JPH0645818B2 - 軸受鋼の製造方法 - Google Patents

軸受鋼の製造方法

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JPH0645818B2
JPH0645818B2 JP63044952A JP4495288A JPH0645818B2 JP H0645818 B2 JPH0645818 B2 JP H0645818B2 JP 63044952 A JP63044952 A JP 63044952A JP 4495288 A JP4495288 A JP 4495288A JP H0645818 B2 JPH0645818 B2 JP H0645818B2
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molten steel
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統明 山田
勝吉 岩田
俊 谷奥
宏 友野
清 市原
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P10/20Recycling

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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は清浄鋼、特に高級軸受鋼の製造方法に係り、軸
受鋼の転動疲労寿命を決定する鋼中介在物を効率よく低
減し得る方法に関する。
【従来の技術】
高級軸受鋼は強度、耐食性を考慮してCr添加鋼が用いら
れるが、このような鋼の寿命は転動疲労寿命により決定
される。この転動疲労寿命は鋼中の介在物により決定さ
れるため、この転動疲労寿命を延ばすためには鋼中の
S,O(以下[S],[O]と記す)を可及的に低減すること
が必要である。このことは、第6図に示す転動疲労寿命
におよぼす[S],[O]の影響より明らかである。 この[S],[O]の低減化にいては、快削性の問題があり、
[S]は一概に低下させることができないという理由によ
り、低[O]化が注目されている。この場合の[O]は鋼中の
全酸素量(以下T[O]と記す)と称され、未反応状態で含
有されている活量酸素(以下Free[O]と記す)と、介在
物例えばAl2O3の形で含有している酸素との和で表現さ
れる。この介在物の影響は第7図に示す通りである。 T[O]の低減化においては、1%C鋼中のFree[O]は約3p
pm程度であることから、現在ではAl2O3等の介在物とし
て鋼中に含有されている[O]が問題になっている。 このように鋼中に含有される酸素のうち、介在物として
の生成を、低減する方法としては、下記、のパター
ンがある。 2Al+3/2O2=Al2O3 2Al+3/y(MxOy)=Al2O3+(3x/y)M ただし、M:Fe,Si,Mn,Cr等の金属 すなわち、は真空脱ガス処理における昇熱、連続鋳造
での空気酸化によるパターンであり、はスラグあるい
は鍋耐火物との酸化還元反応によるパターンである。 このうち、のパターンの対策としては、例えば、真空
脱ガス処理時間を長くする方法(特開昭57-73118号公
報)、真空脱ガス処理を強力に行なう方法(特開昭61-2
95314号公報)が知られている。前者は真空脱ガス処理
を5分程度行なうことによって溶鋼中に存在するAl2O3
をスラグ中に浮上させ鋼の清浄度を高める方法であり、
後者は脱ガス処理前に脱ガス処理で容易に抜くことがで
きる気体を溶鋼中に添加し、真空脱ガス装置により強脱
ガス処理することにより添加ガスとともに酸素ガスも抜
く方法である。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、真空脱ガス槽内で処理時間を長くしたり、ある
いは強脱ガス処理を行なって鋼の清浄度を高める方法
は、溶鋼中のT[O]低減に有効ではあるが、溶鋼の温度低
下を余儀なくされるという問題があり、この好ましくな
かった。 本発明は従来の技術のこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは真空処理時間を30
分以上と長くしても溶鋼温度を低下させることなく低T
[O]化できる軸受鋼の製造方法を提案しようとするもの
である。
【課題を解決するための手段】
本発明は真空脱ガス処理時間を長くすることによる溶鋼
温度の低下を避けるため、真空脱ガス処理前に溶鋼の温
度を高めて真空処理槽の処理に移行するようにしたもの
で、その要旨は真空脱ガス処理前の転炉内溶鋼にコーク
ス等の炭材およびCr合金鉄を投入し、さらに転炉出鋼中
にCaO-CaF2系合成スラグを添加し、真空処理槽にて少な
くとも30分以上継続して真空脱ガス処理を行なうことに
よって、Al2O3等の介在物の低減をはかることを特徴と
するものである。
【作用】
転炉内溶鋼の温度を高めて真空脱ガス処理槽の処理に移
行すると、真空処理中に溶鋼温度低下が生じても、真空
脱ガス処理槽からの出鋼時の溶鋼温度を確保することが
できる。すなわち、真空脱ガス処理槽での溶鋼温度が高
ければ昇熱用に添加されるAl量を少なくでき、ひいて
は、Al2O3の生成が少なくなり、鋼中T[O]の低減化がは
かられることが明白である。 このため、本発明では溶鋼の真空脱ガス処理の開始温度
を高めるために出鋼温度を高める手段として、転炉内溶
鋼にコークス等の炭材と、Cr合金鉄を添加する方法をこ
うじたのである。 ここで、転炉内溶鋼にコークス等の炭材を添加すると溶
鋼温度は上昇するが、炭材は[S]を含むため溶鋼中[S]量
が増加する。そこで、この炭材添加による[S]の増加に
対しては、転炉からの出鋼中にCaO-CaF2系合成スラグを
添加することによって対処している。つまり、CaO-CaF2
系合成スラグは溶鋼中の[S]の吸収能が高いため溶鋼中
の介在物を少なくできる。したがって、出鋼中にCaO-Ca
F2係合成スラグを添加することによって溶鋼中[S]量の
増加抑制ならびに鋼中介在物の低減が可能となる。 また、軸受鋼の転動疲労寿命の延長には、低Ti化も効果
があると云われている。一方、Cr合金鉄には一般にTiが
含有され、酸化精錬工程がなければTiの除去が困難であ
ったが、今回転炉にてCr合金鉄を添加することによっ
て、低いTi化が図られると共に、転炉出鋼中にCr合金鉄
を添加することによる温度降下にも対処できる。 このように、溶鋼の真空脱ガス処理の開始温度を高くで
きることにより、真空脱ガス処理槽では30分以上の脱ガ
ス処理時間を確保することが可能となり、溶鋼中の介在
物の浮上促進がはかられる。これにより、鋼中T[O]を低
位に安定させることができるのである。 第1図は本発明方法の説明図であり、(1)は転炉、(2)は
RH脱ガス装置、(3)は連続鋳造設備である。 すなわち、本発明では、RH脱ガス処理前の転炉(1)内
溶鋼に熱源を確保するための炭材として、例えばコーク
ス(4)とCr合金鉄(5)を添加する。この時のコークスの添
加量としては、例えば1%C、1.4%Cr鋼の高級軸受鋼
の場合は19kg/T程度でよい。 さらに、従来の出鋼中に添加するがCr合金鉄による温度
降下の抑制と、Cr合金鉄中のTiの酸化を防止すうため
に、転炉内溶鋼中にCr合金鉄を添加するが、このCr合金
鉄の添加量は20〜30kg/Tの範囲が好ましい。 次に、この昇温せしめた転炉内溶鋼を真空脱ガス装置
(2)に出鋼するが、炭材の添加による[S]の増加に対処す
るため、出鋼中に[S]吸収能の高いCaO-CaF2系合成スラ
グ(6)を添加する。このCaO-CaF2系合成スラグ(6)の添加
により出鋼中に脱[S]がはかられる。また、このCaO-CaF
2系合成スラグ(6)は、Al2O3介在物の吸収能も高く、鋼
中介在物の低減も図ることができる。なお、このCaO-Ca
F2系合成スラグ(6)の添加量としては、6〜8kg/Tで
組成比率は、CaO:CaF2=7:3程度でよい。 真空脱ガス装置(2)では、溶鋼の還流を少なくとも30分
以上継続して行なう。この30分以上の脱ガス処理によ
り、Al2O3介在物の浮上促進がより一層はかられ、溶鋼
中のT[O]を安定して低減できる。
【実施例】
C:1%,Mn:0.30%,P:0.008%,S:0.002%を含
有する溶鋼を転炉にて160トン精錬し、その際炭材とし
てコークスを12.5kg/T、Cr合金鉄を25kg/T添加し
た。その時の溶鋼温度は1670〜1700℃であった。 この溶鋼を転炉から取鍋に出鋼する際、組成比率がCa
O:CaF2=7:3であるCaO−CaF2系合成スラグを7kg/
T添加し、このCaO−CaF2系合成スラグが添加された状
態で取鍋を真空脱ガス処理場に移し、ここで30分以上の
脱ガス処理を行なった。 本発明の有効性を説明するための真空脱ガス処理槽での
Al使用量とブルーム中T[O]の関係を第2図に、転炉か
ら取鍋への出鋼中脱[S]効果をCaO−CaF2系合成スラグの
添加なしの場合と比較して第3図に、RH脱ガス処理時
間とブルーム中T[O]の関係を第4図に、ビレット中T[O]
量とAl2O3介在物[O]の比率の関係を第5図にそれぞれ示
す。 第2図より、真空脱ガス処理槽での溶鋼温度が高ければ
昇熱に用いるAl量を少なくできる結果、低T[O]化がはか
られることが明白である。 第3図より、転炉からの出鋼中にCaO−CaF2系合成スラ
グを添加することによって溶鋼中[S]量を低減できるこ
とがわかる。 また、第4図より明らかなごとく、RH脱ガス処理時間
を30分以上確保することによって鋼中のT[O]量を低位に
安定させることができる。 さらに、第5図により明らかなように、ビレットの中T
[O]の低下とともにAl2O3介在物を低位に抑えることが可
能となった。
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明によれば、溶鋼温度を維持
して真空脱ガス処理を30以上と長く行なうことができる
ので、Al2O3等介在物の浮上促進効果が大きく鋼中酸素
量を大幅に低減でき、清浄度の高い高級軸受鋼の製造が
可能となり、そのもたらす効果は甚大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の説明図、第2図は本発明の有効性
を説明するためのAl使用量とブルーム中T[O]の関係を
示す図、第3図は同じく転炉からの出鋼時の脱[S]効果
を示す図、第4図は同じくRH脱ガス処理時間とブルー
ム中T[O]の関係を示す図、第5図は同じくビレット中
T[O]とFree[O]の比率の関係を示す図、第6図は軸受鋼
の転動疲労寿命におよぼす鋼中[S]、[O]の影響を示すも
ので、図(A)は鋼中[S]の影響を、図(B)は鋼中[O]の影響
をそれぞれ示す図、第7図は同じくAl2O3介在物の影響
を示す図である。 1……転炉、2……RH脱ガス装置 3……連続鋳造設備
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友野 宏 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 市原 清 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】転炉一真空脱ガス処理一連続鋳造プロセス
    により軸受鋼を製造する方法において、真空脱ガス処理
    前の転炉内溶鋼に炭材およびCr合金鉄を投入し、さらに
    転炉出鋼中にCaO-CaF2系合成スラグを添加し、真空処理
    槽にて少なくとも30分以上継続して真空脱ガス処理を行
    なうことを特徴とする軸受鋼の製造方法。
JP63044952A 1988-02-26 1988-02-26 軸受鋼の製造方法 Expired - Lifetime JPH0645818B2 (ja)

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