JP6413644B2 - 鋼の連続鋳造方法および連続鋳造鋳片 - Google Patents
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(1)質量%で、C:0.02%〜0.25%、Si:0.005%〜3.0%、Mn:0.2%〜5.0%、P:0.02%以下、S:0.0005%〜0.03%、Al:0.005%〜2.0%、Ti:0.005%〜0.2%、B:0.0002%〜0.005%、N:0.002%〜0.01%、O:0.0001%〜0.015%、残部Fe及び不可避的不純物である溶鋼を鋳造し、中心固相率が0より大きく0.8より小さい範囲において、圧下率5〜50%で鋳片を圧下することを特徴とする連続鋳造方法。
(2)圧下の際の鋳片の表面温度が1300℃〜600℃であることを特徴とする上記(1)記載の連続鋳造方法。
(3)質量%で、C:0.02%〜0.25%、Si:0.005%〜3.0%、Mn:0.2%〜5.0%、P:0.02%以下、S:0.005%〜0.03%、Al:0.005%〜2.0%、Ti:0.005%〜0.2%、B:0.0002%〜0.005%、N:0.002%〜0.01%、O:0.0001%〜0.015%、残部Fe及び不可避的不純物であり、鋳片の厚み1/4位置に対して±25mmの範囲における窒化物BN、TiN、AlN(介在物)のサイズdQ(円相当直径)に対して、鋳片厚み中央の±25mmの範囲における介在物のサイズdCの比(dC/dQ)が1.0〜2.0であることを特徴とする連続鋳造鋳片。
C:0.02%〜0.25%
Cは、鋼の強度向上に寄与する元素である。極厚鋼板を大型構造物用として十分な強度にするには、C含有率を0.02%以上とする必要がある。しかし、C含有率が0.25%を超えると、鋼の溶接性が劣化する。これらのことから、本発明では、C含有率を0.02%〜0.25%とする。
Siは、鋼の曲げ性をさほど劣化させることなく強度の向上に寄与する元素である。しかし、Si含有率が3.0%を超えると、化成処理性が低下する。このことから、本発明では、Si含有率を0.005%〜3.0%とする。
Mnは、鋼の強度向上に寄与する元素である。厚鋼板を機械構造物用として十分な強度にするには、Mn含有率を0.2%以上とする必要がある。しかし、Mn含有率が5.0%を超えると、製造コストが上昇する。これらのことから、本発明では、Mn含有率を0.2%〜5.0%とする。
Pは、一般には鋼に不可避的に含有される不純物であるものの、固溶強化元素でもあり鋼板の強化に有効であるため、積極的に含有させてもかまわない。しかしながら、P含有率が0.02%を超えると靭性が劣化する。そのため、本発明では、P含有率を0.02%以下とする。より確実に鋼板を強化するには、P含有率を0.003%以上とすることが好ましい。
Sは、鋼に不可避的に含有される不純物であり、曲げ性および溶接性の観点からは、含有率は低いほど好ましい。そのため、本発明では、S含有率を0.0005〜0.03%とする。
Alは、鋼を脱酸させるために添加される元素であり、Ti等の炭窒化物形成元素の歩留まりを向上させるのに有効に作用する元素である。しかし、Al含有率が2.0%を超えると、酸化物系介在物のサイズが大きくなるため、鋼板の表面性状も劣化する。これらのことから、本発明では、Al含有率を0.005%〜2.0%とすることが好ましい。
Tiは、主として炭窒化物を析出し、その析出強化作用により母材強度の向上に寄与する有効な元素である。Ti含有率が0.005%未満では、炭窒化物の析出強化作用により母材強度を向上させる効果が充分ではなく、一方、Ti含有率が0.2%を超えて高くなると、鋼中に粗大な介在物を形成して、鋼の靭性を低下させる。上記の理由から、Ti含有率の適正範囲を0.005〜0.2%とした。
Bは、含有させれば焼入れ性を増大させるとともに、BNを生成することで固溶Nの含有率を低下させ、HAZの靭性を向上させる効果がある。ただし、B含有率が0.0002%未満では、焼入れ性の増大効果およびHAZの靭性向上効果が明確では無い。しかしながら、B含有率が0.005%を超えて高くなると、鋼中に粗大な硼化物が析出し、これにより鋼の靭性が劣化する。上記の理由から、Bを含有させる場合のB含有率の範囲を0.0002〜0.005%とした。
Nは、鋼に不可避的に含有される不純物であり、鋼板の曲げ性の観点からは、含有率は低いほど好ましいが、窒化物を活用するには0.002%以上必要である。そのため、本発明では、N含有率を0.002〜0.010%とすることが好ましい。
本発明の効果はNが0.004%以上の鋼板でより顕著である。
Oは、鋼に不可避的に含有される不純物であり、鋼中に粗大な介在物を形成して鋼の靭性を低下させるため、含有率は低いほど好ましいが、酸化物を活用するには0.0001%以上必要である。そのため、本発明では、O含有率を0.0001〜0.015%とすることが好ましい。
溶鋼成分:C:0.02%〜0.25%、Si:0.005%〜3.0%、Mn:0.2%〜5.0%、P:0.02%以下、S:0.0005%〜0.03%、Al:0.005%〜2.0%、Ti:0.005%〜0.2%、B:0.0002%〜0.005%、N:0.002%〜0.01%、O:0.0001%〜0.015%であって表1に示す成分
溶鋼温度:1570℃(タンディッシュ内溶鋼温度)
鋳型サイズ:幅1400mm×厚さ250mm
鋳造速度:0.5〜1.6m/分
圧下ロール対:1対(フラットロール)
圧下用ロール径:直径500mm
圧下を行う部位の中心固相率:表1に示す(本発明例は0より大きく0.8より小さい範囲)
圧下率:表1に示す(本発明例は5〜50%)
圧下時の鋳片表面温度:表1に示す(本発明例は600〜1300℃)
圧下後の鋳片厚さ:238〜125mm
連続鋳造方法の効果は、介在物BN、TiN、AlNのサイズで評価した。介在物の測定用の試料は、鋳片幅中央部で、厚み1/4位置と厚み中央位置から採取した。1/4位置からは、1/4位置を中心に厚み方向に±25mm、鋳造方向に50mmのサイズの試料を採取し、この50mm×50mmの面を分析した。中央部からは、厚み中央から±25mm、鋳造方向に50mmのサイズの試料を採取し、50mm×50mmの面を分析した。
Claims (3)
- 質量%で、C:0.02%〜0.25%、Si:0.005%〜3.0%、
Mn:0.2%〜5.0%、P:0.02%以下、
S:0.0005%〜0.03%、Al:0.005%〜2.0%、
Ti:0.005%〜0.2%、B:0.0002%〜0.005%、
N:0.002%〜0.01%、O:0.0001%〜0.015%
残部Fe及び不可避的不純物である溶鋼を鋳造し、中心固相率が0より大きく0.8より小さい範囲において、圧下率5〜50%で鋳片を圧下することを特徴とする連続鋳造方法。 - 圧下の際の鋳片の表面温度が1300℃〜600℃であることを特徴とする請求項1記載の連続鋳造方法。
- 質量%で、C:0.02%〜0.25%、Si:0.005%〜3.0%、
Mn:0.2%〜5.0%、P:0.02%以下、
S:0.005%〜0.03%、Al:0.005%〜2.0%、
Ti:0.005%〜0.2%、B:0.0002%〜0.005%、
N:0.002%〜0.01%、O:0.0001%〜0.015%
残部Fe及び不可避的不純物であり、
鋳片の厚み1/4位置に対して±25mmの範囲における窒化物BN、TiN、AlN(以下単に「介在物」という。)のサイズdQ(円相当直径)に対して、鋳片厚み中央の±25mmの範囲における介在物のサイズdCの比(dC/dQ)が1.0〜2.0であることを特徴とする連続鋳造鋳片。
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