JPH11323426A - 高清浄鋼の製造方法 - Google Patents
高清浄鋼の製造方法Info
- Publication number
- JPH11323426A JPH11323426A JP10135498A JP13549898A JPH11323426A JP H11323426 A JPH11323426 A JP H11323426A JP 10135498 A JP10135498 A JP 10135498A JP 13549898 A JP13549898 A JP 13549898A JP H11323426 A JPH11323426 A JP H11323426A
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- JP
- Japan
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- steel
- molten steel
- deoxidizing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミナクラスターを生成させることなく溶
鋼を脱酸し、欠陥の少ない清浄な製品を得るAlキルド鋼
の製造方法を提供する。 【解決手段】 低炭素成分組成の溶鋼、好ましくは、
Ｃ：0.05〜0.20wt％、Si：0.25 〜 0.50w％、Mn： 0.3
〜 2.0wt％を含有する成分組成の溶鋼に、Al、REMおよ
びZrを使用して複合脱酸処理する。
鋼を脱酸し、欠陥の少ない清浄な製品を得るAlキルド鋼
の製造方法を提供する。 【解決手段】 低炭素成分組成の溶鋼、好ましくは、
Ｃ：0.05〜0.20wt％、Si：0.25 〜 0.50w％、Mn： 0.3
〜 2.0wt％を含有する成分組成の溶鋼に、Al、REMおよ
びZrを使用して複合脱酸処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミナクラスタ
ーを生成させることなく溶鋼を脱酸し、欠陥の少ない清
浄な製品を得るためのAlキルド鋼の製造方法に関するも
のである。
ーを生成させることなく溶鋼を脱酸し、欠陥の少ない清
浄な製品を得るためのAlキルド鋼の製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、Alキルド鋼を製造する場合、高
炉で溶製された銑鉄を転炉で脱炭精錬した後、取鍋内に
出鋼し、Alで脱酸して溶鋼中の酸素を酸化物として除去
し、さらに成分調整を行ってから連続鋳造して鋳片を得
ている。さらに、Alで脱酸する際、ガス攪拌やRH脱ガス
装置を用いて酸化物を凝集・合体させ、該酸化物の浮上
を促進する方策が採られているが、鋳片には不可避的に
酸化物すなわちアルミナが残留する。
炉で溶製された銑鉄を転炉で脱炭精錬した後、取鍋内に
出鋼し、Alで脱酸して溶鋼中の酸素を酸化物として除去
し、さらに成分調整を行ってから連続鋳造して鋳片を得
ている。さらに、Alで脱酸する際、ガス攪拌やRH脱ガス
装置を用いて酸化物を凝集・合体させ、該酸化物の浮上
を促進する方策が採られているが、鋳片には不可避的に
酸化物すなわちアルミナが残留する。
【０００３】このアルミナはクラスターを形成しやす
く、特にそのクラスターが鋳片表層部に捕捉された場
合、美麗さを要求される自動車用鋼板などの薄鋼板製品
の表面性状が損なわれる。したがって、このような薄鋼
板において、アルミナクラスターの発生を防止すること
は極めて重要である。これまで、アルミナクラスターの
生成を防止する鋼の脱酸手段としては、例えば特開昭51
−5224号公報には、Ca：10〜30％、Al：２〜20％、Mg：
１〜15％、Si：10〜60％、Ba：10〜30％および残部Feか
らなる合金剤で溶鋼（高炭素鋼）を複合脱酸処理する方
法が開示されている。
く、特にそのクラスターが鋳片表層部に捕捉された場
合、美麗さを要求される自動車用鋼板などの薄鋼板製品
の表面性状が損なわれる。したがって、このような薄鋼
板において、アルミナクラスターの発生を防止すること
は極めて重要である。これまで、アルミナクラスターの
生成を防止する鋼の脱酸手段としては、例えば特開昭51
−5224号公報には、Ca：10〜30％、Al：２〜20％、Mg：
１〜15％、Si：10〜60％、Ba：10〜30％および残部Feか
らなる合金剤で溶鋼（高炭素鋼）を複合脱酸処理する方
法が開示されている。
【０００４】しかしながら、この合金剤はBaを含むの
で、脱酸剤として溶鋼中に添加した場合、その作業環境
維持に問題がある。また、Siを10〜60％含むのでSiが溶
鋼に残留する。このため厳しい加工を要求される自動車
用鋼板には使えない。さらに、この合金剤を使用する場
合、蒸気圧の高いCaとMgとが比較的多量添加され、溶鋼
中に添加した場合の歩留りが一定しない。このためアル
ミナクラスターからの複合組成介在物の生成、介在物の
形態制御性が不安定となり、アルミナクラスターの生成
防止効果が一定しない。
で、脱酸剤として溶鋼中に添加した場合、その作業環境
維持に問題がある。また、Siを10〜60％含むのでSiが溶
鋼に残留する。このため厳しい加工を要求される自動車
用鋼板には使えない。さらに、この合金剤を使用する場
合、蒸気圧の高いCaとMgとが比較的多量添加され、溶鋼
中に添加した場合の歩留りが一定しない。このためアル
ミナクラスターからの複合組成介在物の生成、介在物の
形態制御性が不安定となり、アルミナクラスターの生成
防止効果が一定しない。
【０００５】また、特開昭54−116312号公報には、Alに
対し２〜10 mol％の希土類元素の１種以上を含む溶鋼用
脱酸合金が開示されている。しかしながら、この溶鋼脱
酸合金を用いて脱酸すると、デンドライト状の酸化物系
介在物の生成を防止するには効果的であり、巨大なクラ
スターの生成防止効果は認められるものの、自動車用鋼
板で問題となる直径 100μm 程度のクラスターの低減が
十分でなく、また、生成した酸化物系介在物の浮上・分
離性に劣るという問題がある。
対し２〜10 mol％の希土類元素の１種以上を含む溶鋼用
脱酸合金が開示されている。しかしながら、この溶鋼脱
酸合金を用いて脱酸すると、デンドライト状の酸化物系
介在物の生成を防止するには効果的であり、巨大なクラ
スターの生成防止効果は認められるものの、自動車用鋼
板で問題となる直径 100μm 程度のクラスターの低減が
十分でなく、また、生成した酸化物系介在物の浮上・分
離性に劣るという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した問
題点を解決し、アルミナクラスターがなく、かつ欠陥の
少ない高清浄なAlキルド鋼の製造方法を提供するもので
ある。
題点を解決し、アルミナクラスターがなく、かつ欠陥の
少ない高清浄なAlキルド鋼の製造方法を提供するもので
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、低炭素成分組
成の溶鋼に、Al、REM およびZrを使用して複合脱酸処理
を行うことを特徴とするアルミナクラスターを低減した
高清浄鋼の製造方法であり、前記低炭素成分組成の溶鋼
が、Ｃ：0.05〜0.20wt％、Si：0.25〜0.50wt％、Mn：0.
3 〜2.0 wt％を含有するものであり、さらに、複合脱酸
処理後の鋼が、Al： 0.005wt％以下、Zr：0.001 〜 0.0
05wt％、REM ：0.0005〜 0.005wt％を含有することを特
徴とする高清浄鋼の製造方法である。
成の溶鋼に、Al、REM およびZrを使用して複合脱酸処理
を行うことを特徴とするアルミナクラスターを低減した
高清浄鋼の製造方法であり、前記低炭素成分組成の溶鋼
が、Ｃ：0.05〜0.20wt％、Si：0.25〜0.50wt％、Mn：0.
3 〜2.0 wt％を含有するものであり、さらに、複合脱酸
処理後の鋼が、Al： 0.005wt％以下、Zr：0.001 〜 0.0
05wt％、REM ：0.0005〜 0.005wt％を含有することを特
徴とする高清浄鋼の製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明が対象とするのは、特にア
ルミナクラスターが問題となることの多い低炭素成分組
成の鋼であり、より具体的には、Ｃ：0.05〜0.20wt％、
Si：0.25〜0.50wt％、Mn：0.3 〜2.0 wt％を含有する鋼
が代表的である。 Ｃ：0.05〜0.20wt％ Ｃは、脱酸剤として溶鋼中の溶存酸素量を調整するのに
有効な元素であり、また、Ｃは鋼の強化元素であるが、
0.05wt％未満では鋼の強度を向上させるのに不足であ
る。また、高靱性化のためには含有量の低い方が望まし
く、その含有量が0.20wt％を超えると靱性の低下を招く
ので、Ｃの含有量を0.05〜0.20wt％の範囲に調整する。
ルミナクラスターが問題となることの多い低炭素成分組
成の鋼であり、より具体的には、Ｃ：0.05〜0.20wt％、
Si：0.25〜0.50wt％、Mn：0.3 〜2.0 wt％を含有する鋼
が代表的である。 Ｃ：0.05〜0.20wt％ Ｃは、脱酸剤として溶鋼中の溶存酸素量を調整するのに
有効な元素であり、また、Ｃは鋼の強化元素であるが、
0.05wt％未満では鋼の強度を向上させるのに不足であ
る。また、高靱性化のためには含有量の低い方が望まし
く、その含有量が0.20wt％を超えると靱性の低下を招く
ので、Ｃの含有量を0.05〜0.20wt％の範囲に調整する。
【０００９】Si：0.25〜0.50wt％ Siは、脱酸のために必要な元素であるが、その含有量が
0.50w％を超えると、靱性の低下を招く。一方、Siの含
有量が0.25wt％未満では、脱酸不良となる。したがっ
て、Siの含有量を0.25〜0.50wt％の範囲内に調整する。 Mn：0.3 〜2.0 wt％ Mnは、脱酸および靱性改善のために必要な元素であり、
靱性改善効果は、Mn／Ｃ比が大きいほどよい。しかしな
がら、Mnの含有量が 2.0wt％を超えると、強度が大にな
り過ぎて靱性の低下を招く。一方、Mnの含有量が 0.3wt
％未満では上述した作用に所望の効果が得られない。し
たがって、Mnの含有量を 0.3〜 2.0wt％の範囲内に調整
する。
0.50w％を超えると、靱性の低下を招く。一方、Siの含
有量が0.25wt％未満では、脱酸不良となる。したがっ
て、Siの含有量を0.25〜0.50wt％の範囲内に調整する。 Mn：0.3 〜2.0 wt％ Mnは、脱酸および靱性改善のために必要な元素であり、
靱性改善効果は、Mn／Ｃ比が大きいほどよい。しかしな
がら、Mnの含有量が 2.0wt％を超えると、強度が大にな
り過ぎて靱性の低下を招く。一方、Mnの含有量が 0.3wt
％未満では上述した作用に所望の効果が得られない。し
たがって、Mnの含有量を 0.3〜 2.0wt％の範囲内に調整
する。
【００１０】上記した組成の溶鋼に、脱酸元素としてAl
とZr、REM を使用して複合処理を行う。Al、Zr、REM は
同時に添加してもよいが、まず、Alを添加し、所定の時
間経過後、Zrおよび／またはREM を添加して脱酸するの
が好ましい。各脱酸元素の溶鋼中の含有量の限定を次に
説明する。 Al： 0.005wt％以下 Alは、強脱酸元素であるため、少量でもSiO2やMnO を還
元し、Al2O3 を形成する。すなわち、他の介在物個数を
十分な量とする妨げになり、脱酸生成物中のAl 2O3 の組
成が高く高融点化し、そのため介在物はクラスター化
し、微小な酸化物は減少する。したがって、Al量は少な
い程よいが、図１に示すようにアルミナクラスターの形
成がない0.005 wt％まで許容できる。そのため上限を0.
005 wt％とした。
とZr、REM を使用して複合処理を行う。Al、Zr、REM は
同時に添加してもよいが、まず、Alを添加し、所定の時
間経過後、Zrおよび／またはREM を添加して脱酸するの
が好ましい。各脱酸元素の溶鋼中の含有量の限定を次に
説明する。 Al： 0.005wt％以下 Alは、強脱酸元素であるため、少量でもSiO2やMnO を還
元し、Al2O3 を形成する。すなわち、他の介在物個数を
十分な量とする妨げになり、脱酸生成物中のAl 2O3 の組
成が高く高融点化し、そのため介在物はクラスター化
し、微小な酸化物は減少する。したがって、Al量は少な
い程よいが、図１に示すようにアルミナクラスターの形
成がない0.005 wt％まで許容できる。そのため上限を0.
005 wt％とした。
【００１１】Zr：0.001 〜 0.005wt％ Zrは、介在物をクラスター化せず、球状かつ均一分散さ
せる効果がある。Zrは0.001wt％未満では、脱酸材添加
に伴う脱酸生成物の生成が少なく、脱酸効果が少ない。
一方、 0.005wt％を超えると、脱酸生成物中のジルコニ
ウム酸化物の組成が高く高融点化し、図２に示すように
その介在物はクラスター化し、微小な介在物が減少す
る。このようなことから、Zrの含有量を 0.001〜 0.005
wt％の範囲内に限定した。
せる効果がある。Zrは0.001wt％未満では、脱酸材添加
に伴う脱酸生成物の生成が少なく、脱酸効果が少ない。
一方、 0.005wt％を超えると、脱酸生成物中のジルコニ
ウム酸化物の組成が高く高融点化し、図２に示すように
その介在物はクラスター化し、微小な介在物が減少す
る。このようなことから、Zrの含有量を 0.001〜 0.005
wt％の範囲内に限定した。
【００１２】REM ：0.0005〜 0.005wt％ REM もZrと同様に、介在物をクラスター化せず、球状か
つ均一分散させる効果がある。REM は0.0005wt％未満で
は、脱酸材添加に伴う脱酸生成物の生成が少なく、脱酸
効果が全体に少ない。一方、 0.005wt％を超えると、図
３に示すようにその介在物はクラスター化し、微小な介
在物は減少する。このため、REM の含有量を0.0005〜
0.005wt％の範囲内に限定した。REM としては、La、C
e、Pr、NdおよびＹから選ばれた１種または２種以上の
元素が好適である。
つ均一分散させる効果がある。REM は0.0005wt％未満で
は、脱酸材添加に伴う脱酸生成物の生成が少なく、脱酸
効果が全体に少ない。一方、 0.005wt％を超えると、図
３に示すようにその介在物はクラスター化し、微小な介
在物は減少する。このため、REM の含有量を0.0005〜
0.005wt％の範囲内に限定した。REM としては、La、C
e、Pr、NdおよびＹから選ばれた１種または２種以上の
元素が好適である。
【００１３】
【実施例】（実施例１）容量30kgの高周波溶解炉を用
い、Ar雰囲気、MgO 坩堝中で溶鋼を30kg溶製したのち、
1580℃の温度に保持した。この溶鋼中に、Alを添加し、
約１分後に脱酸元素（Zr、REM ）を添加して脱酸したの
ち鋳造し、鋳塊を得た。このようにして得られた鋼塊に
ついて化学組成と鋼塊を切断加工し、光学顕微鏡で10μ
m 以上の介在物分布を調査し、最大介在物粒径を求め
た。
い、Ar雰囲気、MgO 坩堝中で溶鋼を30kg溶製したのち、
1580℃の温度に保持した。この溶鋼中に、Alを添加し、
約１分後に脱酸元素（Zr、REM ）を添加して脱酸したの
ち鋳造し、鋳塊を得た。このようにして得られた鋼塊に
ついて化学組成と鋼塊を切断加工し、光学顕微鏡で10μ
m 以上の介在物分布を調査し、最大介在物粒径を求め
た。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１は、本発明の実施例１〜10と、比較例
11〜20の各試料の化学成分と脱酸元素添加量および得ら
れた最大介在物粒径を示す。この結果よりZrとREM を複
合添加しない従来法あるいは本発明の条件範囲を外れた
場合では、粗大な 100μm 以上のアルミナクラスターが
存在するのに対し、本発明条件では最大粒径で30μm以
下の介在物となっている。
11〜20の各試料の化学成分と脱酸元素添加量および得ら
れた最大介在物粒径を示す。この結果よりZrとREM を複
合添加しない従来法あるいは本発明の条件範囲を外れた
場合では、粗大な 100μm 以上のアルミナクラスターが
存在するのに対し、本発明条件では最大粒径で30μm以
下の介在物となっている。
【００１６】（実施例２）280t の上、底吹き転炉で溶
製した溶鋼をRH脱ガス装置を用いて環流し、脱炭処理後
に金属Alを 0.7kg/t用いて脱酸した。５分間の環流時間
で溶鋼中のフリー酸素は 600ppm から 200ppm に低下し
た。その後、この溶鋼に55％Zr−45％REMの合金を 1.2k
g/t添加して、10分環流処理した。この処理後の溶鋼の
トータル酸素は18ppm であった。
製した溶鋼をRH脱ガス装置を用いて環流し、脱炭処理後
に金属Alを 0.7kg/t用いて脱酸した。５分間の環流時間
で溶鋼中のフリー酸素は 600ppm から 200ppm に低下し
た。その後、この溶鋼に55％Zr−45％REMの合金を 1.2k
g/t添加して、10分環流処理した。この処理後の溶鋼の
トータル酸素は18ppm であった。
【００１７】このようにして得られたAlキルド鋼をタン
ディッシュを介して 260×1600mmの連続鋳造鋳型に注入
し、 2.5m/min の鋳造速度で鋳造して鋳片を得た。この
鋳片を加熱後、熱間および冷間圧延を施して厚さ 0.8mm
の冷延鋼板とし、表面欠陥不良率を調査した。その結
果、従来の単独Alキルド鋼の表面欠陥不良率が 0.8％で
あるのに対し、上記により得られた冷延鋼板の表面欠陥
不良率は０％であった。このように、本発明に基づき製
造されたAlキルド冷延鋼板は、アルミナクラスターが認
められず、極めて表面性状が優れており、介在物に起因
する表面欠陥は皆無であった。
ディッシュを介して 260×1600mmの連続鋳造鋳型に注入
し、 2.5m/min の鋳造速度で鋳造して鋳片を得た。この
鋳片を加熱後、熱間および冷間圧延を施して厚さ 0.8mm
の冷延鋼板とし、表面欠陥不良率を調査した。その結
果、従来の単独Alキルド鋼の表面欠陥不良率が 0.8％で
あるのに対し、上記により得られた冷延鋼板の表面欠陥
不良率は０％であった。このように、本発明に基づき製
造されたAlキルド冷延鋼板は、アルミナクラスターが認
められず、極めて表面性状が優れており、介在物に起因
する表面欠陥は皆無であった。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、アルミナクラスターの
ないAlキルド鋼を製造することができ、Alキルド鋼の欠
点であるアルミナクラスターに起因する欠陥の発生を未
然に防止することが可能になる。
ないAlキルド鋼を製造することができ、Alキルド鋼の欠
点であるアルミナクラスターに起因する欠陥の発生を未
然に防止することが可能になる。
【図１】溶鋼中のAl濃度と介在物生成個数、クラスター
生成個数の関係を示す特性図である。
生成個数の関係を示す特性図である。
【図２】溶鋼中のZr濃度と介在物生成個数、クラスター
生成個数の関係を示す特性図である。
生成個数の関係を示す特性図である。
【図３】溶鋼中のREM 濃度と介在物生成個数、クラスタ
ー生成個数の関係を示す特性図である。
ー生成個数の関係を示す特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 38/14 Ｃ２２Ｃ 38/14
Claims (3)
- 【請求項１】 低炭素成分組成の溶鋼に、Al、REM およ
びZrを使用して複合脱酸処理を行うことを特徴とするア
ルミナクラスターを低減した高清浄鋼の製造方法。 - 【請求項２】 前記低炭素成分組成の溶鋼が、Ｃ：0.05
〜0.20wt％、Si：0.25〜0.50wt％、Mn：0.3 〜2.0 wt％
を含有するものである請求項１に記載の高清浄鋼の製造
方法。 - 【請求項３】 複合脱酸処理後の鋼が、Al： 0.005wt％
以下、Zr：0.001 〜0.005wt％、REM ：0.0005〜 0.005w
t％を含有することを特徴とする請求項１または２記載
の高清浄鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10135498A JPH11323426A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 高清浄鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10135498A JPH11323426A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 高清浄鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11323426A true JPH11323426A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15153163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10135498A Pending JPH11323426A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 高清浄鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11323426A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1408125A1 (en) * | 2001-06-28 | 2004-04-14 | Nippon Steel Corporation | Low carbon steel sheet, low carbon steel cast piece and method for production thereof |
| WO2004111277A1 (ja) * | 2003-06-12 | 2004-12-23 | Nippon Steel Corporation | アルミナクラスターの少ない鋼材 |
| EP1538224A1 (en) * | 2002-07-23 | 2005-06-08 | Nippon Steel Corporation | Steel product reduced in amount of alumina cluster |
| JP2013167009A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-08-29 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 清浄性の高い鋼材の製造方法 |
| JP2016084518A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 新日鐵住金株式会社 | 炭素鋼鋳片及び炭素鋼鋳片の製造方法 |
| CN106893799A (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-27 | 中国科学院金属研究所 | 采用铝稀土复合脱氧制备高纯净h13热作模具钢方法 |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP10135498A patent/JPH11323426A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8048197B2 (en) | 2001-06-28 | 2011-11-01 | Nippon Steel Corporation | Low carbon steel sheet and low carbon steel slab and process for producing same |
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| KR100759609B1 (ko) | 2002-07-23 | 2007-09-17 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 알루미나 클러스터가 적은 강재 |
| EP1978123A1 (en) | 2002-07-23 | 2008-10-08 | Nippon Steel Corporation | Steels with few alumina clusters |
| US7776162B2 (en) | 2002-07-23 | 2010-08-17 | Nippon Steel Corporation | Steels with few alumina clusters |
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