JPH0310689B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0310689B2 JPH0310689B2 JP58051197A JP5119783A JPH0310689B2 JP H0310689 B2 JPH0310689 B2 JP H0310689B2 JP 58051197 A JP58051197 A JP 58051197A JP 5119783 A JP5119783 A JP 5119783A JP H0310689 B2 JPH0310689 B2 JP H0310689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- less
- wire rod
- rolling
- duplex stainless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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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
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/06—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
本発明は、二相系ステンレス鋼線材の製造法の
改良に関する。
改良に関する。
約60％のオーステナイト組織と約40％のフエラ
イト組織とからなる二相系ステンレス鋼は、溶接
棒にしたとき不純物感受性が低く広い範囲の材料
の溶接に適用できるから、クラツド鋼板製造のた
めの溶接や、肉盛り補修などに好んで使用されて
いる。AWS（アメリカ溶接協会）の規格による
ER312鋼は、その代表である。 しかしこの材料には、鋼塊から線材製品に至る
過程でしばしばワレが生じ、以後の加工に支障を
きたしやすいという難点がある。また、従来の線
材製造は、分壊圧延ののち溶体化処理をへてから
キズ取りをして線材圧延をはじめるので、鋼塊鋳
造後３回の加熱を必要とし、熱エネルギー消費量
が多い。 本発明者らは、二相系ステンレス鋼線材の製造
を、高い良品歩留りをもつて実現するとともに、
エネルギー消費量を低減することを意図して研究
した。その結果、上記のワレは硬くて脆いσ相の
析出に起因すること、およびその析出は冷却速度
および加工歪みによつて左右されることを見出し
た。
イト組織とからなる二相系ステンレス鋼は、溶接
棒にしたとき不純物感受性が低く広い範囲の材料
の溶接に適用できるから、クラツド鋼板製造のた
めの溶接や、肉盛り補修などに好んで使用されて
いる。AWS（アメリカ溶接協会）の規格による
ER312鋼は、その代表である。 しかしこの材料には、鋼塊から線材製品に至る
過程でしばしばワレが生じ、以後の加工に支障を
きたしやすいという難点がある。また、従来の線
材製造は、分壊圧延ののち溶体化処理をへてから
キズ取りをして線材圧延をはじめるので、鋼塊鋳
造後３回の加熱を必要とし、熱エネルギー消費量
が多い。 本発明者らは、二相系ステンレス鋼線材の製造
を、高い良品歩留りをもつて実現するとともに、
エネルギー消費量を低減することを意図して研究
した。その結果、上記のワレは硬くて脆いσ相の
析出に起因すること、およびその析出は冷却速度
および加工歪みによつて左右されることを見出し
た。
本発明の目的は、σ相の形成を避けて圧延用素
材を用意し、溶体化処理を行なう必要がなく、圧
延段階においてもσ相の形成による欠陥の生じな
い、二相系ステンレス鋼線材の製造法を提供する
ことにある。 発明の構成
材を用意し、溶体化処理を行なう必要がなく、圧
延段階においてもσ相の形成による欠陥の生じな
い、二相系ステンレス鋼線材の製造法を提供する
ことにある。 発明の構成
本発明の二相系ステンレス鋼線材の製造法は、
二相系ステンレス鋼を連続鋳造することにより、
一辺200mm以下の角形断面またはそれと等価な断
面サイズの鋳片に形成し、加熱温度1200℃以上、
好ましくは1300℃程度の温度から線材圧延を行な
うことを特徴とする。 圧延時の条件により材料温度が低下し、σ相の
析出するおそれがある場合は、ハンドバーナーな
どによる補助加熱を行なうとよい。 線材圧延によつて得たコイルは、徐冷されると
σ相生成の心配があるから、なるべく急冷する。
経験によれば、通常の空冷でとくに問題はない
が、フアンまたはブロアによる強制冷却を行なえ
ば確実である。 本発明を適用できる二相系ステンレス鋼の代表
的なものは、前掲のER312鋼であつて、その合金
組成はつぎのとおりである。 Ｃ：0.15％以下、 Si：1.0％以下、 Mn：2.0％以下、 Ni：８〜10％、 Cr：28〜32％、 残部はFeおよび不純物 もちろん、このほかの組成、たとえば上記に加
えてMo：２〜３％、Ｎ：0.1％を含有するものな
ど、すべての二相系ステンレス鋼から、この方法
で線材を製造することができる。
二相系ステンレス鋼を連続鋳造することにより、
一辺200mm以下の角形断面またはそれと等価な断
面サイズの鋳片に形成し、加熱温度1200℃以上、
好ましくは1300℃程度の温度から線材圧延を行な
うことを特徴とする。 圧延時の条件により材料温度が低下し、σ相の
析出するおそれがある場合は、ハンドバーナーな
どによる補助加熱を行なうとよい。 線材圧延によつて得たコイルは、徐冷されると
σ相生成の心配があるから、なるべく急冷する。
経験によれば、通常の空冷でとくに問題はない
が、フアンまたはブロアによる強制冷却を行なえ
ば確実である。 本発明を適用できる二相系ステンレス鋼の代表
的なものは、前掲のER312鋼であつて、その合金
組成はつぎのとおりである。 Ｃ：0.15％以下、 Si：1.0％以下、 Mn：2.0％以下、 Ni：８〜10％、 Cr：28〜32％、 残部はFeおよび不純物 もちろん、このほかの組成、たとえば上記に加
えてMo：２〜３％、Ｎ：0.1％を含有するものな
ど、すべての二相系ステンレス鋼から、この方法
で線材を製造することができる。
前記の製造工程の確立に至る過程を説明すれ
ば、まず本発明者らは二相系ステンレス鋼の鋼塊
（ascast状態および分塊のための加熱後）につい
て検査し、欠陥が皆無であることをたしかめた。 次に分塊圧延後の鋼片に対して、異なる条件の
冷却を行なつたところ、徐冷または空冷した鋼片
にはワレがみられ、一方、水冷したものにはみら
れなかつた。 各鋼片の横断面についてσ相の分布をしらべた
ところ、水冷材は全くσ相がなく、空冷材は表層
約10mmに、また徐冷材は表層約20mmにσ相があ
り、どちらも中心部にはσ相が認められなかつ
た。 急冷したものにσ相の析出がない事実は、冷却
条件の重要性を示すことにほかならない。これを
とらえて本発明者らは、鋼塊の分塊圧延後の冷却
を所定の冷却速度で実施することにより、σ相の
生成を回避して線材圧延を行なう技術を確立し、
別途提案した。 上記の事実と同時に注目をひいたのは、相対的
に冷却が速い表層部にσ相が発生し、冷却が遅い
中心部に発生しないという事実であつて、これ
は、分塊圧延の際に与えられる加工歪のみ大小が
σ相の発生に大きく寄与していることをも意味す
る。 そこで本発明者らは、分塊圧延の工程を経るこ
となく直ちに線材圧延工程に入ることのできるサ
イズの鋼片を直接得ることを意図し、連続鋳造の
採用に着目した。小さな断面の連続鋳造は、鋼片
に対してほとんど塑性加工が加えられないし、鋳
片の冷却も比較的速やかで、σ相生成の防止には
有利であると考えたからである。 この期待が正しいことは、実験により裏付けら
れた。すなわち、150mm角の連続鋳造による鋳片
の組織について、Ｘ線回折によりσ相の有無をし
らべたところ、中心部も表層部も、１％以下であ
つた。 そこで、この前後の条件をえらんで実験を重
ね、σ相が実質上形成されず、かつ直ちに線材圧
延工程に入れる鋳片サイズとして決定したのが、
前記した一辺200mm以下の角形断面またはそれと
等価な断面である。 １辺200mm以下の角形断面に等価な断面とは、
以上の説明から理解されるように、冷却速度に関
して実質上同等の挙動を示す断面を意味する。た
とえば、一辺が200mmを少し超えても、他の辺が
200mmより小さい長方形の断面をもつた鋳片は、
冷却速度は200mm角のものと同等またはそれ以上
であろう。両辺とも200mm以下の長方形断面をも
つ鋳片も含まれることはいうまでもない。 断面サイズの下限は、理論上は存在しない。し
かし、既存の線材圧延機の利用を前提とし、生産
性を考慮する以上、あまり小さい断面の鋳片を経
由することは、実際的とはいえない。一辺が100
mmにみたない角形または長方形断面の鋳片は、そ
うした実質的意味で本発明の対象外ということに
なる。 圧延に際して高温に加熱することは、鋳造中に
析出することのあるσ相を再び固溶させて、実質
上σ相を存在させないことがひとつの狙いであ
り、圧延中の温度低下を見込んで比較的高い終止
温度を確保することが、いまひとつの目的であ
る。圧延後の急冷は、σ相の形成が起り得る領域
を速やかに通過して、その析出を避けるために行
なう。
ば、まず本発明者らは二相系ステンレス鋼の鋼塊
（ascast状態および分塊のための加熱後）につい
て検査し、欠陥が皆無であることをたしかめた。 次に分塊圧延後の鋼片に対して、異なる条件の
冷却を行なつたところ、徐冷または空冷した鋼片
にはワレがみられ、一方、水冷したものにはみら
れなかつた。 各鋼片の横断面についてσ相の分布をしらべた
ところ、水冷材は全くσ相がなく、空冷材は表層
約10mmに、また徐冷材は表層約20mmにσ相があ
り、どちらも中心部にはσ相が認められなかつ
た。 急冷したものにσ相の析出がない事実は、冷却
条件の重要性を示すことにほかならない。これを
とらえて本発明者らは、鋼塊の分塊圧延後の冷却
を所定の冷却速度で実施することにより、σ相の
生成を回避して線材圧延を行なう技術を確立し、
別途提案した。 上記の事実と同時に注目をひいたのは、相対的
に冷却が速い表層部にσ相が発生し、冷却が遅い
中心部に発生しないという事実であつて、これ
は、分塊圧延の際に与えられる加工歪のみ大小が
σ相の発生に大きく寄与していることをも意味す
る。 そこで本発明者らは、分塊圧延の工程を経るこ
となく直ちに線材圧延工程に入ることのできるサ
イズの鋼片を直接得ることを意図し、連続鋳造の
採用に着目した。小さな断面の連続鋳造は、鋼片
に対してほとんど塑性加工が加えられないし、鋳
片の冷却も比較的速やかで、σ相生成の防止には
有利であると考えたからである。 この期待が正しいことは、実験により裏付けら
れた。すなわち、150mm角の連続鋳造による鋳片
の組織について、Ｘ線回折によりσ相の有無をし
らべたところ、中心部も表層部も、１％以下であ
つた。 そこで、この前後の条件をえらんで実験を重
ね、σ相が実質上形成されず、かつ直ちに線材圧
延工程に入れる鋳片サイズとして決定したのが、
前記した一辺200mm以下の角形断面またはそれと
等価な断面である。 １辺200mm以下の角形断面に等価な断面とは、
以上の説明から理解されるように、冷却速度に関
して実質上同等の挙動を示す断面を意味する。た
とえば、一辺が200mmを少し超えても、他の辺が
200mmより小さい長方形の断面をもつた鋳片は、
冷却速度は200mm角のものと同等またはそれ以上
であろう。両辺とも200mm以下の長方形断面をも
つ鋳片も含まれることはいうまでもない。 断面サイズの下限は、理論上は存在しない。し
かし、既存の線材圧延機の利用を前提とし、生産
性を考慮する以上、あまり小さい断面の鋳片を経
由することは、実際的とはいえない。一辺が100
mmにみたない角形または長方形断面の鋳片は、そ
うした実質的意味で本発明の対象外ということに
なる。 圧延に際して高温に加熱することは、鋳造中に
析出することのあるσ相を再び固溶させて、実質
上σ相を存在させないことがひとつの狙いであ
り、圧延中の温度低下を見込んで比較的高い終止
温度を確保することが、いまひとつの目的であ
る。圧延後の急冷は、σ相の形成が起り得る領域
を速やかに通過して、その析出を避けるために行
なう。
ER312鋼を溶製して、一辺がそれぞれ130mm、
150mm、170mmまたは200mmの角形断面をもつた鋳
片に連続鋳造した。 各鋳片を1100℃、1150℃または1300℃に加熱し
て、仕上サイズ径13mmの線材に圧延し、空冷し
た。圧延終止温度は、それぞれ1000℃、1050℃お
よび1200℃であつた。比較のため、インゴツトを
分塊圧延して170mm角の鋳片としたものを用意し、
溶体化処理をせずに、上記と同じ条件で線材圧延
にかけた。 製品線材ついて、表面の横ワレの有無をしら
べ、表層から10mmの位置のサンプルを採取して、
σ相の含有量を測定した。その結果を下にまとめ
て示す。
150mm、170mmまたは200mmの角形断面をもつた鋳
片に連続鋳造した。 各鋳片を1100℃、1150℃または1300℃に加熱し
て、仕上サイズ径13mmの線材に圧延し、空冷し
た。圧延終止温度は、それぞれ1000℃、1050℃お
よび1200℃であつた。比較のため、インゴツトを
分塊圧延して170mm角の鋳片としたものを用意し、
溶体化処理をせずに、上記と同じ条件で線材圧延
にかけた。 製品線材ついて、表面の横ワレの有無をしら
べ、表層から10mmの位置のサンプルを採取して、
σ相の含有量を測定した。その結果を下にまとめ
て示す。
【表】
＊ 圧延鋼片
上記のデータから明らかなように、鋳片の断面
が200mm角に達すると、σ相が生成して横ワレが
生じ、歩留りが著しく低下する。また、圧延加熱
温度が低い（1100℃）場合には、小断面の鋳片に
おいても横ワレの発生が防ぎ難くなることわか
る。 発明の効果 本発明により、分塊圧延の際の加工歪みに起因
するσ相生成が避けられない、高い良品歩留りで
二相系ステンレス鋼の線材が製造できる。従来の
分塊圧延工程が不要になるだけでなく、溶体化処
理も不要になるから、鋳造後いわゆるワンヒート
の加工が可能になり、熱エネルギー消費量が節約
され、工数の減少とともに、コスト低減に大いに
寄与する。
上記のデータから明らかなように、鋳片の断面
が200mm角に達すると、σ相が生成して横ワレが
生じ、歩留りが著しく低下する。また、圧延加熱
温度が低い（1100℃）場合には、小断面の鋳片に
おいても横ワレの発生が防ぎ難くなることわか
る。 発明の効果 本発明により、分塊圧延の際の加工歪みに起因
するσ相生成が避けられない、高い良品歩留りで
二相系ステンレス鋼の線材が製造できる。従来の
分塊圧延工程が不要になるだけでなく、溶体化処
理も不要になるから、鋳造後いわゆるワンヒート
の加工が可能になり、熱エネルギー消費量が節約
され、工数の減少とともに、コスト低減に大いに
寄与する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 二相系ステンレス鋼を連続鋳造することによ
り、一辺200mm以下の角形断面またはそれと等価
な断面サイズをもつた鋳片を形成し、加熱温度
1200℃以上の温度から線材圧延を行なうことを特
徴とする二相系ステンレス鋼線材の製造法。 ２ 二相系ステンレス鋼として、Ｃ：0.15％以
下、Si：1.0％以下、Mn：2.0％以下、Ni：８〜
10％およびCr：28〜32％を含有し、残部がFeお
よび不純物からなる合金組成を有するものを使用
する特許請求の範囲第１項の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051197A JPS59177318A (ja) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | 二相系ステンレス鋼線材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051197A JPS59177318A (ja) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | 二相系ステンレス鋼線材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59177318A JPS59177318A (ja) | 1984-10-08 |
| JPH0310689B2 true JPH0310689B2 (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=12880155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58051197A Granted JPS59177318A (ja) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | 二相系ステンレス鋼線材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59177318A (ja) |
-
1983
- 1983-03-26 JP JP58051197A patent/JPS59177318A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59177318A (ja) | 1984-10-08 |
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