JP6862723B2 - 鋼の連続鋳造鋳片及び連続鋳造方法 - Google Patents
鋼の連続鋳造鋳片及び連続鋳造方法 Download PDFInfo
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さらに、鋳造ままの連続鋳造鋳片の表面は、オーステナイト結晶粒径が成長しているので、鋳片表面のオーステナイト結晶粒径を微細化することができれば、次工程での圧延時に発生することがある表面割れを改善できるので好ましい。
(1)質量%で、C:0.05%〜0.3%、Si:0.05%〜0.4%、Mn:0.2%〜2.0%、P:0.02%以下、S:0.003%以下、Al:0.1%以下、N:0.001%〜0.01%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物であり、鋳片厚さが100mm以上225.6mm以下であって、
鋳片厚み中央を中心として厚み方向に±5mm、鋳片幅方向に100mm、鋳造方向に100mmの板状の試験片を採取し、透過X線写真を撮影して円相当直径が0.5mm以上のポロシティー個数を数えたときの当該ポロシティー個数が0.1個/10 5 mm 3 以上10個/105mm3以下であることを特徴とする連続鋳造鋳片。
(2)さらに質量%で、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種以上を含有することを特徴とする(1)に記載の連続鋳造鋳片。
(3)鋳片表面におけるオーステナイト結晶粒径が0.05mm以下であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の連続鋳造鋳片。
(4)C:0.05%〜0.3%、Si:0.05%〜0.4%、Mn:0.2%〜2.0%、P:0.02%以下、S:0.003%以下、Al:0.1%以下、N:0.001%〜0.01%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物である溶鋼を連続鋳造するに際し、鋳片厚み中央部の温度が1300〜900℃、鋳片表面温度が600〜300℃において、圧下率が5〜50%となるように鋳片を圧下することを特徴とする連続鋳造方法。(5)前記溶鋼はさらに質量%で、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種以上を含有することを特徴とする(4)に記載の連続鋳造方法。
Cは、強度および靱性を確保するために有効な元素である。その含有量が0.05%未満では、上記の効果が充分に得られず、一方、その含有量が0.3%を超えて高くなると母材およびHAZ部の靭性が低下する。また、C含有量を0.3%以下に限定し、その他成分も下記のように限定したことにより、鋼の高温強度が過度に高くなることがないため、連続鋳造中における本発明の圧下に際し、鋳片表面温度を600〜300℃という低温に保持するにもかかわらず、圧下ロールによって鋳片を圧下することが可能となる。そこで、Cの適正範囲を0.05〜0.3%とした。
Siは、0.05%未満では母材の強度を確保できないので下限を0.05%とした。また、0.4%を超えると溶接性が低下するため上限を0.4%とした。上記の理由から、その適正範囲を0.05〜0.4%とした。
Mnは、鋼板の高強度化と靱性の確保のために有効な元素である。上記の効果を得るためには、その含有量を0.2%以上とする必要がある。一方、その含有量が2.0%を超えて高くなると、靱性が損なわれる。このため、Mn含有量の適正範囲を0.2〜2.0%とした。
Pは、鋼板の延性および靱性および加工性を劣化させる元素であることから、その含有量を0.02%以下に制限する。
Sは、Mnと反応して結晶粒内にフェライトの生成を促進する効果があるが、粗大な介在物MnSを形成して鋼材の延性を低下させることから、その含有量を0.003%以下に制限する。
Alは、鋼を脱酸させるために添加される元素である。0.1%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含有率の適正範囲を0.1%以下とすることが好ましい。
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0.001%以上必要である。そのため、本発明では、N含有率を0.001〜0.01%とすることが好ましい。
Moは、含有させれば焼入れ性の向上および強度の向上に有効な作用を発揮する元素である。しかし、Mo含有率が1.5%を超えると粗大な介在物を形成し、靭性を低下させる。そこで、Mo含有率の適正範囲を1,5%以下とすることが好ましい。
Niは、含有させれば母材の靭性を向上させる作用を有する元素である。しかし、Ni含有率が1.5%未満では、母材の靭性を向上させる効果が無い。一方、Ni含有率が3.0%を超えて高くなると、焼入れ性が過剰となり、鋼の靭性に悪影響を及ぼす。そこで、Niを含有させる場合のNi含有率の範囲を1.5〜3.0%とした。
Crは、含有させれば焼入れ性の向上、および析出強化による母材強度の向上に有効な作用を発揮する元素である。Cr含有率が5.0%を超えて高くなると、鋼の靭性および溶接性が劣化する傾向が認められる。そこで、Crを含有させる場合のCr含有率の適正範囲を5.0%以下とした。
Cuは、含有させれば焼入れ性の向上および析出強化に有効な作用を有する元素である。Cu含有率が1.5%を超えて高くなると、鋼の熱間加工性が低下する。上記の理由から、Cuを含有させる場合のCu含有率の範囲を1.5%以下とした。
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0.1%を超えて高くなると、鋼中に粗大な析出物や介在物を形成して、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0.1%以下とした。
Nbは、含有させれば炭化物や窒化物を生成して鋼の強度を向上させる作用を有する元素である。Nb含有率が0.1%を超えて高くなると、鋼中に粗大な炭化物や窒化物を形成するため、逆に靭性を低下させる。上記の理由から、Nbを含有させる場合のNb含有率の範囲を0.1%以下とした。
Vは、含有させれば炭化物や窒化物を生成して鋼の強度を向上させる効果を有する元素である。V含有率が0.1%を超えて高くなると、鋼の靭性を低下させる。上記の理由から、Vを含有させる場合のV含有率の範囲を0.1%以下とした。
溶鋼成分:表1に記載
溶鋼温度:1570℃(タンディッシュ内溶鋼温度)
鋳型サイズ:幅1600mm×厚さ240mm
鋳造速度:1.0m/分
圧下率:5〜50%(表2に記載)
圧下用ロール径:直径550mm(フラットロール)
圧下時の鋳片表面温度:600〜300℃(表2に記載)
圧下時の鋳片表面温度及び圧下直前の表面冷却速度の測定は、接触式の熱電対を鋳片表面に押し当てることで測定した。圧下時の鋳片中央部温度は、前述の方法を採用して計算により求めた。表2において、圧下直前の表面冷却速度を「冷却速度」欄に、圧下時の鋳片表面温度を「表面温度」欄に、圧下時の鋳片中央部温度を「中心温度」の欄にそれぞれ記載している。
表1、2の本発明例1〜6は、成分組成及び圧下方法が本発明の範囲に入っており、鋳造した連続鋳造鋳片は、本発明で規定する品質を満足していた。
Claims (5)
- 質量%で、C:0.05%〜0.3%、Si:0.05%〜0.4%、Mn:0.2%〜2.0%、P:0.02%以下、S:0.003%以下、Al:0.1%以下、N:0.001%〜0.01%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物であり、鋳片厚さが100mm以上225.6mm以下であって、
鋳片厚み中央を中心として厚み方向に±5mm、鋳片幅方向に100mm、鋳造方向に100mmの板状の試験片を採取し、透過X線写真を撮影して円相当直径が0.5mm以上のポロシティー個数を数えたときの当該ポロシティー個数が0.1個/10 5 mm 3 以上10個/105mm3以下であることを特徴とする連続鋳造鋳片。 - さらに質量%で、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種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の連続鋳造鋳片。
- 鋳片表面におけるオーステナイト結晶粒径が0.05mm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の連続鋳造鋳片。
- C:0.05%〜0.3%、Si:0.05%〜0.4%、Mn:0.2%〜2.0%、P:0.02%以下、S:0.003%以下、Al:0.1%以下、N:0.001%〜0.01%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物である溶鋼を連続鋳造するに際し、鋳片厚み中央部の温度が1300〜900℃、鋳片表面温度が600〜300℃において、圧下率が5〜50%となるように鋳片を圧下することを特徴とする連続鋳造方法。
- 前記溶鋼はさらに質量%で、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種以上を含有することを特徴とする請求項4に記載の連続鋳造方法。
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