连续铸造板坯的制作方法

本发明涉及一种防止冷却时的裂纹的连续铸造板坯。

背景技术：

1、近年来，在汽车的领域中，为了兼顾车身的进一步薄壁化和确保碰撞安全性，正在进行高强度钢的进一步高强度化以及为此的高合金化。然而，高合金化会使板坯的韧性大幅降低。

2、随着高合金化所导致的韧性的降低，越来越频繁地发生板坯冷却时的裂纹即所谓的季裂。如果产生季裂，则板坯在板坯输送时发生断裂而无法供于热轧。另外，即使板坯没有断裂，在热轧中也会发生开裂而使热轧钢板断裂。或者，即使小的开裂，在热轧后、冷轧后、退火后或镀覆后的钢板中也会成为疤痕、条形刮痕等表面缺陷而出现。通常，板坯表面的开裂使用研磨机去除。然而，由于高合金化导致板坯的韧性降低，磨床的应力使开裂扩展，有时无法完全去除。对于小的开裂，有时会被忽视，在热轧后、冷轧后、退火后或镀覆后的钢板上，有时成为表面缺陷而出现。因此，需要抑制板坯的裂纹。

3、图1是基于扫描电子显微镜(sem)的连续铸造板坯的龟裂部断面的观察图像。断面呈现出沿着原奥氏体晶界的晶界断面形貌。图2中以组织照片表示龟裂部的截面。龟裂的深度主要为距离板坯表层20mm左右。龟裂在原奥氏体晶界附近传播，在龟裂前端存在晶界铁素体。另外，在原奥氏体晶粒内观察到珠光体或珠光体和贝氏体。

4、晶界断裂是在原奥氏体晶粒粗大且晶界脆化的情况下发生的。晶界相比于晶粒内更容易生成析出物和铁素体。晶界的析出物是晶界强度下降、使韧性降低的重要因素。如果原奥氏体晶粒粗大，则晶界所占的比例变少，由于析出物密度变大，晶界进一步脆化。另外，当产生晶界铁素体时，晶粒内的珠光体与贝氏体产生强度差，从而在强度低的晶界铁素体部发生应力集中，即使在较低的应力下也会向龟裂发展。在此，如果原奥氏体晶粒粗大，则沿直线薄薄延伸地晶界铁素体析出，无法阻止裂纹的伸展而损害扩大。另一方面，如果对板坯进行冷却，则产生由板坯表面与内部的热收缩差、相变膨胀差所引起的应力。若该应力高，则将板坯冷却至室温时会产生板坯裂纹。在近年来的高合金高强度钢中，由于板坯的韧性低，因此这样产生的龟裂深，难以通过磨床等的修正而去除，导致了板坯的成品率大幅降低的问题。

5、关于这一点，例如专利文献1、2中记载的那样，在针对板坯的裂纹的措施进行研究。专利文献1中公开了一种通过在奥氏体向铁素体相变的温度区间即700～500℃进行缓慢冷却，从而抑制贝氏体/马氏体相变，减少由该相变膨胀所产生的应力的方法。专利文献2中公开了一种通过在铸造后立即开始缓慢冷却，进而在700℃以上的温度缓慢冷却10小时以上至700～500℃的温度为止，从而减少温度差、相变时的应力的方法。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2020－139209号公报

9、专利文献2：日本特开2019－167560号公报

技术实现思路

1、然而，在以往技术中存在如下问题。专利文献1、2所记载的将高张力钢的板坯在铸造后冷却的方法是将板坯中产生的内部应力控制得较小。然而，在近年来的经高合金化的高强度钢中，由于板坯的韧性低，因此季裂扩展的原奥氏体晶界的状态也变得非常重要。在专利文献1、2所记载的方法中，并未进行原奥氏体粒径、晶界铁素体的控制，对板坯的微观组织没有任何限定。另外，发明人等进行了深入研究，结果发现使用以往技术制造的含有大量c、si、mn的板坯的韧性颇低，无法充分抑制板坯的季裂产生。

2、本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即使是低韧性的高合金板坯，该板坯在冷却中也不产生板坯裂纹的连续铸造板坯。

3、发明人等为了实现上述目的，反复进行了深入研究。分析了板坯裂纹的断裂形态，其结果发现，断面为沿着原奥氏体晶界的晶界断面、横穿原奥氏体晶界的晶粒内断面(解理断面)的断面中的至少一种。进而，发明人等反复进行了详细的研究，发现板坯的季裂不能仅通过控制冷却速度和减少温度不均所导致的应力降低来抑制，微观组织的形态也影响很大。具体而言，发现通过控制连续铸造板坯的平均原奥氏体粒径和微观组织，能够提高其韧性，能够抑制连续铸造板坯的冷却过程中的板坯季裂，从而得出了本发明。

4、本发明是根据上述见解，进一步研究而完成的。

5、即，本发明的主要构成如下。

6、1.一种连续铸造板坯，其特征在于，是高强度钢用的连续铸造板坯，其距离连续铸造板坯表层10mm位置处的平均原奥氏体粒径为100μm～0.5mm，并且，微观组织中，以面积率计铁素体为10％以上，珠光体为10％以上，贝氏体为1％～30％。

7、2.根据1所述的连续铸造板坯，其中，上述连续铸造板坯以质量％计含有c：0.10～0.40％、si：0.10～2.50％、mn：1.00～5.00％。

8、根据本发明，能够提供一种连续铸造板坯，其即使是高合金的高强度钢板用成分系，在冷却过程中也不产生裂纹。

技术特征：

1.一种连续铸造板坯，其特征在于，是高强度钢用的连续铸造板坯，距离连续铸造板坯表层10mm位置处的平均原奥氏体粒径为100μm～0.5mm，并且，微观组织中，以面积率计铁素体为10％以上，珠光体为10％以上，贝氏体为1％～30％。

2.根据权利要求1所述的连续铸造板坯，其中，所述连续铸造板坯以质量％计含有c：0.10～0.40％、si：0.10～2.50％、mn：1.00～5.00％。

技术总结本发明提供一种连续铸造板坯，其即使是低韧性的高合金板坯，在该板坯的冷却中也不产生板坯裂纹。一种高强度钢用的连续铸造板坯，距离连续铸造板坯表层10mm位置处的平均原奥氏体粒径为100μm～0.5mm，并且，微观组织中，以面积率计铁素体为10％以上，珠光体为10％以上，贝氏体为1％～30％。并且，所述连续铸造板坯优选以质量％计含有C：0.10～0.40％、Si：0.10～2.50％、Mn：1.00～5.00％。技术研发人员：川崎大辉,小田垣智也,鼓健二,山崎和彦受保护的技术使用者：杰富意钢铁株式会社技术研发日：技术公布日：2024/12/2