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JPH06114500A - 低炭硫黄系快削鋼の製造方法 - Google Patents

低炭硫黄系快削鋼の製造方法

Info

Publication number
JPH06114500A
JPH06114500A JP26600092A JP26600092A JPH06114500A JP H06114500 A JPH06114500 A JP H06114500A JP 26600092 A JP26600092 A JP 26600092A JP 26600092 A JP26600092 A JP 26600092A JP H06114500 A JPH06114500 A JP H06114500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
free
cutting steel
molten steel
machinability
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.)
Withdrawn
Application number
JP26600092A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Isobe
磯部浩一
Hirofumi Maede
前出弘文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP26600092A priority Critical patent/JPH06114500A/ja
Publication of JPH06114500A publication Critical patent/JPH06114500A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被削性の優れた低炭硫黄系快削鋼の製造方法
を提供する。 【構成】 C0.05〜0.15wt%、Mn0.5〜
2.0wt%、S0.1〜0.4wt%を含有する低炭
硫黄快削鋼及びそれにPb、Bi、Teのうち少なくと
も1種類以上含有する複合快削鋼を製造する際に、酸素
含有物を、あるいは、酸素およびMn含有物をストラン
ド内の溶鋼に添加し、さらに、鋳型内電磁撹拌を適用し
て、溶鋼の突沸現象を起こさせることなくストランド内
の溶鋼の酸素量をアップする。 【効果】 上記方法では鋳型注入まで溶鋼酸素を低く抑
え、耐火物の溶損を防止でき、被削性に有害な硬質介在
物数を低減できるばかりか、凝固前に溶鋼の酸素をアッ
プすることで凝固中に生成するMnSの生成、成長を促
しその大型化を図ることで低炭硫黄系快削鋼の被削性を
改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】連続鋳造法で低炭硫黄系快削鋼を
製造する際の被削性改善方法に関わる発明である。
【0002】
【従来の技術】従来、連続鋳造法で硫黄系快削鋼を製造
する際の被削性改善方法については以下のものがある。
【0003】特公昭59−19182では%[S]/%
[C]%[O]比を制限して、ブローホールの発生を抑
え、Al、Si等の脱酸剤の添加や脱ガス処理を採用し
ない方法が提案されている。
【0004】特開昭59−205453ではSにTe、
Pb及びBiを複合添加してしかもMnSの短径と長径
を所定値以上にすると共に長径/短径比が5以下のMn
Sが全MnSの50%以上を占める快削鋼製造方法が提
案されている。
【0005】特開昭62−23970では連続鋳造法に
よる硫黄−鉛快削鋼でC、Mn、P、S、Pb、O、S
i、Alの濃度範囲を規定すると共に、Mn硫化物系介
在物の平均サイズや酸化物と結合していない硫化物系介
在物の割合を規定する快削鋼を提案している。
【0006】本発明者らの経験ではMnSの短径、長径
や長径/短径比や、Mn硫化物系介在物の平均サイズや
酸化物と結合していない硫化物系介在物の割合が特開昭
59−205453や特開昭62−23970の条件を
満足していても被削性が良好でなかったり、逆にそれら
の条件を満足していなくても被削性が良好な場合があっ
た。
【0007】特開昭62−207547及び特開昭62
−207548に開示されている発明は連続鋳造法にお
ける比水量を制限したり、連鋳機内で鋳片を保温、加熱
して鋳片の冷却速度の低減を図り、MnS粒の大型化す
ることで被削性の改善を達成しようとしている。
【0008】また、特開平2−155548では連続鋳
造の際のタンディッシュ溶鋼加熱度を10℃以上とする
と共に鋳片断面内特定位置の冷却速度を特定値以下に制
御して被削性を改善する方法が示されている。
【0009】特開昭62−207547、特開昭62−
207548及び特開平2−155548に開示されて
いる発明は既設の連鋳機では設備制約から保温帯、加熱
帯が設置できなかったり、緩冷却は鋳片形状によっては
バルジングを助長し内部割れを発生し易くするため適用
できない場合がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】連続鋳造法では各成分
濃度が均一で、そのため被削性を含めた鋼材の特性は均
一なものが得やすいが、一般に鋳片の断面サイズは鋼塊
に比べ小さく、MnS系介在物が減少するため被削性が
低下してしまう。鋳片の断面サイズが小さいほど被削性
を確保する上で不利となる。
【0011】本発明はC0.05〜0.15wt%、M
n0.5〜2.0wt%、S0.1〜0.4wt%を含
有する低炭硫黄快削鋼、または、前記成分と、更にP
b、Bi、Teのうち少なくとも1種類以上含有する複
合快削鋼を連続鋳造法で製造する際に、被削性等鋼材特
性のロット内変動が少ないという連続鋳造材の特徴を活
かし、しかも、被削性に優れた低炭硫黄系快削鋼の製造
を可能とする被削性改善方法を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは低炭硫黄系
快削鋼の被削性改善方法について種々検討を重ね、凝固
中に生成するMnSを大型化することにより被削性は改
善されるが、このMnSを大型化するのに溶鋼酸素のア
ップが有効なことを見出した。溶鋼酸素のアップは微小
なMn酸化物の生成を促し、このMn酸化物は凝固中に
MnSの晶出該として作用し、MnSの生成、成長を促
す結果、MnSは大型化する。
【0013】しかしながら、酸素の高い溶鋼は耐火物を
溶損するため、それに起因して被削性に有害な硬質酸化
物が増えることになり、MnSが大型化しても被削性が
十分向上しなかったり、却って被削性が劣化する場合が
ある。
【0014】MnSが晶出する前に溶鋼酸素のアップを
図ると共に高い溶鋼と耐火物との接触を極力避ける方法
があれば硬質酸化物を増加することなく、MnSを大型
化し被削性を改善できる。
【0015】このような観点から種々検討を重ね、以下
の低炭硫黄系快削鋼の被削性改善方法を開発するに致っ
た。
【0016】即ち本発明方法は、 (1)連続鋳造方法でC0.05〜0.15wt%、M
n0.5〜2.0wt%、S0.1〜0.4wt%を含
有する低炭硫黄快削鋼、または、前記成分と、更にP
b、Bi、Teのうち少なくとも1種類以上含有する複
合快削鋼を製造する際に、酸素含有物を連鋳ストランド
内の溶鋼に添加することを特徴とする低炭硫黄系快削鋼
の製造方法。
【0017】(2)連続鋳造方法でC0.05〜0.1
5wt%、Mn0.5〜2.0wt%、S0.1〜0.
4wt%を含有する低炭硫黄快削鋼、または、前記成分
と、更にPb、Bi、Teのうち少なくとも1種類以上
含有する複合快削鋼を製造する際に、酸素含有物とマン
ガン含有物を連鋳ストランド内の溶鋼に添加することを
特徴とする低炭硫黄系快削鋼の製造方法。
【0018】(3)上記(1)又は(2)項の快削鋼製
造方法において鋳型内での電磁撹拌することを組合せた
低炭硫黄系快削鋼の製造方法。
【0019】である。
【0020】
【作用】本発明の実施態様例を図1から図3に示す。
【0021】図1は鋳型内の電磁撹拌装置4でストラン
ド内の溶鋼6を撹拌しつつ、鋳型3において内部に固体
状の酸素含有物または酸素含有物とマンガン含有物を金
属製ワイヤー8に充填して溶鋼6へ添加する方法であ
る。図中1はタンディッシュ、2は浸漬ノズル、5はサ
ポートロール、7は凝固シェルを示す。
【0022】溶鋼の電磁撹拌は被覆用金属及び酸素、マ
ンガン含有物の速やかな溶解と酸素、マンガン濃度の均
一化を促し、また、局部的に溶鋼酸素濃度が上昇し、ポ
ッピングと呼ばれる急激なCO気泡の発生による溶鋼の
突沸現象を抑える効果がある。
【0023】図2は固体状の酸素含有物または酸素含有
物とマンガン含有物9をホッパー10からストランド内
の溶鋼6へ添加する方法である。添加方法は重力落下さ
せてもキャリヤーガスに同伴させてインジェクションし
ても構わない。
【0024】図3は酸素を含有する気体11をインジェ
クションしてストランド内の溶鋼6へ添加する方法であ
る。
【0025】上記何れの方法を採用しても鋳型に注入さ
れるまで溶鋼の酸素は低く維持でき、そのため耐火物の
溶損による硬質介在物の増加は防止でき、また、鋳型で
の酸素含有物の添加により凝固が開始する以前に溶鋼酸
素を高められる結果、先に述べたように凝固中のMnS
の晶出及び成長が促進されてMnSは大型化するため仕
上面粗さやドリル寿命等の被削性を改善できる。
【0026】酸素含有物の種類は、特に限定するもので
はないが、溶鋼の成分変化を最小限に抑えるために、ミ
ルスケール等が好しい。
【0027】電磁撹拌は溶鋼板酸素濃度の局部的上昇防
止に効果があるが、酸素含有物の添加量が多い場合には
マンガン含有物を同時に添加すると溶鋼酸素がMn酸化
物として速やかに固定され易く、急激なCO気泡の生成
は防止される。
【0028】
【実施例】350mm×560mmの大断面ブルームC
Cを用いて低炭硫黄系快削鋼およびそれにPb、Bi、
Te等を添加した複合快削鋼を製造した。
【0029】鋳造に際し、1mmφ以下に粉砕したミル
スケール、あるいはミルスケールと粉砕したFe−Mn
合金を外径9mmφ、内径7mmφ鉄製のワイヤーに充
填し、図1に示した方式で鋳型からストランド内の溶鋼
に添加した。
【0030】その際タンディッシュ溶鋼加熱度は約20
〜40℃に調整し、鋳造速度は0.45〜0.70m/
minとの範囲で操業した。
【0031】鋳片は加熱後分塊圧延しビレットに成形、
そのビレットを加熱後、80φの棒鋼に、圧延し、被削
性を調査した。
【0032】比較のため酸素含有物、または酸素含有物
とマンガン含有物を添加しないで実施例と同様な鋳造条
件及び圧延条件で製造された成品についても被削性を評
価した。
【0033】被削性は次に条件を示すプランジカット及
びドリル切削で評価した。 プランジカット条件 工具:SKH57、切削速度:80m/min 送り:0.05mm/rev、2sec切削/5s
ec比切削 仕上面粗さはJIS Rzで評価。 ドリル穴開け条件 工具:SKH9 10φ 切削速度:70〜90m/min 送り:0.33mm/rev 切削油:有り ドリル切削性は1000mm穴開けするのに最大可能切
削速度VL.1000(m/min)で評価した。
【0034】被削性調査結果を表1に示す。尚、硬質介
在物評点は成品1/2r部において光学顕微鏡を用い4
00倍の倍率で20視野観察し、その視野内に存在する
硬質介在物を数え評点付けした。
【0035】本発明を適用した材料では硬質介在物評点
を悪化させることなく、比較材に比べ仕上面粗さ、ドリ
ル寿命共大幅に改善されている。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】実施例からも明らかなように、本発明を
適用することにより被削性等鋼材特性のロット内変動が
少なく、しかも、被削性に優れた快削鋼成品を提供する
ことが可能となり、産業上の効果は極めて大きい。
【0038】さらに、本法を小断面CCに適用すれば鋳
片断面サイズの減少に伴う被削性の低下を防止でき、被
削性を維持しつつ鋳片断面サイズを分塊工程省略可能な
までに減少できれば、製造コストを大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施態様の模式図。
【図2】本発明の実施態様の模式図。
【図3】本発明の実施態様の模式図。
【符号の説明】
1…タンディッシュ 2…浸漬ノズル 3…鋳型 4…鋳型内電磁撹拌
装置 5…サポートロール 6…ストランド内溶
鋼 7…凝固シェル 8…金属製被覆ワイヤー(酸素含有物or酸素+マンガ
ン含有物内包) 9…固体状酸素含有物or酸素+マンガン含有物 10…添加用ホッパー 11…酸素含有気体 12…ブロー用タンク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続鋳造方法でC0.05〜0.15w
    t%、Mn0.5〜2.0wt%、S0.1〜0.4w
    t%を含有する低炭硫黄快削鋼、または、前記成分と、
    更にPb、Bi、Teのうち少なくとも1種類以上含有
    する複合快削鋼を製造する際に、酸素含有物を連鋳スト
    ランド内の溶鋼に添加することを特徴とする低炭硫黄系
    快削鋼の製造方法。
  2. 【請求項2】 連続鋳造方法でC0.05〜0.15w
    t%、Mn0.5〜2.0wt%、S0.1〜0.4w
    t%を含有する低炭硫黄快削鋼、または、前記成分と、
    更にPb、Bi、Teのうち少なくとも1種類以上含有
    する複合快削鋼を製造する際に、酸素含有物とマンガン
    含有物を連鋳ストランド内の溶鋼に添加することを特徴
    とする低炭硫黄系快削鋼の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2の快削鋼製造方法におい
    て鋳型内での電磁撹拌することを組合せた低炭硫黄系快
    削鋼の製造方法。
JP26600092A 1992-10-05 1992-10-05 低炭硫黄系快削鋼の製造方法 Withdrawn JPH06114500A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1054074A2 (en) * 1999-05-21 2000-11-22 POHANG IRON & STEEL CO., LTD. A free machining steel bearing bismuth and sulfur with superior high temperature ductility, and manufacturing method therefor
KR20010112887A (ko) * 2000-06-15 2001-12-22 이구택 선재압연시 선단부 벌어짐이 없는 Bi-S계 쾌삭강 빌렛및 그 제조방법
WO2018008621A1 (ja) * 2016-07-04 2018-01-11 新日鐵住金株式会社 機械構造用鋼

Cited By (4)

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EP1054074A3 (en) * 1999-05-21 2001-06-27 POHANG IRON & STEEL CO., LTD. A free machining steel bearing bismuth and sulfur with superior high temperature ductility, and manufacturing method therefor
KR20010112887A (ko) * 2000-06-15 2001-12-22 이구택 선재압연시 선단부 벌어짐이 없는 Bi-S계 쾌삭강 빌렛및 그 제조방법
WO2018008621A1 (ja) * 2016-07-04 2018-01-11 新日鐵住金株式会社 機械構造用鋼

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