JP6883096B2 - 連続鋳造鋼片により製造された厚さが最大で１７７．８ｍｍであるギアラック鋼板及びその製造方法 - Google Patents

連続鋳造鋼片により製造された厚さが最大で１７７．８ｍｍであるギアラック鋼板及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明はギアラック鋼板（歯竿鋼板）の製造分野に関し、具体的には、連続鋳造鋼片（連続鋳造スラブ）により製造された厚さが最大で１７７．８ｍｍであるギアラック鋼板及びその製造方法に関する。
自己昇降式海洋プラットフォーム用のギアラック鋼板は、強度が高く、可塑性が良く、靱性が高く、大きな厚みがあることが要求され、しかも鋼板の厚さ方向に沿った性能が均一でなければならず、例えば自己昇降式海洋プラットフォーム用の厚さ１７７．８ｍｍのギアラック鋼板については、降伏強度が６９０ＭＰａ以上、引張強度の範囲が７７０〜９４０ＭＰａ、伸びが１４％以上で、且つ低温での（通常、−４０℃における鋼板の厚さ１／４部分での、−３０℃における鋼板の中心部での、即ち厚さ１／２部分での）シャルピー衝撃エネルギーがいずれも６９Ｊ以上であることが要求される。そのため、業界では、この要求を満たす大きな厚みのギアラック鋼板の発展に力を入れており、すでにダイカストインゴット（モールドキャストインゴット）を用いた大きな厚みのギアラック鋼板及びその製造方法が開発されている。例えば、特許公開番号ＣＮ１０２３４５０４５Ａの発明特許では、ダイカストインゴットによる厚さ１２０〜１５０ｍｍの海洋プラットフォーム用ギアラック鋼板及びその製造方法が開示されている。しかし、ダイカストインゴットを用いたギアラック鋼板の製造は、生産工程が複雑であるだけでなく、生産性も低く、製造コストが劇的に増加する。
ＣＮ１０２３４５０４５Ａ
本発明で解決しようとしている技術的課題は、上記の既存の技術に対して、強度が高く、可塑性が良く、低温靱性に優れた、最大で１７７．８ｍｍである厚さのギアラック鋼板を提供することであり、このギアラック鋼板は、連続鋳造鋼片の製造工程を採用しており、工程が簡単で、コストが低く、効率的（迅速）であるといった長所を有している。
本発明において、上記の課題を解決するために採用する技術的解決手段は以下の通りである。連続鋳造鋼片による、厚さが最大で１７７．８ｍｍであるギアラック鋼板であって、鋼板の化学成分は、質量百分率で、Ｃ：０．１１〜０．１５％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．９５〜１．２５％、Ｐ：≦０．０１０％、Ｓ：≦０．００２％、Ｃｒ：０．４５〜０．７５％、Ｍｏ：０．４〜０．６％、Ｎｉ：１．３〜２．６％、Ｃｕ：０．２〜０．４％、Ａｌ：０．０６〜０．０９％、Ｖ：０．０３〜０．０６％、Ｎｂ：≦０．０４％、Ｎ：≦０．００６％、Ｂ：０．００１〜０．００２％、残部は鉄及び不可避不純物元素である。
さらに、ギアラック鋼板の厚さは１１４．３〜１７７．８ｍｍであり、連続鋳造鋼片による製造を採用している。
本発明のギアラック鋼板の機械的性質は、降伏強度が６９０ＭＰａ以上、引張強度が７７０〜９４０ＭＰａ、伸びが１６％以上、鋼板のＺ方向の断面収縮率が３５％以上であり、−４０℃における鋼板の厚さ１／４部分でのシャルピー衝撃エネルギーが１００Ｊ超であり、−３０℃における厚さ１／２部分でのシャルピー衝撃エネルギーが１００Ｊ超であり、−４０℃における厚さ１／２部分でのシャルピー衝撃エネルギーが１００Ｊ超であることを満たしている。
上記のギアラック鋼板の連続鋳造鋼片の製造方法において、製錬原料は、順に、ＫＲ溶銑予備処理、転炉製錬、ＬＦ精錬、ＲＨ精錬及び垂直湾曲型連続鋳造機による連続鋳造により処理され、高純度の溶鋼を製錬し、さらに厚さ３７０ｍｍ以上の高品質連続鋳造鋼片を連続鋳造するというもので、連続鋳造鋼片の中心偏析はクラスＣグレード０．５以上、センターポロシティはグレード０．５以上、センタークラック、コーナークラック及び三角領域クラックがなく、介在物に関し、グループＡ、グループＢ、グループＣの粗大介在物は０、グループＤの粗大介在物は０．５以下、グループＡの微細介在物は０．５以下、グループＢの微細介在物は０．５以下、グループＣの微細介在物は０、グループＤの微細介在物は０．５以下、グループＤｓは０．５以下である。公開番号ＣＮ１０２３４５０４５Ａの特許発明に開示されているＶＤ精錬を採用する方法及び鋳造物と比較すると、本発明は、ＲＨ精錬及び連続鋳造を採用して生産を行っている。ＲＨ精錬により、Ｈ含有量が非常に低い溶鋼が得られ、その結果、ギアラック鋼板の水素によるクラックに対抗する能力と、鋼板の厚さ１／２部分（中心部）での機械的性質とが保証される。連続鋳造方法で生産された鋼片は、その中心部の品質（例えば中心偏析、センターポロシティ、介在物など）が、ダイカスト法で生産されたインゴットより優れており、ギアラック鋼板の厚さ１／２部分での機械的性質を保証することに役立っている。
連続鋳造鋼片にはカバーが掛けられ、２００±５０℃まで徐冷され、その後カバーが外されて鋼片中のＨ含有量がさらに低下され、それによって、鋼板の水素クラックが防止されて、鋼板の厚さ１／２部分での機械的性質が保証される。徐冷後、連続鋳造鋼片の表面の温度を保ってクリーニング（洗浄）することで、連続鋳造鋼片の表面の質を確保すると同時に、火炎洗浄の過程で連続鋳造鋼片の表面にクラックが発生しないことを保証している。
連続鋳造鋼片は１１８０〜１２８０℃まで加熱され、２〜４時間保温され、鋼片中の合金元素を鋼中に十分に固溶させ、それにより、強度及び靱性の効果がもたらされ、最終製品の成分の均一性及び機械的性質が保証される。保温後、連続鋳造鋼片は高圧水スケール除去によって処理され、その後、２段階圧延される。第一段階の圧延は粗圧延であり、圧延開始温度は１０５０〜１１５０℃、総圧縮率は４０％以上であり、圧延は強圧下で実施され、最大単一パス圧下率は１７％以上であり、大きな厚みの鋼板の従来の粗圧延単一パス最大圧下率が約１０％であるのに比べて、本出願は最大単一パス圧下率が１７％以上であることを特許請求しており、それにより連続製造鋼片の中心部での欠陥が十分に補われる（治癒される）ことが保証され、その結果、大きな厚みのギアラック鋼板の厚さ１／２部分における機械的性質が保証される。第２段階の圧延は仕上げ圧延で、圧延開始温度は８７０〜９３０℃、総圧縮率は２０％以上であり、最終製品の厚さまで圧延され、圧延完了後、鋼板を空冷し、矯正する。
矯正された鋼板は冷床で６００〜６５０℃まで空冷され、その後、カバーが掛けられ７２時間以上徐冷され、または、矯正された鋼板は６００〜６５０℃で２４〜７２時間保温され、炉とともに２００±５０℃までゆっくり冷却されることで、圧延後の鋼板中のＨ含有量が十分に低下され、または除去され、最終鋼板の厚さ１／２部分における機械的性質が保証され、その後、炉から出して空冷される。
室温まで徐冷された鋼板は調質処理され、大きな厚みのギアラック鋼板の最終製品が得られる。調質工程の焼入れ加熱は連続炉で実施され、焼入れ加熱温度は９００〜９３０℃で、在炉時間は１．８〜２．０分／ｍｍであり、焼入れ機を用いて鋼板表面温度が１００℃以下になるまで水焼入れされた後、室温まで空冷される。焼戻し処理も連続炉で実施され、焼戻し温度は６００〜６６０℃、在炉時間は２．５〜３．５分／ｍｍで、出炉後、室温まで空冷される。
本発明では、現在の海洋装備製造業における、高強度、高靱性、良好な可塑性及び大きな厚みを備えたギアラック鋼板に対する需要を目指し、最適化された化学成分、高純度溶鋼及び最適化された連続鋳造技術（低鋳造過熱度、低鋳造速度（低延伸速度）、正確な軽圧下パラメータ）により製造された高品質（低中心偏析、低センターポロシティ、クラックがない）で高純度の連続鋳造鋼片を鋼片として採用し、制御圧延及び調質熱処理により要求を満たすギアラック鋼板を製造する。ギアラック鋼板の厚さは最大で１７７．８ｍｍである。
本発明で製造される大きな厚みのギアラック鋼板は、連続鋳造鋼片を使用し、且つ他の加工（例えば、複数の鋼片を複合加工して複合鋼片を形成するなど）は一切行わずに圧延材料とすることで、ダイカストインゴットを鋼片として使用する場合における圧延プロセス中の分塊圧延プロセスを省略している。つまり、分塊加熱、分塊圧延、中間鋼片切断及びクリーニング工程を省略しており、それと同時に、複合鋼片を用いて圧延を行う際の鋼片複合加工プロセスも省略して、生産工程を簡略化している。ダイカストインゴットを用いてギアラック鋼板を製造することに比べて、連続鋳造鋼片によりギアラック鋼板の生産性が顕著に向上し、生産時間が短縮される。それにより、大きな厚みのギアラック鋼板の製造コストが下がり、既存の技術の不備を克服している。工業化生産においては、明らかなコストの優位性を有している。
また、連続鋳造鋼片の厚さは一般的にインゴットよりはるかに薄いので、連続鋳造鋼片を用いた大きな厚みのギアラック鋼板の圧縮率は、インゴットを用いた圧縮率より小さい。そのため、単一パス圧下率を保証できない状況では、鋼片の中心部の欠陥を十分に補うことができず、ギアラック鋼板の中心部の性能を保証することができない。これも、高性能なギアラック鋼板の厚さを増やすことを制限する重要な要素の一つである。本発明では、最適化された連続鋳造工程（低鋳造過熱度、低鋳造速度、正確な軽圧下パラメータ）によって製造された高品質（低中心偏析、低センターポロシティ、クラックがない）で高純度の連続鋳造鋼片を鋼片とし、粗圧延過程における最大単一パス圧下率が１７％以上であることは、大きな厚みのギアラック鋼板の製造の各段階でのＨ含有量の厳格な制御と組み合わさって、問題を解決し、ギアラック鋼板の中心部の性能を保証している。
以下では、実施例と結び付けて、本発明についてさらに詳細に説明する。実施例は本発明の好適な実施形態に対する説明にすぎず、本発明の保護範囲に対して、いかなる限定も行うことはできない。
実施例１
本実施例に関するギアラック鋼板の厚さは１７７．８ｍｍであり、成分及びその質量百分率は、Ｃ：０．１４％、Ｓｉ：０．２４％、Ｍｎ：１．０８％、Ｐ：０．００４％、Ｓ：０．０００８％、Ｃｒ：０．６８％、Ｍｏ：０．４９％、Ｎｉ：２．４７％、Ｃｕ：０．２２％、Ａｌ：０．０７３％、Ｖ：０．０３６％、Ｎｂ：０．０２％、Ｎ：０．００２７％、Ｂ：０．００１３％、残部は鉄及び不可避不純物元素であり、炭素当量Ｃｅｑ（＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／１５）＝０．７４％である。
大きな厚みのギアラック鋼板の製造工程は、以下の通りである。
上記ギアラック鋼板の化学組成に調製された製錬原料は、ＫＲ溶銑予備処理−転炉製錬−ＬＦ精錬−ＲＨ精錬−垂直湾曲型連続鋳造機による連続鋳造（連続鋳造鋼片の厚さ：４５０ｍｍ）−連続鋳造鋼片にカバーを掛けて徐冷−連続鋳造鋼片のクリーニング−加熱（保温処理）−高圧水スケール除去−制御圧延−矯正−制御条件下での徐冷−調質の順に処理される。
さらに、上記の加熱、制御圧延、冷却の具体的なプロセスは次の通りである。製造された連続鋳造鋼片（中心偏析：クラスＣグレード０．５、センターポロシティ：グレード０．５、センタークラック、コーナークラック及び三角領域クラック：なし、介在物に関し、グループＡ、グループＢ、グループＣ及びグループＤの粗大介在物＝０、グループＡ、グループＢ及びグループＤの微細介在物＝０．５、グループＣの微細介在物＝０、グループＤｓ＝０）を１２６０℃に加熱して、３．５時間保温し、出炉後、高圧水スケール除去処理をし、その後、二段階の全縦圧延を行う。第一段階の圧延（即ち粗圧延）の圧延開始温度は１１４０℃、中間鋼片の厚さは２３５ｍｍ、総圧縮率＝４７．８％、最大単一パス圧下率＝１８．１％である。第２段階の圧延（即ち仕上げ圧延）の圧延開始温度は８８０℃、最終厚さは１７７．８ｍｍ、総圧縮率＝２４．３％である。圧延後に矯正し、その後、制御条件下でゆっくりと冷却する（鋼板を６２０℃に加熱して７２時間保温し、炉とともに２００℃まで冷却し、炉から出して室温まで冷却する）。
徐冷後の鋼板は連続炉に入れられて焼入れ加熱され、加熱温度は９００℃、在炉時間は１．８分／ｍｍであり、焼入れ機を用いて鋼板表面温度が７０℃になるまで水焼入れした後、室温まで空冷する。焼入れ処理後の鋼板は、連続炉を用いて焼戻し処理される。焼戻し加熱温度は６６０℃で、在炉時間は２．８分／ｍｍであり、鋼板は、出炉後、室温まで空冷される。
上記の製造工程を経て製造された最終鋼板は、高い強度と優れた可塑性、高い低温靱性及び高いＺ方向性能を有し、総合的な性能に優れており、その機械的性質は表１に示す通りである。
実施例２
本実施例に関するギアラック鋼板の厚さは１５２．４ｍｍであり、成分及びその質量百分率は、Ｃ：０．１３％、Ｓｉ：０．２３％、Ｍｎ：１．０８％、Ｐ：０．００４％、Ｓ：０．００１％、Ｃｒ：０．５１％、Ｍｏ：０．４９％、Ｎｉ：１．３９％、Ｃｕ：０．２３％、Ａｌ：０．０６３％、Ｖ：０．０３８％、Ｎｂ：０．００１９％、Ｎ：０．００４２％、Ｂ：０．００１３％、残部は鉄及び不可避不純物元素であり、炭素当量Ｃｅｑ＝０．６３％である。
大きな厚みのギアラック鋼板の製造工程は、以下の通りである。
上記ギアラック鋼板の化学組成に調製された製錬原料は、ＫＲ溶銑予備処理−転炉製錬−ＬＦ精錬−ＲＨ精錬−垂直湾曲型連続鋳造機による連続鋳造（連続鋳造鋼片の厚さ：３７０ｍｍ）−連続鋳造鋼片にカバーを掛けて徐冷−連続鋳造鋼片のクリーニング−加熱（保温処理）−高圧水スケール除去−制御圧延−矯正−カバーを掛け積み重ねて徐冷−調質の順に処理される。
さらに、上記の加熱、制御圧延、冷却の具体的なプロセスは次の通りである。製造された連続鋳造鋼片（中心偏析：クラスＣグレード０．５、センターポロシティ：グレード０．５、センタークラック、コーナークラック及び三角領域クラック：なし、介在物に関し、グループＡ、グループＢ、グループＣ及びグループＤの粗大介在物＝０、グループＡ及びグループＢの微細介在物＝０．５、グループＣ及びグループＤの微細介在物＝０、グループＤｓ＝０）を１２５０℃に加熱して２．５時間保温し、出炉後、高圧水スケール除去処理をし、その後、二段階の全縦圧延を行う。第一段階の圧延（即ち粗圧延）の圧延開始温度は１０９０℃、中間鋼片厚さは２２０ｍｍ、総圧縮率＝４０．５％、最大単一パス圧下率＝１７．８％である。第２段階の圧延（即ち仕上げ圧延）の圧延開始温度は９００℃、最終厚さは１５２．４ｍｍ、総圧縮率＝３０．７％である。圧延後に矯正し、冷床上で鋼板を６００〜６５０℃まで冷却し、冷床から下ろしてカバーを掛け、積み重ねて鋼板が２００℃に冷却されるまで徐冷し、徐冷処理を完了する。
徐冷後の鋼板は調質処理のため連続炉内に送り込まれる。徐冷後の鋼板を連続炉に入れて焼入れ加熱を行い、加熱温度は９２０℃で、在炉時間は１．８分／ｍｍであり、焼入れ機を用いて鋼板表面温度が９０℃になるまで水焼入れした後、室温まで空冷する。焼入れ後の鋼板は、連続炉を用いて焼戻し処理される。焼戻し加熱温度は６２０℃で、在炉時間は３．５分／ｍｍであり、鋼板は、出炉後、室温まで空冷される。
上記の製造工程を経て製造された最終鋼板は、高い強度と優れた可塑性、高い低温靱性及びＺ方向性能を有し、総合的な性能に優れており、その機械的性質は表１に示す通りである。
実施例３
本実施例に関するギアラック鋼板の厚さは１５２．４ｍｍであり、成分及びその質量百分率は、Ｃ：０．１３％、Ｓｉ：０．２３％、Ｍｎ：１．０４％、Ｐ：０．００４％、Ｓ：０．００１１％、Ｃｒ：０．５０％、Ｍｏ：０．４７％、Ｎｉ：１．４２％、Ｃｕ：０．２２％、Ａｌ：０．０６９％、Ｖ：０．０３４％、Ｎｂ：０．００１５％、Ｎ：０．００３６％、Ｂ：０．００１２％、残部は鉄及び不可避不純物元素、炭素当量Ｃｅｑ＝０．６１％である。
大きな厚みのギアラック鋼板の製造工程は、以下の通りである。
上記ギアラック鋼板の化学組成に調製された製錬原料は、ＫＲ溶銑予備処理−転炉製錬−ＬＦ精錬−ＲＨ精錬−垂直湾曲型連続鋳造機による連続鋳造（連続鋳造鋼片の厚さ：４５０ｍｍ）−連続鋳造鋼片にカバーを掛けて徐冷−連続鋳造鋼片のクリーニング−加熱（保温処理）−高圧水スケール除去−制御圧延−矯正−カバーを掛け積み重ねて徐冷−調質の順に処理される。
さらに、上記の加熱、制御圧延、冷却の具体的なプロセスは次の通りである。製造された連続鋳造鋼片（中心偏析：クラスＣグレード０．５、センターポロシティ：グレード０．５、センタークラック、コーナークラック及び三角領域クラック：なし、介在物に関し、グループＡ、グループＢ、グループＣ及びグループＤの粗大介在物＝０、グループＡ、グループＢ及びグループＤの微細介在物＝０．５、グループＣの微細介在物＝０、グループＤｓ＝０）を１２５０℃に加熱して２．５時間保温し、出炉後、高圧水スケール除去処理をし、その後、二段階の全縦圧延を行う。第一段階の圧延（即ち粗圧延）の圧延開始温度は１１００℃、中間鋼片厚さは２２５ｍｍ、総圧縮率＝５０％、最大単一パス圧下率＝２０．０％である。第２段階の圧延（即ち仕上げ圧延）の圧延開始温度は９１０℃、最終厚さは１５２．４ｍｍ、総圧縮率＝３２．３％である。圧延後に矯正し、冷床上で鋼板を６００〜６５０℃まで冷却し、冷床から下ろしてカバーを掛け、積み重ねて鋼板が２００℃に冷却されるまで徐冷し、徐冷処理を完了する。
徐冷後の鋼板は調質処理のため連続炉内に送り込まれる。徐冷後の鋼板を連続炉に入れて焼入れ加熱を行い、加熱温度は９００℃で、在炉時間は１．９分／ｍｍであり、焼入れ機を用いて鋼板表面温度が１００℃になるまで水焼入れした後、室温まで空冷する。焼入れ後の鋼板は、連続炉を用いて焼戻し処理される。焼戻し加熱温度は６６０℃で、在炉時間は２．７分／ｍｍであり、鋼板は、出炉後、室温まで空冷される。
上記の製造工程を経て製造された最終鋼板は、高い強度と優れた可塑性、高い低温靱性及びＺ方向性能を有し、総合的な性能に優れており、その機械的性質は表１に示す通りである。
実施例４
本実施例に関するギアラック鋼板の厚さは１２７ｍｍであり、成分及びその質量百分率は、Ｃ：０．１１％、Ｓｉ：０．２８％、Ｍｎ：１．０４％、Ｐ：０．００４％、Ｓ：０．０００９％、Ｃｒ：０．５２％、Ｍｏ：０．５０％、Ｎｉ：１．３６％、Ｃｕ：０．２２％、Ａｌ：０．０７２％、Ｖ：０．０３８％、Ｎ：０．００３１％、Ｂ：０．００１７％、残部は鉄及び不可避不純物元素、炭素当量Ｃｅｑ＝０．６０％である。
上記ギアラック鋼板の化学組成に調製された製錬原料は、ＫＲ溶銑予備処理−転炉製錬−ＬＦ精錬−ＲＨ精錬−垂直湾曲型連続鋳造機による連続鋳造（連続鋳造鋼片の厚さ：３７０ｍｍ）−連続鋳造鋼片にカバーを掛けて徐冷−連続鋳造鋼片のクリーニング−加熱（保温処理）−高圧水スケール除去−制御圧延−矯正−カバーを掛け積み重ねて徐冷−調質の順に処理される。
さらに、上記の加熱、制御圧延、冷却の具体的なプロセスは次の通りである。連続鋳造鋼片（中心偏析：クラスＣグレード０．５、センターポロシティ：グレード０．５、センタークラック、コーナークラック及び三角領域クラック：なし、介在物に関し、グループＡ、グループＢ、グループＣ及びグループＤの粗大介在物＝０、グループＡ、グループＢ及びグループＤの微細介在物＝０．５、グループＣの微細介在物＝０、グループＤｓ＝０）を１２２０℃に加熱して２．５時間保温し、出炉後、高圧水スケール除去をし、二段階の全縦圧延を行う。第一段階の圧延（即ち粗圧延）の圧延開始温度は１０７０℃、中間鋼片厚さは１８０ｍｍ、総圧縮率＝５１．４％、最大単一パス圧下率＝１９．１％である。第２段階の圧延（即ち仕上げ圧延）の圧延開始温度は９１０℃、最終厚さは１２７ｍｍ、総圧縮率＝２９．４％である。圧延後に矯正し、冷床上で鋼板を６００〜６５０℃まで冷却し、冷床から下ろしてカバーを掛け、積み重ねて鋼板が１５０℃に冷却されるまで徐冷し、徐冷処理を完了する。
徐冷後の鋼板は調質処理のため連続炉内に送り込まれる。徐冷後の鋼板を連続炉に入れて焼入れ加熱を行い、加熱温度は９３０℃で、在炉時間は１．８分／ｍｍであり、焼入れ機を用いて鋼板表面温度が７０℃になるまで水焼入れした後、室温まで空冷する。焼入れ後の鋼板は、連続炉を用いて焼戻し処理される。焼戻し温度は６４０℃で、在炉時間は３．０分／ｍｍであり、鋼板は、出炉後、室温まで空冷される。
上記の製造工程を経て形成された最終鋼板は、高い強度と優れた可塑性、高い低温靱性及びＺ方向性能を有し、総合的な性能に優れており、その機械的性質は表１に示す通りである。
実施例５
本実施例に関係するギアラック鋼板の厚さは１１４．３ｍｍであり、成分及びその質量百分率は、Ｃ：０．１２％、Ｓｉ：０．２７％、Ｍｎ：１．０４％、Ｐ：０．００６％、Ｓ：０．０００６％、Ｃｒ：０．４９％、Ｍｏ：０．４６％、Ｎｉ：１．３９％、Ｃｕ：０．２２％、Ａｌ：０．００６９％、Ｖ：０．０３４％、Ｎ：０．００２２％、Ｂ：０．００１６％、残部は鉄及び不可避不純物元素、炭素当量Ｃｅｑ＝０．６０％である。
上記ギアラック鋼板の化学組成に調製された製錬原料は、ＫＲ溶銑予備処理−転炉製錬−ＬＦ精錬−ＲＨ精錬−垂直湾曲型連続鋳造機による連続鋳造（連続鋳造鋼片の厚さ：３７０ｍｍ）−連続鋳造鋼片にカバーを掛けて徐冷−連続鋳造鋼片のクリーニング−加熱（保温処理）−高圧水スケール除去−制御圧延−矯正−カバーを掛け積み重ねて徐冷−調質の順で処理される。
さらに、上記の加熱、制御圧延、冷却段階の具体的なプロセスは次の通りである。連続鋳造鋼片（中心偏析：クラスＣグレード０．５、センターポロシティ：グレード０．５、センタークラック、コーナークラック及び三角領域クラック：なし、介在物に関し、グループＡ、グループＢ及びグループＣの粗大介在物＝０、グループＤの粗大介在物＝０．５、グループＡ及びグループＢの微細介在物＝０．５、グループＣ及びグループＤの微細介在物＝０、グループＤｓ＝０）を１２７０℃に加熱して２時間保温し、さらに高圧水スケール除去をし、二段階の圧延を行う。第一段階の圧延（即ち粗圧延）の圧延開始温度は１０７０℃、中間鋼片厚さは１９５ｍｍ、総圧縮率＝４７．３％、最大単一パス圧下率＝１９．２％である。第２段階の圧延（即ち仕上げ圧延）の圧延開始温度は９２０℃、最終厚さは１１４．３ｍｍ、総圧縮率＝４１．４％である。圧延後に矯正し、冷床上で鋼板を６００〜６５０℃まで冷却し、冷床から下ろしてカバーを掛け、積み重ねて鋼板が１５０℃に冷却されるまで徐冷し、徐冷処理を完了する。
徐冷後の鋼板は調質処理のため連続炉内に送り込まれる。徐冷後の鋼板を連続炉に入れて焼入れ加熱を行い、加熱温度は９００℃で、在炉時間は２．０分／ｍｍであり、焼入れ機を用いて鋼板表面温度が５０℃になるまで水焼入れした後、室温まで空冷する。焼入れ後の鋼板は、連続炉を用いて焼戻し処理される。焼戻し温度は６５０℃で、在炉時間は２．５分／ｍｍであり、出炉後、室温まで空冷される。
工業実用性
上記の製造工程を経て作製された最終鋼板は、高い強度と優れた可塑性、高い低温靱性及びＺ方向性能を有し、総合的な性能に優れており、その機械的性質は表１に示す通りである。
表１ 各実施例で製造された大きな厚みの海洋プラットフォーム用ギアラック鋼板の機械的性質
Figure 0006883096
表１からわかるように、本発明の大きな厚みのギアラック鋼板のＺ方向性能（断面収縮率）は、海洋エンジニアリング用の鋼板のＺ方向断面収縮率３５％以上の最高の要求に到達しており、大きな厚みのギアラック鋼板の耐ラメラティア（耐層状破断）能力を保証している。Ｚ方向性能は鋼板の厚さ方向に沿った緻密性も示すため、本発明で連続鋳造鋼片を直接使用して製造する大きな厚みのギアラック鋼板が、高い緻密性を有していることも明らかであり、それによりギアラック鋼板の中心部性能に対する厳しい要求も保証している。

Claims (5)

  1. 連続鋳造鋼片によって厚さが最大で１７７．８ｍｍであるギアラック鋼板を製造する方法であって、
    製錬原料は、ＫＲ溶銑予備処理、転炉製錬、ＬＦ精錬、ＲＨ精錬及び垂直湾曲型連続鋳造機による連続鋳造の順に処理され、これにより高純度の溶鋼と、厚さ３７０ｍｍ以上の高品質連続鋳造鋼片が得られ、
    前記連続鋳造鋼片は、中心偏析がクラスＣグレード０．５以上、センターポロシティがグレード０．５以上、センタークラック、コーナークラック及び三角領域クラックがなく、介在物に関し、グループＡ、グループＢ及びグループＣの粗大介在物＝０、グループＤの粗大介在物≦０．５、グループＡの微細介在物≦０．５、グループＢの微細介在物≦０．５、グループＣの微細介在物＝０、グループＤの微細介在物≦０．５、グループＤｓ≦０．５の要件を満たし、
    次に連続鋳造鋼片にカバーを掛けて２００±５０℃まで徐冷し、その後カバーを外して、各連続鋳造鋼片の表面の温度を保ったままクリーニングし、
    連続鋳造鋼片を１１８０〜１２８０℃に加熱して２〜４時間保温し、保温後、連続鋳造鋼片は高圧水スケール除去によって処理され、その後、二段階圧延され、第一段階の圧延は粗圧延であり、圧延開始温度は１０５０〜１１５０℃、総圧縮率は４０％以上であり、その圧延は強圧下で実施され、最大単一パス圧下率は１７％以上であり、第２段階の圧延は仕上げ圧延であり、圧延開始温度は８７０〜９３０℃、総圧縮率は２０％以上であり、最終製品の厚さまで圧延され、圧延後、鋼板は空冷及び矯正され、
    矯正後の鋼板を冷床で６００〜６５０℃まで空冷した後、カバーを掛け積み重ねて７２時間以上徐冷を行い、又は、矯正後の鋼板を６００〜６５０℃で２４〜７２時間保温した後、炉とともに２００±５０℃まで冷却し、製品を炉から出して空冷し、
    室温まで徐冷した鋼板を調質処理して、厚みの大きなギアラック鋼板最終製品を得ることを特徴とする、
    製造方法。
  2. 前記調質処理の焼入れ加熱は連続炉を使用して実施され、焼入れ加熱温度は９００〜９３０℃であり、在炉時間は１．８〜２．０分／ｍｍであり、焼入れ機を用いて鋼板表面温度が１００℃以下になるまで水焼入れした後、鋼板は室温まで空冷され、焼戻し処理も連続炉を使用して実施され、焼戻し温度は６００〜６６０℃であり、在炉時間は２．５〜３．５分／ｍｍであり、出炉後、鋼板は室温まで空冷されることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記鋼板の化学成分は、質量百分率で、Ｃ：０．１１〜０．１５％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．９５〜１．２５％、Ｐ：≦０．０１０％、Ｓ：≦０．００２％、Ｃｒ：０．４５〜０．７５％、Ｍｏ：０．４〜０．６％、Ｎｉ：１．３〜２．６％、Ｃｕ：０．２〜０．４％、Ａｌ：０．０６〜０．０９％、Ｖ：０．０３〜０．０６％、Ｎｂ：≦０．０４％、Ｎ：≦０．００６％、Ｂ：０．００１〜０．００２％、残部：鉄及び不可避的不純物元素であることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
  4. 前記ギアラック鋼板の厚さは１１４．３〜１７７．８ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
  5. 前記鋼板の降伏強度≧６９０ＭＰａ、引張強度は７７０〜９４０ＭＰａ、伸び≧１６％以上、鋼板のＺ方向の断面収縮率≧３５％以上、−４０℃における鋼板の厚さ１／４部分でのシャルピー衝撃エネルギー＞１００Ｊ、−３０℃における鋼板の厚さ１／２部分でのシャルピー衝撃エネルギー＞１００Ｊ、−４０℃における鋼板の厚さ１／２部分でのシャルピー衝撃エネルギー＞１００Ｊであることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
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