TW202413666A - 扁鋼胚、連續鑄造方法及扁鋼胚之製造方法 - Google Patents
扁鋼胚、連續鑄造方法及扁鋼胚之製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202413666A TW202413666A TW112129215A TW112129215A TW202413666A TW 202413666 A TW202413666 A TW 202413666A TW 112129215 A TW112129215 A TW 112129215A TW 112129215 A TW112129215 A TW 112129215A TW 202413666 A TW202413666 A TW 202413666A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- slab
- steel
- casting
- test
- less
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 160
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 160
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 54
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 33
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 62
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 62
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 100
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 49
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 45
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 39
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 107
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 78
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 16
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 15
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 15
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 12
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 9
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 5
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 5
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XAQHXGSHRMHVMU-UHFFFAOYSA-N [S].[S] Chemical compound [S].[S] XAQHXGSHRMHVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 229910052840 fayalite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N picric acid Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
本發明係提供含有Ni 2.0質量%以上且未滿7.5質量%，且表面裂痕少之扁鋼胚。含有Ni扁鋼胚係依質量%計含有C：0.03%以上且0.10%以下、Si：0.01%以上且0.50%以下、Mn：0.10%以上且1.00%以下、P：0.001%以上且0.010%以下、S：0.0001%以上且0.0050%以下、Ni：2.0%以上且未滿7.5%、Al：0.010%以上且0.080%以下、N：0.0010%以上且0.0050%以下、O：0.0005%以上且0.0040%以下，剩餘部分為Fe及不可避免之雜質。上述扁鋼胚之表面之凝固核的密度為0.35個/mm
2以上。
Description
本發明係關於含有Ni(鎳)之扁鋼胚、連續鑄造方法及扁鋼胚之製造方法。
已知對鋼添加Ni會使低溫靭性提升。含有9質量%左右之Ni的鋼(以下亦稱為含Ni鋼)亦稱為9%Ni鋼。9%Ni鋼由於亦可耐受於-160℃以下之使用，因此被廣泛使用作為LNG槽等之低溫用之熔接構造用鋼。
然而，已知含Ni鋼容易在表面上發生瑕疵。例如，經鑄造後之扁胚於表面及表面附近會存在多數之裂痕(以下亦稱為表面裂痕)。
以前，已知含有Ni之扁鋼胚之表面裂痕係沿著粗大之凝固組織的結晶粒界發生。具體而言，一般認為表面裂痕係於含Ni鋼之延展性降低之600~900℃的溫度範圍、亦即連續鑄造之二次冷卻帶之區間內，由於矯正應力、膨出(bulging)應力、熱應力等之拉張應力被施加至扁鋼胚而產生。
更詳言之，若對扁鋼胚施加拉張應力時，則於特定區域中該扁鋼胚所含之S(硫)或P(磷)等會濃化。S(硫)或P(磷)之濃度增加將導致扁鋼胚之粒界脆化。從而，於該區域，由於經脆化之結晶粒界被拉張應力所破壞，因而會發生表面裂痕。
為了防止此種表面裂痕，於扁鋼胚之鑄造時之二次冷卻時被實施扁鋼胚之溫度管理。例如，專利文獻1揭示於連續鑄造含有Ni 5~10質量%之熔鋼時，實施二次冷卻帶之冷卻速度控制、及扁胚之表面溫度控制。
又，專利文獻2揭示於連續鑄造含有Ni 8~10質量%之含Ni鋼時，推定鑄造時之斷面收縮率，使此斷面收縮率成為50%以上之方式而控制二次冷卻強度。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開平8-10919號公報
專利文獻2：日本專利特開平8-33964號公報
(發明所欲解決之問題)
如此，雖然已提案有許多抑制表面裂痕之連續鑄造方法，但仍難以完全抑制表面裂痕之發生。若於扁鋼胚發生表面裂痕，則藉由使用研磨機等研磨表面等所謂修整處理將表面裂痕去除。因此，若表面裂痕變多，則有修整處理之範圍、或處理時間變長而生產性降低、製造成本上升之問題。
然而，近年來由於Ni合金之價格高漲，因此實施使鋼中之Ni含量減低。例如，取代9%Ni鋼而以7%Ni鋼擴充為替代鋼種。又，在乙烯液化燃料容器方面，係使用5%Ni鋼。如此，Ni含量未滿7.5質量%之含Ni鋼的需求則高度增長。
有關Ni含量未滿7.5質量%之Ni含量較少的鋼種，上述沿著粗大之凝固組織之結晶粒界會發生扁鋼胚之表面裂痕亦成為製造上之課題。
本發明係有鑑於上述問題所成者，其目的在於提供含有Ni 2.0質量%以上且未滿7.5質量%、且表面裂痕少的扁鋼胚、連續鑄造方法及扁鋼胚之製造方法。
(解決問題之技術手段)
為了解決上述課題，本發明具有以下特徵。
[1]一種扁鋼胚，係含有Ni；其依質量%計含有C：0.03%以上且0.10%以下、Si：0.01%以上且0.50%以下、Mn：0.1%以上且1.0%以下、P：0.001%以上且0.010%以下、S：0.0001%以上且0.0050%以下、Ni：2.0%以上且未滿7.5%、Al：0.010%以上且0.080%以下、N：0.0010%以上且0.0050%以下、O：0.0005%以上且0.0040%以下，剩餘部分為Fe及不可避免之雜質；上述扁鋼胚表面之凝固核的密度為0.35個/mm
2以上。
[2]如[1]之扁鋼胚，其中，進一步以質量%計含有選自Cu：0.03%以上且1.50%以下、Cr：0.03%以上且1.00%以下、Mo：0.02%以上且1.00%以下、Nb：0.003%以上且0.100%以下、V：0.003%以上且0.100%以下、Ti：0.005%以上且0.020%以下、B：0.0002%以上且0.0025%以下、Ca：0.0005%以上且0.0050%以下、Mg：0.0005%以上且0.0030%以下之1種或2種以上。
[3]一種連續鑄造方法，係用於鑄造[1]或[2]之扁鋼胚的連續鑄造方法，其包含：將1300℃下之黏度為0.5Pa‧s(5泊，poise)以上之鑄粉(mold powder)添加至鑄模內的步驟。
[4]一種連續鑄造方法，係用於鑄造[1]或[2]之扁鋼胚的連續鑄造方法，其包含：使鑄模以每分鐘80循環以上之振動數進行振動的步驟。
[5]一種連續鑄造方法，係用於鑄造[1]或[2]之扁鋼胚的連續鑄造方法，其包含：
將1300℃下之黏度為0.5Pa‧s(5泊)以上之鑄粉添加於鑄模內的步驟；及
使鑄模以每分鐘50循環以上之振動數進行振動的步驟。
[6]一種連續鑄造方法，係用於鑄造[1]或[2]之扁鋼胚的連續鑄造方法，其包含：
將1300℃下之黏度為0.15Pa‧s(1.5泊)以上之鑄粉添加於鑄模內的步驟；及
使鑄模以每分鐘80循環以上之振動數進行振動的步驟。
[7]一種扁鋼胚之製造方法，係含有Ni之扁鋼胚之製造方法，其包含：
對藉由[3]~[6]之任一者之連續鑄造方法所製造的鋼胚(slab)進行修整處理的修整步驟；與
於上述修整步驟後，以加熱爐內之加熱溫度為1100℃以下對上述鋼胚進行加熱的加熱步驟。
(對照先前技術之功效)
根據本發明，由於扁鋼胚表面之凝固核的密度為0.35個/mm
2以上，因此可使凝固晶胞之尺寸較習知尺寸小。藉此，其可較習知減輕凝固晶胞之界面的S(硫)及P(磷)之偏析。其結果，可抑制凝固晶胞之界面的脆化。又，亦可使作用於凝固晶胞界面之應力分散。藉此，可抑制凝固晶胞界面之裂痕發生，並可減低扁鋼胚表面之裂痕發生。其結果，可減輕用於去除扁鋼胚之表面裂痕的修整處理的處理時間，可達到生產性之提升及製造成本之減低。
本發明含有Ni之扁鋼胚(以下亦簡稱為扁鋼胚)係含有Ni 2.0質量%以上且未滿7.5質量%。扁鋼胚例如可使用作為較常溫更低之溫度區域所使用的低溫用鋼。
本發明含有Ni之扁鋼胚係依質量%計含有C：0.03%以上且0.10%以下、Si：0.01%以上且0.50%以下、Mn：0.10%以上且1.00%以下、P：0.001%以上且0.010%以下、S：0.0001%以上且0.0050%以下、Ni：2.0%以上且未滿7.5%、Al：0.010%以上且0.080%以下、N：0.0010%以上且0.0050%以下、O：0.0005%以上且0.0040%以下，剩餘部分為Fe及不可避免之雜質。
扁鋼胚係藉由含有C(碳)作為組成，可確保母材強度。尤其藉由使扁鋼胚所含C含量為0.03質量%(以下亦簡記為「%」)以上，可使母材強度良好。若扁鋼胚所含C含量過剩，則成為脆性破壞起點之雪明碳鐵、或島狀麻田散鐵增加，有無法獲得適當靭性之虞。藉由將扁鋼胚所含C含量為0.10%以下，可得到適當之扁鋼胚之靭性。
扁鋼胚藉由含有Si(矽)之組成，其可提高去除扁鋼胚所含之氧的脫氧效果。又，扁鋼胚藉由含有Si之組成，其可確保母材強度。若Si添加量變高，則有於熔接熱影響部(HAZ：Heat-Affected Zone)之組織中生成島狀麻田散鐵、無法得到良好之HAZ靭性的傾向。
亦即，藉由使扁鋼胚之Si含量為0.50%以下，其可確保適當之HAZ靭性。藉由使扁鋼胚之Si含量為0.01%以上，其可得到優越的脫氧效果、或使母材強度良好。
扁鋼胚藉由含有Mn之組成，其可確保母材強度。若Mn添加量變高，則有無法得到良好之HAZ靭性的傾向。
尤其藉由使扁鋼胚之Mn含量為0.10%以上，其可使母材強度良好。又，藉由使扁鋼胚之Mn含量為1.00%以下，其可確保適當之HAZ靭性。
扁鋼胚若含有P(磷)之組成，則有導致粒界脆化的傾向。因此，扁鋼胚可以儘可能低之量含有P(磷)之組成。藉由扁鋼胚之P(磷)含量為0.010%以下，其可抑制因粒界脆化而促進表面裂痕的情形。藉此，其可使母材及HAZ的靭性良好。
又，藉由使扁鋼胚之P(磷)含量為0.001%以上，其可抑制製鋼步驟中之脫磷精煉之負荷上升，並可抑制製造成本上升。
扁鋼胚若含有S(硫)之組成，則有導致粒界脆化的傾向。因此，扁鋼胚可以儘可能低之量含有S(硫)之組成。藉由扁鋼胚之S(硫)含量為0.0050%以下，其可抑制因粒界脆化而促進表面裂痕的情形。藉此，其可使母材及HAZ的靭性良好。尤其S(硫)係依MnS等介存物之型式使扁鋼胚之靭性降低。因此，扁鋼胚之S(硫)含量希望偏低為佳。
又，藉由使扁鋼胚之S(硫)含量為0.0001%以上，其可抑制製鋼步驟中之脫磷精煉之負荷上升，並可抑制製造成本上升。
如上述，扁鋼胚係含有Ni(鎳)2.0%以上且未滿7.5%之組成。扁鋼胚藉由含有上述成分，可以較9%Ni鋼少之Ni含量實現與9%Ni鋼同等的物性。基於此種目的，扁鋼胚之Ni含量可設為2.0%以上且未滿7.5%、較佳6.5%以上且未滿7.5%。又，Ni含量未滿2.0%時，則有無法獲得由Ni造成之低溫中靭性的傾向。
扁鋼胚藉由含有Al(鋁)之組成，其可提高將扁鋼胚所含氧去除之脫氧效果。又，扁鋼胚藉由含有Al(鋁)之組成，其可確保母材強度。若Al(鋁)添加量變高，則有因粗大之AlN而母材及HAZ靭性降低的傾向。
亦即，藉由將扁鋼胚之Al(鋁)含量設為0.080%以下，則可確保適當之HAZ靭性。尤其藉由將扁鋼胚之Al含量設為0.010以上，其可獲得優越的脫氧效果。
扁鋼胚若含有N(氮)之組成，則會生成AlN等粗大之金屬氮化物，其有母材及HAZ靭性降低的傾向。因此，扁鋼胚可以儘可能低之量含有N(氮)之組成。
藉由扁鋼胚之N(氮)含量為0.0050%以下，其可確保適當之母材及HAZ靭性。又，藉由使扁鋼胚之N(氮)含量為0.0010%以上，其可抑制製鋼步驟中之脫氮處理及吸氮防止處理之負荷上升，並可抑制製造成本上升。
若扁鋼胚含有O(氧)之組成，其有形成介存物而使母材及HAZ靭性降低的傾向。因此，扁鋼胚可以儘可能低之量含有O(氧)的組成。藉由扁鋼胚之O(氧)含量為0.0040%以下，則可確保適當之母材及HAZ靭性。
又，藉由使扁鋼胚之O(氧)含量為0.0005%以上，其可抑制製鋼步驟中之介存物去除處理之負荷上升，並可抑制製造成本上升。
再者，扁鋼胚除了上述合金元素之外，為了提升母材或接頭之強度及靭性，較佳係含有選自Cu、Cr、Mo、Nb、V、Ti、B、Ca、Mg之1種或2種以上。
扁鋼胚可含有Cu(銅)作為組成。扁鋼胚藉由含有Cu(銅)作為組成，可確保母材強度。若Cu(銅)添加量變高，則有無法獲得良好HAZ靭性的傾向。
亦即，藉由扁鋼胚之Cu(銅)含量為0.03%以上，其可得到良好之母材強度。又，藉由將扁鋼胚之Cu(銅)含量設為1.50%以下，其可確保適當之HAZ靭性。
扁鋼胚可含有Cr(鉻)之組成。扁鋼胚藉由含有Cr(鉻)作為組成，其可確保母材強度。若Cr(鉻)添加量變高，則有無法獲得良好HAZ靭性的傾向。
亦即，藉由扁鋼胚之Cr(鉻)含量為0.03%以上，其可得到良好之母材強度。又，藉由將扁鋼胚之Cr(鉻)含量設為1.00%以下，其可確保適當之HAZ靭性。
扁鋼胚可含有Mo(鉬)之組成。扁鋼胚藉由含有Mo(鉬)之組成，可確保母材強度。若Mo(鉬)添加量變高，則有無法獲得良好HAZ靭性的傾向。
亦即，藉由扁鋼胚之Mo(鉬)含量為0.02%以上，其可得到良好之母材強度。又，藉由將扁鋼胚之Mo(鉬)含量設為1.00%以下，其可確保適當之HAZ靭性。
扁鋼胚亦可含有Nb(鈮)作為組成。扁鋼胚藉由含有Nb(鈮)作為組成，可確保母材強度，且可達到結晶細粒化。若Nb(鈮)添加量變高，則有無法獲得適當HAZ靭性的傾向。
亦即，藉由扁鋼胚之Nb(鈮)含量為0.003%以上，可得到良好之母材強度、並且可達成鋼胚中之結晶細粒化。又，藉由將扁鋼胚之Nb(鈮)含量設為0.100%以下，則可確保適當之HAZ靭性。
扁鋼胚可含有V(釩)作為組成。扁鋼胚藉由含有V(釩)作為組成，可確保母材強度，且可達到結晶細粒化。若V(釩)添加量變高，則有無法獲得良好HAZ靭性的傾向。
亦即，藉由扁鋼胚之V(釩)含量為0.003%以上，可得到良好之母材強度，且可達到鋼板中之結晶細粒化。又，藉由將扁鋼胚之V(釩)含量設為0.100%以下，則可確保適當之HAZ靭性。
扁鋼胚可含有Ti(鈦)作為組成。扁鋼胚藉由含有Ti(鈦)作為組成，可確保母材強度，且可達到鋼胚中之結晶細粒化。若Ti(鈦)添加量變高，則有因粗大之TiN而使HAZ靭性降低的傾向。
亦即，藉由扁鋼胚之Ti(鈦)含量為0.005%以上，可得到良好之母材強度，且可達到結晶細粒化。又，藉由將扁鋼胚之Ti(鈦)含量設為0.020%以下，則可確保適當之HAZ靭性。
扁鋼胚可含有B(硼)作為組成。扁鋼胚藉由含有B(硼)作為組成，可以即使極微量亦提升淬火性。其結果，於施行控制冷卻及淬火熱處理時，可達到明顯之強度提升。若B(硼)添加量變高，則有因析出粗大之硼氮化物或碳硼化物而使HAZ靭性降低的傾向。
亦即，藉由扁鋼胚之B(硼)含量為0.0002%以上，可得到良好之強度。又，藉由將扁鋼胚之B(硼)含量設為0.0025%以下，可確保適當之HAZ靭性。
扁鋼胚可含有Ca(鈣)作為組成。扁鋼胚藉由含有Ca(鈣)，可進行介存物之形態控制，且可提升靭性。Ca(鈣)係與S鍵結成為CaS。CaS可抑制粒界之延展性降低破斷，且可達到表面裂痕減低。若Ca(鈣)添加量變高，則有因生成粗大之含Ca介存物而HAZ靭性降低的傾向。
亦即，藉由扁鋼胚之Ca(鈣)含量為0.0005%以上，可得到良好之強度。又，藉由將扁鋼胚之Ca(鈣)含量設為0.0050%以下，其可確保適當之HAZ靭性。
扁鋼胚可含有Mg(鎂)作為組成。扁鋼胚藉由含有Mg(鎂)，可進行介存物之形態控制，並可提升靭性。Mg(鎂)係與S鍵結成為MgS。MgS可抑制粒界之延展性且降低破斷。
又，MgS可使沃斯田鐵粒徑細微化的效果大，而達到連續鑄造時或壓軋時之表面裂痕減低。若Mg(鎂)添加量變高，則有因生成粗大之含Mg介存物而HAZ靭性降低的傾向。
亦即，藉由扁鋼胚之Mg(鎂)含量為0.0005%以上，其可得到良好之強度。又，藉由將扁鋼胚之Mg(鎂)含量設為0.0030%以下，其可確保適當之HAZ靭性。
扁鋼胚其表面之凝固核的密度為0.35個/mm
2以上。表面之凝固核的密度較佳為0.35個/mm
2以上且未滿5.00個/mm
2，更佳係0.50個/mm
2以上且未滿5.00個/mm
2。
若凝固核的密度為5.00個/mm
2以上，由於必須使用更強力冷卻之鑄粉、使鑄模振動數設為非常高之值，因此不佳。亦即，若鑄模之冷卻過強，則有因鑄模內之扁鋼胚之冷卻不均勻而縱裂發生變得顯著的傾向。又，其亦容易發生因鑄粉流入不足而造成中斷(breakout)等作業上的問題。基於以上，使凝固核之密度設為極高(設為5.00個/mm
2以上)的情形並非有益。
扁鋼胚表面之凝固核的密度可藉以下方法測定。例如，於扁鋼胚之表面，枝蔓體樹枝朝向幾乎同方向的塊體(凝固晶胞、或枝蔓體晶胞)可視為由1個凝固核所成長者。亦即，藉由算出每既定面積之該等塊體之數量，則可算出凝固核之密度。
詳細調查實際含Ni扁鋼胚的結果發現，為了抑制表面裂痕，較佳係凝固核之個數較多。具體而言，若扁鋼胚表面之凝固核的密度為0.35個/mm
2以上，則可有效抑制表面裂痕。
以下對用於鑄造以上所說明之扁鋼胚的連續鑄造方法進行說明。
作為將連續鑄造扁鋼胚之表面的凝固核密度提高的方法之一，可舉例如增加連續鑄造之初期凝固時的冷卻，亦即強化鑄模內之冷卻。
一般而言，含有Ni之扁鋼胚之連續鑄造係包含自鑄模之熔鋼之熔液面上添加鑄粉的步驟。鑄粉係具有抗氧化劑、保溫劑、鑄模與凝固殼間之潤滑劑等機能。
此鑄粉由於流入至凝固殼與鑄模的間隙中，因此熔鋼與鑄模未直接接觸，熔鋼係經由鑄粉之流入層而藉由鑄模所間接冷卻。
從而，藉由調整鑄粉之黏度，可使該流入層之厚度形成較薄，利用提高鑄模之除熱能力，則可提高凝固核的密度。
例如鑄粉為由CaO、SiO
2、Na
2O、CaF
2、Al
2O
3等所構成。鑄粉之熱傳導度係較屬於金屬之熔鋼及構成連續鑄造用鑄模之銅的熱傳導度明顯更低。
由熔鋼朝向鑄模的除熱，係受鑄粉流入層之厚度所左右。鑄粉流入層之厚度越薄，則由鑄模造成之冷卻效率越高。其厚度越厚則冷卻效率越低。
鑄粉流入層之厚度可由鑄粉之消費量所推定。鑄粉流入層之厚度通常設為0.1~0.3 mm左右。
為了使鑄粉流入層之厚度形成較薄，亦可使用高黏度之鑄粉。從而，扁鋼胚較佳係將1300℃下之黏度為0.5Pa‧s(5泊)以上之鑄粉添加於鑄模內而進行連續鑄造。
鑄粉於1300℃下之黏度較佳為0.5Pa‧s(5泊)以上且5.0Pa‧s(50泊)以下，更佳為1.0Pa‧s(10泊)以上且5.0Pa‧s(50泊)以下。
藉由鑄粉於1300℃下之黏度為0.5Pa‧s(5泊)以上，則可使鑄粉不易流入至凝固殼與鑄模之間隙中。因此，其可減薄鑄粉流入層之厚度，可增加熔鋼朝向鑄模的除熱。藉此，其可提高凝固核的密度，亦即可成為0.35個/mm
2以上，而可抑制表面裂痕發生。
凝固核的密度亦可藉由使鑄模依既定振動數(oscillation cycle)進行振動而控制。例如，藉由鑄模進行振動，於凝固途中之枝蔓體樹枝狀晶之一部分則解離並附著於鑄粉流入層表面。若枝蔓體樹枝狀晶附著於鑄粉流入層之表面，則由此處發生凝固核。藉此，其可提高凝固核的密度。
連續鑄造較佳係包含例如使鑄模依每分鐘80循環以上之振動數進行振動的步驟。該使鑄模振動的振動數較佳為80~400循環，更佳為100~400循環。
若該使鑄模振動的振動數未滿80循環，則有無法確保充分之凝固核的密度之虞。又，若該使鑄模振動的振動數超過400循環，則有鑄模發生共振而鑄造變得不穩定的傾向。
鑄粉之黏度可依據鑄模之振動數(oscillation cycle)進行變更。例如在將鑄模之振動數(oscillation cycle)設為每分鐘50循環的情況，可使用1300℃下之黏度為0.5Pa‧s(5泊)以上的鑄粉。如此，其可使含有Ni之扁鋼胚表面之凝固核的密度為0.35個/mm
2以上。
又，例如在將鑄模之振動數(oscillation cycle)設為每分鐘80循環的情況，則可使用1300℃下之黏度為0.15Pa‧s(1.5泊)以上的鑄粉。如此，可使含有Ni之扁鋼胚表面之凝固核的密度為0.35個/mm
2以上。
特佳係將鑄模之振動數(oscillation cycle)設為每分鐘80循環以上，且使用1300℃下之黏度為0.5Pa‧s(5泊)以上的鑄粉。於此種條件下，其可大幅減少扁鋼胚之表面裂痕。
然而，於含有Ni之扁鋼胚的表面上存在含有細小凹坑之面、及極平坦之面。含有凹坑之面被認為係於600~900℃之延展性降低溫度區域下結晶粒界被破壞所形成者。
平坦之面根據其形狀，被認為係因一種凝固破裂所形成者。更具體而言，熔鋼凝固時，最終凝固部中C、S、P等發生濃化而融點降低。平坦之面係在最終凝固部存在低融點之液相的狀態下，已完成凝固之周圍的部分發生收縮所形成者。
更具體而言，表面裂痕係在鑄模內凝固殼成長時，於構成凝固殼之2個凝固晶胞的境界，C、S、P等溶質元素發生濃化。其結果，由於產生低融點之液相而發生凝固破裂。其被認為，以此凝固破裂為起點，因在二次冷卻帶之熱應力或彎曲矯正所造成之應力等而更使破裂進展。
從而，僅藉由習知所實施之二次冷卻帶之熱應力或彎曲矯正應力的緩和，並無法充分抑制表面裂痕。為了抑制表面裂痕，重要且必需的是抑制鑄模中之初期凝固的凝固破裂。
凝固破裂係在最終凝固部中溶質元素之濃化越少，或對最終凝固部所作用之熱應力越小，則越不易發生。例如若凝固晶胞之尺寸變小，則自然其冷卻速度變快而溶質元素的濃化受到抑制。又，若凝固晶胞之尺寸較小則熱應力分散，則對各個凝固晶胞之界面所作用的熱應力變小。凝固晶胞之尺寸減小時，則可有效防止凝固破裂。
一般而言，凝固晶胞之個數與凝固核之個數之間具有相關關係，已知凝固核的密度越高則凝固晶胞之尺寸越小。因此，凝固晶胞之尺寸可藉由使熔鋼與鑄模接觸之部分的凝固核的密度增高而減小。
亦即，本發明含有Ni之扁鋼胚由於具有較高之凝固核的密度，因此可減小凝固晶胞之尺寸。其結果，可提供表面裂痕較少之含有Ni之扁鋼胚。
根據本發明之連續鑄造方法，可抑制扁鋼胚之表面的初期凝固。藉此，可產生多數之凝固核，使對凝固晶胞之界面的P(磷)或S(硫)等雜質元素及C(碳)的濃化減低。因此，其可抑制於凝固晶胞之界面的凝固破裂。從而，其可抑制於扁鋼胚之表面發生的所謂表面裂痕。
如上，本發明含Ni扁鋼胚係扁胚表面之凝固核的密度為0.35個/mm
2以上。因此，其可減小凝固晶胞之尺寸。藉此，由於使凝固晶胞之界面的S及P之濃化減輕，因此可抑制於凝固晶胞之界面的脆化。又，作用於凝固晶胞之界面的應力亦被分散，而可抑制凝固晶胞之界面的凝固破裂。其結果，可減低扁鋼胚之表面的破裂發生。
又，以下對本發明使用由上述連續鑄造所生成之鋼胚製造扁鋼胚的方法進行說明。含有Ni之扁鋼胚的製造方法係包含：對藉由連續鑄造方法所製造的鋼胚進行修整處理的修整步驟；與於修整步驟後，以加熱爐內之加熱溫度為1100℃以下對鋼胚進行加熱的加熱步驟。
扁鋼胚之製造方法中，係使用將熔鋼進行連續鑄造而生成之鋼胚製造扁鋼胚。習知係將所生成之鋼胚以1000~1200℃進行加熱(第1加熱處理)。對經進行第1加熱之鋼胚被施行厚度為60~90%左右之預備軋延(輕料塊軋延)。對經進行預備軋延之鋼胚進行研磨至無瑕疵為止，以進行去除瑕疵的修整處理。對經進行修整處理之鋼胚以1000~1200℃進行加熱(第2加熱處理)。對經進行第2加熱處理之鋼胚進行軋延(正式軋延)。
以習知製造方法所製造之扁鋼胚中，被確認到於沃斯田鐵粒界存在有伴隨著鏽皮的破裂。此鏽皮之組成中係包含Fe
2SiO
4(鐵矽酸鹽，Fayalite)。伴隨著鏽皮的破裂之原因之一可舉例如Fe
2SiO
4(鐵矽酸鹽，fayalite)的存在。
Fe
2SiO
4鏽皮係於含有矽(Si)0.05%以上之鋼中，隨著Fe
2SiO
4之生成而生成。又，Fe
2SiO
4係與方鐵礦(wustite，FeO)之共晶溫度為1170℃。Fe
2SiO
4係於共晶溫度以上時為液相氧化物。
若生成Fe
2SiO
4鏽皮，則結晶粒界變得脆弱。Fe
2SiO
4鏽皮由於在高溫下呈液相，因此容易擴散至結晶粒界或母相之深部。
生成了Fe
2SiO
4鏽皮後，由於熱應力或進行軋延時之應變而發生粒界破裂。從而，即使於連續鑄造中抑制表面之瑕疵發生，仍由於Fe
2SiO
4(鐵矽酸鹽)之存在而於製品之扁鋼胚之表面形成瑕疵。
因此，於製造扁鋼胚時，較佳係於其製造步驟中於Fe
2SiO
4之共晶溫度以下執行。換言之，較佳係將加熱爐之加熱溫度設為Fe
2SiO
4之共晶溫度以下。
又，結晶粒界部之Fe
2SiO
4鏽皮的生成，亦與該區域中P、S等元素發生偏析有所關聯。因此，例如即使在1100℃左右之共晶溫度以下的溫度實施製造步驟，仍有於該區域之一部分生成液相之Fe
2SiO
4鏽皮的情形。
因此，為了抑制伴隨Fe
2SiO
4鏽皮的破裂發生，較佳係於1100℃以下執行加熱步驟，更佳係於1050℃以下執行加熱步驟。又，較佳係於此種條件下在加熱步驟中加熱鋼胚後，進行軋延步驟。
然而，在藉由本發明之連續鑄造方法控制凝固核的密度而生成鋼胚的情況下，由於具有較習知鋼胚優良的靭性，因此不需要進行輕料塊軋延等預備軋延即可製造扁鋼胚。
從而，在藉由本發明之連續鑄造方法控制凝固核的密度而生成鋼胚的情況下，其可藉由進行下述(1)~(3)而製造扁鋼胚。
(1)對距表面約3~6mm進行研磨至所生成之鋼胚之瑕疵消失為止，而進行去除瑕疵的修整處理(修整步驟)。
(2)對經修整處理之鋼胚以1100℃以下進行加熱(加熱步驟)。
(3)對經加熱步驟之鋼胚進行軋延(正式軋延)。
如此，藉由以鋼胚溫度為1100℃以下實施加熱步驟，可將扁鋼胚(製品)表面之瑕疵缺陷抑制成可作為製品沒問題的水準。換言之，藉由如此製造扁鋼胚，其可抑制Fe
2SiO
4鏽皮生成，可以1次之軋延步驟而製造可抑制瑕疵發生的扁鋼胚(製品)。
[實施例1]
將Ni含量為3.5質量%之3.5%Ni鋼、Ni含量為5.0質量%之5%Ni鋼、及Ni含量為7.0質量%之5%Ni鋼進行熔製而作成熔鋼。於熔鋼作成時，使用轉爐及RH真空脫氣裝置。
使用垂直彎曲型鋼胚連續鑄造機，進行此一熔鋼鑄造的試驗。垂直彎曲型鋼胚連續鑄造機係厚250 mm、寬2100 mm。試驗被實施合計20爐次(試驗No.1~20)。於表1表示試驗No.1~20之化學成分。於表2表示試驗No.1~20之連續鑄造機的鑄造條件。
[表1]
| 含Ni鋼之化學成分(質量%) | |||||||||||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Al | N | O | Cu | Cr | Mo | Nb | V | Ti | B | ||
| 7%Ni鋼 | 試驗No.1 | 0.06 | 0.06 | 0.15 | 0.004 | 0.0010 | 7.4 | 0.026 | 0.0052 | 0.0025 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 7%Ni鋼 | 試驗No.2 | 0.06 | 0.06 | 0.15 | 0.004 | 0.0010 | 7.4 | 0.025 | 0.0028 | 0.0022 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 7%Ni鋼 | 試驗No.3 | 0.06 | 0.06 | 0.15 | 0.003 | 0.0010 | 7.4 | 0.024 | 0.0028 | 0.0022 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 7%Ni鋼 | 試驗No.4 | 0.06 | 0.06 | 0.15 | 0.004 | 0.0010 | 7.4 | 0.022 | 0.0030 | 0.0020 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 7%Ni鋼 | 試驗No.5 | 0.06 | 0.06 | 0.15 | 0.003 | 0.0010 | 7.4 | 0.026 | 0.0028 | 0.0022 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 7%Ni鋼 | 試驗No.6 | 0.10 | 0.06 | 0.15 | 0.004 | 0.0010 | 7.0 | 0.026 | 0.0053 | 0.0024 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 7%Ni鋼 | 試驗No.7 | 0.10 | 0.06 | 0.15 | 0.004 | 0.0010 | 7.0 | 0.025 | 0.0026 | 0.0026 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 7%Ni鋼 | 試驗No.8 | 0.10 | 0.06 | 0.15 | 0.003 | 0.0010 | 7.0 | 0.028 | 0.0025 | 0.0030 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 7%Ni鋼 | 試驗No.9 | 0.10 | 0.06 | 0.15 | 0.004 | 0.0010 | 7.0 | 0.024 | 0.0024 | 0.0022 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 7%Ni鋼 | 試驗No.10 | 0.10 | 0.06 | 0.15 | 0.004 | 0.0010 | 7.0 | 0.022 | 0.0026 | 0.0028 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 5%Ni鋼 5%Ni鋼 5%Ni鋼 5%Ni鋼 5%Ni鋼 | 試驗No.11 | 0.05 | 0.07 | 0.80 | 0.003 | 0.0010 | 5.0 | 0.026 | 0.0055 | 0.0025 | 0.01 | 0.40 | 0.10 | 0.001 | 0.001 | 0.002 | 0.0001 |
| 試驗No.12 | 0.05 | 0.07 | 0.80 | 0.003 | 0.0010 | 5.0 | 0.024 | 0.0025 | 0.0024 | 0.01 | 0.40 | 0.10 | 0.001 | 0.001 | 0.002 | 0.0001 | |
| 試驗No.13 | 0.05 | 0.08 | 0.75 | 0.004 | 0.0010 | 5.0 | 0.028 | 0.0022 | 0.0023 | 0.01 | 0.40 | 0.10 | 0.001 | 0.001 | 0.002 | 0.0001 | |
| 試驗No.14 | 0.05 | 0.07 | 0.80 | 0.003 | 0.0010 | 5.0 | 0.024 | 0.0024 | 0.0025 | 0.01 | 0.40 | 0.10 | 0.001 | 0.001 | 0.002 | 0.0001 | |
| 試驗No.15 | 0.05 | 0.08 | 0.75 | 0.005 | 0.0010 | 5.0 | 0.022 | 0.0028 | 0.0023 | 0.01 | 0.40 | 0.10 | 0.001 | 0.001 | 0.002 | 0.0001 | |
| 3.5%Ni鋼 3.5%Ni鋼 3.5%Ni鋼 3.5%Ni鋼 3.5%Ni鋼 | 試驗No.16 | 0.10 | 0.06 | 0.80 | 0.004 | 0.0010 | 3.5 | 0.026 | 0.0054 | 0.0024 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
| 試驗No.17 | 0.10 | 0.06 | 0.80 | 0.004 | 0.0010 | 3.5 | 0.025 | 0.0025 | 0.0022 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 | |
| 試驗No.18 | 0.10 | 0.06 | 0.83 | 0.005 | 0.0010 | 3.5 | 0.022 | 0.0024 | 0.0026 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 | |
| 試驗No.19 | 0.10 | 0.06 | 0.80 | 0.004 | 0.0010 | 3.5 | 0.024 | 0.0026 | 0.0025 | 0.01 | 0.40 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 | |
| 試驗No.20 | 0.10 | 0.06 | 0.82 | 0.005 | 0.0010 | 3.5 | 0.022 | 0.0028 | 0.0024 | 0.01 | 0.04 | 0.20 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.0001 |
[表2]
| 扁鋼胚尺寸 寬(mm)×厚(mm) | 鑄造速度 (m/min) | 鑄粉之黏度 (Pa‧s) | 鑄粉之消費量 (kg/m 2) | 鑄模振動 振幅(mm)×振動數(cpm) | |
| 試驗No.1 | 2100×250 | 0.8 | 0.20 | 0.48 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.2 | 2100×250 | 0.8 | 0.06 | 0.55 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.3 | 2100×250 | 0.8 | 2.00 | 0.28 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.4 | 2100×250 | 0.8 | 0.20 | 0.44 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.5 | 2100×250 | 0.8 | 2.00 | 0.30 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.6 | 2100×250 | 0.8 | 0.20 | 0.46 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.7 | 2100×250 | 0.8 | 0.08 | 0.56 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.8 | 2100×250 | 0.8 | 1.00 | 0.35 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.9 | 2100×250 | 0.8 | 0.20 | 0.48 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.10 | 2100×250 | 0.8 | 1.00 | 0.34 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.11 | 2100×250 | 0.8 | 0.20 | 0.46 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.12 | 2100×250 | 0.8 | 0.06 | 0.58 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.13 | 2100×250 | 0.8 | 1.00 | 0.33 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.14 | 2100×250 | 0.8 | 0.20 | 0.44 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.15 | 2100×250 | 0.8 | 1.00 | 0.33 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.16 | 2100×250 | 0.8 | 0.20 | 0.46 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.17 | 2100×250 | 0.8 | 0.07 | 0.58 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.18 | 2100×250 | 0.8 | 0.50 | 0.32 | 8mm×60cpm |
| 試驗No.19 | 2100×250 | 0.8 | 0.20 | 0.48 | 8mm×80cpm |
| 試驗No.20 | 2100×250 | 0.8 | 0.50 | 0.35 | 8mm×80cpm |
對試驗No.1、4、6、9、11、14、16，鑄造速度設為0.8 m/min。鑄模之振動的振幅設為8 mm。該振動之振動數設為每分鐘60循環。鑄粉係使用1300℃下黏度為0.20 Pa‧s者。
對試驗No.2、3、5、7、8、10、12、13、15、17、18，鑄造速度設為0.8 m/min。鑄模之振動之振幅設為8 mm。該振動之振動數設為每分鐘60循環。鑄粉係使用1300℃下之黏度為0.06~2.00 Pa‧s者。
對試驗No.19，鑄造速度設為0.8 m/min。鑄模之振動之振幅設為8 mm。該振動之振動數設為每分鐘80循環。鑄粉係使用1300℃下之黏度為0.20 Pa‧s者。
對試驗No.20，鑄造速度設為0.8 m/min。鑄模之振動之振幅設為8 mm。該振動之振動數設為每分鐘80循環。鑄粉係使用1300℃下之黏度為0.5 Pa‧s者。
將鑄造後之扁鋼胚切為長300 mm。對所切出之試料進行下述處理後，進行表面裂痕之評價。將各試料表面進行珠擊處理而去除表面之氧化膜。其後，藉由滲透探傷試驗判別表面裂痕。對所判別之表面裂痕，測定其裂痕長度及個數。
為了調查表面裂痕之深度，對自表面起距離3 mm之位置、6 mm之位置、9 mm之位置進行研磨。於經研磨之各個面，藉由滲透探傷試驗判別其表面裂痕。對所判別之表面裂痕，測定並裂痕長度及個數。
扁胚表面之凝固核的密度係藉由以下方法所測定。自扁鋼胚表面採取試料，藉由珠擊去除表面之氧化膜。對經去除氧化膜之扁鋼胚之表面進行鏡面研磨，藉由苦味酸進行腐蝕使凝固組織顯露。
對顯露出之凝固組織拍攝照片。於照片中，將枝蔓體樹枝朝向幾乎相同方向之塊體(凝固晶胞、或枝蔓體晶胞)視為由1個凝固核所成長者。藉由算出每既定面積之該塊體的數量，算出凝固核的密度。
具體而言，計數凝固組織照片中拍攝到之塊體作為凝固晶胞個數，除以該凝固晶胞所佔面積作為凝固核的密度。又，凝固晶胞之尺寸係在模振痕(oscillation mark)附近較小，且遠離模振痕時則變大的傾向。因此，計數凝固晶胞之範圍係被設為彼此鄰接之1個模振痕至另一模振痕為止，並求得其平均值。
表3表示試驗No.1~20之凝固核的密度、及裂痕總長度(裂痕長度×裂痕個數)之調查結果。
[表3]
| 凝固核之密度 (個/mm 2) | 裂痕總長度(裂痕長度×裂痕個數)(mm/m 2) | 分類 | ||||
| 表面 | 3 mm面 | 6 mm面 | 9 mm面 | |||
| 試驗No.1 | 0.28 | 5588 | 188 | 12 | 0 | 比較例 |
| 試驗No.2 | 0.40 | 28 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.3 | 0.52 | 21 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.4 | 1.00 | 12 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.5 | 3.60 | 2 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.6 | 0.29 | 5488 | 182 | 14 | 0 | 比較例 |
| 試驗No.7 | 0.42 | 25 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.8 | 0.60 | 15 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.9 | 0.90 | 10 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.10 | 4.20 | 2 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.11 | 0.33 | 3668 | 144 | 4 | 0 | 比較例 |
| 試驗No.12 | 0.43 | 24 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.13 | 0.55 | 18 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.14 | 0.80 | 8 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.15 | 4.50 | 2 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.16 | 0.27 | 2340 | 86 | 0 | 0 | 比較例 |
| 試驗No.17 | 0.44 | 20 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.18 | 0.50 | 14 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.19 | 0.80 | 8 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
| 試驗No.20 | 1.80 | 2 | 0 | 0 | 0 | 本發明 |
有關試驗No.1、6、11、16，凝固核的密度為未滿0.35個/mm
2。有關試驗No.1、5、9、13，則發生多數之表面裂痕。又，有關試驗No.1、6、11、16，自表面3 mm距離之位置、或6 mm之位置發生裂痕。
相對於此，於試驗No.2~5、7~10、12~15、17~20中，則獲得凝固核的密度高於0.35個/mm
2的結果。若參照試驗No.2~5、7~10、12~15、17~20之結果時，隨著凝固核的密度變高，表面裂痕的發生減少。
尤其是凝固核的密度超過1.50個/mm
2的試驗No.5、10、15、20中，被確認到大幅之表面裂痕減少。又，於表3之備註欄中將本發明範圍內之試驗表示為「本發明例」，其以外者則表示為「比較例」。
(扁鋼胚之製造試驗)
將試驗No.1~20之鋼胚依下述方法進行加熱步驟及軋延步驟，以製造扁鋼胚(以下亦稱為製品)。製品係使用相當於習知製造方法的「方法A」、及相當於本發明製造方法之「方法B」所製作。
(方法A)
對所生成之鋼胚進行自表面起約3~6 mm的研磨直到瑕疵消失為止，以進行去除瑕疵的修整處理。將經修整處理之鋼胚以1050℃或1200℃進行加熱(第1加熱處理)。將經進行第1加熱之鋼胚進行由厚度250 mm至190 mm的預備軋延(輕料塊軋延)。對經進行預備軋延之鋼胚進行自表面起約3~6 mm的研磨直到瑕疵消失為止，以進行去除瑕疵的修整處理。將經修整處理之鋼胚以1050℃或1200℃進行加熱(第2加熱處理)。將經進行第2加熱之鋼胚進行正式軋延，使厚度由190 mm成為25 mm。其後，檢查自表面起3 mm、6 mm、9 mm之面的瑕疵(以下亦稱為製品檢查)。
(方法B)
對所生成之鋼胚進行自表面起約3~6 mm的研磨直到瑕疵消失為止，而進行去除瑕疵的修整處理(修整步驟)。將經修整處理之鋼胚以1050℃或1200℃進行加熱(加熱步驟)。將經進行加熱步驟之鋼胚進行正式軋延，使厚度由250 mm成為25 mm。其後，對自表面起為3 mm、6 mm、9 mm之面進行製品檢查。
製品檢查係依以下3階段進行評價。
○：製品無瑕疵
△：製品有少量瑕疵(藉由修整處理可採用作為製品)
╳：製品有大量瑕疵(即使施行修整處理仍殘留瑕疵，無法作為製品使用)
表4表示各製品軋延後之表面瑕疵發生之狀況。
[表4]
○：製品無瑕疵
△：製品有少量瑕疵(製品可修整範圍)
╳：製品有大量瑕疵(製品修整NG)
| 鋼胚修整 | (方法A) | (方法B) | |||
| 加熱溫度 1200℃ | 加熱溫度 1050℃ | 加熱溫度 1200℃ | 加熱溫度 1050℃ | ||
| 試驗No.1 | 實施9mm修整 | △ | △ | ╳ | ╳ |
| 試驗No.2 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.3 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.4 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.5 | 實施3mm修整 | △ | ○ | △ | ○ |
| 試驗No.6 | 實施9mm修整 | △ | △ | ╳ | ╳ |
| 試驗No.7 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.8 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.9 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.10 | 實施3mm修整 | △ | ○ | △ | ○ |
| 試驗No.11 | 實施9mm修整 | △ | △ | ╳ | ╳ |
| 試驗No.12 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.13 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.14 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.15 | 實施3mm修整 | △ | ○ | △ | ○ |
| 試驗No.16 | 實施6mm修整 | △ | △ | ╳ | ╳ |
| 試驗No.17 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.18 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.19 | 實施3mm修整 | △ | ○ | ╳ | ○ |
| 試驗No.20 | 實施3mm修整 | △ | ○ | △ | ○ |
在方法A中當以鋼胚之加熱溫度為1200℃進行製造的情況，雖然製品之瑕疵稍有殘留，但該瑕疵仍在不致發生生產阻礙的範圍內。
有關5~7%Ni鋼之試驗No.1、6、11，修整處理之量為9 mm。相對於此，此等以外之5~7%Ni鋼之試驗中的修整處理之量為3~6 mm。又，有關3.5%Ni鋼之試驗No.16，修整處理之量為6 mm。相對於此，此等以外之3.5%Ni鋼之試驗中的修整處理之量為3 mm。亦即，相較於比較例，本發明例之修整處理之量可大幅減低。
試驗No.2~5、7~10、12~15、17~20之鋼胚之加熱溫度設為1050℃者，即使未進行輕料塊軋延者，仍可獲得「○：製品無瑕疵」的評價。從而，此等之試驗可大幅削減製程成本、以及提升穩定之製品品質。
有關製品之瑕疵(缺陷部)藉由EPMA(Electron Probe MicroAnalyzer，電子探針顯微分析)所進行調查，結果可知，在以1200℃對鋼胚進行加熱的試驗例中，已知於瑕疵中多量地含有Fe
2SiO
4成分之鏽皮。因此可知對鋼胚進行加熱時，氧化鏽皮會大幅影響瑕疵之形成。
Claims (10)
- 一種扁鋼胚，係含有Ni；其依質量%計含有C：0.03%以上且0.10%以下、Si：0.01%以上且0.50%以下、Mn：0.10%以上且1.00%以下、P：0.001%以上且0.010%以下、S：0.0001%以上且0.0050%以下、Ni：2.0%以上且未滿7.5%、Al：0.010%以上且0.080%以下、N：0.0010%以上且0.0050%以下、O：0.0005%以上且0.0040%以下，剩餘部分為Fe及不可避免之雜質；上述扁鋼胚表面之凝固核的密度為0.35個/mm 2以上。
- 如請求項1之扁鋼胚，其中，進一步以質量%計含有選自Cu：0.03%以上且1.50%以下、Cr：0.03%以上且1.00%以下、Mo：0.02%以上且1.00%以下、Nb：0.003%以上且0.100%以下、V：0.003%以上且0.100%以下、Ti：0.005%以上且0.020%以下、B：0.0002%以上且0.0025%以下、Ca：0.0005%以上且0.0050%以下、Mg：0.0005%以上且0.0030%以下之1種或2種以上。
- 一種連續鑄造方法，係用於鑄造請求項1或2之扁鋼胚的連續鑄造方法，其包含：將1300℃下之黏度為0.5Pa‧s(5泊，poise)以上之鑄粉(mold powder)添加至鑄模內的步驟。
- 一種連續鑄造方法，係用於鑄造請求項1或2之扁鋼胚的連續鑄造方法，其包含：使鑄模以每分鐘80循環以上之振動數進行振動的步驟。
- 一種連續鑄造方法，係用於鑄造請求項1或2之扁鋼胚的連續鑄造方法，其包含： 將1300℃下之黏度為0.5Pa‧s(5泊)以上之鑄粉添加於鑄模內的步驟；及 使鑄模以每分鐘50循環以上之振動數進行振動的步驟。
- 一種連續鑄造方法，係用於鑄造請求項1或2之扁鋼胚的連續鑄造方法，其包含： 將1300℃下之黏度為0.15Pa‧s(1.5泊)以上之鑄粉添加於鑄模內的步驟；及 使鑄模以每分鐘80循環以上之振動數進行振動的步驟。
- 一種扁鋼胚之製造方法，係含有Ni之扁鋼胚之製造方法，其包含： 對藉由請求項3之連續鑄造方法所製造的鋼胚(slab)進行修整處理的修整步驟；與 於上述修整步驟後，以加熱爐內之加熱溫度為1100℃以下對上述鋼胚進行加熱的加熱步驟。
- 一種扁鋼胚之製造方法，係含有Ni之扁鋼胚之製造方法，其包含： 對藉由請求項4之連續鑄造方法所製造的鋼胚進行修整處理的修整步驟；與 於上述修整步驟後，以加熱爐內之加熱溫度為1100℃以下對上述鋼胚進行加熱的加熱步驟。
- 一種扁鋼胚之製造方法，係含有Ni之扁鋼胚之製造方法，其包含： 對藉由請求項5之連續鑄造方法所製造的鋼胚進行修整處理的修整步驟；與 於上述修整步驟後，以加熱爐內之加熱溫度為1100℃以下對上述鋼胚進行加熱的加熱步驟。
- 一種扁鋼胚之製造方法，係含有Ni之扁鋼胚之製造方法，其包含： 對藉由請求項6之連續鑄造方法所製造的鋼胚進行修整處理的修整步驟；與 於上述修整步驟後，以加熱爐內之加熱溫度為1100℃以下對上述鋼胚進行加熱的加熱步驟。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022-143845 | 2022-09-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202413666A true TW202413666A (zh) | 2024-04-01 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3246426B1 (en) | Method for manufacturing a thick high-toughness high-strength steel sheet | |
| TWI658151B (zh) | 鋼板及其製造方法 | |
| JP4363403B2 (ja) | 耐ｈｉｃ性に優れたラインパイプ用鋼材及びその鋼材を用いて製造されるラインパイプ | |
| JP6728455B1 (ja) | 溶接性および表面性状に優れる高耐食Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼とその製造方法 | |
| WO2010008019A1 (ja) | 連続鋳造鋳片およびその製造方法 | |
| JP2009074123A (ja) | 表面品質が良好なＮｉ含有鋼の製造方法 | |
| JP4538095B2 (ja) | 母材および溶接熱影響部の低温靭性に優れかつ強度異方性の小さい鋼板およびその製造方法 | |
| JP6131833B2 (ja) | Ｔｉ脱酸鋼の連続鋳造方法 | |
| JP3633515B2 (ja) | 耐水素誘起割れ性に優れた熱延鋼板およびその製造方法 | |
| JP3508715B2 (ja) | 高Ｃｒ鋼鋳片および継目無鋼管 | |
| JP5157598B2 (ja) | Ｎｉ含有鋼鋳片及びＮｉ含有鋼の連続鋳造方法 | |
| TW202413666A (zh) | 扁鋼胚、連續鑄造方法及扁鋼胚之製造方法 | |
| JP6702266B2 (ja) | 熱間圧延用複合ロールの製造方法 | |
| JPH05311334A (ja) | 圧延用焼入ロールおよび製造方法 | |
| JP3711959B2 (ja) | 耐熱用低合金鋼管およびその製造方法 | |
| WO2020153407A1 (ja) | 高マンガン鋼鋳片の製造方法、および、高マンガン鋼鋼片または鋼板の製造方法 | |
| WO2024053276A1 (ja) | 鋼鋳片、連続鋳造方法及び、鋼鋳片の製造方法 | |
| JP2953304B2 (ja) | 薄板連続鋳造機用ロール外筒材 | |
| JP2012219296A (ja) | 摩擦圧接用機械構造用鋼および摩擦圧接部品 | |
| JP3298519B2 (ja) | 水素性欠陥のない鋼板およびその製造方法 | |
| JP5867143B2 (ja) | 耐疲労性に優れた熱間圧延用遠心鋳造製ロール外層材および熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール、ならびにそれらの製造方法 | |
| KR20110046681A (ko) | 열연 강판용 슬라브의 연속 주조법 | |
| JPH05295431A (ja) | 高靭性厚板の製造方法 | |
| JP2022181056A (ja) | Ｎｉ含有鋼鋳片の製造方法 | |
| JP2023008407A (ja) | 連続鋳造鋳片およびその連続鋳造方法 |