JPH0346219B2 - - Google Patents
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- JPH0346219B2 JPH0346219B2 JP4824286A JP4824286A JPH0346219B2 JP H0346219 B2 JPH0346219 B2 JP H0346219B2 JP 4824286 A JP4824286 A JP 4824286A JP 4824286 A JP4824286 A JP 4824286A JP H0346219 B2 JPH0346219 B2 JP H0346219B2
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は被削性を向上させる連続鋳造法による
硫黄系快削鋼の製造方法に関する。 従来の技術 硫黄系快削鋼を連続鋳造法によつて製造する例
は特開昭56−29658号に示されているが、この方
法は品質の均一性と気泡欠陥のないＳ快削鋼を製
造しようとするもので、被削性の向上を意図する
ものではなかつた。 又、連続鋳造法において２次冷却帯の比水量を
制御する例が特開昭59−125251号に示されている
が、硫黄系快削鋼に係るものではなく、高炭素鋼
の連鋳時における表面疵の発生防止に係るもので
ある。 又、硫黄系快削鋼の被削性は、鋼材中に生成さ
れるMnS系介在物の粒子サイズに依存し、鋼材
中のこれらの介在物の粒子サイズが大きい程、被
削性が向上することが知られている。 発明が解決しようとする問題点 本発明は連続鋳造法によつて硫黄系快削鋼を製
造するにあたり、MnS系介在物を大型化し、被
削性の向上を図る新規方法を提供するものであ
る。 問題点を解決するための手段 本発明は連続鋳造法により硫黄系快削鋼を製造
するにあたり、連続鋳造機の２次冷却帯における
比水量を0.5／Kg以下として、MnS系介在物の
成長を促進させることを特徴とする連続鋳造によ
る硫黄系快削鋼の製造方法である。 すなわち、本発明者らは後述する一方向凝固実
験により、硫黄系快削鋼が凝固過程及びその後の
冷却過程にある状態において、冷却速度を減少る
ことによつて、これらの鋼材内に成長するMnS
系介在物を大型化できることを見出すと共に、こ
れらの鋼種を連続鋳造法において鋳造する際に、
上述の過程における冷却速度を減少させ、その過
程で生成されるMnS系介在物の大型化を図る方
法について検討した結果、連続鋳造機の２次冷却
帯における比水量を0.5／Kg以下にし、上記鋼
種を鋳造する方法を見出し本発明を完成したもの
である。 なお、本発明における硫黄系快削鋼とは、硫黄
快削鋼及び硫黄快削鋼に鉛、ビスマス、テルル等
の被削性を向上させる元素を加えた快削鋼を包含
する。 作 用 以下図面を用いて本発明を説明する。 最初に本発明者らが硫黄系快削鋼における
MnS系介在物の生成挙動を調査する目的で実施
した一方向凝固実験及びその実験により得られた
知見について説明する。 第２図に示した一方向凝固実験装置は、高周波
電流を加熱コイル５に流し、誘導電流で黒鉛発熱
体３を加熱し、その輻射熱で水冷ステンレス製支
持台６により保持された試験片４を加熱する構造
になつており、試験片４はこの支持台６を流れる
冷却水８により下方から冷却される。 第２図において、１は熱電対、２はガス流入
口、７はアルミナパイプ、９は引抜方向、１０は
シリカチユーブ、１１はアルミナチユーブを表
す。 また、実験では、試料中央部を液相線温度以上
に加熱、溶融させた後、下方向へ一定速度で引抜
き、デンドライトを上方へ発達させ、10cm引抜い
た時点で、試料全体を水槽へ落下させ、一方向凝
固中の状態を保持した。 加熱中はArガスにより炉内を不活性雰囲気に
保持し、また、試験片を下方へ引抜き一方向凝固
させている間は、熱電対１により測温しながら炉
中央部の温度が1580℃一定になるよう自動制御し
た。その際炉内の温度勾配は炉中央部を境に上・
下方向へ54℃／cmに保持されている。 引抜速度Ｖは、凝固過程及びその後の冷却過程
におけるMnS系介在物の生成挙動に及ぼす冷却
速度の影響を調査する為、冷却速度は１，３，10
mm／minの３水準を設定した。 各引抜速度における冷却速度については、試験
片の２箇所に熱電対を埋込んだ予備実験で測定し
た結果、Ｖ＝１mm／minでは5.4℃／min、Ｖ＝３
mm／minでは1480℃以上では7.3℃／min、それ以
下の温度では16.0℃／min、またＶ＝10mm／min
の場合は1480℃以上では15.5℃／min、それ以下
では51.4℃／minであつた。表１には供試材の組
成を示す。また試験片は80φの成品より15φ×250
mmのサンプルを切り出したものを使用した。
硫黄系快削鋼の製造方法に関する。 従来の技術 硫黄系快削鋼を連続鋳造法によつて製造する例
は特開昭56−29658号に示されているが、この方
法は品質の均一性と気泡欠陥のないＳ快削鋼を製
造しようとするもので、被削性の向上を意図する
ものではなかつた。 又、連続鋳造法において２次冷却帯の比水量を
制御する例が特開昭59−125251号に示されている
が、硫黄系快削鋼に係るものではなく、高炭素鋼
の連鋳時における表面疵の発生防止に係るもので
ある。 又、硫黄系快削鋼の被削性は、鋼材中に生成さ
れるMnS系介在物の粒子サイズに依存し、鋼材
中のこれらの介在物の粒子サイズが大きい程、被
削性が向上することが知られている。 発明が解決しようとする問題点 本発明は連続鋳造法によつて硫黄系快削鋼を製
造するにあたり、MnS系介在物を大型化し、被
削性の向上を図る新規方法を提供するものであ
る。 問題点を解決するための手段 本発明は連続鋳造法により硫黄系快削鋼を製造
するにあたり、連続鋳造機の２次冷却帯における
比水量を0.5／Kg以下として、MnS系介在物の
成長を促進させることを特徴とする連続鋳造によ
る硫黄系快削鋼の製造方法である。 すなわち、本発明者らは後述する一方向凝固実
験により、硫黄系快削鋼が凝固過程及びその後の
冷却過程にある状態において、冷却速度を減少る
ことによつて、これらの鋼材内に成長するMnS
系介在物を大型化できることを見出すと共に、こ
れらの鋼種を連続鋳造法において鋳造する際に、
上述の過程における冷却速度を減少させ、その過
程で生成されるMnS系介在物の大型化を図る方
法について検討した結果、連続鋳造機の２次冷却
帯における比水量を0.5／Kg以下にし、上記鋼
種を鋳造する方法を見出し本発明を完成したもの
である。 なお、本発明における硫黄系快削鋼とは、硫黄
快削鋼及び硫黄快削鋼に鉛、ビスマス、テルル等
の被削性を向上させる元素を加えた快削鋼を包含
する。 作 用 以下図面を用いて本発明を説明する。 最初に本発明者らが硫黄系快削鋼における
MnS系介在物の生成挙動を調査する目的で実施
した一方向凝固実験及びその実験により得られた
知見について説明する。 第２図に示した一方向凝固実験装置は、高周波
電流を加熱コイル５に流し、誘導電流で黒鉛発熱
体３を加熱し、その輻射熱で水冷ステンレス製支
持台６により保持された試験片４を加熱する構造
になつており、試験片４はこの支持台６を流れる
冷却水８により下方から冷却される。 第２図において、１は熱電対、２はガス流入
口、７はアルミナパイプ、９は引抜方向、１０は
シリカチユーブ、１１はアルミナチユーブを表
す。 また、実験では、試料中央部を液相線温度以上
に加熱、溶融させた後、下方向へ一定速度で引抜
き、デンドライトを上方へ発達させ、10cm引抜い
た時点で、試料全体を水槽へ落下させ、一方向凝
固中の状態を保持した。 加熱中はArガスにより炉内を不活性雰囲気に
保持し、また、試験片を下方へ引抜き一方向凝固
させている間は、熱電対１により測温しながら炉
中央部の温度が1580℃一定になるよう自動制御し
た。その際炉内の温度勾配は炉中央部を境に上・
下方向へ54℃／cmに保持されている。 引抜速度Ｖは、凝固過程及びその後の冷却過程
におけるMnS系介在物の生成挙動に及ぼす冷却
速度の影響を調査する為、冷却速度は１，３，10
mm／minの３水準を設定した。 各引抜速度における冷却速度については、試験
片の２箇所に熱電対を埋込んだ予備実験で測定し
た結果、Ｖ＝１mm／minでは5.4℃／min、Ｖ＝３
mm／minでは1480℃以上では7.3℃／min、それ以
下の温度では16.0℃／min、またＶ＝10mm／min
の場合は1480℃以上では15.5℃／min、それ以下
では51.4℃／minであつた。表１には供試材の組
成を示す。また試験片は80φの成品より15φ×250
mmのサンプルを切り出したものを使用した。
【表】
尚、表１の成分系では液相線温度は1515℃、固
相線温度は冷却速度で異なるが約1450℃である。 第３図に一方向実験において、所定の速度で試
験片を引抜き、1580℃から各水冷温度にまで冷却
した時のMnS系介在物粒子サイズの推移を示す。 なお、図面内各記号は次のものを表す。
相線温度は冷却速度で異なるが約1450℃である。 第３図に一方向実験において、所定の速度で試
験片を引抜き、1580℃から各水冷温度にまで冷却
した時のMnS系介在物粒子サイズの推移を示す。 なお、図面内各記号は次のものを表す。
【表】
第３図に示すように、低炭系硫黄快削鋼におけ
るMnS系介在物は、液相線温度以下の約1500℃
より成長し始め、更に冷却され、凝固が進行する
に伴つてその粒子サイズは増大し、固相線以下の
凝固完了後においても1350℃程度まで成長するこ
とが判かる。また、1500℃以下の同一温度まで冷
却された場合、引抜速度が遅く冷却速度が小さい
ほどMnS系介在物の粒子サイズは増大している。 従つて、連続鋳造法により硫黄系快削鋼を鋳造
するに際して、凝固過程及びその後の冷却過程に
ある鋳片内各部位の冷却速度を低下させることに
よつて硫黄系快削鋼内のMnS系介在物を大型化
することが可能である。 そこで本発明者らは、凝固過程及びその後の冷
却過程にある連鋳鋳片内の冷却速度低減方法の１
つとして、連続鋳造機の２次冷却帯における比水
量減少による緩冷化に着目し、その比水量の連鋳
鋳片内の冷却速度に及ぼす影響について検討を加
えた。 この二次冷却帯の比水量が鋳片内の冷却速度に
及ぼす影響については、350mm厚×560mm幅の断面
サイズのブルーム鋳片において、冷却速度と密接
な関係があるデンドライト２次アームスペース
（Ｓ）を測定するとにより調査した。尚、鋼に
おいてはデンドライト２次アームスペース（Ｓ
）と冷却速度（Ｒ）との間には一般に(1)式の様
な関係が成立すると言われ、冷却速度が低下する
ほどデンドライト２次アームスペースが増大する
ことが知られている。 Ｓ＝709・R-0.386 (1)式 Ｓ：デンドライト２次アームスペース（μm） Ｒ ：冷却速度（℃／min） 第１図に低炭系硫黄快削鋼及びそれに0.2〜0.3
％Pbを添加た低炭系鉛快削鋼鋳片の幅中央部の
１／４厚部（鋳片表面から87.5mm位置）で測定した
デンドライト２次アームスペースと比水量の関係
を示す。 第１図より明らかなように、上記位置のデンド
ライト２次アームスペースは比水量の減少に伴な
い大きくなり、しかも、その増加傾向は比水量
0.5／Kg以下で増大している。従つて、２次冷
却帯における比水量を0.5／Kg以下に制御する
ことにより、連鋳鋳片内の冷却速度をより効果的
に減少させることが可能であり、その結果、硫黄
系快削鋼内のMnS系介在物粒子を一層大型化す
ることによつてこれらの快削鋼の被削性向上を図
ることができる。 実施例 以下実施例によつて説明する。 第４図は連鋳機を示し、１２はモールド、１３
は２次冷却帯、１４はガイドロール、１５は鋳片
を表わす。本設備を用いて、低炭系硫黄快削鋼に
鉛を0.25〜0.3％含んだ低炭系鉛快削鋼を表２に
示す鋳造条件で鋳造した。それらの鋳片の幅中央
１／４厚部（鋳片表面から87.5mm）において、画像
解析装置を用いてMnS系介在物サイズについて
調整した結果を第５図に示す。 第５図より明らかなように本発明の比水量0.5
／Kg以下で鋳造した鋳片におけるMnS系介在
物の粒子サイズは比水量がそれを超えて鋳造した
鋳片のそれに比較して増大している。また、本発
明法により製造した成品の被削性は鋳片段階にお
けるMnS系介在物の大型化により、比水量0.5
／Kg超で鋳造した通常材に比べ向上した。
るMnS系介在物は、液相線温度以下の約1500℃
より成長し始め、更に冷却され、凝固が進行する
に伴つてその粒子サイズは増大し、固相線以下の
凝固完了後においても1350℃程度まで成長するこ
とが判かる。また、1500℃以下の同一温度まで冷
却された場合、引抜速度が遅く冷却速度が小さい
ほどMnS系介在物の粒子サイズは増大している。 従つて、連続鋳造法により硫黄系快削鋼を鋳造
するに際して、凝固過程及びその後の冷却過程に
ある鋳片内各部位の冷却速度を低下させることに
よつて硫黄系快削鋼内のMnS系介在物を大型化
することが可能である。 そこで本発明者らは、凝固過程及びその後の冷
却過程にある連鋳鋳片内の冷却速度低減方法の１
つとして、連続鋳造機の２次冷却帯における比水
量減少による緩冷化に着目し、その比水量の連鋳
鋳片内の冷却速度に及ぼす影響について検討を加
えた。 この二次冷却帯の比水量が鋳片内の冷却速度に
及ぼす影響については、350mm厚×560mm幅の断面
サイズのブルーム鋳片において、冷却速度と密接
な関係があるデンドライト２次アームスペース
（Ｓ）を測定するとにより調査した。尚、鋼に
おいてはデンドライト２次アームスペース（Ｓ
）と冷却速度（Ｒ）との間には一般に(1)式の様
な関係が成立すると言われ、冷却速度が低下する
ほどデンドライト２次アームスペースが増大する
ことが知られている。 Ｓ＝709・R-0.386 (1)式 Ｓ：デンドライト２次アームスペース（μm） Ｒ ：冷却速度（℃／min） 第１図に低炭系硫黄快削鋼及びそれに0.2〜0.3
％Pbを添加た低炭系鉛快削鋼鋳片の幅中央部の
１／４厚部（鋳片表面から87.5mm位置）で測定した
デンドライト２次アームスペースと比水量の関係
を示す。 第１図より明らかなように、上記位置のデンド
ライト２次アームスペースは比水量の減少に伴な
い大きくなり、しかも、その増加傾向は比水量
0.5／Kg以下で増大している。従つて、２次冷
却帯における比水量を0.5／Kg以下に制御する
ことにより、連鋳鋳片内の冷却速度をより効果的
に減少させることが可能であり、その結果、硫黄
系快削鋼内のMnS系介在物粒子を一層大型化す
ることによつてこれらの快削鋼の被削性向上を図
ることができる。 実施例 以下実施例によつて説明する。 第４図は連鋳機を示し、１２はモールド、１３
は２次冷却帯、１４はガイドロール、１５は鋳片
を表わす。本設備を用いて、低炭系硫黄快削鋼に
鉛を0.25〜0.3％含んだ低炭系鉛快削鋼を表２に
示す鋳造条件で鋳造した。それらの鋳片の幅中央
１／４厚部（鋳片表面から87.5mm）において、画像
解析装置を用いてMnS系介在物サイズについて
調整した結果を第５図に示す。 第５図より明らかなように本発明の比水量0.5
／Kg以下で鋳造した鋳片におけるMnS系介在
物の粒子サイズは比水量がそれを超えて鋳造した
鋳片のそれに比較して増大している。また、本発
明法により製造した成品の被削性は鋳片段階にお
けるMnS系介在物の大型化により、比水量0.5
／Kg超で鋳造した通常材に比べ向上した。
【表】
発明の効果
以上説明したように本発明法によれば、硫黄快
削鋼及び硫黄快削鋼に鉛、ビスマス、テルル等の
被削性を向上させる元素を加えた硫黄系快削鋼を
連続鋳造プロセスで製造するにあたり、これら快
削鋼内のMnS系介在物粒子サイズを増大せしめ、
品質が均一でしかも被削性の優れた快削鋼の製造
が可能となる。
削鋼及び硫黄快削鋼に鉛、ビスマス、テルル等の
被削性を向上させる元素を加えた硫黄系快削鋼を
連続鋳造プロセスで製造するにあたり、これら快
削鋼内のMnS系介在物粒子サイズを増大せしめ、
品質が均一でしかも被削性の優れた快削鋼の製造
が可能となる。
第１図は比水量とデンドライト２次アームスペ
ースの関係図、第２図は一方向凝固装置の立面
図、第３図はMnS系介在物生成挙動の調査結果
を示すグラフ、第４図は実施例に用いた連続鋳造
機の立面図、第５図は本発明法の適用結果を示す
グラフである。 １…熱電対、２…Arガス流入口、３…黒鉛発
熱体、４…試験片、５…高周波コイル、６…試験
片の支持台、７…アルミナパイプ、８…冷却水、
９…引抜方向、１０…シリカチユーブ、１１…ア
ルミナチユーブ、１２…モールド、１３…２次冷
却帯、１４…ガイドロール、１５…鋳片。
ースの関係図、第２図は一方向凝固装置の立面
図、第３図はMnS系介在物生成挙動の調査結果
を示すグラフ、第４図は実施例に用いた連続鋳造
機の立面図、第５図は本発明法の適用結果を示す
グラフである。 １…熱電対、２…Arガス流入口、３…黒鉛発
熱体、４…試験片、５…高周波コイル、６…試験
片の支持台、７…アルミナパイプ、８…冷却水、
９…引抜方向、１０…シリカチユーブ、１１…ア
ルミナチユーブ、１２…モールド、１３…２次冷
却帯、１４…ガイドロール、１５…鋳片。
Claims (1)
- １ 連続鋳造法により硫黄系快削鋼を製造するに
あたり、連続鋳造機の２次冷却帯における比水量
を0.5／Kg以下とし、MnS系介在物の成長を促
進させることを特徴とする連続鋳造による硫黄系
快削鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4824286A JPS62207547A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 連続鋳造法による硫黄系快削鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4824286A JPS62207547A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 連続鋳造法による硫黄系快削鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62207547A JPS62207547A (ja) | 1987-09-11 |
| JPH0346219B2 true JPH0346219B2 (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=12797969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4824286A Granted JPS62207547A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 連続鋳造法による硫黄系快削鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62207547A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2772802B2 (ja) * | 1988-08-17 | 1998-07-09 | 新日本製鐵株式会社 | 切屑処理法に優れたｓ系快削ステンレス鋼の製造法 |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP4824286A patent/JPS62207547A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62207547A (ja) | 1987-09-11 |
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