KR20060049887A

KR20060049887A - 이음매가 없는 강철관

Info

Publication number: KR20060049887A
Application number: KR1020050060708A
Authority: KR
Inventors: 츠토무 오쿠야마; 다카유키 니시
Original assignee: 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2006-05-19
Also published as: JP4360295B2; CN1721754A; KR100691403B1; JP2006028549A; CN1323186C; TW200606262A; TWI300808B

Abstract

도금 불량의 발생을 억제할 수 있는 이음매가 없는 강철관을 제공하는 것으로서, 본 발명에 의한 이음매가 없는 강철관은, 화학 조성이 질량%이고, C : 0.08∼0.61%, Si : 0.15∼0.55%, Mn : 0.30∼l.60%, P : 0.040%이하, S : 0.040%이하, O(산소) : 0.0005∼0.0050%, Sol.Al(산(酸) 가용(可溶) Al : 강철 중에 고용(固溶)한 Al) : 0.0010∼0.100%, Ca : 0∼0.0002%, 잔부는 Fe 및 불순물이고, 각각의 크기가 80㎛ 이상이며, 10㎏당 100개 이하의 입자 상태 개재물을 포함한다.

Description

이음매가 없는 강철관{SEAMLESS STEEL PIPE}

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 이음매가 없는 강철관 중의 입자 상태 개재물의 형상을 도시하는 모식도이다.

도 2는 크기가 80㎛ 이상인 입자 상태 개재물의 강철 중의 개수와 이음매가 없는 강철관의 외면에 발생하는 입자 상태 개재물에 기인하는 표면 손상 개수와의 관계를 도시하는 도면이다.

본 발명은, 이음매가 없는 강철관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 오목판 및 평판 등의 인쇄기의 판으로서 이용되는 롤(이하, 인쇄 롤이라고 칭한다)이나 실린더 로드로 가공되는 이음매가 없는 강철관에 관한 것이다.

인쇄 롤이나 실린더 로드는, 축 방향에 대해 원주 방향의 금속 조직 및 기계적 성질이 균일한 것이 요구된다. 인쇄 롤이나 실린더 로드는, 일반적으로 원주 방향의 금속 조직 및 기계적 성질이 균일한 이음매가 없는 강철관으로 제조된다.

인쇄 롤이나 실린더 로드를 제조하는 공정에서, 이음매가 없는 강철관의 외면은 도금 처리된다. 구체적으로, 이음매가 없는 강철관의 외면은 절삭되고, 절삭 후의 외면상에 도금 처리에 의해 도금층이 형성된다.

인쇄 롤이나 실린더 로드에서는, 도금 처리된 외면에 요철이 존재하거나, 도금층이 박리되는 것은 바람직하지 못하다. 이들 도금 불량이 인쇄 롤에 존재하는 경우, 인쇄 불량이 발생한다. 또한, 이들 도금 불량이 실린더 로드에 존재하는 경우, 부식 및 기름 누설에 의한 작동 불량이 발생한다.

도금 불량이 발생하는 원인은, 도금 처리 전의 이음매가 없는 강철관의 외면에 존재하는 표면 손상 때문인 것으로 생각된다. 일반적으로, 표면 손상은 강철 중에 잔류된 다양한 개재물이 절삭면에 드러남으로써 발생한다. 이 때문에, 이음매가 없는 강철관의 외면에 균일하게 도금층을 형성하기 위해서는, 표면 손상의 원인이 되는 다양한 개재물을 저감시킬 필요가 있다고 생각된다.

개재물의 저감 대책은 주로 제강 공정에서 실시된다. 이음매가 없는 강철관의 소재가 되는 주조 편, 강철 편 및 강철 덩어리를 제조하는 공정에서 강철 중에 개재물이 포함되기 때문이다.

종래, 정련 시에 진공 탈 가스 처리나 장시간 Ar 버블링 처리를 실시하여, 강철 중의 개재물을 저감시키는 대책이 행해져 왔다. 또한, 개재물 저감의 다른 대책으로서, 연속 주조법에 있어서, 이하의 대책이 보고되어 있다.

(1) 침지 노즐의 형상을 개선함으로써, 용강(溶鋼) 중의 개재물을 주형 내의 용강면에 부상시켜, 제거한다. 구체적으로는, 노즐 내경의 접선 방향으로 복수 개의 토출 구멍을 가지는 바닥이 있는 침지 노즐을 사용하여 연속 주조를 실시한다. 침지 노즐의 형상에 따라서 주형 내의 용강류가 와류 운동하므로, 개재물이 용강면 에 부상하기 쉬워진다. 이 때문에, 개재물을 보다 많이 제거할 수 있다(하기 특허문헌 1 참조).

(2) 주형 주위의 메니스커스(meniscus) 근방에 직류 자계를 부여하고, 용강류의 주형으로의 침입 깊이 및 침입 방향을 제어한다. 이 제어에 의해 개재물을 주형 내의 용강면에 부상시켜 제거한다(하기 특허문헌 2 참조).

그러나, 이들 대책을 실시한 이음매가 없는 강철관이라도, 여전히 도금 불량이 발생하는 경우가 있다.

<특허문헌 1> 일본국 특개소 58-3758호 공보

<특허문헌 2> 일본국 특개소 58-55157호 공보

본 발명의 목적은 도금 불량의 발생을 억제할 수 있는 이음매가 없는 강철관을 제공하는 것이다.

본 발명자 등은, 도금 불량이 발생하는 원인이 되는 표면 손상의 형태를 조사했다. 구체적으로, 인쇄 롤용 또는 실린더 로드용의 복수의 이음매가 없는 강철관으로부터, 표면에 손상을 포함하는 샘플(외경 139∼l46㎜, 두께 5∼10㎜, 길이 500㎜)을 복수 채취하였다.

JIS G0555에 의거하는 현미경 시험 방법에 의해, 각 샘플의 외면에 드러나는 개재물의 종류를 특정하였다.

개재물을 특정한 결과, JIS 규격으로 정해진 그룹 B에 상당하는 입자군 상태 개재물이 드러난 샘플과, JIS 규격으로 정해진 그룹 C에 상당하는 입자 상태 개재물이 드러난 샘플이 존재했다. EDXS법에 따라서 입자군 상태 개재물 및 입자 상태 개재물의 화학 조성을 분석했다. 그 결과, 입자군 상태 개재물은 Al₂O₃를 함유하고 있다. 입자 상태 개재물은 주로 Al₂O₃를 함유하고, 또한 CaO, CaS, SiO₂, MnS 중의 적어도 2종을 함유하고 있다.

입자 상태 개재물을 포함하는 샘플에 대해서는 또한, 입자 상태 개재물의 크기를 측정했다. 구체적으로는, 광학 현미경을 이용해 입자 상태 개재물의 크기를 측정했다. 이 때, 도 1에 도시하는 바와 같이, 입자 상태 개재물과 모재와의 계면 상의 다른 2점을 연결하는 직선 중, 최대의 것을 입자 상태 개재물의 크기로 하였다.

다른 종류 및 크기의 개재물을 포함하는 이들 샘플에 도금 불량이 발생하는지 여부를 조사했다. 구체적으로는, 이들 샘플에 도금 처리를 실시하여, 표면 손상이 발생한 표면에 0.03∼0.1㎜의 두께의 Cr 도금층을 형성했다. Cr 도금층을 형성 후, 각 샘플에서 도금 불량이 발생하는지 여부를 판단했다. 구체적으로는, 광학 현미경을 이용해 50∼l00배의 배율로 Cr 도금층의 단면을 관찰하여, 도금 불량 발생의 유무를 판단했다. 표면 손상이 있는 표면에 형성된 Cr 도금층이 박리된 경우, 또는 Cr 도금층에 함몰이 있는 경우, 도금 불량으로 판단했다.

이상의 조사 결과, 80㎛ 이상의 입자 상태 개재물이 드러난 샘플에서 도금 불량이 발생했다. 한편, 입자군 상태 개재물이 드러난 샘플 및 80㎛ 미만의 입자 상태 개재물이 드러난 샘플에서는 도금 불량이 발생하지 않았다.

이상에서, 발명자 들은, 강철 중에 포함되는 모든 개재물이 도금 불량을 발생시키는 것은 아니고, 그 크기가 80㎛ 이상인 입자 상태 개재물이 도금 불량을 발생시키는 것으로 생각했다. 따라서, 인쇄 롤이나 실린더 로드와 같은, 외면을 도금 처리하는 용도에 사용되는 이음매가 없는 강철관에서 도금 불량의 발생을 억제하기 위해서, 강철 중의 모든 개재물을 저감시킬 필요는 없고, 크기가 80㎛ 이상인 입자 상태 개재물의 개수를 저감시키면 된다고 생각했다.

그래서 발명자 들은, 크기가 80㎛ 이상인 입자 상태 개재물의 강철 중의 개수와 이음매가 없는 강철관의 외면에 발생하는 입자 상태 개재물에 기인하는 표면 손상의 개수의 관계를 조사했다. 우선, 제조한 복수의 둥근 강철편을 천공기에 의해 축방향으로 구멍을 뚫고, 맨드릴 밀(mandrel mill) 및 리듀서(reducer) 등에 의해 복수의 이음매가 없는 강철관으로 했다. 둥근 강철편은, 연속 주조법에 의해 제조한 것과, 연속 주조한 후 분괴(分塊) 압연에 의해 제조한 것을 준비했다. 또한, 둥근 강철편은 기계 구조용 탄소강에 상당하는 화학 조성으로 하여, 각 둥근 강철편 중의 Ca 함유량을 변화시켰다.

제조한 이음매가 없는 강철관의 외면을 선반으로 절삭하고, 절삭후의 강철관 표면의 표면 손상의 유무를 조사했다. 절삭량은, 인쇄 롤에서 일반적인 절삭량인 절삭전 두께의 30%로 하고, 마무리 면 거칠기는 인쇄 롤에서 일반적인 12.5∼25S로 했다. 또한, 슬라임법에 의해, 이음매가 없는 강철관 중의 입자 상태 개재물의 개수 및 크기를 조사했다. 구체적으로는, 이음매가 없는 강철관으로부터 1㎏의 샘플 을 채취했다. 채취한 샘플을 염화 제2철 수용액을 베이스로 한 용액 중에서 정전류 전해법에 의해 용해했다. 용해후의 잔여분으로부터 입자 상태 개재물을 채취하고, 각각의 크기를 측정했다. 개재물의 종류는 JIS G0555에 의거하는 현미경 시험 방법에 의해 특정했다.

도 2에 조사 결과를 도시한다. 입자 상태 개재물에 기인한 표면 손상의 개수는, 강철 중의 크기가 80㎛ 이상인 입자 상태 개재물의 개수에 비례했다. 80㎛ 미만의 입자 상태 개재물의 개수와 발생한 표면 손상의 개수에는 상관 관계가 없었다.

이상의 조사 결과에서, 발명자 들은, 크기가 80㎛ 이상인 입자 상태 개재물의 개수가 100개/10㎏ 이하이면, 이음매가 없는 강철관의 외면에 발생하는 표면 손상 개수가 0.1개/100㎠ 이하로 되어, 도금 불량의 발생을 충분히 억제할 수 있다고 생각했다.

여기서, 발명자 들은, 이들 지견에 따라서 이하의 본 발명을 완성시켰다.

본 발명에 의한 이음매가 없는 강철관은, 화학 조성이 질량%이고, C : 0.08∼0.61%, Si : 0.15∼0.55%, Mn : 0.30∼1.60%, P : 0.040% 이하, S : 0.040% 이하, O(산소) : 0.0005∼0.0050%, So1. Al(산 가용 Al : 강철 중에 고용(固溶)한 Al) : 0.0010∼0.100%, Ca : 0∼0.0002%, 잔부는 Fe 및 불순물이고, 각각의 크기가 80㎛ 이상이고, 10㎏당 100개 이하의 입자 상태 개재물을 포함한다.

여기서, 입자 상태 개재물은 예를 들면, JIS G0555에 정해진 그룹 C에 상당하는 개재물이다. 또한 입자 상태 개재물의 크기는 예를 들면, 도 1에 도시하는 바와 같이 입경 개재물과 모재와의 계면상의 다른 2점을 연결하는 직선 중 최대의 것을 말한다.

또한, 본 발명의 이음매가 없는 강철관은, 각각의 크기가 80㎛ 이상이고, 10㎏당 100개 이하의 입자 상태 개재물 이외의 다른 개재물을 포함해도 된다. 예를 들면, JIS G0555로 정해진 그룹 A 및 B에 상당하는 개재물을 포함해도 되고, 각각의 크기가 80㎛ 미만인 복수의 입자 상태 개재물을 포함해도 된다.

바람직하게는, 입자 상태 개재물은 질량%로 50% 이상의 Al₂O₃와, CaO, CaS, SiO₂, MnS 중 적어도 2종 이상을 함유한다.

바람직하게는, 이음매가 없는 강철관은, 연속 주조법에 의해 제조된 강철편으로 제조된다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태를 자세히 설명한다. 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다.

1. 화학 조성

본 발명의 실시의 형태에 의한 이음매가 없는 강철관은, 이하의 조성을 가진다. 이후, 합금 원소에 관한 %는 질량%를 의미한다.

C : 0.08∼0.61%

C는 강철의 강화에 유효한 원소이다. 필요한 강도를 얻기 위해서 C의 함유량의 하한을 0.08%로 한다. 한편, C의 과잉 첨가는 인성(靷性)을 열화하므로, C의 함유량의 상한을 0.61%로 한다. 바람직한 C의 함유량은 0.16∼0.48% 이다.

Si : 0.15∼0.55%

Si는 강철의 탈산에 유효한 원소로, Si의 함유량을 0.15% 미만으로 하면 그 효과가 부족하다. 이 때문에, Si의 함유량의 하한치를 0.15%로 한다. 한편, 과잉으로 Si를 첨가하면, 강철 중의 개재물이 증가한다. 이 때문에, Si의 함유량의 상한을 0.55%로 한다. 바람직한 Si의 함유량은 0.15∼0.35% 이다.

Mn : 0.30∼l.60%

Mn은 강철의 인성 및 강도의 향상에 유효한 원소이다. 인쇄 롤이나 실린더 로드 등에 필요한 강도를 유지하기 위해서, Mn의 함유량의 하한을 0.30%로 한다. 한편, Mn을 과잉 첨가하면, 오히려 인성이 열화한다. 따라서, Mn의 함유량의 상한을 1.60%로 한다. 바람직한 Mn의 함유량은 0.40∼l.50%이다.

P : 0.040% 이하

P는 불순물로, 중심 편석(偏析)을 조장한다. 이 때문에, P의 함유량은 낮은 쪽이 바람직하다. 따라서, P의 함유량을 0.040% 이하로 제한한다. 바람직하게는, 0.030% 이하로 제한한다.

S : 0.040% 이하

S는 불순물로, 강철의 열간 가공성을 저하시킨다. 이 때문에, S의 함유량은 낮은 쪽이 바람직하다. 따라서, S의 함유량은 0.040% 이하로 제한한다. 바람직하게는, 0.015% 이하로 제한한다.

O : 0.0005∼0.0050%

O는 강철 중의 Al, Ca, Si와 산화물을 형성하여, 강철의 청정도를 낮춘다. 또한, 입자 상태 개재물을 형성하여, 표면 손상을 발생시킨다. 이 때문에, O의 함유량은, 가능한한 낮은 쪽이 바람직하다. 따라서, O의 함유량은 0.0005∼0.0050%로 한다. 바람직하게는 0.0005%∼0.0040%로 한다.

sol.Al : 0.0010∼0.100%

Al은 강철의 탈산에 필요한 원소이다. 이 효과를 발휘하기 위해서 so1. A1의 함유량의 하한을 0.0010%로 한다. 한편, Al을 과잉 첨가하면, 강철의 청정도를 낮춘다. 구체적으로, sol. A1는 입자 상태 개재물을 형성하여, 표면 손상을 발생시킨다. 이 때문에, so1. A1의 함유량의 상한치를 0.100%로 한다. 바람직하게는, so1. A1의 함유량을 0.001∼0.050%로 한다.

Ca : 0∼0.0002%

Ca는 연속 주조 중에 침지 노즐이 폐색되는 것을 방지하기 위해서 일반적으로 첨가된다. 강철을 정련하는 공정에서 실시되는 Al 탈산 처리에 의해, 용강 중에 알루미나계 개재물이 발생한다. 알루미나계 개재물은 연속 주조 중에 침지 노즐의 내벽에 부착하여, 노즐을 폐색시킨다. 강철 속으로의 Ca 첨가는, 알루미나계 개재물을 저융점 화합물인 입자 상태 개재물로 변화시켜, 노즐의 폐색을 방지한다.

그러나, 앞서 기술한 대로, 입자 상태 개재물은 도금 불량을 발생시키므로, 본 발명에서 Ca는 첨가하지 않는 쪽이 바람직하다. 이 때문에, 이하에 나타내는 제조 방법에 의해 노즐의 폐색을 방지함으로써, 강철 중의 Ca 함유량을 0∼0.0002%로 제한한다. 요컨대, 본 발명에서, Ca는 불순물이다.

또한, 잔부는 Fe로 구성되지만, 제조 과정의 여러가지 요인에 의해 불순물이 포함되는 경우도 있을 수 있다.

2. 제조 방법

본 실시 형태에 의한 이음매가 없는 강철관의 제조 방법의 하나로서, 본 발명자 들은, 연속 주조 시의 침지 노즐의 내경을 크게 하여, 주입 속도를 작게 하는 방법을 발견했다. 이에 따라, 강철 중의 Ca 함유량을 최소한으로 억제하여, 강철 중의 크기가 80㎛ 이상인 입자 상태 개재물의 개수를 적게 할 수 있다. 구체적으로는, 이하의 제조 조건을 만족하는 것이 바람직하다.

(A) 침지 노즐의 내경을 50㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 노즐 내경이 클수록, 알루미나계 개재물이 내벽에 부착되기 어려워, 침지 노즐이 폐색되기 어렵다. 이 때문에, 용강의 Ca 함유량을 저감시킬 수 있다.

(B) 연속 주조의 주조 속도는 느린 쪽이 바람직하다. 주조 속도를 느리게 하면, 입자 상태 개재물을 포함하는 복수 종류의 개재물이 주형 내의 용강면에 부상하기 쉬워진다. 이 때문에, 크기가 80㎛ 이상인 입자 상태 개재물이 강철 중에 잔존하는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로는, 주조 속도를 0.5∼0.8m/min으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 연속 주조로 제조되는 강철편의 단면적을 크게 하면, 상기 (A), (B)의 조건을 만족하기 쉬워진다. 구체적으로는, 강철편의 단면적을 10000㎟로 하는 것이 바람직하다. 또한, 턴디시(tundish) 내의 용강의 온도가 낮아지지 않도록 하는 것이 좋다. 용강 온도가 낮으면, 침지 노즐의 내벽에 알루미나계 개재물이 부착되기 쉽기 때문이다. 구체적으로는, 턴디시 내의 과열도(용강 온도-액상선 온도)를 15∼60℃로 하는 것이 바람직하다.

상기 (A), (B)의 조건을 만족하여 제조된 둥근 강철편을 이용해, 통상의 천공 및 압연 방법에 의해 이음매가 없는 강철관을 제조한다. 구체적으로는, 둥근 강철편을 회전로 바닥식 가열로 등의 가열로로 가열한다. 가열후, 가열로로부터 추출한 둥근 강철편을 천공기에 의해 축방향으로 구멍을 뚫는다. 그 후, 맨드릴 밀 및 리듀서 등에 의해 소정 치수의 이음매가 없는 강철관으로 가공한다.

또한, 연속 주조법에 의해 제조한 슬래브(slab) 또는 둥근 주조 편을 분괴 압연기에 의해 분괴 압연하여 둥근 강철편으로 해도 된다. 둥근 강철편을 가열로에서 가열하는 공정 이후의 공정은, 둥근 강철편을 이음매가 없는 강철관으로 가공하는 공정과 동일하다.

또한, 상기의 제조 조건 (A), (B)중 어느 하나가 만족되지 않아도, 그 외에 제어해야 할 제조 조건을 추가하면, 크기가 80㎛ 이상인 입자 상태 개재물의 개수를 본 발명의 범위 내로 저감시킬 수 있다. 예를 들면, 제강 공정에서 용강을 Si 탈산함으로써, 강철 중의 개재물을 규산염계 개재물로 한다. 연성(延性)을 가지는 규산염계 개재물은 천공 및 압연에 의해 입자 상태로부터 점성 변형하여, 신장한다. 이 때문에, 입자 상태 개재물을 저감시킬 수 있다.

본 발명에서는, 정련 시에 강철 중의 개재물의 저감을 목적으로 한 진공 탈 가스 처리나 장시간 Ar 버블링 처리를 실시하지 않아도 된다. 본 발명의 이음매가 없는 강철관은, 강철 중의 80㎛ 이상의 크기의 입자 상태 개재물을 저감하면 되고, 모든 개재물을 저감시킬 필요는 없기 때문이다. 정련 시에 진공 탈 가스 처리나 장시간 Ar 버블링 처리를 실시하지 않은 경우, 이음매가 없는 강철관의 제조 비용을 낮게 억제할 수 있다.

또한, 이음매가 없는 강철관은 조괴법(造塊法)에 의해 제조하는 것보다도, 연속 주조법으로 제조한 쪽이 바람직하다. 이는 제품 수율이 향상되기 때문이다.

<실시예 1>

표 l에 표시하는 화학 조성의 본 발명 강철 및 비교 강철의 이음매가 없는 강철관을 제조하여, 각 강철관(본 발명 강철 및 비교 강철)이 함유하는 80㎛ 이상의 크기의 입자 상태 개재물의 수 및 이음매가 없는 강철관의 외면에 발생하는 표면 손상의 수를 조사했다.

<표 1>

본 발명 강철 1∼10 및 비교 강철 11∼16은 이하와 같이 제조했다. 우선, 표 l 중의 내경을 갖는 침지 노즐을 사용해, 표 l 중의 주조 속도로 용강을 연속 주조하여 슬래브 또는 둥근 강철편을 제조했다. 이 때, 용강 과열도는 15∼60℃의 범위 내였다. 제조한 슬래브 및 둥근 강철편의 일부는 분괴 압연했다.

연속 주조 또는 분괴 압연에 의해 제조한 둥근 강철편을 이용해, 이음매가 없는 강철관을 제조했다. 구체적으로는, 둥근 강철편을 1170∼1280℃로 가열후, 천공기에 의해 축방향으로 구멍을 뚫고, 중공 쉘(shell)을 제조했다. 제조한 중공 쉘을 맨드릴 밀 및 리듀서에 의해 압연하여, 표 1에 표시한 외경 및 두께의 이음매가 없는 강철관으로 했다.

본 발명 강철 l∼10은, 강철 중의 조성이 본 발명의 범위 내이고, 또한, 제조 조건 (A) 및 (B)도 적절한 조건이었다.

한편, 비교 강철 11∼l6은 모두 Ca 함유량이 본 발명의 규정치를 넘었다. 공시재 12 및 13의 Ca 함유량은 주조 초기에는 본 발명의 규정 범위 내였지만, 주조에 사용된 침지 노즐의 내경이 50㎜ 미만이였으므로, 연속 주조 중에 침지 노즐이 막히는 위험이 생겼다. 이 때문에, 턴디시 내에 Ca를 첨가하여, 침지 노즐의 막힘을 방지했다. 그 결과, 강철 중의 Ca 함유량이 높아졌다.

제조한 본 발명 강철 및 비교 강철을 이용해, 강철 중에 존재하는 크기가 80㎛ 이상인 입자 상태 개재물의 개수와, 외면에 발생한 입자 상태 개재물에 기인하는 표면 손상 개수를 조사했다.

[80㎛ 이상의 입자 상태 개재물의 개수 조사]

본 발명 강철 및 비교 강철로부터 가공한 시험편을 이용해 슬라임법에 의해 개재물의 개수를 조사했다. 슬라임법은, 금속을 용해하여, 개재물을 추출하는 방법이다. 구체적으로는, 이음매가 없는 강철관으로부터 1kg의 샘플을 채취했다. 채취한 샘플을 염화 제2철 수용액을 베이스로 한 용액중에서 정전류 전해법에 의해 용해했다. 용해후의 잔여분으로부터 입자 상태 개재물을 채취하여, 각각의 크기를 측정했다. 개재물의 종류는 JIS G0555에 의거하는 현미경 시험 방법에 의해 특정했다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 입자 상태 개재물과 모재와의 계면상의 다른 2점을 연결하는 직선 중, 최대의 것을 입자 상태 개재물의 크기로 했다. 측정후, 크기가 80㎛ 이상인 D계 개재물의 개수를 세었다. 또한, 임의의 복수의 D계 개재물을 EDXS법에 의해 동정(同定)한 결과, 이들 입자 상태 개재물은 JISG 0555로 정해진 그룹 C에 상당하는 개재물이었다. 구체적으로, 이들 입자 상태 개재물은, 질량%로 50% 이상의 A1₂O₃와, CaO, CaS, SiO₂, MnS 중 적어도 2종 이상을 함유하고 있다.

[입자 상태 개재물에 기인한 표면 손상의 개수 조사]

본 발명 강철 및 비교 강철의 각각으로부터 축방향으로 600㎜의 길이의 샘플을 작성했다. 작성한 각 샘플에 대해서, 축방향으로 450㎜의 범위의 외면을 선반에 의해 절삭했다. 절삭량은 표 1에 표시한 두께의 30%로 했다. 예를 들면, 본 발명 강철 3은 외면을 두께 방향으로 3.0㎜ 절삭했다. 마무리 면 거칠기는 l2.5∼25S로 했다.

절삭후의 외면에 대해서 눈으로 표면 손상의 유무를 관찰했다. 표면 손상이 존재하는 경우, 표면 손상을 포함하는 샘플을 채취하여, JIS G0555에 의거하는 현미경 시험 방법에 의해 표면 손상의 원인이 입자 상태 개재물인지 여부를 판단했다. 절삭한 외면에 존재한 입자 상태 개재물에 기인하는 표면 손상의 총 수를, 절삭한 외면의 표면적으로 뺀 값을 입자 상태 개재물에 기인하는 표면 손상 개수(개/100㎠)로 했다.

[조사 결과]

본 발명 강철 1∼l0에 있어서는, 어느 것이나 80㎛ 이상의 입자 상태 개재물의 개수가 100개/10㎏ 미만이었다. 이 때문에, 입자 상태 개재물에 기인하는 표면 손상 개수가 0.1개/100㎠ 미만이었다. 강철 중에 포함되는 80㎛ 이상의 크기의 입자 상태 개재물의 개수를 적게 함으로써, 도금 불량의 원인이 되는 표면 손상(즉, 입자 상태 개재물에 기인하는 표면 손상)의 발생을 억제할 수 있었다.

한편, 비교 강철 11∼16에서는, 80㎛ 이상의 크기의 입자 상태 개재물의 개수가 본 발명의 범위를 넘었다. 이 때문에, 입자 상태 개재물에 기인하는 표면 손상이 0.1개/100㎠보다도 많이 발생했다.

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했는데, 상술한 실시의 형태는 본 발명을 실시하기 위한 예시에 불과하다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시의 형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 상술한 실시의 형태를 적절하게 변형하여 실시하는 것이 가능하다.

본 발명에 의한 이음매가 없는 강철관은, 그 외면을 도금 처리하여 사용되는 용도에 이용되는 이음매가 없는 강철관에 이용가능하고, 특히 인쇄 롤 및 실린더 로드에 사용되는 이음매가 없는 강철관에 이용 가능하다.

Claims

화학 조성이 질량%이고, C : 0.08∼0.61%, Si : 0.15∼0.55%, Mn : 0.30∼1.60%, P : 0.040%이하, S : 0.040%이하, O(산소) : 0.0005∼0.0050%, Sol.Al(산 가용 Al : 강철 중에 고용(固溶)한 Al) : 0.0010∼0.100%, Ca : 0∼0.0002%, 잔부는 Fe 및 불순물이고, 각각의 크기가 80㎛ 이상이고, 10kg당 100개 이하의 입자 상태 개재물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이음매가 없는 강철관.
제1항에 있어서, 상기 입자 상태 개재물은 질량%로 50% 이상의 Al₂O₃와, CaO, CaS, SiO₂, MnS 중 적어도 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 이음매가 없는 강철관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이음매가 없는 강철관은, 연속 주조법에 의해 제조된 주조 편으로 제조되는 것을 특징으로 하는 이음매가 없는 강철관.