JPS62207547A - 連続鋳造法による硫黄系快削鋼の製造方法 - Google Patents
連続鋳造法による硫黄系快削鋼の製造方法Info
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- JPS62207547A JPS62207547A JP4824286A JP4824286A JPS62207547A JP S62207547 A JPS62207547 A JP S62207547A JP 4824286 A JP4824286 A JP 4824286A JP 4824286 A JP4824286 A JP 4824286A JP S62207547 A JPS62207547 A JP S62207547A
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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
本発明は被削性を向上させる連続鋳造法による硫黄系快
削鋼の製造方法に関する。
削鋼の製造方法に関する。
従来の技術
硫黄系快削鋼を連続鋳造法によって製造する例は特開昭
５ｆ３−２ｆｌ１８５８号に示されているが、この方法
は品質の均一性と気泡欠陥のないＳ快削鋼を製造しよう
とするもので、被削性の向上を意図するものではなかっ
た。
５ｆ３−２ｆｌ１８５８号に示されているが、この方法
は品質の均一性と気泡欠陥のないＳ快削鋼を製造しよう
とするもので、被削性の向上を意図するものではなかっ
た。
又、連続鋳造において２次冷却帯の比水量を制御する例
が特開昭５９−１２５２５１号に示されているが、硫黄
系快削鋼に係るものではなく、高炭素鋼の連鋳時におけ
る表面疵の発生防上に係るものである。
が特開昭５９−１２５２５１号に示されているが、硫黄
系快削鋼に係るものではなく、高炭素鋼の連鋳時におけ
る表面疵の発生防上に係るものである。
又、硫黄系快削鋼の被削性は、鋼材中に生成されるＭｎ
Ｓ系介在物の粒子サイズに依存し、鋼材中のこれらの介
在物の粒子サイズが大きい程、被削性が向上することが
知られている。
Ｓ系介在物の粒子サイズに依存し、鋼材中のこれらの介
在物の粒子サイズが大きい程、被削性が向上することが
知られている。
発明が解決しようとする問題点
本発明は連続鋳造法によって硫黄系快削鋼を製造するに
あたり、ＭｎＳ系介在物を大型化し、被削性の向上を図
る新規方法を提供するものである。
あたり、ＭｎＳ系介在物を大型化し、被削性の向上を図
る新規方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は連続鋳造法により硫黄系快削鋼を製造するにあ
たり、連続鋳造機の２次冷却帯における比水量を０．５
１／ｋｇ以下として、ＭｎＳ系介在物の成長を促進させ
ることを特徴とする連続鋳造による硫黄系快削鋼の製造
方法である。
たり、連続鋳造機の２次冷却帯における比水量を０．５
１／ｋｇ以下として、ＭｎＳ系介在物の成長を促進させ
ることを特徴とする連続鋳造による硫黄系快削鋼の製造
方法である。
すなわち、木発明者らは後述する−・方向凝固実験によ
り、硫黄系快削鋼が凝固過程及びその後の冷却過程にあ
る状態において、冷却速度を減少することによって、こ
れらの鋼材内に生成するＭｎＳ系介在物を大型化できる
ことを見出すと共に、これらの鋼種を連続鋳造法におい
て鋳造する際に、上述の過程における冷却速度を減少さ
せ、その過程で生成されるＭｎＳ系介在物の大型化を図
る方法について検討した結果、連続鋳造機の２次冷却帯
における比水量をｏ、５ ｌ ／ｋｇ以下にし、上記鋼
種を鋳造する方法を見出し本発明を完成したものである
。
り、硫黄系快削鋼が凝固過程及びその後の冷却過程にあ
る状態において、冷却速度を減少することによって、こ
れらの鋼材内に生成するＭｎＳ系介在物を大型化できる
ことを見出すと共に、これらの鋼種を連続鋳造法におい
て鋳造する際に、上述の過程における冷却速度を減少さ
せ、その過程で生成されるＭｎＳ系介在物の大型化を図
る方法について検討した結果、連続鋳造機の２次冷却帯
における比水量をｏ、５ ｌ ／ｋｇ以下にし、上記鋼
種を鋳造する方法を見出し本発明を完成したものである
。
なお、本発明における硫黄系快削鋼とは、硫黄快削鋼及
び硫黄快削鋼に鉛、ビスマス、テルル等の被削性を向上
させる元素を加えた快削鋼を包含する。
び硫黄快削鋼に鉛、ビスマス、テルル等の被削性を向上
させる元素を加えた快削鋼を包含する。
作用
以下図面を用いて本発明を説明する。
最初に本発明者らが硫黄系快削鋼におけるＭｎＳ系介在
物の生成挙動を調査する目的で実施した一方向凝固実験
及びその実験により得られた知見について説明する。
物の生成挙動を調査する目的で実施した一方向凝固実験
及びその実験により得られた知見について説明する。
第２図に示した一方向凝固実験装置は、高周波電流を加
熱コイル５に流し、誘導電流で黒鉛発熱体３を加熱し、
その輻射熱で水冷ステンレス製支持台６により保持され
た試験片４を加熱する構造になっており、試験片４はこ
の支持台６を流れる冷却水８により下方から冷却される
。
熱コイル５に流し、誘導電流で黒鉛発熱体３を加熱し、
その輻射熱で水冷ステンレス製支持台６により保持され
た試験片４を加熱する構造になっており、試験片４はこ
の支持台６を流れる冷却水８により下方から冷却される
。
第２図において、ｌは熱電対、２はガス流入口、７はア
ルミナパイプ、９は引抜方向、ｌＯはシリカチューブ、
１１はアルミナチューブを表す。
ルミナパイプ、９は引抜方向、ｌＯはシリカチューブ、
１１はアルミナチューブを表す。
また、実験では、試料中央部を液相線温度以上に加熱、
溶融させた後、下方向へ一定速度で引抜き、デンドライ
トを上方へ発達させ、１０ｃｍ引抜いた時点で、試料全
体を水槽へ落下させ、一方向凝固中の状態を保持した。
溶融させた後、下方向へ一定速度で引抜き、デンドライ
トを上方へ発達させ、１０ｃｍ引抜いた時点で、試料全
体を水槽へ落下させ、一方向凝固中の状態を保持した。
加熱中はＡｔガスにより炉内を不活性雰囲気に保持し、
また、試験片を下方へ引抜き一方向凝固させている間は
、熱電対ｌにより測温しながら炉中央部の温度が１５８
０℃一定になるよう自動制御した。その際炉内の温度勾
配は炉中央部を境に上・下方向へ５４℃／Ｃ■に保持さ
れている。
また、試験片を下方へ引抜き一方向凝固させている間は
、熱電対ｌにより測温しながら炉中央部の温度が１５８
０℃一定になるよう自動制御した。その際炉内の温度勾
配は炉中央部を境に上・下方向へ５４℃／Ｃ■に保持さ
れている。
引抜速度Ｖは、凝固過程及びその後の冷却過程における
ＮｎＳ系介在物の生成挙動に及ぼす冷却速度の影響を調
査する為、冷却速度は１，３．１０＋ｕ＋／ｓｉｎの３
水準を設定した。
ＮｎＳ系介在物の生成挙動に及ぼす冷却速度の影響を調
査する為、冷却速度は１，３．１０＋ｕ＋／ｓｉｎの３
水準を設定した。
各引抜速度における冷却速度については、試験片の２箇
所に熱電対を埋込んだ予備実験で測定した結果、Ｖ ＝
１ ａｒｍ／ｗｉｎでは５．４℃／ｗｉｎ、 Ｖ ＝
３ ｍｍ／ｒａｉｎでは１４８０℃以上では７．３℃
／ｗｉｎ、それ以下の温度ではＩＢ、０℃／ｗｉｎ、ま
たＶ ＝ １０ｍｍ／■ｉｎの場合は１４８０℃以上で
は１５．５℃／ｓｉｎ、それ以下では５１．４℃／ｗｉ
ｎであった０表１には供試材の組成を示す、また試験片
は８０φの成品より１５φ×２５０■層のサンプルを切
り出したものを使用した。
所に熱電対を埋込んだ予備実験で測定した結果、Ｖ ＝
１ ａｒｍ／ｗｉｎでは５．４℃／ｗｉｎ、 Ｖ ＝
３ ｍｍ／ｒａｉｎでは１４８０℃以上では７．３℃
／ｗｉｎ、それ以下の温度ではＩＢ、０℃／ｗｉｎ、ま
たＶ ＝ １０ｍｍ／■ｉｎの場合は１４８０℃以上で
は１５．５℃／ｓｉｎ、それ以下では５１．４℃／ｗｉ
ｎであった０表１には供試材の組成を示す、また試験片
は８０φの成品より１５φ×２５０■層のサンプルを切
り出したものを使用した。
（以下余白）
尚、表１の成分系では液相線温度は１５１５℃、固相線
温度は冷却速度で異なるが約１４５０℃である。
温度は冷却速度で異なるが約１４５０℃である。
第３図に一方向実験において、所定の速度で試験片を引
抜き、１５８０℃から各水筒温度にまで冷却した時のＭ
ｎＳ系介在物粒子サイズの推移を示す。
抜き、１５８０℃から各水筒温度にまで冷却した時のＭ
ｎＳ系介在物粒子サイズの推移を示す。
なお、図面内容記号は次のものを表す。
試 験 記 号 温度勾配 引抜速度Ｎｏ、
（’Ｏ／ｃ１１） （ｃｍ／ｗｉｎ）１
０ ５４ ０．１２ △
〃０．３ ３ 口 ｔｔ
１ 、０第３図に示すように、低度系硫黄快削
鋼におけるＭｎＳ系介在物は、液相線温度以下の約１５
００℃より成長し始め、更に冷却され、凝固が進行する
に伴ってその粒子サイズは増大し、固相線以下の凝固完
了後においても１３５０℃程度まで成長することが判か
る。また、１５００℃以下の同一温度まで冷却された場
合、引抜速度が遅く冷却速度が小さいほどＭｎＳ系介在
物の粒子サイズは増大している。
（’Ｏ／ｃ１１） （ｃｍ／ｗｉｎ）１
０ ５４ ０．１２ △
〃０．３ ３ 口 ｔｔ
１ 、０第３図に示すように、低度系硫黄快削
鋼におけるＭｎＳ系介在物は、液相線温度以下の約１５
００℃より成長し始め、更に冷却され、凝固が進行する
に伴ってその粒子サイズは増大し、固相線以下の凝固完
了後においても１３５０℃程度まで成長することが判か
る。また、１５００℃以下の同一温度まで冷却された場
合、引抜速度が遅く冷却速度が小さいほどＭｎＳ系介在
物の粒子サイズは増大している。
従って、連続鋳造法により硫黄系快削鋼を鋳造するに際
して、凝固過程及びその後の冷却過程にある鋳片内容部
位の冷却速度を低下させることによって硫黄系快削鋼内
のＭｎＳ系介在物を大型化することが可能である。
して、凝固過程及びその後の冷却過程にある鋳片内容部
位の冷却速度を低下させることによって硫黄系快削鋼内
のＭｎＳ系介在物を大型化することが可能である。
そこで本発明者らは、凝固過程及びその後の冷却過程に
ある連鋳鋳片内の冷却速度低減方法の１つとして、連続
鋳造機の２次冷却帯における比水量減少による緩徐化に
着目し、その比水量の連鋳鋳片内の冷却速度に及ぼす影
響について検討を加えた。
ある連鋳鋳片内の冷却速度低減方法の１つとして、連続
鋳造機の２次冷却帯における比水量減少による緩徐化に
着目し、その比水量の連鋳鋳片内の冷却速度に及ぼす影
響について検討を加えた。
この二次冷却帯の比水量が鋳片内の冷却速度に及ぼす影
響については、３５（ｌｓ＊厚Ｘ ５６０ｍｍ幅の断面
サイズのブルーム鋳片において、冷却速度と密接な関係
があるデンドライト２次アームスペース（ｓ ｎ）を測
定することにより調査した。尚、鋼においてはデンドラ
イト２次アームスペース（Ｓ■）と冷却速度（Ｒ）との
間には一般に（１）式の様な関係が成立すると言われ、
冷却速度が低下するほどデンドライト２次アームスペー
スが増大することが知られている。
響については、３５（ｌｓ＊厚Ｘ ５６０ｍｍ幅の断面
サイズのブルーム鋳片において、冷却速度と密接な関係
があるデンドライト２次アームスペース（ｓ ｎ）を測
定することにより調査した。尚、鋼においてはデンドラ
イト２次アームスペース（Ｓ■）と冷却速度（Ｒ）との
間には一般に（１）式の様な関係が成立すると言われ、
冷却速度が低下するほどデンドライト２次アームスペー
スが増大することが知られている。
Ｓ ｎ ＝ ７０９・ｕ−６１１１６・・・（１）式Ｓ
■：デンドライト２次アームスペース（ＩＬｍ）Ｒ：冷
却速度（’Ｏ／ｌｌ１ｎ） 第１図に低度系硫黄快削鋼及びそれに０．２〜０．３％
ｐｂを添加した低炭系鉛快削鋼鋳片の幅中央部の１／４
厚部（鋳片表面から８７．５ｍｍ位置）で測定したデン
ドライト２次アームスペースと比水量の関係を示す。
■：デンドライト２次アームスペース（ＩＬｍ）Ｒ：冷
却速度（’Ｏ／ｌｌ１ｎ） 第１図に低度系硫黄快削鋼及びそれに０．２〜０．３％
ｐｂを添加した低炭系鉛快削鋼鋳片の幅中央部の１／４
厚部（鋳片表面から８７．５ｍｍ位置）で測定したデン
ドライト２次アームスペースと比水量の関係を示す。
第１図より明らかなように、上記位置のデンドライト２
次アームスペースは比水量の減少に伴ない大きくなり、
しかも、その増加傾向は比水量０．５化へｇ以下で増大
している。従って、２次冷却帯における比水量を０．５
１／ｋｇ以下に制御することにより、連鋳鋳片内の冷却
速度をより効果的に減少させることが可能であり、その
結果、硫黄系快削鋼内のＭｎＳ系介在物粒子を一層大型
化することによってこれらの快削鋼の被削性向上を図る
ことができる。
次アームスペースは比水量の減少に伴ない大きくなり、
しかも、その増加傾向は比水量０．５化へｇ以下で増大
している。従って、２次冷却帯における比水量を０．５
１／ｋｇ以下に制御することにより、連鋳鋳片内の冷却
速度をより効果的に減少させることが可能であり、その
結果、硫黄系快削鋼内のＭｎＳ系介在物粒子を一層大型
化することによってこれらの快削鋼の被削性向上を図る
ことができる。
実施例
以下実施例によって説明する。
第４図は連鋳機を示し、１２はモールド、１３は２次冷
却帯、１４はガイドロール、１５は鋳片を表わす。
却帯、１４はガイドロール、１５は鋳片を表わす。
本設備を用いて、低度系硫黄快削鋼に鉛を０．２５〜０
．３％含んだ低炭系鉛快削鋼を表２に示す鋳造条件で鋳
造した。それらの鋳片の幅中央１／４厚部（鋳片表面か
ら８７．５腸層）において、画像解析装置を用いてＭｎ
Ｓ系介在物サイズについて調整した結果を第５図に示す
。
．３％含んだ低炭系鉛快削鋼を表２に示す鋳造条件で鋳
造した。それらの鋳片の幅中央１／４厚部（鋳片表面か
ら８７．５腸層）において、画像解析装置を用いてＭｎ
Ｓ系介在物サイズについて調整した結果を第５図に示す
。
第５図より明らかなように本発明の比水量０．５１ ／
ｋｇ以下で鋳造した鋳片におけるＭｎＳ系介在物の粒子
サイズは比水量がそれを超えて鋳造した鋳片のそれに比
較して増大している。また、本発明法により製造した成
品の被削性は鋳片段階におけるＮｎＳ系介在物の大型化
により、比水量０．５ Ｎ／ｋｇ超で鋳造した通常材に
比べ向上した。
ｋｇ以下で鋳造した鋳片におけるＭｎＳ系介在物の粒子
サイズは比水量がそれを超えて鋳造した鋳片のそれに比
較して増大している。また、本発明法により製造した成
品の被削性は鋳片段階におけるＮｎＳ系介在物の大型化
により、比水量０．５ Ｎ／ｋｇ超で鋳造した通常材に
比べ向上した。
（以下余白）
発明の詳細
な説明したように本発明法によれば、硫黄快削鋼及び硫
黄快削鋼に鉛、ビスマス、テルル等の被削性を向上させ
る元素を加えた硫黄系快削鋼を連続鋳造プロセスで製造
するにあたり、これら快削鋼内のＭｎＳ系介在物粒子サ
イズを増大せしめ、品質が均一でしかも被削性の優れた
快削鋼の製造が可能となる。
黄快削鋼に鉛、ビスマス、テルル等の被削性を向上させ
る元素を加えた硫黄系快削鋼を連続鋳造プロセスで製造
するにあたり、これら快削鋼内のＭｎＳ系介在物粒子サ
イズを増大せしめ、品質が均一でしかも被削性の優れた
快削鋼の製造が可能となる。
第１図は比水量とデンドライト２次アームスペースの関
係図、第２図は一方向凝固装置の立面図、第３図はＭｎ
Ｓ系介在物生成挙動の調査結果を示すグラフ、第４図は
実施例に用いた連続鋳造機の立面図、第５図は本発明法
の適用結果を示すグラフである。 １・・・熱電対、２・・・Ａｒガス流入口、３・・・黒
鉛発熱体、４・・・試験片、５・・・高周波コイル、６
・１１Ｏ試験片の支持台、７・争・アルミナパイプ、８
・・・冷却水、９・・・引抜方向、１０１１０・シリカ
チューブ、１１・舎・アルミナチューブ、１２・・・モ
ールド、１３・・−２次冷却帯、１４・−・ガイドロー
ル、１５−・・鋳片。
係図、第２図は一方向凝固装置の立面図、第３図はＭｎ
Ｓ系介在物生成挙動の調査結果を示すグラフ、第４図は
実施例に用いた連続鋳造機の立面図、第５図は本発明法
の適用結果を示すグラフである。 １・・・熱電対、２・・・Ａｒガス流入口、３・・・黒
鉛発熱体、４・・・試験片、５・・・高周波コイル、６
・１１Ｏ試験片の支持台、７・争・アルミナパイプ、８
・・・冷却水、９・・・引抜方向、１０１１０・シリカ
チューブ、１１・舎・アルミナチューブ、１２・・・モ
ールド、１３・・−２次冷却帯、１４・−・ガイドロー
ル、１５−・・鋳片。
Claims (1)
- 連続鋳造法により硫黄系快削鋼を製造するにあたり、連
続鋳造機の２次冷却帯における比水量を０．５ｌ／ｋｇ
以下として、ＭｎＳ系介在物の成長を促進させることを
特徴とする連続鋳造による硫黄系快削鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4824286A JPS62207547A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 連続鋳造法による硫黄系快削鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4824286A JPS62207547A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 連続鋳造法による硫黄系快削鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62207547A true JPS62207547A (ja) | 1987-09-11 |
| JPH0346219B2 JPH0346219B2 (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=12797969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4824286A Granted JPS62207547A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 連続鋳造法による硫黄系快削鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62207547A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0255651A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-26 | Nippon Steel Corp | 切屑処理法に優れたｓ系快削ステンレス鋼の製造法 |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP4824286A patent/JPS62207547A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0255651A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-26 | Nippon Steel Corp | 切屑処理法に優れたｓ系快削ステンレス鋼の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0346219B2 (ja) | 1991-07-15 |
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