的復(fù)合夾雜物）的狀態(tài)下存在的情況下，含Ti的碳氮化物對(duì)鋼板的特性產(chǎn)生的影響與 其他C系夾雜物相比成為相同水準(zhǔn)。在本實(shí)施方式中，附著于其他夾雜物的含Ti的碳氮化 物視為非含Ti的碳氮化物的C系夾雜物。
[0047] 在本實(shí)施方式中，"C系夾雜物的個(gè)數(shù)密度"是指"非含Ti的碳氮化物的C系夾雜 物（包括含Ti的碳氮化物附著于C系夾雜物上的物質(zhì)）的個(gè)數(shù)密度"、和"單獨(dú)存在的含Ti 的碳氮化物的個(gè)數(shù)密度"的總和。含Ti的碳氮化物可以根據(jù)其形狀及其色調(diào)與其他C系夾 雜物區(qū)分開(kāi)。
[0048] 此外，本實(shí)施方式所涉及的鋼板中，僅考慮粒徑（形狀為大致球狀的夾雜物的情 況）或長(zhǎng)徑（不變形的夾雜物的情況）為lym以上的夾雜物。粒徑或長(zhǎng)徑小于liim的夾 雜物即使包含在鋼中，由于對(duì)鋼的加工性產(chǎn)生的影響小，因此本實(shí)施方式中未考慮那樣的 夾雜物。另外，上述長(zhǎng)徑定義為在觀察面上的夾雜物的截面輪廓中將不相鄰的各頂點(diǎn)連結(jié) 的線段中成為最大長(zhǎng)度的線段。同樣地，上述短徑定義為在觀察面上的夾雜物的截面輪廓 中將不相鄰的各頂點(diǎn)連結(jié)的線段中成為最小長(zhǎng)度的線段。另外，后述的長(zhǎng)邊定義為在觀察 面上的夾雜物的截面輪廓中將相鄰的各頂點(diǎn)連結(jié)的線段中成為最大長(zhǎng)度的線段。以下，存 在將"粒徑（形狀為大致球狀的夾雜物的情況）或長(zhǎng)徑（不變形的夾雜物的情況）"這樣的 記載簡(jiǎn)化為"粒徑或長(zhǎng)徑"的情況。
[0049] 以往，為了控制鋼中的夾雜物的存在量和/或形態(tài)，進(jìn)行了Ca和/或REM(稀土 金屬，RareEarthMetal)的添加。如上所述，本發(fā)明人也在專利文獻(xiàn)4提出了按下述進(jìn)行 的技術(shù)：通過(guò)在按質(zhì)量％計(jì)含有〇. 08%~0. 22%的C的結(jié)構(gòu)用厚鋼板中添加Ca和REM，由 此將在鋼中生成的氧化物（夾雜物）控制成高熔點(diǎn)相與低熔點(diǎn)相的混合相，防止該氧化物 (夾雜物）在乳制中拉伸，而且，使得連續(xù)鑄造噴嘴的侵蝕、內(nèi)部夾雜物缺陷不會(huì)產(chǎn)生。
[0050] 本發(fā)明人進(jìn)一步針對(duì)按質(zhì)量％計(jì)含有超過(guò)0. 25%且小于0. 50%C的鋼，對(duì)通過(guò)使 其含有Ca和REM、從而減少上述的A系夾雜物、和B以及C系夾雜物的條件進(jìn)行研究。其結(jié) 果發(fā)現(xiàn)了能夠同時(shí)減少A系夾雜物、和B以及C系夾雜物的條件。其具體內(nèi)容在以下示出。
[0051] (關(guān)于A系夾雜物）
[0052] 本發(fā)明人對(duì)于按質(zhì)量％計(jì)含有超過(guò)0. 25%且小于0. 50%C的鋼，研究了進(jìn)一步使 其含有Ca和REM。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在化學(xué)成分中各元素以質(zhì)量％示出的含量滿足下述的式I 時(shí)，能夠大幅降低鋼中的A系夾雜物、特別是構(gòu)成A系夾雜物的MnS。
[0053] 0. 3000 ^ {Ca/40. 88+(REM/140)/2} / (S/32. 07)(式I)
[0054] 以下，對(duì)形成該見(jiàn)解的基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。
[0055] 通過(guò)真空熔解爐，將C含量按質(zhì)量％計(jì)為0. 45%、而且具有以表1所示范圍將總 0(T. 0.)、N、S、Ca、以及REM的含量進(jìn)行了各種變更的化學(xué)成分的多種鋼，制作形成50kg錠。 將這些錠按成為5_厚的方式，在精乳溫度為860°C的條件下進(jìn)行熱乳，然后空冷而得到熱 乳鋼板。
[0056] 將與該熱乳鋼板的乳制方向和板厚方向平行的截面設(shè)為觀察面，將熱乳鋼板中的 夾雜物通過(guò)光學(xué)顯微鏡以倍率400倍（其中，詳細(xì)測(cè)定夾雜物形狀時(shí)倍率1000倍），用總計(jì) 60個(gè)視野進(jìn)行觀察。在各觀察視野下，觀察粒徑（形狀為球狀的夾雜物的情況）或長(zhǎng)徑（不 變形的夾雜物的情況）為1ym以上的夾雜物，將這些夾雜物分類成A系夾雜物、B系夾雜 物、C系夾雜物，測(cè)量它們的個(gè)數(shù)密度。另外，還測(cè)量C系夾雜物當(dāng)中的單獨(dú)存在的角形狀的 含Ti的碳氮化物的個(gè)數(shù)密度。另外，如果使用具備EPMA(電子射線微分析，ElectronProbe MicroAnalysis)、或EDX(能量散射型X射線分析，EnergyDispersiveX-RayAnalysis) 的SEM(掃描型電子顯微鏡，ScanningElectronMicroscope)觀察熱乳鋼板的金屬組織， 則可以鑒定夾雜物中的含Ti的碳氮化物、含REM的復(fù)合夾雜物、MnS、以及Ca0-Al203系夾雜 物等。
[0057] 此外，作為在上述得到的熱乳鋼板的加工性的指標(biāo)，測(cè)定室溫（約25°C)下的夏氏 沖擊值。夏氏沖擊值為示出鋼板的韌性的數(shù)值。在鋼板中，成為裂紋起點(diǎn)的夾雜物越多、或 夾雜物的尺寸越大，夏氏沖擊值越低。即，在夏氏沖擊值與加工性之間存在強(qiáng)相關(guān)。在實(shí)際 進(jìn)行各種加工的情況下，裂紋產(chǎn)生的限界應(yīng)變的值自身根據(jù)各自的加工方法而變化，但與 夏氏沖擊值存在相關(guān)。
[0058] 上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，判明夏氏沖擊值、與夾雜物的個(gè)數(shù)密度具有相關(guān)關(guān)系。具體而 言，明確在鋼中的A系夾雜物的個(gè)數(shù)密度超過(guò)6個(gè)/mm2時(shí)，夏氏沖擊值急劇變差。另外，明 確B系夾雜物以及C系夾雜物的個(gè)數(shù)密度按總計(jì)超過(guò)6個(gè)/_2,沖擊值也急劇變差。此外， 明確關(guān)于作為C系夾雜物的含Ti的碳氮化物，單獨(dú)地存在的長(zhǎng)邊為5ym以上的粗大的含 Ti的碳氮化物的個(gè)數(shù)密度超過(guò)5個(gè)/mm2時(shí)，沖擊值急劇變差。
[0059] 表 1
[0060] (質(zhì)量 ％)
[0061]
[0062] 接著發(fā)明人針對(duì)用于達(dá)成上述那樣的夾雜物個(gè)數(shù)密度的具體的方法進(jìn)行了研究。
[0063] 在鋼中，設(shè)想Ca與S鍵合而形成CaS，REM與S及0鍵合而形成REM202S(氧硫化 物）。關(guān)于與S鍵合的Ca及REM的化學(xué)當(dāng)量的總和R1，將S的原子量設(shè)為32. 07、將Ca的 原子量設(shè)為40. 88、將REM的原子量設(shè)為140,然后使用化學(xué)成分中各元素以質(zhì)量％示出的 含量，可以表達(dá)為：
[0064] Rl= {Ca/40. 88+ (REM/140) /2}AS/32. 07)。
[0065] 于是，研究上述各熱乳鋼板中測(cè)定的A系夾雜物的個(gè)數(shù)密度、與各熱乳鋼板的上 述R1的關(guān)系。其結(jié)果示于圖1。在圖1中，圓形標(biāo)記示出具有含有Ca、不含REM的化學(xué)成 分（以后，稱為單含Ca)的鋼的結(jié)果，另外，四方標(biāo)記（在圖1中說(shuō)明為"REM+Ca"）示出具 有含有Ca也含有REM的化學(xué)成分（以后，稱為復(fù)合含有REM和Ca)的鋼的結(jié)果。此外，單 含Ca的情況下，以REM含量為0的方式計(jì)算上述R1。由該圖1可知，在單含Ca的情況、和 復(fù)合含有REM和Ca的情況這兩者中，A系夾雜物的個(gè)數(shù)密度與上述R1之間存在相關(guān)關(guān)系。 [0066] 具體而言，上述R1的值成為0. 3000以上時(shí)，A系夾雜物的個(gè)數(shù)密度降低，其個(gè)數(shù) 密度成為6個(gè)/mm2以下。其結(jié)果是，夏氏沖擊值提高。
[0067] 此外，單含Ca的情況與復(fù)合含有RHM和Ca的情況相比，鋼中的A系夾雜物的長(zhǎng)徑 較長(zhǎng)。認(rèn)為是由于在單含Ca的情況下，Ca0-Al203系的低熔點(diǎn)氧化物作為A系夾雜物生成， 該氧化物在乳制時(shí)會(huì)拉伸。因此，還考慮到對(duì)鋼板的特性產(chǎn)生不良影響的夾雜物的長(zhǎng)徑時(shí)， 與單含Ca相比，優(yōu)選復(fù)合含有REM和Ca。
[0068] 由這些結(jié)果出發(fā)，可知在滿足上述的式I的條件下，并且在復(fù)合含有REM和Ca的 情況下，能夠優(yōu)選地將鋼中的A系夾雜物的個(gè)數(shù)密度降低至6個(gè)/mm2以下。
[0069] 此外，R1的值為1. 000時(shí)，作為平均組成，在鋼中存在與鋼中的S鍵合的1當(dāng)量的 Ca和REM。然而實(shí)際上，即使R1的值為1. 000,也存在MnS在枝晶樹(shù)枝間的微偏析部處生成 的擔(dān)心。R1的值為2. 000以上時(shí)，能夠優(yōu)選地防止枝晶樹(shù)枝間的微偏析部處的MnS生成。 另一方面，通過(guò)大量含有Ca及REM，R1的值超過(guò)5. 000時(shí)，存在最大長(zhǎng)度超過(guò)20ym的粗大 的B系或C系夾雜物生成的傾向。因此，R1的值優(yōu)選為5. 000以下。S卩，上述的式I的右 邊的上限值優(yōu)選為5. 000。
[0070] (關(guān)于B系夾雜物以及C系夾雜物）
[0071] 如上所述，觀察熱乳鋼板的上述觀察面，測(cè)定縱橫比（長(zhǎng)徑/短徑）小于3、粒徑 或長(zhǎng)徑為1iim以上的B系夾雜物以及C系夾雜物的個(gè)數(shù)密度。其結(jié)果，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在單含 Ca的情況下、或復(fù)合含有REM和Ca的情況下的任一者中，Ca含量越多，B系夾雜物以及C 系夾雜物的個(gè)數(shù)密度越增加。另一方面，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)REM含量不會(huì)對(duì)這些夾雜物的個(gè)數(shù)密 度產(chǎn)生較大影響。
[0072] 圖2中示出單含Ca的情況下、以及復(fù)合含有REM和Ca的情況下的鋼中的Ca含量 與B系夾雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度的關(guān)系。在圖2中，圓形標(biāo)記示出單含Ca 的結(jié)果，另外，四方標(biāo)記（在圖2中說(shuō)明為"REM+Ca"）示出復(fù)合含有REM和Ca的結(jié)果。由 該圖2可知，單含Ca的情況下、或復(fù)合含有REM和Ca的情況下的任一者中，鋼中的Ca含量 增加時(shí)，B系夾雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度增加。另外，可知在將單含Ca的情況 下的Ca含量與復(fù)合含有REM和Ca的情況下的Ca含量以相同Ca含量進(jìn)行比較時(shí)，B系夾 雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度大致成為同等的值。即，即使使鋼復(fù)合含有REM以 及Ca，該REM也不會(huì)對(duì)B系夾雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度產(chǎn)生影響。
[0073] 如上所述，為了降低A系夾雜物，優(yōu)選在上述的范圍內(nèi)提高鋼中的Ca含量和REM 含量。在另一方面，為了減少A系夾雜物而增加Ca含量時(shí)，如上所述，會(huì)產(chǎn)生B系夾雜物以 及C系夾雜物增加這樣的問(wèn)題。即，單含Ca的情況下，無(wú)法同時(shí)降低A系夾雜物、和B系夾 雜物以及C系夾雜物。與此相對(duì)，復(fù)合含有REM和Ca的情況下，能夠在確保與S鍵合的REM 和Ca的化學(xué)當(dāng)量（R1的值）的同時(shí)減少Ca含量，故優(yōu)選。即，判明在復(fù)合含有REM和Ca 的情況下，能夠優(yōu)選地減少A系夾雜物的個(gè)數(shù)密度而不增加B系夾雜物以及C系夾雜物的 總計(jì)的個(gè)數(shù)密度。
[0074] 這樣，B系夾雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度依賴于Ca含量的理由推測(cè)如 下。
[0075] 如上所述，單含Ca的情況下，在鋼中Ca0-Al203系夾雜物會(huì)生成。該夾雜物為低熔 點(diǎn)氧化物，因此在鋼水中為液相，存在在鋼水中不聚集以及不合為一體的傾向。即，難以將 Ca0-Al203系夾雜物從鋼水浮選分離。因此，大小成為數(shù)ym的該夾雜物在鑄坯內(nèi)大量分散 而殘留，因此B系夾雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度增加。
[0076] 另外，如上所述，復(fù)合含有REM和Ca的情況下，也與其Ca含量相應(yīng)，同樣地B系夾 雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度增加。REM含有率高的夾雜物的熔點(diǎn)與Ca0-Al203 系夾雜物的熔點(diǎn)相比較高，REM含有率高的夾雜物在鋼水中以固體的形式存在。然而，復(fù)合 含有REM和Ca的情況下，REM含有率高的夾雜物作為核，在其周?chē)蒀a含有率高的夾雜 物。將該夾雜物稱為Ca-REM復(fù)合夾雜物。在該情況下，Ca含有率高的夾雜物在鋼水中為 液相狀態(tài)。即，Ca-REM復(fù)合夾雜物的表面在鋼水中為液相，推測(cè)其聚集、合為一體的行為與 在單含Ca時(shí)生成的Ca0-Al203系夾雜物類似。因此，認(rèn)為Ca-REM復(fù)合夾雜物在鑄坯內(nèi)大量 分散而殘留，B系夾雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度增加。
[0077] 此外，Ca0-Al203系夾雜物的粒徑或長(zhǎng)徑超過(guò)約4ym時(shí)，通過(guò)乳制拉伸而成為A系 夾雜物。另一方面，Ca0-Al203系夾雜物其粒徑或長(zhǎng)徑小于約4ym的情況下，通過(guò)乳制幾乎 不拉伸（長(zhǎng)徑/短徑比止于小于3)，因此在乳制后成為B系夾雜物或C系夾雜物。另外，在 復(fù)合含有REM和Ca的情況下生成的REM含有率高的夾雜物通過(guò)乳制幾乎不拉伸。此外，在 REM含有率高的夾雜物的周?chē)傻腃a含有率高的夾雜物也在乳制時(shí)幾乎不拉伸。即，復(fù) 合含有REM和Ca的情況下，REM含有率高的夾雜物會(huì)防止Ca含有率高的夾雜物的拉伸，因 此夾雜物以B系夾雜物或C系夾雜物為主。
[0078] 另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，B系夾雜物以及C系夾雜物的個(gè)數(shù)密度也不受鋼的C含量影 響。以下，對(duì)鋼的C含量產(chǎn)生的該影響進(jìn)行說(shuō)明。
[0079] 制作C含量按質(zhì)量％計(jì)為0. 26%的錠，進(jìn)行與上述同方法的實(shí)驗(yàn)，測(cè)定B系夾雜物 以及C系夾雜物的個(gè)數(shù)密度。接下來(lái)，比較C含量為0. 26%得鋼的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、和上述C含量 為0.45 %的鋼的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0080] 該比較的結(jié)果明確，B系夾雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度具有相對(duì)于Ca 含量和C含量的相關(guān)關(guān)系。具體而言，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)即使在同一Ca含量下，C含量越高，B 系夾雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度越增加。進(jìn)一步具體而言，發(fā)現(xiàn)為了使得B系 夾雜物以及C系夾雜物的總計(jì)的個(gè)數(shù)密度為6個(gè)/mm2以下，有必要將化