JP3686579B2 - 薄板用鋼板の溶製方法とそれを用いて鋳造した鋳片 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工性、成形性に優れた低炭素薄鋼板の溶製方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
転炉や真空処理容器で精錬された溶鋼中には、多量の溶存酸素が含まれており、この過剰酸素は酸素との親和力が強い強脱酸元素であるAlにより脱酸されるのが一般的である。しかし、Alは脱酸によりアルミナ系介在物を生成し、これが凝集合体して粗大なアルミナクラスターとなる。このアルミナクラスターは鋼板製造時に表面疵発生の原因となり、薄鋼板の品質を大きく劣化させる。特に、炭素濃度が低く、精錬後の溶存酸素濃度が高い薄鋼板用素材である低炭素溶鋼では、アルミナクラスターの量が非常に多く、表面疵の発生率が極めて高く、アルミナ系介在物の低減対策は大きな課題となっている。
【0003】
これに対して、従来は特開平5−104219号公報の介在物吸着用フラックスを溶鋼表面に添加してアルミナ系介在物を除去する方法、或いは特開昭63−149057号公報の注入流を利用してCaOフラックスを溶鋼中に添加し、これによりアルミナ系介在物を吸着除去する方法が提案、実施されてきた。一方、アルミナ系介在物を除去するのではなく、生成させない方法として、特開平5−302112号公報にあるように溶鋼をMgで脱酸し、Alでは殆ど脱酸しない薄鋼板用溶鋼の溶製方法も開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したアルミナ系介在物を除去する方法では、低炭素溶鋼中に多量に生成したアルミナ系介在物を表面疵が発生しない程度まで低減することは非常に難しい。また、アルミナ系介在物を全く生成しないMg脱酸では、Mgの蒸気圧が高く、溶鋼への歩留まりが非常に低いため、低炭素鋼のように溶存酸素濃度が高い溶鋼をMgだけで脱酸するには多量のMgを必要とし、製造コストを考えると実用的なプロセスとは言えない。
【0005】
これらの問題を鑑み、本発明はアルミナ系介在物を生成させることがないように、Tiを主とした脱酸を行うことにより、確実に表面疵を防止できる薄鋼板用素材の低炭素溶鋼を溶製する方法を提示することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を要旨とする。
(1)炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼にTiを添加して脱酸し、その後Ceを添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
(2)真空脱ガス処理により炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼にTiを添加して脱酸し、その後Ceを添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
(3)炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼に0.005質量%以上のTiを添加して脱酸し、その後Ceを添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
(4)真空脱ガス処理により炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼に0.005質量%以上のTiを添加して脱酸し、その後Ceを添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
(5)炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼に0.005質量%以上のTiを添加して脱酸し、その後Ceを0.0001〜0.01質量%添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
(6)真空脱ガス処理により炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼に0.005質量%以上のTiを添加して脱酸し、その後Ceを0.0001〜0.01質量%添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
(7)上記(1)から(6)の何れかの方法で溶製し、連続鋳造して得られた鋳片において、直径0.5から30μmの微細酸化物が鋳片内に1000以上100000個/mm3 未満分散していることを特徴とする連続鋳造鋳片。
である。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。本発明の溶製法では、転炉や電気炉等の製鋼炉で精錬し、その後好ましくは真空脱ガス処理して炭素濃度を0.01質量%以下とした溶鋼に、Tiを0.005質量%以上添加して脱酸を行った上で、Ceを添加する。この溶製法の基本思想は、溶存酸素濃度の高い溶鋼にTiを添加して、固相のTiOn 系介在物を生成させ、これをCeで還元分解することにより微細なCe2 O3 系介在物を溶鋼中に分散させることにある。
【0008】
溶鋼中の溶存酸素濃度が高い状態で添加されたTiは溶鋼中の溶存酸素と反応し、TiOn 系介在物を生成する。TiOn 系介在物は溶鋼中で固相であり、凝集合体し難いため、比較的微細な介在物となる。このTiOn 系介在物はさらに添加されたCeにより還元分解され、より微細なCe2 O3 系介在物を生成する。溶鋼は事前にTiで脱酸されているため、残存している少量の溶存酸素とTiOn 系介在物を還元分解するに必要なCe量を添加すれば良い。このため、真空脱ガス処理後の溶存酸素濃度が非常に高い溶鋼をCeだけで単独脱酸する溶製方法に比べてCe添加量を大幅に低減できる。さらに、Ceの沸点は2500℃程度であり、溶鋼に添加しても蒸発することがないため、Mgの添加に比べて歩留まりが非常に高く、コスト面でも有利である。Ce2 O3 系介在物は非常に凝集合体し難い性質を有しているため、上記溶製方法で一度微細なCe2 O3 系介在物を生成させれば、取鍋内、タンディッシュ内及び鋳型内でも介在物は粗大化することなく、溶鋼中に微細に分散する。本発明によって得られた鋳片内の介在物分散状態を顕微鏡観察で評価したところ、直径0.5から30μmの微細酸化物が鋳片内に1000以上100000個/mm3 未満分散していた。その結果、鋼板製造時に、介在物は表面疵発生の原因とならず、薄鋼板の品質は大きく向上する。
【0009】
自動車用外板向けの加工が厳しい極低炭素鋼板等では、加工性を付加するためにCをできるだけ低くする必要があり、C濃度は0.01質量%以下、好ましくは0.005質量%以下にするのが良い。
【0010】
Ti濃度は0.005質量%以上にすることが好ましく、Ti濃度が0.005質量%未満になると、TiOn −FeOm 系の液相介在物となるため、凝集合体が促進され粗大な液相介在物となってしまう。添加するTiはスポンジ状Tiのように高純度Tiに限られたものではなく、Fe−Tiのような合金として添加しても上記効果は損なわれない。
【0011】
Ceの添加量は、Ti脱酸後に残留した少量の溶存酸素とTiOn 系介在物を還元分解するに必要な量以上であって、且つCeが耐火物やモールドパウダーと反応して溶鋼を汚染させない量以下である。実験的検討では、溶鋼中のCe濃度で0.0001〜0.01質量%程度が適正範囲である。取鍋内でCeを添加する場合、Ti添加から1分以上置き、確実にTiOn 系介在物が生成してからCeを添加し、TiOn 系介在物を還元分解する方が、微細化効果は高い。また、Ceの添加は、必ずしも取鍋内で添加する必要はなく、Ti脱酸後から鋳型内に流入するまでの間で添加すれば良く、例えばタンディッシュ内で添加することも可能である。さらに、Ce添加は純Ceで行うことも可能であるが、ミッシュメタル等のCeを含む合金で添加しても良い。
【0012】
溶鋼中にAlは添加しないのが好ましいが、必要な場合には0.01質量%以下で添加しても、本発明の効果は損なわれない。このAl濃度であれば、Ce添加によりアルミナ系介在物も還元され、微細な介在物に改質されるためである。
【0013】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明について説明する。
実施例:転炉での精錬と環流式真空脱ガス装置での処理により炭素濃度を0.003質量%とした取鍋内溶鋼をTiで脱酸し、Ti濃度0.01質量%とした。Ti添加から1分後に、取鍋内溶鋼中にCeを添加し、Ce濃度0.002%の溶鋼を溶製した。この溶鋼を連続鋳造法で厚み250mm、幅1800mmのスラブに鋳造した。鋳造した鋳片は8500mm長さに切断し、1コイル単位とした。このようにして得られたスラブは、常法により熱間圧延、冷間圧延し、最終的には0.7mm厚みで幅1800mmコイルの冷延鋼板とした。鋳片品質については、冷間圧延後の検査ラインで目視観察を行い、1コイル当たりに発生する表面欠陥の発生個数を評価した。その結果、表面欠陥は発生しなかった。
【0014】
比較例:転炉での精錬と環流式真空脱ガス装置での処理により炭素濃度を0.003質量%とした取鍋内溶鋼をAlで脱酸し、Al濃度0.03質量%とした。さらに、Tiを添加し、Ti濃度0.01質量%の溶鋼を溶製した。この溶鋼を連続鋳造法で厚み250mm、幅1800mmのスラブに鋳造した。鋳造した鋳片は8500mm長さに切断し、1コイル単位とした。このようにして得られたスラブは、常法により熱間圧延、冷間圧延し、最終的には0.7mm厚みで幅1800mmコイルの冷延鋼板とした。鋳片品質については、冷間圧延後の検査ラインで目視観察を行い、1コイル当たりに発生する表面欠陥の発生個数を評価した。その結果、スラブ平均で5個/コイルの表面欠陥が発生した。
【0015】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によると、アルミナ系介在物を生成することなく、溶鋼中の介在物を微細化することができるため、確実に表面疵を防止できる加工性、成形性に優れた薄鋼板用の低炭素溶鋼を溶製することが可能となる。
Claims (7)
- 炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼にTiを添加して脱酸し、その後Ceを添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
- 真空脱ガス処理により炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼にTiを添加して脱酸し、その後Ceを添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
- 炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼に0.005質量%以上のTiを添加して脱酸し、その後Ceを添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
- 真空脱ガス処理により炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼に0.005質量%以上のTiを添加して脱酸し、その後Ceを添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
- 炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼に0.005質量%以上のTiを添加して脱酸し、その後Ceを0.0001〜0.01質量%添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
- 真空脱ガス処理により炭素濃度を0.01質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼に0.005質量%以上のTiを添加して脱酸し、その後Ceを0.0001〜0.01質量%添加した溶鋼を鋳造することを特徴とする低炭素薄鋼板の溶製方法。
- 請求項1から6の何れか1項に記載の方法で溶製し、連続鋳造して得られた鋳片において、直径0.5から30μmの微細酸化物が鋳片内に1000以上100000個/mm3 未満分散していることを特徴とする連続鋳造鋳片。
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