JPH04341510A - 被削性に優れた鋼材の溶製方法 - Google Patents
被削性に優れた鋼材の溶製方法Info
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- JPH04341510A JPH04341510A JP3113511A JP11351191A JPH04341510A JP H04341510 A JPH04341510 A JP H04341510A JP 3113511 A JP3113511 A JP 3113511A JP 11351191 A JP11351191 A JP 11351191A JP H04341510 A JPH04341510 A JP H04341510A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スチールウール製造用
線材等の被削性に優れた鋼材の溶製方法に関するもので
ある。
線材等の被削性に優れた鋼材の溶製方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】スチールウールは、通常、転炉−造塊−
分塊もしくは転炉−連続鋳造−分塊の工程を経て製造さ
れた低炭素鋼線材を伸線加工後、長手方向に切削して製
造されており、たわしとして一般台所用品磨き用、錆取
り用、ペイント除去用等に用いられる他、最近はディス
クブレーキ用や合成樹脂類との複合材料にも使用され、
その需要は増大しつつある。
分塊もしくは転炉−連続鋳造−分塊の工程を経て製造さ
れた低炭素鋼線材を伸線加工後、長手方向に切削して製
造されており、たわしとして一般台所用品磨き用、錆取
り用、ペイント除去用等に用いられる他、最近はディス
クブレーキ用や合成樹脂類との複合材料にも使用され、
その需要は増大しつつある。
【０００３】スチールウール製造用線材に要求される特
性として、 （１）切削工具の寿命が長いこと、 （２）切削時に極微細の粉や屑の発生が少なく、歩留り
が高いこと、 （３）スチールウール自体が適度の弾力性と強度を有す
ること、 等が挙げられる。
性として、 （１）切削工具の寿命が長いこと、 （２）切削時に極微細の粉や屑の発生が少なく、歩留り
が高いこと、 （３）スチールウール自体が適度の弾力性と強度を有す
ること、 等が挙げられる。
【０００４】スチールウールは、前記の通り、切削によ
って製造されるため、スチールウール製造用線材には良
好な被削性、すなわち（１）で示したような工具寿命が
長いことが要求される。また、通常の切削加工とスチー
ルウール切削加工の著しい相違は、前者において切り屑
となる部分を後者ではスチールウールとして利用する点
にあり、スチールウールとなる切り屑はカールすること
なく、安定した大きさと形状で連続して切削できること
が必須条件である。さらに、通常の切削加工では望まし
いとされている極微細な粉や屑の発生も、スチールウー
ルの製造においては歩留りを低下させ、かつ作業環境を
汚染するために最小限に抑制することが重要である。こ
れらの特性をスチールウール製造用線材に具備せしめる
ための提案が特公昭５７−６１１０３号公報（スチール
ウール用材料）、および特願昭６０−１９４５７１号（
スチールウール製造用線材及びその製造方法）に提案が
なされている。
って製造されるため、スチールウール製造用線材には良
好な被削性、すなわち（１）で示したような工具寿命が
長いことが要求される。また、通常の切削加工とスチー
ルウール切削加工の著しい相違は、前者において切り屑
となる部分を後者ではスチールウールとして利用する点
にあり、スチールウールとなる切り屑はカールすること
なく、安定した大きさと形状で連続して切削できること
が必須条件である。さらに、通常の切削加工では望まし
いとされている極微細な粉や屑の発生も、スチールウー
ルの製造においては歩留りを低下させ、かつ作業環境を
汚染するために最小限に抑制することが重要である。こ
れらの特性をスチールウール製造用線材に具備せしめる
ための提案が特公昭５７−６１１０３号公報（スチール
ウール用材料）、および特願昭６０−１９４５７１号（
スチールウール製造用線材及びその製造方法）に提案が
なされている。
【０００５】スチールウールの製造に際して発生する切
り屑の量を少なくするとともに、切削工具の摩耗を小さ
くするためには主として以下に示す３つの方法が知られ
ている。 （１）介在物総量を削減する。 （２）Ａｌ２ Ｏ３ に代表される硬質で非延性な非金
属介在物の量を削減する。
り屑の量を少なくするとともに、切削工具の摩耗を小さ
くするためには主として以下に示す３つの方法が知られ
ている。 （１）介在物総量を削減する。 （２）Ａｌ２ Ｏ３ に代表される硬質で非延性な非金
属介在物の量を削減する。
【０００６】（３）介在物組成を低融点化し延性な介在
物とする。 以上の方法が有効なことは鉄と鋼第７４年第２号Ｐ３８
８〜Ｐ３９５、特公平２−４２６号公報に示されるよう
に公知の事実である。先に述べたように切削工具の摩耗
を小さくするために溶鋼段階の溶解酸素濃度を低減し、
介在物総量を削減することは有効であるが溶鋼成分の制
約により熱力学的に決定される溶鋼中の溶解酸素濃度の
低減には限界があった。
物とする。 以上の方法が有効なことは鉄と鋼第７４年第２号Ｐ３８
８〜Ｐ３９５、特公平２−４２６号公報に示されるよう
に公知の事実である。先に述べたように切削工具の摩耗
を小さくするために溶鋼段階の溶解酸素濃度を低減し、
介在物総量を削減することは有効であるが溶鋼成分の制
約により熱力学的に決定される溶鋼中の溶解酸素濃度の
低減には限界があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のスチ
ールウールに代表される被削性に優れた鋼材では達成さ
れなかった工具の長寿命化を安定して確保し得る被削性
に優れた鋼材の溶製方法を提供することを目的とする。
ールウールに代表される被削性に優れた鋼材では達成さ
れなかった工具の長寿命化を安定して確保し得る被削性
に優れた鋼材の溶製方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、本発明者らが
新たに見いだした工具寿命を長くするための、特にスチ
ールウール製造用線材中介在物組成を主たる成分である
ＭｎＯ＋ＣａＯ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ の三元系
で示した特定の低融点領域に調整すること及び介在物組
成調整のために、溶鋼と反応させるスラグ中のＡｌ２
Ｏ３ 、ＣａＯ、ＳｉＯ２ 含有量を特定の組成に調整
することを骨子とし、その要旨は下記の通りである。
新たに見いだした工具寿命を長くするための、特にスチ
ールウール製造用線材中介在物組成を主たる成分である
ＭｎＯ＋ＣａＯ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ の三元系
で示した特定の低融点領域に調整すること及び介在物組
成調整のために、溶鋼と反応させるスラグ中のＡｌ２
Ｏ３ 、ＣａＯ、ＳｉＯ２ 含有量を特定の組成に調整
することを骨子とし、その要旨は下記の通りである。
【０００９】（１） 転炉−連続鋳造プロセスにより
、重量％でＣ：０．０５〜０．２０％，Ｓｉ＜０．２０
％，Ｍｎ：０．５〜１．５％，Ｐ＜０．１２％，Ｓ＜０
．１５％，Ｃａ＜０．００３０％の溶鋼組成を示すスチ
ールウール製造用線材に代表される被削性に優れた鋼材
を溶製するにあたり、鋳片および線材中の介在物組成が
図１のイ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘで囲まれるＭｎＯ＋Ｃａ
Ｏ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ の三元系で示した領域
Ｉになるように調整することを特徴とする被削性に優れ
た鋼材の溶製方法。
、重量％でＣ：０．０５〜０．２０％，Ｓｉ＜０．２０
％，Ｍｎ：０．５〜１．５％，Ｐ＜０．１２％，Ｓ＜０
．１５％，Ｃａ＜０．００３０％の溶鋼組成を示すスチ
ールウール製造用線材に代表される被削性に優れた鋼材
を溶製するにあたり、鋳片および線材中の介在物組成が
図１のイ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘで囲まれるＭｎＯ＋Ｃａ
Ｏ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ の三元系で示した領域
Ｉになるように調整することを特徴とする被削性に優れ
た鋼材の溶製方法。
【００１０】（２） 溶鋼を、Ａｌ２ Ｏ３ の含有
量を２〜１０％、かつＣａＯ含有量とＳｉＯ２ の含有
量との比（ＣａＯ）／（ＳｉＯ２ ）を０．７０〜１．
５０、残りのスラグ成分を２０％以下に調整したスラグ
により、溶鋼１ｔ当り１ｋｇ以上確保して覆った状態で
攪拌してスラグと溶鋼を反応させることを特徴とする前
項１記載の被削性に優れた鋼材の溶製方法。
量を２〜１０％、かつＣａＯ含有量とＳｉＯ２ の含有
量との比（ＣａＯ）／（ＳｉＯ２ ）を０．７０〜１．
５０、残りのスラグ成分を２０％以下に調整したスラグ
により、溶鋼１ｔ当り１ｋｇ以上確保して覆った状態で
攪拌してスラグと溶鋼を反応させることを特徴とする前
項１記載の被削性に優れた鋼材の溶製方法。
【００１１】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。先ず本発明の
介在物成分限定理由について説明する。なお、以下に示
す％は重量％である。先に述べたように介在物融点が低
い方が加工時の介在物の伸びが増加するが、本発明者ら
がさらに研究を進めた結果、鋳片で見られる介在物は主
としてＭｎＯ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 、ＣａＯか
らなり、鋳片からビレットに分塊圧延する際に主に介在
物の変形が進行し、図２に示すように鋳片での介在物組
成をＭｎＯ＋ＣａＯ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 三元
系で見た介在物の融点を１３００℃以下にすると、鋳片
からビレットに分塊圧延後、伸びた介在物の割合が急増
することが分かった。そこで延性のある介在物を増加さ
せるためにスチールウール製造用線材の介在物組成を図
１のイ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘで囲まれるＭｎＯ＋ＣａＯ
、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 三元系で示した領域Ｉに
調整することが必要である。
介在物成分限定理由について説明する。なお、以下に示
す％は重量％である。先に述べたように介在物融点が低
い方が加工時の介在物の伸びが増加するが、本発明者ら
がさらに研究を進めた結果、鋳片で見られる介在物は主
としてＭｎＯ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 、ＣａＯか
らなり、鋳片からビレットに分塊圧延する際に主に介在
物の変形が進行し、図２に示すように鋳片での介在物組
成をＭｎＯ＋ＣａＯ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 三元
系で見た介在物の融点を１３００℃以下にすると、鋳片
からビレットに分塊圧延後、伸びた介在物の割合が急増
することが分かった。そこで延性のある介在物を増加さ
せるためにスチールウール製造用線材の介在物組成を図
１のイ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘで囲まれるＭｎＯ＋ＣａＯ
、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 三元系で示した領域Ｉに
調整することが必要である。
【００１２】次に、前記介在物組成に制御するために必
要な溶鋼と反応させるスラグ組成の限定理由に関して説
明する。スラグ中のＡｌ２ Ｏ３ 濃度は溶鋼中のＡｌ
含有量〔Ａｌ〕に影響を及ぼすので結果として溶鋼中の
溶解酸素濃度に影響を及ぼす。Ａｌ２ Ｏ３ 濃度が高
い方が溶鋼中の溶解酸素濃度は低下するもののＡｌ２
Ｏ３ 含有率の高い硬質な介在物が多くなりスチールウ
ール製造に使用する工具の寿命を短くするので上限を１
０％とした。 一方、Ａｌ２ Ｏ３ 濃度が低くなり過ぎるとスラグの
融点が上昇し流動性が悪くなるだけでなくＡｌ２ Ｏ３
含有率の高い硬質な介在物は減少するもののＳｉＯ２
含有率が高い硬質な介在物が多くなり同様に工具の寿
命を短くするので下限を２％とした。
要な溶鋼と反応させるスラグ組成の限定理由に関して説
明する。スラグ中のＡｌ２ Ｏ３ 濃度は溶鋼中のＡｌ
含有量〔Ａｌ〕に影響を及ぼすので結果として溶鋼中の
溶解酸素濃度に影響を及ぼす。Ａｌ２ Ｏ３ 濃度が高
い方が溶鋼中の溶解酸素濃度は低下するもののＡｌ２
Ｏ３ 含有率の高い硬質な介在物が多くなりスチールウ
ール製造に使用する工具の寿命を短くするので上限を１
０％とした。 一方、Ａｌ２ Ｏ３ 濃度が低くなり過ぎるとスラグの
融点が上昇し流動性が悪くなるだけでなくＡｌ２ Ｏ３
含有率の高い硬質な介在物は減少するもののＳｉＯ２
含有率が高い硬質な介在物が多くなり同様に工具の寿
命を短くするので下限を２％とした。
【００１３】スラグの（ＣａＯ）／（ＳｉＯ２ ）の値
はスラグ中のＳｉＯ２ の活量ａｓｉｏ２に大きく影響
するのでＳｉの脱酸作用、ひいては溶解酸素濃度に影響
を及ぼすだけでなくスラグの反応性を左右する溶鋼の流
動性に対する影響が大きい。（ＣａＯ）／（ＳｉＯ２
）が大きいと溶鋼中の溶解酸素濃度は低下するがスラグ
の流動性が悪化しスラグと溶鋼の反応の進行が遅くなる
。また、溶解酸素濃度が低すぎるとＡｌ２ Ｏ３ 含有
率の高い硬質な介在物が多くなるので（ＣａＯ）／（Ｓ
ｉＯ２ ）の上限を１．５０とした。一方（ＣａＯ）／
（ＳｉＯ２ ）が小さいとＳｉＯ２ 含有率が高い硬質
な介在物が多くなるとともに溶鋼中の溶解酸素濃度が高
くなり鋳片での介在物総量が増加するので下限を０．７
０とした。
はスラグ中のＳｉＯ２ の活量ａｓｉｏ２に大きく影響
するのでＳｉの脱酸作用、ひいては溶解酸素濃度に影響
を及ぼすだけでなくスラグの反応性を左右する溶鋼の流
動性に対する影響が大きい。（ＣａＯ）／（ＳｉＯ２
）が大きいと溶鋼中の溶解酸素濃度は低下するがスラグ
の流動性が悪化しスラグと溶鋼の反応の進行が遅くなる
。また、溶解酸素濃度が低すぎるとＡｌ２ Ｏ３ 含有
率の高い硬質な介在物が多くなるので（ＣａＯ）／（Ｓ
ｉＯ２ ）の上限を１．５０とした。一方（ＣａＯ）／
（ＳｉＯ２ ）が小さいとＳｉＯ２ 含有率が高い硬質
な介在物が多くなるとともに溶鋼中の溶解酸素濃度が高
くなり鋳片での介在物総量が増加するので下限を０．７
０とした。
【００１４】
【実施例】転炉出鋼後、表２に示した溶鋼組成に成分調
整した後に表１のＮｏ．１〜５に示すスラグ組成のスラ
グと反応させ、連続鋳造法により鋳造を行い、３００×
５００ｍｍの鋳片を製造した。この鋳片中の介在物組成
を調査した結果を図４〜図８に示した。図４〜図６は本
発明の実施例、図７、図８は比較例で、図７はＡｌ２
Ｏ３ 濃度が本発明範囲外、図８は（ＣａＯ）／（Ｓｉ
Ｏ２ ）が本発明範囲外である。図４〜図８に示すよう
に、本発明によれば鋳片中の介在物組成をスチールウー
ル用素材として適した図１のイ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘで
囲まれるＭｎＯ＋ＣａＯ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３
三元系で示した領域Ｉに制御することが可能である。さ
らにその鋳片よりビレットを製造しビレットを加熱炉で
１１００℃に加熱し、引続き線材圧延及び調整冷却を行
った。 調整冷却は衝風冷却、気水冷却ないしは溶融塩冷却にて
行った。線材を酸洗及び潤滑処理後７．０ｍｍφより２
．９ｍｍφに伸線した。２．９ｍｍφの鋼線をスチール
ウールに切削加工し、工具取り替えまでの切削時間を調
査し、鋳片での介在物の融点で整理し、図３に示した。 図３に示すように、本発明によれば鋳片中の介在物組成
を融点１３００℃以下、つまり図１のイ、ロ、ハ、ニ、
ホ、ヘで囲まれるＭｎＯ＋ＣａＯ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２
Ｏ３ 三元系で示した領域Ｉに制御したスチールウー
ル用線材は工具寿命が長く、スチールウール素材として
適していることが分かる。さらにこの線材の介在物組成
を調査した結果、線材中の介在物組成も図１のイ、ロ、
ハ、ニ、ホ、ヘで囲まれるＭｎＯ＋ＣａＯ，ＳｉＯ２
，Ａｌ２ Ｏ３ 三元系で示した領域Ｉに制御されてい
ることがわかった。
整した後に表１のＮｏ．１〜５に示すスラグ組成のスラ
グと反応させ、連続鋳造法により鋳造を行い、３００×
５００ｍｍの鋳片を製造した。この鋳片中の介在物組成
を調査した結果を図４〜図８に示した。図４〜図６は本
発明の実施例、図７、図８は比較例で、図７はＡｌ２
Ｏ３ 濃度が本発明範囲外、図８は（ＣａＯ）／（Ｓｉ
Ｏ２ ）が本発明範囲外である。図４〜図８に示すよう
に、本発明によれば鋳片中の介在物組成をスチールウー
ル用素材として適した図１のイ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘで
囲まれるＭｎＯ＋ＣａＯ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３
三元系で示した領域Ｉに制御することが可能である。さ
らにその鋳片よりビレットを製造しビレットを加熱炉で
１１００℃に加熱し、引続き線材圧延及び調整冷却を行
った。 調整冷却は衝風冷却、気水冷却ないしは溶融塩冷却にて
行った。線材を酸洗及び潤滑処理後７．０ｍｍφより２
．９ｍｍφに伸線した。２．９ｍｍφの鋼線をスチール
ウールに切削加工し、工具取り替えまでの切削時間を調
査し、鋳片での介在物の融点で整理し、図３に示した。 図３に示すように、本発明によれば鋳片中の介在物組成
を融点１３００℃以下、つまり図１のイ、ロ、ハ、ニ、
ホ、ヘで囲まれるＭｎＯ＋ＣａＯ、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２
Ｏ３ 三元系で示した領域Ｉに制御したスチールウー
ル用線材は工具寿命が長く、スチールウール素材として
適していることが分かる。さらにこの線材の介在物組成
を調査した結果、線材中の介在物組成も図１のイ、ロ、
ハ、ニ、ホ、ヘで囲まれるＭｎＯ＋ＣａＯ，ＳｉＯ２
，Ａｌ２ Ｏ３ 三元系で示した領域Ｉに制御されてい
ることがわかった。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】図１において、イ〜ヘの座標は表３に示す
とおりである。
とおりである。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により表２に
示す溶鋼組成のスチールウール材等の被削性に優れた鋼
材を転炉−連続鋳造プロセスにて製造した結果、スチー
ルウール製造の際の工具の摩耗が小さくなり、工具の長
寿命化が可能となった。
示す溶鋼組成のスチールウール材等の被削性に優れた鋼
材を転炉−連続鋳造プロセスにて製造した結果、スチー
ルウール製造の際の工具の摩耗が小さくなり、工具の長
寿命化が可能となった。
【図１】本発明の適正介在物組成を示す図である。
【図２】鋳片中介在物融点とビレットでの非延性介在物
量の関係を示す図である。
量の関係を示す図である。
【図３】鋳片中介在物融点とバイト寿命との関係を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の実施例を示す図である。
【図５】本発明の実施例を示す図である。
【図６】本発明の実施例を示す図である。
【図７】比較例を示す図である。
【図８】比較例を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 転炉−連続鋳造プロセスにより、重量
％でＣ：０．０５〜０．２０％，Ｓｉ＜０．２０％，Ｍ
ｎ：０．５〜１．５％，Ｐ＜０．１２％，Ｓ＜０．１５
％，Ｃａ＜０．００３０％の溶鋼組成を示すスチールウ
ール製造用線材に代表される被削性に優れた鋼材を溶製
するにあたり、鋳片および線材中の介在物組成が図１の
イ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘで囲まれるＭｎＯ＋ＣａＯ、Ｓ
ｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ の三元系で示した領域Ｉにな
るように調整することを特徴とする被削性に優れた鋼材
の溶製方法。 - 【請求項２】 溶鋼を、Ａｌ２ Ｏ３ の含有量を２
〜１０％、かつＣａＯ含有量とＳｉＯ２ の含有量との
比（ＣａＯ）／（ＳｉＯ２ ）を０．７０〜１．５０、
残りのスラグ成分を２０％以下に調整したスラグにより
、溶鋼１ｔ当り１ｋｇ以上確保して覆った状態で攪拌し
てスラグと溶鋼を反応させることを特徴とする請求項１
記載の被削性に優れた鋼材の溶製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3113511A JPH089731B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 被削性に優れた鋼材の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3113511A JPH089731B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 被削性に優れた鋼材の溶製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341510A true JPH04341510A (ja) | 1992-11-27 |
| JPH089731B2 JPH089731B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=14614192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3113511A Expired - Fee Related JPH089731B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 被削性に優れた鋼材の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089731B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP3113511A patent/JPH089731B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH089731B2 (ja) | 1996-01-31 |
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