mm or less, fine AlN precipitated at the grain boundaries may exist to some extent, or the slab surface temperature may be reduced to a region where the hot ductility decreases. Even if it is, it is possible to reduce these effects and reduce or prevent cracks generated along the γ grain boundary due to distortion of the slab during bending or straightening.

【0038】鋳片表層の柱状γ粒層の厚さを25mm以下に
抑制するための、ΔTのさらに望ましい条件は20℃以
下、ノズル閉塞を回避することを考慮した望ましい下限
は5℃程度である。
To suppress the thickness of the columnar γ-grain layer on the surface layer of the slab to 25 mm or less, a more desirable condition of ΔT is 20 ° C. or less, and a desirable lower limit in consideration of avoiding nozzle clogging is about 5 ° C. .

【0039】このように、ΔTを低下すると柱状のγ粒
の成長が抑制され、30℃以下にすれば鋳片表層にチル状
の微細γ粒が生成する。さらに、2次冷却の水量密度を
低下すると、柱状のγ粒の成長が抑制される。これはγ
初晶で凝固する場合に独特の挙動であり、通常の炭素鋼
などのようにδ初晶で凝固する鋼種に本発明の方法を適
用しても、γ粒成長の変化に対する影響はない。
As described above, when ΔT is reduced, the growth of columnar γ grains is suppressed, and when the temperature is lowered to 30 ° C. or lower, chill-like fine γ grains are generated on the surface layer of the slab. Further, when the water density of the secondary cooling is reduced, the growth of columnar γ grains is suppressed. This is γ
This is a unique behavior when solidifying with primary crystals. Even if the method of the present invention is applied to a steel type that solidifies with δ primary crystals, such as ordinary carbon steel, there is no effect on changes in γ grain growth.

【0040】この鋳造試験では鋳片の全長にわたり均等
に2次冷却を行ったが、通常の連続鋳造による実製造の
場合の水量密度分布では、鋳型直下から連鋳機端まで数
ゾーンに分けて水量制御を行い、鋳型直下からゾーンご
とに徐々に水量密度を減少するような分布とする。しか
し、凝固シェルの成長挙動からみて柱状γ粒の成長は鋳
型から鋳型直下部分までで終了しており、最も水量密度
の高い部分について0.02Vc >Wの関係が成立すれば、
柱状γ粒の成長は抑制できる。
In this casting test, secondary cooling was performed uniformly over the entire length of the slab. However, according to the water density distribution in the actual production by ordinary continuous casting, it was divided into several zones from immediately below the mold to the end of the continuous casting machine. The water amount is controlled so that the water amount density is gradually reduced for each zone immediately below the mold. However, from the viewpoint of the growth behavior of the solidified shell, the growth of columnar γ grains has been completed from the mold to the portion immediately below the mold, and if the relationship of 0.02Vc> W holds for the portion having the highest water density,
The growth of columnar γ grains can be suppressed.

【0041】また、水量制御の不良などにより水量密度
の高い部分が生じると、熱応力が原因となって柱状γ粒
層に沿った割れが顕著に増加する。したがって、最も水
量密度の高い部分でも前記(2) 式の関係が成立すること
が必要となり、本発明方法では、全てのロール間につい
て前記(2) 式の0.02Vc >Wの関係が成立することと限
定した。
Further, when a portion having a high water amount density is generated due to poor water amount control or the like, cracks along the columnar γ-grain layer are significantly increased due to thermal stress. Therefore, it is necessary that the relationship of the above formula (2) is established even in the portion having the highest water density, and in the method of the present invention, the relationship of 0.02Vc> W of the above formula (2) is established for all the rolls. And limited.

【0042】さらに、上記の試験で得られた鋳片の圧延
試験を行った。その結果、鋳片表層にチル状の微細γ粒
が存在し、柱状γ粒層の厚さが25mm以下であれば、熱間
圧延材の表面に疵が発生しないことが判明した。
Further, a rolling test was performed on the slab obtained in the above test. As a result, it was found that if fine γ grains in the form of chill exist in the surface layer of the slab and the thickness of the columnar γ grain layer is 25 mm or less, no flaw is generated on the surface of the hot-rolled material.

【0043】鋳片表層の柱状γ粒層の厚さは薄いほど望
ましいが、実際上は図2に示すように15mm程度以下にす
るのは困難であり、この程度であれば悪影響はない。
It is desirable that the thickness of the columnar γ-grain layer on the surface layer of the slab be as thin as possible, but it is practically difficult to reduce the thickness to about 15 mm or less as shown in FIG. 2.

【0044】次に、本発明の第1方法の対象となる鋼鋳
片の組成を、前記のように限定した理由を説明する。
Next, the reason why the composition of the steel slab to be subjected to the first method of the present invention is limited as described above will be described.

【0045】C:0.1 %以下 Cは鋼の製造過程で不可避的に含まれ、鋼の強度確保の
ためにも必要な元素である。0.1 %を超えると強度が上
がりすぎ、低温靭性に悪影響を与える。望ましい下限は
0.02%程度である。
C: 0.1% or less C is inevitably contained in the steel production process and is an element necessary for ensuring the strength of the steel. If it exceeds 0.1%, the strength becomes too high, and the low-temperature toughness is adversely affected. Desirable lower limit is
It is about 0.02%.

【0046】Si:0.5 %以下 Siは脱酸のために精錬過程で添加される。望ましい下限
は0.1 %程度である。
Si: 0.5% or less Si is added in a refining process for deoxidation. A desirable lower limit is about 0.1%.

【0047】一方、0.5 %を超えて過剰に含有させる
と、低温靭性に悪影響を与える。
On the other hand, if the content exceeds 0.5%, the low-temperature toughness is adversely affected.

【0048】Mn:1.0 %以下 Mnも脱酸などのために精錬過程で添加される。望ましい
下限は0.4 %程度である。また、焼入性向上および強度
確保の効果があるが、1.0 %を超えて含有させるとこれ
らの効果が飽和する。
Mn: 1.0% or less Mn is also added in the refining process for deoxidation and the like. A desirable lower limit is about 0.4%. In addition, there are effects of improving hardenability and securing strength, but if the content exceeds 1.0%, these effects are saturated.

【0049】Ni: 5.5〜10% Niは前述のように低温靭性の改善に効果がある。5.5 %
未満では凝固時の初晶はδ相であるため、凝固の形態が
異なり、ΔTによるγ粒径制御の効果が得られない。一
方、10%を超えても低温靭性の改善効果は認められな
い。
Ni: 5.5 to 10% Ni is effective in improving low-temperature toughness as described above. 5.5%
If it is less than 1, since the primary crystal at the time of solidification is the δ phase, the form of solidification is different, and the effect of controlling the γ particle size by ΔT cannot be obtained. On the other hand, even if it exceeds 10%, the effect of improving low-temperature toughness is not recognized.

【0050】P:0.002 %以下 Pは鋳片の凝固時に偏析する典型的な元素として知られ
る。Niを 5.5〜10%含有する鋼のようにγ相を初晶とし
て凝固する鋼種は、最終凝固位置がγ粒界と一致する。
すなわち、Pが0.002 %を超えると、そのγ粒界におけ
る凝固時の偏析がγ粒界を著しく脆化させるため、その
上限は0.002 %とした。一方、P含有量は極力低減する
のが望ましい。0.001 %以下とすると柱状γ粒に沿った
割れが軽減し、高温延性も向上する。しかし、Pは不可
避不純物でもあり、コスト面からの望ましい下限は0.00
03%程度である。よって、P含有量の望ましい範囲は0.
0003%程度〜0.002 %、さらに望ましいのは0.0003%程
度〜0.001 %である。
P: 0.002% or less P is known as a typical element that segregates during solidification of a slab. In steels that solidify with the γ phase as primary crystals, such as steel containing 5.5 to 10% Ni, the final solidification position coincides with the γ grain boundary.
That is, if P exceeds 0.002%, segregation during solidification at the γ grain boundary significantly embrittles the γ grain boundary, so the upper limit was made 0.002%. On the other hand, it is desirable to reduce the P content as much as possible. When the content is 0.001% or less, cracking along the columnar γ grains is reduced, and high-temperature ductility is also improved. However, P is also an unavoidable impurity, and a desirable lower limit in terms of cost is 0.00.
It is about 03%. Therefore, the preferable range of the P content is 0.
About 0003% to 0.002%, and more preferably about 0.0003% to 0.001%.

【0051】S:0.002 %以下 SもPと同様に鋳片の凝固時に偏析する元素である。γ
相を初晶として凝固する鋼種では、Sが0.002 %を超え
るとγ粒界を著しく脆化させるため、その上限は0.002
%とした。一方、S含有量も極力低減するのが望まし
い。0.001 %以下とすると柱状γ粒に沿った割れが軽減
し、一層良好な延性が得られる。しかし、コスト面から
の望ましい下限は0.0003%程度である。よって、S含有
量の望ましい範囲は0.0003%程度〜0.002 %、さらに望
ましいのは0.0003%程度〜0.001 %である。
S: 0.002% or less S, like P, is an element that segregates during solidification of a slab. γ
In a steel type that solidifies with a phase as a primary crystal, if S exceeds 0.002%, the γ grain boundary becomes significantly embrittled, so the upper limit is 0.002%.
%. On the other hand, it is desirable to reduce the S content as much as possible. When the content is 0.001% or less, cracks along the columnar γ grains are reduced, and more excellent ductility is obtained. However, a desirable lower limit in terms of cost is about 0.0003%. Therefore, a desirable range of the S content is about 0.0003% to 0.002%, and a more desirable range is about 0.0003% to 0.001%.

【0052】Al:0.02%以下 Alは脱酸のために精錬過程で添加される。その望ましい
下限は0.003 %程度である。一方、Al含有量が0.02%を
超えるとAlはNと結合して過剰のAlN を生成し、粒界を
脆弱化させ、割れ感受性を高める。
Al: 0.02% or less Al is added in the refining process for deoxidation. The desirable lower limit is about 0.003%. On the other hand, if the Al content exceeds 0.02%, Al combines with N to generate excess AlN, weakening grain boundaries and increasing cracking susceptibility.

【0053】N: 0.001〜0.004 % Nは上述のようにAlと結合してAlN となるため、N含有
量が0.004 %を超えると過剰のAlN が生成して粒界を脆
弱化させ、割れ感受性を高める。したがって、その含有
量は極力低減するのが好ましい。しかし、通常の鋼製造
プロセスでは或る程度のNの含有は避けられず、 0.001
%未満とするのは困難である。
N: 0.001 to 0.004% N is combined with Al to form AlN as described above. If the N content exceeds 0.004%, an excessive amount of AlN is generated to weaken the grain boundaries and cause crack susceptibility. Enhance. Therefore, its content is preferably reduced as much as possible. However, the normal steel manufacturing process inevitably contains a certain amount of N,
% Is difficult.

【0054】さらに、上記の鋼鋳片ではその他にも、目
的に応じてTi、Moなどを含有させることができる。Tiは
低温靭性を悪化させるものの、γ粒径を微細化する効果
を有する。Moも低温靭性を悪化させるものの、600 ℃か
ら700 ℃まででの延性 向上させるとともに強度も高め
る。TiとMoとの複合添加を選択することもできる。Tiお
よび/またはMoを含有させるときの望ましい含有量は、
Tiで 0.005〜0.02%、Moで0.02〜0.1 %である。
Further, the above steel slab may further contain Ti, Mo or the like according to the purpose. Although Ti deteriorates the low-temperature toughness, it has the effect of reducing the γ grain size. Although Mo also deteriorates the low-temperature toughness, it improves the ductility from 600 to 700 ° C and also increases the strength. Composite addition of Ti and Mo can also be selected. Desirable content when containing Ti and / or Mo,
0.005 to 0.02% for Ti and 0.02 to 0.1% for Mo.

【0055】次に、本発明の第2方法および鋳片温度の
限定理由を説明する。
Next, the second method of the present invention and the reason for limiting the slab temperature will be described.

【0056】本発明の第2方法は、上記(1) 本発明の第
1方法の方法によりNi含有鋼鋳片を製造し、次いで熱間
のまま圧延工程に直送し、加熱および粗圧延を施して鋼
片を製造するものである。このとき、連続鋳造中に鋳片
温度が600 ℃以上を保つように2次冷却を施し、鋳片温
度を600 ℃以上に保持したまま加熱炉に装入し、所定の
温度に加熱する。
According to the second method of the present invention, (1) a Ni-containing steel slab is produced by the method of the first method of the present invention, and then directly sent to a rolling step while hot, subjected to heating and rough rolling. To manufacture billets. At this time, secondary cooling is performed so that the slab temperature is maintained at 600 ° C. or higher during continuous casting, and the slab is charged into a heating furnace while maintaining the slab temperature at 600 ° C. or higher, and is heated to a predetermined temperature.

【0057】Niを 5.5〜10%含有する鋼鋳片では、連続
鋳造後の冷却過程で鋳片内部の割れが発生し、これが圧
延時に表面に現出することにより、鋼片の品質上の問題
となる場合がある。この発生原因を解明するために冷却
時の線膨張率を調査した。得られた結果を図5に示す。
In steel slabs containing 5.5 to 10% of Ni, cracks occur in the slabs during the cooling process after continuous casting, and these cracks appear on the surface during rolling. It may be. To elucidate the cause of this occurrence, the coefficient of linear expansion during cooling was investigated. The results obtained are shown in FIG.

【0058】図5は、Niを 5.5〜10%含有する鋼鋳片を
5℃/minで昇降温させたときの線膨張率E(%)の温度
変化を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the temperature change of the linear expansion coefficient E (%) when the temperature of a steel slab containing 5.5 to 10% of Ni is raised and lowered at 5 ° C./min.

【0059】Niを 5.5〜10%含有する鋼鋳片では、図示
するように約550 ℃で大きな線膨張率の変化が認めら
れ、連続鋳造中に鋳片がこの温度域を通過する際に大き
な変態応力が発生する。したがって、鋳片が約600 ℃に
至る前に圧延を加え、組織を微細化させれば、鋳片内部
の割れを防止することが可能となる。このためには、加
熱炉に装入する前の鋳片温度を600 ℃以上に保持すると
ともに、連続鋳造中にも鋳片温度が600 ℃以上に保持さ
れることが必要となる。この鋳片温度とは、表面温度を
指す。
In the steel slab containing 5.5 to 10% Ni, a large change in the coefficient of linear expansion was observed at about 550 ° C. as shown in the figure, and the slab passed through this temperature range during continuous casting. Transformation stress occurs. Therefore, if the structure is refined by rolling before the slab reaches about 600 ° C., cracks inside the slab can be prevented. For this purpose, it is necessary that the slab temperature before charging into the heating furnace be maintained at 600 ° C. or higher, and that the slab temperature be maintained at 600 ° C. or higher during continuous casting. The slab temperature refers to the surface temperature.

【0060】連続鋳造中の鋳片温度を600 ℃以上に保持
する具体的方法は、次のとおりである。
The specific method of maintaining the slab temperature during continuous casting at 600 ° C. or higher is as follows.

【0061】連鋳機の上部では前記(2) 式により水量密
度を制御するため、鋳片温度が600℃未満になることは
ない。下部では鋳片の断面平均温度が低下することか
ら、スプレーまたはミスト冷却により鋳片温度が600 ℃
未満となることがある。このような場合には、該当する
部分の2次冷却を停止することにより、鋳片温度を600
℃以上に保持することが可能となる。
In the upper part of the continuous casting machine, since the water density is controlled by the above equation (2), the slab temperature does not fall below 600 ° C. Since the average temperature of the cross section of the slab decreases in the lower part, the slab temperature is 600 ℃
It may be less than. In such a case, the slab temperature is reduced to 600
It is possible to keep the temperature at or above ° C.

【0062】加熱炉に装入する前の鋳片温度を600 ℃以
上に保持する具体的方法は、次のとおりである。
A specific method of maintaining the temperature of the slab before charging in the heating furnace at 600 ° C. or higher is as follows.

【0063】鋳片温度は通常、連続鋳造を終了した時点
で700 ℃以上ある。この鋳片を速やかに加熱炉に装入す
ることにより、鋳片温度を600 ℃以上に保持することが
可能である。または、必要に応じて連続鋳造後の鋳片に
カバーを掛けて徐冷し、600℃以上に保持したまま加熱
炉に装入する方法でもよい。
The slab temperature is usually at least 700 ° C. at the end of continuous casting. By rapidly charging the slab to the heating furnace, the slab temperature can be maintained at 600 ° C. or higher. Alternatively, if necessary, a method may be used in which a slab after continuous casting is covered with a cover, gradually cooled, and charged into a heating furnace while maintaining the temperature at 600 ° C. or higher.

【0064】Ni含有鋼の鋳片に発生する割れは、鋳片の
曲げまたは矯正時の歪みに起因することから、本発明方
法は湾曲型または垂直曲げ型の連鋳機を用いる際に有効
である。これらの連鋳機は、鋳型直下から鋳造方向に或
る範囲で通常の各種ロールおよび2次冷却ゾーンを備え
ているものであればよい。また、本発明方法のいずれに
おいても、連続鋳造の曲げまたは矯正の位置での鋳片表
面温度が脆化温度域を回避するように操業することが、
より好適である。したがって、連続鋳造時の鋳片表面温
度の望ましい下限は800 ℃程度である。
Since the cracks generated in the slab of the Ni-containing steel are caused by the distortion of the slab during bending or straightening, the method of the present invention is effective when using a curved or vertical bending type continuous caster. is there. These continuous casters may be those provided with ordinary various rolls and a secondary cooling zone in a certain range from directly below the mold to the casting direction. Further, in any of the methods of the present invention, operating such that the slab surface temperature at the position of bending or straightening of continuous casting avoids the brittle temperature range,
More preferred. Therefore, a desirable lower limit of the slab surface temperature during continuous casting is about 800 ° C.

【0065】本発明方法におけるその他の望ましい条件
は次のとおりである。
Other desirable conditions in the method of the present invention are as follows.

【0066】2次冷却の手段および冷却材:2次冷却の
望ましい手段はスプレーである。望ましい冷却材は水ま
たは空気−水ミストであるが、幅方向の均一冷却の観点
からこのミストの方がより好適である。空気−水ミスト
を用いる場合、空気が冷却能に及ぼす影響は水に比較し
て小さいため、水量密度Wのみを規定すればよい。
Secondary Cooling Means and Coolant: A preferred means of secondary cooling is spraying. Desirable coolant is water or air-water mist, but from the viewpoint of uniform cooling in the width direction, this mist is more preferable. When an air-water mist is used, the influence of air on the cooling capacity is smaller than that of water, so that only the water density W need be specified.

【0067】水量密度Wの範囲:0.01〜0.06リットル/
(min・cm2) 鋳造速度Vc の範囲:0.5 〜 3.0 m/min 鋳片サイズの範囲:幅; 1000〜2500mm、厚さ;100〜350m
m
Range of water density W: 0.01 to 0.06 liter /
(min · cm 2 ) Range of casting speed Vc: 0.5 to 3.0 m / min Range of slab size: width: 1000 to 2500 mm, thickness: 100 to 350 m
m

【0068】[0068]

【実施例】供試鋼の溶製は、溶銑予備処理→転炉精錬→
Niの添加、脱Pおよび脱Sのための2次精錬〔LF(Lad
le furnace) 処理〕の工程で行い、その後、機長23m の
3点矯正の湾曲型連鋳機を用いて幅2300mm、厚さ240mm
の鋳片とした。鋳造した鋼鋳片の化学組成を前記の表1
および次の表2に示す。表2に示す鋼鋳片の符号Bおよ
びCは、PおよびSの含有量を増加または低減させた鋼
種である。
[Example] Melting of test steel is performed by hot metal pretreatment → converter refining →
Secondary refining for addition of Ni, removal of P and removal of S [LF (Lad
le furnace) treatment, and then use a three-point straightening curved continuous caster with a machine length of 23 m, width 2300 mm, thickness 240 mm
Slab. Table 1 shows the chemical composition of the cast steel slab.
And Table 2 below. Symbols B and C of the steel slabs shown in Table 2 are steel types in which the contents of P and S are increased or decreased.

【0069】[0069]

【表2】 [Table 2]

【0070】2次冷却では、矯正点における鋳片表面温
度を850 ℃に確保できるような冷却条件を設定し、かつ
冷却手段は鋳片表面が均一に冷却されるようにミスト冷
却とした。連続鋳造時の鋳片表面温度測定には放射温度
計を用いた。その結果、矯正点で鋳片のコーナー近傍の
表面温度は約850 ℃であることを確認した。
In the secondary cooling, cooling conditions were set such that the slab surface temperature at the straightening point could be maintained at 850 ° C., and the cooling means was mist cooling so as to uniformly cool the slab surface. A radiation thermometer was used to measure the slab surface temperature during continuous casting. As a result, it was confirmed that the surface temperature near the corner of the slab at the correction point was about 850 ° C.

【0071】鋳造後の鋳片は、熱応力による割れを防止
するため徐冷した後、表面を研削し、割れの発生状況を
調査した。割れの発生状況の評価は、0を全く割れが発
生しなかった場合、5を全面に深い割れが発生し手入れ
が不可能の場合とした6段階の割れコード指数を用いて
行った。
The cast slab was cooled slowly in order to prevent cracking due to thermal stress, and then the surface was ground to investigate the occurrence of cracking. The evaluation of the state of occurrence of cracks was carried out using a six-stage crack code index, where 0 was a case where no crack occurred and 5 was a case where deep cracks occurred on the entire surface and maintenance was impossible.

【0072】さらに、鋳造したままの鋳片を横断面で切
断した後、鏡面研磨し、硝酸でエッチングしたサンプル
を対象として、目視により鋳片表層の柱状γ粒層の厚さ
を測定した。
Further, the thickness of the columnar γ-grain layer of the surface layer of the cast slab was visually measured with respect to a sample which had been cut into a cast, cut in a transverse section, mirror-polished, and etched with nitric acid.

【0073】〔試験1:本発明の第1方法例および比較
例〕表3に示すように、ΔT、鋳造速度Vc および2次
冷却の水量密度Wの各鋳造条件を変化させた。表3に柱
状γ粒層の厚さおよび割れ発生状況を併せて示す。
[Test 1: First Method Example and Comparative Example of the Invention] As shown in Table 3, the casting conditions of ΔT, casting speed Vc, and water density W of secondary cooling were changed. Table 3 also shows the thickness of the columnar γ grain layer and the state of occurrence of cracks.

【0074】ΔTはタンディッシュ内で測定した温度、
2次冷却の水量密度Wは鋳片の2次冷却過程で最も多い
部分の値を示した。
ΔT is the temperature measured in the tundish,
The water amount density W of the secondary cooling showed the value of the largest part in the secondary cooling process of the slab.

【0075】[0075]

【表3】 [Table 3]

【0076】表3に示すとおり、柱状γ粒層の厚さは割
れの発生状況とよい相関があり、前述の鋳造試験結果と
もよく対応した。鋳造条件を本発明方法で定める条件の
範囲内とした本発明例では、いずれも比較例より明らか
に柱状γ粒層の厚さが薄く、割れも軽減した。ΔTが30
℃以下の条件で鋳造した鋳片の表層には、微細γ粒層が
生成していた。
As shown in Table 3, the thickness of the columnar γ grain layer had a good correlation with the state of occurrence of cracks, and corresponded well to the above-mentioned casting test results. In each of the examples of the present invention in which the casting conditions were within the range determined by the method of the present invention, the thickness of the columnar γ grain layer was clearly thinner than that of the comparative example, and cracks were reduced. ΔT is 30
A fine γ grain layer was formed on the surface layer of the slab cast at a temperature of not more than ℃.

【0077】ΔTをさらに低下させ17℃とした本発明例
2では、割れが発生しなかった。したがって、ΔTを20
℃以下とすれば、より高い割れ抑制効果が得られること
が明らかとなった。ΔTが30℃を超える比較例1では、
明らかに柱状γ粒層が厚く成長し、表層の微細γ粒層も
生成しなかったことにより、重度の割れが発生した。
In Example 2 of the present invention in which ΔT was further reduced to 17 ° C., no crack occurred. Therefore, ΔT is 20
It has been clarified that when the temperature is lower than or equal to ° C, a higher crack suppressing effect can be obtained. In Comparative Example 1 where ΔT exceeds 30 ° C.,
Apparently, the columnar γ-grain layer grew thickly, and no fine γ-grain layer on the surface was formed, which caused severe cracking.

【0078】水量密度の増加あるいは鋳造速度の低下に
より、0.02Vc <Wとした比較例2および3では、柱状
γ粒層が厚くなり、割れも悪化した。
In Comparative Examples 2 and 3 in which 0.02 Vc <W, the columnar γ grain layer was thickened and cracking was worsened due to an increase in water density or a decrease in casting speed.

【0079】さらにPおよびS含有量の低減処理を行
い、ともに0.001 %未満とした鋼Cを対象とした本発明
例3では、割れは、PおよびS含有量の高い鋼Aを対象
とした本発明例1よりも明らかに軽減された。割れは、
一方、P含有量が0.0028%と高い鋼Bを対象とした比較
例4では悪化しており、極低Pおよび極低S化が明らか
に割れの抑制に効果を示した。
Further, in Example 3 of the present invention for steel C in which both P and S contents were reduced and the content was less than 0.001%, cracks were generated in steel A for high P and S contents. It was clearly reduced compared to Inventive Example 1. The crack is
On the other hand, in Comparative Example 4 for steel B having a high P content of 0.0028%, the deterioration was worsened, and the extremely low P and extremely low S clearly showed the effect of suppressing cracking.

【0080】〔試験2:本発明の第2方法例および比較
例〕表1に示す鋼Cを対象として、表4に示す条件(本
発明の第1方法)にしたがって鋳造した鋼鋳片を熱間で
圧延工程に送り、粗圧延を加えて厚さ180mm の鋼片とす
る試験を実施し、加熱炉装入温度と粗圧延後の鋼片割れ
発生状況との関係を調査した。
[Test 2: Second method example and comparative example of the present invention] A steel slab cast on steel C shown in Table 1 under the conditions (first method of the present invention) shown in Table 4 was subjected to heat. The steel sheet was sent to a rolling process and subjected to rough rolling to produce a 180 mm thick steel slab, and the relationship between the heating furnace charging temperature and the state of steel slab cracking after rough rolling was investigated.

【0081】[0081]

【表4】 [Table 4]

【0082】加熱炉装入温度の変更は、同一チャージの
鋳片の加熱炉への装入タイミングを変更することにより
行った。圧延鋼片の疵発生状況の評価は、手入れによる
歩留まり低下率で行った。表4に歩留まり低下状況を併
せて示す。
The charging temperature of the heating furnace was changed by changing the charging timing of the slab of the same charge into the heating furnace. Evaluation of the state of occurrence of flaws in the rolled billet was performed based on the yield reduction rate due to care. Table 4 also shows the yield reduction situation.

【0083】表4から明らかなように、鋳片表面温度を
700 ℃に保ったまま熱間で加熱炉に装入した本発明例4
では、手入れによる歩留まりの低下は認められなかっ
た。歩留まりは、一方、600 ℃未満で加熱炉に装入した
比較例5および6の場合には悪化した。このように歩留
まりは、加熱炉に室温または400 ℃で装入しても低下
し、両者間に低下率の差はほとんど認められなかった。
As is clear from Table 4, the slab surface temperature was
Example 4 of the present invention charged into a heating furnace while hot at 700 ° C.
Did not show a decrease in yield due to maintenance. On the other hand, the yield was worse in Comparative Examples 5 and 6, which were charged into a heating furnace at a temperature lower than 600 ° C. As described above, the yield decreased even when the heating furnace was charged at room temperature or 400 ° C., and there was almost no difference between the two.

【0084】[0084]

【発明の効果】本発明方法によれば、割れが防止または
軽減されたNi含有鋼鋳片または鋼片を連続鋳造または連
続鋳造−熱間直送圧延により製造することが可能であ
る。
According to the method of the present invention, a Ni-containing steel slab or a slab in which cracks are prevented or reduced can be manufactured by continuous casting or continuous casting-hot direct rolling.

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

【図1】鋳造速度を1.0m/min、2次冷却の比水量を0.63
リットル/(kg ・steel)の条件とした場合における鋳片
表層部のマクロ組織写真の模写図である。(a) はΔTが
60℃、(b) はΔTが15℃の場合である。
[Fig. 1] The casting speed is 1.0m / min, the specific water volume for secondary cooling is 0.63.
It is a mimic view of a macro structure photograph of the surface layer portion of a slab under the condition of liter / (kg · steel). (a) shows that ΔT
60 ° C, (b) shows the case where ΔT is 15 ° C.

【図2】鋳片表層における柱状γ粒層および微細γ粒層
の厚さに及ぼすΔTの影響を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the effect of ΔT on the thickness of a columnar γ-grain layer and a fine γ-grain layer in a slab surface layer.

【図3】鋳片表層の柱状γ粒層の厚さに及ぼす水量密度
Wおよび鋳造速度Vc の影響を示す図である。
FIG. 3 is a view showing the influence of water density W and casting speed Vc on the thickness of a columnar γ grain layer on the surface layer of a slab.

【図4】鋳片表層の柱状γ粒層の厚さを鋳造速度Vc と
水量密度Wとの関係で整理して示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the thickness of a columnar γ-grain layer on the surface layer of a slab, organized according to the relationship between casting speed Vc and water density W;

【図5】Niを 5.5〜10%含有する鋼鋳片を5℃/minで昇
降温させたときの線膨張率Eの温度変化を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a temperature change of a coefficient of linear expansion E when a steel slab containing 5.5 to 10% of Ni is heated and lowered at a rate of 5 ° C./min.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−164446(JP,A) 特開 昭58−77756(JP,A) 特開 平9−253814(JP,A) 特開 平9−47854(JP,A) 特開 平8−132207(JP,A) 特開 平8−33964(JP,A) 特開 平8−10919(JP,A) 特開 平8−10920(JP,A) 特開 平7−90504(JP,A) 特開 平4−91854(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/124 B22D 11/00 B22D 11/12 B22D 11/22 C22C 38/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-164446 (JP, A) JP-A-58-77756 (JP, A) JP-A-9-253814 (JP, A) 47854 (JP, A) JP-A-8-132207 (JP, A) JP-A-8-33964 (JP, A) JP-A-8-10919 (JP, A) JP-A-8-10920 (JP, A) JP-A-7-90504 (JP, A) JP-A-4-91854 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 11/124 B22D 11/00 B22D 11/12 B22D 11/22 C22C 38/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】重量割合で、C:0.1 %以下、Si:0.5 %
以下、Mn:1.0 %以下、Ni: 5.5〜10%、P:0.002 %
以下、S:0.002 %以下、Al:0.02%以下およびN:
0.001〜0.004 %を含有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方法であって、鋳
型内に供給する溶鋼の過熱度を30℃以下とし、2次冷却
ゾーンにおいて、鋳造速度Vc (m/min)と下記(1) 式で
定義される水量密度W〔リットル/(min・cm2)〕との間
に、鋳造方向における全てのロール間について下記(2)
式の関係が成立するように冷却を行い、鋳片表層の柱状
γ粒層の厚さを25mm以下とすることを特徴とするNi含有
鋼鋳片の製造方法。 W=VL /S・・・・・・・・・(1) 0.02Vc >W・・・・・・・・・(2) ただし、W:2次冷却の水量密度〔リットル/(min・cm
2)〕 VL :2次冷却ゾーンのロールとロールとの間で鋳片表
面に噴射する水量(リットル/min) S:ロール間の鋳片表面積(cm2) Vc :鋳造速度Vc (m/min)
(1) C: 0.1% or less, Si: 0.5% by weight
Mn: 1.0% or less, Ni: 5.5 to 10%, P: 0.002%
Hereinafter, S: 0.002% or less, Al: 0.02% or less, and N:
A method for producing a steel slab containing 0.001 to 0.004% by using a curved or vertical bending type continuous casting machine, wherein a degree of superheat of molten steel supplied into a mold is set to 30 ° C or less, and a secondary cooling zone is provided. Between the casting speed Vc (m / min) and the water density W [liter / (min · cm 2 )] defined by the following equation (1) for all the rolls in the casting direction:
A method for producing a Ni-containing steel slab, characterized in that cooling is performed so that the relationship of the formula is satisfied, and the thickness of the columnar γ grain layer on the surface layer of the slab is 25 mm or less. W = VL / S (1) 0.02Vc> W (2) where W: water density of secondary cooling [liter / (mincm)
2 )] VL: The amount of water sprayed on the slab surface between the rolls in the secondary cooling zone (liter / min) S: Slab surface area between the rolls (cm 2 ) Vc: Casting speed Vc (m / min) )
【請求項2】請求項1記載のNi含有鋼鋳片の製造方法に
よりNi含有鋼鋳片とし、次いで熱間のまま圧延工程に直
送して粗圧延を施し、鋼片を製造する方法であって、連
続鋳造中の鋳片を600 ℃以上の温度まで2次冷却し、次
いでこの鋳片を600 ℃以上の温度に保持したまま加熱炉
に装入して加熱した後、粗圧延を行うことを特徴とする
Ni含有鋼片の製造方法。
2. A method for producing a steel slab by producing a Ni-containing steel slab according to the method for producing a Ni-containing steel slab according to claim 1, and then directly feeding the hot-rolled steel to a rolling step for rough rolling. Then, the slab during continuous casting is secondarily cooled to a temperature of 600 ° C. or higher, and then the slab is charged into a heating furnace while being maintained at a temperature of 600 ° C. or higher, heated, and then subjected to rough rolling. Characterized by
Manufacturing method for Ni-containing billets.
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