JPH11302772A - 加工性の優れた薄板用鋼およびその脱酸方法 - Google Patents
加工性の優れた薄板用鋼およびその脱酸方法Info
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- JPH11302772A JPH11302772A JP3689299A JP3689299A JPH11302772A JP H11302772 A JPH11302772 A JP H11302772A JP 3689299 A JP3689299 A JP 3689299A JP 3689299 A JP3689299 A JP 3689299A JP H11302772 A JPH11302772 A JP H11302772A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面欠陥の発生を顕著に改善した良加工性薄
板用鋼とこの溶鋼を連続鋳造する際のノズル閉塞を防止
する脱酸方法を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０００１〜０．００
３０％、Ｓｉ：０．０３％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．
３０％、Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．００１〜０．
０１５％、Ａｌ：０．００８％以下、Ｔｉ：０．０２〜
０．０８％、Ｃａ：０．０００５〜０．００２０％、
Ｎ：０．０００５〜０．０１％を含み、必要に応じてＮ
ｂ：０．００１〜０．０２重量％、Ｂ：０．０００１〜
０．００１０重量％の一方又は双方を含み、残部Ｆｅお
よび不可避的不純物元素からなる加工性の優れた薄板用
鋼。また、上記成分の鋼において脱酸剤としてのＣａお
よびＡｌの添加量を適正に調節して非金属介在物組成を
制御し、鋳造ノズルの閉塞を防止する。
板用鋼とこの溶鋼を連続鋳造する際のノズル閉塞を防止
する脱酸方法を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０００１〜０．００
３０％、Ｓｉ：０．０３％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．
３０％、Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．００１〜０．
０１５％、Ａｌ：０．００８％以下、Ｔｉ：０．０２〜
０．０８％、Ｃａ：０．０００５〜０．００２０％、
Ｎ：０．０００５〜０．０１％を含み、必要に応じてＮ
ｂ：０．００１〜０．０２重量％、Ｂ：０．０００１〜
０．００１０重量％の一方又は双方を含み、残部Ｆｅお
よび不可避的不純物元素からなる加工性の優れた薄板用
鋼。また、上記成分の鋼において脱酸剤としてのＣａお
よびＡｌの添加量を適正に調節して非金属介在物組成を
制御し、鋳造ノズルの閉塞を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工性の優れた薄
板用鋼とその脱酸方法に関し、とくに薄板製品の表面欠
陥が著しく少ない良加工性薄板用鋼と、その溶鋼を連続
鋳造する際に鋳造ノズルの閉塞を防止するための脱酸方
法に関する。
板用鋼とその脱酸方法に関し、とくに薄板製品の表面欠
陥が著しく少ない良加工性薄板用鋼と、その溶鋼を連続
鋳造する際に鋳造ノズルの閉塞を防止するための脱酸方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】極低炭素鋼は優れた加工性を有すること
から、近年自動車用外板や表面処理鋼板等に広く用いら
れている。その粗鋼片は、通常転炉等の溶鋼をＲＨ等の
真空脱ガス処理によって極低炭素濃度まで下げる脱炭処
理をした後、連続鋳造で製造される。脱炭処理後には過
剰のフリー酸素が溶鋼中に高濃度に存在するため、連続
鋳造前に溶鋼を脱酸する必要がある。
から、近年自動車用外板や表面処理鋼板等に広く用いら
れている。その粗鋼片は、通常転炉等の溶鋼をＲＨ等の
真空脱ガス処理によって極低炭素濃度まで下げる脱炭処
理をした後、連続鋳造で製造される。脱炭処理後には過
剰のフリー酸素が溶鋼中に高濃度に存在するため、連続
鋳造前に溶鋼を脱酸する必要がある。
【０００３】一般的に、溶鋼の脱酸にはアルミニウム
(Ａｌ)が用いられ、従来の極低炭素鋼はＡｌキルド鋼で
ある。溶鋼の脱酸によって生成したアルミナ系介在物は
クラスターを形成し、しばしば連鋳鋳片の表層に残留
し、圧延後の表面欠陥の原因となり、著しく製品歩留を
低下させる。従って、表面品質確保の観点から極低炭素
鋼の製造にあたっては、溶鋼の清浄化対策が重要であ
る。
(Ａｌ)が用いられ、従来の極低炭素鋼はＡｌキルド鋼で
ある。溶鋼の脱酸によって生成したアルミナ系介在物は
クラスターを形成し、しばしば連鋳鋳片の表層に残留
し、圧延後の表面欠陥の原因となり、著しく製品歩留を
低下させる。従って、表面品質確保の観点から極低炭素
鋼の製造にあたっては、溶鋼の清浄化対策が重要であ
る。
【０００４】一方、連続鋳造中に発生するノズル閉塞
は、ヘゲ疵、スリバー疵等の線状疵の原因となり製品薄
板材の品質を著しく損なうことが知られている。また連
続鋳造のメリットである高生産性確保の観点からも、ノ
ズル閉塞の防止対策が必要である。
は、ヘゲ疵、スリバー疵等の線状疵の原因となり製品薄
板材の品質を著しく損なうことが知られている。また連
続鋳造のメリットである高生産性確保の観点からも、ノ
ズル閉塞の防止対策が必要である。
【０００５】ノズル閉塞の発生原因は溶鋼中に存在する
アルミナおよびアルミナクラスターが、浸漬ノズル内壁
面に付着、堆積するためであることが知られている。こ
のようなノズル閉塞の機構については、「耐火物」第４
６巻（１９９４）１６６〜１７８頁に種々の説が詳細に
解説されているが、閉塞したノズルの断面観察からは、
ノズル内壁付着物はアルミナクラスターとメタルの混合
物であることが知られている。従って、ノズル閉塞を防
止するためには、溶鋼の清浄度を上げることが最も重要
である。
アルミナおよびアルミナクラスターが、浸漬ノズル内壁
面に付着、堆積するためであることが知られている。こ
のようなノズル閉塞の機構については、「耐火物」第４
６巻（１９９４）１６６〜１７８頁に種々の説が詳細に
解説されているが、閉塞したノズルの断面観察からは、
ノズル内壁付着物はアルミナクラスターとメタルの混合
物であることが知られている。従って、ノズル閉塞を防
止するためには、溶鋼の清浄度を上げることが最も重要
である。
【０００６】溶鋼清浄度を向上する対策としては、第１
２６回・第１２７回西山記念技術講座「高清浄鋼」（日
本鉄鋼協会編）１２〜１４頁に詳しく述べられている
が、例えばタンディッシュでは溶鋼の再酸化を防止する
ことが重要であり、タンディッシュ内雰囲気を不活性ガ
スでシールすることで、再酸化が抑えられることが示さ
れている。
２６回・第１２７回西山記念技術講座「高清浄鋼」（日
本鉄鋼協会編）１２〜１４頁に詳しく述べられている
が、例えばタンディッシュでは溶鋼の再酸化を防止する
ことが重要であり、タンディッシュ内雰囲気を不活性ガ
スでシールすることで、再酸化が抑えられることが示さ
れている。
【０００７】また、ノズル閉塞防止の目的で、ノズル閉
塞の原因となるアルミナを低融点複合介在物に形態制御
し、ノズル内壁に付着しにくくする方法が提案されてい
る。低融点化の方法としてこれまで適用されているのが
溶鋼中へのＣａ添加であり、「鉄と鋼」（１９８６）Ｓ
２８１にノズル閉塞防止に対する効果が示されている。
また、特開平５−２３７６１３号公報にはノズル閉塞状
況に応じたタンディッシュ内へのＣａ添加方法が開示さ
れている。
塞の原因となるアルミナを低融点複合介在物に形態制御
し、ノズル内壁に付着しにくくする方法が提案されてい
る。低融点化の方法としてこれまで適用されているのが
溶鋼中へのＣａ添加であり、「鉄と鋼」（１９８６）Ｓ
２８１にノズル閉塞防止に対する効果が示されている。
また、特開平５−２３７６１３号公報にはノズル閉塞状
況に応じたタンディッシュ内へのＣａ添加方法が開示さ
れている。
【０００８】しかしながら、Ａｌキルド鋼の場合は、ア
ルミナクラスターを低融点化するために多量のＣａを添
加する必要があり、またノズル閉塞防止効果が必ずしも
十分でなく、そのため表面欠陥のない薄板製品を安定し
て製造するのが難しいという問題があった。
ルミナクラスターを低融点化するために多量のＣａを添
加する必要があり、またノズル閉塞防止効果が必ずしも
十分でなく、そのため表面欠陥のない薄板製品を安定し
て製造するのが難しいという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の発明者らは、
先に（例えば特開平７−１１１０７１号公報に）Ｔｉを
０．０１〜０．４０重量％含有しＡｌを少なくしたＴｉ
含有鋼は、薄板材質としてＡｌ脱酸鋼と同等の特性を有
し、また製造した薄板の表面欠陥が低減できることを示
した。
先に（例えば特開平７−１１１０７１号公報に）Ｔｉを
０．０１〜０．４０重量％含有しＡｌを少なくしたＴｉ
含有鋼は、薄板材質としてＡｌ脱酸鋼と同等の特性を有
し、また製造した薄板の表面欠陥が低減できることを示
した。
【００１０】Ａｌの少ないＴｉ含有鋼の場合に表面欠陥
が発生しにくい理由は、溶鋼中の介在物が、凝集し易く
大型のクラスターを形成し易いＡｌ2Ｏ3でなく、Ｔｉ酸
化物主体の介在物になっているためと推測される。
が発生しにくい理由は、溶鋼中の介在物が、凝集し易く
大型のクラスターを形成し易いＡｌ2Ｏ3でなく、Ｔｉ酸
化物主体の介在物になっているためと推測される。
【００１１】しかし本発明者らの知見によれば、かかる
Ｔｉ含有鋼はＡｌ脱酸鋼よりも注湯ノズルの閉塞が起こ
り易い。したがって、連続鋳造で表面欠陥のないＴｉ含
有極低炭薄板材を製造するためには、注湯ノズルの閉塞
を防止する技術の確立が不可欠である。
Ｔｉ含有鋼はＡｌ脱酸鋼よりも注湯ノズルの閉塞が起こ
り易い。したがって、連続鋳造で表面欠陥のないＴｉ含
有極低炭薄板材を製造するためには、注湯ノズルの閉塞
を防止する技術の確立が不可欠である。
【００１２】このため本発明者らは、Ａｌの少ないＴｉ
含有鋼のノズルの閉塞防止法として、特定の材質のノズ
ルを使用する方法（特開平７−１１１０７１号）、溶鋼
中のＳｉ濃度を制御する方法（特開平７−１１１０７３
号）、溶鋼中の酸素濃度を制御する方法（特開平７−１
１１０７２号公報）などを提案した。
含有鋼のノズルの閉塞防止法として、特定の材質のノズ
ルを使用する方法（特開平７−１１１０７１号）、溶鋼
中のＳｉ濃度を制御する方法（特開平７−１１１０７３
号）、溶鋼中の酸素濃度を制御する方法（特開平７−１
１１０７２号公報）などを提案した。
【００１３】しかし、溶鋼中のＳｉやＯ濃度を制御する
方法は、一部の鋼種については材質への影響があって適
用できない。また、上記の各方法によってもＴｉ含有鋼
のノズル閉塞を完全に防止することは困難で、より確実
にノズルの閉塞を防止し、安定して表面欠陥のないＴｉ
含有極低炭薄板製品を製造しうる手段の提供が望まれて
いる。
方法は、一部の鋼種については材質への影響があって適
用できない。また、上記の各方法によってもＴｉ含有鋼
のノズル閉塞を完全に防止することは困難で、より確実
にノズルの閉塞を防止し、安定して表面欠陥のないＴｉ
含有極低炭薄板製品を製造しうる手段の提供が望まれて
いる。
【００１４】そこで本発明は、ノズル閉塞が発生し易い
上記のようなＴｉ含有鋼において、製品材質等へ悪影響
を与えることなく確実に鋳造ノズル閉塞を防止して、介
在物に起因する製品表面欠陥の発生を著しく少なくしう
るＴｉ含有極低炭薄板用鋼を提供することを目的とす
る。
上記のようなＴｉ含有鋼において、製品材質等へ悪影響
を与えることなく確実に鋳造ノズル閉塞を防止して、介
在物に起因する製品表面欠陥の発生を著しく少なくしう
るＴｉ含有極低炭薄板用鋼を提供することを目的とす
る。
【００１５】またこの薄板用鋼は、介在物の融点が高く
かつその凝集性が大きい場合にノズル内面へ付着物が成
長し易いことから、溶鋼中の介在物の組成を制御して融
点が低く凝集性の小さい介在物を生成させることによ
り、ノズル閉塞を抜本的に防止しうる脱酸方法を提供す
ることを目的とする。
かつその凝集性が大きい場合にノズル内面へ付着物が成
長し易いことから、溶鋼中の介在物の組成を制御して融
点が低く凝集性の小さい介在物を生成させることによ
り、ノズル閉塞を抜本的に防止しうる脱酸方法を提供す
ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｔｉ含有
鋼の場合にもＣａ添加により低融点の介在物が生成し、
薄板材の表面欠陥が低減するが、Ｃａ添加量を多くする
と低融点化の効果が無くなるため、溶鋼中のトータルＣ
ａ濃度が所定の範囲に入るようにＣａ添加量を調節する
必要があることを知見した。
鋼の場合にもＣａ添加により低融点の介在物が生成し、
薄板材の表面欠陥が低減するが、Ｃａ添加量を多くする
と低融点化の効果が無くなるため、溶鋼中のトータルＣ
ａ濃度が所定の範囲に入るようにＣａ添加量を調節する
必要があることを知見した。
【００１７】また、Ｔｉの歩留を高位に安定させるとい
う観点からは、少量のＡｌで先行脱酸する方が望ましい
が、過度にＡｌを添加するとＡｌ脱酸鋼と同様の介在物
が生成し、前述のように多量のＣａを添加しなければ、
低融点の介在物が生成しないという問題が生ずる。した
がって、Ａｌで先行脱酸する場合には、Ｔｉ添加前のＡ
ｌによる先行脱酸の条件を適正に制御し、かつＣａ添加
量を上記のように調節する必要があることを知見した。
う観点からは、少量のＡｌで先行脱酸する方が望ましい
が、過度にＡｌを添加するとＡｌ脱酸鋼と同様の介在物
が生成し、前述のように多量のＣａを添加しなければ、
低融点の介在物が生成しないという問題が生ずる。した
がって、Ａｌで先行脱酸する場合には、Ｔｉ添加前のＡ
ｌによる先行脱酸の条件を適正に制御し、かつＣａ添加
量を上記のように調節する必要があることを知見した。
【００１８】Ａｌ脱酸に先立ってＳｉで予備脱酸を行う
ことも可能であるが、一般的に安価なＣａ源としてＣａ
Ｓｉを使用するので、溶鋼中の[Ｓｉ]濃度の許容限界
（０．０３％）内でＳｉを使用しなければならない。
ことも可能であるが、一般的に安価なＣａ源としてＣａ
Ｓｉを使用するので、溶鋼中の[Ｓｉ]濃度の許容限界
（０．０３％）内でＳｉを使用しなければならない。
【００１９】また、本発明者らは上記の知見および製品
材質に関する検討結果から、介在物に起因する線状疵が
少ないＴｉ含有極低炭薄板用鋼の適正な鋼成分および介
在物組成に関する知見を得た。
材質に関する検討結果から、介在物に起因する線状疵が
少ないＴｉ含有極低炭薄板用鋼の適正な鋼成分および介
在物組成に関する知見を得た。
【００２０】本発明はこれらの知見に基いてなされたも
ので、本発明に係る加工性の優れた薄板用鋼の要旨は、
重量％でＣ：０．０００１〜０．００３０％、Ｓｉ：
０．０３％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．３０％、Ｐ：
０．０１５％以下、Ｓ：０．００１〜０．０１５％、Ａ
ｌ：０．００８％以下、Ｔｉ：０．０２〜０．０８％、
Ｃａ：０．０００５〜０．００２０％、Ｎ：０．０００
５〜０．０１％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
元素からなる加工性の優れた薄板用鋼である。
ので、本発明に係る加工性の優れた薄板用鋼の要旨は、
重量％でＣ：０．０００１〜０．００３０％、Ｓｉ：
０．０３％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．３０％、Ｐ：
０．０１５％以下、Ｓ：０．００１〜０．０１５％、Ａ
ｌ：０．００８％以下、Ｔｉ：０．０２〜０．０８％、
Ｃａ：０．０００５〜０．００２０％、Ｎ：０．０００
５〜０．０１％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
元素からなる加工性の優れた薄板用鋼である。
【００２１】上記の鋼はさらにＮｂ：０．００１〜０．
０２重量％、Ｂ：０．０００１〜０．００１０重量％の
いずれか一方又は双方を含むものであってもよい。
０２重量％、Ｂ：０．０００１〜０．００１０重量％の
いずれか一方又は双方を含むものであってもよい。
【００２２】また、上記の鋼組成を有し、かつ鋼中円相
当径１０μｍφ以上の非金属介在物の７０％以上が、Ｃ
ａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の３成分について、下記(１
ａ)〜(１ｃ)式の範囲内の組成を有することを特徴とす
る加工性の優れた薄板用鋼である。
当径１０μｍφ以上の非金属介在物の７０％以上が、Ｃ
ａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の３成分について、下記(１
ａ)〜(１ｃ)式の範囲内の組成を有することを特徴とす
る加工性の優れた薄板用鋼である。
【００２３】 ０．０３≦ＣａＯ／(ＣａＯ＋Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2)≦０．３０ ……(１ａ) ０≦Ａｌ2Ｏ3／(ＣａＯ＋Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2)≦０．４０ ……(１ｂ) ０．４０≦ＴｉＯ2／(ＣａＯ＋Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2)≦０．９０……(１ｃ) ここで、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2：非金属介在物中
のＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の含有量（重量％）な
お、実鋳片中のＴｉ酸化物はＴｉＯ2とＴｉ2Ｏ3の形態
をとっている場合があるが、ここでは便宜上Ｔｉ酸化物
はＴｉＯ2として表記した。
のＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の含有量（重量％）な
お、実鋳片中のＴｉ酸化物はＴｉＯ2とＴｉ2Ｏ3の形態
をとっている場合があるが、ここでは便宜上Ｔｉ酸化物
はＴｉＯ2として表記した。
【００２４】本発明に係る加工性の優れた薄板用鋼の脱
酸方法の要旨は、 (１)上記のいずれかの薄板用鋼の連続鋳造に供する溶鋼
を脱酸するに際して、未脱酸溶鋼に所定量のＴｉ又はＴ
ｉ合金を添加した後、該溶鋼中のトータルＣａ濃度が５
〜２０ｐｐｍになるようにＣａ又はＣａ合金を添加し
て、該溶鋼中の非金属介在物をＣａＯを含有するＴｉ酸
化物にすることを特徴とする加工性の優れた薄板用鋼の
脱酸方法である。
酸方法の要旨は、 (１)上記のいずれかの薄板用鋼の連続鋳造に供する溶鋼
を脱酸するに際して、未脱酸溶鋼に所定量のＴｉ又はＴ
ｉ合金を添加した後、該溶鋼中のトータルＣａ濃度が５
〜２０ｐｐｍになるようにＣａ又はＣａ合金を添加し
て、該溶鋼中の非金属介在物をＣａＯを含有するＴｉ酸
化物にすることを特徴とする加工性の優れた薄板用鋼の
脱酸方法である。
【００２５】(２)上記のいずれかの薄板用鋼の連続鋳造
に供する溶鋼を脱酸するに際して、Ａｌによる先行脱酸
を行って該溶鋼中のトータルＡｌ濃度を１０〜８０ｐｐ
ｍとした後所定量のＴｉ又はＴｉ合金を添加し、さらに
その後該溶鋼中のトータルＣａ濃度が５〜２０ｐｐｍに
なるようにＣａ又はＣａ合金を添加して、該溶鋼中の非
金属介在物をＣａＯおよびＡｌ2Ｏ3を含有するＴｉ酸化
物にすることを特徴とする加工性の優れた薄板用鋼の脱
酸方法である。なお、トータルＡｌ濃度は溶鋼中の溶解
Ａｌ及び介在物中のＡｌの溶鋼に対する重量比で、トー
タルＣａ濃度も同様に定義されるものである。
に供する溶鋼を脱酸するに際して、Ａｌによる先行脱酸
を行って該溶鋼中のトータルＡｌ濃度を１０〜８０ｐｐ
ｍとした後所定量のＴｉ又はＴｉ合金を添加し、さらに
その後該溶鋼中のトータルＣａ濃度が５〜２０ｐｐｍに
なるようにＣａ又はＣａ合金を添加して、該溶鋼中の非
金属介在物をＣａＯおよびＡｌ2Ｏ3を含有するＴｉ酸化
物にすることを特徴とする加工性の優れた薄板用鋼の脱
酸方法である。なお、トータルＡｌ濃度は溶鋼中の溶解
Ａｌ及び介在物中のＡｌの溶鋼に対する重量比で、トー
タルＣａ濃度も同様に定義されるものである。
【００２６】(３)上記(２)項記載の薄板用鋼の脱酸方法
において、未脱酸溶鋼のフリー酸素濃度を測定し、前記
先行脱酸におけるＡｌ添加量を下式の範囲にすることを
特徴とする加工性の優れた薄板用鋼の脱酸方法である。
において、未脱酸溶鋼のフリー酸素濃度を測定し、前記
先行脱酸におけるＡｌ添加量を下式の範囲にすることを
特徴とする加工性の優れた薄板用鋼の脱酸方法である。
【００２７】 ＷAl ＜ １６２．５＋０．３７５Ｃ(Ｏ) ……(２) ここで、ＷAl：溶鋼トン当りのＡｌ添加量（ｇ／ｔ） Ｃ(Ｏ)：未脱酸溶鋼のフリー酸素濃度（ｐｐｍ） (４)上記(１)〜(３)項のいずれかに記載の脱酸方法にお
いて、鋼中円相当径１０μｍφ以上の非金属介在物の７
０％以上がＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の３成分につい
て、上記(１ａ)〜(１ｃ)式の範囲内の組成を有すること
を特徴とする加工性の優れた薄板用鋼の脱酸方法であ
る。
いて、鋼中円相当径１０μｍφ以上の非金属介在物の７
０％以上がＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の３成分につい
て、上記(１ａ)〜(１ｃ)式の範囲内の組成を有すること
を特徴とする加工性の優れた薄板用鋼の脱酸方法であ
る。
【００２８】
【発明の実施の形態】まず鋼の成分について述べる。脱
酸生成物起因の線状疵を防止するためには、アルミナク
ラスターの生成を防止し、ノズル閉塞を発生させないこ
とが重要である。Ａｌの濃度が高すぎると、Ｃａ合金ま
たはＣａの添加量が増加し、経済的でないだけでなく、
注入系の断気が悪い場合に、再酸化によりアルミナが生
成し易くなり、介在物組成が高融点となり注入系耐火物
が閉塞傾向となり、製品での線状欠陥の発生割合が高く
なるので上限を０．００８％（重量％、以下同じ）とす
る。また、Ａｌは脱酸とともにＮの固定にも用いられる
ので、この目的のためには０．００１％以上添加するこ
とが好ましい。
酸生成物起因の線状疵を防止するためには、アルミナク
ラスターの生成を防止し、ノズル閉塞を発生させないこ
とが重要である。Ａｌの濃度が高すぎると、Ｃａ合金ま
たはＣａの添加量が増加し、経済的でないだけでなく、
注入系の断気が悪い場合に、再酸化によりアルミナが生
成し易くなり、介在物組成が高融点となり注入系耐火物
が閉塞傾向となり、製品での線状欠陥の発生割合が高く
なるので上限を０．００８％（重量％、以下同じ）とす
る。また、Ａｌは脱酸とともにＮの固定にも用いられる
ので、この目的のためには０．００１％以上添加するこ
とが好ましい。
【００２９】Ｃａも脱酸生成物起因の線状疵発生防止に
重要な元素である。Ｃａは溶鋼中のアルミナと反応し、
浮上させるとともに、介在物を低融点化することによ
り、粗大なアルミナクラスターの生成を防止し、注入系
耐火物への付着増加を抑制する。また、Ｃａは付着した
アルミナ系介在物とも反応し、低融点化することによ
り、ノズル閉塞を防止する。従ってその目的のために
は、少なくとも０．０００５％の添加が必要である。一
方、Ｃａ添加量が多いと、合金コストの増加を招くだけ
でなく、注入系耐火物の溶損が大きくなるので、上限を
０．００２０％とした。なお、耐火物の寿命、コストを
度外視すれば、介在物低融点化の観点からは、この上限
を越えて添加しても問題ない。
重要な元素である。Ｃａは溶鋼中のアルミナと反応し、
浮上させるとともに、介在物を低融点化することによ
り、粗大なアルミナクラスターの生成を防止し、注入系
耐火物への付着増加を抑制する。また、Ｃａは付着した
アルミナ系介在物とも反応し、低融点化することによ
り、ノズル閉塞を防止する。従ってその目的のために
は、少なくとも０．０００５％の添加が必要である。一
方、Ｃａ添加量が多いと、合金コストの増加を招くだけ
でなく、注入系耐火物の溶損が大きくなるので、上限を
０．００２０％とした。なお、耐火物の寿命、コストを
度外視すれば、介在物低融点化の観点からは、この上限
を越えて添加しても問題ない。
【００３０】Ｃは、侵入型固溶元素であり、多量の添加
は鋼を硬化させて成形性を悪化させるとともに、脱酸、
Ｃ固定に使用されるＴｉの歩留まり向上のためになるべ
く低く押さえる必要がありその上限は０．００３０％と
する。
は鋼を硬化させて成形性を悪化させるとともに、脱酸、
Ｃ固定に使用されるＴｉの歩留まり向上のためになるべ
く低く押さえる必要がありその上限は０．００３０％と
する。
【００３１】Ｓｉは、脱酸と鋼の強化のために添加され
るが、過剰の添加は鋼を強化しすぎ、また成形性を劣化
させるため０．０３％以下とした。
るが、過剰の添加は鋼を強化しすぎ、また成形性を劣化
させるため０．０３％以下とした。
【００３２】Ｍｎは置換型元素であり、添加により鋼が
硬化し延性が劣化する。しかし鋼中のＳとＭｎＳを形成
し、Ｓによる熱間脆性を防止する役割も持っている。そ
のため、本発明のような良加工性鋼板においても、０．
０５％以上の添加が必要である。一方０．３％を越える
と成形性の劣化が著しくなるために上限を０．３０％と
した。
硬化し延性が劣化する。しかし鋼中のＳとＭｎＳを形成
し、Ｓによる熱間脆性を防止する役割も持っている。そ
のため、本発明のような良加工性鋼板においても、０．
０５％以上の添加が必要である。一方０．３％を越える
と成形性の劣化が著しくなるために上限を０．３０％と
した。
【００３３】Ｐは鋼の強化のために添加される場合があ
るが過剰に添加すると成形性が劣化するため、０．０１
５％以下とした。
るが過剰に添加すると成形性が劣化するため、０．０１
５％以下とした。
【００３４】Ｓは不可避的不純物元素であり、なるべく
少ない方が成形性や熱間脆性向上の観点から望ましく、
上限を０．０１５％とする。一方０．００１％未満にな
るとスケール剥離性が劣化することに基づく線状疵が発
生し易くなるため、０．００１〜０．０１５％とする。
少ない方が成形性や熱間脆性向上の観点から望ましく、
上限を０．０１５％とする。一方０．００１％未満にな
るとスケール剥離性が劣化することに基づく線状疵が発
生し易くなるため、０．００１〜０．０１５％とする。
【００３５】Ｔｉは脱酸のためと、ＴｉＮ、ＴｉＣとし
てＣ、Ｎの固定のため、０．０２％以上の添加が必要で
あるが、０．０８％を越えると添加効果が飽和するので
上限を０．０８％とする。
てＣ、Ｎの固定のため、０．０２％以上の添加が必要で
あるが、０．０８％を越えると添加効果が飽和するので
上限を０．０８％とする。
【００３６】Ｎｂは必要に応じて添加される元素であ
り、Ｔｉと同様にＣやＮを固定し耐時効性を改善すると
ともに、めっき密着性を改善する。０．００１％未満で
は添加効果がなく、０．０２％を越えると効果が飽和す
るので０．００１〜０．０２％とした。
り、Ｔｉと同様にＣやＮを固定し耐時効性を改善すると
ともに、めっき密着性を改善する。０．００１％未満で
は添加効果がなく、０．０２％を越えると効果が飽和す
るので０．００１〜０．０２％とした。
【００３７】Ｂも必要に応じて添加される元素であり、
二次加工性向上のため添加する。本発明のような高純度
極低炭素鋼は粒界強化元素である固溶炭素がないため粒
界強度が低く、深絞り成形＋口広げのような二次加工を
行なった場合に縦割れが生じることがあるが、Ｂはこれ
を防止する効果がある。０．０００１％未満では添加効
果がなく、一方、０．００１０％を越えると効果が飽和
すると共にｒ値が劣化してくるため０．０００１〜０．
００１０％とする。
二次加工性向上のため添加する。本発明のような高純度
極低炭素鋼は粒界強化元素である固溶炭素がないため粒
界強度が低く、深絞り成形＋口広げのような二次加工を
行なった場合に縦割れが生じることがあるが、Ｂはこれ
を防止する効果がある。０．０００１％未満では添加効
果がなく、一方、０．００１０％を越えると効果が飽和
すると共にｒ値が劣化してくるため０．０００１〜０．
００１０％とする。
【００３８】本発明の薄板用鋼は、鋼成分を上記のよう
にすることにより、アルミナクラスターの生成やノズル
閉塞に伴う大型介在物の生成を抑制して、介在物起因の
表面欠陥の著しい低減を図ることができる。しかし、よ
り確実に連続鋳造のノズル閉塞を防止して、表面欠陥の
ない製品を得るためには、後記のような脱酸方法によ
り、介在物組成を適正な範囲に制御することが望まし
い。
にすることにより、アルミナクラスターの生成やノズル
閉塞に伴う大型介在物の生成を抑制して、介在物起因の
表面欠陥の著しい低減を図ることができる。しかし、よ
り確実に連続鋳造のノズル閉塞を防止して、表面欠陥の
ない製品を得るためには、後記のような脱酸方法によ
り、介在物組成を適正な範囲に制御することが望まし
い。
【００３９】すなわち、本発明の薄板用鋼は、上記の鋼
成分に加えて、鋼中円相当径１０μｍφ以上の非金属介
在物の７０以上％が、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の３
成分について、前記(１ａ)〜(１ｃ)式の範囲内の組成を
有することが望ましい。
成分に加えて、鋼中円相当径１０μｍφ以上の非金属介
在物の７０以上％が、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の３
成分について、前記(１ａ)〜(１ｃ)式の範囲内の組成を
有することが望ましい。
【００４０】円相当径１０μｍφ以上の介在物について
規定するのは以下の理由による。すなわち、表面欠陥の
原因となる介在物は、円相当径１００μｍφ程度以上の
粗大な介在物であるが、鋳片段階で介在物組成の制御状
況を評価するには、１００μｍφ以上の介在物量が少な
いため１０μｍφ以上で評価する必要がある。
規定するのは以下の理由による。すなわち、表面欠陥の
原因となる介在物は、円相当径１００μｍφ程度以上の
粗大な介在物であるが、鋳片段階で介在物組成の制御状
況を評価するには、１００μｍφ以上の介在物量が少な
いため１０μｍφ以上で評価する必要がある。
【００４１】ＣａＯの比率の下限を０．０３とするの
は、これ未満ではＣａ添加による介在物低融点化の効果
が得られないためであり、その上限を０．３０とするの
は、これを越えると介在物が高融点となりノズル閉塞の
原因となり易いためである。
は、これ未満ではＣａ添加による介在物低融点化の効果
が得られないためであり、その上限を０．３０とするの
は、これを越えると介在物が高融点となりノズル閉塞の
原因となり易いためである。
【００４２】Ａｌ2Ｏ3の比率の上限を０．４０とする理
由は、これを越えると実施例の図３及び図４に示すよう
に、Ｃａを添加してもノズルが閉塞気味となるためであ
る。
由は、これを越えると実施例の図３及び図４に示すよう
に、Ｃａを添加してもノズルが閉塞気味となるためであ
る。
【００４３】ＴｉＯ2の比率の上限を０．９０とするの
は、これを越えると介在物がＴｉＯ2単体に近い組成と
なって高融点になるためであり、その下限を０．４０と
するのは、これ未満では、相対的にＣａＯ＋Ａｌ2Ｏ3の
濃度が大きくなるためである。
は、これを越えると介在物がＴｉＯ2単体に近い組成と
なって高融点になるためであり、その下限を０．４０と
するのは、これ未満では、相対的にＣａＯ＋Ａｌ2Ｏ3の
濃度が大きくなるためである。
【００４４】また後記実施例に示すように、円相当径１
０μｍφ以上の介在物の７０％以上が上記の組成範囲で
あれば、ノズル閉塞が発生しないことが確かめられてい
る。
０μｍφ以上の介在物の７０％以上が上記の組成範囲で
あれば、ノズル閉塞が発生しないことが確かめられてい
る。
【００４５】次に脱酸方法について述べる。本発明の加
工性の優れた薄板用鋼の脱酸方法は、溶鋼中の介在物を
低融点のものにして、連続鋳造における注湯ノズルの閉
塞を防止し、これにより製品の表面欠陥を低減すること
を目的とする。図６に示すＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＯ2
三元系状態図に見るように、最も融点の低い組成はＴｉ
Ｏ2：ＣａＯの重量比が略２〜４：１で、Ａｌ2Ｏ が０
〜４０重量％の範囲である。なお、実際の介在物は上記
３成分の他にＭｇＯ，ＭｎＯ，ＦｅＯ等を含有するの
で、純三元系の場合よりも低融点化される。
工性の優れた薄板用鋼の脱酸方法は、溶鋼中の介在物を
低融点のものにして、連続鋳造における注湯ノズルの閉
塞を防止し、これにより製品の表面欠陥を低減すること
を目的とする。図６に示すＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＯ2
三元系状態図に見るように、最も融点の低い組成はＴｉ
Ｏ2：ＣａＯの重量比が略２〜４：１で、Ａｌ2Ｏ が０
〜４０重量％の範囲である。なお、実際の介在物は上記
３成分の他にＭｇＯ，ＭｎＯ，ＦｅＯ等を含有するの
で、純三元系の場合よりも低融点化される。
【００４６】この組成範囲では、介在物の融点は、ノズ
ルへの付着・凝集が起こらない程度に低くなるので、ノ
ズル閉塞を防止する上できわめて有効である。本発明
は、Ｔｉ含有鋼中の介在物組成を上記の範囲に制御する
手段を提供するものである。
ルへの付着・凝集が起こらない程度に低くなるので、ノ
ズル閉塞を防止する上できわめて有効である。本発明
は、Ｔｉ含有鋼中の介在物組成を上記の範囲に制御する
手段を提供するものである。
【００４７】まず、Ａｌ無添加の場合は、未脱酸溶鋼に
所定量のＴｉ又はＴｉ合金を添加した後、溶鋼中のトー
タルＣａ濃度（以下、Ｔ[Ｃａ]と記す）が５〜２０ｐｐ
ｍになるようにＣａ又はＣａ合金を添加する。これによ
り、溶鋼中の介在物は、ＣａＯを約３〜３０％含有する
Ｔｉ酸化物となって低融点化する。
所定量のＴｉ又はＴｉ合金を添加した後、溶鋼中のトー
タルＣａ濃度（以下、Ｔ[Ｃａ]と記す）が５〜２０ｐｐ
ｍになるようにＣａ又はＣａ合金を添加する。これによ
り、溶鋼中の介在物は、ＣａＯを約３〜３０％含有する
Ｔｉ酸化物となって低融点化する。
【００４８】本発明者らの検討結果によれば、Ｔ[Ｃａ]
が５ｐｐｍ未満では、介在物のＣａＯ／ＴｉＯ2の比が
小さくなりすぎ、また２０ｐｐｍを越えるとこの比が大
きくなりすぎるため、いずれも介在物の融点は高くな
る。実際に、後記実施例の図１に示すように、Ｔ[Ｃａ]
が５〜２０ｐｐｍの範囲でのみ、ノズル閉塞を防止しう
ることが確められた。
が５ｐｐｍ未満では、介在物のＣａＯ／ＴｉＯ2の比が
小さくなりすぎ、また２０ｐｐｍを越えるとこの比が大
きくなりすぎるため、いずれも介在物の融点は高くな
る。実際に、後記実施例の図１に示すように、Ｔ[Ｃａ]
が５〜２０ｐｐｍの範囲でのみ、ノズル閉塞を防止しう
ることが確められた。
【００４９】介在物の低融点化という目的のみからは、
脱酸剤としてＡｌを併用することは必ずしも必要ではな
い。しかし、未脱酸の溶鋼に直接Ｔｉ又はＴｉ合金を添
加すると、Ｔｉ添加歩留が低下しかつＴｉの適中率が低
くなるため、少量のＡｌにより先行脱酸を行うことが好
ましい。
脱酸剤としてＡｌを併用することは必ずしも必要ではな
い。しかし、未脱酸の溶鋼に直接Ｔｉ又はＴｉ合金を添
加すると、Ｔｉ添加歩留が低下しかつＴｉの適中率が低
くなるため、少量のＡｌにより先行脱酸を行うことが好
ましい。
【００５０】Ａｌによる先行脱酸を行う場合には、先行
脱酸後の溶鋼中のトータルＡｌ濃度（以下、Ｔ[Ａｌ]と
記す）を１０〜８０ｐｐｍとした後Ｔｉ又はＴｉ合金を
添加し、さらにその後Ｔ[Ｃａ]が５〜２０ｐｐｍになる
ようにＣａ又はＣａ合金を添加する。これにより、溶鋼
中の介在物が図６の太線で囲んだ領域Ｉの組成のＣａＯ
及びＡｌ2Ｏ3を含有するＴｉ酸化物になり、ＣａＯのみ
含むＴｉ酸化物よりも、さらに確実に低融点化できるよ
うになる。
脱酸後の溶鋼中のトータルＡｌ濃度（以下、Ｔ[Ａｌ]と
記す）を１０〜８０ｐｐｍとした後Ｔｉ又はＴｉ合金を
添加し、さらにその後Ｔ[Ｃａ]が５〜２０ｐｐｍになる
ようにＣａ又はＣａ合金を添加する。これにより、溶鋼
中の介在物が図６の太線で囲んだ領域Ｉの組成のＣａＯ
及びＡｌ2Ｏ3を含有するＴｉ酸化物になり、ＣａＯのみ
含むＴｉ酸化物よりも、さらに確実に低融点化できるよ
うになる。
【００５１】先行脱酸後（Ｔｉ添加前）のＴ[Ａｌ]の上
限を８０ｐｐｍとする理由は、後記実施例の図３及び図
４に示すように、これを越えると介在物のＡｌ2Ｏ3濃度
が４０％を超えて高融点化し、ノズル閉塞を起こし易く
なるためである。
限を８０ｐｐｍとする理由は、後記実施例の図３及び図
４に示すように、これを越えると介在物のＡｌ2Ｏ3濃度
が４０％を超えて高融点化し、ノズル閉塞を起こし易く
なるためである。
【００５２】また、Ｔ[Ａｌ]の下限を１０ｐｐｍとする
理由は、これ未満では、先行脱酸を行ってＴｉ歩留を安
定させる上で不十分なためである。なお、Ａｌによる先
行脱酸を行う場合も、上記と同じ理由により、Ｔ[Ｃａ]
が５〜２０ｐｐｍになるようにＣａ又はＣａ合金を添加
する必要がある。
理由は、これ未満では、先行脱酸を行ってＴｉ歩留を安
定させる上で不十分なためである。なお、Ａｌによる先
行脱酸を行う場合も、上記と同じ理由により、Ｔ[Ｃａ]
が５〜２０ｐｐｍになるようにＣａ又はＣａ合金を添加
する必要がある。
【００５３】さらに、本発明者らは、上記の少量のＡｌ
で先行脱酸する場合において、先行脱酸後のＴ[Ａｌ]を
８０ｐｐｍ以下に制御する方法についても知見を得た。
すなわち、未脱酸溶鋼のフリー酸素濃度Ｃ(Ｏ)を測定
し、先行脱酸におけるＡｌ添加量を前記(２)式の範囲内
に調節する。後記実施例の図５に示すように、本式に従
ってＡｌ添加量を調節すれば、Ｔ[Ａｌ]を８０ｐｐｍ以
下にすることができる。
で先行脱酸する場合において、先行脱酸後のＴ[Ａｌ]を
８０ｐｐｍ以下に制御する方法についても知見を得た。
すなわち、未脱酸溶鋼のフリー酸素濃度Ｃ(Ｏ)を測定
し、先行脱酸におけるＡｌ添加量を前記(２)式の範囲内
に調節する。後記実施例の図５に示すように、本式に従
ってＡｌ添加量を調節すれば、Ｔ[Ａｌ]を８０ｐｐｍ以
下にすることができる。
【００５４】本発明のＴｉ含有鋼におけるＣａ添加は、
従来のＡｌ脱酸鋼におけるＣａ添加よりも、その添加量
が少くかつ低融点化の効果が確実なことが特徴である。
従来のＡｌ脱酸鋼におけるＣａ添加よりも、その添加量
が少くかつ低融点化の効果が確実なことが特徴である。
【００５５】すなわち、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3２元系介在物
を低融点化するには、介在物中のＣａＯ濃度を４０〜６
０％にする必要がある（図６参照）。またＡｌ2Ｏ3系介
在物量に比例してＣａを多量に添加する必要があって、
鋼中の溶鋼中のＴ[Ｃａ]が２０ｐｐｍより高くなり、耐
火物の溶損が大きくなって操業上好ましくない。
を低融点化するには、介在物中のＣａＯ濃度を４０〜６
０％にする必要がある（図６参照）。またＡｌ2Ｏ3系介
在物量に比例してＣａを多量に添加する必要があって、
鋼中の溶鋼中のＴ[Ｃａ]が２０ｐｐｍより高くなり、耐
火物の溶損が大きくなって操業上好ましくない。
【００５６】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに詳しく
説明する。ＲＨ真空脱炭−ＲＨ脱酸−連続鋳造の工程
で、本発明の薄板用鋼を製造するに際して本発明の脱酸
方法を実施した。溶鋼量は３００ｔｏｎで、連続鋳造の
鋳型サイズは２４０×１５００ｍｍである。
説明する。ＲＨ真空脱炭−ＲＨ脱酸−連続鋳造の工程
で、本発明の薄板用鋼を製造するに際して本発明の脱酸
方法を実施した。溶鋼量は３００ｔｏｎで、連続鋳造の
鋳型サイズは２４０×１５００ｍｍである。
【００５７】（実施例１）ＲＨ脱炭後の未脱酸溶鋼をＲ
Ｈ真空槽内で脱酸する際に、Ａｌ無添加でＴｉを添加
し、次にＣａ−Ｓｉ合金を添加した。その際Ｃａ−Ｓｉ
合金の添加量を幅広く変えて、Ｃａ添加量と溶鋼中のＴ
[Ｃａ]との関係、及びＴ[Ｃａ]と連続鋳造の浸漬ノズル
の閉塞状況との関係を調査した。供試溶鋼の組成は、
Ｃ：０．００１５〜０．００３％、Ｓｉ：０．０２％以
下、Ｍｎ：０．０８〜０．１５％、Ｐ：０．００８〜
０．０１２％、Ｓ：０．００２〜０．００５％、Ｔｉ：
０．０２〜０．０８％であった。
Ｈ真空槽内で脱酸する際に、Ａｌ無添加でＴｉを添加
し、次にＣａ−Ｓｉ合金を添加した。その際Ｃａ−Ｓｉ
合金の添加量を幅広く変えて、Ｃａ添加量と溶鋼中のＴ
[Ｃａ]との関係、及びＴ[Ｃａ]と連続鋳造の浸漬ノズル
の閉塞状況との関係を調査した。供試溶鋼の組成は、
Ｃ：０．００１５〜０．００３％、Ｓｉ：０．０２％以
下、Ｍｎ：０．０８〜０．１５％、Ｐ：０．００８〜
０．０１２％、Ｓ：０．００２〜０．００５％、Ｔｉ：
０．０２〜０．０８％であった。
【００５８】図２に、Ｃａ添加量（Ｃａ−Ｓｉ合金中の
Ｃａ量）とＴ[Ｃａ]の関係を調査した結果の例を示す。
Ｔ[Ｃａ]は化学分析により求めた。図２に見られるよう
に、Ｃａ添加量とＴ[Ｃａ]の関係は、ややバラツキはあ
るが、ほぼ一定の対応関係がある。したがって、Ｃａ添
加量を調節することにより、溶鋼中のＣａ濃度をおおよ
そ制御しうることが分かる。
Ｃａ量）とＴ[Ｃａ]の関係を調査した結果の例を示す。
Ｔ[Ｃａ]は化学分析により求めた。図２に見られるよう
に、Ｃａ添加量とＴ[Ｃａ]の関係は、ややバラツキはあ
るが、ほぼ一定の対応関係がある。したがって、Ｃａ添
加量を調節することにより、溶鋼中のＣａ濃度をおおよ
そ制御しうることが分かる。
【００５９】なおこの対応関係は、Ｃａ添加前の溶鋼中
のフリー酸素濃度や、取鍋内の溶鋼の表面にあるスラグ
中の酸化鉄濃度等により相違するが、それぞれの製造条
件について、Ｃａ添加量とＴ[Ｃａ]との対応関係を予め
調査しておくことにより、Ｔ[Ｃａ]を５〜２０ｐｐｍの
範囲内に調節することができる。
のフリー酸素濃度や、取鍋内の溶鋼の表面にあるスラグ
中の酸化鉄濃度等により相違するが、それぞれの製造条
件について、Ｃａ添加量とＴ[Ｃａ]との対応関係を予め
調査しておくことにより、Ｔ[Ｃａ]を５〜２０ｐｐｍの
範囲内に調節することができる。
【００６０】図１に、Ｔ[Ｃａ]と浸漬ノズルの閉塞状況
との関係を調査した結果の例を示す。浸漬ノズルの閉塞
状況は、約６時間連続鋳造を行った後の溶鋼の流出状況
から判断したものである。
との関係を調査した結果の例を示す。浸漬ノズルの閉塞
状況は、約６時間連続鋳造を行った後の溶鋼の流出状況
から判断したものである。
【００６１】図に見られるように、Ｔ[Ｃａ]が５ｐｐｍ
未満では、ノズル閉塞が発生するか又はノズルが閉塞気
味になる。溶鋼中のＣａ濃度が５〜２０ｐｐｍの範囲で
あれば、ノズル閉塞は全く発生しない。一方、Ｃａ濃度
が２０ｐｐｍを超える場合にもノズル閉塞が発生するか
閉塞気味となることが確かめられた。なお、上記の実施
例ではＲＨ真空槽内でＣａ−Ｓｉ合金を添加したが、Ｃ
ａの添加方法はこの例に限られない。
未満では、ノズル閉塞が発生するか又はノズルが閉塞気
味になる。溶鋼中のＣａ濃度が５〜２０ｐｐｍの範囲で
あれば、ノズル閉塞は全く発生しない。一方、Ｃａ濃度
が２０ｐｐｍを超える場合にもノズル閉塞が発生するか
閉塞気味となることが確かめられた。なお、上記の実施
例ではＲＨ真空槽内でＣａ−Ｓｉ合金を添加したが、Ｃ
ａの添加方法はこの例に限られない。
【００６２】（実施例２）ＲＨ脱炭後の未脱酸溶鋼をＲ
Ｈ真空槽内で脱酸する際に、まず少量のＡｌにより先行
脱酸を行った後Ｔｉを添加し、次にＴ[Ｃａ]が５〜２０
ｐｐｍの範囲に入るようにＣａ−Ｓｉ合金を添加した。
また比較例として、Ａｌ及びＴｉの添加条件を同じに
し、Ｃａ無添加の場合についても調査した。
Ｈ真空槽内で脱酸する際に、まず少量のＡｌにより先行
脱酸を行った後Ｔｉを添加し、次にＴ[Ｃａ]が５〜２０
ｐｐｍの範囲に入るようにＣａ−Ｓｉ合金を添加した。
また比較例として、Ａｌ及びＴｉの添加条件を同じに
し、Ｃａ無添加の場合についても調査した。
【００６３】上記の実施例及び比較例において、Ａｌ添
加量を種々に変えて、Ａｌ添加量と溶鋼中のトータルＡ
ｌ濃度（Ｔ[Ａｌ]）との関係、及びＴ[Ａｌ]と連続鋳造
の浸漬ノズルの閉塞状況との関係を調査した。供試溶鋼
の組成は、Ａｌを除いて実施例１の組成とほぼ同じであ
る。
加量を種々に変えて、Ａｌ添加量と溶鋼中のトータルＡ
ｌ濃度（Ｔ[Ａｌ]）との関係、及びＴ[Ａｌ]と連続鋳造
の浸漬ノズルの閉塞状況との関係を調査した。供試溶鋼
の組成は、Ａｌを除いて実施例１の組成とほぼ同じであ
る。
【００６４】図３に、先行脱酸後のＴ[Ａｌ]と介在物組
成との関係を調査した結果の例を示す。ここで、Ｔ[Ａ
ｌ]は化学分析により、介在物の組成はＥＰＭＡの定量
分析により求めた。
成との関係を調査した結果の例を示す。ここで、Ｔ[Ａ
ｌ]は化学分析により、介在物の組成はＥＰＭＡの定量
分析により求めた。
【００６５】図３に見られるように、Ｃａ添加(本発明
例)及び無添加(比較例)での介在物の組成は、先行脱酸
後のＴ[Ａｌ]によって大幅に変化するが、Ｔ[Ａｌ]が１
０ｐｐｍ未満の場合は、介在物はほとんどＡｌ2Ｏ3を含
有しないことが分かる。
例)及び無添加(比較例)での介在物の組成は、先行脱酸
後のＴ[Ａｌ]によって大幅に変化するが、Ｔ[Ａｌ]が１
０ｐｐｍ未満の場合は、介在物はほとんどＡｌ2Ｏ3を含
有しないことが分かる。
【００６６】一方、Ｔ[Ａｌ]を１０〜８０ｐｐｍにして
Ｃａを添加した本発明例では、介在物中のＡｌ2Ｏ3濃度
は５〜３０％になっている。また、Ｔ[Ａｌ]が８０ｐｐ
ｍを越える場合は、介在物中のＡｌ2Ｏ3濃度はＣａ添加
で４０％以上、Ｃａ無添加で６０％以上になっている。
Ｃａを添加した本発明例では、介在物中のＡｌ2Ｏ3濃度
は５〜３０％になっている。また、Ｔ[Ａｌ]が８０ｐｐ
ｍを越える場合は、介在物中のＡｌ2Ｏ3濃度はＣａ添加
で４０％以上、Ｃａ無添加で６０％以上になっている。
【００６７】ＥＰＭＡによる組成分析の結果から、Ｔ
[Ａｌ]を１０〜８０ｐｐｍにした後Ｔｉを添加し、さら
にその後Ｔ[Ｃａ]が５〜２０ｐｐｍになるようにＣａを
添加した時の介在物は、５〜３０％のＡｌ2Ｏ3と１０〜
２０％のＣａＯを含有するＴｉ酸化物になっていること
が確かめられた。
[Ａｌ]を１０〜８０ｐｐｍにした後Ｔｉを添加し、さら
にその後Ｔ[Ｃａ]が５〜２０ｐｐｍになるようにＣａを
添加した時の介在物は、５〜３０％のＡｌ2Ｏ3と１０〜
２０％のＣａＯを含有するＴｉ酸化物になっていること
が確かめられた。
【００６８】図４に、先行脱酸後のＴ[Ａｌ]と浸漬ノズ
ルの閉塞状況との関係を調査した結果の例を示す。図に
見られるように、Ｔ[Ａｌ]が８０ｐｐｍ以下でＣａ添加
した場合には、確実にノズル閉塞を防止しうることが分
かる。なお、ノズル閉塞の有無は、実施例１と同じく約
６時間連続鋳造した後に判定した。
ルの閉塞状況との関係を調査した結果の例を示す。図に
見られるように、Ｔ[Ａｌ]が８０ｐｐｍ以下でＣａ添加
した場合には、確実にノズル閉塞を防止しうることが分
かる。なお、ノズル閉塞の有無は、実施例１と同じく約
６時間連続鋳造した後に判定した。
【００６９】また実施例２において、未脱酸溶鋼のフリ
ー酸素濃度を測定し、先行脱酸におけるＡｌ添加量を変
えて、Ｔ[Ａｌ]を８０ｐｐｍ以下にするための限界条件
を調査した。図５に調査結果を示す。この結果から、先
行脱酸におけるＡｌ添加量を、未脱酸溶鋼のフリー酸素
濃度に対応して前記(２)式の範囲内とすることにより、
Ｔ[Ａｌ]を８０ｐｐｍ以下にしうることが分かる。
ー酸素濃度を測定し、先行脱酸におけるＡｌ添加量を変
えて、Ｔ[Ａｌ]を８０ｐｐｍ以下にするための限界条件
を調査した。図５に調査結果を示す。この結果から、先
行脱酸におけるＡｌ添加量を、未脱酸溶鋼のフリー酸素
濃度に対応して前記(２)式の範囲内とすることにより、
Ｔ[Ａｌ]を８０ｐｐｍ以下にしうることが分かる。
【００７０】上記の実施例は、溶鋼組成がＣ０．００３
％以下、Ｔｉが０．０２〜０．０８％の場合であるが、
Ｃ：０．１％以下の低炭素材でＴｉ濃度が０．０１〜
０．４％の範囲内では、上記と同じように、本発明の脱
酸方法により低融点の介在物を生成させて、連続鋳造に
おける注湯ノズルの閉塞を防止しうると考えられる。 （実施例３）実施例２に示した方法で脱酸した溶鋼から
スラブを連続鋳造し、これを表１に示すように抽出温度
１０９９〜１２０５℃で抽出後、仕上温度８８３〜９１
３℃、巻取温度６５０〜７４９℃とした熱間圧延を行な
った後、酸洗し、冷延率７５〜８６％の冷間圧延を行
い、連続焼鈍ラインにおいて７５０〜８６７℃で再結晶
焼鈍後０．５〜０．８％の調質圧延を行って、板厚０．
８〜１．０ｍｍの冷延板を製造した。
％以下、Ｔｉが０．０２〜０．０８％の場合であるが、
Ｃ：０．１％以下の低炭素材でＴｉ濃度が０．０１〜
０．４％の範囲内では、上記と同じように、本発明の脱
酸方法により低融点の介在物を生成させて、連続鋳造に
おける注湯ノズルの閉塞を防止しうると考えられる。 （実施例３）実施例２に示した方法で脱酸した溶鋼から
スラブを連続鋳造し、これを表１に示すように抽出温度
１０９９〜１２０５℃で抽出後、仕上温度８８３〜９１
３℃、巻取温度６５０〜７４９℃とした熱間圧延を行な
った後、酸洗し、冷延率７５〜８６％の冷間圧延を行
い、連続焼鈍ラインにおいて７５０〜８６７℃で再結晶
焼鈍後０．５〜０．８％の調質圧延を行って、板厚０．
８〜１．０ｍｍの冷延板を製造した。
【００７１】表１の本発明例、比較例ともに、供試スラ
ブの組成は、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ｔｉについては
上記実施例１の場合とほぼ同じであった。また、本発明
例（Ｎｏ．１〜８）ではＴ[Ａｌ]３０〜８０ｐｐｍ、Ｔ
[Ｃａ]５〜２０ｐｐｍで、比較例（Ｎｏ．９〜１６）で
はＴ[Ａｌ]１００〜２５０ｐｐｍ、Ｔ[Ｃａ]１０〜４０
ｐｐｍであった。
ブの組成は、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ｔｉについては
上記実施例１の場合とほぼ同じであった。また、本発明
例（Ｎｏ．１〜８）ではＴ[Ａｌ]３０〜８０ｐｐｍ、Ｔ
[Ｃａ]５〜２０ｐｐｍで、比較例（Ｎｏ．９〜１６）で
はＴ[Ａｌ]１００〜２５０ｐｐｍ、Ｔ[Ｃａ]１０〜４０
ｐｐｍであった。
【００７２】このようにして製造した鋳片および鋼板
（冷延板）からサンプルを切り出して円相当径１０μｍ
φ以上の介在物の組成を分析するとともに、冷延板の線
状疵発生率を調査した。また、実施例１および２と同様
に連続鋳造時のノズル閉塞の有無を判定した。
（冷延板）からサンプルを切り出して円相当径１０μｍ
φ以上の介在物の組成を分析するとともに、冷延板の線
状疵発生率を調査した。また、実施例１および２と同様
に連続鋳造時のノズル閉塞の有無を判定した。
【００７３】鋳片の介在物組成は、顕微鏡によって鋳片
１／２幅部（幅中央）の上面側１／４厚部の２ｃｍ2以
上を観察し、断面積を円に換算して直径が１０μｍ以上
である介在物の組成をＳＥＭ−ＥＤＸおよびＥＰＭＡに
より測定し、３０個の組成を求めた。鋼板の介在物組成
は、板１／２幅部の上面側表層１／４厚部を顕微鏡観察
し、円換算径が１０μｍ以上である介在物を１０個選択
し、その組成をＳＥＭ−ＥＤＸおよびＥＰＭＡによりに
より求めた。いずれの場合も、地鉄の影響を除くため、
測定値はＦｅ成分を除いて１００％換算を行った。ま
た、酸化物であることはＥＰＭＡで確認した。鋳片はス
ラブ単位で、鋼板はコイル毎の代表値である。
１／２幅部（幅中央）の上面側１／４厚部の２ｃｍ2以
上を観察し、断面積を円に換算して直径が１０μｍ以上
である介在物の組成をＳＥＭ−ＥＤＸおよびＥＰＭＡに
より測定し、３０個の組成を求めた。鋼板の介在物組成
は、板１／２幅部の上面側表層１／４厚部を顕微鏡観察
し、円換算径が１０μｍ以上である介在物を１０個選択
し、その組成をＳＥＭ−ＥＤＸおよびＥＰＭＡによりに
より求めた。いずれの場合も、地鉄の影響を除くため、
測定値はＦｅ成分を除いて１００％換算を行った。ま
た、酸化物であることはＥＰＭＡで確認した。鋳片はス
ラブ単位で、鋼板はコイル毎の代表値である。
【００７４】また、線状疵については、製品検査ライン
にて目視で介在物起因のものを判定し評価した。冷延板
の製造条件および上記の各調査結果を表１に示す。
にて目視で介在物起因のものを判定し評価した。冷延板
の製造条件および上記の各調査結果を表１に示す。
【００７５】鋼成分が本発明の範囲内であるＮｏ．１〜
８では、円相当径１０μｍφ以上の介在物のうち、その
組成がＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の３成分について前
記(１ａ)〜(１ｃ)式の範囲内（図６の斜線の範囲内、表
１で領域Ｉという）にあるものの比率が７０％を越えて
いた。そのためノズルの閉塞がなく、介在物起因の線状
疵発生率も０であった。
８では、円相当径１０μｍφ以上の介在物のうち、その
組成がＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の３成分について前
記(１ａ)〜(１ｃ)式の範囲内（図６の斜線の範囲内、表
１で領域Ｉという）にあるものの比率が７０％を越えて
いた。そのためノズルの閉塞がなく、介在物起因の線状
疵発生率も０であった。
【００７６】一方、Ｔ[Ａｌ]、Ｔ[Ｃａ]が本発明の範囲
外であった比較例（Ｎｏ．９〜１６）では、領域Ｉの範
囲内の介在物の個数割合が７０％以下であり、そのため
ノズルが閉塞気味で、介在物起因の線状疵発生率も１〜
５％と高かった。
外であった比較例（Ｎｏ．９〜１６）では、領域Ｉの範
囲内の介在物の個数割合が７０％以下であり、そのため
ノズルが閉塞気味で、介在物起因の線状疵発生率も１〜
５％と高かった。
【００７７】
【表１】
【００７８】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、成形性がよくかつ製品表面欠陥の発生が著しく少な
い良加工性薄板材を提供することができる。本発明鋼
は、冷延鋼板として使用できるのは勿論のこと、本薄板
材の成分はメッキ性を特に阻害するものでないため、焼
鈍後に電気亜鉛めっきや合金化亜鉛めっき鋼板として、
またさらに、有機被覆鋼板の原板として用いることもで
きる。また、連続焼鈍条件が満たされる限り連続焼鈍溶
融亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき用鋼板としても使
用可能である。従って、家庭電気製品や自動車等の広い
用途に適用できるため、産業上に与える効果は極めて大
きい。
ば、成形性がよくかつ製品表面欠陥の発生が著しく少な
い良加工性薄板材を提供することができる。本発明鋼
は、冷延鋼板として使用できるのは勿論のこと、本薄板
材の成分はメッキ性を特に阻害するものでないため、焼
鈍後に電気亜鉛めっきや合金化亜鉛めっき鋼板として、
またさらに、有機被覆鋼板の原板として用いることもで
きる。また、連続焼鈍条件が満たされる限り連続焼鈍溶
融亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき用鋼板としても使
用可能である。従って、家庭電気製品や自動車等の広い
用途に適用できるため、産業上に与える効果は極めて大
きい。
【００７９】また、本発明の脱酸方法により、Ｔｉ含有
溶鋼中の介在物を、低融点のＣａＯを含有するＴｉ酸化
物又は低融点のＣａＯ及びＡｌ2Ｏ3を含有するＴｉ酸化
物にして、連続鋳造における注湯ノズルの閉塞を防止
し、これにより薄板材の表面欠陥を顕著に低減すること
が可能になった。本発明の方法においては、従来のＡｌ
キルド鋼におけるＣａ添加よりも、少ないＣａ添加量で
介在物を低融点化することができ、かつ生成する介在物
の融点が低いため、より確実に注湯ノズルの閉塞を防止
することができる。
溶鋼中の介在物を、低融点のＣａＯを含有するＴｉ酸化
物又は低融点のＣａＯ及びＡｌ2Ｏ3を含有するＴｉ酸化
物にして、連続鋳造における注湯ノズルの閉塞を防止
し、これにより薄板材の表面欠陥を顕著に低減すること
が可能になった。本発明の方法においては、従来のＡｌ
キルド鋼におけるＣａ添加よりも、少ないＣａ添加量で
介在物を低融点化することができ、かつ生成する介在物
の融点が低いため、より確実に注湯ノズルの閉塞を防止
することができる。
【図１】本実施例におけるトータルＣａ濃度と浸漬ノズ
ルの閉塞状況との関係を示す図である。
ルの閉塞状況との関係を示す図である。
【図２】本実施例におけるＣａ添加量とトータルＣａ濃
度との関係を示す図である。
度との関係を示す図である。
【図３】本実施例における先行脱酸後のトータルＡｌ濃
度と介在物組成との関係を示す図である。
度と介在物組成との関係を示す図である。
【図４】本実施例における先行脱酸後のトータルＡｌ濃
度と浸漬ノズルの閉塞状況との関係を示す図である。
度と浸漬ノズルの閉塞状況との関係を示す図である。
【図５】先行脱酸後のトータルＡｌ濃度を８０ｐｐｍ以
下にするための、未脱酸溶鋼のフリー酸素濃度とＡｌ添
加量との関係を調査した結果の例を示す図である。
下にするための、未脱酸溶鋼のフリー酸素濃度とＡｌ添
加量との関係を調査した結果の例を示す図である。
【図６】ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＯ2三元系状態図の例
である。
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２１Ｃ 7/04 Ｃ２１Ｃ 7/04 Ｂ 7/06 7/06 Ｃ２２Ｃ 38/14 Ｃ２２Ｃ 38/14 (72)発明者 中島 潤二 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 内村 光雄 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 村里 映信 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 佐久間 康治 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内
Claims (7)
- 【請求項１】 重量％でＣ：０．０００１〜０．００３
０％、Ｓｉ：０．０３％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．３
０％、Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．００１〜０．０
１５％、Ａｌ：０．００８％以下、Ｔｉ：０．０２〜
０．０８％、Ｃａ：０．０００５〜０．００２０％、
Ｎ：０．０００５〜０．０１％を含み、残部Ｆｅおよび
不可避的不純物元素からなる加工性の優れた薄板用鋼。 - 【請求項２】 請求項１記載の鋼にさらにＮｂ：０．０
０１〜０．０２重量％、Ｂ：０．０００１〜０．００１
０重量％のいずれか一方又は双方を含む加工性の優れた
薄板用鋼。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の加工性の優れた薄
板用鋼において、鋼中円相当径１０μｍφ以上の非金属
介在物の７０％以上が、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の
３成分について、下式の範囲内の組成を有することを特
徴とする加工性の優れた薄板用鋼。 ０．０３≦ＣａＯ／（ＣａＯ＋Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2）≦
０．３０ ０ ≦Ａｌ2Ｏ3／（ＣａＯ＋Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2）≦
０．４０ ０．４０≦ ＴｉＯ2／（ＣａＯ＋Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2）
≦０．９０ ここで、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2：非金属介在物中
のＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の含有量（重量％） - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の薄板
用鋼の連続鋳造に供する溶鋼を脱酸するに際して、未脱
酸溶鋼に所定量のＴｉ又はＴｉ合金を添加した後、該溶
鋼中のトータルＣａ濃度が５〜２０ｐｐｍになるように
Ｃａ又はＣａ合金を添加して、該溶鋼中の非金属介在物
をＣａＯを含有するＴｉ酸化物にすることを特徴とする
加工性の優れた薄板用鋼の脱酸方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれかに記載の薄板
用鋼の連続鋳造に供する溶鋼を脱酸するに際して、Ａｌ
による先行脱酸を行って該溶鋼中のトータルＡｌ濃度を
１０〜８０ｐｐｍとした後所定量のＴｉ又はＴｉ合金を
添加し、さらにその後該溶鋼中のトータルＣａ濃度が５
〜２０ｐｐｍになるようにＣａ又はＣａ合金を添加し
て、該溶鋼中の非金属介在物をＣａＯおよびＡｌ2Ｏ3を
含有するＴｉ酸化物にすることを特徴とする加工性の優
れた薄板用鋼の脱酸方法。 - 【請求項６】 未脱酸溶鋼のフリー酸素濃度を測定し、
前記先行脱酸におけるＡｌ添加量を下式の範囲にするこ
とを特徴とする請求項５記載の加工性の優れた薄板用鋼
の脱酸方法。 ＷAl ＜ １６２．５＋０．３７５Ｃ(Ｏ) ここで、ＷAl：溶鋼トン当りのＡｌ添加量（ｇ／ｔ） Ｃ(Ｏ)：未脱酸溶鋼のフリー酸素濃度（ｐｐｍ） - 【請求項７】 請求項４乃至６のいずれかに記載の加工
性の優れた薄板用鋼の脱酸方法において、鋼中円相当径
１０μｍφ以上の非金属介在物の７０％以上がＣａＯ、
Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2の３成分について、請求項３記載の
組成を有することを特徴とする加工性の優れた薄板用鋼
の脱酸方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03689299A JP4153615B2 (ja) | 1998-02-17 | 1999-02-16 | 加工性の優れた薄板用鋼およびその脱酸方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-34579 | 1998-02-17 | ||
| JP3457998 | 1998-02-17 | ||
| JP03689299A JP4153615B2 (ja) | 1998-02-17 | 1999-02-16 | 加工性の優れた薄板用鋼およびその脱酸方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302772A true JPH11302772A (ja) | 1999-11-02 |
| JP4153615B2 JP4153615B2 (ja) | 2008-09-24 |
Family
ID=26373409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03689299A Expired - Fee Related JP4153615B2 (ja) | 1998-02-17 | 1999-02-16 | 加工性の優れた薄板用鋼およびその脱酸方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4153615B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008240137A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Jfe Steel Kk | 含Ｔｉ極低炭素鋼の溶製方法及び含Ｔｉ極低炭素鋼鋳片の製造方法 |
| JP2017088934A (ja) * | 2015-11-05 | 2017-05-25 | 新日鐵住金株式会社 | Ｚｒ含有鍛造用鋼材 |
-
1999
- 1999-02-16 JP JP03689299A patent/JP4153615B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4153615B2 (ja) | 2008-09-24 |
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