JP4747954B2 - Continuous casting method of high alloy steel - Google Patents

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Description

本発明は、NiおよびCrの合計の含有量が40質量%以上である高合金鋼の連続鋳造方法に関し、さらに詳しくは、連続鋳造の際に発生するオシレーションマークの深さを低減することにより、高合金鋼を素材とする鋳片の鍛造時における割れの発生を防止できる高合金鋼の連続鋳造方法に関する。   The present invention relates to a continuous casting method for high alloy steel having a total content of Ni and Cr of 40% by mass or more, and more specifically, by reducing the depth of oscillation marks generated during continuous casting. The present invention relates to a continuous casting method of high alloy steel that can prevent cracking during forging of a slab made of high alloy steel.

鋳片の連続鋳造では、鋳型内に鋳込まれた溶鋼は、急冷されることにより凝固シェルを形成し、鋳型の下方に配置された複数のガイドロールおよびピンチロールによって連続的に鋳型から引き抜かれ、二次冷却水によりさらに冷却される。   In continuous casting of cast slabs, the molten steel cast into the mold is rapidly cooled to form a solidified shell, which is continuously pulled out of the mold by a plurality of guide rolls and pinch rolls arranged below the mold. Further cooling with secondary cooling water.

このように鋳片を連続鋳造する際には、鋳型に鋳込まれた溶鋼から生成した凝固シェルの鋳型内面への焼き付きを防止し、また、鋳型との摩擦を軽減するため、鋳型内の溶鋼中に潤滑剤としてパウダーを添加するとともに、鋳型を上下方向に振動させる(以下、「鋳型振動」ともいう)。   Thus, when continuously casting a slab, in order to prevent seizure of the solidified shell generated from the molten steel cast into the mold to the inner surface of the mold and reduce friction with the mold, While adding powder as a lubricant, the mold is vibrated in the vertical direction (hereinafter also referred to as “mold vibration”).

上記の鋳型振動は、凝固シェルと鋳型との焼き付き防止には効果的であるが、その一方で、鋳型の振動に起因して鋳片の表面にオシレーションマークと呼ばれる窪みが形成される。このオシレーションマークが深い場合には、連続鋳造後に行う鍛造において、オシレーションマークを起点として割れが生じるという問題がある。   The mold vibration described above is effective in preventing seizure between the solidified shell and the mold, but on the other hand, a recess called an oscillation mark is formed on the surface of the slab due to the vibration of the mold. When the oscillation mark is deep, there is a problem that cracking occurs starting from the oscillation mark in forging performed after continuous casting.

このようなオシレーションマークに起因する表面割れを解決する手段としては、オシレーションマークの深さを低減することが有効である。   As a means for solving the surface crack caused by such an oscillation mark, it is effective to reduce the depth of the oscillation mark.

図1は、振動波形が正弦波の場合の鋳型の振動速度と鋳造速度との関係を経過時間に基づいて模式的に示す図である。図1の破線部は、鋳型下降速度が鋳造速度よりも速くなる時間帯、すなわち、鋳型に対する鋳片の相対速度が鋳片鋳込み方向と逆になる時間帯であり、ネガティブストリップ時間と称される。   FIG. 1 is a diagram schematically showing the relationship between the mold vibration speed and the casting speed when the vibration waveform is a sine wave, based on the elapsed time. The broken line portion in FIG. 1 is a time zone in which the mold lowering speed is higher than the casting speed, that is, a time period in which the relative speed of the slab with respect to the mold is opposite to the casting direction, and is referred to as a negative strip time. .

上記のネガティブストリップ時間が短くなるほど、鋳型振動による鋳片表面に発生するオシレーションマークの深さを低減できることが知られている。このような特性を利用したオシレーションマークの深さの低減手段としては、鋳型振動の周波数を高くする方法が一般的である。   It is known that as the negative strip time becomes shorter, the depth of the oscillation mark generated on the slab surface due to mold vibration can be reduced. As a means for reducing the depth of the oscillation mark using such characteristics, a method of increasing the frequency of mold vibration is generally used.

しかし、鋳型振動の周波数、すなわち、振動数が高くなると、鋳型と駆動アクチュエータの接続部分の剛性不足に起因して、アクチュエータの動きと鋳型の動きが一致しなくなる場合がある。このように、鋳型を目標波形どおりに振動させることは容易ではなく、鋳型振動の周波数を高くすることのみによるネガティブストリップ時間の低減には限界がある。   However, when the mold vibration frequency, that is, the vibration frequency is increased, the movement of the actuator may not match the movement of the mold due to insufficient rigidity of the connection portion between the mold and the drive actuator. As described above, it is not easy to vibrate the mold according to the target waveform, and there is a limit to reducing the negative strip time only by increasing the frequency of the mold vibration.

さらに、NiおよびCrの合計の含有量が40質量%以上の高合金鋼は、普通鋼やSUS304等のステンレス鋼に比べて、固液共存温度範囲が広く、融点が低く、かつ、初期凝固殻強度が低いという特徴を有する。したがって、NiおよびCrの含有量が高い高合金鋼を、普通鋼やステンレス鋼と同等の鋳造条件で連続鋳造した場合には、ブレークアウトが発生することがあり、また、鋳片表面にかぶれ疵や縦割れ等の重大な欠陥が生じることがある。このため、鋳片表面のオシレーションマークを低減することを目的として、種々の方法が提案されている。   Furthermore, a high alloy steel having a total content of Ni and Cr of 40% by mass or more has a wider solid-liquid coexistence temperature range, a lower melting point, and an initial solidified shell than stainless steel such as ordinary steel and SUS304. It is characterized by low strength. Therefore, when a high alloy steel with a high content of Ni and Cr is continuously cast under the same casting conditions as ordinary steel and stainless steel, breakout may occur, and the slab surface may be rashed. And serious defects such as vertical cracks may occur. For this reason, various methods have been proposed for the purpose of reducing the oscillation marks on the surface of the slab.

特許文献1には、鋳型の熱流束を制御するとともに、ネガティブストリップ時間を0.10〜0.20(s)とすることにより、鋳型と凝固シェルの隙間へのパウダーの流入量を制御して、縦割れ疵やブレークアウトの発生を防止することができる鋼の連続鋳造技術が開示されている。   In Patent Document 1, the amount of powder flowing into the gap between the mold and the solidified shell is controlled by controlling the heat flux of the mold and setting the negative strip time to 0.10 to 0.20 (s). Steel continuous casting technology that can prevent occurrence of vertical cracks and breakout has been disclosed.

しかし、前述のとおり、鋳型振動の条件として、ネガティブストリップ時間を短くするだけでは、連続鋳造された高合金鋼を鍛造する際に発生する割れを防止することは困難である。   However, as described above, it is difficult to prevent cracks that occur when forging a continuously cast high alloy steel simply by shortening the negative strip time as a condition for mold vibration.

特許文献2には、鋳片のコーナー部に生じたオシレーションマークの凸部を、曲げ部の上方位置で圧下することにより、鋳片のコーナー部における表面割れを回避し、表面割れの検出や手入れといった補助的工程を要することなく、連続鋳造から圧延プロセスへ直行させることが可能な連続鋳造鋳片の製造方法が開示されている。   In Patent Document 2, by avoiding the surface crack at the corner portion of the slab, the convex portion of the oscillation mark generated at the corner portion of the slab is crushed at a position above the bent portion. There has been disclosed a method for producing a continuous cast slab that can go straight from a continuous casting to a rolling process without requiring an auxiliary step such as maintenance.

しかし、特許文献2で開示される方法では、ロールと接触する長辺面ではオシレーションマークの深さを低減することは可能であるが、ロールの当たらない短辺面に生じたオシレーションマークの深さは低減されず、その結果、鍛造時に割れが生じることから、上記の問題を解決することは困難である。   However, in the method disclosed in Patent Document 2, it is possible to reduce the depth of the oscillation mark on the long side surface in contact with the roll, but the oscillation mark generated on the short side surface that does not contact the roll. The depth is not reduced, and as a result, cracking occurs during forging, so it is difficult to solve the above problem.

特許文献3には、鋳型と鋳片との潤滑剤としてモールドパウダーと液体潤滑剤とを併用するとともに、鋳型オシレーションによるネガティブストリップ時間を0.25(s)以下とすることにより、鋳片表面のオシレーションマークを低減し、鋳片表面割れや表皮下介在物を低減することができる鋼の連続鋳造方法が開示されている。   In Patent Document 3, a mold powder and a liquid lubricant are used in combination as a lubricant between the mold and the slab, and the negative strip time due to the mold oscillation is set to 0.25 (s) or less, whereby the surface of the slab is obtained. The continuous casting method of steel which can reduce the oscillation mark of this and can reduce a slab surface crack and a subepidermal inclusion is disclosed.

しかし、高合金鋼は、普通鋼等に比べて、固液共存温度範囲が広く、融点が低く、かつ、初期凝固殻強度が低いという特徴を有することから、鋳型振動条件として、ネガティブストリップ時間の短縮を高合金鋼の連続鋳造に適用するだけでは、鋳片を鍛造する際の割れの発生を防止することは難しい。   However, high alloy steel has the characteristics that the solid-liquid coexistence temperature range is wide, the melting point is low, and the initial solidified shell strength is low compared to ordinary steel, etc. By simply applying the shortening to continuous casting of high alloy steel, it is difficult to prevent cracking during forging of the slab.

特開平08−257695号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-257695 特開2000−197953号公報JP 2000-197953 A 特開2001−170743号公報JP 2001-170743 A

前述の通り、鋳型振動の周波数を高くすることのみによるネガティブストリップ時間の低減には限界があることから、鋳型振動の条件としてネガティブストリップ時間を短くするだけの従来技術では、連続鋳造された高合金鋼を鍛造する際に発生する割れを防止することは困難である。   As described above, since there is a limit to reducing the negative strip time only by increasing the mold vibration frequency, the conventional technology that only shortens the negative strip time as a condition of the mold vibration is a continuously cast high alloy. It is difficult to prevent cracks that occur when forging steel.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ネガティブストリップ時間を所定の短い時間の範囲内に維持しつつ、かつ、ネガティブストリップ時間以外の鋳型振動の条件を制御し、連続鋳造の際に発生するオシレーションマークの深さを低減することにより、高合金鋼を素材とする鋳片の鍛造時における割れの発生を防止できる高合金鋼の連続鋳造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. While maintaining the negative strip time within a predetermined short time range, the mold vibration conditions other than the negative strip time are controlled, and continuous casting is performed. It aims at providing the continuous casting method of the high alloy steel which can prevent the generation of the crack at the time of the forging of the slab made of the high alloy steel by reducing the depth of the oscillation mark generated at the time .

本発明者らは、鋳型振動の条件としてネガティブストリップ時間を短くするだけではなく、ネガティブストリップ時間以外の鋳型振動の条件を制御することにより、高合金鋼を素材とする鋳片の鍛造時における割れの発生を防止できる高合金鋼の連続鋳造方法について検討を行った。   The present inventors not only shorten the negative strip time as a condition of mold vibration, but also control the mold vibration conditions other than the negative strip time, thereby cracking at the time of forging of a slab made of high alloy steel. The continuous casting method of high alloy steel that can prevent the occurrence of metal was studied.

前述の通り、オシレーションマークを浅くする手段として、ネガティブストリップ時間を短くすることが知られており、ネガティブストリップ時間を短くするには、振動数を大きくし、ストロークを小さくすることが有効である。   As described above, it is known to shorten the negative strip time as a means for shallowing the oscillation mark. To shorten the negative strip time, it is effective to increase the frequency and reduce the stroke. .

しかし、本発明者らは、実験によって、ネガティブストリップ時間を所定の短い時間の範囲内に維持しつつ、振動数およびストロークを小さくするとともに、鋳型の平均下降速度を小さくすることにより、オシレーションマークの深さが低減可能であるという知見を得た。   However, the present inventors have experimentally determined that the oscillation mark is maintained by reducing the frequency and stroke and reducing the average lowering speed of the mold while maintaining the negative strip time within a predetermined short time range. The knowledge that the depth of can be reduced was obtained.

さらに、従来から潤滑剤として用いられているモールドフラックスでは、突発的にオシレーションマークが深くなることがあるが、より高粘度のモールドフラックスを用いることによって、オシレーションマークが突発的に深くなることを避け、平均的に深さを低減できることを見出した。   Furthermore, in the mold flux conventionally used as a lubricant, the oscillation mark may suddenly become deep, but by using a higher viscosity mold flux, the oscillation mark suddenly becomes deep. We found that the depth can be reduced on average.

本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、下記の高合金鋼の連続鋳造方法を要旨としている。
NiおよびCrの合計の含有量が40質量%以上である高合金鋼の連続鋳造方法において、正弦波の振動波形で鋳型を振動させ、ネガティブストリップ時間TN(s)、平均鋳型下降速度VM(m/min)および鋳造速度VC(m/min)が、下記の(1)〜(5)式を満足し、1300℃における粘度が0.3Pa・s以上、2.0Pa・s以下のモールドフラックスを用いて鋳造することを特徴とする高合金鋼の連続鋳造方法。
The present invention has been completed based on the above findings, and the gist of the continuous casting method under Symbol high alloy steel.
In a continuous casting method of high alloy steel having a total content of Ni and Cr of 40% by mass or more, the mold is vibrated with a sinusoidal vibration waveform, negative strip time T N (s), average mold lowering speed V M (M / min) and casting speed V C (m / min) satisfy the following formulas (1) to (5), and the viscosity at 1300 ° C. is 0.3 Pa · s or more and 2.0 Pa · s or less. A continuous casting method of high alloy steel, characterized by casting using mold flux .

0.16 ≦ TN < 0.25 ・・・(1)
N =(60/(π×f))×cos-1(VC/(π×f×s)) ・・・(2)
M ≦ 1.0 ・・・(3)
M =2×f×s ・・・(4)
0.2 ≦ VC < 0.8 ・・・(5)
ただし、π:円周率
f:鋳型の振動数(cpm)
s:鋳型の振動のストローク(m
0.16 ≦ T N <0.25 (1)
T N = (60 / (π × f)) × cos −1 (V C / (π × f × s)) (2)
V M ≦ 1.0 (3)
V M = 2 × f × s (4)
0.2 ≦ V C <0.8 (5)
Where π: Pi
f: Mold frequency (cpm)
s: Stroke of mold vibration (m )

本発明において、「平均鋳型下降速度VM」とは、鋳型が下降している全時間における平均の下降速度を意味する。 In the present invention, the “average mold lowering speed V M ” means an average lowering speed over the entire time that the mold is lowered.

また、本発明の高合金鋼の連続鋳造方法では、オシレーションマークの深さを0.3(mm)未満に低減することを目標とする。このように設定するのは、オシレーションマークの深さが0.3(mm)未満の場合には、経験的に鋳片表面に割れが発生しないことを確認したからである。   Moreover, in the continuous casting method of high alloy steel of this invention, it aims at reducing the depth of an oscillation mark to less than 0.3 (mm). The reason for this setting is that it has been empirically confirmed that no crack is generated on the surface of the slab when the depth of the oscillation mark is less than 0.3 (mm).

本発明の連続鋳造方法によれば、縦割れ等の表面欠陥が生じ易い、NiおよびCrの含有量が高い高合金鋼であっても、鋳型の振動条件を適正範囲に制御することによって、連続鋳造時に発生するオシレーションマークの深さを低減することができる。   According to the continuous casting method of the present invention, even in a high-alloy steel having a high Ni and Cr content, which is liable to cause surface defects such as vertical cracks, it is possible to continuously control the mold vibration conditions within an appropriate range. The depth of the oscillation mark generated at the time of casting can be reduced.

さらに、鋳型と鋳片との潤滑剤として高粘度のモールドフラックスを用いることにより、オシレーションマークの深さの低減効果を一層発揮することができる。   Furthermore, the effect of reducing the depth of the oscillation mark can be further exhibited by using a high-viscosity mold flux as the lubricant between the mold and the slab.

これにより、高合金鋼を素材とする鋳片の鍛造時に、オシレーションマークに起因して発生する割れを防止することが可能となる。   As a result, it is possible to prevent cracks caused by the oscillation mark when forging a slab made of high alloy steel.

本発明の高合金鋼の連続鋳造方法は、NiおよびCrの合計の含有量が40質量%以上である高合金鋼の連続鋳造方法において、正弦波の振動波形で鋳型を振動させ、ネガティブストリップ時間TN(s)、平均鋳型下降速度VM(m/min)および鋳造速度VC(m/min)が、下記の(1)〜(5)式を満足するように鋳造することを特徴としている。 The high alloy steel continuous casting method of the present invention is a high alloy steel continuous casting method in which the total content of Ni and Cr is 40% by mass or more. Casting is performed such that TN (s), average mold lowering speed V M (m / min), and casting speed V C (m / min) satisfy the following expressions (1) to (5). Yes.

0.16 ≦ TN < 0.25 ・・・(1)
N =(60/(π×f))×cos-1(VC/(π×f×s)) ・・・(2)
M ≦ 1.0 ・・・(3)
M =2×f×s ・・・(4)
0.2 ≦ VC < 0.8 ・・・(5)
ただし、π:円周率、f:鋳型の振動数(cpm)、s:鋳型の振動のストローク(m)である。
0.16 ≦ T N <0.25 (1)
T N = (60 / (π × f)) × cos −1 (V C / (π × f × s)) (2)
V M ≦ 1.0 (3)
V M = 2 × f × s (4)
0.2 ≦ V C <0.8 (5)
Here, π is the circularity ratio, f is the mold vibration frequency (cpm), and s is the mold vibration stroke (m).

さらに、本発明の連続鋳造方法は、1300℃における粘度が0.3Pa・s以上、2.0Pa・s以下のモールドフラックスを用いることが望ましい。以下に、本発明の連続鋳造方法を上記のように規定した理由および好ましい範囲について説明する。
1)ネガティブストリップ時間TN
本発明の高合金鋼の連続鋳造方法では、振動波形が正弦波である鋳型振動におけるネガティブストリップ時間TN(s)が下記の(1)〜(2)式を満足するように、鋳造速度VC(m/min)、鋳型の振動数f(cpm)および鋳型の振動のストロークs(m)を調整する。
Furthermore, in the continuous casting method of the present invention, it is desirable to use a mold flux having a viscosity at 1300 ° C. of 0.3 Pa · s to 2.0 Pa · s. Below, the reason and the preferable range which prescribed | regulated the continuous casting method of this invention as mentioned above are demonstrated.
1) Negative strip time T N
In the continuous casting method of the high alloy steel of the present invention, the casting speed V so that the negative strip time T N (s) in the mold vibration whose vibration waveform is a sine wave satisfies the following expressions (1) to (2). C (m / min), mold frequency f (cpm), and mold vibration stroke s (m) are adjusted.

0.16 ≦ TN < 0.25 ・・・(1)
N =(60/(π×f))×cos-1(VC/(π×f×s)) ・・・(2)
上記(2)式に示すネガティブストリップ時間を0.16(s)未満にするには、鋳型の振動数fを高くする必要がある。しかしながら、例えば、鋳造速度0.4(m/min)、ストローク3.1×10-3〜5.0×10-3(m)の場合に、ネガティブストリップ時間を0.16(s)未満にするには、振動数は160(cpm)以上とする必要がある。このような高い振動数では、鋳型と鋳片の潤滑性が悪化する。このため、本発明の高合金鋼の連続鋳造方法では、ネガティブストリップ時間TNを0.16(s)以上と規定した。
0.16 ≦ T N <0.25 (1)
T N = (60 / (π × f)) × cos −1 (V C / (π × f × s)) (2)
In order to make the negative strip time shown in the above equation (2) less than 0.16 (s), it is necessary to increase the frequency f of the mold. However, for example, when the casting speed is 0.4 (m / min) and the stroke is 3.1 × 10 −3 to 5.0 × 10 −3 (m), the negative strip time is less than 0.16 (s). In order to achieve this, the frequency needs to be 160 (cpm) or more. At such a high frequency, the lubricity between the mold and the slab deteriorates. For this reason, in the continuous casting method of the high alloy steel of the present invention, the negative strip time T N is defined as 0.16 (s) or more.

また、ネガティブストリップ時間が0.25(s)以上では、オシレーションマークの深さが0.3(mm)を超える場合がある。前述のとおり、オシレーションマークの深さが0.3(mm)を超える場合には、鍛造品の表面に割れが発生するおそれがある。   When the negative strip time is 0.25 (s) or more, the depth of the oscillation mark may exceed 0.3 (mm). As described above, when the depth of the oscillation mark exceeds 0.3 (mm), the surface of the forged product may be cracked.

したがって、振動波形が正弦波である鋳型振動におけるネガティブストリップ時間TNは0.16(s)以上0.25(s)未満の範囲とする必要がある。
2)平均鋳型下降速度VM
本発明の高合金鋼の連続鋳造方法では、振動波形が正弦波である鋳型振動における平均鋳型下降速度VM(m/min)が下記の(3)〜(4)式を満足するように、鋳型の振動数f(cpm)および鋳型の振動のストロークs(m)を調整する。
Therefore, the negative strip time TN in the mold vibration in which the vibration waveform is a sine wave needs to be in the range of 0.16 (s) or more and less than 0.25 (s).
2) Average mold lowering speed V M
In the continuous casting method of the high alloy steel of the present invention, the average mold lowering speed V M (m / min) in the mold vibration whose vibration waveform is a sine wave satisfies the following formulas (3) to (4): The mold frequency f (cpm) and the mold vibration stroke s (m) are adjusted.

M ≦ 1.0 ・・・(3)
M =2×f×s ・・・(4)
本発明者らは、平均鋳型下降速度VMと溶鋼の初期凝固殻が受ける圧力PX(Pa)の関係について整理し、下記の(6)式を得た。
V M ≦ 1.0 (3)
V M = 2 × f × s (4)
The present inventors have summarized the relationship between the pressure P X (Pa) of the initial solidified shell of the mean mold descending speed V M and the molten steel is subjected to give (6) below.

X=6×μ×(VC+VM)×QX+P0・・・(6)
ただし、μ:モールドフラックスの粘度(Pa・s)、QX:モールドフラックスの流量に依存する項、P0:大気圧(Pa)である。
P X = 6 × μ × (V C + V M ) × Q X + P 0 (6)
Where μ: viscosity of mold flux (Pa · s), Q X : term depending on flow rate of mold flux, P 0 : atmospheric pressure (Pa).

上記の(6)式から、平均鋳型下降速度VMが小さい場合には、鋳型内の初期凝固殻がモールドフラックスの溶融部から受ける圧力PXが小さくなることを確認した。 From the above equation (6), when the average mold descending speed V M is small, the initial solidified shell in the mold it was confirmed that the pressure P X received from the melting of the mold flux is reduced.

さらに、高合金鋼を連続鋳造する際に、上記(4)式に示す平均鋳型下降速度VMが1.0(m/min)を超えると、初期凝固殻に作用するせん断力が大きく、オシレーションマーク深さがより増大することがある。 Further, when the continuous casting of high-alloy steel, (4) the average template lowering speed V M in the expression of more than 1.0 (m / min), large shearing force acting on the initial solidification shell, oscillation May further increase the depth of the mark.

したがって、平均鋳型下降速度を1.0(m/min)以下とする必要があり、望ましくは0.9(m/min)以下とする。
3)鋳造速度VC
高合金鋼を連続鋳造する際に、鋳造速度が0.8(m/min)以上である場合には、初期凝固殻の強度が弱いために、凝固殻が破れることがある。一方、鋳造速度が0.2(m/min)未満である場合には、取鍋中の溶鋼温度が下がり、ノズル詰まりが生じることがある。これらの鋳造速度による影響を考慮して、鋳造速度を0.2(m/min)以上、0.8(m/min)未満の範囲とする必要がある。
4)モールドフラックス
本発明の高合金鋼の連続鋳造方法において、潤滑剤として高粘度のモールドフラックスを用いる理由は、高粘度のモールドフラックスを添加することにより、鋳型内の溶融フラックスフィルムが厚くなるので、初期凝固殻に作用する圧力が低下するからである。
Therefore, the average mold lowering speed needs to be 1.0 (m / min) or less, preferably 0.9 (m / min) or less.
3) Casting speed V C
When continuously casting high alloy steel, if the casting speed is 0.8 (m / min) or higher, the solidified shell may be broken because the strength of the initial solidified shell is weak. On the other hand, when the casting speed is less than 0.2 (m / min), the molten steel temperature in the ladle is lowered, and nozzle clogging may occur. Considering the influence of these casting speeds, the casting speed needs to be in the range of 0.2 (m / min) or more and less than 0.8 (m / min).
4) Mold Flux In the continuous casting method of the high alloy steel of the present invention, the reason for using the high viscosity mold flux as the lubricant is that the melt flux film in the mold becomes thick by adding the high viscosity mold flux. This is because the pressure acting on the initial solidified shell decreases.

高合金鋼を連続鋳造する際に、潤滑剤として用いるモールドフラックスの1300℃における粘度が0.3Pa・s未満の場合には、突発的にオシレーションマークが深くなることがある。一方、モールドフラックスの1300℃における粘度が2.0Pa・sを超える場合には、鋳型と鋳片との間の潤滑性能が悪化し、縦割れ等の表面欠陥が多発し、さらには、ブレークアウトが生じるおそれがある。このため、モールドフラックスの粘度は0.3Pa・s以上、2.0Pa・s以下にするのが望ましい。より好ましくは0.4Pa・s以上、2.0Pa・s以下である。   When continuously casting high alloy steel, if the viscosity of a mold flux used as a lubricant at 1300 ° C. is less than 0.3 Pa · s, the oscillation mark may suddenly become deep. On the other hand, when the viscosity of the mold flux at 1300 ° C. exceeds 2.0 Pa · s, the lubrication performance between the mold and the slab deteriorates, surface defects such as vertical cracks occur frequently, and further breakout occurs. May occur. For this reason, it is desirable that the viscosity of the mold flux is 0.3 Pa · s or more and 2.0 Pa · s or less. More preferably, it is 0.4 Pa · s or more and 2.0 Pa · s or less.

また、モールドフラックスは、含有するSiO2の濃度を高くすることによって、その粘度が増大するという性質を有する。したがって、SiO2の濃度を調整することにより、モールドフラックスの粘度を、本発明で規定する望ましい範囲内とすることができる。 Further, the mold flux has a property that its viscosity increases by increasing the concentration of contained SiO 2 . Therefore, by adjusting the concentration of SiO 2 , the viscosity of the mold flux can be set within a desirable range defined in the present invention.

本発明の効果を確認するため、下記の連続鋳造試験を実施し、鋳片の表面に発生したオシレーションマークの深さを評価した。
[試験条件]
本試験に使用した高合金鋼の化学組成を表1に、モールドフラックスの物性値と化学組成(代表成分)を表2にそれぞれ示す。
In order to confirm the effect of the present invention, the following continuous casting test was performed to evaluate the depth of the oscillation mark generated on the surface of the slab.
[Test conditions]
Table 1 shows the chemical composition of the high alloy steel used in this test, and Table 2 shows the physical properties and chemical composition (representative components) of the mold flux.

Figure 0004747954
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本試験では、表1に示すとおり、NiおよびCrの合計の含有量が40質量%以上の高合金鋼を使用した。また、表2に示すとおり、モールドフラックスAは0.50Pa・sという高い粘度を示している。モールドフラックスは、含有するSiO2の濃度を高くすることによって、その粘度が増すことから、本発明で用いたモールドフラックスAも同様の方法で粘度を高めた。 In this test, as shown in Table 1, high alloy steel having a total content of Ni and Cr of 40% by mass or more was used. Further, as shown in Table 2, the mold flux A has a high viscosity of 0.50 Pa · s. Since the viscosity of the mold flux increases by increasing the concentration of SiO 2 contained, the viscosity of the mold flux A used in the present invention was also increased by the same method.

さらに、本試験に使用した連続鋳造機の仕様を表3に、鋳型振動の振動条件を表4にそれぞれ示す。   Furthermore, Table 3 shows the specifications of the continuous casting machine used in this test, and Table 4 shows the vibration conditions of the mold vibration.

Figure 0004747954
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表4に示すとおり、振動条件1は、鋳型振動のネガティブストリップ時間TNが0.16(s)以上0.25(s)未満の中で一定となるように、また、平均鋳型下降速度VMが1.0(m/min)以下となるように、振動数、ストロークおよび鋳造速度VCを設定した。また、振動条件2は平均鋳型下降速度VMが、振動条件3はネガティブストリップ時間TNが、それぞれ本発明で規定する範囲を超えるように、振動数、ストロークおよび鋳造速度VCを設定した。なお、鋳造速度VCは全ての振動条件で0.4(m/min)とした。
[評価方法]
上記の条件で連続鋳造を行い、得られた鋳片の表面に発生したオシレーションマークの深さを測定した。測定した値から、平均オシレーションマーク深さと最大オシレーションマーク深さを算出した。オシレーションマークの深さの評価は、オシレーションマークの深さが0.3(mm)以上であった割合が0%の場合を○印評価、0%を超え10%以下の場合を△印評価、10%を超えた場合を×印評価とした。
[試験結果]
表5に、試験番号T1〜T5の試験結果を示す。
As shown in Table 4, the vibration condition 1 is such that the negative strip time T N of the mold vibration is constant within 0.16 (s) or more and less than 0.25 (s), and the average mold lowering speed V The frequency, stroke, and casting speed V C were set so that M was 1.0 (m / min) or less. In addition, the vibration frequency, stroke, and casting speed V C were set so that the average mold lowering speed V M in vibration condition 2 and the negative strip time T N in vibration condition 3 exceeded the ranges specified in the present invention, respectively. The casting speed V C was 0.4 (m / min) under all vibration conditions.
[Evaluation methods]
Continuous casting was performed under the above conditions, and the depth of the oscillation mark generated on the surface of the obtained slab was measured. From the measured values, the average oscillation mark depth and the maximum oscillation mark depth were calculated. The evaluation of the depth of the oscillation mark is evaluated as ○ when the ratio where the depth of the oscillation mark is 0.3 (mm) or more is 0%, and as Δ when it exceeds 0% and 10% or less. The case where the evaluation exceeded 10% was defined as a cross mark evaluation.
[Test results]
Table 5 shows the test results of test numbers T1 to T5.

Figure 0004747954
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振動条件が本発明で規定する範囲を満たし、かつ、高粘度のモールドフラックスAを用いた本発明例T1は、最大オシレーションマーク深さが0.3(mm)以上となることは無かった。また、低粘度のモールドフラックスBを用いた本発明例T2は、比較例T4と比べると明らかなように、振動条件が本発明で規定する範囲を満たすことにより、オシレーションマークが浅くなった。   In Invention Example T1 in which the vibration condition satisfies the range defined in the present invention and the mold flux A having high viscosity is used, the maximum oscillation mark depth was not 0.3 (mm) or more. Further, as is clear from the comparative example T4, the present invention example T2 using the low-viscosity mold flux B has the oscillation mark shallower when the vibration condition satisfies the range defined by the present invention.

一方、比較例T3は、高粘度モールドフラックスを用いることにより、他の比較例T4およびT5と比べて、オシレーションマークの深さは改善されてはいるが、振動条件が本発明で規定する範囲を満たさず、最大オシレーションマーク深さが0.3(mm)以上となった。   On the other hand, Comparative Example T3 uses a high-viscosity mold flux, but the depth of the oscillation mark is improved as compared with other Comparative Examples T4 and T5, but the vibration conditions are within the range specified by the present invention. The maximum oscillation mark depth was 0.3 (mm) or more.

さらに、振動条件が本発明で規定する範囲を満たさず、かつ、低粘度のモールドフラックスBを用いた比較例T4およびT5は、最大オシレーションマーク深さが0.5(mm)以上となるとともに、平均オシレーションマーク深さも深かった。   Further, in Comparative Examples T4 and T5 in which the vibration condition does not satisfy the range defined in the present invention and the low-viscosity mold flux B is used, the maximum oscillation mark depth is 0.5 (mm) or more. The average oscillation mark depth was also deep.

なお、比較例T4とT5の最大オシレーションマーク深さの比較から、連続鋳造機の仕様はオシレーションマークの深さに対する影響は小さいことが分かった。   From the comparison of the maximum oscillation mark depths of Comparative Examples T4 and T5, it was found that the specifications of the continuous casting machine had a small effect on the depth of the oscillation mark.

本発明の連続鋳造方法によれば、かぶれ疵や縦割れ等の表面欠陥が生じ易い、NiおよびCrの含有量が高い高合金鋼であっても、鋳型の振動条件を適正範囲に制御することによって、連続鋳造時に発生するオシレーションマークの深さを低減することができる。   According to the continuous casting method of the present invention, it is possible to control the vibration conditions of the mold within an appropriate range even for high alloy steels with high Ni and Cr contents that are prone to surface defects such as rashes and vertical cracks. Therefore, the depth of the oscillation mark generated during continuous casting can be reduced.

さらに、鋳型と鋳片との潤滑剤として高粘度のモールドフラックスを用いることにより、オシレーションマークの深さの低減効果が一層発揮することができる。   Furthermore, the use of a high-viscosity mold flux as the lubricant between the mold and the slab can further exert the effect of reducing the depth of the oscillation mark.

これにより、連続鋳造後に行う鍛造時に、オシレーションマークに起因して発生する割れを防止することが可能となる。   As a result, it is possible to prevent cracks caused by the oscillation mark during forging performed after continuous casting.

振動波形が正弦波の場合の鋳型の振動速度と鋳造速度との関係を経過時間に基づいて模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the vibration speed of a casting_mold | template and casting speed in case a vibration waveform is a sine wave based on elapsed time.

Claims (1)

NiおよびCrの合計の含有量が40質量%以上である高合金鋼の連続鋳造方法において、
正弦波の振動波形で鋳型を振動させ、ネガティブストリップ時間TN(s)、平均鋳型下降速度VM(m/min)および鋳造速度VC(m/min)が、下記の(1)〜(5)式を満足し、
1300℃における粘度が0.3Pa・s以上、2.0Pa・s以下のモールドフラックスを用いて鋳造することを特徴とする高合金鋼の連続鋳造方法。
0.16 ≦ TN < 0.25 ・・・(1)
N =(60/(π×f))×cos-1(VC/(π×f×s)) ・・・(2)
M ≦ 1.0 ・・・(3)
M =2×f×s ・・・(4)
0.2 ≦ VC < 0.8 ・・・(5)
ただし、π:円周率
f:鋳型の振動数(cpm)
s:鋳型の振動のストローク(m
In the continuous casting method of high alloy steel in which the total content of Ni and Cr is 40% by mass or more,
The mold is vibrated with a sinusoidal vibration waveform, and the negative strip time T N (s), the average mold lowering speed V M (m / min), and the casting speed V C (m / min) are the following (1) to ( 5) satisfies the equation ,
A continuous casting method of high alloy steel, characterized by casting using a mold flux having a viscosity at 1300 ° C. of 0.3 Pa · s to 2.0 Pa · s .
0.16 ≦ T N <0.25 (1)
T N = (60 / (π × f)) × cos −1 (V C / (π × f × s)) (2)
V M ≦ 1.0 (3)
V M = 2 × f × s (4)
0.2 ≦ V C <0.8 (5)
Where π: Pi
f: Mold frequency (cpm)
s: Stroke of mold vibration (m )
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