JP4974309B2 - Casting roll for twin roll strip casting machine for TWIP steel production - Google Patents
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Description
本発明は、双ロール式ストリップ鋳造機用鋳造ロールに係り、より詳しくは、ＴＷＩＰ鋼鋳造の際にストリップの表面におけるデント欠陥の発生を防止してストリップの機械的物性、例えば引張強さおよび延伸率などを向上させるために、鋳造ロールの表面に連続ガスチャネルを加工し、ストリップ鋳造の際に混入されたガスを排出させることにより、ＴＷＩＰ鋼鋳造の際にストリップの表面におけるデント欠陥の発生を防止し、特に連続的なガスチャネル面を加工することにより、既存のデント欠陥の指（（Ｄｅｎｔ Ｉｎｄｅｘ）を低め、デント欠陥発生の散布を減少させることを特徴とする、ＴＷＩＰ鋼製造用の双ロール式ストリップ鋳造機用鋳造ロールに関する。
The present invention relates to a casting roll for a twin roll type strip caster, and more particularly, to prevent the occurrence of dent defects on the surface of the strip during casting of TWIP steel, thereby to provide mechanical properties of the strip such as tensile strength and stretching. In order to improve the rate, etc., by processing a continuous gas channel on the surface of the casting roll and exhausting the gas mixed during the casting of the strip, the occurrence of dent defects on the surface of the strip during the casting of TWIP steel. A dual gas TWIP steel production , characterized by lowering existing dent defect fingers (Dent Index) and reducing the scatter of dent defect occurrences, especially by preventing and processing continuous gas channel surfaces. The present invention relates to a casting roll for a roll type strip casting machine.
一般的な双ロール式ストリップ鋳造工程では、図１に示すように、タンディッシュ１３０内の溶鋼１４０を、浸漬ノズル１２０を介して、反対方向に回転する２つの水冷式鋳造ロール１１０と、その両側面に取り付けられたエッジダム１５０との間に供給し、前記鋳造ロール１１０を回転させて鋳造ロールと溶鋼１４０との接触によって鋳造ロール内への熱漏出が起こしながら溶鋼が急速凝固して凝固シェルが形成され、ロールニップ(roll nip)で圧下されてストリップ１６０が生成される。 In a typical twin-roll strip casting process, as shown in FIG. 1, molten steel 140 in a tundish 130 is transferred to two water-cooled casting rolls 110 rotating in opposite directions via an immersion nozzle 120 and both sides thereof. Supplied between the edge dam 150 attached to the surface and rotating the casting roll 110 to cause heat leakage into the casting roll due to the contact between the casting roll and the molten steel 140, the molten steel rapidly solidifies and the solidified shell is formed. Formed and rolled at a roll nip to produce a strip 160.
ロールの端部には、セラミックからなるエッジダム１５０があって、端部への溶鋼漏出を防ぐ。また、ロールの上部には溶融物の表面に酸化物などが生成しないように密閉したメニスカスシールド１８０があり、ロールの内部には不活性ガスを充填する。 An edge dam 150 made of ceramic is provided at the end of the roll to prevent leakage of molten steel to the end. In addition, a meniscus shield 180 hermetically sealed so as not to generate oxide or the like on the surface of the melt is provided at the upper part of the roll, and the inside of the roll is filled with an inert gas.
鋳造ロール１１０は、内部に冷却水ホールがあって、この冷却水ホールに冷却水を供給して鋳造ロールを冷却し、銅または銅合金からなるＣｕロールの表面にＮｉまたはＮｉ＋ＮｉＷなどの耐磨耗メッキを施した材質を使用し、あるいは耐磨耗のためのＣｒが含有された材質(weldclad)をロールの外周面に溶接層として厚くコートする。ロールの表面にはショットブラスティングなどの方法で表面処理を施す。 The casting roll 110 has a cooling water hole inside, and cooling water is supplied to the cooling water hole to cool the casting roll. The surface of the Cu roll made of copper or a copper alloy is subjected to wear resistance such as Ni or Ni + NiW. A plated material is used, or a material (weldclad) containing Cr for wear resistance is thickly coated on the outer peripheral surface of the roll as a weld layer. The surface of the roll is subjected to surface treatment by a method such as shot blasting.
鋳造ロール１１０を通過しながら鋳造されたストリップは、１０〜５０％のインライン熱間圧延し、しかる後に、水冷して巻取り温度を合わせて巻き取る。 The strip cast while passing through the casting roll 110 is subjected to in-line hot rolling of 10 to 50%, and then water-cooled and wound at the winding temperature.
ＴＷＩＰ(Twin Induced Plasticity)鋼とは、成形の際に双晶変態挙動を示して延伸率が革新的に改善されることにより高強度および高成形性を確保することができるため、自動車用鋼板に適用可能な鋼をいう。一般に、ＴＷＩＰ鋼は、強度を向上させ且つ固液区間を維持するためにＣを１．５％以下の含量で含有し、微細組織でオーステナイトを安定化させるためにＭｎを１５．０〜３５．０％の含量で含有し、加工中にオーステナイトを安定化させ且つ双晶変態を誘発するためにＡｌを０．１〜６．０％の含量で含有する組成の高マンガン鋼を意味する。このようなＴＷＩＰ鋼を、既存の工程である連続鋳造工程によって製造する場合には、鋳造の際に亀裂の発生が多くて連続鋳造が難しく、特にインライン熱間圧延の際に鋼の成分中にＭｎおよびＡｌが多いことにより、酸化スケールの生成が不均一であり、選択酸化が発生し、酸化層が完全に除去されずに表面に付着してデント欠陥が著しく発生する。よって、このような熱延過程を省略した双ロール式ストリップ鋳造を行うことが非常に有利である。 TWIP (Twin Induced Plasticity) steel is a steel sheet for automobiles because it shows twin transformation behavior during forming and the stretch ratio is innovatively improved to ensure high strength and high formability. Applicable steel. Generally, TWIP steel contains C in a content of 1.5% or less in order to improve strength and maintain a solid-liquid section, and Mn in a fine structure is 15.0 to 35. 5 in order to stabilize austenite. It means a high manganese steel with a content of 0% and containing Al in a content of 0.1-6.0% in order to stabilize austenite during processing and induce twinning. When such a TWIP steel is manufactured by a continuous casting process, which is an existing process, cracks are often generated during casting, and continuous casting is difficult. Especially, in the components of the steel during in-line hot rolling. Due to the large amount of Mn and Al, the generation of oxide scale is non-uniform, selective oxidation occurs, the oxide layer is not completely removed, and dent defects are remarkably generated. Therefore, it is very advantageous to perform twin roll strip casting in which such a hot rolling process is omitted.
ＴＷＩＰ鋼は、高強度および高成形性を持つ材料であって、強度８０ｋｇｆ／ｍｍ２以上、延伸率４０％以上を満足しなければならない。このような高強度、高成形性を満足するためには、米国登録特許ＵＳ５４３１７５３に開示されているように、Ｃ：１．５％以下、Ｍｎ：１５．０〜３５．０％、Ａｌ：０．１〜６．０％の成分範囲を有し、ストリップ内の欠陥が非常に少なくなければならない。 TWIP steel is a material having high strength and high formability, and must satisfy a strength of 80 kgf / mm 2 or more and a draw ratio of 40% or more. In order to satisfy such high strength and high formability, C: 1.5% or less, Mn: 15.0 to 35.0%, Al: 0 as disclosed in US Pat. No. 5,431,753. It should have a component range of .1 to 6.0% and have very few defects in the strip.
ＥＰ１５９５６２２には、鋼をストリップ鋳造工程によって製造する場合、鋼板の表面欠陥を減らすために鋳造ロールの表面にレーザーディンプル(Laser Dimple)加工を施す表面処理方法が開示されている。このような表面処理は、レーザーディンプル加工、あるいはショットブラスティング方法を用いたディンプル加工によって行われる。このような表面処理をロールの表面に施し、ＳＴＳ３０４鋼を鋳造する場合には、ストリップの表面への亀裂発生などを防止し、欠陥のないストリップを製造することができる。 EP 1595622 discloses a surface treatment method in which laser dimple processing is performed on the surface of a casting roll in order to reduce surface defects of a steel sheet when steel is produced by a strip casting process. Such surface treatment is performed by laser dimple processing or dimple processing using a shot blasting method. When such a surface treatment is applied to the surface of the roll and STS304 steel is cast, the occurrence of cracks on the surface of the strip can be prevented, and a strip having no defects can be produced.
ところが、このようなロール表面処理を施し、ＴＷＩＰ鋼をストリップに鋳造する場合には、図２のようなデント欠陥１６１がストリップの表面に発生する。図２（ａ）はストリップの表面に現れたデント欠陥１６１の表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって撮影した写真であり、図２（ｂ）はストリップの表面に現れたデント欠陥１６１の断面を光学顕微鏡によって撮影した写真である。デント欠陥１６１は、ストリップの表面に発生した直径０．５〜３ｍｍおよび深さ０．１〜１ｍｍ程度の半球状溝であって、圧延の後にも一部の表面に残留して表面の欠陥として作用することにより、ストリップの引張強さおよび延伸率を非常に低くする。 However, when such roll surface treatment is performed and TWIP steel is cast into a strip, a dent defect 161 as shown in FIG. 2 occurs on the surface of the strip. 2A is a photograph of the surface of the dent defect 161 appearing on the surface of the strip taken by a scanning electron microscope (SEM), and FIG. 2B is an optical view of a cross section of the dent defect 161 appearing on the surface of the strip. It is the photograph image | photographed with the microscope. The dented defect 161 is a hemispherical groove having a diameter of 0.5 to 3 mm and a depth of 0.1 to 1 mm generated on the surface of the strip, and remains on a part of the surface after rolling as a surface defect. By acting, the tensile strength and stretch ratio of the strip are made very low.
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ＴＷＩＰ鋼鋳造の際にストリップの表面におけるデント欠陥の発生を防止してストリップの機械的物性、例えば引張強さおよび延伸率などを向上させる、ＴＷＩＰ鋼製造用の双ロール式ストリップ鋳造機用鋳造ロールを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of dent defects on the surface of the strip during TWIP steel casting, thereby reducing the mechanical properties of the strip, such as tensile strength. Another object of the present invention is to provide a casting roll for a twin roll type strip casting machine for producing TWIP steel , which improves the stretch ratio and the like.
上記目的を達成するための本発明のＴＷＩＰ鋼製造用双ロール式のストリップ鋳造機用鋳造ロールは、鋳造ロール１１０の表面にショットブラスティングによるディンプルと、ディンプルの大きさ以下の間隔で形成され、ディンプル内に混入されたガスを排出する連続ガスチャネル１１３と、が形成されていることを特徴とする。
To achieve the above object, a casting roll for a twin roll type strip casting machine for producing TWIP steel according to the present invention is formed on the surface of the casting roll 110 with dimples by shot blasting and at intervals less than the size of the dimple. a continuous gas channel 113 for discharging the entrained gas into the dimples, characterized in that is formed.
また本発明は、連続ガスチャネル１１３は、深さが０．０３ｍｍ〜０．３ｍｍであり、幅が０．１ｍｍ〜２ｍｍであり、チャネル間の間隔が０．１ｍｍ〜０．６ｍｍであることを特徴とする。
The present invention may, continuous gas channel 113 has a depth is 0.03Mm～0.3Mm, a width of 0.1 mm to 2 mm, the spacing between channels is 0.1mm~0.6mm It is characterized by.
また本発明は、連続ガスチャネル１１３は、グリッド型連続ガスチャネル、ショットブラスティングによって形成されたディンプル上に形成されるグリッド型連続ガスチャネル、縦に加工された連続ガスチャネル、またはショットブラスティングによって形成されたディンプル上にレーザーを用いて微細に縦に形成される連続ガスチャネルであることを特徴とする。Further, according to the present invention, the continuous gas channel 113 is a grid type continuous gas channel, a grid type continuous gas channel formed on a dimple formed by shot blasting, a vertically processed continuous gas channel, or by shot blasting. It is a continuous gas channel formed finely and vertically using a laser on the formed dimples.
本発明に係るＴＷＩＰ鋼製造用の双ロール式ストリップ鋳造機用鋳造ロールは、鋳造ロールの表面にディンプルの大きさ以下の間隔で形成され、ディンプル内に混入された連続ガスチャネルを加工し、ストリップ鋳造の際に混合されたガスを排出することにより、ＴＷＩＰ鋼鋳造の際にストリップの表面に現れるデント欠陥を防止することができた。特に、連続的なガスチャネル面を加工することにより、既存のデント欠陥の指数を３．３６％から０．０４％以下に低めることができ、デント欠陥発生のシグマレベルも０．７から４．０に増加させることができた。
A casting roll for a twin roll strip casting machine for producing TWIP steel according to the present invention is formed by stripping a continuous gas channel formed in a dimple size on the surface of the casting roll and mixed in the dimple. by discharging the mixed gas during the casting, it was possible to prevent dents appearing on the surface of the strip during the TWIP steel casting. In particular, by processing a continuous gas channel surface, the index of existing dent defects can be lowered from 3.36% to 0.04% or less, and the sigma level of dent defects is also 0.7 to 4. 0 could be increased to.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施例について詳細に説明する。
ＴＷＩＰ鋼をストリップに鋳造するにおいて、図３に示すようにショットブラスティング法を用いて表面処理を施した鋳造ロールを使用する場合、および図４に示すようにＬＢＴ法を用いて表面処理を施した鋳造ロールを使用する場合のいずれも、ストリップの表面にはデント欠陥が発生する。このようなデント欠陥は、ストリップの表面に形成された直径０．５〜３ｍｍおよび深さ０．１〜１ｍｍの半球状溝であり、１０〜５０％のインライン熱間圧延を行っても完全には除去されない。
このようなデント欠陥は、図５に示すように、鋳造ロールの表面に与えられたディンプルによって発生する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
When casting a TWIP steel into a strip, when using a cast roll that has been surface-treated using a shot blasting method as shown in FIG. 3, and using a LBT method as shown in FIG. In any of the cases where the cast rolls are used, dent defects are generated on the surface of the strip. Such a dent defect is a hemispherical groove having a diameter of 0.5 to 3 mm and a depth of 0.1 to 1 mm formed on the surface of the strip, and is completely obtained even if in-line hot rolling of 10 to 50% is performed. Is not removed.
Such dent defects are caused by dimples applied to the surface of the casting roll, as shown in FIG.
図５（ａ）は鋳造ロールの表面に加工されたショットブラスティングディンプルを示しており、図５（ｂ）はショットブラスティングによって加工されたディンプルを有する鋳造ロールを用いて鋳造されたストリップの表面に現れたデント欠陥を示している。ストリップの表面に現れたデント欠陥は、鋳造ロールの表面のショットブラスティングに対応していることを示している。図５（ｃ）は加工されたディンプル１１１を有する鋳造ロール１１０が溶鋼１６０に接するときの状況を示している。ディンプル１１１内には溶鋼が完全には充填されず、ガス１６２が残留する。図５（ｄ）はディンプル内の残留ガス１６２が高温の溶鋼と接触して熱膨張することによりデント欠陥が発生する現象を示している。一般に、ステンレス鋼において窒素溶解度が高い場合には、窒素ガスが溶鋼に溶解するために熱膨張できないのでデント欠陥が発生しないが、ＴＷＩＰ鋼での如く窒素溶解度が低い場合にはデント欠陥１６１が発生する。また、ＴＷＩＰ鋼は溶鋼中のＭｎ含量が高くて揮発が激しいので、揮発したＭｎがロールの表面に付着する。これらは、溶鋼とロール間の接触を良好にし、ディンプルの尖っている部分を完全に密閉させる役割を果たすことにより、残留したガスが抜け出さないようにして、熱膨張効果を深化させる役割を果たす。 FIG. 5A shows a shot blasting dimple processed on the surface of the casting roll, and FIG. 5B shows a surface of the strip cast using the casting roll having the dimple processed by shot blasting. Dent defects that appeared in Dent defects appearing on the surface of the strip indicate that it corresponds to shot blasting of the surface of the casting roll. FIG. 5 (c) shows a situation when the casting roll 110 having the processed dimple 111 is in contact with the molten steel 160. The dimple 111 is not completely filled with molten steel, and the gas 162 remains. FIG. 5D shows a phenomenon in which a dent defect occurs due to thermal expansion of the residual gas 162 in the dimple in contact with the hot molten steel. In general, when nitrogen solubility is high in stainless steel, no dent defect occurs because nitrogen gas dissolves in the molten steel and thermal expansion cannot occur. However, when nitrogen solubility is low as in TWIP steel, dent defect 161 occurs. To do. Moreover, since TWIP steel has a high Mn content in molten steel and is highly volatile, volatile Mn adheres to the surface of the roll. These serve to improve the contact between the molten steel and the roll and to completely seal the dimple pointed portion, thereby preventing the remaining gas from escape and deepening the thermal expansion effect.
図６はディンプル周囲部の密閉現象を示している。
図示したように、鋳造ロールの表面におけるディンプルの高い部分が溶鋼と完全に接することになって接触部分１６２が密閉され、ディンプル内のガスが脱出できず内部でのみ熱膨張してデント欠陥になる。
FIG. 6 shows a sealing phenomenon around the dimples.
As shown in the drawing, the high dimple portion on the surface of the casting roll comes into full contact with the molten steel, the contact portion 162 is sealed, and the gas in the dimple cannot escape and thermally expands only inside, resulting in a dent defect. .
したがって、ＴＷＩＰ鋼におけるデント欠陥の発生を防止するためには、ディンプル１１１内に残留したガスが抜け出すガスチャネルを加工し、このガスチャネルを介してガス１６２が抜け出すようにすることにより、熱膨張を抑制することが必要である。 Therefore, in order to prevent the occurrence of dent defects in the TWIP steel, the thermal expansion is achieved by processing the gas channel through which the gas remaining in the dimple 111 escapes and allowing the gas 162 to escape through the gas channel. It is necessary to suppress.
図７は急速凝固実験装置の概略図を示している。
図示したように、前記急速凝固実験装置は、少量の溶鋼１４０を溶解させ、上部の雰囲気ガス１８５で充填した後、鋳造ロールの材質で形成された基板１１２を溶鋼中に短時間浸漬した後、基板の表面に生成された凝固シェルの表面を照射する装置であり、ストリップ鋳造工程をシミュレーションすることが可能な装置である。本発明では、ガスチャネルの可能性および適切な数値を確立するために、前記急速凝固実験装置を用いてガスチャネルを様々な方法で加工した基板１１２を用いて実験した。
FIG. 7 shows a schematic diagram of a rapid solidification experiment apparatus.
As shown in the drawing, the rapid solidification experiment apparatus melts a small amount of molten steel 140 and fills it with the upper atmosphere gas 185, and then immerses the substrate 112 formed of the material of the casting roll in the molten steel for a short time. It is an apparatus that irradiates the surface of the solidified shell generated on the surface of the substrate, and is an apparatus that can simulate the strip casting process. In the present invention, in order to establish the possibility of gas channels and appropriate numerical values, experiments were performed using the substrate 112 in which the gas channels were processed by various methods using the rapid solidification experimental apparatus.
ガスチャネル形成方法にはエッチング、レーザー、機械的方法などがある。
エッチング法は、ロールの表面にフォトレジストを塗布し、光を照らしてガスチャネルを感光させた後、エッチング液を噴射してガスチャネル部を溶かす方法である。
レーザー法は、ロールの表面にレーザー光を照射し、ガスチャネル部を溶かして気化させることによりガスチャネルを加工する方法である。
機械的方法は、微細なバイト(bite)またはカッター(cutter)を用いてガスチャネル部を加工する方法である。
Gas channel forming methods include etching, laser, and mechanical methods.
The etching method is a method in which a photoresist is applied to the surface of a roll, a gas channel is exposed to light to expose the gas channel, and then an etching solution is sprayed to dissolve the gas channel portion.
The laser method is a method of processing a gas channel by irradiating the surface of a roll with laser light to melt and vaporize the gas channel portion.
The mechanical method is a method of processing a gas channel portion using a fine bite or a cutter.
図８（ａ）は本発明に係るグリッド型連続ガスチャネルが加工された鋳造ロールの表面写真を示しており、図８（ｂ）は本発明に係るグリッド型連続ガスチャネルが加工された鋳造ロールで鋳造したストリップの表面写真を示している。
図示したように、グリッド型の連続ガスチャネル１１３を加工した結果、ストリップ１６０の表面にはデント欠陥が発生せず、鋳造ロールの表面形状を模した形状が現れた。これは、加工されたグリッド型の連続ガスチャネル１１３を介して残留ガス１６２が抜け出すことにより、ガスの熱膨張現象がなくなってストリップの表面にデント欠陥１６１が発生しなくなるためである。
FIG. 8A shows a surface photograph of a casting roll in which the grid type continuous gas channel according to the present invention is processed, and FIG. 8B shows a casting roll in which the grid type continuous gas channel according to the present invention is processed. The surface photograph of the strip cast by is shown.
As shown in the figure, as a result of processing the grid-type continuous gas channel 113, a dent defect did not occur on the surface of the strip 160, and a shape imitating the surface shape of the casting roll appeared. This is because the residual gas 162 escapes through the processed grid-type continuous gas channel 113, so that the thermal expansion phenomenon of the gas disappears and the dent defect 161 does not occur on the surface of the strip.
図９（ａ）は本発明に係るショットブラスティング粗度を加工した後、グリッド型連続ガスチャネルを微細に加工した鋳造ロールの表面写真を示しており、図９（ｂ）は本発明に係るショットブラスティング粗度を加工した後、グリッド型連続ガスチャネルを微細に加工した鋳造ロールで鋳造したストリップの表面写真を示している。
図示したように、ショットブラスティングで加工された鋳造ロールのディンプルに残留したガスがガスチャネルを介して抜け出すことにより、ストリップの表面にはデント欠陥が発生しない。
FIG. 9A shows a surface photograph of a casting roll obtained by finely processing a grid type continuous gas channel after processing the shot blasting roughness according to the present invention, and FIG. 9B shows the present invention. After the shot blasting roughness is processed, a surface photograph of a strip cast by a casting roll obtained by finely processing a grid type continuous gas channel is shown.
As shown in the drawing, the gas remaining in the dimples of the casting roll processed by shot blasting escapes through the gas channel, so that no dent defect occurs on the surface of the strip.
図１０（ａ）は本発明に係る縦に連続ガスチャネルを加工した鋳造ロールの表面写真を示しており、図１０（ｂ）は本発明に係る縦に連続ガスチャネルを加工した鋳造ロールで鋳造したストリップの表面写真を示している。
図示したように、鋳造ロールの表面に縦に連続ガスチャネルを加工した結果、ストリップの表面にはデント欠陥が発生しなかった。
FIG. 10 (a) shows a surface photograph of a casting roll in which a continuous gas channel is vertically processed according to the present invention, and FIG. 10 (b) is a drawing with a casting roll in which a continuous gas channel is vertically processed according to the present invention. A photograph of the surface of the strip is shown.
As shown in the figure, as a result of processing the continuous gas channel vertically on the surface of the casting roll, no dent defect occurred on the surface of the strip.
図１１（ａ）はショットブラスティングを行った後、縦に連続ガスチャネルを加工した鋳造ロールの表面写真を示しており、図１１（ｂ）はショットブラスティングを行った後、縦に連続ガスチャネルを加工した鋳造ロールで鋳造したストリップの表面写真を示している。
図示したように、鋳造ロールの表面にショットブラスティングを行った後、縦に連続ガスチャネルを加工した結果、やはりストリップの表面にはデント欠陥が発生しなかった。
FIG. 11 (a) shows a surface photograph of a casting roll in which a continuous gas channel is vertically processed after shot blasting, and FIG. 11 (b) shows a continuous gas vertically after shot blasting. The surface photograph of the strip cast with the casting roll which processed the channel is shown.
As shown in the figure, after performing shot blasting on the surface of the casting roll and processing the continuous gas channel vertically, no dent defect was generated on the surface of the strip.
図１２（ａ）はショットブラスティングを行った後、縦に連続ガスチャネルをレーザーを用いて微細に加工した鋳造ロールの表面写真を示しており、図１２（ｂ）はショットブラスティングを行った後、縦に連続ガスチャネルをレーザーを用いて微細に加工した鋳造ロールで鋳造したストリップの表面写真を示している。
図示したように、鋳造ロールの表面にショットブラスティングを行った後、縦に連続ガスチャネルをレーザーを用いて微細に加工した結果、ストリップの表面にはデント欠陥が発生しなかった。
FIG. 12A shows a surface photograph of a casting roll in which a continuous gas channel is finely processed by using a laser after shot blasting, and FIG. 12B shows shot blasting. Later, a surface photograph of a strip cast by a casting roll in which a continuous gas channel is finely processed using a laser vertically is shown.
As shown in the drawing, after performing shot blasting on the surface of the casting roll, a continuous gas channel was finely processed vertically using a laser. As a result, no dent defect occurred on the surface of the strip.
図１３（ａ）は機械加工を用いて縦に連続ガスチャネルを加工した後、ショットブラスティングを行った鋳造ロールの表面写真を示しており、図１３（ｂ）は機械加工を用いて縦に連続ガスチャネルを加工した後、ショットブラスティングを行った鋳造ロールで鋳造したストリップの表面写真を示している。
図示したように、鋳造ロールの表面に機械加工を用いて縦に連続ガスチャネルを加工し、ショットブラスティングを行った後には、ストリップの表面にデント欠陥が発生しなかった。
このような結果から分かるように、連続ガスチャネルを鋳造ロールの表面に加工すると、デント欠陥を防止することができる。
FIG. 13A shows a photograph of the surface of a casting roll that has been shot blasted after machining a continuous gas channel longitudinally using machining, and FIG. 3 shows a photograph of the surface of a strip cast with a casting roll shot blasted after processing a continuous gas channel.
As shown in the figure, after the continuous gas channel was machined vertically on the surface of the casting roll using shot machining and shot blasting was performed, no dent defect occurred on the surface of the strip.
As can be seen from these results, dent defects can be prevented by processing the continuous gas channel on the surface of the casting roll.
表１にまとめたように、本発明では、鋳造ロールの表面に連続ガスチャネルを加工し、ストリップ鋳造の際に混入されたガスを排出させることにより、ＴＷＩＰ鋼鋳造の際にストリップの表面におけるデント欠陥の発生を防止することができる。 As summarized in Table 1, in the present invention, a continuous gas channel is machined on the surface of the casting roll, and the gas mixed during strip casting is discharged, whereby the dent on the surface of the strip during TWIP steel casting. Generation of defects can be prevented.
図１４を参照すると、本発明に係る連続ガスチャネル付与の際にストリップの表面におけるデント欠陥の指数の減少量および散布の改善量を示すグラフが示されている。
連続ガスチャネルを鋳造ロールの表面に加工することにより、既存のデント欠陥の指数を３．３６％から０．０４％以下に９９％低めることができる。そして、デント欠陥発生のシグマレベルも０．７から４．０に増加させることができる。デント指数は、次の数式によって計算することができる。シグマレベルは、短期工程能力を基準として、規格中心から規格限界までの距離が標準偏差の幾倍になるかを計算した値であって、プロセスの能力を示す共通指標をいう。シグマレベルを測定する方法は、不良率（ＤＰＭＯ）を算出し、これをシグマレベルで換算する。本発明を適用した結果、デント欠陥の指数の標準偏差が既存の３．６８％から０．０６％に減少し、シグマレベルも０．７から４．０に増加した結果を示した。
Referring to FIG. 14, there is shown a graph showing the amount of decrease in dent defect index and the improvement in spraying at the surface of the strip during application of a continuous gas channel according to the present invention.
By processing the continuous gas channel on the surface of the casting roll, the index of existing dent defects can be lowered by 99% from 3.36% to 0.04% or less. And the sigma level of dent defect generation can also be increased from 0.7 to 4.0. The Dent Index can be calculated by the following formula: The sigma level is a value obtained by calculating how many times the standard deviation from the standard center is the standard deviation based on the short-term process capability, and is a common index indicating the capability of the process. In the method of measuring the sigma level, a defective rate (DPMO) is calculated and converted at the sigma level. As a result of applying the present invention, the standard deviation of the index of dent defects was reduced from 3.68% to 0.06%, and the sigma level was also increased from 0.7 to 4.0.
Ｄｉ：５０ｍｍ×５０ｍｍのストリップ内に存在するデントの直径
図１５は本発明に係るガスチャネルの寸法を示すグラフである。ガスチャネルの深さは少なくとも０．０３ｍｍ以上にしければならず、好ましくは０．０５ｍｍ以上にしなければならない。デント欠陥の側面においてガスチャネル深さの上限はないが、ガスチャネルの深さが深いほど、凝固能が減少し且つ表面品質が低下するので、０．３ｍｍ以下にすることが好ましい。一般にガスチャネルへの溶鋼の充填がＴＷＩＰ鋼の場合には５０％なので、０．３ｍｍのガスチャネル加工の際にストリップの表面には０．１５ｍｍの屈曲が生ずるが、この程度の屈曲はインライン熱間圧延後の表面品質には問題にならない。ガスチャネルの深さがあまり低いため、０．０３ｍｍ以下になると、ストリップ鋳造を連続的に行うときに鋳造ロールの表面が磨耗してガスチャネルの役割を果たす。
ガスチャネルの幅は少なくとも０．１ｍｍ以上にしなければならず、好ましくは０．１５ｍｍ以上にしなければならない。ガスチャネルの幅が０．１ｍｍ以下になると、ストリップ鋳造の際に鋳造ロールの表面に付着する異物（溶鋼蒸気、溶鋼スラグ、酸化スケールなど）がガスチャネルに入り込む場合、ガスチャネルが詰まってもはやガスチャネルの効果がなくなる。このような異物をブラシロールを用いて掃除しても、０．１ｍｍ以下のガスチャネルは、ブラシロールを成すワイヤ（０．１ｍｍの直径）が入り込まず掃除できないため、ガスチャネルの効果が大きく減少する。ストリップ鋳造中に、ロールの表面は圧下力を受けるが、このような過程で異物などが圧着されるか或いはロールの表面が一部圧着されると、ガスチャネルの効果がなくなる。また、ガスチャネルの幅は２ｍｍ以下、好ましくは０．７ｍｍ以下である。ガスチャネルの幅が２ｍｍを超過する場合には、溶鋼がガスチャネルに完全に浸透してガスチャネルの機能を失ってしまう。すなわち、２ｍｍ以下のガスチャネル幅はガスチャネルが溶鋼で完全には充填されない条件である。 The width of the gas channel must be at least 0.1 mm or more, preferably 0.15 mm or more. If the width of the gas channel is less than 0.1 mm, foreign matter (molten steel vapor, molten steel slag, oxide scale, etc.) adhering to the surface of the casting roll during strip casting will enter the gas channel and the gas channel will clog and no longer gas. The channel effect is lost. Even if such foreign matter is cleaned using a brush roll, the gas channel of 0.1 mm or less cannot be cleaned because the wire (0.1 mm diameter) forming the brush roll does not enter, so the effect of the gas channel is greatly reduced. To do. During strip casting, the surface of the roll is subjected to a rolling force, but if a foreign object or the like is crimped in this process, or the roll surface is partially crimped, the effect of the gas channel is lost. Further, the width of the gas channel is 2 mm or less, preferably 0.7 mm or less. When the width of the gas channel exceeds 2 mm, the molten steel completely penetrates the gas channel and loses the function of the gas channel. That is, the gas channel width of 2 mm or less is a condition that the gas channel is not completely filled with molten steel.
隣り合っているガスチャネル間の間隔は０．１ｍｍ以上にしなければならない。ガスチャネル間の間隔はロールの表面が圧下力を受けるときに強い力を受けるところである。よって、この部分に圧下力が集中する場合、ガスチャネル間の間隔が０．１ｍｍより狭ければ、ガスチャネルの耐久性が低下する。そして、ガスチャネル間の間隔が狭ければ多くのガスチャネルを加工できるが、このような場合、多くの加工時間および加工経費などがかかる。また、ガスチャネルは、図５に示すように、ロールの表面に加工されたショットブラスティングディンプル当り１個以上が必要である。よって、ショットブラスティングディンプルの最小サイズ以下に相当するガスチャネル間の間隔が必要である。一般に、ロールの表面に加工されるショットブラスティングディンプルの直径は０．６〜１ｍｍなので、ガスチャネル間の間隔は最大０.６ｍｍ以下でなければならない。ところが、ショットブラスティングを行うたきに使用するボールの大きさが変わるので、ガスチャネル間の間隔は０．５ｍｍ以下にすることが好ましい。 The spacing between adjacent gas channels must be at least 0.1 mm. The spacing between the gas channels is where the roll surface receives a strong force when it receives a rolling force. Therefore, when the rolling force is concentrated in this portion, the durability of the gas channel is lowered if the interval between the gas channels is narrower than 0.1 mm. And if the space | interval between gas channels is narrow, many gas channels can be processed, In such a case, much processing time, processing cost, etc. will start. Further, as shown in FIG. 5, at least one gas channel is required per shot blasting dimple processed on the surface of the roll. Therefore, an interval between the gas channels corresponding to the minimum size of the shot blasting dimple is required. In general, since the diameter of shot blasting dimples processed on the surface of the roll is 0.6 to 1 mm, the distance between the gas channels must be not more than 0.6 mm. However, since the size of the ball used when performing shot blasting changes, it is preferable that the interval between the gas channels be 0.5 mm or less.
上述したように、本発明のＴＷＩＰ鋼鋳造用の鋳造ロールは、ＴＷＩＰ鋼鋳造の際にストリップの表面におけるテント欠陥の発生を防止するために、双ロール式ストリップ鋳造に適用される。 As described above , the casting roll for casting TWIP steel of the present invention is applied to twin-roll strip casting in order to prevent the occurrence of tent defects on the surface of the strip during TWIP steel casting.
１１０ 水冷式鋳造ロール
１１２ 基板
１１３ 連続ガスチャネル
１２０ 浸漬ノズル
１３０ タンディッシュ
１４０ 溶鋼
１５０ エッジダム
１６０ ストリップ
１８０ メカニカルシールド
１８５ 雰囲気ガス
110 Water-cooled casting roll 112 Substrate 113 Continuous gas channel 120 Immersion nozzle 130 Tundish 140 Molten steel 150 Edge dam 160 Strip 180 Mechanical shield 185 Atmospheric gas
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