專利名稱：：氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及適用于汽車用鋼板、結(jié)構(gòu)用鋼板、耐磨鋼用厚板、油井管用鋼管等的氧化鋁團(tuán)簇(cluster)少的鋼材。
背景技術(shù)：
：鋼板等的軋制鋼材一般是用鋁將用轉(zhuǎn)爐熔煉的未脫氧的鋼液脫氧作為鋁鎮(zhèn)靜鋼來(lái)制造的。脫氧時(shí)生成的氧化鋁是硬質(zhì)的、容易團(tuán)簇化，作為數(shù)100nm或其以上的夾雜物殘留在鋼液中。因此，該夾雜物從鋼液中除去不充分的場(chǎng)合，成為薄板中的條片缺陷(線狀缺陷)、結(jié)構(gòu)用厚板中的材質(zhì)不良、耐磨鋼用厚板的低溫韌性降低、油井管用鋼管的焊接部UST缺陷(用超聲波探傷檢測(cè)的缺陷)等的原因。另外，在連續(xù)鑄造時(shí)，氧化鋁附著堆積在浸入式水口的內(nèi)壁上，成為水口堵塞的原因.作為從鋼液中除去這樣的氧化鋁的方法有(1)以盡可能延長(zhǎng)脫氧后氧化鋁團(tuán)簇、合成一體從鋼液中上浮分離的時(shí)間的方式，在轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)投入脫氧劑的方法，(2)用二次精煉法之一的CAS(密封吹氬調(diào)整成分法)或RH(鋼液真空循環(huán)脫氣法)處理(真空脫氣處理)強(qiáng)攪拌鋼液促進(jìn)氧化鋁上浮、分離的方法，(3)向鋼液中添加Ca,使氧化鋁改質(zhì)成低熔點(diǎn)夾雜物的CaO—A1203而無(wú)害化的方法等。但是，在根據(jù)上述(1)和(2)的方法的上浮分離氧化鋁的方案中，存在不能完全除去數(shù)lOOiim或其以上的夾雜物、不能防止鋼^面生成的條片缺陷的問(wèn)題。根據(jù)上述(3)的方法的改質(zhì)夾雜物的方案，可以使夾雜物低熔點(diǎn)化，防止團(tuán)簇的生成而且可以微細(xì)化，但是，根據(jù)城田等(參照材料c!:-口七又、4(1991)、p.1214)的研究，在鋼液中，為了使氧化鋁形成液相的鈣鋁酸鹽，必須將[Ca/[T.Ol控制在0.7~1.2的范圍內(nèi)。因此，例如T.O(指鋼液中的全氧量，即溶存氧和夾雜物中的氧的總計(jì))為400ppm的場(chǎng)合，必須要向鋼液中添加2848ppm的大量的Ca。另一方面，眾所周知，一般在輪胎用鋼線和閥簧材料中，可以將夾雜物改質(zhì)成軋制加工時(shí)容易變形的低熔點(diǎn)的CaO-Si02-A1203(-MnO)系夾雜物而無(wú)害化。但是，在這些方法中，通常Ca以廉價(jià)的CaSi合金的方式加入，因而在Si量的上限值需嚴(yán)格控制的汽車用鋼板和罐用冷軋鋼板的制造中，上述(3)的方法尚未實(shí)用化。在利用Ce、La等的REM的鋼液的脫氧中，已知使用(1)以Al鎮(zhèn)靜作為前提，A1脫氧后以REM作為氧化鋁的改質(zhì)劑的方法，和(2)不使用Al，使REM單獨(dú)或者與Ca、Mg等組合作為脫氧劑而使用的方法。作為以Al鎮(zhèn)靜為前提的方法，在特開昭52-70918號(hào)公報(bào)中公開了通過(guò)A1脫氧或者A1-Si脫氧后，添加0.001~0.05%的Se、Sb、La或者Ce的一種或其以上，或者將添加稀土元素和鋼液攪拌組合，控制鋼l氧化鋁團(tuán)簇之間的界面張力，使鋼液中的氧化鋁團(tuán)簇上浮分離而除去的非金屬夾雜物少的清潔鋼的制造方法。另外，特開2001-26842號(hào)公報(bào)公開了用Al和Ti使鋼液脫氧后，通過(guò)添加Ca和/或REM，^f吏氧化物系夾雜物的大小成為50pm或其以下，并且使該夾雜物的組成成為A1203:10~30wt%、Ca氧化物和/或REM氧化物5~30wt%、Ti氧化物50~90wt。/。的表面性狀和內(nèi)部質(zhì)量?jī)?yōu)良的冷軋鋼M其制造方法。另外，特開平11-323426號(hào)公報(bào)公開了通過(guò)由Al、REM和Zr復(fù)合脫氧，制造沒(méi)有氧化鋁團(tuán)簇、缺陷少的、清潔的鋁鎮(zhèn)靜鋼的制造方法。但是，在這些方法中，難以可靠地上浮分離氧化鋁團(tuán)簇，不能使夾雜物缺陷降低到所要求的質(zhì)量水平。作為不使用Al的方法，特許1150222號(hào)7>才艮公開了用含有CaO的造渣劑4吏鋼皿氧后，例如添加100~200ppm的含有Ca、Mg、REM的一種或其以上的合金，使夾雜物低熔點(diǎn)化，并且軟質(zhì)化的散熱片用鋼的制造方法。另外，特許1266834號(hào)公才艮公開了用Mn、Si等Al以外的脫氧劑將T.O(全氧量)調(diào)整至100ppm或其以下后，以防止因空氣造成的氧化為目的添加50~500ppm的REM，制造極細(xì)拔絲性良好的線材的制造方法。但是，在這些方法中，由于作為脫氧劑不使用廉價(jià)的Al，發(fā)生脫氧劑成本上升的問(wèn)題。另外，在這些方法中用Si脫氧的場(chǎng)合，難以適用于Si量的上限值需嚴(yán)格控制的薄板材用鋼液的脫氧。另一方面，對(duì)于氧化鋁粒子的團(tuán)簇化，提出了幾種生成機(jī)理。例如，特開平9-192799號(hào)公報(bào)公開了認(rèn)為鋼液中的？205可以促進(jìn)入1203粒子凝聚、合成一體，通過(guò)向鋼液中添加Ca，生成nCaO'mPzOs,降低作為A1203的粘接劑的P2Os的結(jié)合力，從而可以防止A1203對(duì)浸入式水口的附著。另外，安中等(鉄t鋼(1995),p.l7)推測(cè)，在連續(xù)鑄造中，被用于防止浸入式水口堵塞所用的Ar氣的氣泡捕捉的氧化鋁粒子是冷軋鋼M生條片缺陷的原因。另外，H.Yin等(ISIJInt.,37(1997)，p.936)公開了被氣泡捕捉的氧化鋁粒子因毛細(xì)管作用在氣泡表面凝聚、合成一體的觀察結(jié)果。這樣，雖然氧化鋁團(tuán)簇的生成機(jī)理被逐漸地闡明，但是為防止團(tuán)蔟化的具體的方法尚不清楚，難以將因氧化鋁團(tuán)簇造成的夾雜物缺陷降低到所要求的質(zhì)量水平
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為有利地解決上述的現(xiàn)有技術(shù)中完成的問(wèn)題，其目的在于，在薄板、厚板、鋼管、型鋼、棒鋼等的鋼材的制造中通過(guò)防止在鋼液中和Ar氣泡表面上生成成為制品缺陷原因的粗大的氧化鋁團(tuán)簇，提供汽車、家電用薄板中的條片缺陷、結(jié)構(gòu)用厚板中的材質(zhì)不良、耐磨鋼用厚板的低溫韌性降低、油井管用鋼管的焊接部UST缺陷等的表面缺陷和內(nèi)部缺陷少的鋼材。本發(fā)明人為了解決上述課題，反復(fù)實(shí)驗(yàn)和研究，作為其成果清楚了以下幾點(diǎn)(i)在團(tuán)簇的氧化鋁粒子之間，F(xiàn)eO和FeO'入1203的低熔點(diǎn)氧化物作為粘合劑而存在，(ii)通過(guò)用適量的REM還原該粘合劑，可以抑制氧化鋁粒子在鋼液中和Ar氣泡表面的聚集、合成一體，和(iii)固溶REM在鋼中殘存必要量或其以上時(shí)，在鋼液階段，因鋼液和渣反應(yīng)，會(huì)大量生成由REM氧化物和氧化鋁構(gòu)成的復(fù)合氧化物，鋼液的潔凈性惡化。本發(fā)明是基于以上見解而完成，其要旨如下所述(1)一種氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，該鋼材是鑄造用A1脫氧、添加Ce、La、Pr和Nd的1種或者1種以上的稀土類元素(REM)的鋼液而成的鋼材，其特征在于，以質(zhì)量計(jì)，以氧化鋁和REM氧化物作為主成分的氧化物系夾雜物中的REM氧化物的含量相對(duì)于該氧化物夾雜物為0.5%~15%。(2)—種氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，該鋼材是鑄造用A1脫氧、添加Ce、La、Pr和Nd的1種或者1種以上的稀土類元素(REM)的鋼液而成的鋼材，其特征在于，鋼材中的全REM量相對(duì)于全氧(T.O)量的質(zhì)量比REM/T.O為0.05~0.5,并且，以質(zhì)量計(jì)，以氧化鋁和REM氧化物作為主成分的氧化物系夾雜物中的REM氧化物的含量相對(duì)于該氧化物夾雜物為0.5%~15%。(3)—種氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，該鋼材是鑄造用A1脫氧、添加Ce、La、Pr和Nd的1種或者1種以上的稀土類元素(REM)的鋼液而成的鋼材，其特征在于，全REM量在0.1ppm或其以上、不到10ppm，并且，固溶REM量不到lppm。(4)上述(1)~(3)的任一項(xiàng)所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，以質(zhì)量計(jì)，上述鋼材^^有C:0.0005~1.5%、Si:0.005~1.2%、Mn:0.05~3.0%、P:0.001~0.1%、S:0.0001~0.05%、Al:0.005~1.5%、T.O:80ppm或其以下，其余由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。(5)上述(4)所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，以質(zhì)量計(jì)，上述鋼材還含有Cu:0.1~1.5%、Ni:0.1~10.0%、Cr:0.1~10.0%、Mo:0.05~1.5%中的l種或者l種以上。(6)上述(4)或者(5)所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，以質(zhì)量計(jì)，上述鋼材還含有Nb:0.005~0.1%、V:0.005~0.3%、Ti:0.001~0.25%中的1種或者1種以上。(7)上述(4)~(6)任一項(xiàng)所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，以質(zhì)量計(jì)，上述鋼材還含有B:0.0005~0.005%。(8)上述(1)~(3)中任一項(xiàng)所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，使上述鋼材進(jìn)行殘?jiān)崛〉玫降难趸X團(tuán)簇的最大直徑在lOOjim或其以下。(9)上述(8)所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，在上述氧化鋁團(tuán)簇中，20nm或其以上的氧化鋁團(tuán)簇的個(gè)數(shù)在2個(gè)/kg或其以下。圖1是表示氧化物系夾雜物中的REM的含量與最大氧化鋁團(tuán)簇的直徑的關(guān)系的圖。圖2是表示REM/T.O與最大氧化鋁團(tuán)簇的直徑的關(guān)系的圖。圖3是表示鋼中的全REM量與最大氧化鋁團(tuán)簇的直徑的關(guān)系的圖。圖4是表示鋼中的固溶REM量和澆包水口的堵塞狀況的關(guān)系。具體實(shí)施例方式以下說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。上述(1)的本發(fā)明(本發(fā)明(1))中，在用Al脫氧或者Al-Si脫氧那樣的A1脫氧的鋼液中，添加從Ce、La、Pr和Nd等中選擇的1種或其以上的稀土類元素(REM)，使以氧化鋁和REM氧化物作為主成分的氧化物系夾雜物中REM氧化物的含量為0.5~15%質(zhì)量。在該REM氧化物的組成范圍內(nèi)，可以抑制氧化鋁粒子彼此的凝聚、合成一體，可以防止生成粗大的氧化鋁團(tuán)簇。以質(zhì)量計(jì)，氧化物系夾雜物中的REM氧化物的含量?jī)?yōu)選是2~12%。另外，在本發(fā)明中，稀土類元素是指從原子序號(hào)57的La至原子序號(hào)71的Lu。之所以將氧化物系夾雜物中的REM氧化物的含量的上P艮設(shè)為15%是由于，如圖1所示，REM氧化物的含量超過(guò)15。/。時(shí)，夾雜物容易凝聚、合成一體，生成粗大的團(tuán)簇。另一方面，之所以將上述含量的下限設(shè)為0.5%是由于，同樣如圖1所示，REM氧化物的含量在不到0.5%時(shí)，沒(méi)有REM添加的效果，不能防止氧化鋁粒子的團(tuán)簇化。上述(2)的本發(fā)明(本發(fā)明(2))中，在用Al脫氧或者Al-Si脫氧那樣的A1脫氧的鋼液中，添加從Ce、La、Pr和Nd等中選擇的1種或其以上的稀土類元素(REM)，為了可靠地防止氧化鋁的團(tuán)簇化，將氧化物系夾雜物中REM氧化物的含量設(shè)為0.5~1.5%質(zhì)量，同時(shí)將鋼材中的全REM量相對(duì)于全氧(T.O)量的質(zhì)量比REM/T.O設(shè)為0.05~0.5。另外，為了更可靠地防止氧化鋁的團(tuán)簇化，優(yōu)選REM/T.O=0.15~0.4。將REM/T.0的上P艮設(shè)為0.5的理由在于，如圖2所示，REM超過(guò)0.5添加時(shí)，生成與在通常的Al脫氧中生成的團(tuán)簇相同程度大小的粗大的REM氧化物主體的團(tuán)簇。另一方面，將REM/T.O的下P艮設(shè)為0.05的理由在于，不到0.05的REM的添加，同樣如圖2所示，不能充分得到防止氧化鋁粒子的團(tuán)簇化的效果。另外，如前所述，T.O是鋼中的全氧量，表示溶解氧和夾雜物中氧的總計(jì)。8上述(3)的本發(fā)明(本發(fā)明(3))中，在用Al脫氧或者Al-Si脫氧那樣的AI脫氧的鋼液中，添加從Ce、La、Pr和Nd等中選擇的1種或其以上的稀土類元素(REM)，全REM量在O.lppm或其以上、不到10ppm，并且固溶REM量不到lppm。在該全REM量和固溶REM量的組成范圍內(nèi)，可以抑制氧化鋁粒子彼此的凝聚、合成一體，防止生成粗大的氧化鋁團(tuán)簇，同時(shí)可以防止因固溶REM和渣反應(yīng)造成的鋼液的潔凈性的惡化。當(dāng)使全REM量不到5ppm時(shí)，可以更可靠地防止粗大的氧化鋁團(tuán)簇的生成。之所以將全REM量的上限設(shè)為不到10ppm是由于，如圖3所示，在10ppm或以上時(shí)，氧化物系夾雜物中的REM氧化物的濃度增加，氧化鋁粒子容易凝聚、合成一體，生成粗大的團(tuán)簇。另一方面，之所以將全REM量的下限設(shè)為O.l卯m是由于，同樣如圖3所示，不到O.l卯m時(shí)，沒(méi)有REM添加的效果，不能防止氧化鋁粒子發(fā)生團(tuán)簇化。為了更可靠地防止粗大的氧化鋁團(tuán)簇的生成，優(yōu)選全REM量控制壓不到5ppm。之所以將固溶REM設(shè)為低于lppm是由于，lppm以上時(shí)，在鋼液階段，渣與鋼中的固溶REM反應(yīng)，大量生成由REM氧化物和氧化鋁構(gòu)成的復(fù)合氧化物，其結(jié)果，生成粗大的團(tuán)簇，鋼液的潔凈性惡化。另外，固溶REM在lppm或其以上時(shí)，如圖4所示，澆包水口堵塞。這里，在本發(fā)明中，用Al脫氧的鋼材是鑄造含有以質(zhì)量計(jì)，C:0.0005~1.5%、Si:0.005~1.2%、Mn:0.05~3.0%、P:0.001~0.1%、S:0.0001~0.05%、Al:0.005~1.5%、T.O:80ppm或其以下、進(jìn)一步根據(jù)需要含有從(a)Cu:0.1~1.5%、Ni:0.1~10.0%、Cr:0.1~10.0%、Mo:0.05~1.5%的1種或者1種以上，(b)Nb:0.005~0.1%、V:0.005~0.3%、Ti:0.001~0.25%的1種或者1種以上，以及(c)B:0.0005~0.005%的3個(gè)元素群中選擇的1個(gè)或者1個(gè)以上的元素群、其余由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋼液而成的鋼材，并且是通過(guò)實(shí)施必要的軋制，可以加工成薄板、厚板、鋼管、型鋼、棒鋼等的鋼材。優(yōu)選上述組成范圍的理由，如下所述。由于c是提高鋼的強(qiáng)度的基本的元素，所以根據(jù)所希望的強(qiáng)度，使其含有量在0.0005~1.5%的范圍內(nèi)調(diào)整。為了確保所希望的強(qiáng)度或硬度，優(yōu)選含有0.0005%或其以上，但是由于高于1.5%時(shí)，韌性受到損害，所以在1.5%或其以下為佳。之所以將Si設(shè)為0.005~1.2%是由于，在低于0.005%時(shí)，為降低Si量會(huì)加重成本負(fù)擔(dān)，損失經(jīng)濟(jì)性，另一方面，高于1.2%時(shí)，實(shí)施m之際會(huì)發(fā)生鍍敷不良，鋼材的表面性狀和耐蝕性劣化。之所以將Mn設(shè)為0.05~3.0%是由于，在低于0.05%時(shí)，精煉時(shí)間變長(zhǎng)，損失經(jīng)濟(jì)性，另一方面，高于3.0%時(shí)，鋼材的加工性顯著劣化。之所以將P設(shè)為0.001~0.1%是由于，在不到0.001%時(shí)，對(duì)鐵水的預(yù)處理要花費(fèi)時(shí)間和成本，損失經(jīng)濟(jì)性，另一方面，高于0.1%時(shí)，鋼材的加工性顯著劣化。之所以將S設(shè)為0.0001~0.05%是由于，在低于0.0001%時(shí)，對(duì)鐵水的預(yù)處理要花費(fèi)時(shí)間和成本，損失經(jīng)濟(jì)性，另一方面，高于0.05%時(shí)，鋼材的加工性和耐蝕性顯著劣化。之所以將Al設(shè)為0.005~1.5%是由于，在低于0.005%時(shí)，不能形成A1N而捕獲N，而不能減少固溶N,另一方面，高于1.5%時(shí)，鋼材的表面性狀和加工性顯著劣化。之所以將T.O取為80卯m或以下是由于，多于80卯m時(shí)，氧化鋁粒子的碰撞頻率增加，團(tuán)簇粗大化。另外，T.O多于80ppm時(shí)，對(duì)氧化鋁改質(zhì)所必要的REM的添加量增大，損失經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明將以上的成分作為基本成分，但是除該基本成分以外，根據(jù)不同的用途，可以從(a)Cu、Ni、Cr、Mo的l種或者l種以上，(b)Nb、V、Ti的1種或者1種以上，以及(c)B的3個(gè)元素群中選擇含有其中任1個(gè)或者1個(gè)以上的元素群。Cu、Ni、Cr、Mo都是提高鋼的淬硬性的元素，通過(guò)使Cu、Ni和Cr含有0.1%或其以上、另外使Mo含有0.05。/?；蚱湟陨?，可以提高鋼材的強(qiáng)度。但是，Cu和Mo超過(guò)1.5。/。、另外Ni和Cr超過(guò)10。/。添加時(shí)，可能會(huì)損害韌性和加工性，因而Cu設(shè)為0.1~1.5%、Ni和Cr均設(shè)為0.1~10%、Mo取為0.05~1.5%。Nb、V、Ti都是通過(guò)析出強(qiáng)化提高鋼的強(qiáng)度的元素，通過(guò)含有0.005。/o或其以上的Nb和V、另外含有0.001。/。或其以上的Ti，可以提高鋼的強(qiáng)度。但是，Nb超過(guò)0.10/。、V超過(guò)0.3。/。、另外Ti超過(guò)0,25。/。而添加時(shí)，可能會(huì)損害韌性，因而Nb設(shè)為0.005~0.1%、V設(shè)為0.005~0.3%、Ti設(shè)為0.001~0.25%。B是提高鋼的淬硬性、提高強(qiáng)度的元素，通過(guò)使其含有0.0005%或其以上，可以提高鋼的強(qiáng)度。但是，超過(guò)0.005%添加時(shí)，B的析出物增加，擔(dān)心損傷韌性，因而將B設(shè)為0.0005~0.005%。另外，在本發(fā)明中，由鑄坯的殘?jiān)崛〉玫降难趸X團(tuán)簇的最大直徑優(yōu)選在100jam或其以下。這是由于氧化鋁團(tuán)簇的最大直徑大于100um時(shí)，將鋼材加工成鋼制品后，會(huì)成為形成表面缺陷和內(nèi)部缺陷的原因。另夕卜，在本發(fā)明中，由鑄坯的殘?jiān)崛〉玫降?0nm或其以上的氧化鋁團(tuán)簇的的個(gè)數(shù)優(yōu)選在2個(gè)/kg或其以下。這是由于上述個(gè)數(shù)多于2個(gè)/kg時(shí)，軋制后會(huì)發(fā)生表面缺陷和內(nèi)部缺陷。向鋼液中的REM的添加，例如，在使用二次精煉裝置的CAS式精煉裝置或RH式精煉裝置使鋼、皿氧后進(jìn)行。REM可以是Ce、La等的純金屬、REM金屬的合金或者與其它金屬的合金的任一種，其形狀可以是塊狀、粒狀或者線狀等。由于REM的添加量是極微量的，所以為了使鋼液中的REM濃度均勻，優(yōu)選向RH式精煉槽內(nèi)的回流鋼液中添加，或者在澆包中添加后用Ar氣等攪拌。另外，也可以將REM添加到中間包內(nèi)或鑄模內(nèi)的鋼液中。實(shí)施例(實(shí)施例1)在270噸的轉(zhuǎn)爐中吹煉鋼液，其后調(diào)整為規(guī)定的碳濃度出鋼。在2次精煉中調(diào)整為目標(biāo)的鋼液成分，用A1脫氧后，以Ce、La、鈰(鑭釹鐠)合金(例如以質(zhì)量計(jì)，由Ce:45。/。、La:35%、Pr:6%、Nd:9。/。和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的合金)、或者鈰(鑭釹鐠)合金、Si和Fe的合金(Fe—Si-30。/。REM)的形態(tài)添加REM。將其結(jié)果的鋼液的成分組成示于表1。用立彎型連鑄機(jī)、在鑄造速度1.0~1.8米/分鐘、中間包內(nèi)鋼液溫度1520~1580X:的條件下鑄it^1所示成分組成的鋼液，制造245mm厚x1200~2200mm寬的鑄坯。其后，對(duì)該鑄坯實(shí)施熱軋、酸洗、根據(jù)必要再實(shí)施冷軋，進(jìn)行質(zhì)量調(diào)查。熱軋后的板厚是2100mm，冷軋后的板厚是0.2mm。對(duì)從鑄坯采取的試樣調(diào)查最大團(tuán)簇直徑、團(tuán)簇個(gè)數(shù)、平均夾雜物組成和缺陷發(fā)生率等。其結(jié)果如表2所示。由表2可以確認(rèn)，本發(fā)明可以大幅度地降^^因于氧化鋁團(tuán)簇的制品缺陷。另外，表1和表2中的*1~*7的含義如下所述。*1:REM是Ce、La、Pr、Nd的合計(jì)。*2:MM:鈰(鑭釹鐠)合金。以質(zhì)量計(jì)，由Ce:45。/。、La:35%、Pr:6%、Nd:9。/。和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的^r。MMSi:REM-Si-Fe合金。組成是REM:30。/。、Si:30%,其余Fe。*3:由鑄坯斷面任意抽出的10個(gè)夾雜物的組成的平均值。用帶有EDX的SEM(掃描電鏡)鑒定組成。*4:最大團(tuán)簇直徑的測(cè)定方法是，用g顯微:鏡照相拍才聶(40倍)由殘?jiān)娊夥◤?l士O.l)kg的鑄坯中抽出(使用最小網(wǎng)目20um)的夾雜物，用全部夾雜物求出照相拍4聶的夾雜物的長(zhǎng)徑和短徑的平均值，以其平均值的最大值作為最大團(tuán)簇直徑。團(tuán)簇個(gè)數(shù)是由殘?jiān)娊夥◤?l土O.l)kg的鑄坯中抽出(使用最小網(wǎng)目20nm)的夾雜物的個(gè)數(shù)，將用光學(xué)顯微鏡(IOO倍)觀察的20nm或其以上的全部夾雜物的個(gè)數(shù)換算成每lkg的個(gè)數(shù)。*5:缺陷發(fā)生率由以下的式子決定。薄板M面的條片缺陷發(fā)生率[-(條片缺陷的總長(zhǎng)/板巻長(zhǎng))xioo(%)。厚板制品板的UST缺陷發(fā)生率或者分開發(fā)生率[-(發(fā)生缺陷的板It/檢查的板的總數(shù))xioo(%)。另外，在夏式?jīng)_擊試驗(yàn)后的斷裂面觀察中確認(rèn)有無(wú)分開發(fā)生。在厚板的缺陷發(fā)生率欄中，缺陷是UST缺陷的場(chǎng)合記為(UST)，是分離缺陷的場(chǎng)合記為(SPR)。鋼管在油井管焊接部的UST缺陷發(fā)生率[-(發(fā)生缺陷的管的勿檢查的管的總數(shù))xlOO(%)。*6:-20n下的軋制方向上的V型缺口夏式?jīng)_擊試驗(yàn)值。5個(gè)試樣的平均值。*7:室溫下的制品板的板厚方向的斷面收縮率[=(拉伸試驗(yàn)后的斷裂部分的斷面積/試驗(yàn)前的試樣的斷面積)xlOO(%)。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>(實(shí)施例2)在270噸的轉(zhuǎn)爐中吹煉鋼液，其后調(diào)整為規(guī)定的碳濃度出鋼.用2次精煉調(diào)整為目標(biāo)的鋼液成分，用A1脫氧后，以Ce、La、鈰(鑭釹鐠)合金(例如以質(zhì)量計(jì)，由Ce:45。/。、La:35%、Pr:6%、Nd:9。/。和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的合金)、或者鈰(鑭釹鐠)^ir、Si和Fe的合金(Fe-Si-30%REM)的形態(tài)添加REM。將其結(jié)果的鋼液的成分組成示于表3。用立彎型連鑄機(jī)、在鑄itit度1.0~1.8米/分鐘、中間包內(nèi)鋼液溫度1520~1580n的條件下鑄it^3所示成分組成的鋼液，制造245mm厚x1200~2200mm寬的鑄坯。對(duì)于從鑄坯采取的試樣調(diào)查最大團(tuán)簇直徑、團(tuán)簇個(gè)數(shù)、鑄造后的浸入式水口的堵塞狀況等。其結(jié)果如表4所示。由表4可以確認(rèn)，本發(fā)明可以大幅度地降^^因于氧化鋁團(tuán)簇的制品缺陷。另外，表3和表4中的*1~*4的含義如下所述。*1:REM(全REM)是Ce、La、Pr、Nd的合計(jì)。REM和T.O是從添加REM起至1分鐘之間采取的鋼液試樣的分析值。*2:MM:鈰(鑭釹鐠)合金。以質(zhì)量計(jì)，由Ce:45。/。、La:35%、Pr:6%、Nd:9%和不可狄的雜質(zhì)構(gòu)成的合金。MMSi:REM-Si-Fe合金。組成是REM:30。/。、Si:30%,其余Fe。*3:最大團(tuán)簇直徑的測(cè)定方法是，用員顯微鏡照相拍攝(40倍)由殘?jiān)娊夥◤?l士O.l)kg的鑄坯中抽出(使用最小網(wǎng)目20/mi)的夾雜物，由全部夾雜物求出照相拍攝的夾雜物的長(zhǎng)徑和短徑的平均值，以其平均值的最大值作為最大團(tuán)簇直徑。團(tuán)簇個(gè)數(shù)是由殘?jiān)娊夥◤?l土O.l)kg的鑄坯中抽出(使用最小網(wǎng)目20jwn)的夾雜物的個(gè)數(shù)，將用光學(xué)顯微鏡(IOO倍)觀察的20gm或其以上的全部夾雜物的個(gè)數(shù)換算成每lkg的個(gè)數(shù)。*4:鑄造后測(cè)定在浸入式水口的內(nèi)壁上附著的夾雜物的厚度。由在圓周方向上的10個(gè)點(diǎn)的厚度的平均值將水口堵塞狀況按以下那樣分級(jí)。O:附著厚度不到lmm△:附著厚度為1~5mmx:附著厚度超過(guò)5mm表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>(實(shí)施例3)在270噸的轉(zhuǎn)爐中吹煉鋼液，其后調(diào)整為規(guī)定的碳濃度出鋼。用2次精煉調(diào)整為目標(biāo)的鋼液成分，用A1脫氧后，以Ce、La、鈰(鑭釹鐠)合金(例如以質(zhì)量計(jì)，由Ce:45。/。、La:35%、Pr:6%、Nd:9。/。和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的合金)、或者鈰(鑭釹鐠)合金、Si和Fe的合金(Fe-Si-30%REM)的形態(tài)添加REM。將其結(jié)果的鋼液的成分組成示于表5。用立彎型連鑄機(jī)、在鑄iti^度1.0~1.8米/分鐘、中間包內(nèi)鋼液溫度1520~1580K的條件下鑄it^5所示成分組成的鋼液，制造245mm厚x1200~2200mm寬的鑄坯。其后，對(duì)該鑄坯實(shí)施熱軋、酸洗、根據(jù)必要再實(shí)施冷軋，進(jìn)行質(zhì)量調(diào)查。熱軋后的板厚是2100mm，冷軋后的板厚是0.2~1.8mm。對(duì)于從鑄坯采取的試樣調(diào)查最大團(tuán)簇直徑、團(tuán)簇個(gè)數(shù)、缺陷發(fā)生率、澆包水口堵塞狀況等。其結(jié)果如表6所示。由表6可以確認(rèn)，本發(fā)明可以大幅度地降^^因于氧化鋁團(tuán)簇的制品缺陷。另外，表5和表6中的*1~*7的含義如下所述。*1:全REM是夾雜物中存在的REM和固溶于鋼中REM的合計(jì)。從在中間包中采取的直徑30mmx高度60mm的鋼液試樣的中央部用鉆頭切出lg試料，用電感耦合等離子體質(zhì)量分析裝置(ICP—MS)分析REM(Ce、La、Pr、Nd的合計(jì))，將其取為全REM。另外，質(zhì)量分析裝置的分析下限是各元素O.l卯m。*2:固溶REM按照以下那樣進(jìn)行分析的。即，用水冷坩鍋熔化使鋼中夾雜物由試樣表面排出后，用鉆頭從沒(méi)有夾雜物的試樣中央部切出lg試料，用ICP-MS分析REM(Ce、La、Pr、Nd的合計(jì))，將其作為固溶REM。從在中間包中采取的直徑30mmx高度60mm的鋼液試樣的中央部切出90g的鋼坯，使其在水冷坩鍋中熔化。熔化在Ar-2%H2氣體中實(shí)施。20將在分析下限以下定性地檢測(cè)出REM元素的場(chǎng)合在表中表示為〈O.lppm。另外，水冷坩鍋熔化的詳細(xì)內(nèi)容見CAMP-ISIJ，14(2001)，p.817中的報(bào)告。*3:最大團(tuán)簇直徑的測(cè)定方法是，用,顯微鏡照相拍攝U0倍)由殘?jiān)娊夥◤?l士0.1)kg的鑄坯中抽出(使用最小網(wǎng)目20^n)的夾雜物，由全部夾雜物求出照相拍才聶的夾雜物的長(zhǎng)徑和短徑的平均值，以其平均值的最大值作為最大團(tuán)簇直徑。團(tuán)簇個(gè)數(shù)是由殘?jiān)娊夥◤?l士O.l)kg的鑄坯中抽出(使用最小網(wǎng)目20;tm)的夾雜物的個(gè)數(shù)，將用光學(xué)顯微鏡(IOO倍)觀察的20jwn或其以上的全部夾雜物的個(gè)數(shù)換算成每lkg的個(gè)數(shù)。*4:缺陷發(fā)生率由以下的式子決定。薄板板表面的條片缺陷發(fā)生率[=(條片缺陷的總長(zhǎng)/板巻長(zhǎng))xi00(%)。厚板制品板的UST缺陷發(fā)生率或者分開發(fā)生率[-(發(fā)生缺陷的板勿檢查的板的總數(shù))xlOO(%)。另外，在夏式?jīng)_擊試驗(yàn)后的斷裂面觀察中確認(rèn)有無(wú)分開發(fā)生。在厚板的缺陷發(fā)生率欄中，缺陷是UST缺陷的場(chǎng)合記為(UST)，是分離缺陷的場(chǎng)合記為(SPR)。鋼管在油井管焊接部的UST缺陷發(fā)生率[-(發(fā)生缺陷的管的^t/檢查的管的總數(shù))xlOO(%)。*5:-20t;下的軋制方向上的V型缺口夏式?jīng)_擊試驗(yàn)值。5個(gè)試樣的平均值。*6:室溫下的制品板的^方向的斷面收縮率[-(拉伸試驗(yàn)后的斷裂部分的斷面積/試驗(yàn)前的試樣的斷面積)xlOO(%)。*7:澆包水口堵塞狀況是，O:不堵塞，△:有堵塞但不至于降低鑄itil度，x:因堵塞鑄itil度降低。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表6<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>按照本發(fā)明可以得到用Al脫氧的鋼材，在最終制品，起因于粗大的氧化鋁團(tuán)蔟的表面缺陷和內(nèi)部缺陷極少的鋼材。另外，按照本發(fā)明，連續(xù)鑄造中可以防止鋼液中的氧化鋁附著在浸入式水口上。因此，本發(fā)明可以提供徹底解決用Al脫氧的鋼中現(xiàn)有的問(wèn)題的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，對(duì)產(chǎn)業(yè)的;^^有極大貢獻(xiàn)。權(quán)利要求1.一種氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，該鋼材是鑄造用Al脫氧、添加Ce、La、Pr和Nd的1種或者1種以上的稀土類元素(REM)的鋼液而成的鋼材，其特征在于，全REM量在0.1ppm或其以上、不到10ppm，并且，固溶REM量不到1ppm。2.如權(quán)利要求1所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，以質(zhì)量計(jì)，上述鋼材^^有C:0.0005~1.5%、Si:0.005~1.2%、Mn:0.05~3.0%、P:0.001~0.1%、S:0.0001~0.05%、Al:0.005~1.5%、T.O:80ppm或其以下，其余由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。3.如權(quán)利要求2所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，以質(zhì)量計(jì)，上述鋼材還含有Cu:0.1~1.5%、Ni:0.1~10.0%、Cr:0.1~10.0%、Mo:0.05~1.5%的1種或者1種以上。4.如權(quán)利要求2或3所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，以質(zhì)量計(jì)，上述鋼材還含有Nb:0.005~0.1%、V:0.005~0.3%、Ti:0.001~0.25%中的1種或者1種以上。5.如權(quán)利要求2或3所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，以質(zhì)量計(jì)，上述鋼材還含有B:0.0005~0.005%。6.如權(quán)利要求4所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，以質(zhì)量計(jì)，上述鋼材還含有B:0.0005~0.005%。7.如權(quán)利要求l所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，使上述鋼材進(jìn)行殘?jiān)崛《玫降难趸X團(tuán)簇的最大直徑在100nm或其以下。8.如權(quán)利要求7所述的氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，其特征在于，在上述氧化鋁團(tuán)簇中，20pm或其以上的氧化鋁團(tuán)簇的個(gè)數(shù)在2個(gè)/kg或其以下。全文摘要本發(fā)明的一種氧化鋁團(tuán)簇少的鋼材，是鑄造用Al脫氧、添加Ce、La、Pr和Nd的1種或者1種以上的稀土類元素(REM)的鋼液而成的鋼材，其特征在于，全REM量在0.1ppm或其以上、不到10ppm，并且，固溶REM量不到1ppm。文檔編號(hào)C22C38/58GK101429586SQ200810183809公開日2009年5月13日申請(qǐng)日期2003年7月22日優(yōu)先權(quán)日2002年7月23日發(fā)明者三笠彰,上島良之,安井洋二,山口純,溝口利明,渡邊祐申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社