TWI589701B - 鋼中Ｔｉ濃度的抑制方法以及矽脫氧鋼之製造方法 - Google Patents
鋼中Ｔｉ濃度的抑制方法以及矽脫氧鋼之製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI589701B TWI589701B TW104127002A TW104127002A TWI589701B TW I589701 B TWI589701 B TW I589701B TW 104127002 A TW104127002 A TW 104127002A TW 104127002 A TW104127002 A TW 104127002A TW I589701 B TWI589701 B TW I589701B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- steel
- concentration
- tio
- mass
- slag
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 83
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 83
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 229910000532 Deoxidized steel Inorganic materials 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 7
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 51
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 48
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 85
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 73
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 36
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 34
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 8
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 229910005438 FeTi Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical group [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 CaCO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910002551 Fe-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002593 Fe-Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015189 FeOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006639 Si—Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002357 osmotic agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- NMJKIRUDPFBRHW-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti].[Ti] NMJKIRUDPFBRHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
- C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
- C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0087—Treatment of slags covering the steel bath, e.g. for separating slag from the molten metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/36—Processes yielding slags of special composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/54—Processes yielding slags of special composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
- C21C7/0645—Agents used for dephosphorising or desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/076—Use of slags or fluxes as treating agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/006—Making ferrous alloys compositions used for making ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
本發明係關於一種例如於製造矽脫氧鋼等鋼之際之鋼中Ti濃度的抑制方法及使用該抑制方法之矽脫氧鋼的製造方法。
自以往，於盛桶精煉中，已知有藉由對於由轉爐、或電爐所出鋼之熔鋼，添加Al(鋁)或Si(矽)，以進行鋼之脫氧的方法。如此之鋼的脫氧處理中，用以盡可能地減少脫氧後之鋼中的夾雜物，以使鋼之成分適當化的技術正開發中(專利文獻1~6等)。
例如，於專利文獻1，以製造Al團簇少的鋼材為目的，揭示一種使熔渣之組成為CaO+Al2O3≧80%、SiO2≦3%、CaO/Al2O3=1.5~4的技術。又，於專利文獻2，以製造鋸條鋼為目的，揭示一種限制鋼中之Al濃度為0.001~0.002%、並且限制於盛桶施工後之耐火物材質及熔渣組成的技術。
於專利文獻3，以具有對轉動疲勞所致之破損有良好的耐久性、確保優異之轉動疲勞壽命為目的，揭示一種限制鋼中之Al濃度為0.005%以下的技術。於專利文獻4，以提供一種高清淨度Si脫氧鋼為目的，其可謀求氧化物系夾雜物於熱軋及冷軋步驟安定地伸展及微細化，而揭示一種限制鋼中之Al濃度為0.003%以下的技術。
於專利文獻5，以製造可減低Si脫氧鋼中之總氧濃度為15ppm以下之Si脫氧鋼為目的，揭示一種限制鋼中之Al濃度為0.003%以下、Ti濃度為0.0010%以下、Zr濃度為0.0001%以下、REM濃度為0.0005%以下的技術。再者，於專利文獻6，以提供一種疲勞強度優異之Si脫氧鋼為目的，揭示一種限制鋼中之Al濃度為0.003%以下、Ti濃度為0.003%以下、Zr濃度為0.0010%以下的技術。
專利文獻1：日本特開2014-037598號公報
專利文獻2：日本特開2013-224480號公報
專利文獻3：日本特開2010-7092號公報
專利文獻4：日本特開2010-202905號公報
專利文獻5：日本特開2002-194497號公報
專利文獻6：日本特開2002-167647號公報
若詳查上述之專利文獻1~6，則於部分文獻雖有揭示關於鋼中之Ti濃度的技術，但卻無關於調整熔渣中
TiO2濃度的具體記述。因此，即使使用該等技術，實際上並無法適當地抑制鋼中所含之微量的Ti濃度。亦即，難以抑制鋼中所含之微量之Ti濃度的偏差。
因此，本發明有鑑於上述問題點，其目的在於提供一種鋼中Ti濃度的抑制方法，其關於鋼中所含之Ti濃度，可抑制其之偏差。
本發明之鋼中Ti濃度的抑制方法，係於對熔鋼進行盛桶精煉以製造含有Si：0.1~3質量%、Al：0.0001~0.005質量%之矽脫氧鋼時之鋼中Ti濃度的抑制方法，其包含於前述盛桶精煉中對盛桶中之熔渣添加含TiO2之氧化物的步驟，前述盛桶精煉之結束時間點之前述熔渣滿足下述之式(1)~式(7)。
0.5≦CaO/SiO2≦1.8 (1)
4質量%≦Al2O3≦20質量% (2)
MgO≦15質量% (3)
1.5質量%≦TiO2≦10質量% (4)
CaO+SiO2+Al2O3+MgO+TiO2≧90質量% (5)
0.4≦TiO2/MnO≦5 (6)
1≦TiO2/T.Fe≦10 (7)
(其中，式中以化學式所示之化合物係以該化合物之質量%所表示之含量，T.Fe係以熔渣中之Fe氧化物所含之Fe之質量比所表示之濃度和)。
又，本發明之矽脫氧鋼之製造方法，係對熔鋼進行盛桶精煉以製造含有Si：0.1~3質量%、Al：0.0001~0.005質量%之矽脫氧鋼的方法，其係藉本發明之鋼中Ti濃度的抑制方法來抑制鋼中Ti之濃度。
藉由本發明，關於鋼中所含之Ti濃度，可抑制其之偏差。
圖1，係實施例A及比較例D中之熔鐵之[Ti]濃度。
圖2，係實施例B及比較例E中之熔鐵之[Ti]濃度。
圖3，係實施例C及比較例F中之熔鐵之[Ti]濃度。
以下，根據圖式說明本發明之實施形態。
於製鋼製程，若以轉爐或電爐結束熔鐵(熔鋼)的精煉，則一般熔鐵被取出至盛桶，而以盛桶進行精煉(盛桶精煉)。於取出至盛桶之熔鋼中，殘存有轉爐或電爐中之脫碳或脫磷所使用之氧。因此，於盛桶精煉等，例如，藉由添加Al至熔鋼，以進行除去熔鋼中之氧的脫氧。以Al脫氧時，由於Al之添加等而於熔鋼中生成之氧化鋁或尖晶石，會作為非金屬夾雜物含於鋼材中。有鑑於此，盡可能地限制Al的添加量，取而代之，有將與氧之親和性較
Al弱的Si添加至熔鋼，藉此進行熔鋼之脫氧的方法。於本發明，係至少以包含藉由將Si添加至熔鋼以進行熔鋼之脫氧處理為對象。
詳而言之，本發明係以矽脫氧鋼之製造方法為對象，其係對由轉爐、或電爐出鋼之熔鋼進行盛桶精煉，以製造含有Si：0.1~3質量%(表示質量%。以下相同)、Al：0.0001~0.005質量%之矽脫氧鋼。Si濃度之下限值訂為0.1%、Si濃度之上限值訂為3%。若Si濃度超過3%，亦即添加至熔鋼之Si為多，熔鋼會強烈地脫氧，以氧化矽為主成分之非金屬夾雜物會內含於熔鋼中，故其之上限值為3%。又，雖係以轉爐、或電爐進行精煉後進行盛桶精煉為前提，但只要可使盛桶精煉前之熔鋼的碳濃度[C]為2%以下之精煉爐(製鋼爐)，並不限定於轉爐或電爐，不拘精煉爐的種類。
關於盛桶精煉，該盛桶精煉之結束時間點的熔渣組成，係使CaO/SiO2為0.5以上1.8以下、Al2O3為4%以上20%以下、MgO為15%以下(不含0%)。又，本說明書中，使用「/」、「≦」及「+」之至少一者所表示之式中所記載之例如「CaO」、「SiO2」之化學式，係表示以該化學式所示之化合物之質量比所表示的含量。
接著，詳細說明熔渣組成。
若CaO/SiO2未滿0.5，則容易生成以SiO2為主體之非金屬夾雜物，鋼材之疲勞特性惡化，故以0.5為下限。另一方面，若CaO/SiO2超過1.8，則施工於盛桶內側之耐
火物質容易受到熔渣的侵蝕。亦即，耐火物質之侵蝕量增加，起因於耐火物質之侵蝕的非金屬夾雜物會於鋼中增加，故以1.8為上限。
若Al2O3低於4%，則Al2O3為相對上較SiO2多的狀態，而容易生成以SiO2為主體的非金屬夾雜物，故以4%為下限。另一方面，若Al2O3高於20%，則容易生成以Al2O3為主體的非金屬夾雜物，使鋼材的疲勞特性惡化，故以20%為上限。
MgO，係由施工於盛桶內側之耐火物質不可避免地混入者。或者，MgO係為了使熔渣之熔點或黏性降低所添加者。此處，若MgO超過15%，則會生成以MgO為主體之非金屬夾雜物，使鋼材的疲勞特性惡化，故以15%為上限。
而於本發明，於製造矽脫氧鋼之際，於進行盛桶精煉之際，藉由添加含TiO2之氧化物，使TiO2為1.5~10%。亦即，於熔渣必須含有TiO2，並非作為助熔劑(造縡劑)之雜質而含有，而係有意地添加於熔渣。
接著，詳細說明將TiO2添加至熔渣。
發明人於製造矽脫氧鋼、亦即Si全靜鋼時，為了抑制於盛桶精煉時熔鋼中之Ti濃度，而將含海綿鈦、純鈦、或金屬鈦之FeTi等之合金鐵添加至熔鋼。另外，求出於盛桶精煉時分配至熔渣與熔鐵之比例、亦即Ti分配=(Ti)/[Ti]。又，(Ti)係熔渣中之Ti濃度(質量%)、[Ti]係熔鋼中之Ti濃度(質量%)。
其之結果，當將含海綿鈦、純鈦、或鈦之合金鐵直接添加至熔鋼時，Ti分配為200~20000左右之高的值。其顯示即使將含有海綿鈦等純鈦或金屬鈦之FeTi等之合金鐵添加至熔鐵，其之絕大部分會於熔渣中以Ti氧化物存在，表示高價的鈦浪費了。
又，當於熔渣中含有Fe、Mn、Si等氧化力較Ti弱之元素的氧化物(FeOx、MnO、SiO2等)時，由於所添加之Ti，該等氧化物的一部分會還原。而由於難以預測因該還原所消耗之Ti的量，結果，難以精度佳地控制熔鐵中之Ti濃度、或熔渣組成。
因此，發明人發現，由盛桶精煉之初期即於熔渣添加TiO2，由熔渣作為Ti分配至熔鋼者，能以更高精度控制熔鋼中之Ti濃度。又，發現藉由該方法，可抑制高價之金屬Ti或含Ti之合金鐵的使用量。特別是，發現當控制熔鐵中Ti為數ppm至數十ppm之微量濃度時，於該熔渣添加TiO2之方法，較將金屬Ti投入熔鋼的方法，控制精度更高。
又，為了確實於熔鋼中分配熔存Ti，熔渣之TiO2之濃度必須為1.5%以上、較佳為2%以上。另一方面，若熔渣之TiO2之濃度超過10%，則容易生成以氮化物TiN為主體之非金屬夾雜物，故以10%為限度。
再者，於本發明，關於盛桶精煉之結束時間點之熔渣組成，CaO、SiO2、Al2O3、MgO、TiO2之關係，係滿足CaO+SiO2+Al2O3+MgO+TiO2≧90%。熔渣所含之CaO、
SiO2、Al2O3、MgO及TiO2以外之殘部，會不可避免地混入MnO、FeO、Fe3O4、Fe2O3、P2O、V2O5等。為了提升Ti分配的精度，必須使雜質之濃度為未滿10%。亦即，CaO+SiO2+Al2O3+MgO+TiO2≧90%為必須。
不可避免地混入熔渣之成分中，MgO、以及FeO、Fe3O4及Fe2O3等之Fe之氧化物(T.Fe)，係使Ti分配比之偏差變大的成分。因此，於本發明，規定關於MgO及T.Fe之上下限值。
於規定該等MnO及T.Fe時，雖考量規定MnO與T.Fe之兩者的合計值，但當為矽脫氧鋼時，必須分開考量MnO與T.Fe。亦即，當為Al全靜鋼時，由於Al還原熔渣的還原力強，故於熔渣中，MnO濃度與Fe氧化物濃度之差少，而當為矽脫氧鋼時，由於還原熔渣之還原力較Al弱，故MnO濃度與Fe氧化物濃度容易產生差。另外，當Mn濃度高時，熔渣中MnO濃度與T.Fe濃度之差會更增大。因此，於本發明之矽脫氧鋼之情形，係分開規定熔渣中之MnO成分與T.Fe成分。
詳而言之，關於MnO，TiO2/MnO必須為0.4以上5以下。關於T.Fe，TiO2/T.Fe必須為1以上10以下。如此，藉由滿足0.4≦TiO2/MnO≦5、1≦TiO2/T.Fe≦10，可抑制Ti分配比的偏差。又，T.Fe係以熔渣中之Fe氧化物所含之Fe之質量比所表示的濃度和。
以上，藉由本發明，於製造矽脫氧鋼之際，盛桶精煉之結束時間點之熔渣組成，係使CaO/SiO2為0.5
以上1.8以下、Al2O3為4%以上20%以下、MgO為15%以下(不含0%)。又，藉由添加含TiO2的氧化物，使熔渣中之TiO2為1.5~10%。關於熔渣之組成，係滿足CaO+SiO2+Al2O3+MgO+TiO2≧90%、0.4≦TiO2/MnO≦5、1≦TiO2/T.Fe≦10。
藉由滿足上述之熔渣的組成，可使鋼材中之Ti濃度為0.0005%~0.01%。又，關於Ti濃度，原理上亦可使用超過0.01%的Ti濃度，但於該場合，必須使熔渣中所含之TiO2超過10%。於該場合，於熔渣中添加TiO2，較直接將金屬Ti或含Ti之合金投入熔鋼中者更經濟。此外，如上述，當使TiO2超過10%含有時，容易生成以氮化物TiN為主體的非金屬夾雜物。因此，鋼材中之Ti濃度以0.01%為上限。
另一方面，由Mn、Cr、Si等之Ti以外之合金鐵、盛桶之耐火物質、TiO2以外之熔渣原料中之雜質混入Ti時，即使不有意地添加Ti或TiO2，鋼中之Ti濃度會為0.0002~0.0004%左右。本發明係以有意地使熔渣含有TiO2為骨架，故鋼材中之Ti濃度以0.0005%為下限。
表1及表2，係彙整以本發明之鋼中Ti濃度之抑制方法進行處理的實施例、與以不同於本發明之方法進行處理的比較例者。
又，表1及表2之「熔渣組成」之各成分之欄所示之
「%」係質量%之意。
說明實施例及比較例中之實施條件。
於實施例及比較例，係使用感應熔解爐將2kg之電解鐵於氧化鋁製之坩鍋內熔解。電解鐵係使用市售品。又，純度不拘。坩鍋材質，雖係使用氧化鐵(Al2O3)，但只要於
1550℃以上之溫度下，可承受熔鋼(熔鐵)或熔渣的侵蝕即可，材質不拘，例如亦可為氧化鎂(MgO)。又，電解鐵之熔解，為了防止熔鐵的氧化，係於Ar氣流中進行。
熔鋼溫度，於原料熔解後，藉由調整感應熔解爐之輸出，保持於1550~1570℃之範圍。成分調整，係於熔鐵，添加既定量之碳粒、矽晶圓碎屑、電解錳、Fe-Cr-C合金，將熔鐵中之[C]、[Si]、[Mn]、[Cr]調整為既定濃度。又，於比較例，將含有Ti分70%之Fe-Ti合金添加於熔鐵，亦實施熔鐵中Ti濃度調整。成分調整用之添加物，只要事先了解目的元素之含有濃度即可，種類不拘，例如，亦可組合Fe-Si合金、Fe-Mn合金、Fe-Si-Mn合金等。
熔鐵之成分，係C=0.5~1.1%、Si=0.14~2.3%、〔Mn=0.16~0.92%、Cr=0~1.6%、Al=0.0001~0.005%。
又，熔鐵之成分調整後，將具有既定組成之助熔劑40g添加於熔鐵上。
助熔劑係以使其成為既定組成的方式，事先混合市售之氧化物試藥或碳酸化物試藥(SiO2、CaCO3、MgO、Al2O3、MnO2、TiO2)，以150℃燒成8小時。
而添加助熔劑後，以既定溫度保持60分鐘後，切斷感應熔解爐之電源，使坩鍋內之熔鐵及熔渣凝固。之後，由熔鐵及熔渣裁切出既定量之樣品，分別進行各成分分析。
於實施例及比較例中，實施例A、B、C，係以TiO2
作為助熔劑添加之例。另一方面，比較例D、E、F係完全無添加TiO2之例。實施例A-實驗7實施例B-實驗7，係併用TiO2添加與Ti合金添加之例。
實施例A與比較例D，係矽強脫氧鋼，熔鐵之[Ti]濃度目標為0.001%之鋼種群。實施例A與比較例D中，添加FeTi或TiO2之Ti純分總量，為0.48~0.49g。
又，實施例B與比較例E，係矽弱脫氧鋼，熔鐵之[Ti]濃度目標為0.007%之鋼種群。實施例B與比較例E中，添加FeTi或TiO2之Ti純分總量，為1.96~1.98g。再者，實施例C與比較例F，係矽弱脫氧Cr添加鋼，熔鐵之[Ti]濃度目標為0.004%之鋼種群。
實施例C與比較例F，添加FeTi或TiO2之Ti純分總量，為1.38~1.40g。又，矽強脫氧鋼、矽弱脫氧鋼、矽弱脫氧Cr添加鋼，皆為矽脫氧鋼。又，雖對「Si強脫氧」、「Si弱脫氧」等用語的定義，並非以[Si]濃度區別，但為了相對比較鋼種群，為求便利而使用該等用語。
於實施例及比較例，藉由比較上述同一鋼種群之調整後之熔鐵[Ti]濃度之偏差、亦即標準偏差來進行評價。
於實施例(實施例A、實施例B、實施例C)，熔渣組成，係CaO/SiO2=5~1.8、Al2O3=4~20%、MgO≦15%(不含0)，藉由添加含TiO2之氧化物使TiO2=1.5~10%。又，CaO+SiO2+Al2O3+MgO+TiO2≧90%、0.4≦TiO2/MnO≦5、1≦TiO2/T.Fe≦10。
另一方面，於比較例(比較例D、比較例E、比較例
F)，皆未添加含TiO2之氧化物。
圖1~3，係彙整實施例及比較例之圖。
圖1，係實施例A及比較例D中之熔鐵之[Ti]濃度，圖2，係實施例B及比較例E中之熔鐵之[Ti]濃度，圖3，係實施例C及比較例F中之熔鐵之[Ti]濃度。
如圖1所示，若比較實施例A與比較例D，熔鐵之[Ti]濃度之平均值雖大致相同，但於比較例D，標準偏差為0.00144，相對於此，於實施例A，標準偏差可縮小至0.00048。如圖2所示，若比較實施例B與比較例E，熔鐵之[Ti]濃度之平均值雖大致相同，但於比較例D，標準偏差為0.00443，相對於此，於實施例B，標準偏差可縮小至0.00179。再者，如圖3所示，若比較實施例C與比較例F，熔鐵之[Ti]濃度之平均值雖大致相同，但於比較例F，標準偏差為0.00382，相對於此，於實施例C，標準偏差可縮小至0.00119。
亦即，藉由進行本發明之鋼中Ti濃度之抑制方法，於Ti濃度控制為0.0005%~0.01%範圍內的鋼中，於實施例，相對於比較例例，可將Ti濃度之偏差，抑制為1/3~2/5左右。
又，於此次所揭示之實施形態中，未明白揭示之事項例如操作條件、各種參數、構成物之尺寸、重量、體積等，只要不脫離所屬技術領域者一般所實施的範圍，只要為一般的所屬技術領域者，可採用其容易所設想的事項。
Claims (2)
- 一種鋼中Ti濃度的抑制方法，其係於對熔鋼進行盛桶精煉以製造含有Si：0.1~3質量%、Al：0.0001~0.005質量%之矽脫氧鋼時之鋼中Ti濃度的抑制方法，其特徵係含有，於前述盛桶精煉中對盛桶中之熔渣添加含TiO2之氧化物的步驟，前述盛桶精煉之結束時間點之前述熔渣滿足下述之式(1)~式(7)；0.5≦CaO/SiO2≦1.8 (1) 4質量%≦Al2O3≦20質量% (2) MgO≦15質量% (3) 1.5質量%≦TiO2≦10質量% (4) CaO+SiO2+Al2O3+MgO+TiO2≧90質量% (5) 0.4≦TiO2/MnO≦5 (6) 1≦TiO2/T.Fe≦10 (7)(其中，式中以化學式所示之化合物係以該化合物之質量%所表示之含量，T.Fe係以熔渣中之Fe氧化物所含之Fe之質量比所表示之濃度和)。
- 一種矽脫氧鋼之製造方法，其係對熔鋼進行盛桶精煉以製造含有Si：0.1~3質量%、Al：0.0001~0.005質量%之矽脫氧鋼的方法，其特徵係藉由申請專利範圍第1項之方法來抑制鋼中Ti之濃度。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014168472A JP6214493B2 (ja) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | 鋼中Ｔｉ濃度の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201621052A TW201621052A (zh) | 2016-06-16 |
| TWI589701B true TWI589701B (zh) | 2017-07-01 |
Family
ID=55350710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW104127002A TWI589701B (zh) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | 鋼中Ｔｉ濃度的抑制方法以及矽脫氧鋼之製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20170226602A1 (zh) |
| EP (1) | EP3184652A4 (zh) |
| JP (1) | JP6214493B2 (zh) |
| KR (1) | KR20170026590A (zh) |
| CN (1) | CN106574311A (zh) |
| TW (1) | TWI589701B (zh) |
| WO (1) | WO2016027765A1 (zh) |
Cited By (1)
| 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 (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111676346A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-09-18 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 含钛钢用精炼渣及其制备方法和使用方法 |
| CN112280925B (zh) * | 2020-10-12 | 2022-02-15 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种硅钢炼钢冶炼用钛元素管控方法 |
| CN113462847B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-06-21 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种超低碳高铝钢的极低钛含量的控制方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001355018A (ja) * | 2000-06-14 | 2001-12-25 | Kawasaki Steel Corp | Ｔｉ含有鋼の溶製方法 |
| JP3719131B2 (ja) * | 2000-11-27 | 2005-11-24 | 住友金属工業株式会社 | 疲労強度に優れたＳｉ脱酸鋼およびその製造方法 |
| JP2002194497A (ja) | 2000-12-21 | 2002-07-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｓｉ脱酸鋼とその製造方法 |
| JP4225219B2 (ja) * | 2004-03-09 | 2009-02-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶鋼中Ｔｉ濃度の調整方法 |
| JP4369267B2 (ja) * | 2004-03-23 | 2009-11-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 延性に富む冷延鋼板、熱延鋼板、及び鋳造鋼塊 |
| JP2005264335A (ja) * | 2005-04-28 | 2005-09-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 疲労強度に優れたＳｉ脱酸鋼およびその製造方法 |
| JP4799392B2 (ja) * | 2006-12-19 | 2011-10-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 疲労特性に優れた鋼線材の製造方法 |
| JP2009242912A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Jfe Steel Corp | 含Ｔｉ極低炭素鋼の溶製方法および含Ｔｉ極低炭素鋼鋳片の製造方法 |
| JP5035137B2 (ja) | 2008-06-24 | 2012-09-26 | 住友金属工業株式会社 | 軸受鋼鋼材およびその製造方法 |
| JP5206500B2 (ja) | 2009-03-02 | 2013-06-12 | 新日鐵住金株式会社 | 高清浄度Ｓｉ脱酸鋼およびその製造方法 |
| 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 |
| JP2013224480A (ja) | 2012-03-21 | 2013-10-31 | Kobe Steel Ltd | ソーワイヤ用鋼の製造方法 |
| CN103509906B (zh) * | 2012-06-29 | 2016-01-20 | 宝山钢铁股份有限公司 | 磁性优良的无取向电工钢板的冶炼方法 |
| JP5833984B2 (ja) * | 2012-07-24 | 2015-12-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 転動疲労特性に優れた軸受用鋼材および軸受部品 |
| JP5803843B2 (ja) | 2012-08-20 | 2015-11-04 | 新日鐵住金株式会社 | 高炭素鋼材の製造方法 |
| CN103243256B (zh) * | 2013-05-28 | 2015-03-18 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种控制高碳钢中钛含量的方法及帘线钢生产方法 |
| JP2015000683A (ja) * | 2013-06-17 | 2015-01-05 | 株式会社東海理化電機製作所 | タイヤｉｄ登録システム |
| CN103614508B (zh) * | 2013-12-10 | 2015-02-25 | 首钢总公司 | 一种转炉冶炼高钛铁水的方法 |
-
2014
- 2014-08-21 JP JP2014168472A patent/JP6214493B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-08-17 CN CN201580042615.3A patent/CN106574311A/zh active Pending
- 2015-08-17 WO PCT/JP2015/073013 patent/WO2016027765A1/ja active Application Filing
- 2015-08-17 KR KR1020177002946A patent/KR20170026590A/ko active IP Right Grant
- 2015-08-17 EP EP15834339.2A patent/EP3184652A4/en not_active Withdrawn
- 2015-08-17 US US15/502,220 patent/US20170226602A1/en not_active Abandoned
- 2015-08-19 TW TW104127002A patent/TWI589701B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3184652A1 (en) | 2017-06-28 |
| KR20170026590A (ko) | 2017-03-08 |
| CN106574311A (zh) | 2017-04-19 |
| JP6214493B2 (ja) | 2017-10-18 |
| JP2016044323A (ja) | 2016-04-04 |
| EP3184652A4 (en) | 2018-04-04 |
| WO2016027765A1 (ja) | 2016-02-25 |
| US20170226602A1 (en) | 2017-08-10 |
| TW201621052A (zh) | 2016-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4630075B2 (ja) | 高炭素クロム軸受鋼およびその製造方法 | |
| US10400317B2 (en) | Fe—Cr—Ni—Mo alloy and method for producing the same | |
| TWI589701B (zh) | 鋼中Ｔｉ濃度的抑制方法以及矽脫氧鋼之製造方法 | |
| JP6066412B2 (ja) | 表面性状に優れるＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金とその製造方法 | |
| WO2018066182A1 (ja) | Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ合金およびその製造方法 | |
| JP5251360B2 (ja) | 取鍋精錬法による清浄鋼の製造方法 | |
| JP2009030145A (ja) | 軸受鋼鋼材及びその製造方法 | |
| JP6603033B2 (ja) | 高Ｍｎ含有Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ合金およびその製造方法 | |
| JP4606321B2 (ja) | 疲労強度に優れた高清浄度鋼 | |
| JP2019039021A (ja) | Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｎｂ合金およびその製造方法 | |
| KR101209710B1 (ko) | 실리콘망간 합금철 제조시 발생된 슬래그를 재활용하는 제강방법 | |
| JP2020094251A (ja) | 内部品質および熱間加工性に優れるＮｉ−Ｃｒ−Ｎｂ−Ｆｅ系合金とその製造方法 | |
| JP5322860B2 (ja) | リサイクルスラグの生成方法及びリサイクルスラグ | |
| JP5324142B2 (ja) | 電気炉を用いた精錬方法 | |
| CN112334588B (zh) | 硅基合金、其制备方法和此类合金的用途 | |
| JP4082064B2 (ja) | チタン含有鋼の溶製方法 | |
| US8641800B2 (en) | Method of alloying various grades of steel with manganese oxides | |
| JP2007186729A (ja) | 溶鉄のＮｄ添加による処理方法 | |
| JP6322065B2 (ja) | ステンレス鋼の製造方法 | |
| JP2023176305A (ja) | インゴットの製造方法 | |
| JP2023065357A (ja) | ケイ素系合金、その製造方法、及びこのような合金の使用 | |
| JP5047252B2 (ja) | 冷間伸線性に優れた高強度鋼線材用鋼の製造方法 | |
| JP2011236456A (ja) | 鉱物含有溶鋼脱硫フラックス | |
| JP2004238707A (ja) | 低Ａｌ溶鋼のＣａ処理方法 | |
| JP2006097064A (ja) | フェライト系ステンレス鋼の高清浄化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |