JP3022116B2 - 連続鋳造法による薄鋳片 - Google Patents
連続鋳造法による薄鋳片Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造法によって得
られる、表面に割れのない厚みが１００mm以下の炭素鋼
の薄鋳片に関するものである。
られる、表面に割れのない厚みが１００mm以下の炭素鋼
の薄鋳片に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、鉄鋼の連続鋳造の分野では、鋳片
の薄肉化、鋳造の高速化要請が高まってきており、この
要請に応えるものとして、例えば、鋳型に無端状に移動
するベルトを用いる双ベルト方式の連続鋳造方法の開発
が進んでいる。この双ベルト方式の連続鋳造装置におい
ては、例えば図５に示すように、鋳型ａが、無端状に移
動する冷却構造ｗａ，ｗｂを備えた一対の金属ベルトｂ
ａ、ｂｂと、この一対の金属ベルト間においてその側端
部内面と摺動し無端状に移動する冷却構造を備えた一対
の短辺ｃａ（ｃｂ）で形成されており、この鋳型内に、
タンディッシュｄから注入ノズルｅを介して溶鋼ｓを注
入し、この鋳型で溶鋼を冷却、凝固させて薄鋳片ｓｃを
鋳造するように構成されている。
の薄肉化、鋳造の高速化要請が高まってきており、この
要請に応えるものとして、例えば、鋳型に無端状に移動
するベルトを用いる双ベルト方式の連続鋳造方法の開発
が進んでいる。この双ベルト方式の連続鋳造装置におい
ては、例えば図５に示すように、鋳型ａが、無端状に移
動する冷却構造ｗａ，ｗｂを備えた一対の金属ベルトｂ
ａ、ｂｂと、この一対の金属ベルト間においてその側端
部内面と摺動し無端状に移動する冷却構造を備えた一対
の短辺ｃａ（ｃｂ）で形成されており、この鋳型内に、
タンディッシュｄから注入ノズルｅを介して溶鋼ｓを注
入し、この鋳型で溶鋼を冷却、凝固させて薄鋳片ｓｃを
鋳造するように構成されている。
【０００３】例えば、この双ベルト式連続鋳造法により
厚みが１００mm以下の薄鋳片を鋳造する場合には、ノズ
ルと鋳型内面（特に長辺側）間の距離が近くなり、この
鋳型内の溶鋼の凝固シェル形成初期部が溶鋼流の影響を
受け易く、この凝固シェルの形成が不均一になり縦割れ
が発生し易い。特に炭素の含有量が０．０８〜０．２５
％の中炭素鋼では、鋳片の冷却過程での組織変態に伴う
収縮が顕著であることも相乗作用して、この縦割れの発
生が顕著である。
厚みが１００mm以下の薄鋳片を鋳造する場合には、ノズ
ルと鋳型内面（特に長辺側）間の距離が近くなり、この
鋳型内の溶鋼の凝固シェル形成初期部が溶鋼流の影響を
受け易く、この凝固シェルの形成が不均一になり縦割れ
が発生し易い。特に炭素の含有量が０．０８〜０．２５
％の中炭素鋼では、鋳片の冷却過程での組織変態に伴う
収縮が顕著であることも相乗作用して、この縦割れの発
生が顕著である。
【０００４】連続鋳造により鋳造された薄鋳片は、通
常、インライン熱間圧延され製品化されるが、この縦割
れが発生した鋳片をそのまま圧延した場合には、致命的
な製品欠陥の発生につながるため、この縦割れの手入れ
作業を必要とし、特に連続鋳造インライン熱間圧延する
場合においては、その費用とともに、薄鋳片の温度低
下、圧延速度の低下を余儀なくされ、インライン圧延効
果が半減してしまう。そのため、従来からこの縦割れの
発生を防止するための検討が行われている。
常、インライン熱間圧延され製品化されるが、この縦割
れが発生した鋳片をそのまま圧延した場合には、致命的
な製品欠陥の発生につながるため、この縦割れの手入れ
作業を必要とし、特に連続鋳造インライン熱間圧延する
場合においては、その費用とともに、薄鋳片の温度低
下、圧延速度の低下を余儀なくされ、インライン圧延効
果が半減してしまう。そのため、従来からこの縦割れの
発生を防止するための検討が行われている。
【０００５】中炭素鋼の薄鋳片の縦割れの発生防止につ
いては、例えば特開平１−１９７０４９号公報に記載の
発明がある。ここには、中炭素鋼の縦割れ発生の理由に
ついて、 （１）凝固組織上の問題 溶鋼中のＣが０．０９〜０．１６％の領域の中炭素鋼は
凝固の際、包晶凝固となってオーステナイトが粗大化
し、収縮量が大きいため、凝固シェル厚の不均一が生じ
凝固シェルの薄い部分に応力が集中して縦割れが発生す
る。 （２）冷却上の問題 ベルトの表面は１６００℃の溶鋼に接し、裏面は多量の
冷却水で冷却されるので、ベルトの厚さ方向に著しい熱
勾配を生じ、ベルトは変形する結果、冷却の不均一を生
じ、不均一の凝固シェルが生成し、凝固シェルの薄い部
分に熱応力が集中して縦割れが発生する。旨記載され、
このようにして発生する縦割れを、ベルト表面に塗布し
たコーテング層によって緩冷却し、均一厚さの凝固シェ
ルを形成することによって防止する薄鋳片の連続鋳造方
法が提案されている。
いては、例えば特開平１−１９７０４９号公報に記載の
発明がある。ここには、中炭素鋼の縦割れ発生の理由に
ついて、 （１）凝固組織上の問題 溶鋼中のＣが０．０９〜０．１６％の領域の中炭素鋼は
凝固の際、包晶凝固となってオーステナイトが粗大化
し、収縮量が大きいため、凝固シェル厚の不均一が生じ
凝固シェルの薄い部分に応力が集中して縦割れが発生す
る。 （２）冷却上の問題 ベルトの表面は１６００℃の溶鋼に接し、裏面は多量の
冷却水で冷却されるので、ベルトの厚さ方向に著しい熱
勾配を生じ、ベルトは変形する結果、冷却の不均一を生
じ、不均一の凝固シェルが生成し、凝固シェルの薄い部
分に熱応力が集中して縦割れが発生する。旨記載され、
このようにして発生する縦割れを、ベルト表面に塗布し
たコーテング層によって緩冷却し、均一厚さの凝固シェ
ルを形成することによって防止する薄鋳片の連続鋳造方
法が提案されている。
【０００６】この方法も一つの縦割れ発生を防止する方
法として有効と思われる。しかし、このような中炭素鋼
の薄鋳片はもとより、中炭素鋼以外の鋼の薄鋳片におい
ても縦割れを発生させない凝固組織がどのようなもので
あるか、完全に凝固した鋳片の凝固組織と縦割れ発生と
の関係について十分な解析がなされているとは言い難
く、この薄鋳片の縦割れの発生を防止する凝固組織を得
るという観点で、決定的対策が講じられていないのが実
情である。
法として有効と思われる。しかし、このような中炭素鋼
の薄鋳片はもとより、中炭素鋼以外の鋼の薄鋳片におい
ても縦割れを発生させない凝固組織がどのようなもので
あるか、完全に凝固した鋳片の凝固組織と縦割れ発生と
の関係について十分な解析がなされているとは言い難
く、この薄鋳片の縦割れの発生を防止する凝固組織を得
るという観点で、決定的対策が講じられていないのが実
情である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、連続鋳造で
得られる厚みが１００mm以下の鋼の薄鋳片において、縦
割れ発生のない凝固組織を有する薄鋳片を提供する。
得られる厚みが１００mm以下の鋼の薄鋳片において、縦
割れ発生のない凝固組織を有する薄鋳片を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造法に
よって鋳造された厚みが１００mm以下の鋼の薄鋳片であ
って、エッチング後顕微鏡写真によって観察される鋳造
方向と垂直な面の断面組織において、表層から鋳片厚み
方向内側に向かって最初に観察される負偏析線が下記
（１）式の関係を満足するように生成されていることを
特徴とする連続鋳造法による薄鋳片である。 ｄｍｉｎ／ｄｍａｘ≧０．２５ （１） ここで、 ｄｍｉｎ：鋳片の表層から厚み方向内側に向かって最初
に観察される負偏析線までの距離を鋳片幅方向にわたっ
て測定したときの最小値。 ｄｍａｘ：鋳片表層から厚み方向の内側に向かって最初
に観察される負偏析線までの距離を鋳片幅方向にわたっ
て測定したときの最大値。 ただし、上記の鋳片幅方向の測定は、鋳片の両短辺から
それぞれ３００mmの部分を除いた範囲で、かつ、負偏析
線が観察される範囲とする。
よって鋳造された厚みが１００mm以下の鋼の薄鋳片であ
って、エッチング後顕微鏡写真によって観察される鋳造
方向と垂直な面の断面組織において、表層から鋳片厚み
方向内側に向かって最初に観察される負偏析線が下記
（１）式の関係を満足するように生成されていることを
特徴とする連続鋳造法による薄鋳片である。 ｄｍｉｎ／ｄｍａｘ≧０．２５ （１） ここで、 ｄｍｉｎ：鋳片の表層から厚み方向内側に向かって最初
に観察される負偏析線までの距離を鋳片幅方向にわたっ
て測定したときの最小値。 ｄｍａｘ：鋳片表層から厚み方向の内側に向かって最初
に観察される負偏析線までの距離を鋳片幅方向にわたっ
て測定したときの最大値。 ただし、上記の鋳片幅方向の測定は、鋳片の両短辺から
それぞれ３００mmの部分を除いた範囲で、かつ、負偏析
線が観察される範囲とする。
【０００９】本発明者等は、双ベルト式連続鋳造方法に
おいて鋳造した、縦割れ発生の多い厚み１００mm以下の
薄鋳片を主体として、その凝固組織を種々観察、解析し
た結果、この薄鋳片の鋳造方向と直角な面をエッチング
して凝固組織を顕出させた場合に、この薄鋳片の表層近
くに負偏析を表す白い線（以下この線を「負偏析線」と
称する）が現出し、この負偏析線が縦割れの発生と密接
に関係することを知見した。本発明者等はこの負偏析線
と縦割れの関係についてさらに解析したところ、縦割れ
が発生しているところでは、縦割れのないところより負
偏析線の生成位置が表層に近くなっていることを知見
し、本発明を着想するに至った。なお、上記のことは、
中炭素鋼のみならず広い炭素濃度の範囲の炭素鋼におい
ても共通的なことであることが判った。
おいて鋳造した、縦割れ発生の多い厚み１００mm以下の
薄鋳片を主体として、その凝固組織を種々観察、解析し
た結果、この薄鋳片の鋳造方向と直角な面をエッチング
して凝固組織を顕出させた場合に、この薄鋳片の表層近
くに負偏析を表す白い線（以下この線を「負偏析線」と
称する）が現出し、この負偏析線が縦割れの発生と密接
に関係することを知見した。本発明者等はこの負偏析線
と縦割れの関係についてさらに解析したところ、縦割れ
が発生しているところでは、縦割れのないところより負
偏析線の生成位置が表層に近くなっていることを知見
し、本発明を着想するに至った。なお、上記のことは、
中炭素鋼のみならず広い炭素濃度の範囲の炭素鋼におい
ても共通的なことであることが判った。
【００１０】
【作用】本発明の凝固組織を有する、連続鋳造により鋳
造して得られる厚みが１００mm以下の炭素鋼の薄鋳片
は、表層と負偏析線との距離の変化幅が小さく、凝固初
期の凝固シェルの均一性が高く縦割れの発生がなく、表
面性状に優れたものであり、これを圧延して欠陥のない
製品を得ることができる。なお、本発明は、一般的な連
続鋳造、ベルト式、ドラム式の連続鋳造により鋳造して
得られる厚み１００mm以下の広い炭素濃度の炭素鋼の薄
鋳片に適用して効果を奏する。
造して得られる厚みが１００mm以下の炭素鋼の薄鋳片
は、表層と負偏析線との距離の変化幅が小さく、凝固初
期の凝固シェルの均一性が高く縦割れの発生がなく、表
面性状に優れたものであり、これを圧延して欠陥のない
製品を得ることができる。なお、本発明は、一般的な連
続鋳造、ベルト式、ドラム式の連続鋳造により鋳造して
得られる厚み１００mm以下の広い炭素濃度の炭素鋼の薄
鋳片に適用して効果を奏する。
【００１１】以下に本発明について説明する。まず、鋳
片の凝固組織の解析に基づく知見について説明する。こ
の知見は、主として双ベルト式連続鋳造法により鋳造さ
れた厚みが７５mmのＣが０、１５％の中炭素鋼の薄鋳片
において得られたものである。 薄鋳片の断面（薄鋳片の鋳造方向と直角な面の断面）
をエッチングして凝固組織を顕出させると、図１に示す
ように薄鋳片１の表層１ｆから厚み方向に向かって０．
１〜５mmの領域に白い負偏析線２が見られる。これは、
凝固中に溶鋼流動の影響を受けたことを表すものであ
り、この位置が注入ノズルからの溶鋼吐出流に起因する
溶鋼流動を強く受けたときの凝固シェル厚みを表してい
ると見做すことができる。
片の凝固組織の解析に基づく知見について説明する。こ
の知見は、主として双ベルト式連続鋳造法により鋳造さ
れた厚みが７５mmのＣが０、１５％の中炭素鋼の薄鋳片
において得られたものである。 薄鋳片の断面（薄鋳片の鋳造方向と直角な面の断面）
をエッチングして凝固組織を顕出させると、図１に示す
ように薄鋳片１の表層１ｆから厚み方向に向かって０．
１〜５mmの領域に白い負偏析線２が見られる。これは、
凝固中に溶鋼流動の影響を受けたことを表すものであ
り、この位置が注入ノズルからの溶鋼吐出流に起因する
溶鋼流動を強く受けたときの凝固シェル厚みを表してい
ると見做すことができる。
【００１２】この負偏析線２は複数見られるが、薄鋳
片１の割れと最も密接に関係しているのは表層１（この
表層は両面にあるがここでは便宜的に片面側について代
表説明する。）から鋳片１厚み方向内側に向かって最初
に観察される負偏析線２であり、この位置が重要であ
る。この負偏析線２の位置（即ち薄鋳片１の表層１ｆか
らの距離ｄ）を初期凝固シェル厚みと見做すことがで
き、図２に示すように、このｄの値が極端に小さいとこ
ろ２ｓで、縦割れ３が発生していることを見い出だし
た。即ち、凝固遅れが顕著なところ２ｓが縦割れ３を発
生し易い理由を作っていると考えられる。
片１の割れと最も密接に関係しているのは表層１（この
表層は両面にあるがここでは便宜的に片面側について代
表説明する。）から鋳片１厚み方向内側に向かって最初
に観察される負偏析線２であり、この位置が重要であ
る。この負偏析線２の位置（即ち薄鋳片１の表層１ｆか
らの距離ｄ）を初期凝固シェル厚みと見做すことがで
き、図２に示すように、このｄの値が極端に小さいとこ
ろ２ｓで、縦割れ３が発生していることを見い出だし
た。即ち、凝固遅れが顕著なところ２ｓが縦割れ３を発
生し易い理由を作っていると考えられる。
【００１３】本発明者等の試験解析により、鋳片の凝
固シェル厚の均一度指標と、鋳片表面と負偏析線間距離
との間には、図３のような相関があることを確認するに
至った。即ち、横軸には薄鋳片１の表層１ｆから負偏析
線２までの距離の平均値を、縦軸には本発明の請求項で
示される凝固シェル厚均一度指標を示してあるが、凝固
シェル厚の均一度指標が０．２５以上では、鋳片の縦割
れは発生していないことが確認された。ここで言う凝固
シェル厚の均一度指標Ｉとは、図４で示す薄鋳片１にお
いては、表層１ｆから厚み方向内側に向かって最初に観
察される負偏析線２までの距離の最小値ｄｍｉｎと、表
層１から厚み方向の内側に向かって最初に観察される負
偏析線までの距離の最大値ｄｍａｘとの比即ち，Ｉ＝ｄ
ｍｉｎ／ｄｍａｘで表される。
固シェル厚の均一度指標と、鋳片表面と負偏析線間距離
との間には、図３のような相関があることを確認するに
至った。即ち、横軸には薄鋳片１の表層１ｆから負偏析
線２までの距離の平均値を、縦軸には本発明の請求項で
示される凝固シェル厚均一度指標を示してあるが、凝固
シェル厚の均一度指標が０．２５以上では、鋳片の縦割
れは発生していないことが確認された。ここで言う凝固
シェル厚の均一度指標Ｉとは、図４で示す薄鋳片１にお
いては、表層１ｆから厚み方向内側に向かって最初に観
察される負偏析線２までの距離の最小値ｄｍｉｎと、表
層１から厚み方向の内側に向かって最初に観察される負
偏析線までの距離の最大値ｄｍａｘとの比即ち，Ｉ＝ｄ
ｍｉｎ／ｄｍａｘで表される。
【００１４】以下にこの凝固シェル厚均一度指標の測定
について述べる。鋳片の鋳造方向と垂直な面を含む断面
を鏡面状態に研磨し、エッチングを行って顕出させた凝
固組織を写真撮影した場合に見られる白い横線（以下
「負偏析線」と称する）において、鋳片の表層に一番近
い負偏析線の鋳片表層からの距離を、鋳片幅方向にわた
って測定する。測定幅としては、鋳片の両短辺から３０
０mmの部分を除いた範囲で、かつ負偏析線の観察される
範囲とする。また、測定点としては、鋳片幅方向で最小
でも１０mm間隔で設定する。これは、負偏析線の凹凸の
変化を見るために最低必要な測定間隔である。測定デー
タの中の最大値と最小値を用いて、凝固シェル厚均一度
指標を規定する。ここで、最小値としては、極端なばら
つきを考慮し、最小値から３点分の測定データの平均値
を用いる。また、最大値に関しても、同じくばらつきを
考慮して、最大値から３点分の測定データの平均値を用
いる。
について述べる。鋳片の鋳造方向と垂直な面を含む断面
を鏡面状態に研磨し、エッチングを行って顕出させた凝
固組織を写真撮影した場合に見られる白い横線（以下
「負偏析線」と称する）において、鋳片の表層に一番近
い負偏析線の鋳片表層からの距離を、鋳片幅方向にわた
って測定する。測定幅としては、鋳片の両短辺から３０
０mmの部分を除いた範囲で、かつ負偏析線の観察される
範囲とする。また、測定点としては、鋳片幅方向で最小
でも１０mm間隔で設定する。これは、負偏析線の凹凸の
変化を見るために最低必要な測定間隔である。測定デー
タの中の最大値と最小値を用いて、凝固シェル厚均一度
指標を規定する。ここで、最小値としては、極端なばら
つきを考慮し、最小値から３点分の測定データの平均値
を用いる。また、最大値に関しても、同じくばらつきを
考慮して、最大値から３点分の測定データの平均値を用
いる。
【００１５】このようにして得られるた最大値ｄｍａ
ｘ，最小値ｄｍｉｎを用いて以下の関係式を満たした場
合に、割れが発生しないことを見出だした。 ｄｍｉｎ／ｄｍａｘ≧０．２５ 本発明は、上記のような知見を総合して、連続鋳造法に
よって鋳造された厚みが１００mm以下の炭素鋼の薄鋳片
において、割れ発生のない好ましい凝固組織を特定する
ものである。即ち、本発明の薄鋳片１においては、連続
鋳造法で鋳造され完全凝固後、エッチングして顕微鏡写
真によって観察される、鋳造方向と垂直な面の断面の凝
固組織において、表層１ｆから薄鋳片厚み方向内側に向
かって最初に観察される負偏析線２が下記（１）式の関
係を満足するように生成されている。 ｄｍｉｎ／ｄｍａｘ≧０．２５ （１） ここで、 ｄｍｉｎ：鋳片の表層から厚み方向内側に向かって最初
に観察される負偏析線までの距離を鋳片幅方向にわたっ
て測定したときの最小値。 ｄｍａｘ：鋳片表層から厚み方向の内側に向かって最初
に観察される負偏析線までの距離を鋳片幅方向にわたっ
て測定したときの最大値。 ただし、上記の鋳片幅方向の測定は、鋳片の両短辺から
それぞれ３００mmの部分を除いた範囲で、かつ、負偏析
線が観察される範囲とする。 本発明の割れのない厚みが１００mm以下の炭素鋼の薄鋳
片を得るには、 ａ．溶鋼を鋳型に注入する注入ノズルの鋳型内浸漬深さ
を深めにして、凝固シェル形成初期部での溶鋼の流動を
抑制する。 ｂ．溶鋼を鋳型に注入する注入ノズルからの溶鋼吐出流
によって生ずる渦が左右対象になるような注入ノズル
（注入）条件を選択する。 ｃ．注入ノズル幅を大きくして溶鋼吐出流の流速を減少
させる。 等の手段が有効であり、これらａ〜ｃ項における最適条
件（最適値）は、鋳造速度によって大きく変化するもの
であり、種々の組み合わせが可能である。 ｄ．一般の連続鋳造法で見られるような電磁力による鋳
型内溶鋼の流動を制御（抑制）する。 しかし、このような種々の条件で決めるよりは、薄鋳片
の凝固組織で規定することがより有効である。すなわ
ち、予め理論条件を設定して鋳造実験を行い、その結果
に本発明の特定条件を満足する凝固組織が得られた時の
鋳造条件を設定して鋳造することがより有効である。
ｘ，最小値ｄｍｉｎを用いて以下の関係式を満たした場
合に、割れが発生しないことを見出だした。 ｄｍｉｎ／ｄｍａｘ≧０．２５ 本発明は、上記のような知見を総合して、連続鋳造法に
よって鋳造された厚みが１００mm以下の炭素鋼の薄鋳片
において、割れ発生のない好ましい凝固組織を特定する
ものである。即ち、本発明の薄鋳片１においては、連続
鋳造法で鋳造され完全凝固後、エッチングして顕微鏡写
真によって観察される、鋳造方向と垂直な面の断面の凝
固組織において、表層１ｆから薄鋳片厚み方向内側に向
かって最初に観察される負偏析線２が下記（１）式の関
係を満足するように生成されている。 ｄｍｉｎ／ｄｍａｘ≧０．２５ （１） ここで、 ｄｍｉｎ：鋳片の表層から厚み方向内側に向かって最初
に観察される負偏析線までの距離を鋳片幅方向にわたっ
て測定したときの最小値。 ｄｍａｘ：鋳片表層から厚み方向の内側に向かって最初
に観察される負偏析線までの距離を鋳片幅方向にわたっ
て測定したときの最大値。 ただし、上記の鋳片幅方向の測定は、鋳片の両短辺から
それぞれ３００mmの部分を除いた範囲で、かつ、負偏析
線が観察される範囲とする。 本発明の割れのない厚みが１００mm以下の炭素鋼の薄鋳
片を得るには、 ａ．溶鋼を鋳型に注入する注入ノズルの鋳型内浸漬深さ
を深めにして、凝固シェル形成初期部での溶鋼の流動を
抑制する。 ｂ．溶鋼を鋳型に注入する注入ノズルからの溶鋼吐出流
によって生ずる渦が左右対象になるような注入ノズル
（注入）条件を選択する。 ｃ．注入ノズル幅を大きくして溶鋼吐出流の流速を減少
させる。 等の手段が有効であり、これらａ〜ｃ項における最適条
件（最適値）は、鋳造速度によって大きく変化するもの
であり、種々の組み合わせが可能である。 ｄ．一般の連続鋳造法で見られるような電磁力による鋳
型内溶鋼の流動を制御（抑制）する。 しかし、このような種々の条件で決めるよりは、薄鋳片
の凝固組織で規定することがより有効である。すなわ
ち、予め理論条件を設定して鋳造実験を行い、その結果
に本発明の特定条件を満足する凝固組織が得られた時の
鋳造条件を設定して鋳造することがより有効である。
【００１６】本発明の薄鋳片を得る場合、鋳造中に鋳造
方向にある間隔で、数個のサンプルを切断し、その断面
をエッチングして凝固組織を評価することにより、わざ
わざ鋳片を冷却して表面の割れを詳細に調査しなくても
縦割れ発生状態を推定することがで可能になる。通常、
縦割れは、鋳片温度が高い状態では観察することは困難
であり、冷却して観察する必要があるが、本発明では、
その必要がなくなる。鋳造時の注入ノズルの条件（例え
ば形状サイズ、溶鋼への浸漬深さ）や鋳造速度や鋳型サ
イズ（ベルト式連続鋳造の場合では特に注入ノズルとベ
ルト間の間隔）を種々変更して鋳造試験を行い、上記の
方法で本発明の条件を満たす鋳造条件を見出だせばよ
い。
方向にある間隔で、数個のサンプルを切断し、その断面
をエッチングして凝固組織を評価することにより、わざ
わざ鋳片を冷却して表面の割れを詳細に調査しなくても
縦割れ発生状態を推定することがで可能になる。通常、
縦割れは、鋳片温度が高い状態では観察することは困難
であり、冷却して観察する必要があるが、本発明では、
その必要がなくなる。鋳造時の注入ノズルの条件（例え
ば形状サイズ、溶鋼への浸漬深さ）や鋳造速度や鋳型サ
イズ（ベルト式連続鋳造の場合では特に注入ノズルとベ
ルト間の間隔）を種々変更して鋳造試験を行い、上記の
方法で本発明の条件を満たす鋳造条件を見出だせばよ
い。
【００１７】
【実施例】図５に示すような双ベルト式連続鋳造法によ
り、表１に示した成分組成の炭素鋼（中炭素鋼）の薄鋳
片を連続鋳造し、この薄鋳片の凝固組織から得られた凝
固シェル厚均一度指標と縦割れ発生の関係を調査した。
この際、凝固シェル厚均一度指標を変化させる目的で、
表２に示すように、注入ノズル条件およびベルト／ノズ
ル間隔、鋳造速度を変化させ、割れ発生の有無を調査し
た。なお、ここで用いたベルトは、第一層としてＺｒＯ
2 を主要成分とするコーティング材を被覆し、第２層と
して黒鉛を主成分とするコーティング材を被覆したもの
である。
り、表１に示した成分組成の炭素鋼（中炭素鋼）の薄鋳
片を連続鋳造し、この薄鋳片の凝固組織から得られた凝
固シェル厚均一度指標と縦割れ発生の関係を調査した。
この際、凝固シェル厚均一度指標を変化させる目的で、
表２に示すように、注入ノズル条件およびベルト／ノズ
ル間隔、鋳造速度を変化させ、割れ発生の有無を調査し
た。なお、ここで用いたベルトは、第一層としてＺｒＯ
2 を主要成分とするコーティング材を被覆し、第２層と
して黒鉛を主成分とするコーティング材を被覆したもの
である。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】鋳造した薄鋳片の鋳造方向と垂直で、かつ
鋳片厚み方向とも垂直な断面を含む面で切断し、この面
を鏡面研磨後、ピリン酸（３０ｇ／５００cc＋１０cc界
面活性剤）を用いて、６０℃で５分間エッチングし、凝
固組織を顕出させた。
鋳片厚み方向とも垂直な断面を含む面で切断し、この面
を鏡面研磨後、ピリン酸（３０ｇ／５００cc＋１０cc界
面活性剤）を用いて、６０℃で５分間エッチングし、凝
固組織を顕出させた。
【００２１】これを１０倍に拡大した写真で観察される
白い横線、すなわち負偏析線において、鋳片の表層から
の距離を鋳片幅方向にわたって測定した。測定幅として
は、鋳片の両短辺から３００mmの部分を除いた範囲で、
かつ負偏析線の観察される範囲とし、測定点を１０mm間
隔にして測定した。
白い横線、すなわち負偏析線において、鋳片の表層から
の距離を鋳片幅方向にわたって測定した。測定幅として
は、鋳片の両短辺から３００mmの部分を除いた範囲で、
かつ負偏析線の観察される範囲とし、測定点を１０mm間
隔にして測定した。
【００２２】測定データの中の最大値と最小値を用い
て、凝固シェル厚均一度を規定した。ここで、最小値と
しては、極端なばらつきを考慮して最小値から３点分の
データの平均値を用いる。また、最大値に関しても、同
じくばらつきを考慮して最大値から３点分のデータの平
均値を用いる。これら最大値ｄｍａｘ、最小値ｄｍｉｎ
を用いて得られた凝固シェル厚均一度指標と、鋳片の表
面縦割れ調査に基づく縦割れの発生有無との関係を図６
に示した。この図により、凝固シェル厚均一度指標で
０．２５以上を確保すれば、縦割れが発生しないことが
判る。
て、凝固シェル厚均一度を規定した。ここで、最小値と
しては、極端なばらつきを考慮して最小値から３点分の
データの平均値を用いる。また、最大値に関しても、同
じくばらつきを考慮して最大値から３点分のデータの平
均値を用いる。これら最大値ｄｍａｘ、最小値ｄｍｉｎ
を用いて得られた凝固シェル厚均一度指標と、鋳片の表
面縦割れ調査に基づく縦割れの発生有無との関係を図６
に示した。この図により、凝固シェル厚均一度指標で
０．２５以上を確保すれば、縦割れが発生しないことが
判る。
【００２３】
【発明の効果】本発明の凝固組織を有する厚みが１００
mm以下の炭素鋼の薄鋳片は、表層と負偏析線との距離の
変化幅が小さく、凝固初期の凝固シェルの均一性が高く
縦割れの発生がなく、表面性状に優れたものであり、こ
れを圧延して欠陥のない製品を得ることができる。
mm以下の炭素鋼の薄鋳片は、表層と負偏析線との距離の
変化幅が小さく、凝固初期の凝固シェルの均一性が高く
縦割れの発生がなく、表面性状に優れたものであり、こ
れを圧延して欠陥のない製品を得ることができる。
【図１】本発明の薄鋳片の断面組織における負偏析線の
生成状況を示す顕微鏡写真説明図。
生成状況を示す顕微鏡写真説明図。
【図２】薄鋳片の断面組織における、凝固シェル厚み均
一度指標と負偏析線と鋳片表層との距離との関係を示す
説明図。
一度指標と負偏析線と鋳片表層との距離との関係を示す
説明図。
【図３】凝固シェル厚均一度指標と薄鋳片表層から負偏
析線までの距離との相関関係を示す説明図。
析線までの距離との相関関係を示す説明図。
【図４】本発明の薄鋳片の凝固組織における薄鋳片表層
から負偏析線までの距離の最小値と最大値との関係を特
定するための説明図。
から負偏析線までの距離の最小値と最大値との関係を特
定するための説明図。
【図５】本発明の薄鋳片を鋳造する連続鋳造装置の一例
としての双ベルト式連続鋳造法（装置）例を示す断面概
要説明図。
としての双ベルト式連続鋳造法（装置）例を示す断面概
要説明図。
【図６】本発明の実施例において確認された凝固シェル
厚均一度指標と鋳片縦割れ発生有無の関係を示す説明
図。
厚均一度指標と鋳片縦割れ発生有無の関係を示す説明
図。
【符号の説明】 １ 薄鋳片 １ｆ 表層 ２ 負偏析線 ２ｓ 割れ発生部 ３ 縦割れ ａ 鋳型 ｂａ，ｂｂ 金属ベルト ｃａ（ｃｂ） 短辺 ｄ タンディッシュ ｅ 注入ノズル ｓ 溶鋼 ｓｃ 鋳片 ｗａ，ｗｂ 冷却構造
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 厚史 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)発明者 小森 俊也 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (56)参考文献 特開 平４−187350（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−133155（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/00 B22D 11/06 B22D 27/04
Claims (1)
- 【請求項１】 連続鋳造法によって鋳造された厚みが１
００mm以下の炭素鋼の薄鋳片であって、エッチング後顕
微鏡写真によって観察される鋳造方向と垂直な面の断面
組織において、表層から鋳片厚み方向内側に向かって最
初に観察される負偏析線が下記（１）式の関係を満足す
るように生成されていることを特徴とする連続鋳造法に
よる薄鋳片。 ｄｍｉｎ／ｄｍａｘ≧０．２５ （１） ここで、 ｄｍｉｎ：鋳片の表層から厚み方向内側に向かって最初
に観察される負偏析線までの距離を鋳片幅方向にわたっ
て測定したときの最小値。 ｄｍａｘ：鋳片表層から厚み方向の内側に向かって最初
に観察される負偏析線までの距離を鋳片幅方向にわたっ
て測定したときの最大値。 ただし、上記の鋳片幅方向の測定は、鋳片の両短辺から
それぞれ３００mmの部分を除いた範囲で、かつ、負偏析
線が観察される範囲とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338419A JP3022116B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 連続鋳造法による薄鋳片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338419A JP3022116B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 連続鋳造法による薄鋳片 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185743A JPH07185743A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3022116B2 true JP3022116B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=18317982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5338419A Expired - Fee Related JP3022116B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 連続鋳造法による薄鋳片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3022116B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015171839A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 住友金属鉱山株式会社 | せん孔作業車両用冷房システムおよびこれを備えるせん孔作業車両、並びに工業用水の運用システムおよび運用方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5338419A patent/JP3022116B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015171839A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 住友金属鉱山株式会社 | せん孔作業車両用冷房システムおよびこれを備えるせん孔作業車両、並びに工業用水の運用システムおよび運用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07185743A (ja) | 1995-07-25 |
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