表面性状优良的含Cu钢材及其制造方法

摘要

本发明是可以抑制热轧钢材时的起因于Cu的钢材的热脆性发生的表面性状优良的含Cu钢材及其制造方法，其特征在于，表面具有氧化铁皮的含Cu钢材，母材的Cu浓度CCu是0.05～3质量％，在将与轧制方向垂直的钢材断面的断面积s除以其周长l的钢材有效厚度设为d(mm)时，使在氧化铁皮和基体铁的界面附近富集的每单位表面积的Cu富集量ECu(μg·cm-2)低于18.6CCu×d。另外，该制造方法的特征在于，通过使加热炉内的加热在低氧浓度气氛条件下进行，仅生成由氧化亚铁层构成的氧化铁皮层，可以使在氧化铁皮/基体铁界面的熔融Cu蒸发·飞散，或在从将钢材加热并从加热炉中抽出后到最初的热轧期间实施2次或其以上的氧化铁皮除去处理。

主权项

一种表面性状优良的含Cu钢材的制造方法，是将以质量计含有Cu：0.05％～3％、C：1％或其以下、Si：3％或其以下、Mn：10％或其以下、P：0.1％或其以下、S：0.1％或其以下、Cr：5％或其以下、Al：3％或其以下、Ni：1.5％或其以下、其余为Fe及不可避免的杂质的钢材在加热炉中加热后开始热轧的含Cu钢材的制造方法，其特征在于，通过使在上述加热炉中加热时，在钢材表面温度成为1080℃或其以上的状态的加热炉内的全部区域或者部分区域内，形成成为以下述表示的以容量％计的氧浓度pO2或其以下的气氛、即低氧浓度气氛条件，使钢材的表面生成由氧化亚铁构成的氧化铁皮，由此，使热轧终了后的钢材，在将与轧制方向垂直的钢材断面的断面积s除以周长l的钢材有效厚度设为d时，含Cu钢材的在氧化铁皮和基体铁的界面附近富集的每单位表面积的Cu富集量ECu低于18.6CCu×d，该CCu是以质量％计的Cu浓度，d的单位是mm，ECu的单位是μg·cm‑2；pO2＝kp/(2wk1)    (4)其中，kp是抛物线法则速度常数，单位是g2·cm‑4·s‑1，更具体地说，kp＝kpO×exp(‑E/RT)    (5)其中，kpO＝0.60g2·cm‑2·s‑1，E是活化能，E＝140kJ·mol‑1·K‑1，R是气体常数，T是温度、单位是K，w是氧化增量、单位是g·cm‑2，k1是直线法则速度常数，k1＝9.6×10‑6g·cm‑2·％‑1·s‑1，这里，氧化增量w用下式由氧化铁皮厚度换算得到，x是氧化铁皮厚度、单位是μm，w＝x/7519    (13)。