JP2015196192A - 鋼管用鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents
鋼管用鋳片の連続鋳造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015196192A JP2015196192A JP2014076937A JP2014076937A JP2015196192A JP 2015196192 A JP2015196192 A JP 2015196192A JP 2014076937 A JP2014076937 A JP 2014076937A JP 2014076937 A JP2014076937 A JP 2014076937A JP 2015196192 A JP2015196192 A JP 2015196192A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- value
- average
- steel
- slab
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
質量%で、C :0.01〜0.05%、Si:0.05〜0.8 %以下、Mn:0.1 〜1.5 %、P :0.05%以下、S :0.005%以下、Cr:15〜30%、Mo:1 〜10%、Ni:30〜50%に加えて、さらにBiを10質量ppm 以上、500質量ppm以下含有し、残部がFeおよび不純物からなる合金を連続鋳造して鋼管製造用の素材となる鋳片を製造する方法において、
前記合金中にBiを含有させない場合の連続鋳造鋳片の横断面中心における金属間化合物の析出量I0と、Biを含有させた前記合金の連続鋳造鋳片の横断面中心における金属間化合物の析出量Iとの比I/I0と下記式で定義される前記合金の平均Md値との関係、並びに、前記合金の平均Md値と含有Bi量の関係を求め、前記合金の平均Md値が0.92以下で、前記の比I/I0が0.70以下となるBi含有量とすることを最も主要な特徴としている。
平均Md値=ΣΧi・(Md)i [eV]
ここで、Χi:合金成分iの原子分率 [-]
(Md)i:合金成分iのMd値 [eV]
A)金属間化合物への影響について
通常、連続鋳造鋳片の凝固組織はデンドライト形態を呈している。このデンドライトは、凝固過程における溶質元素の拡散に起因して形成され、溶質元素はその平衡分配係数に依存して、デンドライトの樹間部において濃化する。高合金鋼に含有されるCrやMoの平衡分配係数は1.0 より小さいことから樹間部において濃化し、樹間部にこれらの元素によって構成される金属間化合物(σ相、Χ相)が発生しやすいという特徴を有している。
溶質元素の濃化はデンドライト樹間に依存することが知られており、これが低減したことにより溶質元素の濃化自体が抑制され、金属間化合物の析出が抑制される。
金属間化合物の析出は局所的な相安定性に大きく影響を受けることが報告されており、多元系の相安定性の指標の一つとして合金の各成分のd軌道にある電子軌道エネルギーを意味するMd値[eV]を用いて析出傾向を予測するPHACOMP(Phase Computation)法が確立されている。
平均Md値=ΣΧi・(Md)i [eV] …(1)
ここで、Χi:合金成分iの原子分率 [-]
(Md)i:合金成分iのMd値[eV]
結晶粒の成長は初期γ粒径に大きく依存することから、初期γ粒の微細化は再加熱による結晶粒粗大化を抑制する効果がある。
C :0.01〜0.05%、Si:0.05〜0.8 %以下、Mn:0.1 〜1.5 %、P :0.05%以下、S :0.005%以下、Cr:15〜30%、Mo:1 〜10%、Ni:30〜50%に加えて、さらにBiを10ppm 以上、500ppm以下含有し、残部がFeおよび不純物からなる合金を連続鋳造して鋼管製造用の素材となる鋳片を製造する方法において、
前記合金中にBiを含有させない場合の連続鋳造鋳片の横断面中心における金属間化合物の析出量I0(=Χ0+σ0)と、Biを含有させた前記合金の連続鋳造鋳片の横断面中心における金属間化合物の析出量I(=Χ+σ)との比I/I0と上記(1) 式で定義される前記合金の平均Md値との関係、並びに、前記合金の平均Md値と含有Bi量の関係を求め、前記合金の平均Md値が0.92以下で、前記の比I/I0が0.70以下となるBi含有量とするものである。
C は炭化物を形成して高Cr、高Ni合金として必要な高温引張強さ、高温クリープ強度は確保する上で必要な成分であり、0.01%以上含有させることが必要である。しかしながら、その含有量が0.05%を超えると、Crの炭化物が増えて高Cr、高Ni合金の靭性に悪い影響を及ぼすおそれがあるので、上限を0.05%とした。
Siは製錬時の溶鋼の脱酸に必要な元素であり、最低でも0.05%含有させることが必要である。しかしながら、含有量が過剰になると当該合金の加工性が低下するので、上限を0.8 %とした。
Mnは、Siと同様に、溶鋼の脱酸に必要な元素である。脱酸効果を得るためには0.1 %以上の含有量が必要である。しかしながら、Mn含有量が1.5 %を超えると、熱間加工性が悪くなる。従って、本発明では、Mn含有量を0.1 〜1.5 %とした。より好ましい範囲は0.5 〜1.0 %である。
P は不純物として不可避的に混入する。過剰なP は加工性を害するので、本発明では、上限を0.05%とした。望ましい上限は0.025 %である。
S もP と同様に不純物として不可避的に混入する。過剰なS は加工性を害するので、本発明では、上限を0.005 %とした。望ましい上限は0.001 %である。
Crは、Niとの共存下において、耐応力腐食割れ性に代表される耐硫化水素腐食性を向上させるのに有効な元素である。しかしながら、その含有量が15%未満では、その効果が得られない。一方、その含有量が30%を超えると、上記の効果は飽和し、熱間加工性の観点からも好ましくない。そこで、本発明では、Cr含有量の適正範囲を15〜30%とした。
Moは耐孔食性を改善する作用を有する元素である。しかしながら、その含有量が1 %未満では、その効果が得られない。一方、10%を超えるMoを含有させてもその効果は飽和するため、本発明では、上限を10%とした。
Niは、耐硫化水素腐食性を向上させる作用を有する元素である。しかしながら、その含有量が30%未満では、合金の外表面にNi硫化物皮膜が十分に生成されないため、Niを含有する効果が得られない。一方、50%を超えるNiを含有させてもその効果は飽和するため、合金コストに見合った効果が得られずに経済性を損なう。そこで、本発明では、Ni含有量の適正範囲を30〜50%とした。
Biは、本発明において重要な役割を果たす。当該合金がBiを含有することによって、鋳片の凝固組織が微細化し、ミクロ偏析を生じやすい当該合金においても鋳片の組織が均一となり、所望のσ相発生の抑制、および結晶粒微細化効果が得られる。当該効果を得るためには10 ppm以上のBi含有量が必要である。しかしながら、Bi含有量が500ppmを超えると、微量とはいえ鋳片の熱間加工での脆化が問題となるため、Bi含有量は500ppm以下とするのが望ましい。
直径が15mm、高さが50mmの円柱形で、Bi含有量が8ppm、28ppm 、35ppm 、および45ppm である鋳塊と、Biを含有しない鋳塊について一方向凝固試験を行った。冷却は円柱の底面からのみ行い、冷却速度は丸ビレット連続鋳造の冷却速度に合わせて 5〜15℃/min とした。
エッチング液:10体積%シュウ酸水溶液
エッチング方法:電解エッチング
エッチング液の温度:室温
エッチング時間:60〜180秒
Md値=[Bi%]×(-0.0013)+0.9359 …(2)
これを後述の連続鋳造試験に利用した。
鋳造速度:0.5 m/分
鋳型の内径:φ360mm
添加したBi合金:NiBi(75%Bi−Niの外径がφ10mmのワイヤーを使用)
Bi合金の添加位置:タンディッシュ内
Claims (3)
- 質量%で、C :0.01〜0.05%、Si:0.05〜0.8 %以下、Mn:0.1 〜1.5 %、P :0.05%以下、S :0.005%以下、Cr:15〜30%、Mo:1 〜10%、Ni:30〜50%に加えて、さらにBiを10質量ppm 以上、500質量ppm以下含有し、残部がFeおよび不純物からなる合金を連続鋳造して鋼管製造用の素材となる鋳片を製造する方法において、
前記合金中にBiを含有させない場合の連続鋳造鋳片の横断面中心における金属間化合物の析出量I0と、Biを含有させた前記合金の連続鋳造鋳片の横断面中心における金属間化合物の析出量Iとの比I/I0と下記式で定義される前記合金の平均Md値との関係、並びに、前記合金の平均Md値と含有Bi量の関係を求め、前記合金の平均Md値が0.92以下で、前記の比I/I0が0.70以下となるBi含有量とすることを特徴とした鋼管用鋳片の連続鋳造方法。
平均Md値=ΣΧi・(Md)i [eV]
ここで、Χi:合金成分iの原子分率 [-]
(Md)i:合金成分iのMd値 [eV] - 前記Biを100 質量ppm 以上含有させる場合、
前記合金の平均Md値が0.80以下で、前記の比I/I0が0.30以下となるBi含有量とすることを特徴とする請求項1に記載の鋼管用鋳片の連続鋳造方法。 - 前記Biは、鋳造時に、Biを合金化させたワイヤーをタンディッシュ内の溶鋼に挿入することで添加することを特徴とする請求項1又は2に記載の鋼管用鋳片の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014076937A JP6303737B2 (ja) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 鋼管用鋳片の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014076937A JP6303737B2 (ja) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 鋼管用鋳片の連続鋳造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015196192A true JP2015196192A (ja) | 2015-11-09 |
JP6303737B2 JP6303737B2 (ja) | 2018-04-04 |
Family
ID=54546258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014076937A Active JP6303737B2 (ja) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 鋼管用鋳片の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6303737B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017080765A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼管用鋳片の連続鋳造方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02141561A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Kawasaki Steel Corp | 鋼の連続鋳造鋳片 |
JPH11302801A (ja) * | 1998-04-24 | 1999-11-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高Cr−高Ni合金 |
JP2001262283A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Kansai Electric Power Co Inc:The | ボイラ用オーステナイト系耐熱鋼の耐水蒸気酸化特性改善方法および耐水蒸気酸化特性に優れたボイラ用オーステナイト系耐熱鋼 |
JP2002363683A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Nippon Steel Corp | Bi添加用材料および溶鋼へのBi添加方法 |
JP2011167698A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度鋼板用の連続鋳造鋳片およびその連続鋳造方法、ならびにその鋳片から得られた鋼板 |
WO2012128258A1 (ja) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | 住友金属工業株式会社 | オーステナイト系合金管及びその製造方法 |
JP2012200783A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造鋳片 |
JP2014034054A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 内面品質に優れたNi含有高合金丸ビレットの製造方法 |
-
2014
- 2014-04-03 JP JP2014076937A patent/JP6303737B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02141561A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Kawasaki Steel Corp | 鋼の連続鋳造鋳片 |
JPH11302801A (ja) * | 1998-04-24 | 1999-11-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高Cr−高Ni合金 |
JP2001262283A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Kansai Electric Power Co Inc:The | ボイラ用オーステナイト系耐熱鋼の耐水蒸気酸化特性改善方法および耐水蒸気酸化特性に優れたボイラ用オーステナイト系耐熱鋼 |
JP2002363683A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Nippon Steel Corp | Bi添加用材料および溶鋼へのBi添加方法 |
JP2011167698A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度鋼板用の連続鋳造鋳片およびその連続鋳造方法、ならびにその鋳片から得られた鋼板 |
WO2012128258A1 (ja) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | 住友金属工業株式会社 | オーステナイト系合金管及びその製造方法 |
JP2012200783A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造鋳片 |
JP2014034054A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 内面品質に優れたNi含有高合金丸ビレットの製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017080765A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼管用鋳片の連続鋳造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6303737B2 (ja) | 2018-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6493566B2 (ja) | オーステナイト系耐熱合金及びその製造方法 | |
US20190284666A1 (en) | NiCrFe Alloy | |
JP7173359B2 (ja) | 二相ステンレス鋼材 | |
CN105838992A (zh) | 抗氢致开裂性优异的高强度管线管用钢板和高强度管线管用钢管 | |
JP7052807B2 (ja) | Ni基合金の製造方法及びNi基合金 | |
JP4462452B1 (ja) | 高合金管の製造方法 | |
US20210062314A1 (en) | Austenitic heat resistant alloy | |
JP2021167445A (ja) | 二相ステンレス鋼材 | |
JPWO2018003823A1 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP2021127517A (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼材 | |
JP2018031028A (ja) | Fe−Ni−Cr−Mo合金とその製造方法 | |
JP2019189889A (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP2017066470A (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP6347408B2 (ja) | 高強度Ni基合金 | |
JP6303737B2 (ja) | 鋼管用鋳片の連続鋳造方法 | |
WO2019146504A1 (ja) | Cr-Ni合金及びCr-Ni合金からなる継目無鋼管 | |
JP6299349B2 (ja) | 靭性および孔食性に優れた油井管用鋳片の連続鋳造方法 | |
JP6528644B2 (ja) | 鋼管用鋳片の連続鋳造方法 | |
JPH0450366B2 (ja) | ||
JP6627662B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP6575266B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP6575265B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP2020079437A (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP2020186440A (ja) | 2相ステンレス鋼 | |
JP2020186441A (ja) | 2相ステンレス鋼 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161205 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171019 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180219 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6303737 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |