JP6888275B2 - 硫黄添加鋼の製造方法 - Google Patents
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Description
(10)前記(1)〜(9)のいずれかに記載の硫黄添加鋼の製造方法において、RH脱ガス処理工程にて、硫黄以外の成分の組成の調整が終了した後、又は、二次精錬処理が終了した後、前記(1)〜(9)のいずれかに記載の硫黄添加原料を溶鋼に添加し、溶鋼中の硫黄の歩留りを安定化するとともに、連続鋳造ノズルの閉塞を防止することを特徴とする硫黄添加鋼の製造方法。
(11)前記硫黄添加原料を、ワイヤー又はプランジャーの形態で添加することを特徴とする前記(10)に記載の硫黄添加鋼の製造方法。
Sは、鋼の切削加工性の確保に必要な元素であり、また、連続鋳造時のノズル閉塞の発生に影響を及ぼす元素である。Sが0.012%未満であると、硫黄添加原料の添加量が少なくて済み、ノズル閉塞は発生しないが、所要の切削加工性を確保できないので、Sは0.012%以上とする。好ましくは0.015%以上である。
Alは、溶鋼中のOと反応してAl2O3を生成し、溶鋼を脱酸する元素である。Alが0.015%未満であると、脱酸効果が十分に発現しないので、Alは0.015%以上とする。好ましくは0.025%以上である。一方、Alが0.100%を超えると、Al2O3介在物が大量に生成し、連続鋳造時、ノズル閉塞が頻発するので、Alは0.100%以下とする。好ましくは0.070%以下である。
Cは、鋼の強度や溶接部の焼入れ性の確保に必要な元素である。Cが0.07%未満であると、機械構造用鋼に必要な強度を確保することが難しくなるので、Cは0.07%以上が好ましい。より好ましくは0.10%以上である。一方、Cが1.20%を超えると、靭性が低下するので、Cは1.20%以下が好ましい。より好ましくは1.00%以下である。
Siは、固溶強化で、鋼の強度の向上に寄与する元素である。Siが1.00%を超えると、靱性が低下するので、Siは1.00%以下が好ましい。より好ましくは0.70%以下である。下限は特に限定しないが、Siの添加効果を十分に得るには、0.01%以上が好ましい。より好ましくは0.10%以上である。
Mnは、鋼の焼入れ性を高め、強度の向上に寄与する元素である。Mnが2.50%を超えると、鋼の溶接性が低下するので、Mnは2.50%以下が好ましい。より好ましくは2.00%以下である。下限は特に限定しないが、Mnの添加効果を十分に得るには、0.30%以上が好ましい。より好ましくは0.50%以上である。
Pは、偏析して、靭性を阻害する元素である。Pが0.10%を超えると、靭性が著しく低下するので、Pは0.10%以下が好ましい。より好ましくは0.05%以下である。下限は特に限定しないが、Pを0.001%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、実用鋼上、0.001%が実質的な下限である。製造コストの点で、0.010%以上がより好ましい。
Nは、固溶強化で、鋼の強度の向上に寄与する元素である。Nが0.02%を超えると、固溶N量が増大して、強度が上昇し、靱性が低下するので、Nは0.02%以下が好ましい。より好ましくは0.015%以下である。下限は特に限定しないが、Nを0.001%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、実用鋼上、0.001%が実質的な下限である。製造コストの点で、0.002%以上がより好ましい。
Cu:2.00%以下
Ni:2.00%以下
CuとNiは、いずれも、鋼の強度の向上に寄与する元素である。Cuが2.00%を超えると、強度が上昇しすぎて、靱性が低下するので、Cuは2.00%以下が好ましい。より好ましくは1.60%以下である。下限は特に限定しないが、Cuの添加効果を十分に得るには、0.10%以上が好ましい。より好ましくは0.20%以上である。
Cr:2.00%以下
Mo:2.00%以下
CrとMoは、いずれも、鋼の強度の向上に寄与する元素である。Crが2.00%を超えると、強度が上昇しすぎて、靱性が低下するので、Crは2.00%以下が好ましい。より好ましくは1.60%以下である。下限は特に限定しないが、Crの添加効果を十分に得るには、0.15%以上が好ましい。より好ましくは0.25%以上である。
Nb:0.25%以下
V:0.25%以下
NbとVは、いずれも、炭窒化物を形成し、炭窒化物のピン止め効果により、強度や靭性の向上に寄与する元素である。Nbが0.25%を超えると、炭窒化物が粗大化し、靱性が低下するので、Nbは0.25%以下が好ましい。より好ましくは0.20%以下である。下限は特に限定しないが、Nbの添加効果を十分に得るには、0.01%以上が好ましい。より好ましくは0.02%以上である。
Ti:0.30%以下
B:0.005%以下
Tiは、Nと結合して窒化物を形成して結晶粒を微細化し、靭性の向上に寄与する元素である。Tiが0.30%を超えると、切削加工性が低下するので、Tiは0.30%以下が好ましい。より好ましくは0.25%以下である。下限は特に限定しないが、Tiの添加効果を十分に得るには、0.01%以上が好ましい。より好ましくは0.02%以上である。
容量300トンの転炉で一次精錬した溶鋼を取鍋に出鋼する際、金属Alを添加してAl脱酸を実施した。
Claims (10)
- 硫化鉄鉱を原料とし、酸素を10質量%以下含有する硫黄添加原料を用い、Al脱酸後の二次精錬末期又は二次精錬後に、前記硫黄添加原料を溶鋼に添加し、連続鋳造することを特徴とする硫黄添加鋼の製造方法。
- 前記硫黄添加鋼がAl脱酸硫黄添加鋼であることを特徴とする請求項1に記載の硫黄添加鋼の製造方法。
- 前記硫黄添加鋼が、S:0.012〜0.100質量%を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の硫黄添加鋼の製造方法。
- 前記硫黄添加鋼が、Al:0.015〜0.100質量%を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の硫黄添加鋼の製造方法。
- 前記硫黄添加鋼が、質量%で、C:0.07〜1.20%、Si:1.00%以下、Mn:2.50%以下、P:0.10%以下、N:0.02%以下を含有し、残部が鉄及び不可避不純物からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の硫黄添加鋼の製造方法。
- 前記硫黄添加鋼が、さらに、質量%で、Cu:2.00%以下、及び/又は、Ni:2.00%以下を含有することを特徴とする請求項5に記載の硫黄添加鋼の製造方法。
- 前記硫黄添加鋼が、さらに、質量%で、Cr:2.00%以下、及び/又は、Mo:2.00%以下を含有することを特徴とする請求項5又は6に記載の硫黄添加鋼の製造方法。
- 前記硫黄添加鋼が、さらに、質量%で、Nb:0.25%以下、及び/又は、V:0.25%以下を含有することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の硫黄添加鋼の製造方法。
- 前記硫黄添加鋼が、さらに、質量%で、Ti:0.30%以下、及び/又は、B:0.005%以下を含有することを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載の硫黄添加鋼の製造方法。
- 前記硫黄添加原料を、ワイヤー又はプランジャーの形態で溶鋼に添加することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の硫黄添加鋼の製造方法。
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