造船用鋼板価格表 EH36

不純物元素は高張力鋼の靭性に大きな影響を与え、主に次のように現れます。
I. 硫黄（S）の影響
硫黄は通常、鋼中に硫化物の形で存在します。主な影響は次のとおりです。
靱性の低下: 硫化物は鋼中に MnS などの細長い介在物を形成しやすくなります。これらの介在物は応力集中点となり、応力がかかると亀裂が発生して拡大する傾向があり、鋼の靱性が大幅に低下します。例えば、高張力鋼に衝撃荷重が加わると、硫化物系介在物を起点として破壊が起こり、鋼の靱性が低​​下することがあります。
溶接性能への影響: 硫黄は鋼の溶接性能にも悪影響を及ぼします。溶接プロセス中に、硫化物により溶接熱影響部の靭性が低下し、溶接接合部に亀裂が発生するリスクが増加する可能性があります。
II.リン（P）の影響
鉄鋼中のリンの主な影響は次のとおりです。
脆性の増加: リンは粒界に偏析しやすく、粒界結合力を低下させるため、低温では鋼がさらに脆くなります。これは、高張力鋼の靭性、特に低温靭性の大幅な低下につながります。たとえば、寒冷環境で使用される高張力鋼構造では、リン含有量が多すぎると、衝撃を受けたときに構造が脆性破壊しやすくなる可能性があります。
加工性能への影響: リン含有量が高いと、鋼の加工性能にも影響します。鋼は、圧延および鍛造プロセス中に亀裂やその他の欠陥が発生しやすくなり、鋼の靭性と品質がさらに低下します。
Ⅲ．水素（H）の影響
高張力鋼の靭性に対する水素の影響は、主に次のように現れます。
水素脆化の原因: 水素原子が鋼内に拡散し、転位や介在物などの欠陥に蓄積する可能性があります。水素濃度が一定レベルに達すると、鋼の靱性が急激に低下し、水素脆化が発生します。高張力鋼は水素脆化に対してより敏感です。たとえ少量の水素であっても、靱性の重大な損失を引き起こす可能性があります。たとえば、高張力鋼の溶接プロセスでは、溶接部の水素含有量が多すぎると、溶接後に遅れ亀裂が発生し、鋼の靭性と構造安全性に重大な影響を与える可能性があります。
疲労性能への影響: 水素は鋼の疲労寿命も短縮します。交流荷重下では、水素の存在により亀裂の発生と拡大が促進され、高張力鋼の疲労性能が低下します。
 

 

 

 

高張力鋼の硫黄含有量を削減する方法をいくつか紹介します。
I. 原材料管理
低硫黄原料を選択してください:
鉄鋼の製造では、硫黄分の少ない鉄鉱石、コークス、鉄くずなどの原料を選択します。たとえば、硫黄含有量が比較的低いため、高品位の鉄鉱石を優先することができます。一部の高品質輸入鉄鉱石は通常、硫黄含有量が低いため、高張力鋼の硫黄源を効果的に削減できます。
スクラップ鋼の選択については、硫黄含有量の高いスクラップ鋼の使用を避けるために、厳密な検出とスクリーニングを実行する必要があります。スクラップ鋼品質検出システムを確立し、化学分析やその他の方法を使用してスクラップ鋼中の硫黄含有量を測定し、使用済みスクラップ鋼が低硫黄要件を満たしていることを確認できます。
原材料の前処理を最適化:
磁気分離や浮遊選鉱などのプロセスによって鉄鉱石を前処理すると、一部の硫黄含有鉱物が除去され、鉄鉱石中の硫黄含有量が減少します。たとえば、浮遊選鉱プロセスを通じて、硫黄含有鉱物を鉄鉱石から分離して、鉄鉱石の純度を向上させることができます。
コークスを脱硫します。高温熱脱硫や化学脱硫などのいくつかの高度なコークス脱硫技術を採用して、コークス中の硫黄含有量を低減し、製鋼中の硫黄元素の導入を低減することができます。
II.製鋼工程管理
溶銑前処理：
溶銑脱硫処理は、高強度鋼の硫黄含有量を低減する上で重要な役割を果たします。脱硫方法としては、注入法、撹拌法などが挙げられます。溶銑に脱硫剤（石灰、苦土粉など）を加え、硫黄と反応させて硫化物を生成し除去します。たとえば、溶銑射出脱硫にマグネシウムベースの脱硫装置を使用すると、溶銑中の硫黄含有量を非常に低いレベルまで低減できます。
溶銑前処理の温度、時間、撹拌強度などを制御し、脱硫効果を向上させます。前処理温度を適切に高めることにより、脱硫反応を促進することができる。処理時間を長くし、撹拌強度を高めることにより、脱硫器と溶銑が十分に接触し、脱硫効率が向上します。
製鋼プロセスの最適化:
酸素転炉製鋼や電気炉製鋼を使用する場合は、酸素吹き込み強度やスラグ処理システムなどの製鋼プロセスパラメータを合理的に制御し、硫黄の導入と生成を削減します。たとえば、酸素転炉製鋼では、過剰な酸化を避け、装入物から溶鋼に硫黄が混入する可能性を減らすために、酸素の吹き込み時間と強度を適切に制御します。
スラグ化プロセスを最適化し、石灰や蛍石などの適切なスラグ化剤を選択し、溶鋼中の硫黄を吸収しやすい高アルカリ度で流動性の高いスラグを形成します。スラグの組成や性状を調整することにより、スラグの脱硫能力を向上させることができる。
二次精製：
LF（取鍋精錬）やRH（真空循環脱ガス）などの二次精錬技術を採用することで、高張力鋼中の硫黄分をさらに低減できます。 LF精錬プロセスでは、脱硫剤の添加と溶鋼の撹拌により鋼中の硫黄を効果的に除去できます。 RH精錬は真空条件下で行われるため、溶鋼中の硫黄のスラグまたは気相への移動が促進され、鋼中の硫黄含有量が減少します。
二次精錬の温度、時間、撹拌強度などを制御し、脱硫効果を高めます。精製温度を適切に上昇させると、脱硫器の活性を高めることができます。精製時間を長くすると脱硫反応をより十分に行うことができます。撹拌強度を高めると、溶鋼と脱硫剤の混合・反応が促進されます。
Ⅲ．その後の治療
連続鋳造プロセス制御:
連続鋳造プロセス中は、溶鋼が空気と接触しないように保護鋳造措置を講じ、硫黄の二次酸化を回避します。溶鋼中の硫黄含有量の増加を抑えるために、ロングノズルや浸漬ノズルなどの保護鋳造装置を使用できます。
鋳造速度や冷却強度などの連続鋳造プロセスパラメータを最適化してスラブの品質を制御し、スラブ中の硫黄偏析や介在物含有量を低減し、高張力鋼の品質を向上させます。
鋼の熱処理:
高張力鋼に焼きならしや焼き戻しなどの適切な熱処理を施すことで、鋼組織を改善し、硫黄の悪影響を軽減します。熱処理プロセス中に、鋼中の硫黄の拡散と均一な分布が促進され、局所的な硫黄の濃縮が減少し、鋼の靭性と総合的な性能が向上します。
上記の方法を総合的に適用することで、高張力鋼中の硫黄含有量を効果的に低減し、鋼の品質と性能を向上させることができます。

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