(57)【要約】【課題】被削性に優れるＢ添加低炭快削鋼の製造において、連続鋳造用スライディングノズルプレートの溶損を防止する製造方法を提供する。【解決手段】質量％で，Ｃ：０．００５〜０．２％，Ｓｉ：０．００１〜０．５％，Ｍｎ：０．３〜３．０％，Ｐ：０．００１〜０．２％，Ｓ：０．４０〜０．５０％，Ｂ：０．００１〜０．０１５％，Ｏ：０．００５〜０．０１２％，Ｃａ：０．０００１〜０．００１０％，Ｎ：０．００３〜０．０１５％、Ａｌ≦０．０１％を含有し，残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる鋼を、ＬＦ工程での溶鋼処理を経て連続鋳造により製造するに際し，ＬＦ工程前の溶鋼中溶解酸素濃度を２００ｐｐｍ以下とし、あるいは、連続鋳造に供する溶鋼中介在物の平均ＭｎＯ濃度を３０質量％以下とすることを特徴とするＢを添加した低炭快削鋼の製造方法。【選択図】図１
2008133503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で，Ｃ：０．００５〜０．２％，Ｓｉ：０．００１〜０．５％，Ｍｎ：０．３〜３．０％，Ｐ：０．００１〜０．２％，Ｓ：０．４０〜０．５０％，Ｂ：０．００１〜０．０１５％，Ｏ：０．００５〜０．０１２％，Ｃａ：０．０００１〜０．００１０％，Ｎ：０．００３〜０．０１５％、Ａｌ≦０．０１％を含有し，残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる鋼を、ＬＦ工程での溶鋼処理を経て連続鋳造により製造するに際し，ＬＦ工程前の溶鋼中溶解酸素濃度を２００ｐｐｍ以下とすることを特徴とするＢを添加した低炭快削鋼の製造方法。
【請求項２】
質量％で，Ｃ：０．００５〜０．２％，Ｓｉ：０．００１〜０．５％，Ｍｎ：０．３〜３．０％，Ｐ：０．００１〜０．２％，Ｓ：０．４０〜０．５０％，Ｂ：０．００１〜０．０１５％，Ｏ：０．００５〜０．０１２％，Ｃａ：０．０００１〜０．００１０％，Ｎ：０．００３〜０．０１５％、Ａｌ≦０．０１％を含有し，残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる鋼を、ＬＦ工程での溶鋼処理を経て連続鋳造により製造するに際し，連続鋳造に供する溶鋼中介在物の平均ＭｎＯ濃度を３０質量％以下とすることを特徴とするＢを添加した低炭快削鋼の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の製造方法において、連続鋳造する際、Ａｌ2Ｏ3含有量が６０〜８０質量％，ＭｇＯ含有量が２０〜３５質量％である連続鋳造用スライディングノズルプレートを使用することを特徴とするＢを添加した低炭快削鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，自動車や一般機械などに用いられ，切削時の工具寿命と仕上げ面粗さおよび切り屑処理性に優れる，Ｂを添加した低炭快削鋼の製造方法に関わり、詳しくは、連続鋳造用スライディングノズルプレートの溶損防止を図る方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般機械や自動車は多種の部品を組み合わせて製造されているが，その部品は要求精度と製造効率の観点から多くの場合，切削工程を経て製造されている。その際，コスト低減と生産能率の向上が求められ，鋼にも被削性の向上が求められている。特に低炭硫黄快削鋼ＳＵＭ２３や低炭硫黄鉛複合快削鋼ＳＵＭ２４Ｌは，被削性を重視して発明されてきた。これまで被削性を向上させるために，Ｓ，Ｐｂなどの被削性向上元素を添加するのが有効であることが知られている。しかし需要家によってはＰｂを環境負荷元素として使用を避ける場合もあり，その使用量を低減する方向にある。
【０００３】
Ｐｂの添加を避けて被削性を向上させる技術として、例えば特許文献１、２には、Ｂを添加した低炭快削鋼が提案されている。
【０００４】
連続鋳造において、タンディッシュから鋳型への溶鋼注入量制御のため、スライディングノズルが用いられる。スライディングノズルは、一般的にタンディッシュと浸漬ノズルとの間に２枚重ねまたは３枚以上の中部に孔を有したスライディングノズルプレートが用いられている。タンディッシュのスライディングノズルプレートの耐火材料としては，耐熱衝撃性が良く原料コストが安いＡｌ2Ｏ3−カーボン質耐火物やＭｇＯ−カーボン質耐火物が広く適用されている。
【０００５】
スライディングノズルプレートの溶損対策として、例えば特許文献３、４には、マグネシア・アルミナ質のプレート煉瓦を使用することが提案されている。しかし、特に効果を発揮する具体的な溶鋼成分組成については、何ら開示していない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３２９３３５号公報
【特許文献２】特開２００４−１７６１７６号公報
【特許文献３】特開２００２−２９８３３号公報
【特許文献４】特開２００２−３６２９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
タンディッシュにスライディングノズルを用いた連続鋳造において、特にＢを添加した低炭快削鋼の鋳造時にスライディングノズルプレートの溶損が激しく進行する現象が見られた。スライディングノズルプレートのうち、溶鋼と接する内孔部（孔の壁及び摺動面）が特に溶損しやすく、鋳造中に溶鋼の流量が乱れて安定的な鋳造が出来なくなるばかりか，鋳造間でのダンディッシュ交換が必要となるなど連々鋳の実施などにも支障をきたし生産障害を引き起こしてしまう場合がある。
【０００８】
本発明は上記事情を鑑みてなされたもので，自動車や一般機械に用いられ，特に切削時の工具寿命，仕上げ面粗さ，及び切り屑処理性に代表される被削性に優れる，Ｂ添加低炭快削鋼の製造において、連続鋳造用スライディングノズルプレートの溶損を防止する製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
Ｂ添加低炭快削鋼の鋳造時に発生するスライディングノズルプレートの溶損は、Ｂ添加低炭快削鋼の溶鋼中に含まれる非金属介在物が高濃度のＭｎＯやＢ2Ｏ3の低融点酸化物を含有しており、そのような組成を有する介在物がスライディングノズルプレートに付着し、スライディングノズルプレートの粒界の侵食を助長し、それが耐火物溶損の主要因となるためである。そのため、上記のような低融点酸化物を多量に含む鋼で、良好な被削性と耐溶損性を両立させることは困難であった。
【００１０】
本発明者らは，種々の実験，調査を行なうことにより，低炭系の快削鋼に代表される高酸素，高Ｍｎ含有し、且つＢを含有する鋼を転炉−ＬＦ工程で溶製し、次いで連続鋳造するに際し，低融点酸化物であるＭｎＯやＢ2Ｏ3を含有した介在物の生成挙動がタンディッシュのスライディングノズルプレートの溶損現象と多大な相関があることを知見し得た。本発明はこれらの知見に基づきなされたものであり，その要旨は以下に示す通りである。
（１）質量％で，Ｃ：０．００５〜０．２％，Ｓｉ：０．００１〜０．５％，Ｍｎ：０．３〜３．０％，Ｐ：０．００１〜０．２％，Ｓ：０．４０〜０．５０％，Ｂ：０．００１〜０．０１５％，Ｏ：０．００５〜０．０１２％，Ｃａ：０．０００１〜０．００１０％，Ｎ：０．００３〜０．０１５％、Ａｌ≦０．０１％を含有し，残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる鋼を、ＬＦ工程での溶鋼処理を経て連続鋳造により製造するに際し，ＬＦ工程前の溶鋼中溶解酸素濃度を２００ｐｐｍ以下とすることを特徴とするＢを添加した低炭快削鋼の製造方法。
（２）質量％で，Ｃ：０．００５〜０．２％，Ｓｉ：０．００１〜０．５％，Ｍｎ：０．３〜３．０％，Ｐ：０．００１〜０．２％，Ｓ：０．４０〜０．５０％，Ｂ：０．００１〜０．０１５％，Ｏ：０．００５〜０．０１２％，Ｃａ：０．０００１〜０．００１０％，Ｎ：０．００３〜０．０１５％、Ａｌ≦０．０１％を含有し，残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる鋼を、ＬＦ工程での溶鋼処理を経て連続鋳造により製造するに際し，連続鋳造に供する溶鋼中介在物の平均ＭｎＯ濃度を３０質量％以下とすることを特徴とするＢを添加した低炭快削鋼の製造方法。
（３）上記（１）または（２）記載の製造方法において、連続鋳造する際、Ａｌ2Ｏ3含有量が６０〜８０質量％，ＭｇＯ含有量が２０〜３５質量％である連続鋳造用スライディングノズルプレートを使用することを特徴とするＢを添加した低炭快削鋼の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば，切削時の工具寿命，仕上げ面粗さ，及び切り屑処理性の被削性に優れる快削鋼を連続鋳造するに際し、連続鋳造用スライディングノズルプレートの溶損を防止して安定して製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明について最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
本発明は、鉛を添加しなくても十分な被削性，特に良好な仕上げ面粗さを得るための鋼成分組成を特定すると共に，ＬＦ工程前の溶鋼中溶解酸素濃度を制御して、連続鋳造に供する溶鋼中の介在物組成を適正に制御することにより上記課題が解決できることを見出し、完成されたものである。
【００１４】
先ず、本発明の快削鋼に含有させる成分元素の規定理由を以下に説明する。
【００１５】
［Ｃ］；０．００５〜０．２％
Ｃは鋼材の基本強度と鋼中の酸素量に関係するので被削性に大きな影響を及ぼす。Ｃを多く添加して強度を高めると被削性を低下させるのでその上限を０．２％とした。一方，単純に吹錬によってＣ量を低減させすぎるとコストが嵩むだけでなく，Ｃによる脱酸が行なわれなくなるため鋼中酸素量が多量に残存してピンホール等の不具合の原因となる。従ってピンホール等の不具合を容易に防止できるＣ量である０．００５％を下限とした。
【００１６】
［Ｓｉ］；０．００１〜０．５％
Ｓｉの過度な添加は硬質酸化物を生じて被削性を低下させるが，適度な添加は酸化物を軟質化させ，被削性を低下させない。その上限は０．５％であり，それ以上では硬質酸化物を生じる。０．００１％未満では酸化物の軟質化が困難になるとともに工業的にはコストがかかる。
【００１７】
［Ｍｎ］；０．３〜３．０％
Ｍｎは鋼中硫黄をＭｎＳとして固定・分散させるために必要である。また，鋼中酸化物を軟質化させ，酸化物を無害化させるために必要である。その効果は添加するＳ量にも依存するが，０．３％未満では添加ＳをＭｎＳとして十分に固定できず，表面疵が生じ，ＳがＦｅＳとなり脆くなる。ＭｎＳ量が大きくなると素地の硬さが大きくなり被削性や冷間加工性が低下するので，３．０％を上限とした。
【００１８】
［Ｐ］；０．００１〜０．２％
Ｐは鋼中において素地の硬さが大きくなり，冷間加工性だけでなく，熱間加工性や鋳造特性が低下するので，その上限を０．２％にしなければならない。一方，被削性向上に効果がある元素で下限値を０．００１％とした。
【００１９】
［Ｓ］；０．４０〜０．５０％
ＳはＭｎと結合してＭｎＳを主成分とする硫化物として存在する。ＭｎＳを主成分とする硫化物は被削性を向上させるが，伸延したＭｎＳを主成分とする硫化物は鋳造時の異方性を生じる原因の一つである。大きなＭｎＳを主成分とする硫化物は避けるべきであるが，被削性向上の観点からは多量の添加が好ましい。従ってＭｎＳを主成分とする硫化物を微細分散させることが好ましい。Ｐｂを添加しない場合の被削性向上には０．４％以上の添加が必要である。一方，Ｓ添加量が多すぎると粗大ＭｎＳを主成分とする硫化物の生成が避けられないだけでなく，ＦｅＳ等による鋳造特性，熱間変形特性の劣化から製造中に割れを生じる。そのため上限を０．５０％とした。
【００２０】
［Ｂ］；０．００１〜０．０１５％
ＢはＢＮとして析出すると被削性向上に効果がある。特にＭｎＳを主成分とする硫化物と複合析出してマトリックス中に微細分散することでより顕著となる。これらの効果は０．００１％未満では顕著でなく，０．０１５％を超えて添加すると溶鋼中で耐火物との反応が激しくなり，鋳造時に耐火物の溶損が大きくなり，製造性を著しく損なう。そこで０．００１％〜０．０１５％を適正範囲とした。
【００２１】
被削性と共に熱間延性を得るには、Ｂ含有量とＮ含有量とが、１．３×Ｂ−０．００２２≦Ｎ≦１．３×Ｂ＋０．００３４の関係を満足するのが好ましい。
【００２２】
［Ｏ］；０．００５〜０．０１２％
本発明鋼は、ＭｎＳの微細分散により被削性を向上させる際に析出核として酸化物を利用している。酸素濃度が０．００５％未満では十分にＭｎＳを主成分とする硫化物を微細分散させることができず，粗大なＭｎＳを生じ被削性や機械的性質にも悪影響を及ぼす。またＳｉｍｓのII型といわれる形態のＭｎＳを主成分とする硫化物が生成することで被削性は劣化する。更に溶鋼中で脱硫反応が起き易くなり，安定したＳ添加が出来なくなる。従って０．００５％を酸素量の下限とした。
【００２３】
一方、鋼中の酸素濃度が高すぎると、Ｏは酸化物ならず単独で存在する場合には冷却時に気泡となり，ピンホールの原因となる。硬質介在物の生成により被削性の劣化や疵の原因となる場合もある。更に被削性向上のために添加しているＢを溶鋼中で酸化物として消費してしまい，ＢＮになる有効Ｂ量を減少させて被削性に影響を及ぼす場合がある。酸素量が０．０１２％を超えると溶鋼中でＢの酸化物が生成しやすくなり，実質的にＢＮとなるＢが減少して被削性を劣化させ，更には硬質酸化物が多量に生成し疵発生量が増大するため，０．０１２％を酸素量の上限とした。なおＯの制御にはＣａの添加が有効である。
【００２４】
［Ｃａ］；０．０００１〜０．００１０％
Ｃａは脱酸元素であり，鋼中の酸素量を制御することができ，酸化物を形成しやすいＢの歩留りを安定させ，更に硬質酸化物の生成を抑制することができる。また微量であれば軟質酸化物を生成し，被削性を向上させる働きがある。０．０００１％未満ではその効果は全く無く，０．００１０％超では多量の軟質酸化物を生成することで工具刃先へ凹凸をもって付着し，更に被削性や熱間延性を低下させる。従って成分範囲を０．０００１〜０．００１０％と規定した。
【００２５】
［Ｎ］；０．００３〜０．０１５％
ＮはＢと結合してＢＮを生成し、被削性を向上させる。この効果はＮ濃度０．００３％未満では十分に得られず、さらにＢ濃度によっては多量の固溶Ｂが残存し、鋼材の硬化を招き好ましくない。よって下限を０．００３％とする。また、Ｎ濃度が０．０１５％を超えるとＢＮによる被削性向上効果が飽和し、さらにＢ濃度によっては多量の固溶Ｎが残存し、圧延疵の発生を招き好ましくない。よって上限を０．０１５％とする。そのうえで、製造性と被削性の両立を図るには、Ｎ濃度に関して本発明の範囲内でさらに以下の式で限定される範囲とすることが好ましい。
１．３×［％Ｂ］−０．００２２≦［％Ｎ］≦１．３×［％Ｂ］＋０．００３４
ここで、［％Ｂ］および［％Ｎ］はそれぞれ鋼中ＢおよびＮ濃度を質量％で表したものである。
【００２６】
［Ａｌ］；≦０．０１％
Ａｌは脱酸元素で，鋼中にはＡｌ2Ｏ3やＡｌＮを生成する。しかしＡｌ2Ｏ3は硬質なので切削時に工具損傷の原因となり，磨耗を促進させる。またＡｌＮを形成することでＢＮを形成するためのＮが減少してしまい被削性が低下する。そこでＡｌ2Ｏ3やＡｌＮを多量に生成しない０．０１％以下とした。
【００２７】
次に、スライディングノズルプレートの溶損を防止するための、ＬＦ工程前の溶鋼中溶解酸素濃度、あるいは連続鋳造に供する溶鋼中介在物の平均ＭｎＯ濃度の規定根拠について説明する。
【００２８】
本発明鋼の鋼成分組成において、Ｍｎ，Ｂは同時に酸素との親和力の強い元素であり，一定量の溶解酸素（フリー酸素）存在下においてはＭｎＯやＢ2Ｏ3などの酸化物系介在物の形成が不可避である。さらにこれらの酸化物は低融点であるという特徴を有し，ＭｎＯやＢ2Ｏ3を多量に含んだ介在物と耐火物とが接触すると容易に耐火物を侵食してしまうことになる。
【００２９】
このような低融点系介在物の生成回避のためにはフリー酸素の制御が必要であるが，上記鋼を転炉−ＬＦ工程経由にて連続鋳造する際にダンディッシュノズルプレートの溶損を回避し安定製造するためには，特にＬＦ処理前でのフリー酸素を制御することにより介在物中のＭｎＯやＢ2Ｏ3の生成量を低減させることが重要となる。
【００３０】
具体的には，ＬＦ処理前の溶鋼中溶解酸素濃度（フリー酸素濃度）を２００ｐｐｍ以下とすることにより、介在物中のＭｎＯやＢ2Ｏ3の生成量が低減し、スライディングノズルプレートの溶損が防止される。このとき、鋳造直前の溶鋼中介在物組成のうち、平均ＭｎＯ濃度が３０質量％以下となっており、これによってスライディングノズルプレートの溶損が防止される。
【００３１】
ＬＦ処理前に溶鋼中に生成した介在物の大部分はＬＦ処理中に浮上除去される。しかし、介在物組成のうちでＭｎＯやＢ2Ｏ3については、主にＬＦ処理中に溶鋼中の溶解酸素とＭｎやＢが反応することによって生成する。そしてＬＦ処理中に生成した介在物はＬＦ処理が完了するまでに十分に浮上除去することができず、連続鋳造の段階で溶鋼中に残存する。
【００３２】
ＬＦ処理前のフリー酸素濃度が２００ｐｐｍを超えて存在すると、ＬＦ処理中のＭｎＯ，Ｂ2Ｏ3が過剰に生成してしまい，ＬＦ処理中の浮上分離が起こったとしても一部は溶鋼中に残存し、これらＭｎＯ，Ｂ2Ｏ3がスライディングノズルプレートを溶損することとなる。即ち、鋳造時のノズルプレート溶損を防止するに十分な低融点介在物濃度の制御が困難となる。これに対し、ＬＦ処理前の溶鋼中溶解酸素濃度（フリー酸素濃度）を２００ｐｐｍ以下とすることにより、介在物中のＭｎＯやＢ2Ｏ3の濃度が低減し、スライディングノズルプレートの溶損が防止される。
【００３３】
低融点介在物生成回避の観点からは，ＬＦ前のフリー酸素濃度は低いほど良いが，１５０ｐｐｍ未満まで低下させてしまうとスラグ／メタル間での脱硫反応が進行し，被削性維持のために必要なＳの確保が困難となってしまうので、１５０ｐｐｍ以上とするのが好ましい。
【００３４】
ＬＦ処理前の溶鋼中溶解酸素濃度（フリー酸素濃度）の測定方法としては、起電力差測定法を用いることができる。
【００３５】
図１は、溶鋼成分としてＣ：０．０４〜１．０％，Ｓｉ：０．０１％，Ｍｎ１．１：１．２〜％，Ｐ：０．０７〜０．０９％，Ｓ：０．４０〜０．５０％，Ｂ：０．００７〜０．０１４％，Ｏ：０．００７〜０．０１１％，Ｃａ：０．０００２〜０．０００５％，Ｎ：０．００７〜０．０１４％，Ａｌ：≦０．０１％の組成の溶鋼について，ＬＦ処理前のフリー酸素レベルとタンディッシュのスライディングノズルの溶損状況の関係を調査した結果を示したものである。
【００３６】
図２は、ダンディッシュ中溶鋼から金型サンプラーにより採取したサンプルにおける介在物中平均ＭｎＯ濃度とタンディッシュのスライディングノズルの溶損状況を調査した結果を示したものである。
【００３７】
図１、２中、□はスライディングノズルの材料としてＭｇＯ−Ｃ質（ＭｇＯ＝８７％，Ａｌ2Ｏ3＝１０％，Ｃ＝３％）のものを使用し，●はスピネル−Ｃ質（Ａｌ2Ｏ3＝６９％，ＭｇＯ＝２７％，Ｃ＝２．５％，金属Ａｌ＝１％，ＣａＯ＝０．５％）のものを使用した結果である。また，溶損指数はＭｇＯ−Ｃ耐火物使用時のＬＦ前フリー酸素レベルが２００ｐｐｍであるときの溶損速度を１として，各々の溶損速度を指数化した値である。
【００３８】
図３は、ＬＦ処理前のフリー酸素レベルとダンディッシュ段階における介在物中平均ＭｎＯ濃度との関係を調査した結果を示す図である。
【００３９】
図１，図２から明らかなように従来の耐火物（ＭｇＯ−Ｃ耐火物）を使用した際にはＬＦ前フリー酸素レベルが２００ｐｐｍを超える場合や介在物中ＭｎＯ濃度が３０％を超えるとスライディングノズルプレートの溶損が大幅に促進される。これは図３から明らかなように，ＬＦ前フリー酸素レベルと介在物中ＭｎＯ濃度に明らかな相関が認められるためである。
【００４０】
以上により、本発明は、ＬＦ処理前の溶鋼中溶解酸素濃度（フリー酸素濃度）を２００ｐｐｍ以下、或いは鋳造直前の溶鋼中介在物の平均ＭｎＯ濃度を３０質量％以下と規定した。
【００４１】
本発明で、介在物中のＭｎＯ濃度のみを規定する理由は，Ｂ2Ｏ3もスライディングノズルプレートの溶損に寄与するが、Ｂ2Ｏ3はＭｎＯと同様な挙動を示し、また、ＭｎＯの方が溶鋼中での存在量が十分に多いことから、ＭｎＯ濃度で代表させても十分に目的を達成できるためである。
【００４２】
ＬＦ処理前のフリー酸素制御方法及び介在物中のＭｎＯ，Ｂ2Ｏ3の低減策としては，ＬＦ処理前に事前脱酸を行なうことが効果的である。事前脱酸は、転炉出鋼時、あるいはＬＦ処理開始時に取鍋内溶鋼に脱酸剤を添加することによって行う。ここで，脱酸剤としては，Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｃａなどの元素が挙げられる。
【００４３】
フリー酸素の制御方法としては転炉出鋼時の吹止炭素濃度を上昇させる，すなわち高炭吹止操業も効果的である。溶鋼中のフリー酸素濃度は転炉吹止時の［Ｃ］−［Ｏ］平衡で決まる。従って，転炉吹止時の炭素濃度を０．０７質量％以上とすることで，ＬＦ前のフリー酸素濃度を適正範囲に制御することが可能となる。
【００４４】
ＭｎＯやＢ2Ｏ3の酸化物系介在物の生成を低減することにより，ＭｎＳ及びＢＮの生成消費されるべきＭｎ，Ｂの量が増加し，これらの析出物の微細分散が促進されることから，より被削性に優れた快削鋼を得ることが可能となる。
【００４５】
さらに、より安定して連続鋳造するためには，上述のＬＦ前のフリー酸素と介在物中ＭｎＯ濃度の制御に加えて，タンディッシュのスライディングノズルプレート材質としてはスピネル（ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）質を使用することが好ましい。これは，スピネル材質がＭｎＯやＢ2Ｏ3などの低融点化合物に対し極めて高い耐食性を示すからである。なお，スピネル材質として好ましい組成としては，Ａｌ2Ｏ3含有量が６０〜８０質量％，ＭｇＯ含有量が２０〜３５質量％である。残余の好ましい成分としては，スラグとの対濡れ性確保の観点からグラファイトなどの炭素系物質：１〜３質量％，結合材（バインダー成分）としてのＣａＯあるいはＹ2Ｏ3：０．１〜１．０質量％，耐食性保護材としての金属Ａｌ：１〜３質量％などの成分含むことが望ましい。
【００４６】
図１，図２に見られるように、ＬＦ前のフリー酸素と介在物中ＭｎＯ濃度の制御に加えて，スライディングノズルプレートにスピネル−Ｃ質の耐火物を使用することで、溶損がさらに抑制される。
【実施例】
【００４７】
本発明の効果を実施例によって説明する。
【００４８】
表１に示す組成の鋼を３００ｔ転炉−ＬＦ工程経由にて連続鋳造に供した。表２には、表１に示す各実施例の転炉吹き止めＣ濃度、ＬＦ前の事前脱酸の有無、ＬＦ前フリー酸素濃度及びダンディッシュ中溶鋼から金型サンプラーにより採取したサンプル中の介在物中平均ＭｎＯ濃度を示す。ここで，ＬＦ前のフリー酸素は起電力差測定方法によって測定した。また介在物中各成分の平均濃度とは，採取したサンプルの１０００ｍｍ2断面中から検出される任意の１０個の酸化物，硫化物についてＥＰＭＡ等にて定量調査した組成の平均値であり，圧延後の平均介在物濃度も同一の断面積内に存在する任意の介在物１０個のＥＰＭＡ等調査による平均組成を示す。
【００４９】
なおこの場合，ＬＦ処理前のフリー酸素濃度調整のために事前脱酸を行う場合、事前脱酸材としては，Ｓｉを用いた。
【００５０】
タンディッシュのスライディングノズル材質としてはＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3を主としたスピネル−Ｃ材質のもの（ＭｇＯ＝２７％，Ａｌ2Ｏ3＝６９％）とＭｇＯを主成分としたＭｇＯ−Ｃ質（ＭｇＯ＝８７％，Ａｌ2Ｏ3＝１０％）のものを使用した事例を示した。各実施例毎のスライディングノズルプレート材質を表２に示す。またスライディングノズルプレートの溶損状況については、比較例の溶損速度の平均値を１とし、相対的な溶損速度を表２に溶損指数として示した。
【００５１】
なお，表１、２に比較例を併せて示す。比較例は，工程としては発明例と同じく３００ｔ転炉−ＬＦ工程にて溶製を行なったが，いずれの事例でもＬＦ処理前の事前脱酸を行なわず，かつタンディッシュのスライディングノズルプレート材質としてはＭｇＯ−Ｃ質のみを使用した。
【００５２】
材料の被削性はドリル穿孔試験、プランジ切削試験、長手旋削試験の代表的な３種類の切削方法によって評価した。ドリル穿孔試験は累積穴深さ１０００ｍｍまで切削可能な最高の切削速度（いわゆるＶＬ１０００，単位：ｍ／ｍｉｎ）で被削性を評価する方法である。プランジ切削試験は高速度鋼の突切工具によって工具形状（構成刃先形状）を転写して仕上げ面粗さを評価する方法である。長手旋削試験は超硬工具を長手方向に送りながら鋼材外周を切り込む切削方法で、プランジ切削と同様、工具形状の転写での仕上げ面粗さを評価する方法である。実験では工具磨耗が進行した状態での被削性の差を評価できる８００個切削後の仕上げ面粗さで評価した。仕上げ面粗さは触針式粗さ計で測定し、１０点表面粗さＲｚ（単位：μｍ）を仕上げ面粗さを示す指標とした。切り屑処理性に関しては切り屑カール時の半径が小さいもの、あるいは分断されているものが好ましく、○とした。巻き数が多くとも曲率半径が小さいもの、あるいは曲率半径が大きくとも切り屑長さが１００ｍｍに達しなかったものは良好で○とした。切り屑が２０ｍｍを超えた曲率半径で３巻き以上連続してカールして長く伸びた切り屑を不良とし、×とした。
【００５３】
【表１】
2008133503.tif 000003
【００５４】
【表２】
2008133503.tif 000004
【００５５】
【表３】
2008133503.tif 000005
【００５６】
本発明１〜１０は本発明による発明例を示す。これに対し，比較例１１〜１３は従来法としての比較例を示す。なお表２中のタンディッシュスライディングノズルプレート溶損指数とは，比較例において見られた溶損速度の平均値を１として示したものである。
【００５７】
本発明１〜４、７〜１０については、ＬＦ前事前脱酸を行った結果として、また本発明５、６は転炉吹き止めＣ濃度を０．０７質量％以上とすることにより、いずれもＬＦ前フリー酸素濃度を２００ｐｐｍ以下に抑えることができた。その結果、本発明１〜１０においては、いずれもタンディッシュ内介在物中の平均ＭｎＯ濃度が３０質量％以下であり、いずれもタンディッシュのスライディングノズルの溶損が少なく、特にスライディングノズルプレートにスピネル−Ｃ材質を使用した実施例１〜６は極めて良好な製造性を示す。これに対し，比較例ではいずれもＬＦ処理前のフリー酸素濃度が高いことに起因して鋳造前（タンディッシュ内）の介在物中ＭｎＯ濃度が３０％を超えておりスライディングノズルの溶損大という結果となっている。
【００５８】
また、表３に示すとおり、タンディッシュのスライディングノズル溶損が少なく良好な製造性を示す本発明例１〜１０ではＭｎＳ及びＢＮの生成消費されるべきＭｎ，Ｂの量が増加しているため、良好な被削性を示した。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ＬＦ処理前のフリー酸素レベルとタンディッシュのスライディングノズル溶損指数の関係を示す図である。
【図２】ダンディッシュ段階にて金型サンプラーにより採取したサンプルにおける介在物中平均ＭｎＯ濃度とタンディッシュのスライディングノズル溶損指数の関係を示す図である。
【図３】ＬＦ処理前のフリー酸素レベルとダンディッシュ段階における溶鋼中介在物の平均ＭｎＯ濃度との関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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