JPH06212238A - 高清浄鋼の製造方法 - Google Patents
高清浄鋼の製造方法Info
- Publication number
- JPH06212238A JPH06212238A JP50A JP2184093A JPH06212238A JP H06212238 A JPH06212238 A JP H06212238A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 2184093 A JP2184093 A JP 2184093A JP H06212238 A JPH06212238 A JP H06212238A
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- Japan
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- slag
- inclusions
- cao
- steel
- weight
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- 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
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋼中の非金属介在物の析出を極力抑え、その
形態制御により製品特性に影響を与えないようにする。 【構成】 酸化精練終了後、還元精練において、スラグ
を下記の成分に調整して溶鋼を精練する。 ＳｉＯ2 ：５０〜７５重量％、ＣａＯ：１５重量％以
下、ＭｇＯ：１０重量％以下、アルカリ金属酸化物：１
０〜３０重量％、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）＜０．２
０。上記の構成により非金属介在物を形態制御して製品
の疲労特性などの向上を図る。
形態制御により製品特性に影響を与えないようにする。 【構成】 酸化精練終了後、還元精練において、スラグ
を下記の成分に調整して溶鋼を精練する。 ＳｉＯ2 ：５０〜７５重量％、ＣａＯ：１５重量％以
下、ＭｇＯ：１０重量％以下、アルカリ金属酸化物：１
０〜３０重量％、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）＜０．２
０。上記の構成により非金属介在物を形態制御して製品
の疲労特性などの向上を図る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼中に含まれる酸化
物系非金属介在物を、熱間圧延の過程において塑性変形
し易い組成に制御する高清浄鋼の製造方法に関するもの
である。
物系非金属介在物を、熱間圧延の過程において塑性変形
し易い組成に制御する高清浄鋼の製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車の弁ばねなどに使用され
るＳｉ−Ｃｒ鋼線材は、特性として耐疲労性に優れてい
ることが要求される。この耐疲労性は鋼中に存在する非
金属介在物、例えばＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 及びその他の
酸化物等により悪影響を受けることが知られている。こ
れらの介在物の生成起源は様々であるが、大きく分類す
ると、脱酸剤の添加によって生成する脱酸生成物、鋳込
み過程の大気酸化などにより生成する再酸化介在物、及
び耐火物或はスラグに起因する外来系介在物に分かれ
る。
るＳｉ−Ｃｒ鋼線材は、特性として耐疲労性に優れてい
ることが要求される。この耐疲労性は鋼中に存在する非
金属介在物、例えばＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 及びその他の
酸化物等により悪影響を受けることが知られている。こ
れらの介在物の生成起源は様々であるが、大きく分類す
ると、脱酸剤の添加によって生成する脱酸生成物、鋳込
み過程の大気酸化などにより生成する再酸化介在物、及
び耐火物或はスラグに起因する外来系介在物に分かれ
る。
【０００３】従来の技術においては、これらの非金属介
在物の影響を低減する方法の一つとして、介在物の形態
を制御する方法が多く用いられてきた。特に、脱酸生成
物を無害化するための形態制御方法は数多く報告されて
いる。例えば、特公平４-20966号公報に示されるよう
に、溶鋼の精練に用いられるスラグの組成を変化させる
ことにより、脱酸生成物の組成を低融点化し、結果的に
熱間圧延の過程において伸延することで介在物を無害化
するというものである。
在物の影響を低減する方法の一つとして、介在物の形態
を制御する方法が多く用いられてきた。特に、脱酸生成
物を無害化するための形態制御方法は数多く報告されて
いる。例えば、特公平４-20966号公報に示されるよう
に、溶鋼の精練に用いられるスラグの組成を変化させる
ことにより、脱酸生成物の組成を低融点化し、結果的に
熱間圧延の過程において伸延することで介在物を無害化
するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】高清浄化のための精練
において、スラグは介在物の吸収及び介在物組成のコン
トロールといった重要な役割を果たしている。しかし、
一方でスラグは精練時の攪拌により溶鋼中に一部混入
し、最終的に介在物となって悪影響を及ぼす場合があ
る。近年、鋼の清浄化が進むにつれて、脱酸生成物のみ
ならず、このスラグ起因の介在物が鋼の清浄性に及ぼす
影響は無視できなくなってきている。このため、従来よ
りスラグ組成を低融点化し、凝固に際してガラス化し易
い性質にすることによって鋼中に巻き込まれても伸延で
き、無害になる工夫がなされてきた。
において、スラグは介在物の吸収及び介在物組成のコン
トロールといった重要な役割を果たしている。しかし、
一方でスラグは精練時の攪拌により溶鋼中に一部混入
し、最終的に介在物となって悪影響を及ぼす場合があ
る。近年、鋼の清浄化が進むにつれて、脱酸生成物のみ
ならず、このスラグ起因の介在物が鋼の清浄性に及ぼす
影響は無視できなくなってきている。このため、従来よ
りスラグ組成を低融点化し、凝固に際してガラス化し易
い性質にすることによって鋼中に巻き込まれても伸延で
き、無害になる工夫がなされてきた。
【０００５】しかし、従来の技術では凝固に際して混入
したスラグから全く結晶を析出させないことは不可能で
あり、又これらの結晶が熱間圧延までの工程で成長し、
通常、非延性介在物として残るといった課題があった。
従って、本発明はこのような事情に着目してなされたも
ので、その目的は、熱間圧延工程前の混入スラグによっ
て生成する介在物を極力含まない高清浄鋼の製造方法を
提供することにある。
したスラグから全く結晶を析出させないことは不可能で
あり、又これらの結晶が熱間圧延までの工程で成長し、
通常、非延性介在物として残るといった課題があった。
従って、本発明はこのような事情に着目してなされたも
ので、その目的は、熱間圧延工程前の混入スラグによっ
て生成する介在物を極力含まない高清浄鋼の製造方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明方法は酸化精練終了後、還元精練におい
て、下記の要件を満たすスラグにより溶鋼を精練するこ
とを特徴とする。 ＳｉＯ2 ：５０〜７５重量％、ＣａＯ：１５重量％以
下、ＭｇＯ：１０重量％以下、アルカリ金属酸化物：１
０〜３０重量％、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）＜０．２
０。
めに、本発明方法は酸化精練終了後、還元精練におい
て、下記の要件を満たすスラグにより溶鋼を精練するこ
とを特徴とする。 ＳｉＯ2 ：５０〜７５重量％、ＣａＯ：１５重量％以
下、ＭｇＯ：１０重量％以下、アルカリ金属酸化物：１
０〜３０重量％、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）＜０．２
０。
【０００７】ここで、上記組成のスラグに調整するに
は、例えば、溶鋼中に脱酸剤を加える際に、１５〜３５
重量％のアルカリ金属酸化物及び６０〜７５重量％のＳ
ｉＯ2を含む粉体を同時に添加することで達成できる。
は、例えば、溶鋼中に脱酸剤を加える際に、１５〜３５
重量％のアルカリ金属酸化物及び６０〜７５重量％のＳ
ｉＯ2を含む粉体を同時に添加することで達成できる。
【０００８】
【作用】還元精練における溶鋼の攪拌は、高清浄化を目
的とした脱酸生成物の除去などにおいては必要不可欠で
あるが、一方で清浄化に悪影響を及ぼすスラグの巻き込
みを必然的に増大させる。溶鋼に混入したスラグが鋳込
み過程まで残存すると、スラグは凝固過程及び熱間圧延
のための均熱過程において高融点組成の結晶を析出する
場合がある。これらの結晶は、熱間圧延においても伸延
できず、その結果介在物として残存し、破断の原因にな
るなど製品特性に悪影響を及ぼす。
的とした脱酸生成物の除去などにおいては必要不可欠で
あるが、一方で清浄化に悪影響を及ぼすスラグの巻き込
みを必然的に増大させる。溶鋼に混入したスラグが鋳込
み過程まで残存すると、スラグは凝固過程及び熱間圧延
のための均熱過程において高融点組成の結晶を析出する
場合がある。これらの結晶は、熱間圧延においても伸延
できず、その結果介在物として残存し、破断の原因にな
るなど製品特性に悪影響を及ぼす。
【０００９】そこで、本発明では、鋳込み過程から熱間
圧延の間に結晶が析出しないスラグを用い、例え溶鋼中
に混入しても熱間圧延過程までに結晶を析出せず、非晶
質の状態で残存するようスラグの組成を調整した。これ
により、圧延工程で介在物を自由に伸延でき、製品特性
に対して無害化することができる。
圧延の間に結晶が析出しないスラグを用い、例え溶鋼中
に混入しても熱間圧延過程までに結晶を析出せず、非晶
質の状態で残存するようスラグの組成を調整した。これ
により、圧延工程で介在物を自由に伸延でき、製品特性
に対して無害化することができる。
【００１０】スラグの組成を前記のように限定した理由
を以下に示す。先ず、スラグの性質を非晶質に近ずける
目的でＳｉＯ2 を主成分とし、実際の均熱条件から考え
て、１２００℃で液体となるように他の成分を調整し
た。低融点にするため、アルカリ金属酸化物は、１０％
以上必要であるが、逆に３０％を越えると精練中にアル
カリ成分が蒸発飛散し、操業に支障を来すため、１０〜
３０の％の範囲とした。
を以下に示す。先ず、スラグの性質を非晶質に近ずける
目的でＳｉＯ2 を主成分とし、実際の均熱条件から考え
て、１２００℃で液体となるように他の成分を調整し
た。低融点にするため、アルカリ金属酸化物は、１０％
以上必要であるが、逆に３０％を越えると精練中にアル
カリ成分が蒸発飛散し、操業に支障を来すため、１０〜
３０の％の範囲とした。
【００１１】又、精練炉から取り鍋に出鋼する際、Ｃａ
Ｏ、ＭｇＯの混入は避けられないが、最終的な精練スラ
グにおいて、ＣａＯが１５％超、塩基度が０．２超又は
ＭｇＯが１０％超となるとスラグの結晶化が促進され、
ＳｉＯ2 或はＣａＯ・ＳｉＯ2 といった結晶が析出する
ため、上記の範囲に限定した。
Ｏ、ＭｇＯの混入は避けられないが、最終的な精練スラ
グにおいて、ＣａＯが１５％超、塩基度が０．２超又は
ＭｇＯが１０％超となるとスラグの結晶化が促進され、
ＳｉＯ2 或はＣａＯ・ＳｉＯ2 といった結晶が析出する
ため、上記の範囲に限定した。
【００１２】尚、上記のスラグ組成を達成する手段とし
て、本発明では、ＳｉＯ2 とアルカリ金属酸化物のプリ
メルト粉末を添加する方法を用いた。具体的に酸化精練
炉から出鋼する際混入するスラグ組成の例を挙げれば、
ＳｉＯ2 ：１０重量％，ＣａＯ：３５重量％，ＭｇＯ：
１０重量％，その他：４５重量％，合計１００ｋｇであ
る。これに添加スラグとしてＳｉＯ2 ：７５重量％，そ
の他：２５重量％，合計３００ｋｇの粉体を加えれば、
最終的なスラグ組成として、ＳｉＯ2 ：５９重量％，Ｃ
ａＯ：８．８重量％，ＭｇＯ：２．５重量％，その他：
３０重量％，合計４００ｋｇのものが得られる。又、溶
鋼１ｔ当たりの粉体添加量は例えば約１０ｋｇ程度であ
る。
て、本発明では、ＳｉＯ2 とアルカリ金属酸化物のプリ
メルト粉末を添加する方法を用いた。具体的に酸化精練
炉から出鋼する際混入するスラグ組成の例を挙げれば、
ＳｉＯ2 ：１０重量％，ＣａＯ：３５重量％，ＭｇＯ：
１０重量％，その他：４５重量％，合計１００ｋｇであ
る。これに添加スラグとしてＳｉＯ2 ：７５重量％，そ
の他：２５重量％，合計３００ｋｇの粉体を加えれば、
最終的なスラグ組成として、ＳｉＯ2 ：５９重量％，Ｃ
ａＯ：８．８重量％，ＭｇＯ：２．５重量％，その他：
３０重量％，合計４００ｋｇのものが得られる。又、溶
鋼１ｔ当たりの粉体添加量は例えば約１０ｋｇ程度であ
る。
【００１３】このように、最終的なスラグ組成は混入ス
ラグと添加スラグ（粉体）の２パラメータにより決定さ
れる。従って、添加スラグの組成を操作する以外に混入
スラグを操作することも考えられ、例えばスラグカット
により混入スラグを０とすることなども可能である。し
かし、一般に、スラグカット装置のない電気炉ではスラ
グの混入は不可避で、又上記のようにＣａＯ、ＭｇＯの
量は所定量以下であることが好ましいことから、混入ス
ラグ量に関わらず、添加スラグはＣａＯ及びＭｇＯフリ
ーの粉体を使用することが最適である。尚、上記のスラ
グに含まれるアルカリ金属酸化物は、脱酸生成物に対し
ても有効であり、脱酸生成物を低融点化し、延性介在物
に変える効果があることがわかった。
ラグと添加スラグ（粉体）の２パラメータにより決定さ
れる。従って、添加スラグの組成を操作する以外に混入
スラグを操作することも考えられ、例えばスラグカット
により混入スラグを０とすることなども可能である。し
かし、一般に、スラグカット装置のない電気炉ではスラ
グの混入は不可避で、又上記のようにＣａＯ、ＭｇＯの
量は所定量以下であることが好ましいことから、混入ス
ラグ量に関わらず、添加スラグはＣａＯ及びＭｇＯフリ
ーの粉体を使用することが最適である。尚、上記のスラ
グに含まれるアルカリ金属酸化物は、脱酸生成物に対し
ても有効であり、脱酸生成物を低融点化し、延性介在物
に変える効果があることがわかった。
【００１４】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。自動車
弁ばね用Ｓｉ−Ｃｒ鋼（Ｃ：０．５５％、Ｓｉ：１．４
％、Ｍｎ：０．７％）３０ｔを溶製した後、表１に示す
種々の酸化物粉体を脱酸剤と同時に添加した。そして、
還元精練において表１に示す組成のスラグにてＡｒガス
による溶鋼の攪拌を数分行った後、連続鋳造及び熱間圧
延により８．０ｍｍφの線材を製造した。
弁ばね用Ｓｉ−Ｃｒ鋼（Ｃ：０．５５％、Ｓｉ：１．４
％、Ｍｎ：０．７％）３０ｔを溶製した後、表１に示す
種々の酸化物粉体を脱酸剤と同時に添加した。そして、
還元精練において表１に示す組成のスラグにてＡｒガス
による溶鋼の攪拌を数分行った後、連続鋳造及び熱間圧
延により８．０ｍｍφの線材を製造した。
【００１５】
【表１】
【００１６】そして、得られた線材の断面を光学顕微鏡
で観察し、合計２０００ｍｍ2 の視野中に存在する介在
物の大きさを計測した。このとき、全ての介在物を組成
分析し、スラグ起因のものと、脱酸生成物起因のものの
２つに分類し、それぞれにおいて介在物径の分布を調べ
た。その結果を表２に示す。
で観察し、合計２０００ｍｍ2 の視野中に存在する介在
物の大きさを計測した。このとき、全ての介在物を組成
分析し、スラグ起因のものと、脱酸生成物起因のものの
２つに分類し、それぞれにおいて介在物径の分布を調べ
た。その結果を表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】同表に示すように、本発明方法により製造
された鋼中のスラグ起因介在物は、実施例２に５〜１０
μｍのものが１個確認されただけであった、一方、比較
例では１０μｍ以上のものが数多く検出され、それらの
殆どがＣａＯ・ＳｉＯ2 、ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ2
及びＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 であった。
された鋼中のスラグ起因介在物は、実施例２に５〜１０
μｍのものが１個確認されただけであった、一方、比較
例では１０μｍ以上のものが数多く検出され、それらの
殆どがＣａＯ・ＳｉＯ2 、ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ2
及びＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 であった。
【００１９】さらに、脱酸生成物起因の介在物（主にＳ
ｉＯ2 ）についても、実施例の方が比較例よりも個数が
少なく、特に径の大きいものは少なかった。尚、本発明
方法による脱酸生成物系の介在物はアルカリ金属酸化物
が１５〜２０％含まれているものが数多くあった。
ｉＯ2 ）についても、実施例の方が比較例よりも個数が
少なく、特に径の大きいものは少なかった。尚、本発明
方法による脱酸生成物系の介在物はアルカリ金属酸化物
が１５〜２０％含まれているものが数多くあった。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、熱間圧延工程において、スラグ起因の介在物のみな
らず、脱酸生成物についてもほぼ５μｍ以下に伸延可能
である。従って、特に介在物の悪影響を受け易い弁ばね
材或はスチールコード材の製造に利用すると効果的であ
る。
ば、熱間圧延工程において、スラグ起因の介在物のみな
らず、脱酸生成物についてもほぼ５μｍ以下に伸延可能
である。従って、特に介在物の悪影響を受け易い弁ばね
材或はスチールコード材の製造に利用すると効果的であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化精練終了後、還元精練において、下
記の要件を満たすスラグにより溶鋼を精練することを特
徴とする高清浄鋼の製造方法。 ＳｉＯ2 ：５０〜７５重量％、ＣａＯ：１５重量％以
下、ＭｇＯ：１０重量％以下、アルカリ金属酸化物：１
０〜３０重量％、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）＜０．２
０。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06212238A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 高清浄鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06212238A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 高清浄鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212238A true JPH06212238A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=12066284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06212238A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 高清浄鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06212238A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067437A1 (fr) * | 1998-06-23 | 1999-12-29 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Tige en fil d'acier et procede de fabrication de l'acier destine a ce fil |
| JP2009215657A (ja) * | 2009-06-24 | 2009-09-24 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度ばね用鋼 |
| CN113215474A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-08-06 | 燕山大学 | 一种调控钢中非金属夹杂物形态的方法 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP50A patent/JPH06212238A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067437A1 (fr) * | 1998-06-23 | 1999-12-29 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Tige en fil d'acier et procede de fabrication de l'acier destine a ce fil |
| US6277220B1 (en) | 1998-06-23 | 2001-08-21 | Takanari Hamada | Steel wire rod and process for producing steel for steel wire rod |
| JP2009215657A (ja) * | 2009-06-24 | 2009-09-24 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度ばね用鋼 |
| CN113215474A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-08-06 | 燕山大学 | 一种调控钢中非金属夹杂物形态的方法 |
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