JPH0688114B2 - 連鋳片に発生する中心偏析の最大成分量の測定方法 - Google Patents
連鋳片に発生する中心偏析の最大成分量の測定方法Info
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- JPH0688114B2 JPH0688114B2 JP14810084A JP14810084A JPH0688114B2 JP H0688114 B2 JPH0688114 B2 JP H0688114B2 JP 14810084 A JP14810084 A JP 14810084A JP 14810084 A JP14810084 A JP 14810084A JP H0688114 B2 JPH0688114 B2 JP H0688114B2
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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
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は連鋳片に発生する中心偏析を測定する方法に関
するものである。
するものである。
（従来の技術） 従来用いられている連鋳材等の偏析の評価方法は、特開
昭58-225353号に開示されているように、成分分布と腐
食速度の関係を用いて、偏析部位を検出し、また、腐食
の分布等を等級分けして偏析量を定量化する方法が行な
われている。また、小試験片の偏析値を分析機器により
測定して、成分量を分析する方法は通常行なわれている
のであるが、これらの方法は、次の三つの問題点があ
る。
昭58-225353号に開示されているように、成分分布と腐
食速度の関係を用いて、偏析部位を検出し、また、腐食
の分布等を等級分けして偏析量を定量化する方法が行な
われている。また、小試験片の偏析値を分析機器により
測定して、成分量を分析する方法は通常行なわれている
のであるが、これらの方法は、次の三つの問題点があ
る。
１）腐食されている部分を構成している偏析成分の分布
が不明である。
が不明である。
２）腐食度と偏析成分量の対応関係が１対１に対応する
とはいえない。
とはいえない。
３）測定試料の最大偏析値は測定可能でも、その試料を
含む大面積の素材の最大偏析値を推定することはできな
い。
含む大面積の素材の最大偏析値を推定することはできな
い。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述の如き問題点を有利に解決し、素材全体の
最大偏析値を確実に、しかも容易に求めうる方法を提供
するものである。
最大偏析値を確実に、しかも容易に求めうる方法を提供
するものである。
（問題を解決するための手段） 本発明は上述の問題を解決する方法であり、その要旨は
大面積の素材から採取した小試験片材料の成分分布のラ
インプロフイールの最大ピーク値と前記素材全体の最大
偏析値との関係から該最大偏析成分量を求める方法であ
る。
大面積の素材から採取した小試験片材料の成分分布のラ
インプロフイールの最大ピーク値と前記素材全体の最大
偏析値との関係から該最大偏析成分量を求める方法であ
る。
一般に連続鋳造により製造される鋳片は、溶質元素の濃
縮に起因する成分偏析を鋳片中心部分に形成する（通
常、中心偏析と称される）。
縮に起因する成分偏析を鋳片中心部分に形成する（通
常、中心偏析と称される）。
溶質元素の熱力学的性質に基づいて、通常、Mn、Ｐ等の
合金元素または不純物元素が偏析するが、これらの元素
は、通常の圧延条件下では、圧延後も、ほぼ同一成分量
が中心部分に存在し、この偏析部分にラメラ‐テアー、
HICなどの水素脆性型の割れや線材の二次加工断線等を
発生する。
合金元素または不純物元素が偏析するが、これらの元素
は、通常の圧延条件下では、圧延後も、ほぼ同一成分量
が中心部分に存在し、この偏析部分にラメラ‐テアー、
HICなどの水素脆性型の割れや線材の二次加工断線等を
発生する。
例えば一例として水素起因の割れは、第１図に示すよう
に偏析組織のＰ偏析量と硬度で割れ発生の限界条件を表
示することができる。即ち、図中〇印は割れの生じない
範囲を示し、●印は割れが生じた範囲を示す。また、硬
度は第２図に示す偏析成分との関係がある。第２図にお
いて、横軸はCd＝15×Ｃ（wt％）＋５×Ｐ（wt％）＋Mn
（wt％）−1.5、縦軸は硬度（Hv）を示す。
に偏析組織のＰ偏析量と硬度で割れ発生の限界条件を表
示することができる。即ち、図中〇印は割れの生じない
範囲を示し、●印は割れが生じた範囲を示す。また、硬
度は第２図に示す偏析成分との関係がある。第２図にお
いて、横軸はCd＝15×Ｃ（wt％）＋５×Ｐ（wt％）＋Mn
（wt％）−1.5、縦軸は硬度（Hv）を示す。
このように、水素誘起割れの発生は、第１図、第２図に
基づき、偏析成分量から予測することができる。偏析組
織に存在する炭素量は、製品の製造条件がきまれば、ほ
ぼ一定になるので、MnとＰの偏析量が推定できれば、割
れの発生を推定しうる。
基づき、偏析成分量から予測することができる。偏析組
織に存在する炭素量は、製品の製造条件がきまれば、ほ
ぼ一定になるので、MnとＰの偏析量が推定できれば、割
れの発生を推定しうる。
ところで、鋳造された連鋳々片の中心偏析部におけるM
n、Ｐの偏析量は通常の圧延工程においては、第３図に
示すＰの場合のようにほとんど変化せず、鋳片の偏析量
がそのまま製品の偏析量になる。従つて、鋳片における
中心偏析組織の偏析量を推定できれば、その鋳片から製
造される製品の評価を行なわなくても、鋳片の段階で割
れ発生限界を越えているか判定することが可能であり、
圧延工程において拡散処理等の対応処理を行なうことが
できる。
n、Ｐの偏析量は通常の圧延工程においては、第３図に
示すＰの場合のようにほとんど変化せず、鋳片の偏析量
がそのまま製品の偏析量になる。従つて、鋳片における
中心偏析組織の偏析量を推定できれば、その鋳片から製
造される製品の評価を行なわなくても、鋳片の段階で割
れ発生限界を越えているか判定することが可能であり、
圧延工程において拡散処理等の対応処理を行なうことが
できる。
さて、限界偏析量が判つているとして、鋳片の全体で、
その限界値を越えている偏析組織があるが推定する方
法、換言すればその鋳片の最大偏析値を求める方法が必
要である。
その限界値を越えている偏析組織があるが推定する方
法、換言すればその鋳片の最大偏析値を求める方法が必
要である。
本発明者等は偏析値の分布が統計的な性質を有すること
を発見し、最大偏析値を推定する方法を開発した。
を発見し、最大偏析値を推定する方法を開発した。
最大偏析値の推定は以下の手続きに従う。一例として厚
板向スラブを対象として示す。第４図は連鋳スラブの偏
析ピーク値の分布の一例であるが、本発明者等は偏析値
が正規分布に従うことを発見した。即ち、偏析ピーク値
Ｘの頻度ｆ（Ｘ）はlog f（Ｘ）＝1.87−19X2の式に従
うのである。このことは、最大偏析値を推定するため
に、極値統計を用いることが可能であることを示してお
り、本発明者等の研究の結果、偏析ピーク値が最大値統
計（二重指数分布）に従うことが判明した。
板向スラブを対象として示す。第４図は連鋳スラブの偏
析ピーク値の分布の一例であるが、本発明者等は偏析値
が正規分布に従うことを発見した。即ち、偏析ピーク値
Ｘの頻度ｆ（Ｘ）はlog f（Ｘ）＝1.87−19X2の式に従
うのである。このことは、最大偏析値を推定するため
に、極値統計を用いることが可能であることを示してお
り、本発明者等の研究の結果、偏析ピーク値が最大値統
計（二重指数分布）に従うことが判明した。
ここで、最大値統計量xiの集合｛xi｝が二重指数分布に
従うとすると、以下の関係が成立することがしられてい
る。xi（１ｉｎ）の集合｛xi｝の中で、xjは大きい
順序に並べて第ｊ番目の値とすると、二重指数分布の累
積度数分布Ｆ（xj）との間には、 の関係がある。
従うとすると、以下の関係が成立することがしられてい
る。xi（１ｉｎ）の集合｛xi｝の中で、xjは大きい
順序に並べて第ｊ番目の値とすると、二重指数分布の累
積度数分布Ｆ（xj）との間には、 の関係がある。
大面積の素材から採取したり、試験片において板厚断面
の成分分布のラインプロフイールをマクロアナライザー
またはEPMA等の分析機器で測定し、最大ピーク値を読み
取る。第５図はその一例（連鋳スラブ内のＰの場合）で
ある。読み取られた個々のラインプロフイール上の最大
偏析ピーク値をさきにのべた統計量xiとする。通常、10
乃至20個のラインプロフイールを測定する。従つて、ｎ
＝10乃至20である。
の成分分布のラインプロフイールをマクロアナライザー
またはEPMA等の分析機器で測定し、最大ピーク値を読み
取る。第５図はその一例（連鋳スラブ内のＰの場合）で
ある。読み取られた個々のラインプロフイール上の最大
偏析ピーク値をさきにのべた統計量xiとする。通常、10
乃至20個のラインプロフイールを測定する。従つて、ｎ
＝10乃至20である。
さきにのべた方法で測定した連鋳スラブにおけるＰの偏
析値を式に従つて極値統計紙上にプロツトした結果が
第６図である。第６図にみられるように、偏析ピーク値
は二重指数分布に従うことが判明した。
析値を式に従つて極値統計紙上にプロツトした結果が
第６図である。第６図にみられるように、偏析ピーク値
は二重指数分布に従うことが判明した。
第６図の右側の軸Ｔは、 の関係があり、測定値が再現するのに必要な測定面積の
比率（または、再現するのに必要な測定回数）を示して
いる。
比率（または、再現するのに必要な測定回数）を示して
いる。
第６図の測定試料は連鋳スラブの長さ方向に100mm長さ
で採取されているので、一回の鋳造チヤンスで製造され
るスラブ長さ約100mは、ほぼＴ＝1000に対応する。
で採取されているので、一回の鋳造チヤンスで製造され
るスラブ長さ約100mは、ほぼＴ＝1000に対応する。
このため、第６図における測定値のプロツトの外挿値で
Ｔ＝1000に対応する値（第６図では、0.242％）を推定
最大値とした。
Ｔ＝1000に対応する値（第６図では、0.242％）を推定
最大値とした。
第７図は、一枚の連鋳スラブから採取した試料から測定
された推定最大値とそのスラブから実測された最大値の
関係を示しており、よい一致が認められ、推定された偏
析値の信頼性が高いことが示されている。
された推定最大値とそのスラブから実測された最大値の
関係を示しており、よい一致が認められ、推定された偏
析値の信頼性が高いことが示されている。
第１表には実施例を示したが、本発明の方法により、割
れ発生の限界偏析量の推定が可能であることがわかつ
た。
れ発生の限界偏析量の推定が可能であることがわかつ
た。
（実施例） 第１表の第１欄は供試材の成分、第２欄は割れ発生限界
成分量、第３欄は最大値統計を用いて求めた推定最大偏
析量、第４欄はNACE試験の結果を示している。
成分量、第３欄は最大値統計を用いて求めた推定最大偏
析量、第４欄はNACE試験の結果を示している。
第２欄は第１図および第２図から次のように設定され
る。鋼No.1を例として説明する。
る。鋼No.1を例として説明する。
第１図において、中心偏析組織のＰ成分量が0.06％で、
かつ、そのときの硬度がＨｖ＝270であると、その偏析
組織は水素起因割れを発生することがしられる。第２図
の硬度と成分量の関係において、Ｈｖ＝270に対応する
Ｃｄの値は3.5である。通常の厚板圧延条件で圧延さ
れ、かつ、空冷された厚板の中心偏析組織に偏析するＣ
量は、ほぼ、偏析比２である。この場合、Bulk C量が0.
08％であるから、偏析Ｃ量は0.16％である。Ｐ偏析量は
0.06％であるから、第２図のＣｄの式により、Mnは2.3
％である。
かつ、そのときの硬度がＨｖ＝270であると、その偏析
組織は水素起因割れを発生することがしられる。第２図
の硬度と成分量の関係において、Ｈｖ＝270に対応する
Ｃｄの値は3.5である。通常の厚板圧延条件で圧延さ
れ、かつ、空冷された厚板の中心偏析組織に偏析するＣ
量は、ほぼ、偏析比２である。この場合、Bulk C量が0.
08％であるから、偏析Ｃ量は0.16％である。Ｐ偏析量は
0.06％であるから、第２図のＣｄの式により、Mnは2.3
％である。
以上のように、割れ発生の限界成分量としてＣ＝0.16
％、Ｐ＝0.06％、Mn＝2.3％が設定される。No.2以下の
鋼についても同様である。
％、Ｐ＝0.06％、Mn＝2.3％が設定される。No.2以下の
鋼についても同様である。
次に、第３欄は、以下のようにして求めることができ
る。板厚250mmの鋼No.1のスラブの板厚断面から小試験
片（厚さ10mm、幅100mm、長さ250mm）を採取し、この試
料について、第５図と同じラインプロフイールを異なつ
た位置でＰとMn分布について12回測定し、各々のライン
プロフイルから最大ピーク値を求めて、12個の最大値を
順序づけて第１式に従つて第６図と同じ極値統計紙にプ
ロツトし、Ｔ＝1000に対応する成分量を第６図に示した
と同様に読み取つた。その結果は第１表第３欄第１行に
示したように、Ｐ＝0.07％、Mn＝2.6％であつた。一
方、Ｃ偏析量は第２欄と同様に偏析比２として推定値を
求めた。No.2以下の鋼についても同様である。
る。板厚250mmの鋼No.1のスラブの板厚断面から小試験
片（厚さ10mm、幅100mm、長さ250mm）を採取し、この試
料について、第５図と同じラインプロフイールを異なつ
た位置でＰとMn分布について12回測定し、各々のライン
プロフイルから最大ピーク値を求めて、12個の最大値を
順序づけて第１式に従つて第６図と同じ極値統計紙にプ
ロツトし、Ｔ＝1000に対応する成分量を第６図に示した
と同様に読み取つた。その結果は第１表第３欄第１行に
示したように、Ｐ＝0.07％、Mn＝2.6％であつた。一
方、Ｃ偏析量は第２欄と同様に偏析比２として推定値を
求めた。No.2以下の鋼についても同様である。
以上より、No.1鋼はＰ及びMnの推定最大偏析値が割れ発
生限界成分量より大となつているので水素起因割れを生
ずるとの結論が得られた。NACE試験結果によつても割れ
発生が裏付けられた。
生限界成分量より大となつているので水素起因割れを生
ずるとの結論が得られた。NACE試験結果によつても割れ
発生が裏付けられた。
（発明の効果） 本発明によれば、小試験片材料より該小試験片を切出し
た素材全体の最大偏析量を知ることができるので、分析
方法として非常に安価で、かつ簡易である。さらに、偏
析値の評価が定量的に行なわれるので、製品製造の工程
管理上、非常に有益である。
た素材全体の最大偏析量を知ることができるので、分析
方法として非常に安価で、かつ簡易である。さらに、偏
析値の評価が定量的に行なわれるので、製品製造の工程
管理上、非常に有益である。
すなわち、上述の本発明の方法で、連続鋳造片内の最大
偏析量を求め、例えばその値が水素誘起割れ発生の限界
偏析量を越えている場合は圧延以前に、長時間の均熱に
よりＰを拡散させて、最大偏析量を低減せしめる等の偏
析低減のための対策をとることができる。その結果、最
大偏析値が一定値（割れ発生限界偏析量）より低い製品
が得られることになり、このことは本発明が工業上、非
常に高い価値を有することを示している。
偏析量を求め、例えばその値が水素誘起割れ発生の限界
偏析量を越えている場合は圧延以前に、長時間の均熱に
よりＰを拡散させて、最大偏析量を低減せしめる等の偏
析低減のための対策をとることができる。その結果、最
大偏析値が一定値（割れ発生限界偏析量）より低い製品
が得られることになり、このことは本発明が工業上、非
常に高い価値を有することを示している。
第１図は水素起因割れ発生におよぼす偏析組織のＰ偏析
量と硬度との関係を示す図、第２図は偏析組織の硬度に
およぼす偏析成分量の影響を示す図、第３図は鋳片と成
品のＰ偏析量の関係を示す図、第４図は偏析ピーク値の
分布を示す図、第５図は連鋳スラブのラインプロフイー
ルの一例（Ｐの場合）を示す図、第６図はＰ偏析ピーク
値の二重指数分布の一例を示す図、第７図は連鋳スラグ
におけるMnの推定最大値と実測最大値の関係を示す図で
ある。
量と硬度との関係を示す図、第２図は偏析組織の硬度に
およぼす偏析成分量の影響を示す図、第３図は鋳片と成
品のＰ偏析量の関係を示す図、第４図は偏析ピーク値の
分布を示す図、第５図は連鋳スラブのラインプロフイー
ルの一例（Ｐの場合）を示す図、第６図はＰ偏析ピーク
値の二重指数分布の一例を示す図、第７図は連鋳スラグ
におけるMnの推定最大値と実測最大値の関係を示す図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐伯 毅 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式曾社名古屋製鐵所内 (72)発明者 北村 公一 東京都千代田区大手町２−６―３ 新日本 製鐵株式曾社内
Claims (1)
- 【請求項１】大面積の連鋳片素材から採取した小試験片
試料の鋳片断面の成分分布のラインプロフイールを測定
して、最大ピーク値を読みとり、これを統計量として最
大値統計（二重指数分布）により、前記大面積の連鋳片
の素材全体の最大偏析値を得ることを特徴とする連鋳片
に発生する中心偏析の最大偏析成分量の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14810084A JPH0688114B2 (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 連鋳片に発生する中心偏析の最大成分量の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14810084A JPH0688114B2 (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 連鋳片に発生する中心偏析の最大成分量の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127155A JPS6127155A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH0688114B2 true JPH0688114B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=15445241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14810084A Expired - Fee Related JPH0688114B2 (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 連鋳片に発生する中心偏析の最大成分量の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688114B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011013907A3 (ko) * | 2009-07-27 | 2011-03-31 | 현대제철 주식회사 | 연속주조 슬라브의 중심편석 평가방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19843290A1 (de) * | 1998-09-22 | 2000-03-23 | Km Europa Metal Ag | Verfahren zur Lokalisierung von Elementkonzentrationen in einem Gußstrang und Vorrichtung des Verfahrens |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14810084A patent/JPH0688114B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011013907A3 (ko) * | 2009-07-27 | 2011-03-31 | 현대제철 주식회사 | 연속주조 슬라브의 중심편석 평가방법 |
| US8535552B2 (en) | 2009-07-27 | 2013-09-17 | Hyundai Steel Company | Method of evaluating center segregation of continuous cast slab |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6127155A (ja) | 1986-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |