JPS602628A - 含ニオブフエライト系ステンレス鋼連鋳片の冷却方法 - Google Patents
含ニオブフエライト系ステンレス鋼連鋳片の冷却方法Info
- Publication number
- JPS602628A JPS602628A JP10988283A JP10988283A JPS602628A JP S602628 A JPS602628 A JP S602628A JP 10988283 A JP10988283 A JP 10988283A JP 10988283 A JP10988283 A JP 10988283A JP S602628 A JPS602628 A JP S602628A
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- JP
- Japan
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- cooling
- stainless steel
- ferritic stainless
- continuously cast
- slab
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は含ニオブフェライト系ステンレス鋼連続鋳造鋳
片(以下「連鋳片」という。)を冷却する方法に関する
ものである。
片(以下「連鋳片」という。)を冷却する方法に関する
ものである。
(従来技術)
SUS 430銅で代表されるフェライト系ステンレス
鋼は同価なN1を大量に含まず従って安価であるため、
自動車外装部品や建築内装品などの比較的マイルドな腐
食環境で表面の美麗さを要求される用途に広く用いられ
ている。しかし、SUS 304鋼で代表されるオース
テナイト系ステンレス鋼に比べて一般的に耐食性が劣る
ため用途が限定されていた。
鋼は同価なN1を大量に含まず従って安価であるため、
自動車外装部品や建築内装品などの比較的マイルドな腐
食環境で表面の美麗さを要求される用途に広く用いられ
ている。しかし、SUS 304鋼で代表されるオース
テナイト系ステンレス鋼に比べて一般的に耐食性が劣る
ため用途が限定されていた。
また、フェライト系ステンレス鋼は、部品製造において
絞シ加工や引張シ加工を受けるとりジンクまたはロービ
ングと称される凹凸の縞模様が発生して外観を著しく損
なうという欠点を有していたO これに対して本出願人は、NbとCuを複合添加して特
に光輝焼鈍仕上げで耐銹性を向上させたフェライト系ス
テンレス鋼を発明しく特開昭57−140860号公報
)さらにN量をはじめとする成分を厳密に管理しかつ熱
延栄件と粗焼鈍条件を限定して事実上りジンクの全くな
いフェライト系ステンレス鋼板の製造方法を発明した(
特願昭57−82281)。これらの発明によるフェラ
イト系ステンレス鋼はSUS 304鋼と全く同様に使
用することが可能となったばかシでなく溶接部熱影響部
の耐食性劣化がないことや応力腐食割れ感受性がないこ
とからむしろSUS 304鋼の使用分野以外でも使用
が可能となるなど、安価なフェライト系ステンレス鋼の
使用範囲を著しく拡大した。
絞シ加工や引張シ加工を受けるとりジンクまたはロービ
ングと称される凹凸の縞模様が発生して外観を著しく損
なうという欠点を有していたO これに対して本出願人は、NbとCuを複合添加して特
に光輝焼鈍仕上げで耐銹性を向上させたフェライト系ス
テンレス鋼を発明しく特開昭57−140860号公報
)さらにN量をはじめとする成分を厳密に管理しかつ熱
延栄件と粗焼鈍条件を限定して事実上りジンクの全くな
いフェライト系ステンレス鋼板の製造方法を発明した(
特願昭57−82281)。これらの発明によるフェラ
イト系ステンレス鋼はSUS 304鋼と全く同様に使
用することが可能となったばかシでなく溶接部熱影響部
の耐食性劣化がないことや応力腐食割れ感受性がないこ
とからむしろSUS 304鋼の使用分野以外でも使用
が可能となるなど、安価なフェライト系ステンレス鋼の
使用範囲を著しく拡大した。
しかし、この含Nbフェライト系ステンレス鋼は以上述
べたような多くの利点を有しているものの、連続鋳造に
よる鋳片が冷却時に割れ易いという欠点を有している。
べたような多くの利点を有しているものの、連続鋳造に
よる鋳片が冷却時に割れ易いという欠点を有している。
即ち、含Nbフェライト系ステンレス鋼の連鋳片は、冷
却途中で横方向に割れを生じたシ、熱延のための再加熱
中に折損して圧延を中止せざるを得ない事故が発生し易
い。また割れが軽微でたとえ圧延が終了しても著しい山
へげ状の疵や貫通孔が残存し商品価値をなくしてしまう
ことが起き易い。
却途中で横方向に割れを生じたシ、熱延のための再加熱
中に折損して圧延を中止せざるを得ない事故が発生し易
い。また割れが軽微でたとえ圧延が終了しても著しい山
へげ状の疵や貫通孔が残存し商品価値をなくしてしまう
ことが起き易い。
これに対して従来は徐冷炉等で800℃付近から100
℃付近までを徐冷する方法や、鋳片の遷移温度が300
℃付近にあることから300℃以下に冷却することなく
再加熱する方法(特開昭58−39732号公報)。ま
た鋳片の引張シ強さが150℃以下で熱応力よシも小さ
くなることから150℃以下に冷却することなく再加熱
する方法(%開閉54−128464号公報)が開ボさ
れている。
℃付近までを徐冷する方法や、鋳片の遷移温度が300
℃付近にあることから300℃以下に冷却することなく
再加熱する方法(特開昭58−39732号公報)。ま
た鋳片の引張シ強さが150℃以下で熱応力よシも小さ
くなることから150℃以下に冷却することなく再加熱
する方法(%開閉54−128464号公報)が開ボさ
れている。
これらの方法は、いずれも実用的でなかったシ、不完全
で最適方法とは言えカい。即ち、まず徐冷するという方
法は、その速度を5℃/hr程度まで低下しても効果が
なく、たとえそれ以下にすることで効果があったとして
もコスト的に不利である。
で最適方法とは言えカい。即ち、まず徐冷するという方
法は、その速度を5℃/hr程度まで低下しても効果が
なく、たとえそれ以下にすることで効果があったとして
もコスト的に不利である。
300℃以下に冷却しないという対策は割れ発生に対し
ては後述する考え方に基づいて適切な方法であると思わ
れるが、300℃以上では鋳片の表面精整ができないと
いう、表面の品質が重視されるステンレス鋼にとっては
重大な欠点を有している。また150℃以下に冷却しな
いという対策は、熱応力そのものが鋼の微量成分や鋳造
方法、冷却方法に依存して大きく変わるなど完全な方法
とは言えない。また、冷片にすることができないという
ことは製造工程の自由度を著しく制限するもので、製造
上からは重大な欠点であるということができる。
ては後述する考え方に基づいて適切な方法であると思わ
れるが、300℃以上では鋳片の表面精整ができないと
いう、表面の品質が重視されるステンレス鋼にとっては
重大な欠点を有している。また150℃以下に冷却しな
いという対策は、熱応力そのものが鋼の微量成分や鋳造
方法、冷却方法に依存して大きく変わるなど完全な方法
とは言えない。また、冷片にすることができないという
ことは製造工程の自由度を著しく制限するもので、製造
上からは重大な欠点であるということができる。
(発明の目的)
本発明は以上のよう力欠点のない実用的な鋳片の冷却方
法を提供することを目的とするものである。
法を提供することを目的とするものである。
(発明の構成・作用)
本発明者らは、連鋳片の割れの原因について種種調査を
重ねた結果、含Nbフェライト系ステンレス鋼の連鋳片
の粒界には、板状のNb炭化物がしだの葉状に粗大に析
出しておシ、その部分を基点として割れが発生している
ことを見出した。さらに基点付近では粒界割れであるが
、大きな全体の割れは主として脆性破壊であること、そ
して微細な粒界割れは大きな割れ以外に鋳片内に多数存
在していることを発見した。このような事実から鋳片割
れは、粗大なしだの葉状析出物のある粒界が冷却時の熱
応力によって粒界割れを起こし、その割れ部分に応力が
集中し、その状態で遷移温度以下になった場合に脆性的
に大きな割れに至るものと(5) 考察した。このような考察に基づくと遷移温度以下に下
げないという対策は、微細な粒界割れはたとえ発生して
も(このよう々微細側れは圧延時に圧着されるので問題
がない)大きな割れに至らないということで、理論にか
なっておシ、非常に適切な方法であると言える。含Nb
フェライト系ステンレス鋼連鋳片の遷移温度は、実験室
的に測定すると約300℃であるので、300℃以下に
下げないという対策は容易に考えられる。
重ねた結果、含Nbフェライト系ステンレス鋼の連鋳片
の粒界には、板状のNb炭化物がしだの葉状に粗大に析
出しておシ、その部分を基点として割れが発生している
ことを見出した。さらに基点付近では粒界割れであるが
、大きな全体の割れは主として脆性破壊であること、そ
して微細な粒界割れは大きな割れ以外に鋳片内に多数存
在していることを発見した。このような事実から鋳片割
れは、粗大なしだの葉状析出物のある粒界が冷却時の熱
応力によって粒界割れを起こし、その割れ部分に応力が
集中し、その状態で遷移温度以下になった場合に脆性的
に大きな割れに至るものと(5) 考察した。このような考察に基づくと遷移温度以下に下
げないという対策は、微細な粒界割れはたとえ発生して
も(このよう々微細側れは圧延時に圧着されるので問題
がない)大きな割れに至らないということで、理論にか
なっておシ、非常に適切な方法であると言える。含Nb
フェライト系ステンレス鋼連鋳片の遷移温度は、実験室
的に測定すると約300℃であるので、300℃以下に
下げないという対策は容易に考えられる。
一方、このような考察に基づくと鋳片割れが単なる引張
強さの差で起こる延性破断でないことからたとえ含Nb
7工ライト系ステンレス鋼鋳片の引張強さが150℃
以下で熱応力よシ小さくなるとして150℃以下に下げ
ないという対策をとっても鋳片割れを防止できないこと
もまた良く理解できるO 本発明者らは、以上の考えに基づき含Nbフェライト系
ステンレス鋼連鋳片の割れの起点をなくす方法を種々検
討した結果、割れの起点としての感受性は粒界に析出し
た析出物の形態との関係が大(6) きいことを見出し本発明を成しとげた。
強さの差で起こる延性破断でないことからたとえ含Nb
7工ライト系ステンレス鋼鋳片の引張強さが150℃
以下で熱応力よシ小さくなるとして150℃以下に下げ
ないという対策をとっても鋳片割れを防止できないこと
もまた良く理解できるO 本発明者らは、以上の考えに基づき含Nbフェライト系
ステンレス鋼連鋳片の割れの起点をなくす方法を種々検
討した結果、割れの起点としての感受性は粒界に析出し
た析出物の形態との関係が大(6) きいことを見出し本発明を成しとげた。
本発明の要旨とするところはNbを0.1チ以上、Cr
を10%以上含む含Nbフェライト系ステンレス鋼連続
鋳造鋳片を300℃以下に冷却するととなく、一旦80
0℃以上1300℃以下の温度で1時間以上10時間以
下加熱し、しかる後平均冷却速度40℃/h r以下の
冷却速度で300℃まで冷却し、冷片とすることを特徴
とする含ニオブフェライト系ステンレス鋼連鋳片の冷却
方法にある。
を10%以上含む含Nbフェライト系ステンレス鋼連続
鋳造鋳片を300℃以下に冷却するととなく、一旦80
0℃以上1300℃以下の温度で1時間以上10時間以
下加熱し、しかる後平均冷却速度40℃/h r以下の
冷却速度で300℃まで冷却し、冷片とすることを特徴
とする含ニオブフェライト系ステンレス鋼連鋳片の冷却
方法にある。
以下に訓育結果に基づいて説明する。
割れの発生した鋳片を詳細に訓育すると割れの起きた粒
界は主としてしだの葉状析出物が認められ、球状ないし
針状の析出物の多い粒界には割れの発生がなかった。こ
れに基づきしだの葉状析出物の形態を変えるために圧下
その他の方法も含め種々検討した結果、800℃以上に
望ましくは900℃以上に1時間以上加熱することで可
能であるとの結果を得た。800℃以上でかなシの部分
の析出物の形態が変わるが、一部にしだの葉状で残るの
で全体の析出物形態を変え得る900℃以上が望ましい
。しかし、このように単に析出物の形態を変えただけで
は不充分であった。即ち800℃以上では炭素の一部が
まだ鋼中に固溶しているものと推定され、冷却過程でし
だの葉状に、あるいはしだの葉状析出物と同程度の割れ
感受性を有す・る形態の析出物として析出するためでは
ないかと思われる。このため冷却の条件を検討した結果
、加熱温度から300℃寸での平均冷却速度を30℃/
hr以下の徐冷を実施すれば粒界析出物の形態は球状な
いし針状に変化し、かつ粒内の析出も増加した。この結
果、鋳片を常温まで冷却しても割れの発生はなくなった
。
界は主としてしだの葉状析出物が認められ、球状ないし
針状の析出物の多い粒界には割れの発生がなかった。こ
れに基づきしだの葉状析出物の形態を変えるために圧下
その他の方法も含め種々検討した結果、800℃以上に
望ましくは900℃以上に1時間以上加熱することで可
能であるとの結果を得た。800℃以上でかなシの部分
の析出物の形態が変わるが、一部にしだの葉状で残るの
で全体の析出物形態を変え得る900℃以上が望ましい
。しかし、このように単に析出物の形態を変えただけで
は不充分であった。即ち800℃以上では炭素の一部が
まだ鋼中に固溶しているものと推定され、冷却過程でし
だの葉状に、あるいはしだの葉状析出物と同程度の割れ
感受性を有す・る形態の析出物として析出するためでは
ないかと思われる。このため冷却の条件を検討した結果
、加熱温度から300℃寸での平均冷却速度を30℃/
hr以下の徐冷を実施すれば粒界析出物の形態は球状な
いし針状に変化し、かつ粒内の析出も増加した。この結
果、鋳片を常温まで冷却しても割れの発生はなくなった
。
次に本発明の構成要件の限定理由を示す。
Nb量が0.1%未満では鋳片の粒界にしだの葉状析出
物ができず、かつ鋳片割れの発生頻度も低いことから、
0.1%以上とした。
物ができず、かつ鋳片割れの発生頻度も低いことから、
0.1%以上とした。
Crは10%未満ではステンレス鋼としての基本的な耐
食性を維持できないので10チ以上に限定した。
食性を維持できないので10チ以上に限定した。
加熱前の鋳片の取扱い温度は300℃以下に冷却すると
脆性領域になるため割れが顕在化するため、300℃以
下に冷却することなく再加熱することと限定した。
脆性領域になるため割れが顕在化するため、300℃以
下に冷却することなく再加熱することと限定した。
加熱処理温度は800℃未満ではしだの葉状析出物の形
態を変えるのには長時間を要するため、また1300℃
を超える温度域では結晶粒が粗大化して冷延後の品質が
劣化するため800℃以上1300℃以下とした。
態を変えるのには長時間を要するため、また1300℃
を超える温度域では結晶粒が粗大化して冷延後の品質が
劣化するため800℃以上1300℃以下とした。
加熱時間は1時間未満では効果が少なく、10時間を超
えると結晶粒の粗大化による最終製品での品質劣化があ
る上コスト的に不利であるので1時間以上10時間以下
とした。
えると結晶粒の粗大化による最終製品での品質劣化があ
る上コスト的に不利であるので1時間以上10時間以下
とした。
冷却速度は40’c/hrを超える速度ではしだの葉状
析出物の形態を変化させた効果が小さくなるため40℃
/hr以下とした。
析出物の形態を変化させた効果が小さくなるため40℃
/hr以下とした。
(実施例)
次に実施例を示す。
16%Cr−0,4%Nb 、 19 % Cr −0
,4%Nbおよび19%Cr−0,6%Nbを代表成分
とする3種の含Nbフェライト系ステンレス鋼連続鋳造
鋳片を種(9) 種の冷却方法で冷却して冷片にした後、再び加熱して熱
間圧延を行なった。その結果、鋳片の割れの発生の有無
を第1表に示した。()内には圧延数を示した。本発明
方法では冷片にしても全く割れが発生しなかった。
,4%Nbおよび19%Cr−0,6%Nbを代表成分
とする3種の含Nbフェライト系ステンレス鋼連続鋳造
鋳片を種(9) 種の冷却方法で冷却して冷片にした後、再び加熱して熱
間圧延を行なった。その結果、鋳片の割れの発生の有無
を第1表に示した。()内には圧延数を示した。本発明
方法では冷片にしても全く割れが発生しなかった。
(10)
(発明の効果)
以上詳述したように、本発明によシ割れの発生しやすい
含Nbフェライト系ステンレス鋼も通常のステンレス鋼
同様に冷片にすることが可能となるので、製造工程の自
由度を奪うことなく製造できそあ工業的利益は非常に大
きい。
含Nbフェライト系ステンレス鋼も通常のステンレス鋼
同様に冷片にすることが可能となるので、製造工程の自
由度を奪うことなく製造できそあ工業的利益は非常に大
きい。
(12)
室蘭市仲町12新日本製鐵株式會
社室蘭製鐵所内
n・発 明 者 阿部義男
川崎市中原区井田1618新日本製
鐵株式會社基礎研究所内
手続補正書 (自発)
昭和58年8月29日
特許庁長官 若 杉 和 夫 殿
1、 事件の表示
昭和58年特許願第109882号
2、 発明の名称
含ニオブフェライト系ステンレス鋼連鋳片の冷却方法
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
東京都千代田区大手町二丁目6番3号
(665)新日本製鐵株式全社
代表者 武 1) 豊
4、代理人〒100
東京都千代田区丸の陶工丁目4番1号
6、補正の対象
明細書の発明の詳細な説明の榴
7、 補正の内容
(1)
(1)明細書5頁11行及び13行の「基点」を「起点
」に夫々補正する。
」に夫々補正する。
(2)
149−
Claims (1)
- Nbを0.11以上、Crを10%以上含む含Nbフェ
ライト系ステンレス鋼連続鋳造鋳片を300℃以下に冷
却することなく、一旦800℃以上1300℃以下の温
度で1時間以上10時間以下加熱し、しかる後平均冷却
速度り0℃/hr以下の冷却速度で300℃まで冷却し
、冷片とすることを特徴とする含ニオブフェライト系ス
テンレス鋼連鋳片の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10988283A JPS602628A (ja) | 1983-06-18 | 1983-06-18 | 含ニオブフエライト系ステンレス鋼連鋳片の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10988283A JPS602628A (ja) | 1983-06-18 | 1983-06-18 | 含ニオブフエライト系ステンレス鋼連鋳片の冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS602628A true JPS602628A (ja) | 1985-01-08 |
| JPH0332604B2 JPH0332604B2 (ja) | 1991-05-14 |
Family
ID=14521550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10988283A Granted JPS602628A (ja) | 1983-06-18 | 1983-06-18 | 含ニオブフエライト系ステンレス鋼連鋳片の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602628A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005226129A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | フェライト系ステンレス鋼鋳片の製造方法 |
| JP2010274300A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Kobe Steel Ltd | 延性脆性遷移温度が160℃以上となるスラブ鋳片の冷却時における鋳片取扱方法 |
-
1983
- 1983-06-18 JP JP10988283A patent/JPS602628A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005226129A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | フェライト系ステンレス鋼鋳片の製造方法 |
| JP2010274300A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Kobe Steel Ltd | 延性脆性遷移温度が160℃以上となるスラブ鋳片の冷却時における鋳片取扱方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0332604B2 (ja) | 1991-05-14 |
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