本发明专利技术涉及一种低氧纯净钢，其中，作为化学成分，含有C、Si、Mn、P以及S，而且以质量％计，进一步含有Al：0.005～0.20％、Ca：超过0％且在0.0005％以下、REM：0.00005～0.0004％、T.O：超过0％且在0.003％以下，并且REM含量、Ca含量、T.O含量满足0.15≤REM/Ca≤4.00以及Ca/T.O≤0.50；在钢中分散有非金属夹杂物，所述非金属夹杂物于预测面积为30000mm2的条件下，采用极值统计法得到的最大预测直径为1μm～30μm，且包含Al2O3以及REM氧化物，所述非金属夹杂物中的所述Al2O3的平均比例超过50％，所述REM为La、Ce、Pr、Nd之中的1种或者2种以上的稀土类元素，所述钢为Al脱氧钢或者Al-Si脱氧钢。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低氧纯净钢以及低氧纯净钢产品
本专利技术涉及低氧纯净钢(purifiedsteel)以及由该低氧纯净钢制造的钢产品，特别涉及由以Al或者Al-Si脱氧的低氧纯净钢水铸造而成的低氧纯净钢以及由该低氧纯净钢制造的低氧纯净钢产品。本申请基于2013年4月24日提出的日本专利申请特愿2013-091725号并主张其优先权，这里引用其内容。
技术介绍
一直以来，作为棒钢或线材用钢，要求机械特性优良的钢。通常，在供给这些用途的钢中，伴随着高强度化，容易发生起因于非金属夹杂物的断丝和疲劳折损。非金属夹杂物的主要成分是在脱氧过程中生成的包含Al2O3的夹杂物。在包含Al2O3的夹杂物中，以Al2O3为主体的夹杂物粒子彼此之间形成簇状物，或者吸取CaO等成分而使夹杂物粒子的熔点降低，从而相互凝聚合并而容易大型化。通过凝聚合并而大型化的夹杂物招致钢材的性能降低。因此，对不使夹杂物大型化的方法进行了各种研究。关于抑制因夹杂物粒子彼此之间的凝聚合并引起的簇状物的形成而减小夹杂物大小的方法，迄今为止提出了大量的方案。例如，在专利文献1～6中，公开了在钢材中添加微量的REM而使氧化铝簇状物的FeO粘结剂降低的方法。但是，该方法虽然对FeO粘结剂的降低有效，但单凭REM的添加，不能完全防止起因于不可避免地混入钢中的微量Ca或者CaO的CaO-Al2O3系粗大夹杂物的生成。在专利文献7中，公开了通过Mg的添加而使氧化铝簇状物的FeO粘结剂降低的方法。但是，该方法也与专利文献1～6所公开的方法同样，通过微量的Ca或者CaO、和从精炼用耐火材料中不可避免地混入的微量的Mg或者MgO而生成CaO-Al2O3-MgO系粗大夹杂物。在专利文献8中，公开了将用Al对钢中的[O](溶解氧)进行了控制脱氧的钢进一步按Ti→REM的顺序脱氧而防止粗大夹杂物的生成的方法。但是，该方法由于意图在钢中残存[O]，因而在二次精炼工序中，不能避免熔渣氧化度的上升，从而不适合低氧纯净钢的制造。在专利文献9中，公开了通过Al+Ti+REM的复合脱氧而防止可能导致压力加工裂纹的簇状夹杂物的生成的方法。但是，专利文献9所记载的方法与专利文献8所记载的方法同样，由于必须用Ti进行脱氧，因而不适用于低Ti钢的制造。另外，专利文献9所记载的方法在强脱氧精炼下，意图形成Al2O3为50％以上的夹杂物是困难的，因而不适用于高纯净度钢的制造。在专利文献10中，公开了为了降低T.O(钢中的总氧)而添加REM作为脱氧剂的、包含以SiO2为主的延伸性夹杂物的钢材。但是，在以悬挂弹簧以及轴承用钢为代表的钢中，为了结晶粒径的微细化，需要Al的添加。因此，在Al脱氧的作用下，夹杂物的组成由SiO2主体成为Al2O3主体。因此，专利文献10所记载的技术不能适用于Al添加钢。在专利文献11中，公开了在铸造含有REM的钢水时，根据钢水中的[O]和[S]而添加REM，从而提高铸造时的制造性的方法。但是，该方法是在REM添加时用于防止生成REM硫化物的方法，其目的并不在于进行夹杂物的改质。因此，REM的目标值明显地高。在专利文献12中，公开了疲劳特性以及冷加工性优良的高纯净度钢。然而，专利文献12的特征是Si脱氧钢中氧化物系夹杂物的组成调整，并不涉及通过REM的添加而改质以Al2O3为主体的夹杂物。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-052076号公报专利文献2：日本特开2004-052077号公报专利文献3：日本特开2005-002420号公报专利文献4：日本特开2005-002421号公报专利文献5：日本特开2005-002422号公报专利文献6：日本特开2005-002425号公报专利文献7：日本特开2005-002419号公报专利文献8：日本特开2007-186744号公报专利文献9：日本特开2006-097110号公报专利文献10：日本特开昭63-140068号公报专利文献11：日本特开2005-060739号公报专利文献12：日本特开2005-029888号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如前所述，以前对于提高棒钢或线材用钢的机械特性的方法提出了各种方案。然而，这些方法基本上都是抑制夹杂物的生成、或者减小夹杂物的大小的方法。近年来，棒钢或线材用钢要求更进一步提高机械特性。为了适应这样的要求，有必要研究以与以往的方法不同的观点为基础的改善对策。本专利技术人为了更进一步提高棒钢或线材用钢的机械特性特别是疲劳特性，着眼于在以往的方法中没有的“夹杂物的改质”而进行了潜心的研究。本专利技术是鉴于上述的情况而完成的。本专利技术的课题在于抑制夹杂物的生成，同时对夹杂物进行改质而提高机械特性。具体地说，在含有Al2O3系夹杂物的Al脱氧钢以及Al-Si脱氧钢中，其课题在于抑制容易因凝聚合并而大型化的CaO-Al2O3系夹杂物的生成，而且对夹杂物进行改质，进而控制夹杂物的形态，从而更进一步提高机械特性特别是疲劳特性。而且本专利技术的目的在于提供解决上述课题的钢、以及由该钢构成的钢产品。用于解决课题的手段本专利技术人为了抑制容易大型化的CaO-Al2O3系夹杂物的生成和粗大化，想到在抑制Ca或者Ca含有物往钢水中的混入、从而预先降低CaO-Al2O3系夹杂物的生成量的基础上，通过添加某种夹杂物改质材料，将残存的CaO-Al2O3系夹杂物改质成其它成分组成的夹杂物是很有效的。本专利技术人添加各种物质作为夹杂物改质材料，调查了夹杂物的性状以及钢的特性变化。其结果是，获得了如下的见解。也就是说，可知在通过抑制Ca或者Ca含有物往钢水中的混入、且进行Al脱氧或者Al-Si脱氧而使T.O(总氧)充分地降低的钢水中，于脱氧结束前，通过微量添加La、Ce、Pr、Nd等REM(稀土类元素)而可以进行夹杂物的改质。在此，所谓T.O，是指钢中的溶解氧和夹杂物等中含有的非溶解氧的合计量。具体地说，如上述那样通过添加REM而抑制CaO-Al2O3系夹杂物的生成。进而可知：通过采用REM还原少量生成的CaO-Al2O3夹杂物中的CaO，CaO-Al2O3夹杂物便改质成Al2O3系和/或REM2O3系夹杂物、或者包含这些夹杂物的复合夹杂物。本专利技术是基于上述的见解而完成的，其要旨如下。(1)本专利技术的一方式涉及一种低氧纯净钢，其中，作为化学成分，含有C、Si、Mn、P以及S，而且以质量％计，进一步含有Al：0.005～0.20％、Ca：超过0％且在0.0005％以下、REM：0.00005～0.0004％、T.O：超过0％且在0.003％以下，并且REM含量、Ca含量、T.O含量满足下述式1以及式2；在钢中分散有非金属夹杂物，所述非金属夹杂物于预测面积为30000mm2的条件下，采用极值统计法得到的最大预测直径为1μm～30μm，且包含Al2O3以及REM氧化物，所述非金属夹杂物中的所述Al2O3的平均比例超过50％，所述REM为La、Ce、Pr、Nd之中的1种或者2种以上的稀土类元素，所述钢为Al脱氧钢或者Al-Si脱氧钢。0.15≤REM/Ca≤4.00式1Ca/T.O≤0.50式2(2)根据上述(1)所述的低氧纯净钢，其中，也可以进一步满足下述式3。0.05≤REM/T.O≤0.50式3(3)根据上述(1)或(2)所述的低氧纯净钢，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低氧纯净钢，其特征在于：作为化学成分，含有C、Si、Mn、P以及S，而且以质量％计，进一步含有Al：0.005～0.20％、Ca：超过0％且在0.0005％以下、REM：0.00005～0.0004％、以及T.O：超过0％且在0.003％以下，并且REM含量、Ca含量、T.O含量满足下述式1以及式2；在钢中分散有非金属夹杂物，所述非金属夹杂物于预测面积为30000mm2的条件下，采用极值统计法得到的最大预测直径为1μm～30μm，且包含Al2O3以及REM氧化物，所述非金属夹杂物中的所述Al2O3的平均比例超过50％，所述REM为La、Ce、Pr、Nd之中的1种或者2种以上的稀土类元素，所述钢为Al脱氧钢或者Al‑Si脱氧钢；0.15≤REM/Ca≤4.00 式1Ca/T.O≤0.50 式2。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.24 JP 2013-0917251.一种低氧纯净钢，其特征在于：作为化学成分，含有C、Si、Mn、P以及S，而且以质量％计，进一步含有Al：0.005～0.20％、Ca：超过0％且在0.0003％以下、REM：0.00005～0.0004％、以及T.O：超过0％且在0.003％以下，并且REM含量、Ca含量、T.O含量满足下述式1以及式2；在钢中分散有非金属夹杂物，所述非金属夹杂物于预测面积为30000mm2的条件下，采用极值统计法得到的最大预测直径为1μm～30μm，且包含Al2O3以及REM氧化物，所述非金属夹杂物中的所述Al2O3的平均比例超过50质量％，所述REM为La、Ce、Pr、Nd之中的1种或者2种以上的稀土类元素，所述钢为Al脱氧钢或者Al-Si脱氧钢；0.15≤REM/Ca≤4.00式1Ca/T.O≤0.50式2。2.根据权利要求1所述的低氧纯净钢，其特征在于：进一步满足下述式3；0.05≤REM/T.O≤0.50式3。3.根据权利要求1或2所述的低氧纯净钢，其特征在于：作为所述化学成分，以质量％计含有C：1.20％以下、Si：3.00％以下、Mn：16.0％以下、P：0.05％以下、以及S：0.05％以下，剩余部分包括铁和杂质。4.根据权利要求3所述的低氧纯净钢，其特征在于：作为所述化学成分，以质量％计含有C：0.13％～1.20％。5.根据权利要求3所述的低氧纯净钢，其特征在于：作为所述化学成分，以质量％计含有Mn：2.0％以下。6.根据权利要求4所述的低氧纯净钢，其特征在于：作为所述化学成分，以质量％计含有Mn：2.0％以下。7.根据权利要求3所述的低氧纯净钢，其特征在于：作为所述化学成分，以质量％计进一步含有Cr：3.50％以下、Mo：0.85％以下、Ni：4.50％以下、Nb：0.20％以下、V：0.45％以下、W：0...
【专利技术属性】
技术研发人员：青野通匡，宫本健一郎，铃木正伸，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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