TW567228B - Process for producing high-nitrogen ultra low-carbon steel - Google Patents

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Shuji Takeuchi
Hisashi Ogawa
Yuki Nabeshima
Yasuyuki Masumoto
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567228 A7 _B7 五、發明説明(1 ) 技術領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種高氮濃度的極低碳鋼,特別爲固熔 N濃度高的極低碳鋼之製造方法。此高氮濃度的極低碳鋼 ,例如施予壓延時可得到時效硬化性高的極低碳鋼板(薄 鋼板)。高氮極低碳鋼板可使用於汽車的構造用零件等、 構造上的強度特別爲變形時的強度及/或剛性上。 背景技術 經濟部智慧財1局員工消費合作社印製 本發明提供一種鋼板,其作爲適用於汽車構造用零件 等鋼板之一,加工性良好,且一旦成形後因時效熱處理可 使強度上昇(以下,稱爲時效硬化性)。此鋼板於時效硬 化處理前的比較軟質之狀況下施予加壓加工等加工成形, 得到預期的形狀後,經由施予噴漆烘烤處理等的時效熱處 理可大大提升強度。作爲此種鋼板用鋼,本發明提出由加 工性的觀點C S 〇 · 〇 〇 5 0 m a s s %的極低碳鋼爲佳 ,又由時效性的觀點例如固熔N於鋼板中以〇 . 〇 〇 3 0 ma s s%以上爲佳,較佳爲〇 · 〇〇50ma s s%以 上存在的成分組成。 然而,熔製如此優良加工性的鋼時,由脫氧的觀點來 看一般爲添加A 1 (此鋼稱爲鋁鎭靜鋼)。又,對極低碳 鋼而言微細化結晶粒徑時,例如常採用添加N b及B於鋼 中的技術。以上所舉的元素係形成氮化合物時,對鋼板而 言欲確保固熔N ,製鋼時必須調製要成爲氮化合物時所補 充的氮成分之氮濃度。例如,鋼中A 1濃度爲〇 . 〇 1 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -4 - 67228 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(2 ) m a s s %以上時,欲確保充分的固熔N ,必須調至 0 · 0 1 20ma s s%以上的高N濃度。 作爲高氮濃度的鋼的製作方法,於特開昭 6 1 - 9 1 3 1 7號公報中揭示對於無氧化環境下之繞包 精煉爐的熔鋼,進行由含浸吹管將氮氣吹入的方法。然而 ,此方法因進行澆包精煉爐的處理,故難以施予例如真空 脫氣處理等,而極困難得到極低碳鋼。 另一方面,作爲進行真空脫氣處理的高N鋼製造方法 ,於特公昭5 5 — 3 4 8 4 8號公報、特開昭 56 — 2 59 1 9號公報及特開昭64 — 28 3 1 9號公 報中揭示真空脫氣步驟後,將真空槽內的壓力作爲與目標 N濃度平衡之壓力,將熔鋼內吹入的一部份氣體或全部爲 氮氣,保持一定時間下添加充分的氮氣之方法。 但,以氮氣做氮氣注入方法有者氮氣增加速度較緩慢 的缺點。特別爲加工用鋼板的原料鋼與不鏽鋼等相異,且 鉻濃度較爲低,故氮素的溶解度較低,難以獲得適於工業 生產上的處理速度。上述揭示藉由提高真空槽內的壓力使 得氮素增加至平衡氮素濃度之技術,但若初期氮濃度過低 時達到平衡氮素濃度的時間依舊需要很長。 例如,平衡氮素濃度爲〇 · 0 1 5 0 m a s s %時, 真空槽內壓力爲lx 1 〇4P a時,初期氮素濃度爲 0 . 0 0 8 Oma s s%程度下經1 5分鐘處理而增加至 0 . Ο 1 OOma s s%爲止。因此,目標氮素濃度例如 爲前述的0 . 0 1 2 〇ma s s%以上時,以氮素氣體的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、^1 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -5- 567228 A7 B7 五、發明説明(3 ) 注入方式非常難以達到目標値。且,雖更提高真空槽內壓 力可增加氮素濃度,但超過2 · Οχ 1 04P a的真空槽內 壓力,會導致真空槽或澆包內的熔鋼之攪拌力降低,阻斷 熔鋼內的均一性。 又,對減壓下的真空脫氣裝置而言,吹入氮氣或氮氣 -氬混合氣體,調整真空槽內壓力,可抑制熔鋼中氮氣濃 度的方法揭示於特開2 0 0 0 - 1 7 3 2 1號公報、特開 2000—17322號公報、特開 2000 — 34 5 1 3號公報及特開平8 - 1 002 1 1 號公報。但,與上述技術相同,由氮氣做氮素注入的氮素 增加速度較爲慢,對於普通鋼而言所需處理時間並不合實 際。 且,專利第2896302號公報中,揭示變更真空 槽內的壓力將氮素減少至熔鋼的目的氮素濃度以下後,添 加含氮素合金微調至目標氮素濃度之技術。含氮素合金的 添加可確保目標氮素濃度,此爲藉由前述合金引起鋼成分 變動。例如有含於合金中的碳會增加熔鋼中的碳濃度之問 題。另一方面,抑制成分的含氮素合金係爲高價位,若爲 特殊鋼則已,若爲如一般加工用的鋼板之大量生產及要求 低成本生產之鋼種時,難以採用如此非經濟的方法。 且,特開平7 — 216439公報中揭示,1次脫碳 精煉及2次真空脫碳精煉終中氮氣吹入熔鋼中,於 0 · 0 0 5 Oma s s%以下的極低碳鋼下進行熔製 0 · 0 1 OOma s s%以上的高氮鋼之方法。但,若考 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) L·. •裝. 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 -6- 567228 A7 B7 五、發明説明(4 ) 慮到隨著2次精煉時的脫碳處理之脫氮反應時,此方法中 與僅2次精煉下添加氮素時做比較,總量而言必須添加更 多量的氮素。故此方法中,藉由氣體的高氮化處理之低速 度下,僅能到達較低的生產效率。 又,由上述任何方法,於現實狀況下皆難以得到C $ 0 · 〇〇5ma s s%的極低碳鋼下〇 . 〇120 ma s s%以上的N含有量。 發明的揭示 發明的目的 本發明提出一種可低成本且高生產量的製造方法,其 爲製造可得到高氮濃度(固熔氮素)且極低碳素的加工用 鋼板之鋼。本發明的方法所得的鋼,特別提供施予加壓等 加工成形後的強度提高之時效熱處理上,適合作爲具有優 良時效硬化性的鋼板之壓延材料。 發明的主旨 本發明者爲達成上述目的經詳細重複檢討結果,發現 於製造極低碳素鋁鎭靜鋼下之高氮鋼時,若無適當地控制 脫氧時添加於鋼中的鋁量,於連續鑄造時與熱壓延時析出 A I N,鑄片或薄片會產生因A I N的表面裂痕之新課題 。因此,經由設定A 1及N濃度的上限,解決上述問題, 成功地防止製品收率的下降而確保生產性。 又,本發明者欲最適化1次精煉後的氮素及碳素濃度 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -------丨裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 567228 A7 ____B7 _ 五、發明説明(5 ) ,且控制真空脫氣設備的2次精煉之脫碳所伴隨的脫氮, 且若需要可經由添加氮素的方法,成功地確保低成本及生 產性,特別爲製造速度,高效率下得到期望的高氮素。其 中,1次精煉的氮素控制爲含氮氣體的吹入或含氮合金的 添加,2次精煉的脫氮控制爲吹入適當含氮氣體或鋼中氧 量的控制等,又,其後的A 1鎭靜處理時之氮素調整係由 前述含氮氣體之外,藉控制成分的含氮合金而進行時,由 經濟成本及生產性的觀點來看較爲佳。 即,本發明的較大時效硬化性的極低碳鋼板用壓延材 料至製造方法,其特徵爲製造CSO . 0050ma s s %極低碳鋼板用壓延材料時,由高爐的鑄銑施予1次脫碳 精煉的同時,1次脫碳精煉後的熔鋼成分調整成如滿足下 述(1 )式範圍,再對真空脫氣設備進行滿足至下述(2 )式的CSO . 0050ma s s%極低碳素濃度之2次 脫碳精煉,其後脫氧後欲達到A 1 -0 · 00 5ma s s %進行藉A1的脫氧同時,更調整N: 〇 . 0050〜 0.0250mass%,且此N濃度滿足下述(3)式 的成分,繼續做連續鑄造經成分調整的熔鋼。 [mass%N] - 〇 . 15 [mass%C] ^ 0.0 0 6 0 -(1) ΔΝ/ΔΟ^Ο.15-(2) 其中, △ N : 2次脫碳精煉中鋼的N濃度降低量(m a s s % ) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇Χ;297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-8- 經濟部智慈財產局員工消費合作社印髮 567228 A7 __B7 五、發明説明(6 ) △ C ·· 2次脫碳精煉中鋼的c濃度降低量(ma s s % ) [m a s s % N ] · [ma s s%C] ^0.0004 -(3) 其中,欲使由本發明的鋼所得鋼板之時效硬化性更佳 ,上述成分更調整成如下述(4)式的N濃度 [mas s%N] . 0030 + 14/27 ( mass%Al〕+14/93〔mass%Nb〕+ 14/11 (mass%B)+l4/48 [mass% T i〕···( 4 ) 可確保適當量的固熔N量爲佳。且,本發明的鋼不僅 無須含有Nb、B、Ti,如上述式子,不含有的元素之 濃度値以零做計算。 且,既使無滿足前述(4 )式的鋼,亦適於本發明特 別爲N:〇.〇12〇mass%以上的高氮鋼製造上。 其中,前述2次脫碳精煉時,將含有氮氣的氣體例如 氮氣或氮氣與氬氣的混合氣體以氮氣流量:2 N I / mi η · t以上下吹入熔鋼中,使△N/ACSO . 1 5 爲佳。又,對2次脫碳精煉後的真空脫氣設備下的藉鋁之 脫氧時,亦經含有氮氣的氣體以氮氣流量·· 2 N I / m i η · t以上下吹入熔鋼中,進而控制N濃度爲佳。其 中,無特別限制氣體吹入熔鋼中之方法,不僅可由浸漬管 亦可由澆包吹入的方法,或於熔鋼表面吹入氣體的方法亦 可 0 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-9 - 567228 A7 B7 五、發明説明(7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 又,含有前述氮氣的氣體更含有還原性氣體,例如爲 含有氫氣以氮素供給效率的觀點來看較佳。其中,還原性 氣體以含有前述氮氣的氣體之5〜5 0體積% (常溫•常 壓)爲佳。 且,含有還原性氣體的含氮氣體亦可使用於1次精煉 時的氮濃度增加上。 又,前述2次脫碳精煉中,經由將熔鋼中的氧濃度調 整爲 0 · 0300ma s s% 以上,而使 ΛΝ/Δ(:$ 0 · 1 5亦佳。 又,2次脫碳精煉前的熔鋼成分滿足如下述(5 )式 爲佳。 [mass%N] - 〇 . 15 [mass%C] ^ 0 · 0 1 0 0 …· ( 5 ) 作爲具體的數據,以2次脫碳精煉前的熔鋼成分爲 NSO · 〇〇8〇ma s s%爲佳。較佳爲調整成 Ng〇 . OlOOmass%。 經濟部智慧財產局,Ή工消費合作社印製 其中,對於2次脫碳精煉前的熔鋼成分調整,於i次 脫碳精煉後且2次脫碳精煉前的熔鋼中添加含N合金,調 整N濃度爲佳。 又,對於2次脫碳精煉後的真空脫氣設備之藉a 1脫 氧(鎭靜處理)時,調整真空槽內壓力爲2x 1 03P a以 上,抑制N濃度降低爲佳。 又,經由2次脫碳精煉後的真空脫氣設備之a丨的脫 氧時,於熔鋼中添加〔ma s s%C〕/〔ma s 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公董) -10- 567228 A7 B7 五、發明説明(8 ) 〕S 0 · 1的含N合金而控制N濃度爲佳。此以N濃度的 微調整作爲目的進行爲佳。 作爲經成分調整的熔鋼之組成,S i ·β 1 · 0 ma s s% 以下、Μη ·· 2 · Oma s s% 以下、全氧: 0 · 00 70ma s s%以下時,含有1種或2種以上的 Nb ·· 0 _ 0050 〜0 _ 0500ma s s%、B : 0 · 0005 〜0 · 0050mass%、及 Ti : 0 · 0 7 0 m a s S %以下(含零),實際上剩餘部分以 F e爲佳。 圖面簡單說明 圖 1 表示鋼中〔mass%A〕· [ m a s s % N ] 與冷軋線圈之表面缺陷率(每1 0 0 0 m管之缺陷個數) 的關係圖。 圖 2 表示〔mass%N〕一(14/27〔 mass%Al〕+14/93〔mass%Nb〕+ 14/11〔mass%B〕+14/48〔mass% Ti〕與ATS的關係圖。 圖3表示得到具有高時效硬化性之鋼時,熔製後的目 標成分範圍。 圖4表示脫碳處理前、處理中及處理後的碳數及氮素 之濃度範圍。 圖5表示脫碳處理前、處理中及處理後的碳數及氮素 之較佳濃度範圍。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) —裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 線 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 -11 - 567228 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明説明(9 ) 圖6表示脫碳處理後的氮素濃度與復壓、N2氣體吹入 1 5分鐘後的氮濃度之關係。 實施發明的最佳型態 以下則對本發明的方法詳細說明各條件的限定理由。 首先,對於本發明的成分組成中N的必須濃度作說明 。欲確保高強度,特別爲時效性之固熔氮濃度,必須將氮 濃度爲0 · 0O5 0ma s s%以上。欲得到更確實的高 時效硬化性,使氮濃度爲0 . 0 0 8 0 m a s s %以上爲 佳,0.01OOmass%較佳。更佳爲0.0120 ma s s%以上,特佳爲〇 · 01 5〇ma s s%以上。 另一方面,若氮濃度超過0 · 02 5 0ma s s%時 ,連續鑄造的鑄片會產生多處的氣泡性小孔,而產生多處 冷軋板的筋狀缺陷,故精煉終了後的鑄造階段之熔鋼的氮 濃度以0 . 0250ma s s%以下爲佳。 其中,作爲表現優良時效硬化性之N量(4 )式所得 之實驗結果做說明。含有C : 〇 · 0020〜 〇.〇025mass%'Si :〇.〇lmass%、 Μη : 〇 . 48 〜0 . 52mass%、P : 0 · 025 〜0.030mass%、S:0.006 〜0.010 mass%、A1 :0.005 〜0.030mass% 、Β:〇·〇〇〇1 〜〇.〇〇4〇mass%、Nb: 0·001 〜0.030mass%、N :0.0060 〜0 · 0 1 5 Oma s s%的範圍,剩餘部分的F e及不 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) L··. 裝· 訂 線 -12- 567228 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(1〇 ) 可避免的雜質所成的組成之鋼塊於1150°C下均一加熱 後,精加工溫度設定爲A r 3臨界溫度以上之9 0 0 °C, 熱壓延4 m m厚板,壓延終了後進行冰浴。再將此熱延板 於5 0 0 °C - 1小時下退火,壓下率8 0%下冷壓延,進 行8 0 0 °C — 4 0分鐘的再結晶退火,且於壓下率爲 0.8%下做光整冷軋。 所得之鋼板作爲試驗材(光延冷軋材)進行應變速度 0 . 0 2 / s的拉伸試驗。另外,對前述鋼板賦於1 0 % 的拉伸應變並施予1 2 0°C - 2 0分鐘的時效熱處理之試 驗材(時效處理材)進行相同的拉伸試驗。由時效處理材 的拉伸強度(T S 2 )與光整冷軋材的拉伸強度(T S 1 )的差= TS 1求得時效硬化量。 圖2所示熔製後的鋼成分的〔m a s s % N〕—( 14/27〔mass%Al〕+14/93〔mass %Nb] +14/11 Cmass%B] +14/48 [ ma s s%T i〕)與ATS的關係圖。由圖2可知因〔 mass%N〕一(14/27〔mass%Al〕+ 14/93〔mass%Nb〕+14/11 〔mass %B〕+14/48〔mass%Ti〕)到達 0 · 0030ma s s% 以上,故ATS 到達 60MPa 以上。且較佳爲前述式的値爲〇 · 0050ma s s%以 上,可得到8 0 Μ P a以上。這些値對優良時效硬化性而 言已充分。 由上述結果,〔mass%N〕—(14/27〔 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) L·. •裝· 訂 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -13- 567228 經濟部智慈財1^7®工消費合作社印紫 A7 B7 五、發明説明(12 ) 圖1中,係對鋼中的〔mass%Al〕 ·〔 ma s s%N〕,與其熔製後經連續鑄造、熱壓延及冷壓 延的冷軋線圈之表面缺陷率(每1 〇 〇 〇 m線圏的缺陷數 )的關係做調查。此調查結果,得知當〔m a s s % A 1 〕· 〔ma s s%N〕>〇 . 0004時,冷軋線圈的表 面缺陷率會急速增加。因此,〔mass%Al〕 ·〔 m a s s % N〕的値必須小於〇 . 〇 〇 〇 4。其中如上述 ,綜合N濃度及A 1濃度如圖3所示。 且,欲確保固熔N,A 1的實際上限如圖3所示約爲 0·025%。又欲確保熔製後的N:0.0120 ma s s%以上,控制A 1的實際上限爲〔ma s s% A1〕· 〔mass%N〕約 0.033%。 其次,對於欲得到上述成分範圍的精煉方法,做以下 之說明。 一般而言,熔製極低碳鋼(C^〇 · 0050 m a s s % )時,轉爐等時的1次脫碳精煉後,使用真空 脫氣設備,將熔鋼至於5x 102Pa (約3 · 8Tor r ,約0 · 0 0 5 a t m )以下的減壓下,經與熔鋼中的C 及〇進行反應生成CO而進行脫氣,進行2次脫碳精煉爲 基本。 其中,雖經由脫碳同時進行脫氮而緩和脫碳步驟,但 因過渡減低1次精煉後的碳素而促進鐵氧化物的生成進而 降低鋼之收率,同時以鐵氧化物作爲氧源之中間物於A 1 脫氧處大量生成時會增加板还或鋼板表面的缺陷故不佳。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-15- 567228 A7 ___B7 五、發明説明(13 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此發明者對2次脫碳精煉之脫氮的抑制方法做種種檢討 ,發現2次脫碳精煉時,於熔鋼中的高氮濃度狀況下脫氮 會隨者脫碳量的比率進行。且發現此比率係數受精煉的各 條件所控制而可減低。依據此見解本發明者更對添加氮或 脫氮減低對各步驟所造成的負擔作硏究,欲減少對生產性 或成本造成負擔的範圍下減少脫氮量,發現2次脫碳精煉 時的氮濃度減少量△ N與碳濃度減少量△ C的比△ N/ △ C爲〇 · 1 5以下時爲佳。且,經由後述的含氮氣體的 吹入之最適化等,依條件AN/AC有時爲負(浸氮), 故無法定出AN/AC的下限。 且,經由真空脫氣處理的2次脫碳精煉前及處理中的 熔鋼碳濃度及氮濃度滿足如下的(1 )式,將1次脫碳精 煉後且經真空脫氣處理的2次脫碳精煉前之熔鋼成分,必 須調整至低C濃度及高N濃度。 [mass%N] - 〇 . 15 [mass%C] ^ 0 · 0 0 6 0 …· ( 1 ) 經濟部智慧財凌局員工消費合作fi印製 因若〔mass%N〕, 〔mass%C〕若未滿足 (1)式,. 15時,2次脫碳精煉後的 〔ma s s%N〕較 〇 · 〇〇6〇ma s s% 爲低。又, 既使滿足(1)式ΛΝ/Δ(:>〇 · 15,2次脫碳精煉 後的〔ma s s%N〕依然較 0 · 0060ma s s% 爲 低。整理上述關係,於圖4脫碳處理前•處理中及處理後 的碳及氮濃度之關係。 藉由前述條件進行2次脫碳精煉,可使2次脫碳精煉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -16- 567228 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(14 ) 後的氮濃度成爲0 _ 〇〇6〇ma s s%以上。若使2次 脫碳精煉後的N濃度成〇 · 〇〇6〇ma s s%以上時, 對於其後的A 1脫氧處理,吹入含有Ns氣體等作業容易使 真空脫氣處理後的N濃度爲〇 · 〇 〇 5 Oma s s%以上 〇 且,作爲1次脫碳精煉後且經由真空脫氣處理的2次 脫碳精煉前之較適熔鋼成分條件,滿足下述(5 )式爲佳 〇 〔mass%N〕-〇.15〔mass%C〕-Ο · Ο 1 0 0 …·( 5 ) 因滿足此式子,容易確保2次脫碳精煉後的〔 ma s s%N〕爲 〇 · 〇l〇〇ma s s% 以上。此時的 脫碳處理前·處理中及處理後的碳與氮濃度之關係如圖5 所示。依據上述條件,僅脫碳處理後的N濃度爲 0 · 0 1 OOma s s%,對其後的A 1脫氧處理,經由 吹入含有N2氣體等作業,可達到過去難以達成的真空脫氣 處理後的N濃度:〇 · 〇12〇ma s s%以上。又既使 目標N濃度未滿〇 . 〇 1 20ma s s%由操作效率上以 滿足(5 )式子爲佳。 其中,欲控制1次脫碳精煉後且2次脫碳精煉前的N 濃度及C濃度於上述(1 )式或(5)式範圍內時,提高 氮濃度且符合式子爲佳。其中欲使N濃度依前述(1 )式 或(5 )式提高,於1次脫碳精煉後(例如轉爐出鋼時) 添加N - Μη等含氮合金的方法爲有效。此階段下的含氮 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-17- 經濟部智慧財產局肖工消費合作社印製 567228 A7 B7_______ 五、發明説明(15 ) 合金之添加使成分變動,因可於2次精煉下做調整,可使 用較爲廉價的合金。作爲含氮的合金可添加其他如N -C r或含N石灰等,N — C r時必須注意到C r濃度的增 加,又含N石灰時必須注意到熔渣的增加。故作爲含氮合 金以N - Μ η爲佳。 其他,1次脫碳精煉時熔鋼中吹入含氮氣體作爲提高 Ν濃度的方法亦佳。對於氣體種類或投入方法,雖無特別 限定,經由上吹口及/或底吹口吹入氮氣爲一般方法。較 佳爲C濃度爲〇 . 3ma s s%以上的階段下吹入較佳。 又,作爲2次脫碳精煉中達成·15 的方法,熔鋼中吹入含氮氣體之方法,特別作爲真空脫氣 設備使用RH式真空脫氣氣體設備的方法,作爲由浸漬管 吹入的迴流氣體,熔鋼中吹入含氮氣體爲有效。作爲含氮 氣體可使用氮氣,或氮及氬的混合氣體爲佳,吹入氣體的 量,氮氣流量爲2 Ν I / m i η · t以上條件下吹入爲佳 ,含氮氣體亦可由其他的澆包或RH設備的吹入口吹入。 又,例如由上面的吹入口向熔鋼表面吹入的方法亦可將氣 體吹入熔鋼中。 又,利用熔鋼中的的熔氧會降低脫氮的化學反應速度 定數之作用,經由使2次脫碳精煉中氧濃度爲 0 · 0300ma s s% 以上可使 ΔΝ/Δ(:$〇 · 1 5 。於此,氧濃度可因脫碳促進而控制吹入氧的量,可控制 至所望的値。 且,吹入的含氮氣體中,因更混合氫氣等還原性氣體 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-18 - 567228 經濟部智慈財/1局运(工消費合作社印^ A7 B7五、發明説明(16 ) ,可提高藉由氣體的鋼中氮供給效率。本發明者的實驗中 ,因含有5〜50體積%,較佳爲10〜40的體積%( 常溫且常壓下的値),僅爲相同目標氮濃度(熔製後), 未含還原性氣體的含氮氣體與同量流入時做比較,發現1 次精煉後的氮濃度降低爲3 0 P P m程度。特別爲鋼中氧 濃度較爲高時添加還原性氣體下效果更高,但低氧濃度下 亦有效果。 還原性氣體的效果可推想爲下述的機制。鋼中氧爲界 面活性元素,推想由鋼中的脫氮反應及由含氮氣體的鋼中 吸氮反應皆受到抑制。此氮氣中將還原性氣體於適當比率 下混合,未降低熔鋼的氧濃度下可使熔鋼與加氮氣相之界 面上的氧濃度做局部下降,而促進吸氮反應。又,推知經 由馬拉高尼效應的氣體-熔鋼界面附近的熔鋼流動促進效 果亦可促進吸氮速度的提升。因還原性氣體擴散於含氮氣 體吹入部位以外部分,故其他部分無顯著的氧濃度的下降 〇 且,熔鋼表面吹入該氣體時,特別爲添加還原性氣體 可使吸氮效果的提升效果更提高。 作爲還原性氣體可使用前述的氫氣體,其他亦可使用 丙烷等碳氫氣體或一氧化碳等。惟,因一氧化碳或碳氫氣 體中含有碳素故因鋼中碳素的增加可提高脫碳成本,以使 用氣氣等不含碳素的氣體於經濟成本上較爲佳。 真空脫碳精煉終了後,繼續於真空脫氣槽內下欲降低 鋼中氧濃度,熔鋼中施予A 1脫氧處理的同時,一般於脫 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·
、1T 線 泰紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇Χ 297公釐) -19- 567228 A7 B7 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印紫 五、發明説明(17 ) 氧末期,因投入礦石等可調整最終成分(微調整)。此成 分調整後之N濃度必須控制於0 · 0 0 5 0〜 0 · 0250ma s s%,因此對A1脫氧時期,熔鋼中 吹入含氮氣體的方法,特別對於R Η式真空脫氣設備,由 浸漬管吹入迴流氣體之含氮氣體吹入方法係爲有效的。作 爲含氮氣體,可使用氮氣或氮氣及氬氣的混合氣體爲佳, 吹入氣體的量爲氮氣流量2NI/mi η · t以上的條件 下吹入爲佳。此如前述,混合還原性氣體亦佳,氣體吹入 方法亦無限定於由浸漬管,可使用上述的方法。 又,此時真空槽內壓力上升至2x 1 03P a以上,對 由真空下的熔鋼面抑制脫氮係爲有效的。如圖6所示爲脫 碳精煉後的氮濃度,與低真空度下氮氣吹入(氮氣流量: l〇NI/mi η · t) 20分鐘後氮濃度之關係圖。基 於前述(1 )式及(2 )式下使脫碳精煉後氮濃度爲 0 · 0060ma s s%以上時,A1脫氧時的低真空( 圖中lxl04Pa, 5xl02Pa)下吹入含氮氣體可 提高氮濃度,但真空槽內壓力較2x 1 03P a高( lxl04Pa)時氮濃度上升更高,0.0100〜 0 · 0 1 20ma s S%以上較易達成。脫碳精煉後氮濃 度爲0 _ 0 1 0 〇ma s s%以上時亦有相同傾向。此真 空槽內壓力之上限爲2 · Ox 1 04P a以下,較佳爲 1 . 5x 1 04P a以下時因由槽內攪拌力之維持觀點來看 較佳。 又,吹入含氮氣體的同時,或取代吹入方式,可添加 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X;297公釐) " -20- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- 、11 線 567228 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(18 ) 使熔鋼中的c濃度不超過0.0050mass%,〔 ma s s%C〕/〔ma s s%N〕$0 · 1 與 C 含有量 之較低N - Μ η等之含氮合金而增加N濃度亦有效。此時 所使用的含氮合金非廉價物,故抑制添加量至最小限,故 成本上的負擔較爲少。利用含氮合金之優點可提早增加氮 濃度,特別對N濃度之目標値爲0 . 0200ma s s% 以上時有效果。 本發明於製造鋼時,對碳、氮、A 1等其他雖無須做 特別限定。惟作爲加工用鋼板材料,調整至下述成分範圍 者爲佳,添加一種以上的N b、B、T i爲特佳。 N b因與B做複合添加,對於熱軋組織、冷軋再結晶 退火組織的微細化係爲有用的,且固熔C作爲N b C具有 固定作用。Nb量未滿◦ · 0050ma s s%時效果並 不充分,另一方面,若超過0 . 0500ma s s%時引 起延性降低。因此,Nb以〇.〇〇50〜0.0500 mass%,較佳 〇 · 〇1〇〇 〜〇 · 〇30〇mass %範圍下含有較佳。 B因與N b做複合添加,對於熱軋組織、冷軋再結晶 退火組織的微細化係爲有用之外,另一方面,若超過 0 . 0 0 5 Oma s s%時鑄片的加熱階段下不易熔化。 因此,B 以 0 · 0005 〜0 · OOSOrnass%,較 佳0 · 0005〜0 · 001 5ma s s%範圍下含有較 佳。 T i雖無特別需要添加,由組織微細化的觀點來看, 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-21 - 經濟部智慈財1局g£消費合作社印紫 567228 A 7 B7 五、發明説明(19 ) 添加0 · 0 0 1 m a s S %以上爲佳。惟,欲滿足(4 ) 式以0 · 070ma s s%以下者爲佳。且,未滿 〇 · 〇〇 lma s s%的T i以不可避免的雜質的形式存 在。 其他,若◦含有量於全氧量下超過0 · 0070 m a s s %時,板还中或鋼板中的中間物會增加,引起種 種的表面缺陷等,故充分進行A 1脫氧處理,使全氧量爲 0 · 0070ma s s%以下爲佳。 又S i雖爲抑制延伸的降低,提高強度的狀況下添加 較佳,但若超過1 · 0 m a s s %時會導致表面性狀會惡 化,延性會降低,故1 . 0 m a s s %以下較佳,更佳爲 0 . 5ma s s%以下。雖無限定其下限値,一般爲含有 0 . 〇〇5ma s s%以上。 Μ η作爲鋼的強化成分係爲有用的,但若超過2 · 0 m a s s %時表面性狀會惡化或延性會下降,以2 . 0 m a s s %以下爲佳。雖下限値無特別限定,但如上述因 其爲有用的元素,一般無須施予特別的減低處理,而含有 0 · 05ma s s%以上爲佳。 其他,作爲強化元素Mo、Cu、Ni 、Cr等各以 2 · Omass%以下,或V、Zr、P等各以1 . 0 m a s s %以下添加亦佳。惟,既使未添加P作爲不可避 免的雜質約0 · 0 3ma s s%以下存在爲多。又,Cr 的添加對高氮化而言有利而施行,但由所得之鋼板的加工 性觀點來看,0 . 3 %以下爲佳。其他作爲不可避免的雜 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-22- 567228 A7 B7 經濟部智慧財4局g(工消費合作社印製 五、發明説明(20 ) 質而言S以含有〇 . 〇4ma s s%以下爲佳。 經成分調整之熔鋼,於連續鑄造設備上作爲壓延材料 (鑄片)。連續鑄造條件則依據常法進行即可,無特別限 定。即,可使用公知的垂直彎曲型連續鑄造機、垂直型連 續鑄造機或彎曲型連續鑄造機,鑄造出熔鋼1 0 0〜 300mm厚度,900〜2000mm寬幅度的尺寸之 板坯。因應必要,鑄造之後的板坯做橫加壓,橫鍛壓等方 法調整所望的幅度亦可。 鑄片經一定方法做熱壓延後成熱軋鋼板。因應必要施 予熱軋板退火亦佳。熱軋鋼板作爲最後製品亦佳,但再施 予冷壓延及再結晶溫度以上的退火作爲冷壓延板爲佳。又 ,對於此施予適宜的表面處理亦可。 實施例 發明例1 將2 5 0 t的熔銑於轉爐下施予1次脫碳精煉,C濃 度降低至0 · 0300ma s s%,此時的熔鋼N濃度爲 0 · 0040mass%, Μη 濃度爲 0 · 07mass %。其後,由轉爐的出鋼時,於澆包內添加5 k g / t的 Ν — Μη 合金(C : 1 · 5mass%、Mn ·· 73 ma s s%、N : 5ma s s%),澆包內的熔鋼之N濃 度增加至0 · 0 1 4 0 m a s s %。此時C濃度增加至 〇· 0400ma s s%,Μη濃度增加至0 · 40 mass%° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • b. 裝· 訂 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) -23- 經濟部智慧財/1局員工消費合作社印製 567228
五、發明説明(21 ) 欲脫碳處理此熔鋼至極低碳鋼,RH式真空脫氣#^ 下經真空脫碳處理進行2次脫碳精煉。2次脫碳精谏前$ 〔mass%N〕— 〇 · 15〔mass%C〕爲 0 · 0080mass%,確保 〇 · 〇〇6〇masS/^ 以上。真空脫碳處理時的真空槽內壓力爲lx 1 02P a ’ 處理前的熔存氧濃度爲Ο · 0520ma s S%,由浸漬 管的迴流氣體爲使用氮氣,吹入3000Nl/min C 即每噸熔鋼爲1 2NI/mi η · t )的氣流量。真空脫 碳處理中的熔存氧濃度因由真空槽內的口上吹氧氣可保丰寺 0 · 0350ma s s%以上。經20分鐘的真空脫碳處 理後,C濃度降至〇 · 〇〇2〇ma s s%,又N濃度降 至0 · 0 l OOma s s%,真空脫碳處理中的ΔΝ/ △ C爲0 · 105比0 · 15還小。又,熔存氧濃度爲 0.0380mass%。 其後真空槽內的壓力上升至lx 1 04P a後,此熔鋼 中添加0 · 8 k g / t的A 1進行脫氧。脫氧後的A 1濃 度爲0 · 0 1 5 m a s s %,繼續作爲浸漬管的迴流氣體 吹入3000Nl/mi η (即每噸熔鋼爲2NI/ m i η · t )的氮氣。添加A 1經5分鐘後添加3 k g / t 的低碳 Ν — Μη 合金(C:〇.2mass%,Μη: 8〇mass%, N:8mass%)。其後,添加〇. 06kg/t 的 FeNb、〇 · 〇〇7kg/t 的 FeB 。且T i與S i無特別添加,Μ η則添加4 . 0 k g / t 的 M e t · Μ n 。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-24- 567228 A7 _B7 五、發明説明(22 )
將A 1脫氧後1 5分鐘終了 R Η鎭靜處理。終了時的 Ν濃度增加至〇.〇15〇mass%。又,C濃度爲 0 . 〇〇3〇mass%,A1 濃度爲 〇 · 010 mass%。得到〔mass%Al〕 · ( m a s s % N 〕爲0 . 00015 比 0 · 0004 小。且 Nb 爲 0.0050mass%,B 爲 〇_〇〇〇5mass% ,Ti 爲 O.OOlmass%,Si 爲 0.01 mass%,
Mn爲1 . 〇ma s s%。由這些成分所求的 0 . 0030 + 14/27 [mass%Al] +14/ 93 (mass%Nb) +14/11 Cmass%B) +14/48 〔mass%Ti〕之値爲0.0102 m a s s %,精煉後的N濃度爲此値以上。且,其他鋼成 分中P爲O.OlOmass%, S爲0.010 ma s s%,及其他不可避免的雜質。 表1爲主要製造條件及結果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 經濟部智慧財產局a(工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -25- 567228 A7 B7 五、發明説明(23 ) 經濟部智慧財/I局Μ工消費合作社印製 表1 區分 發明例1 發明例2 比較例1 熔銳量 250ton 250ton 250ton 1次 脫碳 精煉 後 含氮氣體 種類 無 ^nrr 無 無 精煉後成分 C 0.03% 0.03% 0.03% Μη 0.07% 0.07% 0.07% Ν 0.0040% 0.0040% 0.0040% 出 鋼 時 Ν-Μη合金添加量 5kg/ton 5kg/ton 5kg/ton 高碳素FeMn加量 — - — 合金內容 C 1.5% 1.5% 1.5% Μη 73% 73% 73% Ν 5% 5% 5% 出鋼後 鐵水包 鐵水包成分 C 0.040% 0.030% 0.040% Μη 0.40% 0.40% 0.40% Ν 0.0140% 0.0165% 0.0140% 真空脫 碳處 處理前[%N]-0.15[%C] 0.0080% 0.0120% 0.0080% 處理前熔存氧 0.0520% 0.0480% 0.0280% 真空度 lx 102Pa lx 102Pa lx 102Pa (浸漬管) 氣體 種類 n2 N2 n2 流量 12Nl/min*ton 12Nl/min*ton 12Nl/min*ton 還原性氣體 /fm*, 無 Arrt. 無 處理中熔存氧 2 0.0350% 2 0.0350% <0.0300% 處理時間 20分 20分 20分 處理後成分 C 0.0020% 0.0020% 0.0020% Ν 0.0100% 0.0130% 0.0040% 處理中ΔΝ/Δ(:(2)式 0.105 0.125 0.263 處理後熔存氧 0.0380% 0.0380% 0.0260% 脫氧 處理 Α1添加量 0.8kg/ton 0.8kg/ton 0.8kg/ton 真空度 lx 104Pa lx 104Pa lx 104Pa (浸漬管) 氣體 種類 N2 N2 N2 流量 12Nl/min*ton 12Nl/min*ton 12Nl/min-ton Ν-Μη合金添加量 3kg/ton 2kg/ton 4kg/ton 合金內容 C 0.2% 0.2% 0.2% Μη 8% 8% 8% Ν 80% 80% 80% 合金[%C]/[%N] 0.025 0.025 0.025 FeNb合金添加量 0.06kg/ton 無 0.06kg/ton FeB合金添加量 0.007kg/ton 4ttc. 0.007kg/ton Met.Mn合金添加量 4kg/ton 無 4kg/ton FeTi合金添加量 無 無 4rrr m 處理時間 15分 15分 15分 處理後成分 (熔製後成分) C 0.0030% 0.0030% 0.0030% Ν 0.0150% 0.0160% 0.0090% Α1 0.010% 0.010% 0.010% Si 0.01% 0.01% 0.01% Μη 1.00% 0.54% 1.02% Nb 0.005% 0.001% 0.005% Β 0.0005% 0.0001% 0.0005% Ti 0.001% 0.001% 0.002% 全氧 0.0030% 0.0035% 0.0035% 必要N濃度:(4)式右邊 0.0102% 0.0088% 0.0102% %Α1χ %N(3)式左邊 0.00016% 0.00016% 0.00009% 注)% —般表示mass%,惟氣體時爲常溫•常壓下的體積%,流量則表示仏換算値。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· "口 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) 26- 567228 A7 B7 五、發明説明(24 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此熔鋼經由垂直彎曲型連續鑄造機做連續鑄造作爲板 坯,此板坯於板坯加熱爐中加熱至1 1 5 0 °C後,於連續 熱軋設備下於板厚3 · 5 m m的熱軋板上進行熱壓延(精 修溫度:9 2 0 °C ,壓延後冷卻溫度:5 5 °C / s,迴轉 溫度爲6 0 0 °C )作爲熱線圈。此熱線圈於冷壓延設備下 壓延至板厚0 · 7mm (壓下率爲8 0%)後,於連續退 火路線上進行再結晶退火(昇溫速度:1 5 °C / s ,溫度 :840 °C),其後進行壓下率1 · 0%的光整冷軋。 對所得之鋼板(光整冷軋)進行拉伸試驗。又對前鋼 板賦於1 0 %的拉伸應變再施予1 2 0 °C — 2 0分鐘的時 效熱處理之鋼板(時效處理材)進行相同的拉伸試驗。由 兩者試驗,求得時效處理材的拉伸強度(TS 2 )與光整 冷軋材的拉伸強度(T S 1 )之差△ T S = T S 2 - T S 1作爲時效硬化量。其結果,得到△ T S = 1 0 0 Μ P a的大時效硬化量。又,於板坯、薄板的階段下無表 面裂痕,且冷軋鋼板的表面品質亦佳。 經濟部智慧財產局工消費合作社印焚 發明例2 將2 5 0 t的熔銑於轉爐下施予1次脫碳精煉,C濃 度降低至0 . 0300ma s s%,此時的熔鋼N濃度爲 0 · 0040mass%,Μη 濃度爲 0 · 07mass %。其後,由轉爐的出鋼時,於澆包內添加5 k g / t的 Ν — Μη 合金(C : 1 · 5mass%、Mn : 73 ma s s%、N ·· 5ma s s%),澆包內的熔鋼之N濃 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -27- 567228 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(25 ) 度增加至0 . 0 1 6 5 m a s s %。此時C濃度增加至 0 · 0300ma s s%,Μη 濃度增加至 〇 · 40 mass%° 欲脫碳處理此熔鋼至極低碳鋼,RH式真空脫氣設備 下經真空脫碳處理進行2次脫碳精煉。2次脫碳精煉前的 〔mass%N〕-〇. 15〔mass%C〕爲 0 . 0120mass%,確保 〇 · 〇l〇〇mass% 以上。真空脫碳處理時的真空槽內壓力爲lx 1 〇2P a, 處理前的熔存氧濃度爲0 . 0480ma s s%,由浸漬 管的迴流氣體爲使用氮氣,吹入3 0 0 ON 1 /m i η的 氣流量。真空脫碳處理中的熔存氧濃度因由真空槽內的口 上吹氧氣可保持〇 · 〇 3 5 Oma s s%以上。經2 〇分 鐘的真空脫碳處理後,C濃度降至〇 . 〇〇20ma s S %,又N濃度降至〇 · 〇13〇mas s%,真空脫碳處 理中的ZXN/Z^C爲0 . 125比0 . 15還小。又 溶 存氧濃度爲0.0380mass%。 其後真空槽內的壓力上升至lx 1 〇4P a後,此溶鋼 中添加0 · 8 k g / t的A 1進行脫氧。脫氧後的A 1濃 度爲0 · 0 1 2ma s s%,繼續作爲浸漬管的迴流氣體 吹入3000Nl/mi η的氮氣。添加A1經5分鐘後 添加2kg/t的低碳N — Μη合金(C : 〇 . 2 mass%, Mn:80mass%,N:8mac )。將A 1脫氧後1 5分鐘終了 R H鎭靜處理。終T時白勺 N濃度增加至〇 . 〇 1 60ma s s%。又,C濃度馬 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 線
-28 - 567228 A7 _ B7 五、發明説明(26 )
〇.0030mass%, A1濃度爲0·〇1〇 mass%。得到〔mass%Al〕· [ m a s s % N 〕爲 0.00016 比 0.0004 小。 表1爲主要製造條件及結果。 其他的熔製後鋼成分,P爲0.010mass%, S爲〇 · 〇 1 〇%,及其他不可避免的雜質。且本鋼中雖 無添加Nb、B、Ti ,但作爲不可避免的雜質而言以微 量含有。 所得之熔鋼經連續鑄造,形成板坯、薄板後可得到無 表面裂痕之良好鑄片。又,經由與發明例1相同的處理方 式得到冷軋線圈之良好表面品質(表面缺陷率:〇 . 1 5 個/ 1 0 0 0 m以下),且得到所望的時效性。 發明例3 如表2及表3所示的各條件下,施予1次精煉- R Η 鋁鎭靜處理(2次精煉-脫氧-成分調整)。且投入於1 次精煉中的含氮氣體量,氮氣:lNm3/t。又,對於這 些鋼(熔製後),如表所記載以外的主要成分範圍P : 0.005 〜0.025mass%, S :0.005 〜 0 . 〇25ma s s%,其餘爲不可避免的雜質。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 經濟部智慧財產局P貝工消費合作社印災 -29 - 567228
7 7 A B 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(27 ) 表2 區分 發明例3_1 發明例3-2 發明例3-3 發明例3·4 發明例3-5 熔銳量 250ton 250ton 250ton 250ton 250ton 1次 脫碳 精煉 後 含氮氣體 觀 n2 n2 4τττ m 無 N2 精煉後成分 C 0.03% 0.03% 0.03% 0.03% 0.03% Μη 0.10% 0.10% 0.10% 0.10% 0.10% Ν 0.0100% 0.0140% 0.0040% 0.0040% 0.0100% 出 鋼 時 N-Mn合金添加量 5kg/ton - 6kg/ton 4kg/ton 4kg/ton 高碳素FeMn加量 — 5kg/ton — — — 合金內容 C 1.5% 1.5% 1.5% 1.5% 1.5% Μη 73% 73% 73% 73% 73% Ν 5% 0 5% 5% 5% 出鋼後 鐵水包 鐵水包成分 C 0.038% 0.038% 0.039% 0.036% 0.036% Μη 0.45% 0.45% 0.52% 0.38% 0.38% Ν 0.0200% 0.0140% 0.0160% 0.0120% 0.0180% 真空脫 碳處 處理前[%N]-0.15[%C] 0.0144% 0.0084% 0.0102% 0.0066% 0.0126% 處理前熔存氧 0.0420% 0.0400% 0.0380% 0.0430% 0.0380% 真空度 lx 102Pa lx 102Pa lx 102Pa lx 102Pa lx 102Pa (浸漬管) 氣體 麵 N2 N2 n2 N2+30%H2 n2 流量 12Nl/min*ton 12Nl/min*ton 8Nl/minton 12Nl/miirton 10Nl/min*ton 還原性氣鬅 無 無 無 H2(30 體積 %) 無 處理中熔存氧 ^0.0350% ^0.0350% 20.0350% 20.0350% 20.0350% 處理時間 15分 15分 15分 15分 15分 處理後成分 C 0.0020% 0.0020% 0.0020% 0.0020% 0.0020% Ν 0.0150% 0.0114% 0.0116% 0.0120% 0.0133% 處理中ΔΝ/Δα2)式 0.141 0.073 0.119 0.000 0.138 處理後熔存氧 0.0400% 0.0500% 0.0430% 0.0430% 0.0430% 脫氧 處理 ΑΙ添加量 0.7kg/ton 0.8kg/ton 0.8kg/ton 0.8kg/ton 0.8kg/ton 真空度 5x 10¾ lx 104Pa 5x 10¾ 5x 10¾ 5x 10¾ (浸漬管) 氣體 觀 N2 N2 n2 N2+30%H2 N2 流量 12Nl/min*ton l2Nl/minlon 8Nl/minton 12Nl/min*ton 6Nl/min*ton Ν-Μη合金添加量 2kg/ton 無 4kg/ton Awrr m 4kg/ton 合金內容 C 0.2% 0.2% 0.2% Μη 8% 8% 8% Ν 80% 80% 80% 合金[%C]/[%N] 0.025 0.025 0.025 FeNb合金添加量 0.06kg/ton 0.06kg/ton 0.06kg/ton 0.06kg/ton 0.06kg/ton FeB合金添加量 0.007kg/ton 0.007kg/ton 0.007kg/ton 0.007kg/ton 0.007kg/ton Mct.Mn合金添加里 2kg/ton 4kg/ton 無 無 無 FeTi合金添加量 無 無 無 無 無 處理時間 15分 15分 15分 15分 15分 處理後成分 (熔製後成分) C 0.0024% 0.0020% 0.0028% 0.0020% 0.0028% Ν 0.0138% 0.0105% 0.0126% 0.0100% 0.0140% Α1 0.008% 0.008% 0.008% 0.008% 0.008% Si 0.01% 0.01% 0.01% 0.01% 0.01% Μη 0.75% 0.78% 0.78% 0.36% 0.65% Nb 0.005% 0.005% 0.005% 0.005% 0,005% Β 0.0005% 0.0005% 0.0005% 0.0005% 0.0005% Ti 0.001% 0.001% 0.001% 0.001% 0.001% 全氧 0.0030% 0.0030% 0.0030% 0.0030% 0.0030% 必要N濃度:(4)式右邊 0.0088% 0.0088% 0.0088% 0.0088% 0.0088% %Α1χ %N⑶式左邊 0.00011% 0.00008% 0.00010% 0.00008% 0.00011% 注)% —般表示mass%,惟氣體時爲常溫•常壓下的體積%,流量則表示^換算値。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -30- 567228
7 7 A B 五、發明説明(28 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表3 區分 發明例3-6 發明例3-7 發明例3-8 發明例3-9 熔銑量 250ton 250ton 250ton 250ton 1次 含氮氣體 種類 n2 n2 n2 無 脫碳 精谏後成分 C 0.04% 0.03% 0.03% 0.03% 精煉 Μη 0.10% 0.10% 0.10% 0.10% 後 Ν 0.0140% 0.0100% 0.0140% 0.0040% 出 N-Mn合金添加量 4kg/ton 2kg/ton — 鋼 高碳素FeMn加量 — — 5kg/ton — 時 合金內容 C 1.5% 1.5% 1.5% 1.5% Μη 73% 73% 73% 73% Ν 5% 5% 5% 出鋼# 鐵水包成分 C 0.046% 0.033% 0.038% 0.039% 鐵水包 Μη 0.38% 0.24% 0.45% 0.52% Ν 0.0220% 0.0140% 0.0140% 0.0160% 真空脫 處理前[%N]-0.15[%C] 0.0015% 0.0091% 0.0084% 0.0102% 碳處 處理前熔存氧 0.0380% 0.0380% 0.0250% 0.0380% 真空度 lx 102Pa lx 102Pa lx 102Pa lx lO^Pa (浸漬管) 種類 n2 n2 N2 N2+20%Ar 氣體 流量 12Nl/min.ton 12Nl/min*ton 12Nl/min-ton 8Nl/min*ton 還原性氣丨 體 4rrr 無 >fnrr 無 無 無 處理中熔存氧 2 0.0350% 2 0.0350% ^ 0.0300% 2 0.0350% 處理時間 15分 15分 15分 15分 處理後成分 C 0.0020% 0.0020% 0.0030% 0.0020% Ν 0.0162% 0.0114% 0.0093% 0.0116% 處理中ΔΝ/Δ(:(2)式 0.132 0.084 0.136 0.119 處理後熔存氧 0.0430% 0.0430% 0.0280% 0.0430% 脫氧 Α1添加量 0.8kg/ton 0.8kg/ton 0.8kg/ton 0.8kg/ton 處理 真空度 lx 104Pa lx 103Pa lx 104Pa lx 102Pa (浸漬管) 種類 n2 N2+20%Ar n2 Ar 氣體 流量 12Nl/min*ton 8Nl/min*ton 12Nl/min*ton 12Nl/min*ton N-Mn合金添加量 4kg/ton 4rrr. m 2kg/ton 8kg/ton 合金內容 C 0.2% 0.2% 0.2% Μη 8% 8% 8% Ν 80% 80% 80% 合金[%C]/[%N] 0.025 0.025 0.025 FeNb合金添加量 0.06kg/ton 0.06kg/ton 0.06kt/ton 0.06kg/ton FeB合金添加量 0.007kg/ton 0.007kg/ton 0.007kt/ton 0.007kg/ton Met.Μη合金添加量 4kg/ton 無 4kg/ton 無 FeTi合金添加量 無 無 無 無 處理時間 15分 15分 15分 15分 處理後成分 C 0.0028% 0.0020% 0.0034% 0.0036% (熔製後成分) Ν 0.0180% 0.0093% 0.0102% 0.0099% Α1 0.015% 0.008% 0.008% 0.008% Si 0.01% 0.01% 0.01% 0.01% Μη 1.01% 0.23% 0.93% 1.07% Nb 0.010% 0.005% 0.005% 0.005% B 0.0010% 0.0005% 0.0005% 0.0005% Ti 0.012% 0.001% 0.001% 0.001% 全氧 0.0030% 0.0030% 0.0030% 0.0030% 必要N濃度:(4: >式右邊 0.0171% 0.0088% 0.0088% 0.0088% %Α1χ %N(3)式左邊 0.00027% 0.00007% 0.00008% 0.00008% 注)% —般表示mass%,惟氣體時爲常溫•常壓下的體積%,流量則表示N2換算値。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨〇><297公釐) -31 - 567228 A7 B7 五、發明説明(29) 滿足本發明要件的製造方法之任意鋼,製造板还、薄 板時,得到表面無裂痕的良好鑄片。又,對這些發明鋼施 予與發明例1相冋之處理之冷乳鋼板線圈其表面品質亦佳 (表面缺陷率:0 · 15個/l〇〇〇m以下)。且,此 冷軋鋼板的時效硬化性亦以與發明例1相同之測定方法得 到ATS : 60 〜1 lOMPa (發明例 3 — 1、2、3 、5中爲80MPa以上)。 比較例1 將2 5 0 t的熔銑於轉爐下施予1次脫碳精煉,c德 度降低至0 · 0 3 0 Oma s s%,此時的熔鋼N濃度爲 0 · 0040mass%,Μη 濃度爲 〇 · 〇7mass %。其後,由轉爐的出鋼時,於澆包內添加5 k g / t的 Ν — Μη 合金(C : 1 · 5mass%、Mn : 73 ma s s%、N : 5ma s s%),澆包內的熔鋼之Nt農 度增加至0 · 0 1 4 0 m a s s %。此時C濃度增加至 0 · 0400ma s s%,Μη 濃度增加至 〇 . 40 mass%。 欲脫碳處理此熔鋼至極低碳鋼,RH式真空脫氣設備 下經真空脫碳處理進行2次脫碳精煉。2次脫碳精煉前的 〔mass%N〕— 〇 . 15〔mass%C〕爲 0 · 0080mass%,確保 〇 . 0060mass% 以上。真空脫碳處理時的真空槽內壓力爲lx 1 〇2P a, 處理前的熔存氧濃度爲0 · 0 2 8 0ma s s%,由浸潰 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) , ^—^ι· ^ι_ϋ n —^ϋ I I I -II ϋ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慈財產局員工消費合作钍印繁 -32- 567228 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明(30 ) 管的迴流氣體爲使用氮氣,吹入3 0 0 ON 1/m 即每噸熔鋼爲1 2 N I / m i η · t )的氣流量。 碳精煉中的熔存氧濃度於途中降至0 . 〇 3 0 〇m %。經2 0分鐘的2次脫碳精煉後,C濃度降至 0 · 0020ma s s%,又 N 濃度降至 〇 . 〇〇 ma s s%,真空脫碳處理中的AN/AC爲〇 · 比0 · 15還大。又,熔存氧濃度爲〇 . 0263 mass%0 其後真空槽內的壓力上升至lx 1 〇4p a後, 中添加0 . 8k g/t的A 1進行脫氧。脫氧後的 度爲0 · 0 1 5ma s s%,繼續作爲浸漬管的迴 吹入3000Nl/min(即每噸熔鋼時爲12 m i η · t )的氮氣。添加A 1經5分鐘後添加3 t 的低碳 Ν — Μη 合金(C ·· 〇 · 2ma s s%, 80mass%, N:8mass%)。其後,添加 0 · 06kg/t 的 FeNb、〇 . 〇〇7kg/t F e B。且T i與S i無特別添加,Μ η則添加4 · kg/t 的 Met ·Μη〇 將A 1脫氧後1 5分鐘終了 R H鎭靜處理。終 Ν濃度增加至〇 · 〇〇90ma s s%。又,C濃度 0-0030mass%, A1濃度爲o.oiqq mass%。得到〔mass%Al〕 · [ m a δ 〕爲0 · 00009。且 Nb 爲 〇 · 〇〇5〇ma ,B 爲 〇.〇〇〇5mass%,Ti 爲 〇·〇〇2 2次脫 4 0 0 2 6 3 此熔鋼 A 1濃 流氣體 Ν I / kg/ Μ η : 的0 了時的 舄8 % N S s % (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公董) -33- 經濟部智慧財/i局Μ工消費合作社印製 567228 A7 B7 五、發明説明(31 ) mass%, Si 爲 〇.〇imaSs%、Mn 爲 1.Q ma s s%。由這些成分所求的〇 · 0030 + 14/ 27〔mass%Al〕+14/93〔mass%Nb 〕+14/11〔mass%B〕+14/48〔 mass%Ti〕之値爲 〇 · 〇i〇2mass%,精煉 後的N濃度無法到達此値以上。又,無庸置疑地亦無法得 到 0 . 0120ma s S%的 N濃度。 表1記載主要製造條件及結果。其他鋼成分中p爲 0 . 0 1 0 m a S S % , S 爲 0.010%,及其他不可 避免的雜質。 此熔鋼經由垂直彎曲型連續鑄造機做連續鑄造作爲板 还,此板坯於板坯加熱爐中加熱至1 1 5 0 °C後,於連續 熱軋設備下於板厚3 · 5 m m的熱軋板上進行熱壓延(精 加工溫度:9 2 0 t:,壓延後冷卻溫度:5 5 t / s,迴 轉溫度爲6 0 0 t )作爲熱線圈。此熱線圈於冷壓延設備 下壓延至板厚0 · 7mm (壓下率爲8 0%)後,於連續 退火路線上進行再結晶退火(昇溫速度:1 5 °C / s,溫 度:840 T:),其後進行壓下率1 . 〇%的光整冷軋。 對所得之鋼板(光整冷軋)進行拉伸試驗。又對前鋼 板賦於1 0 %的拉伸應變再施予1 2 0 t - 2 0分鐘的時 效熱處理之鋼板(時效處理材)進行相同的拉伸試驗。由 兩者試驗,求得時效處理材的拉伸強度(TS 2 )與光整 冷軋材的拉伸強度(TS 1 )之差= TS1作爲時效硬化量。其結果,得到ATS^SMPa 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
-34- 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 567228 A7 B7 五、發明説明(32 ) 的極小時效硬化量。 比較例2 如表4所示的各條件下,施予1次精煉- R Η鋁鎭靜 處理(2次精煉-脫氧-成分調整)。且如表2所記載以 外的鋼成分皆與發明例3的情況相同。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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A 五、發明説明(33 ) 經濟部智慧財產局工消費合作社印製 表4 區分 比較例2-1 比較例2-2 比較例2-4 比較例2·4 比較例2-5 熔銑量 250ton 250ton 250ton 250ton 250ton 1次 脫碳 精煉 後 含氮氣體 麵 無 無 n2 無 N2 精煉後成分 C 0.03% 0.03% 0.02% 0.02% 0.04% Μη 0.10% 0.10% 0.10% 0.10% 0.10% Ν 0.0040% 0.0040% 0.0090% 0.0040% 0.0140% 出 鋼 時 Ν-Μϋ合金添加量 5kg/ton 2kg/ton 2kg/ton 3kg/ton 5kg/ton 高碳素FeMn加量 — — - — — 合金內容 C 1.5% 1.5% 1.5% 1.5% 1.5% Μη 73% 73% 73% 73% 73% Ν 5% 5% 5% 5% 5% 出鋼後 鐵水包 鐵水包成分 C 0.038% 0.033% 0.023% 0.025% 0.048% Μη 0.45% 0.24% 0.24% 0.31% 0.45% Ν 0.0140% 0.0080% 0.0130% 0.0100% 0.0240% 真空脫 碳處 處理前[%N]-0.15[%C] 0.0084% 0.0031% 0.0096% 0.0063% 0.0169% 處理前熔存氧 1 0.0380% 0.0380% 0.0380% 0.0380% 0.0380% 真空度 lx 102Pa lx 102Pa lx 102Pa lx 102Pa lx 102Pa (浸漬管) 氣體 «Μ Ar N2 n2 n2 n2 流量 12Nl/min*ton 12Nl/min*ton 12Nl/min-ton 12Nl/min*ton 12Nl/min*ton 還原性氣籠 ‘ 無 ^rrt 無 4rrr 無 無 處理中熔存氧 20.0350% 綱350% 20.0350% 20.0350% ^0.0350% 處理時間 15分 15分 15分 15分 15分 處理後成分 C 0.0020% 0.0020% 0.0020% 0.0020% 0.0020% Ν 0.0042% 0.0078% 0.0108% 0.0090% 0.0174% 處理中ΔΝ/Δ(:⑵式 0.276 0.006 0.105 0.044 0.145 處理後熔存氧 0.0430% 0.0430% 0.0430% 0.0430% 0.0430% 脫氧 處理 Α1添加量 0.8kg/ton 0.8kg/ton 0.8kg/ton 0.5kg/ton 1.3kg/ton 真空度 5x 10¾ 5x 10¾ 5x 10¾ 5x 10¾ lx 104Pa (浸漬管) 氣體 n2 N2 n2 n2 N2 流量 12Nl/minton 10Nl/minton 8Nl/min*ton 8Nl/minton l2Nl/min1on Ν-Μη合金添加量 6kg/ton 4kg/ton 4kg/ton 無 4kg/ton 合金內容 C 0.2% 0.2% 1.0% 0.2% Μη 8% 8% 8% 8% Ν 80% 80% 80% 80% 合金[%C]/[%N] 0.025 0.025 0.025 0.025 FeNb合金添加量 0.06kg/ton 0.06kg/ton 0.06kg/ton 0.06kg/ton 0.06kg/ton FeB合金添加量 0.007kg/ton 0.007kg/ton 0.007kg/ton 0.007kg/ton 0.007kg/ton Met.Mn合金添加量 2kg/ton 2kg/ton 2kg/ton 5kg/ton 4kg/ton FeTi合金添加量 4rrr m M 無 無 無 處理時間 20分 20分 15分 15分 15分 處理後成分 (熔製後成分) C 0.0032% 0.0028% 0.0060% 0.0020% 0.0028% Ν 0.0084% 0.0096% 0.0120% 0.0074% 0.0191% Α1 0.010% 0.010% 0.008% 0.003% 0.025% Si 0.01% 0.01% 0.01% 0.01% 0.01% Μη 1.04% 0.69% 0.69% 0.74% 1.07% Nb 0.005% 0.005% 0.005% 0.010% 0.005% Β 0.0005% 0.0005% 0.0005% 0.0010% 0.0005% Ti 0.002% 0.002% 0.001% 0.001% 0.001% 全氧 0.0035% 0.0035% 0.0030% 0.0090% 0.0030% 必要N濃度:(4)式右邊 0.0102% 0.0102% 0.0088% 0.0076% 0.0176% %Α1χ ⑶式左邊 0.00008% 0.00010% 0.00010% 0.00002% 0.00048% 注)% —般表示mass%,惟氣體時爲常溫•常壓下的體積%,流量則表示N2換算値。 —裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 -36- 567228 Α7 Β7 五、發明説明(34) A 1脫養不足的全氧量較高之比較例2〜5,及% Alx%N (― [ma s s%A] · 〔mass%N〕) 超過Ο · Ο Ο Ο 4的比較例2〜4 ,任意板坯或冷軋鋼板 等下皆產生表面缺陷。 因比較例2 - 1、2 - 2的製造條件非適合範圍,故 既使確保長脫碳處理期時間,經精煉後的N濃度無法到達 0.0030 + 14/27〔mass%Al〕+14/ 93〔mass%Nb〕+ 14/11 [ m a s s % B ) + 1 4 / 4 8 〔 m a s s % T i〕的値以上,又,亦無法 得到Ο·0120mass%的N濃度。又,因比較例2 - 4的脫氧期氧濃度亦高,故無法滿足前述固熔N式,亦 無法得到0 · 0 1 2 0 m a s s %的N濃度。且,比較例 2 - 5中A 1之鋼中N的消耗較大,無法滿足上述固熔N 式。由這些鋼所得之冷軋鋼板的時效硬化性大大降至 △ TS:60MPa〇 雖比較例2 - 3中N濃度較高,但於脫養處理中所添 加的N - Μ η合金中使用非低碳物,故無法得到所望的極 低碳濃度,使用於汽車零件的加壓加工之加工性並不充分 〇 產業上可利用性 由上述得知,由本發明方法所得之鋼經連續鑄造的壓 延用材料,經壓延所得之鋼板(冷軋鋼板),其具有優良 的時效硬化性、且表面缺陷較少之極低碳素、且高氮之冷 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公釐) i^i— i In IK HI m ι^ϋ - I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -37- 567228 A7 _ B7_ 五、發明説明(35 ) 軋鋼板,例如可提供於汽車用構造零件上之最適材料。又 ,與過去提案出的高氮鋼製造方法下嘗試所製造出的極低 碳鋼做比較,確實爲低成本且高生產性者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財走苟員工消費合作社印^ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -38-

Claims (1)

  1. 567228
    供請委員明示,本t修正悛是否變更原實質., 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件1 : 第901 30957號專利申請案 中文.申請專利範圍修正本 民國.9 1 · 一種高氮極低碳鋼的製造方法,其特徵爲製造C $0.0050mass%極低碳鋼板用壓延材料時,對 由高爐的熔鐵施予1次脫碳精煉同時,經1次脫碳精煉後 的熔鋼成分調整成滿足下述(1 )式之範圍, 再對真空脫氣設備,進行2次脫碳精煉至滿足下述( 2) 式的C$0 · 〇〇5〇ma s s%極低碳濃度, 其後,欲使脫氧處理後的A 1 ^ 0 · 〇 〇 5 m a s s .%進行藉A 1之脫氧同時,A 1濃度及N濃度滿足下述( 3) 式,且N濃度爲N:0·0050〜0·0250 ma s s%,且成分調整至滿足下述(4)式或 0 . 0120mass%, 繼續進行連續鑄造經成分調整的熔鋼, 〔mass%N〕—0.15〔mass%C〕^ 0 · 0 0 6 0 …· ( 1 ) ΔΝ/ΔΟ^Ο. 15-(2) 其中, · . △ N : 2次脫碳精煉中鋼的N濃度降低量(瓜a s s % ) △ C : 2次脫碳精煉中鋼的C濃度降低量^ a s s % ) 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(21〇X:297公嫠) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} .__ 567228 A8 B8 C8 D8 *瀵部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 [ra a s s % A 1 ) · [ma s s%N] ^0.0004 ...(3 ) (ma s s%N] . 0030 + 14/27 ( mass%Al] +14/93 [mass%Nb] + 工 4/11〔mass%B〕+14/48〔mass% T i〕…(4 ) 惟,對未含Nb的鋼而言〔ma s s%Nb〕= 〇 對未含B的鋼而言〔ma s s%B〕= 〇 對未含Ti的鋼而言〔ma s s%T i〕= 〇。 2 ·如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造方 法,其中對於該成分調整而言,N濃度成分調整至滿足下 述(4 )式 〔ma s s%N〕$0 . 0030 + 14/27〔 mass%Al)+14/93 [mass%Nb] + 14/1 1〔mass%B〕+14 / 48〔mass% T i〕…(4 ) 惟,對未含Nb的鋼而言〔mass%Nb〕=〇 . 對未含B的鋼而言〔ma s s%B〕= 〇 對未含T i的鋼而言〔ma s s%Ti〕= 〇。 3 .如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造方 法,其中對於該成分調整而言,N濃度成分調整至. 0 · 0 1 2 0 m a s s %以上。 4 .如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造方 法,其中該1次脫碳精煉後的熔鋼成分調整至 (請先閲讀背面之注意事項再填寫木頁) 裝 ,ιτ 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -2 - 567228 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 々、申請專利範圍 Ng〇 · 〇〇8〇mass%。 5 ·如申請專利.範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造方 法,其中該1次脫碳精煉後的熔鋼成分調整至滿足下述( 5)式的範圍, 〔mass%N〕— 0. 15〔mass%C〕^0.0100-(5) 6 .如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造方 法,其中該2次脫碳精煉時,熔鋼中吹入含有氮氣的氣體 者。· 7 .如申請專利範圍第6項的高氮極低碳鋼的製造方 法,其中該含氮氣的氣體以氮氣流量:2 N 1 / m i η · t以上吹入熔鋼中,使ΔΝ/Δ(:$0 · 1 5者。 8 ·如申請專利範圍第6項的高氮極低碳鋼的製造方 法,其中該含有氮氣的氣體,更含有還原性氣體。 9 ·如申請專利範圍第8項的高氮極低碳鋼的製造方 法,其中該還原性氣體爲含有該氮氣的氣體之5.〜5 0體 積% (常溫•常壓)。. 1 〇 .如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造 方法,其中該2次脫碳精煉中,調整熔鋼中氧濃度爲0 · 0300mass% 以上,使ΔΝ/Δ(:. $〇 . 15 ο 1 1 ·如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造 方法,其中1次脫碳精煉後且2次脫碳精煉前之熔鋼中添 加含Ν合金,調整1次脫碳精煉後的熔鋼成分。 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 7^1 : "" (請先閱·#背面之注意事項再填寫本頁) 567228 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 .如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造 方法,其中於1次脫碳精煉時吹入含氮氣的氣體,調整1 次脫碳精煉後的溶鋼成分。 1 3 .如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造 方法,其中對於2次脫碳精煉後的真空脫氣設備之藉A 1 的脫氧中,含氮氣的氣體以氮氣流量:2Nl/mi η · t以上吹入熔鋼中,進而控制Ν濃度。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項的高氮極低碳鋼的製 造方法,其中該含氮氣的氣體更含有還原性氣體。 1 5 ·如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造 方法,其中調整對於2次脫碳精煉後真空脫氣設備之藉 A 1脫氧時的真空槽內壓力成2χ 1 03P a以上,進而抑 制N濃度的下降。 1 6 ·如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造‘ 方法,其中對於2次脫碳精煉後真空脫氣設備之藉A 1脫 氧時,添加〔ma s s%C〕/〔ma s s%N〕$ 〇.1之含N合金於熔鋼中,進而控制N濃度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 7 ·如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造 方法,其中經成分調整後的熔製處理後之熔鋼組成爲S i :1·Omass%以下、Μη:2·Omass%以下 、全氧濃度:0 · 0070ma s s%以下,且含有1種 或 2 種以上的 Nb : 〇 · 〇〇50 〜0 . 0500ma s S%、B : 〇 . 0005 〜0 . 0050mass%、及 T i : 〇 · 〇7〇mass%以下,剩餘部分爲Fe。 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -4- 567228 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 8 .如申請專利範圍第1項的高氮極低碳鋼的製造 方法,其中該高氮極低碳鋼係爲高時效硬化性的極低碳鋼 板用之壓延材料。 1 9 . 一種高氮極低碳鋼的製造方法,其特徵爲製造 CSO . 0 0 5 Oma s s%極低碳鋼板用壓延材料時, 對由高爐的熔鐵施予1次脫碳精煉後, 添加含N合金,調整熔鋼成分至滿足下述(5 )式之 範圍, 再對真空脫氣設備,於0' 0300ma s s%以上 的熔鋼中氧濃度下,且含有氮氣的氣體於氮氣流量: 2 N 1 / m i η · t以上吹入熔鋼中,進行2次脫碳精煉 至滿足下述(2)式的CS0 · 〇〇5〇ma s s%極低 碳濃度, 其後,欲使脫氧後的A1 -〇 . 〇〇5ma s s%進 行藉A 1之脫氧, 於2x 1 03P a以上的真空槽內壓力下,且含有氮氣 的氣體於氮氣流量:2 N 1 / m i η · t以上吹入熔鋼中 5 若必要添加〔ma s s%C〕/〔ma s s%N〕S Ο · 1之含N合金於熔鋼中,A 1濃度及N濃.度滿足下述 (3)式,且 N 濃度爲 N: 0.0050 〜0.02 5. 0 ma s s%,且成分調整至滿足下述(4)式或 N^〇 . 0120mass%j 繼續進行連續鑄造經成分調整的熔鋼, (請先閲·#背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 567228 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 〔mass%N〕— 〇· 15〔mass%C〕2 Ο . Ο 1 Ο 0 …· ( 5 ) ΔΝ/ΔΟ^〇. 15-(2) 其中, △ Ν : 2次脫碳精煉中鋼的Ν濃度降低量(m a s s % ) △ C : 2次脫碳精煉中鋼的C濃度降低量(ma s s % ) [m a s s % A 1 ] · [ma s s%N] ^0.0004 …(3 ) (ma s s%N] ^〇 . 0030 + 14/27 [ mass%Al〕+14/93〔mass%Nb〕+ 14/11〔mass%B〕+14/48〔mass% T i〕…(4 ) 惟,對未含Nb的鋼而言〔ma s s%Nb〕= 〇 對未含B的鋼而言〔mass%B〕=〇 對未含Ti的鋼而言〔mass%Ti〕=〇。 (請先閲,背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 6 -
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI807934B (zh) * 2021-10-12 2023-07-01 日商杰富意鋼鐵股份有限公司 熔鐵之雜質濃度之預測方法、熔鐵之製造方法、學習完成之機械學習模型之作成方法及熔鐵之雜質濃度之預測裝置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045085A1 (en) * 2003-11-10 2005-05-19 Posco Cold rolled steel sheet having aging resistance and superior formability, and process for producing the same
CN102296157B (zh) * 2010-06-23 2013-03-13 宝山钢铁股份有限公司 超低碳铝硅镇静钢的极低Ti控制方法
CN102399945B (zh) * 2010-09-08 2013-07-31 鞍钢股份有限公司 Rh精炼工艺生产非调质n80石油管材的方法
CN102787215A (zh) * 2011-05-19 2012-11-21 宝山钢铁股份有限公司 搪瓷钢的rh增氮控制方法
CN102851455A (zh) * 2011-06-29 2013-01-02 鞍钢股份有限公司 一种生产高氮if钢的方法
KR101355596B1 (ko) 2011-09-28 2014-01-28 현대제철 주식회사 박슬라브 주조용 보론 첨가강 및 그 정련방법
CN104561792B (zh) * 2013-10-10 2017-01-04 鞍钢股份有限公司 一种v-n合金化高强钢板及制造方法
DE102014112286A1 (de) 2014-08-27 2016-03-03 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Herstellung eines aufgestickten Verpackungsstahls
DE102014116929B3 (de) * 2014-11-19 2015-11-05 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Herstellung eines aufgestickten Verpackungsstahls, kaltgewalztes Stahlflachprodukt und Vorrichtung zum rekristallisierenden Glühen und Aufsticken eines Stahlflachprodukts
CN112030058B (zh) * 2020-08-28 2022-01-04 广州大学 通过TMCP工艺生产Ti微合金化的Q345B钢种的方法和Q345B钢种
CN112899440B (zh) * 2021-01-19 2022-09-06 重庆钢铁股份有限公司 一种精确控制含氮钢种氮含量的rh吹氮气合金化工艺
CN114689816A (zh) * 2022-04-22 2022-07-01 湖南华菱涟源钢铁有限公司 一种预测rh增氮量的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5112320A (ja) * 1974-07-22 1976-01-30 Nisshin Steel Co Ltd Ganchitsusogokinkono seizoho
US5693120A (en) * 1993-06-04 1997-12-02 Nippon Steel Corporation Production method for low carbon molten steel using vacuum degassing and decarburization treatment
US5417739A (en) * 1993-12-30 1995-05-23 Ltv Steel Company, Inc. Method of making high nitrogen content steel
CN1038347C (zh) * 1994-08-03 1998-05-13 宝山钢铁(集团)公司 低氢高氮钢生产工艺
JP3422612B2 (ja) * 1996-01-19 2003-06-30 Jfeスチール株式会社 極低炭素冷延鋼板の製造方法
CA2287461C (en) * 1998-02-17 2009-01-27 Nippon Steel Corporation Steel for steel sheets excellent in workability and method of deoxidizing same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI807934B (zh) * 2021-10-12 2023-07-01 日商杰富意鋼鐵股份有限公司 熔鐵之雜質濃度之預測方法、熔鐵之製造方法、學習完成之機械學習模型之作成方法及熔鐵之雜質濃度之預測裝置

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DE60113451T2 (de) 2006-01-19

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