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技術 冷延薄板を製造するための鋳片

出願人 新日鐵住金株式会社
発明者 秋吉美也子金子敏行笠間昭夫
出願日 1994年1月12日 (26年11ヶ月経過) 出願番号 1994-013062
公開日 1995年8月8日 (25年4ヶ月経過) 公開番号 1995-207403
状態 拒絶査定
技術分野 連続鋳造 鋳造前の予備処理と金属の鋳造 インゴット鋳造 鋳型中の金属の処理 鉄合金の製造(粉末冶金を除く)
主要キーワード CAS処理 微小酸化物 MgO含有率 片スラブ 融点側 表面欠陥発生率 カーボン濃度 高融点化
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年8月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

目的

本発明は、内質欠陥及び表面性状の良好な冷延薄板を製造するための鋳片を提供するものである。

構成

冷延薄板を製造するに際し、スラグ系介在物中にMgOを少なくとも、4%以上含有したもの、且つ粒径が200μm以下の介在物を、鋳片1Kgあたり、103個分散させたことを特徴とする内質欠陥の低減および表面性状の良好な冷延薄板を製造するための鋳片。

効果

大幅な品質向上のため、本発明が産業分野にもたらす効果は大きい。

概要

背景

製鋼行程では、転炉溶銑酸化精錬終了後、脱酸剤投入して溶鋼中の溶存酸素を除去している。

この際、下記(1)式に示す反応により、脱酸およびそれ以後の再酸化反応微少酸化物(MxOy)が生成し、これが除去されずに鋳片内に残る。

この結果、冷延板薄板から製造した製品(自動者用鋼板、食缶欠陥の一因となっている。

概要

本発明は、内質性欠陥及び表面性状の良好な冷延薄板を製造するための鋳片を提供するものである。

冷延薄板を製造するに際し、スラグ系介在物中にMgOを少なくとも、4%以上含有したもの、且つ粒径が200μm以下の介在物を、鋳片1Kgあたり、103個分散させたことを特徴とする内質欠陥の低減および表面性状の良好な冷延薄板を製造するための鋳片。

大幅な品質向上のため、本発明が産業分野にもたらす効果は大きい。

目的

本発明は、スリバー疵等の表面欠陥がなく、しかも絞り加工した際にフランジクラック等の発生しない冷延薄板を製造することが可能な鋳片を提供することを課題としたものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

冷廷薄板製造用の鋳片スラブであって、鋼中介在物中に粒径が200μm以下のMgOを少なくとも、4%以上含有し且つ粒径が200μm以下のアルミナクラスターを、鋳片1Kgあたり、103個以下分散させたことを特徴とする内質欠陥の低減および表面性状の良好な冷延薄板を製造するための鋳片。

技術分野

0001

本発明は、胴割れピンホール等の原因である内質欠陥を低減させ、且つ表面性状の良好な冷延薄板とするための鋳片に関するものである。

背景技術

0002

製鋼行程では、転炉溶銑酸化精錬終了後、脱酸剤投入して溶鋼中の溶存酸素を除去している。

0003

この際、下記(1)式に示す反応により、脱酸およびそれ以後の再酸化反応微少酸化物(MxOy)が生成し、これが除去されずに鋳片内に残る。

0004

この結果、冷延板の薄板から製造した製品(自動者用鋼板、食缶)欠陥の一因となっている。

0005

xM+(1/2)O2→MxOy

0006

従来から、これらの微小酸化物を極力除去する努力がなされてきた。例えば、
脱酸行程において、酸化物の凝集合体による浮上分離時間を長く与えるため、出鋼初期にAl等の脱酸剤を投入する出鋼脱酸法、又はCAS処理やRH処理における強攪拌を行い、酸化物の浮上分離を促進する方法がある。

0007

一方、特開平1—180466号公報に見られるように、脱酸時に脱酸剤としてのAlとCaO、CaF2の結合体及び融合体を投入することにより、生成する脱酸生成物をCaO—Al2O3の低融点スラグとして浮上促進させる方法も提案されている。

発明が解決しようとする課題

0008

しかし、前述、における酸化物浮上分離対策では冷延薄板において、その表面にアルミナ系介在物に起因するスリバー疵が発生しており、これのみでは限界がある。

0009

又、特開平1—180466号公報提案のようにアルミナをCaO—Al2O3として低融点化する方法についても、少しでも溶鋼中にCaO—Al2O3系介在物残留すると、冷延板での磁粉探傷欠陥を増加させ、自動車用鋼板、食缶用絞り加工した際に、その加工部分にCaO—Al2O3系介在物に起因するフランジクラック、ピンホールおよび重大欠陥である胴割れ等が発生し、むしろこ組成系にするのは問題である。

0010

本発明は、スリバー疵等の表面欠陥がなく、しかも絞り加工した際にフランジクラック等の発生しない冷延薄板を製造することが可能な鋳片を提供することを課題としたものである。

課題を解決するための手段

0011

本発明は、上記課題を解決するためのものであって、冷廷薄板を製造用の鋳片スラブであって、鋼中介在物中に粒径が200μm以下のMgOを少なくとも、4%以上含有し且つ粒径が200μm以下のアルミナクラスターを、鋳片1Kgあたり、103個以下分散させたことを特徴とするスリバー疵等がなく、内質欠陥に起因するフランジクラック等が発生しない冷延薄板を製造するための鋳片を提供するものである。

0012

本発明者らは、上記の課題を解決するために、先ず、磁粉探傷装置を用いて、加工した自動車用鋼板、食缶の欠陥部の介在物調査を行った。

0013

この介在物に起因する欠陥には、大きく2種類の介在物がある。1つは、アルミナ系介在物(アルミナクラスター)に起因するスリバー疵であり、もう1つは、CaO—Al2O3等のスラグ系介在物に起因するフランジクラック、ピンホール欠陥である。

0014

これらの欠陥部における介在物の形状は、前者のスリバー疵部位では、1つ1つは2〜3μm以下の介在物が分散しており、後者のフランジクラック、ピンホール欠陥部位には、1つの介在物の厚みが5μm〜10μmのものが塊として存在していることが判った。

0015

重大欠陥である胴割れ部には、厚み5μm以下の介在物が認められ、圧延方向に並行な欠陥部長さが長い特徴が認められた。

0016

ここで、冷延簿板は熱間圧延を行った後、冷間圧延をするものであり、この冷間圧延段階では、圧延温度が低いため介在物は伸延されずに破砕されるのみであり、冷間圧延の前工程である熱間圧延段階での介在物挙動により、制御する必要がある。

0017

一般に、この熱間圧延段階における介在物厚みについては、介在物の圧延時の変形能に依存し、この変形能は介在物の融点に依存すると考えられている(例えば、塚谷ら:鉄と鋼69、(1989)、967)。

0018

本発明者らは、この熱間圧延段階での介在物伸延性とその融点との関係を調査した結果、介在物融点が1650℃を境にして、熱間圧延を受けたときの介在物の伸延性が大きく異なることを見いだした。さらに、この挙動は、介在物組成によっても大きく影響を受けることが判った。

0019

図1は、CaO—Al2O3系2成分系に加えて、高融点側に組成をずらせるべく、MgOを含んだ3成分系でのMgO含有率に対する伸延性をプロットしたものである。

0020

これより判るように、MgO含有率が4%以上になると、伸延性は悪くなっている。

0021

かつ、図2〜3には、これらの介在物Kをインゴットに埋め込み圧テストを行った結果を、Z面から観察した結果を模式的に示したものである。

0022

図3より判るように、MgO含有により、熱間圧延段階にて、より小さく破砕されているのが判る。

0023

図4には、熱間圧延前の鋳片内における介在物粒径、熱間圧延後の介在物の厚みとの関係を示している。

0024

これから判るように、鋳片内での介在物粒径が200μmを越えると熱間圧延後における介在物厚みが大幅に増加しており、介在物大きさは200μm以下におとすことが重要である。

0025

即ち、重大な欠陥である胴割れを低減するには、鋳片内介在物を粒径200μm以下にし、且つMgOを4%含有するものへと制御することが重要であることが判明した。

0026

しかしながら、前記のように介在物組成を高融点側へずらせることは、逆にスリバー疵を増加させる方向にあるため、その量を低減する必要がある。

0027

このため、鋳片段階でのアルミナ系介在物量と冷延薄板の表面欠陥発生率を調査した結果を図5に示す。

0028

同図より、介在物量が鋳片1kg当たり103個以上になると急激にスリバー疵等の発生率が高くなることが判明した。

0029

このような条件を満足する鋳片をつくり込むには、例えば、以下の方法が挙げられる。

0030

転炉内において、吹錬末期にMgO吹錬を行うことにより、転炉スラグ中のMgO含有率を、均一に少なくとも4%以上にあげ、転炉流出スラグを高融点側へ組成制御し、かつ高融点化の効果で固化させることによって、出鋼中のスラグ流出を防止する。

0031

且つ、Alを投入することによって、スラグ中のFeO%を低減させ、スラグ中のFeOと投入したAlが反応することにより生成するアルミナ量を抑制する。

0032

さらには、脱酸法として、取鍋底部よりArを吹き込み、スラグとの接触を避けながら不活性ガス下で脱酸を行う、簡易な方法で達成可能である。

0033

次に本発明の実施例について、述べる。

0034

目標成分として、成分がC:0.03〜0.05%、Si:0.08〜0.15%、Mn:0.20〜0.50%、P:0.007〜0.01%、S:0.007〜0.01%、Al:0.04〜0.06%の溶鋼を溶製するに当たり、350t転炉において、吹錬末期にMgOを投入するMgO吹錬を行い、吹錬終了後、所定のカーボン濃度を調整し、出鋼した。

0035

この後は、出鋼時叉は、RH処理時、CAS(取鍋底部よりArを吹き込んで、Ar雰囲気をつくって脱酸する方式)処理時にアルミニウムを投入して脱酸を行う。

0036

この際、RHおよびCASについては、脱酸処理前にスラグ中FeO%を3%以下に低下させた。

0037

その後、湾曲型および垂直型連鋳機で鋳造して、250mm厚のスラブ鋳片を製造した。さらに、この鋳片を7〜2mm程度に熱間圧延した後、2〜0.1mm程度に冷間圧延して薄板とした。

0038

このように製造した鋳片および冷延薄板において、品質の調査を行い、その結果を製造条件を含めて、第1表に示す。

0039

0040

0041

比較例1〜3は、いずれも介在物中のMgO含有率が低いため、低融点介在物の同等の挙動をするため、製品の向上にはならない。

0042

比較例4〜6は、MgO含有率については高い値を示しており、内質系欠陥には良い影響を与えているが、スラグによる酸化により、表面疵が多い。

発明の効果

0043

以上、詳述したように、本発明は転炉スラグ流出防止及びスラグ改質強化に加えて脱酸法の改善により得られたスラグ系介在物中にMgOを少なくとも、4%以上含有したもの、且つ粒径が200μm以下のアルミナクラスターを、鋳片1Kgあたり、103個分散された鋳片は、スリバー疵、絞り加工後のピンホール欠陥、胴割れ欠陥等の少ない非常に品質の良好な冷延薄板を製造できる事から、この分野にもたらす効果は大きい。

図面の簡単な説明

0044

図1介在物中のMgO含有率に対する介在物伸延性を示したグラフである。
図2Z面から観察した圧延後の介在物形状を模式的に示した図である。
図3Z面から観察した圧延後の介在物形状を模式的に示した図である。
図4介在物粒径と冷延板での介在物の厚みとの関係を示すグラフである。
図5鋳片での介在物個数と冷延板での表面疵発生率との関係を示すグラフである。

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