JPH07195103A - 薄肉鋳片による鋼板の製造方法 - Google Patents

薄肉鋳片による鋼板の製造方法

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JPH07195103A
JPH07195103A JP63094A JP63094A JPH07195103A JP H07195103 A JPH07195103 A JP H07195103A JP 63094 A JP63094 A JP 63094A JP 63094 A JP63094 A JP 63094A JP H07195103 A JPH07195103 A JP H07195103A
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slab
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JP63094A
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Masafumi Miyazaki
雅文 宮嵜
Shigenori Tanaka
重典 田中
Giichi Matsumura
義一 松村
Satoshi Akamatsu
聡 赤松
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続鋳造された薄肉鋳片の結晶粒を微細なポ
リゴナルフェライト粒とし、優れた機械的性質を有する
鋼板を製造する。 【構成】 水平に設置されて互いに反対方向へ回転駆動
される一対の水冷鋳造ロール1と、水冷鋳造ロール1の
両端部に押し当てられたサイド堰2とで形成される空間
に、重量比でC≧0.01%の炭素鋼の溶鋼Mが注入さ
れる。溶鋼Mは、回転する水冷鋳造ロール1の周面に接
触して冷却されて凝固シェルGを生成する。凝固シェル
Gは、水冷鋳造ロール1と同期して移動し、水冷鋳造ロ
ールの最近接点で一体化され、薄肉鋳片Sとなる。この
薄肉鋳片Sに対して、1200〜1100℃の温度域で
圧延を開始し、Ar1 点+30℃〜Ar1 点の温度域で
圧延を終了し、且つこの間のトータル圧下率が20%以
上の熱間圧延を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄肉鋳片から鋼板を製
造する方法に関し、特に従来の熱延鋼板で必要とされる
機械的性質を備えた鋼板を製造する方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、製造コストの低減や省エネルギー
などを指向して、製品厚みに近い厚みの薄肉鋳片を連続
鋳造することによって、熱延工程を省略化あるいは簡略
化する技術が開発されている。しかしながら、製品厚み
に近い薄肉鋳片からの製造では、従来工程で行われてい
る熱延工程のような大きな圧延加工が加えられないため
に、鋼板の組織は従来工程で製造された鋼板に比べて結
晶粒が粗大になり、十分な機械的性質が得られないとい
う問題がある。
【0003】また、薄肉鋳片に鋳造されて急速に冷却、
凝固された鋳片の結晶粒は、熱間圧延後の鋼板の結晶粒
のような微細なポリゴナルフェライト粒とはならず、粗
大なアシキュラーフェライト粒となる。このような薄肉
鋳片をそのまま冷間圧延し焼鈍すると、フェライト粒は
混粒組織となり、延性などの機械的性質が従来工程で製
造された鋼板に劣ることになる。
【0004】これを解決するためには、冷間圧延を行う
前の鋳片の金属組織を微細なポリゴナルフェライトにす
る必要がある。その方法として、例えば特開平3−03
8941号公報によるインラインでの逆変態再加熱処理
法が知られている。この方法は、オーステナイトからフ
ェライトへの変態が終了する温度よりも低い温度領域か
ら再加熱処理し、オーステナイトに逆変態させた後に冷
却することによって、熱間圧延を施したのと同様に鋳片
の結晶粒を微細なフェライトにするものである。しか
し、この方法によるときは、熱処理装置を新たに設ける
必要があり、また、この熱処理装置はインラインに設置
されるために、長大あるいは強力なものを必要とし、ま
た加熱には多大なエネルギーを必要とする。このため、
再加熱処理による方法はコストが嵩むという問題が生じ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄肉鋳片の
再加熱処理を不要にして設備費及びエネルギーコストの
削減を達成しながら、急冷凝固によって生じる粗大結晶
粒を微細なポリゴナルフェライト粒とし、薄肉鋳片より
優れた機械的性質を有する鋼板を製造することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の薄肉鋳片による鋼板の製造方法は、重量比で
C≧0.01%を含有する炭素鋼を、鋳型壁面が鋳片に
同期して移動する連続鋳造機により厚さ10mm以下の薄
肉鋳片に鋳造し、前記薄肉鋳片の鋳造に続いて、120
0〜1100℃の温度域で圧延を開始し、Ar1 点+3
0℃〜Ar1 点の温度域で圧延を終了し、且つ、前記圧
延がトータル圧下率を20%以上とする圧延であること
を特徴とする。
【0007】
【作用】図1は、薄肉鋳片の鋳造に続いて行われる熱間
圧延での薄肉鋳片の温度履歴を示しており、薄肉鋳片の
温度が1200〜1100℃の温度域で圧延を開始し、
Ar1 点+30℃〜Ar1 点の温度域で圧延を終了し、
この間におけるトータル圧下率を20%以上とする熱間
圧延を行う。この熱間圧延によってオーステナイト結晶
粒内に歪エネルギーが蓄積し、結晶粒内に転位が生じ、
亜結晶粒が生成する。この亜結晶粒を核として、オース
テナイト粒内より変態が起こり、鋳造時の粗大結晶粒は
微細なポリゴナルフェライト粒となる。この場合、結晶
粒内に歪エネルギーが蓄積して変態する機構は、従来の
逆変態熱処理によるものとは全く異なるため、再加熱処
理を施さなくとも結晶粒を微細化することが可能であ
る。
【0008】次に、本発明における限定理由について説
明する。炭素鋼に含まれるCは、オーステナイトからフ
ェライトへの変態において、組織形態を決定する重要な
元素であり、本発明における変態処理を安定して起こさ
せるために、その下限を0.01%とする。薄肉鋳片の
板厚は、10mmを超えて厚くなると組織が粗大化し、変
態処理によっても結晶粒が十分に微細化しないため、1
0mm以下とした。
【0009】前記熱間圧延において、圧下率が大きいほ
ど生成する亜結晶粒の数が多く、また亜結晶の成長速度
が大きいため、再結晶が起こり易くなる。圧下率が20
%を下回るとオーステナイト結晶粒内の歪エネルギーが
十分に蓄積しないため、亜結晶粒の生成が十分に起こら
ない。従って、亜結晶粒の生成を十分に起こさせるため
には、熱間圧延の圧下率を20%以上にすることが必要
である。なお、圧下率が80%を超えると、その効果の
向上が少なく、またコスト増になるため圧下率は80%
以下が好ましい。
【0010】次に熱間圧延を行うときの薄肉鋳片の温度
は、熱間圧延を開始するときの薄肉鋳片の温度が120
0℃を超えるか、または1100℃を下回ると、結晶粒
内に歪エネルギーが十分に蓄積されないために、亜結晶
粒の生成が十分に起こらない。また、圧延を終了すると
きの薄肉鋳片の温度がAr1 点+30℃を超えるか、ま
たはAr1 点を下回ると、オーステナイト粒界からのフ
ェライト変態が優先的に起こるため、フェライト粒内の
亜結晶粒の生成が十分に起こらない。このため亜結晶粒
を核とするオーステナイト粒内からのポリゴナルフェラ
イト粒への変態が十分に起こらない。従って、薄鋳片の
熱間圧延においてポリゴナルフェライト粒への変態を十
分に起こさせるためには、薄肉鋳片の温度が1200〜
1100℃の温度域で熱間圧延を開始し、薄肉鋳片の温
度がAr1 点+30℃〜Ar1 点の温度域で熱間圧延を
終了させることが必要である。
【0011】以下、図2に基づいて本発明による薄肉帯
状鋳片の製造方法を説明する。図2は、鋳型壁面が鋳片
に同期して移動する連続鋳造機の一例を示す図である。
図2に示す装置は、薄肉鋳片Sを鋳造する一対の水冷鋳
造ロール1,1と、水冷鋳造ロール1,1の間に注入さ
れた溶鋼Mの洩れを防止する一対のサイド堰2,2(反
対側は図示しない)と、鋳造された薄肉鋳片Sを熱間圧
延する圧延機3と、熱間圧延された薄肉鋳片Sをコイル
状に巻き取る巻取機4を主要構成としている。
【0012】本装置を詳細に説明すると、一対の水冷鋳
造ロール1は水平に設置されており、図示しない駆動装
置によって矢印方向に回転駆動される。この水冷鋳造ロ
ール1,1は、周面を例えば銅または銅合金によって形
成され、内部に水冷機構を内蔵するものである。水冷鋳
造ロール1,1の両端部にはサイドをシールするための
耐火物からなる一対のサイド堰2,2が押し当てられて
おり、一対の水冷鋳造ロール1及びサイド堰2,2で形
成される空間にタンディッシュ5から溶鋼Mが注入され
る。溶鋼Mは回転する水冷鋳造ロール1,1の周面に接
触して冷却されて凝固シェルGを生成する。生成した凝
固シェルG,Gは水冷鋳造ロール1,1と同期して移動
し、水冷鋳造ロール1,1の最近接点で一体化され、薄
肉鋳片Sとなる。この薄肉鋳片Sはピンチロール8によ
って把持され、圧延機3に到達するまでの間に、その温
度は1200〜1100℃の温度域まで冷却されて圧延
機3に供給される。
【0013】水冷鋳造ロール1を離れたときの薄肉鋳片
Sの温度は、鋳造速度すなわち水冷鋳造ロール1の回転
速度、溶鋼Mと水冷鋳造ロール1の接触長さ、水冷鋳造
ロールへの熱流束などによって異なるが、一般には薄肉
鋳片Sの板厚が薄いほどその温度は高い。但し、薄肉鋳
片Sの板厚が薄いほど、水冷鋳造ドラム1を出て以降の
温度の低下が速いため、圧延機3に到達するときの薄肉
鋳片Sの温度は、その板厚によらずにほぼ一定となる。
ここで、装置が若干複雑化しても構わずに機長を短くし
たい場合には、圧延機3より前方に水冷などの冷却設備
を設けて、薄肉鋳片Sの温度を強制的に1200〜11
00℃の温度域まで冷却してもよい。
【0014】水冷鋳造ロール1を出て圧延機3に供給さ
れた薄肉鋳片Sは、1200〜1100℃の温度域で圧
延が開始され、Ar1 点+30℃〜Ar1 点の温度域で
圧延が終了し、且つ、この間のトータル圧下率が20%
以上の熱間圧延が行われる。この熱間圧延によってオー
ステナイト結晶粒内に歪エネルギーが蓄積し、それによ
って結晶粒内に亜結晶粒が生成する。この亜結晶粒を核
として、オーステナイト粒はポリゴナルフェライト粒に
変態する。
【0015】
【実施例】表1に製造した供試鋼の化学成分を示し、表
2に鋳片の熱間圧延条件を示し、表3に製造した鋼板の
結晶組織及び機械的性質を示す。表2及び表3に示す本
発明例及び比較例は、図2に示した薄肉鋳片連続鋳造機
を用いて鋳造した鋳片を、引続いて熱間圧延しコイル状
に巻き取って板厚4.0mmの帯状薄板とし、冷間圧延及
び焼鈍を行って板厚0.7mmの冷延鋼板を製造した例で
ある。また従来例は、スラブ用の連続鋳造機を用いて鋳
造した厚み130mmのスラブを熱間圧延によって板厚
4.0mmの熱延板に圧延し、前記と同様に冷間圧延及び
焼鈍を行って、板厚0.7mmの冷延鋼板を製造した例で
ある。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】本発明の方法で製造したNo.1〜No.3で
は、微細なポリゴナルフェライトが生成しており、優れ
た強度−延性バランスを示した。比較例のNo.4及びN
o.5は、熱間圧延の開始温度が本発明の範囲を外れた
ことで、粒界から粗大なアシキュラーフェライトが生成
し、降伏強さ及び疲労強度が低い結果になった。またN
o.6及びNo.7は、熱間圧延の終了温度が本発明の範
囲を外れたことで、粒界から粗大なアシキュラーフェラ
イトが生成するとともに、一部にマルテンサイトが生成
し、全伸び及び疲労強度が低い結果になった。No.8及
びNo.9は、熱間圧延の圧下率が低めに外れたことで、
マルテンサイトが生成し、全伸びが低い結果になった。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、薄肉
鋳片の再加熱処理を必要とせずに微細なポリゴナルフェ
ライト粒の鋼板を得ることができるので、設備費及びエ
ネルギーコストの削減を達成しながら、従来の熱延法で
製造された鋼板を遜色ない機械的性質を具備する鋼板を
製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による薄肉鋳片の熱間圧延における熱履
歴を示す図である。
【図2】本発明を実施するための装置例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 水冷鋳造ロール 2 サイド堰 3 圧延機 4 巻取機 5 タンディッシュ 6 ピンチロール M 溶鋼 G 凝固シェル S 薄肉鋳片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤松 聡 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量比でC≧0.01%を含有する炭素
    鋼を、鋳型壁面が鋳片に同期して移動する連続鋳造機に
    より厚さ10mm以下の薄肉鋳片に鋳造し、前記薄肉鋳片
    の鋳造に続いて、1200〜1100℃の温度域で圧延
    を開始し、Ar1 点+30℃〜Ar1 点の温度域で圧延
    を終了し、且つ、前記圧延がトータル圧下率を20%以
    上とする圧延であることを特徴とする薄肉鋳片による鋼
    板の製造方法。
JP63094A 1994-01-07 1994-01-07 薄肉鋳片による鋼板の製造方法 Withdrawn JPH07195103A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013514891A (ja) * 2009-12-21 2013-05-02 ポスコ 高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
JP2013514890A (ja) * 2009-12-21 2013-05-02 ポスコ マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013514891A (ja) * 2009-12-21 2013-05-02 ポスコ 高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
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