TWI586459B - 鑄坯之連續鑄造方法 - Google Patents

Description

鑄坯之連續鑄造方法

本發明係關於鑄坯之連續鑄造方法，尤其是關於使用彎曲型或垂直彎曲型之連續鑄造機來連續鑄造鑄坯的方法。

於連續鑄造中，將熔化鋼料從澆斗注入餵槽內，進一步將熔化鋼料從餵槽注入鑄模內。在鑄模內，於熔化鋼料的外周部形成凝固殼，將此狀態的鑄坯(凝固殼及內部的熔化鋼料)從鑄模的下方抽出。其後，藉由在噴霧區進行二次冷卻，而使鑄坯凝固達其內部。如此方式所得到的鑄坯係被切斷成適當的大小，視情況而藉由分塊再加熱成為適當的溫度之後，進行分塊壓延。

依據鑄坯的冷卻條件，在分塊再加熱時會於鑄坯表面產生破裂。因此，為了防止如此之破裂，而研究鑄坯的冷卻方法。例如，以將鑄坯表層的組織進行微細化作為目的，切斷後的鑄坯係使用作為連續鑄造機外的冷卻裝置之大鋼胚冷卻器(bloom cooler)，進行冷卻(三次 冷卻)。

於專利文獻1中係記載有在將連續鑄造後的鑄坯切斷成特定的長度之後，使用大鋼胚冷卻器，從Ar₃點正上方的溫度區進行冷卻之方法。在專利文獻1中係藉由將水平配置的鑄坯上面之水量密度作為5×10^-4~4×10^-3m³/sm²(=30~240L/分/m²)進行冷卻，使此鑄坯的側面及下面之水量密度與此鑄坯上面之水量密度不同，而可防止在冷卻時發生的破裂。

又，於專利文獻2中係記載有在使用大鋼胚冷卻器，來將Ar₃點正上方之溫度的鑄坯進行冷卻時，使鑄坯之移動速度成為3~10m/分。在專利文獻2中係藉由此而可使鑄坯下面均勻地冷卻。

專利文獻1及2之方法係意圖在進行分塊再加熱的時點，使γ粒微細化後的組織存在於鑄坯的表層。

另一方面，在專利文獻3中係藉由在二次冷卻時將鑄坯進行急速冷卻，而將鑄坯表層的組織改質成高溫延展性高的組織，藉此而可得到表面無破裂的鑄坯。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特開平10-1719號公報

[專利文獻2]日本特開2005-40837號公報

[專利文獻3]日本特開2002-307149號公報

但，即使採用專利文獻1及2之任一個方法，有時也會在鑄坯之復熱時產生破裂，又，在分塊壓延時產生破裂。可思及其係起因於在鑄坯被急速冷卻時鑄坯的一部分會馬氏體化而在復熱時膨脹，以及在分塊再加熱時於鑄坯的表層與內部之間產生熱應力。

再者，近年雖提出異常地減弱三次冷卻之冷卻能力的方法等，但皆未能得到充分的效果。

又，鑄坯的角部會在冷卻時朝鑄坯的寬方向(長邊方向)及厚度方向(短邊方向)之2方向收縮。因此，在專利文獻3之方法中，若實施僅使鑄坯的長邊面之組織進行改質的急速冷卻，則有增加在角部之破裂的傾向。

本發明之目的在於提供從二次冷卻至分塊壓延的步驟中可製造表面破裂不易產生的鑄坯之連續鑄造方法。

本發明者們係將在二次冷卻時用以使鑄坯的組織改質之冷卻區分為用以僅將鑄坯之角部(於本發明中係指鑄坯的頂點及由稜起20mm以內的區域，以下相同)進行組織改質的冷卻(第1水冷步驟)，與用以將鑄坯之角部以外的部位進行組織改質的冷卻(第2水冷步驟)。 在僅鑄片的角部之表面溫度成為未達Ar₃點的方式將鑄坯進行冷卻之第1水冷步驟結束後，進行使包含鑄坯之角部的鑄坯之長邊面全面復熱達Ar₃點以上的溫度之復熱步驟，進行復熱步驟之後，進行使包含鑄坯之角部的鑄坯之長邊面全面冷卻至未達Ar₃點的溫度之第2水冷步驟。然後，在第2水冷步驟結束後，一面使鑄坯之角部停留在未達Ar₃點的溫度，一面使鑄坯之角部以外的部位復熱達Ar₃點以上的溫度。其結果，可得到包含鑄坯之角部的全表面被組織改質的鑄坯，在從二次冷卻至分塊壓延的步驟中可防止表面破裂。本發明係根據如此之見解而完成。以下，針對本發明進行說明。於以下的說明中，「Ar₃點~900℃」係意味著Ar₃點以上且未達900℃。此外，意味著數值範圍之「X~Y」係只要無特別說明，則意味著X以上且Y以下。

本發明係將鑄坯之連續鑄造方法作為要旨，其係使用彎曲型或垂直彎曲型之連續鑄造機連續鑄造鑄坯的方法，對於從鑄模抽出的鑄坯從上述鑄模的正下方進行冷卻之二次冷卻區的步驟中包含第1水冷步驟、在該第1水冷步驟之後進行的第1復熱步驟、在該第1復熱步驟之後進行的第2水冷步驟、及在該第2水冷步驟之後進行的第2復熱步驟，上述第1水冷步驟係藉由於表面溫度為1000℃以上的鑄坯之寬面供給冷卻水，僅鑄坯之頂點及由稜起20mm以內之區域的角部之表面溫度成為未達Ar₃點，且上述角 部以外之鑄坯的部位之表面溫度停留在Ar₃點以上的方式冷卻鑄坯之步驟，上述第1復熱步驟係包含上述角部之鑄坯的全體之表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱之步驟，上述第2水冷步驟係藉由於表面溫度為Ar₃點~900℃的鑄坯之寬面供給冷卻水，包含上述角部之鑄坯的全體之表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯之步驟，上述第2復熱步驟係一面將上述角部之表面溫度停留在未達Ar₃點的溫度，一面使上述角部以外之鑄坯的部位之表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱之步驟。

在此，於本發明中之「鑄坯」係厚度為200mm以上之大剖面的鑄坯，於本發明中之鑄坯係包含所謂的「扁鋼胚(扁鋼胚鑄坯)」及「大鋼胚(大鋼胚鑄坯)」。又，作為第1水冷步驟所致之冷卻開始時的鑄坯之表面溫度的「1000℃以上」，或作為第2水冷步驟所致之冷卻開始時的鑄坯之表面溫度的「Ar₃點~900℃」，係鑄坯的寬方向中央之由表面起的深度為10mm之部位的溫度。又，藉由冷卻或復熱被控制成為未達Ar₃點或成為Ar₃點以上之鑄坯之角部或角部以外之部位的「表面溫度」亦為由鑄坯之表面起的深度10mm之部位的溫度。此等之表面溫度，例如可藉由凝固傳熱解析所致之計算求出。又，「寬面」係指在將鑄坯之長度方向作為法線方向的平面上，於將切斷鑄坯所得到的剖面進行劃定之長邊(鑄坯之寬方向的邊)及短邊(鑄坯之厚度方向的邊)當 中不包含短邊的面。換句話說，寬面係意味著鑄坯的上面及下面。又，於本發明中之「第1水冷步驟」及「第2水冷步驟」係從鑄坯的上面側及下面側，在鑄坯為扁鋼胚鑄坯的情況中為藉由朝向鑄坯的寬面全面供給冷卻水，在鑄坯為大鋼胚鑄坯的情況中為藉由朝向鑄坯之寬面的角部以外之部位供給冷卻水，而將包含鑄坯之角部的鑄坯之寬面全面進行水冷的步驟。

藉由使在第1水冷步驟中冷卻至未達Ar₃點的溫度之角部在利用存在於鑄坯的內部之未凝固的熔化鋼料之顯熱或潛熱的第1復熱步驟中復熱達Ar₃點以上的溫度，而可僅於鑄坯之角部的表層(係指由鑄坯之最表面起5~10mm之厚度的區域，以下相同)形成γ晶界模糊的組織。此組織係肥粒鐵及波來鐵之混合組織。更具體而言，在鑄坯從高溫側冷卻至比Ar₃點更低溫側時，肥粒鐵係在γ晶界生成粒狀的狀態之凝固組織，此組織係具有高溫延展性。在此，為了形成γ晶界模糊的組織，有必要在暫時成為未達Ar₃點的溫度之後，使其溫度返回Ar₃點以上。於本發明中，第1水冷步驟及第1復熱步驟中之鑄坯的角部以外之部位的表面溫度係Ar₃點以上的溫度。因此，即使經過第1水冷步驟及第1復熱步驟，於鑄坯的角部以外之部位也不會形成γ晶界模糊的組織。

然後，藉由使在第2水冷步驟中冷卻至未達Ar₃點的溫度之角部以外的部位在利用存在於鑄坯的內部之未凝固的熔化鋼料之顯熱或潛熱的第2復熱步驟中復熱達Ar₃點 以上的溫度，而於鑄坯之角部以外的部位之表層與形成於鑄坯之角部的組織同樣地γ晶界可形成模糊的組織。另一方面，藉由第1水冷步驟及第1復熱步驟而形成γ晶界模糊的組織之鑄坯的角部，雖在第2水冷步驟中被冷卻之後，藉由在第2復熱步驟被復熱而使溫度上昇，但其溫度係停留在未達Ar₃點。暫時形成之γ晶界模糊的組織係由於未到達Ar₃點以上的溫度而進一步受到二維的冷卻，因此不會形成逆變態組織(依γ→α(肥粒鐵)+P(波來鐵)變態後之經過組織的再結晶所致之微細化組織)。因而，即使經過第2水冷步驟及第2復熱步驟，其組織亦可維持。因此，藉由經過上述4個步驟，而可製造鑄坯之角部及角部以外之部位的表層被組織改質後的鑄坯。藉由將鑄坯之所有的表層進行組織改質，而成為可在從二次冷卻至分塊壓延的步驟中防止表面破裂。

又，於上述本發明中，較佳為在第1水冷步驟中供給至鑄坯的冷卻水之水量密度為170~290L/分/m²，且在第1水冷步驟中對於鑄坯供給冷卻水的時間為0.95~4.0分鐘。

又，於上述本發明中，較佳為在第2水冷步驟中供給至鑄坯的冷卻水之水量密度為170~290L/分/m²，且在第2水冷步驟中對於鑄坯供給冷卻水的時間為0.95~4.0分鐘。

於本發明中，「冷卻水之水量密度」係指分別被供給至鑄坯的上面及下面的冷卻水之水量密度，其係 鑄坯之每單位表面積每單位時間所供給的水之量。又，「供給冷卻水的時間」係指分別對於鑄坯的上面及下面供給冷卻水的時間(冷卻時間)。

藉由使第1水冷步驟或第2水冷步驟之水量密度及供給冷卻水的時間成為上述之範圍內，而藉由以比以往更少量的冷卻水所致之冷卻，於角部及角部以外之部位的表層容易形成γ晶界模糊的組織。藉此，即使在二次冷卻區所使用的冷卻水之量比以往更少，也成為可在從二次冷卻至分塊壓延的步驟中防止表面破裂。在此，關於鑄坯之長度方向，成為藉由第2水冷步驟所致之水冷的對象之部分，相較於成為藉由第1水冷步驟所致之水冷的對象之部分，由於位於鑄坯移動方向的下游側，所以溫度較低。因此，在第2水冷步驟中，相較於第1水冷步驟，即使所使用之冷卻水的量減少，亦可將鑄坯之角部以外的部位冷卻至未達Ar₃點的溫度。

又，於上述本發明中，較佳係在第1復熱步驟中使鑄坯復熱的時間為2分鐘以上。

又，於上述本發明中，較佳係在第2復熱步驟中使鑄坯復熱的時間為2分鐘以上。

在第1復熱步驟中，例如藉由使鑄坯復熱的時間成為2分鐘以上，而成為容易實質上遍及鑄坯表面之寬方向的全區地使鑄坯的表層復熱達Ar₃點以上的溫度。又，在第2復熱步驟中，例如藉由使鑄坯復熱的時間成為2分鐘以上，而成為容易使鑄坯之角部以外的部位之表層 復熱達Ar₃點以上的溫度。在冷卻至未達Ar₃點的溫度之後，藉由復熱達Ar₃點以上的溫度，而可形成γ晶界模糊的組織，因此，藉由成為如此之形態，而在從二次冷卻至分塊壓延的步驟中容易防止表面破裂。

第1圖係針對水冷後的鑄坯，表示經過時間與鑄坯之表面及內部之溫度的關係之一例的圖。表面溫度係藉由設置於鑄坯之表面的熱電偶所測定之溫度，內部溫度係藉由設置於由鑄坯之表面起深度22mm之部位的熱電偶所測定之溫度。於此例中，Ar₃點為1123K。可知從水冷停止時(以虛線T0表示)開始，於經過2分鐘時(以虛線T2表示)與經過3分鐘時(以虛線T3表示)之間，鑄坯之表面溫度係復熱至Ar₃點以上。

另一方面，如第1圖所示般，即使復熱時間比3分鐘更長，復熱至Ar₃點以上的效果也會飽和。因此，復熱時間較佳係設為例如2~3分鐘。

依據本發明，可製造一面抑制在鑄坯之角部的破裂，一面遍及鑄坯表面之大致全區域地形成高溫延展性高的組織之鑄坯。藉此，可在從二次冷卻至分塊壓延的步驟(例如，二次冷卻步驟、復熱步驟、分塊再加熱步驟、及分塊壓延步驟)中，防止於鑄坯的表面產生破裂。

1‧‧‧鑄坯

[第1圖]係針對水冷後的鑄坯，表示經過時間與鑄坯之表面及內部之溫度的關係之一例的圖。

[第2圖]係說明本發明之鑄坯之連續鑄造方法的圖。

[第3圖]係鑄坯剖面且表示包含觀察組織的位置之區域的圖。

[第4圖]係說明實施比較例1之連續鑄造方法的鑄坯之角部的剖面的圖。

[第5圖]係說明實施比較例6之連續鑄造方法的鑄坯之中央部的剖面的圖。

[第6圖]係說明實施比較例6之連續鑄造方法的鑄坯之角部的剖面的圖。

[第7圖]係說明實施例1之連續鑄造方法的鑄坯之角部的剖面的圖。

以下，針對本發明之實施形態進行說明。另外，以下所示之形態係本發明的例子，本發明並不限定於以下所示之形態。於本發明中係將於鑄模之下方冷卻被抽出的鑄坯之二次冷卻區中的冷卻形態及復熱形態進行具體地特定。

第2圖係說明本發明之鑄坯之連續鑄造方法的圖。如第2圖所示般，本發明係具有第1水冷步驟 (S1)、第1復熱步驟(S2)、第2水冷步驟(S3)、與第2復熱步驟(S4)。S1至S4係於二次冷卻區所包含的步驟。

<第1水冷步驟(S1)>

第1水冷步驟(以下有時稱為「S1」)係藉由於表面溫度為1000℃以上之鑄坯的寬面供給冷卻水，以僅鑄坯之角部的表面溫度成為未達Ar₃點，且角部以外的鑄坯之部位的表面溫度停在Ar₃點以上的方式冷卻鑄坯的步驟。

如上述般，於本發明中係分別進行鑄坯之角部的組織改質，與鑄坯之角部以外之部位的組織改質，在進行鑄坯之角部的組織改質之後，進行鑄坯之角部以外之部位的組織改質。S1係為了進行僅鑄坯之角部的組織改質而進行必要的冷卻之步驟。在此，為了進行本發明之組織改質，必須將欲進行組織改質的部位暫時冷卻直至未達Ar₃點的溫度。由於S1係為了進行鑄坯之角部的組織改質而進行必要的冷卻之步驟，所以在S1中，冷卻至未達Ar₃點的溫度之部位係僅為鑄坯之角部，鑄坯之角部以外之部位的表面溫度係停在Ar₃點以上的溫度。亦即，於S1中鑄坯之角部以外之部位的表面溫度停在Ar₃點以上的方式，且鑄坯之角部的表面溫度成為未達Ar₃點的方式藉由對於鑄坯供給冷卻水，而冷卻鑄坯。

相對於鑄坯之角部以外之部位係表面僅為1個，鑄坯之角部係表面為2個以上。因而，鑄坯之角部係 比鑄坯之角部以外之部位更容易被冷卻，而難以復熱。由於鑄坯之角部係比鑄坯之角部以外之部位更容易被冷卻，所以可藉由使用比以往更少量的冷卻水冷卻鑄坯，而僅鑄坯之角部的表面溫度成為未達Ar₃點，且角部以外的鑄坯之部位的表面溫度停在Ar₃點以上的方式冷卻鑄坯。

於本發明中，S1係只要僅鑄坯之角部的表面溫度成為未達Ar₃點，且角部以外之鑄坯之部位的表面溫度停在Ar₃點以上的方式可冷卻鑄坯，則其形態並無特別限定。如此之冷卻，例如藉由使水量密度為170~290L/分/m²之冷卻水成為朝向鑄坯持續供給0.95~4.0分鐘的形態，而可容易地進行。因此，較佳為在S1中對於鑄坯供給的冷卻水之水量密度為170~290L/分/m²，且在S1中對於鑄坯供給冷卻水的時間為0.95~4.0分鐘。

<第1復熱步驟(S2)>

第1復熱步驟(以下有時稱為「S2」)係進行S1後馬上進行的步驟，其係為了進行僅鑄坯之角部的組織改質而進行必要的復熱之步驟。具體而言S2係包含角部之鑄坯之全體的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱之步驟。如上述般，在S1中，鑄坯之角部係其表面溫度成為未達Ar₃點的方式進行冷卻。因而，藉由包含鑄坯之角部之全體的表面溫度成為Ar₃點以上的方式在S2中使鑄坯復熱，而可於鑄坯之角部的表層形成γ晶界模糊的組織。此組織係具有高溫延展性。另外，於S2中，鑄坯之 角部以外之部位的表面溫度亦成為Ar₃點以上。然而，鑄坯之角部以外之部位係即使於S1中，其表面溫度亦為Ar₃點以上。因而，即進行S2，於鑄坯之角部以外之部位也不會形成γ晶界模糊的組織。

於本發明中，S2係只要包含角部之鑄坯之全體的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱，則其形態並無特別限定。如此之復熱，例如，藉由使鑄坯復熱的時間成為至少2分鐘以上，較佳為2~3分鐘，而可容易地進行。另外，於第1圖所示之例子中，從停止水冷時起經過2分鐘時與經過3分鐘時之間，鑄坯之表面溫度會復熱達Ar₃點以上，但本發明者們係確認可藉由使鑄坯持續2分鐘以上地復熱，而使鑄坯復熱達Ar₃點以上的溫度。

<第2水冷步驟(S3)>

第2水冷步驟(以下有時稱為「S3」)係藉由於表面溫度為Ar₃點~900℃之鑄坯的寬面供給冷卻水，包含角部之鑄坯之全體的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯之步驟。

S3係為了進行鑄坯之角部以外之部位的組織改質而進行必要的冷卻之步驟。

如上述般，為了進行本發明之組織改質，必須將欲進行組織改質的部位暫時冷卻直至未達Ar₃點的溫度，所以，在S3中係鑄坯之角部以外之部位的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯。在此，如上述般，由於鑄坯之 角部係比鑄坯之角部以外之部位更容易被冷卻，所以鑄坯之角部的表面溫度係比鑄坯之角部以外之部位的表面溫度更低。因此，若鑄坯之角部以外之部位的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯，則鑄坯之角部的表面溫度亦會成為未達Ar₃點。是故，S3係可表現為包含角部之鑄坯之全體的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯之步驟。

於本發明中，S3係只要包含角部之鑄坯之全體的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯，則其形態並無特別限定。如此之冷卻，例如藉由使水量密度為170~290L/分/m²之冷卻水成為朝向鑄坯持續供給0.95~4.0分鐘的形態，而可容易地進行。因此，較佳為在S3中供給至鑄坯的冷卻水之水量密度為170~290L/分/m²，且在S3中對於鑄坯供給冷卻水的時間為0.95~4.0分鐘。另外，在S3中被冷卻之鑄坯的表面溫度係比在S1被冷卻之鑄坯的表面溫度更低。因而，即使冷卻水之水量密度及冷卻水之供給時間與S1相同，亦可將鑄坯之角部以外之部位及鑄坯之角部冷卻至比S1更低的溫度。

<第2復熱步驟(S4)>

第2復熱步驟(以下有時稱為「S4」)係S3後即將進行的步驟，其係為了進行鑄坯之角部以外之部位的組織改質而進行必要的復熱之步驟。S4具體而言係以一面使角部的表面溫度停在未達Ar₃點的溫度，一面使角部以外之鑄坯之部位的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復 熱之步驟。如上述般，在S3中，鑄坯之角部以外之部位(及角部)係其表面溫度成為未達Ar₃點的方式進行冷卻。因此，藉由鑄坯之角部以外之部位的表面溫度成為Ar₃點以上的方式在S4中使鑄坯復熱，而可於鑄坯之角部以外之部位的表層形成γ晶界模糊的組織。此組織係具有高溫延展性。經過S1至S4的鑄坯係包含鑄坯之角部的長邊面全面之表層被改質成γ晶界模糊的組織。

另外，於S4中，鑄坯之角部的表面溫度係停在未達Ar₃點。其理由在於，鑄坯之角部的組織改質係在S1及S2中完成，所以在S4中無須使角部的表面溫度成為Ar₃點以上等。在S3中冷卻後的鑄坯之角部的表面溫度係比在S1中冷卻後的鑄坯之角部的表面溫度更低，且鑄坯之角部係難以復熱，因此，在S4中係可容易地使角部的表面溫度停在未達Ar₃點。

於本發明中，S4係只要可以一面使角部的表面溫度停在未達Ar₃點的溫度，一面使角部以外之部位的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱，則其形態並無特別限定。如此之復熱，例如，可藉由使鑄坯復熱的時間成為至少2分鐘以上，較佳為2~3分鐘，而容易地進行。

依據具有S1至S4之本發明，可將鑄坯之角部與其他部分個別地進行改質，且可防止包含角部之鑄坯之表層全區域的破裂。又，於S4結束後，於鑄坯之表層的大致全區域形成高溫延展性高的組織。藉此，可減低在 鑄坯之表層與內部之間可能產生的熱應力。其結果，不僅在第1及第2水冷步驟之冷卻時，即使在第1及第2復熱步驟之復熱、二次冷卻後之復熱、分塊再加熱、以及分解壓延時，亦可抑制鑄坯之表面破裂。亦即，依據本發明，在從二次冷卻至分塊壓延的步驟中，可不易產生鑄坯之表面破裂。

另外，作為不使用本發明而將角部之組織與其他部分個別地進行改質的方法，係可思及僅將鑄坯之端部進行冷卻，及僅將排除該端部的部分進行冷卻。但，實際上難以進行如此之冷卻。例如可思及冷卻水不直接接觸避免鑄坯的端部之方式在噴霧配置等下工夫。然而，由於是在鑄模正下方設置支撐鑄坯的輥，因此被噴射於鑄坯的冷卻水係順著此輥而供給至角部。角部係從供給冷卻水的寬面及其側面被冷卻，因此容易過冷，且難以復熱。

〔實施例〕

一面參照實施例，一面針對本發明繼續進一步地說明。

為了確認本發明之效果，使用實際生產規模的鑄造機進行鑄坯之冷卻試驗，而調查冷卻條件(水量密度、及冷卻時間)與鑄坯表層之組織的關係。作為實施例(本發明例)，而實施在第1水冷步驟之水冷、在第1復熱步驟之復熱、在第2水冷步驟之水冷、及在第2復熱步驟之復熱。除此之外，作為以往技術之比較例，冷卻不區 分為2次而實施以連續的1次冷卻步驟之冷卻，其後實施復熱步驟。於任一個冷卻步驟中，皆對於鑄坯之長邊面及短邊面，藉由噴霧噴嘴噴射冷卻水進行冷卻。

具體而言，以0.6~0.8m/分之鑄造速度，將C含量為0.15~0.23wt%之寬435mm×厚度315mm的鑄坯進行連續鑄造時，進行冷卻試驗。於實施例中，第1水冷步驟及第2水冷步驟中之噴霧水量密度係設為170~290L/分/m²，且在第1水冷步驟及第2水冷步驟中對鑄坯供給冷卻水的時間(冷卻時間)係設為0.95~3.7分鐘。另外，於一部分的比較例中係將鑄坯的尺寸設為寬650mm，且厚度300mm。分別將實施例之試驗條件及破裂之存在有無的結果表示於表1，將比較例之試驗條件及破裂之存在有無的結果表示於表2。於各自的試驗中，破裂之存在有無係切取該鑄坯樣品，將水垢進行酸洗去除，之後以目視判斷破裂之有無。具體而言，在目視看得到破裂的情況判斷為「有破裂」，在目視看不到破裂的情況判斷為「無破裂」。另外，表2中之「-」係意味著未實施該步驟。

於所有的實施例中，將鑄坯表面之冷卻速度為1.0~3.0℃/秒的結果藉由傳熱解析與鑄坯表面之溫度測定而確認。

將所得到的鑄坯在以長度方向作為法線方向的平面上切斷，以光學顯微鏡觀察剖面的組織。於第3圖表示包含剖面上之組織的觀察位置之區域。觀察係在角部F_corner、及鄰接於鑄坯1之寬面的區域且鑄坯1之寬方向中央部(以下僅稱為「中央部」)F_center進行。

於第4圖至第7圖表示鑄坯之剖面照片。第4圖係實施比較例1之連續鑄造方法的鑄坯之角部的照片。第5圖係在實施比較例6之連續鑄造方法時，針對實施了第1水冷步驟及第1復熱步驟之後的鑄坯，拍攝剖面之中央部的照片。第6圖係在實施比較例6之連續鑄造方法時，針對實施了第1水冷步驟及第1復熱步驟的鑄坯，拍攝剖面之角部的照片。第7圖係在實施實施例1之連續鑄造方法時，針對第2復熱步驟後的鑄坯，拍攝剖面之中央部的照片。

如第4圖所示般，在比較例1之鑄坯中，於角部形成了γ晶界清晰的組織。其理由可思及為，在冷卻時之水量密度為大的比較例1中，被過度冷卻的角部在之後的復熱步驟中無法達到Ar₃點以上的溫度，而無法改質成γ晶界模糊的組織。相對於此，如第5圖所示般，在比較例6之鑄坯中，於中央部形成了γ晶界清晰的組織。其理由可思及為，在冷卻時之水量密度為小的比較例6中， 中央部的冷卻不充分，鑄坯中央部表層的溫度不會下降至未達Ar₃點。

另一方面，如第6圖所示般，在比較例6之鑄坯中，於角部形成了γ晶界模糊的組織。其理由可思及為，由於角部比其他部分更強烈地被冷卻，因此角部的溫度下降至未達Ar₃點，在之後的復熱中被組織改質，藉此而形成了γ晶界模糊的組織。角部比其他部分更強烈地被冷卻的理由可思及為，例如被供給至鑄坯之長邊面的冷卻水之大部分會順著輥而移動到角部來將角部進行冷卻，並且也會藉由噴射至鑄坯之短邊面的冷卻水而被冷卻。另一方面，如第7圖所示般，於第2復熱步驟後之實施例1的鑄坯之中央部係形成了γ晶界模糊的組織。雖圖示省略，但於第2復熱步驟後之實施例1的鑄坯之角部亦形成了相同的組織。

又，比較例1之鑄坯係在第1水冷步驟中冷卻時在角部產生了破裂，相對於此，實施例1之鑄坯係於從第1水冷步驟之開始時至第2復熱步驟之結束時期間，遍及表面的全面皆無產生破裂。

此外，如表1所示般，在包含實施例1之所有的實施例中，於鑄坯之角部及中央部(亦即，表面之全面，以下相同)，皆未產生破裂。其理由可思及為，藉由分別進行鑄坯之角部的組織改質，及鑄坯之角部以外的組織改質，而可於鑄坯之角部及中央部的表層形成γ晶界模糊的組織，可藉由形成此組織，而防止破裂的發生。

相對於此，如表2所示般，在非適用本發明之比較例中，其全部皆在鑄坯之角部或鑄坯之中央部產生破裂。具體而言，冷卻步驟不區分成2個，僅實施了1次的比較例1~6及比較例15~16係於角部或中央部產生了破裂。

更具體而言，在比較例1~5及比較例15中係以可防止中央部之破裂的冷卻條件(相較於實施例，其水量密度更高的條件)下進行冷卻。如以往技術般，若以防止中央部之破裂的冷卻條件進行冷卻，則由於角部會過度冷卻，因此即使進行復熱步驟，也無法使角部的表面溫度成為Ar₃點以上。因此，在比較例1~5及比較例15中係無法於角部的表層形成γ晶界模糊的組織，結果，於角部發生了破裂。

又，在比較例6及比較例16中，可在第1水冷步驟中以僅使角部的表面溫度成為未達Ar₃點的方式進行冷卻，可在其後的第1復熱步驟中，包含角部之鑄坯之全體的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱。其結果，在此等比較例中，由於可於角部的表層形成γ晶界模糊的組織，因此於角部未發生破裂。然而，在比較例6及比較例16中，由於不進行第2水冷步驟及第2復熱步驟，因此無法於中央部形成γ晶界模糊的組織，結果，於中央部發生了破裂。

又，在比較例7~10中，可在第1水冷步驟中以僅使角部的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄 坯，可在其後的第1復熱步驟中，包含角部之鑄坯之全體的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱。其結果，在比較例7~10中，由於可於角部的表層形成γ晶界模糊的組織，因此於角部無發生破裂。

然而，於比較例7中，在第2水冷步驟中，無法以中央部的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯。其結果，在比較例7中，由於無法於中央部形成γ晶界模糊的組織，因此於中央部發生了破裂。

又，於比較例8中，由於在第2水冷步驟中將中央部過度冷卻，因此在第2復熱步驟中，無法以中央部的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱。其結果，在比較例8中，由於無法於中央部形成γ晶界模糊的組織，因此於中央部發生了破裂。

又，於比較例9中，在第2水冷步驟中，無法以中央部的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯。其結果，在比較例9中，由於無法於中央部形成γ晶界模糊的組織，因此於中央部發生了破裂。

又，於比較例10中，由於在第2水冷步驟中將中央部過度冷卻，因此在第2復熱步驟中，無法以中央部的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱。其結果，在比較例10中，由於無法於中央部形成γ晶界模糊的組織，因此於中央部發生了破裂。

又，在比較例11~14中，可在第2水冷步驟中，包含角部之鑄坯之全體的表面溫度成為未達Ar₃點的 方式冷卻鑄坯，可在其後的第2復熱步驟中，以一面使角部的表面溫度停在未達Ar₃點的溫度，一面使中央部的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱。其結果，在比較例11~14中，由於可於中央部的表層形成γ晶界模糊的組織，因此於角部並無發生破裂。

然而，於比較例11中，在第1水冷步驟中，無法以角部的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯。其結果，在比較例11中，由於無法於角部形成γ晶界模糊的組織，因此於角部發生了破裂。

又，於比較例12中，由於在第1水冷步驟中將角部過度冷卻，因此在第1復熱步驟中，無法以角部的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱。其結果，在比較例12中，由於無法於角部形成γ晶界模糊的組織，因此於角部發生了破裂。

又，於比較例13中，在第1水冷步驟中，無法以角部的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯。其結果，在比較例13中，由於無法於角部形成γ晶界模糊的組織，因此於角部發生了破裂。

又，於比較例14中，由於在第1水冷步驟中將中央部過度冷卻，因此在第1復熱步驟中，無法以角部的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使鑄坯復熱。其結果，在比較例14中，由於無法於角部形成γ晶界模糊的組織，因此於角部發生了破裂。

又，於比較例17~20中，在第1水冷步驟 中，可包含角部之鑄坯之全體的表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻鑄坯。然而，於比較例17~20中，由於在第1水冷步驟中將角部過度冷卻，因此在第1復熱步驟中，無法以角部的表面溫度成為Ar₃點以上的方式來使鑄坯復熱。其結果，在比較例17~20中，由於無法於角部形成γ晶界模糊的組織，因此於角部發生了破裂。

Claims (3)

1. 一種鑄坯之連續鑄造方法，其係使用彎曲型或垂直彎曲型之連續鑄造機連續鑄造鑄坯之方法，對於從鑄模抽出的鑄坯，從前述鑄模之正下方進行冷卻之二次冷卻區的步驟包含：第1水冷步驟、在該第1水冷步驟後進行之第1復熱步驟、在該第1復熱步驟後進行之第2水冷步驟、及在該第2水冷步驟後進行之第2復熱步驟，前述第1水冷步驟，係藉由於表面溫度為1000℃以上之鑄坯之寬面供給冷卻水，僅為前述鑄坯之頂點及由稜起20mm以內之區域之角部，其表面溫度成為未達Ar₃點，且前述角部以外之前述鑄坯之部位的表面溫度停留在Ar₃點以上之方式冷卻前述鑄坯之步驟，前述第1復熱步驟，係包含前述角部之前述鑄坯之全體之表面溫度成為Ar₃點以上的方式使前述鑄坯復熱之步驟，前述第2水冷步驟，係藉由於表面溫度為Ar₃點~900℃之鑄坯之寬面供給冷卻水而含前述角部之前述鑄坯之全體之表面溫度成為未達Ar₃點的方式冷卻前述鑄坯之步驟，前述第2復熱步驟，係邊使前述角部的表面溫度停留在未達Ar₃點的溫度，邊使前述角部以外之前述鑄坯之部位的表面溫度成為Ar₃點以上的方式使前述鑄坯復熱之步驟。
2. 如請求項1之鑄坯之連續鑄造方法，其中，在前述第1水冷步驟及前述第2水冷步驟之至少一者供給至前述鑄坯的冷卻水之水量密度為170~290L/分/m²，且以該水量密度對於前述鑄坯供給前述冷卻水之時間為0.95~4.0分鐘。
3. 如請求項1或2之鑄坯之連續鑄造方法，其中，在前述第1復熱步驟及前述第2復熱步驟之至少一者使前述鑄坯復熱之時間為2分鐘以上。