JPH0273914A - 連続鋳造法による快削鋼の製造方法および該製造方法に用いる複合合金ワイヤー - Google Patents

連続鋳造法による快削鋼の製造方法および該製造方法に用いる複合合金ワイヤー

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JPH0273914A
JPH0273914A JP22456988A JP22456988A JPH0273914A JP H0273914 A JPH0273914 A JP H0273914A JP 22456988 A JP22456988 A JP 22456988A JP 22456988 A JP22456988 A JP 22456988A JP H0273914 A JPH0273914 A JP H0273914A
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wire
steel
alloy
cutting steel
sulfide
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JP22456988A
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Yoshio Okuno
奥野 嘉雄
Hirofumi Maede
前出 弘文
Satoshi Ando
智 安藤
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、連続鋳造法により鋳片中心部の快削性成分の
含有量を高めた快削鋼の製造方法およびこの製造方法に
用いる複合合金ワイヤーに関するものである。
(従来の技術〕 鋼材中心部(コア層)の快削性成分濃度を高めた快削鋼
は、コア層の被剛性を向上させるS、Mn等を多量に含
み、リム層(シェル)の加工性等を阻害するこれらS、
Mn等を低値に抑え、成形性を向上させたものである。
内部が被剛性、外部が加工性を要求されるものを例示す
ると、例えばナツトがある。ナツトは次の工程で製造さ
れる。最初に丸鋼を冷鍛加工によりナツトの外形を形成
する。次いで、横断面中央付近(コア層)を孔開は及び
ネジ切りを行なってナツトの内側を形成する。
上記加工において冷鍛加工を可能とするには、表面が変
形能に優れていることが必要で、中低炭、低S系の材質
でなければならない。又コア層が被削性の良いS、Mn
等の快削性成分を高めた材質であることが必要である。
このような鋼月の製造方法としては、本願出願人の出願
に係る特開昭62−142.053号公報に開示されて
いる。これは連続鋳造時、鋳型下端部以降のリム層が形
成された後の鋳片の中心部にSをワイヤーで添加し、コ
ア層のS /IA度を高めた快削鋼の製造方法である。
又同じく本願出願人は、特願昭62−215,456号
明細書において、連続鋳造時の鋳型下端部以降のリム層
が形成された後の鋳片の中心部にS、硫化物9Mn、 
Mn合金を充填した合金ワイヤーを添加し、コア層のS
、Mn′?IA度を高めた快削鋼の製造方法を出願した
また溶鋼に所望の合金元素を添加するための金属被覆合
金ワイヤーは、特開昭50−147.403号公報によ
り周知である。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記特開昭62−142,053号公報に示した方法に
よって、ざらに被削性向上を指向しようとすれば、多く
のMnSを作るために母溶鋼のMnを上げる必要があっ
た。一方リム層のMnは、例えば冷鍛性を確保すれば十
分であり、必らずしも全体が高Mnである必要はないこ
とがわがフた。かかる知見から、コア層を中心としてM
n]tを上昇させれば良いとの発想に到り、合金ワイヤ
ーとしてMn及びSを同時に添加することを発明し、特
願昭62−215,456号として出願するに至ったも
のである。
特願昭62−215.456号は、S、硫化物、 Mn
、 Mn合金の粉末を混合したものであり、コア層にM
nSを作るために有効な手段となりたが、更に確実な添
加が望まれるに至った。
(課題を解決するための手段) 本発明は、前記の問題点を解決するべくなされたもので
あり、即ち本発明における複合合金ワイヤーは、S又は
硫化物素線を中心に配し、その周囲にMn又はMn合金
を配置し、さらにその外側を0.5〜2mm厚みの鋼管
で被覆したもの、またはMn、 Mn合金素線を中心に
配し、その周囲にSまたは硫化物を配置し、さらにその
外側を05〜2■厚みの鋼管で被覆したものである。S
とMnとの重量比は1 :0.5〜10が適当である。
Mnをこの範囲にすると、適正なMnSがコア層に生成
され、被剛性が向上するためである。
本発明にかかる複合合金ワイヤーの一例を第1図および
第2図に示す。第1図に示す1はS又は硫化物からなる
素線であり、中心に配置され、その周囲をMn又はMn
−合金粉末2で包み、さらにその外側を05〜2mm厚
みの鋼管3で被覆したものである。この複合合金ワイヤ
ーを、その先端が連続鋳造の鋳型下端以降に位置するよ
うに、連続的に添加する。しかして比較的熱伝導率の高
いMn又はMn合金粉末2を介して、熱が中心にあるS
又は硫化物1に伝えられる。このS又は硫化物1は、M
n又はMn合金より低融点のため、この熱で溶解してワ
イヤー先端から吐出し、次いでMn又はMn合金2が溶
解して吐出する。このように安定してSおよびMn濃度
の高い鋳片のコア層を有する快削鋼を製造できる。
次に本発明の他の構成例の複合合金ワイヤーを第2図に
示す。これはMn又はun−合金からなる素線5を中心
に配し、その周囲をS又は硫化物粉末6で包み、ざらに
0.5〜2 mmyj、みの鋼管3で被覆したものであ
る。この4ft成によるワイヤーも同様にS又は硫化物
の融解後Mn又はMn合金が融解し、同様に安定して所
望の成分を添加することかできる。
次にワイヤーの鋼管被覆材3の厚みを0.5〜2mmに
した理由は、鋳型下端以降で完全溶解するのは、この厚
みの範囲にある被覆ワイヤーのみであるとの実験結果に
よるためである。
次にこのワイヤーの添加方法について述べる。
溶鋼を脱ガス後鋳片のリム層(シェル)は、第3図に示
す鋳型9の下端以降までに凝固シェルフとして形成され
る。一方コア層8には、第1図又は第2図に示すワイヤ
ー4を添加することで快削性成分の濃度を高めることが
できる。
ワイヤー4は鋳型9の上端から溶鋼に入り、ワイヤー4
の鋼管被覆材3は次第に溶解し、鋳型9下端以降で完全
に溶解すると同時にワイヤー4に充填されていたS又は
硫化物1とMn又はMn−合金2が溶解して吐出し、溶
鋼中を拡散してコア層8を生成する。図中10は浸漬ノ
ズル、11はコア層凝固部である。
リム層に相当するシェルフをある一定以上の厚さにする
のは、これによりリム層は圧延中にコア層が露出するの
を防止するとともに、成品になってもりl、層が存在す
ると、冷鍛加工によって表面に割れか生ずるのを防止す
るためである。
又もしS又は硫化物1と、Mn又はMn合金2の添加を
鋳型下端以降にすれば、リム層が薄くなり、コア層が圧
延中に露出するとともに、成品になってもリム層が存在
しない場合が生じるので、冷鍛加工によって表面が割れ
る。同時にタンデイツシュの浸漬ノズル10からの溶鋼
吐出流により鋳型内で乱流となるため、添加されたS又
は硫化物1とMn又はMn合金2が捲キ込まれてS及び
Mn濃度の高いリム層が生成して本発明が目的とする硫
黄快削鋼にならないことによる。
本発明で用いるS又は硫化物は、特に限定されないけれ
ども目的とする快削鋼の製造に有害な成分を含まないも
のであれは良い。Mn又はMn合金も同様である。Mn
合金としてFe−Mn等が最も利用しやすい。
〔実施例〕
連Mu造法によるAIS+ 1110相当の硫黄快削鋼
を製造するに際し、120を転炉にてリムド鋼を吹錬し
、flllで気孔欠陥か生成しないように、溶鋼中0を
0.0215%まで脱ガスした。旧(でC0110%、
 Mn : 0.40%、  P :0.016%、 
 S :0.012%。
^42 :0.015%の成分に調整した。これをタン
デイツシュの溶鋼過熱度15〜30℃で、横断面247
m+ax 300ml11.かつ長さ800mmの鋳型
に注入した。鋳片の引ta速度は0.81Il/分で鋳
造し、鋳型的中央イ;1近に外径5.5mmφ、鋼管被
覆厚み1.25mm、線状SおよびMn含有全75%の
粉末FeMn(SとlAnの濃度比1 :0.5fi)
をi1図のように構成したワイヤーでもってこれを19
m/分で役人し、コア層におけるS、Mn29度の高い
硫黄快削鋼を製造した。
このようにして製造した鋳片を均熱炉で加熱して、分塊
ロールと連続ロールで圧延し、160IIII11角の
ビレットにした。このビレットを加熱炉で再加熱してか
ら連続ロールで圧延し、20〜50II1mφの丸鋼成
品にした。
160mm角ビレツトにおける部位別のコアのS分析値
は、第4図に示すようにSの規格値0.080〜013
0%を全て満足する。このように鋳片の頭部、中間部は
もとより、鋳片の底部から10%の部位におけるS値も
、規格を全て満足するものとなった。コアのMn分析値
は第5図に示すようにMnの規格値030〜0.60%
を全て満足する。
30m+u丸鋼に圧延した後でのコアの化学成分は第1
表の通りである。
第 1 表(重量%) 切削性試験成績(旋盤による)を第2表に示した。比較
材として造塊法によるリムド硫黄快削鋼のそれを示した
。この比較鋼の棒鋼底部は、切削抵抗が大きくバイト寿
命が短い。
又、鋳造後の鋳片は、98%が本来の規格で合格した。
第2表 註村工具SKI+3 (乾式切削)、バイト寿命が20
分となる工具は同上。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、歩留よく、鋳片の
コア部に快削性成分を高濃度に含有させることができ、
コスト上有利な快削鋼を製造することができる。
第6図に本発明法により製造した硫黄快削鋼の160m
m角ビレット横断面のSの分布状況を示す。コア層にの
みSが高濃度に含有していることが判る。第7図に本発
明法により製造した硫黄快削鋼の160mm角ビレット
横断面のMnの分布状況を示す。コア層にのみMnが高
濃度に含有していることか判る。
このように、本発明は快削鋼を製造する上に極めて効果
の大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明にかかわる複合合金ワイヤ
ーの横断面図、第3図は本発明の製造方法の一実施例を
示す縦断面説明図、第4図は本発明法にて製造したビレ
ットの部位別のコアSの分析値を示すグラフ、第5図は
第4図のビレットにおける部位別のコアMnの分析値を
示すグラフ、第6図は第4図のビレットの横断面におけ
るシェル(リム層)及びコアのSの分析値を示すグラフ
、第7図は第4図のビレッ]・の横断面におけるシェル
(リム層)及びコアのMnの分析値を示すグラフである
。 1・・・S又は硫化物からなる素線、2・・・Mn又は
Mn−合金粉末、3・・・鋼管、4・・・合金ワイヤー
5・・・Mn又はMn−合金からなる素線、6・・・S
又は硫化物粉末、7・・・シェル(リム層)、8・・・
コア、9・・・鋳型、10・・・浸漬ノズル、11・・
・コア凝固部代  理  人

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶鋼過熱度5〜50℃の範囲で連続鋳造を行ない
    つつ、鋳造中に鋳型内の溶鋼成分とは異なる複合合金ワ
    イヤーを鋳型下端以降に添加して鋼のリム層とコア層を
    形成する方法であって、リム層成分はC:0.2重量%
    以下、Mn:0.3〜1重量%、P:0.04重量%以
    下、S:0.035重量%以下、Al:0.05重量%
    以下、0:10〜600ppmで、コア層成分はS:0
    .04〜0.4重量%、Mn:0.3〜2重量%として
    内部の切削性を向上せしめる快削鋼の連続鋳造方法にお
    いて、内層が素線状のS又は硫化物であり、その周囲に
    Mn又はMn合金を配置した構成であって、さらに0.
    5〜2mm厚みの鋼管で全体を被覆して構成した複合合
    金ワイヤーを使用することを特徴とする連続鋳造法によ
    る快削鋼の製造方法。
  2. (2)S又は硫化物からなる素線を中心に配し、その周
    囲をMn又はMn合金粉末で包み、更にその外側を鋼管
    で被覆して構成したことを特徴とする請求項(1)記載
    の製造方法に用いる複合合金ワイヤー。
  3. (3)内層が素線状のMn又はMn合金であり、その周
    囲にS又は硫化物を配置した構成であって、さらに0.
    5〜2mm厚みの鋼管で全体を被覆して構成した複合合
    金ワイヤーを使用することを特徴とする請求項(1)記
    載の製造方法。
  4. (4)Mn又はMn合金からなる素線を中心に配し、そ
    の周囲をS又は硫化物粉末で包み、更にその外側を鋼管
    で被覆して構成したことを特徴とする請求項(2)記載
    の複合合金ワイヤー。
JP22456988A 1988-09-09 1988-09-09 連続鋳造法による快削鋼の製造方法および該製造方法に用いる複合合金ワイヤー Pending JPH0273914A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1302126C (zh) * 2005-03-04 2007-02-28 宝钢集团上海五钢有限公司 低碳高硫(硫磷)易切削结构钢连铸坯的生产方法
CN105364029A (zh) * 2015-12-08 2016-03-02 北京工业大学 一种厚壁铸钢件凝固组织细化和净化方法

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