JP5327006B2 - 鋼の連続鋳造方法および極厚鋼板 - Google Patents
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0≦W≦0.2×(Wo−2×d) …(A)
0<[S]・D≦60 …(1)
0<[S]・Dp≦60/α …(2)
ここで、αは鋳片を極厚鋼板に圧下する際の全圧下比(無次元数)(≡鋳片の厚さ/極厚鋼板の厚さ)を表す。
0<[S]・D≦60 …(1)
図1は、本発明を実施するための垂直曲げ型連続鋳造機の縦断面の概略を示す図である。
本発明の連続鋳造方法では、鋳片の厚さ方向両側の凝固殻を圧着させることにより、凝固後の鋳片の厚さ方向中心部近傍に負偏析部を形成させ、鋳片厚さ方向の負偏析部の厚さD(mm)と鋼中S成分含有率(ppm)の積[S]・D(ppm・mm)を、下記(1)式を満足するようにする。これにより、鋳片の厚さ方向中心部近傍に形成される負偏析部と、バルク部との境界部分での微細な割れの発生を防止することができる。
0<[S]・D≦60 …(1)
0<[S]・Dp≦60/α …(2)
本発明では、鋳片の対象鋼種として、C:0.05〜0.3%、Si:0.05〜0.4%、Mn:0.2〜2%、P:0.020%以下、S:0.003%以下およびsol.Al:0.1%以下を含有し、さらに、Mo:1.5%以下、Ni:1.5〜3.0%、Cr:5%以下、Cu:1.5%以下、Ti:0.1%以下、Nb:0.1%以下およびV:0.1%以下のうちの1種または2種以上を含有し、残部がFeおよび不純物からなる合金鋼が好ましい。鋳片の微細割れを防止する本発明の効果は、この合金鋼において特に有効に発揮される。
1−1.鋳造試験方法
前記図1に示した垂直曲げ型の連続鋳造機を用いて鋳造試験を行った。連続鋳造機の圧下ロール対7は、鋳型3内の溶鋼湯面2から鋳造方向に21.5m下流側の位置に一対設置した。各圧下ロールの直径は470mmとし、最大圧下力は5.88×106N(600tf)とした。
図2は、マッピング分析用試料の切り出し位置を示す鋳片の横断面図である。上述の鋳造試験により得られた鋳片から、鋳造方向に長さ150mmの鋳片サンプルを切り出した。そして、鋳片の横断面のマクロ組織を観察した後、図2に示す位置から、EPMAによるマッピング分析(以下、「MA分析」ともいう)用のMAサンプルを切り出した。
2−1.MnSの介在物に関する知見
本発明者らは、前記特許文献3において得た高Cr含有鋼の鋳造方法についての知見をもとに検討したところ、以下の知見を得た。
負偏析部の厚さが鋳片の割れに及ぼす影響について調査するため、表1に示す圧下量および比水量が異なる2水準の条件で鋳造し、鋳片の負偏析部の厚さを変化させる試験を行った。得られた鋳片についてMA分析を行い、負偏析部の厚さを測定したところ、ケース1では平均6.01mm、ケース2では10.9mmであり、負偏析部の厚さを制御することができた。また、各鋳片を圧延し、切断して複数の圧延切断材を採取し、各圧延切断材について微細割れの発生の有無について調査したところ、微細割れ発生不良率(≡(微細割れの発生した圧延切断材数)/(圧延切断材数)×100(%))は、ケース1では0.0%、ケース2では54.7%であった。
0<[S]・D≦60 …(1)
D=α・Dp …(a)
0<[S]・α・Dp≦60 …(b)
∴ 0<[S]・Dp≦60/α …(2)
本発明者らは、さらなる微細割れの発生の抑制を図るべく、鋼中の水素を拡散により減少させる脱水素処理、およびMnSとなるSをCaSとして固定してMnSを低減するCaSi処理を施す鋳造、圧延試験を行った。このようにして得られた厚さ100mm以上の極厚鋼板から、サンプルを採取して、バルク−負偏析境界部分の最大長さが1μm以上のMnS介在物の個数を上述のSEMを用いた観察法によってカウントした。
3:鋳型、 4:溶鋼、 5:凝固シェル、 6:ガイドロール群、
6a:ガイドロール(従動ロール)、 6b:ガイドロール(駆動ロール)、
7:圧下ロール対、 8:鋳片、 10:未凝固部、 11:下側パスライン、
12:極厚鋼板、 13:ミクロサンプル
Claims (5)
- 未凝固部を含む鋳片を、連続鋳造機内または機端に配置した少なくとも1対の圧下ロール対を用いて圧下して、鋳片の厚さ方向両側の凝固殻を圧着させることにより、凝固後の鋳片の厚さ方向中心部近傍に負偏析部を形成させる連続鋳造方法であって、
鋳片厚さ方向のMnの負偏析部の厚さD(mm)と鋳込み時の鋼中S成分含有率[S](ppm)の積[S]・Dを、下記(1)式を満足するようにすることを特徴とする連続鋳造方法。
0<[S]・D≦60 …(1) - 未凝固部を含む鋳片を、連続鋳造機内または機端に配置した少なくとも1対の圧下ロール対を用いて圧下して、鋳片の厚さ方向両側の凝固殻を圧着させることにより、凝固後の鋳片の厚さ方向中心部近傍に負偏析部を形成させる連続鋳造方法で製造された鋳片を、圧下して得られる極厚鋼板であって、
極厚鋼板厚さ方向のMnの負偏析部の厚さDp(mm)と鋳込み時の鋼中S成分含有率[S](ppm)の積[S]・Dpが、下記(2)式を満足することを特徴とする極厚鋼板。
0<[S]・Dp≦60/α …(2)
ここで、αは鋳片を極厚鋼板に圧下する際の全圧下比(無次元数)(≡鋳片の厚さ/極厚鋼板の厚さ)を表す。 - Mnの負偏析部以外の部分における最大長さが1μm以上のMnSの個数が2個/mm2以下であることを特徴とする請求項2に記載の極厚鋼板。
- 鋳片が、質量%で、C:0.05〜0.3%、Si:0.05〜0.4%、Mn:0.2〜2%、P:0.020%以下、S:0.003%以下およびsol.Al:0.1%以下を含有し、さらに、Mo:1.5%以下、Ni:1.5〜3.0%、Cr:5%以下、Cu:1.5%以下、Ti:0.1%以下、Nb:0.1%以下およびV:0.1%以下のうちの1種または2種以上を含有し、残部がFeおよび不純物からなる合金鋼である、請求項1に記載の連続鋳造方法。
- 鋳片が、質量%で、C:0.05〜0.3%、Si:0.05〜0.4%、Mn:0.2〜2%、P:0.020%以下、S:0.003%以下およびsol.Al:0.1%以下を含有し、さらに、Mo:1.5%以下、Ni:1.5〜3.0%、Cr:5%以下、Cu:1.5%以下、Ti:0.1%以下、Nb:0.1%以下およびV:0.1%以下のうちの1種または2種以上を含有し、残部がFeおよび不純物からなる合金鋼である、請求項2または3に記載の極厚鋼板。
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