KR101797839B1 - 강재의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관련된 강재의 제조 방법은, 소정의 식을 만족하는 범위로 Ca 량을 조정하여 용강에 첨가하는 것을 특징으로 한다. 2 차 정련 후에, 용강 중의 Al₂O₃ 량을 분석하고, 그 후 CaSi 를 레이들 내의 용강 중에 첨가해도 된다. 또, 용강 중의 Al₂O₃ 량의 분석을 스파크 방전 발광 분광법을 사용하여, 다수 회의 방전 펄스에 의한 알루미늄과 철의 발광 강도비를 방전 펄스마다 구하고, 소정의 식으로 알루미나 분율을 산출하고, 얻어진 방전 펄스마다의 발광 강도비를 작은 순으로 배열하여, 작은 순으로 전체 방전 펄스수의 30 ％ 이내의 일정 위치의 발광 강도비를 대표 알루미늄 강도비로 하고, 이어서, 산출된 알루미나 분율과 대표 알루미늄 강도비와의 곱으로부터 알루미나 강도비 (= 알루미나 분율 × 대표 알루미늄 강도비) 를 산출하고, 알루미나 강도비와 화학 분석에 의해 구해진 (강 중) 알루미나량의 관계식을 사용하여 (강 중) 알루미나량을 산출해도 된다.

Description

강재의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING STEEL MATERIAL}

본 발명은 용기 내에 수용된 용강으로 Ca 를 첨가해서 용강의 성분을 조정하여, 내 HIC 특성이 우수한 강재를 제조하는 강재의 제조 방법에 관한 것이다.

라인 파이프와 같은 내수소 유기 균열성이 필요한 강재에서는, 수소 유기 균열의 원인이 되는 MnS 를 무해화하기 위해서, Ca 를 첨가하여 강 중 S 와 반응시켜 CaS 를 생성시키는 것이 유효하다. 한편, Ca 를 첨가함으로써, 탈산 생성물인 Al₂O₃ 과 반응하여 CaO-Al₂O₃ 개재물이 생성된다. 여기서, Ca 가 부족하면 강 중의 S 와 완전히 반응하지 못하고 MnS 가 생성되어 버리고, Ca 가 과잉이면 고 CaO 의 산화물이 생성되어, 어느 것이나 내수소 유기 균열 성능 악화의 요인이 된다. 그 때문에, 개재물의 조성을 적정하게 제어하도록 Ca 를 첨가하는 것이 내수소 유기 균열 성능 향상에는 필요하다.

또한, Ca 첨가량이 지나치게 많으면, CaO 개재물에서 기인하여 HIC (Hydrogen Induced Cracking, 수소 유기 균열) 가 일어나는 경우가 있다. 이 때문에, 알루미늄 킬드강에 있어서는, Ca 첨가 전의 용강 중의 Al₂O₃ 량에 따라 Ca 를 필요량 첨가해서, 개재물 조성을 제어하여 무해화할 필요가 있다. Ca 의 최적의 첨가량의 제어 방법으로서, 특허문헌 1 에는, 2 차 정련 종료 후에 용강 중의 전체 산소 함유율 (T.[O]) 을 분석하고, 그 결과에 근거하여 결정된 Ca 량을 턴디쉬로의 주입 개시 직전에 용강에 첨가하는 방법이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2011-89180호

그러나 특허문헌 1 에 기재된 방법에서는, Ca 의 수율에 편차가 있기 때문에, 개재물의 조성을 제어할 수 없다는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 용강으로의 Ca 첨가량의 최적화를 실현하여, 내 HIC 특성이 우수한 강재를 제조하는 강재의 제조 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 2 차 정련 종료 후의 Al₂O₃ 량에 따라 Ca 를 첨가함으로써, 개재물의 조성을 제어할 수 있음을 알아내었다. 또한, 본 발명자들은, Ca 첨가량을 후술하는 식 (1) 을 만족하도록 조정함으로써, 수소 유기 균열을 저감할 수 있게 개재물 조성을 제어하여, 내 HIC 특성이 우수한 강재를 제조할 수 있다는 지견을 얻었다.

이러한 지견에 기초하여 이루어진 본 발명에 관련된 강재의 제조 방법은, 하기 식 (1) 을 만족하는 범위로 Ca 량을 조정하여 용강에 첨가하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관련된 강재의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 2 차 정련 후에, 용강 중의 Al₂O₃ 량을 분석하고, 그 후 CaSi 를 레이들 내의 용강 중에 첨가하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관련된 강재의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 용강 중의 Al₂O₃ 량의 분석을 스파크 방전 발광 분광법을 사용하여 실시하는 강재의 제조 방법으로서, 다수 회의 방전 펄스에 의한 알루미늄과 철의 발광 강도비를 방전 펄스마다 구하는 강도비 계산 스텝과, 하기 식 (2) 로 구해지는 알루미나 분율을 산출하는 알루미나 분율 산출 스텝과, 상기 강도비 계산 스텝에 의해 얻어진 방전 펄스마다의 상기 발광 강도비를 작은 순으로 배열하여, 작은 순으로 전체 방전 펄스수의 30 ％ 이내의 일정 위치의 상기 발광 강도비를 대표 알루미늄 강도비로 하고, 이어서, 상기 알루미나 분율 산출 스텝에서 산출된 알루미나 분율과 그 대표 알루미늄 강도비와의 곱으로부터 알루미나 강도비 (= 알루미나 분율 × 대표 알루미늄 강도비) 를 산출하는 스텝과, 상기 알루미나 강도비와 화학 분석에 의해 구해진 (강 중) 알루미나량의 관계식을 사용하여 (강 중) 알루미나량을 산출하는 정량 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 용강으로의 Ca 첨가량의 최적화를 실현하여, 내 HIC 특성이 우수한 강재를 제조할 수 있다.

도 1 은, 내 HIC 시험에서의 수소 유기 균열 발생률 (％) 과, 용강 중의 CaO 량/Al₂O₃ 량과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2 는, Al/Fe 강도비를 배열화한 경우의 Al/Fe 강도비의 구성 개념도이다.
도 3 은, 방전 펄스마다의 Al/Fe 강도비를 횡축, 빈도를 종축으로 한 도수 (度數) 분포도이다.
도 4 는, 각 f₁ 치에 있어서의 알루미나 강도비와 화학 분석치와의 상관을 나타내는 그래프이다.
도 5 는, 각 f₁ 치에 있어서의 알루미나 강도비와 반복 분석시의 변동과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6 은, f₁ 치가 2.0 인 경우의, 본 발명에 관련된 알루미나 정량법에 의해 구한 알루미나 농도와 화학 분석치와의 상관을 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 실시예에 있어서 본 발명예와 비교예에서의 내 HIC 시험에서의 수소 유기 균열 발생률을 비교한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시형태를 상세히 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 도달한 경위에 대해서 이하에 설명한다. 먼저, 주편 (鑄片) 중의 개재물 조성과 수소 유기 균열 발생률과의 관계에 관해서 조사를 실시하였다. 개재물 조성은, 입자 해석 SEM (주사 전자 현미경법) 을 사용하여 주편 중 100 ㎟ 의 범위 중의 개재물 조성을 분석하였다. 최근 보급이 진행되고 있는 입자 해석 SEM 에서는, 개재물의 조성·사이즈·개수의 정보를 동시에 취득하는 것이 가능하여, 입자 해석 SEM 에 의해 분석된 개재물 조성은, 본 발명에 있어서의 내 HIC 특성의 지표로서 매우 바람직하다.

입자 해석 SEM 에 의한 분석의 결과, 많은 개재물이 CaO-Al₂O₃ 의 복합 개재물이고, 각 입자의 개재물 조성의 평균 조성과 수소 유기 균열 발생률을 평가하면, 복합 개재물의 CaO 와 Al₂O₃ 의 비가 1 (CaO/Al₂O₃ ≒ 1) 이면 내 HIC 특성이 양호하다는 것을 알 수 있었다. 이는, 복합 개재물의 물성으로서, CaO : Al₂O₃ 이 1 : 1 의 조성비로 복합된 경우, 개재물의 저융점화 및 응집합체에 의한 부상 분리 효과를 기대할 수 있는 점에서, 내 HIC 특성과 양호한 상관을 얻을 수 있는 것으로 생각된다.

2 차 정련에서의 탈산 후의 용강 중에, CaSi 합금을 충전한 와이어 혹은 분말체상의 Ca 합금을 첨가함으로써, 용강 중의 Al₂O₃ 과 Ca 가 반응하여 CaO-Al₂O₃ 개재물이 생성된다. 따라서, RH 종료시의 Al₂O₃ 량을 분석하고, Al₂O₃ 량에 맞추어 Ca 를 첨가함으로써, 개재물 조성을 제어하는 것이 가능하다.

용강 중의 CaO 량은, Ca 수율을 고려한 Ca 첨가량 및 Ca 첨가 전의 [S] 량을 사용하여, 상기 Ca 첨가량으로부터 용강 중의 S 와 반응한 Ca 량을 뺌으로써 구할 수 있다. 즉, Ca 는 Ca 첨가량 [㎏], y 는 Ca 수율 [％], [S] 는 Ca 첨가 전의 강 중 S 농도 [질량％], W 는 용강 중량 [㎏] 으로 하면, 용강 중의 CaO 량은 하기 식 (3) 에 의해 구할 수 있다.

Ca 수율 y [％] 는, Ca 첨가량 중 턴디쉬 내에서 산출되는 비로서, 과거의 데이터로부터 결정하면 된다. 예를 들어, 당해 차지 직전의 소정 차지수분(數分) 의 Ca 수율을 당해 차지마다 매회 계산하고, 당해 차지마다의 이러한 계산치들의 집합의 평균치를 Ca 수율로서 사용한다. 상기 직전의 소정 차지수는 10 차지가 바람직하다.

또한, 용강 중의 Al₂O₃ 량을 아는 방법으로는, 연소 분석법에 의한 강 중 T.[O] 량으로 근사시키는 방법이나, 스파크 방전 발광 분광법에 있어서의 이상 (異常) 발광 거동을 이용한 insol.Al 량의 정량 방법이 있다. 본 발명에서는, 직접적으로 Al₂O₃ 량과 상관하는 지표로서 후술하는 알루미나 정량법에 의해 구하는 것이 바람직하다.

본 발명자들은, 상기한 바와 같이 하여 구한 용강 중의 CaO 량과 Al₂O₃ 량의 비율과, 내 HIC 시험에서의 수소 유기 균열 발생률과의 관계를 조사하였다. 도 1 은 그 결과를 그래프 표시한 것이다. 도 1 의 종축은 내 HIC 시험에서의 수소 유기 균열 발생률 (％) 을 나타내고, 횡축은 하기 식 (4) 에 의해 표시되는 CaO 량/Al₂O₃ 량을 나타낸다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 상기 식 (4) 의 값이 0.5 이상, 1.5 이하에 있어서, 내 HIC 시험에서의 수소 유기 균열 발생률이 낮아지는 것을 알 수 있다. 상기 식 (4) 의 값이 0.5 미만인 경우, Ca 가 부족하여 S 를 CaS 로 제어하지 못하여, MnS 가 생성되어 내 HIC 특성이 악화되기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 상기 식 (4) 의 값이 1.5 보다 큰 경우, Ca 가 지나치게 과잉이 되어 개재물의 증가 및 개재물의 저융점화가 불가능하여 내 HIC 특성이 악화되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 용강 중의 CaO 량과 Al₂O₃ 량의 바람직한 비율은, 하기 식 (5) 로 나타낸다.

<알루미나 정량법>

제강 정련 공정에서 용강에 첨가된 알루미늄 (이하, Al 이라고 한다) 은, 그 일부는 강 중의 산소와 반응하여 알루미나 (Al₂O₃) 가 되고 서서히 표면으로 부상하여 용강으로부터 제거된다. 한편, 나머지 미반응 Al 은 강 중에 용해된 채로 응고된다. 강의 응고 후, 부상 제거되지 않은 알루미나는 그 상태 그대로 강 중에 남는 한편, 미반응 Al 은 주로 고용 Al 로서 강 중에 존재한다. 고용 Al은 강 시료가 산에 의해 용해될 때 함께 용해되지만, 알루미나는 용해되지 않기 때문에, 고용 Al 과 알루미나는 산 용해에 의해 서로 분리된다. 전자는 산 가용성 Al (이하, sol.Al 이라고 한다) 로 불리고, 후자는 산 불용성 Al (이하, insol.Al 이라고 한다) 로 불린다.

철강 제조 공정에 있어서는, 종래 강 조성을 제어하기 위한 신속한 해석 수법으로서 스파크 방전 발광 분광 분석법이 널리 이용되어, 성분 분석뿐만 아니라, 강 중의 산화물량의 정량법으로서도 다양한 대처가 이루어져 왔다. 그러나 이 종래의 해석 수법에서는, 강 중 50 ppm 이하의 미량 알루미나량을 높은 정밀도로 분석하기는 곤란하였다.

이에 대하여, 본 발명자들은 스파크 방전 발광 현상에 있어서의 방전 펄스마다의 발광 강도, 및 발광 강도 분포 상태가 나타내는 물리 화학적인 의미를 재검토함으로써, 알루미나량의 정량 방법을 알아내었다. 즉, 본 발명자들은, sol.Al 농도가 동등하고 insol.Al 농도가 상이한 강 시료 (sol.Al = 66 ppm, insol.Al = 10 ppm 미만의 시료, sol.Al = 66 ppm, insol.Al = 32 ppm 의 시료) 를 각각 스파크 방전에 의해 발광시켰다. 그리고, 본 발명자들은, 방전 펄스마다 Al 의 발광 강도와 철의 발광 강도의 비 (Al 의 발광 강도를 철의 발광 강도로 나눈 값으로, 이하, Al/Fe 강도비라고 한다) 를 시간의 경과와 함께 관찰하였다. 그 결과, insol.Al 이 많은 시료에서는, 스파이크상의 점이 불규칙하게 다수 확인되었다. 이 스파이크상의 점은, 강 중에 불균일하게 존재하는 insol.Al 을 포함한 방전에 의해 생성된 것으로 추찰된다. 스파크 방전에서는, 개재물 (insol.Al) 에 방전이 집중되기 쉽다고 여겨진다. 관찰되는 Al 강도는, 지철 중의 sol.Al 로부터의 광과, 개재물 (insol.Al) 로부터의 광으로 구성되는데, 각각의 비는 방전 펄스마다 다르다.

도 2 는, Al/Fe 강도비를 배열화한 경우의 Al/Fe 강도비의 구성을 나타내는 개념도로, 종축은 Al/Fe 강도비를 나타내고, 횡축은 Al/Fe 강도비가 작은 순 (승순) 으로 정렬된 방전 펄스의 배열에서의 각 방전 펄스의 위치 (％) 를 나타낸다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, Al/Fe 강도비가 큰 측은 insol.Al 이 지배적이고, 작은 측은 sol.Al 이 지배적으로 되어 있다.

sol.Al 은 지철 중에 균일하게 존재하고 있기 때문에, 방전시에 증발되는 지철의 양이 변동하더라도, sol.Al 유래의 Al 강도는, Fe 와의 상대치 (Al/Fe 강도비) 로 하는 한 일정한 값을 나타낼 것이다. 요컨대, Al/Fe 강도비는, 일정 sol.Al 강도비와 불확정 insol.Al 강도비의 합으로서, 그 크기는 불확정 insol.Al 강도비의 대소에 의해 결정된다. 그 때문에, 보다 Al/Fe 강도비가 작은 펄스일수록 sol.Al 강도비에 가까워지고, Al/Fe 강도비 전체의 적산치로부터 sol.Al 이 기여하는 강도 적산치를 뺌으로써, 알루미나량을 정량할 수 있다.

구체적으로는 이하의 순서로 알루미나량이 정량된다. 먼저, 다수 회 (예를 들어, 2000 회) 의 방전 펄스에 의한 알루미늄과 철의 Al/Fe 강도비가 방전 펄스마다 구해진다 (강도비 계산 스텝).

다음으로, 하기 식 (6) 으로 구해지는 알루미나 분율이 산출된다 (알루미나 분율 산출 스텝).

상기 식 (6) 중의 임계치 α 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 방전 펄스마다의 Al/Fe 강도비를 횡축으로 하고, 빈도 (도수) 를 종축으로 한 도수 분포도를 작도한 후, 그 도수 분포도로부터 구해진 Al/Fe 강도비의 최빈치의 f₁ 배로서 특정된다. 여기서, f₁ 의 값은, 후술하는 바와 같이 1.5 ≤ f₁ ≤ 2.5 로 하는 것이 바람직하다.

알루미나 분율 산출 스텝에 관해서, 동일한 수법으로 처리한 시료를 동일한 측정 조건으로 측정하는 한, 고용 Al 에서 유래되는 발광 강도비의 빈도 분포는, 동일한 편차폭을 갖는 것으로 생각된다. 이 점에서, Al/Fe 강도비의 최빈치인 1 보다 큰 정수 (定數) 배의 값을 임계치로 하는 것으로, 고용 Al 의 영향도를 일정한 비율로 유지하여, 알루미나 유래의 신호 성분을 분리할 수 있는 것으로 생각된다. 따라서, 방전 펄스마다의 Al/Fe 강도비가 최빈치의 f₁ 배보다 큰 방전 펄스수를 구하고, 구해진 방전 펄스수를 전체 방전 펄스수로 나눈 것을 알루미나 분율로 한다. 또, f₁ 의 값은 1.5 ∼ 2.5 의 범위, 보다 바람직하게는 1.7 ∼ 2.0 의 범위로 한다. f₁ 의 값이 1.5 보다 작은 경우, 고용 알루미늄에서 유래하는 데이터가 많아지기 때문에, 알루미나량과의 상관이 나빠진다. 한편, f₁ 의 값이 2.5 보다 큰 경우, 추출되는 알루미나 유래의 신호를 포함한 방전 펄스수가 지나치게 적어지기 때문에, 분석의 편차가 커진다.

여기서, 알루미나 분율을 산출할 때의 f₁ 치의 영향을 확인하기 위해, f₁ 치를 1.4 ∼ 2.6 의 범위에 있어서 0.05 의 피치로 바꿔서 알루미나 강도비 (insol.Al 강도비) 를 계산하였다. 도 4 는, 각 f₁ 치에 있어서의 알루미나 강도비와 화학 분석치와의 상관 계수를 나타낸다. 또한, 도 5 는, 각 f₁ 치에 있어서의 반복 분석시의 변동 계수를 나타낸다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, f₁이 1.5 이하가 되면 알루미나 강도비와 화학 분석치와의 상관 계수가 급격히 저하되는 것을 알 수 있다. 이는, 고용 알루미늄 유래의 발광의 영향에 따른 것으로 생각된다. 또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, f₁ 의 값이 커질수록, 반복 분석시의 편차가 커지는 것을 알 수 있다. 이는, 추출되는 방전 펄스수가 지나치게 적어지기 때문이다. 그러나, f₁ 치가 1.5 및 2.5 인 경우에도, 분석의 정확함을 나타내는 표준편차 σd 는 각각, 2.4 ppm, 1.9 ppm 이고, 종래법보다 고정밀도로 분석이 가능한 것을 알 수 있다.

도 6 은, f₁ 치가 2.0 인 경우의, 본 발명에 관련된 알루미나 정량법에 의해 구해진 알루미나 농도와 화학 분석치와의 상관을 나타낸다. 이 때의 분석의 정확함을 나타내는 표준편차 σd 는 1.8 ppm 이었다.

다음으로, 강도비 계산 스텝에 의해 얻어진 방전 펄스마다의 Al/Fe 강도비를 작은 순으로 배열하여, 일정 위치의 Al/Fe 강도비가 대표 알루미늄 강도비가 된다.

여기서, 대표 알루미늄 강도비란, 방전 펄스마다의 Al/Fe 강도비를 작은 순으로 배열하였을 때 (도 2 참조), Al/Fe 강도비가 작은 순으로 전체 방전 펄스수의 30 ％ 이내의 어느 위치가 되는 강도비로 하는 것이 바람직하다. 이 이유는, 30 ％ 보다 큰 위치를 대표 알루미늄 강도비로 한 경우에는 시료 중에 존재하는 알루미나량의 영향이 지나치게 커져, 산 가용성 Al (sol.Al) 과 알루미나를 높은 정밀도로 분배하기 위한 대표치로 되지 않고 분석 정밀도가 열화되기 때문이다.

다음으로, 알루미나 분율 산출 스텝에서 얻어진 알루미나 분율과 대표 알루미늄 강도비와의 곱으로부터 알루미나 강도비가 산출된다.

이상과 같이 하여 스파크 방전 발광 분광 분석법에 의해 구해진 알루미나 강도비와, 화학 분석법에 의해 구해진 참값에 의해 미리 작성된 검량선를 사용하여, 목적으로 하는 (강 중) 알루미나량이 신속하게 정량된다.

검량선 시료에는 동일 Ca 첨가 강이 사용되고, 각 시료에 대해서 미리 스파크 방전 발광 분광 분석법에 의해 얻어지는 Al/Fe 강도비로부터 필요한 각 계수가 설정된 후, 산출된 알루미나 강도비와 참값의 상관선이 검량선이 된다.

또, 대기 등의 접촉에 의해 용강 중의 알루미나량은 계속적으로 변화하기 쉽기 때문에, 스파크 방전 발광 분광 분석 장치는 최대한 제조 현장에 가까운 것이 바람직하고, 가능하다면 기측 (機側) 에서의 온싸이트 분석이 가장 바람직하다.

강 중 S 량에 관해서는, 조사한 결과, AP 처리 이후의 공정에서 거의 변화하지 않는 것을 알 수 있었다. 즉, AP 처리 종료 후로부터 Ca 첨가까지의 사이에 분석을 실시하면 문제없이, 고정밀도의 강 중 S 의 분석법인, 연소법 등의 적용이 충분히 가능하다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 강재의 제조 방법에 의하면, 수소 유기 균열을 저감 가능한 개재물 조성로 용강 성분을 제어할 수 있기 때문에, 용강으로의 Ca 첨가량의 최적화를 실현하여, 내 HIC 특성이 우수한 강재를 제조할 수 있다.

또한, 상기 실시형태는 본 발명을 실시하기 위한 예에 불과하며, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니라, 사양 등에 따라서 각종 변형하는 것은 본 발명의 범위 내이고, 나아가 본 발명의 범위내에 있어서, 다른 여러 가지 실시형태가 가능한 것은 상기 기재로부터 자명하다.

[실시예]

이하에 설명하는 실시예에 의해, 본 발명의 효과가 확인되었다.

전로 (轉爐) 에서 약 250 톤의 용강을 산소 취련한 후, 레이들에 출강하고, RH 진공 탈가스 장치로 반송하였다. RH 진공 탈가스 장치에서는, 성분 조정 등의 필요에 따른 정련과 함께, Al 합금을 소정량 첨가하여, 탈산 처리를 실시하였다. Al 합금 첨가 후, 용강 샘플을 채취하여, 기측에 설치된 스파크 방전 발광 분광 분석 장치에 의해 Al₂O₃ 량을 분석하였다. 그리고, 표 1 에 나타내는 본 발명예 1 ∼ 5 로서, CaO/Al₂O₃ 이 상기 (5) 식을 만족하는 Ca 량이 되도록, Ca 순분 30 ％ 의 CaSi 와이어를 첨가하였다.

여기서, Ca 에 대해서는 통상적인 분석 수단으로 정량하고, Al₂O₃ 량에 대해서는, 상기 서술한 알루미나 정량법에 의해 정량치를 산출하였다. 또, 검량선 시료에는 동일 Ca 첨가 강을 사용하였다. 각 시료에 관해서 미리 스파크 방전 발광 분광 분석법으로 얻어진 Al/Fe 강도비로부터 필요한 각 계수를 설정한 후, 산출된 알루미나 강도비와 화학 분석법으로부터 구한 알루미나량과의 상관선을 검량선으로 하였다.

또한, 표 1 에 나타내는 비교예 1 ∼ 3 으로서, CaO/Al₂O₃ 이 상기 (5) 식의 범위밖의 개재물 조성이 되는 Ca 량을 첨가하였다.

표 1 에 나타내는 본 발명예 1 ∼ 5, 비교예 1 ∼ 3 의 조건에서 Ca 를 첨가한 후에 주조를 실시하여, 주편의 각 위치로부터 시험용 시료를 잘라내고, 내 HIC 시험을 실시하였다. 도 7 에, 그 수소 유기 균열 발생률을 나타낸다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 비교예에서는 HIC 시험에서의 수소 유기 균열 발생률이 6.5 ％ 이상인 데 반하여, 본 발명예에서는 1.5 ％ 이하였다. 이로써, 본 발명에서 시사할 수 있는 Ca 첨가량으로 한 경우, 내 HIC 시험에서의 수소 유기 균열 발생률을 대폭 저감할 수 있음이 확인되었다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 용기 내에 수용된 용강으로 Ca 를 첨가해서 용강의 성분을 조정하여, 내 HIC 특성이 우수한 강재를 제조하는 처리에 적용할 수 있다.

Claims (3)

1. 2 차 정련 종료 후에 스파크 방전 발광 분광 분석법을 사용하여 용강 중의 Al₂O₃ 량을 분석하는 분석 스텝과,
   상기 분석 스텝에서 분석된 Al₂O₃ 량에 따라 하기 식 (1) 을 만족하는 범위 내의 Ca 량을 레이들 내의 용강 중에 첨가하는 첨가 스텝을 포함하고,
   상기 분석 스텝은,
   다수 회의 방전 펄스에 의한 알루미늄과 철의 발광 강도비를 방전 펄스마다 구하는 강도비 계산 스텝과,
   하기 식 (2) 로 구해지는 알루미나 분율을 산출하는 알루미나 분율 산출 스텝과,
   상기 강도비 계산 스텝에 의해 얻어진 방전 펄스마다의 상기 발광 강도비를 작은 순으로 배열하여, 작은 순으로 전체 방전 펄스수의 30 ％ 이내의 일정 위치의 상기 발광 강도비를 대표 알루미늄 강도비로 하고, 이어서, 상기 알루미나 분율 산출 스텝에서 산출된 알루미나 분율과 대표 알루미늄 강도비와의 곱으로부터 알루미나 강도비 (= 알루미나 분율 × 대표 알루미늄 강도비) 를 산출하는 스텝과,
   상기 알루미나 강도비와 화학 분석에 의해 구해진 Al₂O₃ 량의 관계식을 사용하여 Al₂O₃ 량을 산출하는 정량 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 강재의 제조 방법.
   [수학식 1]
   

   

   
   [수학식 2]
   

   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 Ca 을 첨가시에, CaSi 를 레이들 내의 용강 중에 첨가하는 것을 특징으로 하는 강재의 제조 방법.
3. 삭제

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