JPH11199917A - オーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法 - Google Patents
オーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法Info
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- JPH11199917A JPH11199917A JP310198A JP310198A JPH11199917A JP H11199917 A JPH11199917 A JP H11199917A JP 310198 A JP310198 A JP 310198A JP 310198 A JP310198 A JP 310198A JP H11199917 A JPH11199917 A JP H11199917A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、精錬中に、生成する非金属介在物を
伸延性の良好な無害化された非金属介在物とし、伸線性
と疲労強度のいずれにも優れたオーステナイト系ステン
レス鋼を得ることの可能な精錬方法の提供を目的として
いる。 【解決手段】精錬容器にオーステナイト系ステンレス鋼
の溶鋼を保持し、まず該溶鋼を脱炭精錬した後に目標濃
度になるようＣｒ及びＮｉ量を調整してから、Ｓｉで脱
酸するオーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法におい
て、前記Ｓｉ脱酸後の溶鋼に，引き続きＣａとＲＥＭを
複合添加し、該溶鋼中のＣａとＲＥＭの合計濃度を０．
０００１〜０．００１５重量％の範囲に調整する。
伸延性の良好な無害化された非金属介在物とし、伸線性
と疲労強度のいずれにも優れたオーステナイト系ステン
レス鋼を得ることの可能な精錬方法の提供を目的として
いる。 【解決手段】精錬容器にオーステナイト系ステンレス鋼
の溶鋼を保持し、まず該溶鋼を脱炭精錬した後に目標濃
度になるようＣｒ及びＮｉ量を調整してから、Ｓｉで脱
酸するオーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法におい
て、前記Ｓｉ脱酸後の溶鋼に，引き続きＣａとＲＥＭを
複合添加し、該溶鋼中のＣａとＲＥＭの合計濃度を０．
０００１〜０．００１５重量％の範囲に調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーステナイト系
ステンレス鋼の精錬方法に係わり、特にバネ材に好適な
ものの製造技術に関する。
ステンレス鋼の精錬方法に係わり、特にバネ材に好適な
ものの製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ばね材として利用されるオーステナイト
系ステンレス鋼（例えば、特開平３−６１３２２号公
報、特開平７−１８８８６１号公報参照）は、伸線性が
良好な素材であること、また製造されたバネの安全性と
使用寿命を確保するために、疲労強度に優れた素材であ
ることが要求される。
系ステンレス鋼（例えば、特開平３−６１３２２号公
報、特開平７−１８８８６１号公報参照）は、伸線性が
良好な素材であること、また製造されたバネの安全性と
使用寿命を確保するために、疲労強度に優れた素材であ
ることが要求される。
【０００３】一般に、ステンレス鋼は、転炉あるいは電
気炉から出鋼した溶鋼を、図４に示すようなＡＯＤ（ar
gon oxygendecarburization)、あるいはＶＯＤ(vacuum
oxygen decarburization) と称する２次精錬装置で再度
処理し、そのに中に存在する非金属介在物３を除去し、
清浄化する。特に、バネ材として利用され、Ａｌ2 Ｏ 3
系の硬質な非金属介在物３を嫌うＳＵＳ３０１等のオー
ステナイト系ステンレス鋼の製造では、前記２次精錬装
置において溶鋼にＳｉを還元剤として添加し、塩基性ス
ラグの存在下で不活性ガス（アルゴン、窒素）の吹き込
み等により溶鋼を強撹拌し、脱酸及び非金属介在物３の
浮上及び除去を促進させている。
気炉から出鋼した溶鋼を、図４に示すようなＡＯＤ（ar
gon oxygendecarburization)、あるいはＶＯＤ(vacuum
oxygen decarburization) と称する２次精錬装置で再度
処理し、そのに中に存在する非金属介在物３を除去し、
清浄化する。特に、バネ材として利用され、Ａｌ2 Ｏ 3
系の硬質な非金属介在物３を嫌うＳＵＳ３０１等のオー
ステナイト系ステンレス鋼の製造では、前記２次精錬装
置において溶鋼にＳｉを還元剤として添加し、塩基性ス
ラグの存在下で不活性ガス（アルゴン、窒素）の吹き込
み等により溶鋼を強撹拌し、脱酸及び非金属介在物３の
浮上及び除去を促進させている。
【０００４】ところが、溶鋼に添加したＳｉは、生成し
たスラグや使用炉の内張耐火物中のＡｌ2 Ｏ3 を還元す
る。そして、還元後溶鋼中に入った［Ａｌ］は、再酸化
されてＡｌ2 Ｏ3 を主体とした硬質な非金属介在物３を
生成し、その状態のまま、鋳片として凝固される。従っ
て、かかる鋳片を圧延して製造したバネ材は、その特性
が著しく低いものになる。そこで、特開平３−２６７３
１２号公報は、精錬中に生成されるスラグのＣａＯ／Ｓ
ｉＯ2 を１．５〜２．５に、スラグ中のＡｌ2Ｏ3 濃度
を５重量％以下に調整し、前記非金属介在物３の形成を
抑制する方法を提案した。
たスラグや使用炉の内張耐火物中のＡｌ2 Ｏ3 を還元す
る。そして、還元後溶鋼中に入った［Ａｌ］は、再酸化
されてＡｌ2 Ｏ3 を主体とした硬質な非金属介在物３を
生成し、その状態のまま、鋳片として凝固される。従っ
て、かかる鋳片を圧延して製造したバネ材は、その特性
が著しく低いものになる。そこで、特開平３−２６７３
１２号公報は、精錬中に生成されるスラグのＣａＯ／Ｓ
ｉＯ2 を１．５〜２．５に、スラグ中のＡｌ2Ｏ3 濃度
を５重量％以下に調整し、前記非金属介在物３の形成を
抑制する方法を提案した。
【０００５】しかしながら、この方法は、比較的Ｓｉ濃
度の低いオーステナイト系ステンレス鋼では、スラグ中
のＡｌ2 Ｏ3 の還元反応をある程度抑制したが、バネ材
に利用されるオーステナイト系ステンレス鋼では、Ｓｉ
濃度が高いため、スラグ中のＡｌ2 Ｏ3 は依然として還
元されてしまい、Ａｌ2 Ｏ3 系の硬質非金属介在物の量
は減少しない。また、精錬に使用する溶鋼容器に安価な
Ａｌ2 Ｏ3 系耐火物を内張りした場合には、そこからの
溶出もあり、スラグ中のＡｌ2 Ｏ3 濃度を５重量％以下
にするのは困難である。そのため、バネ材に好適なオー
ステナイト系ステンレス鋼を溶製するには、高価な非Ａ
ｌ2 Ｏ3 系の耐火物を特別に内張りしなければならない
という問題があった。
度の低いオーステナイト系ステンレス鋼では、スラグ中
のＡｌ2 Ｏ3 の還元反応をある程度抑制したが、バネ材
に利用されるオーステナイト系ステンレス鋼では、Ｓｉ
濃度が高いため、スラグ中のＡｌ2 Ｏ3 は依然として還
元されてしまい、Ａｌ2 Ｏ3 系の硬質非金属介在物の量
は減少しない。また、精錬に使用する溶鋼容器に安価な
Ａｌ2 Ｏ3 系耐火物を内張りした場合には、そこからの
溶出もあり、スラグ中のＡｌ2 Ｏ3 濃度を５重量％以下
にするのは困難である。そのため、バネ材に好適なオー
ステナイト系ステンレス鋼を溶製するには、高価な非Ａ
ｌ2 Ｏ3 系の耐火物を特別に内張りしなければならない
という問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、精錬中に、生成する非金属介在物を伸延性の良
好な無害化された非金属介在物とし、伸線性と疲労強度
のいずれにも優れたオーステナイト系ステンレス鋼を得
ることの可能な精錬方法の提供を目的としている。
に鑑み、精錬中に、生成する非金属介在物を伸延性の良
好な無害化された非金属介在物とし、伸線性と疲労強度
のいずれにも優れたオーステナイト系ステンレス鋼を得
ることの可能な精錬方法の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従来より、単に非金属介
在物を低融点化し、圧延、伸線の工程で変形し易くする
ために、溶鋼中にＣａを添加することが知られている。
そのため、本発明者は、まず、このことを実験で確認し
た。その結果、Ｃａの単独添加でも効果はあるが、その
程度は小さく、ばね材のように極めて要求の厳しい鋼材
のかかる介在物欠陥を十分に防止するには、Ｃａを数十
〜百ｐｐｍもの多量添加が必要であるとの結論を得た。
また、この介在物によって鋼材が発錆し易くなり、実用
的でないことも明らかになった。
在物を低融点化し、圧延、伸線の工程で変形し易くする
ために、溶鋼中にＣａを添加することが知られている。
そのため、本発明者は、まず、このことを実験で確認し
た。その結果、Ｃａの単独添加でも効果はあるが、その
程度は小さく、ばね材のように極めて要求の厳しい鋼材
のかかる介在物欠陥を十分に防止するには、Ｃａを数十
〜百ｐｐｍもの多量添加が必要であるとの結論を得た。
また、この介在物によって鋼材が発錆し易くなり、実用
的でないことも明らかになった。
【０００８】そこで、本発明者は、このＣａ単独添加の
欠陥を補う他の添加元素の発見に努め、ＲＥＭをＣａに
複合添加すると、上述のような不都合が生じないことを
知り、この発見を本発明に具現化した。すなわち、本発
明は、精錬容器にオーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼
を保持し、まず該溶鋼を脱炭精錬した後に目標濃度にな
るようＣｒ及びＮｉ量を調整してから、Ｓｉで脱酸する
オーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法において、前
記Ｓｉ脱酸後の溶鋼に，引き続きＣａとＲＥＭを複合添
加し、該溶鋼中のＣａとＲＥＭの合計濃度を０．０００
１〜０．００１５重量％の範囲に調整することを特徴と
するオーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法である。
欠陥を補う他の添加元素の発見に努め、ＲＥＭをＣａに
複合添加すると、上述のような不都合が生じないことを
知り、この発見を本発明に具現化した。すなわち、本発
明は、精錬容器にオーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼
を保持し、まず該溶鋼を脱炭精錬した後に目標濃度にな
るようＣｒ及びＮｉ量を調整してから、Ｓｉで脱酸する
オーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法において、前
記Ｓｉ脱酸後の溶鋼に，引き続きＣａとＲＥＭを複合添
加し、該溶鋼中のＣａとＲＥＭの合計濃度を０．０００
１〜０．００１５重量％の範囲に調整することを特徴と
するオーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法である。
【０００９】また、本発明は、前記脱炭精錬を真空下あ
るいは不活性ガス下で行うことを特徴とするオーステナ
イト系ステンレス鋼の精錬方法である。さらに、本発明
は、前記精錬容器をアルミナ質耐火物で内張りすること
を特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法
である。加えて、本発明は、前記溶鋼を、バネ材の素材
に好適な組成としたことを特徴とするオーステナイト系
ステンレス鋼の精錬方法でもある。
るいは不活性ガス下で行うことを特徴とするオーステナ
イト系ステンレス鋼の精錬方法である。さらに、本発明
は、前記精錬容器をアルミナ質耐火物で内張りすること
を特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法
である。加えて、本発明は、前記溶鋼を、バネ材の素材
に好適な組成としたことを特徴とするオーステナイト系
ステンレス鋼の精錬方法でもある。
【００１０】本発明によれば、精錬中に生成するスラグ
組成や炉耐火物の組成に影響されずに、凝固後に鋳片に
析出する硬質のＡｌ2 Ｏ3 系非金属介在物が軟質化し、
その伸延性が良好になる。その結果、鋼中のＳｉ濃度が
高くとも、従来より大幅に伸線性や疲労強度に優れたバ
ネ材に好適なオーステナイト系ステンレス鋼が製造でき
るようになる。また、精錬容器の内張りに安価なＡｌ2
Ｏ3 系耐火物が使用できるようになるので、精錬費用の
削減効果も得られる。
組成や炉耐火物の組成に影響されずに、凝固後に鋳片に
析出する硬質のＡｌ2 Ｏ3 系非金属介在物が軟質化し、
その伸延性が良好になる。その結果、鋼中のＳｉ濃度が
高くとも、従来より大幅に伸線性や疲労強度に優れたバ
ネ材に好適なオーステナイト系ステンレス鋼が製造でき
るようになる。また、精錬容器の内張りに安価なＡｌ2
Ｏ3 系耐火物が使用できるようになるので、精錬費用の
削減効果も得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、発明をなすに至った経緯も
まじえて、本発明の実施の形態を説明する。発明者は、
転炉精錬を終え出鋼したオーステナイト系ステンレス鋼
の溶鋼を、精錬容器に受け、２次精錬装置としてＡＯ
Ｄ，ＶＯＤに相当する条件にて多数の実験操業を行っ
た。つまり、溶鋼中に真空下で酸素ガスを吹込んだり
（ＶＯＤ）、あるいは大気下で不活性ガスを吹込み強撹
拌して、炭素をＣＯガスとして除去（脱炭）し、Ｃｒ，
Ｎｉ等を添加して成分調整をした後、Ｓｉを投入して溶
鋼の脱酸を行った。
まじえて、本発明の実施の形態を説明する。発明者は、
転炉精錬を終え出鋼したオーステナイト系ステンレス鋼
の溶鋼を、精錬容器に受け、２次精錬装置としてＡＯ
Ｄ，ＶＯＤに相当する条件にて多数の実験操業を行っ
た。つまり、溶鋼中に真空下で酸素ガスを吹込んだり
（ＶＯＤ）、あるいは大気下で不活性ガスを吹込み強撹
拌して、炭素をＣＯガスとして除去（脱炭）し、Ｃｒ，
Ｎｉ等を添加して成分調整をした後、Ｓｉを投入して溶
鋼の脱酸を行った。
【００１２】その際、特にバネ材に利用されるオーステ
ナイト系ステンレス鋼は、通常、生成スラグのＣａＯ／
ＳｉやＡｌ2 Ｏ3 濃度を精錬中に低下させても、溶鋼中
のＳｉ濃度が比較的高いため、スラグ中のＡｌ濃度と平
衡する溶鋼中のＡｌ濃度が高くなり、非金属介在物中３
のＡｌ2 Ｏ3 濃度が増加し、硬質な非金属介在物が形成
する。そこで、発明者は、前記Ｓｉ脱酸でスラグおよび
炉耐火物から還元されて入ったＡｌの存在下において、
溶鋼に前記ＣａおよびＬａ、Ｃｅを含んだＲＥＭ元素を
添加し、凝固後の該ステナイト系ステンレス鋼中に含ま
れる非金属介在物の性状を調査したのである。
ナイト系ステンレス鋼は、通常、生成スラグのＣａＯ／
ＳｉやＡｌ2 Ｏ3 濃度を精錬中に低下させても、溶鋼中
のＳｉ濃度が比較的高いため、スラグ中のＡｌ濃度と平
衡する溶鋼中のＡｌ濃度が高くなり、非金属介在物中３
のＡｌ2 Ｏ3 濃度が増加し、硬質な非金属介在物が形成
する。そこで、発明者は、前記Ｓｉ脱酸でスラグおよび
炉耐火物から還元されて入ったＡｌの存在下において、
溶鋼に前記ＣａおよびＬａ、Ｃｅを含んだＲＥＭ元素を
添加し、凝固後の該ステナイト系ステンレス鋼中に含ま
れる非金属介在物の性状を調査したのである。
【００１３】その結果、圧延後の鋼材に含まれる非金属
介在物３は、図１に模式図で示したような圧延方向に延
びた形状になり、しかも、溶鋼時の添加元素の増加につ
れ、短径ｄ1 と長径ｄ2 の比ｄ2 ／ｄ1 が大きく異なる
ことがわかった。なお、形成された非金属介在物の組成
は、主にＳｉＯ2 −ＭｎＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ−Ｌａ
3 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 の複合酸化物であり、Ｃａ及びＲＥ
Ｍ元素の添加量により、ＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ
3 の濃度が異なる。
介在物３は、図１に模式図で示したような圧延方向に延
びた形状になり、しかも、溶鋼時の添加元素の増加につ
れ、短径ｄ1 と長径ｄ2 の比ｄ2 ／ｄ1 が大きく異なる
ことがわかった。なお、形成された非金属介在物の組成
は、主にＳｉＯ2 −ＭｎＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ−Ｌａ
3 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 の複合酸化物であり、Ｃａ及びＲＥ
Ｍ元素の添加量により、ＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ
3 の濃度が異なる。
【００１４】また、図２に非金属介在物中のＣａＯ−Ｌ
ａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 濃度と圧延後の非金属介在物の短
径ｄ1 と長径ｄ2 の比ｄ2 ／ｄ1 との関係を示すが、Ｃ
ａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 の濃度が高いほど、短径
ｄ1 と長径ｄ2 の比ｄ2 ／ｄ 1 が大きく、伸延性の大き
い非金属介在物３になることがわかった。特に、非金属
介在物中のＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 濃度が１０
重量％以上になると、非金属介在物３の伸延性は大幅に
向上し、一般に伸延性良好とされるｄ2 ／ｄ1＞５を達
成できることが確認された。これはＳｉＯ2 −ＭｎＯ−
Ａｌ2 Ｏ3 系非金属介在物中にＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃ
ｅ2 Ｏ3 が加わったために、非金属介在物の融点が低下
したためと考えられる。
ａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 濃度と圧延後の非金属介在物の短
径ｄ1 と長径ｄ2 の比ｄ2 ／ｄ1 との関係を示すが、Ｃ
ａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 の濃度が高いほど、短径
ｄ1 と長径ｄ2 の比ｄ2 ／ｄ 1 が大きく、伸延性の大き
い非金属介在物３になることがわかった。特に、非金属
介在物中のＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 濃度が１０
重量％以上になると、非金属介在物３の伸延性は大幅に
向上し、一般に伸延性良好とされるｄ2 ／ｄ1＞５を達
成できることが確認された。これはＳｉＯ2 −ＭｎＯ−
Ａｌ2 Ｏ3 系非金属介在物中にＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃ
ｅ2 Ｏ3 が加わったために、非金属介在物の融点が低下
したためと考えられる。
【００１５】さらに、図３に溶鋼中のＣａ＋ＲＥＭ元素
濃度と非金属介在物中のＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ
3 濃度との関係を示すが、溶鋼中のＣａ＋ＲＥＭ元素濃
度が増加するに従い、非金属介在物中ＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ
3 −Ｃｅ2 Ｏ3 の濃度も増加する。発明者は、以上図１
〜３に示した関係を整理し、本発明となしたのである。
つまり、非金属介在物の延伸性を高めるには、該非金属
介在物中のＣａＯ−Ｌａ2Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 濃度を１０
重量％以上必要であり、そのためにはＶＯＤあるいはＡ
ＯＤ装置による精錬時に溶鋼中のＣａ＋ＲＥＭ濃度を
０．０００１重量％以上とする。しかし、このＲＥＭと
Ｃａの合計濃度が０．００１５重量％を超えると、鋼材
に前記発錆問題が生じるので、その上限濃度を０．００
１５重量％とするようにした。
濃度と非金属介在物中のＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ
3 濃度との関係を示すが、溶鋼中のＣａ＋ＲＥＭ元素濃
度が増加するに従い、非金属介在物中ＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ
3 −Ｃｅ2 Ｏ3 の濃度も増加する。発明者は、以上図１
〜３に示した関係を整理し、本発明となしたのである。
つまり、非金属介在物の延伸性を高めるには、該非金属
介在物中のＣａＯ−Ｌａ2Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 濃度を１０
重量％以上必要であり、そのためにはＶＯＤあるいはＡ
ＯＤ装置による精錬時に溶鋼中のＣａ＋ＲＥＭ濃度を
０．０００１重量％以上とする。しかし、このＲＥＭと
Ｃａの合計濃度が０．００１５重量％を超えると、鋼材
に前記発錆問題が生じるので、その上限濃度を０．００
１５重量％とするようにした。
【００１６】
【実施例】ばね材として利用されるオーステナイト系ス
テンレス鋼ＳＵＳ３０１を製造可能な溶鋼（Ｃｒ：１７
重量％、Ｎｉ：６．６重量％に調整）を転炉から１６０
ｔｏｎの取鍋２に出鋼し、その取鍋２を所謂ＶＯＤ装置
１内にセットした。そして、酸素上吹きランス４から溶
鋼７中に酸素ガス１０を吹込み、ＶＯＤによる脱炭を行
った。その際、減圧室６の圧力は、１０〜１００ｔｏｒ
ｒの範囲で変更して減圧し、溶鋼７の当初温度は１６７
０℃であった。また、溶鋼中のＣａ＋ＲＥＭ濃度はほぼ
０であった。
テンレス鋼ＳＵＳ３０１を製造可能な溶鋼（Ｃｒ：１７
重量％、Ｎｉ：６．６重量％に調整）を転炉から１６０
ｔｏｎの取鍋２に出鋼し、その取鍋２を所謂ＶＯＤ装置
１内にセットした。そして、酸素上吹きランス４から溶
鋼７中に酸素ガス１０を吹込み、ＶＯＤによる脱炭を行
った。その際、減圧室６の圧力は、１０〜１００ｔｏｒ
ｒの範囲で変更して減圧し、溶鋼７の当初温度は１６７
０℃であった。また、溶鋼中のＣａ＋ＲＥＭ濃度はほぼ
０であった。
【００１７】この脱炭終了後、金属Ｓｉを投入して、溶
鋼７や生成したスラグ８の還元を行った。そして、引き
続き、溶鋼７中にＣａ＋ＲＥＭ元素を添加し、それらの
溶鋼７中濃度を調整した。この調整は、本発明の要件を
満足する場合（実施例）及び満足しない場合（比較例）
の両方で実施した。かくして最終成分としてはＣ：０．
０９〜０．１１重量％、Ｓｉ：０．５５〜０．７５重量
％、Ｍｎ：０．７０〜０．９０重量％、Ｃｒ：１６．８
〜１７．２重量％、Ｎｉ：６．５０〜６．７０重量％、
Ｎ：０．０４５０〜０．０６５０重量％で、Ｃａ＋ＲＥ
Ｍの含有量が０〜９ｐｐｍの溶鋼を得た。なお、使用し
た取鍋２（精錬容器）に内張りした耐火物は、通常使用
されている安価なアルミナ−マグネシア煉瓦である。ま
た、操業中に、スラグの組成は、ＣａＯ／ＳｉＯ2 を
１．５、アルミ濃度を８重量％となるようにした。さら
に、ＣａやＲＥＭの添加手段（図示せず）及び分析手段
は、公知のものを採用した。
鋼７や生成したスラグ８の還元を行った。そして、引き
続き、溶鋼７中にＣａ＋ＲＥＭ元素を添加し、それらの
溶鋼７中濃度を調整した。この調整は、本発明の要件を
満足する場合（実施例）及び満足しない場合（比較例）
の両方で実施した。かくして最終成分としてはＣ：０．
０９〜０．１１重量％、Ｓｉ：０．５５〜０．７５重量
％、Ｍｎ：０．７０〜０．９０重量％、Ｃｒ：１６．８
〜１７．２重量％、Ｎｉ：６．５０〜６．７０重量％、
Ｎ：０．０４５０〜０．０６５０重量％で、Ｃａ＋ＲＥ
Ｍの含有量が０〜９ｐｐｍの溶鋼を得た。なお、使用し
た取鍋２（精錬容器）に内張りした耐火物は、通常使用
されている安価なアルミナ−マグネシア煉瓦である。ま
た、操業中に、スラグの組成は、ＣａＯ／ＳｉＯ2 を
１．５、アルミ濃度を８重量％となるようにした。さら
に、ＣａやＲＥＭの添加手段（図示せず）及び分析手段
は、公知のものを採用した。
【００１８】かかる操業で得た溶鋼７は、公知の連続鋳
造で鋳片にされ、熱間圧延−冷間圧延を施して板状に
し、所定位置から試料を採取して含有する非金属介在物
３の調査が行われた。この調査は、ＳＥＭ（２次電子顕
微鏡）で形状の観察および短径ｄ1 と長径ｄ2 の測定を
し、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）を用いて
組成を同定することである。その結果を、表１に一括し
て示す。
造で鋳片にされ、熱間圧延−冷間圧延を施して板状に
し、所定位置から試料を採取して含有する非金属介在物
３の調査が行われた。この調査は、ＳＥＭ（２次電子顕
微鏡）で形状の観察および短径ｄ1 と長径ｄ2 の測定を
し、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）を用いて
組成を同定することである。その結果を、表１に一括し
て示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１より、本発明の要件を満足する場合に
は、非金属介在物３がＳｉＯ2 −ＭｎＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −
ＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 系であり、その形態は
針状であることがわかる。つまり、軟質化して伸延性の
大きいものになっていた。
は、非金属介在物３がＳｉＯ2 −ＭｎＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −
ＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 系であり、その形態は
針状であることがわかる。つまり、軟質化して伸延性の
大きいものになっていた。
【００２１】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明により、バ
ネ材に利用されるオーステナイト系ステンレス鋼のよう
なＳｉ濃度の高い鋼種でも、非金属介在物を軟化し、伸
延性を良くすることができるようになった。すなわち、
伸線性や疲労強度に優れたオーステナイト系ステンレス
鋼を、安価な内張り耐火物を使用した装置で、安定して
製造することができるようになった。
ネ材に利用されるオーステナイト系ステンレス鋼のよう
なＳｉ濃度の高い鋼種でも、非金属介在物を軟化し、伸
延性を良くすることができるようになった。すなわち、
伸線性や疲労強度に優れたオーステナイト系ステンレス
鋼を、安価な内張り耐火物を使用した装置で、安定して
製造することができるようになった。
【図１】本発明に係る精錬方法で得た鋳片の圧延後、該
鋳片内で観察される非金属介在物の形状を示す模式図で
ある。
鋳片内で観察される非金属介在物の形状を示す模式図で
ある。
【図２】図１に示した非金属介在物中のＣａＯ−Ｌａ2
Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 濃度と、（短径ｄ1 ／長径ｄ2 比）と
の関係を示す図である。
Ｏ3 −Ｃｅ2 Ｏ3 濃度と、（短径ｄ1 ／長径ｄ2 比）と
の関係を示す図である。
【図３】溶鋼中のＣａ＋ＲＥＭ元素濃度と非金属介在物
中のＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ 2 Ｏ3 濃度との関係を示
す図である。
中のＣａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −Ｃｅ 2 Ｏ3 濃度との関係を示
す図である。
【図４】本発明に係る精錬方法を実施する装置の図であ
り、（ａ）はＶＯＤ装置，（ｂ）はＡＯＤ炉である。
り、（ａ）はＶＯＤ装置，（ｂ）はＡＯＤ炉である。
１ ＶＯＤ真空脱ガス装置 ２ 精錬容器（取鍋、ＡＯＤ炉等） ３ 非金属介在物 ４ 酸素上吹きランス ５ ガス吹き込みノズル ６ 減圧室 ７ 溶鋼 ８ スラグ ９ 不活性ガス １０ 酸素ガス １１ 排気
Claims (4)
- 【請求項１】 精錬容器にオーステナイト系ステンレス
鋼の溶鋼を保持し、まず該溶鋼を脱炭精錬した後に目標
濃度になるようＣｒ及びＮｉ量を調整してから、Ｓｉで
脱酸するオーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法にお
いて、 前記Ｓｉ脱酸後の溶鋼に，引き続きＣａとＲＥＭを複合
添加し、該溶鋼中のＣａとＲＥＭの合計濃度を０．００
０１〜０．００１５重量％の範囲に調整することを特徴
とするオーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法。 - 【請求項２】 前記脱炭精錬を真空下あるいは不活性ガ
ス下で行うことを特徴とする請求項１記載のオーステナ
イト系ステンレス鋼の精錬方法。 - 【請求項３】 前記精錬容器をアルミナ質耐火物で内張
りすることを特徴とする請求項１又は２記載のオーステ
ナイト系ステンレス鋼の精錬方法。 - 【請求項４】 前記溶鋼を、バネ材の素材に好適な組成
としたことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の
オーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法。
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|---|---|---|---|
| JP00310198A JP4061687B2 (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | Ｓｕｓ３０１のバネ用オーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00310198A JP4061687B2 (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | Ｓｕｓ３０１のバネ用オーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007183885A Division JP5135923B2 (ja) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | Ｓｕｓ３０１のバネ用オーステナイト系ステンレス鋼 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199917A true JPH11199917A (ja) | 1999-07-27 |
| JP4061687B2 JP4061687B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=11547966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00310198A Expired - Lifetime JP4061687B2 (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | Ｓｕｓ３０１のバネ用オーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4061687B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100429158B1 (ko) * | 1999-10-20 | 2004-04-28 | 주식회사 포스코 | 오스테나이트계 스테인레스강의 탈산방법 |
| JP2007270357A (ja) * | 2007-07-13 | 2007-10-18 | Jfe Steel Kk | Ｓｕｓ３０１のバネ用オーステナイト系ステンレス鋼 |
| KR101441301B1 (ko) * | 2012-12-24 | 2014-09-17 | 주식회사 포스코 | 마르텐사이트 스테인레스 강 및 그 제조 방법 |
| CN114921617A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-19 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | Tp316h奥氏体不锈钢的控氢方法 |
-
1998
- 1998-01-09 JP JP00310198A patent/JP4061687B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN114921617A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-19 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | Tp316h奥氏体不锈钢的控氢方法 |
| CN114921617B (zh) * | 2022-04-27 | 2023-07-14 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | Tp316h奥氏体不锈钢的控氢方法 |
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