JPH1062407A - 鋼中介在物の迅速判別法 - Google Patents
鋼中介在物の迅速判別法Info
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- JPH1062407A JPH1062407A JP8217013A JP21701396A JPH1062407A JP H1062407 A JPH1062407 A JP H1062407A JP 8217013 A JP8217013 A JP 8217013A JP 21701396 A JP21701396 A JP 21701396A JP H1062407 A JPH1062407 A JP H1062407A
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Abstract
系介在物かその他の介在物かの判定を可能とする、迅速
かつ簡便な判別法を提供する。 【解決手段】 連続鋳造鋳型内の溶鋼又は連続鋳造鋳片
から採取した試料に、当該鋳造時に使用したモールドフ
ラックスの融点以上融点+200℃以下の温度で圧減比
50%以上の圧延加工を施し、圧延後の試料中の介在物
のうち長径/短径比が次式となる範囲をパウダー系介在
物と判別する。また、超音波探傷法を用いて、前記圧延
後の試料中の介在物の長径及び短径を測定する。 L1/L2≧100/(100−Rd)×0.8 ここで、L1,L2は圧延後の試料中の介在物の長径及び
短径、Rdは圧減比である。
Description
溶鋼中へのモールドフラックスの巻き込み量を評価する
ための、鋼中介在物の迅速判別法に関する。
の溶鋼の流動を制御する技術、例えばモールド内電磁撹
拌、電磁ブレーキによる浸漬ノズルの吐出流制御等の手
段が多用されるようになってきたが、メニスカス近傍の
流れの乱れあるいはノズル閉塞にともなう偏流の発生に
より、モールドフラックス(以下、「パウダー」という)
が溶鋼中に巻き込まれる機会が多くなっている。
り、タンディッシュからモールドへ供給される溶鋼の清
浄度が高くなっているため、上記のようなパウダーの巻
き込みに起因する介在物の製品欠陥に対する影響度がき
わめて大きくなっている。
伸されるため製品欠陥の原因となり易く、強加工が施さ
れる製缶用素材あるいは自動車用鋼板の欠陥の原因の一
つとなっている。したがって、連続鋳造の操業におい
て、前述のようなパウダーの巻き込みを極力防止する必
要があり、そのためには、鋳型内の溶鋼又は鋳片内のパ
ウダー系介在物の量を簡便かつ迅速に評価して、連続鋳
造の操業条件にフィードバックすることが必要になって
いる。
系の介在物(脱酸生成物を含む)とパウダー系の介在物に
分けられるが、従来この両者を識別するには、EPMA
その他の手段で介在物の組成を分析することが必要であ
った。
型内溶鋼の汲み上げ試料から試験片を調製して、EPM
A等により介在物組成の分析を行うものであるが、研磨
等の試験片の調製と組成分析に多大の手間と時間を要
し、パウダー系介在物の量に関する情報を迅速にフィー
ドバックして、連続鋳造の操業条件に反映させることが
困難であった。
の問題点に鑑み、本発明は介在物の組成分析を行うこと
なく、パウダー系介在物かスラグ系介在物かの判定を可
能とする、迅速かつ簡便な判別法を提供することを目的
とする。
有無、巻き込み量の多少に関する情報をできるだけ短時
間で得て、パウダー巻き込みのない連続鋳造の操業方法
の確立に資することを目的とする。
ックス(パウダー)は、CaO,SiO2,Na2O,F等
の成分を含み、その融点Tmは通常低炭素鋼用で110
0〜1150℃である。溶鋼中に巻き込まれたパウダー
は、一部溶鋼成分と反応し又は他の介在物と合体して組
成が変化することがあるが、その融点の変化は比較的小
さい。そこで、本発明の発明者らは、パウダー系介在物
とスラグ系介在物の融点の差に着目し、試料を熱間で圧
延することにより、この両者を識別する可能性があるこ
とを着想した。
「金属の純度等級を判定するために使用される試験片を
作る方法」として、介在物を調査するための試料を圧延
する方法が提案されている。しかし、これは同公報の第
1図に見られるように、例えば丸棒材からその長手方向
に直角に円板状の試料を切出して、これを圧延すること
により介在物の集積帯を拡大・顕在化させて、介在物の
検査を容易にしようとするものであって、上記のような
パウダー系介在物の迅速な判別を目的とするものではな
い。
系介在物の融点は元のパウダーの融点Tmより0〜20
0℃高い範囲内であること、したがってパウダー系介在
物を含む鋳造材を上記の温度範囲で圧延すれば、パウダ
ー系介在物はほぼ母材と同じように延伸変形されること
を見出した。
物の融点はおおむね溶鋼の融点近傍又はそれ以上であっ
て、上記の温度範囲で圧延してもこれらの介在物はあま
り変形されないことを知見した。
であって、その要旨は、 (1)連続鋳造鋳型内の溶鋼から採取した試料に、当該鋳
造時に使用したモールドフラックスの融点以上融点+2
00℃以下の温度で圧減比50%以上の圧延加工を施
し、圧延後の試料中の介在物のうち長径/短径比が次式
となる範囲をパウダー系介在物と判別する鋼中介在物の
迅速判別法である。
長径 L2:圧延後の試料中の介在物の短径 Rd:圧減比(%) である。
に、当該鋳造時に使用したモールドフラックスの融点以
上融点+200℃以下の温度で圧減比50%以上の圧延
加工を施し、圧延後の試料中の介在物のうち長径/短径
比が上記(1)式となる範囲をパウダー系介在物と判別す
る鋼中介在物の迅速判別法である。
圧延後の試料中の介在物の長径及び短径を測定すること
を特徴とする前項(1)又は(2)に記載の鋼中介在物の迅
速判別法である。
は、連続鋳造鋳型内の溶鋼から採取し凝固させた試料又
は連続鋳造鋳片の切断試料に、当該鋳造時に使用したパ
ウダーの融点Tmより0〜200℃高い温度範囲で、圧
減比50%以上の圧延加工を施すことを特徴とする。
みがほぼ一様の板状であることが好ましいが、溶鋼から
採取した円筒形のいわゆるタコツボ試料を板状に切断し
てもよく、或いは汲み上げた溶鋼を金型等で板状に固め
てもよい。
の介在物の検査に用いる試料と同程度の大きさであれば
よい。また、連続鋳造鋳片から板状の切断試料を切り出
す場合は、その採取の位置や試料の大きさは検査の目的
に応じて適宜定めればよい。
片の温度の制御が可能であればとくに制約はなく、例え
ば試験片製作用の小型圧延機を用いればよい。
連続鋳造時に使用したパウダーの融点Tmより0〜20
0℃高い範囲内とするのは、後の実施例に示すように、
Tm未満ではパウダー系介在物の変形量が小さく判別が
困難になるためであり、Tm+200℃を超えると、パ
ウダー系以外の介在物の内比較的融点の低いもの、例え
ばCaO−Al2O3系介在物まで延伸されるおそれがあ
るためである。
dを50%以上とするのは、介在物は常に完全な球形で
凝固するとは限らず、Rd50%以下では延伸された介
在物か当初から楕円状の介在物かの判別が困難なこと、
及び球状介在物でも低圧減比下でパウダー系介在物とそ
の他の介在物との判別の精度が十分でないことによる。
をt1、圧延後の板厚をt2として、Rd=(t1−t2)/
t1×100(%)で定義される。圧延された材料が圧延
方向のみに一様に伸びた場合、母材の延伸比Eは下式で
表わされる。
って異なり、延伸比は上記のEより小さくなる。
ダー系介在物をその融点Tmより0〜200℃高い温度
範囲で圧延した時の延伸比は、Eの0.8〜1.0倍に
なることが確かめられた。一方、スラグ系の介在物の融
点は上記の温度範囲より高いため、多くの場合程んど伸
びずに破砕される。スラグ系介在物のうち比較的低融点
のものでも、その延伸比は上記Eの0.7倍以下であ
る。
試料中の介在物のうち、長径/短径比が次式の範囲内の
介在物をパウダー系介在物と判別する。
物の長径及び短径、Rdは圧減比(%)である。
0を母材の延伸比Eの0.8倍とすることによって、後
の実施例に示すように、ほぼ確実にパウダー系介在物と
その他の介在物とを判別することが可能になった。
測定を行うには、被検査材を研磨して光学顕微鏡で測定
してもよい。しかし、測定を迅速に行うという観点から
は超音波探傷法、中でも高周波超音波法を用いることが
望ましい。
介在物の大きさや数を検査するには、水浸垂直超音波探
傷法が用いられる。これは表面を研削した被検査材を水
中に静置し、超音波探触子を研削面に並行に走査して、
各測定点でパルス状の超音波を被検査材表面に垂直に入
射し、介在物部からの反射波を検出するものである。
短径を測定するには、例えば、入射超音波を走査し、一
定ピッチ(20〜50μm程度)の格子点で介在物部から
の反射波の有無を判定し、コンピューターによる画像処
理等の方法で、介在物の存在位置とその形状を表示する
ことができる。また、同時にコンピューターでデータ処
理して、(2)式を用いて個々の介在物がパウダー系かそ
れ以外かを判別することもできる。
在物は、通常100μm若しくはそれ以上の比較的大型
のものであるから、10MHz程度以上の高周波超音波
探傷装置を用いて、上述したような方法で比較的容易に
個々の介在物の長径/短径比を測定することができる。
を行う場合、試料の調整や介在物の測定の時間が大幅に
短縮される。鋳型内の溶鋼を汲み上げた試料を圧延して
超音波検査する際に、試料の採取から超音波測定までを
1〜2時間以内で行うことが可能である。したがって連
々鋳操業の場合には、パウダー系介在物の量に関する情
報をフィードバックして、連続鋳造の操業条件に反映さ
せることも可能である。
験圧延機で圧延加工を施し、本発明の方法による介在物
の判別結果と従来法であるEPMAによる判別結果を比
較した。鋳造鋼種は極低炭素のAlキルド鋼で、使用し
たパウダーはCaO,SiO2等を主成分とするもの
で、その融点は1140℃であった。
に加熱し、圧減比(Rd)が50%と80%の2水準で圧
延した場合で、比較例は同じ圧減比で1100℃に試料
を加熱して圧延した場合である。いずれも圧延後の試料
を研磨して、特定の介在物に番号を付し、その介在物の
長径/短径比(L1/L2)を顕微鏡で測定するとともに、
EPMAでその組成分析を行った。
在物番号、L1/L2の測定値、本発明の方法による判定
結果及びEPMAによる判定結果を示す。また、表2に
各介在物のEPMAによる組成分析結果を示す。表1で
L1/L2が(2)式で定められるL0より大きいものをパ
ウダー系介在物と判定した。
(1,4,5,7,8,9,11,13,14番)はい
ずれもSiO2が20〜40%含まれており、パウダー
系介在物と判断される。これに対して、その他のものは
Na2Oが検出されずSiO2もおよそ5%以下である。
その他の介在物は、CaO,Al2O3を主成分とし、少
量のMgO,FeO等を含むスラグ系の介在物と推定さ
れる。
発明の条件内である実施例では、パウダー系とその他の
介在物のL1/L2の値には明らかな差があり、全ての介
在物について本発明の方法による判定とEPMAによる
判定が一致した。一方、試料加熱温度がパウダーの融点
より低い比較例では、パウダー系とその他の介在物のL
1/L2は1.3以下でほとんど差がなく、本発明の方法
による判別は困難であった。
又は鋳片中の介在物がパウダー系のものかその他のもの
かを、介在物の組成分析を行うことなく簡便かつ迅速に
判別することが可能になった。これにより、連続鋳造の
操業中にパウダーの巻き込みに関する情報を得て、操業
条件の修正を図ることができ、製品欠陥を低減するため
の手段として本発明の工業的意義は大きい。
Claims (3)
- 【請求項1】 連続鋳造鋳型内の溶鋼から採取した試料
に、当該鋳造時に使用したモールドフラックスの融点以
上融点+200℃以下の温度で圧減比50%以上の圧延
加工を施し、圧延後の試料中の介在物のうち長径/短径
比が次式となる範囲をパウダー系介在物と判別する鋼中
介在物の迅速判別法。 【数1】 ここで、L1:圧延後の試料中の介在物の長径 L2:圧延後の試料中の介在物の短径 Rd:圧減比(%) - 【請求項2】 連続鋳造鋳片から採取した試料に、当該
鋳造時に使用したモールドフラックスの融点以上融点+
200℃以下の温度で圧減比50%以上の圧延加工を施
し、圧延後の試料中の介在物のうち長径/短径比が上記
(1)式となる範囲をパウダー系介在物と判別する鋼中介
在物の迅速判別法。 - 【請求項3】 超音波探傷法を用いて、前記圧延後の試
料中の介在物の長径及び短径を測定することを特徴とす
る請求項1又は2に記載の鋼中介在物の迅速判別法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21701396A JP3616463B2 (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 鋼中介在物の迅速判別法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP21701396A JP3616463B2 (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 鋼中介在物の迅速判別法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1062407A true JPH1062407A (ja) | 1998-03-06 |
JP3616463B2 JP3616463B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=16697467
Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102353759A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-02-15 | 山东泰山钢铁集团有限公司 | 不锈钢生产过程中显微气泡的检测工艺 |
CN111829808A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-10-27 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种用于分析钢铸坯稀土夹杂物含量的取样方法 |
CN112284971A (zh) * | 2020-09-01 | 2021-01-29 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种判定浇铸过程中保护渣理化性能稳定性的方法 |
-
1996
- 1996-08-19 JP JP21701396A patent/JP3616463B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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