JPS5952013B2 - 耐海水性鋼の連続鋳造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐海水性鋼の連続鋳造法に関し、とくに含銅・
高燐で割れ感受性の高い耐海水性鋼に良く、とりわけ形
状の複雑になるビームブランクの連続鋳造に有利に適合
する新規な方法について提案する。

一般に、耐海水性、耐候性の鋼は、表１に見られるよう
な化学成分のもので、含銅、高燐の割れ感受性の高い成
分系となっており、そのため従来は尊ら鋼塊鋳造、分塊
圧延、形鋼圧延という工程を経て製品化されている。

ところが、元々造塊インボッＩ・の場合頂部の濃厚偏析
が不可避な上、高Ｐ鋼のような偏析しやすい鋼の造塊で
はそれがより一層顕著になる。

その結果内面欠陥や表面欠陥を多発させる他、分塊や製
品圧延後の切捨てやロスを多く発生させるという欠点が
あった。

一方、連続鋳造材の場合、エネルギー消費少なく歩留り
が高い上、偏析の少ない全体に均質な鋼材になるという
利点があることが知られている。

ところが、高Ｐ鋼を連続鋳造すると、多量に存在する鋼
中のＰが凝固時に偏析しやすくＦｅ３Ｐなどの低融点の
脆い粒界を形成するため、連続鋳造のように比較的小断
面積のモールドに鋳造し表層部に２０〜２５ｍｍの厚さ
の凝固シェルが出来た時点に強制スプレー冷却により凝
固させる連続鋳造法では、熱応力による内部割れおよび
表面割れの発生が著しく、従来製品化することが極めて
困難であった。

本発明は、上述のような特性をもつ含銅高燐の耐海水性
鋼をその欠点を克服して連続鋳造する技術の提供を目的
とするもので、均質な鋳片を高い生産効率の下で製造し
、大巾なコストダウンと省エネルギーを達成できるよう
にした方法である。

以下にその構成の詳細を説明する。

本発明者らの知見したところによると、脆い粒界をもつ
含銅・高Ｐ鋼を前述した欠陥を発生させることなく連続
鋳造するには次のような対策が必要であることが判った
。

（１）結晶粒界の強化 （２）鋳造時熱応力の軽減 すなわち、本発明は上記２点を克服することによって耐
海水性鋼の連続鋳造を行うようにした方法である。

（１）結晶粒界の強化方法について； 表１はＡＳＴＭ 、 Ａ６９０に規定された耐海水性鋼
の化学成分を示すものであるが、通常の耐海水性鋼の場
合その中に添加されるＰ含有量が０．０８０〜０．１５
０％程度では、Ｆｅ−Ｐ系の状態図からみるとＦｅ３Ｐ
などの低融点化合物が形成される可能性は少いと考えら
れている。

しかし、実際の連続鋳造機による試１験においては通常
の連続鋳造をした場合には、粒界に沿って表２に示す非
金属介在物が発見され、所謂これが粒界脆化の原因にな
っていることが推測された。

これは粒界にＰが局部的に濃化されていることを示して
いる。

この点に関して本発明ではタンディシュ内の溶鋼過熱度
が２０℃以下という極低温鋳造を行い、急速に凝固させ
ることによって前記Ｐ濃化の非金属介在物の生成を抑制
し、鋳片内部割れの発生を防止するようにした。

この溶鋼過熱温度については第１図から明らかに略２０
°以下になると内部割れ指数に対する効果が顕著である
。

しかして、上述のような低温鋳造を実現するにはＡＩに
よるノズルづまりを考慮する必要がある。

要するに通常のガススリーブノズルからの不活性ガス吹
込みによる方法では、ＡＩによるノズルづまりを防止す
るのは困難であり、本発明の場合低ＡＩを指向する。

その量については本発明らの験証したところによると、
第２図に示すように０．０５％以下に限定されることが
判った。

ただ、この場合に低ＡＩ化に伴なう溶鋼の脱酸不足に起
因するブローホールの発生を防止するためＳｉは０．０
５％以上含有させる必要がある。

また、本来耐海水性にはそればと影響がないためとくに
規制するということのない元素であるＳについても、内
部割れ減少のためには０、００５％以下になることが重
要である。

これについては第１図に示すところからも明白である。

なお矩形断面を有するブルームの鋳造に際しては上述し
たような鋳造法により健全な鋳片を得ることが出来る。

しかし複雑な形状を有するビームブランクなどでは好ま
しくは次に述べるような鋳片表面欠陥防止技術を更に組
合わせれば内外面共に健全な鋳片が得られやすくなる。

：２）鋳造時熱応力の軽減について；− 通常、モールドに注入された溶鋼はまずモールド壁から
の抜熱によって外周に薄い凝固シェルを形成する。

次いでモールドから引出されたその凝固シェルは、スプ
レー冷却水により直接冷却される。

この２つの過程において凝固シェルに強い熱応力が発生
するため表面割れが生じるのである。

とりわけ、ビームブランクのウェブ面など複雑な断面形
状をもつものでは表面縦割れの発生が顕著である。

これに対し本発明は第１に高粘性モールドパウダーを使
用することにより、第２に２次冷却パターンの強化、と
によってががる縦割れを効果的に防止するようにした。

その第１のモールドパウダーについては、第３図に明ら
かなように、割れの発生頻度はモールド内で使用するフ
ラツクスの物性により著しく異なり、それは平均抜熱量
が少いとき：即ち鋳片に緩冷却を与えるフラックスを使
用したときはその発生は著しく減少する。

この適正域はスである。

第２の２次冷却パターンにつり）て（よ、ここで゛の過
度の冷却は表面縦割れの大きな原因となる。

要するに第４図に示すよう（こ、モールド下端から５ｍ
までの範囲：即ち凝固シェル厚さ力ｆ略６０ｍｍに成長
する段階：までのスフブレーン６却弓企度ニシテ、’ｃ
ｌＬカｏ、 ４５１ ／ｋｇ−ｍｉｎ以上（こなると
１縦割れ発生に著しい影響を与えるようになることを見
い出した。

凝固シェル厚６０ｍｍまでの比水量で限定したのは、凝
固シェルがこれ以上厚くなる領域では、シェルの表面温
度が低くなり、割れ感受性が減少して冷却の強度はそれ
程著しい影響を与えないようになるからである。

次に本発明の実施例について説明する。

この表３は本発明を適用してブルームおよびビームブラ
ンクを製造した例を示すもので、表面割れ、内部割れと
もに少ない良好な鋳片を得ることができた。

また、含銅・高燐鋼を実際の連鋳機を使ってビームブラ
ンクを鋳造し、Ｈ形鋼の製品に圧延した時の製品格落率
と溶鋼過熱度の関係を第５図に示した。

この図かられかるように、本発明による製品ではほとん
ど格落は発生せず極めて良好な成績を示している。

さらに、この発明の効果は鋳片の疵取り工程が完全に省
略できるため、鋳造後の熱片をそのま・圧延工程に直送
するホットチャージ方式を採用できるようになるから省
エネルギーの実現に良い結果を与える。

第６図に示す写真は、従来法と本発明によるブルームの
Ｌ断面のサルファープリントを示すものである。

両者には内部割れの発生状況に著しい差があり、本発明
により鋳造されたブルームでは、内部割れの発生がほと
んど皆無になっていることがわかる。

以上説明したように本発明によれば、従来製造が極めて
困難であった耐海水性鋼の連続鋳造が可能となり、しか
も造塊材にも増して均質性に富む優れた製品を低コスト
で高能率で製造できる。

もちろんこの発明はブルームなどに限らず厚板、薄板用
の耐海水性鋼・耐候性鋼へそのまま適用が可能であり、
広く高Ｐ含有鋼に適用しても略同様の効果が期待できる
。

【図面の簡単な説明】

図面の第１図は溶鋼過熱度と鋳片内部割れ指数との関係
を示す線図、第２図は鋳造安定域におよぼす溶鋼過熱度
とＡＩ含有量との関係を示す線図、第３図はモールド内
フラックスの粘土と、モールド内平均抜熱量およびウェ
ブ縦割れ長さとの関係を示す線図、第４図はスプレー比
水量とビームブランクウェブの縦割れ個数との関係を示
す線図、第５図はビームブランクから圧延したＨ形鋼の
表面欠陥による格落率とタンディシュ内溶鋼過熱度との
関係を示す線図、第６図は耐海水性鋼の本発明製造鋼イ
、従来製造銅口のサルファープリントを示す写真である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 含銅・高燐の割れ感受性の高い耐海水性鋼の連続鋳
   造に当り、かかる鋼中に含まれるＡＩが０．００５％以
   下、Ｓｉが０．０５〜０．１０％、Ｓが０．００５％以
   下となる溶鋼を調整し、かつタンディシュ内溶鋼過熱度
   を２０℃以下にし、１３００℃における粘度が１０〜２
   ０ポアズのモールドフラックスを使用し、凝固シェル厚
   が６０ｍｍに成長するに至るまでの合計スプレー比水量
   が０．４５１７ｋｇ−ｍ１ｎ以下の冷却条件の下で連続
   鋳造を行うことを特徴とする耐海水性鋼の連続鋳造法。