JP3760144B2 - 極低炭素鋼板、極低炭素鋼鋳片およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工性、成形性に優れた極低炭素鋳片、極低炭素鋼板およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
転炉や真空処理容器で精錬された溶鋼中には、多量の溶存酸素が含まれており、この過剰酸素は酸素との親和力が強い強脱酸元素であるAlにより脱酸されるのが一般的である。しかし、Alは脱酸によりアルミナ系介在物を生成し、これが凝集合体して粗大なアルミナクラスターとなる。このアルミナクラスターは鋼板製造時に表面疵発生の原因となり、薄鋼板の品質を大きく劣化させる。特に、炭素濃度が低く、精錬後の溶存酸素濃度が高い薄鋼板用素材である極低炭素溶鋼では、アルミナクラスターの量が非常に多く、表面疵の発生率が極めて高いため、アルミナ系介在物の低減対策は大きな課題となっている。
【0003】
これに対して、従来は特開平5−104219号公報の介在物吸着用フラックスを溶鋼表面に添加してアルミナ系介在物を除去する方法、或いは特開昭63−149057号公報の注入流を利用してCaOフラックスを溶鋼中に添加し、これによりアルミナ系介在物を吸着除去する方法が提案、実施されてきた。一方、アルミナ系介在物を除去するのではなく、生成させない方法として、特開平5−302112号公報にあるように溶鋼をMgで脱酸し、Alでは殆ど脱酸しない薄鋼板用溶鋼の溶製方法も開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したアルミナ系介在物を除去する方法では、極低炭素溶鋼中に多量に生成したアルミナ系介在物を表面疵が発生しない程度まで低減することは非常に難しい。また、アルミナ系介在物を全く生成しないMg脱酸では、Mgの蒸気圧が高く、溶鋼への歩留まりが非常に低いため、極低炭素鋼のように溶存酸素濃度が高い溶鋼をMgだけで脱酸するには多量のMgを必要とし、製造コストを考えると実用的なプロセスとは言えない。
【0005】
これらの問題に鑑み、本発明は溶鋼中で殆ど介在物を生成させることなく、凝固時に酸化物を微細に析出させることにより、確実に表面疵を防止できる極低炭素鋼板、極低炭素鋳片とその製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を要旨とする。
(1)溶鋼の炭素濃度を0.002質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼にNbを添加して、溶鋼中のNb濃度を0.005質量%以上、0.05質量%以下にし、さらにAlあるいはTiで脱酸を行って溶鋼中の溶存酸素濃度を0.02質量%以上、0.06質量%以下に調整した溶鋼、またはNbを添加した際の溶鋼中の溶存酸素濃度が0.02質量%以上、0.06質量%以下である溶鋼、を鋳造することを特徴とする極低炭素鋼鋳片の製造方法。
(2)真空脱ガス処理により炭素濃度を0.002質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼にNbを添加して、溶鋼中のNb濃度を0.005質量%以上、0.05質量%以下にし、さらにAlあるいはTiで脱酸を行って溶鋼中の溶存酸素濃度を0.02質量%以上、0.06質量%以下に調整した溶鋼、またはNbを添加した際の溶鋼中の溶存酸素濃度が0.02質量%以上、0.06質量%以下である溶鋼、を鋳造することを特徴とする極低炭素鋼鋳片の製造方法。
(3)溶鋼を鋳造するに際し、電磁攪拌、或いは電磁場の印加を行いながら鋳造することを特徴とする(1)または(2)に記載の極低炭素鋼鋳片の製造方法。
(4)溶鋼を鋳造するに際し、電磁攪拌を行って、メニスカス位置における溶鋼を40cm/s以上、100cm/s以下の平均流速で旋回させながら鋳造することを特徴とする(1)または(2)に記載の極低炭素鋼鋳片の製造方法。
(5)溶鋼を鋳造するに際し、電磁場の印加を行い、メニスカス位置における溶鋼を0.1Hz以上、100Hz以下で水平方向に振動させながら鋳造することを特徴とする(1)または(2)に記載の極低炭素鋼鋳片の製造方法。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が1000個/cm 2 以上、1000000個/cm 2 未満分散し、且つその酸化物に少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼板。
(7)(1)〜(5)のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、鋼板中に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼板。
(8)(1)〜(5)のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、鋼板中に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んだ球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼板。
(9)(1)〜(5)のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、鋼板中に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上であることを特徴とする極低炭素鋼板。
(10)(1)〜(5)のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、鋼板中に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上の球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼板。
(11)(1)〜(5)のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が1000個/cm 2 以上、1000000個/cm 2 未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼板。
(12)(1)〜(5)のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が1000個/cm 2 以上、1000000個/cm 2 未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んだ球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼板。
(13)(1)〜(5)のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が1000個/cm2以上、1000000個/cm2未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上であることを特徴とする極低炭素鋼板。
(14)(1)〜(5)のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が1000個/cm2以上、1000000個/cm2未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上の球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼板。
(15)(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片表層から20mmの範囲内に1000個/cm2以上、1000000個/cm2未満分散し、且つその酸化物の一部または全部に少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
(16)(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、鋳片表層から20mmの範囲内に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
(17)(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、鋳片表層から20mmの範囲内に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んだ球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
(18)(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、鋳片表層から20mmの範囲内に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
(19)(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、鋳片表層から20mmの範囲内に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上の球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
(20)(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片表層から20mmの範囲内に1000個/cm 2 以上、1000000個/cm 2 未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
(21)(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片表層から20mmの範囲内に1000個/cm 2 以上、1000000個/cm 2 未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んだ球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
(22)(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片表層から20mmの範囲内に1000個/cm2以上、1000000個/cm2未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
(23)(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片表層から20mmの範囲内に1000個/cm2以上、1000000個/cm2未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上の球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の製造法では、転炉や電気炉等の製鋼炉で精錬して、或いはさらに真空脱ガス処理等を行って、炭素濃度を0.002質量%以下とした溶鋼にNbを添加し、且つ溶存酸素濃度を0.02〜0.06質量%になるように調整する。
この溶製法の基本思想は、鋳造時に酸素と反応してCOガスを発生させない程度まで炭素濃度を低減し、且つAlを殆ど添加せず、溶存酸素を多量に残すことにより、溶鋼中に殆ど介在物を生成させず、且つ脱酸力の極めて弱いNbを添加してCやNを固定することで、薄板用鋼板としての材質をも確保することにある。
【0008】
転炉や真空処理容器で脱炭処理された溶鋼中には、多量の溶存酸素が含まれており、この溶存酸素は通常Alの添加により殆ど脱酸される((1)式の反応)ため、多量のアルミナ系介在物を生成する。
2Al+3O=Al2O3 (1)
このアルミナ系介在物は脱酸直後からお互いに凝集合体し、粗大なアルミナ系介在物となり、鋼板製造時に表面欠陥発生の原因となる。しかし、脱炭処理後の溶鋼中にAlを全く添加しないか、或いは添加する場合でも少量を添加し、殆ど脱酸しなければ、多量の溶存酸素が溶鋼中に含まれているが、介在物は殆ど生成せず、非常に清浄性の高い溶鋼が得られる。通常、このような溶存酸素の高い溶鋼を鋳造すると、凝固時にCOガスが発生し、激しい突沸現象が生じると共に、鋳片内に多量の気泡が捕捉されるため、鋳造性が悪化するだけでなく、鋳片品質も大きく低下する。
【0009】
そこで、本発明では、Alを全く添加しない、あるいは殆ど添加せずに溶存酸素を残す代わりに、C濃度を極力低下させることにより、凝固時のCOガス発生を抑制することに着目した。その結果、実験的検討からC濃度を0.002質量%以下にすれば、凝固時のCOガス発生速度は極めて低下することが判明した。また、特に薄板用鋼板等においては加工性を高めるために、C濃度を極力低下させるとともに、鋼中に固溶したCとNを他元素の添加により固定することが重要である。通常、AlやTi等が鋼中のCとNを固定する元素として使用されるが、これらの元素をCやNを固定するに十分な量を添加すると溶鋼を強く脱酸してしまう。そこで、本発明ではNやCを十分に固定できる程度の量を添加しても、殆ど溶鋼を脱酸しないような、脱酸力が極めて弱い元素としてNbを添加することを見出した。
【0010】
上記の様にC濃度を0.002質量%以下まで脱炭しても、溶鋼中の溶存酸素濃度が高過ぎると、凝固時のCOガス発生を抑制することはできないため、この場合溶存酸素濃度もある程度低くする必要がある。これら過剰な溶存酸素分だけであれば、AlやTi等で脱酸することは可能であるが、実験的な検討から溶存酸素濃度で0.02質量%よりも低下させると、アルミナやチタニア等の介在物が多くなり過ぎ、浮上除去されずに溶鋼中に残留してしまう。また、Nbを添加した際に、溶存酸素濃度が本発明の範囲であれば、AlやTi等を全く添加しなくても良い。反対に、溶存酸素濃度が0.06質量%を超えると、C濃度を0.002質量%以下に下げても鋳片内にCO気泡が捕捉されてしまうため、圧延後に気泡系の欠陥が発生する。よって、溶鋼中の溶存酸素濃度は0.02質量%以上、0.06質量%以下にする必要がある。なお、溶鋼中の溶存酸素濃度は固定電解質を用いた酸素センサーにより、C濃度については溶鋼サンプリング法により分析することができる。
【0011】
次に、溶鋼に添加されたNbの好ましい溶鋼中の濃度について説明する。溶鋼中のNb濃度が0.005質量%未満ではC、Nを十分固定しにくくなり、0.05質量%超では加工性が低下し易くなることから、Nbの添加量は溶鋼中のNb濃度が0.005質量%以上、0.05質量%以下になる様にすることが好ましい。また、この範囲のNb添加量であれば、Nbと平衡する酸素濃度は0.02質量%以上であり、Nbを添加しても溶存酸素を0.02質量%以上確保できる。
【0012】
また上記の様に、溶鋼のC濃度を0.002質量%以下まで脱炭する方法としては、通常は真空脱ガス装置を用いることで達成できる。
さらに、最近では、連続鋳造機内に鋳型内電磁攪拌装置、あるいは電磁コイルが装備されるようになっており、これらを用いることで、CO気泡を鋳片に捕捉させることなく、鋳造できることを知見した。
【0013】
本発明者らは凝固時に電磁攪拌を行う際の、鋳型内メニスカスにおける溶鋼流速を40〜100cm/s程度確保すれば、溶存酸素濃度を0.06質量%程度にしても、CO気泡を鋳片に捕捉させることなく鋳造できるため好ましいことを知見している。なお、電磁攪拌による溶鋼の旋回流速が40cm/s未満では十分なCO気泡の洗浄効果が得られにくく、旋回流速が100cm/s超ではCO気泡は洗浄されるが、溶鋼表面にあるモールドパウダーを巻き込み、表面欠陥が発生し易くなる。
【0014】
また、鋳片へのCO気泡の捕捉防止に対しては、鋳型内に装備された電磁コイルにより鋳型内の溶鋼を0.1から100Hzの周波数で振動させることも有効であることを見いだしている。この場合、周波数100Hz超では振動方向の変化に溶鋼流が追従しにくくなるため、0.1Hz未満では反対に振動方向の変化速度が遅いため、何れも振動による凝固界面の気泡洗浄効果は十分に得られにくい。
【0015】
次に、本発明の鋳片について説明する。
溶鋼中のC濃度を非常に低くすると、溶存酸素は鋳造中にFe酸化物系介在物として析出する。このFe酸化物系介在物は溶鋼中で生成するのではなく、凝固時に析出するため、凝集合体することなく、鋳片内に微細に分散する。なお、Fe酸化物系介在物とは純粋なFe酸化物だけでなく、Si酸化物やMn酸化物等と複合化した酸化物も含む。従って、本発明の様な極低炭素鋼においては、少なくとも酸化物としてSi、Mn、Feが含まれている。言い換えれば、Si、Mn、Feの各酸化物の1種以上が含まれている。
【0016】
また、本発明の鋳片の表層から20mmの範囲内にある介在物分散状態を評価したところ、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片内に1000個/cm2以上1000000個/cm2未満分散しており、この様に介在物が微細に分散していることで、表面欠陥の防止を達成できる。
尚、上記微細酸化物の直径を0.5μmから30μmとしたのは、本発明の鋳片と鋼板における介在物の大きさがほぼ0.5μmから30μmの範囲にほぼ収まっているためである。
また、介在物分散状態として1000個/cm2以上1000000個/cm2未満としたのは、本発明における鋳片と鋼板の介在物がこの個数密度にある場合、表面欠陥が発生しなかったためである。
ここで、介在物の分散状態は、鋳片の研磨面を100倍と1000倍の光学顕微鏡で観察し、単位面積内の介在物粒径分布を評価した。この介在物の粒径、すなわち直径とは長径と短径を測定し、(長径×短径)0.5とした。
【0017】
なお、鋳片において表層から20mmの範囲内における介在物分布に注目したのは、この範囲の介在物が圧延後に表層に露出して、表面欠陥になる可能性が高いためである。
以降も同様に、鋳片においては、表層から20mmの範囲内における介在物分布に注目した。
【0018】
また、鋳片の表層から20mmの範囲内に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んでいれば、殆どの介在物が凝固時に生成し、凝集合体する時間が短いので、微細に分散でき、表面欠陥が発生しにくいためである。
さらに、通常このような介在物は球状酸化物である。
【0019】
また、鋳片の表層から20mmの範囲内に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で20質量%以上、より好ましくは50質量%以上であれば、酸化物は殆ど凝固完了に近い時期に生成し、凝集合体する時間が非常に短いので、介在物が微細分散し、表面欠陥が発生し難いためである。
【0020】
また、本発明の鋳片の表層から20mmの範囲内にある介在物分散状態として、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片内に1000個/cm2以上1000000個/cm2未満分散していて、且つ上記記載の酸化物の個数割合の両方を満足していると、さらに好ましいことは言うまでもない。
【0021】
また、上記の酸化物分散状態、組成および形状を有した鋳片を熱間圧延して得られる熱延鋼板、さらに冷間圧延して得られる冷延鋼板等の、鋳片を加工して得られる鋼板を、本発明では鋼板と定義する。
鋳片と同様に、鋼板の介在物分散状態についても評価したところ、鋳片表層20mm内の酸化物分散状態とほぼ同じであった。このような酸化物分散状態、組成および形状を有する鋳片を加工して得られる鋼板では、表面欠陥は発生しない。以上の結果から、本発明により溶鋼中で殆ど介在物を生成させることなく、凝固時にFeO系の酸化物を析出させ微細に分散させることができるため、鋼板製造時に介在物は表面疵発生の原因とならず、薄板用鋼板の品質は大きく向上できる。
【0022】
薄板用鋼板は、自動車用外板等の加工が厳しい用途に用いられるため、加工性を付加する必要がある。薄板用鋼板の加工性を高めるためには、C濃度を極力低下させ、その上で鋼中に固溶したCとNを他元素の添加により固定することが重要である。C濃度に関しては、加工性の観点から0.01質量%以下、好ましくは0.005質量%以下にするのが良い。しかし、凝固時のCO気泡発生防止の条件はC濃度0.002質量%以下であるので、本発明では加工性の条件から決まるC濃度は十分に満足されている。なお、C濃度の下限値は特に規定するものではない。
【0023】
また、鋼板中の成分の作用について言及する。
鋼板中のSi濃度は、0.005質量%以上、0.03質量%以下であることが好ましい。Si濃度は0.005質量%未満では板の強度が不足するため、またSi濃度が0.02質量%以上では板の加工性が低下するためである。また、Si濃度が0.03質量%以下であれば平衡酸素濃度も0.02質量%超となり、溶存酸素濃度を0.02質量%以上確保することは可能である。
【0024】
鋼板中のMn濃度が0.08質量%未満になると熱間圧延時にへげ疵が発生し易くなり、またMn濃度は0.3質量%を超えると板の加工性が低下する。このため、鋼板中のMn濃度は0.08質量%以上、0.3質量%以下であることが好ましい。また、MnはSiに比べても非常に脱酸力が弱いため、Mn濃度を0.3質量%にしても平衡酸素濃度は0.1質量%超であり、溶鋼中に0.02質量%から0.06質量%の溶存酸素を確保できる。
【0025】
本発明では、凝集合体し易いアルミナ系介在物を生成させないように、溶鋼中にAlを全く添加しない必要があるが、耐火物等から不可避的に侵入するアルミナ系介在物については問題とならない。これは、少量のアルミナ系介在物であれば、溶鋼中の溶存酸素が高いため、溶鋼とアルミナ系介在物の界面エネルギーは低下しており、凝集合体が殆ど生じないためである。また、鋼中のTiはCとNをTiNやTiCとして固定するため、加工性を向上させる上で有効であるが、Tiの添加量も多くなると、例えばTi濃度が0.003質量%以上になると平衡酸素濃度が0.02質量%未満になるため、十分な溶存酸素濃度を確保できない。よって、加工性をさらに高める必要からTiを添加する場合には、0.003質量%以下の範囲で添加しても良い。
【0026】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明について説明する。
[実施例1]
転炉での精錬と環流式真空脱ガス装置での処理により、C濃度を0.0018質量%とした溶鋼300tを溶製した。この溶鋼に合金を添加し、0.01質量%Si、0.15質量%Mn、0.015質量%Nb、0.045質量%溶存酸素とした。この溶鋼を連続鋳造法で厚み250mm、幅1800mmのスラブに鋳造した。鋳造した鋳片は8500mm長さに切断し、1コイル単位とした。
【0027】
鋳片表層20mmの範囲における介在物を調査したところ、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片内に30000個/cm2分散しており、その70%はSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物を合計で60質量%以上含有する球状酸化物であった。このようにして得られたスラブは、常法により熱間圧延、冷間圧延し、最終的には0.7mm厚みで幅1800mmコイルの冷延鋼板とした。品質については、冷間圧延後の検査ラインで目視観察を行い、1コイル当たりに発生する表面欠陥の発生個数を評価した。その結果、表面欠陥は発生しなかった。また、鋳片と同様に、冷延鋼板内の介在物を調査したところ、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片内に33000個/cm2分散しており、その70%はSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物を合計で60質量%以上含有する球状酸化物であった。
【0028】
[実施例2]
転炉での精錬と環流式真空脱ガス装置での処理によりC濃度を0.0015質量%とした溶鋼300tを溶製した。この溶鋼に合金を添加し、0.01質量%Si、0.15質量%Mn、0.015質量%Nb、0.001質量%Ti、0.04質量%溶存酸素とした。この溶鋼を鋳型内電磁攪拌装置を有する連続鋳造機を用いて、メニスカスにおける溶鋼を平均流速45cm/sで電磁攪拌しながら、厚み250mm、幅1800mmのスラブに鋳造した。鋳造した鋳片は8500mm長さに切断し、1コイル単位とした。
【0029】
鋳片表層20mmの範囲における介在物を調査したところ、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片内に27000個/cm2分散しており、その70%はSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物を合計で60質量%以上含有する球状酸化物であった。このようにして得られたスラブは、常法により熱間圧延、冷間圧延し、最終的には0.7mm厚みで幅1800mmコイルの冷延鋼板とした。鋳片品質については、冷間圧延後の検査ラインで目視観察を行い、1コイル当たりに発生する表面欠陥の発生個数を評価した。その結果、表面欠陥は発生しなかった。また、鋳片と同様に、冷延鋼板内の介在物を調査したところ、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片内に29000個/cm2分散しており、その70%はSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物を合計で60質量%以上含有する球状酸化物であった。
【0030】
[比較例1]
転炉での精錬と環流式真空脱ガス装置での処理により炭素濃度を0.0015質量%とした取鍋内溶鋼をAlで脱酸し、Al濃度0.04質量%、溶存酸素濃度0.0002質量%とした。この溶鋼を連続鋳造法で厚み250mm、幅1800mmのスラブに鋳造した。鋳造した鋳片は8500mm長さに切断し、1コイル単位とした。このようにして得られたスラブは、常法により熱間圧延、冷間圧延し、最終的には0.7mm厚みで幅1800mmコイルの冷延鋼板とした。鋳片品質については、冷間圧延後の検査ラインで目視観察を行い、1コイル当たりに発生する表面欠陥の発生個数を評価した。その結果、スラブ平均で5個/コイルの表面欠陥が発生した。
【0031】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によると、溶鋼中に殆ど介在物を生成させることなく、凝固時に酸化物を微細に析出させることができるため、確実に表面疵を防止できる加工性、成形性に優れた薄鋼板用の極低炭素溶鋼を製造することが可能となる。
Claims (23)
- 溶鋼の炭素濃度を0.002質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼にNbを添加して、溶鋼中のNb濃度を0.005質量%以上、0.05質量%以下にし、さらにAlあるいはTiで脱酸を行って溶鋼中の溶存酸素濃度を0.02質量%以上、0.06質量%以下に調整した溶鋼、またはNbを添加した際の溶鋼中の溶存酸素濃度が0.02質量%以上、0.06質量%以下である溶鋼、を鋳造することを特徴とする極低炭素鋼鋳片の製造方法。
- 真空脱ガス処理により炭素濃度を0.002質量%以下まで脱炭した後、該溶鋼にNbを添加して、溶鋼中のNb濃度を0.005質量%以上、0.05質量%以下にし、さらにAlあるいはTiで脱酸を行って溶鋼中の溶存酸素濃度を0.02質量%以上、0.06質量%以下に調整した溶鋼、またはNbを添加した際の溶鋼中の溶存酸素濃度が0.02質量%以上、0.06質量%以下である溶鋼、を鋳造することを特徴とする極低炭素鋼鋳片の製造方法。
- 溶鋼を鋳造するに際し、電磁攪拌、或いは電磁場の印加を行いながら鋳造することを特徴とする請求項1または2に記載の極低炭素鋼鋳片の製造方法。
- 溶鋼を鋳造するに際し、電磁攪拌を行って、メニスカス位置における溶鋼を40cm/s以上、100cm/s以下の平均流速で旋回させながら鋳造することを特徴とする請求項1または2に記載の極低炭素鋼鋳片の製造方法。
- 溶鋼を鋳造するに際し、電磁場の印加を行い、メニスカス位置における溶鋼を0.1Hz以上、100Hz以下で水平方向に振動させながら鋳造することを特徴とする請求項1または2に記載の極低炭素鋼鋳片の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が1000個/cm 2 以上、1000000個/cm 2 未満分散し、且つその酸化物に少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、鋼板中に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、鋼板中に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んだ球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、鋼板中に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上であることを特徴とする極低炭素鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、鋼板中に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上の球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が1000個/cm 2 以上、1000000個/cm 2 未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が1000個/cm 2 以上、1000000個/cm 2 未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んだ球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が1000個/cm2以上、1000000個/cm2未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上であることを特徴とする極低炭素鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の方法により製造された鋳片を加工して得られる極低炭素鋼板であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が1000個/cm2以上、1000000個/cm2未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上の球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片表層から20mmの範囲内に1000個/cm2以上、1000000個/cm2未満分散し、且つその酸化物の一部または全部に少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、鋳片表層から20mmの範囲内に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、鋳片表層から20mmの範囲内に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んだ球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、鋳片表層から20mmの範囲内に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、鋳片表層から20mmの範囲内に存在する酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上の球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片表層から20mmの範囲内に1000個/cm 2 以上、1000000個/cm 2 未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んでいることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片表層から20mmの範囲内に1000個/cm 2 以上、1000000個/cm 2 未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi、Mn、Feを含んだ球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片表層から20mmの範囲内に1000個/cm2以上、1000000個/cm2未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により得られる極低炭素鋼鋳片であって、直径0.5μmから30μmの微細酸化物が鋳片表層から20mmの範囲内に1000個/cm2以上、1000000個/cm2未満分散し、且つその酸化物の個数割合で40%以上が少なくともSi酸化物、Mn酸化物、Fe酸化物の含有率で、20質量%以上の球状酸化物であることを特徴とする極低炭素鋼鋳片。
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