JP3058185B2 - オーステナイト系ステンレス薄肉連続鋳造鋳片 - Google Patents
オーステナイト系ステンレス薄肉連続鋳造鋳片Info
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- JP3058185B2 JP3058185B2 JP3502317A JP50231791A JP3058185B2 JP 3058185 B2 JP3058185 B2 JP 3058185B2 JP 3502317 A JP3502317 A JP 3502317A JP 50231791 A JP50231791 A JP 50231791A JP 3058185 B2 JP3058185 B2 JP 3058185B2
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は移動鋳型、例えば内部に水冷機構を備えた一
対の冷却ドラムを使用するツインドラム方式、１本の冷
却ドラムを使用する単ドラム方式、あるいは冷却ドラム
とベルトとの間に湯溜り部を形成するドラム−ベルト方
式等の鋳造装置によって製造されたオーステナイト系ス
テンレス薄肉連続鋳造鋳片に関する。
対の冷却ドラムを使用するツインドラム方式、１本の冷
却ドラムを使用する単ドラム方式、あるいは冷却ドラム
とベルトとの間に湯溜り部を形成するドラム−ベルト方
式等の鋳造装置によって製造されたオーステナイト系ス
テンレス薄肉連続鋳造鋳片に関する。
近年、金属の連続鋳造分野において、製造コストの低
減、新材質の創出等を目的として、最終製品形状に近い
板厚（２〜10mm厚み）の薄肉鋳片を内部に冷却機構を設
けた冷却ドラムを用いた連続鋳造装置により鋳造する技
術が種々提案されている。
減、新材質の創出等を目的として、最終製品形状に近い
板厚（２〜10mm厚み）の薄肉鋳片を内部に冷却機構を設
けた冷却ドラムを用いた連続鋳造装置により鋳造する技
術が種々提案されている。
かゝる鋳造技術においては、鋳片の表面性状を安定し
て高水準に維持することが重要な課題である。この為、
湯溜り部におけるスカム生成防止を目的とした不活性ガ
ス雰囲気下での鋳造技術（特開昭62−130749号公報）、
冷却ドラムによる凝固シェルの成長を一様に行わせるこ
とを目的として該冷却ドラム表面に付着する酸化物等を
除去するロールブラシ技術（特開昭62−176650号公
報）、また凝固シェルの均一生成を達成する他の手段と
して冷却ドラムと凝固シェルとの間に断熱層となるエア
ギャップを形成するように、冷却ドラム周面に多数の窪
みを設ける技術（特開昭60−184449号公報）等が開示さ
れている。
て高水準に維持することが重要な課題である。この為、
湯溜り部におけるスカム生成防止を目的とした不活性ガ
ス雰囲気下での鋳造技術（特開昭62−130749号公報）、
冷却ドラムによる凝固シェルの成長を一様に行わせるこ
とを目的として該冷却ドラム表面に付着する酸化物等を
除去するロールブラシ技術（特開昭62−176650号公
報）、また凝固シェルの均一生成を達成する他の手段と
して冷却ドラムと凝固シェルとの間に断熱層となるエア
ギャップを形成するように、冷却ドラム周面に多数の窪
みを設ける技術（特開昭60−184449号公報）等が開示さ
れている。
しかしながら、従来のかゝる鋳造技術でも、良好な表
面性状の鋳片を安定して得ることは難しく、鋳片の縦割
れ、横割れが発生することがあった。
面性状の鋳片を安定して得ることは難しく、鋳片の縦割
れ、横割れが発生することがあった。
本発明は上述の実情に鑑み、鋳片表面を出来るだけ凹
凸のない平滑な表面にしようとする従来の技術観点を変
えて、積極的に鋳片表面に所定の模様を設けることによ
り鋳片表面の割れを防止しようとするものである。すな
わち、本発明は薄肉連続鋳片表面に溝に囲まれた亀甲状
模様が形成された鋳片を提供することを目的とする。
凸のない平滑な表面にしようとする従来の技術観点を変
えて、積極的に鋳片表面に所定の模様を設けることによ
り鋳片表面の割れを防止しようとするものである。すな
わち、本発明は薄肉連続鋳片表面に溝に囲まれた亀甲状
模様が形成された鋳片を提供することを目的とする。
本発明者らは種々検討した結果、深さ５〜30μｍの範
囲の溝に囲まれた円相当で直径５〜200mmの範囲の亀甲
状模様を鋳片表面に形成すると、鋳片表面割れの防止に
極めて効果的であることを確認した。
囲の溝に囲まれた円相当で直径５〜200mmの範囲の亀甲
状模様を鋳片表面に形成すると、鋳片表面割れの防止に
極めて効果的であることを確認した。
こゝで、円相当とは、閉曲線の溝で囲まれた面積Ａを
円の面積 した値を云う。
円の面積 した値を云う。
また、亀甲状模様とは、溝で略囲まれた不規則模様を
云う。
云う。
第１図は湯溜り部内溶湯過熱温度ΔＴ（℃）と亀甲状
模様の溝深さ（μｍ）との関係を示す図、第２図は亀甲
状模様の湯じわ深さ（μｍ）毎の亀甲状模様の円相当直
径（mm）と湯溜り部内溶湯過熱温度ΔＴ（℃）との関係
を示す図、第３図は本発明による鋳片の表面状態を拓本
で示す図、第４図はツインドラム連続鋳造機の概略斜視
図、第５図は湯溜り部内溶湯過熱温度ΔＴ（℃）と亀甲
状模様の溝発生状態及び割れ発生量（m/m2）との関係を
示す図、第6A図及び第6B図は本発明による鋳片の表面状
態を示す、それぞれ平面図及び断面図である。
模様の溝深さ（μｍ）との関係を示す図、第２図は亀甲
状模様の湯じわ深さ（μｍ）毎の亀甲状模様の円相当直
径（mm）と湯溜り部内溶湯過熱温度ΔＴ（℃）との関係
を示す図、第３図は本発明による鋳片の表面状態を拓本
で示す図、第４図はツインドラム連続鋳造機の概略斜視
図、第５図は湯溜り部内溶湯過熱温度ΔＴ（℃）と亀甲
状模様の溝発生状態及び割れ発生量（m/m2）との関係を
示す図、第6A図及び第6B図は本発明による鋳片の表面状
態を示す、それぞれ平面図及び断面図である。
以下、本発明をツインドラム方式の場合に基づき、詳
細に説明する。
細に説明する。
第４図はツインドラム方式の連続鋳造機を示す概略図
であるが、該図において、冷却ドラム1,2と、サイド堰
3,4とで形成された湯溜り部５へ供給された溶湯６は、
冷却ドラム1,2で急冷・凝固されて凝固シェルを形成
し、下方へ押出されつゝ鋳片７を形成する。
であるが、該図において、冷却ドラム1,2と、サイド堰
3,4とで形成された湯溜り部５へ供給された溶湯６は、
冷却ドラム1,2で急冷・凝固されて凝固シェルを形成
し、下方へ押出されつゝ鋳片７を形成する。
本発明にかかるオーステナイト系ステンレス鋼の鋳片
７の表面には第３図に示すような亀甲状模様が形成され
ている。亀甲状模様の識別方法としては、例えば鋳片の
表面に微粒のカーボン粉を吹き付けた後、プラスチック
の粘着テープを用いて拓本を取ることで略閉曲線の模様
を識別する（第３図参照）。この模様は深さ約５μｍ以
上の溝によって形成されており、第３図において、連続
的に連なった白い部分がそれである。この亀甲状模様が
形成された鋳片の実質的な表面積は平滑な鋳片のそれに
比べて大きくなる。冷却・凝固過程でこのような模様が
形成される条件として考えられるのは、凝固開始時にお
ける溶湯表層の凝固シェル形成が穏やかなときで、溶湯
の過熱温度が小さい場合がこれに相当する。この条件下
では、十分な表面積を有する凝固シェルが鋳片表層に形
成され、その後の鋳片内部の冷却凝固により生ずる収縮
によって凝固シェル表面に亀甲状模様としての溝が形成
されて、結果として鋳片表面には割れが生成しない。こ
のことは、表層の凝固シェル厚が薄いので、その破断に
対する限界歪が大きく、その許容範囲内では収縮応力に
応じた変形が可能であることによる。なお、表層の凝固
シェル厚は、その形成に充当される時間が多すぎると凝
固シェルは厚くなり過ぎて、その後の収縮による亀甲状
模様は形成されにくくなる場合がある。むしろこの場合
には局部的に変形が集中して、割れの生じる可能が大き
い。
７の表面には第３図に示すような亀甲状模様が形成され
ている。亀甲状模様の識別方法としては、例えば鋳片の
表面に微粒のカーボン粉を吹き付けた後、プラスチック
の粘着テープを用いて拓本を取ることで略閉曲線の模様
を識別する（第３図参照）。この模様は深さ約５μｍ以
上の溝によって形成されており、第３図において、連続
的に連なった白い部分がそれである。この亀甲状模様が
形成された鋳片の実質的な表面積は平滑な鋳片のそれに
比べて大きくなる。冷却・凝固過程でこのような模様が
形成される条件として考えられるのは、凝固開始時にお
ける溶湯表層の凝固シェル形成が穏やかなときで、溶湯
の過熱温度が小さい場合がこれに相当する。この条件下
では、十分な表面積を有する凝固シェルが鋳片表層に形
成され、その後の鋳片内部の冷却凝固により生ずる収縮
によって凝固シェル表面に亀甲状模様としての溝が形成
されて、結果として鋳片表面には割れが生成しない。こ
のことは、表層の凝固シェル厚が薄いので、その破断に
対する限界歪が大きく、その許容範囲内では収縮応力に
応じた変形が可能であることによる。なお、表層の凝固
シェル厚は、その形成に充当される時間が多すぎると凝
固シェルは厚くなり過ぎて、その後の収縮による亀甲状
模様は形成されにくくなる場合がある。むしろこの場合
には局部的に変形が集中して、割れの生じる可能が大き
い。
該模様は第６図Ｂに示す深さＤが５μｍ以上30μｍ以
下で、且つ円相当で直径５〜20mmの亀甲状をなしてい
る。溝の深さが30μｍを越えると該鋳片の冷間圧延時に
該模様が光沢むらとして残る場合がある。また、円相当
直径5mm未満では、亀甲状模様を形成する溝が浅いた
め、実質的な表面積は平滑な鋳片と大差なく、その結
果、限界歪の範囲内の変形で収縮応力を吸収できなく
て、割れが生じる。一方円相当直径が200mmを越える
と、亀甲状模様を形成している溝のごく一部に、凝固収
縮で生じた変形が集中することがあり、その結果、割れ
が生じる。これに対し、本発明にかかる前記範囲内の亀
甲状模様を有する鋳片は、縦割れ、横割れとも発生せ
ず、割れに対して、良好な鋳片表面性状を安定して維持
することができる。
下で、且つ円相当で直径５〜20mmの亀甲状をなしてい
る。溝の深さが30μｍを越えると該鋳片の冷間圧延時に
該模様が光沢むらとして残る場合がある。また、円相当
直径5mm未満では、亀甲状模様を形成する溝が浅いた
め、実質的な表面積は平滑な鋳片と大差なく、その結
果、限界歪の範囲内の変形で収縮応力を吸収できなく
て、割れが生じる。一方円相当直径が200mmを越える
と、亀甲状模様を形成している溝のごく一部に、凝固収
縮で生じた変形が集中することがあり、その結果、割れ
が生じる。これに対し、本発明にかかる前記範囲内の亀
甲状模様を有する鋳片は、縦割れ、横割れとも発生せ
ず、割れに対して、良好な鋳片表面性状を安定して維持
することができる。
第４図に示すツインドラム方式の連続鋳造装置を用い
たオーステナイト系ステンレス鋼薄肉鋳片の連続鋳造に
おいて、湯溜り部５内溶湯６の過熱温度ΔＴ（℃）と亀
甲状模様の溝深さ（μｍ）の関係を第１図に示す。図に
おいて、過熱温度が大きくなると溝深さは小さくなる傾
向にある。
たオーステナイト系ステンレス鋼薄肉鋳片の連続鋳造に
おいて、湯溜り部５内溶湯６の過熱温度ΔＴ（℃）と亀
甲状模様の溝深さ（μｍ）の関係を第１図に示す。図に
おいて、過熱温度が大きくなると溝深さは小さくなる傾
向にある。
第２図は第１図と同様の条件で鋳造したときの湯溜り
部内溶湯の過熱温度ΔＴ（℃）と各溝深さ（μｍ）での
亀甲状模様の円相当直径（mm）の関係を示す。図におい
て、過熱温度が大きくなると亀甲状模様の円相当直径は
大きくなり、溝深さは浅くなる。鋳片表面割れが発生し
ない条件である亀甲状模様の円相当直径200mm以下、溝
深さ５μｍ以上とするためには第１図及び第２図から湯
溜り部内溶湯の過熱温度ΔＴを15℃以下とすることが望
ましい。
部内溶湯の過熱温度ΔＴ（℃）と各溝深さ（μｍ）での
亀甲状模様の円相当直径（mm）の関係を示す。図におい
て、過熱温度が大きくなると亀甲状模様の円相当直径は
大きくなり、溝深さは浅くなる。鋳片表面割れが発生し
ない条件である亀甲状模様の円相当直径200mm以下、溝
深さ５μｍ以上とするためには第１図及び第２図から湯
溜り部内溶湯の過熱温度ΔＴを15℃以下とすることが望
ましい。
以下、更に本発明を実施例により説明する。
常法により溶製したSUS304組成をもつオーステナイト
系ステンレス鋼を第４図に示したツインドラム方式の連
続鋳造機を使用し、板幅800mm、板厚2mmの薄肉鋳片を鋳
造速度80m/分で鋳造した。このときの湯溜り部５での溶
湯６の温度は過熱温度ΔＴを種々変えることで変化さ
せ、また、周面に直径0.1〜1.2mm、深さ５〜100μｍの
円ないしは楕円の窪みを不均一に設けた冷却ドラム1,2
を使用した。
系ステンレス鋼を第４図に示したツインドラム方式の連
続鋳造機を使用し、板幅800mm、板厚2mmの薄肉鋳片を鋳
造速度80m/分で鋳造した。このときの湯溜り部５での溶
湯６の温度は過熱温度ΔＴを種々変えることで変化さ
せ、また、周面に直径0.1〜1.2mm、深さ５〜100μｍの
円ないしは楕円の窪みを不均一に設けた冷却ドラム1,2
を使用した。
得られた鋳片の表面状況と割れ発生量（m/m2）を第１
表および第５図に示す。
表および第５図に示す。
亀甲状模様の溝深さは、次の測定方法によって得た。
すなわち、溝深さ５μｍ以上のときは拓本で、溝深さ５
μｍ未満のときは光学的手段によって閉曲線を含んだ部
分を検出し、該部分の粗度を粗度計により測定して、そ
の値の最大値を上記溝深さとした。
すなわち、溝深さ５μｍ以上のときは拓本で、溝深さ５
μｍ未満のときは光学的手段によって閉曲線を含んだ部
分を検出し、該部分の粗度を粗度計により測定して、そ
の値の最大値を上記溝深さとした。
また、亀甲状模様の円相当直径を上記と同様な手段で
それぞれ検出した部分の円相当直径とした。
それぞれ検出した部分の円相当直径とした。
第１表のNo.1〜４に示すように溶湯６の過熱温度ΔＴ
が15℃以下であると、第３図に示すような本発明にかか
る亀甲状模様が形成され、割れ発生量も殆んど零である
ことが確認された。このように、過熱温度ΔＴが15℃以
下の低温溶湯で鋳造すると、鋳片の熱収縮による割れを
減少すると共に鋳片表面に亀甲状の溝が形成され、ま
た、窪みの付いた冷却ドラムで鋳片の緩冷却を図り、鋳
片表面温度の局所的な急冷却を防ぐことにより亀甲状模
様がより確実に形成され且つ該模様の寸法変動を抑える
ことができる。このときの第３図に示す亀甲状模様の溝
の幅Ｗ（第６図参照）は約2mm程度となっている。かゝ
る鋳片を冷延しても勿論表面欠陥は存在しなかった。
が15℃以下であると、第３図に示すような本発明にかか
る亀甲状模様が形成され、割れ発生量も殆んど零である
ことが確認された。このように、過熱温度ΔＴが15℃以
下の低温溶湯で鋳造すると、鋳片の熱収縮による割れを
減少すると共に鋳片表面に亀甲状の溝が形成され、ま
た、窪みの付いた冷却ドラムで鋳片の緩冷却を図り、鋳
片表面温度の局所的な急冷却を防ぐことにより亀甲状模
様がより確実に形成され且つ該模様の寸法変動を抑える
ことができる。このときの第３図に示す亀甲状模様の溝
の幅Ｗ（第６図参照）は約2mm程度となっている。かゝ
る鋳片を冷延しても勿論表面欠陥は存在しなかった。
なお、溝深さは溶湯過熱温度ΔＴが小さい程、大きく
なる傾向がある。
なる傾向がある。
比較例として、第１表のNo.6〜No.12に示すように、
溶湯過熱温度ΔＴを15℃よりも大きくして鋳造すると、
実施例の冷却ドラムを使用しても亀甲状模様は形成され
ず、一方、割れ発生量は増加した。特にΔＴが40℃以上
の高温で鋳造すると、割れ発生量が急増し、0.1（m/
m2）前後に達した。
溶湯過熱温度ΔＴを15℃よりも大きくして鋳造すると、
実施例の冷却ドラムを使用しても亀甲状模様は形成され
ず、一方、割れ発生量は増加した。特にΔＴが40℃以上
の高温で鋳造すると、割れ発生量が急増し、0.1（m/
m2）前後に達した。
なお、割れ発生量は鋳造後、酸洗をして4mの長さの鋳
片内に存在する疵を測定し、単位面積に換算して定量化
した。
片内に存在する疵を測定し、単位面積に換算して定量化
した。
〔産業上の利用可能性〕 以上の実施例からも明らかな如く、本発明は薄肉連続
鋳造鋳片の表面に積極的に所望の模様を形成することに
よって鋳片に割れ及び光沢むらを存在せしめないもので
あるから、従来技術に見られない確実な効果を得ること
ができ、一層優れた表面品質と材質の製品を提供するこ
とが可能である。
鋳造鋳片の表面に積極的に所望の模様を形成することに
よって鋳片に割れ及び光沢むらを存在せしめないもので
あるから、従来技術に見られない確実な効果を得ること
ができ、一層優れた表面品質と材質の製品を提供するこ
とが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/06
Claims (1)
- 【請求項１】移動鋳型式連続鋳造機で鋳造されたオース
テナイト系ステンレス薄肉連続鋳造鋳片であって、該鋳
片の表面に、深さ５〜30μｍの溝で囲まれた、円相当で
直径５〜200mmの亀甲状模様が形成されていることを特
徴とするオーステナイト系ステンレス薄肉連続鋳造鋳
片。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP351890 | 1990-01-12 | ||
| JP2-3518 | 1990-01-12 | ||
| PCT/JP1991/000019 WO1991010521A1 (fr) | 1990-01-12 | 1991-01-11 | Piece de faible epaisseur coulee en continu et procede de coulee de cette piece |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3058185B2 true JP3058185B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=11559588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3502317A Expired - Fee Related JP3058185B2 (ja) | 1990-01-12 | 1991-01-11 | オーステナイト系ステンレス薄肉連続鋳造鋳片 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5227251A (ja) |
| EP (1) | EP0463177B1 (ja) |
| JP (1) | JP3058185B2 (ja) |
| KR (1) | KR950014486B1 (ja) |
| CA (1) | CA2047688C (ja) |
| DE (1) | DE69123293T2 (ja) |
| WO (1) | WO1991010521A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5391856A (en) * | 1991-01-11 | 1995-02-21 | Nippon Steel Corporation | Cooling drum for casting thin cast pieces and method and apparatus for forming dimples in peripheral surface of the drum |
| FR2726209B1 (fr) * | 1994-10-31 | 1996-11-29 | Usinor Sacilor | Surface de coulee d'une lingotiere de coulee continue des metaux a paroi mobile |
| FR2746333B1 (fr) * | 1996-03-22 | 1998-04-24 | Usinor Sacilor | Procede de coulee continue d'une bande d'acier inoxydable austenitique sur une ou entre deux parois mobiles dont les surfaces sont pourvues de fossettes, et installation de coulee pour sa mise en oeuvre |
| IT1295859B1 (it) * | 1997-11-12 | 1999-05-28 | Acciai Speciali Terni Spa | Rullo di raffreddamento per macchine di colata continua |
| US6942013B2 (en) | 1998-08-07 | 2005-09-13 | Lazar Strezov | Casting steel strip |
| US7073565B2 (en) | 1999-02-05 | 2006-07-11 | Castrip, Llc | Casting steel strip |
| FR2791286B1 (fr) | 1999-03-26 | 2001-05-04 | Lorraine Laminage | Procede de fabrication de bandes en acier au carbone par coulee continue entre deux cylindres |
| US6505673B1 (en) * | 1999-12-28 | 2003-01-14 | General Electric Company | Method for forming a turbine engine component having enhanced heat transfer characteristics |
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| US20040144518A1 (en) * | 2003-01-24 | 2004-07-29 | Blejde Walter N. | Casting steel strip with low surface roughness and low porosity |
| CN1230272C (zh) * | 2003-07-29 | 2005-12-07 | 吉林大学 | 一种提高机械部件耐磨性能的方法 |
| US7891407B2 (en) * | 2004-12-13 | 2011-02-22 | Nucor Corporation | Method and apparatus for localized control of heat flux in thin cast strip |
| US20060124271A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-15 | Mark Schlichting | Method of controlling the formation of crocodile skin surface roughness on thin cast strip |
| AU2008100847A4 (en) * | 2007-10-12 | 2008-10-09 | Bluescope Steel Limited | Method of forming textured casting rolls with diamond engraving |
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Family Cites Families (12)
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