(57)【要約】      （修正有）【課題】ザク欠陥を極力低減することができる連続鋳造方法の提供。【解決手段】スラブ鋳片の中心固相率が０．５以上０．８未満の範囲において圧下を開始し、スラブ鋳片の中心固相率０．８以上からスラブ鋳片の中心温度が下記（１）の規定温度になる範囲において圧下勾配を１ｍｍ／ｍ以上、且つ、総圧下量を下記（２）の式を満足するように圧下ロールで圧下する。（１）規定温度：固相線温度−２０℃（２）ΔＸ／Ｘ０≧０．０１４（但し、ΔＸ：スラブ鋳片の中心固相率０．８以上から前記規定温度までの総圧下量（ｍｍ）、Ｘ０：連続鋳造における圧下開始前のスラブ鋳片の厚さ（ｍｍ））【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧下ロールによってスラブ鋳片を圧下する連続鋳造方法であって、
スラブ鋳片の中心固相率が０．５以上０．８未満の範囲において圧下を開始し、
スラブ鋳片の中心固相率０．８以上からスラブ鋳片の中心温度が下記（１）の規定温度になる範囲において圧下勾配を１ｍｍ／ｍ以上、且つ、総圧下量を下記（２）の式を満足するように圧下することを特徴とする連続鋳造方法。
（１）規定温度：固相線温度−２０℃
（２）ΔＸ／Ｘ０≧０．０１４
（但し、ΔＸ：スラブ鋳片の中心固相率０．８以上から前記規定温度までの総圧下量（ｍｍ）、Ｘ０：連続鋳造における圧下開始前のスラブ鋳片の厚さ（ｍｍ））
【請求項２】
前記中心固相率０．８以上から規定温度になる範囲における圧下勾配が２ｍｍ／ｍ以上である請求項１に記載の連続鋳造方法。
【請求項３】
前記中心固相率０．５以上０．８未満の範囲における圧下勾配が２ｍｍ／ｍ未満である請求項１または２に記載の連続鋳造方法。
【請求項４】
前記中心固相率０．５以上０．８未満の範囲における圧下勾配が０．５ｍｍ／ｍ以上である請求項１〜３のいずれかに記載の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小空洞形成を低減することができる連続鋳造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼を連続鋳造した場合に、炭素、硫黄、麟、マンガンなどの成分が鋳片中心部に偏析して濃化（以下、「中心偏析」）する問題がある。中心偏析は、鋳片の凝固末期に凝固収縮による鋼流動に伴って引き起こされることが知られている。また、鋳片中心部において、閉鎖された未凝固領域が遅れて凝固する際に、微細な空洞欠陥（以下、「ザク欠陥」）が発生する問題がある。
【０００３】
中心偏析およびザク欠陥を低減する技術として、凝固末期のスラブ鋳片を圧下ロールによって圧下しつつ連続鋳造する様々な方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。これらの技術では、スラブ鋳片の中心固相率が０．１〜０．３の位置から流動限界固相率（０．７程度）までを圧下すると共に、その圧下速度や圧下量を所定値に制御することによって、中心偏析の発生を防止するものである。しかし、提案されている連続鋳造方法では、スラブ鋳片中心部におけるザク欠陥を十分に低減できない。ザク欠陥は、その後に熱間圧延を行えば、ある程度は低減できるとされている。しかしながら、特に最終鋼板製品の厚みが厚い（例えば、６０〜１４０ｍｍ）スラブ鋳片の場合には十分な圧下比が得られないために、強圧下の圧延を適用しても、製品中心部におけるザク欠陥が残存してしまい、超音波探傷試験を行ったときの製品不良（以下、「ＵＴ不良」）として表れる。
【特許文献１】特開平５−２１２５１７号公報
【特許文献２】特開平６−１２６４０５号公報
【特許文献３】特開平７−６０４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ザク欠陥を極力低減することができる連続鋳造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、圧下ロールによってスラブ鋳片を圧下する連続鋳造方法であって、スラブ鋳片の中心固相率が０．５以上０．８未満の範囲において圧下を開始し、スラブ鋳片の中心固相率０．８以上からスラブ鋳片の中心温度が下記（１）の規定温度になる範囲において圧下勾配を１ｍｍ／ｍ以上、且つ、総圧下量を下記（２）の式を満足するように圧下することを特徴とする。
（１）規定温度：固相線温度−２０℃
（２）ΔＸ／Ｘ０≧０．０１４
（但し、ΔＸ：スラブ鋳片の中心固相率０．８以上から前記規定温度までの総圧下量（ｍｍ）、Ｘ０：連続鋳造における圧下開始前のスラブ鋳片の厚さ（ｍｍ））
ここで、本発明における「中心固相率」、「固相線温度」とは、上島らによって提案された化学成分からの予測式（Metal.Trans.B,1986,vol.17B P845）によって計算される値である。また、「スラブ鋳片の中心温度」は、凝固伝熱計算によって計算される値である。
【０００６】
本発明において、スラブ鋳片の中心固相率が０．８以上から規定温度になる範囲における圧下勾配は、ザク欠陥を大幅に低減するため、２ｍｍ／ｍ以上であることが好ましい。
【０００７】
また、本発明において、スラブ鋳片の中心固相率が０．５以上０．８未満の範囲における圧下勾配は、２ｍｍ／ｍ以上であると中心偏析の発生が急増するので、２ｍｍ／ｍ未満であることが好ましい。なお、中心固相率が０．５以上０．８未満となる範囲における圧下勾配は、０．５ｍｍ／ｍ以上であると良い。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成の本発明に係る方法によれば、圧下開始タイミングと、中心固相率０．８以上から規定温度までの圧下勾配および総圧下量を適正化しているので、鋼材のＵＴ不良の原因となるザク欠陥を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る実施形態に基づいて本発明を説明する。図１は、スラブ鋳片の連続鋳造を説明するための模式図である。連続鋳造では、スラブ鋳片を鋳造方向に引き抜きつつ、所定時期から間隔をおいた複数の対向圧下ロールで圧下を開始し、スラブ鋳片を鋳造する。本実施形態では、厚み（Ｘ０）が２００〜３００ｍｍのスラブ鋳片を圧下する。
【００１０】
本実施形態の連続鋳造では、ザク欠陥を低減するため、スラブ鋳片の中心固相率が０．５以上０．８未満の範囲において圧下を開始し、スラブ鋳片の中心固相率０．８以上からスラブ鋳片の中心温度が下記（１）の規定温度になる範囲において圧下勾配を１ｍｍ／ｍ以上、且つ、総圧下量を下記（２）の式を満足するように圧下が行われる。
（１）規定温度：固相線温度−２０℃
（２）ΔＸ／Ｘ０≧０．０１４
（但し、ΔＸ：スラブ鋳片の中心固相率０．８以上から前記規定温度までの総圧下量（ｍｍ）、Ｘ０：連続鋳造における圧下開始前のスラブ鋳片の厚さ（ｍｍ））
【００１１】
圧下の開始は、実機による検討結果に基づき、スラブ鋳片の中心固相率が０．５以上０．８未満（炭素量０．１〜０．２質量％の鋼材の場合、固相線温度＋３０〜＋１０℃。炭素量０．２〜０．６質量％程度の鋼材の場合、固相線温度＋６０〜＋２０℃）の範囲において実行される。このときの圧下勾配は、ザク欠陥を低減する観点からは特に限定されるものではないが、０．５ｍｍ／ｍ以上であると良い。しかし、中心偏析を大きく抑制するためには、圧下勾配が２ｍｍ／ｍ未満であることが好ましく、より好ましくは、１．５ｍｍ／ｍである。
【００１２】
本実施形態の連続鋳造では、スラブ鋳片の中心固相率０．８（炭素量が０．１〜０．２質量％の鋼材の場合、固相線温度＋１０℃。炭素量が０．２〜０．６質量％の場合、固相線温度＋２０℃）以上からスラブ鋳片の中心温度が規定温度（固相線温度−２０℃）になる範囲で圧下を行うこととし、規定温度では中心固相率が１である完全凝固状態での圧下が行われる。この規定温度以上であれば、スラブ鋳片が完全凝固した状態であっても、ザク欠陥を効率的に低減できる。
【００１３】
また、スラブ鋳片の中心固相率が０．８以上での圧下は、圧下勾配を１ｍｍ／ｍ以上、且つ、０．０１４以上の総圧下量（ΔＸ／Ｘ０）で圧下が行われる。ザク欠陥を一層低減するためには、圧下勾配を２ｍｍ／ｍ以上に制御することが好ましい。
【００１４】
なお、中心固相率０．８以上における圧下勾配と総圧下量を定めたのは、本発明者が連続鋳造における三次元応力計算を行い、実機による検討を加えた結果として定めたものである。これらの検討のうち、三次元応力計算は、スラブ鋳片における中心固相率が１から中心温度が規定温度（固相線温度−２０℃）になるまでの範囲で、スラブ鋳片を圧下したときの計算を行ったものである。この計算を様々な圧下勾配および欠陥サイズを条件にして行ったところ、図２のグラフに示す結果が得られている。図示のグラフから確認することができるように、圧下勾配を１ｍｍ／ｍ以上とし、０．０１４以上の総圧下量であれば、ザク欠陥を３割以上低減できる計算結果が得られている。そして、実機による検討で、優れたザク欠陥の低減を図るには、三次元応力計算結果における中心固相率の下限値を０．８以上に修正する必要が生じた。
【００１５】
本発明の実施形態は、上記の通りである。上記実施形態の連続鋳造は、Ｘ／Ｘ０≦０．９８（Ｘ：連続鋳造後のスラブ鋳片の厚み）である鋼材の製造に特に好適に使用できる、また、連続鋳造後、必要に応じて、圧延等の塑性加工を行っても良い。
【００１６】
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００１７】
スラブ鋳片の中心固相率０．５以上０．８未満で圧下を開始する連続鋳造を行った。このとき、中心固相率０．５以上０．８未満、および中心固相率０．８以上からスラブ鋳片の中心温度が規定温度（固相線温度−２０℃）になる範囲で、様々な条件の圧下を行った。また連続鋳造の対象としたスラブ鋳片は、厚みが２８０ｍｍ、幅が２１００ｍｍであって、下記表１に示す化学成分組成の鋼種（鋼種Ａ，Ｂ）のスラブを使用した。
【００１８】
【表１】
2007237197.tif 000003
【００１９】
連続鋳造したスラブ鋳片の評価を以下の製品品質と中心偏析の評価基準に基づき行った。
【００２０】
［製品品質］
ＪＩＳの超音波探傷基準（ＪＩＳ  Ｂ０９０１）の４倍の判定基準（欠陥エコー<２５％）で超音波探傷試験を行い、測定される欠陥エコー高さの大小によってＵＴ欠陥の発生状況について評価した。このときの評価基準は下記の通りである。尚、「欠陥エコー高さ」とは、底面エコーに対する欠陥エコーの割合（％）を示すものであり、この値が小さいほどザク欠陥が発生していないことを意味する。
○：欠陥エコー高さが１０％未満
△：欠陥エコー高さが１０％以上２０％未満
×：欠陥エコー高さが２０％以上
【００２１】
［中心偏析発生状況］
スラブ鋳片の軸心部断面におけるＣ含有量の最大値（Ｃｍａｘ）を測定し、これと平均Ｃ含有量（Ｃ０）との比（Ｃｍａｘ／Ｃ０）によって中心偏析の発生状況を評価した。このときの評価基準は下記の通りである。
○：（Ｃｍａｘ／Ｃ０）が１．３未満
△：（Ｃｍａｘ／Ｃ０）が１．３以上１．３５未満
×：（Ｃｍａｘ／Ｃ０）が１．３５以上
【００２２】
連続鋳造の条件、製品品質の評価、および中心偏析の評価を表２に示す。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
表２に示す通り、スラブ鋳片の中心固相率が０．５以上０．８未満の範囲において圧下を開始し、スラブ鋳片の中心固相率０．８以上からスラブ鋳片の中心温度が規定温度（固相線温度−２０℃）になる範囲において圧下勾配を１ｍｍ／ｍ以上、且つ、総圧下量（ΔＸ／Ｘ０）を０．０１４以上とすれば、製品品質が向上（ザク欠陥が低減）していることを確認することができる。特に、スラブ鋳片の中心固相率０．８以上からスラブ鋳片の中心温度が規定温度になる範囲において圧下勾配を２ｍｍ／ｍ以上にすると、製品品質が極めて優れていることを確認することができる。また、スラブ鋳片の中心固相率が０．５以上０．８未満の範囲おける圧下勾配が２ｍｍ／ｍ未満であると、中心偏析が極端に悪くならないことを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】スラブ鋳片の連続鋳造を説明するための模式図である。
【図２】スラブ鋳片を連続鋳造したときの三次元応力計算結果を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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