JPH0521664B2

JPH0521664B2 -

Info

Publication number: JPH0521664B2
Application number: JP60028446A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Nakaoka; Yoshiichi Takada; Junichi Inagaki
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1985-02-18
Filing date: 1985-02-18
Publication date: 1993-03-25
Also published as: JPS61189845A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば同期式連続鋳造機により、
９％Ni鋼、Si−Mn鋼または構造用炭素鋼の溶鋼
を急冷凝固させて、直接薄板状の鋳片を連続鋳造
する急冷凝固法による薄板状鋳片の製造方法に関
するものである。〔従来技術とその問題点〕近年、溶融金属を超急冷凝固させて、直接薄板
状の鋳片を鋳造する方法が研究されている。例え
ば、特開昭58−210150号公報には、鉄とほう素と
けい素とからなるアモルフアス合金の溶融物を超
急冷して、急速に凝固させ、アモルフアス合金の
薄帯を鋳造する方法が開示されている。しかしながら、上述した方法は、その急冷速度
が10⁵℃／秒以上であるため、鋳造される薄帯の
厚さを200μｍ程度以下、幅を数百mm以下にせざ
るを得ない。従つて、その用途は特殊なものに限
られていた。一方、鋳造工程を簡略化するために、例えば、
同一方向に且つ同一速度で移動する少なくとも１
対の無端帯を、互いに所定間隔をおいて対向配置
して水平な鋳型を形成し、前記鋳型内に供給され
た溶融金属を前記鋳型との接触によつて急冷凝固
せしめ、前記無端帯と同期させて引抜くことによ
り薄状板の鋳片を連続的に鋳造することからなる
同期式連続鋳造方法、および、１対の回転冷却体
の表面上に供給された溶融金属を、前記回転冷却
体との接触によつて急冷凝固せしめ、薄板状の鋳
片を連続的に鋳造することからなる双ロール式連
続鋳造方法等、多数の方法が提案されている。上述の鋳造方法によれば、溶融金属の冷却速度
がアモルフアス合金薄板の鋳造の場合のような超
急冷ではないので、板厚が厚く且つ広幅の板状鋳
片を連続的に鋳造することができる。しかしながら、上述のような方法により、溶融
金属を急冷凝固させて鋳造した鋳片は、冷却速度
が遅いため、鋳造のままでは、従来のインゴツト
材と類似の、オーステナイトまたはフエライト、
パーライト等が存在する組織しか得られないと考
えられており、その組織および材質についての検
討は従来ほとんどなされていなかつた。〔発明の目的〕従つて、この発明の目的は、９％Ni鋼、Si−
Mn鋼または構造用炭素鋼の溶鋼を急冷凝固させ
て、薄板状の鋳片を連続鋳造するに当り、焼入れ
処理等、付加的な熱処理を施すことなく、その組
織をマルテンサイト組織にすることができ、優れ
た特性を有する薄板状鋳片を製造する方法を提供
することにある。本発明者等は、鉄基溶融金属を急冷し、薄板状
の鋳片を連続鋳造するに当り、その冷却速度によ
る金属組織の変化について鋭意研究を重ねた。その結果、９％Ni鋼、Si−Mn鋼または構造用
炭素鋼のように、焼入れ性の良好な鋼種では、そ
の溶鋼を、40℃／秒以上、10⁴℃／秒未満の範囲
内の冷却速度で凝固させ次いで常温まで連続的に
冷却することにより、鋳造後、焼入れ等の処理を
施さなくても、鋳造のままでマルテンサイト組織
が得られることを知見した。〔発明の概要〕この発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であつて、９％Ni鋼、Si−Mn鋼または構造用炭
素鋼の溶鋼を急冷し、厚さ0.5mm以上の鋳片を連
続的に鋳造する薄板状鋳片の製造方法において、
前記溶鋼の凝固までの急冷を、40℃／秒以上、
10⁴℃／秒未満の範囲内の冷却速度により行つて
前記溶鋼を凝固させ、次いで常温まで連続的に冷
却して、前記薄板状鋳片を組織をマルテンサイト
組織とすることに特徴を有するものである。〔発明の構成〕この発明において、９％Ni鋼は、Ｃ≦0.12％、
0.15≦Si≦0.30％、Mn≦0.90％、Ｐ≦0.025％、
Ｓ≦0.025％、8.50％≦Ni≦9.50％、Fe：残り、
からなる成分組成の鋼であり、例えば、JIS
SL9N53、SL9N60等に規定されている。 Si−Mn鋼は、0.11≦Ｃ≦0.49％、0.15≦Si≦
0.35％、0.30≦Mn≦1.70％、Ｐ≦0.03％、Ｓ≦
0.030％、０≦Ni≦2.0％、０≦Cr≦1.25％、０≦
Mo≦1.35％、Fe：残り、からなる成分組成の鋼
であり、例えば、JIS SMn420H〜438H、
SMnC420H〜443H、SCr415H〜440H、
SCM415H〜822H、SNC45H〜815H、
SNCM220H〜420H等に規定されている。そして、構造用炭素鋼は、0.07≦Ｃ≦0.61％、
0.15≦Si≦0.35％、0.30≦Mn≦0.90％、Ｐ≦0.03
％、Ｓ≦0.035％、Fe：残り、からなる成分組成
の鋼であり、例えば、JIS S10C〜S58C、S09CK
〜S20CK等に規定されている。この発明において、９％Ni鋼、Si−Mn鋼また
は構造用炭素鋼の溶鋼の凝固までの急冷を、40
℃／秒以上、10⁴℃／秒未満の範囲内の冷却速度
で行う理由は、次の通りである。即ち、上記溶鋼の凝固までの急冷が40℃／秒未
満では、鋳造のままの鋳片の組織が、通常の方法
で鋳造された鋳片の組織と同じになり、マルテン
サイト組織とすることができない。一方、上記溶鋼の凝固までの急冷が10⁴℃／秒
以上に早くなると、鋳片の厚さを約500μｍ以下
まで薄くしないと所定の冷却速度が得られず、従
つて、鋳片の幅も短くなる結果、特殊な用途の製
品のみに限定される問題が生ずる。９％Ni鋼、Si−Mn鋼または構造用炭素鋼のよ
うに、低温でマルテンサイト変態（無拡散変態）
が生ずるような鋼種の場合には、上述した範囲内
の冷却速度による急冷凝固によつて、そのままで
マルテンサイト相が形成される。従つて、組織の
微細化と共に製造工程を大幅に短縮することがで
きる。上述した範囲内の冷却速度による急冷凝固後、
常温までの冷却手段は、板厚が２mm以下の場合は
空冷で十分であるが、板厚が２mmを超えて厚い場
合は、強制空冷または水焼入れ等により急冷する
ことが必要である。なお、上述した方法で製造された薄板上鋳片を
素材として薄板製品を製造するためには、いかな
る加工熱処理を施してもよい。次にこの発明を、更に実施例によつて詳述す
る。実施例１第１表に示す成分組成の９％Ni鋼の溶鋼を、
第200℃／秒（鋳片厚さ20mm）の冷却速度、およ
び、約５×10³℃／秒（鋳片厚さ：１mm）の冷却
速度で急冷凝固させ、その金属組織を顕微鏡写真
によつて調べた。

【表】第１図ａは、冷却速度が約200℃／秒（鋳片厚
さ20mm）の場合の金属組織顕微鏡写真であり、第
１図ｂは、冷却速度が約５×10³℃／秒（鋳片厚
さ：１mm）の場合の金属組織顕微鏡写真であり、
そして、第１図ｃは、上記成分組成の50Kgインゴ
ツト材を、分塊圧延し次いで仕上げ圧延した後、
直ちにミスト冷却することにより得られた比較材
の金属組織顕微鏡写真である。第１図ａ〜第１図ｃか明らかなように、第１図
ａの、冷却速度が約200℃／秒（鋳片厚さ20mm）
の場合でも、溶鋼からの急冷凝固のままでマルテ
ンサイト組織が得られており、第１図ｂの、冷却
速度が約５×10³℃／秒（鋳片厚さ：１mm）の場
合には、第１図ｃに示す従来の焼入れ処理材と同
等のマルテンサイト組織が得られた。実施例２第２表に示す成分組成の構造用炭素鋼の溶鋼
を、種々の冷却速度で急冷し凝固させた。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明の方法によれば、
９％Ni鋼、Si−Mn鋼または構造用炭素鋼の溶鋼
を、同期式連続鋳造法、双ロール式連続鋳造法等
によつて急冷凝固し薄板状の鋳片を連続鋳造する
に当り、焼入れ処理等付加的な熱処理を施すこと
なく、その組織をマルテンサイト組織とすること
ができ、従つて、材質的に優れた特性を有する薄
板製造用原板を製造することができる工業上優れ
た効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよび第１図ｂは、この発明の方法に
より製造された９％Ni鋼の鋳片の金属組織を示
す顕微鏡写真であり、第１図ｃは、従来法で製造
された比較材の金属組織を示す顕微鏡写真であ
り、そして、第２図は、構造用炭素鋼の冷却速度
と非マルテンサイト量との関係を示すグラフであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１９％Ni鋼、Si−Mn鋼または構造用炭素鋼の
溶鋼を急冷し、厚さ0.5mm以上の鋳片を連続的に
鋳造する薄板状鋳片の製造方法において、前記溶鋼の凝固までの急冷を、40℃／秒以上、
10⁴℃／秒未満の範囲内の冷却速度により行つて
前記溶鋼を凝固させ、次いで常温まで連続的に冷
却することによつて、前記薄板状鋳片の組織を、
鋳造のままでマルテンサイト組織とすることを特
徴とする薄板状鋳片の製造方法。