Formation Mechanisms of Several Kinds of Segregation on Continuous Casting of Bloom
Formation Mechanisms of Several Kinds of Segregation on Continuous Casting of Bloom
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DOI：
10.2355/tetsutohagane.98.405
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发表时间：
2012
影响因子：
0.3
通讯作者：
Kohichi Isobe
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kohichi Isobe
ブルーム連続鋳造で棒線用鋼材を製造する際,V偏析や 中心偏析が鋳片断面中央部に生成し,冷間押出し時のシェ ブロンクラック 1)や冷間伸線時の断線 2)を引き起こすな ど,棒線材の冷間加工性を著しく劣化させる。このため, ブルーム連続鋳造で冷間加工性に優れた棒線材の製造に は,連続鋳造で中心偏析やV偏析の生成防止が極めて重要 である。これらの偏析の抜本的防止には,中心偏析やV偏 析の生成機構を解明し,それに基づき本質的な対策を考案 することが重要であるが,必ずしもそれらの生成機構は十 分に明らかにされていない。 これまで,連続鋳造や造塊法での鉄鋼の凝固時のV偏析 や中心偏析の生成機構について多くの研究がなされ,それ らについて種々の説 3-17)が提案されている。 V偏析の生成については,等軸晶の沈降,堆積により凝 固界面前面で濃化溶鋼が捕捉されて生成するとした説 3-6) や凝固収縮,バルジング等でのサクションで等軸晶帯内に 発生した辷り部に濃化溶鋼が集積してできるとの説 7,8),樹 間溶鋼への溶質濃化による溶鋼密度の増大で,濃化溶鋼が 凝固界面に沿って沈降した一部が,凝固界面に捕捉されて できるとの説 9,10)が提案されている。上記以外にも,等軸 晶帯内の引張りの熱応力による一種の内部割れ説 11)や凝 固収縮によるサクションで樹間の濃化溶鋼が断面中心部へ 引き込まれて生成するとの説 12,13)や中心部に存在する凝 固収縮によるサクションフローが,周辺部の樹間溶鋼を引 き込む説 14)など様々な説が提唱されている。 一方,中心偏析の生成については,凝固収縮流動 15)や凝 固シェルにバルジング変形やその矯正 15,16)による残溶鋼 の流動が原因とする説,さらにデンドライトのブリッジン グが原因との説 17)も提案されている。また,前述のV偏析 生成機構のうち周辺部からの樹間溶鋼の引き込みをともな う説 9,10,12-14)も,中心偏析の生成機構の一つの説と見なさ れる。 しかしながら,種々提案されたV偏析の生成機構は,塩 化アンモニウム水溶液を用いた低温模型実験や,凝固区間 が狭い小型鋼塊を用いた小規模な模擬実験の結果より提案 されたものや,造塊法で高合金鋼の大型鋼塊を鋳造する際 のV偏析の生成機構について提案されたものである。その ため,これらの説は,凝固区間が鋳造長手方向に10数mか ら数10mに及ぶ商用規模のブルーム連続鋳造でのV偏析の 生成機構にそのまま適用できるとは限らない。また,等軸 晶凝固を前提とした説 3-8,11-13)では,柱状晶凝固時のV偏 析の生成機構を説明できない。 また,従来提案された中心偏析生成機構も,以下に述べ るように中心偏析の生成機構や中心偏析生成にともなう事 象を十分説明できていない。ブリッジング説 17)は粗大な 分岐柱状晶がブリッジングを形成する場合を除き中心偏析 の生成機構を説明できない。単純に凝固収縮流動やバルジ ングによるクレーター先端での溶鋼移動が中心偏析の原因 論 文