JPH0564210B2 - - Google Patents

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JPH0564210B2
JPH0564210B2 JP60127045A JP12704585A JPH0564210B2 JP H0564210 B2 JPH0564210 B2 JP H0564210B2 JP 60127045 A JP60127045 A JP 60127045A JP 12704585 A JP12704585 A JP 12704585A JP H0564210 B2 JPH0564210 B2 JP H0564210B2
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JP
Japan
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less
steel
carburizing
slab
hardenability
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JP60127045A
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JPS61288016A (ja
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Naonori Morya
Hajime Nakamura
Toshiro Yamada
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
<技術分野> 本発明は浸炭焼入れ性の優れた低炭素熱延鋼板
の製造方法に関する。 <従来技術> 浸炭焼入れは機械部品等の表面のみを硬くし、
内部の靭性をそのまま保つて、耐摩耗性、耐疲労
性などを向上させる表面処理法として古くから行
なわれている。また、浸炭焼入れ処理は部品に成
形加工された後に施されるので、複雑な形状の部
品の製造の場合は、浸炭焼入れ性とともに加工性
の優れた素材が要求される。 このような事情から、複雑な形状を要する小型
の機械部品の製造材料として、加工性が優れ、か
つ、浸炭焼入れ性のよい低炭素リムド鋼熱延鋼板
が使用されてきた。 近年、省エネルギー、歩留向上などのコスト低
減のために連続鋳造化の促進が重要な課題とな
り、従来、普通造塊によるリムド鋼鋼塊から製造
されていた浸炭用低炭素熱延鋼板についても、連
続鋳造鋳片から製造することが望まれる。しかし
現実には、リムド鋼、なかでもC:0.10%以下の
リムド鋼を連続鋳造することは困難である。 そこで、上記目的に、連続鋳造で製造した低炭
素アルミキルド鋼を適用しようとして種々の検討
が行なわれている。しかしながら、アルミキルド
鋼では熱間圧延において鋼板中に多量のAlN(窒
化アルミニウム)が生成し、それによつて浸炭処
理時にオーステナイト粒の成長が阻害され、オー
ステナイト粒が微細化する。一般に鋼の焼入れ性
はオーステナイト粒径が小さくなるほど低下する
傾向にあるので、上述の連鋳アルミキルド鋼熱延
鋼板では表面硬度の不足あるいは表面硬化深さの
不足を生ずるという欠点がある。 この問題は有害なAlNを減少させることによ
つて解決することができる。すなわち、Al含有
量をできるだけ少なくして、AlNの生成量を減
少させることによつて浸炭時のオーステナイト粒
をリムド鋼と同時に成長させることができると考
えられる。 しかしながら、Al含有量が極低濃度レベルに
なると、溶鋼の脱酸が不十分になり、連続鋳片の
表面に気泡を生成し、その結果、熱延鋼板で線状
疵を多発することになる。 このように連続鋳造アルミキルド鋼鋳片から製
造した低炭素鋼熱延鋼板はAlNに起因して焼入
れ性が劣り、他方、極低Al%にすると連続鋳造
が技術的に困難となる。 本発明はこのような従来技術の問題点を解決す
ることを目的として為されたものであり、Al%
を極低とし、かつ、連続鋳造時の鋳片の表面気泡
の発生を抑制する方法を提供するものである。 本発明者らは、連鋳時の鋳片表面に発生する気
泡について詳細に調査し、発生する気泡は溶鋼中
のCとOが凝固界面で反応して生成するCOガス
によるものであること、そして、表面気泡の大き
さや、発生頻度は溶鋼中のC%とO%の積の関数
であることを見出だした。 <発明の構成> 本発明は、 C: 0.022%以下 Si: 0.020%以下 Mn: 0.20〜1.00% Al: 0.005%以下 P: 0.020%以下 S: 0.020%以下 N: 0.003%以下 残部Feよりなり、 C%×0%値≦150×10-6で、かつ、0.0060%
≦0%≦0.0500% である鋼を連続鋳造法によつて鋳片とした後、仕
上温度を850〜900℃、巻取温度580〜650℃で熱間
圧延することを特徴とする浸炭焼入れ性の優れた
低炭素熱延鋼板の製造方法 を提供する。 上記組成の限定理由は以下の具体的説明中で明
らかにされる。 <発明の具体的記載> 図面を参照して本発明を詳細に説明する。 第1図はSi:0.02%以下、Mn:0.20〜1.00%、
P:0.020%以下、S:0.020%以下、N:0.0030
%を含む溶鋼についてCとOを種々の濃度に変化
させて250mm×1250mmの断面の鋳片に1.4m/min
の引き抜き速度で連続鋳造したときの鋳片の気泡
の発生状況とC%とO%の値の関係を示す。気泡
はC%×O%値=150×10-6の双曲線を境として、
該積の値が150×10-6以下では発生しないことが
分る。 一方、第2図は、C:0.022%以下、Si:0.020
%以下、Mn:0.30〜0.50%、P:0.020%以下、
S:0.020%以下、N:0.0030%以下で、Al%を
0.001〜0.050に変化させた連続鋳片の熱間圧延に
より製造した2.0mm厚みの熱延鋼板をガス浸炭炉
で、Cポテンシヤル0.9%の雰囲気中で930℃×90
分の浸炭処理を行ない、続けて830℃から80℃と
120℃の油中へ焼入れ処理を行なつた試料の有効
硬化層の深さと鋼中Al%の関係を示す。第2図
より明らかなように、鋼中のAl%が0.005%を越
えると、有効硬化層深さは急激に減少し、0.010
%以上では有効硬化層深さは略々一定である。ま
た、この傾向は焼入れ油温度を変化させても同様
である。すなわち、浸炭焼入れ性の劣化を防ぐた
めには鋼中のAl含有量を0.005%以下にすること
が必要である。 第1図と第2図の関係から、鋳片の表面気泡の
発生を抑え、かつ、浸炭焼入れ性を劣化させない
条件は、鋼中のCとOの含有量が、C%×O%値
≦150×10-6であり、かつ、Al:0.005%以下でな
ければならないことが分る。 周知のように、Alは強力な脱酸剤であるから
Al%が変化すればO%もそれにつれて変動する
と考えられる。 第3図は150トン転炉で溶製した特許請求の範
囲内の組成(Alを除く)の溶鋼をAlで脱酸した
後の取鍋における1550〜1600℃の溶鋼中のAl%
とO%の関係を示す。第3図より、溶鋼中のAl
が0.005%のときには溶鋼中のOは0.006%であ
る。Alが0.005%以下であるためにはO%は0.006
%以上でなければならない。 これらの事実のより浸炭性の優れた低炭素熱延
鋼板を連続鋳造法によつて製造するためには、溶
鋼中のO%を0.0060%以上で、かつ、C%×O%
値≦150×10-6であればよいと考えられる。 以下、本発明の構成を詳細に述べる。 本発明方法では、転炉、電気炉などの製鋼炉、
あるいは必要ならば、RH脱ガスなどの真空処理
によりC%≦0.022とする。C%は溶鋼中のO%
とのかねあいで決まるが、浸炭焼入れ性の劣化を
防ぐための鋼中のAl上限値0.005%のときのO%
は0.0060%である。このO%に対して鋳片表面気
泡の抑制限界のC%は0.022%であり、C≦0.022
%の条件が必要である。 O%は鋳片気泡の発生を抑制するためには、C
%×O%の値は150×10-6以下に限定され、かつ、
上述のAl%との関係から、O%の下限は0.0060%
となる。この条件を満足していれば鋳片表面の気
泡の発生はない。しかし、O%が0.050%を越え
ると、酸化物系の非金属介在物が粗大化するため
に母材の機械的性質が劣化する。とりわけ、延性
値の低下が著しくなるので、O%の上限は0.0500
%とされる。 本発明でSiが0.02%以下に限定されているのは
0.02%を越えると珪酸塩系の非金属介在物が多発
し、それらが熱間圧延中に圧延方向に展延したA
系非金属介在物となり、その結果、熱延鋼板のC
方向の機械的性質が劣化するためである。 Mnは焼入れ性を向上させる元素であり、ある
程度は必要である。ただし、その効果は1%程度
で飽和するので、経済的な観点からその上限は1
%とする。一方、下限は不純物として不可避的に
混入するSに起因する熱間脆性を防止するために
S%の少なくとも10倍のMnが必要であるので
0.20%とされる。 Al%は0.005%を越えると浸炭焼入れ性が劣化
するので、Al≦0.005%とする。 PとSとNは不純物であり、その含有量はでき
るだけ低いことが望ましいが、通常の製錬法で得
られる程度で、かつ、良好な加工性を得るために
は、P<0.020%、S<0.020%、N<0.0030%と
する。 次に熱延条件について述べる。熱延仕上温度は
熱間圧延によるオーステナイトの細粒化を防ぐた
めに、高温仕上が望ましく、850〜900℃が適当で
ある。巻取温度は580℃より低いとAlNの析出が
不十分となり、浸炭時の粒成長を低下させる。ま
た650℃を越える温度で巻取ると表面に厚いスケ
ールが発生し、酸洗性の劣化を招くので、巻取温
度は580〜650℃が適当である。 実施例 第1表に示す成品分析値を有する鋼を150トン
上底吹転炉を用いて下記の条件で溶製した。 溶銑:135トン(C=4.3%、Si=0.5%、Mn=
0.6%、P=0.10%、S=0.03%、残部Fe) スクラツプ:15t 生石灰:6.8t
【表】 蛍石:1t 酸素吹込量:55t 吹錬時間:18min 酸素吹錬後の溶鋼は、C:0.03〜0.06%、
Mn:0.07〜0.20%、P:0.010〜0.020%、S:
0.010〜0.020%の成分を有していた。 この溶鋼を取鍋に受けた後、RH脱ガスにより
真空度10Torr以下で10min脱ガス処理してから、
Fe−MnによりMn%を調整するとともに、Alに
よりO%を調整した。 続いて、この溶鋼を湾曲型連続鋳造機により、
250mm×1250mmの断面の鋳片に鋳造した後に、仕
上温度880〜900℃、巻取温度610〜630℃の熱延条
件で板厚2.0mmの熱延鋼板を製造した。 これらの熱延鋼板の機械的特性および浸炭焼入
れ性の調査結果を第1表に示す。浸炭焼入れ性試
験の方法は、ガス浸炭処理炉で、Cポテンシヤル
0.9%の雰囲気中で930℃×90分の浸炭処理を行な
つた後、続けて830℃から120℃の油中に焼入れ
し、有効硬化深さを調べた。 本発明試料No.1〜6では、鋳片表面気泡の発生
がなく、機械的特性も良好であり、特に成形加工
性を示す伸びE1の値が高く、また有効硬化層の
深さも優れている。 比較試料No.7〜9はAl%が0.006〜0.030%と高
いため、焼入れ性が劣り、有効浸炭層深さが浅
く、母材特性も劣つている。 比較試料No.10はO%が0.0585%と高すぎるた
め、母材特性の伸びが劣つている。No.11と12はC
%×O%の値が176×10-6を越えているために、
鋳片表面疵が発生した。 以上説明したように本発明によつて製造した浸
炭用低炭素熱延鋼板は表面性状が良好で、かつ、
良好な母材特性と浸炭焼入れ性を兼備している。
【図面の簡単な説明】
第1図は連続鋳造鋳片の表面気泡の発生におよ
ぼす溶鋼中のC%とO%の影響を示す図である。
第2図は鋼中のAl%と浸炭焼入れしたときの有
効硬化深さの関係を示す図である。第3図は溶鋼
中のAl%とO%の関係を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 C: 0.022%以下 Si: 0.020%以下 Mn: 0.20〜1.00% Al: 0.005%以下 P: 0.020%以下 S: 0.020%以下 N: 0.0030%以下 残部Feよりなり、 C%×0%値≦150×10-6で、かつ、0.0060%
    ≦0%≦0.0500% である鋼を連続鋳造法によつて鋳片とした後、仕
    上温度を850〜900℃、巻取温度580〜650℃で熱間
    圧延することを特徴とする浸炭焼入れ性の優れた
    低炭素熱延鋼板の製造方法。
JP12704585A 1985-06-13 1985-06-13 浸炭焼入れ性の優れた低炭素熱延鋼板の製造方法 Granted JPS61288016A (ja)

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