第一鋼業株式会社~熱処理用語

インゴットパターン        [a10]

マクロ組織観察などで、製鋼時の造塊・凝固の際の成分の偏りなどが製品の段階で、目視やマクロ組織観察でそれが確認できるものをいいます。

品質不良とされる1つの欠陥です。


製鋼時に鋳型を使用して鋼塊を作る場合に、その中心部並び上部は最終で凝固していきます。

このために、最初に凝固する部分と中心部分の最終的に凝固する部分は、偏析(成分等が偏ったもの)が生じます。
インゴット断面インゴット断面の模式図例

これは、どのような鋼塊でも同じで、偏析を皆無にすることはできません。

組織や組成が異なっているため、最終製品で硬さや機械的性質が異なることになるので、これは少ないに越したことはありません。

このために、通常は、後工程の熱間圧延や鍛造(鍛錬)などの工程で、これらの偏析や成分上の不均一を強変形させて破壊して分散させるのですが、通常の変形方向(鍛伸方向)は長手方向の伸延がほとんどのために、例えば丸棒などにする場合には、最後まで、中心部にはっきりとした模様が最後まで残ることになります。

その品物の断面を(研磨後腐食して目視観察する)マクロ組織観察をすると、圧延(圧下)の跡を示す模様がみえます。

インゴットパターンのイメージ

これをインゴットパターンまたは、中心偏析といいます。

近年の鋼材は、量産鋼の製造の場合には、連続鋳造による造塊が主流になっているので、インゴットパターンなどの極端な偏析は非常に少なくなっており、連続鋳造でなくても、非常に高品質の鋼塊が製造されるようになっています。

このために、丸棒鋼などの製造メーカーの製品では、インゴットパターンがみられることはほとんどありません。

イメージ図のような、はっきりとした、大きなインゴットパターンが見られる場合は、成分のばらつきが生じていることもあり、機械的性質(特に衝撃値など)は変化していることが考えられます。

通常は、ミルシートに示された化学成分値は「レードル分析」という、鋳込み前の溶湯時の平均的な成分値ですが、凝固のタイミングが異なるインゴットパターンなどの偏析があれば、部位やロット間で成分や機械的性質は違って来るということですので、一般的にはインゴットパターンが生じている鋼材は良くないとされるのは、この理由です。



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