JPH05271884A - Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼 - Google Patents
Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼Info
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- JPH05271884A JPH05271884A JP7172192A JP7172192A JPH05271884A JP H05271884 A JPH05271884 A JP H05271884A JP 7172192 A JP7172192 A JP 7172192A JP 7172192 A JP7172192 A JP 7172192A JP H05271884 A JPH05271884 A JP H05271884A
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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Ｂａ酸化物と、不可
避的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｓｉ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Ｂａ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なら成
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１mm2 あたり３０〜２０００個分
散した鋼である。 【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Ｂａ酸化物と、不可
避的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｓｉ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Ｂａ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なら成
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１mm2 あたり３０〜２０００個分
散した鋼である。 【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。
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。
【０００４】更に、特開平０１−２２８６４３号公報に
は溶存酸素量を規制した溶鋼に、Ｚｒ，Ｔｉ，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０３−０４７６６４
号公報では、ＭｎＳの析出核としてＭｎＯ−ＳｉＯ
2 （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、ＭｎＳ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。
は溶存酸素量を規制した溶鋼に、Ｚｒ，Ｔｉ，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０３−０４７６６４
号公報では、ＭｎＳの析出核としてＭｎＯ−ＳｉＯ
2 （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、ＭｎＳ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。
【０００５】
【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％以下の極力低い量が望ましい。更に近年
では、耐サワーガス特性のラインパイプのように０．０
０２％以下のＳ量を要求される鋼種もある。これらの要
求に鑑み、非常に低いＳ濃度でもＭｎＳ析出個数を増加
させるためには、本発明者らが既に提案したＭｎシリケ
ート酸化物よりも、ＭｎＳの析出核として適した酸化物
とその組成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％以下の極力低い量が望ましい。更に近年
では、耐サワーガス特性のラインパイプのように０．０
０２％以下のＳ量を要求される鋼種もある。これらの要
求に鑑み、非常に低いＳ濃度でもＭｎＳ析出個数を増加
させるためには、本発明者らが既に提案したＭｎシリケ
ート酸化物よりも、ＭｎＳの析出核として適した酸化物
とその組成を見いだすことが必要となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｓ濃度が
非常に低い場合でもＭｎＳ析出個数が多くなるような酸
化物として、ＭｎＯ−ＢａＯ複合酸化物に着目し、その
最適なＭｎＯとＢａＯ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。すなわち本
発明は、（１）重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０
％、Ｓ：０．００５％以下、Ｂａ：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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した
鋼において、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Ｂ
ａ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１０〜５０％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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼、（２）
重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｓ：０．００
５％以下、Ｂａ：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
Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼において、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Ｂａ酸化物と、不可
避的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ｓｉ，Ｚｒ，Ａｌ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Ｂａ酸化物
の和の１０〜５０％となる酸化物で、かつ０．１〜１
０μｍの大きさのものが、鋼材断面積の１mm2 あたり３
０〜２０００個分散していることを特徴とするＢａ酸化
物を含む微小粒子が分散した鋼、（３）重量％として、
Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｓ：０．００５％以下、Ｂ
ａ：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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散
した鋼において、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
Ｂａ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Ｂａ酸化物の和の１０〜５０
％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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼、
（４）重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｓ：
０．００５％以下、Ｂａ：０．０１％以下、およびＺ
ｒ，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Ｂａ酸化
物を含む微小粒子が分散した鋼において、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Ｂａ酸化物と、不可避的に混
入されるＣａ，Ｍｇ，Ｓｉ，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Ｂａ酸化物の和の１
０〜５０％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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分
散した鋼である。
非常に低い場合でもＭｎＳ析出個数が多くなるような酸
化物として、ＭｎＯ−ＢａＯ複合酸化物に着目し、その
最適なＭｎＯとＢａＯ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。すなわち本
発明は、（１）重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０
％、Ｓ：０．００５％以下、Ｂａ：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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した
鋼において、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Ｂ
ａ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１０〜５０％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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼、（２）
重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｓ：０．００
５％以下、Ｂａ：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
Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼において、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Ｂａ酸化物と、不可
避的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ｓｉ，Ｚｒ，Ａｌ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Ｂａ酸化物
の和の１０〜５０％となる酸化物で、かつ０．１〜１
０μｍの大きさのものが、鋼材断面積の１mm2 あたり３
０〜２０００個分散していることを特徴とするＢａ酸化
物を含む微小粒子が分散した鋼、（３）重量％として、
Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｓ：０．００５％以下、Ｂ
ａ：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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散
した鋼において、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
Ｂａ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Ｂａ酸化物の和の１０〜５０
％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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼、
（４）重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｓ：
０．００５％以下、Ｂａ：０．０１％以下、およびＺ
ｒ，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Ｂａ酸化
物を含む微小粒子が分散した鋼において、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Ｂａ酸化物と、不可避的に混
入されるＣａ，Ｍｇ，Ｓｉ，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Ｂａ酸化物の和の１
０〜５０％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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分
散した鋼である。
【０００７】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，Ｓｉ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
することを差すものであり、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０．１
μｍ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，Ｓｉ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
することを差すものであり、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０．１
μｍ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。
【０００８】
【作用】以下、本発明を作用と共に詳細に説明する。本
発明者らは、Ｓ濃度が非常に低い場合でもＭｎＳが析出
しやすい酸化物としてＭｎＯ−ＢａＯ酸化物に着目し
て、その生成について、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
Ｂａ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ＢａＯ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ＢａＯ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。
発明者らは、Ｓ濃度が非常に低い場合でもＭｎＳが析出
しやすい酸化物としてＭｎＯ−ＢａＯ酸化物に着目し
て、その生成について、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
Ｂａ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ＢａＯ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ＢａＯ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。
【０００９】
【表１】
【００１０】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Ｂａ酸化物（ＢａＯ）の和の１０〜５０％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。
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Ｂａ酸化物（ＢａＯ）の和の１０〜５０％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。
【００１１】また図２には、Ｂａ量を一定とし、Ｓ濃度
を種々変えた場合のラボ実験の結果として、Ｓ濃度と酸
化物へのＭｎＳ析出比率の関係を示す。ここで、酸化物
へのＭｎＳ析出比率とは、ＭｎＳの析出核として作用し
た酸化物個数を測定視野内の全酸化物個数で割ったもの
である。比較のために、本発明者らが以前からＭｎＳ析
出核となりやすい酸化物として提案しているＭｎＯ−Ｓ
ｉＯ2 酸化物（Ｄ）も示した。図より、いずれの場合も
Ｓ濃度が極端に小さくなると、ＭｎＳ析出比率は低下す
る傾向にあるが、ＭｎＯ−ＳｉＯ2 （Ｄ）にくらべて本
発明（Ｃ）の場合にはその低下代が小さい。つまり、よ
り低いＳ濃度でもＭｎＳ析出率が高いことを示してい
る。
を種々変えた場合のラボ実験の結果として、Ｓ濃度と酸
化物へのＭｎＳ析出比率の関係を示す。ここで、酸化物
へのＭｎＳ析出比率とは、ＭｎＳの析出核として作用し
た酸化物個数を測定視野内の全酸化物個数で割ったもの
である。比較のために、本発明者らが以前からＭｎＳ析
出核となりやすい酸化物として提案しているＭｎＯ−Ｓ
ｉＯ2 酸化物（Ｄ）も示した。図より、いずれの場合も
Ｓ濃度が極端に小さくなると、ＭｎＳ析出比率は低下す
る傾向にあるが、ＭｎＯ−ＳｉＯ2 （Ｄ）にくらべて本
発明（Ｃ）の場合にはその低下代が小さい。つまり、よ
り低いＳ濃度でもＭｎＳ析出率が高いことを示してい
る。
【００１２】しかしながら、ＭｎとＢａ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０
１−２２８６４３号公報で開示した酸化物の微細化方
法、すなわちＺｒ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ＭｎＳ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Ｂａ＝
０．０１％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０．０
２％添加した。また、ＺｒとＴｉの場合には、ＺｒとＴ
ｉの両方をそれぞれ０．０１％ずつ添加する実験も行な
い、更にＺｒとＣｅについては、それぞれの添加量を変
える実験も実施した。
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０
１−２２８６４３号公報で開示した酸化物の微細化方
法、すなわちＺｒ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ＭｎＳ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Ｂａ＝
０．０１％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０．０
２％添加した。また、ＺｒとＴｉの場合には、ＺｒとＴ
ｉの両方をそれぞれ０．０１％ずつ添加する実験も行な
い、更にＺｒとＣｅ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３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，Ｂａ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を
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ＭｎＯ−ＢａＯ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ＭｎＯ−ＢａＯ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。図４には、脱酸元素ＺｒとＴｉ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。
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，Ｂａ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を
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ＭｎＯ−ＢａＯ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ＭｎＯ−ＢａＯ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。図４には、脱酸元素ＺｒとＴｉ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。
【００１４】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。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。
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。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。
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【表４】
【００１８】表３には、大入熱溶接厚板用鋳片の場合
で、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、０．１〜１０
μｍ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Ｂａ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２０００個とした。表４には、実際の連続
鋳造で製造した薄板材について、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。
で、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、０．１〜１０
μｍ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Ｂａ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２０００個とした。表４には、実際の連続
鋳造で製造した薄板材について、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。
【００１９】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。
【００２０】最後に、本発明で規定したＭｎとＢａの量
は、所定の組成のＭｎＯ−ＢａＯ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、Ｂａについてはあまり高くす
るとＭｎＯ−ＢａＯ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。
は、所定の組成のＭｎＯ−ＢａＯ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、Ｂａについてはあまり高くす
るとＭｎＯ−ＢａＯ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。
【００２１】
（実施例１）表２のＥ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。
【００２２】（実施例２）表２のＦ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。
【００２３】
【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酸化物の和にしめる割合と酸
化物へ析出したＭｎＳ個数の関係を示した図である。
酸化物がＭｎ酸化物とＳｉ酸化物の和にしめる割合と酸
化物へ析出したＭｎＳ個数の関係を示した図である。
【図２】実験室で得られたＳ濃度と酸化物へのＭｎＳ析
出比率の関係を示した図である。
出比率の関係を示した図である。
【図３】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である。
たＭｎＳ個数の関係を示した図である。
【図４】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である。
個数の関係を示した図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０
％、Ｓ：０．００５％以下、Ｂａ：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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した
鋼において、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Ｂ
ａ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１０〜５０％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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼。 - 【請求項２】 重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０
％、Ｓ：０．００５％以下、Ｂａ：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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した
鋼において、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Ｂ
ａ酸化物と、不可避的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ｓｉ，
Ｚｒ，Ａｌ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Ｂａ酸化物の和の１０〜５０％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Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼。 - 【請求項３】 重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０
％、Ｓ：０．００５％以下、Ｂａ：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Ｂ
ａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼において、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Ｂａ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Ｂａ酸化物の和の１０〜５０％となる部分と、Ｚ
ｒ，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Ｂａ酸
化物を含む微小粒子が分散した鋼。 - 【請求項４】 重量％として、Ｍｎ：０．１〜３．０
％、Ｓ：０．００５％以下、Ｂａ：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Ｂ
ａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼において、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Ｂａ酸化物と、不可避
的に混入されるＣａ，Ｍｇ，Ｓｉ，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Ｂａ酸化物の
和の１０〜５０％となる部分と、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｃｅ，Ｈ
ｆ，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Ｂａ酸化物を含む微小粒子
が分散した鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7172192A JPH05271884A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7172192A JPH05271884A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05271884A true JPH05271884A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=13468673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7172192A Withdrawn JPH05271884A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Ｂａ酸化物を含む微小粒子が分散した鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05271884A (ja) |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP7172192A patent/JPH05271884A/ja not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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