JPH0763819B2 - 連続鋳造鋳片の凝固組織均一化方法 - Google Patents
連続鋳造鋳片の凝固組織均一化方法Info
- Publication number
- JPH0763819B2 JPH0763819B2 JP63321632A JP32163288A JPH0763819B2 JP H0763819 B2 JPH0763819 B2 JP H0763819B2 JP 63321632 A JP63321632 A JP 63321632A JP 32163288 A JP32163288 A JP 32163288A JP H0763819 B2 JPH0763819 B2 JP H0763819B2
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- JP
- Japan
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- stirring
- crystal
- molten steel
- homogenizing
- solidification structure
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Classifications
-
- 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
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/122—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ using magnetic fields
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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〉 この発明は、連続鋳造鋳片の凝固組織均一化方法に関す
るものである。
るものである。
〈従来技術とこの発明が解決しようとする課題〉 連続鋳片断面の中心部に発生する成分元素の偏析、とり
わけC,P,S等の偏析係数に大きい元素の偏析は、鋼の用
途が拡大するにつれて、例えば耐HIC性（耐水素誘起割
れ性）を有する鋼を製造する際に問題となる。
わけC,P,S等の偏析係数に大きい元素の偏析は、鋼の用
途が拡大するにつれて、例えば耐HIC性（耐水素誘起割
れ性）を有する鋼を製造する際に問題となる。
そのため、本発明者は、特開昭61−119360号において、
連続鋳片の中心偏析を低減させる目的で、電磁攪拌、テ
ーパアライメント、ロールピッチ、冷却の４つの条件で
規定される鋳造条件が必須であるとの発明をした。
連続鋳片の中心偏析を低減させる目的で、電磁攪拌、テ
ーパアライメント、ロールピッチ、冷却の４つの条件で
規定される鋳造条件が必須であるとの発明をした。
この発明によれば、連続鋳片のマクロ中心偏析と粒状偏
析は明瞭に低減するものの、鋳造長手方向に沿う若干の
凝固組織と偏析のばらつきまでは抑止し得なかった。こ
れは、未凝固部を有する凝固進行中の連続鋳片に電磁攪
拌流動を与えると、等軸晶が生成することが一般に知ら
れているが、電磁攪拌流動が与えた連続鋳片の凝固組織
を鋳造方向に観察すると、第６図に示すように、等軸晶
厚みの変化（以下、ゆらぎと称する）が不規則な周期で
起こり易く、結果として中心偏析がばらつくためであ
る。従って、耐水素誘起割れ鋼としての欠陥率は零にま
ではならなかった。
析は明瞭に低減するものの、鋳造長手方向に沿う若干の
凝固組織と偏析のばらつきまでは抑止し得なかった。こ
れは、未凝固部を有する凝固進行中の連続鋳片に電磁攪
拌流動を与えると、等軸晶が生成することが一般に知ら
れているが、電磁攪拌流動が与えた連続鋳片の凝固組織
を鋳造方向に観察すると、第６図に示すように、等軸晶
厚みの変化（以下、ゆらぎと称する）が不規則な周期で
起こり易く、結果として中心偏析がばらつくためであ
る。従って、耐水素誘起割れ鋼としての欠陥率は零にま
ではならなかった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものでそ
の目的は、適正な等軸晶厚みを一定に維持して凝固組織
と偏析のばらつきを抑止し、偏析起因の割れを零にし得
る連続鋳造鋳片の凝固組織均一化方法を提供することに
ある。
の目的は、適正な等軸晶厚みを一定に維持して凝固組織
と偏析のばらつきを抑止し、偏析起因の割れを零にし得
る連続鋳造鋳片の凝固組織均一化方法を提供することに
ある。
〈課題を解決するための手段〉 本発明のポイントは、等軸晶厚みをいかに一定に維持す
るかであり、等軸晶の厚みを決定する因子は次の３つと
考えられる。
るかであり、等軸晶の厚みを決定する因子は次の３つと
考えられる。
鋳造速度 未凝固溶鋼の厚み（Dl） 電磁攪拌推力（Ｆ） 鋳造温度を、鋳型上部にあるタンディッシュ内溶鋼の加
熱度ΔＴ（その溶鋼成分の液相線温度との差）で表現す
ると、ΔＴ＜10℃の条件にしないと、等軸晶は生成しな
いことが一般的に知られている。ところが、このような
条件は、低熱鋳込状態であり、連続鋳造の操業を極めて
困難にするため、現実には対応が困難である。
熱度ΔＴ（その溶鋼成分の液相線温度との差）で表現す
ると、ΔＴ＜10℃の条件にしないと、等軸晶は生成しな
いことが一般的に知られている。ところが、このような
条件は、低熱鋳込状態であり、連続鋳造の操業を極めて
困難にするため、現実には対応が困難である。
また、未凝固溶鋼の厚みは、既に特開昭61−119360号で
明らかにされているように、Ｖ偏析の生成を抑制するた
めには、等軸晶率を25％以下にする必要があることか
ら、Dl/D0≦0.25（D0＝凝固殼＋未凝固溶鋼）の条件で
規定されてしまう。
明らかにされているように、Ｖ偏析の生成を抑制するた
めには、等軸晶率を25％以下にする必要があることか
ら、Dl/D0≦0.25（D0＝凝固殼＋未凝固溶鋼）の条件で
規定されてしまう。
従って、等軸晶厚みを制御する因子としては、電磁攪拌
推力Ｆのみとなる。
推力Ｆのみとなる。
本発明は、この推力Ｆを適正に選択することにより、適
正な等軸晶厚みを一定に維持することを可能ならしめる
ものであり、第１図に示すように、二次冷却帯における
未凝固残溶鋼Ｌを電磁攪拌装置１により、次の二つの条
件を同時に満たすように電磁攪拌する。
正な等軸晶厚みを一定に維持することを可能ならしめる
ものであり、第１図に示すように、二次冷却帯における
未凝固残溶鋼Ｌを電磁攪拌装置１により、次の二つの条
件を同時に満たすように電磁攪拌する。
（ｉ）等軸晶率が25％以下 （ii）0.2×104≦Ｆ≦1.0×104〔N/m3〕 （ｉ）に関しては、電磁攪拌位置を未凝固率がDl/D0≦
0.25となるような位置とし、（ii）に関しては、電磁攪
拌推力Ｆが次式で与えられるので、電流値等を変化させ
ることにより推力Ｆを制御する。
0.25となるような位置とし、（ii）に関しては、電磁攪
拌推力Ｆが次式で与えられるので、電流値等を変化させ
ることにより推力Ｆを制御する。
Ｆ＝〔5.536×10-2・ｆ・I1・I2・α −8.81×10-3Vy（I1 2・β１＋I2 2・β２）〕Λ ……
（１） f:周波数〔Hz〕 I1,I2:コイル各相の電流〔Ａ〕 （二相リニアモーターEMS） Vy:溶鋼流速〔m/sec〕 α，β1,β2:磁速密度および幅方向の位置の関数 t1:電磁力が作用している時間 t2:電磁力が作用していない時間 〈作用〉 これまでの研究によって等軸晶厚みのゆらぎは第２図に
示す機構によって起こることが明らかとなった。
（１） f:周波数〔Hz〕 I1,I2:コイル各相の電流〔Ａ〕 （二相リニアモーターEMS） Vy:溶鋼流速〔m/sec〕 α，β1,β2:磁速密度および幅方向の位置の関数 t1:電磁力が作用している時間 t2:電磁力が作用していない時間 〈作用〉 これまでの研究によって等軸晶厚みのゆらぎは第２図に
示す機構によって起こることが明らかとなった。
（Ａ）電磁攪拌流動が与えられると、攪拌コイルを中心
に非常に広範囲の流動が行なわれる。
に非常に広範囲の流動が行なわれる。
（Ｂ）その結果、結晶片は増加し、攪拌流動と生成結晶
片量がバランスした定常凝固期となる。
片量がバランスした定常凝固期となる。
（Ｃ）その間、結晶片の沈降が進み、結晶片の充填密度
が増加し、それに伴ない、攪拌流動は上昇流主体に変化
する。その結果、ますます結晶片が増殖し、ついには攪
拌コイル前面まで結晶片で充填される。
が増加し、それに伴ない、攪拌流動は上昇流主体に変化
する。その結果、ますます結晶片が増殖し、ついには攪
拌コイル前面まで結晶片で充填される。
（Ｄ）結晶片等軸晶は、なおも増殖を続けるが、コイル
の磁場影響範囲の全てを結晶片が満たすと、攪拌磁場が
印加中でも、溶鋼流動は見かけ上停止する。従って、こ
の段階では、負偏析層（ホワイトバンド）は消失し、大
量の等軸晶から成る組織を呈する。
の磁場影響範囲の全てを結晶片が満たすと、攪拌磁場が
印加中でも、溶鋼流動は見かけ上停止する。従って、こ
の段階では、負偏析層（ホワイトバンド）は消失し、大
量の等軸晶から成る組織を呈する。
（Ｅ）ところが、この状態は、結晶片生成の駆動力であ
る攪拌流動の消失状態であるため、結晶片の供給が無く
なってＰ点は鋳造方向下流側に下がる。磁場は印加状態
にあるから、Ｐ点が攪拌コイル前面まで下がると、突然
結晶片のほとんど存在しない溶鋼Ｌが流動し始める。
る攪拌流動の消失状態であるため、結晶片の供給が無く
なってＰ点は鋳造方向下流側に下がる。磁場は印加状態
にあるから、Ｐ点が攪拌コイル前面まで下がると、突然
結晶片のほとんど存在しない溶鋼Ｌが流動し始める。
（Ｆ）この段階では、攪拌流動範囲は小さく、生成結晶
片も少ないため、Ｐ点は、さらに下流側に下がる。
片も少ないため、Ｐ点は、さらに下流側に下がる。
その後、同様に、 の繰り返しが行なわれて、ある頻度で凝固組織のゆらぎ
が生じ、結果として中心偏析の程度もばらつく。
が生じ、結果として中心偏析の程度もばらつく。
このようなゆらぎ現象を防止するためには、二つの方法
が考えられる。一つは、攪拌位置をできるだけ、凝固初
期すなわち鋳型位置に近付け、攪拌流動によって生成し
た結晶片の多くを相対的に高い温度を有する溶鋼で再溶
解させ、結晶片の異常増殖を抑制する方法。二つには、
攪拌流動を弱め、生成結晶片量を抑制することである。
が考えられる。一つは、攪拌位置をできるだけ、凝固初
期すなわち鋳型位置に近付け、攪拌流動によって生成し
た結晶片の多くを相対的に高い温度を有する溶鋼で再溶
解させ、結晶片の異常増殖を抑制する方法。二つには、
攪拌流動を弱め、生成結晶片量を抑制することである。
ところが、前述の如く、攪拌時の未凝固溶鋼厚みに制約
があることから、攪拌流動の強さを最適選択することが
有効な手段となる。
があることから、攪拌流動の強さを最適選択することが
有効な手段となる。
次表のような条件で本発明を実施したところ、第３図に
示すように、Ｆ＞1.0×104〔N/m3〕では、ゆらぎが発生
し、第４図に示すように、Ｆ＜0.2×104〔N/m3〕では生
成しないことが明らかである。
示すように、Ｆ＞1.0×104〔N/m3〕では、ゆらぎが発生
し、第４図に示すように、Ｆ＜0.2×104〔N/m3〕では生
成しないことが明らかである。
従って、攪拌推力Ｆを未凝固率25％以下の位置で、0.2
×104≦Ｆ≦1.0×104とすることにより25％以下の等軸
晶を生成しつつゆらぎを解消し得る。
×104≦Ｆ≦1.0×104とすることにより25％以下の等軸
晶を生成しつつゆらぎを解消し得る。
第１表に示す条件でAPI×−65グレード相当鋼の鋼を鋳
造して、第２表に示す水素誘起割れ試験環境下で水素誘
起割れ面積率を求めたところ、第５図に示すように、前
述の攪拌推力Ｆの範囲で割れ面積率をほとんど零にする
ことが可能となった。
造して、第２表に示す水素誘起割れ試験環境下で水素誘
起割れ面積率を求めたところ、第５図に示すように、前
述の攪拌推力Ｆの範囲で割れ面積率をほとんど零にする
ことが可能となった。
〈発明の効果〉 前述のとおり、この発明に係る凝固組織均一化方法は、
等軸晶率が25％以下、攪拌推力Ｆが0.2×104≦Ｆ≦1.0
×104〔N/m3〕ととなるように未凝固残溶鋼を電磁攪拌
するようにしたため、適正な等軸晶厚みを一定に維持し
て凝固組織と偏析のばらつきを抑止でき、例えばサワー
ガス用パイプで見られる偏析起因の水素誘起割れや、厚
鋼板の大入熱溶接時の水素起因の割れに伴なう超音波欠
陥を零にすることができる。
等軸晶率が25％以下、攪拌推力Ｆが0.2×104≦Ｆ≦1.0
×104〔N/m3〕ととなるように未凝固残溶鋼を電磁攪拌
するようにしたため、適正な等軸晶厚みを一定に維持し
て凝固組織と偏析のばらつきを抑止でき、例えばサワー
ガス用パイプで見られる偏析起因の水素誘起割れや、厚
鋼板の大入熱溶接時の水素起因の割れに伴なう超音波欠
陥を零にすることができる。
第１図は、この発明に係る装置を示す概略図、第２図は
等軸晶厚みのゆらぎの発生状況を示す説明図、第３図は
攪拌推力とゆらぎ発生回数の関係を示すグラフ、第４図
は攪拌推力と等軸晶率の関係を示すグラフ、第５図は攪
拌力と割れ面積率の関係を示すグラフ、第６図は連続鋳
造鋳片の凝固組織を断面で示す金属組織の写真である。 １……電磁攪拌装置、Ｓ……凝固殼、Ｌ……未凝固残溶
鋼。
等軸晶厚みのゆらぎの発生状況を示す説明図、第３図は
攪拌推力とゆらぎ発生回数の関係を示すグラフ、第４図
は攪拌推力と等軸晶率の関係を示すグラフ、第５図は攪
拌力と割れ面積率の関係を示すグラフ、第６図は連続鋳
造鋳片の凝固組織を断面で示す金属組織の写真である。 １……電磁攪拌装置、Ｓ……凝固殼、Ｌ……未凝固残溶
鋼。
Claims (1)
- 【請求項１】溶鋼を連続鋳造するに際し、二次冷却帯に
おける未凝固残溶鋼を、 （ｉ）等軸晶率が25％以下 （ii）攪拌推力Ｆが 0.2×104≦Ｆ≦1.0×104〔N/m3〕 の二つの条件を同時に満たすように電磁攪拌することを
特徴とする連続鋳造鋳片の凝固組織均一化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63321632A JPH0763819B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 連続鋳造鋳片の凝固組織均一化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63321632A JPH0763819B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 連続鋳造鋳片の凝固組織均一化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02165852A JPH02165852A (ja) | 1990-06-26 |
| JPH0763819B2 true JPH0763819B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=18134671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63321632A Expired - Lifetime JPH0763819B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 連続鋳造鋳片の凝固組織均一化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763819B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5428780B2 (ja) * | 2009-11-11 | 2014-02-26 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
| CN109622901A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-04-16 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种超宽板坯中心缺陷控制方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011585A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 炭化水素から石油化学製品を製造するための熱分解法 |
| JPS61119360A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼の連続鋳造方法 |
-
1988
- 1988-12-20 JP JP63321632A patent/JPH0763819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02165852A (ja) | 1990-06-26 |
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