JP3551896B2 - アルミキルド鋼 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は欠陥の少ないアルミキルド鋼に関し、特に介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、Ｃａに起因する錆が少ないアルミキルド鋼に関する
【０００２】
【従来の技術】
転炉等の精錬炉で処理した溶鋼中には酸素が含まれており、この酸素を除去するために酸素と反応性の高い元素であるＡｌ、Ｍｎ、Ｓｉ等を添加して脱酸することが従来から行われている。このうち、酸素との反応性が最も高く、かつ、一般的に脱酸に使用されるＡｌは、脱酸生成物としてＡｌ２ Ｏ３ を生成してアルミナクラスタを形成し、これが材料疵の原因となり、いわゆる介在物系の欠陥が発生することが指摘されている。このアルミナクラスターはタンディッシュ浸漬ノズル内壁に付着し浸漬ノズルの閉塞の原因ともなるため、付着防止のために浸漬ノズル内にＡｒガスなどを導入する必要が生じ、このＡｒガスが鋳片および材料のピンホールなどの気泡系の欠陥になることが知られている。
【０００３】
この問題に対応するため、特開平５−３０２１１２号公報には、Ｍｇ含有量を制御する方法が提案されている。この提案によるとＭｇを溶鋼中に０．００１％〜０．０１５％残留させると有害な酸素を完全に固定しＭｇの酸化物（ＭｇＯあるいはＭｇＯを含有する化合物）の状態で微細に分散して無害化できるとしている。
【０００４】
また、特開平６−４９５２３号公報には、連続鋳造のタンディッシュからモールドへ溶鋼を注入する際の浸漬ノズルの閉塞が、Ｃａ添加により解決できることが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平５−３０２１１２号公報に開示されている方法は、欠陥の原因となるアルミナ介在物を生成させないために鋼中のＡｌ含有量をトレース程度とし、Ｍｇによって脱酸を行うためにＭｇ含有量を０．００１％以上の高含有量とする必要がある。しかし、事前にＡｌ脱酸しない場合にはＭｇの歩留まりが極めて低いために、Ｍｇを高含有量に維持するためには大量のＭｇを添加する必要があり高コストとなるという問題がある。
【０００６】
前記特開平６−４９５２３号公報に示されている方法は、二次精錬で脱炭した鋼をＡｌで脱酸し、その後にＣａを添加してアルミナ介在物をＣａＯ−Ａｌ２ Ｏ３ 系介在物に変化させることにより浸漬ノズル詰まりを防止する方法に関するものである。
【０００７】
この浸漬ノズル詰まりを防止する方法は、Ａｌ脱酸後にＣａを添加するためＣａ歩留まりが高くコスト的には有利であるが、ＣａＯ−Ａｌ２ Ｏ３ 系介在物の組成範囲を厳密に制御しなければならないという問題がある。
【０００８】
例えば、ＣａＯ−Ａｌ２ Ｏ３ 系介在物のＣａＯ含有量が低すぎると介在物の融点が十分に低下しないために浸漬ノズルの閉塞を防止できないし、ＣａＯ含有量が高すぎると、溶鋼中のＴ．［Ｃａ］含有量が１０ｐｐｍ を超えるため、鋼材表面に錆が発生するという問題がある。この問題を回避するため、同公報には、溶鋼中のＴ．［Ｃａ］とＴ．［Ｏ］の比を厳密に制御することが必要であることが記載されている。
【０００９】
しかし、その制御範囲を正確に制御することが現実には困難であり改善が求められていた。
本発明の目的は、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、Ｃａに起因する錆の発生の少ないアルミキルド鋼を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明らは、Ｍｇを高含有量にすることなく介在物を無害化し、Ｃａに起因する錆を発生させないアルミキルド鋼を見出した。
【００１１】
本発明の要旨は、下記のとおりである。
(1) 質量％で、Ｃ :0.0005 〜 0.003 ％、 Si:0.0001 〜 0.02 ％、 Mn:0.05 〜 0.6 ％、Ｐ :0.005 〜 0.03 ％、Ｓ :0.0002 〜 0.005 ％、Ｏ ( 酸素 ): 0.0005 〜 0.006 ％、Ｎ :0.0005 〜 0.005 ％、 Ca:0.0001 〜 0.004 ％、 Mg:0.0001 〜 0.001 ％、 Al:0.01 〜 0.3 ％を含有するアルミキルド鋼において、前記CaとMg含有量の積が2.8 × 10 −７ 〜２× 10 −６ 、比 (Ca/Mg) が 0.5 〜 30 、 Ca とＳ含有量の積が２× 10 −５ 以下、 Mg とＳ含有量の積が５× 10 −６ 以下、 Ca とＯ ( 酸素 ) 含有量の積が 1.5 × 10 −５ 以下、 Mg とＯ ( 酸素 ) 含有量の積が４× 10 −６ 以下であり、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、 Ca に起因する錆が少ないことを特徴とする、アルミキルド鋼。
【００１２】
(2) 質量％で、Ｃ :0.02 〜 0.20 ％、 Si:0.05 〜 0.5 ％、 Mn:0.4 〜 2.5 ％、Ｐ :0.005 〜 0.02 ％、Ｓ :0.0002 〜 0.008 ％、Ｏ ( 酸素 ): 0.0005 〜 0.006 ％、Ｎ :0.001 〜 0.006 ％、 Ca:0.0001 〜 0.004 ％、 Mg:0.0001 〜 0.001 ％、 Al:0.01 〜 0.3 ％を含有するアルミキルド鋼において、前記 Ca と Mg 含有量の積が２× 10 −８ 〜２× 10 −６ 、比 (Ca/Mg) が 2.5 〜 30 、 Ca とＳ含有量の積が２× 10 −５ 以下、 Mg とＳ含有量の積が５× 10 −６ 以下、 Ca とＯ ( 酸素 ) 含有量の積が 1.5 × 10 −５ 以下、 Mg とＯ ( 酸素 ) 含有量の積が４× 10 −６ 以下であり、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、 Ca に起因する錆が少ないことを特徴とする、アルミキルド鋼。
【００１３】
(3) 質量％で、Ｃ :0.02 〜 0.3 ％、 Cr ： 11 〜 30 ％、 Si:0.1 〜 1.0 ％、 Mn:0.2 〜 1.0 ％、Ｐ :0.005 〜 0.02 ％、Ｓ :0.0002 〜 0.008 ％、Ｏ ( 酸素 ): 0.0005 〜 0.006 ％、Ｎ :0.002 〜 0.05 、 Ca:0.0001 〜 0.004 ％、 Mg:0.0001 〜 0.001 ％、 Al:0.01 〜 0.3 ％を含有するアルミキルド鋼において、前記 Ca と Mg 含有量の積が 2.2 × 10 −７ 〜２× 10 −６ 、比 (Ca/Mg) が 0.2 〜 30 、 Ca とＳ含有量の積が２× 10 −５ 以下、 Mg とＳ含有量の積が５× 10 −６ 以下、 Ca とＯ ( 酸素 ) 含有量の積が 1.5 × 10 −５ 以下、MgとＯ ( 酸素 ) 含有量の積が４×10−６以下であり、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、 Ca に起因する錆が少ないことを特徴とする、アルミキルド鋼。
【００１４】
(4) 前記アルミキルド鋼がさらに Ti を含有し、TiとＮ含有量の積が２×10−４以下であることを特徴とする上記(1) ないし (3) のいずれかに記載のアルミキルド鋼。
【００１５】
(5) 転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼して２次精錬装置において成分調整する際に、溶鋼に Al を添加して、溶鋼中の Al 含有量を質量％で 0.01 〜 0.3 ％とし、 Mg を添加して、溶鋼中の Mg 含有量を質量％で 0.0001 〜 0.001 ％とし、次いで連続鋳造装置で連続鋳造を行ってスラブとすることを特徴とする、上記 (1) ないし (4) のいずれかに記載のアルミキルド鋼の製造方法。
【００１６】
(6) 前記連続鋳造を行う際に、浸漬ノズル内に Ar ガスを流さずに連続鋳造を行うことを特徴とする (5) 記載のアルミキルド鋼の製造方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
発明者らは種々の組成の溶鋼を溶製し、試験用の連続鋳造機でスラブを得た後、試験圧延機で所定の板厚まで圧延し、圧延後の鋼板の清浄性と試験用の連続鋳造機での浸漬ノズルへの付着物の付着状況を調査した結果、下記の知見を得た。
（Ａ）脱酸剤としてＭｇのみを使用すると、Ｍｇ使用量が極めて大きく、従来のＡｌ脱酸処理に比較してコスト上昇分が大きいために商業的に適用することが困難である。
（Ｂ）Ａｌ脱酸後の溶鋼にＣａを一定量添加して連続鋳造したが、タンディシュの浸漬ノズルの閉塞が発生する場合と発生しない場合とがあり、安全のために浸漬ノズル内に閉塞防止用のＡｒガスを導入せざるを得なかった。
（Ｃ）浸漬ノズル内にＡｒガスを導入すると、溶鋼内でＡｒガスが気泡として鋼材中に留まり気泡系の欠陥が発生した。また、浸漬ノズルが閉塞しないようにＣａ量を増量した場合には、鋼材表面に錆が発生した。
【００１８】
以上の知見を基に、発明者らは介在物が少なく浸漬ノズルの閉塞や錆発生を抑制できるアルミキルド鋼を検討した。
以下に、その検討結果を示す。
（１）溶鋼中の各成分含有量を種々変更して鋳造し、得られた鋳片を所定の板厚まで圧延後に介在物系および気泡系の錆の発生挙動を整理した。
（２）Ｍｇの添加歩留まりを向上させるためにＡｌ脱酸鋼とし、溶鋼中の［Ａｌ］含有量を質量％で０．０１〜０．３％とした。０．０１％未満ではＡｌ脱酸力が小さくＭｇ歩留まりが低下し、０．３％超ではＡｌ脱酸力がほぼ飽和するためＡｌコストを増大させる。望ましくは、０．０１２〜０．２％である。
（３）しかし、Ａｌ含有量を０．０１〜０．３％としてＭｇ含有量を０．００１％超とすると、ＭｇＯ・Ａｌ２ Ｏ３ 系の介在物が多量に発生し、０．０００１％未満とすると、同様に介在物の問題が発生することがわかった。このため、鋼中のＭｇ含有量を０．０００１〜０．００１％とする。 望ましくは、０．０００１５〜０．０００８％である。
【００１９】
Ｍｇ含有量を制御するには、金属ＭｇあるいはＭｇ含有合金等を溶鋼に添加すればよい。
（４）このＡｌ、Ｍｇ含有量範囲では従来のＡｌ単独脱酸鋼よりも介在物の欠陥発生数が低減した。しかしこのＡｌ、Ｍｇ含有量範囲では、浸漬ノズルの閉塞が発生し生産性の低下が問題になることがわかった。
【００２０】
なお、連続鋳造で用いる浸漬ノズルの閉塞は鋳造作業の途中中断を意味し、取鍋内の残溶鋼は廃鋼とせざるを得ず、以降の生産計画が大幅に変更となり、しかも、タンディッシュやモールドで使用する耐火物を含む消耗品コストが増大するため、解決する必要があった。
【００２１】
浸漬ノズルの閉塞防止のための従来の対策としては浸漬ノズル内に洗浄用のガス（例えば、Ａｒ、窒素など）を流す方法もあるが、その場合には洗浄用のガスが鋳型内に流入し気泡系の欠陥が増大するという問題があった。
（５）そこで、溶鋼中の［Ｃａ］含有量を適正に制御することにより浸漬ノズルの閉塞を防止することを検討し、以下の知見を得た。
【００２２】
（ａ）溶鋼中にＣａが存在すると、溶鋼中の介在物にＣａ酸化物が含有され介在物の融点が低下し、溶鋼が浸漬ノズルを通過する温度（１５５０〜１６００℃）近傍で、介在物の外周に液相が存在すれば介在物が浸漬ノズル内壁に堆積して閉塞に至る現象は解消できる。
【００２３】
（ｂ）Ｃａ含有量が０．０００１％未満では介在物の外周に液相を存在させることができず、浸漬ノズルの閉塞を防止することができない。
（ｃ）Ｃａ含有量が０．００４％超では鋼材表面に錆が発生する。
【００２４】
以上から、Ｃａ含有量範囲を０．０００１〜０．００４％とすれば、浸漬ノズルの閉塞を防止でき、鋼材表面の錆も抑制できる。望ましくは、０．０００２〜０．００３５％である。
（６）しかし、このようにＡｌ含有量を０．０１〜０．３％、Ｍｇ含有量を０．０００１〜０．００１％、Ｃａ含有量を０．０００１〜０．００４％に制御した場合でも、問題の生じた鋼材があった。
【００２５】
すなわち、Ｃａ含有量とＭｇ含有量がいずれも高含有量で存在しＣａとＭｇ含有量（質量％）の積（以下、Ｃａ×Ｍｇとも略記する）が２×１０−６を超えると錆の発生が避けられないこと、Ｃａ×Ｍｇが２×１０−８未満では浸漬ノズルの閉塞が防止できないことがわかった。
【００２６】
そのため、Ｃａ×Ｍｇを２×１０−８〜２×１０−６とする必要がある。望ましくは、３×１０−８〜１．５×１０−６である。
また、以上のＣａ×Ｍｇの範囲を満たした場合でも、問題の生じた鋼材があった。すなわち、ＭｇとＣａとの質量％比（Ｃａ／Ｍｇ）が０．２未満となると浸漬ノズルの閉塞が生じ、質量％比（Ｃａ／Ｍｇ）が３０超となると錆が発生することがわかった。そのため、質量％比（Ｃａ／Ｍｇ）を０．２〜３０とする必要がある。望ましくは、０．３〜２７である。
【００２７】
発明者らはＳを含有する溶鋼を溶製し、試験連続鋳造機でスラブを得た後、試験圧延機で所定の板厚まで圧延し、圧延後の鋼板の清浄性と試験連続鋳造機での浸漬ノズルへの付着物の付着状況を調査した結果、下記の知見を得た。
（１）ＣａとＳ含有量（質量％）の積（以下、Ｃａ×Ｓとも略記する）が２×１０−５を超えるとＣａＳを起点として微小な錆が発生し、ＭｇとＳ含有量（質量％）の積（以下、Ｍｇ×Ｓとも略記する）が５×１０−６を超えるとＭｇＳが浸漬ノズルに付着して浸漬ノズルの閉塞を起こす。
【００２８】
そのため、Ｃａ×Ｓを２×１０−５以下、Ｍｇ×Ｓを５×１０−６以下とする必要がある。望ましくは、Ｃａ×Ｓは１．５×１０−５以下、Ｍｇ×Ｓは３×１０−６以下である。
（２）Ｓ含有量を０．０００２％未満にするためには製鋼処理コストが増大し、０．００８％超ではＣａ×ＳやＭｇ×Ｓが低くても錆や浸漬ノズルの閉塞が生じるおそれがあり、Ｓ含有量範囲を０．０００２〜０．００８％とする。望ましくは、０．０００３〜０．００５％である。
【００２９】
発明者らはＯを含有する溶鋼を溶製し、試験連続鋳造機でスラブを得た後、試験圧延機で所定の板厚まで圧延し、圧延後の鋼板の清浄性と試験連続鋳造機での浸漬ノズルへの付着物の付着状況を調査した結果、下記の知見を得た。
（１）ＣａとＯ含有量（質量％）の積（以下、Ｃａ×Ｏとも略記する）が１．５×１０−５を超えるとＣａＯを起点として微小な錆が発生し、ＭｇとＯ含有量（質量％）の積（以下、Ｍｇ×Ｏとも略記する）が４×１０−６を超えると生成したＭｇＯが浸漬ノズルに付着して浸漬ノズルの閉塞を起こす。
【００３０】
そのため、Ｃａ×Ｏを２×１０−５以下、Ｍｇ×Ｏを４×１０−６以下とする必要がある。望ましくは、Ｃａ×Ｏは１．５×１０−５以下、Ｍｇ×Ｏは３×１０−６以下である。
（２）Ｏ含有量を０．０００５％未満にするためには製鋼処理コストが増大し、０．００６％超ではＣａ×ＯやＭｇ×Ｏが低くても疵発生率が増大するおそれがあり、Ｏ含有量範囲を０．０００５〜０．００６％とする。望ましくは、０．０００７〜０．００５％である。
【００３１】
発明者らはＴｉおよびＮを含有する溶鋼を溶製し、試験連続鋳造機でスラブを得た後、試験圧延機で所定の板厚まで圧延し、圧延後の鋼板の清浄性と試験連続鋳造機での浸漬ノズルへの付着物の付着状況を調査した結果、下記の知見を得た。
（１）ＴｉとＮ含有量（質量％）の積（以下、Ｔｉ×Ｎとも略記する）が２×１０−４を超えるとＴｉの窒化物が介在物として生成し、ＣａまたはＭｇ含有量を調整しても浸漬ノズルの閉塞が生じる。
【００３２】
そのため、Ｔｉ×Ｎを２×１０−４以下とする必要がある。望ましくは、１．５×１０−４以下である。
発明者らは極低炭素アルミキルド鋼を溶製する際に下記の知見を得た。
（１）転炉出鋼後に真空脱炭を行うために、出鋼時に完全脱酸できないため、スラグ中のＦｅＯ、ＭｎＯなどが高いまま精錬を終了する。
（２）そのため、鋳造時に取鍋内溶鋼中のＡｌがスラグ中ＦｅＯ、ＭｎＯと反応してできるＡｌ２ Ｏ３ の生成が継続しておきるために、清浄性を維持することが難しい。
（３）生成したＡｌ２ Ｏ３ が浸漬ノズル内に堆積して浸漬ノズルの閉塞を起こしやすく、浸漬ノズル洗浄用のガス（ＡｒやＮ２ など）を浸漬ノズル内に導入するのが通例であり、その結果、気泡系の欠陥が生じていた。
（４）上記（２）および（３）の問題を解決するために、質量％でＣａ：０．０００１〜０．００４％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１％、Ａｌ：０．０１〜０．３％を含有し、前記ＣａとＭｇ含有量の積が２×１０−８〜２×１０−６であり、かつ、比（Ｃａ／Ｍｇ）が０．２〜３０であるとよい。
【００３３】
なお、極低炭素アルミキルド鋼中のＣ含有量は０．０００５％未満では精錬時間が長く製鋼コストが増大し、０．００３％超では加工性が悪化するため、０．０００５％〜０．００３％とした。望ましくは、０．０００６％〜０．００２６％である。
【００３４】
Ｓｉは含有量が０．０００１％以上不可避的に鋼材中に入るため、これ未満に意図的にする場合には製鋼コストが大幅に増加する。Ｓｉ含有量が０．０２％超では亜鉛メッキの密着性を悪化させるため、Ｓｉ含有量は０．０００１〜０．０２％とした。望ましくは、０．０００５〜０．０１９％である。
【００３５】
Ｍｎの含有量は、０．０５％未満では強度が確保できず、０．６％超では加工性が悪化するため、０．０５〜０．６％とした。望ましくは、０．０６〜０．４％である。
【００３６】
Ｐの含有量は、０．００５％未満では脱燐のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．０３％超では粒界脆化がを起きるため、０．００５〜０．０３％とした。望ましくは、０．００６〜０．０２５％である。
【００３７】
Ｓの含有量は、０．０００２％未満では脱硫のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．００８％超では延性が低下するため、０．０００２〜０．００８％とした。望ましくは、０．０００３〜０．００５％である。
【００３８】
Ｏの含有量は、０．０００５％未満では酸素低減のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．００６％超では介在物起因の疵発生を抑制できないため０．０００５〜０．００６％とした。望ましくは、０．０００６〜０．００４％である。
【００３９】
Ｎの含有量は、０．０００５％未満では脱窒のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．００５％超では深絞り性が悪化するため、０．０００５〜０．００５％とした。望ましくは、０．０００６〜０．００４％である。
【００４０】
厚板あるいは鋼管でも介在物系および気泡系の欠陥が発生しており、質量％でＣａ：０．０００１〜０．００４％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１％、Ａｌ：０．０１〜０．３％を含有し、前記ＣａとＭｇ含有量の積が２×１０−８〜２×１０−６であり、かつ、比（Ｃａ／Ｍｇ）が０．２〜３０であるとこれらの欠陥が改善できる。
【００４１】
Ｃの含有量は、０．０２％未満では強度が低下し、０．２％超では溶接性や靱性が低下するため、０．０２〜０．２％とした。望ましくは、０．０２５〜０．１８％である。
【００４２】
Ｓｉの含有量は、０．０５％未満では強度向上に寄与せず、０．５％超では溶接性及び靱性が悪化するため、Ｓｉ含有量は０．０５〜０．５％とした。望ましくは、０．０６〜０．４％である。
【００４３】
Ｍｎの含有量は、０．４％未満では強度・靱性が不足となり、２．５％超では溶接性が悪化し、Ｍｎ合金コストも増大するため、０．４〜２．５％とした。望ましくは、０．５〜２．３％である。
【００４４】
Ｐの含有量は、０．００５％未満では脱燐処理コストが増大し、０．０２％超では中心偏析による割れが引き起こされるため、０．００５〜０．０２％とした。望ましくは、０．００６〜０．０１５％である。
【００４５】
Ｓの含有量は、０．０００２％未満では脱硫コストが増大し、０．００８％超では介在物中の硫化物が割れの起点となるため、０．０００２〜０．００８％とした。望ましくは、０．０００３〜０．００５％である。
【００４６】
Ｏの含有量は、０．０００５％未満では酸素低減のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．００６％超では介在物起因の疵発生を抑制できないため０．０００５〜０．００６％とした。望ましくは、０．０００６〜０．００４％である。
【００４７】
Ｎの含有量は、０．００１％未満では脱窒素処理のコストが飛躍的に増大し、０．００６％超では靱性が悪化するため、０．００１〜０．００６％とした。望ましくは、０．００１５〜０．００５％である。
【００４８】
Ｃｒ含有量の高いステンレス鋼においても、介在物系および気泡系の欠陥が発生しており、質量％でＣａ：０．０００１〜０．００４％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１％、Ａｌ：０．０１〜０．３％を含有し、前記ＣａとＭｇ含有量の積が２×１０−８〜２×１０−６であり、かつ、比（Ｃａ／Ｍｇ）が０．２〜３０であるとこれらの欠陥が改善できる。
【００４９】
Ｃの含有量は、０．０２％未満では強度が低下し、０．３％を超えると耐食性が悪化するため、０．０２〜０．３％とした。望ましくは、０．０２５〜０．２６％である。
【００５０】
Ｃｒの含有量は、１１％未満では耐食性が低下し、３０％超ではＣｒ合金コストが増大するため、１１〜３０％とした。望ましくは、１１〜２８％である。
Ｓｉは脱酸剤として有用な元素であり含有量が０．１％未満では脱酸力が低下し、１．０％超では靱性が悪化するため、０．１〜１．０％とした。望ましくは、０．１１〜０．８％である。
【００５１】
Ｍｎも脱酸剤として有用な元素であり含有量が０．２％未満では脱酸効果が不足し、１．０％超では靱性が悪化するため、０．２〜１．０％とした。望ましくは、０．２５〜０．９％である。
【００５２】
Ｐは熱間加工性を悪化させる元素であり含有量が０．０２％超では加工性が悪化し、０．００５％未満では脱燐コストが増大するため０．００５〜０．０２％とした。望ましくは、０．００６〜０．０１５％である。
【００５３】
Ｓも熱間加工性を悪化させる元素であり含有量が０．００８％超では加工時の疵が避けられず、０．０００２％未満では脱硫に要するコストが増大するため、０．０００２〜０．００８％とした。望ましくは、０．０００３〜０．００５％である。
【００５４】
Ｏの含有量は、０．０００５％未満では酸素低減のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．００６％超では介在物起因の疵発生が避けられないため、０．０００５〜０．００６％とした。望ましくは、０．０００６〜０．００４％である。
【００５５】
Ｎは固溶体強化に有効であり含有量が０．００２％未満では強度が低下し、０．０５％超では靱性が悪化するため、０．００２〜０．０５％とした。望ましくは、０．００２〜０．０４％である。
【００５６】
【実施例】
（実施例１）
２５０質量トン（以下、単にｔともいう）転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、二次精錬装置にて成分調整を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを所定板厚まで圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【００５７】
表１に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ、Ａｌ以外の代表的な含有量を示す。
【００５８】
【表１】
表２に調査結果を示す。
【００５９】
【表２】
なお、表２中の欠陥指数は、Ｎｏ．１の条件で得られた圧延後試料の超音波探傷結果の欠陥数を１として指数で算出したものであり、介在物系の欠陥と気泡系の欠陥との分離が困難であったので、これらの欠陥の総合指標として示した。
【００６０】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【００６１】
同様に、指標のＣａ×Ｍｇ、比（Ｃａ／Ｍｇ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【００６２】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ａｌ単独脱酸であるＮｏ．１９は、欠陥指数が２．０と高く、また連鋳で用いる浸漬ノズルが閉塞傾向を示したため、連鋳初期より浸漬ノズル内にＡｒを流さなければならなかった。
【００６３】
Ｎｏ．１はＡｌ無添加としたために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加は不要であったがＭｇコストが増大した。
Ｎｏ．２〜５はＣａが０．０００１％未満でＡｌを０．０１％以上としたために浸漬ノズルの閉塞防止用Ａｒが必要となり、気泡系の欠陥が増加したために欠陥指数が増大した。
【００６４】
一方、本発明例のＮｏ．６〜９は、浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要では無く、しかも、介在物の微細分散が進行したために欠陥指数が０．３以下と大幅に低減した。
【００６５】
Ｎｏ．１０は、Ｃａ×Ｍｇが良好範囲の下限未満のために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となり気泡系の欠陥を引き起こし、Ｎｏ．１１は逆にＣａ×Ｍｇが良好範囲の上限を超えたため錆発生の問題が発生した。
【００６６】
Ｎｏ．１２は比（Ｃａ／Ｍｇ）の下限未満のために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となり気泡系の欠陥を引き起こし、Ｎｏ．１３は比（Ｃａ／Ｍｇ）の良好範囲の上限を超えたために錆発生の問題が生じた。
【００６７】
Ｎｏ．１４はＣａ含有量が良好範囲の上限を超えたために錆が発生し、Ｎｏ．１５はＭｇ含有量が良好範囲の上限を超えたために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となり気泡系の欠陥が増大した。
【００６８】
Ｎｏ．１６はＭｇ含有量が良好範囲の下限未満のため欠陥が増大し、Ｎｏ．１７はＡｌ下限未満のためにＭｇコストが増大した。
Ｎｏ．１８はＡｌ含有量が良好範囲の上限を超えたためＡｌコストが増大し、しかも欠陥指数もＮｏ．１と比較して若干増加した。
【００６９】
以上から、質量％でＣａ：０．０００１〜０．００４％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１％、Ａｌ：０．０１〜０．３％を含有し、ＣａとＭｇ含有量の積が２×１０−８〜２×１０−６であり、かつ、比（Ｃａ／Ｍｇ）が０．２〜３０であると欠陥指数が減少し、錆の発生も防止でき、しかも製造コストを低減できた。
【００７０】
（実施例２）
実施例１と同様に、２５０ｔ転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、二次精錬装置にて成分調整を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを所定板厚まで圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【００７１】
表３に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ、Ｓ以外の代表的な含有量を示す。
【００７２】
【表３】
表４に調査結果を示す。
【００７３】
【表４】
なお、表４中の欠陥指数は、実施例１のＮｏ．１の欠陥数を１として算出したものである。
【００７４】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【００７５】
同様に、指標のＣａ×Ｓ、比（Ｃａ／Ｓ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【００７６】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．２０のようにＳ含有量を０．０００１％と低くした場合、二次精錬で徹底脱硫処理を行ったため脱硫コストが膨大となり、さらに、単鋳しかできなかったために製造コストが大となった。
【００７７】
Ｎｏ．２４は、Ｓ含有量が良好範囲の上限を超えたため浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となり、錆も発生した。
Ｎｏ．２６は、Ｃａ×Ｓが良好範囲を超えのために錆が発生した。
【００７８】
Ｎｏ．２８はＭｇ×Ｓが良好範囲を超えのために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となった。
一方、本発明例のＮｏ．２１〜２３、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．２７ではコストが増大することなく浸漬ノズルの閉塞や錆発生の問題もなく、欠陥も低位に確保可能であった。
【００７９】
（実施例３）
実施例１、２と同様に、２５０ｔ転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、二次精錬装置にて成分調整を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【００８０】
表５に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ、Ｏ以外の代表的な含有量を示す。
【００８１】
【表５】
表６に調査結果を示す。
【００８２】
【表６】
なお、表６中の欠陥指数は、実施例１のＮｏ．１の欠陥数を１として算出したものである。
【００８３】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【００８４】
同様に、指標のＣａ×Ｏ、比（Ｃａ／Ｏ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【００８５】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．２９のようにＯ含有量を０．０００４％と良好範囲より低くした場合、二次精錬で徹底脱Ｏ処理を行ったため脱Ｏコストが膨大となり、さらに、単鋳しかできなかったために製造コストが大となった。
【００８６】
Ｎｏ．３３はＯ含有量が良好範囲の上限を超えたため欠陥が増加し、Ｎｏ．３５はＣａ×Ｏが良好範囲を超えたために錆が発生、Ｎｏ．３７はＭｇ×Ｏが良好範囲を超えたために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となった。
【００８７】
一方、本発明例のＮｏ．３０〜３２、Ｎｏ．３４、Ｎｏ．３６ではコストが増大することなく浸漬ノズルの閉塞や錆発生の問題もなく、欠陥も低位に確保可能であった。
【００８８】
（実施例４）
実施例１〜３と同様に、２５０ｔ転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、二次精錬装置にて成分調整を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【００８９】
表７に、圧延後の鋼材のＴｉ、Ｎ以外の代表的な含有量を示す。
【００９０】
【表７】
表８に調査結果を示す。
【００９１】
【表８】
なお、表８中の欠陥指数は、実施例１のＮｏ．１の欠陥数を１として算出したものである。
【００９２】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
指標のＴｉ×Ｎの良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【００９３】
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【００９４】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．４２、４４〜４６のようにＴｉ×Ｎが良好範囲を超えた場合、浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となりその結果欠陥指数が増大した。
【００９５】
一方、Ｔｉ×Ｎが良好範囲を満足したＮｏ．３８〜４１、Ｎｏ．４３ではコストが増大することなく浸漬ノズルの閉塞の問題もなく、欠陥も低位に確保可能であった。
【００９６】
（実施例５）
２５０ｔ転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、ＲＨにて真空脱炭処理を行い、引き続きＲＨで成分調整を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを鋼板に圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【００９７】
錆の発生は、圧延後の鋼板に塩水噴霧を５時間実施した後に、その有無を目視で観察した。
表９に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ以外の代表的な含有量を示す。
【００９８】
【表９】
表１０に調査結果を示す。
【００９９】
【表１０】
なお、表１０中の欠陥指数は、Ｎｏ．１の条件で得られた圧延後試料の超音波探傷結果の欠陥数を１として指数で算出したものであり、介在物系の欠陥と気泡系の欠陥との分離が困難であったので、これらの欠陥の総合指標として示した。
【０１００】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【０１０１】
同様に、指標のＣａ×Ｍｇ、比（Ｃａ／Ｍｇ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【０１０２】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．４７〜４９のようにＣａ、Ｍｇの含有量が０．０００１％未満では欠陥指数が１．０以上となり欠陥を抑制することができなかった。
【０１０３】
また、Ｎｏ．５２のようにＭｇが良好範囲の上限を超えたり、Ｎｏ．５３のようにＣａ×Ｍｇが良好範囲の下限未満であったり、ＮＯ．５８のように比（Ｃａ／Ｍｇ）が良好範囲の下限未満では、浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となった。
【０１０４】
また、Ｎｏ．５６や５７のようにＣａ×Ｍｇが良好範囲の上限を超えたり、比（Ｃａ／Ｍｇ）が良好範囲の上限を超えると錆が発生した。
（実施例６）
２５０ｔ転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、ＲＨにて真空精錬処理を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【０１０５】
表１１に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ以外の代表的な含有量を示す。
【０１０６】
【表１１】
表１２に調査結果を示す。
【０１０７】
【表１２】
なお、表１２中の欠陥指数は、Ｎｏ．１の条件で得られた圧延後試料の超音波探傷結果の欠陥数を１として指数で算出したものであり、介在物系の欠陥と気泡系の欠陥との分離が困難であったので、これらの欠陥の総合指標として示した。
【０１０８】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【０１０９】
同様に、指標のＣａ×Ｍｇ、比（Ｃａ／Ｍｇ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【０１１０】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．５９〜６１のようにＣａまたはＭｇ含有量が０．０００１％未満では欠陥指数は１．０以上となり欠陥を抑制することができなかった。
【０１１１】
また、Ｎｏ．６４のようにＭｇ含有量が良好範囲の上限を超えたり、Ｎｏ．６５のようにＣａ×Ｍｇが下限未満であったり、ＮＯ．７０のように比（Ｃａ／Ｍｇ）が下限未満では、浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となる。また、Ｎｏ．６８のようにＣａ×Ｍｇが良好範囲の上限を超えたり、ＮＯ．６９のように比（Ｃａ／Ｍｇ）が良好範囲の上限を超えると錆が発生した。
【０１１２】
（実施例７）
高炉から出た溶銑を取鍋内で溶銑脱燐した後、８０ｔＡＯＤにてＣｒ合金を投入しつつ脱炭吹錬した溶鋼を炉内で還元・脱硫した後、取鍋に出鋼し、バブリングで成分及び温度調整した後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを冷却した後、目視で欠陥数を調査した。
【０１１３】
表１３に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ以外の代表的な含有量を示す。
【０１１４】
【表１３】
表１４に調査結果を示す。
【０１１５】
【表１４】
なお、表１４中の欠陥指数は、Ｎｏ．１の条件で得られた圧延後試料の超音波探傷結果の欠陥数を１として指数で算出したものであり、介在物系の欠陥と気泡系の欠陥との分離が困難であったので、これらの欠陥の総合指標として示した。
【０１１６】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【０１１７】
同様に、指標のＣａ×Ｍｇ、比（Ｃａ／Ｍｇ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【０１１８】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．７１〜７３のようにＣａまたはＭｇ含有量が０．０００１％未満では欠陥指数は１．０以上となり欠陥を抑制することができなかった。
【０１１９】
また、Ｎｏ．７６のようにＭｇ含有量が良好範囲の上限を超えたり、Ｎｏ．７７のようにＣａ×Ｍｇが良好範囲の下限未満であったり、ＮＯ．８２のように比（Ｃａ／Ｍｇ）が良好範囲の下限未満では、浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となる。
【０１２０】
また、Ｎｏ．８０のようにＣａ×Ｍｇが良好範囲の上限を超えたり、ＮＯ．８１のように比（Ｃａ／Ｍｇ）が良好範囲の上限を超えると錆が発生した。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明のアルミキルド鋼は、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、Ｃａに起因する錆が少ない。
【発明の属する技術分野】
本発明は欠陥の少ないアルミキルド鋼に関し、特に介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、Ｃａに起因する錆が少ないアルミキルド鋼に関する
【０００２】
【従来の技術】
転炉等の精錬炉で処理した溶鋼中には酸素が含まれており、この酸素を除去するために酸素と反応性の高い元素であるＡｌ、Ｍｎ、Ｓｉ等を添加して脱酸することが従来から行われている。このうち、酸素との反応性が最も高く、かつ、一般的に脱酸に使用されるＡｌは、脱酸生成物としてＡｌ２ Ｏ３ を生成してアルミナクラスタを形成し、これが材料疵の原因となり、いわゆる介在物系の欠陥が発生することが指摘されている。このアルミナクラスターはタンディッシュ浸漬ノズル内壁に付着し浸漬ノズルの閉塞の原因ともなるため、付着防止のために浸漬ノズル内にＡｒガスなどを導入する必要が生じ、このＡｒガスが鋳片および材料のピンホールなどの気泡系の欠陥になることが知られている。
【０００３】
この問題に対応するため、特開平５−３０２１１２号公報には、Ｍｇ含有量を制御する方法が提案されている。この提案によるとＭｇを溶鋼中に０．００１％〜０．０１５％残留させると有害な酸素を完全に固定しＭｇの酸化物（ＭｇＯあるいはＭｇＯを含有する化合物）の状態で微細に分散して無害化できるとしている。
【０００４】
また、特開平６−４９５２３号公報には、連続鋳造のタンディッシュからモールドへ溶鋼を注入する際の浸漬ノズルの閉塞が、Ｃａ添加により解決できることが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平５−３０２１１２号公報に開示されている方法は、欠陥の原因となるアルミナ介在物を生成させないために鋼中のＡｌ含有量をトレース程度とし、Ｍｇによって脱酸を行うためにＭｇ含有量を０．００１％以上の高含有量とする必要がある。しかし、事前にＡｌ脱酸しない場合にはＭｇの歩留まりが極めて低いために、Ｍｇを高含有量に維持するためには大量のＭｇを添加する必要があり高コストとなるという問題がある。
【０００６】
前記特開平６−４９５２３号公報に示されている方法は、二次精錬で脱炭した鋼をＡｌで脱酸し、その後にＣａを添加してアルミナ介在物をＣａＯ−Ａｌ２ Ｏ３ 系介在物に変化させることにより浸漬ノズル詰まりを防止する方法に関するものである。
【０００７】
この浸漬ノズル詰まりを防止する方法は、Ａｌ脱酸後にＣａを添加するためＣａ歩留まりが高くコスト的には有利であるが、ＣａＯ−Ａｌ２ Ｏ３ 系介在物の組成範囲を厳密に制御しなければならないという問題がある。
【０００８】
例えば、ＣａＯ−Ａｌ２ Ｏ３ 系介在物のＣａＯ含有量が低すぎると介在物の融点が十分に低下しないために浸漬ノズルの閉塞を防止できないし、ＣａＯ含有量が高すぎると、溶鋼中のＴ．［Ｃａ］含有量が１０ｐｐｍ を超えるため、鋼材表面に錆が発生するという問題がある。この問題を回避するため、同公報には、溶鋼中のＴ．［Ｃａ］とＴ．［Ｏ］の比を厳密に制御することが必要であることが記載されている。
【０００９】
しかし、その制御範囲を正確に制御することが現実には困難であり改善が求められていた。
本発明の目的は、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、Ｃａに起因する錆の発生の少ないアルミキルド鋼を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明らは、Ｍｇを高含有量にすることなく介在物を無害化し、Ｃａに起因する錆を発生させないアルミキルド鋼を見出した。
【００１１】
本発明の要旨は、下記のとおりである。
(1) 質量％で、Ｃ :0.0005 〜 0.003 ％、 Si:0.0001 〜 0.02 ％、 Mn:0.05 〜 0.6 ％、Ｐ :0.005 〜 0.03 ％、Ｓ :0.0002 〜 0.005 ％、Ｏ ( 酸素 ): 0.0005 〜 0.006 ％、Ｎ :0.0005 〜 0.005 ％、 Ca:0.0001 〜 0.004 ％、 Mg:0.0001 〜 0.001 ％、 Al:0.01 〜 0.3 ％を含有するアルミキルド鋼において、前記CaとMg含有量の積が2.8 × 10 −７ 〜２× 10 −６ 、比 (Ca/Mg) が 0.5 〜 30 、 Ca とＳ含有量の積が２× 10 −５ 以下、 Mg とＳ含有量の積が５× 10 −６ 以下、 Ca とＯ ( 酸素 ) 含有量の積が 1.5 × 10 −５ 以下、 Mg とＯ ( 酸素 ) 含有量の積が４× 10 −６ 以下であり、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、 Ca に起因する錆が少ないことを特徴とする、アルミキルド鋼。
【００１２】
(2) 質量％で、Ｃ :0.02 〜 0.20 ％、 Si:0.05 〜 0.5 ％、 Mn:0.4 〜 2.5 ％、Ｐ :0.005 〜 0.02 ％、Ｓ :0.0002 〜 0.008 ％、Ｏ ( 酸素 ): 0.0005 〜 0.006 ％、Ｎ :0.001 〜 0.006 ％、 Ca:0.0001 〜 0.004 ％、 Mg:0.0001 〜 0.001 ％、 Al:0.01 〜 0.3 ％を含有するアルミキルド鋼において、前記 Ca と Mg 含有量の積が２× 10 −８ 〜２× 10 −６ 、比 (Ca/Mg) が 2.5 〜 30 、 Ca とＳ含有量の積が２× 10 −５ 以下、 Mg とＳ含有量の積が５× 10 −６ 以下、 Ca とＯ ( 酸素 ) 含有量の積が 1.5 × 10 −５ 以下、 Mg とＯ ( 酸素 ) 含有量の積が４× 10 −６ 以下であり、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、 Ca に起因する錆が少ないことを特徴とする、アルミキルド鋼。
【００１３】
(3) 質量％で、Ｃ :0.02 〜 0.3 ％、 Cr ： 11 〜 30 ％、 Si:0.1 〜 1.0 ％、 Mn:0.2 〜 1.0 ％、Ｐ :0.005 〜 0.02 ％、Ｓ :0.0002 〜 0.008 ％、Ｏ ( 酸素 ): 0.0005 〜 0.006 ％、Ｎ :0.002 〜 0.05 、 Ca:0.0001 〜 0.004 ％、 Mg:0.0001 〜 0.001 ％、 Al:0.01 〜 0.3 ％を含有するアルミキルド鋼において、前記 Ca と Mg 含有量の積が 2.2 × 10 −７ 〜２× 10 −６ 、比 (Ca/Mg) が 0.2 〜 30 、 Ca とＳ含有量の積が２× 10 −５ 以下、 Mg とＳ含有量の積が５× 10 −６ 以下、 Ca とＯ ( 酸素 ) 含有量の積が 1.5 × 10 −５ 以下、MgとＯ ( 酸素 ) 含有量の積が４×10−６以下であり、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、 Ca に起因する錆が少ないことを特徴とする、アルミキルド鋼。
【００１４】
(4) 前記アルミキルド鋼がさらに Ti を含有し、TiとＮ含有量の積が２×10−４以下であることを特徴とする上記(1) ないし (3) のいずれかに記載のアルミキルド鋼。
【００１５】
(5) 転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼して２次精錬装置において成分調整する際に、溶鋼に Al を添加して、溶鋼中の Al 含有量を質量％で 0.01 〜 0.3 ％とし、 Mg を添加して、溶鋼中の Mg 含有量を質量％で 0.0001 〜 0.001 ％とし、次いで連続鋳造装置で連続鋳造を行ってスラブとすることを特徴とする、上記 (1) ないし (4) のいずれかに記載のアルミキルド鋼の製造方法。
【００１６】
(6) 前記連続鋳造を行う際に、浸漬ノズル内に Ar ガスを流さずに連続鋳造を行うことを特徴とする (5) 記載のアルミキルド鋼の製造方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
発明者らは種々の組成の溶鋼を溶製し、試験用の連続鋳造機でスラブを得た後、試験圧延機で所定の板厚まで圧延し、圧延後の鋼板の清浄性と試験用の連続鋳造機での浸漬ノズルへの付着物の付着状況を調査した結果、下記の知見を得た。
（Ａ）脱酸剤としてＭｇのみを使用すると、Ｍｇ使用量が極めて大きく、従来のＡｌ脱酸処理に比較してコスト上昇分が大きいために商業的に適用することが困難である。
（Ｂ）Ａｌ脱酸後の溶鋼にＣａを一定量添加して連続鋳造したが、タンディシュの浸漬ノズルの閉塞が発生する場合と発生しない場合とがあり、安全のために浸漬ノズル内に閉塞防止用のＡｒガスを導入せざるを得なかった。
（Ｃ）浸漬ノズル内にＡｒガスを導入すると、溶鋼内でＡｒガスが気泡として鋼材中に留まり気泡系の欠陥が発生した。また、浸漬ノズルが閉塞しないようにＣａ量を増量した場合には、鋼材表面に錆が発生した。
【００１８】
以上の知見を基に、発明者らは介在物が少なく浸漬ノズルの閉塞や錆発生を抑制できるアルミキルド鋼を検討した。
以下に、その検討結果を示す。
（１）溶鋼中の各成分含有量を種々変更して鋳造し、得られた鋳片を所定の板厚まで圧延後に介在物系および気泡系の錆の発生挙動を整理した。
（２）Ｍｇの添加歩留まりを向上させるためにＡｌ脱酸鋼とし、溶鋼中の［Ａｌ］含有量を質量％で０．０１〜０．３％とした。０．０１％未満ではＡｌ脱酸力が小さくＭｇ歩留まりが低下し、０．３％超ではＡｌ脱酸力がほぼ飽和するためＡｌコストを増大させる。望ましくは、０．０１２〜０．２％である。
（３）しかし、Ａｌ含有量を０．０１〜０．３％としてＭｇ含有量を０．００１％超とすると、ＭｇＯ・Ａｌ２ Ｏ３ 系の介在物が多量に発生し、０．０００１％未満とすると、同様に介在物の問題が発生することがわかった。このため、鋼中のＭｇ含有量を０．０００１〜０．００１％とする。 望ましくは、０．０００１５〜０．０００８％である。
【００１９】
Ｍｇ含有量を制御するには、金属ＭｇあるいはＭｇ含有合金等を溶鋼に添加すればよい。
（４）このＡｌ、Ｍｇ含有量範囲では従来のＡｌ単独脱酸鋼よりも介在物の欠陥発生数が低減した。しかしこのＡｌ、Ｍｇ含有量範囲では、浸漬ノズルの閉塞が発生し生産性の低下が問題になることがわかった。
【００２０】
なお、連続鋳造で用いる浸漬ノズルの閉塞は鋳造作業の途中中断を意味し、取鍋内の残溶鋼は廃鋼とせざるを得ず、以降の生産計画が大幅に変更となり、しかも、タンディッシュやモールドで使用する耐火物を含む消耗品コストが増大するため、解決する必要があった。
【００２１】
浸漬ノズルの閉塞防止のための従来の対策としては浸漬ノズル内に洗浄用のガス（例えば、Ａｒ、窒素など）を流す方法もあるが、その場合には洗浄用のガスが鋳型内に流入し気泡系の欠陥が増大するという問題があった。
（５）そこで、溶鋼中の［Ｃａ］含有量を適正に制御することにより浸漬ノズルの閉塞を防止することを検討し、以下の知見を得た。
【００２２】
（ａ）溶鋼中にＣａが存在すると、溶鋼中の介在物にＣａ酸化物が含有され介在物の融点が低下し、溶鋼が浸漬ノズルを通過する温度（１５５０〜１６００℃）近傍で、介在物の外周に液相が存在すれば介在物が浸漬ノズル内壁に堆積して閉塞に至る現象は解消できる。
【００２３】
（ｂ）Ｃａ含有量が０．０００１％未満では介在物の外周に液相を存在させることができず、浸漬ノズルの閉塞を防止することができない。
（ｃ）Ｃａ含有量が０．００４％超では鋼材表面に錆が発生する。
【００２４】
以上から、Ｃａ含有量範囲を０．０００１〜０．００４％とすれば、浸漬ノズルの閉塞を防止でき、鋼材表面の錆も抑制できる。望ましくは、０．０００２〜０．００３５％である。
（６）しかし、このようにＡｌ含有量を０．０１〜０．３％、Ｍｇ含有量を０．０００１〜０．００１％、Ｃａ含有量を０．０００１〜０．００４％に制御した場合でも、問題の生じた鋼材があった。
【００２５】
すなわち、Ｃａ含有量とＭｇ含有量がいずれも高含有量で存在しＣａとＭｇ含有量（質量％）の積（以下、Ｃａ×Ｍｇとも略記する）が２×１０−６を超えると錆の発生が避けられないこと、Ｃａ×Ｍｇが２×１０−８未満では浸漬ノズルの閉塞が防止できないことがわかった。
【００２６】
そのため、Ｃａ×Ｍｇを２×１０−８〜２×１０−６とする必要がある。望ましくは、３×１０−８〜１．５×１０−６である。
また、以上のＣａ×Ｍｇの範囲を満たした場合でも、問題の生じた鋼材があった。すなわち、ＭｇとＣａとの質量％比（Ｃａ／Ｍｇ）が０．２未満となると浸漬ノズルの閉塞が生じ、質量％比（Ｃａ／Ｍｇ）が３０超となると錆が発生することがわかった。そのため、質量％比（Ｃａ／Ｍｇ）を０．２〜３０とする必要がある。望ましくは、０．３〜２７である。
【００２７】
発明者らはＳを含有する溶鋼を溶製し、試験連続鋳造機でスラブを得た後、試験圧延機で所定の板厚まで圧延し、圧延後の鋼板の清浄性と試験連続鋳造機での浸漬ノズルへの付着物の付着状況を調査した結果、下記の知見を得た。
（１）ＣａとＳ含有量（質量％）の積（以下、Ｃａ×Ｓとも略記する）が２×１０−５を超えるとＣａＳを起点として微小な錆が発生し、ＭｇとＳ含有量（質量％）の積（以下、Ｍｇ×Ｓとも略記する）が５×１０−６を超えるとＭｇＳが浸漬ノズルに付着して浸漬ノズルの閉塞を起こす。
【００２８】
そのため、Ｃａ×Ｓを２×１０−５以下、Ｍｇ×Ｓを５×１０−６以下とする必要がある。望ましくは、Ｃａ×Ｓは１．５×１０−５以下、Ｍｇ×Ｓは３×１０−６以下である。
（２）Ｓ含有量を０．０００２％未満にするためには製鋼処理コストが増大し、０．００８％超ではＣａ×ＳやＭｇ×Ｓが低くても錆や浸漬ノズルの閉塞が生じるおそれがあり、Ｓ含有量範囲を０．０００２〜０．００８％とする。望ましくは、０．０００３〜０．００５％である。
【００２９】
発明者らはＯを含有する溶鋼を溶製し、試験連続鋳造機でスラブを得た後、試験圧延機で所定の板厚まで圧延し、圧延後の鋼板の清浄性と試験連続鋳造機での浸漬ノズルへの付着物の付着状況を調査した結果、下記の知見を得た。
（１）ＣａとＯ含有量（質量％）の積（以下、Ｃａ×Ｏとも略記する）が１．５×１０−５を超えるとＣａＯを起点として微小な錆が発生し、ＭｇとＯ含有量（質量％）の積（以下、Ｍｇ×Ｏとも略記する）が４×１０−６を超えると生成したＭｇＯが浸漬ノズルに付着して浸漬ノズルの閉塞を起こす。
【００３０】
そのため、Ｃａ×Ｏを２×１０−５以下、Ｍｇ×Ｏを４×１０−６以下とする必要がある。望ましくは、Ｃａ×Ｏは１．５×１０−５以下、Ｍｇ×Ｏは３×１０−６以下である。
（２）Ｏ含有量を０．０００５％未満にするためには製鋼処理コストが増大し、０．００６％超ではＣａ×ＯやＭｇ×Ｏが低くても疵発生率が増大するおそれがあり、Ｏ含有量範囲を０．０００５〜０．００６％とする。望ましくは、０．０００７〜０．００５％である。
【００３１】
発明者らはＴｉおよびＮを含有する溶鋼を溶製し、試験連続鋳造機でスラブを得た後、試験圧延機で所定の板厚まで圧延し、圧延後の鋼板の清浄性と試験連続鋳造機での浸漬ノズルへの付着物の付着状況を調査した結果、下記の知見を得た。
（１）ＴｉとＮ含有量（質量％）の積（以下、Ｔｉ×Ｎとも略記する）が２×１０−４を超えるとＴｉの窒化物が介在物として生成し、ＣａまたはＭｇ含有量を調整しても浸漬ノズルの閉塞が生じる。
【００３２】
そのため、Ｔｉ×Ｎを２×１０−４以下とする必要がある。望ましくは、１．５×１０−４以下である。
発明者らは極低炭素アルミキルド鋼を溶製する際に下記の知見を得た。
（１）転炉出鋼後に真空脱炭を行うために、出鋼時に完全脱酸できないため、スラグ中のＦｅＯ、ＭｎＯなどが高いまま精錬を終了する。
（２）そのため、鋳造時に取鍋内溶鋼中のＡｌがスラグ中ＦｅＯ、ＭｎＯと反応してできるＡｌ２ Ｏ３ の生成が継続しておきるために、清浄性を維持することが難しい。
（３）生成したＡｌ２ Ｏ３ が浸漬ノズル内に堆積して浸漬ノズルの閉塞を起こしやすく、浸漬ノズル洗浄用のガス（ＡｒやＮ２ など）を浸漬ノズル内に導入するのが通例であり、その結果、気泡系の欠陥が生じていた。
（４）上記（２）および（３）の問題を解決するために、質量％でＣａ：０．０００１〜０．００４％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１％、Ａｌ：０．０１〜０．３％を含有し、前記ＣａとＭｇ含有量の積が２×１０−８〜２×１０−６であり、かつ、比（Ｃａ／Ｍｇ）が０．２〜３０であるとよい。
【００３３】
なお、極低炭素アルミキルド鋼中のＣ含有量は０．０００５％未満では精錬時間が長く製鋼コストが増大し、０．００３％超では加工性が悪化するため、０．０００５％〜０．００３％とした。望ましくは、０．０００６％〜０．００２６％である。
【００３４】
Ｓｉは含有量が０．０００１％以上不可避的に鋼材中に入るため、これ未満に意図的にする場合には製鋼コストが大幅に増加する。Ｓｉ含有量が０．０２％超では亜鉛メッキの密着性を悪化させるため、Ｓｉ含有量は０．０００１〜０．０２％とした。望ましくは、０．０００５〜０．０１９％である。
【００３５】
Ｍｎの含有量は、０．０５％未満では強度が確保できず、０．６％超では加工性が悪化するため、０．０５〜０．６％とした。望ましくは、０．０６〜０．４％である。
【００３６】
Ｐの含有量は、０．００５％未満では脱燐のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．０３％超では粒界脆化がを起きるため、０．００５〜０．０３％とした。望ましくは、０．００６〜０．０２５％である。
【００３７】
Ｓの含有量は、０．０００２％未満では脱硫のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．００８％超では延性が低下するため、０．０００２〜０．００８％とした。望ましくは、０．０００３〜０．００５％である。
【００３８】
Ｏの含有量は、０．０００５％未満では酸素低減のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．００６％超では介在物起因の疵発生を抑制できないため０．０００５〜０．００６％とした。望ましくは、０．０００６〜０．００４％である。
【００３９】
Ｎの含有量は、０．０００５％未満では脱窒のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．００５％超では深絞り性が悪化するため、０．０００５〜０．００５％とした。望ましくは、０．０００６〜０．００４％である。
【００４０】
厚板あるいは鋼管でも介在物系および気泡系の欠陥が発生しており、質量％でＣａ：０．０００１〜０．００４％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１％、Ａｌ：０．０１〜０．３％を含有し、前記ＣａとＭｇ含有量の積が２×１０−８〜２×１０−６であり、かつ、比（Ｃａ／Ｍｇ）が０．２〜３０であるとこれらの欠陥が改善できる。
【００４１】
Ｃの含有量は、０．０２％未満では強度が低下し、０．２％超では溶接性や靱性が低下するため、０．０２〜０．２％とした。望ましくは、０．０２５〜０．１８％である。
【００４２】
Ｓｉの含有量は、０．０５％未満では強度向上に寄与せず、０．５％超では溶接性及び靱性が悪化するため、Ｓｉ含有量は０．０５〜０．５％とした。望ましくは、０．０６〜０．４％である。
【００４３】
Ｍｎの含有量は、０．４％未満では強度・靱性が不足となり、２．５％超では溶接性が悪化し、Ｍｎ合金コストも増大するため、０．４〜２．５％とした。望ましくは、０．５〜２．３％である。
【００４４】
Ｐの含有量は、０．００５％未満では脱燐処理コストが増大し、０．０２％超では中心偏析による割れが引き起こされるため、０．００５〜０．０２％とした。望ましくは、０．００６〜０．０１５％である。
【００４５】
Ｓの含有量は、０．０００２％未満では脱硫コストが増大し、０．００８％超では介在物中の硫化物が割れの起点となるため、０．０００２〜０．００８％とした。望ましくは、０．０００３〜０．００５％である。
【００４６】
Ｏの含有量は、０．０００５％未満では酸素低減のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．００６％超では介在物起因の疵発生を抑制できないため０．０００５〜０．００６％とした。望ましくは、０．０００６〜０．００４％である。
【００４７】
Ｎの含有量は、０．００１％未満では脱窒素処理のコストが飛躍的に増大し、０．００６％超では靱性が悪化するため、０．００１〜０．００６％とした。望ましくは、０．００１５〜０．００５％である。
【００４８】
Ｃｒ含有量の高いステンレス鋼においても、介在物系および気泡系の欠陥が発生しており、質量％でＣａ：０．０００１〜０．００４％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１％、Ａｌ：０．０１〜０．３％を含有し、前記ＣａとＭｇ含有量の積が２×１０−８〜２×１０−６であり、かつ、比（Ｃａ／Ｍｇ）が０．２〜３０であるとこれらの欠陥が改善できる。
【００４９】
Ｃの含有量は、０．０２％未満では強度が低下し、０．３％を超えると耐食性が悪化するため、０．０２〜０．３％とした。望ましくは、０．０２５〜０．２６％である。
【００５０】
Ｃｒの含有量は、１１％未満では耐食性が低下し、３０％超ではＣｒ合金コストが増大するため、１１〜３０％とした。望ましくは、１１〜２８％である。
Ｓｉは脱酸剤として有用な元素であり含有量が０．１％未満では脱酸力が低下し、１．０％超では靱性が悪化するため、０．１〜１．０％とした。望ましくは、０．１１〜０．８％である。
【００５１】
Ｍｎも脱酸剤として有用な元素であり含有量が０．２％未満では脱酸効果が不足し、１．０％超では靱性が悪化するため、０．２〜１．０％とした。望ましくは、０．２５〜０．９％である。
【００５２】
Ｐは熱間加工性を悪化させる元素であり含有量が０．０２％超では加工性が悪化し、０．００５％未満では脱燐コストが増大するため０．００５〜０．０２％とした。望ましくは、０．００６〜０．０１５％である。
【００５３】
Ｓも熱間加工性を悪化させる元素であり含有量が０．００８％超では加工時の疵が避けられず、０．０００２％未満では脱硫に要するコストが増大するため、０．０００２〜０．００８％とした。望ましくは、０．０００３〜０．００５％である。
【００５４】
Ｏの含有量は、０．０００５％未満では酸素低減のための製鋼コストが飛躍的に増大し、０．００６％超では介在物起因の疵発生が避けられないため、０．０００５〜０．００６％とした。望ましくは、０．０００６〜０．００４％である。
【００５５】
Ｎは固溶体強化に有効であり含有量が０．００２％未満では強度が低下し、０．０５％超では靱性が悪化するため、０．００２〜０．０５％とした。望ましくは、０．００２〜０．０４％である。
【００５６】
【実施例】
（実施例１）
２５０質量トン（以下、単にｔともいう）転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、二次精錬装置にて成分調整を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを所定板厚まで圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【００５７】
表１に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ、Ａｌ以外の代表的な含有量を示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
【表２】
【００６０】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【００６１】
同様に、指標のＣａ×Ｍｇ、比（Ｃａ／Ｍｇ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【００６２】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ａｌ単独脱酸であるＮｏ．１９は、欠陥指数が２．０と高く、また連鋳で用いる浸漬ノズルが閉塞傾向を示したため、連鋳初期より浸漬ノズル内にＡｒを流さなければならなかった。
【００６３】
Ｎｏ．１はＡｌ無添加としたために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加は不要であったがＭｇコストが増大した。
Ｎｏ．２〜５はＣａが０．０００１％未満でＡｌを０．０１％以上としたために浸漬ノズルの閉塞防止用Ａｒが必要となり、気泡系の欠陥が増加したために欠陥指数が増大した。
【００６４】
一方、本発明例のＮｏ．６〜９は、浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要では無く、しかも、介在物の微細分散が進行したために欠陥指数が０．３以下と大幅に低減した。
【００６５】
Ｎｏ．１０は、Ｃａ×Ｍｇが良好範囲の下限未満のために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となり気泡系の欠陥を引き起こし、Ｎｏ．１１は逆にＣａ×Ｍｇが良好範囲の上限を超えたため錆発生の問題が発生した。
【００６６】
Ｎｏ．１２は比（Ｃａ／Ｍｇ）の下限未満のために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となり気泡系の欠陥を引き起こし、Ｎｏ．１３は比（Ｃａ／Ｍｇ）の良好範囲の上限を超えたために錆発生の問題が生じた。
【００６７】
Ｎｏ．１４はＣａ含有量が良好範囲の上限を超えたために錆が発生し、Ｎｏ．１５はＭｇ含有量が良好範囲の上限を超えたために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となり気泡系の欠陥が増大した。
【００６８】
Ｎｏ．１６はＭｇ含有量が良好範囲の下限未満のため欠陥が増大し、Ｎｏ．１７はＡｌ下限未満のためにＭｇコストが増大した。
Ｎｏ．１８はＡｌ含有量が良好範囲の上限を超えたためＡｌコストが増大し、しかも欠陥指数もＮｏ．１と比較して若干増加した。
【００６９】
以上から、質量％でＣａ：０．０００１〜０．００４％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１％、Ａｌ：０．０１〜０．３％を含有し、ＣａとＭｇ含有量の積が２×１０−８〜２×１０−６であり、かつ、比（Ｃａ／Ｍｇ）が０．２〜３０であると欠陥指数が減少し、錆の発生も防止でき、しかも製造コストを低減できた。
【００７０】
（実施例２）
実施例１と同様に、２５０ｔ転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、二次精錬装置にて成分調整を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを所定板厚まで圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【００７１】
表３に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ、Ｓ以外の代表的な含有量を示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
【表４】
【００７４】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【００７５】
同様に、指標のＣａ×Ｓ、比（Ｃａ／Ｓ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【００７６】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．２０のようにＳ含有量を０．０００１％と低くした場合、二次精錬で徹底脱硫処理を行ったため脱硫コストが膨大となり、さらに、単鋳しかできなかったために製造コストが大となった。
【００７７】
Ｎｏ．２４は、Ｓ含有量が良好範囲の上限を超えたため浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となり、錆も発生した。
Ｎｏ．２６は、Ｃａ×Ｓが良好範囲を超えのために錆が発生した。
【００７８】
Ｎｏ．２８はＭｇ×Ｓが良好範囲を超えのために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となった。
一方、本発明例のＮｏ．２１〜２３、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．２７ではコストが増大することなく浸漬ノズルの閉塞や錆発生の問題もなく、欠陥も低位に確保可能であった。
【００７９】
（実施例３）
実施例１、２と同様に、２５０ｔ転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、二次精錬装置にて成分調整を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【００８０】
表５に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ、Ｏ以外の代表的な含有量を示す。
【００８１】
【表５】
【００８２】
【表６】
【００８３】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【００８４】
同様に、指標のＣａ×Ｏ、比（Ｃａ／Ｏ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【００８５】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．２９のようにＯ含有量を０．０００４％と良好範囲より低くした場合、二次精錬で徹底脱Ｏ処理を行ったため脱Ｏコストが膨大となり、さらに、単鋳しかできなかったために製造コストが大となった。
【００８６】
Ｎｏ．３３はＯ含有量が良好範囲の上限を超えたため欠陥が増加し、Ｎｏ．３５はＣａ×Ｏが良好範囲を超えたために錆が発生、Ｎｏ．３７はＭｇ×Ｏが良好範囲を超えたために浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となった。
【００８７】
一方、本発明例のＮｏ．３０〜３２、Ｎｏ．３４、Ｎｏ．３６ではコストが増大することなく浸漬ノズルの閉塞や錆発生の問題もなく、欠陥も低位に確保可能であった。
【００８８】
（実施例４）
実施例１〜３と同様に、２５０ｔ転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、二次精錬装置にて成分調整を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【００８９】
表７に、圧延後の鋼材のＴｉ、Ｎ以外の代表的な含有量を示す。
【００９０】
【表７】
【００９１】
【表８】
【００９２】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
指標のＴｉ×Ｎの良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【００９３】
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【００９４】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．４２、４４〜４６のようにＴｉ×Ｎが良好範囲を超えた場合、浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となりその結果欠陥指数が増大した。
【００９５】
一方、Ｔｉ×Ｎが良好範囲を満足したＮｏ．３８〜４１、Ｎｏ．４３ではコストが増大することなく浸漬ノズルの閉塞の問題もなく、欠陥も低位に確保可能であった。
【００９６】
（実施例５）
２５０ｔ転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、ＲＨにて真空脱炭処理を行い、引き続きＲＨで成分調整を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを鋼板に圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【００９７】
錆の発生は、圧延後の鋼板に塩水噴霧を５時間実施した後に、その有無を目視で観察した。
表９に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ以外の代表的な含有量を示す。
【００９８】
【表９】
【００９９】
【表１０】
【０１００】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【０１０１】
同様に、指標のＣａ×Ｍｇ、比（Ｃａ／Ｍｇ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【０１０２】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．４７〜４９のようにＣａ、Ｍｇの含有量が０．０００１％未満では欠陥指数が１．０以上となり欠陥を抑制することができなかった。
【０１０３】
また、Ｎｏ．５２のようにＭｇが良好範囲の上限を超えたり、Ｎｏ．５３のようにＣａ×Ｍｇが良好範囲の下限未満であったり、ＮＯ．５８のように比（Ｃａ／Ｍｇ）が良好範囲の下限未満では、浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となった。
【０１０４】
また、Ｎｏ．５６や５７のようにＣａ×Ｍｇが良好範囲の上限を超えたり、比（Ｃａ／Ｍｇ）が良好範囲の上限を超えると錆が発生した。
（実施例６）
２５０ｔ転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼し、ＲＨにて真空精錬処理を行った後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを圧延後に欠陥を超音波探傷にて調べた。
【０１０５】
表１１に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ以外の代表的な含有量を示す。
【０１０６】
【表１１】
【０１０７】
【表１２】
【０１０８】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【０１０９】
同様に、指標のＣａ×Ｍｇ、比（Ｃａ／Ｍｇ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【０１１０】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．５９〜６１のようにＣａまたはＭｇ含有量が０．０００１％未満では欠陥指数は１．０以上となり欠陥を抑制することができなかった。
【０１１１】
また、Ｎｏ．６４のようにＭｇ含有量が良好範囲の上限を超えたり、Ｎｏ．６５のようにＣａ×Ｍｇが下限未満であったり、ＮＯ．７０のように比（Ｃａ／Ｍｇ）が下限未満では、浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となる。また、Ｎｏ．６８のようにＣａ×Ｍｇが良好範囲の上限を超えたり、ＮＯ．６９のように比（Ｃａ／Ｍｇ）が良好範囲の上限を超えると錆が発生した。
【０１１２】
（実施例７）
高炉から出た溶銑を取鍋内で溶銑脱燐した後、８０ｔＡＯＤにてＣｒ合金を投入しつつ脱炭吹錬した溶鋼を炉内で還元・脱硫した後、取鍋に出鋼し、バブリングで成分及び温度調整した後、連続鋳造装置でスラブにした。スラブを冷却した後、目視で欠陥数を調査した。
【０１１３】
表１３に、圧延後の鋼材のＣａ、Ｍｇ以外の代表的な含有量を示す。
【０１１４】
【表１３】
【０１１５】
【表１４】
【０１１６】
目標の欠陥指数を０．５以下とした。目標の欠陥指数に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
また、含有量（質量％）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
【０１１７】
同様に、指標のＣａ×Ｍｇ、比（Ｃａ／Ｍｇ）の良好範囲に合致した試験Ｎｏ．には○、合致しない試験Ｎｏ．には×とした。
さらに、浸漬ノズル中にＡｒガスを吹き込まない、すなわちＡｒガス量が０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には○、Ａｒガス量が１０ｌ（標準状態）／ｍｉｎの試験Ｎｏ．には×とした。
【０１１８】
これらの評価が全て○の試験Ｎｏ．は総合評価を○、一つでも×の試験Ｎｏ．は総合評価を×とした。
Ｎｏ．７１〜７３のようにＣａまたはＭｇ含有量が０．０００１％未満では欠陥指数は１．０以上となり欠陥を抑制することができなかった。
【０１１９】
また、Ｎｏ．７６のようにＭｇ含有量が良好範囲の上限を超えたり、Ｎｏ．７７のようにＣａ×Ｍｇが良好範囲の下限未満であったり、ＮＯ．８２のように比（Ｃａ／Ｍｇ）が良好範囲の下限未満では、浸漬ノズルの閉塞防止用のＡｒガス添加が必要となる。
【０１２０】
また、Ｎｏ．８０のようにＣａ×Ｍｇが良好範囲の上限を超えたり、ＮＯ．８１のように比（Ｃａ／Ｍｇ）が良好範囲の上限を超えると錆が発生した。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明のアルミキルド鋼は、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、Ｃａに起因する錆が少ない。
Claims (6)
- 質量％で、Ｃ:0.0005 〜0.003 ％、Si:0.0001 〜0.02％、Mn:0.05 〜0.6％、Ｐ:0.005〜0.03％、Ｓ:0.0002 〜0.005 ％、Ｏ(酸素): 0.0005 〜0.006 ％、Ｎ:0.0005 〜0.005 ％、Ca:0.0001 〜0.004 ％、Mg:0.0001 〜0.001％、 Al:0.01〜0.3 ％を含有するアルミキルド鋼において、前記CaとMg含有量の積が2.8 ×10−７〜２×10−６、比(Ca/Mg) が0.5 〜30、CaとＳ含有量の積が２×10−５以下、MgとＳ含有量の積が５×10−６以下、CaとＯ (酸素) 含有量の積が1.5 ×10−５以下、MgとＯ (酸素) 含有量の積が４×10−６以下であり、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、 Ca に起因する錆が少ないことを特徴とする、アルミキルド鋼。
- 質量％で、Ｃ:0.02 〜0.20％、Si:0.05 〜0.5 ％、Mn:0.4〜2.5％、Ｐ:0.005〜0.02％、Ｓ:0.0002 〜0.008 ％、Ｏ( 酸素): 0.0005 〜0.006 ％、Ｎ:0.001〜0.006 ％、Ca:0.0001 〜0.004 ％、Mg:0.0001 〜0.001 ％、 Al:0.01〜0.3 ％を含有するアルミキルド鋼において、前記CaとMg含有量の積が２×10−８〜２×10−６、比(Ca/Mg) が2.5 〜30、CaとＳ含有量の積が２×10−５以下、MgとＳ含有量の積が５×10−６以下、CaとＯ (酸素) 含有量の積が1.5 ×10−５以下、MgとＯ (酸素) 含有量の積が４×10−６以下であり、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、 Ca に起因する錆が少ないことを特徴とする、アルミキルド鋼。
- 質量％で、Ｃ:0.02 〜0.3 ％、Cr:11 〜30％、Si:0.1〜1.0 ％、Mn：0.2 〜1.0 ％、Ｐ:0.005〜0.02％、Ｓ:0.0002 〜0.008 ％、Ｏ (酸素): 0.0005 〜0.006 ％、Ｎ:0.002〜0.05、Ca:0.0001 〜0.004 ％、Mg:0.0001 〜0.001％、Al：0.01〜0.3 ％を含有するアルミキルド鋼において、前記CaとMg含有量の積が2.2 ×10−７〜２×10−６、比(Ca/Mg) が0.2 〜30、CaとＳ含有量の積が２×10−５以下、MgとＳ含有量の積が５×10−６以下、CaとＯ (酸素) 含有量の積が1.5 ×10−５以下、MgとＯ (酸素) 含有量の積が４×10−６以下であり、介在物系および気泡系の欠陥が少なく、かつ、 Ca に起因する錆が少ないことを特徴とする、アルミキルド鋼。
- 前記アルミキルド鋼がさらにTiを含有し、TiとＮ含有量の積が２×10−４以下である請求項１ないし３のいずれかに記載のアルミキルド鋼。
- 転炉で脱炭吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼して２次精錬装置において成分調整する際に、溶鋼にAlを添加して、溶鋼中のAl含有量を質量％で0.01〜0.3％とし、Mgを添加して、溶鋼中のMg含有量を質量％で0.0001〜0.001 ％とし、次いで連続鋳造装置で連続鋳造を行ってスラブとすることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載のアルミキルド鋼の製造方法。
- 前記連続鋳造を行う際に、浸漬ノズル内にArガスを流さずに連続鋳造を行うことを特徴とする請求項５記載のアルミキルド鋼の製造方法。
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