JPH04266416A - ステンレス鋼鋳片の精整方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造法によるステ
ンレス鋼鋳片の精整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の急速な連続鋳造プロセスの普及に
より、ステンレス鋼板などでも、連続鋳造法による鋳片
を、熱間圧延又は、熱間圧延と冷間圧延を行うプロセス
が一般的となってきた。ステンレス鋼板では、その表面
の美しさから、他鋼板と比較して建材などに利用される
ことが多いため、特に、表面品質に対する要求が厳しい
。特に、連続鋳造法では、モールドの上下振動（オシレ
ーション）によってモールドと鋳片との間にパウダを流
入することが必須となるが、この際に、鋳片の表面に形
成される周期的な凹凸（オシレーションマーク）が形成
される。このオシレーションマークの凹部（谷部）に形
成されるＮｉの濃化した表面偏析部が、圧延、酸洗後に
、木目模様状の欠陥となり、問題となってきた。この対
策として、モールドの振動条件の変更によるオシレーシ
ョンマーク深さの低減がはかられている。

【０００３】しかしながら、現状では未だ表面偏析部が
残存するため、鋳片表面をグラインダなどを用いて砥石
研削することにより手入れし、さらにショットブラスト
を施し、後工程に流すため、著しいコストアップとなっ
ていた。一方、特開平１−３２１０１２号公報に開示さ
れるように、圧延前の鋳片に施すショットブラスト処理
を強化することにより鋳片表面に深さ５０μｍ以上のミ
クロクラックを形成させ、熱間圧延前の１１００℃以上
の加熱により生成する酸化スケール厚みを増すことによ
り、脱スケール時に表面欠陥部を除去する対策も行われ
ている。しかしながら、この方法では、ミクロクラック
を生成させるためには、ショット粒子の初速度を大きく
する必要があり、このために必要な設備が大型となる。 また、ショット粒子の初速度を上げるとミクロクラック
の生成が不均一となったり、またこのために、酸化スケ
ールを厚めに設定する必要があって、歩留の低下を生じ
る恐れがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明方法は、上記の
ような問題点を解決した経済的で効果的なステンレス鋼
鋳片の精整方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明方法では、ショッ
トブラスト処理を行う前のステンレス鋼鋳片の表層部の
状態に注目した。すなわち、ショットブラスト処理によ
って、効率的に均一なミクロクラックを生成させるため
には、ショットブラスト処理前にスラブ表層部の組織を
微細化し、かつ、Ｃｒなどの炭化物を粒内に均一に分散
析出させることが重要であるということを見出した。鋳
片表層部での組織の微細化と微細な炭化物の均一分散析
出により鋳片の表面硬度を上昇させ、さらに、機械的手
段例えばショットブラスト処理によって大きい歪を導入
させ、後工程の加熱炉において均一に微細なミクロクラ
ックを生成することができる。この方法によって均一な
厚みの酸化スケールを生成させることができ、スケール
除去により歩留の大きなロスなしに表面偏析などの表面
欠陥を除去する。この表面欠陥の深さの平均は５０μｍ
程度である。

【０００６】したがって、この表面欠陥を除去するため
には上記ミクロクラックの深さはそれ以上に深くする必
要があるため、５０μｍ以上は必要である。５０μｍ以
上の深さのクラックの与え方としては例えばあらかじめ
鋳片の急冷開始温度と冷却速度とショットブラスト条件
とクラック深さとの関係のデータを求めておき、そのデ
ータに基づいてショットブラストの条件を選択すればよ
い。

【０００７】

【作用】連鋳機で鋳込まれた直後のステンレス鋼鋳片を
そのまま水槽に浸漬させるか、あるいは、水スプレーな
どによってスラブ表面を急冷することにより、表層部の
組織の微細化、クロムなどの炭化物の粒内への均一微細
析出をさせることができる。急冷する前のスラブの表面
温度は４００℃以上が必要であり、これ以下の温度まで
徐冷してしまうと、炭化物の析出がδ−γ粒界やγ−γ
粒界で優先的に起こり、後工程のショットブラスト処理
とその後の加熱炉においてミクロクラックが生成し難く
なる。

【０００８】鋳片を急冷した場合、急冷しない場合、及
び同鋳片をその後ショットブラスト処理した場合の硬度
の相違を図１に示す。図１中に示されている硬度差Ａは
急冷の有無による差、硬度差Ｂは急冷後のショットブラ
ストの有無による差、硬度差Ｃはグラインダ手入れ後の
ショットの有無による差を示している。図１から、鋳片
を急冷した後に、ショットブラスト処理を施すことによ
り、鋳片表層部の硬度が著しく増加することがわかる。 この大きい硬度上昇は、鋳片表層部で、ショットブラス
トにより大きな加工歪が導入された結果であり、加熱炉
中での回復・再結晶時にミクロクラックを形成する。さ
らに、加熱炉ではこのミクロクラックに沿って酸素が侵
入し、クロムの優先酸化が起こることにより、酸化皮膜
層が厚く成長する。この酸化皮膜は内部酸化によるため
比較的粗く成長し、加熱炉後の高圧水によるスケールオ
フが容易である。この方法により、表面偏析部などの表
面欠陥を効率的に除去することができる。

【０００９】

【実施例】ＳＵＳ３０４ステンレス鋼を連鋳機で鋳込み
、トーチでガス切断した後、鋳片を水槽に浸漬して室温
まで冷却した。水冷前の鋳片の表面温度は実施例１では
幅中央の位置で６８０℃、実施例２では４００℃、比較
例１では３７０℃であった。比較例２として同一チャー
ジで放冷した鋳片についても、急冷した鋳片と同一のシ
ョットブラスト処理を行った。

【００１０】また、実施例３としてトーチでガス切断し
た直後、すなわち表面温度５００℃から、水スプレイに
よって２ｍ３　／分の水を鋳片に均一に約１０分間かけ
て、そのまま放冷した鋳片についても同一のショットブ
ラスト処理を行った。また、比較例３として、鋳片を放
冷後、鋳片表面をグラインダによって０．３ｍｍずつ削
った鋳片についても同様にショットブラスト処理、加熱
及び熱間、冷間圧延を行った。

【００１１】以上の鋳片のミクロクラックの深さを顕微
鏡で観察し、熱間圧延工場の加熱炉に装入した。一部の
鋳片を加熱炉より取り出し、生成した酸化皮膜を観察し
た。残りの鋳片は高圧水により酸化皮膜を除去後、熱間
圧延、冷間圧延後、製品の表面欠陥について調査した。 各処理条件、ミクロクラックの深さ及び酸化皮膜厚みを
表１にまとめた。表１より次のことがわかる。ショット
ブラスト条件が同一でも急冷開始温度が４００℃以上で
ある実施例１〜３は急冷開始温度が４００℃に満たない
比較例１及び放冷した比較例２に対してクラック深さを
容易に深くすることができる。換言すると、同じ深さの
クラックを得ようとすれば本発明では少ない能力で十分
達成することができる。したがって設備を小型化するこ
とができる。

【００１２】また、図２に、加熱炉より取り出した鋳片
に形成した酸化皮膜の断面写真を示す。図２の（ａ）は
実施例、（ｂ）は比較例である。図２より、本発明方法
による鋳片の酸化皮膜は、厚く均一に生成することが明
らかである。鋳片の各処理条件の違いによる酸化皮膜厚
みの違いを表１に併せて示す。比較例に比べて本発明方
法により酸化皮膜の厚みが大きく増加していることがわ
かる。図３に各プロセスにおける鋳片表面欠陥数量を指
数で表わした。鋳片急冷後にショットブラスト処理を施
すことによって、後工程の加熱炉において鋳片表面の酸
化皮膜が厚く均一に生成し、酸化皮膜除去時に一緒に表
面偏析部などの欠陥部分が除去されることにより、グラ
インダ手入れを行った鋳片以上に製品欠陥率が減少した
。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【発明の効果】本発明によればステンレス鋼鋳片の精整
に当り、鋳片を急冷することなくブラスト処理を行う従
来法に比して、鋳片のブラスト処理前に鋳片の表面に急
冷による大きな歪を導入するため、小さなブラスト能力
で深さの深いミクロクラックを付与できる。したがって
、設備を小型化できるとともに生産性も上げることがで
きる。また、厚く均一に酸化皮膜を形成させることがで
きる、これを除去することにより、鋳片表層部の欠陥を
効率的に除去することができる。そのため大きなコスト
アップの原因となる鋳片表面のグラインダ手入れを廃止
することができ、かつ、製品欠陥を低く押えることがで
きるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例と比較例の各処理条件と表面硬度との関
係を示すグラフである。

【図２】実施例と比較例の酸化皮膜の比較を示した光学
顕微鏡写真である。

【図３】製品欠陥指数を示す棒グラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　連続鋳造法によって鋳込まれたステン
   レス鋼鋳片の表面にブラスト処理を施して深さ５０μｍ
   以上のミクロクラック加工層を生じさせ、次いで１１０
   ０℃以上に加熱された当該鋳片のスケールを除去するス
   テンレス鋼鋳片の精整方法において、前記鋳片の表面に
   ブラスト処理を施す前に鋳片の表面温度が４００℃以上
   で急冷することを特徴とするステンレス鋼鋳片の精整方
   法。