JPS5842778B2 - 冷延鋼板用鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、冷延鋼板をプレス成形した場合に肌荒れが
発生しない安価な成分組成を得ると共にこの弱脱酸鋼を
ピンホールの発生なしに連続鋳造する方法に関するもの
である。

従来から、連続鋳造によりリムド鋼相当の弱脱酸鋼を鋳
造しようとする方法は多く提案されているが、これまで
知られているところでは、鋳片のピンホールの発生を完
全に防止するためには、脱酸剤を添加するとか、真空脱
ガス処理を施こすとかして溶鋼中の自由酸素量を７０ｐ
ｐｍ以下に抑えなければならない。

ところが、前者の脱酸剤、特にＡｌ、Ｓｉの添加は、リ
ムド鋼の表面特注が良いという特徴を失なわせることに
なり、後者の真空脱ガス処理による方法或いは少量の脱
酸剤を併用する方法では、冷間圧延後箱焼鈍を行なうに
さいして析出物による結晶粒成長の抑制効果がなくなり
、特にコイルの外周部は高温になるため、この部分にお
いて異常な粗大粒が戒長し、プレス成形時に肌荒れが発
生するという欠点があった。

この発明は上記の難点を排除する弱脱酸鋼組成物を提供
すると共に、この弱脱酸鋼の連続鋳造を可能としたもの
である。

この発明における冷延鋼板のプレス成形時肌荒れが発生
しない弱脱酸鋼組成物は、Ｃ０，０２〜０．１５％、Ｐ
ζ０．００２％、ｓｉ＜、ｏ、ｏ’ｔ％及びｋｌζ０．
００５％（脱酸するには少い量）、残部Ｆｅ及び不可避
的不純物を含有する溶鋼において物に胤を０．０６〜０
．２０％、自由酸素を７０〜２５０ ｐｐｍに調整した
ものである。

この様に成分調整された溶鋼から得られた冷延鋼板は、
再結晶焼鈍において異常な粗大粒成長は抑制されるとい
う特徴をもつものであるが、自由酸素含有量が７０ｐｐ
ｍ以上（２５０ｐｐｍまで）であるために連続鋳造した
場合、前述した様に表面直下にピンホールが生成し健全
なスラブとして次工程に供することはできない。

そこで、この発明ではピンホールの生成なしに連続鋳造
することについて鋭意検討した結果、連続鋳造装置に鋳
造されつつある溶鋼の凝固界面に電磁流動を付与するこ
とにより成功したものである。

この発明でいう電磁流動とは本発明者らの調査結果であ
る、 １）後でピンホールに成長するピンホールの核発生は、
これの成長に比べておこりにくく所定以上の元素濃度を
必要とする、 ２）ピンホールの核は凝固開始点すなわち鋳造内湯面部
位の凝固界面からすでに発生する、３）溶鋼中元素濃度
は凝固界面において著しく濃化する、 事実に着目し、鋳型内溶鋼湯面部位凝固界面における元
素濃度をピンホールの核の発生限界以下とし、しかもそ
の際に湯面上パウダーを乱さない程度の流速のものを指
す。

すなわち、鋳型内湯面部位の凝固界面全周囲に与える、
ピンホールの核の生成の抑制に有効な膜状の溶鋼流動を
いい、後述の如く特に鋳型内に設置したりニヤモーター
にて与える電磁流動をいい、従来行なわれている、いわ
ゆる電磁攪拌とは区別されるものである。

このように鋳造過程において湯面部位の凝固界面全周壁
に溶鋼の電磁流動を与えることにより凝固界面での成分
元素の濃化が抑制されて得られる鋳片の表層部全周にピ
ンホールのない健全な凝固層が形成され、しかもこの流
動は後述の如くゆるやかで、かつ凝固壁に近い部分に与
えるものであることから湯面（パウダー）を伺ら乱すこ
とが無いものである。

上記の電磁流動の流速は定量的には０．１〜１．０ ｍ
／ ｓｅｅ程度のもので、これであるとピンホールの核
生成の抑制と湯面上パウダーを乱さないこととの両方を
同時に満足する。

そして、この電磁流動の及ぶ範囲が広過ぎる場合には溶
鋼注入用浸漬ノズルに影響を受けて湯面パウダーに乱れ
が生じ、パウダー巻き込み等により正常なパウダーキャ
スティングが実施できなくなるので、電磁流動はできる
限り凝固壁に近い部分で生じさせるのが好ましい。

このさいの電磁流動は、鋳型の直下に装置を設けて生成
した気泡を浮上除去する方法も考えられるが、これでは
鋳型・内湯面でどうしても溶鋼流動のよどみ部が生じる
のでそれよりも鋳型の内部、それも上方の内部に電磁流
動の形成器すなわちリニヤモーターを設置し、これによ
り鋳型内情鋼の湯面直下において鋳型壁面に沿った膜状
の流動を生じさせ、気泡を生成核の段階で消滅させる方
法がより好ましい。

以下この発明の成分組成について詳しく説明する。

先づＭｎはＳ及びＯと結合してＭｎＳ及びＭｎ０とし析
出することは知られている。

これらの析出物は大きさ及び量によっては、結晶粒の成
長を抑制するが、その抑制が不完全であると高温で焼鈍
されたときに異常粒成長を起す。

この発明者等は、Ａｌ、Ｓｉで脱酸しない弱脱酸鋼の連
続鋳造鋼においては、ＭｎＳ、ＭｎＯを均一に分散させ
、しかも粒成長抑制効果が最も強く現われる成分範囲と
してＭｎζ０．２０％かつ自由酸素≧７０ ｐｐｍ好ま
しくは〉１１００ｐｐを見い出した。

この場合、Ｍｎの下限値は０．０６％であり、これより
低い値であると箱焼鈍時、緩慢再結晶を示すようになり
、焼鈍温度を高くしたり或いは時間がかかったりするな
どの問題が生じるものである。

一方自由酸素の上限値については２５０ ｐｐｍ以上に
なると連続鋳造時に電磁流動を作用させてもピンホール
の生成を防止することができず、又鋳造時に突沸が起っ
たり、ブレークアウトが起こるなど操業上に支障を来た
すようになるものである。

以上がＭｎ及び自由酸素の限定理由である。

Ｃは、プレス成形に使用される冷延鋼板では軟質である
ことを要するので、０．１０％以下であることが好まし
いが、ブリキ原板として使用される場合、硬さを維持す
ることが必要であるため、０．１５％を上限値とした。

下限値は、成形性の点から低い方がよいが、通常の転炉
溶製では経済的な観点から下限を０．０２％とすべきで
ある。

Ｓｉ、Ａｌについてはこの発明では積極的に脱酸に使用
しないので、不可避的含有量、即ちＳｉ＜０．０２％、
ＡＡζ０．００５％とした。

尚Ｐは低い種材質に好ましく、又Ｓは材質の劣化を防ぐ
ため、夫々Ｐ＜；：０．０２５％、Ｓζ０．０２０％と
した。

このような成分に調整された溶鋼を、周知の連続鋳造装
置により電磁流動を作用させつつ鋳造してピンホールの
ない弱脱酸鋼スラブを製造し、これを常法にしたがって
熱延及び冷延を行い、５００°Ｃ以上の温度で再結晶焼
鈍を施こして結晶粒が適当な大きさで均一にそろった冷
延鋼板を得るものである。

次に本発明の実施例について述べる。

Ｍｎ、自由酸素レベルを変えた１２種の鋼を溶製し、鋳
型向凝固界面に電磁流動を与えつつ連続鋳造し、スラブ
を造った。

電磁流動はスラブ鋳型内部の両長辺にそってリニヤモー
ターを設置し、与える推力方向を互いに反対向きとして
鋳型内の溶鋼湯面部から下１００ｍｍまでの間の凝固界
面溶鋼にＯ１４〜１．０ ｍ ／ ｓｅｃの鋳型内壁に
沿った膜状の回転流動を与えたものである。

これらのスラブの中でピンホールのない健全なスラブを
加熱炉で１１００〜１２８０℃で加熱し、仕上温度８７
０°Ｃ〜８９０℃で熱間圧延し、板厚を２．５關とした
後、５７００Ｃ〜６５０°Ｃで巻取り、次いで０．８
ｍｍまで冷間圧延し、次いで再結晶温度以上の温度で箱
焼鈍を行ない、１．０％のスキンパス圧延を施こした。

溶鋼中の自由酸素量が２５０ｐｐｍ以上であったスラブ
についてはピンホールが発生し、商品としての価値がな
いため後工程へは流さなかった。

以上のようにして製造された冷延鋼板のプレス成形時の
肌荒れ発生の有無を判定する方法としてエリクセン試験
機を用いた張り出し試験を行なつた。

これは張り出し過程の鋼板表面を目視により観察し肌荒
れを確認する方法で、これにより肌荒れ発生の有無が判
定できる。

本発明鋼及び比較鋼の化学成分を第１表に製造条件及び
張り出し試験の結果を第２表に示す。

また第１図にＭｎ及び自由酸素の範囲と肌荒れ発生の関
係について示した。

第２表から明らかなように、本発明鋼の範囲を逸脱する
成分範囲の比較鋼においてはいずれも肌荒れが発生して
いる。

これは第２図すに示すような異常な粗大粒が発生してい
るためである。

これに対して本発明鋼の成分範囲を満足するＡ、Ｂ。

Ｃ，Ｄの鋼ではいずれも第２図ａに示すような健全な組
織を有しており、肌荒れは発生していない。

以上から本発明鋼板は連続鋳造により製造されたリムド
鋼に相当するプレス成形時肌荒れの発生しない冷延鋼板
であることがわかる。

※１） 箱焼鈍サイクル７１０−６，１０，１２いずれ
もコイル外周部は約７５０℃となる。

※２） 比較鋼には緩慢再結晶を起こし、焼不良が見ら
れた。

【図面の簡単な説明】

第１図はＭｎ及び自由酸素の範囲と肌荒れ発生の関係を
示す図、第２図ａは実施例における本発明鋼の組織を示
す顕微鏡写真、 織を示す顕微鏡写真である。 同すは比較例の組

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ Ｃ０，０２〜０．１５％、Ｐ≦０．０２５％、Ｓ
   ＜０．０２０％、脱酸するには少ない量であるＳｉ〈０
   ．０１％及びＡｌ＜、０．００５％、残部Ｆｅ及び不可
   避的不純物を含有する溶鋼においてＭｎ含有量を０．０
   ６〜０．２０％、自由酸素量を７０〜２５０ｐｐｍに調
   整した溶鋼の凝固界面に電磁流動を与えつつ連続鋳造し
   、プレス成形時に肌荒れが発生せずかつピンホールのな
   い健全なスラブを得ることを特徴とする、冷延鋼板用鋳
   片の連続鋳造方法。