JPH04313449A - 内部品質に優れた複合鋼材の連続鋳造方法 - Google Patents
内部品質に優れた複合鋼材の連続鋳造方法Info
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- JPH04313449A JPH04313449A JP10659691A JP10659691A JPH04313449A JP H04313449 A JPH04313449 A JP H04313449A JP 10659691 A JP10659691 A JP 10659691A JP 10659691 A JP10659691 A JP 10659691A JP H04313449 A JPH04313449 A JP H04313449A
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- Japan
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- steel
- continuous casting
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- steel material
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造で直接複合鋼
材を製造し、それを圧延して複層鋼板とする際に、連続
鋳造段階での内部欠陥の発生を防止する方法に関するも
のである。
材を製造し、それを圧延して複層鋼板とする際に、連続
鋳造段階での内部欠陥の発生を防止する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】すでに、連鋳鋳型内に鋳片の厚みを横切
る方向の直流磁束を全幅に亙って付与し、該直流磁束に
よって鋳型上下方向に形成される静磁場帯を境界として
その上下に組成の異なる溶融金属を供給する複合金属材
の連続鋳造方法が特開昭６３―１０８９４７号公報に開
示されている。
る方向の直流磁束を全幅に亙って付与し、該直流磁束に
よって鋳型上下方向に形成される静磁場帯を境界として
その上下に組成の異なる溶融金属を供給する複合金属材
の連続鋳造方法が特開昭６３―１０８９４７号公報に開
示されている。
【０００３】このように鋳型内に異なる組成の溶融金属
を供給する方法において、注湯量制御バランスの乱れ等
が生じた場合、静磁場帯内で両溶融金属が混合した領域
が形成され、鋳片凝固組織において内外層界面近傍に異
層を形成する（これを以下遷移層と呼ぶ）。
を供給する方法において、注湯量制御バランスの乱れ等
が生じた場合、静磁場帯内で両溶融金属が混合した領域
が形成され、鋳片凝固組織において内外層界面近傍に異
層を形成する（これを以下遷移層と呼ぶ）。
【０００４】ステンレス普通鋼クラッドを鋳造する場合
、鋳造条件によっては遷移層に多数の割れが発生して圧
延特性を著しく悪化させ、場合によっては圧延中に界面
から裂断するなどの問題が生じる。
、鋳造条件によっては遷移層に多数の割れが発生して圧
延特性を著しく悪化させ、場合によっては圧延中に界面
から裂断するなどの問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上に述べた
ような従来技術の問題点を解決し、内部品質に優れた複
合鋼材を製造する方法を提示することを目的としてなさ
れた。
ような従来技術の問題点を解決し、内部品質に優れた複
合鋼材を製造する方法を提示することを目的としてなさ
れた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、特開昭６３―１０８９４７号公報に開示
された複合金属材の連続鋳造方法において、鋳型内でス
テンレス鋼と普通鋼からなる複合鋼材を製造する際に、
内外層界面の冷却速度を１２００℃から ５００℃まで
の範囲で１０℃／分以下とすることを特徴とする、内外
層界面近傍での割れの無い、内部品質に優れた複合鋼材
の連続鋳造方法である。
成するために、特開昭６３―１０８９４７号公報に開示
された複合金属材の連続鋳造方法において、鋳型内でス
テンレス鋼と普通鋼からなる複合鋼材を製造する際に、
内外層界面の冷却速度を１２００℃から ５００℃まで
の範囲で１０℃／分以下とすることを特徴とする、内外
層界面近傍での割れの無い、内部品質に優れた複合鋼材
の連続鋳造方法である。
【０００７】また、上記方法において普通鋼中の水素濃
度を５ｐｐｍ 以下とするか、もしくは内外層界面の冷
却速度を ５００℃以下で１０℃／分以上とすることで
遷移層の割れの発生をさらに抑えることも可能である。
度を５ｐｐｍ 以下とするか、もしくは内外層界面の冷
却速度を ５００℃以下で１０℃／分以上とすることで
遷移層の割れの発生をさらに抑えることも可能である。
【０００８】
【作用】以下に、本発明を作用とともに詳細に説明する
。
。
【０００９】本発明者らは従来の技術における前記問題
点を解決すべく詳細な研究を重ねた結果、遷移層での割
れ発生原因が次の２点によるものであることを明らかに
した。すなわち、 １） 冷却中にステンレス鋼と普通鋼の熱収縮量の差に
伴って発生する応力が遷移層に集中する。
点を解決すべく詳細な研究を重ねた結果、遷移層での割
れ発生原因が次の２点によるものであることを明らかに
した。すなわち、 １） 冷却中にステンレス鋼と普通鋼の熱収縮量の差に
伴って発生する応力が遷移層に集中する。
【００１０】２） 冷却中に内層側から外層側への水素
の拡散が起こり、特に表層にオーステナイト系ステンレ
ス鋼を用いた場合に水素の拡散速度の差によって水素が
界面に集積し、遷移層を脆化させる。
の拡散が起こり、特に表層にオーステナイト系ステンレ
ス鋼を用いた場合に水素の拡散速度の差によって水素が
界面に集積し、遷移層を脆化させる。
【００１１】応力集中については、線膨張係数の差で評
価できる。すなわち、炭素鋼が８．８〜１４．４×１０
−６／℃であるのに対して、代表的なステンレス鋼であ
る１８Ｃｒ８Ｎｉ鋼では１６．４×１０−６／℃となっ
ており （鉄鋼便覧第３版；日本鉄鋼協会編、丸善、ｐ
．３０２）、表層にステンレス鋼を用いる場合、その熱
収縮量が内層の炭素鋼のそれに比べて大きいため界面に
は圧縮応力が働く。
価できる。すなわち、炭素鋼が８．８〜１４．４×１０
−６／℃であるのに対して、代表的なステンレス鋼であ
る１８Ｃｒ８Ｎｉ鋼では１６．４×１０−６／℃となっ
ており （鉄鋼便覧第３版；日本鉄鋼協会編、丸善、ｐ
．３０２）、表層にステンレス鋼を用いる場合、その熱
収縮量が内層の炭素鋼のそれに比べて大きいため界面に
は圧縮応力が働く。
【００１２】さらに、遷移層は表層と内層の成分が混合
しているため、冷却中にマルテンサイト変態することを
凝固組織写真の解析より明らかにした。従って、冷却中
に遷移層に応力が集中し、そこがマルテンサイト組織の
ように脆い場合割れが生成しやすい。
しているため、冷却中にマルテンサイト変態することを
凝固組織写真の解析より明らかにした。従って、冷却中
に遷移層に応力が集中し、そこがマルテンサイト組織の
ように脆い場合割れが生成しやすい。
【００１３】以上の知見をもとに、凝固後の冷却速度を
下げることで急激な応力の集中が防止でき、割れが減少
すること、その条件は１０℃／分以下の冷却速度で冷却
することを確認した。
下げることで急激な応力の集中が防止でき、割れが減少
すること、その条件は１０℃／分以下の冷却速度で冷却
することを確認した。
【００１４】水素の界面への集積に関しては、以下の機
構で発生することを明らかにした。水素溶解度はγ鉄中
に比べてα鉄中の方が小さいことが知られている。
構で発生することを明らかにした。水素溶解度はγ鉄中
に比べてα鉄中の方が小さいことが知られている。
【００１５】従って、内層がα鉄、表層がγ鉄の場合、
固相内で水素が内層から外層に向かって拡散する。
固相内で水素が内層から外層に向かって拡散する。
【００１６】また、神戸製鋼技報、Ｖｏｌ．３２、Ｎｏ
．３、ｐ６１に示されているように、γ鉄中の水素の拡
散速度はα鉄中に比べて、数オーダー小さいためγ／α
界面に水素が集積し、界面を脆化させる。この現象は例
えば表層にオーステナイト系ステンレス鋼、内層に炭素
鋼を用いた場合に顕著に起こる。
．３、ｐ６１に示されているように、γ鉄中の水素の拡
散速度はα鉄中に比べて、数オーダー小さいためγ／α
界面に水素が集積し、界面を脆化させる。この現象は例
えば表層にオーステナイト系ステンレス鋼、内層に炭素
鋼を用いた場合に顕著に起こる。
【００１７】水素が界面に集積する結果、界面は脆化し
冷却時の応力集中によって割れが容易に発生する。従っ
て、割れを防止する方法としては、水素の界面への集積
を防止することが重要で、内層の炭素鋼溶鋼の初期水素
濃度を精錬段階で下げておくことが効果的である。その
限界成分値は集積度を考慮して５ｐｐｍ である。
冷却時の応力集中によって割れが容易に発生する。従っ
て、割れを防止する方法としては、水素の界面への集積
を防止することが重要で、内層の炭素鋼溶鋼の初期水素
濃度を精錬段階で下げておくことが効果的である。その
限界成分値は集積度を考慮して５ｐｐｍ である。
【００１８】また、内層が炭素鋼の場合、Ａｃ３変態温
度でα相からγ相に変態するため水素の拡散速度の差は
大きくなり、水素集積が顕著になる。従って、Ａｃ３変
態温度以下での冷却速度を大きくすることで水素の拡散
を阻害し、水素の集積量を減らすことができる。
度でα相からγ相に変態するため水素の拡散速度の差は
大きくなり、水素集積が顕著になる。従って、Ａｃ３変
態温度以下での冷却速度を大きくすることで水素の拡散
を阻害し、水素の集積量を減らすことができる。
【００１９】前述した収縮による応力集中を考慮して、
Ａｃ３変態温度以下の領域である ５００℃以下で冷却
速度を１０℃／分以上とすれば水素集積防止の効果は増
大し、割れを減少させることができる。
Ａｃ３変態温度以下の領域である ５００℃以下で冷却
速度を１０℃／分以上とすれば水素集積防止の効果は増
大し、割れを減少させることができる。
【００２０】
【００２１】
【実施例１】表１に示す組成の溶鋼を用いてステンレス
クラッド鋼を前述の特開昭６３―１０８９４７号公報に
よる連続鋳造方法にて鋳造した。鋳片は厚み２５０ ｍ
ｍ×幅１２００ｍｍである。
クラッド鋼を前述の特開昭６３―１０８９４７号公報に
よる連続鋳造方法にて鋳造した。鋳片は厚み２５０ ｍ
ｍ×幅１２００ｍｍである。
【００２２】二次冷却スプレー水量を変え、鋳片の冷却
速度を変化させた。鋳片の表面温度を放射温度計で測定
し、伝熱計算をもとに界面の冷却速度を求めた。
速度を変化させた。鋳片の表面温度を放射温度計で測定
し、伝熱計算をもとに界面の冷却速度を求めた。
【００２３】得られた鋳片の鋳造方向の垂直断面を観察
し、界面における長さ１ｍｍ以上の割れ個数を測定した
。 図１はそのときの界面での冷却速度と単位面積あたりの
割れ個数の関係を示した図である。
し、界面における長さ１ｍｍ以上の割れ個数を測定した
。 図１はそのときの界面での冷却速度と単位面積あたりの
割れ個数の関係を示した図である。
【００２４】この結果から、本発明の条件である１２０
０℃から ５００℃までの冷却速度を１０℃／分以下と
することで界面での割れ個数を問題ないレベルにまで抑
えることができた。
０℃から ５００℃までの冷却速度を１０℃／分以下と
することで界面での割れ個数を問題ないレベルにまで抑
えることができた。
【００２５】
【実施例２】表２に示す組成の溶鋼を用いて６種類のス
テンレスクラッド鋼を前述の特開昭６３―１０８９４７
号公報による連続鋳造方法にて鋳造した。鋳片は厚み２
５０ ｍｍ×幅１２００ｍｍである。
テンレスクラッド鋼を前述の特開昭６３―１０８９４７
号公報による連続鋳造方法にて鋳造した。鋳片は厚み２
５０ ｍｍ×幅１２００ｍｍである。
【００２６】得られた鋳片の鋳造方向の垂直断面を観察
し、界面における長さ１ｍｍ以上の割れ個数を測定した
。 一方、鋳片の表面温度を放射温度計で測定し、伝熱計算
をもとに界面の冷却速度を求めた。５００ ℃になった
時点で二次冷却スプレー水量を調整し、冷却速度を変化
させた。
し、界面における長さ１ｍｍ以上の割れ個数を測定した
。 一方、鋳片の表面温度を放射温度計で測定し、伝熱計算
をもとに界面の冷却速度を求めた。５００ ℃になった
時点で二次冷却スプレー水量を調整し、冷却速度を変化
させた。
【００２７】なお、いずれの鋼材も１２００℃から ５
００℃までの冷却速度は１０℃／分以下である。鋼材Ａ
および鋼材Ｂは脱ガス処理を行ない、内層の炭素鋼溶鋼
の水素濃度を５ｐｐｍ 以下にした。
００℃までの冷却速度は１０℃／分以下である。鋼材Ａ
および鋼材Ｂは脱ガス処理を行ない、内層の炭素鋼溶鋼
の水素濃度を５ｐｐｍ 以下にした。
【００２８】鋼材Ｂから鋼材Ｄは二次冷却スプレー水量
を調整し、 ５００℃以下の冷却速度を１０℃／分以上
とした。
を調整し、 ５００℃以下の冷却速度を１０℃／分以上
とした。
【００２９】表２からわかるように本発明材である鋼材
Ａから鋼材Ｄは界面での割れ個数は問題のないレベルで
あるのに対し、比較材である鋼材Ｅ、Ｆは多数の割れが
発生した。
Ａから鋼材Ｄは界面での割れ個数は問題のないレベルで
あるのに対し、比較材である鋼材Ｅ、Ｆは多数の割れが
発生した。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【００３３】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなごとく本発
明によれば表層と内層の界面に割れのない複合鋼材を得
ることが可能になる。
明によれば表層と内層の界面に割れのない複合鋼材を得
ることが可能になる。
【図１】１２００℃から ５００℃までの内外層界面の
冷却速度と割れ個数の関係を示した図である。
冷却速度と割れ個数の関係を示した図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 連鋳鋳型内に鋳片の厚みを横切る方向
の直流磁束を全幅に亙って付与し、該直流磁束によって
鋳型上下方向に形成される静磁場帯を境界としてその上
下に組成の異なる溶鋼を供給する複合鋼材の連続鋳造方
法において、ステンレス鋼と普通鋼からなる複合鋼材を
製造する際に、内外層界面の冷却速度を１２００℃から
５００℃までの範囲で１０℃／分以下とすることを特
徴とする、内部品質に優れた複合鋼材の連続鋳造方法。 - 【請求項２】 普通鋼中の水素濃度を５ｐｐｍ 以下
とする、請求項１記載の内部品質に優れた複合鋼材の連
続鋳造方法。 - 【請求項３】 内外層界面の冷却速度を ５００℃以
下で１０℃／分以上とする、請求項１記載の内部品質に
優れた複合鋼材の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10659691A JPH07115129B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 内部品質に優れた複合鋼材の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10659691A JPH07115129B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 内部品質に優れた複合鋼材の連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04313449A true JPH04313449A (ja) | 1992-11-05 |
| JPH07115129B2 JPH07115129B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=14437546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10659691A Expired - Lifetime JPH07115129B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 内部品質に優れた複合鋼材の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115129B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06235050A (ja) * | 1993-02-10 | 1994-08-23 | Nippon Steel Corp | 接合強度の高いステンレスクラッド鋼材 |
| EP3862456A4 (en) * | 2018-10-01 | 2022-08-03 | NIPPON STEEL Stainless Steel Corporation | CLAD AUSTENITIC STAINLESS STEEL SHEET, BASIC STEEL SHEET AND METHOD OF PRODUCTION OF CLAD STEEL SHEET |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP10659691A patent/JPH07115129B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06235050A (ja) * | 1993-02-10 | 1994-08-23 | Nippon Steel Corp | 接合強度の高いステンレスクラッド鋼材 |
| EP3862456A4 (en) * | 2018-10-01 | 2022-08-03 | NIPPON STEEL Stainless Steel Corporation | CLAD AUSTENITIC STAINLESS STEEL SHEET, BASIC STEEL SHEET AND METHOD OF PRODUCTION OF CLAD STEEL SHEET |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07115129B2 (ja) | 1995-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960604 |