(57)【要約】鋼ストリップ及び鋼ストリップ製造方法が提供される。図示した実施の形態において、鋼ストリップ製造方法は、完成ストリップの微構造に関して所望の降伏強さを提供するよう選択された残留物濃度２．０重量％以下の溶鋼をストリップに連続鋳造し、ストリップを冷却して８５０℃〜４００℃の温度範囲でストリップをオーステナイトからフェライトに変えることを含む。降伏強さ特性を改良した鋳造鋼が斯かる方法で製造される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）　完成ストリップの微構造に関して所望の降伏強さを提供するよう選択された残留物濃度の溶鋼を、オーステナイト粒を含むストリップに連続鋳造し、
（ｂ）　鋳造ストリップを冷却して、８５０℃と４００℃との間の温度範囲でストリップ中のオーステナイト粒をフェライトに変える
段階を含む鋼ストリップ製造方法。
【請求項２】
残留物の全量が２．０重量％以下である、請求項１の方法。
【請求項３】
残留物の全量が１．２重量％以下である、請求項１の方法。
【請求項４】
段階（ａ）で造られた鋳造ストリップが２ｍｍ以下の厚を有する、請求項１乃至３のいずれかの方法。
【請求項５】
段階（ａ）で造られた鋳造ストリップが、柱状であるオーステナイト粒を含む、請求項１乃至４のいずれかの方法。
【請求項６】
鋼が低炭素鋼である、請求項１乃至５のいずれかの方法。
【請求項７】
低炭素鋼がケイ素／マンガンキルド鋼である、請求項６の方法。
【請求項８】
ケイ素／マンガンキルド鋼が、重量％で以下を含む、請求項７の方法。
炭素　　　　　０．０２〜０．０８％
マンガン　　　０．３０〜０．８０％
ケイ素　　　　０．１０〜０．４０％
硫黄　　　　　０．００２〜０．０５％
アルミニウム　０．０１％以下
【請求項９】
低炭素鋼がアルミニウムキルド鋼である、請求項１乃至６のいずれかの方法。
【請求項１０】
アルミニウムキルド低炭素鋼が以下の重量組成を有する、請求項９の方法。
炭素　　　　　０．０２〜０．０８％
マンガン　　　０．４０％最大
ケイ素　　　　０．０５％最大
硫黄　　　　　０．００２〜０．０５％
アルミニウム　０．０５％最大
【請求項１１】
連続鋳造機が双ロール鋳造機である、請求項１乃至１０のいずれかの方法。
【請求項１２】
段階（ａ）の鋳造ストリップを、段階（ｂ）の前にインライン熱間圧延する段階を更に含む、請求項１乃至１１のいずれかの方法。
【請求項１３】
段階（ｂ）が、鋳造ストリップを冷却し、８５０℃と４００℃の間の温度範囲、少なくとも０．０１℃／秒の選択冷却速度でストリップをオーステナイトからフェライトに変えて鋳造ストリップの所要の降伏強さを提供する微構造を生み出すことを含み、微構造が
（ｉ）　大部分が多角形フェライト、
（ｉｉ）　多角形フェライトと低温変態産物との混合物、
（ｉｉｉ）　大部分が低温変態産物、
を含む群から選択される、請求項１乃至１２のいずれかの方法。
【請求項１４】
微構造が（ｉｉ）多角形フェライトと低温変態産物との混合物、又は、（ｉｉｉ）大部分が低温変態産物、のいずれかであるよう冷却速度が選択される、請求項１３の方法。
【請求項１５】
（ａ）　完成ストリップの微構造に関して所望の降伏強さを提供するよう選択された残留物濃度の溶鋼を、オーステナイト粒を含むストリップに連続鋳造し、
（ｂ）　鋳造ストリップを冷却して８５０℃と４００℃との間の温度範囲でストリップ中のオーステナイト粒をフェライトに変える
という段階で造られる鋳造鋼ストリップ。
【請求項１６】
残留物の全量が２．０重量％以下である、請求項１５の鋳造鋼ストリップ。
【請求項１７】
残留物の全量が１．２重量％以下である、請求項１５の鋳造鋼ストリップ。
【請求項１８】
段階（ａ）で造られる鋳造ストリップが、柱状であるオーステナイト粒を含む、請求項１５乃至１７のいずれかの鋳造鋼ストリップ。
【請求項１９】
鋼が低炭素鋼である、請求項１５乃至１８のいずれかの鋳造鋼ストリップ。
【請求項２０】
低炭素鋼がケイ素／マンガンキルド鋼である、請求項１９の鋳造鋼ストリップ。
【請求項２１】
ケイ素／マンガンキルド鋼が、重量％で以下を含む、請求項２０の鋳造鋼ストリップ。
炭素　　　　　０．０２〜０．０８％
マンガン　　　０．３０〜０．８０％
ケイ素　　　　０．１０〜０．４０％
硫黄　　　　　０．００２〜０．０５％
アルミニウム　０．０１％以下
【請求項２２】
低炭素鋼がアルミニウムキルド鋼である、請求項１９の鋳造鋼ストリップ。
【請求項２３】
アルミニウムキルド低炭素鋼が以下の重量組成を有する、請求項２２の鋳造鋼ストリップ。
炭素　　　　　　０．０２〜０．０８％
マンガン　　　　０．４０％最大
ケイ素　　　　　０．０５％最大
硫黄　　　　　　０．００２〜０．０５％
アルミニウム　　０．０５％最大
【請求項２４】
段階（ａ）の鋳造ストリップを、段階（ｂ）の前にインライン熱間圧延する段階を更に含む、請求項１５乃至２３のいずれかの鋳造鋼ストリップ。
【請求項２５】
段階（ｂ）が、鋳造ストリップを冷却し、８５０℃と４００℃の間の温度範囲、少なくとも０．０１℃／秒の選択冷却速度でストリップをオーステナイトからフェライトに変え、鋳造ストリップの所要の降伏強さを提供する微構造を生み出す段階を含み、微構造が
（ｉ）　大部分が多角形フェライト、
（ｉｉ）　多角形フェライトと低温変態産物との混合物、
（ｉｉｉ）　大部分が低温変態産物、
を含む群から選択される、請求項１５の鋳造鋼ストリップ。
【請求項２６】
微構造が（ｉｉ）多角形フェライトと低温変態産物との混合物、又は、（ｉｉｉ）大部分が低温変態産物のいずれかであるよう、冷却速度が選択される、請求項２５の鋳造ストリップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願は、２０００年１０月２日提出のオーストラリア仮特許出願第ＰＲ０４６０号を優先権主張する。
【０００２】
本発明は、鋼ストリップ製造方法及びその方法で製造される鋳造ストリップに関する。
【０００３】
特に、本発明は、連続ストリップ鋳造機での鋼ストリップの製造に関する。
【０００４】
本明細書で使われる「ストリップ」なる語は板厚５ｍｍ以下の産物を意味すると理解すべきである。
【０００５】
【従来の技術】
出願人は、双ロール鋳造機形式の連続ストリップ鋳造機で鋼ストリップを鋳造する分野において広範な研究と開発事業を行なっている。
【０００６】
一般論として、双ロール鋳造機で鋼ストリップを連続鋳造することは、内部水冷された一対の相互方向回転の水平鋳造ロール間に溶鋼を導くことによって、動いているロール表面上に金属殻が凝固し、それらがロール間のロール間隙で合わされてロール間のロール間隙から下方に送給される凝固ストリップを生み出すことを含む。「ロール間隙」なる語は、ロール同士が最接近する領域全般を指すものとして用いる。溶融金属は、取鍋から小容器へと注がれてからロール間隙上方に位置した金属供給ノズルを介し流下し、ロール間のロール間隙へと向けられ、ロール間隙長さ方向に沿って延びロール間隙直上のロール鋳造表面に支持される溶融金属の鋳造溜めを形成し得る。通常この鋳造溜めを囲い込むのは、溢流しないよう鋳造溜めの二端を堰き止める、ロール端面に摺動係合保持された側板又は堰であるが、電磁バリヤ等の代替手段も提案されている。この種の双ロール鋳造機での鋼ストリップ鋳造は、例えば、アメリカ特許第５，１８４，６６８号、第５，２７７，２４３号及び第５，９３４，３５９号で記述されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
鋼組成中の残留物濃度は、完成微構造に大きく影響し、従って、鋳造ストリップの降伏強さ特性に影響し得る。特に、残留物濃度が高いと、低冷却速度を用いて、８５０℃と４００℃との間の温度範囲でストリップをオーステナイトからフェライトに変え、鋳造ストリップ中に高降伏強さの微構造を生み出すことが可能となる。変態温度範囲は８５０℃と４００℃との間の範囲内であって、その温度範囲全体ではないと理解される。正確な変態温度範囲は、鋼組成のケミストリと処理特徴で異なる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
提供されるのは、
（ａ）所要の機械的特性を提供するのに必要な、ストリップの微構造に関し選択される鋼組成中の残留物濃度を有する溶鋼をストリップに連続鋳造し、
（ｂ）ストリップを冷却して、８５０℃と４００℃との間の温度範囲でストリップをオーステナイトからフェライトに変える
段階を含む鋼ストリップ製造方法である。連続鋳造機は双ロール鋳造機であってよい。
【０００９】
「残留物」なる語は、標準の鋼製造の結果として通常含まれる比較的少量レベルの元素、銅、錫、亜鉛、ニッケル、クロム、モリブデン等を包含する。例えば、それら元素は鋼製造にスクラップ鋼を用いた結果として存在し得る。
【００１０】
１つの実施の形態では、残留物の全量は１．２重量％以下である。降伏強さが超７００ＭＰａに達する堅い鋼ストリップが所望される場合には、これらの残留物は２．０重量％にも達し得る。この重量％はスクラップ鋼及び鋼処理による残留物を含む鋼ストリップでの全重量％である。
【００１１】
１つの実施の形態では、段階（ａ）で造られる鋳造ストリップは２ｍｍ以下の厚を持つことができる。
【００１２】
１つの実施の形態では、段階（ａ）で造られる鋳造ストリップは、柱状（ｃｏｌｕｍｎａｒ）であるオーステナイト粒を含むことができる。
【００１３】
鋼は低炭素鋼であってよい。「低炭素鋼」なる語は、以下の組成（重量％）の鋼を意味すると理解される。
炭素　　　０．０２〜０．０８
ケイ素　　０．５以下
マンガン　１．０以下
残留物　　１．２以下
鉄　　　　残余
低炭素鋼はケイ素／マンガンキルドであってよく、以下の重量組成を有することができる。
炭素　　　　　０．０２〜０．０８％
マンガン　　　０．３０〜０．８０％
ケイ素　　　　０．１０〜０．４０％
硫黄　　　　　０．００２〜０．０５％
アルミニウム　０．０１％以下
低炭素鋼はアルミニウムキルドであってよく、以下の重量組成を有することができる。
炭素　　　　　０．０２〜０．０８％
マンガン　　　０．４０％最大
ケイ素　　　　０．０５％最大
硫黄　　　　　０．００２〜０．０５％
アルミニウム　０．０５％最大
アルミニウムキルド鋼はカルシウム処理されていてよい。
【００１４】
その方法は、段階（ａ）の後且つ段階（ｂ）の前に鋳造ストリップをインライン熱間圧延する段階を更に含むことができる。
【００１５】
段階（ｂ）はストリップを冷却して、少なくとも０．０１℃／秒、通常は少なくとも０．１℃／秒の選択した冷却速度でストリップをオーステナイトからフェライトに変えて鋳造ストリップの所要の降伏強さ特性を提供する微構造を生み出すことを含むことができ、微構造は
（ｉ）　大部分が多角形フェライト、
（ｉｉ）　多角形フェライトと、ウイドマンステッテンフェライト、針状フェライト、ベイナイト等の低温変態産物との混合物、及び
（ｉｉｉ）　大部分が低温変態物
である微構造を含む群から選択される。
【００１６】
本発明の多くの実施の形態はタイプ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の微構造を持つと理解される。
【００１７】
「低温変態産物」なる語は、ウイドマンステッテンフェライト、針状フェライト、ベイナイト及びマルテンサイトを含む。
【００１８】
本発明をより充分に説明できるようにするため、添付図面を参照して実施の形態を記述する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下の記述は、双ロール鋳造機を用いた鋼ストリップの連続鋳造に関したものである。本発明は双ロール鋳造機の使用に限定されるものではなく、他の型の連続ストリップ鋳造機にも及ぶものである。
【００２０】
図１は、本発明により鋼ストリップを製造できる製造ラインの一連の部分を示している。図１及び２に全般に１１で示される双ロール鋳造機が製造する鋳造鋼ストリップ１２は、ガイドテーブル１３を経てピンチロール１４Ａで構成されるピンチロールスタンド１４に至る移行路１０を通る。ピンチロールスタンド１４を出た直後、ストリップは１対の圧下ロール１６Ａとバックアップロール１６Ｂとで構成される熱間圧延機１６に入り、それにより熱間圧延されて板厚を減らす。圧延されたストリップはランアウトテーブル１７上に至り、水ジェット１８で強制冷却されることができ、１対のピンチロール２０Ａで構成されるピンチロールスタンド２０を通ってからコイラ１９に至る。
【００２１】
図２に示すように、双ロール鋳造機１１を構成する主機械フレーム２１が、鋳造表面２２Ａを有する一対の平行鋳造ロール２２を支持する。鋳造作業中、溶融金属が取鍋（図示せず）からタンディッシュ２３に、耐火シュラウド２４を介し分配器２５に、そして金属供給ノズル２６を介し鋳造ロール２２間のロール間隙２７に供給される。このようにしてロール間隙２７に送給された溶融金属がロール間隙上方に溜め３０を形成し、この溜めをロール端で囲い込むのが１対の側部閉止堰又は板２８であり、それらは、側板ホルダに接続された流体圧シリンダからなる一対のスラスタ（図示せず）によりロール端にあてがわれる。溜め３０の上面（一般に「メニスカス」レベルと呼ばれる）を供給ノズル下端よりも上方に上げることにより供給ノズル下端をこの溜め内に浸漬させてもよい。
【００２２】
鋳造ロール２２は水冷されるので、動いているロール表面に殻が凝固し、ロール間のロール間隙２７で互いに合わせられ、ロール間のロール間隙から下方に送給される凝固ストリップ１２を生み出す。
【００２３】
双ロール鋳造機は、アメリカ特許第５，１８４，６６８号及び第５，２７７，２４３号又はアメリカ特許第５，４８８，９８８号に幾分詳細に図示され開示された種類のものであってよく、本発明の一部を構成しない適宜の構造的細部に関してはこれらの特許を参照することができる。
【００２４】
典型的には、双ロール鋳造機から出たストリップはほぼ１４００℃程度であり、熱間圧延機に入るストリップの温度は約９００〜１１００℃であり得る。ストリップは０．９ｍ〜２．０ｍの範囲の幅であり得、０．７ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲の厚であり得る。ストリップ速度はほぼ１．０ｍ／秒程度であり得る。
【００２５】
ストリップを８５０℃と４００℃との間の温度範囲でオーステナイトからフェライトに変える冷却速度は少なくとも０．０１℃／秒、好ましくは少なくとも０．１℃／秒であるよう選択され、１００℃／秒を超えることがあり得る。低炭素鋼のための斯かる冷却速度で、
（ｉ）　大部分が多角形フェライト、
（ｉｉ）　多角形フェライトと、ウイドマンステッテンフェライト、針状フェライト、ベイナイト等の低温変態産物との混合物、及び
（ｉｉｉ）　大部分が低温変態物
を含む微構造を有する鋳造ストリップを製造することが可能である。
【００２６】
本発明の多くの実施の形態はタイプ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の微構造を持つと理解される。
【００２７】
低炭素鋼の場合、斯かる範囲の微構造が４５０ＭＰａを超す降伏強さを生み出すことができる。
【００２８】
鋼中の残留物の濃度は、ストリップの所要の機械的特性を提供するのに必要な鋳造ストリップの完成微構造に関して選択される。
【００２９】
現開示は、残留物が大量に存在すること（０．２％クロム、０．２％ニッケル、０．２％モリブデン、０．４％銅、０．２％錫）により微構造の改良されたストリップが造られることを見出した、実験研究に基づいている。
【００３０】
実験により見出されたことには、７５ｍ／分のストリップ鋳造のオーステナイト微構造が残留物なしのストリップの微構造に類似していたことが含まれる。しかしながら、残留物のある鋳造ストリップに１０〜１５℃／秒の標準冷却速度を受けさせたら、結果としての完成微構造は同じ速度で冷却した残留物なしの鋳造ストリップのそれとは非常に異なっていた。
【００３１】
残留物を有する冷却された鋳造ストリップで観測された微構造は大部分ベイナイトで、わずかに粒境界フェライトの薄帯が前のオーステナイト粒境界に沿って現れ、残留物の存在によりフェライト変態が著しく抑えられることを示していた。結果としての製品の機械的特性は非常に好ましいもので、典型的な数値は、降伏強さが５４０ＭＰａ、引張り強さが６５０ＭＰａ、全伸長が１５％である。斯かる数値は従来では、鋳造ストリップの製造にかなりの費用を加えることになるマイクロ合金で達成し得るものであった。
【００３２】
残留物の効果は、オーステナイトからフェライトへの変態温度を下げ、多角形フェライト体の反応速度（ｋｉｎｅｔｉｃｓ）を遅くすることにより低温変態産物（特に、ベイナイト）の比率を高めることであった。
【００３３】
この発見の重要な影響は数あり決して１つではないが、そのうちの１つは、残留物濃度の増加が、オーステナイトをフェライトに変えて所要の微構造を形成して高い降伏強さを提供するのに必要な冷却速度の低下に効果を及ぼすことである。
【００３４】
上述したような本発明に対し、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく多くの改変例をなすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
インライン熱間圧延機及びコイラを組み込んだストリップ鋳造設備を示す。
【図２】
双ロールストリップ鋳造機の詳細を示す。
【図３】
鋳造ストリップの降伏強さに対する残留物の効果を示す。
【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月27日(2002.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）　溶鋼をストリップに連続鋳造し、
（ｂ）　オーステナイトからフェライトへの変態温度範囲でストリップを冷却する
段階を含む鋼ストリップ製造方法において、
ストリップの微構造に関して所望の降伏強さを提供するよう考慮した鋼組成中の残留物濃度を選択することを特徴とする鋼ストリップ製造方法。
【請求項２】
残留物の全量が２．０重量％以下である、請求項１の方法。
【請求項３】
残留物の全量が１．２重量％以下である、請求項１の方法。
【請求項４】
段階（ａ）で造られた鋳造ストリップが２ｍｍ以下の厚を有する、請求項１乃至３のいずれかの方法。
【請求項５】
段階（ａ）で造られた鋳造ストリップが、柱状であるオーステナイト粒を含む、請求項１乃至４のいずれかの方法。
【請求項６】
鋼が低炭素鋼である、請求項１乃至５のいずれかの方法。
【請求項７】
低炭素鋼がケイ素／マンガンキルド鋼である、請求項６の方法。
【請求項８】
ケイ素／マンガンキルド鋼が、重量％で以下を含む、請求項７の方法。
炭素　　　　　０．０２〜０．０８％
マンガン　　　０．３０〜０．８０％
ケイ素　　　　０．１０〜０．４０％
硫黄　　　　　０．００２〜０．０５％
アルミニウム　０．０１％以下
【請求項９】
低炭素鋼がアルミニウムキルド鋼である、請求項１乃至６のいずれかの方法。
【請求項１０】
アルミニウムキルド低炭素鋼が以下の重量組成を有する、請求項９の方法。
炭素　　　　　０．０２〜０．０８％
マンガン　　　０．４０％最大
ケイ素　　　　０．０５％最大
硫黄　　　　　０．００２〜０．０５％
アルミニウム　０．０５％最大
【請求項１１】
連続鋳造機が双ロール鋳造機である、請求項１乃至１０のいずれかの方法。
【請求項１２】
段階（ａ）の鋳造ストリップを、段階（ｂ）の前にインライン熱間圧延する段階を更に含む、請求項１乃至１１のいずれかの方法。
【請求項１３】
段階（ｂ）が、鋳造ストリップを冷却し、８５０℃と４００℃の間の温度範囲、少なくとも０．０１℃／秒の選択冷却速度でストリップをオーステナイトからフェライトに変えて鋳造ストリップの所要の降伏強さを提供する微構造を生み出すことを含み、微構造が
（ｉ）　大部分が多角形フェライト、
（ｉｉ）　多角形フェライトと低温変態産物との混合物、
（ｉｉｉ）　大部分が低温変態産物、
を含む群から選択される、請求項１乃至１２のいずれかの方法。
【請求項１４】
微構造が（ｉｉ）多角形フェライトと低温変態産物との混合物、又は、（ｉｉｉ）大部分が低温変態産物、のいずれかであるよう冷却速度が選択される、請求項１３の方法。
【請求項１５】
（ａ）完成ストリップの微構造に関して所望の降伏強さを提供するよう選択された残留物濃度の溶鋼を、オーステナイト粒を含むストリップに連続鋳造し、
（ｂ）鋳造ストリップを冷却して８５０℃と４００℃との間の温度範囲でストリップ中のオーステナイト粒をフェライトに変える
という段階で造られる鋳造鋼ストリップ。
【請求項１６】
残留物の全量が２．０重量％以下である、請求項１５の鋳造鋼ストリップ。
【請求項１７】
残留物の全量が１．２重量％以下である、請求項１５の鋳造鋼ストリップ。
【請求項１８】
段階（ａ）で造られる鋳造ストリップが、柱状であるオーステナイト粒を含む、請求項１５乃至１７のいずれかの鋳造鋼ストリップ。
【請求項１９】
鋼が低炭素鋼である、請求項１５乃至１８のいずれかの鋳造鋼ストリップ。
【請求項２０】
低炭素鋼がケイ素／マンガンキルド鋼である、請求項１９の鋳造鋼ストリップ。
【請求項２１】
ケイ素／マンガンキルド鋼が、重量％で以下を含む、請求項２０の鋳造鋼ストリップ。
炭素　　　　　０．０２〜０．０８％
マンガン　　　０．３０〜０．８０％
ケイ素　　　　０．１０〜０．４０％
硫黄　　　　　０．００２〜０．０５％
アルミニウム　０．０１％以下
【請求項２２】
低炭素鋼がアルミニウムキルド鋼である、請求項１９の鋳造鋼ストリップ。
【請求項２３】
アルミニウムキルド低炭素鋼が以下の重量組成を有する、請求項２２の鋳造鋼ストリップ。
炭素　　　　　　０．０２〜０．０８％
マンガン　　　　０．４０％最大
ケイ素　　　　　０．０５％最大
硫黄　　　　　　０．００２〜０．０５％
アルミニウム　　０．０５％最大
【請求項２４】
段階（ａ）の鋳造ストリップを、段階（ｂ）の前にインライン熱間圧延する段階を更に含む、請求項１５乃至２３のいずれかの鋳造鋼ストリップ。
【請求項２５】
段階（ｂ）が、鋳造ストリップを冷却し、８５０℃と４００℃の間の温度範囲、少なくとも０．０１℃／秒の選択冷却速度でストリップをオーステナイトからフェライトに変え、鋳造ストリップの所要の降伏強さを提供する微構造を生み出す段階を含み、微構造が
（ｉ）　大部分が多角形フェライト、
（ｉｉ）　多角形フェライトと低温変態産物との混合物、
（ｉｉｉ）　大部分が低温変態産物、
を含む群から選択される、請求項１５の鋳造鋼ストリップ。
【請求項２６】
微構造が（ｉｉ）多角形フェライトと低温変態産物との混合物、又は、（ｉｉｉ）大部分が低温変態産物のいずれかであるよう、冷却速度が選択される、請求項２５の鋳造ストリップ。
【国際調査報告】
2004509770.tif 000022
2004509770.tif 000023
2004509770.tif 000024