JPS597332B2 - 連続鋳造鋳片よりの表面性状のすぐれた超深絞り用鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絞り性が著しくすぐれた鋼板を連続鋳造鋳片
より製造する方法に関するものである。

冷延鋼板において通常の深絞り用鋼板よりさらに一段と
すぐれた超深絞り用鋼板が一部利用されているが、この
ような鋼板の製造ではチタン（以下Ｔｉ と略す）を添
加する手法が用いられている。

従来よりＴｉの添加量が多くなると鋼を硬化し、且つ製
造コストも高くなる欠点を有するので予め鋼中の炭素、
酸素を真空脱ガスにより低減させ、Ｔｉ添加量を少な《
したり、又鋼中のＴｉ と炭素の比をＴ ｉ ／ Ｃ≧
８とすることにより深絞り性を゛著しく向上せしめてい
た。

ここでＴｉの添加は、脱ガス時に添加するのが普通であ
るが、添加歩留が高くなり、かつ不安定であるという欠
点を有する。

さらに鋳造時の問題点として、Ｔｉを含有する溶鋼を鋳
型に注入するためＴｉが表層部にも含有され、Ｔｉ化合
物に起因する表面疵を生じる頻度がきわめて高《、この
ような場合は成品の歩留を低下させることになる。

又、一方では普通造塊法に対し、連続鋳造法が採用でき
れば衆知のごと《鋳片歩留向上という点からきわめて有
利に製造できることになる。

したがって連続鋳造による製造は、いわば潜在的ニーズ
として存在していたわけであるが、現実には実行しえな
い状態であった。

その理由は、第１にＴｉ含有鋼をタンディッシュを経由
して鋳型に鋳込む際、タンティッシュノズルが閉塞する
点、第２に鋳込んだ後の鋳片または製品冷延板の表面性
状がおどる点にある。

本発明者らは連鋳化の二−ズにこたえると同時に、従来
法での問題点を解消し、絞り性が著し《優れ、表面性状
も優れた超深絞り用鋼板の連続鋳造による安価な製造法
を特願昭４９−９０１４０号において出願している。

その要旨とする所は、溶鋼に真空脱ガス処理をほどこし
、炭素含有量０．０１％以下とした後、ワイヤー状とな
したＴｉを湯面下所望の深さで溶鋼と接触溶解せしめる
ように予め選定した肉厚の弱反応性金属で被覆し、連続
鋳造鋳型内の溶鋼に鋳造速度に見合った供給線速度で添
加しつつ鋳造し、Ｔｉ含有量が炭素含有量の４倍以上と
なるようにした鋳片を熱延した後冷却し、次いで焼鈍す
ることを特徴とする連続鋳造鋳片よりの超深絞り用鋼板
の製造方法である。

本発明者らはＴｉではなく、ニオブ（以下Ｎｂと略す）
及び又はジルコニウム（以下Ｚｒと略す）をワイヤー状
として連続鋳造鋳型内の溶鋼に添加することにより先願
（特願昭４９−９０１４０号）なみにタンディッシュノ
ズルの閉塞が減少し、鋳込んだ後の鋳片又は製品である
冷延鋼板の表面性状が良好な超深絞り用鋼板の製造方法
を見出した。

即ち本発明は、溶鋼に真空脱ガス処理をほどこし、炭素
含有量０．０１％（重量％）以下とした後、ワイヤー状
となしたニオブ又はジルコニウムの単体もしくは合金体
を各々単独に又は共に鋳片のコアー内部のみに該添加金
属を含有するように湯面下所望の深さで溶鋼と接触溶解
せしめるように予め選定した肉厚の弱反応性金属で被覆
し、連続鋳造鋳型内の溶鋼に添加しつつ鋳造しニオブ及
び又はジルコニウム含有量が０．０４〜０，６％となる
ようにした鋳片を、熱延した後冷延し、次いで焼鈍する
ことを特徴とする連続鋳造鋳片よりの表面性状のすぐれ
た超深絞り用鋼板の製造方法である。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明による鋼を製造するに際し、溶鋼を真空脱ガス処
理により炭素量を０，０１％（重量％以下略す）以下に
低下させる。

炭素量を０．０１％以下に限定した理由は、炭素の固定
に必要なＮｂ及び又はＺｒ添加量を少なくするためと、
Ｎｂ及び又はＺｒによる固定により生じる炭化物又は炭
窒化物（これは鋼板の硬質化を招く）の総量をできるだ
け低《するためである。

酸素も脱ガスにより低下するが必要に応じて、例えばア
ルミニウムで更に脱酸することも可能である。

こうして得た溶鋼を連続鋳造するに際し、第１図に示し
たようにＮｂ及び又はＺｒを予めワイヤー状となし、こ
れを後述するように予め選択決定された肉厚の薄板状の
弱反応性被覆用金属２で巻きつけるごと《して被覆し、
金属被覆Ｎｂ及び又はＺｒとなし、これは鋳型サイズ、
鋳造速度に見合った供給線速度で鋳型内溶鋼に供給添加
して、鋼板中Ｎｂ及び又はＺｒ含有量が、０．０４〜０
．６０％（好まし《は０．０６〜０．２％）となるよう
にする。

鋼板中Ｎｂ及び又はＺｒの含有量を０．０４〜０．６０
％（好ましくは０．０６〜０．２％）となるように限定
した理由は、Ｎｂ及び又はＺｒの含有量が０．６０％を
超えると鋼が硬化するので成形性が低下し、かつ製造コ
ストも高くなるので好まし《なく、また０．０４％未満
では深絞り性向上の効果が期待できないからである。

又、Ｎｂ及び又はＺｒをワイヤー状となし、これを薄板
状の弱反応性被覆用金属でまきつける如くして被覆し、
鋳型内溶鋼に添加した理由は次の３点である。

（１）Ｎｂ及び又はＺｒの高融点酸化物による浸漬ノズ
ル閉塞の問題点が完全に解消できる。

（２）被覆用金属の効果により、湯面近傍での空気酸化
や、湯而をおおっている溶融した鋳造用パウダーとの反
応が防止され、良好な作業で安定に、かつ高歩留で添加
できる。

（３）後述するように、Ｎｂ及び又はＺｒが溶鋼と接触
溶解する深さを、被覆用金属の肉厚によって毒１廁する
ことができる。

上記した被覆方法をとる理由は、長尺コイル化が容易で
あるばかりでなく、被覆用金属の肉厚選定カ容易である
ためである。

さて、被覆用金属の肉厚は上言α２）の理由によるだけ
でなく、Ｎｂ及び又はＺｒが溶鋼と接触溶解する深さは
積極的にコアー添加とするために、少なくとも湯面下１
００ｍ７７１以上（好ましくは１５０ｍｖｔ以上）の深
さになるようにする。

接触溶解する深さをこのようにした事の理由は次の通り
である。

すなわち、浸漬ノズルの溶鋼流出口は通常湯面下１００
〜２００ｍｒＩＬの深さであり、該溶鋼流出口からの吐
出流は上向きの流れと下向きの流れにわかれて溶鋼内を
対流するが、本発明者の研究によれば、Ｎｂ及び又はＺ
ｒが溶鋼と接触溶解する深さ（以下溶解位置深さという
）を浸漬ノズルの溶鋼流出口よりも深い位置（少な《と
も湯面下１００龍以上の深さ）とすることにより、Ｎｂ
及び又はＺｒを前記下向きの吐出流に乗せて溶鋼中に均
一に分散溶解せしめることが可能となり、しかもこの様
に深い位置では既に５〜１５ｍｍの凝固シェルが生成さ
れているのでＮｂ及び又はＺｒは表層部には含有されず
コアー添加鋼となり、鋼片表面欠陥がないだけでな《表
面が美麗な超深絞り用鋼板を製造出来る。

被覆用金属の肉厚の決定は、前記所望の溶解深，さが得
られれば、如何なる方法によってもよいが、溶解位置深
さは、被覆用金属の肉厚だけでなく、ワイヤー状Ｎｂ及
び又はＺｒの直径、その供給線速度、被覆の状態等によ
っても変化するので、予めこれらの関係を実験によって
求めてお《事が望ましい。

本発明者の研究により一例を挙げれば、溶解位置深さは
次の実験式によって精度よく推定出来る。

Ｈ：溶解位置深さ Ｄ ： Ｎｂ及び又はＺｒワイヤーの直径ｄ：被覆用金
属の肉厚 Ｖ：ワイヤーの供給線速度 Ａ：被覆用金属の種類、被覆の状態、添加金属の種類に
よって変わる定数 （１）式において上記Ａの値は本発明者が用いた鉄被覆
Ｎｂ及び又はＺｒワイヤーの場合の例を挙げれば、 Ａ＝ ２ ０ ８． ５＝／ｍ であった。

従って（１）式を逆に解いた次式より、所望の溶解位置
深さが得られるように、被覆用金属の肉厚を決定するこ
とが出来る。

（１）式に現われる供給線速度Ｖは、Ｎｂ及び又はＺｒ
の添加量、鋳造速度、及びワイヤーの直径によって変わ
るので、上記した被覆用金属の肉厚は実際上は、ワイヤ
ーの直径、供給線速度とともに、作業性及びワイヤーの
製造の容易性を考慮した上で所望の溶解位置深さと添加
量が得られるように、総合的に決定されねばならない。

被覆用金属として本発明でいう弱反応性金属とは、該添
加金属に比して反応性の弱い金属を意味し、Ｆｅが最も
一般的であるが、場合によってはＣｕ，ＡＩ，Ｎｉ，Ｍ
ｏ等、又はその合金を用いる事も勿論可能である。

又、Ｎｂ及び又はＺｒワイヤーの直径Ｄは小さすぎると
製造上困難を生じるのみならず、供給線速度を極めて早
くする事が必要となり、作業性及び供給機の面で現実的
でなく、逆に太きすぎると供給操作を容易ならしめるた
めに必要な可撓性が不足するため、次の範囲にあること
が望ましい。

■朋≦Ｄ≦１０ｍＴＩＬ 但しＤ：Ｎｂ及び又はＺｒワイヤーの直径更に前記添加
材の供給に際して、該添加材を湯面に垂直に添加するこ
とは、タンディッシュとの位置関係から困難なことが多
《、斜めに添加せざるを得ないが、該添加材と湯面との
なす角度は小さすぎると実質溶解位置が浅くなるのみな
らず、該添加材の未溶解部分が湯面下で浸漬ノズルに突
き当る危険性も生じるため ２０°≦θ≦９０° の範囲にあることが望ましい。

その他の鋳造作業は、通常知られている方法を適用して
さしつかえない。

以上のようにして製造されたスラブは熱間圧延、酸洗、
冷間圧延、電気洗浄、焼鈍され、更に必要に応じて調質
圧延される。

熱間圧延は通常実施される条件、すなわち熱間圧延巻取
温度を４５０〜８００℃（好ましくは５５０〜７３０℃
）の範囲で実施して所望の効果が得られる。

冷間圧延率は好ましい材質を得るためには３０％以上が
望ましいが９０％超では所要熱延板の板厚が著しく厚く
なり実際的でない。

又、３０％未満では望ましい深絞り性が得られない。

焼鈍は箱焼鈍、連続焼鈍その他いずれの焼鈍方法によっ
てもさしつかえない。

焼鈍温度は、６５０℃以上１０００℃以下で、好ましく
は箱焼鈍及びオープンコイル焼鈍の場合には６５０℃以
上９１０゜Ｃ以下、連続焼鈍の場合は７００℃以上９８
０℃以下である。

上記焼鈍温度の下限以下では再結晶焼鈍による鋼の軟化
が不十分で、望ましい加工性が得られない。

又、上限以上ではオーステナイトへの変態量が犬となり
良好な深絞り性が得られなくなる。

又、炉の経済性からも好ましくない。

以上述べたように本発明によれば、連続鋳造においてＮ
ｂ及び又はＺｒを高歩留で且つ安定して添加することが
でき、また表面性状を特に重視する場合はＮｂ及び又は
Ｚｒを鋳片コアー内部のみに安定して添加できるので、
Ｎｂ及び又はＺｒ化合物に起因する表面疵の発生及びＮ
ｂ及び又はＺｒ添加による鋳片表面割れの問題等を解決
し、深絞り性が優れた超深絞り用鋼板の製造が可能であ
る。

以下本発明を実施例に基き説明する。

真空脱ガス処理前の炭素の取鍋分析値が０．０１９％、
Ｍｎ０．１８％の転炉溶製鋼を真空脱ガス処理し、Ｃを
０．００５％としアルミニウムで更に脱酸した。

こうして得られた溶鋼を２１０Ｘ１４８０一断面の鋳型
に鋳込んで２ス１・ランドの彎曲型設備で連続鋳造を行
なった。

引抜速度は０．７ｍ／ｍｍである。

Ｎｂ及び又はＺｒの添加については、予め微細な粒状の
Ｆｅ−Ｎｂを０．１１ｍ？＋１の肉厚の薄鋼板で被覆し
てワイヤー状となした鉄被覆Ｆｅ −Ｎｂ ワイヤー及
び微細なＦｅ −Ｚｒ を０．１０ｒＩＬｍの肉厚の
薄鋼板で被覆した鉄被覆Ｆｅ −Ｚｒ ワイヤー及び
、Ｆｅ−Ｎｂ を６０％、Ｆｅ−Ｚｒを４０％の割合で
混合したものを０．１０７ｆｆｉ７ｆｆｉの肉厚の薄鋼
板で被覆した鉄被覆Ｆｅ −Ｚｒ−Ｎｂワイヤーを鋳造
時に鋳型内溶鋼に添加した。

すなわち、本発明鋼Ａには、供給線速度３３．８ｍ／ｍ
ｉＩＬで前記Ｆｅ −Ｎｂ ワイヤーを添加し、本発
明鋼Ｂには、供給線速度２６．０ｍ／ｍで前記Ｆｅ一Ｚ
ｒワイヤーを添加し、更に本発明鋼Ｃには、前記Ｆｅ−
Ｚｒ−Ｎｂワイヤーを供給速度２８ｍ／ ｍｉｙｒで添
加した。

ワイヤーを被覆する薄鋼板の肉厚は、前記ワイヤーの溶
解位置深さが湯面から約１．２ｍの深さとなるように実
験代１）より求めた。

なお、前記微細な粒状のＦｅ−Ｚｒ 中のＺｒ含有量は
７７％Ｆｅ −Ｎｂ 中のＮｂ含有量は６３％であった
。

かくして得られた本発明によるスラブを熱延するに際し
、一率に表面を２． ５ ｍｍだけ溶削し、熱延工程に
まわしだ。

ちなみに、本発明で得たスラブより断面サンプルを採取
してＮｂ及び又はＺｒの断面分布を分析調査した所、Ｎ
ｂ及び又はＺｒを湯面下２５０ｍｍの深さで溶鋼と接触
溶解するように鉄被覆肉厚を決定した本発明鋼では、Ｎ
ｂ及び又はＺｒは第３図に示す如く、肌より平均８ｍｍ
以内の表層部ａにはほとんど含有されておらず、コア一
部６では均一に含有されており、コアー添加鋼となって
いる。

本発明鋼を熱延するに際し熱間圧延捲取温度５９０゜Ｃ
で捲取り板厚５，Ｑｍ７Ｍとした後、板厚１，２ｍｍま
で冷延し７００℃、１２時間の箱焼鈍並びに１％の調質
圧延を行った。

本発明鋼及び比較鋼の使用ワイヤー及び成品板の化学分
析値を第１表に、機械試験値を第２表に示す。

比較鋼としてＮｂ単独（Ｆｅ−Ｎｂ合金）、Ｚｒ単独（
Ｆｅ −Ｚｒ 合金）及びＮｂ，Ｚｒの両方（Ｆｅ−
Ｎｂ合金とＦｅ−Ｚｒ合金）をそれぞれＤＨ槽内に添加
した鋼Ｄ，Ｅ，Ｆを鋳造し、いずれも熱延し、更に冷延
、箱焼鈍後、調質圧延を行なった。

本発明鋼Ａ，Ｂ，Ｃは第１表に示すようにスラブ表面が
良好であるばかりか、第２表に示すように極めて高いレ
ベルの深絞り性を有する。

また本発明鋼は、ＮｂおよびＺｒをワイヤー状として連
続鋳造鋳型内の溶鋼に添加するので、Ｎｂ及び又はＺｒ
の添加歩留も高見・。

【図面の簡単な説明】

第１図はワイヤー状金属被覆添加材の説明図、第２図は
ワイヤー状金属被覆添加材の供給装置の一例を示す図、
第３図はＮｂ又はＺｒの鋳片断面内分布状況を示す図で
ある。 １・・・・・・ワイヤー状Ｎｂ又はＺｒ、２・・・・・
・弱反応性被覆用金属、１１・・・・・・ドラム、１２
・・・・・・ワイヤー状金属被覆添加材、１３・・・・
・・ガイドローラー、１４・・・・・・ガイド、１５・
・・・・・鋳型、１６・・・・・・浸漬ノズル、１７・
・・・・・パウダー、１８・・・・・・溶鋼、１９・・
・・・・速度計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶鋼に真空脱ガス処理をほどこし、炭素含有量０．
   ０１％（重量％）以下とした後、ワイヤー状となしたニ
   オブ又はジルコニウムの単体もしくは合金体を各々単独
   に又は共に、鋳片のコアー内部のみに該添加金属を含有
   するように湯面下所望の深さで溶鋼と接触溶解せしめる
   ように予め選定した肉厚の弱反応性金属で被覆し、連続
   鋳造鋳型内の溶鋼に添加しつつ鋳造し、ニオブ及び又は
   ジルコニウム含有量が０．０４〜０．６％となるように
   した鋳片を、熱延した後冷延し、次いで焼鈍することを
   特徴とする連続鋳造鋳片よりの表面性状のすぐれた超深
   絞り用鋼板の製造方法。