JPH01122635A - 高品質極厚鋼板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は極厚鋼板の製造方法に関する。

従来の技術 一般に１５０■を越える極厚鋼板は造塊法による製造が
行なわれ加工比を確保していた。しかじ造塊法は鋼塊内
部に偏析が存在することから、歩留の低下や品質の高級
化が阻害される。

これに対し、特開昭Ｅｌｌ−２８ｆｌ１５２号の如く二
方向凝固法、あるいは特公昭５３−１９２９０号の如く
鋳型の上面及び側面を保温して溶鋼を鋳型下面から凝固
させる一方向凝固法が提案されており、かなりの効果が
得られている。

しかしながら、これらの新しい製造技術においても、例
えば一方向凝固法においては、最終凝固部の上層に大き
な成分偏析層が形成され、また上層部になる程、緩慢冷
却に伴なう粒子間偏析が大きくなり、歩留、品質ともに
十分とは言い難い。

この一方向凝固法の問題を解決する手段として二方向凝
固法が提案されており、歩留、品質ともに大幅に改善さ
れた。しかしこの鋼塊を圧延法で加工処理する場合圧延
法では、圧下幅と圧下率を独立に選定することができず
、二方向凝固に適したスラブ圧延を行なうことができな
かった。従って従来から大きな加工比（圧減比）の必要
性から極厚鋼板製造のために、極厚スラブからの圧下が
不可欠と考えられ、スラブの厚肉化で対処していた。し
かし厚肉スラブでは側面の逆■偏析幅が増加し、歩留の
低下や鋳片品質を阻害する原因となっていた。

この関係を第１図に示すが、これにより、スラブ（鋳片
）厚が１３００１１１１以上になると負偏析度が大きく
なり、鋳片厚が約８００＋ｗ閣を越えると負偏析度は許
容値以上となり、負偏析部の切断除去等に伴なう歩留低
下を余儀なくされる。

また、圧減比を大きくするということは、製品厚みに対
しその素材であるスラブ厚を必要以上に厚くせねばなら
ず、いきおい鋳造凝固時の偏析の助長、収縮孔の形成等
に起因した品質阻害を生じ、またその製造に多大の手間
と経費を要し、高品質極厚鋼板の製造上の問題点となっ
ていた。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、前述した如き従来法の欠点を解消するもので
あり、小さな圧減比で内質の優れた鋼板を製造するもの
で、圧下に伴なう歩留の低下や逆Ｖ偏析の発生による内
質の不均一性を改善し、高品質高歩留極厚鋼板の製造法
を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は鋳込溶鋼を鋳型底面から凝固せしめつつ上面か
らも凝固させて後、該鋳込みスラブを鍛造することを特
徴とする高品質極厚鋼板の製造法である。

以下本発明の極厚鋼板の製造法について述べる。

まず、本発明は鋳込み溶鋼を鋳型の底面から凝固させつ
つ、上面はＡｒガス、窒素ガス等の冷媒気体の吹付、あ
るいは抜熱蓋、又はこれらの組合せ等により、該鋳込溶
鋼の上面を初期段階に急冷凝固せしめ上面凝固殻を作り
、その後、冷媒を調整して緩冷させつつ下方向と上方向
との二方向より該鋳込溶鋼を凝固させるとともに、内部
の凝固収縮に前記の上面の凝固殻を追従下降させつつ凝
固を完了する。

この二方向凝固スラブ（以下単にスラブと称する）にお
いて、凝固は前記冷媒を調整して緩冷を行ない、スラブ
の全厚に対し上方からの凝固厚を１５〜４０％に調整す
る。

この厚さが４０％より大きくなると、上面凝固殻の内部
収縮に追従した下降が阻害され、収縮孔の形成、あるい
は偏析を生ずる。また逆に１５％より小さくなると凝固
形態が一方向凝固と差異が少なく、凝固組織の粗大化と
最終凝固部に濃縮偏析を生ずる。

次に、この二方向凝固スラブを鍛造するものであるが１
本発明における鍛造とはスラブの下面側（鍛造時の底面
側）を固定金敷に載置し、スラブ上面を金具によって圧
下する方式で加工するので、スラブの全厚みの１５〜４
０％相当の上方凝固部の最終凝固部近傍を、鍛造時の圧
下金敷幅（Ｉｌｌ）と加工前後の平均板厚（ｈ■）で規
定されるｌパス当りの圧下幅（Ｗ／ｈｍ）を０．１〜０
．６、好ましくは０．２〜０．５とし、且つ圧下率を１
０％以上とし、更に加熱条件として鋳造待状態でのスラ
ブ上面を下面より５０℃以上高温とする。

ここで圧下幅（Ｗ／ｈｍ）が、０．５より大きいと、圧
下に伴なう変形率が鋳片上下方向で対称な分布となり、
鋳片上面側１５〜４０％に偏心したザク部を強圧下する
ような適正圧下が行なえず、ザク圧着に必要な圧下量以
上の大きな圧下を鋳片に加えねばならない。

一方０．２よりも小さいと圧下の浸透が認められず、初
期凝固の緻密な表層部のみ圧下される事になる等の理由
から好ましくない。

また、圧下率が１０％より小さいと上記ザク周辺部の変
形率が小さく、ザクが残留するなどバラツキが大きくな
り効果的でない。

上面の温度を５０℃以上とするのは、下面より上面への
圧下効果が増大することを狙ったもので、５０℃未満で
は上面側に偏心しているザクが残留する。

このような方策を取ることにより、小さな圧減比で逆■
偏析がなく、及び全体にわたって均質で且つ無欠陥の優
れた鋼板を製造することが可能となり、極厚鋼板製造に
必要となるスラブ厚を薄くでき、鋳込厚さを殆どそのそ
のまま鋼板厚みにできることから、二方向凝固スラブの
特性を最大限に活すことが可能となった。

また、鍛造と二方向凝固の組合せにより高歩留の達成と
加工費の大幅削減等による製造コストの低減も可能とな
った。

実施例 本発明の方法におけるスラブ（鋳片）（厚さ７００ｍｍ
）の鋳造法を図面に基づいて説明する。

第２図の鋳造設備概略図において、鋳型２に溶鋼４を注
入し、注入完了後ガス供給管５より不活性ガスを供給し
、又側面は断熱スリーブ３により断熱し、上下面からめ
凝固を優先的に促進させる。そして上面に供給されるガ
ス量を調整し、上面凝固殻１１の厚みが１２０〜１４０
ｍｍとなる様、上下面ノ抜熱バランスをコントロールし
た。該溶鋼４の主成分は表１に示す値の通りである。

この鋳片を用い鍛造テストを実施した。加熱条件は鋳片
上面の温度を下面より高くするための手段として、在炉
時間に差をつけた。鋳片上面温度が１２５０℃で１０ｈ
ｒ加熱とした場合と、同じ（１２５０℃、２４ｈｒ加熱
により上下面温度差を極力小さくした場合、前者の場合
下面の温度は上面より、１００℃から５０℃低く、後者
の場合３０℃低かった。

鍛造条件は、鋳片上面から局〜％厚さにザクが存在する
事から、圧下幅を０．１〜０．７とした。また圧下率は
８〜１５％の範囲で行なった。

鍛造条件及びＵＳＴ成績を表２及び第３．４図にまとめ
て示す。

このように鋳片最終凝固位置を上側１５〜４０％に偏在
させ、圧下幅を０．１〜０．８、好ましくは０．２〜０
．５、圧下率を１０％以上確保し、上面を下面に対し５
０℃以上の温度差をつける事により、小さな圧減比で内
質の優れた鋼板の製造が可能となる。

この結果、偏析が悪化する極厚鋳片によらず極厚鋼板の
製造が可能となった。

また鍛造法を採用し、上面側１２０〜１４０ｍ■で最大
となる応力分布を得るように、圧下幅を０．３〜０．５
に保ち、圧下率を１３〜１５％とする事により、パス回
数、更には圧減比を軽減する事が可能となり、極厚鋼板
製造のために必要となるスラブ厚を薄くできる。その結
果、鋳片の偏心レベルも大幅に改善され、また長片歩留
も極めて高い、特に、必要圧減比の緩和により、加熱原
単位を低くおさえ得るなど多くの利点が得られる。

（以下余白） 表１　成分 表２ 発明の効果 以上述べた如く本発明による製造法を用いることにより
、従来困難であった高品質極厚鋼板の工業化を実現する
とともに、高歩留の達成及び加工費等の大幅削減により
製造コストの低減をも達成できた。

【図面の簡単な説明】 第１図は、鋳片厚と逆Ｖ偏析部の負偏析度の関係を示し
た図、第２図は本発明実施例において用いた鋳片の鋳造
設備概要図、第３．４図は鍛造条件とＵＳＴ成績の関係
を示す図である。 １・拳・定盤、２・・拳鋳型、３・・・保温枠、４・・
・溶鋼、５・・・ガス供給管、６・・・吹込孔、７・・
・ガス抜孔、８・・・上蓋、９拳・・注湯口、１０・・
拳底面からの凝固部、１１・・φ上面凝固殻。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋳込溶鋼を鋳型底面から凝固せしめつつ上面からも凝固
   させて後、該鋳込みスラブを鍛造することを特徴とする
   高品質極厚鋼板の製造法。