W便使鋼水的 REM濃度變得均勻。鋼水的攬拌可W活用真空脫氣處理時(shí)在真空槽內(nèi)的攬拌、中間包內(nèi)由鋼 水流動(dòng)產(chǎn)生的攬拌、鑄型內(nèi)的電磁攬拌。
[0190] REM也能夠WCe、La等純金屬、REM金屬的合金或者與其它合金的合金之中的任一 種進(jìn)行添加，添加時(shí)的形狀從利用率的角度考慮，優(yōu)選為塊狀、粒狀或者絲狀。 陽(yáng)191] 此外，本實(shí)施方式的低氧純凈鋼產(chǎn)品可W通過(guò)采用任意方法對(duì)本實(shí)施方式的低氧 純凈鋼進(jìn)行加工而制造。 陽(yáng)192] 實(shí)施例 陽(yáng)193] 下面就本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。但是，本實(shí)施例的條件是為了確認(rèn)本發(fā)明的實(shí) 施可能性W及效果而采用的一個(gè)條件例。因此，本發(fā)明并不局限于該一個(gè)條件例。本發(fā)明 只要不脫離本發(fā)明的宗旨，可W實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，就可W采用各種條件。 陽(yáng)194](實(shí)施例1)
[01巧]對(duì)表2-1所示的成分組成的鋼水進(jìn)行鑄造而制造出鋼巧。表2-2 -并示出了精煉 時(shí)的烙渣組成和輔助原料條件。"輔助原料條件"一欄示出了向鋼水中投入的化源（CaSi 或者化Si)、和化Si的化質(zhì)量％。成分組成的剩余部分包括化W及雜質(zhì)。 陽(yáng)196] W上述鋼巧為對(duì)象，采用極值統(tǒng)計(jì)法推定出預(yù)測(cè)面積30000mm2下的非金屬夾雜物 的鋼巧極值統(tǒng)計(jì)（最大預(yù)測(cè)直徑）（ym)。結(jié)果一并表示在表2-2中。當(dāng)鋼巧極值統(tǒng)計(jì)在 30ymW下時(shí)設(shè)定為合格（G:G00D)，超過(guò)30ym且在37ymW下時(shí)設(shè)定為度：BAD)，超過(guò) 37ym時(shí)設(shè)定為（VB:VERYBAD)。在圖6(a)W及化）中，示出了No. 2-1的發(fā)明例的非金屬 夾雜物的形態(tài)，在圖6(c)W及（d)中，示出了No. 2-2的比較例的非金屬夾雜物的形態(tài)。 陽(yáng) 197]

陽(yáng)200] 表中的夾雜物的鋼巧極值統(tǒng)計(jì)使用極值統(tǒng)計(jì)法并按W下的要領(lǐng)算出。 陽(yáng)201] 也就是說(shuō)，在用彎曲型連鑄機(jī)鑄造了本發(fā)明鋼后，對(duì)于W1.8W上的斷面收縮比 (crosssectionre化Ctionratio)進(jìn)行社制而成的鋼巧，從距鋼巧的L斷面（包含松面 化ooseSU計(jì)ace)的中屯、線、和松面的對(duì)置面的中屯、線W及鋼巧的中屯、線的斷面）的松面 偵Il1/4的位置的部位采集鋼試料，基于在檢查基準(zhǔn)面積：100mm2(IOmmXIOmm的區(qū)域）、檢查 視場(chǎng)：16(即檢查次數(shù)16次）、進(jìn)行預(yù)測(cè)的面積：30000皿2的條件下測(cè)定的極值統(tǒng)計(jì)法而算 出。根據(jù)夾雜物的最長(zhǎng)徑3^及與最長(zhǎng)徑垂直交叉的短徑6，并由<^/]1^=(32+護(hù)）1/ 2 算出。在此，所謂松面，是指從彎曲型連鑄機(jī)的彎曲部至水平部、在上表面?zhèn)鹊拿妗?陽(yáng)2〇2] 基于極值統(tǒng)計(jì)的夾雜物的最大預(yù)測(cè)直徑（Cmax))的推定例如采用"金 屬疲勞微小缺陷和夾雜物的影響"（村上敬宜著、養(yǎng)賢堂、1993年發(fā)行、P223~239)中記載 的方法。所使用的方法是通過(guò)二維檢查而推定在一定面積內(nèi)觀察得到的最大夾雜物的二維 方法。 陽(yáng)203] 根據(jù)上述的極值統(tǒng)計(jì)法，從采用光學(xué)顯微鏡拍攝得到的非金屬夾雜物圖像 中，由檢查基準(zhǔn)面積（100mm2)推定預(yù)測(cè)面積（30000mm2)的夾雜物的最大預(yù)測(cè)直徑 (max)。具體地說(shuō)，根據(jù)上述文獻(xiàn)中記載的方法，在極值概率用紙上將觀察得到的 夾雜物的最大直徑的16個(gè)的數(shù)據(jù)（16個(gè)視場(chǎng)的數(shù)據(jù)）進(jìn)行繪圖，從而求出最大夾雜物分布 直線（最大夾雜物與極值統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化變量的線性函數(shù)），通過(guò)外插最大夾雜物分布直線，便 推定出面積為30000mm2的夾雜物的最大預(yù)測(cè)直徑面矛只(max)。 陽(yáng)204]另外，非金屬夾雜物的鑒定采用光學(xué)顯微鏡，W1000倍的放大倍數(shù)進(jìn)行觀察，根 據(jù)對(duì)比度的不同而判別非金屬夾雜物。關(guān)于W對(duì)比度的不同為基礎(chǔ)的判別法的妥當(dāng)性，預(yù) 先采用附帶能量分散型X射線光譜分析裝置的掃描型電子顯微鏡進(jìn)行了確認(rèn)。另外，對(duì)多 個(gè)夾雜物進(jìn)行分析，也求出了夾雜物組成的平均比例。 悅〇5](實(shí)施例。 陽(yáng)206] 對(duì)于適用本發(fā)明鋼運(yùn)一用途的鋼材的要求特性之一，有轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞特性或面疲勞特 性之類的接觸疲勞特性。因此，按W下的要領(lǐng)，進(jìn)行了徑向轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞特性的評(píng)價(jià)。 陽(yáng)207] 對(duì)于由WSUJ2鋼種的成分為基、為了使夾雜物的最大預(yù)測(cè)直徑不同而變更化、 REM、T. 0等的多個(gè)鋼水得到的鑄昆，在加熱爐中于1200~1250°C下保持25~30小時(shí)，W進(jìn)行滲碳體的球狀化處理，然后在1000~1200°C下進(jìn)行開(kāi)巧社制。將得到的鋼巧加熱至 900~1200°C，進(jìn)行社制直至4 65mm，將其作為徑向轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)片的原材料。 陽(yáng)20引圖7表示了徑向轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)片的制作方式。圖7(a)表示徑向轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)片 的原材料的形狀，圖7化）表示徑向轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)片的采集方式，圖7 (C)表示所采集的徑向 轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)片的最終形狀。 陽(yáng)209] 由465mm的徑向轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)片（W下稱為"試驗(yàn)片"）的原材料制作出圖7(a) 所示的形狀（4 12. 2mm、長(zhǎng)度為150mm)的圓棒（在兩端有中屯、孔，在一個(gè)端部的距端面為 5mm的地方有d) 3mm的貫通孔）。
[0210] 在感應(yīng)加熱爐中對(duì)該圓棒加熱840°CX30分鐘，然后在50°C的油中進(jìn)行澤火，繼 而退火180°CX90分鐘，并進(jìn)行空冷。如圖7(b)所示，從熱處理后的圓棒上將圓棒的兩端 廢棄，從中央部采集4片在圖7 (C)中示出了最終形狀的22mm的試驗(yàn)片，W供徑向轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞 試驗(yàn)。 陽(yáng)211] 徑向轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)使用徑向轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)（商品名"圓筒形疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)"、NTN公司生產(chǎn)），對(duì)于12個(gè)試驗(yàn)片，在試驗(yàn)載荷：600kgf、交變速度：46240cpm、中止次數(shù)： lXl(f次下加W實(shí)施。
[0212] 圖8示出了各試驗(yàn)片采用極值統(tǒng)計(jì)法得到的最大預(yù)測(cè)直徑（鋼巧極值統(tǒng)計(jì)）與徑 向轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)得到的斷裂最短壽命之間的關(guān)系。鋼巧極值統(tǒng)計(jì)為30ymW下，可W得到 8X10?上的斷裂最短壽命。 陽(yáng)213](實(shí)施例3)
[0214] 接著，進(jìn)行小野式旋轉(zhuǎn)彎曲試驗(yàn)，W評(píng)價(jià)旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞特性。圖9示出了為評(píng)價(jià)旋 轉(zhuǎn)彎曲疲勞特性而制作的試驗(yàn)片的形狀。
[021引使用W圖9所示的尺寸制作的試驗(yàn)化W進(jìn)行小野式旋轉(zhuǎn)彎曲試驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)片實(shí) 施高頻澤火（頻率100曲Z)。高頻澤火時(shí)的冷卻介質(zhì)使用自來(lái)水或者聚合物澤火劑。澤火 后，在150°C下實(shí)施1虹的回火處理。試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，圖10示出了最大應(yīng)力與耐久次 數(shù)之間的關(guān)系。 陽(yáng)216]
[0217] 由表3W及圖10可知：發(fā)明鋼的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞特性遠(yuǎn)比比較鋼優(yōu)良。
[021引如W上那樣，本發(fā)明鋼與W往鋼相比，疲勞特性遠(yuǎn)為優(yōu)良。因此，很顯然，由本發(fā)明 鋼制造的鋼產(chǎn)品的壽命得W大幅度延長(zhǎng)。
[0219] W上對(duì)于本發(fā)明鋼的機(jī)械特性的提高，著眼于受到夾雜物很大影響的疲勞特性而 進(jìn)行驗(yàn)證，而在作為對(duì)象的所有鋼中，確認(rèn)了非金屬夾雜物的微細(xì)化。因此，可W推測(cè)在本 發(fā)明鋼中，除疲勞特性W外，鑄造、壓力加工W及其它加工所必需的機(jī)械特性（初性、延展 性等）當(dāng)然也得到提高。
[0220] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性 陽(yáng)221] 如前所述，根據(jù)本發(fā)明，由于在鋼中存在含有通過(guò)在Al脫氧鋼水或者M(jìn)-Si脫 氧鋼水中添加微量的REM而對(duì)化O-AI2O3系夾雜物進(jìn)行改質(zhì)而成的、高烙點(diǎn)且難W凝聚的 AI2O3-REM氧化物、和REM硫化物、MgO或其兩者的微細(xì)非金屬夾雜物，因而可W提供疲勞特 性優(yōu)良的鋼，也可W期待其它機(jī)械特性的改善。其結(jié)果是，用上述鋼制造的鋼產(chǎn)品的壽命得 W大幅度延長(zhǎng)，因而本發(fā)明在鋼鐵制造產(chǎn)業(yè)W及鋼鐵加工產(chǎn)業(yè)中具有很高的可利用性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低氧純凈鋼，其特征在于： 作為化學(xué)成分，含有(：、51^11、？以及5， 而且以質(zhì)量％計(jì)，進(jìn)一步含有 Al :0? 005 ~0? 20%、 Ca :超過(guò)0%且在0. 0005%以下、 REM :0? 00005 ~0? 0004%、以及 T. O :超過(guò)0%且在0? 003%以下， 并且REM含量、Ca含量、T. O含量滿足下述式1以及式2 ; 在鋼中分散有非金屬夾雜物，所述非金屬夾雜物于預(yù)測(cè)面積為30000mm2的條件下，采 用極值統(tǒng)計(jì)法得到的最大預(yù)測(cè)直徑為I y m~30 y m，且包含Al2O3以及REM氧化物， 所述非金屬夾雜物中的所述Al2O3的平均比例超過(guò)50%， 所述REM為L(zhǎng)a、Ce、Pr、Nd之中的1種或者2種以上的稀土類元素， 所述鋼為Al脫氧鋼或者Al-Si脫氧鋼； 0? 15 彡 REM/Ca 彡 4. 00 式 1 Ca/T.O 彡 0.50 式 2。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氧純凈鋼，其特征在于：進(jìn)一步滿足下述式3 ; 0.05 彡 REM/T.0 彡 0.50 式 3。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低氧純凈鋼，其特征在于：作為所述化學(xué)成分，以質(zhì)量％ 計(jì)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， 剩余部分包括鐵和雜質(zhì)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低氧純凈鋼，其特征在于：作為所述化學(xué)成分，以質(zhì)量％計(jì)進(jìn) 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? 30% 以下、 B :0? 006% 以下、 N :0? 06% 以下、 Ti :0? 25% 以下、 Cu :0? 50% 以下、 Pb :0? 45% 以下、 Bi :0? 20% 以下、 Te :0? 01% 以下、 Sb :0. 20%以下、以及 Mg :0.01 %以下之中的1種或2種以上。5. -種低氧純凈鋼產(chǎn)品，其特征在于：其通過(guò)對(duì)權(quán)利要求1或2所述的低氧純凈鋼進(jìn) 行加工而制造。6. -種低氧純凈鋼產(chǎn)品，其特征在于：其通過(guò)對(duì)權(quán)利要求3所述的低氧純凈鋼進(jìn)行加 工而制造。7. -種低氧純凈鋼產(chǎn)品，其特征在于：其通過(guò)對(duì)權(quán)利要求4所述的低氧純凈鋼進(jìn)行加 工而制造。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低氧純凈鋼，其中，作為化學(xué)成分，含有C、Si、Mn、P以及S，而且以質(zhì)量％計(jì)，進(jìn)一步含有Al：0.005～0.20％、Ca：超過(guò)0％且在0.0005％以下、REM：0.00005～0.0004％、T.O：超過(guò)0％且在0.003％以下，并且REM含量、Ca含量、T.O含量滿足0.15≤REM/Ca≤4.00以及Ca/T.O≤0.50；在鋼中分散有非金屬夾雜物，所述非金屬夾雜物于預(yù)測(cè)面積為30000mm2的條件下，采用極值統(tǒng)計(jì)法得到的最大預(yù)測(cè)直徑為1μm～30μm，且包含Al2O3以及REM氧化物，所述非金屬夾雜物中的所述Al2O3的平均比例超過(guò)50％，所述REM為L(zhǎng)a、Ce、Pr、Nd之中的1種或者2種以上的稀土類元素，所述鋼為Al脫氧鋼或者Al-Si脫氧鋼。
【IPC分類】C22C38/00, C22C38/60, C21C7/06, C22C38/06, C21C7/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105164294
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480022840
【發(fā)明人】青野通匡, 宮本健一郎, 鈴木正伸
【申請(qǐng)人】新日鐵住金株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2014年4月24日
【公告號(hào)】CA2909232A1, WO2014175377A1