JP6292039B2 - Carbon steel slab, method for producing carbon steel slab, and steel material - Google Patents

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本発明は、製品欠陥の原因となる粗大なAlクラスターが少なく、かつ、靭性に優れた炭素鋼鋳片、炭素鋼鋳片の製造方法、及び、この炭素鋼鋳片からなる鋼材に関するものである。 The present invention relates to a carbon steel slab that has few coarse Al 2 O 3 clusters that cause product defects and is excellent in toughness, a method for producing the carbon steel slab, and a steel material comprising the carbon steel slab. Is.

一般に、厚板等の鋼材の素材として、溶鋼に脱酸剤としてAlを添加したアルミキルド鋼からなる炭素鋼鋳片が用いられている。溶鋼にAlを添加して脱酸を行った際には、溶鋼中にAlが生成する。このAlはクラスター化しやすいことから、炭素鋼鋳片の内部には、粗大なAlクラスターが存在することがある。 In general, a carbon steel slab made of aluminum killed steel obtained by adding Al as a deoxidizer to molten steel is used as a material for steel materials such as thick plates. When Al is added to molten steel and deoxidation is performed, Al 2 O 3 is generated in the molten steel. Since this Al 2 O 3 is easily clustered, coarse Al 2 O 3 clusters may exist inside the carbon steel slab.

ここで、厚板等の鋼材においては、上述の粗大なAlクラスターに起因した製品欠陥が発生することが知られている。
従来、製品欠陥の原因となる粗大なAlクラスターを低減する手段として、例えば特許文献1には、希土類元素(REM)を添加するとともに固溶REMを1ppmとすることが提案されている。
Here, in the steel slab or the like, product defects are known to occur due to coarse Al 2 O 3 clusters described above.
Conventionally, as a means for reducing coarse Al 2 O 3 clusters causing product defects, for example, Patent Document 1 proposes adding rare earth elements (REM) and setting solid solution REM to 1 ppm. .

一方、厚板等の鋼材には、その使用用途に応じて優れた低温靭性が求められている。低温靭性を向上させるためには、破壊起点となる粗大な介在物を除去し、微細な介在物を分散させることにより、結晶粒の粗大化を抑制する方法がある。
ここで、例えば特許文献2には、Zr及びREMを複合添加して酸化物(Zr、REM、及びCaを含有する酸化物)を生成させるとともに、この酸化物の大きさと個数を制御することにより、靭性を向上させた鋼材が提案されている。
On the other hand, steel materials such as thick plates are required to have excellent low-temperature toughness depending on the intended use. In order to improve the low temperature toughness, there is a method of suppressing the coarsening of crystal grains by removing coarse inclusions that become the starting point of fracture and dispersing fine inclusions.
Here, for example, in Patent Document 2, Zr and REM are added in combination to generate an oxide (an oxide containing Zr, REM, and Ca), and the size and number of the oxides are controlled. Steel materials with improved toughness have been proposed.

特開2005−002425号公報JP 2005-002425 A 特開2010−209433号公報JP 2010-209433 A

ところで、特許文献1では、REMの添加によりAlクラスターの発生を抑制しているが、介在物サイズは数μmのAlであり、靭性等の材質特性を向上させることはできなかった。
また、特許文献2で生成した介在物は、円相当径が0.1〜2.0μmの比較的粗大な酸化物であり、靭性の向上が不十分であった。
Incidentally, Patent Document 1, although suppressing the occurrence of Al 2 O 3 clusters by the addition of REM, inclusions size is Al 2 O 3 of a few [mu] m, can be improved material properties such as toughness There wasn't.
Moreover, the inclusion produced | generated by patent document 2 is a comparatively coarse oxide with an equivalent circle diameter of 0.1-2.0 micrometers, and the improvement of toughness was inadequate.

本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、粗大なAlクラスターの発生を抑制することができるとともに、微細な介在物を分散生成させることで、靭性が大幅に向上された炭素鋼鋳片、炭素鋼鋳片の製造方法、及び、この炭素鋼鋳片からなる鋼材を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned situation, and can suppress the generation of coarse Al 2 O 3 clusters and greatly improve toughness by dispersing and generating fine inclusions. It is an object of the present invention to provide a produced carbon steel slab, a method for producing a carbon steel slab, and a steel material comprising the carbon steel slab.

上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、微量のZr元素を溶鋼中に存在させることにより、Alクラスターの生成原因となるFeOを還元して粗大なAlクラスターの生成を抑制できるとともに、FeOと未反応のZr粒子が微細なZr酸化物となって数多く存在し、炭素鋼鋳片の靭性を大幅に向上させることが可能であるとの知見を得た。 As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above-mentioned problems, the presence of a small amount of Zr element in the molten steel reduces FeO that causes Al 2 O 3 clusters to form coarse Al 2. The knowledge that it is possible to suppress the formation of O 3 clusters, and there are many FeO and unreacted Zr particles as fine Zr oxides, which can significantly improve the toughness of carbon steel slabs. Obtained.

本発明は上述の知見に基づいてなされたものであって、本発明に係る炭素鋼鋳片は、質量%で、C;0.01%以上0.30%以下、Si;0.001%以上1.5%以下、Mn;0.01%以上3.0%以下、P;0.0010%以上0.050%以下、S;0.0001%以上0.003%以下、Al;0.01%以上1.5%以下、t.O;0.0001%以上0.004%以下、t.N;0.0001%以上0.01%以下、t.Zr;0.0003%以上0.004%以下を含有し、残部がFeおよび不可避不純物とされた組成を有し、円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物が1mmあたり50個以上存在するとともに、円相当径10μmを超えるAlクラスターが1mmあたり5個以下であることを特徴としている。 The present invention has been made based on the above-mentioned knowledge, and the carbon steel slab according to the present invention is C: 0.01% or more and 0.30% or less, Si; 0.001% or more in mass%. 1.5% or less, Mn; 0.01% or more and 3.0% or less, P; 0.0010% or more and 0.050% or less, S; 0.0001% or more and 0.003% or less, Al; 0.01 % To 1.5%, t. O: 0.0001% or more and 0.004% or less, t. N: 0.0001% or more and 0.01% or less, t. Zr: 0.0003% or more and 0.004% or less, with the balance being Fe and inevitable impurities, and 50 or more Zr oxides with an equivalent circle diameter of 50 nm to 100 nm per 1 mm 2 In addition, the number of Al 2 O 3 clusters having an equivalent circle diameter exceeding 10 μm is 5 or less per 1 mm 2 .

この構成の炭素鋼鋳片によれば、円相当径10μmを超えるAlクラスターが1mmあたり5個以下に抑えられていることから、この炭素鋼鋳片を用いた場合に、粗大なAlクラスターに起因する製品不良の発生を抑制することが可能となる。
また、円相当径50nm以上100nm以下の比較的微細なZr酸化物が1mmあたり50個以上存在しているので、炭素鋼鋳片の靭性を大幅に向上させることができる。
According to the carbon steel slab of this configuration, since Al 2 O 3 clusters exceeding the equivalent circle diameter of 10 μm are suppressed to 5 or less per 1 mm 2 , when this carbon steel slab is used, It is possible to suppress the occurrence of product defects due to Al 2 O 3 clusters.
Further, since there are 50 or more relatively fine Zr oxides having an equivalent circle diameter of 50 nm or more and 100 nm or less per 1 mm 2 , the toughness of the carbon steel slab can be greatly improved.

また、本発明に係る炭素鋼鋳片の製造方法は、上述の炭素鋼鋳片を製造する炭素鋼鋳片の製造方法であって、容器内に貯留された溶鋼に、Al添加後にZrを添加するZr添加工程を有しており、前記Zr添加工程では、Zr添加部の湯面直下50cmのZr濃度が、Zrの添加から30秒後に15ppm以下となるように、Zrを添加することを特徴としている。Zrは、Zr添加時、表面張力により一時的に溶鋼の湯面表層部にとどまるため、湯面〜湯面より50cm深さまでの溶鋼中のZr濃度が最も高い。したがって、溶鋼サンプルが湯面の影響を受けて、成分の変動等が起きないように、Zr添加部の湯面直下50cmの溶鋼を採取して成分の測定を行うこととした。   Further, the method for producing a carbon steel slab according to the present invention is a method for producing the above-described carbon steel slab, wherein Zr is added to the molten steel stored in the container after the addition of Al. Zr addition step is performed, and in the Zr addition step, Zr is added so that the Zr concentration of 50 cm immediately below the molten metal surface of the Zr addition portion becomes 15 ppm or less 30 seconds after the addition of Zr. It is said. Since Zr temporarily remains in the molten steel surface layer part due to surface tension when Zr is added, the Zr concentration in the molten steel from the molten metal surface to the depth of 50 cm from the molten metal surface is the highest. Therefore, in order to prevent the molten steel sample from being affected by the molten metal surface and causing fluctuations in the component, etc., it was decided to measure the component by collecting molten steel 50 cm immediately below the molten metal surface of the Zr-added portion.

この構成の炭素鋼鋳片の製造方法によれば、容器内に貯留された溶鋼にZrを添加するZr添加工程において、Zr添加部の湯面直下50cmのZr濃度が、Zrの添加から30秒後に15ppm以下となるように、Zrを添加する構成としているので、溶鋼中には微量のZr元素が存在することになる。このZr元素により、Alクラスター生成の原因となるFeOを還元することができ、Alのクラスター化(粗大化)を抑制することが可能となる。 According to the method for producing a carbon steel slab of this configuration, in the Zr addition step of adding Zr to the molten steel stored in the container, the Zr concentration of 50 cm immediately below the molten metal surface of the Zr addition portion is 30 seconds from the addition of Zr. Since it is set as the structure which adds Zr so that it may become 15 ppm or less later, a trace amount Zr element will exist in molten steel. With this Zr element, FeO that causes Al 2 O 3 cluster generation can be reduced, and clustering (coarseness) of Al 2 O 3 can be suppressed.

また、Zrの添加から30秒後にZr濃度が15ppm以下の微量とされていることから、FeOと未反応のZrが成長せず、円相当径50nm以上100nm以下の微細なZr酸化物を数多く存在させることが可能となり、靭性に優れた炭素鋼鋳片を製造することが可能となる。なお、Zrの添加から30秒後にZr酸化物の生成量が増大することから、本発明では、Zrの添加から30秒後のZr濃度を15ppm以下となるように、Zrの添加を制御している。Zrの添加を分割して少量ずつ実施したり、容器内の溶鋼を撹拌して平均還流時間を変更したりすることにより、Zrの添加から30秒後のZr濃度を15ppm以下に制御することが可能となる。   In addition, since the Zr concentration is 15 ppm or less 30 seconds after the addition of Zr, FeO and unreacted Zr do not grow, and there are many fine Zr oxides with an equivalent circle diameter of 50 nm to 100 nm. It becomes possible to produce a carbon steel slab excellent in toughness. Since the amount of Zr oxide produced increases 30 seconds after the addition of Zr, in the present invention, the addition of Zr is controlled so that the Zr concentration after 30 seconds from the addition of Zr is 15 ppm or less. Yes. The Zr concentration after 30 seconds from the addition of Zr can be controlled to 15 ppm or less by dividing the addition of Zr in small portions or by stirring the molten steel in the container and changing the average reflux time. It becomes possible.

ここで、本発明の炭素鋼鋳片の製造方法においては、前記容器内の前記溶鋼の平均還流時間が120秒以上360秒以下とされていることが好ましい。平均還流時間とは、容器中の溶鋼成分が均一になるまでの時間を示す。平均還流時間は容器のサイズや溶鋼撹拌機能の有無等によって決定される。
この構成の炭素鋼鋳片の製造方法によれば、前記容器内の前記溶鋼の平均還流時間を120秒以上としているので、撹拌によって酸素が溶鋼中に巻き込まれることが少なく、粗大な酸化物の発生を抑制することができる。一方、前記溶鋼の平均還流時間が360秒以下とされているので、撹拌力が十分に確保されており、局所的にZr濃度が高い領域が存在することがなく、Zr酸化物の粗大化を抑制することができる。
Here, in the method for producing a carbon steel slab of the present invention, it is preferable that an average reflux time of the molten steel in the container is 120 seconds or more and 360 seconds or less. The average reflux time indicates the time until the molten steel component in the container becomes uniform. The average reflux time is determined by the size of the container and the presence or absence of a molten steel stirring function.
According to the method for producing a carbon steel slab of this configuration, since the average reflux time of the molten steel in the container is 120 seconds or more, oxygen is less likely to be caught in the molten steel by stirring, and the coarse oxide Occurrence can be suppressed. On the other hand, since the average reflux time of the molten steel is 360 seconds or less, the stirring force is sufficiently ensured, there is no region where the Zr concentration is locally high, and the Zr oxide is coarsened. Can be suppressed.

また、本発明に係る鋼材は、上述の炭素鋼鋳片を加工して成形されたことを特徴としている。
この構成の鋼材は、円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物が1mmあたり50個以上存在するとともに、円相当径10μmを超えるAlクラスターが1mmあたり5個以下である炭素鋼鋳片を用いているので、靭性を大幅に向上させることができるとともに粗大なAlクラスターに起因する製品不良の発生を抑制することができる。なお、鋼材としては、炭素鋼鋳片に対して熱間圧延を行った厚板材や冷延加工を実施した薄板材等を挙げることができる。
Further, the steel material according to the present invention is characterized by being formed by processing the above-described carbon steel slab.
Steel of this arrangement is equivalent circle diameter 50nm or 100nm following Zr oxide with the presence 1 mm 2 per 50 or more, a circle more than equivalent diameter 10μm Al 2 O 3 Carbon steel clusters is less than 5 per 1 mm 2 Since the slab is used, toughness can be greatly improved and the occurrence of product defects due to coarse Al 2 O 3 clusters can be suppressed. Examples of the steel material include a thick plate material obtained by hot rolling the carbon steel slab and a thin plate material obtained by performing cold rolling.

上述のように、本発明によれば、粗大なAlクラスターの発生を抑制することができるとともに、靭性が大幅に向上した炭素鋼鋳片、炭素鋼鋳片の製造方法、及び、この炭素鋼鋳片からなる鋼材を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the generation of coarse Al 2 O 3 clusters can be suppressed and the toughness of the carbon steel slab, the carbon steel slab manufacturing method, and the It is possible to provide a steel material made of a carbon steel slab.

本発明の実施形態である炭素鋼鋳片の製造方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the carbon steel slab which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態である炭素鋼鋳片の製造方法におけるZr添加工程の説明図である。It is explanatory drawing of the Zr addition process in the manufacturing method of the carbon steel slab which is embodiment of this invention. Zr添加工程において、Zr添加部の湯面直下50cmのZr濃度が、Zrの添加から30秒後に15ppm以下となるように、Zrを添加した場合の作用を示す説明図である。In a Zr addition process, it is explanatory drawing which shows an effect | action at the time of adding Zr so that Zr density | concentration of 50 cm right under the molten metal surface of a Zr addition part may be 15 ppm or less 30 seconds after addition of Zr. Zr添加工程において、Zr添加部の湯面直下50cmのZr濃度が、Zrの添加から30秒後に15ppmを超えるように、Zrを添加した場合の作用を示す説明図である。In a Zr addition process, it is explanatory drawing which shows an effect | action at the time of adding Zr so that Zr density | concentration of 50 cm right under the molten metal surface of a Zr addition part may exceed 15 ppm 30 seconds after addition of Zr.

以下に、本発明の実施形態である炭素鋼鋳片、炭素鋼鋳片の製造方法、及び、鋼材について、添付した図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, a carbon steel cast piece, a method for producing a carbon steel cast piece, and a steel material, which are embodiments of the present invention, will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

本実施形態である炭素鋼鋳片は、その組成が、質量%で、C;0.01%以上0.30%以下、Si;0.001%以上1.5%以下、Mn;0.01%以上3.0%以下、P;0.0010%以上0.050%以下、S;0.0001%以上0.003%以下、Al;0.01%以上1.5%以下、t.O;0.0001%以上0.004%以下、t.N;0.0001%以上0.01%以下、t.Zr;0.0003%以上0.004%以下を含有し、残部がFeおよび不可避不純物とされている。
以下に、各成分を規定した理由について説明する。
The carbon steel slab according to the present embodiment has a composition in mass%, C: 0.01% or more and 0.30% or less, Si; 0.001% or more and 1.5% or less, Mn; 0.01 % To 3.0%, P; 0.0010% to 0.050%, S; 0.0001% to 0.003%, Al; 0.01% to 1.5%, t. O: 0.0001% or more and 0.004% or less, t. N: 0.0001% or more and 0.01% or less, t. Zr: 0.0003% or more and 0.004% or less, with the balance being Fe and inevitable impurities.
Below, the reason which prescribed | regulated each component is demonstrated.

(C:炭素)
Cは、炭素鋼鋳片の強度を向上させる作用効果を有する元素である。ここで、Cの含有量が0.01%未満では、上述の作用効果を奏功せしめることができない。一方、Cの含有量が0.30%を超えると、HAZ靭性が劣化するとともに、溶接性も低下してしまうおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Cの含有量を0.01%以上0.30%以下の範囲内に限定している。
(C: carbon)
C is an element having an effect of improving the strength of the carbon steel slab. Here, if content of C is less than 0.01%, the above-mentioned effect cannot be achieved. On the other hand, if the C content exceeds 0.30%, the HAZ toughness deteriorates, and the weldability may also deteriorate.
From the above, in this embodiment, the C content is limited to a range of 0.01% to 0.30%.

(Si:ケイ素)
Siは、溶鋼10の脱酸を促進するとともに、炭素鋼鋳片の強度を向上させる作用効果を有する元素である。ここで、Siの含有量が0.001%未満では、上述の作用効果を奏功せしめることができない。一方、Siの含有量が1.5%を超えると、HAZ靭性が劣化するとともに、溶接性も低下してしまうおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Siの含有量を0.001%以上1.5%以下の範囲内に限定している。
(Si: silicon)
Si is an element having an effect of promoting deoxidation of the molten steel 10 and improving the strength of the carbon steel slab. Here, if content of Si is less than 0.001%, the above-mentioned effect cannot be achieved. On the other hand, if the Si content exceeds 1.5%, the HAZ toughness deteriorates and the weldability may also deteriorate.
From the above, in this embodiment, the Si content is limited to a range of 0.001% to 1.5%.

(Mn:マンガン)
Mnは、炭素鋼鋳片の強度及び靭性を向上させる作用効果を有する元素である。ここで、Mnの含有量が0.01%未満では、上述の作用効果を奏功せしめることができない。一方、Mnの含有量が3.0%を超えると、溶接性が低下してしまう。
以上のことから、本実施形態では、Mnの含有量を0.01%以上3.0%以下の範囲内に限定している。
(Mn: Manganese)
Mn is an element having an effect of improving the strength and toughness of the carbon steel slab. Here, when the content of Mn is less than 0.01%, the above-described effects cannot be achieved. On the other hand, if the Mn content exceeds 3.0%, the weldability is lowered.
From the above, in this embodiment, the Mn content is limited to a range of 0.01% to 3.0%.

(P:リン)
Pは、炭素鋼鋳片の靭性に影響を与える元素であるが、不可避的に0.0010%は含有される。ここで、Pの含有量が0.050%を超えると、粗大な介在物が生成し、炭素鋼鋳片の靭性が劣化してしまう。
以上のことから、本実施形態では、Pの含有量を0.0010%以上0.050%以下の範囲内に限定している。
(P: phosphorus)
P is an element that affects the toughness of the carbon steel slab, but unavoidably 0.0010% is contained. Here, when the content of P exceeds 0.050%, coarse inclusions are generated, and the toughness of the carbon steel slab is deteriorated.
From the above, in this embodiment, the P content is limited to a range of 0.0010% to 0.050%.

(S:硫黄)
Sは、炭素鋼鋳片の靭性に影響を与える元素であるが、不可避的に0.0001%は含有される。ここで、Sの含有量が0.003%を超えると、粗大な介在物が生成し、炭素鋼鋳片の靭性が劣化してしまう。
以上のことから、本実施形態では、Sの含有量を0.0001%以上0.003%以下の範囲内に限定している。
(S: sulfur)
S is an element that affects the toughness of the carbon steel slab, but unavoidably 0.0001% is contained. Here, if the content of S exceeds 0.003%, coarse inclusions are generated, and the toughness of the carbon steel slab deteriorates.
From the above, in this embodiment, the S content is limited to a range of 0.0001% to 0.003%.

(Al:アルミニウム)
Alは、溶鋼10の脱酸を促進するために添加される元素である。ここで、Alの含有量が0.01%未満では、十分に脱酸をすることができない。一方、Alの含有量が1.50%を超えると、粗大な介在物(Alクラスター20)が発生しやすくなり、炭素鋼鋳片の品質が劣化するおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Alの含有量を0.01%以上1.50%以下の範囲内に限定している。
(Al: Aluminum)
Al is an element added to promote deoxidation of the molten steel 10. Here, if the content of Al is less than 0.01%, sufficient deoxidation cannot be performed. On the other hand, if the Al content exceeds 1.50%, coarse inclusions (Al 2 O 3 clusters 20) are likely to be generated, and the quality of the carbon steel slab may be deteriorated.
From the above, in this embodiment, the Al content is limited to a range of 0.01% to 1.50%.

(t.O:酸素)
Oは、不可避的に0.0001%は含有される。ここで、Oの含有量が0.004%を超えると、粗大な酸化物等が生成し、炭素鋼鋳片の品質が劣化してしまう。
以上のことから、本実施形態では、Oの含有量を0.0001%以上0.004%以下の範囲内に限定している。なお、t.O(トータル酸素量)は、化合物の状態で炭素鋼鋳片に分散しているOを含む合計量である。
(T.O: oxygen)
O is inevitably contained in an amount of 0.0001%. Here, if the O content exceeds 0.004%, coarse oxides and the like are generated, and the quality of the carbon steel slab deteriorates.
From the above, in this embodiment, the content of O is limited to the range of 0.0001% to 0.004%. Note that t. O (total oxygen amount) is a total amount including O dispersed in the carbon steel slab in a compound state.

(t.N:窒素)
Nは、不可避的に0.0001%は含有される。ここで、Nの含有量が0.01%を超えると、粗大な窒化物等が生成し、炭素鋼鋳片の品質が劣化してしまう。
以上のことから、本実施形態では、Nの含有量を0.0001%以上0.01%以下の範囲内に限定している。なお、t.N(トータル窒素量)は、化合物の状態で炭素鋼鋳片に分散しているNを含む合計量である。
(T.N: nitrogen)
N is inevitably contained in 0.0001%. Here, if the N content exceeds 0.01%, coarse nitrides or the like are generated, and the quality of the carbon steel slab deteriorates.
From the above, in this embodiment, the N content is limited to a range of 0.0001% to 0.01%. Note that t. N (total nitrogen amount) is a total amount including N dispersed in the carbon steel slab in a compound state.

(t.Zr:ジルコニウム)
Zrは、Alクラスター20の生成原因となるFeOを還元する作用効果を有する。また、微細なZr酸化物27を形成して靭性を向上させる作用効果を有する。ここで、Zrの含有量が0.0003%未満では、上述の作用効果を奏することができないおそれがある。一方、Zrの含有量が0.004%を超えると、粗大な炭窒化物が生成するおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Zrの含有量を0.0003%以上0.004%以下の範囲内に限定している。なお、t.Zr(トータルZr量)は、化合物の状態で炭素鋼鋳片に分散しているZrを含む合計量である。
(T. Zr: zirconium)
Zr has an effect of reducing FeO that causes generation of the Al 2 O 3 cluster 20. Moreover, it has the effect of forming the fine Zr oxide 27 and improving toughness. Here, if the content of Zr is less than 0.0003%, the above-described effects may not be achieved. On the other hand, if the Zr content exceeds 0.004%, coarse carbonitrides may be generated.
From the above, in this embodiment, the Zr content is limited to a range of 0.0003% to 0.004%. Note that t. Zr (total Zr amount) is a total amount including Zr dispersed in the carbon steel slab in a compound state.

そして、本実施形態である炭素鋼鋳片においては、円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物27が1mmあたり50個以上存在するとともに、円相当径10μmを超えるAlクラスター20が1mmあたり5個以下とされている。
すなわち、粗大なAlクラスター20の個数が少なく、比較的微細なZr酸化物27が多く分散されている。
In the carbon steel slab according to the present embodiment, 50 or more Zr oxides 27 having an equivalent circle diameter of 50 nm or more and 100 nm or less exist per 1 mm 2, and Al 2 O 3 clusters 20 having an equivalent circle diameter of more than 10 μm are formed. The number is 5 or less per 1 mm 2 .
That is, the number of coarse Al 2 O 3 clusters 20 is small, and a relatively large amount of relatively fine Zr oxide 27 is dispersed.

次に、本実施形態である炭素鋼鋳片の製造方法について、図1および図2を参照して説明する。
まず、質量%で、C;0.01%以上0.30%以下、Si;0.001%以上1.5%以下、Mn;0.01%以上3.0%以下、P;0.0010%以上0.050%以下、t.N;0.0001%以上0.01%以下を含む溶鋼10を準備する(溶製工程S01)。
Next, the manufacturing method of the carbon steel slab which is this embodiment is demonstrated with reference to FIG. 1 and FIG.
First, in mass%, C; 0.01% or more and 0.30% or less, Si; 0.001% or more and 1.5% or less, Mn; 0.01% or more and 3.0% or less, P; 0.0010 % To 0.050%, t. N: Molten steel 10 containing 0.0001% or more and 0.01% or less is prepared (melting step S01).

そして、溶鋼10にAl等の脱酸剤および脱硫剤を添加し、溶存酸素濃度が0.0001%以上0.004%以下になるように脱酸処理するとともに、S濃度が0.0001%以上0.003%以下になるまで脱硫処理を行う(脱酸処理及び脱硫処理工程S02)。このとき、Alの含有量を0.01%以上1.5%の範囲内とする。   Then, a deoxidizing agent such as Al and a desulfurizing agent are added to the molten steel 10 and deoxidized so that the dissolved oxygen concentration is 0.0001% or more and 0.004% or less, and the S concentration is 0.0001% or more. The desulfurization treatment is performed until it becomes 0.003% or less (deoxidation treatment and desulfurization treatment step S02). At this time, the Al content is set within a range of 0.01% to 1.5%.

次に、Alを添加して望ましくは2分以上経過後にZrを添加する(Zr添加工程S03)。ここで、Zr添加工程S03においては、Zrの添加量を、トータルZr濃度が0.0003%以上0.004%以下の範囲内となるように調整する。
そして、このZr添加工程S03では、図2に示すように、Zr添加部12の湯面直下50cmのZr濃度が、Zrの添加から30秒後に15ppm以下となるように、Zrを添加する。すなわち、Zrを添加してから30秒後においてZr濃度が最も高いZr添加部12の湯面直下50cmにおけるZr濃度が15ppm以下となるように、Zrを添加している。なお、30秒後のZr添加部12の湯面直下50cmのZr濃度を15ppm以下にするためには、溶鋼10の平均還流時間をt秒、溶鋼質量をMとした場合、Zrの1回当たりの添加量を、Zr添加量≦0.000015×M×30/tになるように調整して、30秒間隔で添加するとよい。
Next, after adding Al and desirably 2 minutes or more, Zr is added (Zr addition step S03). Here, in the Zr addition step S03, the amount of Zr added is adjusted so that the total Zr concentration falls within the range of 0.0003% to 0.004%.
And in this Zr addition process S03, as shown in FIG. 2, Zr is added so that the Zr density | concentration of 50 cm right under the hot_water | molten_metal surface of the Zr addition part 12 may be 15 ppm or less 30 seconds after addition of Zr. That is, Zr is added so that the Zr concentration at 50 cm immediately below the molten metal surface of the Zr added portion 12 having the highest Zr concentration 30 seconds after the addition of Zr is 15 ppm or less. In order to make the Zr concentration of 50 cm immediately below the molten metal surface of the Zr addition part 12 after 30 seconds 15 ppm or less, assuming that the average reflux time of the molten steel 10 is t seconds and the molten steel mass is M, per Zr The amount of Zr added may be adjusted so that the amount of Zr added ≦ 0.000015 × M × 30 / t, and added at intervals of 30 seconds.

本実施形態では、Zrの添加を複数回に分割して1回のZr添加量を少なくすること および、溶鋼10を撹拌して平均還流時間を制御することにより、Zr添加部12の湯面直下50cmのZr濃度を15ppm以下としている。
なお、Zr添加工程S03においては、Zr添加部12の湯面直下50cmのZr濃度を10ppm以下とすることが好ましい。
In the present embodiment, the Zr addition is divided into a plurality of times to reduce the amount of Zr added once, and the average reflux time is controlled by stirring the molten steel 10, so that The Zr concentration of 50 cm is set to 15 ppm or less.
In addition, in Zr addition process S03, it is preferable to make Zr density | concentration of 50 cm right under the molten metal surface of the Zr addition part 12 into 10 ppm or less.

このZr添加工程S03により、円相当径10μmを超える粗大なAlクラスター20の生成が抑制されるとともに、円相当径50nm以上100nm以下の微細なZr酸化物27が数多く生成される。
詳述すると、図3に示すように、添加されたZr26a(26)の一部は、Al粒子21、21同士を結合しているFeOバインダー23と反応することにより、Alクラスター20の生成を抑制する。FeOバインダー23と未反応のZr26b(26)は溶鋼10中で酸化してZr酸化物となる。このZr酸化物の生成は、Zr添加から30秒後に増大する。ここで、本実施形態では、Zr添加部12の湯面直下50cmのZr濃度がZrの添加から30秒後に15ppm以下とされており、未反応のZr26bが少ないため、Zr酸化物が粗大化せずに、円相当径50nm以上100nm以下の微細なZr酸化物27が数多く生成される。
By this Zr addition step S03, generation of coarse Al 2 O 3 clusters 20 having an equivalent circle diameter exceeding 10 μm is suppressed, and many fine Zr oxides 27 having an equivalent circle diameter of 50 nm to 100 nm are generated.
Specifically, as shown in FIG. 3, a part of the added Zr 26 a (26) reacts with the FeO binder 23 that bonds the Al 2 O 3 particles 21, 21, thereby causing Al 2 O 3. The generation of the cluster 20 is suppressed. The FeO binder 23 and unreacted Zr26b (26) are oxidized in the molten steel 10 to become Zr oxide. The formation of this Zr oxide increases after 30 seconds from the addition of Zr. Here, in this embodiment, the Zr concentration of 50 cm immediately below the molten metal surface of the Zr addition part 12 is 15 ppm or less 30 seconds after the addition of Zr, and the amount of unreacted Zr26b is small, so that the Zr oxide is coarsened. In addition, a large number of fine Zr oxides 27 having an equivalent circle diameter of 50 nm to 100 nm are generated.

一方、Zr添加工程S03において、Zr添加部12の湯面直下50cmのZr濃度がZrの添加から30秒後に15ppmを超えるように添加した場合には、図4に示すように、未反応のZr26bが多く存在するため、円相当径500nm以上の比較的粗大なZr酸化物28が生成し、円相当径50nm以上100nm以下の微細なZr酸化物27の個数が減少することになる。よって、本実施形態では、Zr添加部12の湯面直下50cmの領域AのZr濃度を上述の範囲となるようにZrの添加を実施している。   On the other hand, in the Zr addition step S03, when the Zr concentration of 50 cm immediately below the molten metal surface of the Zr addition part 12 is added to exceed 15 ppm 30 seconds after the addition of Zr, as shown in FIG. 4, unreacted Zr26b Therefore, a relatively coarse Zr oxide 28 having an equivalent circle diameter of 500 nm or more is generated, and the number of fine Zr oxides 27 having an equivalent circle diameter of 50 nm or more and 100 nm or less is reduced. Therefore, in this embodiment, the addition of Zr is performed so that the Zr concentration in the region A 50 cm immediately below the molten metal surface of the Zr addition part 12 falls within the above-mentioned range.

また、本実施形態では、溶鋼10の平均還流時間を120秒以上360秒以下の範囲内としている。
溶鋼10の平均還流時間が120秒未満である場合には、撹拌力が強すぎて酸素が溶鋼10中に巻き込まれて粗大な酸化物が発生するおそれがある。一方、溶鋼10の平均還流時間が360秒を超える場合には、撹拌力が弱く、局所的にZr濃度が高い領域が存在し、Zr酸化物が粗大化してしまい、円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物27を十分に存在させることができなくなるおそれがある。よって、本実施形態では、溶鋼10の平均還流時間を上述のように規定している。
Moreover, in this embodiment, the average recirculation | reflux time of the molten steel 10 is made into the range of 120 second or more and 360 second or less.
When the average reflux time of the molten steel 10 is less than 120 seconds, the stirring force is too strong, and oxygen may be involved in the molten steel 10 to generate coarse oxides. On the other hand, when the average reflux time of the molten steel 10 exceeds 360 seconds, the stirring force is weak, there is a region where the Zr concentration is locally high, the Zr oxide is coarsened, and the equivalent circle diameter is 50 nm to 100 nm. There is a possibility that the Zr oxide 27 may not be sufficiently present. Therefore, in this embodiment, the average reflux time of the molten steel 10 is defined as described above.

このようにして得られた溶鋼10を連続鋳造機によって鋳造する(鋳造工程S04)。
これにより、円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物27が1mmあたり50個以上存在するとともに、円相当径10μmを超えるAlクラスター20が1mmあたり5個以下とされた炭素鋼鋳片が得られる。
また、この炭素鋼鋳片に対して熱間圧延等の加工を施すことにより、厚板材等の鋼材が製造される。
The molten steel 10 thus obtained is cast by a continuous casting machine (casting step S04).
Thereby, 50 or more Zr oxides 27 having an equivalent circle diameter of 50 nm or more and 100 nm or less exist per 1 mm 2, and the Al 2 O 3 cluster 20 having an equivalent circle diameter of 10 μm or more is 5 or less per 1 mm 2. A slab is obtained.
Moreover, steel materials, such as a thick plate material, are manufactured by processing, such as hot rolling, with respect to this carbon steel slab.

以上のような構成とされた本実施形態である炭素鋼鋳片によれば、円相当径10μmを超えるAlクラスター20が1mmあたり5個以下に抑えられていることから、この炭素鋼鋳片を加工して得られた鋼材において、粗大なAlクラスター20に起因する製品不良の発生を抑制することが可能となる。
また、円相当径50nm以上100nm以下の比較的微細なZr酸化物27が1mmあたり50個以上と数多く存在しているので、炭素鋼鋳片の靭性を大幅に向上させることができる。
According to the carbon steel slab of the present embodiment configured as described above, the number of Al 2 O 3 clusters 20 exceeding the equivalent circle diameter of 10 μm is suppressed to 5 or less per 1 mm 2. In the steel material obtained by processing the steel slab, it is possible to suppress the occurrence of product defects due to the coarse Al 2 O 3 cluster 20.
In addition, since there are as many as 50 or more relatively fine Zr oxides 27 having an equivalent circle diameter of 50 nm to 100 nm per 1 mm 2 , the toughness of the carbon steel slab can be greatly improved.

また、本実施形態である炭素鋼鋳片の製造方法においては、溶鋼10にZrを添加するZr添加工程S03において、Zr添加部12の湯面直下50cmのZr濃度が、Zrの添加から30秒後に15ppm以下となるように、Zrを添加する構成としているので、Zr元素により、Alクラスター20の生成原因となるFeOを還元することができ、Alのクラスター化(粗大化)を抑制することが可能となる。また、未反応のZrが酸化することによって生成するZr酸化物が微細化され、円相当径50nm以上100nm以下の微細なZr酸化物27を多く存在させることが可能となり、靭性に優れた炭素鋼鋳片を製造することができる。 Further, in the method for producing a carbon steel slab according to the present embodiment, in the Zr addition step S03 in which Zr is added to the molten steel 10, the Zr concentration of 50 cm immediately below the molten metal surface of the Zr addition part 12 is 30 seconds from the addition of Zr. as will be 15ppm or less, since a configuration of adding Zr, the Zr elements, Al 2 O 3 can be reduced to FeO to be produced causes the cluster 20, clustering of Al 2 O 3 (coarsening ) Can be suppressed. In addition, the Zr oxide produced by oxidation of unreacted Zr is refined, and a large amount of fine Zr oxide 27 having an equivalent circle diameter of 50 nm or more and 100 nm or less can be present, and carbon steel having excellent toughness. A slab can be manufactured.

また、本実施形態では、溶鋼10の平均還流時間が120秒以上360秒以下とされているので、撹拌によって酸素が溶鋼10中に巻き込まれることが少なく、粗大な酸化物の発生を抑制することができるとともに、撹拌力が十分に確保されており、局所的にZr濃度が高い領域が存在することがなく、Zr酸化物の粗大化を抑制することができる。これにより、円相当径50nm以上100nm以下の微細なZr酸化物27を数多く存在させることが可能となる。   Moreover, in this embodiment, since the average reflux time of the molten steel 10 is 120 seconds or more and 360 seconds or less, oxygen is hardly involved in the molten steel 10 by stirring, and the generation of coarse oxides is suppressed. In addition, the stirring force is sufficiently ensured, there is no region where the Zr concentration is locally high, and the coarsening of the Zr oxide can be suppressed. As a result, a large number of fine Zr oxides 27 having an equivalent circle diameter of 50 nm or more and 100 nm or less can be present.

以上、本発明の実施形態である炭素鋼鋳片、炭素鋼鋳片の製造方法および鋼材について具体的に説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、脱酸処理及び脱硫処理工程S02において、Al等の脱酸剤および脱硫剤を添加することによって溶存酸素濃度及びS濃度を調整するものとして説明したが、これに限定されることはなく、その他の手段によって溶存酸素濃度及びS濃度を調整してもよい。
The carbon steel slab, the carbon steel slab manufacturing method, and the steel material according to the embodiment of the present invention have been specifically described above, but the present invention is not limited to this, and the technical idea of the invention is not limited thereto. Changes can be made as appropriate without departing from the scope.
For example, in the deoxidation treatment and desulfurization treatment step S02, it has been described that the dissolved oxygen concentration and the S concentration are adjusted by adding a deoxidizer and a desulfurizer such as Al, but is not limited thereto. The dissolved oxygen concentration and the S concentration may be adjusted by other means.

以下に、本発明の効果を確認すべく、実施した実験結果について説明する。
まず、表1に示す量の溶鋼を、質量%で、C;0.12%、Si;0.2%以下、Mn;1.5%以下、P;0.0010%、S;0.0007%、Al;0.03%の成分に調整した。
この溶鋼に、全Zr添加量と1回当たりのZr添加量、添加間隔を設定し、Zrの添加を行った。
また、容器内における溶鋼の平均還流時間が表1に示す数値となるように、溶鋼の撹拌を実施した。
In the following, the results of experiments conducted to confirm the effects of the present invention will be described.
First, the amount of molten steel shown in Table 1 is expressed in terms of mass%, C; 0.12%, Si; 0.2% or less, Mn; 1.5% or less, P; 0.0010%, S; 0.0007. %, Al; adjusted to 0.03% component.
Zr was added to this molten steel by setting the total Zr addition amount, the Zr addition amount per addition, and the addition interval.
In addition, the molten steel was stirred so that the average reflux time of the molten steel in the vessel was the value shown in Table 1.

次に、Zr添加してから30秒後にZr添加箇所を中心に半径50cm、深さ50cmの範囲の溶鋼中より分析サンプルを採取し、Zr濃度を測定した。結果を表1に示す。   Next, 30 seconds after the addition of Zr, an analytical sample was taken from the molten steel having a radius of 50 cm and a depth of 50 cm around the Zr addition site, and the Zr concentration was measured. The results are shown in Table 1.

この溶鋼を鋳造して得られた炭素鋼鋳片の断面観察を行い、1mm中の円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物の個数を測定した。なお、観察試料は鋳片の1/4厚部から採取した。測定結果を表1に示す。 The cross section of the carbon steel slab obtained by casting this molten steel was observed, and the number of Zr oxides having an equivalent circle diameter of 50 nm to 100 nm in 1 mm 2 was measured. In addition, the observation sample was extract | collected from the 1/4 thickness part of the slab. The measurement results are shown in Table 1.

また、得られた炭素鋼鋳片を1150℃にて、25mmまで圧延した。圧延後、940℃〜950℃で1時間熱処理を実施し、これを供試材とした。
得られた供試材に対して、vTrs(シャルピー破面遷移温度)、1mm中の円相当径10μm以上の粗大なアルミナクラスターの個数について評価した。評価結果を表1に示す。
The obtained carbon steel slab was rolled at 1150 ° C. to 25 mm. After rolling, heat treatment was performed at 940 ° C. to 950 ° C. for 1 hour, and this was used as a test material.
The number of coarse alumina clusters having a circle equivalent diameter of 10 μm or more in 1 mm 2 was evaluated for the obtained specimens. The evaluation results are shown in Table 1.

vTrs(シャルピー破面遷移温度)は、板厚1/2厚部から採取した試験片を用いて試験を行い、その結果を各鋼板の代表値とした。試験は、2mmVノッチシャルピー衝撃試験片を用いて、JIS Z 2242(2005年)の「金属材料のシャルピー衝撃試験方法」に準拠し、1温度につき各3本を5温度で試験し、50%脆性破面率のときの温度を測定した。
Alクラスターの個数は、得られた炭素鋼鋳片から観察用サンプルを採取し、光学顕微鏡を用いて400倍で観察し、視野数40以上で確認した。
vTrs (Charpy fracture surface transition temperature) was tested using test pieces taken from 1/2 thickness, and the result was used as a representative value for each steel plate. The test was conducted in accordance with JIS Z 2242 (2005) “Charpy impact test method for metal materials” using a 2 mm V notch Charpy impact test piece. The temperature at the fracture rate was measured.
The number of Al 2 O 3 clusters was confirmed by collecting a sample for observation from the obtained carbon steel slab and observing it at 400 times using an optical microscope with a field number of 40 or more.

Figure 0006292039
Figure 0006292039

実施例1〜5においては、1mm中の円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物の個数がいずれも100個以上とされており、数多くの微細なZr酸化物が分散していることが確認された。また、シャルピー破面遷移温度が低く靭性が十分であった。
一方、比較例1〜5においては、1mm中の円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物の個数がいずれも50個未満であった。また、シャルピー破面遷移温度が実施例に比べて高く、靭性が不十分であった。
なお、10μm以上の粗大なアルミナクラスターの個数については、実施例1〜5及び比較例1〜5で大きな差は認められなかった。
In Examples 1 to 5, the number of Zr oxides having an equivalent circle diameter of 50 nm or more and 100 nm or less in 1 mm 2 is 100 or more, and many fine Zr oxides are dispersed. confirmed. Moreover, the Charpy fracture surface transition temperature was low and the toughness was sufficient.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 5, the number of Zr oxides having an equivalent circle diameter of 50 nm or more and 100 nm or less in 1 mm 2 was less than 50. Moreover, the Charpy fracture surface transition temperature was higher than that of the Examples, and the toughness was insufficient.
In addition, about the number of coarse alumina clusters 10 micrometers or more, the big difference was not recognized by Examples 1-5 and Comparative Examples 1-5.

このように、Zrの添加量が同一であった場合でも、1回当たりのZrの添加量を調整することにより、円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物の個数を増大できることが確認された。   Thus, even when the amount of Zr added was the same, it was confirmed that the number of Zr oxides having an equivalent circle diameter of 50 nm to 100 nm could be increased by adjusting the amount of Zr added per time. .

次に、実施例1のZr添加方法によりZrの添加を実施して表2に示す成分の溶鋼を溶製した。この溶鋼25kgを鋳造し、幅100mm、厚さ100mm、高さ300mmの鋳片を製造した。得られた鋳片を1150℃にて、25mmまで圧延した。圧延後、940℃〜950℃で1時間熱処理を実施し、これを供試材とした。   Next, Zr was added by the Zr addition method of Example 1 to melt molten steel having the components shown in Table 2. 25 kg of this molten steel was cast to produce a slab having a width of 100 mm, a thickness of 100 mm, and a height of 300 mm. The obtained slab was rolled at 1150 ° C. to 25 mm. After rolling, heat treatment was performed at 940 ° C. to 950 ° C. for 1 hour, and this was used as a test material.

得られた供試材に対して、vTrs(シャルピー破面遷移温度)、1mm中の円相当径10μm以上の粗大なAlクラスターの個数、1mm中の円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物の個数について評価した。評価結果を表2に示す。 The obtained test specimen, vTrs (Charpy fracture appearance transition temperature), circle equivalent diameter 10μm or more coarse Al 2 O 3 the number of clusters in 1 mm 2, an equivalent circle diameter 50nm or more in 1 mm 2 of 100nm or less The number of Zr oxides was evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

vTrs(シャルピー破面遷移温度)は、板厚1/2厚部から採取した試験片を用いて試験を行い、その結果を各鋼板の代表値とした。試験は、2mmVノッチシャルピー衝撃試験片を用いて、JIS Z 2242(2005年)の「金属材料のシャルピー衝撃試験方法」に準拠し、1温度につき各3本を5温度で試験し、50%脆性破面率のときの温度を測定した。
Alクラスターの個数及びZr酸化物の個数は、得られた炭素鋼鋳片から観察用サンプルを採取し、光学顕微鏡を用いて400倍で観察し、視野数40以上で確認した。
vTrs (Charpy fracture surface transition temperature) was tested using test pieces taken from 1/2 thickness, and the result was used as a representative value for each steel plate. The test was conducted in accordance with JIS Z 2242 (2005) “Charpy impact test method for metal materials” using a 2 mm V notch Charpy impact test piece. The temperature at the fracture rate was measured.
The number of Al 2 O 3 clusters and the number of Zr oxides were confirmed by collecting samples for observation from the obtained carbon steel slabs and observing them at 400 times using an optical microscope, with a field number of 40 or more.

Figure 0006292039
Figure 0006292039

Al量が本発明の範囲よりも少ない比較例11においては、脱酸が不十分となり、Zr酸化物が粗大化した。このため、微細なZr酸化物の個数が少なく、シャルピー破面遷移温度が高く靭性が不十分であった。
Al量が本発明の範囲よりも多い比較例12においては、粗大なAlクラスターの個数が多かった。
In Comparative Example 11 in which the amount of Al was less than the range of the present invention, deoxidation was insufficient and the Zr oxide was coarsened. For this reason, the number of fine Zr oxides was small, the Charpy fracture surface transition temperature was high, and the toughness was insufficient.
In Comparative Example 12, where the amount of Al was larger than the range of the present invention, the number of coarse Al 2 O 3 clusters was large.

Zr量が本発明の範囲よりも少ない比較例13においては、Alクラスターの生成を抑制することができず粗大なAlクラスターの個数が多かった。
Zr量が本発明の範囲よりも多い比較例14においては、粗大なZr炭窒化物が生成しており、シャルピー破面遷移温度が高く靭性が不十分であった。
酸素量が本発明の範囲よりも多い比較例15においては、粗大なAlクラスターの個数が多かった。
In Comparative Example 13 in which the amount of Zr was less than the range of the present invention, the generation of Al 2 O 3 clusters could not be suppressed, and the number of coarse Al 2 O 3 clusters was large.
In Comparative Example 14 in which the amount of Zr was larger than the range of the present invention, coarse Zr carbonitride was generated, the Charpy fracture surface transition temperature was high, and the toughness was insufficient.
In Comparative Example 15 in which the amount of oxygen was larger than the range of the present invention, the number of coarse Al 2 O 3 clusters was large.

これに対して、実施例11−28においては、1mm中の円相当径10μm以上の粗大なAlクラスターの個数が5個以下と少なく、かつ、1mm中の円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物の個数が50個以上と多くなっている。また、シャルピー破面遷移温度が−55℃以下となっており、靭性が大幅に向上していた。 In contrast, in Examples 11-28, less number of more circle equivalent diameter 10μm in 1 mm 2 of coarse Al 2 O 3 clusters with 5 or less, and an equivalent circle diameter 50nm or more in 1 mm 2 The number of Zr oxides of 100 nm or less is increased to 50 or more. Moreover, the Charpy fracture surface transition temperature was −55 ° C. or lower, and the toughness was greatly improved.

以上のことから、本発明によれば、Zrを適正に添加することによって粗大なAlクラスターの生成を抑制することができるとともに、微細なZr酸化物を多く存在させることで靭性を大幅に向上させることが可能であることが確認された。 From the above, according to the present invention, it is possible to suppress the formation of coarse Al 2 O 3 clusters by adding Zr appropriately, and toughness is greatly increased by the presence of many fine Zr oxides. It was confirmed that it was possible to improve it.

1 溶鋼鍋もしくは溶解炉(容器)
10 溶鋼
12 Zr添加部
20 Alクラスター
27 Zr酸化物
S03 Zr添加工程
1 Molten steel pan or melting furnace (vessel)
10 Molten steel 12 Zr addition part 20 Al 2 O 3 cluster 27 Zr oxide S03 Zr addition process

Claims (4)

質量%で、C;0.01%以上0.30%以下、Si;0.001%以上1.5%以下、Mn;0.01%以上3.0%以下、P;0.0010%以上0.050%以下、S;0.0001%以上0.003%以下、Al;0.01%以上1.5%以下、t.O;0.0001%以上0.004%以下、t.N;0.0001%以上0.01%以下、t.Zr;0.0003%以上0.004%以下を含有し、残部がFeおよび不可避不純物とされた組成を有し、
円相当径50nm以上100nm以下のZr酸化物が1mmあたり50個以上存在するとともに、
円相当径10μmを超えるAlクラスターが1mmあたり5個以下であることを特徴とする炭素鋼鋳片。
C: 0.01% or more and 0.30% or less, Si: 0.001% or more and 1.5% or less, Mn: 0.01% or more and 3.0% or less, P; 0.0010% or more 0.050% or less, S; 0.0001% or more and 0.003% or less, Al; 0.01% or more and 1.5% or less, t. O: 0.0001% or more and 0.004% or less, t. N: 0.0001% or more and 0.01% or less, t. Zr: 0.0003% or more and 0.004% or less, with the balance being Fe and inevitable impurities,
While there are 50 or more Zr oxides with an equivalent circle diameter of 50 nm or more and 100 nm or less per 1 mm 2 ,
A carbon steel slab characterized in that the number of Al 2 O 3 clusters exceeding the equivalent circle diameter of 10 μm is 5 or less per 1 mm 2 .
請求項1に記載の炭素鋼鋳片を製造する炭素鋼鋳片の製造方法であって、
容器内に貯留された溶鋼に、Al添加後にZrを添加するZr添加工程を有しており、
前記Zr添加工程では、Zr添加部の湯面直下50cmのZr濃度が、Zrの添加から30秒後に15ppm以下となるように、Zrを添加することを特徴とする炭素鋼鋳片の製造方法。
It is a manufacturing method of the carbon steel slab which manufactures the carbon steel slab of Claim 1,
The molten steel stored in the container has a Zr addition step of adding Zr after Al addition,
In the Zr addition step, Zr is added so that the Zr concentration of 50 cm immediately below the molten metal surface of the Zr addition portion becomes 15 ppm or less 30 seconds after the addition of Zr.
前記容器内の前記溶鋼の平均還流時間が120秒以上360秒以下とされていることを特徴とする請求項2に記載の炭素鋼鋳片の製造方法。   3. The method for producing a carbon steel slab according to claim 2, wherein an average reflux time of the molten steel in the container is 120 seconds or longer and 360 seconds or shorter. 請求項1に記載の炭素鋼鋳片を加工して成形されたことを特徴とする鋼材。   A steel material formed by processing the carbon steel cast slab according to claim 1.
JP2014119503A 2014-06-10 2014-06-10 Carbon steel slab, method for producing carbon steel slab, and steel material Active JP6292039B2 (en)

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JP3647969B2 (en) * 1996-04-22 2005-05-18 新日本製鐵株式会社 Method for refinement of harmful inclusions in steel
JP4250008B2 (en) * 2003-03-31 2009-04-08 新日本製鐵株式会社 Manufacturing method of steel for strip steel
JP2007162085A (en) * 2005-12-15 2007-06-28 Sumitomo Metal Ind Ltd Method of producing steel with dispersion of fine oxide particles
CN100552053C (en) * 2008-07-17 2009-10-21 鞍钢股份有限公司 The preparation method of fine oxide dispersion steel
JP5369909B2 (en) * 2009-06-04 2013-12-18 新日鐵住金株式会社 Method for suppressing nozzle clogging of Zr-added steel and method for producing fine oxide-dispersed steel
JP2012046815A (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Kobe Steel Ltd METHOD FOR PRODUCING Zr-CONTAINING STEEL
JP5541172B2 (en) * 2011-01-13 2014-07-09 新日鐵住金株式会社 Steel manufacturing method

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