JP2004294246A - ジョミニー式一端焼入法による鋼の焼入れ性の予測方法並びに鋼の溶製方法 - Google Patents
ジョミニー式一端焼入法による鋼の焼入れ性の予測方法並びに鋼の溶製方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004294246A JP2004294246A JP2003086598A JP2003086598A JP2004294246A JP 2004294246 A JP2004294246 A JP 2004294246A JP 2003086598 A JP2003086598 A JP 2003086598A JP 2003086598 A JP2003086598 A JP 2003086598A JP 2004294246 A JP2004294246 A JP 2004294246A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- jominy
- value
- steel
- component
- ladle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 71
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 17
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 10
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 23
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum Chemical compound [Cr].[Mo] VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
【課題】鋼の溶製において適切な焼入性を有する鋼とするために、ジョミニー予測式を用いてジョミニー規格範囲内である化学成分を計算することにより、少量出鋼して分析する試行回数を減らして無駄な出鋼を抑え、歩留り向上を図った鋼の溶製方法を提供する。
【解決手段】JIS GO321で規定するとりべ分析成分のそれぞれ質量%で示す[C]%、[Si]%、[Mn]%、[S]%、[Ni]%、[Cr]%、[Mo]%、[Cu]%、[Al]%の値をジョミニー値の予測式に適用して、JIS GO561で規定するジョミニー式一端焼入法による鋼の焼入れ性、すなわちジョミニー値を予測する。
【選択図】 なし
【解決手段】JIS GO321で規定するとりべ分析成分のそれぞれ質量%で示す[C]%、[Si]%、[Mn]%、[S]%、[Ni]%、[Cr]%、[Mo]%、[Cu]%、[Al]%の値をジョミニー値の予測式に適用して、JIS GO561で規定するジョミニー式一端焼入法による鋼の焼入れ性、すなわちジョミニー値を予測する。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶鋼の精錬後のとりべ成分からジョミニー式一端焼入法による鋼の焼入れ性を予測する技術に関し、特に鋳片、鋼塊および中間製品である鋼片のジョミニー規格値の的中率を向上させ、生産性向上および歩留向上を図る技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ユーザーの鋼材の規格の仕様の中には、ジョミニー規格値が示されている鋼種がある。これらのジョミニー値はユーザーによって規格値は様々であり、同じ鋼種でもジョミニー規格値は異なる場合がある。このように、鋼材が化学成分の規格内であってもそのジョミニー値が規格値を満足するとは限らない。従って、成分規格範囲内でジョミニー規格値を満足する範囲において、化学成分を定める必要がある。そこで、従来は、このジョミニー規格値を満足すると思われる化学成分を経験的に決定し、その狙いの化学成分で少量出鋼してジョミニー値をユーザーの規格値に引き当て確認した上で、その化学成分を決めていた。
【0003】
しかし、この経験的に化学成分を決める方法では、ジョミニー値の規格範囲内への的中率が悪く、ジョミニー規格値を外れたものは、再出鋼しなければならないため歩留りが悪い問題があった。
【0004】
鋼製品の中間製品である鋼片の場合は、鋼片段階で試験片を採取してジョミニー試験を行ってジョミニー値を確認した後、ジョミニー規格を満足する顧客の製品の圧延製造を行う。従って、この試験片を採取してからジョミニー試験結果がでるまでの期間は、鋼片を製品に圧延することなく、仕掛かりとして保管しておく必要があるために、保管場所を確保する問題がある。さらに、製品に圧延するタイミングにジョミニー試験結果が間に合わないために、圧延のタイミングを遅らせるなどの圧延阻害が発生するなどの問題があり、生産性を悪化する要因のひとつであった。
【0005】
鋳片および鋼塊から製品圧延して仕上げる場合は、ジョミニーの試験片を採取することができないので、とりべ分析値を確認して過去の実績を基に推測し、この推測から規格内に入っていることを判断して製品圧延の決定を行っている。しかし、圧延後の製品から試験片を採取してジョミニー試験を実施すると、ジョミニー規格外となる場合があり、圧延製品材が出荷できず、不良材扱いとなる問題がある。
【0006】
一方、焼入れ性を保証した鋼材の製造方法(例えば、特許文献1参照。)が知られている。
【0007】
ところで、従来の溶鋼の化学成分の決定においては、ジョミニー規格値を満足すると思われる狙いの化学成分は経験的に決められている。このため、的中率が悪く、少量出鋼の回数を多くして試行錯誤的に分析して決める必要があり、そこで最終的に狙いの化学成分を決定するまでにはかなりの時間を要する問題がある。
【0008】
【特許文献1】
特開昭62−214157号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、ジョミニー予測式を用いジョミニー規格範囲内である溶鋼の化学成分を計算することにより、上記のような少量出鋼して試験する回数を減らすことにより、無駄な試行の出鋼を抑え、歩留り向上を図る溶製方法を提供することである。
【0010】
さらに、鋼製品の中間製品である鋼片の圧延において、ジョミニー試験結果を待つ必要がなく、予測値により直ちに中間製品を圧延することができ、中間製品の生産性を向上することができる方法を提供することである。
【0011】
さらに、鋳片および鋼塊から製品圧延し仕上げる場合において、過去の実績を基にした推測に代えるとりべ分析値を基にしたジョミニー予測式により的確にジョミニー試験値を予測してジョミニー規格範囲を外れる割合を大幅に減少して不良率の低減を図る方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項1の発明では、溶鋼のJIS GO321で規定するとりべ分析成分における質量%で示す値において、[C]%、[Si]%、[Mn]%、[S]%、[Ni]%、[Cr]%、[Mo]%、[Cu]%、[Al]%の値をJIS GO561で規定するジョミニー式一端焼入法における鋼の焼入れ性の予測式に適用することにより当該溶鋼からなる鋼の焼入れ性であるジョミニー値を予測する方法である。
【0013】
請求項2の発明では、ジョミニー値の予測式は、下記の(1)式からなることを特徴とする請求項1の手段の鋼のジョミニー値の予測方法である。
【0014】
【数2】
Jαmm=Tα+(RC−TC)×KαC+(RSi−TSi)×KαSi+(RMn−TMn)×KαMn+(RS−TS)×KαS+(RNi−TNi)×KαNi+(RCr−TCr)×KαCr+(RMo−TMo)×KαMo+(RCu−TCu)×KαCu+(RAl−TAl)×KαAl‥‥‥(1)
【0015】
ただし、Tα:測定点αmmのジョミニー値定数、αmm:焼入れ端からの距離(1.5〜35mmの範囲内で選択される)、TC:C定数値、TSi:Si定数値、TMn:Mn定数値、TS:S定数値、TNi:Ni定数値、TCr:Cr定数値、TMo:Mo定数値、TCu:Cu定数値、TAl:Al定数値である。
【0016】
RC:とりべ成分C(質量%)、RSi:とりべ成分Si(質量%)、RMn:とりべ成分Mn(質量%)、RS:とりべ成分S(質量%)、RNi:とりべ成分Ni(質量%)、RCr:とりべ成分Cr(質量%)、RMo:とりべ成分Mo(質量%)、RCu:とりべ成分Cu(質量%)、RAl:とりべ成分Al(質量%)である。
【0017】
KαC:αmmのC係数、KαSi:αmmのSi係数、KαSi:αmmのSi係数、KαMn:αmmのMn係数、KαS:αmmのS係数、KαNi:αmmのNi係数、KαCr:αmmのCr係数、KαMo:αmmのMo係数、KαCu:αmmのCu係数、KαAl:αmmのAl係数である。
【0018】
請求項3の発明では、ジョミニー値の予測式に適用するとりべ分析成分の質量%で示す値において、[C]%、[Si]%、[Mn]%、[Ni]%、[Cr]%および[Mo]%を必須成分とし、[S]%、[Cu]%、[Al]%のうち1種又は2種以上の値を0%とする選択成分として(1)式に適用して簡略予測することを特徴とする請求項1または2の手段の鋼のジョミニー値の予測方法である。
【0019】
請求項4の発明では、必要とする鋼製品の焼入れ端からの距離のジョミニー値を予測しうる溶鋼の各成分値をジョミニー値の予測式である(1)式から求め、これらの各成分値となるように溶鋼成分範囲を調整することを特徴とする鋼の溶製方法である。
【0020】
請求項5の発明では、溶解から精錬までの工程においてジョミニー値の予測式である(1)式を適用することにより溶鋼成分を再調整することを特徴とする請求項4の手段の鋼の溶製方法である。
【0021】
請求項6の発明では、ジョミニー値の予測式である(1)式を適用することによりとりべ分析成分から予測した鋳片、鋼塊、あるいは中間製品である鋼片のジョミニー値をユーザーのジョミニー規格範囲に引き当て対比してその結果に基づきユーザーのジョミニー規格範囲の目的成分に成分調整して溶製することを特徴とする請求項4または5の手段の鋼の溶製方法である。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。先ず、軸受鋼やその他の合金鋼では、ジョミニー式一端焼入法で得られたジョミニー値は、含有成分であるC、Si、Mn、S、Ni、Cr、Mo、Cu、Al成分が程度は異なるが影響していることは周知の事実である。そこで本発明の実施の形態では、とりべ成分から予めジョミニー値を推測して製品鋼材の圧延を行えば、製品鋼材から試験片を採取しジョミニー式一端試験法で得られるジョミニー値がジョミニー規格を外れる確率は低くなる。そこで、JIS GO321で規定するりべ成分である溶鋼中のC、Si、Mn、S、Ni、Cr、Mo、Cu、Alの質量%の値をJIS GO561で規定するジョミニー式一端焼入法における焼入れ性を示すジョミニー値の予測式に適用して計算することによりジョミニー値を予測する。
【0023】
この場合、上記の実施の形態において用いるジョミニー値(Jαmm)の予測式は、下記の(1)式からなるものとする。
【0024】
【数3】
Jαmm=Tα+(RC−TC)×KαC+(RSi−TSi)×KαSi+(RMn−TMn)×KαMn+(RS−TS)×KαS+(RNi−TNi)×KαNi+(RCr−TCr)×KαCr+(RMo−TMo)×KαMo+(RCu−TCu)×KαCu+(RAl−TAl)×KαAl‥‥‥(1)
【0025】
ただし、Tα:測定点αmmのジョミニー値定数、αmm:焼入れ端からの距離(1.5〜35mmの範囲内で選択される)、TC:C定数値、TSi:Si定数値、TMn:Mn定数値、TS:S定数値、TNi:Ni定数値、TCr:Cr定数値、TMo:Mo定数値、TCu:Cu定数値、TAl:Al定数値である。
【0026】
RC:とりべ成分C(質量%)、RSi:とりべ成分Si(質量%)、RMn:とりべ成分Mn(質量%)、RS:とりべ成分S(質量%)、RNi:とりべ成分Ni(質量%)、RCr:とりべ成分Cr(質量%)、RMo:とりべ成分Mo(質量%)、RCu:とりべ成分Cu(質量%)、RAl:とりべ成分Al(質量%)である。
【0027】
KαC:αmmのC係数、KαSi:αmmのSi係数、KαSi:αmmのSi係数、KαMn:αmmのMn係数、KαS:αmmのS係数、KαNi:αmmのNi係数、KαCr:αmmのCr係数、KαMo:αmmのMo係数、KαCu:αmmのCu係数、KαAl:αmmのAl係数である。
【0028】
さらに、他の実施の形態では、上記の予測方法において、ジョミニー値の予測式に適用するとりべ分析成分値は、質量%で示す値において、[C]%、[Si]%、[Mn]%、[Ni]%、[Cr]%および[Mo]%を必須成分値とし、[S]%、[Cu]%、[Al]%のうち1種又は2種以上の値を0%とする選択成分値として、上記のジョミニー値(Jαmm)の予測式の(1)式に適用して簡略に鋼のジョミニー値を予測する方法である。
【0029】
さらに、他の実施の形態では、上記のいずれかの方法において、ジョミニー値の予測式である上記の(1)式によるジョミニー値の予測において、少なくとも2点のジョミニー値を予測することからなる鋼のジョミニー値を予測する方法である。
【0030】
さらに、他の実施の形態では、上記の予測方法を適用する鋼の溶製方法であって、、必要とする鋼製品の焼入れ端からの距離のジョミニー値を予測しうる溶鋼の各成分値をジョミニー値の予測式である上記の(1)式から求め、これらの各成分値となるように溶鋼成分値の範囲を調整して溶製する方法である。
【0031】
さらに、上記の実施の形態として、溶解から精錬までの工程にジョミニー値の予測式である上記の(1)式を適用することにより溶鋼成分を再調整して鋼を溶製する方法である。
【0032】
さらに他の実施の形態では、上記の溶製方法において、ジョミニー値の予測式である上記の(1)式を適用することにより、とりべ分析成分値から予測した鋳片、鋼塊、あるいは中間製品である鋼片のジョミニー値をユーザーのジョミニー規格範囲に引き当て対比し、その結果に基づき、ユーザーのジョミニー規格範囲の目的成分に取鍋成分を調整して鋼を溶製する方法である。
【0033】
【実施例】
1実施例として、クロムモリブデン鋼のSCM420における焼入端から距離9mmと13mmのジョミニー予測実施例を示す。このとき、距離9mmでの規格値はHRC29〜35、13mmでの規格値はHRC25〜31である。SCM420におけるジョミニー予測式の各成分係数および定数を表1に示し、取鍋成分を表2に示す。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
表1および表2の値をジョミニー予測式(1)に代入し、焼入端からの距離9mmと13mmでのジョミニー値を計算した結果の予測値およびジョミニー式一端焼入法による焼入性試験の結果の試験値を規格値と共に表3に示す。
【0037】
表3に示すように、焼入端からの距離9mmと13mmの2点におけるジョミニー値は、いずれの予測値もそれぞれの距離における規格値内に入っている。その後、中間製品である鋼片から試験片を採取し、ジョミニー式一端焼入法による焼入性試験を実施した結果、試験値と予測値のHRCの差は距離9mmで0、距離13mmで1であり、精度よく予測できている。また試験値も規格値内に入っている。
【0038】
【表3】
【0039】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、従来は、ジョミニー試験結果がでるまで待つ必要があるため、中間製品である鋼片を最終製品の圧延にかかるまで約1週間保留していたものが、本発明による予測方法を採用することで1日のうちに判明するようになったので、翌日から最終製品の圧延が可能となり、さらに、鋳片および鋼塊から製品圧延して仕上げる場合にも、中間成品と同様に、とりべ分析値をもとにジョミニー予測式で計算し、そのジョミニー値をもとに最終製品の計画を立て圧延を行うため、従来のジョミニー値の的中率が約80%であったものが、本発明では約95%まで向上することとなった。
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶鋼の精錬後のとりべ成分からジョミニー式一端焼入法による鋼の焼入れ性を予測する技術に関し、特に鋳片、鋼塊および中間製品である鋼片のジョミニー規格値の的中率を向上させ、生産性向上および歩留向上を図る技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ユーザーの鋼材の規格の仕様の中には、ジョミニー規格値が示されている鋼種がある。これらのジョミニー値はユーザーによって規格値は様々であり、同じ鋼種でもジョミニー規格値は異なる場合がある。このように、鋼材が化学成分の規格内であってもそのジョミニー値が規格値を満足するとは限らない。従って、成分規格範囲内でジョミニー規格値を満足する範囲において、化学成分を定める必要がある。そこで、従来は、このジョミニー規格値を満足すると思われる化学成分を経験的に決定し、その狙いの化学成分で少量出鋼してジョミニー値をユーザーの規格値に引き当て確認した上で、その化学成分を決めていた。
【0003】
しかし、この経験的に化学成分を決める方法では、ジョミニー値の規格範囲内への的中率が悪く、ジョミニー規格値を外れたものは、再出鋼しなければならないため歩留りが悪い問題があった。
【0004】
鋼製品の中間製品である鋼片の場合は、鋼片段階で試験片を採取してジョミニー試験を行ってジョミニー値を確認した後、ジョミニー規格を満足する顧客の製品の圧延製造を行う。従って、この試験片を採取してからジョミニー試験結果がでるまでの期間は、鋼片を製品に圧延することなく、仕掛かりとして保管しておく必要があるために、保管場所を確保する問題がある。さらに、製品に圧延するタイミングにジョミニー試験結果が間に合わないために、圧延のタイミングを遅らせるなどの圧延阻害が発生するなどの問題があり、生産性を悪化する要因のひとつであった。
【0005】
鋳片および鋼塊から製品圧延して仕上げる場合は、ジョミニーの試験片を採取することができないので、とりべ分析値を確認して過去の実績を基に推測し、この推測から規格内に入っていることを判断して製品圧延の決定を行っている。しかし、圧延後の製品から試験片を採取してジョミニー試験を実施すると、ジョミニー規格外となる場合があり、圧延製品材が出荷できず、不良材扱いとなる問題がある。
【0006】
一方、焼入れ性を保証した鋼材の製造方法(例えば、特許文献1参照。)が知られている。
【0007】
ところで、従来の溶鋼の化学成分の決定においては、ジョミニー規格値を満足すると思われる狙いの化学成分は経験的に決められている。このため、的中率が悪く、少量出鋼の回数を多くして試行錯誤的に分析して決める必要があり、そこで最終的に狙いの化学成分を決定するまでにはかなりの時間を要する問題がある。
【0008】
【特許文献1】
特開昭62−214157号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、ジョミニー予測式を用いジョミニー規格範囲内である溶鋼の化学成分を計算することにより、上記のような少量出鋼して試験する回数を減らすことにより、無駄な試行の出鋼を抑え、歩留り向上を図る溶製方法を提供することである。
【0010】
さらに、鋼製品の中間製品である鋼片の圧延において、ジョミニー試験結果を待つ必要がなく、予測値により直ちに中間製品を圧延することができ、中間製品の生産性を向上することができる方法を提供することである。
【0011】
さらに、鋳片および鋼塊から製品圧延し仕上げる場合において、過去の実績を基にした推測に代えるとりべ分析値を基にしたジョミニー予測式により的確にジョミニー試験値を予測してジョミニー規格範囲を外れる割合を大幅に減少して不良率の低減を図る方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項1の発明では、溶鋼のJIS GO321で規定するとりべ分析成分における質量%で示す値において、[C]%、[Si]%、[Mn]%、[S]%、[Ni]%、[Cr]%、[Mo]%、[Cu]%、[Al]%の値をJIS GO561で規定するジョミニー式一端焼入法における鋼の焼入れ性の予測式に適用することにより当該溶鋼からなる鋼の焼入れ性であるジョミニー値を予測する方法である。
【0013】
請求項2の発明では、ジョミニー値の予測式は、下記の(1)式からなることを特徴とする請求項1の手段の鋼のジョミニー値の予測方法である。
【0014】
【数2】
Jαmm=Tα+(RC−TC)×KαC+(RSi−TSi)×KαSi+(RMn−TMn)×KαMn+(RS−TS)×KαS+(RNi−TNi)×KαNi+(RCr−TCr)×KαCr+(RMo−TMo)×KαMo+(RCu−TCu)×KαCu+(RAl−TAl)×KαAl‥‥‥(1)
【0015】
ただし、Tα:測定点αmmのジョミニー値定数、αmm:焼入れ端からの距離(1.5〜35mmの範囲内で選択される)、TC:C定数値、TSi:Si定数値、TMn:Mn定数値、TS:S定数値、TNi:Ni定数値、TCr:Cr定数値、TMo:Mo定数値、TCu:Cu定数値、TAl:Al定数値である。
【0016】
RC:とりべ成分C(質量%)、RSi:とりべ成分Si(質量%)、RMn:とりべ成分Mn(質量%)、RS:とりべ成分S(質量%)、RNi:とりべ成分Ni(質量%)、RCr:とりべ成分Cr(質量%)、RMo:とりべ成分Mo(質量%)、RCu:とりべ成分Cu(質量%)、RAl:とりべ成分Al(質量%)である。
【0017】
KαC:αmmのC係数、KαSi:αmmのSi係数、KαSi:αmmのSi係数、KαMn:αmmのMn係数、KαS:αmmのS係数、KαNi:αmmのNi係数、KαCr:αmmのCr係数、KαMo:αmmのMo係数、KαCu:αmmのCu係数、KαAl:αmmのAl係数である。
【0018】
請求項3の発明では、ジョミニー値の予測式に適用するとりべ分析成分の質量%で示す値において、[C]%、[Si]%、[Mn]%、[Ni]%、[Cr]%および[Mo]%を必須成分とし、[S]%、[Cu]%、[Al]%のうち1種又は2種以上の値を0%とする選択成分として(1)式に適用して簡略予測することを特徴とする請求項1または2の手段の鋼のジョミニー値の予測方法である。
【0019】
請求項4の発明では、必要とする鋼製品の焼入れ端からの距離のジョミニー値を予測しうる溶鋼の各成分値をジョミニー値の予測式である(1)式から求め、これらの各成分値となるように溶鋼成分範囲を調整することを特徴とする鋼の溶製方法である。
【0020】
請求項5の発明では、溶解から精錬までの工程においてジョミニー値の予測式である(1)式を適用することにより溶鋼成分を再調整することを特徴とする請求項4の手段の鋼の溶製方法である。
【0021】
請求項6の発明では、ジョミニー値の予測式である(1)式を適用することによりとりべ分析成分から予測した鋳片、鋼塊、あるいは中間製品である鋼片のジョミニー値をユーザーのジョミニー規格範囲に引き当て対比してその結果に基づきユーザーのジョミニー規格範囲の目的成分に成分調整して溶製することを特徴とする請求項4または5の手段の鋼の溶製方法である。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。先ず、軸受鋼やその他の合金鋼では、ジョミニー式一端焼入法で得られたジョミニー値は、含有成分であるC、Si、Mn、S、Ni、Cr、Mo、Cu、Al成分が程度は異なるが影響していることは周知の事実である。そこで本発明の実施の形態では、とりべ成分から予めジョミニー値を推測して製品鋼材の圧延を行えば、製品鋼材から試験片を採取しジョミニー式一端試験法で得られるジョミニー値がジョミニー規格を外れる確率は低くなる。そこで、JIS GO321で規定するりべ成分である溶鋼中のC、Si、Mn、S、Ni、Cr、Mo、Cu、Alの質量%の値をJIS GO561で規定するジョミニー式一端焼入法における焼入れ性を示すジョミニー値の予測式に適用して計算することによりジョミニー値を予測する。
【0023】
この場合、上記の実施の形態において用いるジョミニー値(Jαmm)の予測式は、下記の(1)式からなるものとする。
【0024】
【数3】
Jαmm=Tα+(RC−TC)×KαC+(RSi−TSi)×KαSi+(RMn−TMn)×KαMn+(RS−TS)×KαS+(RNi−TNi)×KαNi+(RCr−TCr)×KαCr+(RMo−TMo)×KαMo+(RCu−TCu)×KαCu+(RAl−TAl)×KαAl‥‥‥(1)
【0025】
ただし、Tα:測定点αmmのジョミニー値定数、αmm:焼入れ端からの距離(1.5〜35mmの範囲内で選択される)、TC:C定数値、TSi:Si定数値、TMn:Mn定数値、TS:S定数値、TNi:Ni定数値、TCr:Cr定数値、TMo:Mo定数値、TCu:Cu定数値、TAl:Al定数値である。
【0026】
RC:とりべ成分C(質量%)、RSi:とりべ成分Si(質量%)、RMn:とりべ成分Mn(質量%)、RS:とりべ成分S(質量%)、RNi:とりべ成分Ni(質量%)、RCr:とりべ成分Cr(質量%)、RMo:とりべ成分Mo(質量%)、RCu:とりべ成分Cu(質量%)、RAl:とりべ成分Al(質量%)である。
【0027】
KαC:αmmのC係数、KαSi:αmmのSi係数、KαSi:αmmのSi係数、KαMn:αmmのMn係数、KαS:αmmのS係数、KαNi:αmmのNi係数、KαCr:αmmのCr係数、KαMo:αmmのMo係数、KαCu:αmmのCu係数、KαAl:αmmのAl係数である。
【0028】
さらに、他の実施の形態では、上記の予測方法において、ジョミニー値の予測式に適用するとりべ分析成分値は、質量%で示す値において、[C]%、[Si]%、[Mn]%、[Ni]%、[Cr]%および[Mo]%を必須成分値とし、[S]%、[Cu]%、[Al]%のうち1種又は2種以上の値を0%とする選択成分値として、上記のジョミニー値(Jαmm)の予測式の(1)式に適用して簡略に鋼のジョミニー値を予測する方法である。
【0029】
さらに、他の実施の形態では、上記のいずれかの方法において、ジョミニー値の予測式である上記の(1)式によるジョミニー値の予測において、少なくとも2点のジョミニー値を予測することからなる鋼のジョミニー値を予測する方法である。
【0030】
さらに、他の実施の形態では、上記の予測方法を適用する鋼の溶製方法であって、、必要とする鋼製品の焼入れ端からの距離のジョミニー値を予測しうる溶鋼の各成分値をジョミニー値の予測式である上記の(1)式から求め、これらの各成分値となるように溶鋼成分値の範囲を調整して溶製する方法である。
【0031】
さらに、上記の実施の形態として、溶解から精錬までの工程にジョミニー値の予測式である上記の(1)式を適用することにより溶鋼成分を再調整して鋼を溶製する方法である。
【0032】
さらに他の実施の形態では、上記の溶製方法において、ジョミニー値の予測式である上記の(1)式を適用することにより、とりべ分析成分値から予測した鋳片、鋼塊、あるいは中間製品である鋼片のジョミニー値をユーザーのジョミニー規格範囲に引き当て対比し、その結果に基づき、ユーザーのジョミニー規格範囲の目的成分に取鍋成分を調整して鋼を溶製する方法である。
【0033】
【実施例】
1実施例として、クロムモリブデン鋼のSCM420における焼入端から距離9mmと13mmのジョミニー予測実施例を示す。このとき、距離9mmでの規格値はHRC29〜35、13mmでの規格値はHRC25〜31である。SCM420におけるジョミニー予測式の各成分係数および定数を表1に示し、取鍋成分を表2に示す。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
表1および表2の値をジョミニー予測式(1)に代入し、焼入端からの距離9mmと13mmでのジョミニー値を計算した結果の予測値およびジョミニー式一端焼入法による焼入性試験の結果の試験値を規格値と共に表3に示す。
【0037】
表3に示すように、焼入端からの距離9mmと13mmの2点におけるジョミニー値は、いずれの予測値もそれぞれの距離における規格値内に入っている。その後、中間製品である鋼片から試験片を採取し、ジョミニー式一端焼入法による焼入性試験を実施した結果、試験値と予測値のHRCの差は距離9mmで0、距離13mmで1であり、精度よく予測できている。また試験値も規格値内に入っている。
【0038】
【表3】
【0039】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、従来は、ジョミニー試験結果がでるまで待つ必要があるため、中間製品である鋼片を最終製品の圧延にかかるまで約1週間保留していたものが、本発明による予測方法を採用することで1日のうちに判明するようになったので、翌日から最終製品の圧延が可能となり、さらに、鋳片および鋼塊から製品圧延して仕上げる場合にも、中間成品と同様に、とりべ分析値をもとにジョミニー予測式で計算し、そのジョミニー値をもとに最終製品の計画を立て圧延を行うため、従来のジョミニー値の的中率が約80%であったものが、本発明では約95%まで向上することとなった。
Claims (6)
- 溶鋼のJIS GO321で規定するとりべ分析成分における質量%で示す値において、[C]%、[Si]%、[Mn]%、[S]%、[Ni]%、[Cr]%、[Mo]%、[Cu]%、[Al]%の値をJIS GO561で規定するジョミニー式一端焼入法における鋼の焼入れ性の予測式に適用することにより当該溶鋼からなる鋼の焼入れ性(以下、「ジョミニー値」という。)を予測することを特徴とする鋼のジョミニー値の予測方法。
- ジョミニー値の予測式は、下記の(1)式からなることを特徴とする請求項1に記載の鋼のジョミニー値の予測方法。
【数1】
Jαmm=Tα+(RC−TC)×KαC+(RSi−TSi)×KαSi+(RMn−TMn)×KαMn+(RS−TS)×KαS+(RNi−TNi)×KαNi+(RCr−TCr)×KαCr+(RMo−TMo)×KαMo+(RCu−TCu)×KαCu+(RAl−TAl)×KαAl‥‥‥(1)
ただし、Tα:測定点αmmのジョミニー値定数、αmm:焼入れ端からの距離(1.5〜35mmの範囲内で選択される)、TC:C定数値、TSi:Si定数値、TMn:Mn定数値、TS:S定数値、TNi:Ni定数値、TCr:Cr定数値、TMo:Mo定数値、TCu:Cu定数値、TAl:Al定数値である。
RC:とりべ成分C(質量%)、RSi:とりべ成分Si(質量%)、RMn:とりべ成分Mn(質量%)、RS:とりべ成分S(質量%)、RNi:とりべ成分Ni(質量%)、RCr:とりべ成分Cr(質量%)、RMo:とりべ成分Mo(質量%)、RCu:とりべ成分Cu(質量%)、RAl:とりべ成分Al(質量%)である。
KαC:αmmのC係数、KαSi:αmmのSi係数、KαSi:αmmのSi係数、KαMn:αmmのMn係数、KαS:αmmのS係数、KαNi:αmmのNi係数、KαCr:αmmのCr係数、KαMo:αmmのMo係数、KαCu:αmmのCu係数、KαAl:αmmのAl係数である。 - ジョミニー値の予測式に適用するとりべ分析成分の質量%で示す値において、[C]%、[Si]%、[Mn]%、[Ni]%、[Cr]%および[Mo]%を必須成分とし、[S]%、[Cu]%、[Al]%のうち1種又は2種以上の値を0%とする選択成分として(1)式に適用して簡略予測することを特徴とする請求項1または2に記載の鋼のジョミニー値の予測方法。
- 必要とする鋼製品の焼入れ端からの距離のジョミニー値を予測しうる溶鋼の各成分値をジョミニー値の予測式である(1)式から求め、これらの各成分値となるように溶鋼成分範囲を調整することを特徴とする鋼の溶製方法。
- 溶解から精錬までの工程においてジョミニー値の予測式である(1)式を適用することにより溶鋼成分を再調整することを特徴とする請求項4に記載の鋼の溶製方法。
- ジョミニー値の予測式である(1)式を適用することによりとりべ分析成分から予測した鋳片、鋼塊、あるいは中間製品である鋼片のジョミニー値をユーザーのジョミニー規格範囲に引き当て対比してその結果に基づきユーザーのジョミニー規格範囲の目的成分に成分調整して溶製することを特徴とする請求項4または5に記載の鋼の溶製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003086598A JP2004294246A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | ジョミニー式一端焼入法による鋼の焼入れ性の予測方法並びに鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003086598A JP2004294246A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | ジョミニー式一端焼入法による鋼の焼入れ性の予測方法並びに鋼の溶製方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004294246A true JP2004294246A (ja) | 2004-10-21 |
Family
ID=33401176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003086598A Pending JP2004294246A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | ジョミニー式一端焼入法による鋼の焼入れ性の予測方法並びに鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004294246A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011085457A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Toyota Motor Corp | 浸炭焼入れ部品の硬度分布算出方法 |
RU2508532C1 (ru) * | 2012-09-06 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт") | Способ прогнозирования степени охрупчивания теплостойких сталей |
CN104532103A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-22 | 天津钢铁集团有限公司 | 一种保淬透性齿轮钢的成分控制方法 |
CN112962023A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-15 | 江苏永钢集团有限公司 | 窄淬透性齿轮钢及其制造方法 |
-
2003
- 2003-03-26 JP JP2003086598A patent/JP2004294246A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011085457A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Toyota Motor Corp | 浸炭焼入れ部品の硬度分布算出方法 |
RU2508532C1 (ru) * | 2012-09-06 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт") | Способ прогнозирования степени охрупчивания теплостойких сталей |
CN104532103A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-22 | 天津钢铁集团有限公司 | 一种保淬透性齿轮钢的成分控制方法 |
CN104532103B (zh) * | 2014-12-19 | 2017-02-01 | 天津钢铁集团有限公司 | 一种保淬透性齿轮钢的成分控制方法 |
CN112962023A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-15 | 江苏永钢集团有限公司 | 窄淬透性齿轮钢及其制造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2363740C2 (ru) | Метод управления остыванием стального листа | |
JP5353642B2 (ja) | 熱処理用鋼板およびその製造方法 | |
CN108348992B (zh) | 连续铸造用保护渣以及连续铸造方法 | |
JP5974962B2 (ja) | 耐HIC特性に優れたCaを添加したアルミキルド鋼材の製造方法及び溶鋼のCa添加処理方法 | |
KR100615465B1 (ko) | 저탄소 쾌삭강 | |
JP6058439B2 (ja) | 冷間加工性と加工後の表面硬さに優れる熱延鋼板 | |
JP5488410B2 (ja) | 熱処理用溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
CN112560218B (zh) | Lf精炼造渣石灰加入量预测方法、***及lf精炼方法 | |
JP6603033B2 (ja) | 高Mn含有Fe−Cr−Ni合金およびその製造方法 | |
KR101736019B1 (ko) | 강냉간 가공성과 가공 후의 경도가 우수한 열연 강판 | |
JP5285895B2 (ja) | ステンレス鋼の精錬方法 | |
JP4041511B2 (ja) | 被削性に優れた低炭素硫黄快削鋼 | |
US8220525B2 (en) | Method for predicting surface quality of thin slab hot rolled coil and method for producing thin slab hot rolled coil using the same | |
JP2021070838A (ja) | 高Ni合金及び高Ni合金の製造方法 | |
JP2004294246A (ja) | ジョミニー式一端焼入法による鋼の焼入れ性の予測方法並びに鋼の溶製方法 | |
EP2679698B1 (en) | Cold-work tool steel exhibiting superior machinability | |
JP2002146488A (ja) | 加工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼 | |
JP2007327122A (ja) | 溶鉄のNdおよびCa添加による処理方法 | |
JP2020132891A (ja) | 熱伝導率に優れる金型用鋼 | |
Kudashov et al. | Assimilation of pipe steel extra-furnace treatment and casting technology with specification for resistance to H2S media under casting and rolling complex conditions | |
RU2586963C1 (ru) | Способ производства стали | |
RU2774689C1 (ru) | Способ получения коррозионностойкого биметаллического слитка | |
JP3869754B2 (ja) | バーリング加工時のバラツキが少ない浸炭焼入れ用鋼板及びその製造方法 | |
JP4496659B2 (ja) | 打ち抜き加工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼 | |
JP2004238640A (ja) | 形状凍結性に優れた高強度部品の製造方法 |