JP2002066705A

JP2002066705A - 連続鋳造鋳片、その鋳造方法および厚鋼板の製造方法

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Publication number: JP2002066705A
Application number: JP2000249633A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Tanizawa; 好徳谷澤
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2002-03-05
Anticipated expiration: 2020-08-21
Also published as: JP3494136B2

Abstract

(57)【要約】【課題】鋳片の全幅および全長にわたって中心偏析のな
い連続鋳造鋳片、その鋳片の鋳造方法およびその鋳片を
熱間圧延する厚鋼板の製造方法の提供。【解決手段】鋳片の最終凝固部を厚さ方向の中央部に含
む厚さ中心部１０ｍｍ以内の領域において、Ｓ含有率が
１０ｐｐｍ以下、かつＭｎ含有率が２．０質量％以上の
面積率が０．２％未満で、Ｃａを含有する鋼の鋳片。鋳
片をバルジングさせた後、厚さ中心部が凝固完了するま
での間に１つ以上の圧下ロール対により圧下する方法
で、中心固相率が０．２〜０．７の位置を、下記（Ａ）
式で表される圧下率Ｌｆが０．９〜１．５を満足する条
件で圧下する。Ｌｆ＝Ｄ１／Ｄ２・・・(Ａ)、ここで、Ｄ１：鋳片の幅
中央部における圧下量(ｍｍ)、Ｄ２：圧下開始時の固相
率０．８以下の未凝固部の厚さ(ｍｍ)

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造鋳片、そ
の鋳片の鋳造方法およびその鋳片を熱間で圧延すること
による耐水素誘起割れ性に優れた厚鋼板の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】天然ガスおよび原油の採掘、精製、輸送
などに用いられるラインパイプなどは、連続鋳造鋳片を
熱間で圧延して得られる厚鋼板を素材として加工するこ
とにより製造されている。これらラインパイプなどの鋼
材では、水素誘起割れ（ＨＩＣ）によって油漏れなどの
事故が発生することが知られている。鋼材中の水素が、
非金属介在物（ＭｎＳ、クラスター状の酸化物、ＣａＳ
など）の周囲に集積し、水素ガスの圧力が高まるととも
に、非金属介在物の形状に基づく切欠き効果などによっ
て、非金属介在物を起点に水素誘起割れが発生する。そ
の際、Ｍｎ、Ｐなどが偏析する異常組織が存在している
と、その異常組織に沿って割れが伝播し、さらに大きな
割れが発生しやすい。

【０００３】特開昭５４−３８２１４号公報には、Ｃ
ａ、ＲＥＭなどの添加によって、鋼材の水素誘起割れ感
受性を高める非金属介在物ＭｎＳの析出を抑制するとと
もに、ＭｎＳが球状となるように非金属介在物の形態を
制御する方法が提案されている。しかし、この方法で
は、Ｃａ、ＲＥＭなどの含有量の最適値が狭い範囲であ
るため、これらの添加量を適正に調整することが困難で
ある。これらＣａ、ＲＥＭなどの添加量が最適値より少
ないと、非金属介在物の形態制御の効果が発揮できず、
また添加量が多いと添加によって生成する硫化物、酸化
物などの量が多くなり、かえって鋼材の水素誘起割れ感
受性が高くなる。

【０００４】Ｍｎ、Ｐなどが偏析して発生する鋼材の異
常組織とは、連続鋳造鋳片に発生した中心偏析が、その
鋳片を熱間で圧延した鋼材にまで残存し、その部分の硬
度が高くなっている金属組織のことである。鋳片の中心
偏析は、凝固が進行する過程でデンドライト樹間に偏析
成分が濃化し、この濃化溶鋼が鋳片のバルジングなどに
より、デンドライト樹間より流出し、最終凝固部である
凝固完了点に向かって流動し、そのまま凝固して偏析成
分の濃化帯を形成するために発生する。

【０００５】そこで、鋳片の中心偏析の防止対策とし
て、デンドライト樹間の偏析成分の濃化した溶鋼の移動
を防止し、また偏析成分の濃化した溶鋼の局所的な集積
を防ぐことが効果的であり、特開平９−５７４１０号公
報および特開平９−２０６９０３号公報には、未凝固部
を含む鋳片をバルジングさせ、最終凝固部の鋳造方向の
上流側で、バルジング量相当分を圧下する方法が提案さ
れている。しかし、これらの方法では、圧下する際の中
心固相率、圧下量などの圧下条件によっては、鋳造方向
の全長、鋳片の全幅にわたって中心偏析の発生を安定し
て抑制することが困難な場合がある。

【０００６】上記のような現状に鑑み、ラインパイプな
どの鋼材における水素誘起割れの発生を安定して抑制す
る連続鋳造鋳片およびその鋳片を得るための連続鋳造を
行う方法が望まれている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ラインパイ
プなどの鋼材における水素誘起割れの発生を安定して抑
制できる鋼の連続鋳造鋳片、およびその鋳片を得るため
の連続鋳造方法を提供することを目的とし、さらに、こ
れらの鋳片を熱間で圧延することによる耐水素誘起割れ
性に優れた厚鋼板の製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記の
（１）に示す連続鋳造鋳片、（２）に示す連続鋳造方
法、および（３）に示す厚鋼板の製造方法にある。（１）鋳片の最終凝固部を厚さ方向の中央部に含む厚さ
中心部１０ｍｍ以内の領域において、Ｓ含有率が１０ｐ
ｐｍ以下であり、かつＭｎ含有率が２．０質量％以上の
面積率が０．２％未満であるＣａを含有する鋼の連続鋳
造鋳片。（２）未凝固部を含む鋳片をバルジングさせた後、厚さ
中心部が凝固完了するまでの間に１つ以上の圧下ロール
対により圧下する方法において、中心固相率が０．２〜
０．７の鋳片の位置で、下記（Ａ）式で表される圧下率
Ｌｆが０．９〜１．５を満足する条件で鋳片を圧下する
上記（１）に記載の連続鋳造鋳片の鋳造方法。

【０００９】Ｌｆ＝Ｄ１／Ｄ２・・・（Ａ）ここで、Ｄ１：未凝固部を含む鋳片の幅中央部における
圧下量（ｍｍ）Ｄ２：圧下開始時の固相率０．８以下の未凝固部の厚さ
（ｍｍ）（３）上記（１）に記載の連続鋳造鋳片を熱間で圧延す
る厚鋼板の製造方法。

【００１０】本発明が対象とする連続鋳造鋳片は、横断
面形状が長方形の鋳片である。また、本発明で規定する
「鋳片の最終凝固部を厚さ方向の中央部に含む厚さ中心
部１０ｍｍ以内の領域」とは、次に示す鋳片の領域を意
味する。図１は、鋳片の横断面を示す模式図である。長
方形の鋳片２の最終凝固部Ｔｃは、厚さのほぼ１／２の
位置に相当するほぼ直線状の部分である。「鋳片の最終
凝固部を厚さ方向の中央部に含む厚さ中心部１０ｍｍ以
内の領域」とは、ほぼ直線状の最終凝固部Ｔｃの、図面
上で言えば、上側の５ｍｍの位置の直線Ｔ₁ と下側の５
ｍｍの位置の直線Ｔ₂ との間の鋳片の領域（図中に斜線
部で示す領域）のことである。長方形の鋳片の幅方向の
両側端部から、それぞれ１／２×Ｔ₀ （Ｔ ₀ は、鋳片厚
さを意味する）の距離までの間は、凝固の進行が速く、
最終凝固部とはならない。なお、図１では、Ｔ₁ または
Ｔ₂ とＴｃとの間隔は誇張して示している。

【００１１】鋳片の最終凝固部を厚さ方向の中央部に含
む厚さ中心部１０ｍｍ以内の領域において、Ｓ含有率が
１０ｐｐｍ以下とは、次のことを意味する。すなわち、
鋳片の横断面の上述の両端部近傍以外で、最終凝固部を
厚さ方向の中央部に含む厚さ中心部１０ｍｍ以内の領域
のいずれの位置でも、たとえば、直径３〜５ｍｍのドリ
ル刃により切り削を採取し、通常の高周波燃焼−赤外線
吸収法などにより分析したＳの値が１０ｐｐｍ以下であ
ることを意味する。

【００１２】また、鋳片の最終凝固部を厚さ方向の中央
部に含む厚さ中心部１０ｍｍ以内の領域において、Ｍｎ
含有率が２．０質量％以上の面積率が０．２％未満と
は、次のことを意味する。すなわち、鋳片の横断面の上
述の両端部近傍以外で、最終凝固部を厚さ方向の中央部
に含む厚さ中心部１０ｍｍ以内の領域のいずれの位置で
も、鋳片の幅方向にＷｍｍの範囲を、たとえば、５０μ
ｍビームサイズのＸ線マイクロアナライザを用いてＭｎ
含有率を測定する際に、Ｍｎ含有率が２．０質量％以上
となる測定点の数が、全測定点数の０．２％未満である
ことを意味する。たとえば、Ｗ＝２０ｍｍの場合には、
鋳片厚さ方向の測定点は２００点、幅方向の測定点は４
００点であり、全測定点は２００×４００＝８００００
点となる。Ｍｎ含有率が２．０質量％以上となる測定点
の数が、全測定点の０．２％未満、すなわち１６０点未
満であることを意味する。

【００１３】図２は、厚鋼板の水素誘起割れ面積率に及
ぼす鋳片の厚さ中心部近傍１０ｍｍ以内の領域における
ＳおよびＭｎの含有率の影響を示す図である。以下の内
容の試験を行った結果を示す図である。

【００１４】すなわち、鋳片の最終凝固部を厚さ方向の
中央部に含む厚さ中心部１０ｍｍ以内におけるＳ含有率
およびＭｎ含有率２．０質量％以上の面積率が、それぞ
れ種々の値を有する厚さ２３０ｍｍの鋳片サンプルを実
機の連続鋳造機で鋳造して準備し、これら鋳片サンプル
を実験室規模の圧延装置を用いて熱間で厚さ１９ｍｍの
鋼板に圧延した。得られた鋼板から試験片を採取し、５
質量％ＮａＣｌおよび０．５質量％ＣＨ₃ ＣＯＯＨを含
む飽和Ｈ₂ ＳのＮＡＣＥ腐食液（ｐＨ：約３．０）中に
９６時間浸漬し、水素誘起割れの発生状況を調査した結
果を示す。図中に示す水素誘起割れ面積率（％）とは、
超音波探傷（探傷子；ポイントフォーカス型、５０ＭＨ
ｚ）により割れ発生と判定される部分の面積を超音波探
傷した鋼板の試験片の全表面積で除した割合のことであ
る。

【００１５】図２から、つぎのことがわかる。つまり、
Ｃａを含有させて、非金属介在物ＭｎＳの析出を抑制す
るとともに、ＭｎＳを球状化させても、鋳片の最終凝固
部を厚さ方向の中央部に含む厚さ中心部１０ｍｍ以内の
領域におけるＳ含有率が１０ｐｐｍを超えると、これら
の領域におけるＭｎ含有率が２．０質量％以上の面積率
が零でも、水素誘起割れが発生する。

【００１６】また、鋳片の最終凝固部を厚さ方向の中央
部に含む厚さ中心部１０ｍｍ以内の領域におけるＳ含有
率を１０ｐｐｍ以下にしても、Ｃａを含有させないと、
これらの領域におけるＭｎ含有率が２．０質量％以上の
面積率が０．２％未満でも、水素誘起割れが発生する。

【００１７】さらに、鋳片の最終凝固部を厚さ方向の中
央部に含む厚さ中心部１０ｍｍ以内の領域におけるＳ含
有率を１０ｐｐｍ以下にし、Ｃａを含有させ、これらの
領域におけるＭｎ含有率が２．０質量％以上の面積率を
０．２％未満とすると、水素誘起割れの発生を抑制でき
る。これらの領域に存在する非金属介在物ＭｎＳの析出
量が少なく、かつ存在するＭｎＳの形状が安定して球状
となっているので、これらの領域の硬度は均一になる。
そのため、鋼材の水素誘起割れの発生を抑制できるので
ある。

【００１８】本発明の連続鋳造方法では、未凝固部を含
む鋳片をバルジングさせた後に、厚さ中心部が凝固完了
するまでの間に鋳片を圧下するので、鋳片の厚さ中心部
近傍を効果的に圧下できる。

【００１９】さらに、中心固相率が０．２〜０．７の鋳
片の位置で、前述の（Ａ）式で表される圧下率Ｌｆが
０．９〜１．５を満足する条件で鋳片を圧下するので、
圧下効果が鋳片の厚さ中心部にまで効果的に及び、最終
凝固部近傍に存在する偏析成分の濃化した溶鋼を鋳造方
向の上流側に速い速度で排出することができる。そのた
め、圧下により圧着される鋳片の厚さ方向の両側の凝固
界面に偏析成分の濃化した溶鋼が捕捉されることがない
ので、ＳおよびＭｎの含有率の低い領域が鋳造方向の全
長、鋳片の全幅にわたって、安定して生成する。

【００２０】前述の（Ａ）式において、圧下開始時の鋳
片の未凝固部の厚さＤ２を、鋳片内部の厚さ方向の両側
の固相率０．８の凝固界面の間の厚さとする理由は、こ
のような固相率が０．８以下の厚さの領域では、圧下力
が伝達しないからであり、この領域を未凝固部とする。
この固相率０．８の凝固界面は、鋳片サイズ、溶鋼過熱
度、鋳造速度、二次冷却比水量などが決まれば、通常用
いられている凝固伝熱解析方法を用いて計算できる。

【００２１】さらに、本発明の厚鋼板の製造方法では、
前述の鋼の連続鋳造鋳片を用いて熱間圧延する。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明では、質量％で、Ｍｎ含有
率が１．０〜２．５％、Ｓ含有率が０．０００１〜０．
００６０％である炭素鋼および低合金鋼を対象とするの
に好適である。この程度のＭｎおよびＳを含有する炭素
鋼および低合金鋼では、連続鋳造鋳片に中心偏析が発生
しやすく、その鋳片を素材とする厚鋼板などに、水素誘
起割れが発生しやすいからである。

【００２３】さらに、本発明ではＣａを含有する鋼を対
象とする。鋼のＣａ含有率は、質量％で１０〜５０ｐｐ
ｍとするのが望ましい。１０ｐｐｍ未満では、Ｃａを添
加することによる非金属介在物ＭｎＳの形態制御の効果
が発揮されにくく、また５０ｐｐｍを超えると、Ｃａ添
加によって生成した硫化物、酸化物などが多くなりす
ぎ、かえって水素誘起割れ感受性が高くなる。

【００２４】本発明の連続鋳造鋳片は、鋳片の最終凝固
部を厚さ方向の中央部に含む厚さ中心部１０ｍｍ以内の
領域において、Ｓ含有率が１０ｐｐｍ以下であり、か
つ、Ｍｎ含有率が２．０質量％以上の面積率が０．２％
未満である鋳片とする。

【００２５】鋳片の最終凝固部を厚さ方向の中央部に含
む厚さ中心部１０ｍｍ以内の領域とするのは、鋼材の水
素誘起割れの発生の起点が多い領域に相当する鋳片の領
域であるからである。

【００２６】また、Ｍｎ含有率が２．０質量％以上の面
積率を規定するのは、Ｍｎ含有率が２．０質量％以上に
なると、その鋼材の硬度が３３０Ｈｖに達し、水素誘起
割れが発生しやすくなるからである。その際、Ｍｎ含有
率の上限は、とくに限定しない。ただし、本発明が対象
とする鋼が、前述のとおり、Ｍｎ含有率が１．０〜２．
５質量％の炭素鋼または低合金鋼であるので、たとえ
ば、前述の５０μｍビームサイズのＸ線マイクロアナラ
イザを用いて分析する際、Ｍｎ含有率が３．８質量％程
度となる場合がある。いずれにせよ、Ｍｎ含有率が２．
０質量％以上である面積率を求めるものとする。

【００２７】さらに、上述の鋳片の領域におけるＳ含有
率およびＭｎ含有率が２．０質量％以上の面積率をそれ
ぞれ上限を規定する理由は、これらの鋳片の領域に存在
する非金属介在物ＭｎＳの析出量が少なくなるからであ
る。Ｃａを含有させることによるＭｎＳの形態制御の効
果も合わさって、これらの鋳片の領域の硬度は均一にな
り、鋼材の水素誘起割れの発生を抑制できる。

【００２８】鋳片の最終凝固部を厚さ方向の中央部に含
む厚さ中心部１０ｍｍ以内の領域から、たとえば直径３
ｍｍ〜５ｍｍのドリル刃により切り削を採取してＳ含有
率を分析するに際し、鋳片幅中央部および幅の１／４部
の少なくとも２カ所から切り削を採取するのが好まし
い。また、Ｍｎ含有率を、たとえば、５０μｍビームサ
イズのＸ線マイクロアナライザを用いて分析するに際
し、鋳片幅中央部および幅の１／４部の少なくとも２カ
所において、鋳片の幅方向にＷ＝２０ｍｍ程度の領域を
測定するのが好ましい。図３は、本発明の連続鋳造方法
を実施するための連続鋳造機の例を示す模式図である。
浸漬ノズル４を経て鋳型１内に注入された溶鋼３は、鋳
型で冷却されて凝固する。形成された凝固殻２ａは、鋳
型の下方のノズル群（図示していない）から噴射される
冷却水により冷却され、その厚さが増していく。内部に
未凝固部２ｂを含む鋳片２は、ガイドロール５により支
持、案内されながら、ピンチロール７により引き抜かれ
る。その際、未凝固部を含む鋳片を、ガイドロールの鋳
片厚さ方向の間隔を拡げることにより、バルジングゾー
ン８内でバルジングさせる。さらに、バルジングさせた
鋳片を、厚さ中心部が凝固完了するまでの間の圧下ゾー
ン９で、圧下ロール対６を用いて圧下する。図３では、
２つの圧下ロール対を用いて鋳片を圧下する例を示す。
本発明の連続鋳造方法では、未凝固部を含む鋳片をバル
ジングさせた後、厚さ中心部が凝固完了するまでの間
の、中心固相率が０．２〜０．７の鋳片の位置で、１つ
以上の圧下ロール対を用いて鋳片を圧下する。

【００２９】未凝固部を含む鋳片をバルジングさせた後
に鋳片を圧下するので、鋳片の厚さ中心部近傍を効果的
に圧下できる。中心固相率が０．２未満では、圧下時期
が早すぎて、未凝固部の厚さが厚く、圧下率Ｌｆを０．
９以上とするためには圧下量を過大に大きくする必要が
あり、実際にはこのような大きな圧下量を確保すること
は困難である。また、中心固相率が０．７を超えると、
圧下時期が遅すぎるため未凝固部の溶鋼の流動性が悪い
ので、偏析成分の濃化した溶鋼を鋳造方向の上流側に完
全に排出できず、局所的に偏析成分の濃化した溶鋼が残
存する。

【００３０】本発明の連続鋳造方法では、前述の（Ａ）
式で表される圧下率Ｌｆが０．９〜１．５を満足する条
件で鋳片を圧下する。

【００３１】圧下率Ｌｆが０．９未満では、圧下量が小
さいので、偏析成分の濃化した溶鋼が鋳造方向の上流側
に排出される量が少なくなったり、その排出速度が遅く
なる。したがって、偏析成分の濃化した溶鋼が鋳片の厚
さ中心部近傍に取り残されやすい。圧下率Ｌｆが１．５
を超えると、圧下量が過大に大きくなり、実際にはこの
ような大きな圧下量を確保することは困難である。

【００３２】さらに、圧下量はバルジング量の５０％以
上とするのが望ましい。５０％以上の場合に、鋳片の厚
さ中心部近傍をより効果的に圧下できる。

【００３３】圧下ロール対は１対を１台とすれば、１台
以上で圧下する。複数台で圧下する場合は、それぞれの
圧下ロール対ごとに、前述の（Ａ）式で表される圧下率
Ｌｆが０．９〜１．５となる条件で圧下する。

【００３４】図３の模式図では、垂直型連続鋳造機を示
しているが、湾曲型連続鋳造機、垂直曲げ型連続鋳造機
にも本発明の方法を適用できる。

【００３５】耐水素誘起割れ性に優れた厚鋼板は、本発
明の連続鋳造鋳片を熱間で圧延して製造することができ
る。鋳片の加熱温度、在炉時間、圧延温度などは、通常
の同様な化学組成の連続鋳造鋳片を熱間で圧延する場合
と同じ条件で構わない。

【００３６】

【実施例】垂直曲げ型連続鋳造機を用いて、合計１２ヒ
ートの鋳造試験を行った。鋳片サイズは、いずれも厚さ
２３０ｍｍ、幅２３００ｍｍとし、１ヒートの単鋳で鋳
造した。１ヒートは約２５０ｔｏｎである。表１に、用
いた鋼の化学組成を示す。用いた鋼は、Ｍｎ含有率が
１．５０質量％、Ｎｂ含有率が０．０４２質量％で、Ｃ
ａ含有率が０．００２５質量％の厚鋼板用の鋼とした。

【００３７】

【表１】タンディッシュ内における溶鋼の過熱度は２５〜３５℃
とした。鋳造速度は０．９０〜１．１３ｍ／分とし、ま
た二次冷却比水量は１．２〜１．５リットル／ｋｇ−鋼
とし、これら鋳造速度、二次冷却比水量を変更すること
により、圧下開始時の中心固相率を変化させて試験し
た。中心固相率は、通常の凝固伝熱解析方法を用いて計
算により求めた。

【００３８】圧下前のバルジング量は鋳片幅中央部で２
０ｍｍとし、その後、直径４００ｍｍの１つの圧下ロー
ル対で未凝固部を含む鋳片を圧下した。この圧下ロール
対は溶鋼のメニスカスから２１ｍの位置に配置した。鋳
造方向で長さ１００ｍｍの鋳片横断面サンプルを採取し
た。この横断面サンプルの厚さ中心部で、鋳片幅方向中
心部および幅の１／４部から、直径３ｍｍのドリル刃に
より切り削を採取してＳを分析し、その平均値を求め
た。また、ドリル刃で切り削を採取した部分を外して、
鋳片幅方向中心部および幅の１／４部から、幅方向に２
０ｍｍで全厚のサンプルを切り出し、Ｘ線マイクロアナ
ライザを用いて、５０μｍビームサイズでＭｎ含有率を
測定した。その際、Ｍｎ含有率が２．０質量％以上とな
る測定点の数を、全測定点数で除した面積率を求めた。
測定サンプル毎の全測定点は２００×４００＝８０００
０点である。

【００３９】また、得られた鋳片を素材として厚さ１９
ｍｍの厚鋼板に圧延し、厚鋼板の引張強度を調査した。
また、縦１００ｍｍ、横１５０ｍｍの厚鋼板サンプルを
採取し、５質量％ＮａＣｌおよび０．５質量％ＣＨ₃ Ｃ
ＯＯＨを含む飽和Ｈ₂ ＳのＮＡＣＥ腐食液（ｐＨ：約
３．０）中に９６時間浸漬し、水素誘起割れの発生状況
を調査した。水素誘起割れの発生の有無は、超音波探傷
（感度８ｄＢ）により調査した。超音波探傷した厚鋼板
サンプルの面積に対して、水素誘起割れの発生している
領域の面積の割合を、水素誘起割れ面積率として求め
た。試験条件および試験結果を表２に示す。

【００４０】

【表２】試験Ｎｏ．１では、鋳造速度を１．０ｍ／分、二次冷却
の比水量を１．４リットル／ｋｇ−鋼、圧下量Ｄ１を２
０ｍｍとした。圧下開始時の、中心固相率は０．５、未
凝固部の厚さＤ２は２０ｍｍとなるので、圧下率Ｌｆは
１．０であった。また、試験Ｎｏ．２では、鋳造速度を
０．９５ｍ／分、二次冷却の比水量を１．３リットル／
ｋｇ−鋼、圧下量Ｄ１を２０ｍｍとした。圧下開始時
の、中心固相率は０．７、未凝固部の厚さＤ２は１５ｍ
ｍとなるので、圧下率Ｌｆは１．３であった。これら試
験Ｎｏ．１およびＮｏ．２での中心固相率および圧下率
Ｌｆは、それぞれ本発明で規定する条件の範囲内の値で
ある。

【００４１】試験Ｎｏ．１では、鋳片の厚さ中心部近傍
１０ｍｍ以内の領域において、Ｓ含有率は９ｐｐｍ、Ｍ
ｎ含有率が２．０質量％以上の面積率は０．１％で低い
値であった。また、試験Ｎｏ．２では、鋳片の厚さ中心
部近傍１０ｍｍ以内の領域において、Ｓ含有率は７ｐｐ
ｍ、Ｍｎ含有率が２．０質量％以上の面積率は０．０５
％で低い値であった。これら試験Ｎｏ．１およびＮｏ．
２でのＳ含有率、およびＭｎ含有率が２．０質量％以上
の面積率は、本発明で規定する条件の範囲内である。厚
さ中心部にまで圧下の効果が効果的に及んだので、鋳片
の厚さ方向の両側の凝固界面に、偏析成分の濃化した溶
鋼が捕捉されることがなく、ＳおよびＭｎの含有率の低
い領域が安定して生成した。さらに、これら試験Ｎｏ．
１およびＮｏ．２の鋳片を素材とする厚鋼板には、水素
誘起割れは発生しなかった。また、これら厚鋼板の引張
強度は５９０ＭＰａまたは５９１ＭＰａであった。この
引張強度は目標とする強度の範囲内である。なお、目標
とする厚鋼板の引張強度は、前述の表１に示す化学組成
の鋼であるので、５００Ｍｐａ以上である。

【００４２】試験Ｎｏ．３では、鋳造速度を１．０５ｍ
／分、二次冷却の比水量を１．４リットル／ｋｇ−鋼、
圧下量Ｄ１を２０ｍｍとした。圧下開始時の、中心固相
率は０．３、未凝固部の厚さＤ２は２５ｍｍとなるの
で、圧下率Ｌｆは０．８であった。また、試験Ｎｏ．４
では、鋳造速度を０．９５ｍ／分、二次冷却の比水量を
１．３リットル／ｋｇ−鋼、圧下量Ｄ１を１０ｍｍとし
た。圧下開始時の、中心固相率は０．７、未凝固部の厚
さＤ２は１５ｍｍとなるので、圧下率Ｌｆは０．７であ
った。これら試験Ｎｏ．３およびＮｏ．４での圧下率Ｌ
ｆは、それぞれ本発明で規定する条件を外れて小さな値
である。

【００４３】試験Ｎｏ．３では、鋳片の厚さ中心部近傍
１０ｍｍ以内の領域において、Ｓ含有率は１３ｐｐｍ、
Ｍｎ含有率が２．０質量％以上の面積率は０．５％であ
った。また、試験Ｎｏ．４では、鋳片の厚さ中心部近傍
１０ｍｍ以内の領域において、Ｓ含有率は１４ｐｐｍ、
Ｍｎ含有率が２．０質量％以上の面積率は０．８％であ
った。これら試験Ｎｏ．３およびＮｏ．４でのＳ含有
率、およびＭｎ含有率が２．０質量％以上の面積率は、
本発明で規定する条件を外れた大きな値である。圧下率
Ｌｆが小さい値であったので、厚さ中心部にまで圧下の
効果が十分及ばなかったためである。さらに、これら試
験Ｎｏ．３およびＮｏ．４の鋳片を素材とする厚鋼板に
は、水素誘起割れが発生し、これらの水素誘起割れ面積
率は７．６％または９．２％であった。また、これら厚
鋼板の引張強度は５８９ＭＰａまたは５９２ＭＰａであ
った。

【００４４】試験Ｎｏ．５では、鋳造速度を１．１３ｍ
／分、二次冷却の比水量を１．５リットル／ｋｇ−鋼、
圧下量Ｄ１を２０ｍｍとした。圧下開始時の、中心固相
率は０．１、未凝固部の厚さＤ２は３５ｍｍとなるの
で、圧下率Ｌｆは０．５７であった。また試験Ｎｏ．６
では、鋳造速度を０．９ｍ／分、二次冷却の比水量を
１．２リットル／ｋｇ−鋼、圧下量Ｄ１を２０ｍｍとし
た。圧下開始時の、中心固相率は０．８、未凝固部の厚
さＤ２は１１ｍｍとなるので、圧下率Ｌｆは１．８であ
った。これら試験Ｎｏ．５およびＮｏ．６での圧下開始
時の中心固相率、および圧下率Ｌｆは、それぞれ本発明
で規定する条件を外れて、小さいかまたは大きな値であ
る。

【００４５】試験Ｎｏ．５では、鋳片の厚さ中心部近傍
１０ｍｍ以内の領域において、Ｓ含有率は１３ｐｐｍ、
Ｍｎ含有率が２．０質量％以上の面積率は２．１％であ
った。また、試験Ｎｏ．６では、鋳片の厚さ中心部近傍
１０ｍｍ以内の領域において、Ｓ含有率は１６ｐｐｍ、
Ｍｎ含有率が２．０質量％以上の面積率は６．３％であ
った。これら試験Ｎｏ．５およびＮｏ．６でのＳ含有
率、およびＭｎ含有率が２．０質量％以上の面積率は、
本発明で規定する条件を外れた大きな値である。試験Ｎ
ｏ．５では、中心固相率および圧下率Ｌｆがともに小さ
く、厚さ中心部にまで圧下の効果が十分及ばなかったた
めである。また、試験Ｎｏ．６では、中心固相率および
圧下率Ｌｆがともに大きく、厚さ中心部にまで圧下の効
果が十分及ばなかったためである。さらに、これら試験
Ｎｏ．５およびＮｏ．６の鋳片を素材とする厚鋼板に
は、水素誘起割れが発生し、これらの水素誘起割れ面積
率は２６．８％または３２．２％であった。また、これ
ら厚鋼板の引張強度は５９０ＭＰａまたは５９２ＭＰａ
であった。

【００４６】

【発明の効果】本発明の連続鋳造鋳片、その鋳片の鋳造
方法およびその鋳片を熱間圧延する厚鋼板の製造方法の
適用により、ラインパイプ、油井管などの用途に適した
耐水素誘起割れ性に優れた厚鋼板などを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋳片の横断面を示す模式図である。

【図２】厚鋼板の水素誘起割れ面積率に及ぼす鋳片の厚
さ中心部近傍１０ｍｍ以内の領域におけるＳおよびＭｎ
の含有率の影響を示す図である。

【図３】本発明の連続鋳造方法を実施するための連続鋳
造機の例を示す模式図である。

【符号の説明】

１：鋳型２：鋳片２ａ：凝固殻２ｂ：未凝固部３：溶鋼４：浸漬ノズル５：ガイドロール６：圧下ロール対７：ピンチロール８：バルジングゾーン９：圧下ゾーンＴｃ：ほぼ直線状の最終凝固部Ｔ₁ ：Ｔｃの上側の５ｍｍの位置の直線Ｔ₂ ：Ｔｃの下側の５ｍｍの位置の直線Ｔ₀ ：鋳片厚さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２２Ｄ 11/16 Ｂ２２Ｄ 11/16 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳片の最終凝固部を厚さ方向の中央部に含
む厚さ中心部１０ｍｍ以内の領域において、Ｓ含有率が
１０ｐｐｍ以下であり、かつＭｎ含有率が２．０質量％
以上の面積率が０．２％未満であることを特徴とするＣ
ａを含有する鋼の連続鋳造鋳片。
【請求項２】未凝固部を含む鋳片をバルジングさせた
後、厚さ中心部が凝固完了するまでの間に１つ以上の圧
下ロール対により圧下する方法において、中心固相率が
０．２〜０．７の鋳片の位置で、下記（Ａ）式で表され
る圧下率Ｌｆが０．９〜１．５を満足する条件で鋳片を
圧下することを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造鋳
片の鋳造方法。Ｌｆ＝Ｄ１／Ｄ２・・・（Ａ）ここで、Ｄ１：未凝固部を含む鋳片の幅中央部における
圧下量（ｍｍ）Ｄ２：圧下開始時の固相率０．８以下の未凝固部の厚さ
（ｍｍ）
【請求項３】請求項１に記載の連続鋳造鋳片を熱間で圧
延することを特徴とする厚鋼板の製造方法。