JPS61243134A - 超極低硫黄合金の製造方法 - Google Patents
超極低硫黄合金の製造方法Info
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- JPS61243134A JPS61243134A JP8407785A JP8407785A JPS61243134A JP S61243134 A JPS61243134 A JP S61243134A JP 8407785 A JP8407785 A JP 8407785A JP 8407785 A JP8407785 A JP 8407785A JP S61243134 A JPS61243134 A JP S61243134A
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- cao
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- mgo
- low sulfur
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
- C21C7/0645—Agents used for dephosphorising or desulfurising
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (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］
本発明は酸素、硫黄ならびに窒素含有量の極めて少ない
合金の製造方法に係り、特に硫黄含有量が格段に低減さ
れた合金の製造方法に関する。
合金の製造方法に係り、特に硫黄含有量が格段に低減さ
れた合金の製造方法に関する。
［従来の技術］
Ｆｅ基、Ｃｏ基、Ｎｉ基合金は、機械的性質。
耐熱性ならびに耐食性等優れた性質を有するものが多い
、ところが残留酸素及び硫黄が多いと加工性が低下する
ので、残留酸素及び硫黄を十分に少なくすることが重要
である。
、ところが残留酸素及び硫黄が多いと加工性が低下する
ので、残留酸素及び硫黄を十分に少なくすることが重要
である。
真空又はアルゴンガス雰囲気下での、精錬中の脱酸、脱
硫について、特公昭５４−８４９号、特公昭５４−２４
６８．８及び特開昭５２−５８０１０号に、それぞれＣ
ａｂ（酸化力ルシウウム）含有率の高い塩基性耐火物で
裏付けされた溶解炉又は取鍋を用い、真空又はアルゴン
ガス雰囲気中で溶湯中にアルミニウム（／１１）または
その合金を添加することを特徴とする脱酸、脱硫方法が
提案されている。この原理は、Ａｎの添加により耐火物
中のＣａＯを還元し、還元生成物であるカルシウム（Ｃ
ａ）により溶湯中の硫黄（Ｓ）、酸素（０）を除去する
ものである。。
硫について、特公昭５４−８４９号、特公昭５４−２４
６８．８及び特開昭５２−５８０１０号に、それぞれＣ
ａｂ（酸化力ルシウウム）含有率の高い塩基性耐火物で
裏付けされた溶解炉又は取鍋を用い、真空又はアルゴン
ガス雰囲気中で溶湯中にアルミニウム（／１１）または
その合金を添加することを特徴とする脱酸、脱硫方法が
提案されている。この原理は、Ａｎの添加により耐火物
中のＣａＯを還元し、還元生成物であるカルシウム（Ｃ
ａ）により溶湯中の硫黄（Ｓ）、酸素（０）を除去する
ものである。。
また、合金溶湯中にカルシア組成物とＡｌ（又は合金溶
湯中にＡＪＩが含まれている場合はカルシア組成物だけ
でも良い、）をＡｒガス等の不活性ガスによりフラック
スインジェクションする方法も提案されている（Ｓｃａ
ｎｄ、 Ｊ、 Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ４（１９７５）、
Ｐ４２〜４８等）、フラックスインジェクションによる
方法としては、Ｃａ０−Ａｎ系の他、 Ｃａｏ−ＡＪＩ
２０３ 、 Ｃａｏ −ＣａＦ２．Ｃａ０−Ａｌ２Ｏ
２ＣａＦ２系のものも提案されている。その他、ＣａＯ
と金属Ｍｇとを同時に添加する方法もＬｉｍｅ−Ｍｇ法
として知られている（Ｐ、Ｊ、Ｋｏｒｏｓ発表）［発明
が解決しようとする問題点］上 記特公昭５４−８４９．５４−２４６８８、特開昭５２
〜５８０１０号公報に記載の方法によれば、一応の脱酸
、脱硫が可能であるが、塩基性耐火物で裏付けされた溶
解炉又は取鍋を用いる方法は、耐火物裏付けに高度な技
術を要する他、溶解炉又は取鍋の内壁表面のカルシア組
成物が脱硫、脱酸反応に活用されるため、溶湯量が大容
量となると溶湯量に対して溶湯が内壁表面と接触する界
面積が相対的に小さくなり１反応速度が低下し、溶湯の
清浄化処理に多くの時間を要し、しかも使用回数が増え
るにつれて反応効率は低下するという問題点を有してい
る。
湯中にＡＪＩが含まれている場合はカルシア組成物だけ
でも良い、）をＡｒガス等の不活性ガスによりフラック
スインジェクションする方法も提案されている（Ｓｃａ
ｎｄ、 Ｊ、 Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ４（１９７５）、
Ｐ４２〜４８等）、フラックスインジェクションによる
方法としては、Ｃａ０−Ａｎ系の他、 Ｃａｏ−ＡＪＩ
２０３ 、 Ｃａｏ −ＣａＦ２．Ｃａ０−Ａｌ２Ｏ
２ＣａＦ２系のものも提案されている。その他、ＣａＯ
と金属Ｍｇとを同時に添加する方法もＬｉｍｅ−Ｍｇ法
として知られている（Ｐ、Ｊ、Ｋｏｒｏｓ発表）［発明
が解決しようとする問題点］上 記特公昭５４−８４９．５４−２４６８８、特開昭５２
〜５８０１０号公報に記載の方法によれば、一応の脱酸
、脱硫が可能であるが、塩基性耐火物で裏付けされた溶
解炉又は取鍋を用いる方法は、耐火物裏付けに高度な技
術を要する他、溶解炉又は取鍋の内壁表面のカルシア組
成物が脱硫、脱酸反応に活用されるため、溶湯量が大容
量となると溶湯量に対して溶湯が内壁表面と接触する界
面積が相対的に小さくなり１反応速度が低下し、溶湯の
清浄化処理に多くの時間を要し、しかも使用回数が増え
るにつれて反応効率は低下するという問題点を有してい
る。
しかして、使用回数の増加に伴い、反応効率が低下した
場合には、フラックスを添加してその脱硫作用により活
性化を図る等の各種の活性化処理が必要とされ（特開昭
５７−２００５１３）、処理工数が増加して不利であっ
た。
場合には、フラックスを添加してその脱硫作用により活
性化を図る等の各種の活性化処理が必要とされ（特開昭
５７−２００５１３）、処理工数が増加して不利であっ
た。
一方、カルシア組成物をフラックスインジェクションす
る方法やＬｉｍｅ−Ｍｇ法では脱酸、脱硫によって到達
し得る０、Ｓのレベル（最終平衡値）がそれ程低くない
という問題がある。
る方法やＬｉｍｅ−Ｍｇ法では脱酸、脱硫によって到達
し得る０、Ｓのレベル（最終平衡値）がそれ程低くない
という問題がある。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、上記従来法に比し、格段に優れた脱硫、脱酸
効果、特に脱硫効果を得るために、ＭｇＯ及びＣａＯを
主成分とする粉末、場合により更にＡｎをも合金溶湯中
に添加することにより、反応速度を上昇させると共に、
最終平衡値を低減させるものであり、 Ｃａ０４０％以上の耐火物により裏付けされた溶解炉又
は容器内のＡ文を含有する合金溶湯中に真空又は非酸化
性雰囲気でＭｇＯ及びＣａＯを主成分とする粉末を添加
することを特徴とする超極低硫黄合金の製造方法。
効果、特に脱硫効果を得るために、ＭｇＯ及びＣａＯを
主成分とする粉末、場合により更にＡｎをも合金溶湯中
に添加することにより、反応速度を上昇させると共に、
最終平衡値を低減させるものであり、 Ｃａ０４０％以上の耐火物により裏付けされた溶解炉又
は容器内のＡ文を含有する合金溶湯中に真空又は非酸化
性雰囲気でＭｇＯ及びＣａＯを主成分とする粉末を添加
することを特徴とする超極低硫黄合金の製造方法。
及び
Ｃａ０４０％以上の耐火物により裏付けされた溶解炉又
は容器内の合金溶湯中に真空又は非酸化性雰囲気でＭｇ
Ｏ及びＣａＯを主成分とする粉末とＡｌとを添加するこ
とを特徴とする超極低硫黄合金の製造方法、 を要旨とするものである。
は容器内の合金溶湯中に真空又は非酸化性雰囲気でＭｇ
Ｏ及びＣａＯを主成分とする粉末とＡｌとを添加するこ
とを特徴とする超極低硫黄合金の製造方法、 を要旨とするものである。
なお本明細書において％は重量％を表わす。
以下本発明の構成について詳細に説明する。
本発明の方法においては、合金溶湯中に、真空又はアル
ゴン雰囲気下でＭｇＯ及びＣａＯを主成分とする粉末（
以下、Ｍ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ粉という、）、あるいは必
要に応じこれに更にＡｉを添加する。
ゴン雰囲気下でＭｇＯ及びＣａＯを主成分とする粉末（
以下、Ｍ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ粉という、）、あるいは必
要に応じこれに更にＡｉを添加する。
即ち、アルミニウムギルド鋼の如く、合金中にＡ９．°
を含有し、その含有量が後述する好適なＡｉ残留量の範
囲内にある場合にはＭｇＯ−ＣａＯ粉だけの添加で良く
、Ａｌ合有量がその好適なＡｉ残留量の範囲に満たない
場合、あるいは、Ａｌを含有しない合金の場合には、Ｍ
ｇＯ−ＣａＯ粉に加えて更にＡＩＬを添加する。
を含有し、その含有量が後述する好適なＡｉ残留量の範
囲内にある場合にはＭｇＯ−ＣａＯ粉だけの添加で良く
、Ａｌ合有量がその好適なＡｉ残留量の範囲に満たない
場合、あるいは、Ａｌを含有しない合金の場合には、Ｍ
ｇＯ−ＣａＯ粉に加えて更にＡＩＬを添加する。
本発明で用いられるＭ ｇ Ｑ −Ｃ＆ Ｏ粉は、Ｍ
ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ系フラックスなどＣａＯを主成分とす
る粉末であり、ＭｇＯ−ＣａＯ粉末の他、Ｍ ｇ Ｏ−
Ｃａ Ｏ−Ｃａ Ｆ ２粉末、ｐｄ ｇ Ｑ −Ｃａ
Ｏ−Ｓ ｉ Ｏ２粉末、ＭｇＯ−Ｃａ０−ＡＪ１２０ａ
−ＣａＦ２粉末等も好適に採用可能である。これらの
Ｃａ Ｏ−Ｍ ｇ Ｏ粉は、合金溶湯との接触面積が大
きく、以下に説明する反応を極めて効率良く行なう、Ｍ
ｇＯ−ＣａＯ粉の組成としては、Ｍｇ０１５〜７５％、
特に２０〜６０％、ＣａＯ１５％以上、特に４０％以上
含有するものが好ましい。
ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ系フラックスなどＣａＯを主成分とす
る粉末であり、ＭｇＯ−ＣａＯ粉末の他、Ｍ ｇ Ｏ−
Ｃａ Ｏ−Ｃａ Ｆ ２粉末、ｐｄ ｇ Ｑ −Ｃａ
Ｏ−Ｓ ｉ Ｏ２粉末、ＭｇＯ−Ｃａ０−ＡＪ１２０ａ
−ＣａＦ２粉末等も好適に採用可能である。これらの
Ｃａ Ｏ−Ｍ ｇ Ｏ粉は、合金溶湯との接触面積が大
きく、以下に説明する反応を極めて効率良く行なう、Ｍ
ｇＯ−ＣａＯ粉の組成としては、Ｍｇ０１５〜７５％、
特に２０〜６０％、ＣａＯ１５％以上、特に４０％以上
含有するものが好ましい。
本発明において、Ｍ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ粉、及び必要に
応じＡＭを添加することにより、溶湯中に初めから存在
する、あるいは新たに添加されたＡｎの一部は、直接に
、溶湯中の酸素と結合して脱酸を行なうが、Ａｉの他の
部分はＭｇＯ−ＣａＯ粉と反応して ２ Ａ ｆＬ＋ ３ Ｍ ｇ Ｏ→ＡＪＬ２０３ ＋３
Ｍｇ２ Ａ ｌ ＋ ３ Ｃａ Ｏ” Ａ ｌ ２０３
＋ ３ Ｃａとなり、Ｍｇ、ＣａとＡｌ２０３が生じ
る。このＭｇ、Ｃａは脱酸、脱硫反応し、ＭｇＯ，Ｃａ
Ｏ１Ｍｇ５．ＣａＳとなる。
応じＡＭを添加することにより、溶湯中に初めから存在
する、あるいは新たに添加されたＡｎの一部は、直接に
、溶湯中の酸素と結合して脱酸を行なうが、Ａｉの他の
部分はＭｇＯ−ＣａＯ粉と反応して ２ Ａ ｆＬ＋ ３ Ｍ ｇ Ｏ→ＡＪＬ２０３ ＋３
Ｍｇ２ Ａ ｌ ＋ ３ Ｃａ Ｏ” Ａ ｌ ２０３
＋ ３ Ｃａとなり、Ｍｇ、ＣａとＡｌ２０３が生じ
る。このＭｇ、Ｃａは脱酸、脱硫反応し、ＭｇＯ，Ｃａ
Ｏ１Ｍｇ５．ＣａＳとなる。
一方、Ａｌ２０３は、
Ａ ｌ ２０３＋ ３ Ｃａ Ｏ＋ ３ ＣＩＬ Ｏａ
Ａ ｊＬ ２０３なる反応により３ＣａＯ＊ＡＪＬ２
ｏ３ （以下Ｃ３Ａということがある。）を主体とす
るカルシウムアルミネートを形成する。このＣ３Ａは溶
湯の脱硫能が高く、このＣ３Ａによっても脱硫が進行す
る。
Ａ ｊＬ ２０３なる反応により３ＣａＯ＊ＡＪＬ２
ｏ３ （以下Ｃ３Ａということがある。）を主体とす
るカルシウムアルミネートを形成する。このＣ３Ａは溶
湯の脱硫能が高く、このＣ３Ａによっても脱硫が進行す
る。
このように、ＡＩＬにより脱酸が、またＡｎの還元作用
により生じた活性なＭｇ、Ｃａ、Ｃ３Ａにより脱酸と脱
硫が行われる。
により生じた活性なＭｇ、Ｃａ、Ｃ３Ａにより脱酸と脱
硫が行われる。
この反応は、極めて急速に進行し１例えばＡｌを溶湯中
に存在せしめた後、数分程度で脱硫、脱酸がほぼ終了す
る。
に存在せしめた後、数分程度で脱硫、脱酸がほぼ終了す
る。
また、時間の経過と共に、次第に溶湯中のＮ量が減少し
てくる。これはＣａ等の蒸発（沸ｍ）等に伴ってＮも溶
湯から離脱するためである。この脱窒速度は、アルゴン
又は真空雰囲気下では、脱酸、脱硫の進行に従って著し
く向上する・本発明においては、溶湯中に、ＭｇＯ〜Ｃ
ａＯ粉やＡｉの他に、Ｂ及び／又はＢ ２０３あるいは
・Ｎａ、Ｋ・ Ｌｉ等のアＪレカ１ノ金属、Ｃａ等のア
ルカリ土類金属を添加しても良い。
てくる。これはＣａ等の蒸発（沸ｍ）等に伴ってＮも溶
湯から離脱するためである。この脱窒速度は、アルゴン
又は真空雰囲気下では、脱酸、脱硫の進行に従って著し
く向上する・本発明においては、溶湯中に、ＭｇＯ〜Ｃ
ａＯ粉やＡｉの他に、Ｂ及び／又はＢ ２０３あるいは
・Ｎａ、Ｋ・ Ｌｉ等のアＪレカ１ノ金属、Ｃａ等のア
ルカリ土類金属を添加しても良い。
溶湯中に存在するＣａ、Ｂ、Ｎａ、に、Ｌｉは、Ｃａｏ
、 Ｂ２０３ 、 Ｎ ＆２０、Ｋ ２０ 。
、 Ｂ２０３ 、 Ｎ ＆２０、Ｋ ２０ 。
Ｌ ｉ ２０となり、溶湯中に、
Ａ ｌ ２０ ｚ −Ｃａ Ｏ−Ｂ ２０３Ａ ｉ２０
３ Ｃ＆ Ｏ−Ｂ ２０３− Ｎ ａ２０Ａ！Ｌ２０
３−Ｃａｏ Ｂ２０ａ −に２０等の抵融点組成物を
形成し、脱酸、脱硫速度を増大させる。
３ Ｃ＆ Ｏ−Ｂ ２０３− Ｎ ａ２０Ａ！Ｌ２０
３−Ｃａｏ Ｂ２０ａ −に２０等の抵融点組成物を
形成し、脱酸、脱硫速度を増大させる。
即ち、Ｃａ、Ｂ、Ｎａ、に、Ｌｉ等の酸化物は溶湯中に
形成されたＣ３Ａ等のカルシウムアルミネート組成物の
融点を下げ、その中の化合物、原子もしくはこれらのイ
オン（例えばＳ２−など）の拡散を容易とし、脱酸、脱
硫反応を加速するものである。
形成されたＣ３Ａ等のカルシウムアルミネート組成物の
融点を下げ、その中の化合物、原子もしくはこれらのイ
オン（例えばＳ２−など）の拡散を容易とし、脱酸、脱
硫反応を加速するものである。
またＣ ａｏ、Ｂ２０３ 、アルカリ金属酸化物とりわ
けＢ２Ｏ３，アルカリ金属酸化物は、スラグに取り込ま
れたときに該スラグの融点をも低下させ、かつその粘度
を低下させる。これにより、該スラグ中への８２−等の
イオンやその他の原子、化合物の拡散係数が大きくなり
、脱硫速度、脱硫能が大幅に向上される。
けＢ２Ｏ３，アルカリ金属酸化物は、スラグに取り込ま
れたときに該スラグの融点をも低下させ、かつその粘度
を低下させる。これにより、該スラグ中への８２−等の
イオンやその他の原子、化合物の拡散係数が大きくなり
、脱硫速度、脱硫能が大幅に向上される。
更にＢ２Ｏ３は、Ａ又２０３．３ｉｏ２等の介在物を吸
収することにより、脱酸、脱硫効果を奏することもでき
る。
収することにより、脱酸、脱硫効果を奏することもでき
る。
本発明においてＭ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ粉、Ｃａ、Ｂ及び
／又はＢ２Ｏ３，ＡＪｌ、アルカリ金属の添加は、製造
される合金中の残留量（ＭｇＯはＭｇ換算値、ＣａＯは
Ｃａ換算値、Ｂ２Ｏ３はＢ換算値）が、各々 Ｍｇ：１〜３００ｐｐｍ特に５〜３０ＰＰｍＣａ：１〜
２０ｐｐｍ特に５〜２０ｐｐｍＢ及びアルカリ金属＝０
．００１−１０％Ａｌ：０．０１〜２０％ となるように溶湯中に添加するのが好ましい。
／又はＢ２Ｏ３，ＡＪｌ、アルカリ金属の添加は、製造
される合金中の残留量（ＭｇＯはＭｇ換算値、ＣａＯは
Ｃａ換算値、Ｂ２Ｏ３はＢ換算値）が、各々 Ｍｇ：１〜３００ｐｐｍ特に５〜３０ＰＰｍＣａ：１〜
２０ｐｐｍ特に５〜２０ｐｐｍＢ及びアルカリ金属＝０
．００１−１０％Ａｌ：０．０１〜２０％ となるように溶湯中に添加するのが好ましい。
本発明の方法において１合金中のＭｇ残留量が１〜３０
０ｐｐｍの範囲となるようにするのが好ましい理由は、
Ｍｇ含有量ｌｐｐｍ未満においては合金中の酸素、硫黄
、窒素を低減する効果が小さく、またＭｇ含有量３００
ｐｐｍを超えると得られる合金が脆くなるからである。
０ｐｐｍの範囲となるようにするのが好ましい理由は、
Ｍｇ含有量ｌｐｐｍ未満においては合金中の酸素、硫黄
、窒素を低減する効果が小さく、またＭｇ含有量３００
ｐｐｍを超えると得られる合金が脆くなるからである。
合金中のＣａ残留量が１〜２０ｐｐｍの範囲となるよう
にするのが好ましい理由は、Ｃａ含有量ｌｐｐｍ未満に
おいては合金中の酸素、硫黄、窒素を大幅に低減するこ
とが容易ではなく、一方、Ｃａ含有量が２０ｐｐｍを超
えると同様に合金が脆くなる場合があるからである。
にするのが好ましい理由は、Ｃａ含有量ｌｐｐｍ未満に
おいては合金中の酸素、硫黄、窒素を大幅に低減するこ
とが容易ではなく、一方、Ｃａ含有量が２０ｐｐｍを超
えると同様に合金が脆くなる場合があるからである。
Ｂ及びアルカリ金属残留量は、ｏ、ｏｏｔ％以下ではそ
の存在量が少なすぎ、Ｂ及びアルカリ金属存在による効
果が少なく、また１０％より多いと合金が脆くなる。特
に好ましいＢ及びアルカリ金属残留量は０．００５〜３
％である。
の存在量が少なすぎ、Ｂ及びアルカリ金属存在による効
果が少なく、また１０％より多いと合金が脆くなる。特
に好ましいＢ及びアルカリ金属残留量は０．００５〜３
％である。
合金中のＡｎ残留量を０．０１〜２０％の範囲とした理
由は、アルミニウム残留量０．０１％未満では十分な脱
酸は行なわれないのみならず、Ｍｇ、Ｃａの生成も行な
われず、Ｍｇ、Ｃａによる脱硫、脱酸は殆ど行なわれず
、かつＭｇ、Ｃａによる十分な脱硫、脱酸の条件である
仕上合金中の残留カルシウム量が０．０００１％以上に
ならないからである。また、アルミニウムが２０％を超
える合金は実用性に乏しいからである。
由は、アルミニウム残留量０．０１％未満では十分な脱
酸は行なわれないのみならず、Ｍｇ、Ｃａの生成も行な
われず、Ｍｇ、Ｃａによる脱硫、脱酸は殆ど行なわれず
、かつＭｇ、Ｃａによる十分な脱硫、脱酸の条件である
仕上合金中の残留カルシウム量が０．０００１％以上に
ならないからである。また、アルミニウムが２０％を超
える合金は実用性に乏しいからである。
Ｍ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ粉、Ｂ及び／又はＢ２Ｏ３、ＡＱ
、Ｃａ、アルカリ金属を溶湯中に添加する場合には、こ
れらを同時に添加しても、別々に添加しても良く、その
添加の方法に特に制限はない。
、Ｃａ、アルカリ金属を溶湯中に添加する場合には、こ
れらを同時に添加しても、別々に添加しても良く、その
添加の方法に特に制限はない。
ＡＩ Ｂについては、これらを別々に添加することも可
能であるが、Ｃａ、アルカリ金属は反応性が高く取り扱
い性に問題を有することから、合金形態で添加するのが
好ましい、単体１合金いずれの場合においても、線状体
、棒状体、ブロック、粉体等の様々な形で添加可能であ
る。また、添加の態様としても特に限定はなく、粉末の
場合、吹込法を採用しても良い。
能であるが、Ｃａ、アルカリ金属は反応性が高く取り扱
い性に問題を有することから、合金形態で添加するのが
好ましい、単体１合金いずれの場合においても、線状体
、棒状体、ブロック、粉体等の様々な形で添加可能であ
る。また、添加の態様としても特に限定はなく、粉末の
場合、吹込法を採用しても良い。
本発明の方法は特に、Ｆｅ基、Ｃｏ基又はＮ１基の合金
を対象とする場合に、有効である。
を対象とする場合に、有効である。
Ｆｅ基の合金としては、普通元素Ｃ，Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、
Ｓを含有し、Ｃを２％以下含有する炭素鋼と、特殊な性
質を与えるため上記普通元素の他にＮｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、
Ｗ、Ｍｏ、Ａ１等の特殊元素はもとより、普通元素に属
するものでも、普通元素の含有範囲を超え、特殊な性質
の付加を目的として加えられている合金鋼が代表的であ
る。
Ｓを含有し、Ｃを２％以下含有する炭素鋼と、特殊な性
質を与えるため上記普通元素の他にＮｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、
Ｗ、Ｍｏ、Ａ１等の特殊元素はもとより、普通元素に属
するものでも、普通元素の含有範囲を超え、特殊な性質
の付加を目的として加えられている合金鋼が代表的であ
る。
合金鋼のうち、低合金鋼としては、高力低合金鋼、高温
高圧低合金鋼、石油工業用低合金鋼があり、申合金鋼に
はクロム鋼、ニッケル鋼等があり、高合金鋼には高クロ
ムステンレス鋼、高クロム−ニッケルステンレス鋼等が
ある。
高圧低合金鋼、石油工業用低合金鋼があり、申合金鋼に
はクロム鋼、ニッケル鋼等があり、高合金鋼には高クロ
ムステンレス鋼、高クロム−ニッケルステンレス鋼等が
ある。
ニッケル基合金としては、ニッケルを主な構成成分とし
て含有している主として耐熱耐食性合金や磁性合金等が
挙げられ、これに属する合金としては、Ｎｉ−Ｃｕ合金
（モネルメタル）、Ｎｔ−Ｃｒ−Ｆｅ系合金（インコネ
ル）、Ｎｉ −Ｍｏ系合金（ハステロイＡ、Ｂ）、Ｎｉ
−Ｍｏ−Ｃｒ−Ｗ系合金（ハステロイＣ）、Ｎｉ−５ｉ
系合金（ハステロイＤ）、Ｎｉ−Ｔａ系合金等がある。
て含有している主として耐熱耐食性合金や磁性合金等が
挙げられ、これに属する合金としては、Ｎｉ−Ｃｕ合金
（モネルメタル）、Ｎｔ−Ｃｒ−Ｆｅ系合金（インコネ
ル）、Ｎｉ −Ｍｏ系合金（ハステロイＡ、Ｂ）、Ｎｉ
−Ｍｏ−Ｃｒ−Ｗ系合金（ハステロイＣ）、Ｎｉ−５ｉ
系合金（ハステロイＤ）、Ｎｉ−Ｔａ系合金等がある。
ＣＯ基合金としては、ＣＯを主な構成成分として含有し
ている耐熱合金、耐食性合金、超高合金、磁性合金等で
あり、これに属する合金には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ−Ｃ系合
金（ステライト）、Ｇｏ−Ｆｅ系合金（ｄｕｃｔｉｌｅ
ｃ ｏ ｂ ａｔｔ）□、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ−
Ｍｏ （Ｅｌ ｉ ｇｉ １ｏｙ合金）、Ｃｏ−Ｃｒ−
ＮＥ−Ｗ（Ｈａｙｎｅｓｓ）、Ｖｉｃａｌｌｏｙ、Ｒｅ
ｎｅｎｄｕｒ。
ている耐熱合金、耐食性合金、超高合金、磁性合金等で
あり、これに属する合金には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ−Ｃ系合
金（ステライト）、Ｇｏ−Ｆｅ系合金（ｄｕｃｔｉｌｅ
ｃ ｏ ｂ ａｔｔ）□、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ−
Ｍｏ （Ｅｌ ｉ ｇｉ １ｏｙ合金）、Ｃｏ−Ｃｒ−
ＮＥ−Ｗ（Ｈａｙｎｅｓｓ）、Ｖｉｃａｌｌｏｙ、Ｒｅ
ｎｅｎｄｕｒ。
Ｐｅｒｍｅｎｄｕｒ等の磁性材料用Ｃｏ合金、或はＮｉ
３Ｔｉの析出を利用したＣＯ基超超合金が挙げられる。
３Ｔｉの析出を利用したＣＯ基超超合金が挙げられる。
本発明においては、合金溶湯への各種粉末の添加を、Ｍ
ｇＯ−ＣａＯ系耐火物、特にＣａ０４０％以上含有する
Ｍ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ系塩基性耐火物をもって裏付けさ
れた容器内で行うことにより、これらの耐火物をも精錬
反応に関与せしめ、脱酸、脱硫、脱窒効果をより一層向
上させることができる。
ｇＯ−ＣａＯ系耐火物、特にＣａ０４０％以上含有する
Ｍ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ系塩基性耐火物をもって裏付けさ
れた容器内で行うことにより、これらの耐火物をも精錬
反応に関与せしめ、脱酸、脱硫、脱窒効果をより一層向
上させることができる。
使用する裏付は耐火物としては、カルシア耐火物（Ｃａ
ｂ）、ラルナイト耐火物（安定化２ＣａＯ・Ｓ Ｅ Ｏ
２） 、 メルウィナイト耐火物（３ＣａＯ＊ＭｇＯ
−２ＳｉＯ２）、アノルサイト耐火物（Ｃａｏａ Ａｌ
２Ｏ３” ２Ｓ ｉ ０２ ）ならびにＣａＯを富化し
たドロマイト耐火物等が挙げられ、いずれもＣａＯを４
０％以上含有する塩基性耐火物である。
ｂ）、ラルナイト耐火物（安定化２ＣａＯ・Ｓ Ｅ Ｏ
２） 、 メルウィナイト耐火物（３ＣａＯ＊ＭｇＯ
−２ＳｉＯ２）、アノルサイト耐火物（Ｃａｏａ Ａｌ
２Ｏ３” ２Ｓ ｉ ０２ ）ならびにＣａＯを富化し
たドロマイト耐火物等が挙げられ、いずれもＣａＯを４
０％以上含有する塩基性耐火物である。
裏付は耐火物のＣａＯ含有率が４０％以上のものが好ま
しい理由は、４０％未満のＣａＯを含有する塩基性耐火
物にあっては、その中のＣａＯは他の酸化物と強固に結
合している。そのため、ＣａＯの活性が少なく、添加さ
れたアルミニウムにより還元されない、一方、４０％以
上のＣａＯを有する塩基性耐火物中のＣａＯは活性が大
でアルミニウムによってよく還元されるからである。
しい理由は、４０％未満のＣａＯを含有する塩基性耐火
物にあっては、その中のＣａＯは他の酸化物と強固に結
合している。そのため、ＣａＯの活性が少なく、添加さ
れたアルミニウムにより還元されない、一方、４０％以
上のＣａＯを有する塩基性耐火物中のＣａＯは活性が大
でアルミニウムによってよく還元されるからである。
また、ＣａＯを４０％以上含む耐火物は、Ａ ＩＬ ２
０ ｓやＳ ｉ Ｏ２等の酸化物と反応し易く、従って
、溶湯中の酸化物を吸収し、酸化物介在量を大幅に減少
させる。またＣａＯを４０％以上含む耐火物はＣ，Ｔｉ
、Ｚｒ等に対する安定性が高いので、高温溶解が可能と
なる。なお１本発明の製造方法において、非酸化性雰囲
気中とは、開放炉又は密閉炉中の溶湯にアルゴンガス、
窒素ガス、ヘリウムガス等を吹き込むことにより溶湯を
処理するか、密閉炉中の溶湯表面にこのようなガス雰囲
気を形成して溶湯を処理する場合の雰囲気を意味するも
のである。
０ ｓやＳ ｉ Ｏ２等の酸化物と反応し易く、従って
、溶湯中の酸化物を吸収し、酸化物介在量を大幅に減少
させる。またＣａＯを４０％以上含む耐火物はＣ，Ｔｉ
、Ｚｒ等に対する安定性が高いので、高温溶解が可能と
なる。なお１本発明の製造方法において、非酸化性雰囲
気中とは、開放炉又は密閉炉中の溶湯にアルゴンガス、
窒素ガス、ヘリウムガス等を吹き込むことにより溶湯を
処理するか、密閉炉中の溶湯表面にこのようなガス雰囲
気を形成して溶湯を処理する場合の雰囲気を意味するも
のである。
このような本発明の方法により得られる合金は、硫黄１
５ｐｐｍ以下、酸素２０ｐｐｍ以下２窒素３０ｐｐｍ以
下の極めて清浄な合金である。
５ｐｐｍ以下、酸素２０ｐｐｍ以下２窒素３０ｐｐｍ以
下の極めて清浄な合金である。
［作用］
上述の如く、合金中に存在するＡｎあるいは添加された
Ａｌ２．、及びＭ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ粉末により効果的
な脱酸、脱硫、脱窒が行なわれる。特に溶湯中にはＭｇ
が生ずるようになるため、このＭｇがＣａと共に脱硫に
作用しその脱硫能は極めて高いものとなる。
Ａｌ２．、及びＭ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ粉末により効果的
な脱酸、脱硫、脱窒が行なわれる。特に溶湯中にはＭｇ
が生ずるようになるため、このＭｇがＣａと共に脱硫に
作用しその脱硫能は極めて高いものとなる。
而して、本発明の方法、においては、ＭｇＯ−ＣａＯの
添加形態が粉末であるため、溶湯とＭｇＯ粉、ＣａＯ粉
との接触面積を極めて大きくすることができる。従って
、単位接触時間当りの上述の介在物の反応吸着、脱硫、
脱酸反応を極めて効果的に行うことができ、極めて純度
の高い合金を得ることが可能とされる。
添加形態が粉末であるため、溶湯とＭｇＯ粉、ＣａＯ粉
との接触面積を極めて大きくすることができる。従って
、単位接触時間当りの上述の介在物の反応吸着、脱硫、
脱酸反応を極めて効果的に行うことができ、極めて純度
の高い合金を得ることが可能とされる。
また、Ｍｇの添加形態がＭｇＯであることから、従来の
ＣａＯ粉及びＭｇを添加する方法のようにＭｇ、Ｍｇ合
金を添加する時の激しい反応を回避することができ、Ｍ
ｇの飛散等が無く、その作業性も極めて良好である。
ＣａＯ粉及びＭｇを添加する方法のようにＭｇ、Ｍｇ合
金を添加する時の激しい反応を回避することができ、Ｍ
ｇの飛散等が無く、その作業性も極めて良好である。
［実施例］
以下に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
実施例１
第１表に示す組成の電解鉄に０．０３％程度の硫黄成分
になるように予めＦｅＳを添加した鉄３Ｋｇを５０ＫＨ
ｚ高周波溶解炉（内張：マグネシアスタンプ）にて溶解
し、アルゴン雰囲気下で、Ａｌ１２０３ノズルを用いて
アルゴンガスと共にＭ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ粉（組成：Ｍ
ｇ０３０％、Ｃａ０７０％）及びＡｎ粉末を、各々、２
％、０．２％添加した。
になるように予めＦｅＳを添加した鉄３Ｋｇを５０ＫＨ
ｚ高周波溶解炉（内張：マグネシアスタンプ）にて溶解
し、アルゴン雰囲気下で、Ａｌ１２０３ノズルを用いて
アルゴンガスと共にＭ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ粉（組成：Ｍ
ｇ０３０％、Ｃａ０７０％）及びＡｎ粉末を、各々、２
％、０．２％添加した。
坩堝内の合金溶湯の酸素含有量、硫黄含有量、窒素含有
量の経時変化を測定した。
量の経時変化を測定した。
その結果を第１図に示す。
第１表（電解鉄組成）（ｗｔ％）
実施例２
第２表に示す組成のＣａＯ坩堝内で処理したこと以外は
、実施例１と同様にして測定を行った。
、実施例１と同様にして測定を行った。
その結果を第１図に示す。
なお、使用に供したＣａＯ坩堝は、−級試薬のＣａＯを
原料とし、これを２０メツシユに粉砕後、坩堝型中へ入
れてよくつき固め、固められた坩堝を約９００℃、２４
時間電気抵抗炉中で仮焼することにより作成した。
原料とし、これを２０メツシユに粉砕後、坩堝型中へ入
れてよくつき固め、固められた坩堝を約９００℃、２４
時間電気抵抗炉中で仮焼することにより作成した。
第 ２ 表
比較例Ｉ
Ｍ ｇ Ｏ−Ｃａ Ｏ粉末を添加する代りにＣａＯ粉末
を添加したこと以外は実施例１と同様にして測定を行な
った。その結果を第１図に示す。
を添加したこと以外は実施例１と同様にして測定を行な
った。その結果を第１図に示す。
第１図より、本発明の方法によれば、酸素、硫黄及び窒
素含有量の少ない溶湯が速やかに得られ、特にその脱硫
効果が大きいことが認められる。
素含有量の少ない溶湯が速やかに得られ、特にその脱硫
効果が大きいことが認められる。
［効果］
以上の通り１本発明によれば１合金の極めて強力な脱酸
、脱硫、脱窒を行なうことができ、酸素、硫黄、窒素が
極めて少なく、クリープ強度。
、脱硫、脱窒を行なうことができ、酸素、硫黄、窒素が
極めて少なく、クリープ強度。
耐熱性、靭性、溶接性、鍛造性等の緒特性に著しく優れ
た合金を製造することができる。また介在される酸化物
も殆ど無い。
た合金を製造することができる。また介在される酸化物
も殆ど無い。
第１図は実施例１．２及び比較例１で得られた、溶湯中
の酸素、硫黄、窒素含有率の経時変化を示すグラフであ
る。 代理人 弁理士 重 野 剛 第１図 □ 時間（ｍｉｎ）
の酸素、硫黄、窒素含有率の経時変化を示すグラフであ
る。 代理人 弁理士 重 野 剛 第１図 □ 時間（ｍｉｎ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）ＣａＯ４０％以上の耐火物により裏付けされた溶
解炉又は容器内のＡｌを含有する合金溶湯中に真空又は
非酸化性雰囲気でＭｇＯ及びＣａＯを主成分とする粉末
を添加することを特徴とする超極低硫黄合金の製造方法
。 （２）得られる合金が、Ｍｇ：０．０３〜 ０．０００１重量％、Ｃａ：０．００２〜 ０．０００１重量％を含有する特許請求の範囲第１項に
記載の超極低硫黄合金の製造方法。 （３）得られる合金が、Ｍｇ：０．０３〜 ０．０００１重量％、Ｃａ：０．００２〜 ０．０００１重量％を含有し、Ｓ：０．００１５重量％
以下、酸素：０．００２重量％以下、窒素：０．００３
重量％以下を含有する特許請求の範囲第１項に記載の超
極低硫黄合金の製造方法。 （４）得られる合金が、Ｍｇ：０．０３〜 ０．０００１重量％、Ｃａ：０．００２〜 ０．０００１重量％を含有し、Ｓ：０．００１５重量％
以下、酸素：０．００２重量％以下、窒素：０．００３
重量％以下、Ａｌ：０．０１〜２０重量％、Ｂ及びアル
カリ金属：０．００１〜１０重量％を含有する特許請求
の範囲第１項に記載の超極低硫黄合金の製造方法。 （５）ＣａＯ４０％以上の耐火物により裏付けされた溶
解炉又は容器内の合金溶湯中に真空又は非酸化性雰囲気
でＭｇＯ及びＣａＯを主成分とする粉末とＡｌとを添加
することを特徴とする超極低硫黄合金の製造方法。 （６）得られる合金が、Ｍｇ：０．０３〜 ０．０００１重量％、Ｃａ：０．００２〜 ０．０００１重量％を含有する特許請求の範囲第５項に
記載の超極低硫黄合金の製造方法。 （７）得られる合金が、Ｍｇ：０．０３〜 ０．０００１重量％、Ｃａ：０．００２〜 ０．０００１重量％を含有し、Ｓ：０．００１５重量％
以下、酸素：０．００２重量％以下、窒素：０．００３
重量％以下を含有する特許請求の範囲第５項に記載の超
極低硫黄合金の製造方法。 （８）得られる合金が、Ｍｇ：０．０３〜 ０．０００１重量％、Ｃａ：０．００２〜 ０．０００１重量％を含有し、Ｓ：０．００１５重量％
以下、酸素：０．００２重量％以下、窒素：０．００３
重量％以下、Ａｌ：０．０１〜２０重量％、Ｂ及びアル
カリ金属：０．００１〜１０重量％を含有する特許請求
の範囲第５項に記載の超極低硫黄合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8407785A JPS61243134A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 超極低硫黄合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8407785A JPS61243134A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 超極低硫黄合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243134A true JPS61243134A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13820421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8407785A Pending JPS61243134A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 超極低硫黄合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61243134A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6442534A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-14 | Mitsui Shipbuilding Eng | Method for denitriding ni-base super alloy |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57200513A (en) * | 1981-06-02 | 1982-12-08 | Metal Res Corp:Kk | Preparation of iron base alloy with reduced oxygen, sulfur and nitrogen contents |
| JPS59133316A (ja) * | 1982-12-11 | 1984-07-31 | フオセコ・インタ−ナシヨナル・リミテツド | 溶鋼用処理剤及び溶鋼処理方法 |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP8407785A patent/JPS61243134A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57200513A (en) * | 1981-06-02 | 1982-12-08 | Metal Res Corp:Kk | Preparation of iron base alloy with reduced oxygen, sulfur and nitrogen contents |
| JPS59133316A (ja) * | 1982-12-11 | 1984-07-31 | フオセコ・インタ−ナシヨナル・リミテツド | 溶鋼用処理剤及び溶鋼処理方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6442534A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-14 | Mitsui Shipbuilding Eng | Method for denitriding ni-base super alloy |
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