JP3276151B2 - 双ロール式連続鋳造法 - Google Patents
双ロール式連続鋳造法Info
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Description
双ロール式連続鋳造法に係り、特にインライン圧延にお
ける圧延条件を改良した双ロール式連続鋳造法と、本法
により製造される薄鋳帯を出発素材とする熱延鋼板相当
の普通鋼板の製造方法に関し、詳しくは、その鋼材の伸
びに代表される材質ばらつきを低減する方法に関するも
のである。
鋳造法を応用した装置として知られており、水冷された
一対の鋳造ロール間に溶融金属を注入して凝固させるこ
とにより、金属薄板を製造している。
は、第3図に示すようにして行われる。図示されている
ように、所定の間隔で配置した一対の鋳造ロール12a,12
b間にその上方から溶湯を注入すると共に、これら鋳造
ロール12a,12bを水冷しながら内側下方へと回転させ
る。すると、溶湯は鋳造ロール12a,12bに接触して冷却
され、凝固シェルSとして各鋳造ロール12a,12bの表面
に弧状に凝固する。各凝固シェルSは鋳造ロール12a,12
bの回転に伴って近接され、ロール間隔の最小部(以
下、「ロールキス点」という。)Kで圧着されて所定厚
の鋳片Cとなり、鋳造ロール12a,12b間から下方へ鋳片
Cが抜き出される。
Lが各鋳造ロール12a,12bに接触した点(以下、「凝固
開始点」という。)Fである。各鋳造ロール12a,12bの
凝固開始点Fから凝固し始めた各凝固シェルSはロール
キス点Kに至るまで成長を続け、該ロールキス点Kで各
凝固シェルSが圧下されて所定厚の鋳片Cとなる。この
ようにして鋳造された鋳片Cを鋳造のままコイラーに巻
き取り出荷する場合の関連技術としては、特開昭58−35
9号公報に開示されている。この方法においては、一対
の水冷ロールとタンディシュとの間に枠で囲まれた溶鋼
溜りを形成させ、該溶鋼溜りの枠上面をタンディシュ底
面に密着させることにより、一対の水冷ロール表面に形
成される凝固シェルに、タンディシュ内の溶鋼レベル分
の鉄静圧を作用させながら連続鋳造を行うものである。
本プロセスによれば、鋳造時に鋳片厚みが現行の粗圧
延、仕上圧延を経た熱延鋼板と同程度の薄鋳帯が得られ
るため、従来の熱延工程を省略でき、製造コストの抜本
的な低減が期待される。しかしながらこのような薄鋳帯
ままの鋼板では、現行熱延鋼板と比較した場合、材質面
で劣るという問題がある。
製品化して使用するので、結晶粒が粗大であり、伸び及
び加工性が低い等、良好な機械的強度が得られない。ま
た、鋳造のままでは薄板鋳片の表面に約100μm程度の
スケールが付着しているので、鋳片表面が肌荒れしてい
る。
の鋳片Cのスケールを除去して熱間圧延により所定の板
厚としてコイラーに巻き取り製品化する方法と、鋳造後
の鋳片Cのスケールを除去して冷間圧延により所定の板
厚とし、さらに焼鈍してコイラーに巻き取り製品化する
方法とがある。
号公報に開示されている。この方法においては、鋳造さ
れた金属薄板をA1変態点以下の温度に冷却した後、再度
A3変態点以上の温度に加熱又は加熱・保持し、次にA1変
態点以下の温度に再び冷却する熱処理をインラインにて
2回以上くりかえすものである。
圧下率で20%以上、熱間で鋳片に与えることで組織を微
細化する方法が開示されている。またこれらの方策はす
べて金属組織を再結晶や変態を活用して微細化すること
で、材質の改善を図るものである。しかしながら薄鋳帯
ままの鋼板の材質が劣る理由については、このような金
属組織以外の要因について詳細が明らかにれているわけ
ではない。特に上述の従来技術を含めて、今まで薄鋳帯
の材質を議論する際、材質の変動、即ちばらつきは一切
言及されていない。
にあっては、凝固直後にフェライト(α)域まで冷却
し、オーステナイト(γ)域まで加熱を行うことによ
り、結晶粒を微細化しているが、これに使用する金属薄
板鋳造装置の全長が長くなるので、設備費が増大すると
いう問題があった。尚、鋳片Cをインライン圧延により
製品化するには、装置全長の増大を回避すべく、冷間圧
延よりも熱間圧延を採用することが好ましい。また一般
に材質が劣るといわれる場合、特性値そのものが低い場
合の他に、特性値にばらつきが大きい場合がある。後者
の場合、安全面からその下限値を材質特性として採用せ
ざるを得ないことから、この材質ばらつきは鋼材の材質
を議論する上で重要な問題であるにもかかわらず、本プ
ロセスで製造されるような薄鋳帯について十分な検討が
なされてこなかった。
るといわれる、薄鋳帯を出発素材とする熱延鋼板相当の
普通鋼鋼板の材質ばらつきを低減する方法を提供するこ
とにある。
熱間圧延により、結晶粒を均質に微細化して良好な機械
的強度を有すると共に、肌荒れのない良好な表面粗度を
有する薄板を製造することができ、且つ設備費を低減す
ることができる双ロール式連続鋳造法及び装置を提供す
ることにある。
上、1重量%以下からなる普通炭素鋼の溶湯を注入し、
凝固させて得られた鋳片をインライン圧延機により所定
の板厚に圧延する双ロール式連続鋳造法において、凝固
させて得られた鋳片を、そのマトリックス中にオーステ
ナイト組織が存在する850℃〜1350℃の温度域内で、酸
素濃度5%以下の不活性ガス雰囲気でインライン圧延機
によって圧下率が5%以上、50%以下の1パス圧延し、
その後搬送して巻取り機にコイル状に巻取ることを特徴
とする双ロール式連続鋳造法。
上、1重量%以下からなる普通炭素鋼の溶湯を注入し、
凝固させて得られた鋳片をインライン圧延機により所定
の板厚に圧延する双ロール式連続鋳造法において、凝固
させて得られた鋳片を、鋳造ロールからインライン圧延
機の入側まで酸素濃度5%以下の不活性ガス雰囲気に保
持して搬送し、続いて、そのマトリックス中にオーステ
ナイト組織が存在する850℃〜1350℃の温度域内で、イ
ンライン圧延機によって圧下率が5%以上、50%以下の
1パス圧延し、その後搬送して巻取り機にコイル状に巻
取ることを特徴とする双ロール式連続鋳造法。
ら、インライン圧延機入側まで保持する請求の範囲2記
載の双ロール式連続鋳造法。
する温度域が、900℃以上、1250℃以下である請求の範
囲1または2記載の双ロール式連続鋳造法。
活性ガス雰囲気である請求の範囲1または2記載の双ロ
ール式連続鋳造法。
施例を示す概略側面図である。
グラフである。
要部側面図である。
面図である。
ある。
の水冷鋳造ロールにより凝固させた鋳片を温度調整した
後、インライン圧延機により所定板厚に圧下する。即
ち、インライン圧延の圧延温度が鋳片のマトリックス中
にオーステナイト組織が存在する温度域内に温度調整さ
れ、その圧延率が5%以上50%以下に設定される。
る温度域とは、具体的には850℃以上1350℃以下であ
り、かかる温度域に調整するのは、適度な圧延力で鋳片
の結晶粒を均一に微細化するためである。即ち、圧延温
度が850℃未満であると、圧延反力が大きくなり、又、
再結晶時間が長くなるので製造ラインを長くしなければ
ならないからである。また、850℃未満ではフェライト
変態が生じる恐れがあり、最終組織が加工組織となって
伸びが著しく低下する恐れのあるためである。一方、圧
延温度が1350℃を超えると、整粒効果はあるが、高温で
あるので圧延後に結晶粒が成長して、微細化の効果が減
少するからである。さらに、圧延温度のより好ましい範
囲は、本発明では900℃以上1250℃以下の範囲である。
望の表面粗度、結晶粒径、伸びを有し、且つ、加工肌荒
れのないストリップを得るためである。即ち、圧延率が
5%未満であると、表面粗度及び結晶粒径が大きく、伸
びが低く、加工肌荒れが生じるからであり、また、5%
未満では十分に鋳造まま材が有する材質のばらつきを軽
減することが不可能なためである。すなわち鋳造まま材
が有する微小な板厚偏差や引け巣などの内部欠陥などが
消失せず、材質のばらつきが発生するからである。一
方、圧延率が50%を超えると、強加工によって表面粗度
が不均一になり、場合によっては板厚精度が低下する。
までを不活性ガス雰囲気にすると、鋳片の高温酸化が防
止されるからである。この場合、酸素濃度5%以下の不
活性ガス雰囲気にすれば、鋳片の表面に付着するスケー
ルの粗度が極めて低下するので、インライン圧延後表面
粗度の小さい平滑なストリップが得られるものである。
さらに、酸素濃度のより好ましい範囲は、本発明では酸
素濃度2%以下の不活性ガス雰囲気である。
この図では、C:0.04%、インライン圧延温度:1100℃の
結果である。雰囲気が大気(21%O2)では、表面粗度Rt
は圧下率の増大と共に、増加し、インライン圧延前より
劣る。しかし、雰囲気O2が5%以下では、圧下率の影響
が小さく、かつ圧下率を選べば、表面粗度Rtをインライ
ン圧延前の約1/2以下にできることがわかる。
一対の水冷鋳造ロールにより凝固させた鋳片を所定板厚
に圧下するインライン圧延機が具備されている。このイ
ンライン圧延機の入側手前には、凝固直後の鋳片温度を
測定する測温計と、その測定値に基づいて鋳片をそのマ
トリックス中にオーステナイト組織が存在する温度域内
に温度調整する調温装置とが設けられている。この調温
は、圧延機までの距離を調整することによって、すなわ
ち断気ハウジング内の滞留時間を調整することによって
なされる。
片温度が、鋳片のマトリックス中にオーステナイト組織
が存在する温度域よりも低ければ、上記加熱器により鋳
片を加熱する方法によって、該温度域内に温度調整した
後、インライン圧延機により圧下してもよい。一方、鋳
片のマトリックス中にオーステナイト組織が存在する温
度域よりも高ければ、冷却器により鋳片を冷却して該温
度域内に温度調整した後、インライン圧延機により圧下
してもよい。その際、圧延率を5%以上50%以下に設定
すれば、所望の表面粗度、結晶粒径、伸びを有し、且
つ、加工肌荒れのないストリップが得られるものであ
る。
での間に断気ハウジングを形成し、その内部を不活性ガ
ス雰囲気にすれば、鋳片の高温酸化が防止されるもので
ある。また熱間圧延を凝固後1パス付加するだけで、こ
れらの材質の特性値が向上し、かつばらつきが著しく軽
減されることを見出し、本プロセスによる鋼板の製造方
法を確立するに至ったものである。圧延後は現行熱延工
程と同様に鋼帯は水冷され500〜700℃で巻取られること
が望ましい。他方、酸洗や調質圧延などの次工程は現行
熱延鋼板のそれに準じて行えばよい。
た際の全伸びのばらつきを統計処理し、標準偏差σで示
した。そしてこの全伸びの標準偏差が5%以内となるこ
とを本発明の材質要件としている。
下記の知見を得ている。Cは普通鋼の強度を決定する最
も重要な元素であり、必要な強度に応じて適宜その添加
量を選定すればよい。
しかし1.5%を超えると酸洗性が劣ることから、1.5%以
下が好ましい。
ものであり、またSによる熱間脆性を防止する観点か
ら、通常S%の5倍以上添加されるのが好ましい。しか
しながら溶接性の観点から2.0%以下が好ましい。
極低燐化、極低硫化は製鋼工程でのコスト上昇を伴うの
で共に0.05%以下であれば実質的な問題はない。
い。例えば、鋼材の強度や延性などの機械的性質を改善
するため、鋼中にNb,Ti,V,Bなどが微量添加されること
があるが、本発明はこれらの添加によって何等影響を受
けるものではない。他方、スクラップを主原料とする場
合、Cu,Sn,Cr,Niなどが不可避不純物として混入するこ
とがあるが、これら元素の有無も本発明を妨げるもので
はない。
実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
実施例を示す概略側面図である。図示されているよう
に、本実施例の双ロール式連続鋳造装置1には、水冷機
能を備えた一対の鋳造ロール2a,2bが所定の間隔で配置
されている。これら鋳造ロール2a,2bの両端部には側堰
3が設けられており、これらによって区画された部分に
溶湯Lを溜めるための湯溜り部4が形成されている。
記鋳造ロール2a,2bを水冷しながら内側下方へと回転さ
せると、溶湯Lは鋳造ロール2a,2bに接触して冷却さ
れ、凝固シェルSとして各鋳造ロール2a,2bの表面に弧
状に凝固する。各凝固シェルSは鋳造ロール2a,2bの回
転に伴って近接され、ロールキス点Kで圧着されて所定
厚の鋳片Cとなり、鋳造ロール2a,2b間から下方へ抜き
出される。
鋳片Cを熱間圧延により所定板厚に圧下するためのイン
ライン圧延機5が具備されている。このインライン圧延
機5には汎用されているロール式圧延機を使用するが、
鋳片Cの板厚に対して5%以上50%以下の圧延率を採用
するため、かかる圧下力を有するものを使用する。
固直後の鋳片Cの温度を測定するための測温計6と、そ
の測定値に基づいて鋳片Cをそのマトリックス中にオー
ステナイト組織(γ)が存在する温度域内に温度調整す
る調温装置7とが順次設けられている。上記測温計6に
は、冷えば、白金−白金ロジウム(Pt−Rh)等の熱電対
の他、約700℃〜1500℃の温度を測定し得る計器を採用
する。また、上記調温装置7には、高周波誘導加熱器等
の加熱器7aまたは保熱器及び/又は冷水器等の冷却器7b
を採用する。その他、保熱器としては、耐火物(例え
ば、布製カオール)内貼りの鉄板カバー等、加熱器とし
ては、ガスバーナー等、また冷却器としては、搬送時間
の増加による冷却調整を目的とした可動ロール又は気水
冷却器等が好適である。しかし、本発明はこれらに限定
するものではない。
定し、その測定値が鋳片Cのマトリックス中にオーステ
ナイト組織(γ)が存在する温度域から外れている場合
に調温装置7により鋳片Cを加熱又は冷却して圧延温度
を調整する。即ち、鋳片Cの温度が850℃よりも低けれ
ば、上記加熱器7aにより鋳片Cを加熱して850℃以上135
0℃以下の温度域内に温度調整した後、インライン圧延
機5により圧下する。一方、鋳片Cの温度が1350℃より
も高ければ、上記冷却器7bにより鋳片を冷却して850℃
以上1350℃以下の温度域内に温度調整した後、インライ
ン圧延機5により圧下するものである。
板鋳片Cは、インライン圧延機5の下流側に設置された
コイラー8によって順次巻き取られるようになってい
る。
側までの間には、断気ハウジング9が鋳片Cの搬送ライ
ンを囲繞するように設けられている。この断気ハウジン
グ9には、その内部を排気するための排気装置(図示せ
ず)及びその内部へアルゴン(Ar)や窒素(N2)等の不
活性ガスを供給するためのガス供給装置(図示せず)が
接続されている。
行う本実施例の双ロール式連続鋳造法を説明する。本実
施例に使用する双ロール式連続鋳造装置1の鋳造ロール
2a,2bは、ロール幅:350mm、ロール径:400mmφの寸法に
形成されており、内部水冷却方式のCuロールである。鋳
造条件は、鋳造速度:30m/分、鋳造板厚:3.0mmに設定さ
れている。また、上記断気ハウジング9の内部は、不活
性ガス雰囲気:1%O2に設定されている。さらに、上記イ
ンライン圧延機5は、2HI、1段、ワークロール径:300m
mφに設定されている。そして、鋳造材料には、低炭素
アルミキルド鋼(0.04%C)を採用した。また鋳片は水
冷して650℃にて巻取った。
造法は、インライン圧延機5の圧延温度:1100℃で、圧
延率:0%,2%,5%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70
%について、表面粗度(μm)、結晶粒径(μm)、強
度(kgf/mm2)、伸び(%)及び加工肌荒れの状況を確
認する実験を行った。
表面粗度:20μm以下、結晶粒径:20〜30μm、強度:36k
gf/mm2以上、伸び:34%以上、加工肌荒れ:リジングに
よるスジ発生なしを合格基準とした。なお鋼板の強度と
伸びは、得られた鋼板からJIS5号引張試験片を各35本作
成し、引張試験に供し、得られた全伸びを統計処理して
平均値および標準偏差を求めた。
%以上50%以下において合格値(20μm以下)が得られ
た。結晶粒径は、圧延率:5%以上70%以下において合格
値(20〜30μm)が得られた。伸びは、圧延率:5%以上
70%以下において合格値(34%以上)が得られた。加工
肌荒れは、圧延率:5%以上70%以下において合格値(な
し)が得られた。
低炭素アルミキルド鋼(0.04%C)の鋳片Cを1100℃の
圧延温度で、インライン圧延機5により5%以上50%以
下の圧延率で圧下することにより、所望の表面粗度(20
μm以下)、結晶粒径(20〜30μm)、伸び(34%以
上)を有し、且つ、加工肌荒れのないストリップを得ら
れることが確認された。
化させたものである。具体的には、鋳造材料として中炭
素アルミキルド鋼(0.13%C)を採用しており、その他
の条件は実施例1と同様である。
造法は、インライン圧延機5の圧延温度:1100℃で、圧
延率:0%,2%,5%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70
%について、表面粗度(μm)、結晶粒径(μm)、強
度(kgf/mm2)、伸び(%)及び加工肌荒れの状況を確
認する実験を行った。
強度:40kgf/mm2以上とすることを除き、実施例1と同様
の合格基準とした。
%以上50%以下において合格値(20μm以下)が得られ
た。結晶粒径は、圧延率:10%以上50%以下において合
格値(20〜30μm)が得られた。伸びは、圧延率:10%
以上70%以下において合格値(34%以上)が得られた。
加工肌荒れは、圧延率:5%以上70%以下において合格値
(なし)が得られた。
中炭素アルミキルド鋼(0.13%C)の鋳片Cを1100℃の
圧延温度で、インライン圧延機5により10%以上50%以
下の圧延率で圧下することにより、所望の表面粗度(20
μm以下)、結晶粒径(20〜30μm)、伸び(34%以
上)を有し、且つ、加工肌荒れのないストリップを得ら
れることが確認された。
化させたものであり、その他の条件は実施例1と同様で
ある。
ンライン圧延機5の圧延温度:850℃で、圧延率:0%,2
%,5%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%につい
て、表面粗度(μm)、結晶粒径(μm)、強度(kgf/
mm2)、伸び(%)及び加工肌荒れの状況を確認する実
験を行った。
実施例1と同様の合格基準とした。
%以上50%以下において合格値(20μm以下)が得られ
た。結晶粒径は、圧延率:20%以上70%以下において合
格値(20〜30μm)が得られた。伸びは、圧延率:10%
以上70%以下において合格値(34%以上)が得られた。
加工肌荒れは、圧延率:5%以上70%以下において合格値
(なし)が得られた。
低炭素アルミキルド鋼(0.04%C)の鋳片Cを850℃の
圧延温度で、インライン圧延機5により20%以上50%以
下の圧延率で圧下することにより、所望の表面粗度(20
μm以下)、結晶粒径(20〜30μm)、伸び(34%以
上)を有し、且つ、加工肌荒れのないストリップを得ら
れることが確認された。
化させたものであり、その他の条件は実施例1と同様で
ある。
ンライン圧延機5の圧延温度:1300℃で、圧延率:0%,2
%,5%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%につい
て、表面粗度(μm)、結晶粒径(μm)、強度(kgf/
mm2)、伸び(%)及び加工肌荒れの状況を確認する実
験を行った。
実施例1と同様の合格基準とした。
%以上50%以下において合格値(20μm以下)が得られ
た。結晶粒径は、圧延率:5%以上70%以下において合格
値(20〜30μm)が得られた。伸びは、圧延率:5%以上
70%以下において合格値(34%以上)が得られた。加工
肌荒れは、圧延率:5%以上70%以下において合格値(な
し)が得られた。
低炭素アルミキルド鋼(0.04%C)の鋳片Cを1300℃の
圧延温度で、インライン圧延機5により5%以上50%以
下の圧延率で圧下することにより、所望の表面粗度(20
μm以下)、結晶粒径(20〜30μm)、伸び(34%以
上)を有し、且つ、加工肌荒れのないストリップを得ら
れることが確認された。
効果を確認すべく行った比較例1を説明する。本比較例
にあっては、実施例1における圧延温度を変化させたも
のである。具体的には、圧延温度:750℃で、圧延率:0
%,2%,5%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%につ
いて、表面粗度(μm)、結晶粒径(μm)、強度(kg
f/mm2)、伸び(%)及び加工肌荒れの状況を確認する
比較実験を行った。
実施例1と同様の合格基準とした。
て、結晶粒径が30μmを超えると共に、伸び(%)が34
%より低下し、且つ、加工肌荒れがあり、判定基準を満
さなかった。
(0.04%C)の鋳片Cをインライン圧延機5により0%
から70%までの圧延率で圧下しても、750℃の圧延温度
では健全なストリップを得ることができなかった。
化させたものである。具体的には、圧延温度:1350℃
で、圧延率:0%,2%,5%,10%,20%,30%,40%,50%,60
%,70%について、表面粗度(μm)、結晶粒径(μ
m)、強度(kgf/mm2)、伸び(%)及び加工肌荒れの
状況を確認する比較実験を行った。
実施例1と同様の合格基準とした。
て、結晶粒径が30μmを超え、圧延率:0%以上50%以下
において、伸びが34%より低下すると共に、加工肌荒れ
があり、判定基準を満さなかった。
(0.04%C)の鋳片Cをインライン圧延機5により0%
から70%までの圧延率で圧下しても、1350℃の圧延温度
では健全なストリップを得ることができなかった。
続鋳造法を比較例1及び2と対比すると、炭素鋼の鋳片
Cを850℃以上1350℃未満の圧延温度で、インライン圧
延機5により5%以上50%以下の圧延率で圧下すること
により、所望の表面粗度(20μm以下)、結晶粒径(20
〜30μm)、伸び(34%以上)を有し、且つ、加工肌荒
れのないストリップを製造できることが判明した。この
ように、本発明に係る双ロール式連続鋳造法にあって
は、冷間圧延を行うことなく、鋳片Cの搬送中に直接熱
間圧延を行うことにより製品薄板を製造することができ
るため、設備費及び製造費を大幅に低減することができ
るものである。
Cのマトリックス中にオーステナイト組織(γ)が存在
する温度域であり、具体的にはフェライト組織(α)と
オーステナイト組織(γ)との共存率域、或いはオース
テナイト組織(γ)の一相域である。
述のように、各実施例の圧延温度や鋼種によって若干異
なるが、圧延率:20%以上50%以下の範囲では確実に所
望のストリップを得ることができる。尚、本発明に係る
双ロール式連続鋳造法は、炭素含有量が0.0005%C〜1.
0%Cの炭素鋼を対象とするものである。
粒径と製品薄板を得ることができる点である。ここで、
第2図は、平均結晶粒径と結晶粒度番号との関係を示す
グラフである。図示されているように、粒度番号5以上
の炭素鋼を一般に細粒鋼というが(日本鉄鋼協会編、新
版鉄鋼技術講座、第3巻鋼材の性質と試験、414頁〜419
頁参照)、結晶粒径が30μm以下の場合は粒度番号7.5
以上の微細粒鋼であることが判る。
鋳片Cの搬送中に5%以上50%以下の軽圧延を施すこと
により、鋳片Cの鋳造のままのフェライト粒度を粒度番
号7.5以上に高めて、鋳片表面から内部及び幅方向、長
手方向に均質な微細粒組織を有する薄板鋳片を製造する
ことができるものである。
グ9の内部雰囲気を変化させたものである。具体的に
は、断気ハウジング9の名部は、不活性ガス雰囲気:2%
O2に設定されており、その他の条件は実施例1と同様で
ある。
造法は、インライン圧延機5の圧延温度:1100℃で、圧
延率:0%,2%,5%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70
%について、表面粗度(μm)、結晶粒径(μm)、強
度(kgf/mm2)、伸び(%)及び加工肌荒れの状況を確
認する実験を行った。
実施例1と同様の合格基準とした。
%以上50%以下において合格値(20μm以下)が得られ
た。結晶粒径は、圧延率:5%以上70%以下において合格
値(20〜30μm)が得られた。強度は、全ての圧延率に
おいて合格値(36kgf/mm2以上)が得られた。伸びは、
圧延率:5%以上70%以下において合格値(34%以上)が
得られた。加工肌荒れは、圧延率:5%以上70%以下にお
いて合格値(なし)が得られた。
不活性ガス雰囲気:2%O2において、低炭素アルミキルド
鋼(0.04%C)の鋳片Cを1100℃の圧延温度で、インラ
イン圧延機5により5%以上50%以下の圧延率で圧下す
ることにより、所望の表面粗度(20μm以下)、結晶粒
径(20〜30μm)、伸び(34%以上)を有し、且つ、加
工肌荒れのないストリップを得られることが確認され
た。
確認すべく行った比較例3を説明する。本比較例にあっ
ては、実施例5における断気ハウジング9の内部雰囲気
を変化させたものである。具体的には、断気ハウジング
9の内部は、不活性ガス雰囲気:3%O2に設定されてお
り、圧延温度:1100℃で、圧延率:0%,2%,5%,10%,20
%,30%,40%,50%,60%,70%について、表面粗度(μ
m)、結晶粒径(μm)、強度(kgf/mm2)、伸び
(%)及び加工肌荒れの状況を確認する比較実験を行っ
た。
実施例1と同様の合格基準とした。
て、表面粗度が20μmを超え、判定基準を満さなかっ
た。
(0.04%C)の鋳片Cを1100℃の圧延温度で、インライ
ン圧延機5により5%以上50%以下の圧延率で圧下して
も、不活性ガス雰囲気:3%O2では表面粗度が増加し、健
全なストリップを得ることができなかった。
較例3と対比すると、酸素濃度2%以下の不活性ガス雰
囲気にすれば、鋳片Cの表面に付着するスケールの粗度
が極めて低下し、熱間圧延を施すことにより加工肌荒れ
のないストリップを得ることができるものである。
低炭素アルミキルド鋼(0.04%C)であり、圧延温度は
1100℃、圧延率は0%,2%,5%,10%,20%である。鋳片
は圧延後水冷して650℃で巻取った。その結果を第9表
に示す。この表から、圧下率0%、即ち鋳造まま材及び
2%圧下では標準偏差が7%を超えている。特に、鋳造
まま材は材質ばらつきが極めて大きいために平均値も低
い。一方、5%以上圧下した場合、標準偏差は5%以内
に納まっており、平均値も圧下率によらずほぼ安定して
いることがわかる。
第10表に示す種々の成分の鋼を第11表に示す種々の鋳造
厚みで連続鋳造し、圧延温度及び圧下率を種々変えて圧
延した後、水冷し550〜670℃で巻取った。機械試験及び
機械特性の整理は実施例6と同様である。試験結果を第
11表右欄に併記する。これによると本発明条件である1
〜6はいずれも全伸びの標準偏差が5%以内であるが、
鋳造ままの7や圧下率3%の8は標準偏差が5%を超え
材質ばらつきが大きい。
の値が低い。
の双ロール式連続鋳造装置を側面図として第4図に示
す。この図において、溶湯Lは側堰3と鋳造ロール2a、
2bで区画された部分に溜められ、前記鋳造ロール2a、2b
は水冷され内側下方へと回転する。鋳片Cは、ロールキ
ス点で圧着され所定の厚みとなって、鋳造ロール2a、2b
間から下方へ抜き出される。本実施例の装置において
は、鋳造ロール2a、2bの出側からインライン圧延機5ま
でを断気ハウジング9でシールされ、この断気ハウジン
グ9内は不活性ガス雰囲気に保持するために、窒素ガス
配管13を通して窒素ガスが供給される。
ロール14、冷却帯15及び搬送ロール16が設けられる。ま
た、断気ハウジング9の出側には、搬送距離を調整する
ために、一方は可動ロール17で、他方は固定ロール18で
ある搬送ロールが設けられる。
タは変換器21を通して、冷却水Wの流量調整弁22を制御
する。
グ23を示し、第5(b)図は第5(a)図のA部の拡大
図であり、第6図は正面図である。これらの図では、断
気ハウジング9はロールキス点から覆い、側端部鉄板24
にはカオール布25を貼り密閉度を確保している。また、
鉄板24と鋳造ロールとの間は、カオール布を摺動させる
ことによって密閉度を確保している。
法及び装置によれば、結晶粒を均質に微細化して良好な
機械的強度を有すると共に、肌荒れのない良好な表面粗
度を有する薄板を製造することができ、且つ設備費を低
減することができるという優れた効果を発揮する。なお
材質ばらつきは本発明の要件として全伸び以外にも、張
り出し性などの種々の加工様式に対して同様に存在する
ことが予想されるため、実用的には本発明の効果はより
多くの機械特性の向上に寄与するものと考えられる。一
方、本発明は基本的には薄鋳帯からの熱延鋼板相当材を
製造する方法に関するものであるが、現行の冷延鋼板及
びそのメッキ鋼板が熱延鋼板を素材として製造されてい
ることを考えると、本発明によって製造された鋼板もま
た冷延素材になり得るものである。
Claims (5)
- 【請求項1】一対の水冷鋳造ロール間に、Cが0.0005重
量%以上、1重量%以下からなる普通炭素鋼の溶湯を注
入し、凝固させて得られた鋳片をインライン圧延機によ
り所定の板厚に圧延する双ロール式連続鋳造法におい
て、凝固させて得られた鋳片を、そのマトリックス中に
オーステナイト組織が存在する850℃〜1350℃の温度域
内で、酸素濃度5%以下の不活性ガス雰囲気でインライ
ン圧延機によって圧下率が5%以上、50%以下の1パス
圧延し、その後搬送して巻取り機にコイル状に巻取るこ
とを特徴とする双ロール式連続鋳造法。 - 【請求項2】一対の水冷鋳造ロール間に、Cが0.0005重
量%以上、1重量%以下からなる普通炭素鋼の溶湯を注
入し、凝固させて得られた鋳片をインライン圧延機によ
り所定の板厚に圧延する双ロール式連続鋳造法におい
て、凝固させて得られた鋳片を、鋳造ロールからインラ
イン圧延機の入側まで酸素濃度5%以下の不活性ガス雰
囲気に保持して搬送し、続いて、そのマトリックス中に
オーステナイト組織が存在する850℃〜1350℃の温度域
内で、インライン圧延機によって圧下率が5%以上、50
%以下の1パス圧延し、その後搬送して巻取り機にコイ
ル状に巻取ることを特徴とする双ロール式連続鋳造法。 - 【請求項3】前記不活性ガス雰囲気を、双ロールのキス
点から、インライン圧延機入側まで保持する請求の範囲
2記載の双ロール式連続鋳造法。 - 【請求項4】前記マトリックス中にオーステナイト組織
が存在する温度域が、900℃以上、1250℃以下である請
求の範囲1または2記載の双ロール式連続鋳造法。 - 【請求項5】前記不活性ガス雰囲気が、酸素濃度2%以
下の不活性ガス雰囲気である請求の範囲1または2記載
の双ロール式連続鋳造法。
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