JPS60180649A - 耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の製造方法 - Google Patents
耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の製造方法Info
- Publication number
- JPS60180649A JPS60180649A JP3685884A JP3685884A JPS60180649A JP S60180649 A JPS60180649 A JP S60180649A JP 3685884 A JP3685884 A JP 3685884A JP 3685884 A JP3685884 A JP 3685884A JP S60180649 A JPS60180649 A JP S60180649A
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- JP
- Japan
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- casting
- cavity
- induced cracking
- excellent resistance
- steel sheet
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0605—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two belts, e.g. Hazelett-process
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
コノ発明は、ＡＰＩ規格のＸ−５，２，Ｘ−６０゜Ｘ−
６５，Ｘ−７０級の各鋼に代表されるラインパイプ用鋼
板等、耐水素誘起割れが必要とされる鋼板の該特性を一
層向上させることを可能にした、耐水素誘起割れ性に一
段と優れた鋼板の製造方法に関するものである。
６５，Ｘ−７０級の各鋼に代表されるラインパイプ用鋼
板等、耐水素誘起割れが必要とされる鋼板の該特性を一
層向上させることを可能にした、耐水素誘起割れ性に一
段と優れた鋼板の製造方法に関するものである。
〈産業上の利用分野〉
益々悪化する近年のエネルギー事情を背景として、最近
では、従来は放置されていたようなサワー環境下の油田
や゛ガス田にまで開発の目が向けられるようになってき
た。
では、従来は放置されていたようなサワー環境下の油田
や゛ガス田にまで開発の目が向けられるようになってき
た。
ところが、硫化水素等の腐食性の強いガスを含む上記サ
ワー環境下では、使用する各種銅相の腐食対策が大きな
問題となっており、特にラインパイプ材等のような比較
的強度の低い鋼材においては、水素脆性の一種である水
素誘起割れ（以下、ＨＩＯ”と略称する）に強い関心が
集まシ、ラインパイプ等の製造素材たる鋼板の耐Ｈ工Ｃ
性能の向上が強く叫ばれるようになってきた。
ワー環境下では、使用する各種銅相の腐食対策が大きな
問題となっており、特にラインパイプ材等のような比較
的強度の低い鋼材においては、水素脆性の一種である水
素誘起割れ（以下、ＨＩＯ”と略称する）に強い関心が
集まシ、ラインパイプ等の製造素材たる鋼板の耐Ｈ工Ｃ
性能の向上が強く叫ばれるようになってきた。
このＨＩＣは、硫化水素等による腐食で発生した水素が
鋼材中へ侵入し、非金属介在物の界面等に集積したとき
の内圧で生じるものであり、外部応力無しでも発生する
ことが知られている。
鋼材中へ侵入し、非金属介在物の界面等に集積したとき
の内圧で生じるものであり、外部応力無しでも発生する
ことが知られている。
〈従来技術〉
従来、このようなラインパイプ用材等の鋼板製造には、
まず、オシレーション方式を採用した通常のスラブ連続
鋳造法にて２００〜３０（１＋＋ｏｎ程度の厚さの鋳片
を湾曲半径：１′０〜１２ｍ程度で鋳込み、次いでこの
鋳片を圧延素材とした熱間圧延を行うと言う工程が普通
に採用されていた。
まず、オシレーション方式を採用した通常のスラブ連続
鋳造法にて２００〜３０（１＋＋ｏｎ程度の厚さの鋳片
を湾曲半径：１′０〜１２ｍ程度で鋳込み、次いでこの
鋳片を圧延素材とした熱間圧延を行うと言う工程が普通
に採用されていた。
しかしながら、このようにして製造された鋼板には、連
続鋳造鋳片の偏析に伴う内部欠陥が持ち来たされ、耐Ｈ
Ｉ’Ｃ性能に悪影響を及ぼしているとの指摘がなされる
ようになってきたのである。
続鋳造鋳片の偏析に伴う内部欠陥が持ち来たされ、耐Ｈ
Ｉ’Ｃ性能に悪影響を及ぼしているとの指摘がなされる
ようになってきたのである。
即ち、圧延に供するスラブ鋳片を製造する際、鋳片厚さ
が２００〜３００閣程度であると゛中心偏析″と呼ばれ
る内部欠陥がどうしても発生してしまう。そして、この
内部欠陥は熱間圧延によっても消失することがなく、例
えばラインパイプ等の製品としてサワー環境下で使用さ
れたシすると、前記欠陥部に水素が侵入畜積することと
なってＨ工Ｏ’ｚ引き起すのである。
が２００〜３００閣程度であると゛中心偏析″と呼ばれ
る内部欠陥がどうしても発生してしまう。そして、この
内部欠陥は熱間圧延によっても消失することがなく、例
えばラインパイプ等の製品としてサワー環境下で使用さ
れたシすると、前記欠陥部に水素が侵入畜積することと
なってＨ工Ｏ’ｚ引き起すのである。
このような中心偏析は、柱状晶として発達してきた凝固
シェルの最終凝固位置付近で発生する空隙、即ち凝固収
縮やバルジング等の機械的要因によって生ずる空隙部に
デンドライトの枝の間の濃化溶鋼が流入して起きること
が解明されている。
シェルの最終凝固位置付近で発生する空隙、即ち凝固収
縮やバルジング等の機械的要因によって生ずる空隙部に
デンドライトの枝の間の濃化溶鋼が流入して起きること
が解明されている。
そこで、このような中心偏析の防止策として、○ 低温
鋳込み、ＲＥ、Ｍ（希土類元素）や鋼線の添加、或いは
電磁攪拌の手段によって鋳片中心部の等軸晶域を拡大し
、濃化溶鋼の移動抵抗を大きくする方法、 Ｏ濃化溶鋼を等軸晶間へ積極的に分散せしめ、線状の集
積とならないようにする方法、Ｏ最終凝固位置でのバル
ジングを防止する方法、 Ｏ凝固収縮を補う程度の軽圧下を施す方法、等が試みら
れているが、いずれもかなυの費用を必要とする上、そ
れでも十分な効果が期待できず、鋼板段階での超音波探
傷にてはねられる場合も時としてあったのである。
鋳込み、ＲＥ、Ｍ（希土類元素）や鋼線の添加、或いは
電磁攪拌の手段によって鋳片中心部の等軸晶域を拡大し
、濃化溶鋼の移動抵抗を大きくする方法、 Ｏ濃化溶鋼を等軸晶間へ積極的に分散せしめ、線状の集
積とならないようにする方法、Ｏ最終凝固位置でのバル
ジングを防止する方法、 Ｏ凝固収縮を補う程度の軽圧下を施す方法、等が試みら
れているが、いずれもかなυの費用を必要とする上、そ
れでも十分な効果が期待できず、鋼板段階での超音波探
傷にてはねられる場合も時としてあったのである。
〈発明の目的〉
本発明者等は、上述のような観点から、中心偏析等に基
づく内部欠陥が無く、優れた耐ＨＩＣ性を有する鋼板を
、工程数少なく、高能率かつ低コストで、安定して製造
すべく研究を重ねた結果、以下に示される如き知見を得
たのである。
づく内部欠陥が無く、優れた耐ＨＩＣ性を有する鋼板を
、工程数少なく、高能率かつ低コストで、安定して製造
すべく研究を重ねた結果、以下に示される如き知見を得
たのである。
く知見事項〉
（ａ） 最近、第１図（ツインベルトキャスター）或い
は第２図（相対する一対のリング状回転体の内外周に接
したベルトラ回転体と同期回転させながら鋳込むもの）
に示したような同期式ベルトキャスターにより、融点が
比較的高い鋼等の薄鋳片を連続的に鋳造する方法が開発
され、実用化のための多数の報告がなされているが、特
に、キャビティ厚さ’ｆ： ６０ ｍ以下に設定した同
期式べ化トキャスターにて溶鋼を鋳造すると、鋳片の中
心部付近でも凝固シェルの成長速度が低下せず、従って
極めて微細な凝固組織が得られること。
は第２図（相対する一対のリング状回転体の内外周に接
したベルトラ回転体と同期回転させながら鋳込むもの）
に示したような同期式ベルトキャスターにより、融点が
比較的高い鋼等の薄鋳片を連続的に鋳造する方法が開発
され、実用化のための多数の報告がなされているが、特
に、キャビティ厚さ’ｆ： ６０ ｍ以下に設定した同
期式べ化トキャスターにて溶鋼を鋳造すると、鋳片の中
心部付近でも凝固シェルの成長速度が低下せず、従って
極めて微細な凝固組織が得られること。
上述のように、第１図及び第２図は同期式ベルトキャス
ターのそれぞれ別の例を示す概略構成図であるが、第１
図に示されるものでは、２つの水冷鋳造ベルト１，１の
間隔部分に形成されている鋳造区域（キャビティ）にオ
ーバーフロー樋で、また第２図で示されるものでは、２
つの水冷鋳造ベルト１．１とリング状回転体８との間隔
部分に形成されている鋳造区域（キャビティ）にノズル
９で、それぞれタンディツシュ４からの給湯を行うが、
鋳込まれた溶鋼は水冷鋳造ベルト１に接して凝固シェル
６を形成し、それらとともに移動しながら短時間に薄鋳
片７となって無理なく引き抜かれるのである。なお、第
１図及び第２図において、符号３で示されるものはプー
リー、５は溶融金属プールである。
ターのそれぞれ別の例を示す概略構成図であるが、第１
図に示されるものでは、２つの水冷鋳造ベルト１，１の
間隔部分に形成されている鋳造区域（キャビティ）にオ
ーバーフロー樋で、また第２図で示されるものでは、２
つの水冷鋳造ベルト１．１とリング状回転体８との間隔
部分に形成されている鋳造区域（キャビティ）にノズル
９で、それぞれタンディツシュ４からの給湯を行うが、
鋳込まれた溶鋼は水冷鋳造ベルト１に接して凝固シェル
６を形成し、それらとともに移動しながら短時間に薄鋳
片７となって無理なく引き抜かれるのである。なお、第
１図及び第２図において、符号３で示されるものはプー
リー、５は溶融金属プールである。
ちなみに、同期式ベルトキャスターで鋳込んだＡＩ）工
規格のＸ−６０級鋼鋳片のキャスター向凝固係数ｉｓ添
加法によって調査したところ、２２〜２６ （ｔａｎ
／ ” ）と言う、水冷銅鋳型による従来法での１５〜
２１ （１ｆｆｌ／ｍｍｚ ）よりもかなり大きい値を
示しておシ、鋳片の中心部付近でもシェル成長速度が落
ちないであろうことが確認された。
規格のＸ−６０級鋼鋳片のキャスター向凝固係数ｉｓ添
加法によって調査したところ、２２〜２６ （ｔａｎ
／ ” ）と言う、水冷銅鋳型による従来法での１５〜
２１ （１ｆｆｌ／ｍｍｚ ）よりもかなり大きい値を
示しておシ、鋳片の中心部付近でもシェル成長速度が落
ちないであろうことが確認された。
（ｂ） 同期式ベルトキャスターで溶鋼の鋳造を行うと
、最終凝固位置での溶鋼静圧は溶鋼高さにして０．５〜
２ｍ程度と、従来の１０〜１２ｍに比して相当に小さく
なり、しかも多くはキャスターの中（即ち鋳型中）で凝
固を完了することとなるので、鋳片のバルジング量をゼ
ロ又は極めて僅かな量に抑えられること。
、最終凝固位置での溶鋼静圧は溶鋼高さにして０．５〜
２ｍ程度と、従来の１０〜１２ｍに比して相当に小さく
なり、しかも多くはキャスターの中（即ち鋳型中）で凝
固を完了することとなるので、鋳片のバルジング量をゼ
ロ又は極めて僅かな量に抑えられること。
（Ｃ） 従って、キャビティ厚さを特に６０祁以下に設
定した同期式ベルトキャスターにて耐ＨＩＣ鋼を鋳造す
ると、中心偏析の殆んど無い微細凝固組織鋳片が高能率
で得られ、更に該鋳片の熱間圧延によって一段と優れた
耐ＨＩＯ特性を備えた熱延鋼板を実現できること、 〈発明の構成〉 この発明は、上記知見に基づいてなされたものであフ、 耐Ｈ工０鋼板の製造方法において、まず、キャビティ厚
さ：６０胴以下 に設定した同期式ベルトキャスターにて溶鋼を連続的に
薄鋳片となすとともに、該薄鋳片を圧延素材として用い
ることにより、中心偏析が殆んど無く、耐ＨＩＣ性の極
めて優れた鋼板を安定して量産し得るようにした点、 に持金を有するものである。
定した同期式ベルトキャスターにて耐ＨＩＣ鋼を鋳造す
ると、中心偏析の殆んど無い微細凝固組織鋳片が高能率
で得られ、更に該鋳片の熱間圧延によって一段と優れた
耐ＨＩＯ特性を備えた熱延鋼板を実現できること、 〈発明の構成〉 この発明は、上記知見に基づいてなされたものであフ、 耐Ｈ工０鋼板の製造方法において、まず、キャビティ厚
さ：６０胴以下 に設定した同期式ベルトキャスターにて溶鋼を連続的に
薄鋳片となすとともに、該薄鋳片を圧延素材として用い
ることにより、中心偏析が殆んど無く、耐ＨＩＣ性の極
めて優れた鋼板を安定して量産し得るようにした点、 に持金を有するものである。
なお、ここで言う「耐ＨＩＣ鋼」とは、ラインパイプ用
鋼等として知られているところの、ｃ：ｏ、０１〜０．
３１（以下係は重量係とする）、Ｓｉ：０．６１以下、
Ｍｎ ： ０．５〜２．０ ｑｂ。
鋼等として知られているところの、ｃ：ｏ、０１〜０．
３１（以下係は重量係とする）、Ｓｉ：０．６１以下、
Ｍｎ ： ０．５〜２．０ ｑｂ。
Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｍ ：
’０．００３〜０．０６ ％ 程度を含むとともに、必要に応じて、更に０．０１〜０
．１４のＮｂや、Ｃ！ｕ、 Ｎｉ、 Ｃｒ、 Ｍｏ、Ｖ
、 Ｔｉ、ＲＥＭ（希土類元素） 、 Ｏａ、 Ｚｒの
１種以上を含有し、残部が実質的にＦｅから成る成分組
成の鋼に代表されるものを指す。
’０．００３〜０．０６ ％ 程度を含むとともに、必要に応じて、更に０．０１〜０
．１４のＮｂや、Ｃ！ｕ、 Ｎｉ、 Ｃｒ、 Ｍｏ、Ｖ
、 Ｔｉ、ＲＥＭ（希土類元素） 、 Ｏａ、 Ｚｒの
１種以上を含有し、残部が実質的にＦｅから成る成分組
成の鋼に代表されるものを指す。
また、「同期式ベルトキャスター」とは、第１図で示し
たツインベルトキャスターや、例えば特開昭５５−８３
１１号公報に記載されているような、相対する一対のリ
ング状回転体の内外周に接したベルトラ回転体と同期回
転させながら鋳込むキャスター（第２図）等の、鋳造用
ベルトラ背面から水冷しながら回転させるキャスターを
意味するものである。そして、これらのキャスターは、
ント及びマクロ・エッチによるマクロ偏析評価全実施し
た。
たツインベルトキャスターや、例えば特開昭５５−８３
１１号公報に記載されているような、相対する一対のリ
ング状回転体の内外周に接したベルトラ回転体と同期回
転させながら鋳込むキャスター（第２図）等の、鋳造用
ベルトラ背面から水冷しながら回転させるキャスターを
意味するものである。そして、これらのキャスターは、
ント及びマクロ・エッチによるマクロ偏析評価全実施し
た。
一方で、それぞれの鋳片を熱間圧延によって１０ｍｍ厚
（圧下比：１．５〜１０）とし、との熱延鋼板から１０
０ Ｘ １．００−の試験片を切り出して耐ＨＩＣ性能
試験を行った。耐ＨＩＣ性能試験は、ＢＰ条件（人工海
水％Ｈ２Ｓ飽和）に９６時間浸漬後、超音波非破壊検査
によりＨＩ Ｃ割れ率を調査すると言う方法を採用した
。
（圧下比：１．５〜１０）とし、との熱延鋼板から１０
０ Ｘ １．００−の試験片を切り出して耐ＨＩＣ性能
試験を行った。耐ＨＩＣ性能試験は、ＢＰ条件（人工海
水％Ｈ２Ｓ飽和）に９６時間浸漬後、超音波非破壊検査
によりＨＩ Ｃ割れ率を調査すると言う方法を採用した
。
このときの鋳片マクロ偏析評価結果、及びＨＮ３割れ率
を第２表に示した。
を第２表に示した。
第２表に示される結果からも明らかなように、鋳片厚さ
くキャビティ厚さ）が６０祁以下では、△Ｔに関係なく
、マクロ偏析評価が十分に満足し得る結果であることが
明らかである。そして、ＨＮ０割れ率も、割れ発生ゼロ
或いは極めて低い値であった。
くキャビティ厚さ）が６０祁以下では、△Ｔに関係なく
、マクロ偏析評価が十分に満足し得る結果であることが
明らかである。そして、ＨＮ０割れ率も、割れ発生ゼロ
或いは極めて低い値であった。
また、鋳片厚さくキャビティ厚さ）が６（１ｍｍ’ｉ越
えたものは、△Ｔを２０℃以下にしないとマクロ偏析評
価が実用上好ましく無い程度にまで低下し、ＨｚｃｌＩ
Ｊｈ率が２０係を越えてしまうことから、何らかの伺加
的な対策を講じる必要のあることがわかる。
えたものは、△Ｔを２０℃以下にしないとマクロ偏析評
価が実用上好ましく無い程度にまで低下し、ＨｚｃｌＩ
Ｊｈ率が２０係を越えてしまうことから、何らかの伺加
的な対策を講じる必要のあることがわかる。
なお、第２表中の「従来法」とは、水冷銅鋳型−（ｒ使
用したオンレーション方式による、従来の連続鋳造法を
採用し、圧延時の圧延比を１０としたものであるが、マ
クロ偏析評価、ＨＩＣ割れ率ともに極めて悪い結果にな
っていることが確認できる。
用したオンレーション方式による、従来の連続鋳造法を
採用し、圧延時の圧延比を１０としたものであるが、マ
クロ偏析評価、ＨＩＣ割れ率ともに極めて悪い結果にな
っていることが確認できる。
そして、相対する一対のリング状回転体の内外周に接し
たベルトラ前記回転体と同期回転させながら鋳込むキャ
スターも、水冷ベルトによる凝固冷却と言う点ではツイ
ンベルトキャスターと変わるところが無く、また最終凝
固位置での溶鋼静圧も、溶鋼高さで２ｍ程度と小さくて
バルジング量が極めて僅かであり、実試験によっても、
ベルト間隔（キャビティ厚さ）が同じであれば第２表に
示されると同様の結果が得られることも確認された。
たベルトラ前記回転体と同期回転させながら鋳込むキャ
スターも、水冷ベルトによる凝固冷却と言う点ではツイ
ンベルトキャスターと変わるところが無く、また最終凝
固位置での溶鋼静圧も、溶鋼高さで２ｍ程度と小さくて
バルジング量が極めて僅かであり、実試験によっても、
ベルト間隔（キャビティ厚さ）が同じであれば第２表に
示されると同様の結果が得られることも確認された。
く総括的な効果〉
上述のように、この発明によれば、耐ＨＩＣ性が一段と
優れた鋼板を、能率良く低コストで、かつ安定して量産
することが可能となるなど、産業上有用な効果がもたら
されるのである。
優れた鋼板を、能率良く低コストで、かつ安定して量産
することが可能となるなど、産業上有用な効果がもたら
されるのである。
第１図はツインベルト形式の同期式ベルトキャスターに
て鋳造を実施している状態金示す概略模式図、第２図は
態形式の同期式ベルトキャスターにて鋳造を実施してい
る状態を示す概略模式図、第３図は実施例において用い
た鋳造装置の概略模式図である。 図面において、 ｌ・・・鋳造用ベルト、 ２・・・オーバーフロー樋、 ３・・・プーリー、 ４・・・小タンディツシュ、５・
・・溶融金属プール、６・・・凝固シェル、７・・・鋳
片、 ８・・・リング状回転体、９．１１．１３・・・
ノズル、 工０・・・取鍋、 １２・・・大タンディツシュ。
て鋳造を実施している状態金示す概略模式図、第２図は
態形式の同期式ベルトキャスターにて鋳造を実施してい
る状態を示す概略模式図、第３図は実施例において用い
た鋳造装置の概略模式図である。 図面において、 ｌ・・・鋳造用ベルト、 ２・・・オーバーフロー樋、 ３・・・プーリー、 ４・・・小タンディツシュ、５・
・・溶融金属プール、６・・・凝固シェル、７・・・鋳
片、 ８・・・リング状回転体、９．１１．１３・・・
ノズル、 工０・・・取鍋、 １２・・・大タンディツシュ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 耐水素誘起割れ鋼板の製造方法において、まず、キャビ
ティ厚さ、６０閣以下 に設定シた同期式ベルトキャスターにて溶鋼を連続的に
薄鋳片となすとともに、該薄鋳片を圧延累月として用い
ることを特徴とする、耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3685884A JPS60180649A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3685884A JPS60180649A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180649A true JPS60180649A (ja) | 1985-09-14 |
Family
ID=12481480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3685884A Pending JPS60180649A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180649A (ja) |
-
1984
- 1984-02-28 JP JP3685884A patent/JPS60180649A/ja active Pending
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