JPH07178419A - 薄肉鋳片による鋼板の製造方法 - Google Patents

薄肉鋳片による鋼板の製造方法

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JPH07178419A
JPH07178419A JP32899793A JP32899793A JPH07178419A JP H07178419 A JPH07178419 A JP H07178419A JP 32899793 A JP32899793 A JP 32899793A JP 32899793 A JP32899793 A JP 32899793A JP H07178419 A JPH07178419 A JP H07178419A
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thin
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cooled
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Masafumi Miyazaki
雅文 宮嵜
Shigenori Tanaka
重典 田中
Yoshimori Fukuda
義盛 福田
Hidemaro Takeuchi
英麿 竹内
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続鋳造された薄肉鋳片を鋳造に続いて圧延
することで、結晶粒を微細なポリゴナルフェライト粒と
し、優れた機械的性質を有する鋼板を製造する。 【構成】 水平に設置されて互いに反対方向へ回転駆動
される一対の水冷鋳造ロール1と、水冷鋳造ロールの両
端部に押し当てられた一対のサイド堰2とで形成される
空間に、重量比でC≧0.01%の炭素鋼の溶鋼Mを注
入する。溶鋼Mは、水冷鋳造ロール1の周面に接触して
冷却されて凝固シェルGを生成する。凝固シェルGは、
水冷鋳造ロール1と同期して移動し、水冷鋳造ロールの
最近接点で一体化され、厚さ10mm以下の薄肉鋳片Sに
なる。この薄肉鋳片Sを、1200〜900℃の温度域
で、且つ50%以上の圧下率で熱間圧延を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄肉鋳片から鋼板を製
造する方法に関し、特に従来の熱延鋼板で必要とされる
機械的性質を備えた鋼板を製造する方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、製造コストの低減や省エネルギー
などを指向して、製品厚みに近い厚みの薄肉鋳片を連続
鋳造することによって、熱延工程を省略化あるいは簡略
化する技術が開発されている。しかしながら、製品厚み
に近い薄肉鋳片からの製造では、従来工程で行われてい
る熱延工程のような大きな圧延加工が加えられないため
に、鋼板の組織は従来工程で製造された鋼板に比べて結
晶粒が粗大になり、十分な機械的性質が得られないとい
う問題がある。
【0003】また、薄肉鋳片に鋳造されて急速に冷却、
凝固された鋳片の結晶粒は、熱間圧延後の鋼板の結晶粒
のような微細なポリゴナルフェライト粒とはならず、粗
大なアシキュラーフェライト粒となる。このような薄肉
鋳片をそのまま冷間圧延し焼鈍すると、フェライト粒は
混粒組織となり、延性などの機械的性質が従来法によっ
て製造された鋼板に劣ることになる。
【0004】これを解決するためには、冷間圧延を行う
前の鋳片の金属組織を微細なポリゴナルフェライトにす
る必要がある。その方法として、例えば特開平3−03
8941号公報によるインラインでの逆変態再加熱処理
法が知られている。この方法は、オーステナイトからフ
ェライトへの変態が終了する温度よりも低い温度領域か
ら再加熱処理し、オーステナイトに逆変態させた後に冷
却することによって、熱間圧延を施したのと同様に鋳片
の結晶粒を微細なフェライトにするものである。しか
し、この方法によるときは、熱処理装置を新たに設ける
必要があり、また、この熱処理装置はインラインに設置
されるために、長大あるいは強力なものを必要とし、ま
た加熱には多大なエネルギーを要する。このため、再加
熱処理による方法は、コストが嵩むという問題が生じ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄肉鋳片の
再加熱処理を不要にして設備費およびエネルギーコスト
の削減を達成しながら、急冷凝固によって生じる粗大結
晶粒を微細なポリゴナルフェライト粒とし、優れた機械
的性質および表面品質を有する鋼板を製造することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の薄肉鋳片による鋼板の製造方法は、重量比でC≧
0.01%の炭素鋼を、鋳型壁面が鋳片に同期して移動
する連続鋳造機により厚さ10mm以下の薄肉鋳片に鋳造
し、前記薄肉鋳片の鋳造に続いて1200℃以下900
℃以上の温度域で50%以上の圧下率の熱間圧延を行う
ことを特徴とする。
【0007】
【作用】図1は、薄肉鋳片の鋳造に続いて行われる熱間
圧延での薄肉鋳片の温度履歴を示しており、薄肉鋳片を
1200℃以下900℃以上の温度域で、板厚の減少率
すなわち圧下率を50%以上とする圧延条件で熱間圧延
を行う。この熱間圧延によってオーステナイト結晶粒内
に歪エネルギーが蓄積し、結晶粒内に転位が生じ、亜結
晶粒が生成する。この亜結晶粒を核として、オーステナ
イト粒内より変態が起こり、鋳造時の粗大結晶粒は微細
なポリゴナルフェライト粒となる。この場合、結晶粒内
に歪エネルギーが蓄積して変態する機構は、前述の逆変
態熱処理によるものとは全く異なるため、再加熱処理を
施さなくとも結晶粒を微細化することが可能である。
【0008】次に本発明における限定理由について説明
する。炭素鋼に含まれるCは、オーステナイトからフェ
ライトへの変態において、組織形態を決定する重要な元
素であり、本発明における変態処理を安定して起こさせ
るためには、その下限は0.01%以上である。上限と
しては、溶接性を劣化させないために0.15%以下が
好ましい。薄肉鋳片の板厚は、10mmを超えて厚くなる
と、組織が粗大化し変態処理によっても結晶粒が十分に
微細化しないため、10mm以下とした。
【0009】前記熱間圧延において圧下率が大きいほど
生成する亜結晶粒の数が多く、また亜結晶粒の成長速度
が大きいために、変態が起こり易くなる。圧下率が50
%を下回るとオーステナイト結晶粒内の歪エネルギーが
十分に蓄積しないため、亜結晶粒の生成が十分に起こら
ない。従って、亜結晶粒の生成を十分に起こさせるため
には、熱間圧延の圧下率を50%以上にすることが必要
である。なお、圧下率が80%を超えると、その効果の
向上が少なく、またコスト増になるため圧下率は80%
以下が好ましい。
【0010】次に熱間圧延を開始するときの薄肉鋳片の
温度が1200℃を超えると、結晶粒内に歪エネルギー
が十分に蓄積されないために、亜結晶粒の生成が十分に
起こらない。また、圧延を開始するときの薄肉鋳片の温
度が900℃を下回ると、オーステナイト粒界からのフ
ェライト変態が優先的に起こるため、フェライト粒内の
亜結晶粒の生成が十分に起こらない。従って、薄肉鋳片
の熱間圧延において亜結晶粒を十分に生成させるために
は、1200〜900℃の温度域で熱間圧延を開始し終
了させることが必要である。
【0011】以下、図2に基づいて本発明による薄肉帯
状鋳片の製造方法を説明する。図2は、鋳型壁面が鋳片
に同期して移動する連続鋳造機の一例を示す図である。
図2に示す装置は、薄肉鋳片Sを鋳造する一対の水冷鋳
造ロール1,1と、水冷鋳造ロール1,1の間に注入さ
れた溶鋼Mの洩れを防止する一対のサイド堰2,2(反
対側は図示しない)と、鋳造された薄肉鋳片Sを熱間圧
延する圧延機3と、熱間圧延された薄肉鋳片Sをコイル
状に巻き取る巻取機4を主要構成としている。
【0012】本装置を詳細に説明すると、一対の水冷鋳
造ロール1,1は水平に設置されており、図示しない駆
動装置によって矢印方向に回転駆動される。この水冷鋳
造ロール1,1は、周面を例えば銅または銅合金によっ
て形成され、内部に水冷機構を内蔵するものである。水
冷鋳造ロール1,1の両端部にはサイドをシールするた
めの耐火物からなる一対のサイド堰2,2が押し当てら
れており、一対の水冷鋳造ロール1,1およびサイド堰
2,2で形成される空間にタンディッシュ5から溶鋼M
が注入される。溶鋼Mは回転する水冷鋳造ロール1,1
の周面に接触して冷却されて凝固シェルG,Gを生成す
る。生成した凝固シェルG,Gは水冷鋳造ロール1,1
と同期して移動し、水冷鋳造ロール1,1の最近接点で
一体化され、薄肉鋳片Sとなる。この薄肉鋳片Sはピン
チロール6によって把持され、圧延機3に到達するまで
の間に、その温度は1200℃以下の領域にまで冷却さ
れて圧延機3に供給される。
【0013】水冷鋳造ロール1を離れたときの薄肉鋳片
Sの温度は、鋳造速度すなわち水冷鋳造ロール1の回転
速度、溶湯Mと水冷鋳造ロール1の接触長さ、水冷鋳造
ロールへの熱流束などによって異なるが、一般には薄肉
鋳片Sの板厚が薄いほどその温度は高い。但し、薄肉鋳
片Sの板厚が薄いほど、水冷鋳造ロール1を出て以降の
温度の低下が速いため、圧延機3に到達するときの薄肉
鋳片Sの温度は、その板厚によらずにほぼ一定となる。
ここで、装置が若干複雑化しても構わずに機長を短くし
たい場合には、圧延機3より前方に水冷などの冷却設備
を設けて、薄肉鋳片Sの温度を強制的に1200℃以下
に冷却してもよい。
【0014】水冷鋳造ロール1を出て圧延機3に供給さ
れた薄肉鋳片Sは、1200〜900℃の温度域で50
%以上の圧下率で熱間圧延される。この熱間圧延によっ
てオーステナイト結晶粒内に歪エネルギーが蓄積し、そ
れによって結晶粒内に亜結晶粒が生成する。この熱間圧
延によってオーステナイトは粒内の亜結晶粒を核として
ポリゴナルフェライトに変態する。
【0015】
【実施例】表1に製造した供試鋼の化学成分を示し、表
2に鋳片の熱間圧延条件および製造した鋼板の結晶組織
および機械的性質を示す。表2に示す本発明例および比
較例は、図2に示した薄肉鋳片連続鋳造機を用いて鋳造
した鋳片を、引続いて熱間圧延しコイル状に巻取って板
厚4.0mmの帯状薄板とし、冷間圧延および焼鈍を行っ
て板厚0.7mmの冷延鋼板を製造した例である。また従
来例は、スラブ用の連続鋳造機を用いて鋳造した厚み1
30mmのスラブを熱間圧延によって板厚4.0mmの熱延
板に圧延し、前記と同様に冷間圧延および焼鈍を行っ
て、板厚0.7mmの冷延鋼板を製造した例である。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】本発明の方法で製造したNo.1〜4では、
微細なポリゴナルフェライトが生成しており、優れた強
度−延性バランスを示した。比較例のNo.5およびNo.
6は、熱間圧延の開始温度が1200℃を超えているた
め、またNo.7およびNo.8は、熱間圧延の終了温度が
900℃未満であるため、共に粒界から粗大なアシキュ
ラーフェライトが生成し、降伏強さ、全伸び、あるいは
疲労強度が低い結果になった。No.9は、熱間圧延の開
始および終了温度が高めに外れているためマルテンサイ
トが生成し、降伏点、疲労強度が低く、No.10は、熱
間圧延の開始および終了温度が低めに外れているため一
部にマルテンサイトが生成し、全伸びが低い結果になっ
た。またNo.11およびNo.12は、熱間圧延の圧下率
が低めに外れているため粗大なアシキュラーフェライト
が生成し、降伏点、疲労強度が低い結果になった。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、薄肉
鋳片の再加熱処理を必要とせずに微細なポリゴナルフェ
ライト粒の鋼板を得ることができるので、設備費および
エネルギーコストの削減を達成しながら、従来の熱延法
で製造された鋼板と遜色ない機械的性質を具備する鋼板
を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による薄肉鋳片の熱間圧延における熱履
歴を示す図である。
【図2】本発明を実施するための装置例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 水冷鋳造ロール 2 サイド堰 3 圧延機 4 巻取機 5 タンディッシュ 6 ピンチロール M 溶鋼 G 凝固シェル S 薄肉鋳片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 英麿 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量比でC≧0.01%の炭素鋼を、鋳
    型壁面が鋳片に同期して移動する連続鋳造機により厚さ
    10mm以下の薄肉鋳片に鋳造し、前記薄肉鋳片の鋳造に
    続いて1200℃以下900℃以上の温度域で50%以
    上の圧下率の熱間圧延を行うことを特徴とする薄肉鋳片
    による鋼板の製造方法。
JP32899793A 1993-12-24 1993-12-24 薄肉鋳片による鋼板の製造方法 Withdrawn JPH07178419A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021079426A (ja) * 2019-11-22 2021-05-27 日本製鉄株式会社 薄鋼板の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021079426A (ja) * 2019-11-22 2021-05-27 日本製鉄株式会社 薄鋼板の製造方法

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