JPH0999352A - 連続鋳造鋳片の冷却方法 - Google Patents
連続鋳造鋳片の冷却方法Info
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- JPH0999352A JPH0999352A JP25624495A JP25624495A JPH0999352A JP H0999352 A JPH0999352 A JP H0999352A JP 25624495 A JP25624495 A JP 25624495A JP 25624495 A JP25624495 A JP 25624495A JP H0999352 A JPH0999352 A JP H0999352A
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- 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
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、連続鋳造鋳片を簡易な手段により冷
却時の表面部に発生する縦割れ現象を解消でき、コスト
面で有利な連続鋳造鋳片の冷却方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】本連続鋳造鋳片の冷却方法は、連続鋳造さ
れた鋳片をその表面温度が900〜650℃になるまで
冷却し、その状態で該鋳片の表面を水冷し、その表面部
のみを急冷してマルテンサイト化し、その後空冷し、該
鋳片の中心部に残る熱によりマルテンサイト化された表
面部を焼戻し、焼戻し組織とすることを特徴とする。こ
れにより縦割れが防止でき、かつ短時間に鋳片を冷鋳片
とすることができる。
却時の表面部に発生する縦割れ現象を解消でき、コスト
面で有利な連続鋳造鋳片の冷却方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】本連続鋳造鋳片の冷却方法は、連続鋳造さ
れた鋳片をその表面温度が900〜650℃になるまで
冷却し、その状態で該鋳片の表面を水冷し、その表面部
のみを急冷してマルテンサイト化し、その後空冷し、該
鋳片の中心部に残る熱によりマルテンサイト化された表
面部を焼戻し、焼戻し組織とすることを特徴とする。こ
れにより縦割れが防止でき、かつ短時間に鋳片を冷鋳片
とすることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造鋳片の冷
却方法に関する。
却方法に関する。
【0002】
【従来の技術】連続鋳造された鋳片は通常その余熱を利
用して熱間圧延され所定形状の鋼材とされる。しかし、
連鋳設備と圧延設備の稼動計画の違いによっては、鋳片
をそのまま冷却して冷鋳片としなければならないことが
ある。この場合炭素や他の合金添加量が多くなると、冷
却時に割れが発生しやすくなり、空冷すると表層部に縦
割れが発生する場合がある。このため割れの発生しやす
い鋼種の鋳片については、連続鋳造後に冷却ピットに入
れ、保温剤を使用して冷却ピット中で徐冷する方法が採
られている。
用して熱間圧延され所定形状の鋼材とされる。しかし、
連鋳設備と圧延設備の稼動計画の違いによっては、鋳片
をそのまま冷却して冷鋳片としなければならないことが
ある。この場合炭素や他の合金添加量が多くなると、冷
却時に割れが発生しやすくなり、空冷すると表層部に縦
割れが発生する場合がある。このため割れの発生しやす
い鋼種の鋳片については、連続鋳造後に冷却ピットに入
れ、保温剤を使用して冷却ピット中で徐冷する方法が採
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】連続鋳造では連続的に
鋳片が生産されるため、従来の方法では多量の冷却ピッ
トを設置するなど多大な設備投資が必要となりコスト面
で不利となる。また冷却ピットを設置することによる設
備面積も膨大なものとなる。本発明は、前記事情に鑑み
なされたもので、連続鋳造鋳片を簡易な手段により冷却
時の表面部に発生する縦割れ現象を解消でき、コスト面
で有利な連続鋳造鋳片の冷却方法を提供することを目的
とする。
鋳片が生産されるため、従来の方法では多量の冷却ピッ
トを設置するなど多大な設備投資が必要となりコスト面
で不利となる。また冷却ピットを設置することによる設
備面積も膨大なものとなる。本発明は、前記事情に鑑み
なされたもので、連続鋳造鋳片を簡易な手段により冷却
時の表面部に発生する縦割れ現象を解消でき、コスト面
で有利な連続鋳造鋳片の冷却方法を提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願発明の連続鋳造鋳片
の冷却方法は、連続鋳造された鋳片の表面を水冷し、そ
の表面部のみを急冷してマルテンサイト化し、その後室
温まで空冷する方法であって、前記空冷途中において該
鋳片の中心部に残る熱の表面部への熱伝導によりマルテ
ンサイト化された表面部を焼戻し、焼戻し組織とするこ
とを特徴とする。すなわち、本願発明の冷却方法では、
連続鋳造鋳片のもつ熱を利用して、その表面部分のみを
焼き入れ、焼戻し処理し、鋳片の表面部分のみを焼戻し
組織とすることにより表面に発生する縦割れを防止し、
かつ冷却ピツトを必要としない、高速冷却を可能にする
ものである。
の冷却方法は、連続鋳造された鋳片の表面を水冷し、そ
の表面部のみを急冷してマルテンサイト化し、その後室
温まで空冷する方法であって、前記空冷途中において該
鋳片の中心部に残る熱の表面部への熱伝導によりマルテ
ンサイト化された表面部を焼戻し、焼戻し組織とするこ
とを特徴とする。すなわち、本願発明の冷却方法では、
連続鋳造鋳片のもつ熱を利用して、その表面部分のみを
焼き入れ、焼戻し処理し、鋳片の表面部分のみを焼戻し
組織とすることにより表面に発生する縦割れを防止し、
かつ冷却ピツトを必要としない、高速冷却を可能にする
ものである。
【0005】
【発明の実施の形態】この連続鋳造鋳片の冷却方法は、
0.25〜0.70の重量%の炭素を含む炭素鋼あるい
は合金鋼等の水冷せずに空冷処理のみで製造すると割れ
が発生する可能性のある鋼へ適用するのが好ましい。経
験的には、高炭素鋼ほど冷却時の縦割れが発生し易く、
炭素鋼では本発明のように水冷しなくても何ら問題の起
きない場合があるからである。本発明は、炭素量の多く
割れの発生しやすい、0.25〜0.70の重量%の炭
素を含む炭素鋼あるいは合金鋼を連続鋳造する場合で
も、その縦割れを効果的になくすることができる。
0.25〜0.70の重量%の炭素を含む炭素鋼あるい
は合金鋼等の水冷せずに空冷処理のみで製造すると割れ
が発生する可能性のある鋼へ適用するのが好ましい。経
験的には、高炭素鋼ほど冷却時の縦割れが発生し易く、
炭素鋼では本発明のように水冷しなくても何ら問題の起
きない場合があるからである。本発明は、炭素量の多く
割れの発生しやすい、0.25〜0.70の重量%の炭
素を含む炭素鋼あるいは合金鋼を連続鋳造する場合で
も、その縦割れを効果的になくすることができる。
【0006】
【表1】
【0007】表1に連続鋳造鋳片の鋼種とその組成を示
す。炭素含有量が0.28%以下のS25CおよびSC
M420の2鋼種のみが空冷可能で、表面に縦割れが生
じにくく、鋳片の大きさ、連鋳設備の仕様によっては割
れの発生する可能性もあるが、出願人の実施した条件で
は割れが生じなかった。しかしその他の、炭素含有量が
0.36%以上の、SCR440、SCM440、S5
5C、SMn443、SMnC443およびSNCM4
39はいずれも空冷で表面に縦割れが生じた。空冷によ
る縦割れの発生は、炭素含有量以外の要件、例えば、鋳
片の太さ、空気温度、成分組成によっても影響されると
考えられるが、最も大きな影響をもつものは炭素含有量
と考えることができる。
す。炭素含有量が0.28%以下のS25CおよびSC
M420の2鋼種のみが空冷可能で、表面に縦割れが生
じにくく、鋳片の大きさ、連鋳設備の仕様によっては割
れの発生する可能性もあるが、出願人の実施した条件で
は割れが生じなかった。しかしその他の、炭素含有量が
0.36%以上の、SCR440、SCM440、S5
5C、SMn443、SMnC443およびSNCM4
39はいずれも空冷で表面に縦割れが生じた。空冷によ
る縦割れの発生は、炭素含有量以外の要件、例えば、鋳
片の太さ、空気温度、成分組成によっても影響されると
考えられるが、最も大きな影響をもつものは炭素含有量
と考えることができる。
【0008】このことから考慮すると0.25〜0.7
0の重量%の炭素を含む炭素鋼あるいは合金鋼の連続鋳
造鋳片に対して、本発明の冷却方法が効果的に適用でき
ると判断される。冷却は、鋳片を水槽に浸漬あるいは噴
霧状の水冷帯内に保持して行うことができる。水冷する
連続鋳造鋳片の表面温度は900〜650℃が好まし
い。また、この鋳片を水槽内に浸漬して水冷する時間は
30〜240秒とするのが好ましい。
0の重量%の炭素を含む炭素鋼あるいは合金鋼の連続鋳
造鋳片に対して、本発明の冷却方法が効果的に適用でき
ると判断される。冷却は、鋳片を水槽に浸漬あるいは噴
霧状の水冷帯内に保持して行うことができる。水冷する
連続鋳造鋳片の表面温度は900〜650℃が好まし
い。また、この鋳片を水槽内に浸漬して水冷する時間は
30〜240秒とするのが好ましい。
【0009】水冷するときの連続鋳造鋳片の表面温度が
900℃を越えても水冷時間を長くすることにより、縦
割れのない冷鋳片が得られる。しかし、900℃を越え
る鋳片では、冷却時間の管理が比較的困難であるため、
900℃以下にするのが好ましい。また、連続鋳造鋳片
の表面温度が650℃未満のように低くなると、その軸
芯部に焼戻しに必要な余熱を残すことが難しくなる。こ
のため連続鋳造鋳片の表面温度は650℃以上が好まし
い。
900℃を越えても水冷時間を長くすることにより、縦
割れのない冷鋳片が得られる。しかし、900℃を越え
る鋳片では、冷却時間の管理が比較的困難であるため、
900℃以下にするのが好ましい。また、連続鋳造鋳片
の表面温度が650℃未満のように低くなると、その軸
芯部に焼戻しに必要な余熱を残すことが難しくなる。こ
のため連続鋳造鋳片の表面温度は650℃以上が好まし
い。
【0010】また、水冷時間が短いと、焼き入れされる
表面部分の厚さが薄く、縦割れを防ぐ焼戻し組織の厚さ
が薄い。逆に水冷時間が長いと、鋳片の内部に残される
高温中心部が少なくなり、焼戻しに必要とする余熱が不
足する。このため縦割れを阻止する焼戻し組織が十分に
得られない。通常の連続鋳造鋳片で、その表面温度が9
00〜650℃のものでは、水冷する時間は30〜24
0秒とするのが好ましい。
表面部分の厚さが薄く、縦割れを防ぐ焼戻し組織の厚さ
が薄い。逆に水冷時間が長いと、鋳片の内部に残される
高温中心部が少なくなり、焼戻しに必要とする余熱が不
足する。このため縦割れを阻止する焼戻し組織が十分に
得られない。通常の連続鋳造鋳片で、その表面温度が9
00〜650℃のものでは、水冷する時間は30〜24
0秒とするのが好ましい。
【0011】なお、連続鋳造鋳片は太いものほど冷却処
理が容易にできる。鋳片の細いものでは、鋳片の軸芯部
に焼戻しのための余熱を残すことが比較的困難となる。
このため鋳片の細いものでは、水冷開始表面温度の管
理、水冷時間等を注意深く管理する必要がある。水冷さ
れるまで、すなわち、連続鋳造された鋳片の表面温度が
900〜650℃になるまでの冷却は、空冷(放置によ
る自然冷却)とすることができる。そして鋳片の表面部
の温度が前記900〜650℃になった時点で、水冷に
より急冷を開始するのが良い。
理が容易にできる。鋳片の細いものでは、鋳片の軸芯部
に焼戻しのための余熱を残すことが比較的困難となる。
このため鋳片の細いものでは、水冷開始表面温度の管
理、水冷時間等を注意深く管理する必要がある。水冷さ
れるまで、すなわち、連続鋳造された鋳片の表面温度が
900〜650℃になるまでの冷却は、空冷(放置によ
る自然冷却)とすることができる。そして鋳片の表面部
の温度が前記900〜650℃になった時点で、水冷に
より急冷を開始するのが良い。
【0012】水冷により鋳片の表面部分がマルテンサイ
ト化される。水冷は内部が完全に冷却される前に中止さ
れるため、その表面部を除く部分には、必ず650℃以
上の高温の部分が残る。そして、マルテンサイト化した
後の空冷時に、鋳片の中心部に残る熱が熱伝導によって
前記マルテンサイト化された領域に伝わって温度が上昇
し、その部分を焼戻して焼戻し組織とする。ここで、焼
戻し組織とは、一旦、焼き入れされてマルテンサイト化
された領域を、再加熱することにより焼戻して、ソルバ
イト化あるいはベーナイト化した金属組織とするもので
ある。
ト化される。水冷は内部が完全に冷却される前に中止さ
れるため、その表面部を除く部分には、必ず650℃以
上の高温の部分が残る。そして、マルテンサイト化した
後の空冷時に、鋳片の中心部に残る熱が熱伝導によって
前記マルテンサイト化された領域に伝わって温度が上昇
し、その部分を焼戻して焼戻し組織とする。ここで、焼
戻し組織とは、一旦、焼き入れされてマルテンサイト化
された領域を、再加熱することにより焼戻して、ソルバ
イト化あるいはベーナイト化した金属組織とするもので
ある。
【0013】水冷に用いる水槽は、鋳片全体を十分に浸
漬できる量の水を収容したものが用いられる。水槽は、
水を所定流速の噴流状態に保持したり、100℃以下で
種々、所定の温度を保持可能なものを用いることができ
る。また噴霧状の水冷帯は、所定の量、温度の水を鋳片
全体を覆うことができるように噴霧して生成することも
できる。
漬できる量の水を収容したものが用いられる。水槽は、
水を所定流速の噴流状態に保持したり、100℃以下で
種々、所定の温度を保持可能なものを用いることができ
る。また噴霧状の水冷帯は、所定の量、温度の水を鋳片
全体を覆うことができるように噴霧して生成することも
できる。
【0014】
(試験例1)連続鋳造して得られたS55Cの連続鋳造
鋳片(縦、横、長さ、370mm、480mm、340
0mm)を表2に示す方法で冷却した。表2で冷却開始
温度とは、連続鋳造した鋳片を空気中に放冷し、その表
面温度に低下したときに水冷を開始した温度を意味す
る。冷却終了温度とは、水冷した鋳片を水冷槽より引き
上げ、その引き上げた時の表面温度を測定したもので、
その測定された温度をいう。なお、水冷槽より引き上げ
てからの時間により表面温度は急激に変化する。このた
め冷却終了温度はばらつきが大きいとともに実際の冷却
終了温度は測定温度よりも低く、得られた組織より考え
ても、マルテンサイト変態が終了する温度以下であっ
て、かつ水温にかなり近い温度まで低下しているものと
推定される。
鋳片(縦、横、長さ、370mm、480mm、340
0mm)を表2に示す方法で冷却した。表2で冷却開始
温度とは、連続鋳造した鋳片を空気中に放冷し、その表
面温度に低下したときに水冷を開始した温度を意味す
る。冷却終了温度とは、水冷した鋳片を水冷槽より引き
上げ、その引き上げた時の表面温度を測定したもので、
その測定された温度をいう。なお、水冷槽より引き上げ
てからの時間により表面温度は急激に変化する。このた
め冷却終了温度はばらつきが大きいとともに実際の冷却
終了温度は測定温度よりも低く、得られた組織より考え
ても、マルテンサイト変態が終了する温度以下であっ
て、かつ水温にかなり近い温度まで低下しているものと
推定される。
【0015】水冷は60℃以下の水を8トン収容した水
槽に鋳片を所定時間浸漬する方法で実施した。また、水
槽より取り出した後は、空気中で放冷した。縦割れの有
無等の評価は、水冷後数日間放置し、鋳片が室温になっ
た状態でおこなった。結果を表2に合わせて示す。
槽に鋳片を所定時間浸漬する方法で実施した。また、水
槽より取り出した後は、空気中で放冷した。縦割れの有
無等の評価は、水冷後数日間放置し、鋳片が室温になっ
た状態でおこなった。結果を表2に合わせて示す。
【0016】
【表2】
【0017】表2に示すようにパターン1の冷却条件
で、縦割れの無い冷鋳片が得られた。表2に示す試験以
外で、冷却開始温度が1000℃のものでも冷却終了温
度が500〜600℃程度に水冷されたものは、縦割れ
の発生がみとめられないものもあった。また、水冷開始
温度が900〜650℃で水浸漬時間が30〜24秒の
ものは、殆ど縦割れの発生がなかった。さらに冷却開始
温度が600℃以下では、水浸漬時間を短くしても縦割
れの発生を防ぐのは困難であった。
で、縦割れの無い冷鋳片が得られた。表2に示す試験以
外で、冷却開始温度が1000℃のものでも冷却終了温
度が500〜600℃程度に水冷されたものは、縦割れ
の発生がみとめられないものもあった。また、水冷開始
温度が900〜650℃で水浸漬時間が30〜24秒の
ものは、殆ど縦割れの発生がなかった。さらに冷却開始
温度が600℃以下では、水浸漬時間を短くしても縦割
れの発生を防ぐのは困難であった。
【0018】(試験例2)各種の鋼種を用いて、縦割れ
が発生しなかった冷却条件を表3に示す。表3に示す6
種類の連続鋳造鋳片はいずれも連続鋳造後に水冷するこ
となく空冷した場合には、縦割れが発生してしまう鋼種
の鋳片である。しかし表3に示す条件で水冷をおこなう
ことにより、縦割れの発生を防止できた。
が発生しなかった冷却条件を表3に示す。表3に示す6
種類の連続鋳造鋳片はいずれも連続鋳造後に水冷するこ
となく空冷した場合には、縦割れが発生してしまう鋼種
の鋳片である。しかし表3に示す条件で水冷をおこなう
ことにより、縦割れの発生を防止できた。
【0019】なお、表3に示していない条件で冷却した
場合でも、水冷開始温度が900〜650℃で、水浸漬
時間が30〜240秒のものは、縦割れの発生がなかっ
た。
場合でも、水冷開始温度が900〜650℃で、水浸漬
時間が30〜240秒のものは、縦割れの発生がなかっ
た。
【0020】
【表3】
【0021】
【発明の効果】本発明の連続鋳造鋳片の冷却方法によれ
ば、連続鋳造により得られた直後の高熱の鋳片を室温ま
で冷却する過程で、鋳片を水冷し、その表面部のみを急
冷してマルテンサイト化し中心部に熱を残した状態で冷
却を終了する。そして中心部に残された熱をそのまま利
用して表面部を焼戻し、焼戻し組織(マルテンサイト化
した状態からソルバイト化あるいはベーナイト化に移行
した状態)とすることができる。
ば、連続鋳造により得られた直後の高熱の鋳片を室温ま
で冷却する過程で、鋳片を水冷し、その表面部のみを急
冷してマルテンサイト化し中心部に熱を残した状態で冷
却を終了する。そして中心部に残された熱をそのまま利
用して表面部を焼戻し、焼戻し組織(マルテンサイト化
した状態からソルバイト化あるいはベーナイト化に移行
した状態)とすることができる。
【0022】このため、表面部は、強靱な金属組織とな
り、大気中での室温に至る空冷時に作用する冷却応力に
影響されず、縦割れを発生させない。従って、本発明の
冷却方法を用いることにより、連続鋳造後の鋳片を室温
に至る冷却途中で、簡易な水冷却を施すのみで縦割れを
防止できる。特に、従来は、縦割れが問題となるため冷
却温和法が必須となっていたCの含有量の高い、高炭素
鋼や中炭素合金鋼に顕著であった表面部の縦割れを防止
できる。
り、大気中での室温に至る空冷時に作用する冷却応力に
影響されず、縦割れを発生させない。従って、本発明の
冷却方法を用いることにより、連続鋳造後の鋳片を室温
に至る冷却途中で、簡易な水冷却を施すのみで縦割れを
防止できる。特に、従来は、縦割れが問題となるため冷
却温和法が必須となっていたCの含有量の高い、高炭素
鋼や中炭素合金鋼に顕著であった表面部の縦割れを防止
できる。
【0023】さらに、本発明の冷却方法では、従来の冷
却緩和法のように、表面部の縦割れを防止するために必
要であった冷却ピット装入、保温剤投入などにより緩や
かに冷却する手段を用いずに済むため、冷却ピットを設
置するなど多大な設備投資の必要がなくコスト面で有利
なものとなる。
却緩和法のように、表面部の縦割れを防止するために必
要であった冷却ピット装入、保温剤投入などにより緩や
かに冷却する手段を用いずに済むため、冷却ピットを設
置するなど多大な設備投資の必要がなくコスト面で有利
なものとなる。
Claims (4)
- 【請求項1】連続鋳造された鋳片の表面を水冷し、その
表面部のみを急冷してマルテンサイト化し、その後室温
まで空冷する方法であって、前記空冷途中において該鋳
片の中心部に残る熱の表面部への熱伝導によりマルテン
サイト化された表面部を焼戻し、焼戻し組織とすること
を特徴とする連続鋳造鋳片の冷却方法。 - 【請求項2】鋳片は0.25〜0.70重量%の炭素を
含む炭素鋼あるいは合金鋼である請求項1記載の連続鋳
造鋳片の冷却方法。 - 【請求項3】水冷は鋳片を水槽に浸漬あるいは噴霧状の
水冷帯内に保持して行う請求項1記載の連続鋳造鋳片の
冷却方法。 - 【請求項4】水冷するときの鋳片の表面温度は900〜
650℃であり、水冷時間は30〜240秒である請求
項3記載の連続鋳造鋳片の冷却方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25624495A JPH0999352A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 連続鋳造鋳片の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25624495A JPH0999352A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 連続鋳造鋳片の冷却方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0999352A true JPH0999352A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17289946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25624495A Pending JPH0999352A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 連続鋳造鋳片の冷却方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0999352A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008212972A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Jfe Steel Kk | 高Ni含有鋼鋳片の製造方法 |
JP2010209416A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Nisshin Steel Co Ltd | マルテンサイト系高Cr鋼冷却スラブの製造方法および冷却スラブ |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP25624495A patent/JPH0999352A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008212972A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Jfe Steel Kk | 高Ni含有鋼鋳片の製造方法 |
JP2010209416A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Nisshin Steel Co Ltd | マルテンサイト系高Cr鋼冷却スラブの製造方法および冷却スラブ |
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