JPH10237533A - 耐ｈｉｃ鋼の製造方法 - Google Patents
耐ｈｉｃ鋼の製造方法Info
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- JPH10237533A JPH10237533A JP4325897A JP4325897A JPH10237533A JP H10237533 A JPH10237533 A JP H10237533A JP 4325897 A JP4325897 A JP 4325897A JP 4325897 A JP4325897 A JP 4325897A JP H10237533 A JPH10237533 A JP H10237533A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＨＩＣの発生の起点になるような非金属介在物
の生成を防止することが可能で清浄性にも優れた耐ＨＩ
Ｃ鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】精錬後の溶鋼に、脱酸処理および脱硫処理
を施し、下記（１）式を満足する量のＣａを添加した
後、真空処理を施すことによる清浄性に優れた耐ＨＩＣ
鋼の製造方法。 ｆ1 ≦ＷCa≦ｆ2・・・・・・ （１） ここで、 ｆ1 ＝{(1.38[O]+1.92[S])×(0.017t+1)}/570 ｆ2 ＝{(4.67[O]+6.53[S])×(0.017t+1)}/570 [O]：溶鋼中酸素含有率（ｐｐｍ） [S]：溶鋼中硫黄含有率(ｐｐｍ) ＷCa：Ｃａ添加量（ｋｇ／溶鋼ｔｏｎ） t ：真空処理時間（分）
の生成を防止することが可能で清浄性にも優れた耐ＨＩ
Ｃ鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】精錬後の溶鋼に、脱酸処理および脱硫処理
を施し、下記（１）式を満足する量のＣａを添加した
後、真空処理を施すことによる清浄性に優れた耐ＨＩＣ
鋼の製造方法。 ｆ1 ≦ＷCa≦ｆ2・・・・・・ （１） ここで、 ｆ1 ＝{(1.38[O]+1.92[S])×(0.017t+1)}/570 ｆ2 ＝{(4.67[O]+6.53[S])×(0.017t+1)}/570 [O]：溶鋼中酸素含有率（ｐｐｍ） [S]：溶鋼中硫黄含有率(ｐｐｍ) ＷCa：Ｃａ添加量（ｋｇ／溶鋼ｔｏｎ） t ：真空処理時間（分）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラインパイプ用材
料等に好適な、耐水素誘起割れ性に優れるとともに、清
浄性にも優れた鋼の製造方法に関する。
料等に好適な、耐水素誘起割れ性に優れるとともに、清
浄性にも優れた鋼の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】油井用のラインパイプ材は、温度が低
く、鋼に対する腐食性が強い環境で用いられることが多
い。このようなラインパイプ材には、水素誘起割れ（以
下、ＨＩＣと記す）と呼ばれる割れが発生することがあ
る。
く、鋼に対する腐食性が強い環境で用いられることが多
い。このようなラインパイプ材には、水素誘起割れ（以
下、ＨＩＣと記す）と呼ばれる割れが発生することがあ
る。
【０００３】ラインパイプ材などで発生するＨＩＣは、
鋼中の非金属介在物が割れの起点になるとされている。
通常、鋳片内にはクラスター状のアルミナ系介在物や粒
状のマンガン硫化物系介在物などが存在する。これらの
非金属介在物は、パイプの製造過程における圧延の際
に、破砕されて細かくなるか、延伸されて細長く変形す
る。アルミナ系介在物は細かく破砕され、破砕された介
在物が線状に並ぶ性質があり、マンガン硫化物系介在物
は細長く伸びる性質がある。このように変形した介在物
には、鋭いノッチ部が存在する。したがって、非金属介
在物の周囲に鋼中の水素ガスが拡散して集積し圧力上昇
が起こった場合には、ノッチ部に応力集中が生じる。こ
の応力集中部が割れの起点になりやすい。そのために、
この２種類の非金属介在物が、とくにＨＩＣの起点にな
りやすいとされている。
鋼中の非金属介在物が割れの起点になるとされている。
通常、鋳片内にはクラスター状のアルミナ系介在物や粒
状のマンガン硫化物系介在物などが存在する。これらの
非金属介在物は、パイプの製造過程における圧延の際
に、破砕されて細かくなるか、延伸されて細長く変形す
る。アルミナ系介在物は細かく破砕され、破砕された介
在物が線状に並ぶ性質があり、マンガン硫化物系介在物
は細長く伸びる性質がある。このように変形した介在物
には、鋭いノッチ部が存在する。したがって、非金属介
在物の周囲に鋼中の水素ガスが拡散して集積し圧力上昇
が起こった場合には、ノッチ部に応力集中が生じる。こ
の応力集中部が割れの起点になりやすい。そのために、
この２種類の非金属介在物が、とくにＨＩＣの起点にな
りやすいとされている。
【０００４】これらの非金属介在物がＨＩＣの起点にな
らないようにするためには、介在物の量を減らすか、鋼
材の圧延の際に非金属介在物が細かく砕けたり、細長く
伸びたりしないような対策が必要と考えられている。
らないようにするためには、介在物の量を減らすか、鋼
材の圧延の際に非金属介在物が細かく砕けたり、細長く
伸びたりしないような対策が必要と考えられている。
【０００５】したがって、アルミナ系介在物の性質を圧
延の際に細かく砕けにくい性質に変える対策、溶鋼中の
硫黄（Ｓ）を減らす対策などが講じられている。アルミ
ナ系介在物については、溶鋼中にＣａを添加することに
より、Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ系の組成に変え、アルミナの形
態をクラスター状から粒状に変える方法が採られてい
る。この時に用いられるＣａは、この作用のほかに、溶
鋼中のＳと反応してＣａＳを生成し、このＣａＳがＣａ
ＯおよびＡｌ2Ｏ3とともに、粗大なＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−
ＣａＳ系の反応生成物を形成しやすくする作用を持って
いる。したがって、粗大な反応生成物が、溶鋼中から系
外に除かれやすくなるという利点がある。このように、
溶鋼へのＣａ添加は、一般的には耐ＨＩＣ鋼の製造にと
って効果的と考えられている。
延の際に細かく砕けにくい性質に変える対策、溶鋼中の
硫黄（Ｓ）を減らす対策などが講じられている。アルミ
ナ系介在物については、溶鋼中にＣａを添加することに
より、Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ系の組成に変え、アルミナの形
態をクラスター状から粒状に変える方法が採られてい
る。この時に用いられるＣａは、この作用のほかに、溶
鋼中のＳと反応してＣａＳを生成し、このＣａＳがＣａ
ＯおよびＡｌ2Ｏ3とともに、粗大なＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−
ＣａＳ系の反応生成物を形成しやすくする作用を持って
いる。したがって、粗大な反応生成物が、溶鋼中から系
外に除かれやすくなるという利点がある。このように、
溶鋼へのＣａ添加は、一般的には耐ＨＩＣ鋼の製造にと
って効果的と考えられている。
【０００６】通常、ラインパイプ等の耐ＨＩＣ鋼はつぎ
のような方法で製造される。転炉等で精錬された溶鋼に
Ｓｉ、Ａｌなどを添加して脱酸処理した後、ＲＨ真空脱
ガス装置などを用いて溶鋼中の窒素、水素を除去する。
その後、必要に応じて溶鋼に脱硫処理を施す。つぎに、
溶鋼中にＣａ含有物質を添加することによるＣａ処理を
行う。
のような方法で製造される。転炉等で精錬された溶鋼に
Ｓｉ、Ａｌなどを添加して脱酸処理した後、ＲＨ真空脱
ガス装置などを用いて溶鋼中の窒素、水素を除去する。
その後、必要に応じて溶鋼に脱硫処理を施す。つぎに、
溶鋼中にＣａ含有物質を添加することによるＣａ処理を
行う。
【０００７】しかし、Ｃａは溶鋼のような高温下では極
めて気化しやすく、添加しにくい性質がある。したがっ
て、Ｃａの添加には様々な工夫がなされている。Ｃａ添
加には、気化しにくく、取扱いが容易で比較的価格も安
いＣａ含有物質が用いられている。Ｃａ含有物質として
は、Ｃａを約３０％含んだカルシウムシリコン（Ｃａ−
Ｓｉ）、カルシウムアルミニウム（Ｃａ−Ａｌ）などの
Ｃａ合金がある。
めて気化しやすく、添加しにくい性質がある。したがっ
て、Ｃａの添加には様々な工夫がなされている。Ｃａ添
加には、気化しにくく、取扱いが容易で比較的価格も安
いＣａ含有物質が用いられている。Ｃａ含有物質として
は、Ｃａを約３０％含んだカルシウムシリコン（Ｃａ−
Ｓｉ）、カルシウムアルミニウム（Ｃａ−Ａｌ）などの
Ｃａ合金がある。
【０００８】このＣａ含有物質の溶鋼中への添加には、
溶鋼中に浸漬したランスから不活性ガスとともに粉状の
Ｃａ含有物質を溶鋼中に吹き込むインジェクション法、
粉状のＣａ含有物質を鉄で被覆し線材としたものを溶鋼
中に送り込むワイヤ−法などが採用されている。
溶鋼中に浸漬したランスから不活性ガスとともに粉状の
Ｃａ含有物質を溶鋼中に吹き込むインジェクション法、
粉状のＣａ含有物質を鉄で被覆し線材としたものを溶鋼
中に送り込むワイヤ−法などが採用されている。
【０００９】このようなＣａ添加方法であっても、アル
ミナ系介在物の粒状化およびマンガン硫化物系介在物の
減少が達成できない場合がある。さらに、耐ＨＩＣ性に
有害な塊状または群落状のＣａＳが生じることもあり、
耐ＨＩＣ性に著しく劣る鋼となることも少なくない。
ミナ系介在物の粒状化およびマンガン硫化物系介在物の
減少が達成できない場合がある。さらに、耐ＨＩＣ性に
有害な塊状または群落状のＣａＳが生じることもあり、
耐ＨＩＣ性に著しく劣る鋼となることも少なくない。
【００１０】このような問題を解決し、耐ＨＩＣ性の向
上を図るためにいくつかの方法が提案されている（例え
ば、特開昭６１−１７９８１１号、特開昭６３−４１７
号、特開昭６３−７３２２号、特開平３−７９７１３号
各公報）。
上を図るためにいくつかの方法が提案されている（例え
ば、特開昭６１−１７９８１１号、特開昭６３−４１７
号、特開昭６３−７３２２号、特開平３−７９７１３号
各公報）。
【００１１】特開昭６３−７３２２号公報には、Ｃａ添
加量の不足が原因し、アルミナ系介在物が十分にＡｌ2
Ｏ3−ＣａＯ系介在物へ変化しないこと、Ｃａ添加量が
過剰なために塊状等のＣａＳ系介在物が生成することな
どの問題点を解決することを目的としたＣａ添加法が開
示されている。この方法では、取鍋内の溶鋼中にＣａを
添加して溶鋼をＣａ処理する際に、溶鋼中のＣａ含有率
（［Ｃａ］）と酸素含有率（［Ｏ］）の比（［Ｃａ］／
［Ｏ］）が、溶鋼中のＳ含有率を考慮した計算式から求
められる所定の範囲内に収まる条件でＣａを添加するよ
うになっている。
加量の不足が原因し、アルミナ系介在物が十分にＡｌ2
Ｏ3−ＣａＯ系介在物へ変化しないこと、Ｃａ添加量が
過剰なために塊状等のＣａＳ系介在物が生成することな
どの問題点を解決することを目的としたＣａ添加法が開
示されている。この方法では、取鍋内の溶鋼中にＣａを
添加して溶鋼をＣａ処理する際に、溶鋼中のＣａ含有率
（［Ｃａ］）と酸素含有率（［Ｏ］）の比（［Ｃａ］／
［Ｏ］）が、溶鋼中のＳ含有率を考慮した計算式から求
められる所定の範囲内に収まる条件でＣａを添加するよ
うになっている。
【００１２】しかし、上記のような単にＣａを添加し、
アルミナ系介在物の粒状化、ＭｎＳおよびＣａＳ系介在
物の減少を図る対策では、ＨＩＣの発生を十分に抑える
ことができなかった。
アルミナ系介在物の粒状化、ＭｎＳおよびＣａＳ系介在
物の減少を図る対策では、ＨＩＣの発生を十分に抑える
ことができなかった。
【００１３】また、溶鋼中には、上記のような非金属介
在物のほかに、スラグ、耐火物などが溶鋼中に巻き込ま
れることに起因する外来の非金属介在物も存在する。こ
れらの外来の非金属介在物もＨＩＣの起点になることが
知られている。しかし、現状の方法では、外来の非金属
介在物も十分に減少させることができない。
在物のほかに、スラグ、耐火物などが溶鋼中に巻き込ま
れることに起因する外来の非金属介在物も存在する。こ
れらの外来の非金属介在物もＨＩＣの起点になることが
知られている。しかし、現状の方法では、外来の非金属
介在物も十分に減少させることができない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＨＩＣの発
生の起点になるような非金属介在物の生成を防止するこ
とが可能で、外来の非金属介在物も少ない清浄性に優れ
た耐ＨＩＣ鋼の製造方法を提供することを目的とする。
生の起点になるような非金属介在物の生成を防止するこ
とが可能で、外来の非金属介在物も少ない清浄性に優れ
た耐ＨＩＣ鋼の製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記の
清浄性に優れた耐ＨＩＣ鋼の製造方法にある。
清浄性に優れた耐ＨＩＣ鋼の製造方法にある。
【００１６】精錬後の溶鋼に、脱酸処理および脱硫処理
を施し、下記（１）式を満足する量のＣａを添加した
後、真空処理を施すことによる清浄性に優れた耐ＨＩＣ
鋼の製造方法。
を施し、下記（１）式を満足する量のＣａを添加した
後、真空処理を施すことによる清浄性に優れた耐ＨＩＣ
鋼の製造方法。
【００１７】ｆ1 ≦ＷCa≦ｆ2 ・・・・・・ （１） ここで、 ｆ1 ＝{(1.38[O]+1.92[S])×(0.017t+1)}/570 ｆ2 ＝{(4.67[O]+6.53[S])×(0.017t+1)}/570 [O]：溶鋼中酸素含有率（ｐｐｍ） [S]：溶鋼中硫黄含有率(ｐｐｍ) ＷCa：Ｃａ添加量（ｋｇ／溶鋼ｔｏｎ） t ：真空処理時間（分） なお、ｆ1およびｆ2の単位は kg/溶鋼tonである。
【００１８】本発明の方法は、つぎの（ａ）〜（ｃ）を
特徴としているので、本発明の方法によって製造される
鋼は、耐ＨＩＣ性に優れるとともに、極めて優れた清浄
性を備えている。
特徴としているので、本発明の方法によって製造される
鋼は、耐ＨＩＣ性に優れるとともに、極めて優れた清浄
性を備えている。
【００１９】（ａ）本発明の方法によれば、アルミナ系
介在物を、下記のからの条件を満足する組成の非金
属介在物、すなわち、鋼材の圧延中に破砕されにくい非
金属介在物に変えることができる。
介在物を、下記のからの条件を満足する組成の非金
属介在物、すなわち、鋼材の圧延中に破砕されにくい非
金属介在物に変えることができる。
【００２０】 ＣａＯ：４０重量％以上６０重量％以下 ＣａＳ：１０重量％以下 残部：おもにＡｌ2Ｏ3 本発明の方法では、Ｃａ添加量の決定に、溶鋼中の酸素
（［Ｏ］）およびＳ（［Ｓ］）含有率を考慮した前記
（１）式を用いるので、上記からの条件を満足する
組成の非金属介在物を得ることが容易である。
（［Ｏ］）およびＳ（［Ｓ］）含有率を考慮した前記
（１）式を用いるので、上記からの条件を満足する
組成の非金属介在物を得ることが容易である。
【００２１】（ｂ）本発明の方法では、Ｃａ添加前に溶
鋼に脱硫処理を施すので、ＣａＳ等の硫化物系介在物が
少ない。
鋼に脱硫処理を施すので、ＣａＳ等の硫化物系介在物が
少ない。
【００２２】（ｃ）本発明の方法では、Ｃａ添加後に真
空処理を施すので、Ｃａ添加によって生成した非金属介
在物および外来の非金属介在物を真空処理の際に大幅に
減らすことができる。
空処理を施すので、Ｃａ添加によって生成した非金属介
在物および外来の非金属介在物を真空処理の際に大幅に
減らすことができる。
【００２３】本発明の方法では、上記の（ａ）から
（ｃ）の特徴を持たせることによって、前述の課題を解
決している。
（ｃ）の特徴を持たせることによって、前述の課題を解
決している。
【００２４】本発明者らの調査によれば、非金属介在物
の組成が上記からの条件を満足する場合には、鋼材
が圧延される際に非金属介在物の破砕がほとんど起こら
ない。そのために、ＨＩＣの発生の起点となるような介
在物の発生を防止することができる。ただし、非金属介
在物を上記のような組成にするためには、Ｃａの添加量
の適正化が不可欠である。
の組成が上記からの条件を満足する場合には、鋼材
が圧延される際に非金属介在物の破砕がほとんど起こら
ない。そのために、ＨＩＣの発生の起点となるような介
在物の発生を防止することができる。ただし、非金属介
在物を上記のような組成にするためには、Ｃａの添加量
の適正化が不可欠である。
【００２５】本発明の方法では、上記からの条件を
満足させるために、溶鋼に添加された時のＣａの蒸発ロ
スならびに溶鋼中の酸素（Ｏ）およびＳと反応するＣａ
の量を考慮した上記（１）式を採用しているので、Ｃａ
の添加量の適正化を図ることができる。そのために、Ｈ
ＩＣの原因となるＣａＯの割合の低いＡｌ2Ｏ3−ＣａＯ
系介在物の生成、塊状等のＣａＳの生成、ＭｎＳの生成
などを防止することができる。
満足させるために、溶鋼に添加された時のＣａの蒸発ロ
スならびに溶鋼中の酸素（Ｏ）およびＳと反応するＣａ
の量を考慮した上記（１）式を採用しているので、Ｃａ
の添加量の適正化を図ることができる。そのために、Ｈ
ＩＣの原因となるＣａＯの割合の低いＡｌ2Ｏ3−ＣａＯ
系介在物の生成、塊状等のＣａＳの生成、ＭｎＳの生成
などを防止することができる。
【００２６】また、本発明の方法では、真空処理前にＣ
ａを添加する方法を採っている。この真空処理の際に、
Ｃａ添加によって生成した非金属介在物および外来の非
金属介在物を溶鋼中から系外に除くことができる。した
がって、図１および図２から明らかなように、鋼中の非
金属介在物の量は、本発明の方法（図１）の方が従来の
方法（図２）に比べて著しく少ない。
ａを添加する方法を採っている。この真空処理の際に、
Ｃａ添加によって生成した非金属介在物および外来の非
金属介在物を溶鋼中から系外に除くことができる。した
がって、図１および図２から明らかなように、鋼中の非
金属介在物の量は、本発明の方法（図１）の方が従来の
方法（図２）に比べて著しく少ない。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の方法について具体
的に説明する。なお、化学組成の％表示およびｐｐｍ表
示は重量割合を意味する。
的に説明する。なお、化学組成の％表示およびｐｐｍ表
示は重量割合を意味する。
【００２８】本発明の方法が対象とする溶鋼は、転炉、
電気炉などで精錬され、脱酸処理された溶鋼である。
電気炉などで精錬され、脱酸処理された溶鋼である。
【００２９】まず、この溶鋼に脱硫処理を施す。脱硫処
理は通常の処理方法でよく、例えば取鍋内の溶鋼表面に
ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系などの脱硫用フラックスを投入し、
不活性ガスを溶鋼中に吹き込むバブリング法などを利用
することができる。脱硫用フラックスを直接溶鋼中に吹
き込むインジェクション法なども好適である。
理は通常の処理方法でよく、例えば取鍋内の溶鋼表面に
ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系などの脱硫用フラックスを投入し、
不活性ガスを溶鋼中に吹き込むバブリング法などを利用
することができる。脱硫用フラックスを直接溶鋼中に吹
き込むインジェクション法なども好適である。
【００３０】この脱硫処理では溶鋼中のＳ含有率を１５
ｐｐｍ以下程度まで低下させるのが望ましい。溶鋼中Ｓ
濃度が１５ｐｐｍを超える場合には、Ｃａ添加量をそれ
に応じて増やさなければならないため、溶鋼の温度低下
が大きくなること、脱硫処理時間が長くなることなどの
問題を招く。また、非金属介在物の形態の制御精度が低
下し、ＭｎＳやＣａＳが生成しやすいという弊害を伴
う。
ｐｐｍ以下程度まで低下させるのが望ましい。溶鋼中Ｓ
濃度が１５ｐｐｍを超える場合には、Ｃａ添加量をそれ
に応じて増やさなければならないため、溶鋼の温度低下
が大きくなること、脱硫処理時間が長くなることなどの
問題を招く。また、非金属介在物の形態の制御精度が低
下し、ＭｎＳやＣａＳが生成しやすいという弊害を伴
う。
【００３１】脱硫処理の前には、スラグ中のＦｅＯ、Ｍ
ｎＯなどの低級酸化物を還元し、スラグ中のこれらの含
有率を３％以下まで低下させるスラグの改質を行うのが
望ましい。このスラグの改質処理は、脱硫の促進および
上記低級酸化物と溶鋼中のＡｌ等との反応に起因する溶
鋼中の非金属介在物の増加の防止に有効である。
ｎＯなどの低級酸化物を還元し、スラグ中のこれらの含
有率を３％以下まで低下させるスラグの改質を行うのが
望ましい。このスラグの改質処理は、脱硫の促進および
上記低級酸化物と溶鋼中のＡｌ等との反応に起因する溶
鋼中の非金属介在物の増加の防止に有効である。
【００３２】つぎに、大気圧下で取鍋内の溶鋼にＣａを
添加する。Ｃａの添加量は、前記（１）式を満足するよ
うに、つぎの工程の真空処理に処理時間ならびに溶鋼中
の酸素（Ｏ）およびＳ含有率を考慮して決定する。すな
わち、ｆ1 式およびｆ2 式から求められる２つの値の間
の添加量とする。この範囲の中でも、商業規模の生産に
おいては、ほぼ中間の値を採用するのがよい。なお、ｆ
1 式およびｆ2 式に用いる真空処理時間ｔ（分）は、お
もに溶鋼中の水素等の脱ガスの程度によって決まる値で
ある。また、溶鋼中の酸素（Ｏ）およびＳ含有率は、取
鍋内の溶鋼から採取した試料の迅速分析によって得られ
る値を用いることができる。このうち、酸素含有率につ
いては、過去の蓄積データから推定される値を用いても
よい。
添加する。Ｃａの添加量は、前記（１）式を満足するよ
うに、つぎの工程の真空処理に処理時間ならびに溶鋼中
の酸素（Ｏ）およびＳ含有率を考慮して決定する。すな
わち、ｆ1 式およびｆ2 式から求められる２つの値の間
の添加量とする。この範囲の中でも、商業規模の生産に
おいては、ほぼ中間の値を採用するのがよい。なお、ｆ
1 式およびｆ2 式に用いる真空処理時間ｔ（分）は、お
もに溶鋼中の水素等の脱ガスの程度によって決まる値で
ある。また、溶鋼中の酸素（Ｏ）およびＳ含有率は、取
鍋内の溶鋼から採取した試料の迅速分析によって得られ
る値を用いることができる。このうち、酸素含有率につ
いては、過去の蓄積データから推定される値を用いても
よい。
【００３３】Ｃａ添加量が（１）式で示される範囲に満
たない場合には、溶鋼中のＣａが不足する結果となる。
すなわち、つぎの工程の真空処理中には、Ｃａが蒸発す
るので、Ｃａ含有率が低くなりすぎる。その場合には、
前述のからを満足する組成の非金属介在物を得るこ
とができない。一方、Ｃａ添加量が（１）式の上限を超
えると、真空処理後の溶鋼中Ｃａ含有率が過剰となるの
で、やはり前述のからを満足する非金属介在物を得
ることができない。
たない場合には、溶鋼中のＣａが不足する結果となる。
すなわち、つぎの工程の真空処理中には、Ｃａが蒸発す
るので、Ｃａ含有率が低くなりすぎる。その場合には、
前述のからを満足する組成の非金属介在物を得るこ
とができない。一方、Ｃａ添加量が（１）式の上限を超
えると、真空処理後の溶鋼中Ｃａ含有率が過剰となるの
で、やはり前述のからを満足する非金属介在物を得
ることができない。
【００３４】添加するＣａ源としては、カルシウムシリ
コン（Ｃａ−Ｓｉ）、カルシウムアルミニウム（Ｃａ−
Ａｌ）等の合金、金属Ｃａなどがある。その他のＣａ源
であってもよい。また、添加するＣａ源にＡｌ2Ｏ3−Ｃ
ａＯ系などの酸化物系フラックスを混合したもの、事前
にプリメルトしたものでもよい。
コン（Ｃａ−Ｓｉ）、カルシウムアルミニウム（Ｃａ−
Ａｌ）等の合金、金属Ｃａなどがある。その他のＣａ源
であってもよい。また、添加するＣａ源にＡｌ2Ｏ3−Ｃ
ａＯ系などの酸化物系フラックスを混合したもの、事前
にプリメルトしたものでもよい。
【００３５】Ｃａ源の投入量は、これらのＣａ源中のＣ
ａの含有率を考慮して、Ｃａ純分としての添加量が前記
（１）式を満足するように決定しなければならないこと
はいうまでもない。
ａの含有率を考慮して、Ｃａ純分としての添加量が前記
（１）式を満足するように決定しなければならないこと
はいうまでもない。
【００３６】Ｃａの添加方法には、粉状の上記Ｃａ源を
鉄材等で被覆したワイヤ−を溶鋼内に送り込むワイヤ−
法、Ｃａ源を溶鋼に直接吹き込むインジェクション法お
よびその他の方法を適用できる。これらの方法のなかで
も、鋼の清浄性を確保する観点から、スラグの巻き込み
の少ないワイヤ−法が好適である。
鉄材等で被覆したワイヤ−を溶鋼内に送り込むワイヤ−
法、Ｃａ源を溶鋼に直接吹き込むインジェクション法お
よびその他の方法を適用できる。これらの方法のなかで
も、鋼の清浄性を確保する観点から、スラグの巻き込み
の少ないワイヤ−法が好適である。
【００３７】なお、Ｃａの添加場所は、真空処理前の大
気圧下の取鍋内等の溶鋼中でよい。真空処理には、通常
工業的に用いられている脱ガス法を適用することができ
る。例えば、ＲＨ脱ガス法、ＤＨ脱ガス法などがある。
この真空処理は、本発明の方法の場合には、非金属介在
物の溶鋼中からの除去のほかに、溶鋼の脱水素も兼ねて
いる。したがって、真空処理の際の真空度は１０Ｔｏｒ
ｒ以下の高真空とするのが望ましい。
気圧下の取鍋内等の溶鋼中でよい。真空処理には、通常
工業的に用いられている脱ガス法を適用することができ
る。例えば、ＲＨ脱ガス法、ＤＨ脱ガス法などがある。
この真空処理は、本発明の方法の場合には、非金属介在
物の溶鋼中からの除去のほかに、溶鋼の脱水素も兼ねて
いる。したがって、真空処理の際の真空度は１０Ｔｏｒ
ｒ以下の高真空とするのが望ましい。
【００３８】Ｃａを添加する前に、溶鋼の温度が低い場
合には、溶鋼に昇温処理を施すのがよい。溶鋼の昇温法
としては、アーク加熱法やＡｌ、Ｓｉ等を溶鋼に添加し
た後これらの元素を酸化させる酸化法などがある。経済
性の面からは、酸化法が有利である。ただし、酸化法の
場合には、溶鋼の清浄度を損ないやすいので、昇温処理
は脱硫処理の前に行うのが望ましい。
合には、溶鋼に昇温処理を施すのがよい。溶鋼の昇温法
としては、アーク加熱法やＡｌ、Ｓｉ等を溶鋼に添加し
た後これらの元素を酸化させる酸化法などがある。経済
性の面からは、酸化法が有利である。ただし、酸化法の
場合には、溶鋼の清浄度を損ないやすいので、昇温処理
は脱硫処理の前に行うのが望ましい。
【００３９】
【実施例】転炉で精錬した溶鋼２５０ｔを取鍋に出鋼す
る際、ＳｉおよびＭｎ源としてのフェロアロイ、脱酸用
のアルミニウムを投入することにより、溶鋼の成分調整
および脱酸を行った。試験数は、本発明例１０回、比較
例各１０回および従来例５回の合計２５回である。これ
らの２５回の試験は同じ材質を対象としたので、取鍋内
の溶鋼の化学組成ほぼ同じであった。表１に、試験に用
いた溶鋼の各元素の含有率を、２５回分の範囲で示し
た。
る際、ＳｉおよびＭｎ源としてのフェロアロイ、脱酸用
のアルミニウムを投入することにより、溶鋼の成分調整
および脱酸を行った。試験数は、本発明例１０回、比較
例各１０回および従来例５回の合計２５回である。これ
らの２５回の試験は同じ材質を対象としたので、取鍋内
の溶鋼の化学組成ほぼ同じであった。表１に、試験に用
いた溶鋼の各元素の含有率を、２５回分の範囲で示し
た。
【００４０】
【表１】
【００４１】本発明例の１０回の試験は、つぎの工程お
よび試験条件とした。
よび試験条件とした。
【００４２】まず、取鍋内の溶鋼の表面に、ＣａＯ−Ａ
ｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2 系の脱硫用のフラックス１５〜２５ｋ
ｇ／溶鋼ｔｏｎを投入した後、溶鋼中に浸漬したランス
から、Ａｒガスを吹き込み溶鋼を９分間撹拌することに
よって脱硫処理を施した。その後、大気中でワイヤ−法
によりＣａを溶鋼中に添加した。用いたワイヤーは、粉
状のカルシウムシリコン合金（Ｃａ：３０％、Ｓｉ：７
０％）を薄い鉄で被覆したものである。
ｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2 系の脱硫用のフラックス１５〜２５ｋ
ｇ／溶鋼ｔｏｎを投入した後、溶鋼中に浸漬したランス
から、Ａｒガスを吹き込み溶鋼を９分間撹拌することに
よって脱硫処理を施した。その後、大気中でワイヤ−法
によりＣａを溶鋼中に添加した。用いたワイヤーは、粉
状のカルシウムシリコン合金（Ｃａ：３０％、Ｓｉ：７
０％）を薄い鉄で被覆したものである。
【００４３】Ｃａの添加量は、各試験に用いた溶鋼中の
酸素（Ｏ）およびＳ含有率ならびに予め定められている
つぎの工程の真空処理時間を基に、ｆ1 式から最少のＣ
ａ添加量、ｆ2 式から最多のＣａ添加量を計算し、両者
のほぼ中間の値とした。なお、溶鋼中の酸素含有率とし
ては、過去の実績値を基にした推定値を用い、溶鋼中の
Ｓ含有率には取鍋内の溶鋼試料の迅速分析値を用いた。
Ｃａの添加量は、Ｃａ純分で０．１０〜０．３５ｋｇ／
溶鋼ｔｏｎであった。
酸素（Ｏ）およびＳ含有率ならびに予め定められている
つぎの工程の真空処理時間を基に、ｆ1 式から最少のＣ
ａ添加量、ｆ2 式から最多のＣａ添加量を計算し、両者
のほぼ中間の値とした。なお、溶鋼中の酸素含有率とし
ては、過去の実績値を基にした推定値を用い、溶鋼中の
Ｓ含有率には取鍋内の溶鋼試料の迅速分析値を用いた。
Ｃａの添加量は、Ｃａ純分で０．１０〜０．３５ｋｇ／
溶鋼ｔｏｎであった。
【００４４】Ｃａ添加に引き続き、ＲＨ真空脱ガス装置
を利用し、真空槽内の真空度を５ｔｏｒｒ以下に保った
条件で、５〜２５分間、溶鋼を環流する真空処理を施し
た。
を利用し、真空槽内の真空度を５ｔｏｒｒ以下に保った
条件で、５〜２５分間、溶鋼を環流する真空処理を施し
た。
【００４５】真空処理後、連続鋳造機により溶鋼を厚さ
２３５ｍｍのスラブに鋳造した。さらに、このスラブを
圧延して２６．５ｍｍの厚板とした。
２３５ｍｍのスラブに鋳造した。さらに、このスラブを
圧延して２６．５ｍｍの厚板とした。
【００４６】得られた厚板の各位置から試料を採取し、
光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡により非金属介在物
の個数を測定し、エネルギ−分散型Ｘ線分析装置により
非金属介在物の組成を調査した。また、光学顕微鏡によ
り、ＪＩＳ Ｇ ０５５５に規定されている方法に従っ
て清浄度測定を行った。
光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡により非金属介在物
の個数を測定し、エネルギ−分散型Ｘ線分析装置により
非金属介在物の組成を調査した。また、光学顕微鏡によ
り、ＪＩＳ Ｇ ０５５５に規定されている方法に従っ
て清浄度測定を行った。
【００４７】耐ＨＩＣ性試験は、ＮＡＣＥに規定されて
いる試験条件で行った。また、耐ＨＩＣ性は、下記の条
件で腐食試験を行った試験片に発生した割れを観察する
方法によって評価した。
いる試験条件で行った。また、耐ＨＩＣ性は、下記の条
件で腐食試験を行った試験片に発生した割れを観察する
方法によって評価した。
【００４８】 腐食液 ５％ＮａＣｌ−０．８％ＣＨ3ＣＯＯＨ
水溶液 腐食液の温度 ２４．８±２．８℃ 腐食液のｐＨ ｍａｘ４．５ 浸漬時間 ９６時間 Ｈ2Ｓ濃度 Ｈ2Ｓ飽和 Ｈ2Ｓ流量 １００〜２００ｃｃ／ｍｉｎ なお、比較例の試験１０回の試験条件は、Ｃａの添加量
が本発明で規定する（１）式を満たさないこと以外は、
上記本発明例の条件と同じとした。
水溶液 腐食液の温度 ２４．８±２．８℃ 腐食液のｐＨ ｍａｘ４．５ 浸漬時間 ９６時間 Ｈ2Ｓ濃度 Ｈ2Ｓ飽和 Ｈ2Ｓ流量 １００〜２００ｃｃ／ｍｉｎ なお、比較例の試験１０回の試験条件は、Ｃａの添加量
が本発明で規定する（１）式を満たさないこと以外は、
上記本発明例の条件と同じとした。
【００４９】従来例の試験５回については、Ｃａの添加
時期を従来と同じ条件である真空処理後とした以外は、
本発明例と同じ条件とした。
時期を従来と同じ条件である真空処理後とした以外は、
本発明例と同じ条件とした。
【００５０】表２に試験結果をまとめて示す。なお、耐
ＨＩＣ性の良否は、ＨＩＣが全く発生しなかった場合を
○（良好）、ＨＩＣが発生した場合を×（不良）として
表示した。
ＨＩＣ性の良否は、ＨＩＣが全く発生しなかった場合を
○（良好）、ＨＩＣが発生した場合を×（不良）として
表示した。
【００５１】
【表２】
【００５２】本発明例の試験Ｎｏ．１〜１０について
は、Ｃａ添加量、Ｃａ添加時期等の条件が本発明で規定
する条件を満足しているので、いずれも耐ＨＩＣ性が良
好であり、また、清浄性にも優れていた。
は、Ｃａ添加量、Ｃａ添加時期等の条件が本発明で規定
する条件を満足しているので、いずれも耐ＨＩＣ性が良
好であり、また、清浄性にも優れていた。
【００５３】表２に示されているように、比較例の試験
Ｎｏ．１１、１３、１５および２０は、いずれもＣａ添
加量が本発明で規定する量に満たない場合（ｆ1 未満の
値）である。この場合には、耐ＨＩＣ性が不良であっ
た。その原因は、表２から明らかなように、Ａｌ2Ｏ3系
の非金属介在物中のＣａＯの割合が、本発明の方法が目
標としている４０〜６０％に満たないことにある。
Ｎｏ．１１、１３、１５および２０は、いずれもＣａ添
加量が本発明で規定する量に満たない場合（ｆ1 未満の
値）である。この場合には、耐ＨＩＣ性が不良であっ
た。その原因は、表２から明らかなように、Ａｌ2Ｏ3系
の非金属介在物中のＣａＯの割合が、本発明の方法が目
標としている４０〜６０％に満たないことにある。
【００５４】また、上記以外の比較例の試験は、Ｃａの
添加量が本発明で規定する上限を超える場合（ｆ2 を超
える値）である。Ｃａ添加量が過剰な場合には、耐ＨＩ
Ｃ性が不良であると同時に、本発明例に比べて清浄度も
悪く清浄性にも劣っていた。これらの試験で得られた鋼
のＡｌ2Ｏ3系非金属介在物では、ＣａＯの割合が過剰で
本発明の方法が目標としている４０〜６０％を超えてい
た。ＣａＳについても１０％を超えるものが多く、耐Ｈ
ＩＣ性不良の原因となっている。
添加量が本発明で規定する上限を超える場合（ｆ2 を超
える値）である。Ｃａ添加量が過剰な場合には、耐ＨＩ
Ｃ性が不良であると同時に、本発明例に比べて清浄度も
悪く清浄性にも劣っていた。これらの試験で得られた鋼
のＡｌ2Ｏ3系非金属介在物では、ＣａＯの割合が過剰で
本発明の方法が目標としている４０〜６０％を超えてい
た。ＣａＳについても１０％を超えるものが多く、耐Ｈ
ＩＣ性不良の原因となっている。
【００５５】従来例の５回の試験については、いずれも
Ｃａに添加時期が真空処理後の例である。この場合に
も、耐ＨＩＣ性、清浄性いずれも不良であった。
Ｃａに添加時期が真空処理後の例である。この場合に
も、耐ＨＩＣ性、清浄性いずれも不良であった。
【００５６】このように本発明の方法によって製造され
る耐ＨＩＣ鋼は、耐ＨＩＣはもとより清浄性にも優れて
いることが確認された。
る耐ＨＩＣ鋼は、耐ＨＩＣはもとより清浄性にも優れて
いることが確認された。
【００５７】
【発明の効果】本発明の方法によって得られる耐ＨＩＣ
鋼には、鋼材の圧延時に変形しＨＩＣの起点となるよう
な非金属介在物が極めて少ない。また、外来の非金属介
在物を含む非金属介在物の量が少ない。このような本発
明の方法によって製造された耐ＨＩＣ鋼は、耐ＨＩＣ性
および清浄性に優れているので、ラインパイプ用材料等
として好適である。
鋼には、鋼材の圧延時に変形しＨＩＣの起点となるよう
な非金属介在物が極めて少ない。また、外来の非金属介
在物を含む非金属介在物の量が少ない。このような本発
明の方法によって製造された耐ＨＩＣ鋼は、耐ＨＩＣ性
および清浄性に優れているので、ラインパイプ用材料等
として好適である。
【図１】本発明の耐ＨＩＣ鋼の製造過程における溶鋼中
の非金属介在物量の変化を示す図である。
の非金属介在物量の変化を示す図である。
【図２】従来の耐ＨＩＣ鋼の製造過程における溶鋼中の
非金属介在物量の変化を示す図である。
非金属介在物量の変化を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】精錬後の溶鋼に、脱酸処理および脱硫処理
を施し、下記（１）を満足する量のＣａを添加した後、
真空処理を施すことを特徴とする清浄性に優れた耐ＨＩ
Ｃ鋼の製造方法。 ｆ1 ≦ＷCa≦ｆ2 ・・・・・・ （１） ここで、 ｆ1 ＝{(1.38[O]+1.92[S])×(0.017t+1)}/570 ｆ2 ＝{(4.67[O]+6.53[S])×(0.017t+1)}/570 [O]：溶鋼中酸素含有率(ppm) [S]：溶鋼中硫黄含有率(ppm) ＷCa：Ｃａ添加量(kg/溶鋼ton) t ：真空処理時間（分） なお、ｆ1およびｆ2の単位は kg/溶鋼tonである。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4325897A JPH10237533A (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 耐ｈｉｃ鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4325897A JPH10237533A (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 耐ｈｉｃ鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10237533A true JPH10237533A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12658838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4325897A Pending JPH10237533A (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 耐ｈｉｃ鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10237533A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001094648A3 (en) * | 2000-06-05 | 2002-08-08 | Sanyo Special Steel Co Ltd | High-cleanliness steel and process for producing the same |
| GB2406580A (en) * | 2000-06-05 | 2005-04-06 | Sanyo Special Steel Co Ltd | High-cleanliness steel and processes for producing the same |
| GB2410252A (en) * | 2000-06-05 | 2005-07-27 | Sanyo Special Steel Co Ltd | High-cleanliness steel and process for producing the same |
| KR100994028B1 (ko) | 2008-06-11 | 2010-11-11 | 주식회사 포스코 | 고청정, 극저류 및 저질소 ａｐｉ재 제조방법 |
| KR101091931B1 (ko) | 2004-12-23 | 2011-12-08 | 주식회사 포스코 | 칼슘 처리강의 제조 방법 |
| KR101400053B1 (ko) * | 2012-06-28 | 2014-05-27 | 현대제철 주식회사 | 용강의 정련 방법 |
| CN105331776A (zh) * | 2014-08-08 | 2016-02-17 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种超低碳高铝钢的钙处理方法 |
| CN107541582A (zh) * | 2016-06-23 | 2018-01-05 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种磁性优良的无取向电工钢钙处理方法 |
| KR20200124753A (ko) * | 2018-03-23 | 2020-11-03 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 고세정도 강의 제조 방법 |
-
1997
- 1997-02-27 JP JP4325897A patent/JPH10237533A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2381537B (en) * | 2000-06-05 | 2005-09-14 | Sanyo Special Steel Co Ltd | High-cleanliness steel and process for producing the same |
| GB2406580A (en) * | 2000-06-05 | 2005-04-06 | Sanyo Special Steel Co Ltd | High-cleanliness steel and processes for producing the same |
| GB2410252A (en) * | 2000-06-05 | 2005-07-27 | Sanyo Special Steel Co Ltd | High-cleanliness steel and process for producing the same |
| GB2406580B (en) * | 2000-06-05 | 2005-09-07 | Sanyo Special Steel Co Ltd | High-cleanliness steel and process for producing the same |
| GB2410252B (en) * | 2000-06-05 | 2005-09-07 | Sanyo Special Steel Co Ltd | High-cleanliness steel and process for producing the same |
| GB2381537A (en) * | 2000-06-05 | 2003-05-07 | Sanyo Special Steel Co Ltd | High-cleanliness steel and process for producing the same |
| US7396378B2 (en) | 2000-06-05 | 2008-07-08 | Sanyo Special Steel Co., Ltd. | Process for producing a high cleanliness steel |
| WO2001094648A3 (en) * | 2000-06-05 | 2002-08-08 | Sanyo Special Steel Co Ltd | High-cleanliness steel and process for producing the same |
| KR101091931B1 (ko) | 2004-12-23 | 2011-12-08 | 주식회사 포스코 | 칼슘 처리강의 제조 방법 |
| KR100994028B1 (ko) | 2008-06-11 | 2010-11-11 | 주식회사 포스코 | 고청정, 극저류 및 저질소 ａｐｉ재 제조방법 |
| KR101400053B1 (ko) * | 2012-06-28 | 2014-05-27 | 현대제철 주식회사 | 용강의 정련 방법 |
| CN105331776A (zh) * | 2014-08-08 | 2016-02-17 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种超低碳高铝钢的钙处理方法 |
| CN107541582A (zh) * | 2016-06-23 | 2018-01-05 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种磁性优良的无取向电工钢钙处理方法 |
| KR20200124753A (ko) * | 2018-03-23 | 2020-11-03 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 고세정도 강의 제조 방법 |
| EP3770280A4 (en) * | 2018-03-23 | 2021-01-27 | JFE Steel Corporation | PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF HIGH PURITY STEEL |
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