(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023176179
(43)【公開日】2023-12-13
(54)【発明の名称】オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法
(51)【国際特許分類】
B21J 1/04 20060101AFI20231206BHJP
B21J 5/00 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
B21J1/04
B21J5/00 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022088334
(22)【出願日】2022-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000003713
【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100137589
【弁理士】
【氏名又は名称】右田 俊介
(74)【代理人】
【識別番号】100160864
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 政治
(72)【発明者】
【氏名】藤好 大貴
(72)【発明者】
【氏名】石川 卓
(72)【発明者】
【氏名】加藤 浩二
【テーマコード（参考）】
4E087
【Ｆターム（参考）】
4E087AA05
4E087BA02
4E087BA12
4E087BA24
4E087CA02
4E087CA32
4E087CB01
4E087CB04
4E087CB12
4E087CC02
4E087DB04
4E087DB24
4E087EA11
4E087FA11
4E087HB17
(57)【要約】
【課題】超音波探傷試験によって確認可能な内部の傷が少ない太型鍛造品の製造方法の提供。
【解決手段】Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを有するインゴットを得る工程と、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるようにインゴットを平面上に載置した後、インゴットへ応力を加えて圧縮する工程と、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、応力を加える工程と、均質化工程と、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように載置した後、応力を加えて圧縮する工程と、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、応力を加え鍛伸する工程と、加熱した後、Ｂｏｔｔｏｍ面側のみを鍛造する工程と、加熱した後、Ｔｏｐ面側を鍛造する工程と、表面を削る工程とを備える、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法。
【選択図】図１
【解決手段】Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを有するインゴットを得る工程と、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるようにインゴットを平面上に載置した後、インゴットへ応力を加えて圧縮する工程と、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、応力を加える工程と、均質化工程と、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように載置した後、応力を加えて圧縮する工程と、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、応力を加え鍛伸する工程と、加熱した後、Ｂｏｔｔｏｍ面側のみを鍛造する工程と、加熱した後、Ｔｏｐ面側を鍛造する工程と、表面を削る工程とを備える、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶鋼をモールド内へ装入して、前記溶鋼の上表面が固化してなる平面であるＴｏｐ面と、前記モールドの底において前記溶鋼が固化してなる、前記Ｔｏｐ面に対向する平面であるＢｏｔｔｏｍ面と、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とをつなぐ側面と、を有するインゴットを得る造塊工程と、
前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように前記インゴットを載置した後、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とを近づけるように前記インゴットへ応力を加えて、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面との距離を１／４～３／４に圧縮し、第１据込鋼材を得る、第１据込工程と、
前記第１据込鋼材における前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、その側面へ応力を加え、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸して第１鍛伸鋼材を得る、第１鍛伸工程と、
前記第１鍛伸鋼材を１２００～１４００℃に調整した雰囲気内に４～６０ｈ保持し均質化して均質化鋼材を得る均質化工程と、
前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように前記均質化鋼材を載置した後、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とを近づけるように前記均質化鋼材へ応力を加えて、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面との距離を１／４～３／４に圧縮し、第２据込鋼材を得る、第２据込工程と、
前記第２据込鋼材における前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、その側面へ応力を加え、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸して第２鍛伸鋼材を得る、第２鍛伸工程と、
前記第２鍛伸鋼材を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱した後、前記側面における前記Ｂｏｔｔｏｍ面側のみを鍛造した第１鍛造鋼材を得る第１鍛造工程と、
前記第１鍛造鋼材を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱した後、前記側面における前記Ｔｏｐ面側を鍛造した第２鍛造鋼材を得る第２鍛造工程と、
前記第２鍛造鋼材における表面を削り、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品を得る、仕上げ工程と、
を備える、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法。
前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように前記インゴットを載置した後、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とを近づけるように前記インゴットへ応力を加えて、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面との距離を１／４～３／４に圧縮し、第１据込鋼材を得る、第１据込工程と、
前記第１据込鋼材における前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、その側面へ応力を加え、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸して第１鍛伸鋼材を得る、第１鍛伸工程と、
前記第１鍛伸鋼材を１２００～１４００℃に調整した雰囲気内に４～６０ｈ保持し均質化して均質化鋼材を得る均質化工程と、
前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように前記均質化鋼材を載置した後、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とを近づけるように前記均質化鋼材へ応力を加えて、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面との距離を１／４～３／４に圧縮し、第２据込鋼材を得る、第２据込工程と、
前記第２据込鋼材における前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、その側面へ応力を加え、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸して第２鍛伸鋼材を得る、第２鍛伸工程と、
前記第２鍛伸鋼材を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱した後、前記側面における前記Ｂｏｔｔｏｍ面側のみを鍛造した第１鍛造鋼材を得る第１鍛造工程と、
前記第１鍛造鋼材を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱した後、前記側面における前記Ｔｏｐ面側を鍛造した第２鍛造鋼材を得る第２鍛造工程と、
前記第２鍛造鋼材における表面を削り、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品を得る、仕上げ工程と、
を備える、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法。
【請求項2】
前記オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品における前記Ｔｏｐ面または前記Ｂｏｔｔｏｍ面における等面積円相当径が６００ｍｍ以上である、請求項１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はオーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、オーステナイト系ステンレス鋼大型鍛造品の製造方法が提案されている。
例えば特許文献１には、オーステナイト系ステンレス鋼からなる鋳塊を１２５０℃以上Ｔmp（℃）以下（但し、Ｔmp（℃）は、前記オーステナイト系ステンレス鋼の融点）の温度に加熱する第１加熱工程と、前記オーステナイト系ステンレス鋼の温度が再結晶開始温度（Ｔrex（℃））未満に低下するまでの間に、１パス当たりの最大ひずみ（ε）が０．２以上であり、かつ、鍛錬比が２Ｓ以上となるように、前記オーステナイト系ステンレス鋼を鍛伸する第１鍛伸工程とを備えたオーステナイト系ステンレス鋼大型鍛造品の製造方法が記載されている。そして、このような製造方法によると、オーステナイト系ステンレス鋼からなる大型鍛造品を鍛伸により製造する場合において、加熱温度を１２５０℃以上Ｔmp（℃）以下にすると、材料の熱間変形抵抗を小さくすることができ、そのため、相対的にプレス能力の小さなプレスを用いた場合であっても、１パス当たりの最大歪（ε）を０．２以上とすることができ、また、加熱温度を上昇させることによって、１ヒート当たりのパス数を増大させることができる。さらに、最大歪（ε）を０．２以上とすることに加えて、鍛錬比が２Ｓ以上となるように鍛伸すると、巨大な鋳造組織を確実に破壊することができ、また、相対的に高温で鍛造を行うことによって、所定の製品寸法を得るまでに行われるヒート回数を低減することができる。そのため、再加熱に起因する結晶粒の粗大化を防止することができ、鍛造能率も大幅に向上し、さらに、鍛造工程を第１鍛伸工程と第２鍛伸工程の２段階に分け、第２鍛伸工程を行う際の加熱温度を相対的に低温にすると、粒成長が抑制され、細粒組織が得られると記載されている。
例えば特許文献１には、オーステナイト系ステンレス鋼からなる鋳塊を１２５０℃以上Ｔmp（℃）以下（但し、Ｔmp（℃）は、前記オーステナイト系ステンレス鋼の融点）の温度に加熱する第１加熱工程と、前記オーステナイト系ステンレス鋼の温度が再結晶開始温度（Ｔrex（℃））未満に低下するまでの間に、１パス当たりの最大ひずみ（ε）が０．２以上であり、かつ、鍛錬比が２Ｓ以上となるように、前記オーステナイト系ステンレス鋼を鍛伸する第１鍛伸工程とを備えたオーステナイト系ステンレス鋼大型鍛造品の製造方法が記載されている。そして、このような製造方法によると、オーステナイト系ステンレス鋼からなる大型鍛造品を鍛伸により製造する場合において、加熱温度を１２５０℃以上Ｔmp（℃）以下にすると、材料の熱間変形抵抗を小さくすることができ、そのため、相対的にプレス能力の小さなプレスを用いた場合であっても、１パス当たりの最大歪（ε）を０．２以上とすることができ、また、加熱温度を上昇させることによって、１ヒート当たりのパス数を増大させることができる。さらに、最大歪（ε）を０．２以上とすることに加えて、鍛錬比が２Ｓ以上となるように鍛伸すると、巨大な鋳造組織を確実に破壊することができ、また、相対的に高温で鍛造を行うことによって、所定の製品寸法を得るまでに行われるヒート回数を低減することができる。そのため、再加熱に起因する結晶粒の粗大化を防止することができ、鍛造能率も大幅に向上し、さらに、鍛造工程を第１鍛伸工程と第２鍛伸工程の２段階に分け、第２鍛伸工程を行う際の加熱温度を相対的に低温にすると、粒成長が抑制され、細粒組織が得られると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－３６６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、超音波探傷試験によって確認可能な内部の傷が少ない、太型鍛造品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は以下の（１）～（２）である。
（１）溶鋼をモールド内へ装入して、前記溶鋼の上表面が固化してなる平面であるＴｏｐ面と、前記モールドの底において前記溶鋼が固化してなる、前記Ｔｏｐ面に対向する平面であるＢｏｔｔｏｍ面と、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とをつなぐ側面と、を有するインゴットを得る造塊工程と、
前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように前記インゴットを載置した後、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とを近づけるように前記インゴットへ応力を加えて、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面との距離を１／４～３／４に圧縮し、第１据込鋼材を得る、第１据込工程と、
前記第１据込鋼材における前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、その側面へ応力を加え、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸して第１鍛伸鋼材を得る、第１鍛伸工程と、
前記第１鍛伸鋼材を１２００～１４００℃に調整した雰囲気内に４～６０ｈ保持し均質化して均質化鋼材を得る均質化工程と、
前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように前記均質化鋼材を載置した後、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とを近づけるように前記均質化鋼材へ応力を加えて、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面との距離を１／４～３／４に圧縮し、第２据込鋼材を得る、第２据込工程と、
前記第２据込鋼材における前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、その側面へ応力を加え、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸して第２鍛伸鋼材を得る、第２鍛伸工程と、
前記第２鍛伸鋼材を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱した後、前記側面における前記Ｂｏｔｔｏｍ面側のみを鍛造した第１鍛造鋼材を得る第１鍛造工程と、
前記第１鍛造鋼材を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱した後、前記側面における前記Ｔｏｐ面側を鍛造した第２鍛造鋼材を得る第２鍛造工程と、
前記第２鍛造鋼材における表面を削り、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品を得る、仕上げ工程と、
を備える、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法。
（２）前記オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品における前記Ｔｏｐ面または前記Ｂｏｔｔｏｍ面における等面積円相当径が６００ｍｍ以上である、上記（１）に記載のオーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法。
（１）溶鋼をモールド内へ装入して、前記溶鋼の上表面が固化してなる平面であるＴｏｐ面と、前記モールドの底において前記溶鋼が固化してなる、前記Ｔｏｐ面に対向する平面であるＢｏｔｔｏｍ面と、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とをつなぐ側面と、を有するインゴットを得る造塊工程と、
前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように前記インゴットを載置した後、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とを近づけるように前記インゴットへ応力を加えて、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面との距離を１／４～３／４に圧縮し、第１据込鋼材を得る、第１据込工程と、
前記第１据込鋼材における前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、その側面へ応力を加え、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸して第１鍛伸鋼材を得る、第１鍛伸工程と、
前記第１鍛伸鋼材を１２００～１４００℃に調整した雰囲気内に４～６０ｈ保持し均質化して均質化鋼材を得る均質化工程と、
前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように前記均質化鋼材を載置した後、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とを近づけるように前記均質化鋼材へ応力を加えて、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面との距離を１／４～３／４に圧縮し、第２据込鋼材を得る、第２据込工程と、
前記第２据込鋼材における前記Ｔｏｐ面および前記Ｂｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、その側面へ応力を加え、前記Ｔｏｐ面と前記Ｂｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸して第２鍛伸鋼材を得る、第２鍛伸工程と、
前記第２鍛伸鋼材を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱した後、前記側面における前記Ｂｏｔｔｏｍ面側のみを鍛造した第１鍛造鋼材を得る第１鍛造工程と、
前記第１鍛造鋼材を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱した後、前記側面における前記Ｔｏｐ面側を鍛造した第２鍛造鋼材を得る第２鍛造工程と、
前記第２鍛造鋼材における表面を削り、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品を得る、仕上げ工程と、
を備える、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法。
（２）前記オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品における前記Ｔｏｐ面または前記Ｂｏｔｔｏｍ面における等面積円相当径が６００ｍｍ以上である、上記（１）に記載のオーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、超音波探傷試験によって確認可能な内部の傷が少ない太型鍛造品の製造方法を提供することができる。すなわち、太型鍛造品の粗粒を抑制することで、超音波探傷試験による品質保証を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図4】第１鍛伸工程において第１据込鋼材におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した状態を示す概略側面図である。
【図5】第１鍛伸鋼材の例を示す概略斜視図である。
【図6】図６（ａ）は均質化工程によって得られた均質化鋼材６０を基材７０が有する平面７２上に載置した状態を示す概略側面図であり、図６（ｂ）は均質化鋼材６０に応力Ｆ３を加えた後の状態を示す概略側面図である。
【図7】第２鍛伸工程において第２据込鋼材におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した状態を示す概略側面図である。
【図8】第２鍛伸鋼材の例を示す概略斜視図である。
【図9】第１鍛造工程における鍛造を説明するための図である。
【図10】第２鍛造工程における鍛造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の製造方法について説明する。
本発明の製造方法は、造塊工程と、第１据込工程と、第１鍛伸工程と、均質化工程と、第２据込工程と、第２鍛伸工程と、第１鍛造工程と、第２鍛造工程と、仕上げ工程と、を備える、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法である。
これらの工程について、以下に詳しく説明する。
本発明の製造方法は、造塊工程と、第１据込工程と、第１鍛伸工程と、均質化工程と、第２据込工程と、第２鍛伸工程と、第１鍛造工程と、第２鍛造工程と、仕上げ工程と、を備える、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の製造方法である。
これらの工程について、以下に詳しく説明する。
【0009】
＜造塊工程＞
本発明の製造方法における造塊工程では、初めに溶鋼をモールド内へ装入してインゴットを得る。
本発明の製造方法における造塊工程では、初めに溶鋼をモールド内へ装入してインゴットを得る。
【0010】
溶鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼を得ることができる組成を備えるものであれば、特に限定されない。
オーステナイト系ステンレス鋼として、例えばＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０３Ｓｅ、ＳＵＳ３０３Ｃｕ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｎ１、ＳＵＳ３０４Ｎ２、ＳＵＳ３０４ＬＮ、ＳＵＳ３０４Ｊ３、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｎ、ＳＵＳ３１６ＬＮ、ＳＵＳ３１６Ｔｉ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｆ、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３１７ＬＮ、ＳＵＳ３１７Ｊ１、ＳＵＳ８３６Ｌ、ＳＵ８９０Ｌ、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７、ＳＵＳＸＭ７、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１が挙げられる。
オーステナイト系ステンレス鋼として、例えばＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０３Ｓｅ、ＳＵＳ３０３Ｃｕ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｎ１、ＳＵＳ３０４Ｎ２、ＳＵＳ３０４ＬＮ、ＳＵＳ３０４Ｊ３、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｎ、ＳＵＳ３１６ＬＮ、ＳＵＳ３１６Ｔｉ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｆ、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３１７ＬＮ、ＳＵＳ３１７Ｊ１、ＳＵＳ８３６Ｌ、ＳＵ８９０Ｌ、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７、ＳＵＳＸＭ７、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１が挙げられる。
【0011】
造塊工程は、従来公知の方法によって行うことができ、例えば上注ぎ造塊設備を用いて行うことができるが、例えば図１に示すような従来公知の下注ぎ造塊設備を用いて行うことが好ましい。
図１に示す下注ぎ造塊設備１０は、溶鋼が装入されている取鍋１２と、取鍋１２の下方に設けられ、鉛直方向に延びる注入管１４とを有している。この注入管１４の上端は取鍋１２の直下に配置されており、取鍋１２内の溶鋼を注入管１４内を通じて下方に移動させることができる。注入管１４の下端は、溶鋼を水平方向に送る湯道１６と繋がり、さらに湯道１６の終端はモールド１８の底に形成された注入孔２０に繋がり、注入孔２０からモールド１８内へ溶鋼を装入することができる。このようにしてモールド１８の底部の注入孔２０から溶鋼がモールド内へ装入され、装入された溶鋼を固化（凝固）させることでインゴット（鋼塊）を製造することができる。
図１に示す下注ぎ造塊設備１０は、溶鋼が装入されている取鍋１２と、取鍋１２の下方に設けられ、鉛直方向に延びる注入管１４とを有している。この注入管１４の上端は取鍋１２の直下に配置されており、取鍋１２内の溶鋼を注入管１４内を通じて下方に移動させることができる。注入管１４の下端は、溶鋼を水平方向に送る湯道１６と繋がり、さらに湯道１６の終端はモールド１８の底に形成された注入孔２０に繋がり、注入孔２０からモールド１８内へ溶鋼を装入することができる。このようにしてモールド１８の底部の注入孔２０から溶鋼がモールド内へ装入され、装入された溶鋼を固化（凝固）させることでインゴット（鋼塊）を製造することができる。
【0012】
図１に示した下注ぎ造塊設備１０などを用いて行う本発明の製造方法における造塊工程によって、例えば図２に示すインゴット３０を得ることができる。
図２（ａ）はインゴット３０の側面を表す図（概略側面図）であり、図２（ｂ）はインゴット３０の概略斜視図である。
図１、図２では、モールド１８内で溶鋼の上表面が固化してなる平面であるＴｏｐ面を「Ｔｏｐ」と表している。また、モールド１８の底において溶鋼が固化してなる平面であるＢｏｔｔｏｍ面を「Ｂｏｔｔｏｍ」と表している。
モールド１８内においてＴｏｐ面は水平となる。また、Ｂｏｔｔｏｍ面もほぼ水平となる。したがって、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とは共に平行であり、対向している。
図２（ａ）はインゴット３０の側面を表す図（概略側面図）であり、図２（ｂ）はインゴット３０の概略斜視図である。
図１、図２では、モールド１８内で溶鋼の上表面が固化してなる平面であるＴｏｐ面を「Ｔｏｐ」と表している。また、モールド１８の底において溶鋼が固化してなる平面であるＢｏｔｔｏｍ面を「Ｂｏｔｔｏｍ」と表している。
モールド１８内においてＴｏｐ面は水平となる。また、Ｂｏｔｔｏｍ面もほぼ水平となる。したがって、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とは共に平行であり、対向している。
【0013】
また、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを側面Ｓが繋いでいる。
【0014】
図２に例示したインゴット３０においてＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は、いずれも略正方形である。
Ｔｏｐ面を構成する正方形における一片の長さは１０００～１５００ｍｍであってよい。
Ｂｏｔｔｏｍ面を構成する正方形における一片の長さは７００～１２００ｍｍであってよい。
Ｔｏｐ面を構成する正方形における一片の長さは１０００～１５００ｍｍであってよい。
Ｂｏｔｔｏｍ面を構成する正方形における一片の長さは７００～１２００ｍｍであってよい。
【0015】
インゴットの形状は図２に示した態様に限定されず、溶鋼の上表面が固化してなる平面であるＴｏｐ面と、モールドの底において溶鋼が固化してなる、Ｔｏｐ面に対向する平面であるＢｏｔｔｏｍ面と、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とをつなぐ側面とを有するものであればよい。例えば円柱状、角柱状、多角柱状のものであってよい。インゴットの形状が円柱状、角柱状、多角柱状である場合、２つの端面がＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面に相当し、これらの面は、通常、平行であり、対向している。
【0016】
インゴットは７ｔ以上のものであってよく、２～２１ｔのものであってよい。
【0017】
＜第１据込工程＞
本発明の製造方法における第１据込工程について、図３を用いて説明する。
本発明の製造方法における第１据込工程では、造塊工程にて得られたインゴット３０を、図３（ａ）に示すように基材４０が有する平面４２上に載置する。ここでＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように、インゴット３０を平面上に載置する。図３に示す例の場合は、Ｂｏｔｔｏｍ面が上、Ｔｏｐ面が下とし、Ｔｏｐ面が平面４２に密着するように載置している。
本発明の製造方法における第１据込工程について、図３を用いて説明する。
本発明の製造方法における第１据込工程では、造塊工程にて得られたインゴット３０を、図３（ａ）に示すように基材４０が有する平面４２上に載置する。ここでＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように、インゴット３０を平面上に載置する。図３に示す例の場合は、Ｂｏｔｔｏｍ面が上、Ｔｏｐ面が下とし、Ｔｏｐ面が平面４２に密着するように載置している。
【0018】
そして、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるように、インゴットの上部に下へ向かう応力Ｆ１を加える。図３に示す例の場合は、Ｂｏｔｔｏｍ面に下へ向かう応力Ｆ１を加える。具体的には、例えばプレス機を用いて応力（Ｆ１）を加える。
そうするとインゴット３０はつぶれて、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離が近づく。
そうするとインゴット３０はつぶれて、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離が近づく。
【0019】
ここでＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離が応力Ｆ１を加える前と比べて１／４～３／４となるように圧縮する。つまり、図３（ａ）に示すようにインゴットに応力Ｆ１を加える前のＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離をＨ１とし、図３（ｂ）に示すようにインゴットに応力Ｆ１を加えた後のＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離をｈ１としたときに、ｈ１／Ｈ１が１／４～３／４となるように圧縮する。
【0020】
なお、インゴット３０は平面上に載置しなくてもよく、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるようにインゴットを載置した後、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるようにインゴットへ応力Ｆ１を加えることができればよい。
また、Ｂｏｔｔｏｍ面に下へ向かう応力Ｆ１を加えることは必須ではなく、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるようにインゴットを載置した後、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるようにインゴットへ応力Ｆ１を加えることができればよい。
また、Ｂｏｔｔｏｍ面に下へ向かう応力Ｆ１を加えることは必須ではなく、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるようにインゴットを載置した後、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるようにインゴットへ応力Ｆ１を加えることができればよい。
【0021】
このような第１据込工程によって、第１据込鋼材５０を得ることができる。
【0022】
＜第１鍛伸工程＞
本発明の製造方法における第１鍛伸工程について、図４、図５を用いて説明する。
本発明の製造方法における第１鍛伸工程では、図４に示すように、第１据込工程において得られた第１据込鋼材５０におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置する。例えば、図３（ｂ）に示した状態の第１据込鋼材５０をマニピュレーターを用いて掴んで持ち上げ、約９０度、回転させることで図４に示す状態とすることができる。
本発明の製造方法における第１鍛伸工程について、図４、図５を用いて説明する。
本発明の製造方法における第１鍛伸工程では、図４に示すように、第１据込工程において得られた第１据込鋼材５０におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置する。例えば、図３（ｂ）に示した状態の第１据込鋼材５０をマニピュレーターを用いて掴んで持ち上げ、約９０度、回転させることで図４に示す状態とすることができる。
【0023】
そして、その状態を保ったまま、第１据込鋼材５０の側面Ｓに応力Ｆ２を加えてＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸する。例えば第１据込鋼材５０の側面Ｓにおける上部に、下へ向かう応力Ｆ２を加える。図４に示すように、第１据込鋼材５０の側面Ｓにおける下部に、上へ向かう応力Ｆ２をさらに加えて、例えばプレス鍛伸を行ってもよい。
図４に示す第１据込鋼材５０の下方に図３に例示した基材４０と同様のものを配置してもよい。この場合、第１据込鋼材５０の側面Ｓにおける上部に下へ向かう応力Ｆ２を加えると、基材４０の平面４２から反作用としてのＦ２を、第１据込鋼材５０の側面Ｓにおける下部に上へ向かう応力として加えることができる。
図４に示す第１据込鋼材５０の下方に図３に例示した基材４０と同様のものを配置してもよい。この場合、第１据込鋼材５０の側面Ｓにおける上部に下へ向かう応力Ｆ２を加えると、基材４０の平面４２から反作用としてのＦ２を、第１据込鋼材５０の側面Ｓにおける下部に上へ向かう応力として加えることができる。
【0024】
このように第１据込鋼材５０における側面Ｓに応力Ｆ２を加えることで、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸すると、例えば図５に示すような態様の第１鍛伸鋼材５５を得ることができる。
図５に例示する第１鍛伸鋼材５５は角柱状であり、長手方向に側面Ｓが延びており、長手方向における各々の端面がＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面に相当している。
図５に例示する第１鍛伸鋼材５５におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は、共に正方形であり、その一辺は１０００～１２００ｍｍ程度である。
図５に例示する第１鍛伸鋼材５５は角柱状であり、長手方向に側面Ｓが延びており、長手方向における各々の端面がＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面に相当している。
図５に例示する第１鍛伸鋼材５５におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は、共に正方形であり、その一辺は１０００～１２００ｍｍ程度である。
【0025】
第１鍛伸鋼材５５の形状等は特に限定されず、図５に例示したように角柱状であってよいが、例えば円柱状や多角柱状などであってもよい。
【0026】
＜均質化工程＞
本発明の製造方法における均質化工程では、上記のような第１鍛伸工程によって得られた第１鍛伸鋼材５５を１２００～１４００℃に調整した雰囲気内に４～６０ｈ保持し均質化する。
本発明の製造方法における均質化工程では、上記のような第１鍛伸工程によって得られた第１鍛伸鋼材５５を１２００～１４００℃に調整した雰囲気内に４～６０ｈ保持し均質化する。
【0027】
このような均質化工程は、従来公知の鋼材の均質化熱処理を行う場合と同様の加熱炉を用いて実施することができる。
【0028】
このような均質化工程によって均質化鋼材を得ることができる。
【0029】
＜第２据込工程＞
本発明の製造方法における第２鍛伸工程について、図６を用いて説明する。
本発明の製造方法における第２鍛伸工程では、均質化工程によって得られた均質化鋼材６０を、図６（ａ）に示すように基材７０が有する平面７２上に載置する。ここでＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように、均質化鋼材６０を平面７２上に載置する。図６に示す例の場合は、Ｔｏｐ面が上、Ｂｏｔｔｏｍ面が下とし、Ｂｏｔｔｏｍ面が平面７２に密着するように載置している。
本発明の製造方法における第２鍛伸工程について、図６を用いて説明する。
本発明の製造方法における第２鍛伸工程では、均質化工程によって得られた均質化鋼材６０を、図６（ａ）に示すように基材７０が有する平面７２上に載置する。ここでＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように、均質化鋼材６０を平面７２上に載置する。図６に示す例の場合は、Ｔｏｐ面が上、Ｂｏｔｔｏｍ面が下とし、Ｂｏｔｔｏｍ面が平面７２に密着するように載置している。
【0030】
そして、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるように、均質化鋼材６０の上部に下へ向かう応力Ｆ３を加える。図６に示す例の場合は、Ｔｏｐ面に下へ向かう応力Ｆ３を加える。具体的には、例えばプレス機を用いて応力を加える。
そうすると均質化鋼材６０はつぶれて、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離が近づく。
ここでＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離が１／４～３／４となるように圧縮する。つまり、図６（ａ）に示すように均質化鋼材６０に応力Ｆ３を加える前のＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離をＨ２とし、図３（ｂ）に示すように均質化鋼材６０に応力Ｆ３を加えた後のＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離をｈ２としたときに、ｈ２／Ｈ２が１／４～３／４となるように圧縮する。
そうすると均質化鋼材６０はつぶれて、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離が近づく。
ここでＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離が１／４～３／４となるように圧縮する。つまり、図６（ａ）に示すように均質化鋼材６０に応力Ｆ３を加える前のＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離をＨ２とし、図３（ｂ）に示すように均質化鋼材６０に応力Ｆ３を加えた後のＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離をｈ２としたときに、ｈ２／Ｈ２が１／４～３／４となるように圧縮する。
【0031】
なお、均質化鋼材６０は平面上に載置しなくてもよく、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように均質化鋼材６０を載置した後、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるように均質化鋼材６０へ応力Ｆ３を加えることができればよい。例えば図４に示した場合と同様に、均質化鋼材６０をマニピュレーターを用いて掴んで持ち上げ、約９０度、回転させることでＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように保ち、その状態を保ったまま、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるように、均質化鋼材６０の上部に下へ向かう応力Ｆ３を加えてもよい。
また、Ｂｏｔｔｏｍ面に下へ向かう応力Ｆ３を加えることは必須ではなく、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように均質化鋼材６０を載置した後、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるように均質化鋼材６０へ応力Ｆ３を加えることができればよい。
また、Ｂｏｔｔｏｍ面に下へ向かう応力Ｆ３を加えることは必須ではなく、Ｔｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面の一方が上、他方が下となるように均質化鋼材６０を載置した後、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるように均質化鋼材６０へ応力Ｆ３を加えることができればよい。
【0032】
このような第２据込工程によって、第２据込鋼材８０を得ることができる。
【0033】
＜第２鍛伸工程＞
本発明の製造方法における第２鍛伸工程について、図７、図８を用いて説明する。
本発明の製造方法における第２鍛伸工程では、図７に示すように、第２据込工程において得られた第２据込鋼材８０におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置する。例えば、図６（ｂ）に示した状態の第２据込鋼材８０をマニピュレーターを用いて掴んで持ち上げ、約９０度、回転させることで図７に示す状態とすることができる。
本発明の製造方法における第２鍛伸工程について、図７、図８を用いて説明する。
本発明の製造方法における第２鍛伸工程では、図７に示すように、第２据込工程において得られた第２据込鋼材８０におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置する。例えば、図６（ｂ）に示した状態の第２据込鋼材８０をマニピュレーターを用いて掴んで持ち上げ、約９０度、回転させることで図７に示す状態とすることができる。
【0034】
そして、その状態を保ったまま、第２据込鋼材８０の側面Ｓに応力Ｆ４を加えてＴｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸する。例えば第２据込鋼材８０の側面Ｓにおける上部に、下へ向かう応力Ｆ４を加える。図７に示すように、第２据込鋼材８０の側面Ｓにおける下部に、上へ向かう応力Ｆ４をさらに加えて、例えばプレス鍛伸を行ってもよい。
図７に示す第２据込鋼材８０の下方に図３または図６に例示した基材４０または基材７０と同様のものを配置してもよい。この場合、第２据込鋼材８０の側面Ｓにおける上部に下へ向かう応力Ｆ４を加えると、基材４０の平面４２または基材７０の平面７２から反作用としてのＦ４を、第２据込鋼材８０の側面Ｓにおける下部に上へ向かう応力として加えることができる。
図７に示す第２据込鋼材８０の下方に図３または図６に例示した基材４０または基材７０と同様のものを配置してもよい。この場合、第２据込鋼材８０の側面Ｓにおける上部に下へ向かう応力Ｆ４を加えると、基材４０の平面４２または基材７０の平面７２から反作用としてのＦ４を、第２据込鋼材８０の側面Ｓにおける下部に上へ向かう応力として加えることができる。
【0035】
このように第２据込鋼材８０における側面Ｓに応力Ｆ４を加えることで、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸すると、例えば図８に示すような態様の第２鍛伸鋼材８５を得ることができる。
図８に例示する第２鍛伸鋼材８５は八角柱状であり、長手方向に側面Ｓが延びており、長手方向における各々の端面がＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面に相当している。
図８に例示する第２鍛伸鋼材８５におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は、共に八角形であり、その対角距離は１０００～１２００ｍｍ程度である。
図８に例示する第２鍛伸鋼材８５は八角柱状であり、長手方向に側面Ｓが延びており、長手方向における各々の端面がＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面に相当している。
図８に例示する第２鍛伸鋼材８５におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は、共に八角形であり、その対角距離は１０００～１２００ｍｍ程度である。
【0036】
第２鍛伸鋼材８５の形状等は特に限定されず、図８に例示した八角柱状であってよいが、例えば円柱状や多角柱状などであってもよい。
【0037】
＜第１鍛造工程＞
本発明の製造方法における第１鍛造工程について、図９を用いて説明する。
本発明の製造方法における第１鍛造工程では、第２鍛伸鋼材８５を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱する。
本発明の製造方法における第１鍛造工程について、図９を用いて説明する。
本発明の製造方法における第１鍛造工程では、第２鍛伸鋼材８５を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱する。
【0038】
ここで第２鍛伸鋼材８５の表面に傷があるため、この傷を除去することを目的に、第２鍛伸鋼材８５の表面の少なくとも一部を研削し、その後、加熱してもよい。
傷を除去する方法は特に限定されない。例えば従来公知のグラインダーを用いて研削することで傷を除去することができる。
傷を除去する方法は特に限定されない。例えば従来公知のグラインダーを用いて研削することで傷を除去することができる。
【0039】
第２鍛伸鋼材８５（またはその表面の一部を研削した第２鍛伸鋼材８５）を加熱炉内で保持することで加熱することができる。加熱炉内の温度は１０００～１２００℃に調整することが好ましい。
このような温度に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱する。
このような温度に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱する。
【0040】
そして、加熱した後の第２鍛伸鋼材８５（またはその表面の一部を研削した第２鍛伸鋼材８５）の側面Ｓに応力Ｆ５を加えて鍛造する。
ここで、図９に示すように、側面ＳにおけるＢｏｔｔｏｍ面側のみを鍛造する。
具体的には側面Ｓにおいて最もＢｏｔｔｏｍ面に近い部分へ応力Ｆ５を加えて鍛造し、鍛造箇所（応力Ｆ５を加える箇所）を徐々にＴｏｐ側に移動させていく。そして、Ｂｏｔｔｏｍ面からＴｏｐ面までの長さの半分程度まで、鍛造する。
ここで、図９に示すように、側面ＳにおけるＢｏｔｔｏｍ面側のみを鍛造する。
具体的には側面Ｓにおいて最もＢｏｔｔｏｍ面に近い部分へ応力Ｆ５を加えて鍛造し、鍛造箇所（応力Ｆ５を加える箇所）を徐々にＴｏｐ側に移動させていく。そして、Ｂｏｔｔｏｍ面からＴｏｐ面までの長さの半分程度まで、鍛造する。
【0041】
このように側面ＳにおけるＢｏｔｔｏｍ面側のみを鍛造した第１鍛造鋼材９０を得る。
【0042】
＜第２鍛造工程＞
本発明の製造方法における第２鍛造工程について、図１０を用いて説明する。
本発明の製造方法における第２鍛造工程では、第１鍛造鋼材９０を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱する。
本発明の製造方法における第２鍛造工程について、図１０を用いて説明する。
本発明の製造方法における第２鍛造工程では、第１鍛造鋼材９０を１０００～１２００℃に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱する。
【0043】
第１鍛造鋼材９０を加熱炉内で保持することで加熱することができる。加熱炉内の温度は１０００～１２００℃に調整することが好ましい。
このような温度に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱する。
このような温度に調整した雰囲気内に２～２０ｈ保持して加熱する。
【0044】
そして、第１鍛造工程において鍛造した部分ではなく、加熱した後の第１鍛造鋼材９０の側面Ｓにおいて未だ鍛造していない部分（残りの部分）に応力Ｆ６を加えて鍛造する。
ここで、図１０に示すように、第１鍛造工程において鍛造した部分ではなく、側面Ｓにおける最もＢｏｔｔｏｍ面に近い部分へ応力Ｆ６を加えて鍛造し、鍛造箇所（応力Ｆ６を加える箇所）を徐々にＴｏｐ側に移動させていくことが好ましい。
ここで、図１０に示すように、第１鍛造工程において鍛造した部分ではなく、側面Ｓにおける最もＢｏｔｔｏｍ面に近い部分へ応力Ｆ６を加えて鍛造し、鍛造箇所（応力Ｆ６を加える箇所）を徐々にＴｏｐ側に移動させていくことが好ましい。
【0045】
このようにして、第１鍛造工程および第２鍛造工程の２つ工程に供することで、側面Ｓの全面を鍛造した第２鍛造鋼材を得る。
【0046】
造塊することで得たインゴットにおけるＴｏｐ面に近い部分を構成する物質は、その結晶が粗粒になりやすい。
ここで第１鍛造工程および第２鍛造工程において鋼材を鍛造することで、それを構成する物質の結晶粒を微細化すること可能ではあるが、一方で、各々の工程において鋼材を加熱すると、粗粒化する可能性がある。
本発明の製造方法では、第１鍛造工程においてＢｏｔｔｏｍ面側を鍛造し、その後、第２鍛造工程においてＴｏｐ面側を鍛造する。Ｔｏｐ面側の失熱を抑制して鍛造することで構成する物質の結晶が粗粒になり難い。
ここで第１鍛造工程および第２鍛造工程において鋼材を鍛造することで、それを構成する物質の結晶粒を微細化すること可能ではあるが、一方で、各々の工程において鋼材を加熱すると、粗粒化する可能性がある。
本発明の製造方法では、第１鍛造工程においてＢｏｔｔｏｍ面側を鍛造し、その後、第２鍛造工程においてＴｏｐ面側を鍛造する。Ｔｏｐ面側の失熱を抑制して鍛造することで構成する物質の結晶が粗粒になり難い。
【0047】
＜仕上げ工程＞
本発明の製造方法における仕上げ工程では、第２鍛造工程によって得られた第２鍛造鋼材における表面を削る。
削る方法は特に限定されず、旋盤研削等の従来公知の方法であってよい。
本発明の製造方法における仕上げ工程では、第２鍛造工程によって得られた第２鍛造鋼材における表面を削る。
削る方法は特に限定されず、旋盤研削等の従来公知の方法であってよい。
【0048】
このような仕上げ工程によって、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品を得ることができる。
【0049】
オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の形状は特に限定されず、角柱状や多角柱状などの柱状であることが好ましく、円柱状であることがより好ましい。
【0050】
オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の大きさも特に限定されないものの、Ｔｏｐ面またはＢｏｔｔｏｍ面における等面積円相当径が６００ｍｍ以上であるものであることが好ましい。
【実施例0051】
＜実施例１＞
ＳＵＳ３０４Ｎ２に相当する化学成分を有する溶鋼を、図１に示した態様のモールド内へ装入してインゴットを得た。インゴットは図２に示した態様を備え、溶鋼の上表面が固化してなる平面であるＴｏｐ面と、モールドの底において溶鋼が固化してなる、Ｔｏｐ面に対向する平面であるＢｏｔｔｏｍ面と、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とをつなぐ側面と、を有するインゴットである（造塊工程）。
ＳＵＳ３０４Ｎ２に相当する化学成分を有する溶鋼を、図１に示した態様のモールド内へ装入してインゴットを得た。インゴットは図２に示した態様を備え、溶鋼の上表面が固化してなる平面であるＴｏｐ面と、モールドの底において溶鋼が固化してなる、Ｔｏｐ面に対向する平面であるＢｏｔｔｏｍ面と、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とをつなぐ側面と、を有するインゴットである（造塊工程）。
【0052】
次に、図３に示すように、Ｂｏｔｔｏｍ面が上、Ｔｏｐ面が下となるようにインゴットを平面上に載置した後、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるように、インゴットの上部に下へ向かう応力Ｆ１を加えて、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離を約１／２に圧縮し、第１据込鋼材を得た（第１据込工程）。
【0053】
次に、図４に示すように、第１据込鋼材におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、その側面における上部に下へ向かう応力Ｆ２を加え、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸して、図５に示すような第１鍛伸鋼材を得た（第１鍛伸工程）。
【0054】
次に、第１鍛伸鋼材を１２８０℃に調整した雰囲気内に４８ｈ保持し均質化して均質化鋼材を得た（均質化工程）。
【0055】
次に、図６に示すように、Ｔｏｐ面が上、Ｂｏｔｔｏｍ面が下となるように均質化鋼材を平面上に載置した後、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とを近づけるように、均質化鋼材の上部に下へ向かう応力Ｆ３を加えて、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面との距離を約１／２に圧縮し、第２据込鋼材を得た（第２据込工程）。
【0056】
次に、図７に示すように、第２据込鋼材におけるＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面が鉛直方向と平行となるように載置した後、その側面における上部に下へ向かう応力を加え、Ｔｏｐ面とＢｏｔｔｏｍ面とが離れるように鍛伸して、図８に示すような第２鍛伸鋼材を得た（第２鍛伸工程）。
ここで得られた第２鍛伸鋼材は、図８に示すように八角柱状でＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は八角形であり、その向かい合う辺の距離は１１００ｍｍであった。
ここで得られた第２鍛伸鋼材は、図８に示すように八角柱状でＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は八角形であり、その向かい合う辺の距離は１１００ｍｍであった。
【0057】
次に、第２鍛伸鋼材を１１００℃に調整した雰囲気内に５～１０ｈ保持して加熱した後、側面におけるＢｏｔｔｏｍ面側のみを鍛造し、図９に示すような第１鍛造鋼材を得た（第１鍛造工程）。
【0058】
次に、第１鍛造鋼材を１１００℃に調整した雰囲気内に５～１０ｈ保持して加熱した後、側面におけるＴｏｐ面側を鍛造し、図１０に示すような第２鍛造鋼材を得た（第２鍛造工程）。
ここで得られた第２鍛造鋼材は円柱状でＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は円形であり、その直径は８１０ｍｍであった。
ここで得られた第２鍛造鋼材は円柱状でＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は円形であり、その直径は８１０ｍｍであった。
【0059】
次に、第２鍛造鋼材における表面を削り、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品を得た（仕上げ工程）。
ここで得られたオーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品へ円柱状でＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は円形であり、その直径は７７０ｍｍであり、長手方向の長さは３ｍであった。
ここで得られたオーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品へ円柱状でＴｏｐ面およびＢｏｔｔｏｍ面は円形であり、その直径は７７０ｍｍであり、長手方向の長さは３ｍであった。
【0060】
このようにして得られた実施例１に係るオーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品について、超音波探傷試験を行った。
具体的には、この探触子を用いて、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の側面に隈なく底面エコー測定を施し、大きく減衰する箇所が存在するかを測定した。
その結果、最も高い底面エコーの値に対する、最も低い底面エコーの値（つまり、最大減衰部における底面エコーの相対値）は、５２％と良好な値を示した。
具体的には、この探触子を用いて、オーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品の側面に隈なく底面エコー測定を施し、大きく減衰する箇所が存在するかを測定した。
その結果、最も高い底面エコーの値に対する、最も低い底面エコーの値（つまり、最大減衰部における底面エコーの相対値）は、５２％と良好な値を示した。
【0061】
＜比較例１＞
上記の通り、実施例１では、造塊工程→第１据込工程→第１鍛伸工程→均質化工程→第２据込工程→第２鍛伸工程→第１鍛造工程→第２鍛造工程→仕上げ工程の順に行った。
これに対して、比較例１では造塊工程→第１据込工程→第１鍛伸工程→第１鍛造工程→仕上げ工程の順に行った。すなわち、実施例１で行った均質化工程、第２据込工程、第２鍛伸工程、第２鍛造工程については行わずに、実施例１と同形状のオーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品を得た。
上記の通り、実施例１では、造塊工程→第１据込工程→第１鍛伸工程→均質化工程→第２据込工程→第２鍛伸工程→第１鍛造工程→第２鍛造工程→仕上げ工程の順に行った。
これに対して、比較例１では造塊工程→第１据込工程→第１鍛伸工程→第１鍛造工程→仕上げ工程の順に行った。すなわち、実施例１で行った均質化工程、第２据込工程、第２鍛伸工程、第２鍛造工程については行わずに、実施例１と同形状のオーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品を得た。
【0062】
そして、比較例１に係るオーステナイト系ステンレス鋼太型鍛造品について、実施例１の場合と同様に、超音波探傷試験を行った。
その結果、最も高い底面エコーの値に対する、最も低い底面エコーの値（つまり、最大減衰部における底面エコーの相対値）は、８％を示した。
その結果、最も高い底面エコーの値に対する、最も低い底面エコーの値（つまり、最大減衰部における底面エコーの相対値）は、８％を示した。
【符号の説明】
【0063】
１０ 下注ぎ造塊設備
１２ 取鍋
１４ 注入管
１６ 湯道
１８ モールド
２０ 注入孔
３０ インゴット
４０ 基材
４２ 基材の表面（平面）
５０ 第１据込鋼材
５５ 第１鍛伸鋼材
６０ 均質化鋼材
７０ 基材
７２ 基材の表面（平面）
８０ 第２据込鋼材
８５ 第２鍛伸鋼材
９０ 第１鍛造鋼材
１２ 取鍋
１４ 注入管
１６ 湯道
１８ モールド
２０ 注入孔
３０ インゴット
４０ 基材
４２ 基材の表面（平面）
５０ 第１据込鋼材
５５ 第１鍛伸鋼材
６０ 均質化鋼材
７０ 基材
７２ 基材の表面（平面）
８０ 第２据込鋼材
８５ 第２鍛伸鋼材
９０ 第１鍛造鋼材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】