W便使钢水的 REM浓度变得均匀。钢水的揽拌可W活用真空脱气处理时在真空槽内的揽拌、中间包内由钢 水流动产生的揽拌、铸型内的电磁揽拌。
[0190] REM也能够WCe、La等纯金属、REM金属的合金或者与其它合金的合金之中的任一 种进行添加，添加时的形状从利用率的角度考虑，优选为块状、粒状或者丝状。 阳191] 此外，本实施方式的低氧纯净钢产品可W通过采用任意方法对本实施方式的低氧 纯净钢进行加工而制造。 阳192] 实施例 阳193] 下面就本发明的实施例进行说明。但是，本实施例的条件是为了确认本发明的实 施可能性W及效果而采用的一个条件例。因此，本发明并不局限于该一个条件例。本发明 只要不脱离本发明的宗旨，可W实现本发明的目的，就可W采用各种条件。 阳194](实施例1)
[01巧]对表2-1所示的成分组成的钢水进行铸造而制造出钢巧。表2-2 -并示出了精炼 时的烙渣组成和辅助原料条件。"辅助原料条件"一栏示出了向钢水中投入的化源（CaSi 或者化Si)、和化Si的化质量％。成分组成的剩余部分包括化W及杂质。 阳196] W上述钢巧为对象，采用极值统计法推定出预测面积30000mm2下的非金属夹杂物 的钢巧极值统计（最大预测直径）（ym)。结果一并表示在表2-2中。当钢巧极值统计在 30ymW下时设定为合格（G:G00D)，超过30ym且在37ymW下时设定为度：BAD)，超过 37ym时设定为（VB:VERYBAD)。在图6(a)W及化）中，示出了No. 2-1的发明例的非金属 夹杂物的形态，在图6(c)W及（d)中，示出了No. 2-2的比较例的非金属夹杂物的形态。 阳 197]
阳200] 表中的夹杂物的钢巧极值统计使用极值统计法并按W下的要领算出。 阳201] 也就是说，在用弯曲型连铸机铸造了本发明钢后，对于W1.8W上的断面收缩比 (crosssectionre化Ctionratio)进行社制而成的钢巧，从距钢巧的L断面（包含松面 化ooseSU计ace)的中屯、线、和松面的对置面的中屯、线W及钢巧的中屯、线的断面）的松面 侦Il1/4的位置的部位采集钢试料，基于在检查基准面积：100mm2(IOmmXIOmm的区域）、检查 视场：16(即检查次数16次）、进行预测的面积：30000皿2的条件下测定的极值统计法而算 出。根据夹杂物的最长径3^及与最长径垂直交叉的短径6，并由<^/]1^=(32+护）1/ 2 算出。在此，所谓松面，是指从弯曲型连铸机的弯曲部至水平部、在上表面侧的面。 阳2〇2] 基于极值统计的夹杂物的最大预测直径（Cmax))的推定例如采用"金 属疲劳微小缺陷和夹杂物的影响"（村上敬宜著、养贤堂、1993年发行、P223~239)中记载 的方法。所使用的方法是通过二维检查而推定在一定面积内观察得到的最大夹杂物的二维 方法。 阳203] 根据上述的极值统计法，从采用光学显微镜拍摄得到的非金属夹杂物图像 中，由检查基准面积（100mm2)推定预测面积（30000mm2)的夹杂物的最大预测直径 (max)。具体地说，根据上述文献中记载的方法，在极值概率用纸上将观察得到的 夹杂物的最大直径的16个的数据（16个视场的数据）进行绘图，从而求出最大夹杂物分布 直线（最大夹杂物与极值统计标准化变量的线性函数），通过外插最大夹杂物分布直线，便 推定出面积为30000mm2的夹杂物的最大预测直径面矛只(max)。 阳204]另外，非金属夹杂物的鉴定采用光学显微镜，W1000倍的放大倍数进行观察，根 据对比度的不同而判别非金属夹杂物。关于W对比度的不同为基础的判别法的妥当性，预 先采用附带能量分散型X射线光谱分析装置的扫描型电子显微镜进行了确认。另外，对多 个夹杂物进行分析，也求出了夹杂物组成的平均比例。 悦〇5](实施例。 阳206] 对于适用本发明钢运一用途的钢材的要求特性之一，有转动疲劳特性或面疲劳特 性之类的接触疲劳特性。因此，按W下的要领，进行了径向转动疲劳特性的评价。 阳207] 对于由WSUJ2钢种的成分为基、为了使夹杂物的最大预测直径不同而变更化、 REM、T. 0等的多个钢水得到的铸昆，在加热炉中于1200~1250°C下保持25~30小时，W进行渗碳体的球状化处理，然后在1000~1200°C下进行开巧社制。将得到的钢巧加热至 900~1200°C，进行社制直至4 65mm，将其作为径向转动疲劳试验片的原材料。 阳20引图7表示了径向转动疲劳试验片的制作方式。图7(a)表示径向转动疲劳试验片 的原材料的形状，图7化）表示径向转动疲劳试验片的采集方式，图7 (C)表示所采集的径向 转动疲劳试验片的最终形状。 阳209] 由465mm的径向转动疲劳试验片（W下称为"试验片"）的原材料制作出图7(a) 所示的形状（4 12. 2mm、长度为150mm)的圆棒（在两端有中屯、孔，在一个端部的距端面为 5mm的地方有d) 3mm的贯通孔）。
[0210] 在感应加热炉中对该圆棒加热840°CX30分钟，然后在50°C的油中进行泽火，继 而退火180°CX90分钟，并进行空冷。如图7(b)所示，从热处理后的圆棒上将圆棒的两端 废弃，从中央部采集4片在图7 (C)中示出了最终形状的22mm的试验片，W供径向转动疲劳 试验。 阳211] 径向转动疲劳试验使用径向转动疲劳试验机（商品名"圆筒形疲劳寿命试验机"、NTN公司生产），对于12个试验片，在试验载荷：600kgf、交变速度：46240cpm、中止次数： lXl(f次下加W实施。
[0212] 图8示出了各试验片采用极值统计法得到的最大预测直径（钢巧极值统计）与径 向转动疲劳试验得到的断裂最短寿命之间的关系。钢巧极值统计为30ymW下，可W得到 8X10?上的断裂最短寿命。 阳213](实施例3)
[0214] 接着，进行小野式旋转弯曲试验，W评价旋转弯曲疲劳特性。图9示出了为评价旋 转弯曲疲劳特性而制作的试验片的形状。
[021引使用W图9所示的尺寸制作的试验化W进行小野式旋转弯曲试验。对试验片实 施高频泽火（频率100曲Z)。高频泽火时的冷却介质使用自来水或者聚合物泽火剂。泽火 后，在150°C下实施1虹的回火处理。试验结果如表3所示，图10示出了最大应力与耐久次 数之间的关系。 阳216]
[0217] 由表3W及图10可知：发明钢的旋转弯曲疲劳特性远比比较钢优良。
[021引如W上那样，本发明钢与W往钢相比，疲劳特性远为优良。因此，很显然，由本发明 钢制造的钢产品的寿命得W大幅度延长。
[0219] W上对于本发明钢的机械特性的提高，着眼于受到夹杂物很大影响的疲劳特性而 进行验证，而在作为对象的所有钢中，确认了非金属夹杂物的微细化。因此，可W推测在本 发明钢中，除疲劳特性W外，铸造、压力加工W及其它加工所必需的机械特性（初性、延展 性等）当然也得到提高。
[0220] 产业上的可利用性 阳221] 如前所述，根据本发明，由于在钢中存在含有通过在Al脱氧钢水或者M-Si脱 氧钢水中添加微量的REM而对化O-AI2O3系夹杂物进行改质而成的、高烙点且难W凝聚的 AI2O3-REM氧化物、和REM硫化物、MgO或其两者的微细非金属夹杂物，因而可W提供疲劳特 性优良的钢，也可W期待其它机械特性的改善。其结果是，用上述钢制造的钢产品的寿命得 W大幅度延长，因而本发明在钢铁制造产业W及钢铁加工产业中具有很高的可利用性。
【主权项】
1. 一种低氧纯净钢，其特征在于： 作为化学成分，含有(：、51^11、？以及5， 而且以质量％计，进一步含有 Al :0? 005 ~0? 20%、 Ca :超过0%且在0. 0005%以下、 REM :0? 00005 ~0? 0004%、以及 T. O :超过0%且在0? 003%以下， 并且REM含量、Ca含量、T. O含量满足下述式1以及式2 ; 在钢中分散有非金属夹杂物，所述非金属夹杂物于预测面积为30000mm2的条件下，采 用极值统计法得到的最大预测直径为I y m~30 y m，且包含Al2O3以及REM氧化物， 所述非金属夹杂物中的所述Al2O3的平均比例超过50%， 所述REM为La、Ce、Pr、Nd之中的1种或者2种以上的稀土类元素， 所述钢为Al脱氧钢或者Al-Si脱氧钢； 0? 15 彡 REM/Ca 彡 4. 00 式 1 Ca/T.O 彡 0.50 式 2。2. 根据权利要求1所述的低氧纯净钢，其特征在于：进一步满足下述式3 ; 0.05 彡 REM/T.0 彡 0.50 式 3。3. 根据权利要求1或2所述的低氧纯净钢，其特征在于：作为所述化学成分，以质量％ 计含有 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， 剩余部分包括铁和杂质。4. 根据权利要求3所述的低氧纯净钢，其特征在于：作为所述化学成分，以质量％计进 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种或2种以上。5. -种低氧纯净钢产品，其特征在于：其通过对权利要求1或2所述的低氧纯净钢进 行加工而制造。6. -种低氧纯净钢产品，其特征在于：其通过对权利要求3所述的低氧纯净钢进行加 工而制造。7. -种低氧纯净钢产品，其特征在于：其通过对权利要求4所述的低氧纯净钢进行加 工而制造。
【专利摘要】本发明涉及一种低氧纯净钢，其中，作为化学成分，含有C、Si、Mn、P以及S，而且以质量％计，进一步含有Al：0.005～0.20％、Ca：超过0％且在0.0005％以下、REM：0.00005～0.0004％、T.O：超过0％且在0.003％以下，并且REM含量、Ca含量、T.O含量满足0.15≤REM/Ca≤4.00以及Ca/T.O≤0.50；在钢中分散有非金属夹杂物，所述非金属夹杂物于预测面积为30000mm2的条件下，采用极值统计法得到的最大预测直径为1μm～30μm，且包含Al2O3以及REM氧化物，所述非金属夹杂物中的所述Al2O3的平均比例超过50％，所述REM为La、Ce、Pr、Nd之中的1种或者2种以上的稀土类元素，所述钢为Al脱氧钢或者Al-Si脱氧钢。
【IPC分类】C22C38/00, C22C38/60, C21C7/06, C22C38/06, C21C7/04
【公开号】CN105164294
【申请号】CN201480022840
【发明人】青野通匡, 宫本健一郎, 铃木正伸
【申请人】新日铁住金株式会社
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2014年4月24日
【公告号】CA2909232A1, WO2014175377A1