JP5919000B2 - Manufacturing method of steel for forging - Google Patents

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Description

本発明は、船舶用部品や発電部品などの鍛造品の製造に用いられる鍛造用鋼の製造方法に関するものであり、特には、高い疲労特性が要求される鍛造品の製造に有用な鍛造用鋼を製造するための方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing forging steel used for producing forgings such as marine parts and power generation parts, and particularly forging steel useful for producing forgings requiring high fatigue characteristics. It relates to a method for manufacturing.

過酷な使用環境下でも疲労破壊の生じ難い、優れた疲労特性を発揮する鍛造用鋼を得るにあたっては、近年問題となっている介在物欠陥による疲労強度の低下を抑制すべく、鋼中介在物の組成や形態を制御して粗大な介在物の形成を防止することが行われている。   In order to obtain forging steel that exhibits excellent fatigue properties that are less susceptible to fatigue failure even under harsh usage environments, inclusions in steel should be used to suppress the decrease in fatigue strength due to inclusion defects, which has become a problem in recent years. The formation and formation of coarse inclusions are prevented by controlling the composition and form.

本出願人も、介在物の組成や形態の制御を溶鋼処理工程で行う方法として、例えば特許文献1に、取鍋精錬時のガス撹拌の時間や静止状態でのスラグ厚を調整すると共に、スラグ中のMgO量とガス撹拌の時間が所定の式を満たすようにし、かつ、真空脱ガス精錬における溶鋼の還流時間と溶鋼還流量を制御することによって、高清浄アルミキルド鋼が得られる旨提案している。   As a method for controlling the composition and form of inclusions in the molten steel treatment process, the present applicant also adjusts the gas stirring time during ladle refining and the slag thickness in a stationary state, for example, in Patent Document 1, and slag Proposing that highly clean aluminum killed steel can be obtained by adjusting the amount of MgO in the gas and the time of gas stirring to satisfy the prescribed formula, and controlling the reflux time of the molten steel and the amount of molten steel reflux in vacuum degassing refining. Yes.

更に本出願人は、特許文献2や特許文献3において、2つの底吹き用プラグから不活性ガスを吹き込むことによって精錬を行うに際し、各底吹き用プラグの流量や合計の流量を適正化することによって、介在物を低減でき、高清浄度鋼が得られることを提案している。   Furthermore, in the case of Patent Document 2 and Patent Document 3, the present applicant optimizes the flow rate of each bottom blowing plug and the total flow rate when performing refining by blowing inert gas from the two bottom blowing plugs. Suggests that inclusions can be reduced and high cleanliness steel can be obtained.

特開2010−189691号公報JP 2010-189691 A 特開2011−214084号公報JP 2011-214084 A 特開2011−214083号公報JP 2011-214083 A

上記特許文献1は、曲げ性に優れた鋼板に関するものであり、優れた疲労特性を確保するには、疲労特性に特に影響を及ぼす介在物を制御する必要があると考えられる。   Patent Document 1 relates to a steel sheet having excellent bendability, and it is considered necessary to control inclusions that particularly affect fatigue characteristics in order to ensure excellent fatigue characteristics.

また上記特許文献2および3では、介在物の低減した溶鋼を安定して得ることを提案しているが、特に過酷な使用環境下でも疲労破壊の生じ難いより優れた疲労特性が要求される機械部品に用いることを対象とした場合、該機械部品に用いられる鍛造用鋼には、部位による疲労特性のバラツキが抑制されていること、具体的には半径方向のみならず高さ方向においてもバラツキが抑制されていることが求められる。   In addition, Patent Documents 2 and 3 propose to stably obtain molten steel with reduced inclusions, but machines that require more excellent fatigue properties that are less susceptible to fatigue failure even under severe use environments. When it is intended for use in parts, the forging steel used in the machine part has a suppressed variation in fatigue characteristics depending on the part, specifically, not only in the radial direction but also in the height direction. Is required to be suppressed.

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、疲労特性(具体的には耐久限度比)のバラツキが半径方向のみならず高さ方向においても抑制されて、従来の鍛造用鋼よりも優れた疲労特性を発揮する、鍛造用鋼を製造するための有用な方法を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such circumstances, and the purpose thereof is to suppress variations in fatigue characteristics (specifically, endurance limit ratio) not only in the radial direction but also in the height direction, An object of the present invention is to provide a useful method for producing forging steel that exhibits fatigue characteristics superior to those of conventional forging steel.

上記課題を解決し得た本発明の鍛造用鋼の製造方法は、転炉または電気炉から出鋼された溶鋼に対し、ガス撹拌による取鍋精錬を行い、次いで脱ガス処理を行う工程を含む鍛造用鋼の製造方法において、前記ガス撹拌による取鍋精錬は、取鍋の底部に設けられた2つの底吹き用プラグから不活性ガスを吹き込みながら行うものであって、一方の底吹き用プラグのガス流量と他方の底吹き用プラグのガス流量に差を設け、2つの底吹き用プラグの各ガス流量が下記式(1)を満たすようにすると共に、2つの底吹き用プラグのガス流量の合計を、溶鋼1ton当たり0.8〜1.8NL/minとし、かつ、前記脱ガス処理後のスラグ組成が、3.5≦CaO/SiO2(質量比)≦20を満たすようにスラグの成分調整を行うところに特徴を有する。
0.1≦R≦0.25 …(1)
[ただし、式(1)において、
R=Q/(Q+Q
R:ガス流量比
:ガス流量が小さい底吹き用プラグのガス流量(NL/min)
:ガス流量が大きい底吹き用プラグのガス流量(NL/min)を示す。]
The method for producing a forging steel according to the present invention that has solved the above-described problems includes a step of performing ladle refining by gas stirring on a molten steel produced from a converter or an electric furnace, and then performing a degassing process. In the method for producing forging steel, the ladle refining by gas stirring is performed while blowing an inert gas from two bottom blowing plugs provided at the bottom of the ladle, and one bottom blowing plug And the gas flow rate of the other bottom blowing plug so that each gas flow rate of the two bottom blowing plugs satisfies the following formula (1). Of the slag so that the total slag is 0.8 to 1.8 NL / min per ton of molten steel, and the slag composition after the degassing treatment satisfies 3.5 ≦ CaO / SiO 2 (mass ratio) ≦ 20. Characterize where to adjust ingredients To.
0.1 ≦ R ≦ 0.25 (1)
[However, in the formula (1),
R = Q small / (Q large + Q small )
R: Gas flow ratio Q Small : Gas flow rate of bottom blowing plug with small gas flow rate (NL / min)
Q large : Indicates the gas flow rate (NL / min) of the bottom blowing plug with a large gas flow rate. ]

本発明によれば、溶鋼処理における条件を制御することによって、介在物の凝集・粗大化が抑制されて、疲労特性のバラツキが小さい鍛造用鋼を得ることができる。特に本発明では、鍛造用鋼(鋼塊)の半径方向のバラツキが抑制されていると共に、高さ方向のバラツキも抑制された鍛造用鋼を確実に得ることができる。   According to the present invention, by controlling the conditions in the molten steel treatment, it is possible to obtain a forging steel in which the inclusions are prevented from agglomerating and coarsening and the variation in fatigue characteristics is small. In particular, in the present invention, a forging steel in which variation in the radial direction of the forging steel (steel ingot) is suppressed and variation in the height direction can also be reliably obtained.

図1は、実施例で用いた取鍋の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a ladle used in the examples.

本発明者らは、疲労特性(具体的には耐久限度比)のバラツキが半径方向のみならず高さ方向においても抑制された鍛造用鋼を製造する方法について鋭意検討を重ねてきた。その結果、(溶解・一次精錬)→(溶鋼処理)→(造塊)して鍛造用鋼を製造するにあたり、特に、溶鋼処理時に底吹き撹拌方法を採用してそのガス撹拌条件を制御すると共に、脱ガス処理後のスラグ組成を制御すれば、介在物の凝集・粗大化が抑制され、結果として上記バラツキの抑制された鍛造用鋼が得られることを見出し、本発明に想到した。   The inventors of the present invention have made extensive studies on a method for manufacturing a forging steel in which variation in fatigue characteristics (specifically, a limit of durability) is suppressed not only in the radial direction but also in the height direction. As a result, when manufacturing steel for forging by (melting / primary refining)-> (molten steel treatment)-> (ingot forming), in particular, the bottom stirring method is adopted during the molten steel treatment to control the gas stirring conditions. The inventors have found that if the slag composition after the degassing process is controlled, the inclusion agglomeration and coarsening are suppressed, and as a result, the forging steel with reduced variation is obtained.

以下、溶鋼処理時の条件について詳述する。尚、溶鋼処理前に行う上記溶解・一次精錬は、常法に従い高周波溶解炉や電気炉、転炉などを用いて行うことができる。   Hereinafter, the conditions at the time of a molten steel process are explained in full detail. In addition, the said melting and primary refining performed before a molten steel process can be performed using a high frequency melting furnace, an electric furnace, a converter, etc. according to a conventional method.

まず本発明では、2つの底吹き用プラグ(ポーラスプラグ)が底部に設けられた取鍋を用い、この2つの底吹き用プラグから不活性ガス(例えばArガス)を吹き込みながら取鍋精錬を行うことによって、溶鋼の撹拌を効率良く行う。   First, in the present invention, a ladle having two bottom blowing plugs (porous plugs) provided at the bottom is used, and ladle refining is performed while blowing an inert gas (for example, Ar gas) from the two bottom blowing plugs. Therefore, the molten steel is efficiently stirred.

また本発明では、一方の底吹き用プラグのガス流量と他方の底吹き用プラグのガス流量に差を設けると共に、2つの底吹き用プラグの各ガス流量が下記式(1)を満たすように調整する。   Further, in the present invention, a difference is provided between the gas flow rate of one bottom blowing plug and the gas flow rate of the other bottom blowing plug so that each gas flow rate of the two bottom blowing plugs satisfies the following formula (1). adjust.

詳細には、二つの底吹き用プラグからの不活性ガス流量のうち、大きい方のガス流量をQ(N(Normalの意味。以下、ガス流量について同じ)L/min)、小さい方のガス流量をQ(NL/min)とし、「Q/(Q+Q)」を、吹き込む「ガス流量比(R)」と定義したときに、このガス流量比が0.1〜0.25の範囲内となるようにする。
0.1≦R≦0.25 …(1)
[ただし、式(1)において、
R=Q/(Q+Q
R:ガス流量比
:ガス流量が小さい底吹き用プラグのガス流量(NL/min)
:ガス流量が大きい底吹き用プラグのガス流量(NL/min)を示す。]
Specifically, of the inert gas flow rates from the two bottom blowing plugs, the larger gas flow rate is Q large (N (meaning Normal, hereinafter, the same applies to the gas flow rate) L / min), and the smaller gas flow rate. When the flow rate is small Q (NL / min) and “Q small / (Q large + Q small )” is defined as the “gas flow rate ratio (R)” to be blown, this gas flow rate ratio is 0.1 to 0.3. Be within the range of 25.
0.1 ≦ R ≦ 0.25 (1)
[However, in the formula (1),
R = Q small / (Q large + Q small )
R: Gas flow ratio Q Small : Gas flow rate of bottom blowing plug with small gas flow rate (NL / min)
Q large : Indicates the gas flow rate (NL / min) of the bottom blowing plug with a large gas flow rate. ]

上記ガス流量比が0.1よりも小さく(例えば、Q=100NL/min、Q=10NL/minの場合)、例えば小さい方のガス流量が10NL/min以下になると、ノズルから不活性ガスが排出できずノズルが詰まる等、実質的に操業困難となる。また仮に不活性ガスを流すことができたとしても、ガス流量が少ないと流量比0の場合(即ち、底吹き用プラグが一つのみの場合)と効果が変わらない。よって、上記ガス流量比は0.1以上とする。好ましくは0.15以上である。一方、上記ガス流量比が0.25を超えると、溶鋼の清浄度が悪化するため好ましくない。上記ガス流量比は好ましくは0.2以下である。 When the gas flow rate ratio is smaller than 0.1 (for example, Q large = 100 NL / min, Q small = 10 NL / min), for example, when the smaller gas flow rate becomes 10 NL / min or less, the inert gas from the nozzle However, it is difficult to operate because the nozzle cannot be discharged and the nozzle is clogged. Even if the inert gas can be made to flow, the effect is not changed when the gas flow rate is small as compared with the case where the flow rate ratio is 0 (that is, when there is only one bottom blowing plug). Therefore, the gas flow ratio is set to 0.1 or more. Preferably it is 0.15 or more. On the other hand, when the gas flow rate ratio exceeds 0.25, the cleanliness of the molten steel deteriorates, which is not preferable. The gas flow ratio is preferably 0.2 or less.

また、上記ガス流量の合計が溶鋼の撹拌状態に影響を及ぼすため、本発明では、上記ガス流量の合計を、溶鋼1ton当たり0.8〜1.8NL/minと規定する。上記ガス流量の合計が、溶鋼1ton当たり0.8NL/min未満であると、溶鋼の撹拌力が小さすぎるため、溶鋼中の介在物の凝集や浮上分離を撹拌により促進させることができず、溶鋼の清浄度を向上させることができない。上記ガス流量の合計は、好ましくは溶鋼1ton当たり1.0NL/min以上である。一方、上記ガス流量の合計が溶鋼1ton当たり1.8NL/minよりも大きいと、溶鋼の撹拌力が大きくなりすぎて、多量のスラグが溶鋼内に巻き込まれたり、溶鋼の浴面が大気に触れる状態になり、溶鋼の清浄度が低下するため好ましくない。上記ガス流量の合計は、好ましくは1.6NL/min以下である。   In addition, since the total gas flow rate affects the stirring state of the molten steel, in the present invention, the total gas flow rate is defined as 0.8 to 1.8 NL / min per ton of molten steel. When the total gas flow rate is less than 0.8 NL / min per ton of molten steel, the stirring power of the molten steel is too small, so that the aggregation and floating separation of inclusions in the molten steel cannot be promoted by stirring. The degree of cleanliness cannot be improved. The total gas flow rate is preferably 1.0 NL / min or more per 1 ton of molten steel. On the other hand, if the total gas flow rate is larger than 1.8 NL / min per ton of molten steel, the stirring force of the molten steel becomes too large, and a large amount of slag is caught in the molten steel, or the bath surface of the molten steel touches the atmosphere. Since it will be in a state and the cleanliness of molten steel will fall, it is not preferable. The total gas flow rate is preferably 1.6 NL / min or less.

尚、本発明では、取鍋精錬に、上記2つの底吹き用プラグが底部に設けられた取鍋を用いればよく、上記プラグの設置位置については特に問わない。例えば、上述した特許文献2等に示された、2つの底吹き用プラグが底部に設けられた取鍋を使用することができる。   In the present invention, the ladle having the two bottom blowing plugs provided at the bottom may be used for ladle refining, and the installation position of the plug is not particularly limited. For example, a ladle provided with two bottom-blowing plugs at the bottom as shown in Patent Document 2 and the like described above can be used.

取鍋精錬のその他の条件は、当業者が行っている常法を採用することができ、取鍋内の溶鋼を撹拌しながら温度や主成分を調整すると共に、脱酸剤等を溶鋼に添加して、脱酸(所望の介在物組成とするにあたっては、Alを添加して脱酸を行い、Alキルド鋼とすることが推奨される)、脱硫等の処理を行えばよい。   For other conditions of ladle refining, conventional methods performed by those skilled in the art can be adopted. While stirring the molten steel in the ladle, the temperature and main components are adjusted, and a deoxidizer is added to the molten steel. Then, deoxidation (in order to obtain a desired inclusion composition, it is recommended to deoxidize by adding Al to make Al killed steel), desulfurization, and the like.

また上記取鍋精錬後に行う脱ガス処理は、当業者常法により、例えば蓋脱ガス装置(VD)で行うことができる。本発明では、脱ガス処理後のスラグ組成において、CaO/SiO2(質量比)(即ち、スラグ塩基度)が、3.5以上20以下を満たすようにスラグの成分調整を行う必要がある。 Moreover, the degassing process performed after the ladle refining can be performed by, for example, a lid degassing apparatus (VD) by a person skilled in the art. In the present invention, it is necessary to adjust the slag components so that the CaO / SiO 2 (mass ratio) (ie, slag basicity) satisfies 3.5 or more and 20 or less in the slag composition after the degassing treatment.

上記CaO/SiO2が3.5よりも小さいと、高SiO2のため再酸化が起こりやすく、またスラグが巻き込まれやすくなる。よって上記CaO/SiO2は3.5以上とする。好ましくは5.0以上である。一方、上記CaO/SiO2が20よりも大きいと、スラグが巻き込まれにくい状態となり、溶鋼中の酸化物組成制御がかえって困難となる。よって上記CaO/SiO2は20以下とする。好ましくは10以下である。 When the CaO / SiO 2 is smaller than 3.5, re-oxidation is likely to occur due to high SiO 2 and slag is likely to be caught. Therefore, the CaO / SiO 2 is 3.5 or more. Preferably it is 5.0 or more. On the other hand, when the CaO / SiO 2 is larger than 20, the slag is not easily caught, and it becomes difficult to control the oxide composition in the molten steel. Therefore, the CaO / SiO 2 is 20 or less. Preferably it is 10 or less.

上記スラグ組成の調整は、上記スラグ塩基度の範囲内にできる方法であれば特に問わず、例えば副原料(フラックス、石灰石等)の投入量を調整して行うことができる。   The slag composition can be adjusted by any method as long as it is within the range of the slag basicity, for example, by adjusting the input amount of auxiliary materials (flux, limestone, etc.).

本発明は、上記の通り、転炉または電気炉から出鋼された溶鋼に対し、上述した条件を満たすように、ガス撹拌による取鍋精錬を行い、次いで脱ガス処理を行う工程を含んでいればよく、例えば上記脱ガス処理後、更に、2度目の取鍋精錬(二次精錬)を行って、巻き込んだスラグおよび脱酸生成物の浮上分離を更に促進させてもよい。   As described above, the present invention may include a step of performing ladle refining by gas stirring so as to satisfy the above-described conditions for the molten steel produced from the converter or the electric furnace, and then performing a degassing treatment. For example, after the degassing process, a second ladle refining (secondary refining) may be performed to further promote the floating separation of the entrained slag and the deoxidized product.

[造塊]
造塊(鋳込み)は、一般的に行われている方法を採用することができ、例えば後述する実施例に示す通り、溶鋼を鋳型に注入管を介して下方から装入することにより鋳塊を製造する下注ぎ造塊方法等を採用することができる。
[Agglomeration]
For ingot making (casting), a generally performed method can be employed. For example, as shown in the examples described later, the ingot is formed by inserting molten steel into a mold from below through an injection tube. It is possible to adopt a bottom pouring method or the like to manufacture.

以上で説明した方法を採用することにより、介在物が下記の通り制御されて、疲労特性のバラツキが部位に関係なく小さい鋼塊(鍛造用鋼)が得られる。   By adopting the method described above, inclusions are controlled as follows, and a steel ingot (forging steel) having a small variation in fatigue characteristics regardless of the part can be obtained.

即ち、鋼中に含まれる酸化物のうち、粗大なCaO、CaS系介在物の割合が小さく、比較的小さいCaO−Al23系介在物の存在比率が高くなる、具体的には、CaO含有量が5質量%以上45質量%以下である酸化物系介在物(EPMAによって検出される5μm以上の介在物)数の割合が、全介在物(EPMAによって検出される5μm以上の介在物)数に対して5%以上(好ましくは7.5%以上)であり、優れた疲労特性を発揮するものが得られる。上記CaO含有介在物が5%以上存在していれば効果が発揮され、存在比率は高い方が望ましいが、製造上では実質約30%以下である。尚、本発明の鍛造用鋼において存在するその他の介在物は、主にMgO−Al23、およびMnSである。 That is, among the oxides contained in the steel, the proportion of coarse CaO and CaS inclusions is small, and the presence ratio of relatively small CaO—Al 2 O 3 inclusions is high. The ratio of the number of oxide inclusions (inclusions of 5 μm or more detected by EPMA) whose content is 5% by mass or more and 45% by mass or less is the total inclusions (inclusions of 5 μm or more detected by EPMA) It is 5% or more (preferably 7.5% or more) with respect to the number, and a material exhibiting excellent fatigue characteristics can be obtained. If the CaO-containing inclusions are present in an amount of 5% or more, the effect is exhibited, and a higher abundance ratio is desirable, but in terms of production, it is substantially about 30% or less. The other inclusions present in the forging steel of the present invention are mainly MgO—Al 2 O 3 and MnS.

本発明は、上記方法で製造することにより、粗大な介在物が抑制されて、疲労特性の高い、特には部位による疲労特性のバラツキが抑制された鍛造用鋼が得られる点に特徴を有しており、用いる鋼材の成分組成までは特に限定されないが、最終的に得られる鍛造品に要求される強度や靭性等を確保するにあたっては、溶製段階において、得られる鍛造用鋼(鍛造品)が下記の化学成分組成を満たすようにすることが好ましい。   The present invention is characterized in that, by producing by the above method, a forging steel is obtained in which coarse inclusions are suppressed and fatigue characteristics are high, in particular, variation in fatigue characteristics due to sites is suppressed. The component composition of the steel material used is not particularly limited, but for securing the strength and toughness required for the final forged product, forging steel (forged product) obtained in the melting stage It is preferable to satisfy the following chemical component composition.

[C:0.2〜0.6%]
Cは、鍛造品の強度向上に寄与する元素であり、十分な強度を確保するには、0.2%(「質量%」の意味。化学成分について以下同じ)以上含有させることが好ましい。C量は、より好ましくは0.25%以上、更に好ましくは0.30%以上である。しかしC量が多過ぎると鍛造品の靭性を劣化させるので、0.6%以下とすることが好ましい。C量は、より好ましくは0.55%以下、更に好ましくは0.50%以下である。
[C: 0.2-0.6%]
C is an element that contributes to improving the strength of the forged product. In order to ensure sufficient strength, C is preferably contained in an amount of 0.2% (meaning “mass%”; the same applies to chemical components). The amount of C is more preferably 0.25% or more, and still more preferably 0.30% or more. However, if the amount of C is too large, the toughness of the forged product is deteriorated. The amount of C is more preferably 0.55% or less, still more preferably 0.50% or less.

[Si:0.05〜0.50%]
Siは、鍛造品の強度を向上する元素として作用し、充分な強度を確保するために、0.05%以上含有させることが好ましい。Si量は、より好ましくは0.1%以上、更に好ましくは0.15%以上である。しかしSi量が多過ぎると逆V偏析が著しくなって清浄な鋼塊が得られ難くなるので、0.50%以下とすることが好ましい。Si量は、より好ましくは0.45%以下、更に好ましくは0.40%以下である。
[Si: 0.05 to 0.50%]
Si acts as an element for improving the strength of the forged product and is preferably contained in an amount of 0.05% or more in order to ensure sufficient strength. The amount of Si is more preferably 0.1% or more, and still more preferably 0.15% or more. However, if the amount of Si is too large, the reverse V segregation becomes remarkable and it becomes difficult to obtain a clean steel ingot. Therefore, the content is preferably 0.50% or less. The amount of Si is more preferably 0.45% or less, still more preferably 0.40% or less.

[Mn:0.20〜1.5%]
Mnは、焼入れ性を高めると共に強度向上に寄与する元素であり、充分な焼入れ性と強度を確保するには、Mn量を0.20%以上とすることが好ましい。Mn量は、より好ましくは0.5%以上、更に好ましくは0.8%以上である。しかしMn量が多過ぎると逆V偏析を助長するので、1.5%以下とすることが好ましい。Mn量は、より好ましくは1.2%以下、更に好ましくは1.1%以下である。
[Mn: 0.20 to 1.5%]
Mn is an element that enhances hardenability and contributes to improvement in strength. In order to ensure sufficient hardenability and strength, the amount of Mn is preferably 0.20% or more. The amount of Mn is more preferably 0.5% or more, still more preferably 0.8% or more. However, if the amount of Mn is too large, reverse V segregation is promoted. The amount of Mn is more preferably 1.2% or less, still more preferably 1.1% or less.

[Ni:0.10〜3.50%]
Niは、靭性向上元素として有用な元素であり、Ni量を0.10%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.2%以上である。しかし、Ni量が過剰になるとコストアップとなるので、3.50%以下とすることが好ましい。より好ましくは3.0%以下である。
[Ni: 0.10 to 3.50%]
Ni is an element useful as a toughness improving element, and the amount of Ni is preferably 0.10% or more. More preferably, it is 0.2% or more. However, if the amount of Ni becomes excessive, the cost will increase, so 3.50% or less is preferable. More preferably, it is 3.0% or less.

[Cr:0.9〜4%]
Crは、焼入れ性を高めると共に靭性を向上させるために有効な元素であり、それらの作用は好ましくは0.9%以上含有させることによって発揮される。Cr量は、より好ましくは1.1%以上、更に好ましくは1.3%以上である。しかし多過ぎると、逆V偏析を助長して高清浄鋼の製造を困難にするので、Cr量は4%以下とすることが好ましい。より好ましくは3.0%以下である。
[Cr: 0.9 to 4%]
Cr is an element effective for improving the hardenability and improving the toughness, and their action is preferably exhibited by containing 0.9% or more. The amount of Cr is more preferably 1.1% or more, still more preferably 1.3% or more. However, if the amount is too large, reverse V segregation is promoted and it becomes difficult to produce highly clean steel. Therefore, the Cr content is preferably 4% or less. More preferably, it is 3.0% or less.

[Mo:0.10〜0.70%]
Moは、焼入れ性、強度、靭性の全てを向上させるのに有効に作用する元素であり、それらの作用を発揮させるにはMoを0.10%以上含有させることが好ましい。Mo量は、より好ましくは0.20%以上、更に好ましくは0.25%以上である。しかし、Moは平衡分配係数が小さく、ミクロ偏析(正常偏析)を生じ易くするので、Mn量は0.70%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.60%以下である。
[Mo: 0.10 to 0.70%]
Mo is an element that effectively acts to improve all of hardenability, strength, and toughness, and it is preferable to contain Mo in an amount of 0.10% or more in order to exert these effects. The amount of Mo is more preferably 0.20% or more, and further preferably 0.25% or more. However, since Mo has a small equilibrium partition coefficient and easily causes microsegregation (normal segregation), the amount of Mn is preferably 0.70% or less. More preferably, it is 0.60% or less.

[V:0.01〜0.20%]
Vは、析出強化及び組織微細化効果があり、高強度化に有用な元素である。この様な作用を有効に発揮させるには、Vを0.01%以上含有させることが推奨される。但し、過剰に含有させても上記効果は飽和してしまい経済的に無駄であるので、V量は0.20%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.15%以下である。
[V: 0.01 to 0.20%]
V has an effect of precipitation strengthening and refinement of structure, and is an element useful for increasing the strength. In order to effectively exhibit such an action, it is recommended to contain V by 0.01% or more. However, the V content is preferably 0.20% or less because the above effect is saturated and is economically wasteful even if contained excessively. More preferably, it is 0.15% or less.

[Al:0.005〜0.10%]
Alは、製鋼工程における脱酸元素として有効に作用し、また鋼の耐割れ性にも有効に作用する。従って、Alは0.005%以上含有させることが好ましい。より好ましくは0.010%以上である。しかし、Al量が多くなると、介在物としてAl23が生成し、この介在物が凝固時に偏析・凝集して粗大な介在物を生成し、鍛造品の疲労特性が悪化する。従ってAl量の上限は0.10%とすることが好ましい。より好ましくは0.08%以下である。
[Al: 0.005 to 0.10%]
Al effectively acts as a deoxidizing element in the steel making process, and also effectively acts on the crack resistance of the steel. Accordingly, Al is preferably contained in an amount of 0.005% or more. More preferably, it is 0.010% or more. However, when the amount of Al increases, Al 2 O 3 is produced as inclusions, and these inclusions segregate and aggregate during solidification to produce coarse inclusions, which deteriorates the fatigue characteristics of the forged product. Therefore, the upper limit of the Al content is preferably 0.10%. More preferably, it is 0.08% or less.

[S:0.008%以下(0%を含まない)]
Sは、不可避的に含まれる元素であり、凝固時の偏析によって、介在物として粗大な硫化物を形成し、鍛造品の疲労強度を低下させる元素である。従ってS量は、0.008%以下とすることが好ましい。S量は、より好ましくは0.006%以下、更に好ましくは0.004%以下である。
[S: 0.008% or less (excluding 0%)]
S is an element that is inevitably included, and is an element that forms coarse sulfides as inclusions due to segregation during solidification and lowers the fatigue strength of the forged product. Accordingly, the S content is preferably 0.008% or less. The amount of S is more preferably 0.006% or less, still more preferably 0.004% or less.

[Ti:0.005%以下(0%を含まない)]
Tiは、TiNやTiC、Ti422のような微細介在物を形成して鋼中に分散し、固溶限を超えた鋼中の余剰水素を吸蔵捕捉することにより、鋼の耐水素割れ性を改善する元素である。この様な観点からTiを0.0002%以上含有させてもよい。しかしTi量が過剰になると、介在物として粗大な窒化物を形成し、鍛造品の疲労強度を低下させてしまう。従って、Ti量は0.005%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.004%以下、更に好ましくは0.003%以下である。
[Ti: 0.005% or less (excluding 0%)]
Ti forms fine inclusions such as TiN, TiC, and Ti 4 C 2 S 2 and is dispersed in the steel, and occludes and captures excess hydrogen in the steel that exceeds the solid solubility limit. It is an element that improves hydrogen cracking. From such a viewpoint, 0.0002% or more of Ti may be contained. However, when the amount of Ti becomes excessive, coarse nitrides are formed as inclusions, and the fatigue strength of the forged product is reduced. Therefore, the Ti content is preferably 0.005% or less. More preferably, it is 0.004% or less, More preferably, it is 0.003% or less.

[Total O:0.0025%以下(0%を含まない)]
O(酸素)は、SiO2、Al23、MgO、CaO等の酸化物系介在物を形成し、鍛造品の疲労強度を低下させる元素である。従ってTotal O(トータル酸素)量は極力低減することが好ましく、0.0025%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.0015%以下、更に好ましくは0.0010%以下である。
[Total O: 0.0025% or less (excluding 0%)]
O (oxygen) is an element that forms oxide inclusions such as SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, and CaO and reduces the fatigue strength of the forged product. Therefore, the total O (total oxygen) amount is preferably reduced as much as possible, and is preferably 0.0025% or less. More preferably, it is 0.0015% or less, More preferably, it is 0.0010% or less.

鋼の推奨される成分組成は上記の通りであり、残部は鉄及び不可避不純物からなる。該不可避不純物として、例えばMg等が挙げられる。Mgの場合、15ppm以下の範囲で含むことも許容される。   The recommended composition of steel is as described above, with the balance consisting of iron and inevitable impurities. Examples of the inevitable impurities include Mg. In the case of Mg, it is allowed to be contained in the range of 15 ppm or less.

また、本発明の作用効果に悪影響を与えない範囲で更に他の元素を積極的に含有させることも可能である。積極添加が許容される他の元素の例としては、焼入れ性改善効果を有するB(ホウ素)や、固溶強化元素または析出強化元素であるW,Nb,Ta,Cu,Ce,Zr,Teなどが挙げられ、それらは単独であるいは2種以上を複合添加できる。これらの添加元素は、例えば、合計量で0.1%程度以下とすることが望ましい。   Moreover, it is possible to further contain other elements as long as the effects of the present invention are not adversely affected. Examples of other elements that allow positive addition include B (boron), which has an effect of improving hardenability, and W, Nb, Ta, Cu, Ce, Zr, Te, which are solid solution strengthening elements or precipitation strengthening elements. These may be added alone or in combination of two or more. For example, the total amount of these additive elements is preferably about 0.1% or less.

上記方法で得られた鍛造用鋼を用い、例えば、加熱して熱間鍛造を施し、断面直径150〜700mmの鍛造品に仕上げることが挙げられる。この様にして得られる鍛造品は、機械、船舶、発電機等の産業分野で広く有効に活用されるものであり、高い疲労強度が要求される部品に適している。   Using the forging steel obtained by the above method, for example, it is heated and subjected to hot forging to finish a forged product having a cross-sectional diameter of 150 to 700 mm. The forged product thus obtained is widely used effectively in industrial fields such as machinery, ships, and generators, and is suitable for parts that require high fatigue strength.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。即ち、下記実施例では、2つの底吹き用プラグの位置が図1の通りである取鍋を用いているが、2つの底吹き用プラグを有する取鍋はこれに限定されるものでない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention. That is, in the following embodiment, a ladle having two bottom blowing plugs as shown in FIG. 1 is used, but the ladle having two bottom blowing plugs is not limited to this.

本実施例では、表1に示す鋼種について取鍋精錬を行った。電気炉を用いてスクラップを溶解し、当業者常法により一次精錬を行った。そして20〜100トンの溶鋼を、下記詳細および図1に示す通り、底部に2つの底吹き用プラグが設けられた取鍋(容量:100tonクラス)に移湯した。そして、上記2つの底吹き用プラグから、Arガス(不活性ガス)を吹き込み、表2に示す通り各プラグのガス流量を変化させて、取鍋精錬を行った。   In this example, ladle refining was performed on the steel types shown in Table 1. The scrap was melted using an electric furnace and primary refining was performed by a person skilled in the art. Then, 20 to 100 tons of molten steel was transferred to a ladle (capacity: 100 ton class) provided with two bottom blowing plugs at the bottom as shown in the following details and FIG. Then, Ar gas (inert gas) was blown from the two bottom blowing plugs, and the ladle refining was performed by changing the gas flow rate of each plug as shown in Table 2.

この溶鋼処理における撹拌動力は、当業者常法により、底吹きガス流量Qg(即ち、2つの底吹き用プラグのガス流量の合計に相当。以下同じ。単位:NL/min・t)で制御した。
ガス撹拌時間は、二次精錬トータルで200〜600分とした。
The stirring power in this molten steel treatment was controlled by a person skilled in the art using a bottom blowing gas flow rate Qg (ie, equivalent to the sum of the gas flow rates of the two bottom blowing plugs, the same applies hereinafter, unit: NL / min · t). .
The gas stirring time was 200 to 600 minutes in total for the secondary refining.

(取鍋の詳細)
新鍋(ワーク煉瓦施工後)
取鍋内径=2858mm(パーマ煉瓦全て露出した場合は取鍋内径=3318mm)
No.1ポーラス
位置は中心から900mm
d=900×2=1800mm
d/D=0.54〜0.63
No.2ポーラス
位置は中心から680mm
d=680×2=1360mm
d/D=0.40〜0.48
電極PCD;A=350mm
1.5A=525<d
取鍋耐火物
スラグライン:MgO−C系
壁:MgO−C系
底部(敷部):Al23−MgO系
(Details of ladle)
New pan (after work brick construction)
Ladle inner diameter = 2858mm (If all the permanent bricks are exposed, the ladle inner diameter = 3318mm)
No. 1 porous position is 900mm from the center
d = 900 × 2 = 1800 mm
d / D = 0.54-0.63
No. 2 porous position is 680mm from the center
d = 680 × 2 = 1360 mm
d / D = 0.40-0.48
Electrode PCD; A = 350mm
1.5A = 525 <d
Ladle refractory slag line: MgO-C type wall: MgO-C-based bottom (bottom part): Al 2 O 3 -MgO based

本実施例においては、No.1ポーラスのガス流量を大(Q)とし、No.2ポーラスのガス流量を小(Q)とした(尚、No.1ポーラスとNo.2ポーラスの流量を逆にした場合、即ち、No.2ポーラスのガス流量を大(Q)とし、No.1ポーラスのガス流量を小(Q)とした場合も、同等の効果が得られることを確認済みである)。また、底吹きのノズルが単数である場合(実験No.13〜16)は、No.1ポーラスのみ使用し、表2において「Q=0」かつ「ガス流量比R=0」とした。 In this example, No. Set the gas flow rate of 1 porous to large (Q large ). The gas flow rate of 2 porous was made small (Q small ) (in the case where the flow rates of No. 1 porous and No. 2 porous were reversed, that is, the gas flow rate of No. 2 porous was made large (Q large ), small a No.1 porous gas flow rate even when the (Q small), it is confirmed that the same effect can be obtained). Moreover, when the number of nozzles of bottom blowing is single (experiment No. 13-16), it is No. Only 1 porous was used, and in Table 2, “Q small = 0” and “gas flow ratio R = 0” were set.

(脱ガス処理)
蓋脱ガス装置(VD)を使用して脱ガス処理を行った。撹拌動力は、当業者常法により、底吹きガス流量Qg(NL/min・t)で制御した。また、脱ガス処理後のスラグ組成における塩基度(スラグ塩基度、C/S)が表2の通りとなるように、当業者常法(例えば、特開2007−231410号公報に開示)の通り、フラックスを添加する等してスラグの成分組成を調整した。
(Degassing treatment)
Degassing treatment was performed using a lid degasser (VD). The stirring power was controlled by the bottom blowing gas flow rate Qg (NL / min · t) by a person skilled in the art. In addition, as in Table 2, the basicity (slag basicity, C / S) in the slag composition after degassing treatment is as shown in Table 2 (for example, disclosed in JP 2007-231410 A). The component composition of the slag was adjusted by adding flux.

(造塊)
上記処理後は下注ぎ造塊処理を行って鋳塊を製造した。その後、約1300℃まで加熱し熱間鍛造を施して、断面直径150〜700mmの鍛造品に仕上げた。
(Agglomeration)
After the above treatment, an ingot was produced by performing a bottom pouring and ingot treatment. Then, it heated to about 1300 degreeC and gave hot forging, and finished it into the forging goods with a cross-sectional diameter of 150-700 mm.

この様にして得られた鍛造品を用い、下記の介在物の形態や疲労特性を評価した。   Using the forged product thus obtained, the following inclusions and fatigue characteristics were evaluated.

(介在物の組成および個数の評価)
得られた鍛造品の上部相当位置(全長を100%としたときの底面からの距離が70〜100%の範囲内の位置、鋼材上部)と、底部相当位置(全長を100%としたときの底面からの距離が0〜20%の範囲内の位置、鋼材底部)の、軸中心に垂直な断面(それぞれの位置において切り捨てた端材の切断面)において、軸中心から半径(R)方向に向かってR/3位置から小片をそれぞれ切り出し、研磨後、EPMAによる介在物の組成分析(観察視野サイズは100mm2、視野数は1視野/部位)を行った(EPMA装置および測定条件は下記の通りである)。
(Evaluation of composition and number of inclusions)
The upper equivalent position of the obtained forged product (position within the range of 70 to 100% of the distance from the bottom when the total length is 100%, the steel upper part) and the bottom equivalent position (when the total length is 100%) In the cross section perpendicular to the axis center (cut surface of the end material discarded at each position) of the distance within the range of 0 to 20% from the bottom surface (steel bottom), in the radius (R) direction from the axis center Small pieces were cut out from the R / 3 position toward each other, and after polishing, composition analysis of inclusions was performed by EPMA (observation field size is 100 mm 2 , number of fields is 1 field / site) (EPMA apparatus and measurement conditions are as follows) Street).

そして全視野において、介在物長径が5μm以上の、介在物の全数およびCaO含有量が5質量%以上45質量%以下である酸化物系介在物の個数を求め、鋼断面において観察される全介在物数(但し、介在物長径が5μm以上)に占める、CaO含有量が5質量%以上45質量%以下である酸化物系介在物数の割合(%)を求めた。その結果を表2に示す。表2において、上記割合が5%以上の場合を「○」と評価した。また、上記割合が5%未満の場合を「×」と評価した。   Then, in all fields of view, the total number of inclusions having an inclusion major axis of 5 μm or more and the number of oxide inclusions having a CaO content of 5 mass% or more and 45 mass% or less are obtained. The ratio (%) of the number of oxide inclusions in which the CaO content is 5% by mass or more and 45% by mass or less in the number of inclusions (however, the major axis of inclusions is 5 μm or more) was determined. The results are shown in Table 2. In Table 2, the case where the ratio was 5% or more was evaluated as “◯”. Moreover, the case where the said ratio was less than 5% was evaluated as "x".

(EPMA装置および測定条件について)
メーカー:日本電子株式会社
型番:JXA−8900RL
加速電圧:15kV
ビーム電流:1.7×10-9
ビーム径:1μm
(EPMA device and measurement conditions)
Manufacturer: JEOL Ltd. Model: JXA-8900RL
Acceleration voltage: 15 kV
Beam current: 1.7 × 10 -9 A
Beam diameter: 1μm

尚、酸化物と、酸素以外の非金属元素(例えば、N、S等)を含む複合介在物については、上記EPMAで酸化物系介在物を20質量%以上含有するものを、酸化物系介在物と認定した。   For composite inclusions containing oxides and non-metallic elements other than oxygen (for example, N, S, etc.), those containing 20 mass% or more of oxide inclusions in the above EPMA are used as oxide inclusions. Certified as a thing.

(引張強度の測定)
得られた鍛造品(丸棒)の鋼材上部のR/3部、および鋼材底部のR/3部から、φ6mm×ゲージ長さ30mmの引張試験片(試験片の長手方向は、鍛造品の軸方向から45度傾斜)を各部位1本ずつ採取し、常温にて引張試験(JIS Z 2204、2241)を実施した。
(Measurement of tensile strength)
From the R / 3 part at the top of the steel material of the forged product (round bar) and the R / 3 part at the bottom of the steel material, a tensile test piece (φ6 mm × gauge length 30 mm) One portion of each part was collected at 45 ° from the direction, and a tensile test (JIS Z 2204, 2241) was performed at room temperature.

(疲労特性の評価)
得られた鍛造品(丸棒)の鋼材上部のR/3部位置、および鋼材底部のR/3部位置から、下記の試験片をそれぞれ採取し、下記の条件にて疲労試験を実施した。
(Evaluation of fatigue characteristics)
From the R / 3 part position at the top of the steel material and the R / 3 part position at the bottom of the steel material of the obtained forged product (round bar), the following test pieces were sampled and subjected to fatigue tests under the following conditions.

〔疲労試験の条件〕
試験片:直径10mm平滑試験片
(試験片の長手方向は、鍛造品の軸方向から45度傾斜)
試験方法:回転曲げ疲労試験(応力比=−1,回転数:3600rpm)
疲労強度評価方法:階差法
階差応力:20MPa
試験片本数:各5本
各試験片の疲労強度=(破断応力)−(階差応力)
そして、疲労限度の指標として、耐久限度比(疲労強度σ/引張強度σ)を求めた。
[Fatigue test conditions]
Test piece: 10 mm diameter smooth test piece
(The longitudinal direction of the specimen is inclined 45 degrees from the axial direction of the forged product)
Test method: Rotating bending fatigue test (stress ratio = -1, rotation speed: 3600 rpm)
Fatigue strength evaluation method: Difference method Difference stress: 20 MPa
Number of specimens: 5 each Fatigue strength of each specimen = (breaking stress)-(step stress)
Then, a durability limit ratio (fatigue strength σ w / tensile strength σ B ) was determined as an index of fatigue limit.

この疲労試験を5本の試験片で行って、まず、鋼材上部のR/3部位置における耐久限度比の平均値を求め、更に、5本の試験片における耐久限度比の前記平均値と最小値との差を求めて、半径方向の疲労特性のバラツキを評価した。この結果を表2に示す。表2において、前記平均値と最小値との差が0.025以下の場合を「○」(バラツキが小さい。特に半径方向のバラツキが小さい)と評価し、0.025超の場合を「×」と評価した。   This fatigue test is performed on five test pieces, and first, the average value of the endurance limit ratio at the R / 3 part position of the upper part of the steel material is obtained, and further, the average value and the minimum of the endurance limit ratio in the five test pieces are obtained. The difference from the value was obtained, and the variation in the fatigue characteristics in the radial direction was evaluated. The results are shown in Table 2. In Table 2, the case where the difference between the average value and the minimum value is 0.025 or less is evaluated as “◯” (the variation is small. The variation in the radial direction is particularly small), and the case where it exceeds 0.025 is evaluated as “× ".

また、5本の試験片を用いて求めた鋼材上部のR/3部位置における耐久限度比の平均値「ETOP」と、5本の試験片を用いて求めた鋼材下部のR/3部位置における耐久限度比の平均値「EBOT」の比(ETOP/EBOT)を求めた。この結果を表2に示す。表2において、ETOP/EBOTが0.90以上1.07以下の場合を「○」(バラツキが小さい。特に高さ方向のバラツキが小さい)と評価し、0.90未満または1.07超の場合を「×」と評価した。 In addition, the average value “E TOP ” of the endurance limit ratio at the R / 3 part position of the upper part of the steel obtained using the five test pieces and the R / 3 part of the lower part of the steel obtained using the five test pieces The ratio (E TOP / E BOT ) of the average value “E BOT ” of the endurance limit ratio at the position was determined. The results are shown in Table 2. In Table 2, the case where E TOP / E BOT is 0.90 or more and 1.07 or less is evaluated as “◯” (small variation, particularly small variation in the height direction), and less than 0.90 or 1.07 The super case was evaluated as “×”.

表2より次のように考察することができる。即ち、実験No.1〜8は、取鍋精錬におけるガス撹拌条件を規定の通りとすると共に、脱ガス処理後のスラグ組成を規定範囲内に制御していることから、所望の介在物組成が得られて、疲労特性のバラツキが部位によらず抑制されていることがわかる。これに対し実験No.9〜20は、取鍋精錬におけるガス撹拌条件、脱ガス処理後のスラグ組成の少なくともいずれかが規定範囲外であるため、所望の介在物組成が得られず、結果として疲労特性のバラツキが、半径方向、高さ方向の少なくともいずれかで生じた。   From Table 2, it can be considered as follows. That is, Experiment No. 1-8, as the gas stirring conditions in ladle refining are as specified, and the slag composition after degassing is controlled within the specified range, the desired inclusion composition is obtained, fatigue It can be seen that the variation in characteristics is suppressed regardless of the part. On the other hand, Experiment No. 9-20, because at least one of the gas stirring conditions in ladle refining and the slag composition after degassing treatment is outside the specified range, the desired inclusion composition cannot be obtained, and as a result, the variation in fatigue characteristics is It occurred in at least one of the radial direction and the height direction.

詳細には、実験No.9および11は、スラグ塩基度が規定範囲を下回っているため、また実験No.10および12は、スラグ塩基度が規定範囲を上回っているため、いずれも所望の介在物を確保できず、疲労特性のバラツキが生じた。   Specifically, Experiment No. In Nos. 9 and 11, the slag basicity is below the specified range. In Nos. 10 and 12, since the slag basicity exceeded the specified range, the desired inclusions could not be ensured, resulting in variations in fatigue characteristics.

実験No.13〜16は、不活性ガスの吹き込みを1箇所のみから行い(取鍋精錬におけるガス流量比Rがゼロであり)、また実験No.13は、更にスラグ塩基度が規定範囲を下回っているため、所望の介在物を確保できず、疲労特性のバラツキが生じた。   Experiment No. In Nos. 13 to 16, the inert gas was blown from only one place (the gas flow rate ratio R in ladle refining was zero). In No. 13, since the slag basicity was below the specified range, the desired inclusions could not be secured, resulting in variations in fatigue characteristics.

実験No.17は、ガス流量比Rが高く、かつスラグ塩基度が低いため、また、実験No.18および19は、取鍋精錬におけるガス流量比Rが高く、かつスラグ塩基度が規定範囲を上回っているため、いずれも所望の介在物を確保できず、疲労特性のバラツキが生じた。   Experiment No. No. 17 has a high gas flow rate ratio R and low slag basicity. Nos. 18 and 19 had a high gas flow rate ratio R in ladle refining, and the slag basicity exceeded the specified range, so that none of the desired inclusions could be secured, resulting in variations in fatigue characteristics.

実験No.20は、ガス流量比Rが高いため、所望の介在物を確保できず、疲労特性のバラツキが生じた。   Experiment No. No. 20 had a high gas flow rate ratio R, so that desired inclusions could not be secured, resulting in variations in fatigue characteristics.

Claims (1)

転炉または電気炉から出鋼された溶鋼に対し、ガス撹拌による取鍋精錬を行い、次いで脱ガス処理を行う工程を含む鍛造用鋼の製造方法において、
前記ガス撹拌による取鍋精錬は、
取鍋の底部に設けられた2つの底吹き用プラグから不活性ガスを吹き込みながら行うものであって、
一方の底吹き用プラグのガス流量と他方の底吹き用プラグのガス流量に差を設け、
2つの底吹き用プラグの各ガス流量が下記式(1)を満たすようにすると共に、2つの底吹き用プラグのガス流量の合計を、溶鋼1ton当たり0.8〜1.8NL/minとし、かつ、
前記脱ガス処理後のスラグ組成が、3.5≦CaO/SiO2(質量比)≦20を満たすようにスラグの成分調整を行うことを特徴とする、鍛造用鋼の半径方向の疲労特性のバラツキが抑制されていると共に、高さ方向の疲労特性のバラツキが抑制された鍛造用鋼の製造方法。
0.15≦R≦0.25 …(1)
[ただし、式(1)において、
R=Q/(Q+Q
R:ガス流量比
:ガス流量が小さい底吹き用プラグのガス流量(NL/min)
:ガス流量が大きい底吹き用プラグのガス流量(NL/min)を示す。]
In the method for producing forging steel, including a step of performing ladle refining by gas stirring, and then degassing the molten steel produced from the converter or electric furnace,
The ladle refining by gas stirring is
It is performed while blowing inert gas from two bottom blowing plugs provided at the bottom of the ladle,
Provide a difference between the gas flow rate of one bottom blowing plug and the gas flow rate of the other bottom blowing plug,
Each gas flow rate of the two bottom blowing plugs satisfies the following formula (1), and the total gas flow rate of the two bottom blowing plugs is 0.8 to 1.8 NL / min per 1 ton of molten steel, And,
The slag composition after the degassing treatment is adjusted so that the slag composition satisfies 3.5 ≦ CaO / SiO 2 (mass ratio) ≦ 20 . A method for producing forging steel in which variation is suppressed and variation in fatigue characteristics in the height direction is suppressed .
0.15 ≦ R ≦ 0.25 (1)
[However, in the formula (1),
R = Q small / (Q large + Q small )
R: Gas flow ratio Q Small : Gas flow rate of bottom blowing plug with small gas flow rate (NL / min)
Q large : Indicates the gas flow rate (NL / min) of the bottom blowing plug with a large gas flow rate. ]
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