JPH09220643A - オーステナイト系ステンレス薄帯状鋳片の製造方法 - Google Patents

オーステナイト系ステンレス薄帯状鋳片の製造方法

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JPH09220643A
JPH09220643A JP2811296A JP2811296A JPH09220643A JP H09220643 A JPH09220643 A JP H09220643A JP 2811296 A JP2811296 A JP 2811296A JP 2811296 A JP2811296 A JP 2811296A JP H09220643 A JPH09220643 A JP H09220643A
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oxygen concentration
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Yusuke Oikawa
雄介 及川
Toshiyuki Suehiro
利行 末廣
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、薄鋳片を鋳造する連続鋳造機によ
り、オーステナイト系ステンレス鋼鋳片を鋳造する方法
を提供する。 【解決手段】 溶鋼を薄鋳片に鋳造し、高温時には低酸
素濃度雰囲気で冷却し、続いて熱間圧延し、続いて中酸
素濃度雰囲気中で冷却し、巻き取る方法において、低酸
素濃度雰囲気と中酸素濃度雰囲気の切換温度を1250
℃以下とし、鋳造から前記切換温度までの温度域では酸
素濃度0.005%以上1%以下で残部が実質的に窒
素、アルゴン等の不活性ガスである低酸素雰囲気中で冷
却後熱間圧延の間を除いて切換温度未満900℃以上の
温度域では酸素濃度1%以上6%以下である中酸素濃度
雰囲気中で60秒以内で冷却し、引き続き20℃/秒以
上の冷却速度で冷却し、続いて550℃以下で巻き取
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳片と鋳型内壁面
の間に相対速度差のない、いわゆる同期式連続鋳造プロ
セスによって鋳造された製品厚さに近い厚さのオーステ
ナイト系ステンレス鋼薄帯状鋳片の製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、連続鋳造法を用いてオーステナイ
ト系ステンレス鋼薄板を製造するには、鋳型を鋳造方向
に振動させながら厚さ100mm以下の鋳片を鋳造し、得
られた鋳片を表面手入れし、加熱炉において1000℃
以上に加熱した後、粗圧延機および仕上げ圧延機列から
なるホットストリップミルにおいて熱間圧延を施し、厚
さ数mmのホットストリップとしていた。
【0003】こうして得られたホットストリップを冷間
圧延する際には、一般に冷間圧延性の確保および最終製
品に要求される形状(板厚、平坦さ等)、材質、表面性
状を確保するために、強い熱間加工を受けたホットスト
リップを軟化させるための熱延板焼鈍を行う必要があ
る。
【0004】この熱間圧延を伴う製造法においては、熱
間圧延前の加熱、熱間圧延および焼鈍時に生成した内部
酸化および粒界酸化によるCr欠乏部分が酸洗デスケー
ル処理で除去され、素材の表面に多数の凹部が生成して
いる。これを以降ミクログルーブと称する。このミクロ
グルーブが残存したままで冷間圧延を行うと、凹部へ倒
れ込んだかぶさり状欠陥が製品表面に残存し、表面光沢
を大きく損ねる。また、この欠陥を起点とした発銹が生
じることもある。従って、従来はこのミクログルーブを
除去するために冷延前にコイル表面を研削する工程が必
須であった。
【0005】これに対し、特開昭60−248889号
公報では、熱間圧延−焼鈍工程により製造した冷延素材
において、メカニカルな手段による予備デスケールの
後、硝酸100〜400g/l、弗酸75〜400g/
lを混合した比較的高濃度の硝弗酸水溶液中に浸漬する
ことによってミクログルーブ残存を抑止し、コイル研削
工程を省略しても上記のかぶさり状欠陥を抑制するデス
ケール方法を開示している。
【0006】最近、連続鋳造の過程でホットストリップ
と同等かあるいはそれに近い厚さの鋳片(薄鋳片)を得
る新プロセスの研究が進められている。例えば、「鉄と
鋼」’85、A197〜A256において特集された論
文にはホットストリップを連続鋳造によって直接的に得
る新プロセスが開示されている。このような連続鋳造プ
ロセスにあっては、得ようとする鋳片の厚さが1〜10
mmであるときにはツインドラム方式が、また、鋳片の厚
さが20〜50mmの水準であるときにはツインベルト方
式が検討されている。この新プロセスは、長大な熱間圧
延設備や材料の加熱および加工のための多大なエネルギ
ーを必要とせず、生産性の面でも優れた製造プロセスで
ある。
【0007】このような鋳片を冷延素材として用いる際
には、特公平4−14171号公報で示されるように、
凝固から1000℃までの冷却速度が10℃/秒以上で
かつ窒素や大気雰囲気中で冷却することによりスケール
厚が20μm以下になるようにし、ついで900〜65
0℃の温度域は1℃/秒以上の冷却速度とすれば、前述
の特開昭60−248889号公報におけるデスケール
法と組み合わせることによって従来法により製造した冷
延素材と同様にコイル研削工程を省略することが可能で
あった。
【0008】ところが、この新プロセスで鋳造し直接冷
延を行った冷延板は、表面にローピングと呼ばれるオレ
ンジピール状の肌荒れを生じ製品特性を損ねていた。そ
の対策として例えば特願平06−076197号公報に
示されているように、鋳造直後熱間状態のまま圧延を行
い続いて熱処理を行うことによって鋳片組織の再結晶を
促す技術が提案された。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このような薄鋳片鋳造
−熱間圧延−熱処理−巻取という工程により製造した薄
鋳片は、前述の特公平4−14171号公報によるもの
より高温に長時間保持され粒界酸化がより進んでいるた
めに、特開昭60−248889号公報に記載された方
法でデスケールを行ってもミクログルーブを無害化でき
ず、表面研削が必須となる。本発明はこのような薄鋳片
においても、コイル表面研削を必要とせずに高光沢の冷
延板が得られる薄帯状鋳片の製造方法を提供することを
目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の要旨とするところは下記の通りである。オ
ーステナイト系ステンレス溶鋼を鋳型壁面が鋳片と同期
して移動する連続鋳造機により鋳片に鋳造し、鋳造直後
の高温時には低酸素濃度雰囲気で冷却し、続いて熱間圧
延し、続いて中酸素濃度雰囲気中で冷却し、続いて巻き
取って薄帯状鋳片を製造する方法において、低酸素濃度
雰囲気と中酸素濃度雰囲気の切換温度を1250℃以下
とし、鋳造から前記切換温度までの温度域では酸素濃度
0.005%以上1%以下で残部が実質的に窒素、アル
ゴン等の不活性ガスである低酸素雰囲気中で冷却し、続
いて900以上1200℃以下の温度域で行う熱間圧延
及び雰囲気チャンバーの出入口から熱間圧延機の間を搬
送する20秒以内の間を除いて前記切換温度未満900
℃以上の温度域では酸素濃度1%以上6%以下である中
酸素濃度雰囲気中で60秒以内で冷却し、続いて900
℃未満550℃以上の温度域では20℃/秒以上の冷却
速度で冷却し、続いて550℃以下で巻き取る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明者は、上記薄鋳片において
ミクログルーブを無害化できない原因を究明した結果、
以下の結論を得た。まず、薄帯状鋳片はスケールの構造
が現行熱延板と大きく異なることを見出した。即ち熱延
板のスケールは緻密であり酸素が透過し難いのに対し、
薄帯状鋳片のスケールは多孔質であり酸素が容易に透過
する。このスケール構造から来る酸素透過能力の違い
が、薄帯状鋳片においてはミクログルーブを無害化しに
くい原因となっている。
【0012】熱延板は通常大気あるいは燃焼雰囲気中で
焼鈍を行うが、高濃度の酸素を含む雰囲気中でもスケー
ルが緻密なためバリアとなり酸素が母地表面へ十分に供
給されないため、粒界酸化の成長は比較的少ない。一
方、薄帯状鋳片に同様の熱処理を行うと多孔質のスケー
ルを酸素が容易に透過し同じ条件でも粒界酸化が進行す
るため、酸洗によってミクログルーブを無害化すること
ができなくなる。
【0013】この研究結果より発明者等は、当該工程材
においてミクログルーブを無害化するためには粒界酸化
を許容範囲以下に抑制すべく鋳造時の条件および熱処理
の条件を制御する必要があるという結論に達し、種々の
実験の結果、鋳造、熱処理時の雰囲気酸素濃度、冷却時
間および巻取温度を制御することでこの問題を解説でき
ることを突き止めた。
【0014】まず、鋳造直後の高温時の雰囲気は、酸素
濃度が0.005%以上1%以下で他は実質的に窒素、
アルゴン等の不活性ガスの低酸素濃度雰囲気であるもの
とする。また、低酸素濃度雰囲気から中酸素濃度雰囲気
に切換える温度は1250℃以下とする。これは熱処理
で粒界酸化が進行することを考慮に入れ、許容範囲に収
まるよう鋳造時に生成する粒界酸化を抑制するのが目的
である。この高温域は酸素の拡散速度が非常に大きいた
め酸素を出来る限り抑制しなければ急激に粒界酸化が進
行する。従って酸素濃度が1%以下で他は不活性ガスの
雰囲気とする。尚、0.005%未満では不活性ガスの
投入量が大量となりまた大がかりな装置を必要とする
が、粒界酸化抑制効果はあまり変わらない。また、少な
くとも1250℃まではこの低酸素濃度雰囲気にしなけ
れば粒界酸化が進行する。
【0015】熱間圧延はローピングを発生しない条件と
して900℃以上1200℃以下の範囲で行わなければ
ならない。1200℃より高ければ再結晶粒が粗大とな
りローピングが改善されない。また、900℃未満では
熱延時のMnS,Cu2 S析出によって再結晶が進行し
ない。圧延については雰囲気中で行うと設備費用等が高
価となるため大気中で行う。しかしながら、圧延中およ
び雰囲気チュンバーの出入口から熱間圧延機の間を搬送
するため大気に触れる時間は20秒以内とする。
【0016】上記圧延時以外の上記切換え温度未満にお
ける雰囲気制御条件については、鋳造直後より150℃
以上低温であることから、酸素濃度を1%を超え6%以
下の中酸素濃度雰囲気とすれば十分である。この場合、
たとれば燃焼雰囲気の様な、酸素以外に水蒸気等の不活
性ガスでない成分が存在する雰囲気でも構わない。ただ
し900℃まで温度範囲を60秒以内で通過するように
冷却しなければならない。尚、酸素濃度1%以下では不
活性ガスの投入量が大量となる上、効果はあまりない。
また、水蒸気の多い燃焼雰囲気の場合、水蒸気酸化によ
り却って酸化が進行する。
【0017】最後に、粒界酸化ではなく粒界析出した炭
化物が酸洗で除去されることによって生じるミクログル
ーブを防止するため、900未満550℃以上の温度域
は20℃/秒以上の冷却速度で冷却し、550℃以下で
巻き取る。
【0018】以上の方法により製造した鋳片は、通常の
薄板製造工程で冷延を行うことによって、かぶさり状欠
陥の少ない良好な表面を持った冷延板製品を得ることが
出来る。
【0019】
【実施例】SUS304およびSUS316の溶鋼を、
図1および図2に示すような内部水冷式の双ドラム鋳造
機によって表1に示す条件で厚さ2.5mmの薄鋳片に鋳
造した。図1のAチャンバーは窒素ガスの導入による低
酸素濃度雰囲気、BおよびCチャンバーは燃焼ガスの空
燃比の調整により酸素濃度を制御した中酸素濃度雰囲気
とし、BチャンバーとCチャンバーの間で大気中に暴露
しつつ熱間圧延を行った。また、Cチャンバーで900
℃以下まで冷却した後、水冷により冷却し巻き取った。
巻き取った後の鋳片を実機により通常の方法で酸洗、冷
間圧延、光輝焼鈍し冷延板を製造した。また、図2の鋳
造機は図1と比較しBチャンバーが無いものである。こ
の場合、Aチャンバーの出側温度が切換え温度となり、
即ち1200℃以下としなければならない。
【0020】前記の方法で製造した冷延板の表面品質を
目視によりランク付けした結果を表1に示す。発明例の
条件で製造した製品は表面性状が良好であるが、その他
の条件ではミクログルーブ起因の光沢の悪化またはロー
ピングの生成が見られた。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、鋳型壁面が鋳片と同期
して移動し、製品厚さに近い厚さの薄鋳片を鋳造する連
続鋳造機により、薄鋳片鋳造−熱間圧延−熱処理−巻取
というプロセスでオーステナイト系ステンレス鋼薄鋳片
を鋳造する製造方法において、コイル研削工程なしで表
面光沢に優れた冷延鋼板が得られる薄鋳片を鋳造するこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例において使用した双ロール式連続プロセ
スを示す側面模式図である。
【図2】実施例において使用した双ロール式連続プロセ
スの、熱間圧延前に中酸素濃度雰囲気チャンバーのない
別タイプを示す側面模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B22D 11/124 B22D 11/124 M 11/22 11/22 B C21D 1/74 C21D 1/74 H 8/02 9270−4K 8/02 D 9/46 9/46 Q 9/52 102 9/52 102

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オーステナイト系ステンレス溶鋼を鋳型
    壁面が鋳片と同期して移動する連続鋳造機により鋳片に
    鋳造し、鋳造直後の高温時には低酸素濃度雰囲気で冷却
    し、続いて熱間圧延し、続いて中酸素濃度雰囲気中で冷
    却し、続いて巻き取って薄帯状鋳片を製造する方法にお
    いて、低酸素濃度雰囲気と中酸素濃度雰囲気の切換温度
    を1250℃以下とし、鋳造から前記切換温度までの温
    度域では酸素濃度0.005%以上1%以下で残部が実
    質的に窒素、アルゴン等の不活性ガスである低酸素雰囲
    気中で冷却し、続いて900℃以上1200℃以下の温
    度域で行う熱間圧延及び雰囲気チャンバーの出入口から
    熱間圧延機の間を搬送する20秒以内の間を除いて前記
    切換温度未満900℃以上の温度域では酸素濃度1%以
    上6%以下である中酸素濃度雰囲気中で60秒以内で冷
    却し、続いて900℃未満550℃以上の温度域では2
    0℃/秒以上の冷却速度で冷却し、続いて550℃以下
    で巻き取ることを特徴とするオーステナイト系ステンレ
    ス鋼薄帯状鋳片の製造方法。
JP2811296A 1996-02-15 1996-02-15 オーステナイト系ステンレス薄帯状鋳片の製造方法 Withdrawn JPH09220643A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100568350B1 (ko) * 2001-12-21 2006-04-05 주식회사 포스코 박판주조기에서 듀플렉스 스테인레스강의 제조방법
AT504782B1 (de) * 2005-11-09 2008-08-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren zur herstellung eines warmgewalzten stahlbandes und kombinierte giess- und walzanlage zur durchführung des verfahrens

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100568350B1 (ko) * 2001-12-21 2006-04-05 주식회사 포스코 박판주조기에서 듀플렉스 스테인레스강의 제조방법
AT504782B1 (de) * 2005-11-09 2008-08-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren zur herstellung eines warmgewalzten stahlbandes und kombinierte giess- und walzanlage zur durchführung des verfahrens
US8479550B2 (en) 2005-11-09 2013-07-09 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Method for the production of hot-rolled steel strip and combined casting and rolling plant for carrying out the method

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