JPH05255801A - 微小粒子が分散した鋼 - Google Patents
微小粒子が分散した鋼Info
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- JPH05255801A JPH05255801A JP4039796A JP3979692A JPH05255801A JP H05255801 A JPH05255801 A JP H05255801A JP 4039796 A JP4039796 A JP 4039796A JP 3979692 A JP3979692 A JP 3979692A JP H05255801 A JPH05255801 A JP H05255801A
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- steel material
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋼中にＭｎＳの析出核となりやすい酸化物を
多数分散させることにより、鋼の特性を向上させる。 【構成】 微小粒子のうちで、酸化物とＭｎＳとから
成り、かつ酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ酸化物と、不可
避的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｒのうちの少な
くとも一種以上の酸化物から成り、その内のＭｎ酸化物
の占める割合が重量％でＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和の
５０〜８０％となる部分と、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，
Ｙ，Ａｌの一種または二種以上の酸化物とから成る部分
とで構成され、かつ０．１〜１０μｍの大きさのもの
が、鋼材断面積の１mm2 あたり３０〜２０００個分散し
た鋼。 【効果】 ＨＡＺ靭性の良好な厚板鋼や深絞り性の優れ
た薄板材ができた。
多数分散させることにより、鋼の特性を向上させる。 【構成】 微小粒子のうちで、酸化物とＭｎＳとから
成り、かつ酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ酸化物と、不可
避的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｒのうちの少な
くとも一種以上の酸化物から成り、その内のＭｎ酸化物
の占める割合が重量％でＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和の
５０〜８０％となる部分と、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，
Ｙ，Ａｌの一種または二種以上の酸化物とから成る部分
とで構成され、かつ０．１〜１０μｍの大きさのもの
が、鋼材断面積の１mm2 あたり３０〜２０００個分散し
た鋼。 【効果】 ＨＡＺ靭性の良好な厚板鋼や深絞り性の優れ
た薄板材ができた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼中にＭｎＳ粒子の析
出核となりやすい酸化物を多数分散させた、高機能の低
硫黄鋼材に関するものである。
出核となりやすい酸化物を多数分散させた、高機能の低
硫黄鋼材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】大型構造物に使用される鋼材は、最近の
製鉄技術の進歩により種々の改良がなされ、優れた母材
特性を有するようになってきたが、例えば溶接接合した
場合に継手に現れる溶接熱影響部の特性を、鋼材の製造
過程で与えられる母材特性と同等に維持することは、一
般に困難である。すなわち、溶接熱によって熱影響部
（以下ＨＡＺという）の結晶粒が粗大化するために鋼が
脆化するからである。つまり、ＨＡＺの結晶粒サイズは
鋼の低温靭性に大きな影響を与えることが知られてお
り、そのためＨＡＺ組織を微細化する技術が開発され、
実用化されている。
製鉄技術の進歩により種々の改良がなされ、優れた母材
特性を有するようになってきたが、例えば溶接接合した
場合に継手に現れる溶接熱影響部の特性を、鋼材の製造
過程で与えられる母材特性と同等に維持することは、一
般に困難である。すなわち、溶接熱によって熱影響部
（以下ＨＡＺという）の結晶粒が粗大化するために鋼が
脆化するからである。つまり、ＨＡＺの結晶粒サイズは
鋼の低温靭性に大きな影響を与えることが知られてお
り、そのためＨＡＺ組織を微細化する技術が開発され、
実用化されている。
【０００３】例えば、特開昭６１−７９７４５号公報で
は、鋼中にＴｉを添加し、オーステナイト結晶粒内に微
細なＴｉ酸化物を分散させ、これを変態核として粒内フ
ェライトを発達させることによりＨＡＺ組織の微細化を
図る技術を提案している。また、特開昭６１−２３８９
４０号公報には、二次脱酸生成物として、微細なＴｉ酸
化物を均一分散させることによってＨＡＺ靭性が改善で
きることを開示している。また、特開平０１−２２８６
４３号公報には溶存酸素量を規制した溶鋼に、Ｚｒ，Ｔ
ｉ，Ｃｅ，Ｙ，Ｈｆ等の脱酸剤を添加し、生成した脱酸
生成物を核としてＭｎＳを微細に分散させ、これによっ
て鋼組織を微細化しＨＡＺ靭性やその他の鋼特性向上に
寄与することが開示されている。更に、特開平０３−０
４７６６４号公報では、ＭｎＳの析出核としてＭｎＯ−
ＳｉＯ2 （Ｍｎシリケート）酸化物が適していることを
示している。一方、冷間加工用の薄鋼板においても、Ｍ
ｎＳを微細に分散析出させることにより、連続焼鈍工程
においてセメンタイトの析出を促進させて加工性を向上
させることが知られている。
は、鋼中にＴｉを添加し、オーステナイト結晶粒内に微
細なＴｉ酸化物を分散させ、これを変態核として粒内フ
ェライトを発達させることによりＨＡＺ組織の微細化を
図る技術を提案している。また、特開昭６１−２３８９
４０号公報には、二次脱酸生成物として、微細なＴｉ酸
化物を均一分散させることによってＨＡＺ靭性が改善で
きることを開示している。また、特開平０１−２２８６
４３号公報には溶存酸素量を規制した溶鋼に、Ｚｒ，Ｔ
ｉ，Ｃｅ，Ｙ，Ｈｆ等の脱酸剤を添加し、生成した脱酸
生成物を核としてＭｎＳを微細に分散させ、これによっ
て鋼組織を微細化しＨＡＺ靭性やその他の鋼特性向上に
寄与することが開示されている。更に、特開平０３−０
４７６６４号公報では、ＭｎＳの析出核としてＭｎＯ−
ＳｉＯ2 （Ｍｎシリケート）酸化物が適していることを
示している。一方、冷間加工用の薄鋼板においても、Ｍ
ｎＳを微細に分散析出させることにより、連続焼鈍工程
においてセメンタイトの析出を促進させて加工性を向上
させることが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、鋼中
に生成した脱酸生成物やＭｎＳを利用することにより材
質の向上を図ること、およびＭｎＳの析出核としてＭｎ
シリケート酸化物が適していることは公知であり、材質
向上のひとつの手段は如何に微細なＭｎＳ析出物を多数
分散させるかにある。ＭｎＳを多量析出させるために
は、一般にＳ濃度を高くすることが行われているが、Ｓ
は鋼の種々の特性に対して悪影響を与える場合が多いの
で、０．０１％以下の極力低い量にすることが望まし
い。そこで、低いＳ濃度のままで更にＭｎＳ析出個数を
増加させるためには、Ｍｎシリケート酸化物の中でも、
ＭｎＳの析出核としての最適な組成（ＭｎＯとＳｉＯ2
の構成比率）を見いだすことが必要となる。
に生成した脱酸生成物やＭｎＳを利用することにより材
質の向上を図ること、およびＭｎＳの析出核としてＭｎ
シリケート酸化物が適していることは公知であり、材質
向上のひとつの手段は如何に微細なＭｎＳ析出物を多数
分散させるかにある。ＭｎＳを多量析出させるために
は、一般にＳ濃度を高くすることが行われているが、Ｓ
は鋼の種々の特性に対して悪影響を与える場合が多いの
で、０．０１％以下の極力低い量にすることが望まし
い。そこで、低いＳ濃度のままで更にＭｎＳ析出個数を
増加させるためには、Ｍｎシリケート酸化物の中でも、
ＭｎＳの析出核としての最適な組成（ＭｎＯとＳｉＯ2
の構成比率）を見いだすことが必要となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＭｎＳ析
出個数が多くなるような最適のＭｎＯとＳｉＯ2 の構成
比を見いだすこと、および更に該酸化物の個数を増加せ
しめるために他の強脱酸元素を添加した場合の効果を確
認することを目的として、種々の研究を行なった結果、
本発明を得た。すなわち、 （１）重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｓｉ：
１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下を含有し、その他必
要に応じて鋼材に通常含有する諸元素を含むことができ
る鋼材において、鋼中に含まれる微小粒子のうちで、
酸化物とＭｎＳとから成り、かつ酸化物がＭｎ酸化物
とＳｉ酸化物から成り、その内のＭｎ酸化物の占める割
合が重量％で酸化物部分の５０〜８０％となる酸化物
で、かつ０．１〜１０μｍの大きさのものが、鋼材断
面積の１mm2 あたり３０〜２０００個分散していること
を特徴とする微小粒子が分散した鋼。
出個数が多くなるような最適のＭｎＯとＳｉＯ2 の構成
比を見いだすこと、および更に該酸化物の個数を増加せ
しめるために他の強脱酸元素を添加した場合の効果を確
認することを目的として、種々の研究を行なった結果、
本発明を得た。すなわち、 （１）重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｓｉ：
１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下を含有し、その他必
要に応じて鋼材に通常含有する諸元素を含むことができ
る鋼材において、鋼中に含まれる微小粒子のうちで、
酸化物とＭｎＳとから成り、かつ酸化物がＭｎ酸化物
とＳｉ酸化物から成り、その内のＭｎ酸化物の占める割
合が重量％で酸化物部分の５０〜８０％となる酸化物
で、かつ０．１〜１０μｍの大きさのものが、鋼材断
面積の１mm2 あたり３０〜２０００個分散していること
を特徴とする微小粒子が分散した鋼。
【０００６】（２）重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．
０％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下を含有
し、その他必要に応じて鋼材に通常含有する諸元素を含
むことができる鋼材において、鋼中に含まれる微小粒子
のうちで、酸化物とＭｎＳとから成り、かつ酸化物
がＭｎ酸化物とＳｉ酸化物と、不可避的に混入されるＣ
ａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｒのうちの少なくとも一種以上の酸
化物から成り、その内のＭｎ酸化物の占める割合が重量
％でＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和の５０〜８０％となる
酸化物で、かつ０．１〜１０μｍの大きさのものが、
鋼材断面積の１mm2 あたり３０〜２０００個分散してい
ることを特徴とする微小粒子が分散した鋼。
０％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下を含有
し、その他必要に応じて鋼材に通常含有する諸元素を含
むことができる鋼材において、鋼中に含まれる微小粒子
のうちで、酸化物とＭｎＳとから成り、かつ酸化物
がＭｎ酸化物とＳｉ酸化物と、不可避的に混入されるＣ
ａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｒのうちの少なくとも一種以上の酸
化物から成り、その内のＭｎ酸化物の占める割合が重量
％でＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和の５０〜８０％となる
酸化物で、かつ０．１〜１０μｍの大きさのものが、
鋼材断面積の１mm2 あたり３０〜２０００個分散してい
ることを特徴とする微小粒子が分散した鋼。
【０００７】（３）重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．
０％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下、およ
びＺｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種または二種
以上を０．００２〜０．０５％含有し、その他必要に応
じて鋼材に通常含有する諸元素を含むことができる鋼材
において、鋼中に含まれる微小粒子のうちで、酸化物
とＭｎＳから成り、かつ酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ酸
化物とから成り、その内のＭｎ酸化物の占める割合が重
量％でＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和の５０〜８０％とな
る部分と、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種ま
たは二種以上の酸化物とから成る部分とで構成され、か
つ０．１〜１０μｍの大きさのものが、鋼材断面積の
１mm2 あたり３０〜２０００個分散していることを特徴
とする微小粒子が分散した鋼。
０％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下、およ
びＺｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種または二種
以上を０．００２〜０．０５％含有し、その他必要に応
じて鋼材に通常含有する諸元素を含むことができる鋼材
において、鋼中に含まれる微小粒子のうちで、酸化物
とＭｎＳから成り、かつ酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ酸
化物とから成り、その内のＭｎ酸化物の占める割合が重
量％でＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和の５０〜８０％とな
る部分と、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種ま
たは二種以上の酸化物とから成る部分とで構成され、か
つ０．１〜１０μｍの大きさのものが、鋼材断面積の
１mm2 あたり３０〜２０００個分散していることを特徴
とする微小粒子が分散した鋼。
【０００８】（４）重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．
０％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下、およ
びＺｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種または二種
以上を０．００２〜０．０５％含有し、その他必要に応
じて鋼材に通常含有する諸元素を含むことができる鋼材
において、鋼中に含まれる微小粒子のうちで、酸化物
とＭｎＳとから成り、かつ酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ
酸化物と、不可避的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚ
ｒのうちの少なくとも一種以上の酸化物から成り、その
内のＭｎ酸化物の占める割合が重量％でＭｎ酸化物とＳ
ｉ酸化物の和の５０〜８０％となる部分と、Ｚｒ，Ｔ
ｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種または二種以上の酸化
物とから成る部分とで構成され、かつ０．１〜１０μ
ｍの大きさのものが、鋼材断面積の１mm2 あたり３０〜
２０００個分散していることを特徴とする微小粒子が分
散した鋼である。
０％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下、およ
びＺｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種または二種
以上を０．００２〜０．０５％含有し、その他必要に応
じて鋼材に通常含有する諸元素を含むことができる鋼材
において、鋼中に含まれる微小粒子のうちで、酸化物
とＭｎＳとから成り、かつ酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ
酸化物と、不可避的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚ
ｒのうちの少なくとも一種以上の酸化物から成り、その
内のＭｎ酸化物の占める割合が重量％でＭｎ酸化物とＳ
ｉ酸化物の和の５０〜８０％となる部分と、Ｚｒ，Ｔ
ｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種または二種以上の酸化
物とから成る部分とで構成され、かつ０．１〜１０μ
ｍの大きさのものが、鋼材断面積の１mm2 あたり３０〜
２０００個分散していることを特徴とする微小粒子が分
散した鋼である。
【０００９】上記本発明において、鋼材に通常含有する
諸元素とは、例えばＣｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，
Ｖ，Ｂ，Ｃａ等の元素が挙げられるが、必ずしもこれら
に限定されるものではなく、鋼材の要求特性に応じて適
宜添加されるものである。また、不可避的に混入される
Ｃａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｒの酸化物とは、耐火物からの混
入や精錬時のフラックス、スラグ等の一部が混入するこ
とを指すものであり、本発明に大きな影響を与えるもの
ではない。更に、１０μｍを超えるものや０．１μｍ未
満のサイズのものが含まれていても、上記サイズ範囲で
の上記個数条件が満たされていれば、特に問題とはなら
ない。
諸元素とは、例えばＣｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，
Ｖ，Ｂ，Ｃａ等の元素が挙げられるが、必ずしもこれら
に限定されるものではなく、鋼材の要求特性に応じて適
宜添加されるものである。また、不可避的に混入される
Ｃａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｒの酸化物とは、耐火物からの混
入や精錬時のフラックス、スラグ等の一部が混入するこ
とを指すものであり、本発明に大きな影響を与えるもの
ではない。更に、１０μｍを超えるものや０．１μｍ未
満のサイズのものが含まれていても、上記サイズ範囲で
の上記個数条件が満たされていれば、特に問題とはなら
ない。
【００１０】
【作用】以下、本発明を作用とともに詳細に説明する。
本発明者らは、ＭｎＳが析出しやすい酸化物であるＭｎ
シリケートの生成について、種々の条件での実験を行な
った。すなわち、表１に示すような成分の溶鋼中へＭｎ
とＳｉの添加割合を変化させる実験を実験室規模と実プ
ロセスの両方で行ない、溶鋼中に生成したＭｎシリケー
ト酸化物におけるＭｎＯとＳｉＯ2 の形成比率、および
この酸化物に析出したＭｎＳの析出個数を調査した。こ
こで、ＭｎＯとＳｉＯ2 の形成比率は走査型電子顕微鏡
で、またＭｎＳ析出個数は二次元Ｘ線マイクロアナライ
ザーで測定した。
本発明者らは、ＭｎＳが析出しやすい酸化物であるＭｎ
シリケートの生成について、種々の条件での実験を行な
った。すなわち、表１に示すような成分の溶鋼中へＭｎ
とＳｉの添加割合を変化させる実験を実験室規模と実プ
ロセスの両方で行ない、溶鋼中に生成したＭｎシリケー
ト酸化物におけるＭｎＯとＳｉＯ2 の形成比率、および
この酸化物に析出したＭｎＳの析出個数を調査した。こ
こで、ＭｎＯとＳｉＯ2 の形成比率は走査型電子顕微鏡
で、またＭｎＳ析出個数は二次元Ｘ線マイクロアナライ
ザーで測定した。
【００１１】
【表１】
【００１２】その結果を図１に示した。ここで、Ａは実
験室での結果であり、Ｂは実プロセスでの結果である
が、この図から、ＭｎＯの重量比がＭｎ酸化物（Ｍｎ
Ｏ）とＳｉ酸化物（ＳｉＯ2 ）の和の５０〜８０％の範
囲となる時に、ＡとＢの両方の場合において、酸化物に
析出するＭｎＳの個数が極めて大きくなることが判る。
しかしながら、ＭｎとＳｉを含む酸化物は、鋼材が急冷
却された場合には微細かつ均一に分散しやすいが、Ｂの
ように一般の連続鋳造法を含む製造プロセスにおいて
は、溶鋼中で凝集合体してそのサイズが大きくなりやす
い。そこで、本発明者らは、既に特開平０１−２２８６
４３号公報で開示した酸化物の微細化方法、すなわちＺ
ｒやＣｅ，Ｈｆ，Ｔｉを添加する方法を本発明に応用す
ることを検討し、実験を行なった。前記で得られたＭｎ
Ｓ析出率が高いＭｎシリケート組成が得られる溶鋼成分
のひとつとして、Ｍｎ＝１％かつＳｉ＝０．１％となる
ように成分調整し、その後ＺｒまたはＣｅ，Ｈｆ，Ｔｉ
更にＹ，Ａｌのうちのひとつを０．０２％添加した。ま
た、ＺｒとＴｉの場合には、ＺｒとＴｉの両方をそれぞ
れ０．０１％づつ添加する実験も行ない、更にＺｒとＨ
ｆについては、それぞれの添加量を変える実験も実施し
た。
験室での結果であり、Ｂは実プロセスでの結果である
が、この図から、ＭｎＯの重量比がＭｎ酸化物（Ｍｎ
Ｏ）とＳｉ酸化物（ＳｉＯ2 ）の和の５０〜８０％の範
囲となる時に、ＡとＢの両方の場合において、酸化物に
析出するＭｎＳの個数が極めて大きくなることが判る。
しかしながら、ＭｎとＳｉを含む酸化物は、鋼材が急冷
却された場合には微細かつ均一に分散しやすいが、Ｂの
ように一般の連続鋳造法を含む製造プロセスにおいて
は、溶鋼中で凝集合体してそのサイズが大きくなりやす
い。そこで、本発明者らは、既に特開平０１−２２８６
４３号公報で開示した酸化物の微細化方法、すなわちＺ
ｒやＣｅ，Ｈｆ，Ｔｉを添加する方法を本発明に応用す
ることを検討し、実験を行なった。前記で得られたＭｎ
Ｓ析出率が高いＭｎシリケート組成が得られる溶鋼成分
のひとつとして、Ｍｎ＝１％かつＳｉ＝０．１％となる
ように成分調整し、その後ＺｒまたはＣｅ，Ｈｆ，Ｔｉ
更にＹ，Ａｌのうちのひとつを０．０２％添加した。ま
た、ＺｒとＴｉの場合には、ＺｒとＴｉの両方をそれぞ
れ０．０１％づつ添加する実験も行ない、更にＺｒとＨ
ｆについては、それぞれの添加量を変える実験も実施し
た。
【００１３】図２には、それぞれの脱酸法における酸化
物個数と酸化物に析出したＭｎＳ個数の関係を示す。い
ずれの脱酸法の場合にも、Ｍｎ，Ｓｉ脱酸のみの比較材
に較べて酸化物個数とＭｎＳ個数の両方とも増加した。
また、ＭｎＳの個数は、Ｈｆ＞Ｃｅ＞Ｚｒ＞Ｔｉ＞Ｙ＞
Ａｌ＞比較材の順序となっており、また、ＴｉとＺｒの
両方を添加したものはＴｉ単独に較べてＭｎＳ個数が多
くなっていた。すなわち、強脱酸元素の添加により酸化
物個数が増加し、しかも、該組成のＭｎシリケートが持
つ高いＭｎＳ析出性を阻害しないことが判った。従っ
て、特定のＭｎＯ比を持つＭｎシリケートと上記強脱酸
元素の酸化物を複合化させれば、微細なＭｎＳを多数個
分散させることができる。
物個数と酸化物に析出したＭｎＳ個数の関係を示す。い
ずれの脱酸法の場合にも、Ｍｎ，Ｓｉ脱酸のみの比較材
に較べて酸化物個数とＭｎＳ個数の両方とも増加した。
また、ＭｎＳの個数は、Ｈｆ＞Ｃｅ＞Ｚｒ＞Ｔｉ＞Ｙ＞
Ａｌ＞比較材の順序となっており、また、ＴｉとＺｒの
両方を添加したものはＴｉ単独に較べてＭｎＳ個数が多
くなっていた。すなわち、強脱酸元素の添加により酸化
物個数が増加し、しかも、該組成のＭｎシリケートが持
つ高いＭｎＳ析出性を阻害しないことが判った。従っ
て、特定のＭｎＯ比を持つＭｎシリケートと上記強脱酸
元素の酸化物を複合化させれば、微細なＭｎＳを多数個
分散させることができる。
【００１４】図３には、脱酸元素ＺｒとＨｆについて、
その添加濃度(ppm）とこれらの元素で生成した酸化物に
析出したＭｎＳ個数の関係を示した。図から、脱酸元素
を多量に含有させると効果の減少が著しくなり、従っ
て、ほぼ５００ppm 以下の含有量とするのが好ましいこ
とが判る。なお、下限を特に限定しないが、約２０ppm
であればＭｎＳ析出個数が増加する。
その添加濃度(ppm）とこれらの元素で生成した酸化物に
析出したＭｎＳ個数の関係を示した。図から、脱酸元素
を多量に含有させると効果の減少が著しくなり、従っ
て、ほぼ５００ppm 以下の含有量とするのが好ましいこ
とが判る。なお、下限を特に限定しないが、約２０ppm
であればＭｎＳ析出個数が増加する。
【００１５】次に、複合酸化物のサイズ、個数について
規定した根拠について説明する。まず、サイズに関して
は、本発明で利用する酸化物は、従来の介在物と呼ばれ
る数１０μｍ以上の、材質にとって有害な大型の酸化物
とは異なり、微小なものである。例えば、微細なフェラ
イト組織の変態核となりやすい酸化物やＭｎＳの大きさ
は数μｍであり、また、セメンタイトの析出核となるＭ
ｎＳは１μｍ以下のものが多い。しかしながら、０．１
μｍより小さいものについては、それを検出する手段が
複雑になるので、０．１〜１０μｍとし、このサイズの
酸化物について個数と材質の関係を調査した。
規定した根拠について説明する。まず、サイズに関して
は、本発明で利用する酸化物は、従来の介在物と呼ばれ
る数１０μｍ以上の、材質にとって有害な大型の酸化物
とは異なり、微小なものである。例えば、微細なフェラ
イト組織の変態核となりやすい酸化物やＭｎＳの大きさ
は数μｍであり、また、セメンタイトの析出核となるＭ
ｎＳは１μｍ以下のものが多い。しかしながら、０．１
μｍより小さいものについては、それを検出する手段が
複雑になるので、０．１〜１０μｍとし、このサイズの
酸化物について個数と材質の関係を調査した。
【００１６】表２に示す基本成分で、実際の連続鋳造で
製造した大入熱溶接厚板用鋳片と深絞り薄板用鋳片の粒
子（介在物）組成、該サイズの粒子個数と材質特性値と
の関係を表３および表４に示す。
製造した大入熱溶接厚板用鋳片と深絞り薄板用鋳片の粒
子（介在物）組成、該サイズの粒子個数と材質特性値と
の関係を表３および表４に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】表３には、大入熱溶接厚板用鋳片の場合で
５個のサンプルにて、粒子個数が一番少ない部位である
鋳片厚み中心部での粒子を示すが、表からのように粒
子（介在物）個数が鋼材断面積の１mm2 あたり３０個未
満の場合には、所定の低温（−６０℃）での靭性を満足
せず、また、のように０．１〜１０μｍサイズの酸化
物個数が１mm2 あたり１７０個と個数を満たしていて
も、Ｍｎ酸化物（ＭｎＯ）比率が低い場合には、−６０
℃靭性を満足しないことがわかる。なお、，のよう
に、ＣａやＡｌの酸化物が耐火物や精錬時のフラックス
・スラグ等から混入していても、Ｍｎ酸化物とＳｉ酸化
物が所定の割合で存在し、サイズ・個数についても所定
の条件が満足されていれば問題ない。一方、粒子個数が
２０００個より多い場合の結果については、今回の試験
では得られなかったが、一般に、粒子個数が極端に多く
なると、鋼の材質に悪影響を及ぼすことが知られている
ので、ここでは、上限を鋼材断面積の１mm2 あたり２０
００個とした。
５個のサンプルにて、粒子個数が一番少ない部位である
鋳片厚み中心部での粒子を示すが、表からのように粒
子（介在物）個数が鋼材断面積の１mm2 あたり３０個未
満の場合には、所定の低温（−６０℃）での靭性を満足
せず、また、のように０．１〜１０μｍサイズの酸化
物個数が１mm2 あたり１７０個と個数を満たしていて
も、Ｍｎ酸化物（ＭｎＯ）比率が低い場合には、−６０
℃靭性を満足しないことがわかる。なお、，のよう
に、ＣａやＡｌの酸化物が耐火物や精錬時のフラックス
・スラグ等から混入していても、Ｍｎ酸化物とＳｉ酸化
物が所定の割合で存在し、サイズ・個数についても所定
の条件が満足されていれば問題ない。一方、粒子個数が
２０００個より多い場合の結果については、今回の試験
では得られなかったが、一般に、粒子個数が極端に多く
なると、鋼の材質に悪影響を及ぼすことが知られている
ので、ここでは、上限を鋼材断面積の１mm2 あたり２０
００個とした。
【００２０】表４には、実際の連続鋳造で製造した薄板
材（表２のＤの成分）について、同じく粒子（介在物）
の組成や該サイズの粒子個数と連続焼鈍後の製品のｒ値
（深絞り性を表す指標）との関係を調査した結果でも、
粒子の大きさ・個数が前記条件に入っているおよび
では、良好なｒ値を得ている。
材（表２のＤの成分）について、同じく粒子（介在物）
の組成や該サイズの粒子個数と連続焼鈍後の製品のｒ値
（深絞り性を表す指標）との関係を調査した結果でも、
粒子の大きさ・個数が前記条件に入っているおよび
では、良好なｒ値を得ている。
【００２１】
【表４】
【００２２】なお、１０μｍを超えるものや０．１μｍ
未満のサイズのものが含まれていても、上記サイズ範囲
での上記個数条件が満たされていれば、特に問題とはな
らない。また、本発明は、該粒子条件が得られるなら
ば、製造条件や製造プロセスを特に限定することはな
く、例えば、近年発展してきた双ロールをはじめとする
急冷却の薄板製造プロセスで実施することも可能であ
る。
未満のサイズのものが含まれていても、上記サイズ範囲
での上記個数条件が満たされていれば、特に問題とはな
らない。また、本発明は、該粒子条件が得られるなら
ば、製造条件や製造プロセスを特に限定することはな
く、例えば、近年発展してきた双ロールをはじめとする
急冷却の薄板製造プロセスで実施することも可能であ
る。
【００２３】本発明で規定したＭｎとＳｉの量は、所定
の組成のＭｎシリケートを形成させるために必要なもの
であるが、材質への悪影響を及ぼさないＭｎの上限とし
て３．０％とし、Ｓｉについてはあまり高くするとＭｎ
シリケートが形成されなくなるので、１．５％を上限と
した。また、Ｓについては、前述したように鋼に対して
悪影響を与えるので、０．０１％を上限とした。更に、
本発明において、鋼材に通常含有する諸元素とは、例え
ばＣｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ，Ｃａ等の元
素が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるもので
はなく、鋼材の要求特性に応じて適宜添加されるもので
ある。
の組成のＭｎシリケートを形成させるために必要なもの
であるが、材質への悪影響を及ぼさないＭｎの上限とし
て３．０％とし、Ｓｉについてはあまり高くするとＭｎ
シリケートが形成されなくなるので、１．５％を上限と
した。また、Ｓについては、前述したように鋼に対して
悪影響を与えるので、０．０１％を上限とした。更に、
本発明において、鋼材に通常含有する諸元素とは、例え
ばＣｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ，Ｃａ等の元
素が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるもので
はなく、鋼材の要求特性に応じて適宜添加されるもので
ある。
【００２４】
（実施例１）表２のＣに示す基本成分の鋼を実際の転
炉、ＲＨおよび連続鋳造プロセスで製造し、厚板用に圧
延した鋼板からサンプルを採取して、溶接試験を行なっ
た。溶接条件は大入熱（２００kJ／cm）とし、シャルピ
ー試験により、延性／脆性破面遷移温度を測定した。結
果を表３に示すが、本発明の条件を満足する，，
では、要求材質特性（今回の場合は−６０℃）を十分に
満たすことができた。
炉、ＲＨおよび連続鋳造プロセスで製造し、厚板用に圧
延した鋼板からサンプルを採取して、溶接試験を行なっ
た。溶接条件は大入熱（２００kJ／cm）とし、シャルピ
ー試験により、延性／脆性破面遷移温度を測定した。結
果を表３に示すが、本発明の条件を満足する，，
では、要求材質特性（今回の場合は−６０℃）を十分に
満たすことができた。
【００２５】（実施例２）表２のＤに示す基本成分の鋼
を実際の転炉、ＲＨおよび連続鋳造プロセスで製造し、
薄板に冷間圧延後、連続焼鈍プロセスで時効処理を行な
い、切りだしたサンプルについて深絞り性の評価を行な
った。結果を表４に示すが、本発明の条件を満足する
およびでは、要求材質特性（今回の場合には、ｒ＞
２．０）を十分に満足する材料が得られた。
を実際の転炉、ＲＨおよび連続鋳造プロセスで製造し、
薄板に冷間圧延後、連続焼鈍プロセスで時効処理を行な
い、切りだしたサンプルについて深絞り性の評価を行な
った。結果を表４に示すが、本発明の条件を満足する
およびでは、要求材質特性（今回の場合には、ｒ＞
２．０）を十分に満足する材料が得られた。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明により多数のＭｎ
Ｓが鋼中に析出し、結果として、材質の優れた鋼を得る
ことができた。
Ｓが鋼中に析出し、結果として、材質の優れた鋼を得る
ことができた。
【図１】実験室および実製造プロセスで得られた、Ｍｎ
酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和に占める割合と酸
化物へ析出したＭｎＳ個数の関係を示した図。
酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和に占める割合と酸
化物へ析出したＭｎＳ個数の関係を示した図。
【図２】実験室で得られた酸化物個数と酸化物に析出し
たＭｎＳ個数の関係を示した図。
たＭｎＳ個数の関係を示した図。
【図３】ＺｒおよびＨｆ濃度と酸化物に析出したＭｎＳ
個数の関係を示した図。
個数の関係を示した図。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０
％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下を含有
し、その他必要に応じて鋼材に通常含有する諸元素を含
むことができる鋼材において、鋼中に含まれる微小粒子
のうちで、酸化物とＭｎＳとから成り、かつ酸化物
がＭｎ酸化物とＳｉ酸化物から成り、その内のＭｎ酸化
物の占める割合が重量％で酸化物部分の５０〜８０％と
なる酸化物で、かつ０．１〜１０μｍの大きさのもの
が、鋼材断面積の１mm2 あたり３０〜２０００個分散し
ていることを特徴とする微小粒子が分散した鋼。 - 【請求項２】 重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０
％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下を含有
し、その他必要に応じて鋼材に通常含有する諸元素を含
むことができる鋼材において、鋼中に含まれる微小粒子
のうちで、酸化物とＭｎＳとから成り、かつ酸化物
がＭｎ酸化物とＳｉ酸化物と、不可避的に混入されるＣ
ａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｒのうちの少なくとも一種以上の酸
化物から成り、その内のＭｎ酸化物の占める割合が重量
％でＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和の５０〜８０％となる
酸化物で、かつ０．１〜１０μｍの大きさのものが、
鋼材断面積の１mm2 あたり３０〜２０００個分散してい
ることを特徴とする微小粒子が分散した鋼。 - 【請求項３】 重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０
％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下、および
Ｚｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種または二種以
上を０．００２〜０．０５％含有し、その他必要に応じ
て鋼材に通常含有する諸元素を含むことができる鋼材に
おいて、鋼中に含まれる微小粒子のうちで、酸化物と
ＭｎＳから成り、かつ酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ酸化
物とから成り、その内のＭｎ酸化物の占める割合が重量
％でＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和の５０〜８０％となる
部分と、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種また
は二種以上の酸化物とから成る部分とで構成され、かつ
０．１〜１０μｍの大きさのものが、鋼材断面積の１
mm2 あたり３０〜２０００個分散していることを特徴と
する微小粒子が分散した鋼。 - 【請求項４】 重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０
％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｓ：０．０１％以下、および
Ｚｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種または二種以
上を０．００２〜０．０５％含有し、その他必要に応じ
て鋼材に通常含有する諸元素を含むことができる鋼材に
おいて、鋼中に含まれる微小粒子のうちで、酸化物と
ＭｎＳとから成り、かつ酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ酸
化物と、不可避的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｒ
のうちの少なくとも一種以上の酸化物から成り、その内
のＭｎ酸化物の占める割合が重量％でＭｎ酸化物とＳｉ
酸化物の和の５０〜８０％となる部分と、Ｚｒ，Ｔｉ，
Ｃｅ，Ｈｆ，Ｙ，Ａｌの一種または二種以上の酸化物と
から成る部分とで構成され、かつ０．１〜１０μｍの
大きさのものが、鋼材断面積の１mm2 あたり３０〜２０
００個分散していることを特徴とする微小粒子が分散し
た鋼。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039796A JPH05255801A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 微小粒子が分散した鋼 |
| US08/424,269 US5534084A (en) | 1992-02-26 | 1993-04-25 | Continuous-cast slab and steel product having dispersed fine particles |
| PCT/JP1993/001194 WO1995005909A1 (fr) | 1992-02-26 | 1993-08-25 | Metal coule en continu contenant de tres petites particules en dispersion et de l'acier |
| CA002147614A CA2147614C (en) | 1992-02-26 | 1993-08-25 | Continuous-cast and steel product having dispersed fine particles |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039796A JPH05255801A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 微小粒子が分散した鋼 |
| PCT/JP1993/001194 WO1995005909A1 (fr) | 1992-02-26 | 1993-08-25 | Metal coule en continu contenant de tres petites particules en dispersion et de l'acier |
| CA002147614A CA2147614C (en) | 1992-02-26 | 1993-08-25 | Continuous-cast and steel product having dispersed fine particles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05255801A true JPH05255801A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=27170002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4039796A Pending JPH05255801A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 微小粒子が分散した鋼 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05255801A (ja) |
| CA (1) | CA2147614C (ja) |
| WO (1) | WO1995005909A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013245385A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Ｈａｚ靱性に優れた厚鋼板 |
| JP2014005527A (ja) * | 2012-05-28 | 2014-01-16 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 溶接熱影響部靱性に優れた鋼材 |
| JP2015132004A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 新日鐵住金株式会社 | 溶接熱影響部靱性に優れた鋼材 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61238940A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-24 | Nippon Steel Corp | 溶接部靭性の優れた低温強靭鋼 |
| JPH01228643A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-12 | Nippon Steel Corp | 鋼中にＭｎＳを均一かつ微細に分散析出させる方法 |
| JPH0347664A (ja) * | 1989-04-14 | 1991-02-28 | Nippon Steel Corp | 鋼中介在物の微細化および均一分散方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03291136A (ja) * | 1990-04-05 | 1991-12-20 | Nippon Steel Corp | 薄板連続鋳造法による微細フェライト結晶粒組織を有する炭素鋼の製造方法 |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP4039796A patent/JPH05255801A/ja active Pending
-
1993
- 1993-08-25 CA CA002147614A patent/CA2147614C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-25 WO PCT/JP1993/001194 patent/WO1995005909A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61238940A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-24 | Nippon Steel Corp | 溶接部靭性の優れた低温強靭鋼 |
| JPH01228643A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-12 | Nippon Steel Corp | 鋼中にＭｎＳを均一かつ微細に分散析出させる方法 |
| JPH0347664A (ja) * | 1989-04-14 | 1991-02-28 | Nippon Steel Corp | 鋼中介在物の微細化および均一分散方法 |
Cited By (3)
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| JP2014005527A (ja) * | 2012-05-28 | 2014-01-16 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 溶接熱影響部靱性に優れた鋼材 |
| JP2015132004A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 新日鐵住金株式会社 | 溶接熱影響部靱性に優れた鋼材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2147614A1 (en) | 1994-03-02 |
| CA2147614C (en) | 1999-10-05 |
| WO1995005909A1 (fr) | 1995-03-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960910 |