JPH0148337B2 - - Google Patents
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- JPH0148337B2 JPH0148337B2 JP10025383A JP10025383A JPH0148337B2 JP H0148337 B2 JPH0148337 B2 JP H0148337B2 JP 10025383 A JP10025383 A JP 10025383A JP 10025383 A JP10025383 A JP 10025383A JP H0148337 B2 JPH0148337 B2 JP H0148337B2
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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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
本発明はFe−高Ni合金のスラブを製造する改
良された方法に関する。 Fe−35〜45％Ni合金は、いわゆるアンバー型
合金として知られているもので、熱膨脹係数が他
の合金に較べ著しく小さいという特徴を有してい
る。 この合金のうち、Fe−36％Ni合金は低温域で
の熱膨脹係数が最も小さく、この利点を生かし、
液化天然ガスの輸送容器や貯蔵タンク（以下一括
して容器という）として使用されている。これら
の容器のための材料としては広幅ストリツプが要
求されている。 一方Fe−42％Ni合金は高温域での熱膨脹係数
が小さく、この点を利用して、ICのリードフレ
ーム材として多用されている。この用途において
も、近年のフオトエツチング加工技術の発達に伴
ない、従来の狭幅コイルに替つて幅500mm前後の
広幅コイルの需要が急増している。 このような情勢のものとに、近年、Fe−高Ni
アンバー型合金に対しても、大型鋼塊による大量
生産化、コスト低減が求められており、製増歩留
低下防止のために厳しい製造管理が行なわれてい
る。 Fe−高Ni金合を歩留よく製造するためには、
分塊圧延時に割れが多発するという問題を解決す
る必要がある。 Fe−高Ni合金はオーステナイト均一相として
凝固するため、不純物元素の偏析、硫化物、酸化
物の析出が起りやすく、熱間加工時に、これらの
偏析物、析出物を起点にして割れが発生する。従
つて分塊後のスラブの割れ、きずを除去するため
にスラブ表面を重研削する必要があり、また、割
れの程度が大きく屑化せざるを得ない場合もあ
り、歩留の低下とコスト高を招いていた。この傾
向は鋳塊が大型化するにつれて顕著になり、Fe
−高Niアンバー型合金スラブを大型鋳塊から製
造する際の大きな制約となつていた。 こうした困難を克服する手段として、先に本出
願人は、この種の合金中のAlが熱間加工割れを
著しく助長することを知見し、Al量を0.02％以下
に抑えることで熱間割れを軽減できることを示し
た（特公昭55−42141号）。 周知のようにAlは強力な脱酸剤であり、良好
な品質を得るために、その使用は欠くことができ
ないが、合金中に残留するAl量を微量領域、特
に0.02％以下にコントロールすることは技術的に
極めて困難で、厳密に管理しても、この限度を越
えることはしばしば起きる。 従つて前記特公昭55−42141号に開示の方法は、
工業的生産において実施することは可なり困難で
あつた。 本発明は特公昭55−42141号に記載の方法の趣
旨に従いながら、さらに実用的な方法を提供する
ものである。本発明者等はFe−高Ni合金の熱間
割れ性は圧延に先立つ加熱時の昇温速度に著しく
影響されることを知見し、分塊圧延時の加熱昇温
速度を厳密にコントロールすることによつて熱間
割れの発生を軽減し、Alの許容量を拡大するこ
とを可能にした。 即ち、本発明によれば、Niを35〜45％含有し
残部Feおよび不可避的不純物よりなるFe−高Ni
合金のスラブの製造法であつて、合金成分中Al
を0.04％以下に制限すること、圧延に先立つ合金
鋳塊の加熱を１時間当り100℃以下の昇温速度で
行なうことを特徴とする方法が提供される。 本発明の対象合金はいわゆるアンバー型Fe−
高Ni合金である。前述のように、低温域では、
36％Niで高温領域では42％Niで熱膨脹係数が最
小となり、低熱膨張性をえるためにNi量は35〜
45％とする。 Mn、Si、Cr、Co、Ｐ、Ｓ、Ｎ、Ｏに関して
は、Mnは熱間加工性と溶接高温割れの軽減に有
効な元素で熱膨張係数に影響しない範囲として
1.2％まで含有してもよい（特公昭56−45989）。
Ｓ、Ｏは熱間加工性を阻害するため、それぞれ
0.015％、0.025％以下に制限する必要がある（特
公昭55−42141）。 Ｎは鋼塊の気泡発生を防止する上で0.02％以下
とする必要があるが、好ましくは0.004％以下で
ある（特公昭55−42141）。 その他、Si、Cr、Co、Ｐについては
ASTMA658（36％Ni）、ASTM F30（42％Ni）で
規定される範囲まで含有してもよい。 Alは上に記したように、熱間割れに有害な元
素であつて可及的に低い方が好ましいのである
が、そのコントロールが困難である。本発明にお
いては加熱昇温速度を毎時間100℃以下にコント
ロールすることにより0.04％まで許容できる。 以下本発明を具体例にもとづいて詳細に説明す
る。 第１表に供試材の化学組成が示されている。供
試材はいずれも40トン電炉で溶製し、転炉で精錬
し、脱ガス処理を行ない、約6.5トンの鋳塊に製
造した。 これらの鋳塊を分塊圧延するに際し、各鋳塊を
１時間当り、70℃、100℃、300℃の昇温速度で
1150℃まで加熱し、約３時間保持した後、分塊圧
延して厚み110mmのスラブに製造した時の割れの
状態を観察し、割れきず等をスラブグラインダー
を研削除去した時の歩留を前記観察
良された方法に関する。 Fe−35〜45％Ni合金は、いわゆるアンバー型
合金として知られているもので、熱膨脹係数が他
の合金に較べ著しく小さいという特徴を有してい
る。 この合金のうち、Fe−36％Ni合金は低温域で
の熱膨脹係数が最も小さく、この利点を生かし、
液化天然ガスの輸送容器や貯蔵タンク（以下一括
して容器という）として使用されている。これら
の容器のための材料としては広幅ストリツプが要
求されている。 一方Fe−42％Ni合金は高温域での熱膨脹係数
が小さく、この点を利用して、ICのリードフレ
ーム材として多用されている。この用途において
も、近年のフオトエツチング加工技術の発達に伴
ない、従来の狭幅コイルに替つて幅500mm前後の
広幅コイルの需要が急増している。 このような情勢のものとに、近年、Fe−高Ni
アンバー型合金に対しても、大型鋼塊による大量
生産化、コスト低減が求められており、製増歩留
低下防止のために厳しい製造管理が行なわれてい
る。 Fe−高Ni金合を歩留よく製造するためには、
分塊圧延時に割れが多発するという問題を解決す
る必要がある。 Fe−高Ni合金はオーステナイト均一相として
凝固するため、不純物元素の偏析、硫化物、酸化
物の析出が起りやすく、熱間加工時に、これらの
偏析物、析出物を起点にして割れが発生する。従
つて分塊後のスラブの割れ、きずを除去するため
にスラブ表面を重研削する必要があり、また、割
れの程度が大きく屑化せざるを得ない場合もあ
り、歩留の低下とコスト高を招いていた。この傾
向は鋳塊が大型化するにつれて顕著になり、Fe
−高Niアンバー型合金スラブを大型鋳塊から製
造する際の大きな制約となつていた。 こうした困難を克服する手段として、先に本出
願人は、この種の合金中のAlが熱間加工割れを
著しく助長することを知見し、Al量を0.02％以下
に抑えることで熱間割れを軽減できることを示し
た（特公昭55−42141号）。 周知のようにAlは強力な脱酸剤であり、良好
な品質を得るために、その使用は欠くことができ
ないが、合金中に残留するAl量を微量領域、特
に0.02％以下にコントロールすることは技術的に
極めて困難で、厳密に管理しても、この限度を越
えることはしばしば起きる。 従つて前記特公昭55−42141号に開示の方法は、
工業的生産において実施することは可なり困難で
あつた。 本発明は特公昭55−42141号に記載の方法の趣
旨に従いながら、さらに実用的な方法を提供する
ものである。本発明者等はFe−高Ni合金の熱間
割れ性は圧延に先立つ加熱時の昇温速度に著しく
影響されることを知見し、分塊圧延時の加熱昇温
速度を厳密にコントロールすることによつて熱間
割れの発生を軽減し、Alの許容量を拡大するこ
とを可能にした。 即ち、本発明によれば、Niを35〜45％含有し
残部Feおよび不可避的不純物よりなるFe−高Ni
合金のスラブの製造法であつて、合金成分中Al
を0.04％以下に制限すること、圧延に先立つ合金
鋳塊の加熱を１時間当り100℃以下の昇温速度で
行なうことを特徴とする方法が提供される。 本発明の対象合金はいわゆるアンバー型Fe−
高Ni合金である。前述のように、低温域では、
36％Niで高温領域では42％Niで熱膨脹係数が最
小となり、低熱膨張性をえるためにNi量は35〜
45％とする。 Mn、Si、Cr、Co、Ｐ、Ｓ、Ｎ、Ｏに関して
は、Mnは熱間加工性と溶接高温割れの軽減に有
効な元素で熱膨張係数に影響しない範囲として
1.2％まで含有してもよい（特公昭56−45989）。
Ｓ、Ｏは熱間加工性を阻害するため、それぞれ
0.015％、0.025％以下に制限する必要がある（特
公昭55−42141）。 Ｎは鋼塊の気泡発生を防止する上で0.02％以下
とする必要があるが、好ましくは0.004％以下で
ある（特公昭55−42141）。 その他、Si、Cr、Co、Ｐについては
ASTMA658（36％Ni）、ASTM F30（42％Ni）で
規定される範囲まで含有してもよい。 Alは上に記したように、熱間割れに有害な元
素であつて可及的に低い方が好ましいのである
が、そのコントロールが困難である。本発明にお
いては加熱昇温速度を毎時間100℃以下にコント
ロールすることにより0.04％まで許容できる。 以下本発明を具体例にもとづいて詳細に説明す
る。 第１表に供試材の化学組成が示されている。供
試材はいずれも40トン電炉で溶製し、転炉で精錬
し、脱ガス処理を行ない、約6.5トンの鋳塊に製
造した。 これらの鋳塊を分塊圧延するに際し、各鋳塊を
１時間当り、70℃、100℃、300℃の昇温速度で
1150℃まで加熱し、約３時間保持した後、分塊圧
延して厚み110mmのスラブに製造した時の割れの
状態を観察し、割れきず等をスラブグラインダー
を研削除去した時の歩留を前記観察
【表】
【表】
の結果とともに第２表に示す。
【表】
なお分塊圧延時の圧下率は、先に本願出願人に
よつて特公昭57−54205号において提案されたよ
うに圧下量40％までは１パイ当りの圧下率を３％
とした。 分塊圧延に際しての合金塊の加熱は従来燃料
（重油）の使用する低減をするために可及的に短
時間、通常１時間当り300℃前後の昇温速度で実
施されている。 第２表に見られる通り、本発明法では、割れは
微小で、95％以上の歩留りを得ている。これに対
し従来法に従つて300℃／時間の昇温速度に加温
する場合、Al含有0.02％以下でないと粗大割れが
発生し、研削による製品化は不可能（表中には
「研削不能」と記した）であつた。Al量0.013〜
0.02％の試料No.３〜５でも歩留は88〜92％に留ま
り、本発明方法に匹敵する歩留を得るためには
Al量を0.01％未満にしなければならぬが、これは
至難の業である。Al量が0.04％を越える場合は比
較法として掲げられている例に見られる通り、70
℃／時間の昇温速度で実施しても、粗大割れが発
生している。 第２表に示される実験結果にもとづいて、分塊
圧延スラブにおける割れ発生に及ぼすAl量の影
響を、昇温速度300℃／時間と70℃／時間および
100℃／時間についてまとめてみると第１図と第
２図のようになる。これらの図における割れ発生
のランク付けは次の通りである。 割れ発生ランク 基 準 Ａ 95％以上のきず取り歩留が得られ
るもの Ｂ 88％〜95％未満のきず取り歩留が
得られるもの Ｃ 粗大割れが発生し、きず取り研削
不能のもの これらの図に見られる通り、300℃／時間の昇
温速度で実施する場合、割れを除去して製品化で
きるＢランク以上の表面状態を得るためには、
Al量を0.02％以下とする必要がある（特公昭55−
42141号の提案）のに対し、100℃／時間以下の昇
温速度で実施する場合は、Ｂランク以上の表面状
態を得るためには、0.04％以下で充分である。 本発明法は従来法に比べ分塊割れに対するAl
の許容量を拡大し、かつ、割れの程度を軽減しえ
るもので、Fe−高Niアンバー型合金の熱間加工
割れの防止にきわめて効果的で、製造歩留の向上
に著しく寄与し、工業的価値は大である。
よつて特公昭57−54205号において提案されたよ
うに圧下量40％までは１パイ当りの圧下率を３％
とした。 分塊圧延に際しての合金塊の加熱は従来燃料
（重油）の使用する低減をするために可及的に短
時間、通常１時間当り300℃前後の昇温速度で実
施されている。 第２表に見られる通り、本発明法では、割れは
微小で、95％以上の歩留りを得ている。これに対
し従来法に従つて300℃／時間の昇温速度に加温
する場合、Al含有0.02％以下でないと粗大割れが
発生し、研削による製品化は不可能（表中には
「研削不能」と記した）であつた。Al量0.013〜
0.02％の試料No.３〜５でも歩留は88〜92％に留ま
り、本発明方法に匹敵する歩留を得るためには
Al量を0.01％未満にしなければならぬが、これは
至難の業である。Al量が0.04％を越える場合は比
較法として掲げられている例に見られる通り、70
℃／時間の昇温速度で実施しても、粗大割れが発
生している。 第２表に示される実験結果にもとづいて、分塊
圧延スラブにおける割れ発生に及ぼすAl量の影
響を、昇温速度300℃／時間と70℃／時間および
100℃／時間についてまとめてみると第１図と第
２図のようになる。これらの図における割れ発生
のランク付けは次の通りである。 割れ発生ランク 基 準 Ａ 95％以上のきず取り歩留が得られ
るもの Ｂ 88％〜95％未満のきず取り歩留が
得られるもの Ｃ 粗大割れが発生し、きず取り研削
不能のもの これらの図に見られる通り、300℃／時間の昇
温速度で実施する場合、割れを除去して製品化で
きるＢランク以上の表面状態を得るためには、
Al量を0.02％以下とする必要がある（特公昭55−
42141号の提案）のに対し、100℃／時間以下の昇
温速度で実施する場合は、Ｂランク以上の表面状
態を得るためには、0.04％以下で充分である。 本発明法は従来法に比べ分塊割れに対するAl
の許容量を拡大し、かつ、割れの程度を軽減しえ
るもので、Fe−高Niアンバー型合金の熱間加工
割れの防止にきわめて効果的で、製造歩留の向上
に著しく寄与し、工業的価値は大である。
第１図は本発明に係わるFe−高Ni合金の分塊
圧延時の加熱を300℃／時間の昇温速度で行なつ
た場合の分塊割れ発生の程度と合金のAl含有量
の関係を示す。第２図は同じ合金の分塊圧延時の
加熱を70℃／時間および100℃／時間の昇温速度
で行なつた場合の分塊割れ発生の程度と合金の
Al含有量の関係を示す。
圧延時の加熱を300℃／時間の昇温速度で行なつ
た場合の分塊割れ発生の程度と合金のAl含有量
の関係を示す。第２図は同じ合金の分塊圧延時の
加熱を70℃／時間および100℃／時間の昇温速度
で行なつた場合の分塊割れ発生の程度と合金の
Al含有量の関係を示す。
Claims (1)
- １ Niを35〜45％含有し残部Feおよび不可避的
不純物よりなるFe−高Ni合金のスラブの製造法
であつて、合金成分中Alを0.04％以下に制限する
こと、圧延に先立つ合金鋳塊の加熱を１時間当り
100℃以下の昇温速度で行なうことを特徴とする
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10025383A JPS59226117A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Ｆｅ−高Ｎｉ合金スラブの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10025383A JPS59226117A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Ｆｅ−高Ｎｉ合金スラブの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59226117A JPS59226117A (ja) | 1984-12-19 |
| JPH0148337B2 true JPH0148337B2 (ja) | 1989-10-18 |
Family
ID=14269054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10025383A Granted JPS59226117A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Ｆｅ−高Ｎｉ合金スラブの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59226117A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255953A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-17 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 打抜性の良好なるＦｅ−Ｎｉ系封着合金 |
| JPS60255954A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-17 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 打抜性及び耐応力腐食割れ性の良好なるＦｅ−Ｎｉ系封着合金 |
| JP2510154B2 (ja) * | 1986-01-10 | 1996-06-26 | 川崎製鉄株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ系合金冷延板とその製造方法 |
| JPS6425944A (en) * | 1987-04-27 | 1989-01-27 | Nippon Mining Co | Shadow mask material |
| JP3316909B2 (ja) * | 1992-01-31 | 2002-08-19 | 日本鋼管株式会社 | 黒化処理性に優れたシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系およびＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金薄板 |
| JP5447770B2 (ja) * | 2008-09-09 | 2014-03-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炭素鋼材の均熱焼鈍処理方法 |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP10025383A patent/JPS59226117A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59226117A (ja) | 1984-12-19 |
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