JPH06212238A - 高清浄鋼の製造方法 - Google Patents
高清浄鋼の製造方法Info
- Publication number
- JPH06212238A JPH06212238A JP50A JP2184093A JPH06212238A JP H06212238 A JPH06212238 A JP H06212238A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 2184093 A JP2184093 A JP 2184093A JP H06212238 A JPH06212238 A JP H06212238A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slag
- inclusions
- cao
- steel
- weight
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋼中の非金属介在物の析出を極力抑え、その
形態制御により製品特性に影響を与えないようにする。 【構成】 酸化精練終了後、還元精練において、スラグ
を下記の成分に調整して溶鋼を精練する。 SiO2 :50〜75重量%、CaO:15重量%以
下、MgO:10重量%以下、アルカリ金属酸化物:1
0〜30重量%、塩基度(CaO/SiO2 )<0.2
0。上記の構成により非金属介在物を形態制御して製品
の疲労特性などの向上を図る。
形態制御により製品特性に影響を与えないようにする。 【構成】 酸化精練終了後、還元精練において、スラグ
を下記の成分に調整して溶鋼を精練する。 SiO2 :50〜75重量%、CaO:15重量%以
下、MgO:10重量%以下、アルカリ金属酸化物:1
0〜30重量%、塩基度(CaO/SiO2 )<0.2
0。上記の構成により非金属介在物を形態制御して製品
の疲労特性などの向上を図る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼中に含まれる酸化
物系非金属介在物を、熱間圧延の過程において塑性変形
し易い組成に制御する高清浄鋼の製造方法に関するもの
である。
物系非金属介在物を、熱間圧延の過程において塑性変形
し易い組成に制御する高清浄鋼の製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車の弁ばねなどに使用され
るSi−Cr鋼線材は、特性として耐疲労性に優れてい
ることが要求される。この耐疲労性は鋼中に存在する非
金属介在物、例えばAl2 O3 、SiO2 及びその他の
酸化物等により悪影響を受けることが知られている。こ
れらの介在物の生成起源は様々であるが、大きく分類す
ると、脱酸剤の添加によって生成する脱酸生成物、鋳込
み過程の大気酸化などにより生成する再酸化介在物、及
び耐火物或はスラグに起因する外来系介在物に分かれ
る。
るSi−Cr鋼線材は、特性として耐疲労性に優れてい
ることが要求される。この耐疲労性は鋼中に存在する非
金属介在物、例えばAl2 O3 、SiO2 及びその他の
酸化物等により悪影響を受けることが知られている。こ
れらの介在物の生成起源は様々であるが、大きく分類す
ると、脱酸剤の添加によって生成する脱酸生成物、鋳込
み過程の大気酸化などにより生成する再酸化介在物、及
び耐火物或はスラグに起因する外来系介在物に分かれ
る。
【0003】従来の技術においては、これらの非金属介
在物の影響を低減する方法の一つとして、介在物の形態
を制御する方法が多く用いられてきた。特に、脱酸生成
物を無害化するための形態制御方法は数多く報告されて
いる。例えば、特公平4-20966号公報に示されるよう
に、溶鋼の精練に用いられるスラグの組成を変化させる
ことにより、脱酸生成物の組成を低融点化し、結果的に
熱間圧延の過程において伸延することで介在物を無害化
するというものである。
在物の影響を低減する方法の一つとして、介在物の形態
を制御する方法が多く用いられてきた。特に、脱酸生成
物を無害化するための形態制御方法は数多く報告されて
いる。例えば、特公平4-20966号公報に示されるよう
に、溶鋼の精練に用いられるスラグの組成を変化させる
ことにより、脱酸生成物の組成を低融点化し、結果的に
熱間圧延の過程において伸延することで介在物を無害化
するというものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】高清浄化のための精練
において、スラグは介在物の吸収及び介在物組成のコン
トロールといった重要な役割を果たしている。しかし、
一方でスラグは精練時の攪拌により溶鋼中に一部混入
し、最終的に介在物となって悪影響を及ぼす場合があ
る。近年、鋼の清浄化が進むにつれて、脱酸生成物のみ
ならず、このスラグ起因の介在物が鋼の清浄性に及ぼす
影響は無視できなくなってきている。このため、従来よ
りスラグ組成を低融点化し、凝固に際してガラス化し易
い性質にすることによって鋼中に巻き込まれても伸延で
き、無害になる工夫がなされてきた。
において、スラグは介在物の吸収及び介在物組成のコン
トロールといった重要な役割を果たしている。しかし、
一方でスラグは精練時の攪拌により溶鋼中に一部混入
し、最終的に介在物となって悪影響を及ぼす場合があ
る。近年、鋼の清浄化が進むにつれて、脱酸生成物のみ
ならず、このスラグ起因の介在物が鋼の清浄性に及ぼす
影響は無視できなくなってきている。このため、従来よ
りスラグ組成を低融点化し、凝固に際してガラス化し易
い性質にすることによって鋼中に巻き込まれても伸延で
き、無害になる工夫がなされてきた。
【0005】しかし、従来の技術では凝固に際して混入
したスラグから全く結晶を析出させないことは不可能で
あり、又これらの結晶が熱間圧延までの工程で成長し、
通常、非延性介在物として残るといった課題があった。
従って、本発明はこのような事情に着目してなされたも
ので、その目的は、熱間圧延工程前の混入スラグによっ
て生成する介在物を極力含まない高清浄鋼の製造方法を
提供することにある。
したスラグから全く結晶を析出させないことは不可能で
あり、又これらの結晶が熱間圧延までの工程で成長し、
通常、非延性介在物として残るといった課題があった。
従って、本発明はこのような事情に着目してなされたも
ので、その目的は、熱間圧延工程前の混入スラグによっ
て生成する介在物を極力含まない高清浄鋼の製造方法を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明方法は酸化精練終了後、還元精練におい
て、下記の要件を満たすスラグにより溶鋼を精練するこ
とを特徴とする。 SiO2 :50〜75重量%、CaO:15重量%以
下、MgO:10重量%以下、アルカリ金属酸化物:1
0〜30重量%、塩基度(CaO/SiO2 )<0.2
0。
めに、本発明方法は酸化精練終了後、還元精練におい
て、下記の要件を満たすスラグにより溶鋼を精練するこ
とを特徴とする。 SiO2 :50〜75重量%、CaO:15重量%以
下、MgO:10重量%以下、アルカリ金属酸化物:1
0〜30重量%、塩基度(CaO/SiO2 )<0.2
0。
【0007】ここで、上記組成のスラグに調整するに
は、例えば、溶鋼中に脱酸剤を加える際に、15〜35
重量%のアルカリ金属酸化物及び60〜75重量%のS
iO2を含む粉体を同時に添加することで達成できる。
は、例えば、溶鋼中に脱酸剤を加える際に、15〜35
重量%のアルカリ金属酸化物及び60〜75重量%のS
iO2を含む粉体を同時に添加することで達成できる。
【0008】
【作用】還元精練における溶鋼の攪拌は、高清浄化を目
的とした脱酸生成物の除去などにおいては必要不可欠で
あるが、一方で清浄化に悪影響を及ぼすスラグの巻き込
みを必然的に増大させる。溶鋼に混入したスラグが鋳込
み過程まで残存すると、スラグは凝固過程及び熱間圧延
のための均熱過程において高融点組成の結晶を析出する
場合がある。これらの結晶は、熱間圧延においても伸延
できず、その結果介在物として残存し、破断の原因にな
るなど製品特性に悪影響を及ぼす。
的とした脱酸生成物の除去などにおいては必要不可欠で
あるが、一方で清浄化に悪影響を及ぼすスラグの巻き込
みを必然的に増大させる。溶鋼に混入したスラグが鋳込
み過程まで残存すると、スラグは凝固過程及び熱間圧延
のための均熱過程において高融点組成の結晶を析出する
場合がある。これらの結晶は、熱間圧延においても伸延
できず、その結果介在物として残存し、破断の原因にな
るなど製品特性に悪影響を及ぼす。
【0009】そこで、本発明では、鋳込み過程から熱間
圧延の間に結晶が析出しないスラグを用い、例え溶鋼中
に混入しても熱間圧延過程までに結晶を析出せず、非晶
質の状態で残存するようスラグの組成を調整した。これ
により、圧延工程で介在物を自由に伸延でき、製品特性
に対して無害化することができる。
圧延の間に結晶が析出しないスラグを用い、例え溶鋼中
に混入しても熱間圧延過程までに結晶を析出せず、非晶
質の状態で残存するようスラグの組成を調整した。これ
により、圧延工程で介在物を自由に伸延でき、製品特性
に対して無害化することができる。
【0010】スラグの組成を前記のように限定した理由
を以下に示す。先ず、スラグの性質を非晶質に近ずける
目的でSiO2 を主成分とし、実際の均熱条件から考え
て、1200℃で液体となるように他の成分を調整し
た。低融点にするため、アルカリ金属酸化物は、10%
以上必要であるが、逆に30%を越えると精練中にアル
カリ成分が蒸発飛散し、操業に支障を来すため、10〜
30の%の範囲とした。
を以下に示す。先ず、スラグの性質を非晶質に近ずける
目的でSiO2 を主成分とし、実際の均熱条件から考え
て、1200℃で液体となるように他の成分を調整し
た。低融点にするため、アルカリ金属酸化物は、10%
以上必要であるが、逆に30%を越えると精練中にアル
カリ成分が蒸発飛散し、操業に支障を来すため、10〜
30の%の範囲とした。
【0011】又、精練炉から取り鍋に出鋼する際、Ca
O、MgOの混入は避けられないが、最終的な精練スラ
グにおいて、CaOが15%超、塩基度が0.2超又は
MgOが10%超となるとスラグの結晶化が促進され、
SiO2 或はCaO・SiO2 といった結晶が析出する
ため、上記の範囲に限定した。
O、MgOの混入は避けられないが、最終的な精練スラ
グにおいて、CaOが15%超、塩基度が0.2超又は
MgOが10%超となるとスラグの結晶化が促進され、
SiO2 或はCaO・SiO2 といった結晶が析出する
ため、上記の範囲に限定した。
【0012】尚、上記のスラグ組成を達成する手段とし
て、本発明では、SiO2 とアルカリ金属酸化物のプリ
メルト粉末を添加する方法を用いた。具体的に酸化精練
炉から出鋼する際混入するスラグ組成の例を挙げれば、
SiO2 :10重量%,CaO:35重量%,MgO:
10重量%,その他:45重量%,合計100kgであ
る。これに添加スラグとしてSiO2 :75重量%,そ
の他:25重量%,合計300kgの粉体を加えれば、
最終的なスラグ組成として、SiO2 :59重量%,C
aO:8.8重量%,MgO:2.5重量%,その他:
30重量%,合計400kgのものが得られる。又、溶
鋼1t当たりの粉体添加量は例えば約10kg程度であ
る。
て、本発明では、SiO2 とアルカリ金属酸化物のプリ
メルト粉末を添加する方法を用いた。具体的に酸化精練
炉から出鋼する際混入するスラグ組成の例を挙げれば、
SiO2 :10重量%,CaO:35重量%,MgO:
10重量%,その他:45重量%,合計100kgであ
る。これに添加スラグとしてSiO2 :75重量%,そ
の他:25重量%,合計300kgの粉体を加えれば、
最終的なスラグ組成として、SiO2 :59重量%,C
aO:8.8重量%,MgO:2.5重量%,その他:
30重量%,合計400kgのものが得られる。又、溶
鋼1t当たりの粉体添加量は例えば約10kg程度であ
る。
【0013】このように、最終的なスラグ組成は混入ス
ラグと添加スラグ(粉体)の2パラメータにより決定さ
れる。従って、添加スラグの組成を操作する以外に混入
スラグを操作することも考えられ、例えばスラグカット
により混入スラグを0とすることなども可能である。し
かし、一般に、スラグカット装置のない電気炉ではスラ
グの混入は不可避で、又上記のようにCaO、MgOの
量は所定量以下であることが好ましいことから、混入ス
ラグ量に関わらず、添加スラグはCaO及びMgOフリ
ーの粉体を使用することが最適である。尚、上記のスラ
グに含まれるアルカリ金属酸化物は、脱酸生成物に対し
ても有効であり、脱酸生成物を低融点化し、延性介在物
に変える効果があることがわかった。
ラグと添加スラグ(粉体)の2パラメータにより決定さ
れる。従って、添加スラグの組成を操作する以外に混入
スラグを操作することも考えられ、例えばスラグカット
により混入スラグを0とすることなども可能である。し
かし、一般に、スラグカット装置のない電気炉ではスラ
グの混入は不可避で、又上記のようにCaO、MgOの
量は所定量以下であることが好ましいことから、混入ス
ラグ量に関わらず、添加スラグはCaO及びMgOフリ
ーの粉体を使用することが最適である。尚、上記のスラ
グに含まれるアルカリ金属酸化物は、脱酸生成物に対し
ても有効であり、脱酸生成物を低融点化し、延性介在物
に変える効果があることがわかった。
【0014】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。自動車
弁ばね用Si−Cr鋼(C:0.55%、Si:1.4
%、Mn:0.7%)30tを溶製した後、表1に示す
種々の酸化物粉体を脱酸剤と同時に添加した。そして、
還元精練において表1に示す組成のスラグにてArガス
による溶鋼の攪拌を数分行った後、連続鋳造及び熱間圧
延により8.0mmφの線材を製造した。
弁ばね用Si−Cr鋼(C:0.55%、Si:1.4
%、Mn:0.7%)30tを溶製した後、表1に示す
種々の酸化物粉体を脱酸剤と同時に添加した。そして、
還元精練において表1に示す組成のスラグにてArガス
による溶鋼の攪拌を数分行った後、連続鋳造及び熱間圧
延により8.0mmφの線材を製造した。
【0015】
【表1】
【0016】そして、得られた線材の断面を光学顕微鏡
で観察し、合計2000mm2 の視野中に存在する介在
物の大きさを計測した。このとき、全ての介在物を組成
分析し、スラグ起因のものと、脱酸生成物起因のものの
2つに分類し、それぞれにおいて介在物径の分布を調べ
た。その結果を表2に示す。
で観察し、合計2000mm2 の視野中に存在する介在
物の大きさを計測した。このとき、全ての介在物を組成
分析し、スラグ起因のものと、脱酸生成物起因のものの
2つに分類し、それぞれにおいて介在物径の分布を調べ
た。その結果を表2に示す。
【0017】
【表2】
【0018】同表に示すように、本発明方法により製造
された鋼中のスラグ起因介在物は、実施例2に5〜10
μmのものが1個確認されただけであった、一方、比較
例では10μm以上のものが数多く検出され、それらの
殆どがCaO・SiO2 、CaO・MgO・2SiO2
及びCaO・Al2 O3 ・2SiO2 であった。
された鋼中のスラグ起因介在物は、実施例2に5〜10
μmのものが1個確認されただけであった、一方、比較
例では10μm以上のものが数多く検出され、それらの
殆どがCaO・SiO2 、CaO・MgO・2SiO2
及びCaO・Al2 O3 ・2SiO2 であった。
【0019】さらに、脱酸生成物起因の介在物(主にS
iO2 )についても、実施例の方が比較例よりも個数が
少なく、特に径の大きいものは少なかった。尚、本発明
方法による脱酸生成物系の介在物はアルカリ金属酸化物
が15〜20%含まれているものが数多くあった。
iO2 )についても、実施例の方が比較例よりも個数が
少なく、特に径の大きいものは少なかった。尚、本発明
方法による脱酸生成物系の介在物はアルカリ金属酸化物
が15〜20%含まれているものが数多くあった。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、熱間圧延工程において、スラグ起因の介在物のみな
らず、脱酸生成物についてもほぼ5μm以下に伸延可能
である。従って、特に介在物の悪影響を受け易い弁ばね
材或はスチールコード材の製造に利用すると効果的であ
る。
ば、熱間圧延工程において、スラグ起因の介在物のみな
らず、脱酸生成物についてもほぼ5μm以下に伸延可能
である。従って、特に介在物の悪影響を受け易い弁ばね
材或はスチールコード材の製造に利用すると効果的であ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 酸化精練終了後、還元精練において、下
記の要件を満たすスラグにより溶鋼を精練することを特
徴とする高清浄鋼の製造方法。 SiO2 :50〜75重量%、CaO:15重量%以
下、MgO:10重量%以下、アルカリ金属酸化物:1
0〜30重量%、塩基度(CaO/SiO2 )<0.2
0。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50A JPH06212238A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 高清浄鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50A JPH06212238A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 高清浄鋼の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06212238A true JPH06212238A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=12066284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50A Pending JPH06212238A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 高清浄鋼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06212238A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999067437A1 (fr) * | 1998-06-23 | 1999-12-29 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Tige en fil d'acier et procede de fabrication de l'acier destine a ce fil |
JP2009215657A (ja) * | 2009-06-24 | 2009-09-24 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度ばね用鋼 |
CN113215474A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-08-06 | 燕山大学 | 一种调控钢中非金属夹杂物形态的方法 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP50A patent/JPH06212238A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999067437A1 (fr) * | 1998-06-23 | 1999-12-29 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Tige en fil d'acier et procede de fabrication de l'acier destine a ce fil |
US6277220B1 (en) | 1998-06-23 | 2001-08-21 | Takanari Hamada | Steel wire rod and process for producing steel for steel wire rod |
JP2009215657A (ja) * | 2009-06-24 | 2009-09-24 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度ばね用鋼 |
CN113215474A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-08-06 | 燕山大学 | 一种调控钢中非金属夹杂物形态的方法 |
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