JPH0346220B2 - - Google Patents
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- JPH0346220B2 JPH0346220B2 JP4824386A JP4824386A JPH0346220B2 JP H0346220 B2 JPH0346220 B2 JP H0346220B2 JP 4824386 A JP4824386 A JP 4824386A JP 4824386 A JP4824386 A JP 4824386A JP H0346220 B2 JPH0346220 B2 JP H0346220B2
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (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、連鋳機内に加熱装置を設け表層部を加熱す
る例が特開昭52−50933号に示されているが、表
面疵の発生防止を目的とするもので、被削性の向
上を意図するものではなかつた。 又、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、かつ連続鋳造機の
機内の一部に加熱帯または保温帯と加熱帯を設
け、鋳片を保温、加熱してMnS系介在物を成長
促進させることを特徴とする連続鋳造法による硫
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内のMnS系介在物の粒子
サイズが、これらの鋼種の凝固過程及びそれに引
き続く冷却過程における冷却速度に依存し、冷却
速度の低下に伴つて、MnS系介在物が大型化す
ることを見出した。この知見に基づき連続鋳造法
により上記鋼種を鋳造するにあたり、これらの連
鋳鋳片内のMnS系介在物を大型化し、被削性を
向上させる為に、連鋳鋳片における冷却速度を低
下する方法として、連続鋳造機の２次冷却帯にお
ける比水量を0.5／Kg以下に抑える緩冷化と、
連続鋳造機の一部に加熱帯または保温帯と加熱帯
を設け、連鋳々片を保温、加熱することの両者を
組み合せる方法を着想し、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
系快削鋼及び硫黄系快削鋼に鉛、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
包合する。 〔作 用〕 以下に本発明者らが行つた、硫黄系快削鋼内の
MnS系介在物粒子サイズに及ぼす凝固過程及び
その後の冷却過程における冷却速度の影響につい
て調査した実験について説明する。 まず、本実験に用いた一方向凝固装置及び実験
方法について説明すると、第５図において、加熱
コイル５に高周波電流を流すことにより黒鉛発熱
体３を高周波誘導により加熱し、その輻射熱で試
験片４を加熱する。試験片４は、水冷ステンレス
製支持台６により保持されると共にその下端より
冷却されている。第５図中１は熱電対、２はガス
流入口、７はアルミナパイプ、８は冷却水、９は
引抜方向、１０はシリカチユーブ、１１はアルミ
ナチユーブである。 実験は、試験片中央部を液相線温度以上に加熱
し、溶融させた後、一定速度で試験片４を下方向
へ引抜き、デンドライトを上方へ発達させ、10cm
引抜いた時点で直ちに試験片全体を水槽に落下さ
せ、急冷することにより、一方向凝固中の状態を
保持した。 また、高温における加熱の影響を明確化する目
的で、一定速度で10cm引抜き後そのまま炉内で保
定し、引抜き終了後2Hr経過した時点で、試料を
急冷する実験も行つた。 全実験とも加熱中はArガスを炉内に流し、不
活性雰囲気に保持した。尚、引抜き中は炉内に装
入した熱電対１により、炉中央部の測温を行うと
共に、その位置の温度が1580℃一定になるように
自動制御した。その際の炉内鉛直方向の温度勾配
は54℃／cmに保持した。引抜速度Ｖは１，３，10
mm／minの３水準を設定し、保定実験については
Ｖ＝10mm／minで引抜いた後、そのまま保定し
た。 また、予備実験で試験片に熱電対を２ケ所に埋
込み冷却速度を測定した結果、Ｖ＝１mm／minの
場合は5.4℃／min、Ｖ＝３mm／minの場合は1480
℃以上では7.3℃／min、それ以下では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とな
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×250mm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、連鋳機内に加熱装置を設け表層部を加熱す
る例が特開昭52−50933号に示されているが、表
面疵の発生防止を目的とするもので、被削性の向
上を意図するものではなかつた。 又、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、かつ連続鋳造機の
機内の一部に加熱帯または保温帯と加熱帯を設
け、鋳片を保温、加熱してMnS系介在物を成長
促進させることを特徴とする連続鋳造法による硫
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内のMnS系介在物の粒子
サイズが、これらの鋼種の凝固過程及びそれに引
き続く冷却過程における冷却速度に依存し、冷却
速度の低下に伴つて、MnS系介在物が大型化す
ることを見出した。この知見に基づき連続鋳造法
により上記鋼種を鋳造するにあたり、これらの連
鋳鋳片内のMnS系介在物を大型化し、被削性を
向上させる為に、連鋳鋳片における冷却速度を低
下する方法として、連続鋳造機の２次冷却帯にお
ける比水量を0.5／Kg以下に抑える緩冷化と、
連続鋳造機の一部に加熱帯または保温帯と加熱帯
を設け、連鋳々片を保温、加熱することの両者を
組み合せる方法を着想し、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
系快削鋼及び硫黄系快削鋼に鉛、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
包合する。 〔作 用〕 以下に本発明者らが行つた、硫黄系快削鋼内の
MnS系介在物粒子サイズに及ぼす凝固過程及び
その後の冷却過程における冷却速度の影響につい
て調査した実験について説明する。 まず、本実験に用いた一方向凝固装置及び実験
方法について説明すると、第５図において、加熱
コイル５に高周波電流を流すことにより黒鉛発熱
体３を高周波誘導により加熱し、その輻射熱で試
験片４を加熱する。試験片４は、水冷ステンレス
製支持台６により保持されると共にその下端より
冷却されている。第５図中１は熱電対、２はガス
流入口、７はアルミナパイプ、８は冷却水、９は
引抜方向、１０はシリカチユーブ、１１はアルミ
ナチユーブである。 実験は、試験片中央部を液相線温度以上に加熱
し、溶融させた後、一定速度で試験片４を下方向
へ引抜き、デンドライトを上方へ発達させ、10cm
引抜いた時点で直ちに試験片全体を水槽に落下さ
せ、急冷することにより、一方向凝固中の状態を
保持した。 また、高温における加熱の影響を明確化する目
的で、一定速度で10cm引抜き後そのまま炉内で保
定し、引抜き終了後2Hr経過した時点で、試料を
急冷する実験も行つた。 全実験とも加熱中はArガスを炉内に流し、不
活性雰囲気に保持した。尚、引抜き中は炉内に装
入した熱電対１により、炉中央部の測温を行うと
共に、その位置の温度が1580℃一定になるように
自動制御した。その際の炉内鉛直方向の温度勾配
は54℃／cmに保持した。引抜速度Ｖは１，３，10
mm／minの３水準を設定し、保定実験については
Ｖ＝10mm／minで引抜いた後、そのまま保定し
た。 また、予備実験で試験片に熱電対を２ケ所に埋
込み冷却速度を測定した結果、Ｖ＝１mm／minの
場合は5.4℃／min、Ｖ＝３mm／minの場合は1480
℃以上では7.3℃／min、それ以下では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とな
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×250mmのサンプルを切り出し
たものを使用した。
【表】
MnS系介在物の粒子サイズに及ぼす冷却速度
の影響及び加熱の効果については、上述の水冷し
た試験片を縦方向に切断し、研磨した面において
画像解析装置を用いて評価した。 第６図には、引抜き完了後、またはそれに引き
続いて実施した2hrの保定完了後の水冷温度（焼
入れ温度）と水冷直前にその温度に加熱されてい
た試験片部位のMnS系介在物粒子サイズの関係
を示す。なお図面内各記号は次のものを表わす。
の影響及び加熱の効果については、上述の水冷し
た試験片を縦方向に切断し、研磨した面において
画像解析装置を用いて評価した。 第６図には、引抜き完了後、またはそれに引き
続いて実施した2hrの保定完了後の水冷温度（焼
入れ温度）と水冷直前にその温度に加熱されてい
た試験片部位のMnS系介在物粒子サイズの関係
を示す。なお図面内各記号は次のものを表わす。
実施例 １
本発明法による実施例について説明する。第８
図に示す連続鋳造機を用いて、表２に示す組成の
低炭系硫黄快削鋼を以下の冷却及び加熱条件で鋳
造速度0.65〜0.70（ｍ／min）にて鋳造した。その
結果を第９図に示す。 ケース１はメニスカスからの距離0.8m〜12.15m
に亘る２次冷却帯全域において、比水量0.55／
Kgで冷却した場合であり、ケース２では２次冷却
帯においてケース１同様比水量0.55／Kgで冷却
し、メニスカスから16m〜18mに設けた電磁誘導
加熱装置で鋳片表面温度が約1300℃になるよう加
熱した。 またケース３は、メニスカスより6.36m〜
12.15mの冷却水をカツトし比水量を0.27／Kgま
で減少させ、且つ前述の加熱装置で鋳片表面温度
が約1300℃になるよう加熱した場合である。 MnS系介在物の粒子サイズは、鋳片幅中央位
置における縦断面において鋳片厚み方向へ鋳片表
面より厚み中心位置に亘つて、画像解析装置を用
いて評価した。第９図より判るように、鋳片厚み
中心側では加熱の効果によりMnS介在物の粒子
サイズが加熱しない場合に比べ増大し、しかも比
水量低減と加熱を組み合せた鋳片でMnS系介在
物の粒子サイズは最も増大している。 尚、第８図において、１２はモールド、１３は
２次冷却帯、１４は加熱帯、１５は矯正帯、１６
は鋳片を示す。
図に示す連続鋳造機を用いて、表２に示す組成の
低炭系硫黄快削鋼を以下の冷却及び加熱条件で鋳
造速度0.65〜0.70（ｍ／min）にて鋳造した。その
結果を第９図に示す。 ケース１はメニスカスからの距離0.8m〜12.15m
に亘る２次冷却帯全域において、比水量0.55／
Kgで冷却した場合であり、ケース２では２次冷却
帯においてケース１同様比水量0.55／Kgで冷却
し、メニスカスから16m〜18mに設けた電磁誘導
加熱装置で鋳片表面温度が約1300℃になるよう加
熱した。 またケース３は、メニスカスより6.36m〜
12.15mの冷却水をカツトし比水量を0.27／Kgま
で減少させ、且つ前述の加熱装置で鋳片表面温度
が約1300℃になるよう加熱した場合である。 MnS系介在物の粒子サイズは、鋳片幅中央位
置における縦断面において鋳片厚み方向へ鋳片表
面より厚み中心位置に亘つて、画像解析装置を用
いて評価した。第９図より判るように、鋳片厚み
中心側では加熱の効果によりMnS介在物の粒子
サイズが加熱しない場合に比べ増大し、しかも比
水量低減と加熱を組み合せた鋳片でMnS系介在
物の粒子サイズは最も増大している。 尚、第８図において、１２はモールド、１３は
２次冷却帯、１４は加熱帯、１５は矯正帯、１６
は鋳片を示す。
【表】
実施例 ２
前述の第８図に示す連続鋳造機を用いて、表３
に示す組成の低炭系硫黄快削鋼を、以下の冷却及
び加熱条件で、鋳造速度0.65〜0.70（ｍ／min）に
て鋳造した。その結果を第１０図に示す。 ケース１はメニスカスからの距離0.8m／
12.15mに亘る２次冷却帯全域において比水量0.55
／Kgで冷却した場合であり、ケース２では２次
冷却帯においてケース１同様比水量0.55／Kgで
冷却し、メニスカスから14.5m〜18.3mに設けた
複数のガスバーナーより構成される加熱帯で、鋳
片表面温度が約1300℃になるよう加熱した。 またケース３は、メニスカスより6.36m〜
12.15mの冷却水をカツトし、比水量を0.35（／
Kg）まで減少させ、且つ前述の加熱帯で鋳片表面
温度が約1300℃になるよう加熱した場合である。 MnS系介在物の粒子サイズは鋳片幅中央位置
における縦断面において鋳片厚み方向へ鋳片表面
より厚み中央位置に亘つて、画像解析装置を用い
て評価した。 第１０図から判るように、鋳片厚み中心側では
加熱の効果により、MnS系介在物の粒子サイズ
が加熱しない場合に比べ増大し、しかも比水量低
減と加熱を組み合せた鋳片でMnS系介在物の粒
子サイズは最も増大している。
に示す組成の低炭系硫黄快削鋼を、以下の冷却及
び加熱条件で、鋳造速度0.65〜0.70（ｍ／min）に
て鋳造した。その結果を第１０図に示す。 ケース１はメニスカスからの距離0.8m／
12.15mに亘る２次冷却帯全域において比水量0.55
／Kgで冷却した場合であり、ケース２では２次
冷却帯においてケース１同様比水量0.55／Kgで
冷却し、メニスカスから14.5m〜18.3mに設けた
複数のガスバーナーより構成される加熱帯で、鋳
片表面温度が約1300℃になるよう加熱した。 またケース３は、メニスカスより6.36m〜
12.15mの冷却水をカツトし、比水量を0.35（／
Kg）まで減少させ、且つ前述の加熱帯で鋳片表面
温度が約1300℃になるよう加熱した場合である。 MnS系介在物の粒子サイズは鋳片幅中央位置
における縦断面において鋳片厚み方向へ鋳片表面
より厚み中央位置に亘つて、画像解析装置を用い
て評価した。 第１０図から判るように、鋳片厚み中心側では
加熱の効果により、MnS系介在物の粒子サイズ
が加熱しない場合に比べ増大し、しかも比水量低
減と加熱を組み合せた鋳片でMnS系介在物の粒
子サイズは最も増大している。
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
の元素を加えた硫黄系快削鋼の連鋳鋳片内の
MnS系介在物粒子サイズを増大せしめ、連続鋳
造工程においてこれらの快削鋼の被削性を一層向
上させることが可能となる。
快削鋼及び硫黄快削鋼に鉛、ビスマス、テルル等
の元素を加えた硫黄系快削鋼の連鋳鋳片内の
MnS系介在物粒子サイズを増大せしめ、連続鋳
造工程においてこれらの快削鋼の被削性を一層向
上させることが可能となる。
第１図は比水量とMnS系介在物の大きさとの
関係を表わす図である。第２〜４図は比水量と加
熱条件を変え、メニスカスからの各距離における
温度推移を示したグラフである。第５図は凝固実
験装置説明のための立面図である。第６図は水冷
温度とMnS系介在物のサイズの関係図である。
第７図は第２図〜第４図に示した丸囲数字に対応
した測定点の説明図である。第８図は連鋳機の立
面図である。第９図は実施例１の結果の説明図で
ある。第１０図は実施例２の結果の説明図であ
る。 １……熱電対、２……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……加熱帯、
１５……矯正帯、１６……鋳片。
関係を表わす図である。第２〜４図は比水量と加
熱条件を変え、メニスカスからの各距離における
温度推移を示したグラフである。第５図は凝固実
験装置説明のための立面図である。第６図は水冷
温度とMnS系介在物のサイズの関係図である。
第７図は第２図〜第４図に示した丸囲数字に対応
した測定点の説明図である。第８図は連鋳機の立
面図である。第９図は実施例１の結果の説明図で
ある。第１０図は実施例２の結果の説明図であ
る。 １……熱電対、２……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……加熱帯、
１５……矯正帯、１６……鋳片。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 連続鋳造法により硫黄系快削鋼を鋳造するに
当り、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、かつ連続鋳造機の機内の一
部に加熱帯または保温帯と加熱帯を設け、鋳片を
保温、加熱してMnS系介在物を成長促進させる
ことを特徴とする連続鋳造法による硫黄系快削鋼
の製造方法。 ２ 鋳片の加熱手段として、電磁誘導加熱を用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
連続鋳造法による硫黄系快削鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4824386A JPS62207548A (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 |
|---|---|---|---|
| JP4824386A JPS62207548A (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 |
|---|---|
| JPS62207548A JPS62207548A (ja) | 1987-09-11 |
| JPH0346220B2 true JPH0346220B2 (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=12797997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4824386A Granted JPS62207548A (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) | JPS62207548A (ja) |
Families Citing this family (2)
| 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 |
| CN115852232B (zh) * | 2022-11-28 | 2024-04-30 | 阳春新钢铁有限责任公司 | 连铸全水冷却生产硫系易切削钢的方法 |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP4824386A patent/JPS62207548A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62207548A (ja) | 1987-09-11 |
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