JPH0375330A - 熱間スラブの幅サイジング用金型 - 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） この発明は、プレス加工法により熱間スラブを全長にわ
たって幅圧下し、所定幅のスラブを製造する際に使用さ
れる熱間スラブの幅サイジング用金型に関する。

（従来の技術） 近年、需要家から要望される鋼板の品種及びサイズはき
わめて多く、特にサイズは多種類にわたっている。かか
るサイズの異なる鋼板の製造工程に、それに見合った幅
のスラブをたやすく供給できるならば、工程を簡素化し
、歩留りを向上させることができる。そこで最近では、
連続鋳造中の幅変え、竪型圧延機による幅圧下、プレス
による幅サイジング等によって、鋼板サイズに最も適し
た幅のスラブを製造することが行われている。

上記のスラブ製造法のうちプレスによる方法は、第１図
に示すようにスラブＳの側面をその面に平行な面２と傾
斜した面３を有する金型１によって圧下し、所定幅のス
ラブを製造するものである。

この方法は鋳型の幅変えや竪型圧延機による方法に較べ
て能率がよいことから最近実施されるようになった。し
かしこの方法では金型とスラブの接触時間が長いため、
金型温度が異常に上昇して圧下面に摩耗やヒートクラッ
クが生じる。

従来、幅サイジング金型の材料には、熱間金型用工具鋼
（ＳＫ０６１など）や球状黒鉛鋳鉄などが使用されてい
る。熱間金型工具鋼は基地＆ＩＩＩａがマルテンサイト
であるため、すぐれた耐摩耗性を備えているが、耐ヒー
トクラツク性が低い。球状黒鉛鋳鉄はその基地組織をフ
玉ライトやマルテンザイ［・などに自由に設定すること
ができるので、強廣と靭性のバランス調整が容易である
という利点はあるが、本発明者らの調査によれば、いず
れに１２でも球状黒鉛によるｈ−）クラック停留効果が
期待できず、逆にヒートクラックの進展を助長すること
が判明しまた。

そこで次に述べるような方法によって金型を冷却し、そ
の寿命を延ばすことが行われている。

ａ、金型圧下面に冷却水を散水する方法この方法はプレ
ス中の金型圧下面に多量の冷却水を散布するものである
。しかしこの方法ではスラブが局所的に過冷却され、品
質が悪化することがある。また別の散水方法として前の
スラブを圧下したあと、次の圧下までの間に散水する方
法もあるが、金型は前の圧下で表面だけでなく内部まで
昇温されているために、短時間の散水では十分な冷却は
できない。そしてこの散水冷却方法では金型表面だけが
急冷され、内部との温度差が大きくなって熱応力による
ヒートクラックが発生ずるという問題がある。

ｂ、金型内部に冷却水を通す方法 この方法は金型内部に水路を設けて冷却水を通ずもので
ある。しかしこの方法では高サイクルで往復運動する金
型に通水するので装置が大掛かりになって設備費がかさ
み、メンテナンスにも手間を要する・うえ、冷却効率が
低いという欠点がある。

（発明が解決しようとする課題） 高温のスラブを幅サイジングするとき使用される金型の
圧下面には、著１．い摩耗とヒートクラ。

りが発生する。その防止のために散水すると、ピー１−
クラックを助長するばかりか、スラブ品質に悪影響をお
よぼずことさえある。本発明の目的は、金型材料そのも
のの改良によって金型にすぐれた耐摩耗性及び耐ヒート
クラツク性を兼備させ、長期使用に耐え得る熱間スラブ
の幅づイジング用金型を提供することにある。

（！Ｉ題を解決するための手段） 本発明者らは、熱間スラブの幅ザイジング用金型の耐摩
耗性及び耐ヒートクラツク性の向上について種々検討を
重ねた結果、下記のよ・うな知見を得た。すなわち、 （］）耐摩耗性及び耐ヒートクラック性を向上させるに
は、金型材料として適正な化学組成のものを選ぶととも
に、基地をベイティ１−ｔＪ］織にするのがよい。

（２）耐摩耗性と耐ヒートクラツク性を兼備さ」ｔさせ
るには、金型硬度をＨＳ３０〜５０の範囲にするのがよ
い。

本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、その
要旨は次のとおりである。すなわち、重量％で、 Ｃ：ｏ、ｘｏ〜０．３５％、　　Ｓｉ：０．１〜１．５
％、Ｍｎ　：　０．２〜１．５％、　　Ｎｉ：２％以下
、Ｃｒ　：　１．０〜３．０％、　　　Ｍｏ　：　０．
２〜１．０％、Ｖ　　：Ｑ、１〜０．６％、 を含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物がらなり、基地
組織がベイナイＩ・であって、か一つＨＳ硬度が３０＝
５０であることを特徴とする熱間スラグの幅ザイジング
用金型、である。

（作用） 以下、本発明の幅づイジング用金型の化学組成（重量％
で表す）と基地組織と硬度を前記のようにする理由を述
べる。

Ｃ：０．ｌＯ〜０．３５％ Ｃは、炭化物形成元素であり、ＣｒやＶと結合して耐摩
耗性を高める。その含有量が０．１％未満では炭化物生
成量が不足するために耐摩耗性が低くなる。一方、それ
が０．３５％を超えると炭化物が粗大化して耐ヒートク
ラック性を低下させる。

従ってＣは０，０１〜０．３５％とする。

Ｓｉ：０．１〜１．５％ Ｓｉは、溶湯の脱酸と湯涜れをよくするために含有され
る。それが０．１％未満ではその効果が得られず、反対
に１．５％を超えると基ｌｌ！！組織が脆くなって耐ヒ
ートクラック性が悪くなるので、その含有量は０，１〜
１．５％にする。

Ｍｎ　：　０．２〜１．５％ Ｍｎは、脱酸のためにＳｉとともに含有される。

それが０．２％より少ないと十分な脱酸効果が得られず
、１．５％より多いと靭性が低下するためその含有量は
０．２〜１．５％にする。

Ｎｉ：２．０％以下 Ｎｉは、基地の組織を改善する働きをする。しかし２％
を超えて含有させると高温での基地組織の安定性を悪く
するので２，０％以下にする。

Ｃｒ　：　１．０〜３．０％ Ｃｒは、Ｃと結合して高硬度のクロム炭化物を形成して
耐摩耗性を高めるほか、基地をベイナイト組織にする役
目をする。その含有量が１．０％未満ではその効果が少
なく、一方、３．０％を超えて含有させると脆弱な共晶
炭化物が晶出して耐ヒートクラツク性を悪化させる。し
たがってその含有量は１．０〜３．０％にする。

Ｍｏ　：　０．２〜１．０％ Ｍｏは、基地に固溶して高温軟化抵抗などの高温特性を
高める。またＣ「と同様に基地をベイナイト組織にする
のに役立つ、しかし０．２％未満ではその効果が少なく
、一方、１．０％を超えて含有させても相応の効果が得
られないので、その含有量は０．２〜１．０％にする。

Ｖ：０．１〜０，６％ ■は、結晶粒を微細化して耐ヒートクラツク性を高める
ほか、基地に微細なＶＣ炭化物となって析出し耐摩耗性
を向上させる。その含有量が０．１％未満ではその効果
が少なく、０．６％を超えると炭化物が粗大化して機械
的性質の低下を招く。

次に金型の基地をベイナイ）＆［Ｉ織にする理由を述べ
る。金型の耐摩耗性及び耐ヒートクラツク性は基地の＆
１ｌｔａによって大きく変わる。金型の耐摩耗性は高温
強度が大きいほど、耐ヒートクラツク性は高温強度と高
温靭性が大きいほど高くなる。

そしてそれは基地がベイナイト組織があることによって
遠戚される。基地がマルテンサイト組織の場合には、高
温強度が大きいために耐摩耗性は高くなるが、高温靭性
が小さくなるために耐ヒートクラツク性が低下する。ま
た基地がフェライト・パーライト組織の場合には、高温
靭性は大きいが高温強度が低いために耐摩耗性が低下す
る。

金型の硬度をＨＳ（シツアー硬度）３０〜５０にする理
由を説明する。金型の耐摩耗性と耐ヒートクラツク性は
その硬度に大きく影響される。金型のＨＳが３０未満で
は硬度が不足して耐摩耗性が低下し、ＨＳが５０を超え
ると靭性が小さくなって耐ヒートクラツク性が低くなる
。耐摩耗性と耐ヒートクラツク性を兼備させるためには
金型のＨＳを３０〜５０の範囲にする必要がある。

ところで基地組織がベイナイト組織であって硬度がＨＳ
３０〜５０である金型は、化学＆Ｉ戒を前記の範囲にす
るとともに、それをオーステナイト温度（１，０５０〜
９５０℃）から水冷又は油冷して製造される。さらに５
００〜６５０°Ｃでの焼戻しを数回施せば、より安定し
た組織のものが得られる。

（実施例） 以下、本発明の幅サイジング用金型を実施例に基づいて
説明する。第１表に示す化学組成、基地組織及び硬度を
有し、第１図に示すような形状の金型ｌ（平行部長さＬ
：５００ＩＩ１１、厚さＴ　：　５００問、幅Ｗ　：　
４５０開、テーパ角度θ：１２度）により、連続鋳造で
製造された幅１　、０００〜１．６０ｈｍ、厚さ２７０
ＩＩ１１１長さ７〜１０ｍ１温度が約１　、２００°Ｃ
のスラブを、各金型で３，０００本づつ最大幅圧下量３
５０Ｉ１ｍｌでサイジングを行った。そして金型圧下面
の摩耗量と最大クラック深さを調べた。

その結果を第２表に示す、これから明らかなように、本
発明の規定する化学組成と基地組織及び硬度を有する本
発明例（Ｎｏ、　１〜ｌＯ）の場合には、摩耗量（許容
量２ｍｍ）も１＋ａ＋ｍ以下であり、最大クラック深さ
は１６ｍｍ以下である。これに対して本発明の定める化
学組成、基地組織、硬度のいずれか一つ以上を満足しな
い比較例（Ｎｏ、１１〜２０）では、最大クラック深さ
は本発明例のものより大幅に深くなっており、摩耗量さ
においては著しく大きいものがある。これから本発明の
金型はすぐれた耐摩耗性と耐ヒートクラツク性とを兼備
していることがわかる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の金型はすぐれた耐ＦＪ耗
性と耐ヒートクラツク性を兼ね備えているので長期使用
が可能となり、金型コストの低減とスラブの幅サイジン
グ能率向上に大きく寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、金型により熱間スラブを圧下する状態を示す
図、である。 １は金型、２は平行面、３は傾斜面、Ｓはスラブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で、 Ｃ：０．１０〜０．３５％、Ｓｉ：０．１〜１．５％、
   Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｎｉ：２％以下、Ｃｒ：１．
   ０〜３．０％、Ｍｏ：０．２〜１．０％、Ｖ：０．１〜
   ０．６％、を含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物から
   なり、基地組織がベイナイトであって、かつＨＳ硬度が
   ３０〜５０であることを特徴とする熱間スラブの幅サイ
   ジング用金型。