JPH03198950A - 双ロール法によるブリキ用素材の連続鋳造方法 - Google Patents

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、ＤＩ缶用のブリキ素材を双ロール法により連
続的に鋳造する方法に関する。

（従来の技術） 近年省工程・省エネルギーの観点から、最終製品に近い
薄板を鋳造段階で製造する技術、すなわちＮｅａｒ　Ｎ
ｅｔ　５ｈａｐｅ　ＣＣの開発が行われている。この内
、薄板系のＮｅａｒ　Ｎｅｔ　５ｈａｐｅ　ＣＣとして
有力なものに双ロール法がある（特開昭６０−１３７５
６２号公報）。

第５図は双ロール法の概略を説明するための図である。

双ロール法は第５図に示すように、互いに逆方向に回転
する一対の冷却ロールｌにより区画された湯溜まり部２
に、溶鋼３をノズル４を介してタンデイツシュ等の溶鋼
容器５から供給することにより鋳片６を鋳造する方法で
ある。

本方法により金属薄板を鋳造する場合、凝固時の収縮に
より応力が発生し縦割れの原因となる。

このため双ロール法で鋳造する鋳片６の板厚を３ｍｍ以
下に固定し、さらにロール間に注湯する時の過熱度を１
５℃以下に抑えること°で、凝固収縮時に発生する応力
の影響を小さくしている（特開平１−９１９４１号公報
）、ここで過熱度とは、溶融金属の温度とその液相線温
度の差を言う。

しかしこのような鋳造条件のもとで鋳造された炭素濃度
０．０２％以下のブリキ材は、第４図に示すＤＩ缶８の
成形時に耳９の高さが高くなり、これに起因する様々な
トラブルを生じる。ここで耳９の高さとは、図に示すよ
うに、缶素材をＤＩ缶８成形した後の缶高の最大高さと
最小高さの差△ｈを言う。このため、双ロール法で鋳造
されたブリキ素材はＤＩ缶８の成形に適さず、ブリキ材
に双ロール法を適用する場合の大きな問題となる。

（発明が解決しようとする課題） ブリキ用素材８は、円形に打ち抜いたブリキ素材を比較
的浅い絞り加工によってカップ状に成形し、ついでこの
カップ状の成形品の側壁を、タンデム方式で数次のアイ
アニング加工によって薄くする成形法で製造される。こ
のため耳９の高さが高いあるいは耳９が不均一であると
、アイアニング加工 具と素材の間にかみこみピンホールの原因となる。

またアイアニング加工後ポンチから缶８をはずす際に、
耳９の部分に力が加わるため缶８に割れが発生したり、
あるいはトリミングトラブルの原因となる。さらにトリ
ミング素材の歩留まりの点からも、耳９の高さは高くな
い方が好ましい。したがってＤＩ缶８用のブリキ素材に
必要な品質は、耳９の高さが低いことである。

しかし前記鋳造条件のもとで、双ロール法により鋳造さ
れた炭素濃度０．０２％以下のブリキ材は耳９の高さが
高く、これが原因となりＤＩ缶８の成形時に様々なトラ
ブルを発生し問題となる。

そこでこの原因について詳細に調査を行った結果、以下
のメカニズムでＤＩ缶８の成形時に耳９の高さが高くな
ることを見出した。

一般に等軸品率は、過熱度を小さくすることにより大き
くなる。しかし等軸晶率は、炭素濃度の依存性が強く、
炭素濃度が小さくなるにつれて等軸晶率は低下すること
が知られている。一方本発明者等の研究によれば、特に
ＤＩ缶用のブリキ材を双ロール法で鋳造する場合は加工
性を上げる必状態にある。ここで等軸品率とは、等軸品
厚みを板厚で除したものを言う。また第５図において、
板厚が薄いほど溶鋼３は急激に冷却されるため、柱状晶
組織を呈する凝固シェルフの成長速度が速まり、等軸品
率はさらに低下する。

以上の理由から、双ロール法により炭素濃度０．０３％
以下のブリキ材を板厚３ｍｍ以下で鋳造する場合は、過
熱度を１５℃以下にしても等軸品組織は僅かに得られる
だけである。このため双ロール法で鋳造されたブリキ材
の鋳片６の凝固組織は、はとんど柱状晶組織からなって
おり、結晶方位は柱状晶の優先成長方向に揃った状態と
なっている。したがって双ロール法で鋳造された鋳片６
は方向性を持つことになる。この鋳片は冷延工程に送ら
れるが、冷間圧延における結晶の優先方位と柱状晶の優
先方位が一致するため、双ロール法で鋳造されたブリキ
材はさらに強い方向性を持つことになる。

このため焼鈍等の熱処理だけでは方向性を十分に消すこ
とができない。したがって、ブリキ材中に残存した結晶
の異方性がＤＩ缶８の成形時に方位による伸びの差とな
り、耳９の高さが高くなるのである。従来の連鋳材では
、熱延工程を経由するため鋳造段階で異方性を示しても
高温で圧延加工を受は組織はほぼ等方性を持つようにな
る。このため、従来のブリキ材の製造プロセスではこれ
らの問題は発生しなかった。

本発明は上記課題に鑑み、鋳造条件を改良することによ
りＤＩ缶の成形時に耳の高さを低減し。

（課題を解決するための手段） 本発明は、双ロール法により炭素濃度０．　（１３％以
下のブリキ用素材を鋳造するに際し、ロール間に注湯す
る場合の溶鋼過熱度をノズル詰りの生じない範囲で小さ
（し、かつ鋳造板厚を３．０ｍｍ超とすることを特徴と
する双ロール法によるブリキ用素材の連続鋳造方法であ
る。

（作　用） 第１図には前記第５図に示す双ロール法で鋳造された鋳
片６について、ＤＩ缶８の成形時の耳９の高さと等軸晶
率の関係を示す、この図は、等軸品率が増大すればＤＩ
缶８の成形時に耳９の高さが低くなることを示す、これ
は方向性を持つ柱状晶組織が低減し、逆に等方性を持つ
等軸品組織が増えることにより異方性が減少し、耳９の
高さが低減したことを意味している。

第２図には、ＤＩ缶８の成形時の耳９の高さと耳９の高
さが原因して発生した不良ＤＩ缶の発生率の関係を示す
。ＤＩ缶８の成形時の耳９の高さが３ｍｍを越えると急
に不良率が増加する。このため、不良率を低減するには
耳９の高さを３ｍｍ以下に抑える必要がある。

以上の結果から、双ロール法で鋳造されたブリキ材がＤ
Ｉ缶８の成形に必要な品質を確保するためには、方向性
を持つ柱状晶組織を低減し等方性を持つ等軸晶組織を３
０％以上確保する必要がある。

第３図は双ロール法で鋳造されたブリキ材について、ロ
ール間に注湯する時の溶鋼過熱度と等軸晶率の関係を示
す。ここで、等軸晶率は等軸品厚みを板厚で除した値を
パーセントで表示したものである。この図は過熱度を小
さくするほど、また板厚を厚くするほど等軸晶率が増す
ことを示している。またノズルが閉塞しない最小の溶鋼
過熱度は５℃程度であるから、３０％以上の等軸品率を
得るためには鋳造板厚は３ｍｍ超以上確保する必要があ
る。

以上の結果から、双ロール法で炭素濃度０．０３％以下
のＤＩ缶用ブリキ素材を鋳造する場合、双ロール間に注
湯する時の溶鋼過熱度をノズル詰りの生じない範囲で小
さ（し、かつ鋳造板厚を３．０ｍｍ超とすることにより
等軸晶率３０％以上を確保でき、ＤＩ缶成形不良率の０
％達成が可能である。

ここに炭素濃度の下限は低い程加工性が良好となるが、
コスト上昇の面から０．００５％程度にすることが好ま
しい。また鋳造板厚は厚くなる程等軸晶率が向上するが
、鋳造後の鋳片６の表面にしわが発生するので６ｍｍ以
下が好ましい。

（実施例） 表１に溶鋼成分、表２に本発明実施例及び比較例の鋳造
条件と、冷間圧延後ＤＩ缶加工時のＤＩ缶不良率を示す
。

表　　１ （重量％） 表　　２ 比較例１は成分ａの溶鋼を板厚２．５ｍｍ　、過熱度１
０℃、鋳造速度３２ｍ／分で鋳造したもので、ＤＩ缶成
形時の不良率は２０％であった。この場合の等軸晶率は
１５％で、耳の高さは４．０ｍｍであった。

比較例２は成分ａの溶鋼を板厚２．０ｍｍ　、鋳造速度
５０ｍ／分で鋳造したものである。この場合の過熱度は
４℃であり、ノズルが閉塞し鋳造は途中で断念した。過
熱度をノズルが閉塞する限界まで小さくしたにも拘わら
ず、得られた鋳片の等軸品率は２２％であり、耳の高さ
は３．６ｍｍであった。

この時、ＤＩ缶成形時の不良率は１０％であった。

実施例１は成分ａの溶鋼を板厚３．２ｍｍ　、過熱度５
℃、鋳造速度２０ｍ／分で鋳造したものであり、得られ
た鋳片の等軸晶率は３２％であり、耳の高さも２．８ｍ
ｍ程度であった。この場合、ＤＩ缶成形時の不良率は０
であった。

実施例２は成分ａの溶鋼を板厚４．０ｍｍ　、過熱度８
℃、鋳造速度１３ｍ／分で鋳造したものである。鋳片に
は３３％の等軸晶組織が存在し、ＤＩ缶成形時には耳の
高さは２．７ｍｍであった。このため、不良Ｉ０缶は発
生せず、ブリキ素材は安定してＤＩ缶に成形できた。

実施例３は成分すの溶鋼を板厚４．３ｍｍ　、過熱度８
℃、鋳造速度１１ｍ／分で鋳造したものである。鋳片に
は、実施例２と同様に、３３％の等軸晶組織が存在し、
ＤＩ缶成形時には耳の高さは２．７ｍｍとなり、不良率
０でＤＩ缶成形が可能であった。

トリミング素材の歩留まりを考えれば、過熱度をできる
だけ低くし耳の高さを低減した方が有効であるが、鋳造
時のノズル閉塞を考慮すれば、過熱度を下げ過ぎること
は好ましくない。また板厚が厚くなるにつれ鋳造速度を
遅くしていること、過熱度を１５℃以下に抑えているこ
とを考えれば、ロールｌと側壁間への湯刺しに起因して
発生する縦割れは、鋳片エツジ部を除いて微細である。

また鋳片エツジ部は、形状の問題からトリミングが前提
である。したがって、割れは問題にならないため、本鋳
造方法により炭素濃度０．０３％以下のブリキ材を双ロ
ール法により鋳造できる。

以上の如く、本発明方法を双ロール法に適用することに
より、安定してＤＩ缶成形できるブリキ材の鋳造が可能
となった。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明の連続鋳造方法によれば
、鋳造板厚を３ｍｍ超とし、さらにロール間に注湯する
時の溶鋼過熱度を下げ、等軸品率を３０％以上確保する
ことにより、ＤＩ缶成形が可能な炭素濃度０．０３％以
下のブリキ素材を双ロール法で鋳造できる。

したがって本発明により、冷延工程で特別な熱処理等を
行うことなく、双ロール法でＤＩ缶用の質のよいブリキ
材を鋳造でき、また大幅なコストメリットが期待できる
。さらに双ロール法への適用鋼種が拡大され、操業上も
大幅な改善となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は等軸品率とＤＩ缶成形時の耳の高さΔｈとの関
係を示す説明図、第２図は、耳の高さ△ｈとＤＩ缶不良
率の関係を示す説明図、第３図は過熱度と等軸晶率の関
係を示す説明図、第４図はＤＩ缶成形後のＤＩ缶の形状
を示す説明図、第５図は、双ロール法による連続鋳造を
示す断面図である。 ｌ・・・冷却ロール、２・・・湯溜まり、３・・・溶鋼
、４・・・ノズル、５・・・溶鋼容器、６・・・鋳片、
７・・・凝固シェル、８・・・ＤＩ缶、９・・・耳

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 双ロール法により炭素濃度０．０３％以下のブリキ用素
   材を鋳造するに際し、ロール間に注湯する場合の溶鋼過
   熱度をノズル詰りの生じない範囲で小さくし、かつ鋳造
   板厚を３．０ｍｍ超とすることを特徴とする双ロール法
   によるブリキ用素材の連続鋳造方法。