連続鋳造鋳片内部割れ限界ひずみの測定とそのシミュレーション解析

摘要

鋼の連続鋳造では高速化のような製造条件の変化に伴い，鋳片に様々な割れが発生し，製品歩留りの低下など不具合の原因となることがある．これらの割れのうち特に内部割れは，0.15％C程度の炭素鋼に発生することが多く，また発見も難しいことから，これらを数値計算によって定量的に予測することが望まれている。 数値計算によって，この様な内部割れを予測する場合には，鋳片の温度履歴を考慮した弾塑性解析や粘塑性解析によって得られたひずみより割れの発生を判断することになるが，これまでに測定されている割れの限界ひずみは，未凝固鋳塊を用いたポンチの押し込みや，曲げによるモデル実験，若しくは実連鋳機を用いた鋳造実験により求められており，これらの実験の結果得られた内部割れ限界ひずみには0.3～3.8％と大きな幅があり，研究手法及び試験条件により大きく異なっており，数値計算による内部割れの定量的な予測は困難であった．そこで，ここでは小型試験片を用いて内部割れを再現する方法を確立し，より正確なひずみ測定方法を適用し，割れ発生限界ひずみに関して検討した．