KR101949351B1 - Method of producing continuous-cast steel product using continuous casting machine - Google Patents
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Abstract
용강이 소정의 성분 조성을 갖는 경우에서도, 생산성을 떨어뜨리는 일 없이, 표면 균열을 억제한 주편을 얻는 것이 가능한, 연속 주조기를 이용한 주편의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은, C: 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, Mn: 0.50질량% 이상을 함유하는 용강을 주형에서 1차 냉각하는 공정과, 1.0m/분 이상의 인발 속도로 상기 주형으로부터 주편을 인발하는 공정과, 상기 주편의 표면 온도를 Ar3 변태점보다 낮게 하고, 그 후, Ac3 변태점보다 높은 온도로 되돌리는 것을 포함하는, 상기 주편을 2차 냉각하는 공정을 갖고, 상기 주형의 진동 조건이, 네거티브 스트립 시간 Tn이 0.08초 이상 0.20초 이하, 네거티브 스트립 시간 비율 RNS가 0.30 이상 0.38 이하인 조건을 만족하고, 상기 주편이 상기 주형을 통과하고 나서 상기 주편의 표면 온도가 Ar3 변태점이 되기까지의 시간이 60초 초과이다. Provided is a casting method using a continuous casting machine capable of obtaining a cast steel in which surface cracks are suppressed without lowering productivity even when molten steel has a predetermined component composition.
The present invention relates to a method of casting a cast steel, comprising the steps of: first cooling molten steel containing 0.13 mass% or more and 0.20 mass% or more of C and 0.50 mass% or more of C in a mold; drawing the cast product from the mold at a drawing speed of 1.0 m / And a step of secondary cooling the cast slab, wherein the surface temperature of the cast slab is lower than the Ar 3 transformation point and then returned to a temperature higher than the Ac 3 transformation point, The negative strip time Tn is in the range of 0.08 second or more and 0.20 second or less and the negative strip time ratio R NS is in the range of 0.30 or more and 0.38 or less and the surface temperature of the cast steel reaches the Ar 3 transformation point The time is over 60 seconds.
Description
본 발명은, 연속 주조기를 이용한 주편의 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a cast steel using a continuous casting machine.
강의 연속 주조에 있어서, 주편의 표면 균열을 방지하는 것은, 주편을 압연한 후의 제품의 표면 품질을 양호하게 유지하기 위해, 매우 중요하다. 여기에서, 주편의 2차 냉각 공정에 있어서, γ→α 변태를 이용하여 주편 내의 결정 조직 중의 오스테나이트립을 미세화함으로써, 주편의 표면 균열을 억제하는 기술로서, 특허문헌 1∼3이 알려져 있다. 오스테나이트립을 미세하게 하는 것은, 상대적으로 취약한 오스테나이트립계의 표면적을 늘리게 되고, 연속 주조기의 교정대에 있어서의 주편의 교정(상부 교정, 하부 교정)시에 주편의 오스테나이트립계에 작용하는 응력을 분산하게 되어, 표면 균열이 발생하기 어려워진다. 또한, 오스테나이트립이 작으면, 한번 균열이 발생해도 균열이 전파하기 어렵다.In continuous casting of steel, prevention of surface cracking of the cast steel is very important in order to maintain good surface quality of the product after rolling the cast steel. Here, Patent Documents 1 to 3 are known as technologies for suppressing surface cracking of cast steel by making austenite grains in the crystal structure in the cast steel finer by using? -? Transformation in the secondary cooling step of cast steel. When the austenite grains are made finer, the surface area of the austenitic grains is relatively increased, and the stress acting on the austenitic grains of the cast steel during the casting of the continuous casting machine (upper correction, lower correction) So that surface cracks are less likely to occur. Further, when the austenite grains are small, cracks are hardly propagated even if cracks occur once.
특허문헌 1에는, 만곡형 또는 수직 굽힘형의 연속 주조기를 이용한 주편의 2차 냉각 공정에 있어서, 주형을 나오고 나서 2분 이내의 사이에 주편의 표면 온도를 Ar3 변태점보다 낮게 하고, 그 후, 850℃ 이상으로 되돌림으로써, 주편의 가로균열을 막는 기술이 기재되어 있다.Patent Literature 1 discloses that in the secondary cooling step of casting using a continuous casting machine of a curved or vertical bending type, the surface temperature of the cast steel is made lower than the Ar 3 transformation point within 2 minutes after leaving the casting mold, A technique of preventing lateral cracking of the cast steel by restoring the cast steel to 850 DEG C or more is disclosed.
특허문헌 2에는, 만곡형 또는 수직 굽힘형의 연속 주조기를 이용한 주편의 2차 냉각 공정에 있어서, 주편의 표면 온도가 A3 변태점보다 낮아지도록 주편을 일단 냉각하고, 그 후, 수량 밀도(water flux density)를 0.003∼0.015리터/㎠·분으로 하여 0.5∼2.0분간의 완냉각(mild cooling)을 행하여 주편의 표면 온도를 A3 변태점보다 높은 온도로 되돌림으로써, 주편의 표면 균열을 막는 기술이 기재되어 있다.Patent Document 2 discloses a method in which, in a secondary cooling step of a casting using a curved or vertical bending type continuous casting machine, the casting is once cooled so that the surface temperature of the casting becomes lower than the A 3 transformation point, the surface temperature of the cast steel is returned to a temperature higher than the A 3 transformation point by performing mild cooling for 0.5 to 2.0 minutes at a density of 0.003 to 0.015 liters / .
특허문헌 3에는, 균열 감수성이 높은, 하기 (1)식으로 정의되는 탄소 당량 Cp가 0.10 이상 0.18 미만인 저합금 탄소강을, 만곡형 또는 수직 굽힘형의 연속 주조기를 이용하여 연속 주조할 때에, 주형 내의 용강의 메니스커스부에서 주형 하단까지의 주편의 인발 소요 시간을 1분 이내로 하여 주형으로부터 인발한 후, 즉시 2차 냉각을 행하고, 1분 이내에 주편의 표면 온도를 A3 변태점 이하로 저하시킴으로써, 주편의 표면 균열을 막는 기술이 기재되어 있다.
Cp=[C]+[Mn]/33+[Ni]/25+[Cu]/44+[N]/1.7…(1) Cp = [C] + [Mn] / 33 + [Ni] / 25 + [Cu] / 44 + [N] / 1.7. (One)
단, Cp는 탄소 당량, [ ] 안은 각 원소의 강 중 함유량(질량%)을 나타낸다. Cp represents carbon equivalent, and [] represents the content (mass%) of each element in the steel.
특허문헌 1∼3의 기술은, 모두 2차 냉각에 있어서 주편 온도를 제어하여, 주편 내의 결정 조직 중의 오스테나이트립을 미세화함으로써, 주편의 표면 균열을 방지하는 것이다. The techniques of Patent Documents 1 to 3 prevent the surface cracks of the cast steel by controlling the casting temperature in the secondary cooling and making the austenite grains in the cast steel micro-fine.
최근, 생산성을 높이는 요청으로부터, 주형으로부터의 주편의 인발 속도를 크게 하는 것이 요구되고 있지만, 인발 속도를 크게 하면, 주편의 표면 균열은 발생하기 쉬워진다. 그리고, 본 발명자들의 검토에 의하면, C: 0.13질량% 이상 0.20 질량% 이하, Mn: 0.50 질량% 이상을 함유하는 고C고Mn강을, 1.0m/분 이상의 인발 속도로 연속 주조하는 경우에는, 특허문헌 1∼3의 기술에서는 주편의 가로균열이나 세로균열과 같은 표면 균열을 충분히 방지하지 못하는 것이 판명되었다. In recent years, it has been demanded to increase the drawing speed of the casting from the mold, from the request to increase the productivity. However, if the drawing speed is increased, the surface crack of the casting is likely to occur. According to the study by the inventors of the present invention, in the case of continuous casting of a high-C high Mn steel containing 0.13 mass% or more and 0.20 mass% or more of Mn and 0.50 mass% or more of Mn at a drawing speed of 1.0 m / min or more, It has been found that the techniques of Patent Documents 1 to 3 do not sufficiently prevent surface cracks such as lateral cracks and longitudinal cracks of cast steel.
탄소 당량 Cp가 상기의 0.10 이상 0.18 미만인 저합금 탄소강이라도, 상기와 같은 고C고Mn강의 경우에는, 특허문헌 3과 같은 주편의 표면 온도의 제어를 행해도, 표면 균열이 발생하는 경우가 있었다. 또한, 탄소 당량 Cp가 0.18보다도 큰 강에 있어서도, 당연, 상기와 같은 고C고Mn강의 경우에는, 표면 균열이 발생하는 경우가 있었다. Even in the case of such a high-C and high-Mn steel having a carbon equivalent Cp of not less than 0.10 and less than 0.18, the surface cracks sometimes occur even when the surface temperature of the cast steel is controlled as in
본 발명은, 상기 과제를 감안하여, 용강이 상기 소정의 성분 조성을 갖는 경우에서도, 생산성을 떨어뜨리는 일 없이, 표면 균열을 억제한 주편을 얻는 것이 가능한, 연속 주조기를 이용한 주편의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In view of the above problems, the present invention provides a casting method using a continuous casting machine capable of obtaining a cast steel in which surface cracks are suppressed without lowering the productivity even when molten steel has the predetermined compositional composition .
본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, C: 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, Mn: 0.50질량% 이상을 함유하는 고C고Mn강을, 1.0m/분 이상의 인발 속도로 연속 주조하는 경우에는, 이하의 2개의 조건을 동시에 만족함으로써, 가로균열이나 세로균열과 같은 표면 균열을 충분히 방지할 수 있는 것을 발견했다. Means for Solving the Problem As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a high-C high Mn steel containing 0.13 mass% or more and 0.20 mass% or more of Mn and 0.50 mass% or more of Mn at a drawing rate of 1.0 m / In continuous casting, it has been found that surface cracks such as lateral cracks and longitudinal cracks can be sufficiently prevented by simultaneously satisfying the following two conditions.
[1] 특허문헌 1∼3과 같은 2차 냉각으로 오스테나이트립을 미세화하는 것 만으로는 불충분하여, 주편이 주형을 통과하고 나서 주편의 표면 온도가 Ar3 변태점이 되기까지의 시간을 60초 초과로 할 필요가 있다. [1] It is insufficient to make the austenite grains finer by the secondary cooling as in Patent Documents 1 to 3, and the time from the passing of the cast slab through the casting mold to the surface temperature of the cast steel becomes the Ar 3 transformation point is set to exceed 60 seconds Needs to be.
[2] 2차 냉각 조건의 적정화만으로는 불충분하여, 1차 냉각(주형 내에서의 초기 응고)의 조건도 적정화할 필요가 있다. 즉, 주형의 진동 조건으로서, 네거티브 스트립 시간 Tn 및 네거티브 스트립 시간 비율 RNS를 소정의 수치 범위로 할 필요가 있다. [2] The optimization of the secondary cooling conditions is insufficient, and it is necessary to optimize the conditions of the primary cooling (initial solidification in the mold). That is, as the vibration condition of the mold, it is necessary to set the negative strip time Tn and the negative strip time ratio R NS to a predetermined numerical value range.
본 발명은, 상기의 인식 및 착상에 의해 완성된 것이다. 즉, 본 발명은, 만곡형 또는 수직 굽힘형의 연속 주조기를 이용한 주편의 제조 방법으로서,The present invention has been completed by the above recognition and conception. That is, the present invention provides a casting method using a continuous casting machine of a curved or vertical bending type,
C: 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, Mn: 0.50질량% 이상을 함유하는 용강을 주형에서 1차 냉각하는 공정과,C: 0.13 mass% or more and 0.20 mass% or less, and Mn: 0.50 mass% or more,
1.0m/분 이상의 인발 속도로 상기 주형으로부터 주편을 인발하는 공정과, A step of drawing the cast steel from the casting mold at a drawing speed of 1.0 m / min or more,
상기 주편의 표면 온도를 Ar3 변태점보다 낮게 하고, 그 후, Ac3 변태점보다 높은 온도로 되돌리는 것을 포함하는, 상기 주편을 2차 냉각하는 공정, A step of secondary cooling the cast slab, wherein the surface temperature of the cast slab is lower than the Ar 3 transformation point and thereafter the temperature is returned to a temperature higher than the Ac 3 transformation point,
을 갖고,Lt; / RTI &
상기 주형의 진동 조건이, 네거티브 스트립 시간 Tn이 0.08초 이상 0.20초 이하, 네거티브 스트립 시간 비율 RNS가 0.30 이상 0.38 이하인 조건을 만족하고, The vibration condition of the mold satisfies the condition that the negative strip time Tn is 0.08 second or more and 0.20 second or less and the negative strip time ratio R NS is 0.30 or more and 0.38 or less,
상기 주편이 상기 주형을 통과하고 나서 상기 주편의 표면 온도가 Ar3 변태점이 되기까지의 시간이 60초 초과인 When the time from the passing of the cast strip through the mold to the surface temperature of the cast steel reaches the Ar 3 transformation point is more than 60 seconds
것을 특징으로 한다. .
본 발명의 연속 주조기를 이용한 주편의 제조 방법에 의하면, 용강이 상기 소정의 성분 조성을 갖는 경우에서도, 생산성을 떨어뜨리는 일 없이, 표면 균열을 억제한 주편을 얻을 수 있다. According to the casting method using the continuous casting machine of the present invention, even when the molten steel has the predetermined composition, the cast steel can suppress the surface cracks without lowering the productivity.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서 이용하는 수직 굽힘형의 연속 주조기의 개략도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 수직 굽힘형의 연속 주조기에 있어서, 주형으로부터 인발한 주편의 주조 방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서 이용하는 만곡형의 연속 주조기에 있어서의, 주형으로부터 인발한 주편의 주조 방향 단면도이다.
도 4는 주편의 표면에 발생하는 가로균열 및 세로균열을 도시한 주편의 사시도이다. 1 is a schematic view of a vertical bending type continuous casting machine used in an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view in the casting direction of the casting of the casting machine taken out from the casting mold in the vertical bending type continuous casting machine shown in Fig. 1;
Fig. 3 is a cross-sectional view in the casting direction of a cast steel casting from a mold in a curved continuous casting machine used in another embodiment of the present invention. Fig.
Fig. 4 is a perspective view showing the lateral cracks and longitudinal cracks occurring on the surface of the cast steel. Fig.
(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시 형태를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
우선, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서 이용하는 2 스트랜드 타입의 수직 굽힘형의 연속 주조기(100)의 구성을 설명한다. 연속 주조기(100)는, 레이들(10), 턴디쉬(11), 주형(12), 스프레이 노즐(13), 복수쌍의 롤(14), 절단 장치(15) 및, 전자 교반 장치(16)를 갖는다. First, the configuration of a two-strand type vertical bending type
연속 주조기의 최상부에 위치하는 레이들(10)에는, 용강(M)이 수용된다. 용강(M)은, 레이들(10)의 저부(底部)로부터, 당해 레이들(10)의 하방에 위치하는 턴디쉬(11)에 부어진다. 그 후, 용강(M)은 턴디쉬(11)의 저부로부터, 침지 노즐을 통하여 주형(12)으로 부어지고, 주형(12) 내에서 용강의 1차 냉각이 행해진다. In the
주형(12)으로부터 인발되는 주편(S)을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 안내하고, 또한, 정철압(ferrostatic pressure)에 의한 주편(S)의 변형을 방지하기 위해, 원호, 쌍곡선 등의 곡선을 따라 복수쌍의 롤(14)이 배열된다. 롤(14)의 일부는, 주편(S)을 인발하기 위한 핀치 롤로서의 기능을 갖는다. 도 2를 참조하여, 주형(12)으로부터 연직 하방으로 인발된 주편(S)은, 수직대(20A)를 통과한 후, 상부 교정대(20B)에 있어서 굽혀지고, 만곡대(20C)에 있어서 만곡한 상태를 유지한 후, 하부 교정대(20D)에 있어서 평판 형상으로 굽힘이 없어져서, 수평대(20E)를 통과한다. 주형 직하로부터 수평대에 걸쳐 주편(S)의 내부에는 용강의 미응고부가 존재하여, 주형 직하로부터 수평대의 거의 전체 길이에 걸쳐 주편(S)의 표면을 지지하도록 롤(14)이 배치된다. 주조 방향으로 인접하는 롤 간에 스프레이 노즐(13)이 위치하고, 이들 스프레이 노즐(13)로부터 주편(S)에 냉각수가 분무되어, 주편의 2차 냉각이 행해진다. 또한, 스프레이 노즐은, 실제로는 각 롤 간에 복수 배치되지만, 도 1에서는, 그 일부를 복수의 노즐을 연결하는 선분으로 개략적으로 표현하고 있다. In order to guide the cast steel S withdrawn from the
수평대의 하류측에는, 고화된 주편(S)을 절단하는 가스 토치, 유압 절단 등의 절단 장치(15)가 설치된다. 절단 장치(15)에 의해 절단된 주편(슬래브, 블룸, 또는 빌릿)은, 연속 주조기(100)로부터 배출되어, 압연 장치에 반송된다. On the downstream side of the horizontal stand, there is provided a
도 2를 참조하여, 상부 교정대(20B) 및 하부 교정대(20D)에 있어서, 주편(S)에는 굽힘 응력이 가해진다. 이 굽힘 응력에 의해, 상부 교정대(20B)에 있어서는 주편(S)의 하면측에 인장 응력이 가해지고, 하부 교정대(20D)에 있어서는 주편(S)의 상면측에 인장 응력이 가해진다. 이것이 원인으로, 도 4에 나타나는 바와 같이 주편(S)(슬래브)의 상면측 또는 하면측(주로 코너부)에는, 가로균열(C1)이 발생하는 경우가 있다. 이와 같이 본 명세서에 있어서 「가로균열」이란, 주조 방향과 수직인 방향을 따른, 주편의 표면 균열을 의미한다. Referring to Fig. 2, bending stress is applied to the cast steel S in the upper calibrating table 20B and the lower calibrating table 20D. By this bending stress, tensile stress is applied to the bottom side of the slab S in the upper calibrating table 20B and tensile stress is applied to the upper side of the slab S in the lower calibrating table 20D. As a result, as shown in Fig. 4, a lateral crack C 1 may occur on the upper surface side or the lower surface side (mainly the corner portion) of the slab S (slab). As used herein, the term " transverse crack " means a surface crack along the direction perpendicular to the casting direction.
한편으로, 주형(12)으로부터 인발된 직후에 주편의 표면을 강냉각하면, 응고 쉘의 불균일에 기인하여, 도 4에 나타나는 바와 같이 주편(S)(슬래브)에 세로균열(C2)이 발생하는 경우가 있다. 이와 같이 본 명세서에 있어서 「세로균열」이란, 대략 주조 방향을 따른, 주편의 표면 균열을 의미한다. On the other hand, when the surface of the cast steel is subjected to severe cooling immediately after being pulled out from the
본 발명의 일 실시 형태는, 연속 주조시의 주편의 표면 균열의 방지에 관한 것으로서, 특히, 포정강(아포정∼과포정의 저합금 탄소강)의 가로균열 및 세로균열의 방지 방법에 관한 것이다. One embodiment of the present invention relates to prevention of surface cracking of cast steel during continuous casting, and more particularly to a method of preventing lateral cracking and longitudinal cracking of cast steel (low alloy carbon steel of apolygeotate and superphosphate).
또한, 도 3에 나타내는 만곡형의 연속 주조기도 본 발명에 있어서 이용할 수 있다. 수직 굽힘형 연속 주조기에서는, 주형으로부터 연직 하방으로 주편을 인발하기 때문에, 주형(12)의 내벽면은 평탄하다. 그러나, 만곡형 연속 주조기의 경우, 주형으로부터 원호 형상으로 주편(S)을 인발하기 때문에, 만곡 주형(21)을 이용한다. 주형(21)의 내벽면이 만곡하고 있기 때문에, 만곡한 주편이 송출되어, 하부 교정대(20D)에서 굽힘 없애는 교정을 행한다. 만곡형의 경우, 수직 굽힘형의 경우와 상이하여 상부 교정대에서의 굽힘 공정은 없다. A curved continuous casting machine shown in Fig. 3 can also be used in the present invention. In the vertical bending type continuous casting machine, since the casting is pulled out vertically downward from the casting mold, the inner wall face of the casting
다음으로, 용강의 성분 조성에 대해서 설명한다. Next, the composition of molten steel will be described.
상기 (1)식으로 정의되는 탄소 당량 Cp가 0.10 이상 0.18 미만인 강의 경우, 슬래브의 표층 부분에는, 초석의 페라이트 필름을 갖는 오스테나이트립계가 명료하게 관찰되는 경우가 많다. 이러한 상태로 주편에, 도 2 및 도 3에서 나타낸 바와 같이 인장 응력이 작용하면, 용이하게 오스테나이트립계에서의 균열이 발생하여, 가로균열이 발생한다. 이에 대하여, 인발된 주편의 표면을 주형 직하에서 강냉각하여 주편의 표면 온도를 Ar3 변태점보다 낮게 하고, 그 후, 850℃ 이상 또는 Ac3 변태점보다 높은 온도로 되돌려 주편 표층부의 오스테나이트립을 미세화함으로써, 가로균열을 저감하는 효과가 얻어진다. In the case of a steel having a carbon equivalent Cp defined by the above formula (1) of 0.10 or more and less than 0.18, an austenitic grain system having a cornerstone ferrite film is often clearly observed in the surface layer portion of the slab. When a tensile stress acts on the cast steel in such a state, as shown in Figs. 2 and 3, cracks easily occur in the austenitic system and transverse cracks occur. On the contrary, the surface of the poured cast steel is cooled to a temperature just below the casting to lower the surface temperature of the cast steel to a temperature lower than the Ar 3 transformation point, and then to return to a temperature higher than 850 ° C or higher than the Ac 3 transformation point to refine the austenite lips An effect of reducing lateral cracks can be obtained.
그러나, C: 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, Mn: 0.50질량% 이상을 함유하는 강의 경우에는, 이하의 경향이 있다. However, in the case of steel containing 0.13 mass% or more and 0.20 mass% or less of C and 0.50 mass% or more of Mn, there is a tendency as follows.
(A) 오실레이션 마크 깊이가 깊어지고, 마크의 오목부에 응력이 집중되어, 가로균열이 발생하기 쉽다. (A) The depth of the oscillation mark is deepened, the stress is concentrated on the concave portion of the mark, and horizontal cracks are likely to occur.
(B) Ar3 변태점 및 Ac3 변태점이 저하하는 경향이 있어, 인발 속도를 크게 한 경우에, 슬래브 강냉각에 의한 연성 향상 효과가 발현하기 어려운 경향이 있다. (B) the Ar 3 transformation point and the Ac 3 transformation point tend to decrease, and when the drawing speed is increased, the ductility improving effect by the slab steel cooling tends to be difficult to manifest.
(C) 동일한 탄소 당량에서도 저C 함유량 또는 저Mn 함유량의 강에 비해, 넓은 온도 범위에서 취화하기 쉬워, 균열의 감수성이 높다. (C) Even in the case of the same carbon equivalent, it is easy to embrittle over a wide temperature range, and the susceptibility to cracks is higher than that of a steel having a low C content or a low Mn content.
(D) 냉각의 불균일에 의해, 응고 쉘의 두께가 불균일해져, 주형 내에서 세로균열이 발생하기 쉽다. (D) The thickness of the solidified shell is uneven due to uneven cooling, and longitudinal cracks are likely to occur in the mold.
그 때문에, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, C: 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, Mn: 0.50질량% 이상을 함유하는 고C고Mn강을, 1.0m/분 이상의 인발 속도로 연속 주조하는 경우에는, 상기와 같이 주편의 표면 온도의 제어를 행해도, 주편의 가로균열이나 세로균열과 같은 표면 균열을 충분히 방지하지 못하는 것이 판명되었다. Therefore, as shown in the following examples, high-C high Mn steel containing 0.13 mass% or more and 0.20 mass% or more of Mn and 0.50 mass% or more of Mn is continuously cast at a drawing speed of 1.0 m / min or more It has been found that even when the surface temperature of the cast steel is controlled as described above, surface cracks such as lateral cracks and longitudinal cracks can not be sufficiently prevented.
이와 같이 본 발명이 대상으로 하는 용강의 성분 조성은, C: 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, Mn: 0.50질량% 이상을 함유하는 것으로 한다. C 함유량이 0.13질량% 미만 또는 Mn 함유량이 0.50질량% 미만인 경우, 종래 기술과 같이 주편의 표면 온도의 제어를 행하면 표면 균열을 충분히 막을 수 있어, 본 발명의 과제는 현재화하지 않는다. 또한, C 함유량이 0.20질량%를 초과하는 경우, Ar3 변태점 및 Ac3 변태점이 저하하여, 연속 주조기 내의 주형의 하단으로부터 상부 교정대의 사이의 수직대에서, 주편의 표면 온도를 Ar3 변태점보다 낮게 하고, 그 후, Ac3 변태점보다 높은 온도로 되돌리는 본 실시 형태에 있어서의 2차 냉각 조건을 실시하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. As described above, the composition of the molten steel to which the present invention is applied is assumed to contain 0.13 mass% or more and 0.20 mass% or less of C and 0.50 mass% or more of Mn. When the C content is less than 0.13 mass% or the Mn content is less than 0.50 mass%, surface cracking can be sufficiently prevented by controlling the surface temperature of the cast steel as in the prior art, and the problem of the present invention is not realized. When the C content exceeds 0.20 mass%, the Ar 3 transformation point and the Ac 3 transformation point decrease, and the surface temperature of the cast steel is lower than the Ar 3 transformation point in the vertical zone between the lower end of the casting mold and the upper calibrating belt in the continuous casting machine And thereafter, it may become difficult to perform the secondary cooling condition in the present embodiment in which the temperature is returned to a temperature higher than the Ac 3 transformation point.
Mn 함유량이 2.5질량%를 초과하는 경우, C 함유량이 증가한 경우와 동일하게, Ar3 변태점 및 Ac3 변태점이 저하하여, 본 실시 형태에 있어서의 2차 냉각 조건을 실시하는 것이 곤란해지는 경우가 있고, 또한, MnS가 석출되기 쉬워짐으로써 균열 감수성도 커지는 경향이 있다. 이 때문에, Mn 함유량은 2.5질량% 이하가 바람직하다. When the Mn content exceeds 2.5 mass%, the Ar 3 transformation point and the Ac 3 transformation point decrease in the same manner as in the case where the C content increases, and it may be difficult to perform the secondary cooling conditions in the present embodiment Further, MnS tends to precipitate easily, and the susceptibility to cracking tends to increase. Therefore, the Mn content is preferably 2.5% by mass or less.
용강의 성분 조성은, 임의로, Si: 0.8질량% 이하, P: 0.10질량% 이하, S: 0.05질량% 이하, Al: 0.05질량% 이하, Cu: 0.5질량% 이하, Ni: 1.0질량% 이하, Cr: 0.6질량% 이하, V: 0.14질량% 이하, Nb: 0.09질량% 이하, Ti: 0.4질량% 이하, N: 0.02질량% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유해도 좋고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. The composition of the molten steel may optionally contain not more than 0.8 mass% Si, not more than 0.10 mass% P, not more than 0.05 mass% S, not more than 0.05 mass% Al, not more than 0.5 mass% Cu, not more than 1.0 mass% Ni, 0.6% by mass of Cr, 0.14% by mass or less of V, 0.09% by mass or less of Nb, 0.4% by mass or less of Ti and 0.02% or less by mass of N, It is an inevitable impurity.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 주편의 제조 방법은, 용강을 주형에서 1차 냉각하는 공정과 1.0m/분 이상의 인발 속도로 상기 주형으로부터 주편을 인발하는 공정과, 상기 주편의 표면 온도를 Ar3 변태점보다 낮게 하고, 그 후, Ac3 변태점보다 높은 온도로 되돌리는 것을 포함하는, 상기 주편을 2차 냉각하는 공정을 갖는다. 인발 속도가 1.0m/분 미만인 경우, 종래 기술과 같이 주편의 표면 온도의 제어를 행하면 표면 균열을 충분히 막을 수 있어, 본 발명의 과제는 현재화하지 않는다. 인발 속도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 2.5m/분으로 할 수 있다. 2.5m/분을 초과하는 인발 속도에서는, 연속 주조기 내의 주형의 하단으로부터 상부 교정대의 사이의 수직대에서, 주편의 표면 온도를 Ar3 변태점보다 낮게 하고, 그 후, Ac3 변태점보다 높은 온도로 되돌리는 본 실시 형태에 있어서의 2차 냉각 조건을 실시하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. Cast manufacturing method according to an embodiment of the present invention, in the step of cooling the first molten steel in the mold and 1.0m / min drawing speed above step, the surface temperature of the cast slab to a pull-out from the mold Ar 3 And then returning the temperature to a temperature higher than the Ac 3 transformation point. When the drawing speed is less than 1.0 m / min, surface cracking can be sufficiently prevented by controlling the surface temperature of the cast steel as in the prior art, and the problem of the present invention is not realized at present. The upper limit of the drawing speed is not particularly limited, but may be 2.5 m / min. At a drawing speed exceeding 2.5 m / min, the surface temperature of the cast steel is made lower than the Ar 3 transformation point at the vertical stand between the lower end of the casting mold and the upper calibrating table in the continuous casting machine, and then the temperature is higher than the Ac 3 transformation point It may be difficult to perform the secondary cooling condition in this embodiment.
1차 냉각 공정에 있어서 주형은 연직 방향 상하로 일정 주기로 진동시킨다. 여기에서 본 발명의 일 실시 형태에서는, 주형의 진동 조건이, 네거티브 스트립 시간 Tn이 0.08초 이상 0.20초 이하, 네거티브 스트립 시간 비율 RNS가 0.30 이상 0.38 이하의 조건을 만족하는 것이 중요하다. Tn이 0.20초 초과, 또는, RNS가 0.38 초과인 경우, 오실레이션 마크가 깊어지고, 주편 표면에 있어서 노치로서 작용하여, 가로균열의 발생이 현저해진다. Tn이 0.08초 미만인 경우, 주형과 응고 쉘 간의 윤활이 불충분해져, 조업의 불안정, 나아가서는 브레이크 아웃을 일으켜 버린다. RNS가 0.30 미만인 경우, 몰드 파우더의 유입량 및 소비량이 저감하여, 브레이크 아웃을 일으켜 버린다. 이와 같이, Tn이 0.08초 이상 0.20초 이하, 또한, RNS가 0.30 이상 0.38 이하인 조건을 만족함으로써, 브레이크 아웃을 발생시키지 않고, 가로균열의 발생을 막을 수 있다. 또한, Tn이 0.20초 이하, 또한, RNS가 0.38 이하인 조건에서는, Tn이 0.20초 초과, 또는, RNS가 0.38 초과인 경우와 비교하여, 응고 후의 초기에 형성된 구(舊)γ립의 입경이 작아져 있었다. 이 현상도, 가로균열의 저감에 기여하고 있는 것이라고 생각된다. In the primary cooling process, the mold vibrates at regular intervals up and down in the vertical direction. In this embodiment of the present invention, it is important that the vibration condition of the mold satisfies the condition that the negative strip time Tn is 0.08 second or more and 0.20 second or less and the negative strip time ratio R NS is 0.30 or more and 0.38 or less. When the Tn is more than 0.20 seconds or the R NS is more than 0.38, the oscillation marks are deepened and serve as notches on the surface of the cast steel, and the generation of the lateral cracks becomes remarkable. When the Tn is less than 0.08 sec, the lubrication between the mold and the solidification shell becomes insufficient, resulting in unstable operation and break-out. When R NS is less than 0.30, the inflow amount and the consumption amount of the mold powder are reduced, and break-out is caused. Thus, by satisfying the condition that Tn is 0.08 second or more and 0.20 second or less and R NS is 0.30 or more and 0.38 or less, generation of lateral cracks can be prevented without generating breakout. Further, Tn is less than 0.20 seconds, and also, in the R NS is 0.38 or less at, Tn is greater than 0.20 seconds, or, R NS is 0.38 as compared to the case of excess, the particle size of the initially formed in the sphere (舊) γ lip after solidification . This phenomenon is also believed to contribute to the reduction of the lateral cracks.
여기에서, 주형의 하강 속도의 쪽이 주편의 인발 속도보다도 빠른 기간이 네거티브 스트립 기간이며, 1사이클 중에서 이 기간의 시간을 「네거티브 스트립 시간 Tn(초)」이라고 칭한다. 한편, 주형의 하강 속도가 주편의 인발 속도 이하인 기간이 포지티브 스트립 기간이며, 1사이클 중에서 이 기간의 시간을 「포지티브 스트립 시간 Tp(초)」라고 칭한다. 주형의 진동 주파수를 f(㎐)로 하면, Tn+Tp=1/f이 된다. 네거티브 스트립 시간 비율 RNS는, Tn/(Tn+Tp)로 정의된다. 또한, 진동의 파형에 제한은 없으며, 사인 파형, 비(非)사인 파형 어느 쪽이라도 좋다. Here, the period in which the falling speed of the mold is faster than the drawing speed of the casting is the negative strip period, and the time of this period in one cycle is called " negative strip time Tn (second) ". On the other hand, the period in which the falling speed of the mold is equal to or lower than the drawing speed of the strip is the positive strip period, and the time of this period in one cycle is called " positive strip time Tp (second) ". Assuming that the vibration frequency of the mold is f (Hz), Tn + Tp = 1 / f. The negative strip time ratio R NS is defined as T n / (T n + T p). The waveform of the vibration is not limited, and either a sinusoidal waveform or a non-sinusoidal waveform may be used.
다음으로, 본 발명의 일 실시 형태에서는, 2차 냉각 조건으로서, 주편이 주형을 통과하고 나서 주편의 표면 온도가 Ar3 변태점이 되기까지의 시간이 60초 초과인 것이 중요하다. 당해 시간이 60초 이하인 경우, 주편이 주형으로부터 인발된 직후에 급격하게 냉각되게 되고, 그 결과, 응고 쉘이 불균일해져, 세로균열이 발생한다. 당해 시간을 60초 초월함으로써, 세로균열의 발생을 막을 수 있다. Next, in one embodiment of the present invention, it is important that the time taken for the surface temperature of the cast steel to reach the Ar 3 transformation point after passing through the casting mold as a secondary cooling condition is more than 60 seconds. If the time is less than 60 seconds, the main part is rapidly cooled immediately after being drawn out from the mold, and as a result, the solidified shell becomes uneven and longitudinal cracks are generated. By exceeding this time for 60 seconds, occurrence of longitudinal cracks can be prevented.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 강의 연속 주조 방법에 의하면, 가로균열 및 세로균열을 억제한 고품질의 주편(슬래브, 블룸, 또는 빌릿)을 얻을 수 있다. 그 결과, 주편 표면의 손질 공정이 불필요하고, 압연 공정시에 균열이 조업을 저해하는 일도 없기 때문에, 수율이 향상한다. 수율이 향상함으로써, 철광석을 원료로 하여 강을 제조하기까지의 제철 프로세스에 필요로 하는 막대한 에너지 소비량 중, 수율 향상에 대응하는 부분을 삭감할 수 있어, 공업적, 에너지적으로 유효하다. As described above, according to the continuous casting method of steel according to one embodiment of the present invention, it is possible to obtain a high-quality cast steel (slab, bloom, or billet) suppressing lateral cracks and longitudinal cracks. As a result, it is unnecessary to carry out a step of grinding the surface of the slab, and the cracks do not hinder the operation during the rolling process, thereby improving the yield. As the yield is improved, it is possible to reduce the portion corresponding to the improvement of the yield among the enormous amount of energy consumption required for the iron-making process from the iron ore as raw material to the steel making process, and it is industrially and energetically effective.
실시예Example
도 1에 나타낸 연속 주조기를 이용하여, 표 1에 나타낸 각 성분 조성의 강(잔부는 Fe 및 불가피적 불순물)을, 표 2에 나타낸 연속 주조 조건으로 연속 주조 했다. 표 2 중의 하선부는 본 발명의 범위 외인 것을 나타낸다. 표 1에는, 각 성분 조성으로부터, 하기 (2)식에 의해 계산되는 탄소 당량 CE 및 하기 (3)식에 의해 계산되는 탄소 당량 Cp, 하기 (4)식에 의해 계산되는 Ar3 변태점 및, 하기 (5)식에 의해 계산되는 Ac3 변태점도 함께 나타냈다. Using the continuous casting machine shown in Fig. 1, the steels (the remainder Fe and inevitable impurities) of the respective component compositions shown in Table 1 were continuously cast under the continuous casting conditions shown in Table 2. The lower line in Table 2 indicates that it is out of the scope of the present invention. Table 1 shows the carbon equivalent CE calculated by the following formula (2) and the carbon equivalent Cp calculated by the following formula (3), the Ar 3 transformation point calculated by the following formula (4) The Ac 3 transformation point calculated by the equation (5) is also shown.
CE=[C]+[Mn]/33‥(2)CE = [C] + [Mn] / 33 (2)
Cp=[C]+[Mn]/33+[Ni]/25+[Cu]/44+[N]/1.7‥(3)(3) Cp = [C] + [Mn] / 33 + [Ni] / 25 + [Cu] / 44 +
Ar3=910-273×[C]-74×[Mn]-16×[Cr]‥(4)Ar 3 = 910-273 x [C] -74 x [Mn] -16 x [Cr]
Ac3=937-476.5×[C]+56×[Si]-19.7×[Mn]-4.9×[Cr]+124.8×[V]-19×[Nb]+198×[Al]‥(5) ( 3) : Ac 3 = 937-476.5 [C] + 56 x [Si] -19.7 x [Mn] -4.9 x [Cr] + 124.8 x [V] -19 x [Nb] + 198 x [Al]
여기에서, [ ] 안은 각 원소의 강 중 함유량(질량%)을 나타낸다. 강 B, C 및 D는, 탄소 당량 CE 및 Cp가 0.18보다 크고, 그 외는 탄소 당량 CE 및 Cp가 0.10∼0.18의 범위이다. Here, [] represents the content (mass%) in the steel of each element. Steel B, C and D have a carbon equivalent CE and Cp of greater than 0.18, and others have carbon equivalent CE and Cp in the range of 0.10 to 0.18.
표 2 중, 2차 냉각 조건의 「냉각 온도」는, 주형 하단에서 상부 교정대까지의 사이의 수직대에 있어서의 주편의 표면 온도의 최저값을 나타내고, 「Ar3점까지 필요로 한 시간」은, 주편이 주형을 통과하고 나서 주편의 표면 온도가 최초로 Ar3 변태점이 되기까지의 시간을 나타내고, 「복열 온도」는, 주편의 표면 온도가 상기의 최저값이 되고 나서 상부 교정대까지의 사이에서의 주편의 표면 온도의 최고값을 나타낸다. 각 시험 조건에 있어서, 주편의 인발 속도(주조 속도)와 2차 냉각수의 수량 밀도 분포를 조정함으로써, 상기의 냉각 온도, Ar3점까지 필요로 한 시간 및, 복열 온도를 변경했다. 또한, 상기의 주편의 표면 온도는, 후술하는 응고·전열 해석에 의해 계산된, 주편의 코너부의 표면 온도를 의미하는 것이다. Table 2 out of 2 "cooling temperature" of the primary cooling conditions, indicates the primary minimum value of the comfort surface temperature in the riser between the at the bottom of the mold to the upper calibrated against, "time needed to the Ar 3 point" is Represents the time until the surface temperature of the cast steel reaches the Ar 3 transformation point for the first time after the cast steel has passed through the casting mold and the "double heat temperature" represents the time from when the surface temperature of the cast steel reaches the above- Represents the maximum value of the surface temperature of the cast steel. The cooling temperature, the time required up to the Ar 3 point, and the recuperative temperature were changed by adjusting the drawing rate (casting speed) and the water density distribution of the secondary cooling water in each test condition. The surface temperature of the cast steel refers to the surface temperature of the corner portion of the cast steel, which is calculated by a solidification / heating analysis described below.
주편의 표면 온도의 추이는, 일본공개특허공보 평4-231158호에 개시되어 있는, 수치 계산에 의한 2차원의 응고·전열 해석에 의해 구했다. 즉, 각 스프레이 노즐에 의한 열 전달 계수 분포의, 냉각수량 및 주편 표면 온도에 의존하는 데이터를 오프라인 시험에 의해 구했다. 각 스프레이 노즐의 냉각수량, 각 스프레이 노즐로부터의 주편 표면의 위치 및, 각 시점, 각 위치에서의 주편 표면의 온도에 맞추어, 2차 냉각대에서의 주편 표면의 경계 조건을 설정했다. 서포트 롤과의 접촉에 의한 냉각은, 일본공개특허공보 평4-231158호에 개시되어 있는 방법과 동일하게, 열 전달률을 설정하여 평가했다. 이와 같이 주편 표면의 경계 조건은 주조 방향의 위치에 따라서 변화하기 때문에, 주조 방향에 수직인 단면에서의 2차원의 응고·전열 해석에서는, 주조 방향의 위치를 인발 속도로 제산하여 경과 시간으로 변환함으로써, 각 경과 시간에 있어서의 경계 조건을 설정했다. 각 경과 시간에 있어서의 주조 방향에 수직인 단면에서의 온도 분포가 해석의 결과로서 얻어지기 때문에, 경과 시간에 인발 속도를 승산하여 주조 방향의 위치로 변환함으로써, 임의의 주조 방향의 위치에 있어서의 주조 방향에 수직인 단면에서의 온도 분포가 얻어진다. 이와 같이 하여 얻어진, 주조 방향에 수직인 단면에서의 주편 표면 온도의 분포의 주조 방향의 위치에 수반하는 추이로부터, 표 2에 나타내는 「냉각 온도」, 「Ar3점까지 필요로 한 시간」, 「복열 온도」를 구할 수 있다. The transition of the surface temperature of the cast steel was obtained by two-dimensional solidification and heat transfer analysis by numerical calculation disclosed in JP-A-4-231158. That is, data depending on the cooling water quantity and the surface temperature of the cast steel of the heat transfer coefficient distribution by each spray nozzle were obtained by an off-line test. The boundary condition of the surface of the cast steel in the secondary cooling zone was set in accordance with the cooling water amount of each spray nozzle, the position of the cast steel surface from each spray nozzle, and the temperature of the cast steel surface at each point and each position. Cooling by contact with the support roll was evaluated by setting the heat transfer rate in the same manner as in the method disclosed in JP-A-4-231158. Since the boundary condition of the surface of the cast steel changes in accordance with the position in the casting direction, in the two-dimensional solidification and electrothermal analysis in the section perpendicular to the casting direction, the position in the casting direction is divided by the casting speed and converted into the elapsed time , And boundary conditions at each elapsed time were set. Since the temperature distribution in the cross section perpendicular to the casting direction in each elapsed time is obtained as a result of the analysis, the elongation time is multiplied by the elongation speed and converted into the position in the casting direction, A temperature distribution in a section perpendicular to the casting direction is obtained. The "cooling temperature", "time required up to the point of Ar 3 ", "time required for heating to the point", and "time required for heating" are shown in Table 2 from the transition of the distribution of the surface temperature of the cast steel in the casting direction, Quot; double temperature "
각 시험예에 있어서, 슬래브 표층의 조직, 균열의 발생에 대해서 평가하고, 결과를 표 2에 나타냈다. 표 2 중, 「슬래브 표층의 조직」은, 시험 후 회수한 슬래브의 단부의 조직 관찰을 행하여, 구γ립계가 명료하게 관찰되고, 조대한 구γ립이 잔존하고 있는 것을 「조대립」, 구γ립계가 불명료한 조직의 경우를 「조직 미세화」라고 기재했다. 「균열의 발생」은, 주조 직후의 주편 표면을 육안 관찰하고, 그 후 압연을 행한 후의 주편의 표면을 육안 관찰하고, 그 양쪽에 있어서, 가로균열 및 세로균열이 없었던 것을 「없음」으로서 기재하고, 그 이외의 경우를 「있음」으로서 기재했다. In each test example, the formation of the slab surface layer and the occurrence of cracks were evaluated, and the results are shown in Table 2. In Table 2, " texture of the slab surface layer " indicates that the structure of the end of the slab recovered after the test was observed to observe clearly the spherical? -Phosphate system and the coarse spherical? In the case of a tissue in which the? lip system is unclear, it is described as " tissue refinement ". "Occurrence of cracks" means that the surface of the cast steel immediately after casting was visually observed and then the surface of the cast steel after the rolling was visually observed with naked eyes and that there was no transverse crack and longitudinal crack on both sides thereof was described as " , And other cases are described as " present ".
Tn이 0.20초 초과, 또는, RNS가 0.38 초과인 시험 No.8 및 No.10에서는, 2차 냉각 조건이 본 발명 범위 내임에도 불구하고, 가로균열이 발생했다. 한편, 인발 속도가 1.0m/분 미만인 시험 No.12에서는, Tn이 0.20초 초과, 또한, RNS가 0.38 초과라도, 가로균열이 발생하지 않았다. 이에 대하여, 인발 속도가 1.0m/분 이상인 경우에는, 2차 냉각 조건이 본 발명 범위 내에서도 가로균열이 발생해 버리는 경우가 있어, Tn이 0.20초 이하, 또한, RNS가 0.38 이하인 주형 진동 조건으로 함으로써, 가로균열을 방지할 수 있는 것을 알 수 있다. In Test Nos. 8 and 10 where Tn was more than 0.20 seconds or R NS was more than 0.38, transverse cracks occurred even though the secondary cooling condition was within the scope of the present invention. On the other hand, in Test No. 12 in which the drawing speed was less than 1.0 m / min, no transverse cracks occurred even when Tn was more than 0.20 seconds and R NS was more than 0.38. On the other hand, when the drawing speed is 1.0 m / min or more, the lateral cooling may occur even in the secondary cooling condition within the scope of the present invention, so that Tn is 0.20 seconds or less and R NS is 0.38 or less It can be seen that lateral cracking can be prevented.
또한, 이 경향은, C 함유량이 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, 또한, Mn 함유량이 0.50질량% 이상인 강 B, C, D에서도 동일한 경향이었다(시험 No.16, 17, 21, 22, 26, 27 참조). 한편으로, C 함유량이 0.13질량% 미만, 또는, Mn 함유량이 0.50질량% 미만인 강 E, F, G에서는, 인발 속도가 1.0m/분 이상인 경우에, Tn이 0.20초 초과, 또는, RNS가 0.38 초과라도, 가로균열은 발생하지 않았다(시험 No.31, 32, 36, 37, 41, 42 참조). 이 이유는 확실하지 않지만, C 함유량 또는 Mn 함유량이 낮아, 균열에 대한 감수성이 낮기 때문이라고 생각된다. 이 점에서, C: 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, Mn: 0.50질량% 이상을 함유하는 고C고Mn강을, 1.0m/분 이상의 인발 속도로 연속 주조하는 경우에는, 2차 냉각 조건이 본 발명 범위 내에서도 가로균열이 발생해 버리는 경우가 있어, Tn이 0.20초 이하, 또한, RNS가 0.38 이하인 주형 진동 조건으로 함으로써, 가로균열을 방지할 수 있는 것을 알 수 있다. This tendency was also the same in the steels B, C and D in which the C content was 0.13 mass% or more and 0.20 mass% or less and the Mn content was 0.50 mass% or more (Test Nos. 16, 17, 21, 22, 26 , 27). On the other hand, the C content is less than 0.13% by weight, or, Mn content is less than 0.50% by weight steel E, F, G, when the drawing speed than 1.0m / min, Tn is greater than 0.20 seconds, or, R NS is Even if it exceeds 0.38, no transverse cracks occurred (see Test Nos. 31, 32, 36, 37, 41 and 42). The reason for this is not clear, but it is considered that the C content or the Mn content is low and the susceptibility to cracks is low. In this regard, in the case of continuously casting a high-C high Mn steel containing 0.13 mass% or more and 0.20 mass% or more of C and 0.50 mass% or more of Mn at a drawing speed of 1.0 m / min or more, The transverse cracks may be generated even within the scope of the present invention. As a result, transverse cracks can be prevented by forming the template vibration condition in which Tn is 0.20 sec or less and R NS is 0.38 or less.
또한, C 함유량이 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, 또한, Mn 함유량이 0.50질량% 이상인 강 A, B, C, D에서는, Ar3점까지 필요로 한 시간이 60초 이하인 조건에서는, 주편의 폭 방향 중앙의 부위에 세로균열이 발생했다(시험 No.6, 15, 20, 25 참조). 한편으로, C 함유량이 0.13질량% 미만, 또는, Mn 함유량이 0.50질량% 미만인 강 E, F, G에서는, Ar3점까지 필요로 한 시간이 60초 이하인 조건이라도, 세로균열은 발생하지 않았다(시험 No.30, 35, 40 참조). 이 이유는 확실하지 않지만, C 함유량 또는 Mn 함유량이 낮아, 응고 쉘의 두께가 불균일해지는 것을 막을 수 있었기 때문이라고 생각된다. 이 점에서, C: 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, Mn: 0.50질량% 이상을 함유하는 고C고Mn강을, 1.0m/분 이상의 인발 속도로 연속 주조하는 경우에는, 세로균열이 발생해 버리는 경우가 있어, Ar3점까지 필요로 한 시간을 60초 초과로 함으로써, 세로균열을 방지할 수 있는 것을 알 수 있다. In the case of the steels A, B, C and D having a C content of not less than 0.13 mass% and not more than 0.20 mass% and having a Mn content of not less than 0.50 mass%, the time required until the Ar 3 point was 60 seconds or less, Vertical cracks occurred at the center in the width direction (see Test Nos. 6, 15, 20 and 25). On the other hand, in the steels E, F, and G having a C content of less than 0.13 mass% or a Mn content of less than 0.50 mass%, longitudinal cracks did not occur even under the condition that the time required up to the Ar 3 point was 60 seconds or less Test Nos. 30, 35 and 40). The reason for this is not clear, but it is considered that the C content or the Mn content is low and it is possible to prevent the thickness of the solidified shell from becoming uneven. In this regard, when continuous casting is carried out at a drawing speed of 1.0 m / min or more at a high-C high Mn steel containing 0.13 mass% or more and 0.20 mass% or more of C and 0.50 mass% or more of Mn, vertical cracks And it is understood that longitudinal cracks can be prevented by setting the time required for Ar 3 point to be longer than 60 seconds.
또한, 냉각 온도가 Ar3 변태점 이상이거나, 복열 온도가 Ac3 변태점 이하인 시험 No.5, 7, 14, 19, 24, 29, 34, 39에서는, 강의 조성에 상관없이, 구γ립이 조대하여, 가로균열이 발생했다. In Test Nos. 5, 7, 14, 19, 24, 29, 34 and 39 in which the cooling temperature was not lower than the Ar 3 transformation point or the double heat temperature was not higher than the Ac 3 transformation point, , Horizontal cracks occurred.
이상의 실시예로부터, 본 발명에 의하면, 연속 주조기를 합리적 또한 효율적으로 이용하면서, 표면 균열이 없는 품질 양호한 주편을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. From the above examples, it can be seen that the present invention makes it possible to obtain a cast product with good quality without surface cracks while using a continuous casting machine rationally and efficiently.
[산업상 이용가능성][Industrial applicability]
본 발명의 연속 주조기를 이용한 주편의 제조 방법에 의하면, 용강이 소정의 성분 조성을 갖는 경우에서도, 생산성을 떨어뜨리는 일 없이, 표면 균열을 억제한 주편을 얻을 수 있다. According to the casting method using the continuous casting machine of the present invention, even when molten steel has a predetermined component composition, it is possible to obtain a cast steel in which surface cracks are suppressed without lowering the productivity.
100 : 연속 주조기(수직 굽힘형)
10 : 레이들
11 : 턴디쉬
12 : 주형
13 : 스프레이 노즐
14 : 롤
15 : 절단 장치
16 : 전자 교반 장치
20A : 수직대
20B : 상부 교정대
20C : 만곡대
20D : 하부 교정대
20E : 수평대
21 : 만곡 주형
M : 용강
S : 주편
C1 : 가로균열
C2 : 세로균열100: Continuous casting machine (vertical bending type)
10: ladle
11: Tundish
12: Mold
13: Spray nozzle
14: roll
15: Cutting device
16: Electronic stirring device
20A: Vertical stand
20B: Upper calibration unit
20C: Curved band
20D: Lower calibration unit
20E: Horizontal
21: Curved mold
M: Molten steel
S: Casting
C 1 : transverse crack
C 2 : longitudinal crack
Claims (1)
C: 0.13질량% 이상 0.20질량% 이하, Mn: 0.50질량% 이상 2.5질량% 이하를 함유하고, 임의로, Si: 0.8질량% 이하, P: 0.10질량% 이하, S: 0.05질량% 이하, Al: 0.05질량% 이하, Cu: 0.5질량% 이하, Ni: 1.0질량% 이하, Cr: 0.6질량% 이하, V: 0.14질량% 이하, Nb: 0.09질량% 이하, Ti: 0.4질량% 이하, N: 0.02질량% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물인 성분 조성을 갖는 용강을 주형에서 1차 냉각하는 공정과,
1.0m/분 이상의 인발 속도로 상기 주형으로부터 주편을 인발하는 공정과,
상기 주편의 표면 온도를 Ar3 변태점보다 낮게 하고, 그 후, Ac3 변태점보다 높은 온도로 되돌리는 것을 포함하는, 상기 주편을 2차 냉각하는 공정,
을 갖고,
상기 주형의 진동 조건이, 이하의 정의에 따르는 네거티브 스트립 시간 Tn이 0.08초 이상 0.20초 이하, 이하의 정의에 따르는 네거티브 스트립 시간 비율 RNS가 0.30 이상 0.38 이하인 조건을 만족하고,
상기 주편이 상기 주형을 통과하고 나서 상기 주편의 표면 온도가 Ar3 변태점이 되기까지의 시간이 60초 초과인
것을 특징으로 하는 주편의 제조 방법.
네거티브 스트립 시간 Tn: 주형의 진동 1사이클 중, 주형의 하강 속도가 주편의 인발 속도보다도 빠른 기간의 시간
포지티브 스트립 시간 Tp: 주형의 진동 1사이클 중, 주형의 하강 속도가 주편의 인발 속도 이하인 기간의 시간
네거티브 스트립 시간 비율 RNS=Tn/(Tn+Tp)A method for producing a casting slab using a continuous casting machine of a curved or vertical bending type,
0.13 mass% or more and 0.20 mass% or less of C, 0.50 mass% or more and 2.5 mass% or less of Mn and 0.8 mass% or less of Si, 0.10 mass% or less of P, 0.05% or less of Cu, 1.0% or less of Cu, 1.0% or less of Ni, 0.6% or less of Cr, 0.14% or less of V, 0.09% or less of Nb, 0.4% By mass or less, and the remainder being Fe and inevitable impurities, in a mold;
A step of drawing the cast steel from the casting mold at a drawing speed of 1.0 m / min or more,
A step of secondary cooling the cast slab, wherein the surface temperature of the cast slab is lower than the Ar 3 transformation point and thereafter the temperature is returned to a temperature higher than the Ac 3 transformation point,
Lt; / RTI &
Wherein the vibration condition of the template satisfies a condition that a negative strip time Tn according to the following definition is 0.08 second or more and 0.20 second or less and a negative strip time ratio R NS satisfying the following definition is 0.30 or more and 0.38 or less,
When the time from the passing of the cast strip through the mold to the surface temperature of the cast steel reaches the Ar 3 transformation point is more than 60 seconds
≪ / RTI >
Negative strip time Tn: Vibration of the mold During one cycle, the time period during which the falling speed of the mold is faster than the drawing speed of the casting
Positive Strip Time Tp: Temporal Vibration During one cycle, the time period during which the falling speed of the mold is lower than the pulling speed of the casting
Negative strip time ratio R NS = T n / (T n + T p)
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