JP2000129336A - 高清浄度鋼の溶製方法 - Google Patents
高清浄度鋼の溶製方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋼中介在物量が少なくかつ介在物粒径の小さ
い長疲労寿命の高清浄度鋼を製造するための溶製技術を
開発すること。 【解決手段】 転炉等から取鍋に出鋼した溶鋼に、Mg
Ｏ、CaＯ、Al2O3 を主成分とする混合フラックスを添加
し、このことによって、SiO2を１０wt％以下、MgＯを１
５〜２５wt％、Al2O3 を３０〜４５wt％およびCaＯを３
５〜５０wt％含有するスラグを調整し、このようなスラ
グを生成させた取鍋内溶鋼を不活性ガスによる攪拌処理
を行い、その後ＲＨ脱ガス処理を行うようにしたことを
特徴とする高清浄度鋼を溶製する。
い長疲労寿命の高清浄度鋼を製造するための溶製技術を
開発すること。 【解決手段】 転炉等から取鍋に出鋼した溶鋼に、Mg
Ｏ、CaＯ、Al2O3 を主成分とする混合フラックスを添加
し、このことによって、SiO2を１０wt％以下、MgＯを１
５〜２５wt％、Al2O3 を３０〜４５wt％およびCaＯを３
５〜５０wt％含有するスラグを調整し、このようなスラ
グを生成させた取鍋内溶鋼を不活性ガスによる攪拌処理
を行い、その後ＲＨ脱ガス処理を行うようにしたことを
特徴とする高清浄度鋼を溶製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高清浄度鋼の溶製
方法に関し、とくに介在物量の低減と微細化に有効な転
炉出鋼溶鋼の精製技術を提案する。なお、本発明は、軸
受材料やＳＣ材などとして用いられる高清浄度鋼の製造
に適用される方法である。
方法に関し、とくに介在物量の低減と微細化に有効な転
炉出鋼溶鋼の精製技術を提案する。なお、本発明は、軸
受材料やＳＣ材などとして用いられる高清浄度鋼の製造
に適用される方法である。
【０００２】
【従来の技術】軸受材料などに用いられる高清浄度鋼を
溶製する方法としては、アーク加熱を行いながら長時間
攪拌 (ＬＦ法) した後、真空脱ガス処理を行う方法や、
特開昭57−73118 号公報に開示されているような、いわ
ゆるＲＨ真空脱ガス処理を長時間行う方法などが知られ
ている。しかし、これらの方法では、全酸素濃度の低下
は達成されるものの、粗大な (＞10〜20μm)酸化物系介
在物を含有していることから、例えば、軸受材料に適用
される転動疲労寿命試験を行うと、必ずしもよい結果
(長寿命) が得られないという問題があった。
溶製する方法としては、アーク加熱を行いながら長時間
攪拌 (ＬＦ法) した後、真空脱ガス処理を行う方法や、
特開昭57−73118 号公報に開示されているような、いわ
ゆるＲＨ真空脱ガス処理を長時間行う方法などが知られ
ている。しかし、これらの方法では、全酸素濃度の低下
は達成されるものの、粗大な (＞10〜20μm)酸化物系介
在物を含有していることから、例えば、軸受材料に適用
される転動疲労寿命試験を行うと、必ずしもよい結果
(長寿命) が得られないという問題があった。
【０００３】その他、高清浄度鋼を溶製する方法として
は、特開平 1−222012号公報に開示されているような、
溶鋼にCa−Siを添加して介在物の形態制御を行う方法
や、特開平４−333359号公報に開示されているような、
金属Mgを添加して介在物の形態制御を行う方法もある。
しかし、これらの方法はCaやMgを合金や単体のまま添加
しているため、CaやMgの濃度が局所的に高くなる部分が
あり、その部分ではCaＯやMgＯ濃度の高い粗大な介在物
が不可避に生成し、これが前記転動疲労寿命を低下させ
る原因となっていた。
は、特開平 1−222012号公報に開示されているような、
溶鋼にCa−Siを添加して介在物の形態制御を行う方法
や、特開平４−333359号公報に開示されているような、
金属Mgを添加して介在物の形態制御を行う方法もある。
しかし、これらの方法はCaやMgを合金や単体のまま添加
しているため、CaやMgの濃度が局所的に高くなる部分が
あり、その部分ではCaＯやMgＯ濃度の高い粗大な介在物
が不可避に生成し、これが前記転動疲労寿命を低下させ
る原因となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来技
術は、鋼中酸素濃度の低下には有効でも、軸受鋼の転動
疲労寿命が向上しないとか、CaＯやMgＯ濃度が局部的に
高く粗大な介在物の生成を阻止できないという課題を抱
えていた。そこで、本発明の目的は、従来技術が抱えて
いる上述した課題を解決できる技術を提案すること、と
くに鋼中介在物量が少なくかつ介在物粒径の小さい長疲
労寿命の高清浄度鋼を製造するための溶製技術を提案す
ることにある。
術は、鋼中酸素濃度の低下には有効でも、軸受鋼の転動
疲労寿命が向上しないとか、CaＯやMgＯ濃度が局部的に
高く粗大な介在物の生成を阻止できないという課題を抱
えていた。そこで、本発明の目的は、従来技術が抱えて
いる上述した課題を解決できる技術を提案すること、と
くに鋼中介在物量が少なくかつ介在物粒径の小さい長疲
労寿命の高清浄度鋼を製造するための溶製技術を提案す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上掲の目的実現に向けた
研究において、発明者らは、軸受鋼などの分野において
必要とされる長疲労寿命特性を有する高清浄度鋼の溶製
に当たっては、鋼中介在物量を低下させるとともに、粗
大な介在物を減少させることが重要であるとの知見を得
た。とくに、Al2O3 やこのAl2O3 を主成分としてCaＯや
MgＯを含む粗大な介在物を減少させることが重要である
ことがわかった。このような課題に対して本発明では、
転炉から取鍋に出鋼した溶鋼に、MgＯ、CaＯ、Al2O3 を
主成分とする混合フラックスを添加し、このことによっ
てSiO2を１０wt％以下、MgＯを１５〜２５wt％、Al2O3
を３０〜４５wt％およびCaＯを３５〜５０wt％含有する
スラグを調整し、このようなスラグを生成させた取鍋内
溶鋼を不活性ガスによる攪拌処理を行い、その後ＲＨ脱
ガス処理を行うようにしたことを特徴とする高清浄度鋼
を溶製する方法を提案する。
研究において、発明者らは、軸受鋼などの分野において
必要とされる長疲労寿命特性を有する高清浄度鋼の溶製
に当たっては、鋼中介在物量を低下させるとともに、粗
大な介在物を減少させることが重要であるとの知見を得
た。とくに、Al2O3 やこのAl2O3 を主成分としてCaＯや
MgＯを含む粗大な介在物を減少させることが重要である
ことがわかった。このような課題に対して本発明では、
転炉から取鍋に出鋼した溶鋼に、MgＯ、CaＯ、Al2O3 を
主成分とする混合フラックスを添加し、このことによっ
てSiO2を１０wt％以下、MgＯを１５〜２５wt％、Al2O3
を３０〜４５wt％およびCaＯを３５〜５０wt％含有する
スラグを調整し、このようなスラグを生成させた取鍋内
溶鋼を不活性ガスによる攪拌処理を行い、その後ＲＨ脱
ガス処理を行うようにしたことを特徴とする高清浄度鋼
を溶製する方法を提案する。
【０００６】
【発明の実施の形態】一般に、高清浄度鋼を溶製する場
合、介在物の吸収能を増加させるために、スラグ中のCa
Ｏ／Al2O3 を大きくすることが有効であると考えられて
きた。しかし、発明者らの研究によれば、鋼中に残留す
る粗大な介在物というのは、多くはAl 2O3 またはこのAl
2O3 とともにCaＯやMgＯを含む介在物であり、これが軸
受鋼などの転動疲労寿命を悪くする原因であり、そのよ
うな介在物を減少させることこそが高清浄度鋼を得るポ
イントであることがわかった。また、この研究を通じ、
CaＯを含む鋼中介在物におけるCaＯ濃度は、スラグ中Ca
Ｏ濃度に比べると非常に低く、それ故にスラグの巻き込
みにより生成したものではないと推定された。また、ス
ラグ中の組成と介在物形態の調査において、スラグ中の
CaＯ濃度が高すぎる場合に限って、鋼中介在物の含有が
認められることもわかった。こうした一連の実験結果に
より、発明者らは、粗大介在物を生成させることなく、
疲労寿命特性に優れた高清浄度鋼を溶製するための最適
スラグ組成を開発したのである。
合、介在物の吸収能を増加させるために、スラグ中のCa
Ｏ／Al2O3 を大きくすることが有効であると考えられて
きた。しかし、発明者らの研究によれば、鋼中に残留す
る粗大な介在物というのは、多くはAl 2O3 またはこのAl
2O3 とともにCaＯやMgＯを含む介在物であり、これが軸
受鋼などの転動疲労寿命を悪くする原因であり、そのよ
うな介在物を減少させることこそが高清浄度鋼を得るポ
イントであることがわかった。また、この研究を通じ、
CaＯを含む鋼中介在物におけるCaＯ濃度は、スラグ中Ca
Ｏ濃度に比べると非常に低く、それ故にスラグの巻き込
みにより生成したものではないと推定された。また、ス
ラグ中の組成と介在物形態の調査において、スラグ中の
CaＯ濃度が高すぎる場合に限って、鋼中介在物の含有が
認められることもわかった。こうした一連の実験結果に
より、発明者らは、粗大介在物を生成させることなく、
疲労寿命特性に優れた高清浄度鋼を溶製するための最適
スラグ組成を開発したのである。
【０００７】さて、本発明の高清浄度鋼の溶製方法にお
いて、上述した所要の成分組成に調整されたスラグを有
する溶鋼を不活性ガスで攪拌し、その後引き続きＲＨ真
空脱ガス処理を行うと、精製溶鋼中には微細なMgＯ・Al
2O3 系介在物を生成させることができ、所期した清浄度
の高い溶鋼を得ることができる。
いて、上述した所要の成分組成に調整されたスラグを有
する溶鋼を不活性ガスで攪拌し、その後引き続きＲＨ真
空脱ガス処理を行うと、精製溶鋼中には微細なMgＯ・Al
2O3 系介在物を生成させることができ、所期した清浄度
の高い溶鋼を得ることができる。
【０００８】ここで、上記生成スラグ中のMgＯ濃度が低
すぎると、介在物中にAl2O3 を生成し、その介在物の一
部が粗大な介在物として存在するため、寿命の低下を引
き起こす。また、MgＯの濃度が高すぎる場合、スラグ中
に固相部分が多くなり、フラックスが有効利用されない
ばかりでなく、介在物の吸収能が減少し清浄性の悪化、
寿命の低下を引き起こす。一方、SiO2濃度が高すぎる場
合も、SiO2による再酸化で溶鋼の清浄性が低下し、ま
た、CaＯ濃度が高すぎる場合には、Al2O3 −CaＯ系の粗
大な介在物を生成することとなる。従って、清浄性が高
く粗大な介在物が存在しない高清浄度鋼の製造というの
は、CaＯ、MgＯ、SiO2濃度をともに規制したスラグを用
いて溶製することが必要である。
すぎると、介在物中にAl2O3 を生成し、その介在物の一
部が粗大な介在物として存在するため、寿命の低下を引
き起こす。また、MgＯの濃度が高すぎる場合、スラグ中
に固相部分が多くなり、フラックスが有効利用されない
ばかりでなく、介在物の吸収能が減少し清浄性の悪化、
寿命の低下を引き起こす。一方、SiO2濃度が高すぎる場
合も、SiO2による再酸化で溶鋼の清浄性が低下し、ま
た、CaＯ濃度が高すぎる場合には、Al2O3 −CaＯ系の粗
大な介在物を生成することとなる。従って、清浄性が高
く粗大な介在物が存在しない高清浄度鋼の製造というの
は、CaＯ、MgＯ、SiO2濃度をともに規制したスラグを用
いて溶製することが必要である。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を説明する。ここでは、Ｃ＝
0.98〜1.03wt％、Si＝0.2 〜0.3wt％、Cr＝1.3 〜1.6 w
t％、Al＝0.02〜0.05wt％の転炉出鋼後の溶鋼 180〜200
ｔ用いて実験を行った。その結果を比較例とともに表１
に示す。実施例では、上記溶鋼を転炉から取鍋に出鋼し
た後、フラックスを 2.5〜3.0ｔ添加した。このフラッ
クスの組成は、CaＯを30〜40wt％、Al2O3 を40〜50wt
％、MgＯを15〜30wt％含むものを用いた。上記フラック
スを添加しスラグを生成させるための溶鋼の攪拌には、
Arガス流量3 〜3.5 Nm3/min で４〜８分処理し、その後
ＲＨ真空脱ガス装置で30分間処理を行った。実施例のス
ラグ組成は表１に示すとおり、SiO2＝７〜９wt％、MgＯ
＝15〜21wt％、CaＯ＝36〜49wt％であった。
0.98〜1.03wt％、Si＝0.2 〜0.3wt％、Cr＝1.3 〜1.6 w
t％、Al＝0.02〜0.05wt％の転炉出鋼後の溶鋼 180〜200
ｔ用いて実験を行った。その結果を比較例とともに表１
に示す。実施例では、上記溶鋼を転炉から取鍋に出鋼し
た後、フラックスを 2.5〜3.0ｔ添加した。このフラッ
クスの組成は、CaＯを30〜40wt％、Al2O3 を40〜50wt
％、MgＯを15〜30wt％含むものを用いた。上記フラック
スを添加しスラグを生成させるための溶鋼の攪拌には、
Arガス流量3 〜3.5 Nm3/min で４〜８分処理し、その後
ＲＨ真空脱ガス装置で30分間処理を行った。実施例のス
ラグ組成は表１に示すとおり、SiO2＝７〜９wt％、MgＯ
＝15〜21wt％、CaＯ＝36〜49wt％であった。
【００１０】比較例では、添加フラックスとして、CaＯ
を40wt％、Al2O3 を40wt％、MgＯを20wt％含むものを1.
5 t 添加し、スラグ生成後のSiO2濃度が12wt％と高かっ
たもの (比較例１) 、CaＯが60wt％、Al2O3 が40wt％の
スラグを3t添加し、MgＯ濃度が低かった場合 (比較例
２) である。一方、実施例においては、溶鋼中全酸素量
は4 〜6 ppm と低く、かつ介在物粒径を測定したとこ
ろ、320 mm2 あたりの最大径は、全て10μm 以下であっ
た。一方、比較例１では、SiO2濃度が高かったため、全
酸素量が12ppm と高くなった。また、320 mm2 あたりの
最大介在物粒径も12.5μm と大きかった。また、比較例
２においては、全酸素量は６ppm と低かったが、最大介
在物径は15μm と大きかった。この介在物はCaＯを含有
していることが確認された。このように、各実施例の方
法を用いることにより、全酸素量が低く、最大介在物粒
径が小さな高清浄度鋼が溶製できることが確かめられ
た。
を40wt％、Al2O3 を40wt％、MgＯを20wt％含むものを1.
5 t 添加し、スラグ生成後のSiO2濃度が12wt％と高かっ
たもの (比較例１) 、CaＯが60wt％、Al2O3 が40wt％の
スラグを3t添加し、MgＯ濃度が低かった場合 (比較例
２) である。一方、実施例においては、溶鋼中全酸素量
は4 〜6 ppm と低く、かつ介在物粒径を測定したとこ
ろ、320 mm2 あたりの最大径は、全て10μm 以下であっ
た。一方、比較例１では、SiO2濃度が高かったため、全
酸素量が12ppm と高くなった。また、320 mm2 あたりの
最大介在物粒径も12.5μm と大きかった。また、比較例
２においては、全酸素量は６ppm と低かったが、最大介
在物径は15μm と大きかった。この介在物はCaＯを含有
していることが確認された。このように、各実施例の方
法を用いることにより、全酸素量が低く、最大介在物粒
径が小さな高清浄度鋼が溶製できることが確かめられ
た。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、介
在物量が少なくかつ介在物粒径の小さな高清浄度鋼の溶
製が可能となった。
在物量が少なくかつ介在物粒径の小さな高清浄度鋼の溶
製が可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸澤 宏一 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目 （番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4K013 AA07 BA14 CA02 CC01 CE01 CE05 CE07 EA03 EA05 FA02 FA05
Claims (1)
- 【請求項１】 出鋼溶鋼を真空脱ガス処理に際して介在
物を除去することにより高清浄度鋼を製造する方法にお
いて、前記出鋼溶鋼にMgＯ、CaＯ、Al2O3 を主成分とす
る混合フラックスを添加して、SiO2を１０wt％以下、Mg
Ｏを１５〜２５wt％、Al2O3 を３０〜４５wt％およびCa
Ｏを３５〜５０wt％含有する組成のスラグを生成させ、
次いで、このようなスラグ成分に調整した取鍋内溶鋼を
不活性ガスによる攪拌処理を行い、その後ＲＨ真空脱ガ
ス処理を行うことを特徴とする高清浄度鋼の溶製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30980598A JP3896709B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 高清浄度鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30980598A JP3896709B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 高清浄度鋼の溶製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000129336A true JP2000129336A (ja) | 2000-05-09 |
| JP3896709B2 JP3896709B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=17997467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30980598A Expired - Fee Related JP3896709B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 高清浄度鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3896709B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003155516A (ja) * | 2001-11-15 | 2003-05-30 | Kawasaki Steel Corp | 溶鋼の取鍋精錬による脱硫方法 |
| KR100723302B1 (ko) | 2006-10-25 | 2007-05-31 | 지엠티 엔 티 주식회사 | 연속주조용 내침식재 |
| CN100378242C (zh) * | 2004-12-09 | 2008-04-02 | 株式会社神户制钢所 | 高延展性钢板及其制备方法 |
| JP2008133505A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度鋼の製造方法 |
| WO2008081763A1 (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Yoshizawa Lime Industry Co., Ltd. | 低窒素、低酸素および低イオウの鋼を製錬するためのフラックス |
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| JP2012509243A (ja) * | 2008-11-19 | 2012-04-19 | ケルネオ | 多孔質マグネシア含有クリンカー、その製造方法およびその鉄鋼スラグ処理用の融剤としての使用 |
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| CN109702158A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-03 | 湖南工业大学 | 一种高铝钢连铸用保护渣及其制备方法和应用 |
-
1998
- 1998-10-30 JP JP30980598A patent/JP3896709B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3896709B2 (ja) | 2007-03-22 |
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