JPS6018286A - クラツド鋼板の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、母材の片面若しくは両面に異種材を溶着し
たクラツド鋼板の製造方法に関する。

用途上、鋼板に耐腐食性が要求さｉＬる場合、今迄は鋼
板材質を、耐腐食性のめる例えばステンレス輯としてい
たが、ステンレス鋼は非常に高価であるため、同程度の
耐腐食性を有する安価な鋼板がめられていた。そして、
この要望に応えて、耐腐食性が必要な面のみをステンレ
ス鋼とし、他の面すなわち強度を受け持つ母材部を普通
の炭素鋼としたいわゆるクラツド鋼板が提案され、注目
され始めた。

このクラツド銅板の製造法には、■帰着法、■溶接法、
■圧着法、■鋳包法等があるが、実用化されているもの
は少く、それぞれ多くの問題点を有する。

例えば、第１図に示す爆着法は、母＃（１）の合せ面１
．２）に異種材（「合せ材（３）」と称する〕を配し、
該合せ材（３）上に配置した火薬（４）を爆発させて合
せ材（３）を母材（１１に衝合接合させるものであるが
、爆発音が大きく、爆発に危険を伴う惧れがある他、手
間がかかつて生産能率が悪く、大面生産に不向きという
難点がるる。又、第２図に示す溶接法は、アーク溶接等
によって合せ材（３）を肉盛溶接するものであるが、時
間がかかる割に合せ材（３）の厚みを太き（採れず、大
量土竜性に問題を有する。又、第３図に示す圧着法は、
母材（１１と合せ材（３）とを重ね合せておいて圧延機
（５）により熱間圧延法で母材（１）と合せ材（３）と
を接合一体化するものであるが、製造可能な合せ材のｍ
類が比較的限定され、接合境界における酸化や炭素拡散
防止等持株雰囲気での作業が要求されるという問題があ
って実用化が極めて難しい。

これに対し、第４図に示す鋳包法は、最も犬晟生産に向
いたものと云える。−ｔなわち、溶鋼を鋳型（６）内で
凝固させる際に、予め鋳型（６）内に合せ材（３）（例
えばステンレス鋼板等）を固定しておき、溶鋼で該合せ
材（３）分包み込むようＩｃ　ｆｒＦｌ込んだ後、凝固
させ型抜きして合せ月（３）を内包したインコ゛ット（
７）を得、これに分塊圧延を施して母材（１）と合せ材
（３）との接合されたスラブ（８）を得、しかる後、耳
切り（スラブ（８）の余分な部分（９）の除去）、及び
スラブ（８）の外皮層（８ａ）の除去を行い、かくして
合せ材（３）が片面又は両面に現わｉｌ、たクラッドス
ラブを得、これに熱延等の圧延を施してクラツド鋼板（
図示せず）となすものであるが、との巧包法にも下記す
る如き問題点が存する。

すなわち、インゴット（７）を分塊ｌ′Ｆ、延する時点
では、インゴット（７）内部の合せ材（３）が未だ周囲
の鋳鋼（１）′と完全には接合されておらず、このため
に圧延時に、ワークロール（５ａ）の回転方向に働く延
伸力が、圧延機の表層と内部で異なるが、この延伸力の
差に依り、後に除去される外皮層（８ａ）と合せ材（３
）との間でスリップを生じ、外皮層（７ａ）　（後に除
去される薄い方）が破れ、この結果、破断部分を通って
空気が鋳ｔｌｌ（１１’と合せ材（３）との間隙に侵入
し、該空気中の酸素に依り、鋳鋼（１）１表面（後に合
せ材と接着すべき面）に酸化層が形成され、結果的に母
材（１）と合せ材（３）との接合不良が生じる。つまり
、鋳包法は、合せ材（３）の接合を行う前の段階、換言
すればインゴット（７）の分塊圧延時に問題が存したの
であり、現実には、インゴット（力の外皮層（７ａ〕を
厚くしておく等の対策が採られているが、その念めにス
ラブ（８）の外皮層（８ａ）も厚くなって歩留フが低下
し、スラブ（８）の外皮層（８ａ）の除去作業が困難と
なって結果的にコストが高くなり実用性に乏しかった。

本発明は上記実状下に、良好な圧延加工が施せ且つ最外
皮層の除去処理が容易である大量生産に適したクラツド
鋼の製造方法を提案する目的でなされ、その特徴とする
ところは、鋳包法において、圧延後剥離されるインゴッ
トの外皮層と接する側の合せ材の面に、あらかじめ圧延
時の合ぜ材と母材とのスリップを防止すべく、合ぜ材及
び母材と同等若しくはそれ以上の高融点、高強度を有す
る剥離剤を塗布し次にＮａ化作物を含む低融点フラック
スを外層として塗布しておいて鋳込む、点にある。以下
本発明について詳述する。

本発明は、鋳込みを行う前に合せわ（３）の−面（イン
ゴット（７）の外皮層（７ａ）と接する而）に物足の剥
離剤０＠を塗布する。

この剥離剤００）としては、合ぜ材（３）及びＩｉ＃Ｉ
’（１）よりも溶融点が高く、高温度（圧延時のインゴ
ット温度）強度も同等か若しく―：強い物質、例えば、
Ａ４（）１　、　Ｍｙｏｅ　Ｚｒ０２ｔ　Ｃｒｙｓ等が
選定される。

更に、従来の鋳造法との対比において詳述すると、本発
明者は従来の鋳造法の問題点を調査分析した結果、従来
の鋳造法は、ガラスαυ等を剥離剤として塗布しており
、インゴット（７）の圧延時〈ガラス０υ等の剥離剤が
高温に依Ｖ第５図（ロ）に示す如く液状化して外皮層と
合せ材間で潤滑剤となｐこの間の摩擦係数を著しく低下
させ、ストップ（インゴット（７）の外皮層（７ａ〕の
長手方向の移動）を生じ易い状態となジ、この状態下に
上述の圧延時の剪断力の差が作用し、インゴット（７）
の外皮層（７ａ）を薄くした場合、スラブ（８）の外皮
Ｍ　（８ａ）に駿を形成し更にけ破断を生じせしめてい
た、という事実を知見するに至った。

そこで、本発明者は、合せ材（３）とインゴット（７）
の外皮層（３）とのスリップを防止すべく種々実験を重
ね、上記例示した酸化物系の金属等が剥離剤（１（Ｉと
して適しているとの結論に達したのである。なお、本発
明に用いる剥離剤ａ１は必ずしも酸化物系金属に限定す
るものではなく、上述の高融点、高強度を有し更に高温
度で化学的に安定し、母材及び合せ材に対して不純物質
を与えず、耳切シ後スラブ（８）の外皮層（８ａ）が容
易に剥離でき、合せ材（３１表面をあ′ｉカ荒さない等
の性質を有しておればよく、上記Ａ４０ｓｔ　ＭｙＯｐ
　ＺｒＯ＊　Ｔ　ｃｒ、ｏ、は全てこｔＬらの奈件を満
している。

そして剥離剤（Ｉｔ）は、溶鋼の注入時に合せ材（３）
に付着しておれば良く、その塗布方法については、有機
系の接着剤等により液状としておいて刷毛塗りを行って
も良いが、塗布の均一性、付着強度及び不純物の溶鋼内
混入防止のためには、溶射による吹き付は塗布を行うの
が竜も好ましい。

すなわち、上記の８ＩＩ離剤（１０）νよ、第５図（イ
）に示す如く、インゴット（力の圧延時においても、そ
の高融点ゆえに、固体として存１−７、高強度ゆえに剪
断力に対抗し得てスリップを生じず、塗布状態を保持し
つ輩け、また、高温度でも安定で母材及び合せ羽となん
らの反応を起さないため、その後の剥離能を有効ならし
める。そして、次に上層（最外層）に塗布する低融点フ
ラックスは、溶鋼鋳込み時に、溶鋼温度により溶融して
溶鋼上面を覆うが、溶鋼上昇とともに一部の７ラツクス
は、該溶鋼と合せ材（３）との間及び、該溶鋼と鋳型（
６）との間に入り込み、薄い膜を形成する。この膜は、
上昇する溶鋼と鋳型（６）及び合せ材（：））との摩擦
を減少させ、更に溶鋼の熱が凹型（６）に伝わるのを防
げる効果を有し、インゴットの幅に比べて外皮Ｒ（８ａ
）を極めて狭い幅とした場合でも、途゛中で溶鋼の上昇
が止する事態が避け、られる。

なお、通常の鋳込み時でも溶鋼上面には酸化防止を目的
としてフラックスが添加されるが、該フラックスはＣａ
Ｏ＊　Ｓ　ｊｏｔ　ｒ　Ａ、（ｈｏｓを主体としたフラ
ックスであり、上記した摩擦力軽減を目的とするＮａ化
合物の添加はされない。勿論、本発明においても酸化防
止用のフラックスは使用される。

すなわち、本発明の鋳込時には、酸化防止用の通常のフ
ラックスを広＠側へ投入するが、この際に、狭幅側の７
ラツクスが前記潤滑を考慮したフラックスとなるように
上述の低融点フラックスを事前に塗布しておくのであり
、かくすることにより、溶鋼の周面各部がそれぞれ必要
とする性質の異なるフラックスで覆われてそれぞれの効
果をあげるのである。

一方、インゴットの分塊圧延時ＪＣは、低融点フラック
スは、従来技術にも記した通り、潤滑剤となり、外皮Ｊ
Ｗ！ｔ　（８ａ）の破れの原因となるが、本発明のよう
に、下層に安定且つ堅固な剥離剤層があると該フラック
スは液状となって剥離剤層に版状され、この結果、外皮
層（８ａ）と剥離剤とは直接接することになって圧延時
のスリップが防止できるのである。

以−下、実施例を記載し、その効果について述べる。

〔実施例〕

第１表に示すステンレス４０仮（（３Ｑ　ｒｕｍ　厚Ｘ
　１２（１０間幅Ｘ　２０００　ｍｍ長さ）の片面に、
ｍ射吹伺にて剥離剤としてＡ６０．を３Ｑ７ｔｍ厚塗布
すると共に、この上に２１工３表に示す低融点フラック
スを２００ｙ、々、４ゴ塗布し、これを鋳型内に吊下し
、ここで上記剥離剤及び低融点フラックス塗布面と鋳型
内壁面間の間隙を４０門に設定してステンレス鋼板を鋳
型内に固定１１、次に下注ぎにて第２表に示す溶鋼を鋳
込んだ後、冷却、型抜きを行ない、しかる後光分均熱し
て鋼塊温度を１３θ０　（Ｃとし１．１６０ｍｍ厚ｘ　
１２８０朋幅Ｘ　３２００　ＷＫ長さのスラブ３枚を製
造した。なお、分塊圧延での圧下比（圧延前の厚み／圧
延後の厚み）は５．０である。そして、上記分塊圧延後
、スラブの幅方向の切断を機械的切断機で、又、長手方
向のいわゆる耳切り切断をガス切断機で行ない、その直
後にスラブの外皮層の除去処理及びステンレス鋼板表面
の手入れを行ってステンレス鋼板をクラッドしたクラッ
ドスラブを得、該クラッドスラブを再度加熱炉にて１２
００　’Ｃに昇温加熱後、熱間圧Ｋを行い、１５．Ｏｍ
ｇの厚のクラツド鋼板（ステンレス鋼の厚みは１、．５
　ｆｆ１１１を得た。

第２表；母材溶鋼成分（％） そして上記クラツド鋼板の全面について、超音波探傷に
依り、接合不良部の有無を検査したところ、クラツド鋼
板の先端部と後端部以外は全く異常のないことが確認さ
れた。そこで上記両端部を切断除去して完全なりラッド
鋼板となし、この処理後のクラツド鋼板の歩留り（成品
重量／鋳片重険）を計算したところ、７５％と析めて高
率であった。又、除去された最外皮層は、その表面性状
かや＼悪いもの＼、一応良好な鋼板状を呈しており、ス
クラップ評価としては、従来のスカーフ屑やグラインダ
屑に比すと高い価格で処分のできるものであった。なお
、従来の剥離剤を使用した場合は、インゴットの外皮層
は７０〜ｉｏｏｍｍ厚とする必要があり、成品時の歩留
りは５０％以下であった。

以上説明したように本発明は、剥離剤として高融点且つ
高強度のものを用い、これによりインゴットの圧延時に
剥離剤が液化し、潤滑化することを未然に防止すると共
に鋳込み時に使用したパウダーを吸収し以って、スリッ
プを生じさせないようにしたものであるため、クラッド
鋳片の圧延が安定化し、その結果、除去すべきスラブ及
びインゴットの外皮層の厚みを薄く為し得て除去量が少
くなり歩留り向上が図れ、囲包法に依るクラツド鋼の製
造コストを大幅に低減する経済的利益の大きな発明であ
る。

【図面の簡単な説明】

竿１図Ｆｉ、Ｉｓ着法の明示説明図、第２図は溶接法の
明示説明図、第３図は圧着法の明示説明図、第４図は従
来の囲包法の説明図、第５図（イ）は本発明におけるイ
ンゴット圧延時の剥１”ｆｆ剤の状態を示す断面図、第
５図（ロ）は従来法におけるガラス等剥離剤の状況を示
す同断面図。 （１１は母材、（１ｆは母材となる鋳鋼、（３）は合せ
材、（７）バインゴツト、（７ａ）はインゴット（７）
の外皮層、（８）はスラブ、（８ａ）はスラブ（８）の
外皮層、ＱＯＩは剥離剤。 特許出願人　住友金絹工芋株式会社 常□、　ｆ＊　２　ｒｇＴ □□− 第４図 顯シ□ ？歪］に７；ン、１１７　１．３　８ ＋＞’ｔ。 第　５　図　（イン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋳包みクラッド法において、鋳型内に固定された合せ材
   の外皮層と接する面に、合せ材及び母材と同等若しくは
   それ以上の融点及び高温度強度を有する剥離剤を塗布し
   さらにその上に低融点フラックスを塗布することを特徴
   とするクラツド鋼板の製造方法。