铸片的制造方法技术

本发明专利技术提供在钢的精炼时使钢水中钛维持在低位、在铸造时抑制TiN生成、从而制造洁净度高的铸片的方法。该方法是对从转炉或电炉出钢并受钢至浇包中的钢水至少实施真空脱气精炼处理而得到的精炼后钢水进行铸造的铸片的制造方法，其中，对于在制造铸片的对象装料中使用的浇包，利用至少即将进行对象装料的受钢之前保持在浇包中的钢水中的钛含量进行限制，使对象装料的出钢后的钢水中的钛含量为0.002质量％以下，并且，对于对对象装料进行真空脱气精炼处理的真空脱气设备，利用至少即将进行对象装料的真空脱气精炼处理之前在真空脱气设备中进行了处理的钢水中的在真空脱气设备中的处理结束时的钛含量进行限制。的处理结束时的钛含量进行限制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铸片的制造方法


[0001]本专利技术涉及铸片的制造方法。

技术介绍

[0002]用于汽车的轴承、曲轴的钢材会受到反复应力，因此要求成为金属疲劳断裂的起点的非金属夹杂物极少的所谓“高洁净钢”。因此，以改善钢材的疲劳特性为目的，在炼钢工序中为了减少钢中的氧化物系非金属夹杂物而采用各种方法。
[0003]例如，对于量产钢而言，使用通过真空脱气处理而促进氧化物系非金属夹杂物的浮上和分离的方法、向存在于浇包内的钢水上的炉渣添加金属Al等脱氧剂将炉渣还原从而抑制由炉渣与钢水中的Al的反应生成的Al2O3的生成的方法、在连续铸造机的铸模或铸模正下方配置磁场产生装置而促进铸模内的氧化物系非金属夹杂物的浮上和分离的方法。
[0004]例如，在专利文献1中，着眼于凝聚粗大化而对疲劳寿命带来不良影响的Al2O3氧化物，公开了在含有Si、Mn和Al且C含量为0.2质量％以上的钢水中添加Mg含量大于0.5质量％且为30质量％以下的Mg合金的方法。根据专利文献1，通过添加Mg合金使得钢水中的Al2O3变化为Al2O3‑
MgO，由此能够抑制夹杂物的粗大化。
[0005]另外，在专利文献2中，作为高洁净度轴承钢的制造方法，公开了以下工艺。首先，在电炉中进行富氧化操作，形成钢水中的溶解氧浓度为250ppm以上的过氧化状态，使原料中的钛等氧化并向炉渣中转移。接着，将该炉渣从浇包中排出后，依次实施Si脱氧和Al脱氧而对钢水和炉渣进行脱氧。进而，依次在浇包精炼炉、RH真空脱气装置中进行精炼。
[0006]另外，作为制造要求更高可靠性、性能的轴承钢的方法，在专利文献3中公开了一种超洁净度轴承钢的制造方法，其使用不含有超过0.2质量％的Mn的轴承钢作为母材，通过电子束熔化法将该母材再熔化。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开平5
‑
311225号公报
[0010]专利文献2：日本特开平6
‑
145883号公报
[0011]专利文献3：日本特开平7
‑
109541号公报

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的问题
[0013]上述现有技术是通过降低氧化物、硫化物的个数或最大直径来实现滚动疲劳寿命的提高。但是，为了实现轴承材料的长寿命化和压碎强度的进一步提高，除了减少氧化物系夹杂物量、降低氧化物系夹杂物量的最大直径以外，还需要减少氮化物系夹杂物。在此成为问题的氮化物系夹杂物是由于钢水中钛与溶解在钢水中的N的反应而在凝固时生成的微细的TiN，如果钛浓度与N浓度的积、即钛与N的浓度积超过结晶极限，则发生结晶。因此，为了抑制TiN的生成，需要降低成为生成起因的钢水中的钛和N两者的浓度、或者使钛和N中的至
少一者的浓度降低至极其接近零的值。
[0014]在此，N通过在真空脱气精炼工序中进行脱N而被除去，但难以完全防止从大气中所包含的氮向钢水中的吸N，因此钢水中N浓度的降低存在极限。另一方面，钛即使不有意地添加，有时也会在精炼阶段不可避免地混入(获得(pick up))，因此难以使钢水中钛浓度始终维持在低位。其结果是，不能完全地抑制铸造时的TiN的生成，难以进一步提高以其作为原材而制造的轴承钢等要求高疲劳强度的钢的疲劳寿命。
[0015]因此，本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供在钢的精炼时使钢水中的钛含量维持在低位、在铸造时抑制TiN生成、从而制造洁净度高的铸片的方法。需要说明的是，钢水中的钛等特定元素的含量是每单位质量的钢水中所含有的特定元素的质量，以钢水中的特定元素的质量相对于钢水质量的比(质量％)来表示。即，钢水中的特定元素的含量与钢水中的特定元素的浓度含义相同。
[0016]用于解决问题的方法
[0017]根据本专利技术的一个方式的铸片的制造方法，提供一种铸片的制造方法，其是将对从转炉或电炉出钢并受钢至浇包中的上述钢水至少实施真空脱气精炼处理而得到的精炼后钢水进行铸造的铸片的制造方法，其中，对于在制造上述铸片的对象装料中使用的浇包，利用至少即将进行上述对象装料的受钢之前保持在上述浇包中的钢水中的钛含量进行限制，使上述对象装料的出钢后的钢水中的钛含量为0.002质量％以下，并且，对于对上述对象装料进行上述真空脱气精炼处理的真空脱气设备，利用至少即将进行上述对象装料的上述真空脱气精炼处理之前在上述真空脱气设备中进行了处理的钢水中的在上述真空脱气设备中的处理结束时的钛含量进行限制。
[0018]专利技术效果
[0019]根据本专利技术的一个方式，提供在钢的精炼时使钢水中的钛含量维持在低位、在铸造时抑制TiN生成、从而制造洁净度高的铸片的方法。
具体实施方式
[0020]在以下的详细说明中，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。在附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的符号，省略重复说明。各附图是示意性的，包括与现实不同的情况。另外，以下所示的实施方式例示出用于将本专利技术的技术思想具体化的装置、方法，本专利技术的技术思想并不是将构成部件的材质、结构、配置等指定为下述内容。本专利技术的技术思想可以在权利要求书记载的权利要求所规定的技术范围内加以各种变更。
[0021]作为在高疲劳强度钢的精炼时在该精炼阶段发生钛向钢水中的混入而在铸造时生成TiN的因素，本专利技术人关注下述(A)～(C)的因素。然后，分别提取(A)～(C)的成分，依次研究对钛混入带来的影响。
[0022](A)在转炉或电炉的精炼中生成的炉渣(转炉炉渣或电炉炉渣)中含有的TiO2[0023](B)从转炉或电炉出钢后到真空脱气精炼处理结束为止的期间内添加到钢水中的合金中的钛
[0024](C)附着于浇包和真空脱气设备的精炼槽的基体金属所含的钛
[0025](A)转炉炉渣或电炉炉渣
[0026]从高炉出铁的铁水在实施脱硫处理、脱磷处理等铁水预处理后，通过转炉中的氧
的顶吹或底吹实施脱碳精炼。在转炉中产生的炉渣中含有各种氧化物，也含有主要由铁水中所含的钛引起的钛氧化物。另外，也有时将废料等冷铁源在电炉中熔化而得到钢水。在电炉中产生的炉渣中也含有各种氧化物，如果在废料中配合含钛钢等，则也含有由此引起的钛氧化物。该转炉炉渣或电炉炉渣的至少一部分被带出到二次精炼工序(加热搅拌精炼和真空脱气精炼)，如果在二次精炼工序中达到炉渣中的钛氧化物可还原的条件，则有可能在钢水中混入钛。但是，在通常的精炼条件下较少达到那样的条件，实际上很少发现由转炉炉渣或电炉炉渣引起的钛混入。因此，在本实施方式中，不是必须实施防止来自转炉炉渣或电炉炉渣的钛混入的对策，在预想到由其它因素引起的在钢水中的钛混入量较多的情况下等，优选采用后述的减少转炉炉渣或电炉炉渣的被带出到二次精炼工序中的量的对策。
[0027](B)添加到钢水中的合金
[0028]作为含有钛的合金，例如可以列举FeSi合金。本专利技术人在熔炼高洁净度钢时改变在真空脱气精炼中使用的添加合金的种类，调查本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铸片的制造方法，其是将对从转炉或电炉出钢并受钢至浇包中的钢水至少实施真空脱气精炼处理而得到的精炼后钢水进行铸造的铸片的制造方法，其中，对于在制造所述铸片的对象装料中使用的浇包，利用至少即将进行所述对象装料的受钢之前保持在所述浇包中的钢水中的钛含量进行限制，使所述对象装料的出钢后的钢水中的钛含量为0.002质量％以下，并且，对于对所述对象装料进行所述真空脱气精炼处理的真空脱气设备，利用至少即将进行所述对象装料的所述真空脱气精炼处理之前在所述真空脱气设备中进行了处理的钢水中的在所述真空脱气设备中的处理结束时的钛含量进行限制。2.根据权利要求1所述的铸片的制造方法，其中，对从所述转炉或所述电炉出钢并受钢至所述浇包中的所述钢水依次实施加热搅拌精炼处理和所述真空脱气精炼处理，将所得到的所述精炼后钢水进行铸造。3.根据权利要求1或2所述的铸片的制造方法，其中，对于所述对象装料中使用的浇包，使即将进行所述对象装料的受钢之前保持的钢水中的钛含量为0.020质量％以下。4.根据权利要求3所述的铸片的制造方法，其中，对于所述对象装料中使用的浇包，使即将进行所述对象装料的受钢之前保持的钢水中的铝含量为0.050质量％以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的铸片的制造方法，其中，对于进行所述对象装料的所述真空脱气精炼处理的所述真空脱气设备，使即将进行所述对象装料的所述真空脱气精炼处理之前在所述真空脱气设备中进行了处理的钢水中的在所述真空脱气设备中的处理结束时的钛含量为0.020质量％以下。6.根据权利要求5所述的铸片的制造方法，其中，对于进行所述对象装料的所述真空脱气精炼处理的所述真空脱气设备，使即将进行所述对象装料的所述真空脱气精炼处理之前在所述真空脱气设备中进行了处理的钢水中的在所述真空脱气设备中的处理结束时的铝含量为0.050质量％以下。7.根据权利要求1～6中任一项所述的铸片的制造方法，其中，即将从所述转炉或所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：中井由枝，近藤裕计，原田晃史，松井章敏，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：