JPS61143524A - 薄板状鋳片の製造方法 - Google Patents

薄板状鋳片の製造方法

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JPS61143524A
JPS61143524A JP26287484A JP26287484A JPS61143524A JP S61143524 A JPS61143524 A JP S61143524A JP 26287484 A JP26287484 A JP 26287484A JP 26287484 A JP26287484 A JP 26287484A JP S61143524 A JPS61143524 A JP S61143524A
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Kazuhide Nakaoka
中岡 一秀
Yoshiichi Takada
高田 芳一
Junichi Inagaki
淳一 稲垣
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えば同期式連続鋳造機に工9、溶融金属
を急冷凝固させて直接薄板状の鋳片を連続鋳造する急冷
凝固法による薄板状鋳片の鋳造方法に関するものである
、−。
〔従来技術とその問題点〕
近年、溶融金属を超急冷凝固させて、直接薄板状の鋳片
を鋳造する方法が研究されている1、例えば、特開昭5
8−210150号には、鉄とほう素とけい素とからな
るアモルファス合金の溶融物?超急冷して、急速に凝固
させ、アモルファス合金の薄帯全鋳造する方法が開示さ
れている。
しかしながら上述した方法は、その急冷速度が105℃
/秒以上であるため、鋳造される薄帯の厚さ金200μ
m程度以下、幅を数百■以下にせざるを得ない。従って
、その用途は特殊なものに限られていた。
一方、鋳造工程全簡略化するために、例えば、同一方向
に且つ同一速度で移動する少なくとも1対の無端帯と、
互いに所定間隔をおいて対向配置して水平な鋳型?形成
し、前記鋳型内に供給された溶融金属全前記鋳型との接
触によって急冷凝固せしめ、前記無端帯と同期させて引
抜くことによシ薄板状の鋳片倉連続的に鋳造することか
らなる同期式連続鋳造方法、または、1対の回転冷却体
の表面上に供給された溶融金属を、前記回転冷却体との
接触によって急冷凝固せしめ、薄板状の鋳片全連続的に
鋳造することからなる双ロール式連続鋳造方法等、各種
の多くの方法が提案されている。
上述の鋳造方法によれば、溶融金属の冷却速度がアモル
ファス合金薄帯の鋳造の場合のような超急冷ではないの
で、板厚が厚く且つ広幅の板状鋳片を連続的に鋳造する
ことができる。
しかしながら、上述のような方法によシ、溶融金属を急
冷凝固させて鋳造した鋳片は、冷却速度が遅いため、従
来のインゴツト材と類似の組織しか得られないと考えら
れ、その組織および材質についての検討は殆んどなされ
ていなかった。
〔発明の目的〕
従って、この発明の目的は、溶融金属を急冷凝固させて
薄板状の鋳片全連続鋳造するに当シ、急冷凝固によって
生ずる金属組織の変化を、鋳造およびそれに続く工程の
適正化により顕著なものとし、優れた特性着有する薄板
状鋳片を鋳造する方法を提供することにある。
本発明者等は、溶融金属を急冷し薄板状の鋳片を連続鋳
造するに当り、得られ丸鋳片の組成および組織を均質化
しまたは組織の細粒化vi−(2)る方法を開発すべく
鋭意研究を重ねた。
その結果、前述した同期式または双ロール式等の連続鋳
造方法は、超急冷法に比べて組織の変化は小さいが、急
冷による組織の変化は起シ、この組織の変化は鋳造法全
制御すること、即ち、溶融金属の急冷速度を10℃/秒
以を、105℃/秒未満の範囲内とし、上記範囲内の速
度で急冷しt後に、特定の条件で鋳片を処理すれば顕著
になって、組成および組織が均質化され72:鋳片が得
られ、または、細粒化され九組織を有する鋳片が得られ
ることを知見した。
〔発明の概要〕
この発明は、上記知見に基いてなされたものであって、
溶融金属を急冷して薄板状の鋳片全連続的に鋳造する薄
板状鋳片の製造方法において、前記溶融金属の急冷金り
0℃/秒以を、105℃/秒未満の範囲内の冷却速度に
よって行ない、次いでこの工うにして急冷凝固し良鋳片
k O,3Tm (但し、Tmは絶対温度で表わした融
点)以上の温度で30秒以上保持することによって、組
成および組織が均質化された鋳片全製造し、または、上
記の急冷凝固した鋳片を、0..3から0.9Tmの範
囲内の温度で変態点を通過するように再加熱することに
より。
細粒化され九組織を有する鋳片を製造することに特徴を
有するものである。
〔発明の構成〕
この発明において、溶融金属の急冷を、10℃ρ少以を
、105℃/秒未満の範囲内の冷却速度で行なう理由は
、次の通シである。即ち、上記急冷が10℃/秒未満で
は、通常の方法で鋳造され良鋳片の組織と同じ組織にな
り、組成9組織の均質化゛または組織の細粒化金はかる
ことができない。一方、上記急冷が105℃/秒以上に
なると、鋳片の厚さを200μm程度以下まで薄くせざ
るを得す、従って鋳片の幅も短くなって、その製品が特
殊な用途のもののみに限定される問題が生ずる。
この発明において、溶融金属?上記範囲内の温度まで急
冷し凝固させた後、室温まで冷却せず、0.3Tm以上
の温度で冷却を止め、30秒以上その温度に保持する理
由は、これによって、組織中のミクロな偏析を、実用上
問題にならない程度まで減少させ、組成および組織を均
質化するためである。
上記保持温度が0.3Tm未満では偏析の減少に長時間
を必要とする友め実用的ではなく、また、上記保持時間
が30秒未満では、所望の効果が得られない。
上述した処理を施すことによって効果が得られる鋼種は
、炭素含有量がo、o s wt、 1以上の炭素鋼、
マンガン含有量が0.3 wt 、 4以上の高M。鋼
、燐含有量が0.02wt、4以上の燐添加鋼、ボロン
含有量が(LOO2Wt、4以上のゾロン含有鋼等の偏
析を起しやすい元素を含む鋼種である。
ま友、この発明において、溶融金属を急冷し凝固させ友
後、0.3からo、9Tmの範囲内の温度で変態点全通
過するように再加熱する理由は、これによって組織の細
粒化を図るためである。
即ち、溶融金属を、前述したように、10℃/秒以を、
105℃/秒未満の範囲内の速度で急冷凝固させただけ
では、圧延熱処理材と同等の細粒化を図ることはできず
、また、上記急冷凝固させ良鋳片全圧延によって組織の
細粒化を図ろうとしても、板厚が薄いので圧下比を大き
くとることができないため、所期の細粒効果は得られな
い。
しかしながら、0.3から0.9 ’rmの範囲内の温
度において、固相−固相変態点を有する鋼種は、前記範
囲内の速度で急冷凝固させ友後、変態点以下の温度まで
一旦冷却し、次いで変態点以上の温度に再加熱し、冷却
することからなる変態点全通る加熱処理を施すことに工
って、圧延加工を行なわなくても、ある程度の細粒化を
達成することができる。
このような、冷却途中に施す再加熱および冷却処理は、
何回性なってもよく、この処理に加えて更に圧延加工を
施せば、従来の圧延熱処理材と同等の細粒組織にするこ
とができる。
上記において、再加熱温度が0.37’m未満では、変
態点を通る加熱処理を施しても変態に長時間を要して実
用的ではなく、一方、再加熱温度が0.9Tmヲ超える
と、逆に結晶粒が成長して、細粒化効果が得られない。
′ 上述しt処理を施すことによって効果が得られる鋼種は
、例えば低炭素アルミキルド鋼、極低炭素アルミキルド
鋼等の0.3T111から0.9Tmの温度範囲に変態
点をもつ鋼種である。
〔発明の実施例〕
次に、この発明を更に実施例によシ詳述する。
実施例1 第1表に示す成分組成のSi  Mn鋼の溶鋼を、急冷
凝固法によって、冷却速度即ち鋳片の厚さが異なる数種
類の試験材を調製し、各々の成分偏析を調べた。
成分偏析の調査は、X線マイクロアナライザーによって
行ない、板巾中央部の板厚方向を線分析することに工り
Mnのプロファイルを得、下記(1)式に工ってMnの
偏析度(Pc) k算出した。
但し、C(Mn)max =板厚方向でMn量が最大に
なっ友ときのカウント数 C(Mn)min ’板厚方向でMn量が最小になっ次
ときのカウント数 C(Mn)   :平均カウント数 we 第1図は上記によって求められ7’tM。の偏析度(P
c)と、冷却速度および鋳片の厚さとの関係を示すグラ
フで、○印は本発明方法により、IOC乃以を、105
℃/秒未満の範囲内の冷却速度によって急冷した後、9
00℃で30秒間保持した場合のMnの偏析度を示し、
X印は上記によって急冷凝固後そのまま連続的に空冷し
た場合のMnの偏析度を示す。
第1図から明らかな工うに、冷却速度が早くなるほど、
即ち鋳片の厚さが薄くなるほど偏析度は小さくなるが、
本発明の方法にニジ、急冷凝固後の冷却途中において、
900℃で30秒間保持した場合には、急冷凝固後、そ
のまま連続的に空冷した場合と比較して偏析度が低下し
ている。特に、冷却速度t−102℃/秒以上とすれば
、偏析度は非常に小さくなり、組成および組織の均質化
を図ることができる。
実施例2 第2表に示す成分組成の低炭素アルミキルド鋼の溶鋼を
、急冷凝固法によって、冷却速度即ち鋳片の厚さが異な
る数種類の試験材を調製し、鋳片断面のフェライト粒径
を測定した。
フェライト粒径の測定は切断法によって行ない、板厚中
央部と板厚表層部との平均値を、フェライト粒径とした
第2図は上記によって求められ友平均フェライト粒径と
、冷却速度および鋳片の厚さとの関係を示すグラフであ
る。第2図から明らかなように、冷却速度が早くなるに
従って、フェライト粒径は微細化する。
第3図は上記によシ約り02℃/秒(鋳片厚さ10mm
)の冷却速度で急冷凝固させた試験材に対し1本発明の
方法によって再加熱し几場合と、比較のために再加熱し
ない場合のヒート・ヤターンの一例である。第3図にお
いて、(a)(b)および(c)は本発明の実施例で、
(a) ’rj、 8 s o℃まで急冷後920℃の
温度に再加熱した場合、0))は850℃までの急冷と
その後の920℃への再加熱とt−ふ回縁シ返した場合
、(c)は800℃まで急冷後1150℃の温度に再加
熱し、更に900℃の仕上温度で70チの圧延を行なっ
た場合である。また、(d)および(e)は比較例で、
(d)は上記によシ急冷凝固させた試験材を900℃の
仕上温度で70俤の圧延を行なった場合、(e)は上記
にエフ急冷凝固させ九試験材をそのまま常温まで冷却し
た場合である。
第4図は、上記第3図に示す処理全施した試験材の平均
フェライト粒径を示すグラフである。比較例(e)のよ
うに急冷凝固後常温まで冷却した試験材の平均フェライ
ト粒径は約63μmであるが、実施例(a)のように、
920℃の温度に再加熱した場合の平均フェライト粒径
は約20μmになシ、このような急冷再加熱金くり返し
た(b)の場合には約15μmに、更に、再加熱後圧延
加工を施し友(c)の場合には約10μmまで細粒化し
た。このようなフェライト粒径の細粒化は、比較例(d
)のように、900℃の仕上温度で70%の圧延を行な
つ几場合に匹敵しており、その効果の優れていることが
わかる。
なお、従来の連続鋳造によって鋳造された鋳片の平均フ
ェライト粒径は、2〜5IIIIIである。
第3表は、上述した本発明の実施例(a)(b) (c
)、比較例(d) (e)による鋳片および従来の製造
方法即ち連続鋳造した鋳片全熱間圧延したノースキンパ
ス材の熱延材(f)の機械的性質を示す。なお、比較例
(0の熱延時の加熱温度は1150℃、仕上げ温度は9
21℃、捲取り温度は500℃である。
第3表 ま九、第3表の(a) 、 (b)および(e)は、鋳
片の厚さが105mであるが、比較のために減厚加工上
節し、板厚f 3 mとした後、試験を行なつ窺。第3
表から明らかなように、本発明の実施例(c)の場合は
、比較材の熱延板にほぼ匹敵する材質が得られており、
他の処理材も、溶1I14ヲ急冷凝固させた後の冷却過
程で加工熱処理を施すことにより、材質を向上させるこ
とができた。
〔発明の効果〕
以上述べたように、この発明の方法によれば、溶融金属
を同期式連続鋳造法、双ロール式連続鋳進法等によって
急冷凝固し薄板状の鋳片全連続鋳造するに当シ、急冷凝
固後の鋳片全所定温度で保持し、または、所定温度で再
加熱することにニジ、組成および組織の均質化、または
、圧延加工を施さなくても組織の細粒化が図られる工業
上優れた効果がもたらされる。なお、上記実施例は鋼に
ついて説明したが、この発明は鋼に限定されるものでは
なく、鉄、非鉄合金等についても適用することができる
【図面の簡単な説明】
第1図はM。の偏析度と鋳片の厚さとの関係を示すグラ
フ、第2図は平均フェライト粒径と冷却速度および鋳片
の厚さとの関係を示すグラフ、第3図は所定冷却速度で
急冷凝固させた試験材に対し本発明方法に−って再加熱
した場合と、比較のために再加熱しない場合のヒートI
?ターンの一例を示すグラフ、第4図は第3図に示す処
理を施した試験材の平均フェライト粒径を示すグラフで
ある。 鋳片の厚さくml

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶融金属を急冷して薄板状の鋳片を連続的に鋳造
    する薄板状鋳片の製造方法において、前記溶融金属の急
    冷を、10℃/秒以上、10^5℃/秒未満の範囲内の
    冷却速度によつて行ない、次いでこのようにして急冷凝
    固した鋳片を、0.3Tm(但し、Tmは絶対温度で表
    わした融点)以上の温度で30秒以上保持することを特
    徴とする薄板状鋳片の製造方法。
  2. (2)溶融金属を急冷して薄板状の鋳片を連続的に鋳造
    する薄板状鋳片の製造方法において、前記溶融金属の急
    冷を、10℃/秒以上、10^5℃/秒未満の範囲内の
    冷却速度により行なつて、0.9Tm(但し、Tmは絶
    対温度で表わした融点)以下の温度まで冷却し、次いで
    、0.3から0.9Tmの範囲内の温度で、変態点を通
    過するように再加熱することを特徴とする薄板状鋳片の
    製造方法。
  3. (3)10℃/秒以上、10^5℃/秒未満の範囲内の
    冷却速度による急冷と、0.3から0.9Tmの範囲内
    の温度による変態点通過再加熱処理とを複数回行なうこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(2)項に記載の薄板
    状鋳片の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63195253A (ja) * 1987-02-10 1988-08-12 Takatsugu Kusakawa りん青銅薄板の製造方法
JPS63235455A (ja) * 1987-03-20 1988-09-30 Mitsubishi Electric Corp 高強度銅合金の製造方法

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