JPH0665675A - 耐火性の優れた建築用高張力鋼およびその製造方法 - Google Patents
耐火性の優れた建築用高張力鋼およびその製造方法Info
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- JPH0665675A JPH0665675A JP22284792A JP22284792A JPH0665675A JP H0665675 A JPH0665675 A JP H0665675A JP 22284792 A JP22284792 A JP 22284792A JP 22284792 A JP22284792 A JP 22284792A JP H0665675 A JPH0665675 A JP H0665675A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明は建築、土木等の分野において、各種
建造物に用いる耐火性の優れた高張力鋼材ならびにその
製造方法を提供する。 【構成】 Ｃ：０．０３〜０．１０％、Ｓｉ：０．６０
％以下、Ｍｎ：０．８〜１．６％、Ｎｉ：０．５〜１．
５％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、Ｍｏ：０．８〜１．５
％、Ｖ：０．００５〜０．０５％、Ｔｉ：０．００５〜
０．０２％、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０．００１〜
０．００６％に加えて、Ｃｒ：０．０５〜０．５０％お
よびＣａ：０．０００５〜０．００３％、ＲＥＭ：０．
００１〜０．００５％から一種または二種を含有し、残
部がＦｅおよび不可避的不純物からなる。
建造物に用いる耐火性の優れた高張力鋼材ならびにその
製造方法を提供する。 【構成】 Ｃ：０．０３〜０．１０％、Ｓｉ：０．６０
％以下、Ｍｎ：０．８〜１．６％、Ｎｉ：０．５〜１．
５％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、Ｍｏ：０．８〜１．５
％、Ｖ：０．００５〜０．０５％、Ｔｉ：０．００５〜
０．０２％、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０．００１〜
０．００６％に加えて、Ｃｒ：０．０５〜０．５０％お
よびＣａ：０．０００５〜０．００３％、ＲＥＭ：０．
００１〜０．００５％から一種または二種を含有し、残
部がＦｅおよび不可避的不純物からなる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建築、土木等の分野にお
いて、各種建造物に用いる耐火性の優れた高張力鋼およ
びその製造方法に関する。
いて、各種建造物に用いる耐火性の優れた高張力鋼およ
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】建築、土木等の分野における各種建築用
鋼材として、ＪＩＳ等で規格化された鋼材等が広く利用
されている。ところで、ビルや事務所、住居、立体駐車
場等の建築物に前記の鋼材を用いる場合は、火災におけ
る安全性を確保するため、十分な耐火被覆を施すことが
義務づけられており、建築関係諸法令では、火災時に鋼
材温度が３５０℃以上にならないように規定されてい
る。
鋼材として、ＪＩＳ等で規格化された鋼材等が広く利用
されている。ところで、ビルや事務所、住居、立体駐車
場等の建築物に前記の鋼材を用いる場合は、火災におけ
る安全性を確保するため、十分な耐火被覆を施すことが
義務づけられており、建築関係諸法令では、火災時に鋼
材温度が３５０℃以上にならないように規定されてい
る。
【０００３】すなわち、前記鋼材は３５０℃程度で耐力
が常温時の２／３程度になり、必要な強度を下回るため
である。鋼材を建造物に利用する場合、火災時において
鋼材の温度が３５０℃に達しないように耐火被覆を施し
て使用される。そのため、鋼材費用に対し耐火被覆工費
が高額になり、建設コストが大幅に上昇することが避け
られない。最近、上記の課題を解決するため、例えば、
特願平０１−１３９３２８号や特願平０１−１３９３２
９号明細書による提案がある。
が常温時の２／３程度になり、必要な強度を下回るため
である。鋼材を建造物に利用する場合、火災時において
鋼材の温度が３５０℃に達しないように耐火被覆を施し
て使用される。そのため、鋼材費用に対し耐火被覆工費
が高額になり、建設コストが大幅に上昇することが避け
られない。最近、上記の課題を解決するため、例えば、
特願平０１−１３９３２８号や特願平０１−１３９３２
９号明細書による提案がある。
【０００４】しかしながら、特願平０１−１３９３２８
号では、相当量のＭｏとＮｂを添加した鋼で、６００℃
の耐力が常温耐力の７０％以上を確保するものである
が、最も強度（引張強度）が高いものでも６５kgf/mm2
であり、これより高強度の耐火性が優れた鋼の製造は困
難であった。
号では、相当量のＭｏとＮｂを添加した鋼で、６００℃
の耐力が常温耐力の７０％以上を確保するものである
が、最も強度（引張強度）が高いものでも６５kgf/mm2
であり、これより高強度の耐火性が優れた鋼の製造は困
難であった。
【０００５】また、特願平０１−１３９３２９号でも、
相当量のＭｏを添加した鋼で圧延後水冷することにより
高強度化をはかっているが、最も強度が高いものでも７
３kgf/mm2 であり、高強度の耐火性が優れた鋼の製造は
困難であった。
相当量のＭｏを添加した鋼で圧延後水冷することにより
高強度化をはかっているが、最も強度が高いものでも７
３kgf/mm2 であり、高強度の耐火性が優れた鋼の製造は
困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】建築物に鋼材を利用す
る場合、通常の鋼では高温強度が低いため、無被覆や軽
被覆で利用することができず、割高な耐火被覆を施さな
ければならなかった。また、新しく開発された鋼でも、
鋼材の強度が６０キロクラスまでであり、これより高強
度の鋼を大型構造物や大スパンの構造物への適用は困難
であった。本発明の目的は、高強度でかつ高温強度が優
れた鋼材およびその製造方法を提供することにある。
る場合、通常の鋼では高温強度が低いため、無被覆や軽
被覆で利用することができず、割高な耐火被覆を施さな
ければならなかった。また、新しく開発された鋼でも、
鋼材の強度が６０キロクラスまでであり、これより高強
度の鋼を大型構造物や大スパンの構造物への適用は困難
であった。本発明の目的は、高強度でかつ高温強度が優
れた鋼材およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の具体的手段を以
下に示す。
下に示す。
【０００８】（１）重量比でＣ：０．０３〜０．１０
％、Ｓｉ：０．６０％以下、Ｍｎ：０．８〜１．６％、
Ｎｉ：０．５〜１．５％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、Ｍ
ｏ：０．８〜１．５％、Ｖ：０．００５〜０．０５％、
Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ａｌ：０．１０％以
下、Ｎ：０．００１〜０．００６％、残部がＦｅおよび
不可避的不純物からなる耐火性の優れた建築用高張力
鋼。
％、Ｓｉ：０．６０％以下、Ｍｎ：０．８〜１．６％、
Ｎｉ：０．５〜１．５％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、Ｍ
ｏ：０．８〜１．５％、Ｖ：０．００５〜０．０５％、
Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ａｌ：０．１０％以
下、Ｎ：０．００１〜０．００６％、残部がＦｅおよび
不可避的不純物からなる耐火性の優れた建築用高張力
鋼。
【０００９】（２）重量比でＣ：０．０３〜０．１０
％、Ｓｉ：０．６０％以下、Ｍｎ：０．８〜１．６％、
Ｎｉ：０．５〜１．５％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、Ｍ
ｏ：０．８〜１．５％、Ｖ：０．００５〜０．０５％、
Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ａｌ：０．１０％以
下、Ｎ：０．００１〜０．００６％、残部がＦｅおよび
不可避的不純物からなる鋼片を１１００〜１３００℃に
再加熱後、熱間塑性加工を８００〜１０００℃で終了し
てそのまま放冷するか、または水冷して、常温まで冷却
し、その後、７５０〜８５０℃の範囲の温度まで再加熱
して、その温度から常温まで水冷し、さらに、５００℃
以上７００℃未満の温度に再加熱し、焼戻すことを特徴
とする耐火性の優れた建築用高張力鋼の製造方法。
％、Ｓｉ：０．６０％以下、Ｍｎ：０．８〜１．６％、
Ｎｉ：０．５〜１．５％、Ｃｕ：０．８〜１．２％、Ｍ
ｏ：０．８〜１．５％、Ｖ：０．００５〜０．０５％、
Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ａｌ：０．１０％以
下、Ｎ：０．００１〜０．００６％、残部がＦｅおよび
不可避的不純物からなる鋼片を１１００〜１３００℃に
再加熱後、熱間塑性加工を８００〜１０００℃で終了し
てそのまま放冷するか、または水冷して、常温まで冷却
し、その後、７５０〜８５０℃の範囲の温度まで再加熱
して、その温度から常温まで水冷し、さらに、５００℃
以上７００℃未満の温度に再加熱し、焼戻すことを特徴
とする耐火性の優れた建築用高張力鋼の製造方法。
【００１０】（３）重量比でＣｒ：０．０５〜０．５０
％およびＣａ：０．０００５〜０．００３％、ＲＥＭ：
０．００１〜０．００５％のそれぞれの一群の元素から
一種または二種を含有する上記（１）または（２）記載
の耐火性の優れた建築用高張力鋼およびその製造方法。
％およびＣａ：０．０００５〜０．００３％、ＲＥＭ：
０．００１〜０．００５％のそれぞれの一群の元素から
一種または二種を含有する上記（１）または（２）記載
の耐火性の優れた建築用高張力鋼およびその製造方法。
【００１１】
【作用】本発明者らは耐火性が必要な大型の構造物に使
用される引張強度が７０kgf/mm2 を超える耐火性の優れ
た鋼材は、同時に溶接性や低降伏比も兼ね備えなければ
ならないことを知った。すなわち、耐火性が要求される
ような大型の構造物では、耐震性も要求される場合が殆
どであり、使用鋼材の低ＹＲ化は欠かせない特性であ
る。
用される引張強度が７０kgf/mm2 を超える耐火性の優れ
た鋼材は、同時に溶接性や低降伏比も兼ね備えなければ
ならないことを知った。すなわち、耐火性が要求される
ような大型の構造物では、耐震性も要求される場合が殆
どであり、使用鋼材の低ＹＲ化は欠かせない特性であ
る。
【００１２】また、低ＹＲ化や耐火性は良好であって
も、溶接性が悪ければ、溶接施工コストが大幅に増加す
る。このような事例では、いかに耐火性が優れた鋼材を
使用しても、建設コストが高くなり、高強度鋼を使用す
るメリットが半減する。しかもこのような高強度の鋼で
は、高温強度を向上させるために焼入性を高める合金元
素を多量に使用する方法が一般的であった。このため、
高温強度を高めるとほぼ必然的に溶接性の劣化を招く状
況であった。
も、溶接性が悪ければ、溶接施工コストが大幅に増加す
る。このような事例では、いかに耐火性が優れた鋼材を
使用しても、建設コストが高くなり、高強度鋼を使用す
るメリットが半減する。しかもこのような高強度の鋼で
は、高温強度を向上させるために焼入性を高める合金元
素を多量に使用する方法が一般的であった。このため、
高温強度を高めるとほぼ必然的に溶接性の劣化を招く状
況であった。
【００１３】さて、本発明の特徴は低Ｃ鋼に相当量のＣ
ｕとＭｏおよびＶを複合添加した成分組成の鋼片を、高
温で再加熱したのち、比較的高温で圧延を終了し、空冷
か水冷で常温まで冷却し、その後、γ−αの２相域まで
再加熱し、水冷して、ミクロ組織をベイナイト主体〜ベ
イナイト−焼戻マルテンサイトの混合とすることによ
り、５５kgf/mm2 以上の常温耐力を有するとともに、６
００℃の耐力が常温の２／３以上で、低ＹＲおよび溶接
性が良好な特性を兼ね備えている。
ｕとＭｏおよびＶを複合添加した成分組成の鋼片を、高
温で再加熱したのち、比較的高温で圧延を終了し、空冷
か水冷で常温まで冷却し、その後、γ−αの２相域まで
再加熱し、水冷して、ミクロ組織をベイナイト主体〜ベ
イナイト−焼戻マルテンサイトの混合とすることによ
り、５５kgf/mm2 以上の常温耐力を有するとともに、６
００℃の耐力が常温の２／３以上で、低ＹＲおよび溶接
性が良好な特性を兼ね備えている。
【００１４】常温耐力に対し、６００℃の耐力を向上さ
せるためには、ＭｏやＣｒを増加させる方法が有効であ
ることが知られている。しかし、この方法では、溶接性
が劣化し、前述した理由で、メリットが十分とはいえな
い。
せるためには、ＭｏやＣｒを増加させる方法が有効であ
ることが知られている。しかし、この方法では、溶接性
が劣化し、前述した理由で、メリットが十分とはいえな
い。
【００１５】本発明者らは、Ｍｏの添加に加えて、Ｃ
ｕ，Ｖを複合添加することにより溶接性の劣化が少な
く、耐火性が優れた高張力鋼を実現できることを見いだ
した。しかしながら、Ｃｕ，Ｖの添加はＹＲの上昇につ
ながり、その添加量は制限されるべきものである。ＹＲ
の低減は上記の合金成分と、上述した製造方法を組み合
わせることにより達成できる。
ｕ，Ｖを複合添加することにより溶接性の劣化が少な
く、耐火性が優れた高張力鋼を実現できることを見いだ
した。しかしながら、Ｃｕ，Ｖの添加はＹＲの上昇につ
ながり、その添加量は制限されるべきものである。ＹＲ
の低減は上記の合金成分と、上述した製造方法を組み合
わせることにより達成できる。
【００１６】つぎに、本発明にかかる特徴的な成分元素
とその添加量について説明する。Ｍｏは固溶体強化や微
細な炭化物を形成し、高温強度を増加させるが、Ｍｏの
単独添加で、高強度、かつ６００℃の強度を確保するた
めには、２％を超す添加が必要となり、溶接性が劣化
し、さらには、鋼材の製造コストが高くなる等の難点が
ある。
とその添加量について説明する。Ｍｏは固溶体強化や微
細な炭化物を形成し、高温強度を増加させるが、Ｍｏの
単独添加で、高強度、かつ６００℃の強度を確保するた
めには、２％を超す添加が必要となり、溶接性が劣化
し、さらには、鋼材の製造コストが高くなる等の難点が
ある。
【００１７】本発明者らは、鋭意検討した結果、Ｍｏ添
加に加えてＣｕ，Ｖを複合添加することが極めて有効で
あることを見いだした。しかしながら、Ｍｏ，Ｃｕ，Ｖ
の添加量が多すぎると溶接性や溶接熱影響部の靭性が劣
化し、ＹＲも増加するので、Ｍｏ，Ｃｕ，Ｖ含有量の上
限はＭｏ：１．５％、Ｃｕ：１．２％、Ｖ：０．０５％
とする必要がある。また下限は複合効果が得られる最小
量として、Ｍｏ：０．８％、Ｃｕ：０．８％、Ｖ：０．
００５％を含有せしめる必要がある。
加に加えてＣｕ，Ｖを複合添加することが極めて有効で
あることを見いだした。しかしながら、Ｍｏ，Ｃｕ，Ｖ
の添加量が多すぎると溶接性や溶接熱影響部の靭性が劣
化し、ＹＲも増加するので、Ｍｏ，Ｃｕ，Ｖ含有量の上
限はＭｏ：１．５％、Ｃｕ：１．２％、Ｖ：０．０５％
とする必要がある。また下限は複合効果が得られる最小
量として、Ｍｏ：０．８％、Ｃｕ：０．８％、Ｖ：０．
００５％を含有せしめる必要がある。
【００１８】さて、Ｍｏ，Ｃｕ，Ｖを複合添加して常温
と６００℃の強度を確保するためには、鋼成分とともに
鋼の再加熱および圧延、冷却にかかる条件が重要であ
る。
と６００℃の強度を確保するためには、鋼成分とともに
鋼の再加熱および圧延、冷却にかかる条件が重要であ
る。
【００１９】前述のＭｏ，Ｃｕ，Ｖの複合添加による６
００℃強度の増加をはかるためには、再加熱時にこれら
の元素を十分に溶体化させる必要があり、このため、再
加熱温度の下限を１１００℃とする。また、再加熱温度
が高すぎるとオーステナイト粒が粗大化し、低温靭性が
劣化するのでその上限は１３００℃にせねばならない。
００℃強度の増加をはかるためには、再加熱時にこれら
の元素を十分に溶体化させる必要があり、このため、再
加熱温度の下限を１１００℃とする。また、再加熱温度
が高すぎるとオーステナイト粒が粗大化し、低温靭性が
劣化するのでその上限は１３００℃にせねばならない。
【００２０】さらに、圧延終了温度を８００℃以上の高
温とする理由は、圧延中にＭｏの炭化物やＣｕの析出や
Ｖの炭窒化物を析出させないためであり、γ域でＭｏが
析出すると析出物サイズが大きくなり高温強度が著しく
低下する。また、１０００℃を超える温度域での圧延終
了では、靭性が極度に低下するため、１０００℃が圧延
終了温度の上限である。
温とする理由は、圧延中にＭｏの炭化物やＣｕの析出や
Ｖの炭窒化物を析出させないためであり、γ域でＭｏが
析出すると析出物サイズが大きくなり高温強度が著しく
低下する。また、１０００℃を超える温度域での圧延終
了では、靭性が極度に低下するため、１０００℃が圧延
終了温度の上限である。
【００２１】低ＹＲ化や常温と６００℃の強度を適正化
させるためには、以下に述べる方法が必須である。圧延
終了後、常温まで空冷か水冷し、その後、７５０〜８５
０℃の範囲の温度まで再加熱して、その温度から常温ま
で水冷し、さらに、５００℃から７００℃以下の温度に
再加熱し、焼戻すことが有効であることを見いだした。
させるためには、以下に述べる方法が必須である。圧延
終了後、常温まで空冷か水冷し、その後、７５０〜８５
０℃の範囲の温度まで再加熱して、その温度から常温ま
で水冷し、さらに、５００℃から７００℃以下の温度に
再加熱し、焼戻すことが有効であることを見いだした。
【００２２】すなわち、圧延終了後、常温まで空冷か水
冷し、その後、７５０〜８５０℃のγ−αの２相共存域
に再加熱する方法である。この２相共存域では、Ｃの固
溶限が異なるため、αからγへＣの拡散が促進され、Ｃ
が低下した部分は極低Ｃのベイナイトが生成され、Ｃが
濃化した部分では、マルテンサイトかベイナイトが生成
される。
冷し、その後、７５０〜８５０℃のγ−αの２相共存域
に再加熱する方法である。この２相共存域では、Ｃの固
溶限が異なるため、αからγへＣの拡散が促進され、Ｃ
が低下した部分は極低Ｃのベイナイトが生成され、Ｃが
濃化した部分では、マルテンサイトかベイナイトが生成
される。
【００２３】極低Ｃの部分は局部的な強度は低いため、
降伏強度（耐力）が低下する。一方、Ｃが濃化した部分
は局部的に強度が高いため、引張強さは下がらない。結
果として、ＹＲが低下する。しかも、このような方法で
製造した鋼は常温に対する６００℃の強度比率が高い。
降伏強度（耐力）が低下する。一方、Ｃが濃化した部分
は局部的に強度が高いため、引張強さは下がらない。結
果として、ＹＲが低下する。しかも、このような方法で
製造した鋼は常温に対する６００℃の強度比率が高い。
【００２４】また、７５０〜８５０℃の再加熱時にＣｕ
析出物やＶ4 Ｃ3 ，ＶＮ等の析出物の一部が溶解（固
溶）し、その後の焼戻し時に再析出して、強度を高める
働きをする。これは、Ｃｕ，Ｖの固溶が比較的低い温度
で起きるためであり、Ｎｂの場合では同じ温度での固溶
ははるかに少ないため、強度を高める効果はない。すな
わち、本発明の製造法では、高温強度を確保するため、
Ｃｕ，Ｖ添加とγ−αの２相温度域への再加熱と水冷は
必須である。
析出物やＶ4 Ｃ3 ，ＶＮ等の析出物の一部が溶解（固
溶）し、その後の焼戻し時に再析出して、強度を高める
働きをする。これは、Ｃｕ，Ｖの固溶が比較的低い温度
で起きるためであり、Ｎｂの場合では同じ温度での固溶
ははるかに少ないため、強度を高める効果はない。すな
わち、本発明の製造法では、高温強度を確保するため、
Ｃｕ，Ｖ添加とγ−αの２相温度域への再加熱と水冷は
必須である。
【００２５】つぎに、Ｍｏ，Ｃｕ，Ｖ以外の成分限定理
由について詳細に説明する。Ｃは母材および溶接部の強
度確保ならびにＭｏやＶの効果を発揮させるため必要で
あり、０．０３％以下では効果が薄れるので下限は０．
０３％とする。しかし、Ｃ量が多すぎると溶接性を害
し、母材や溶接熱影響部（以下ＨＡＺ）靭性に悪影響を
およぼすので０．１０％が上限である。
由について詳細に説明する。Ｃは母材および溶接部の強
度確保ならびにＭｏやＶの効果を発揮させるため必要で
あり、０．０３％以下では効果が薄れるので下限は０．
０３％とする。しかし、Ｃ量が多すぎると溶接性を害
し、母材や溶接熱影響部（以下ＨＡＺ）靭性に悪影響を
およぼすので０．１０％が上限である。
【００２６】Ｓｉは脱酸上、鋼に含まれる元素である
が、多すぎると溶接性やＨＡＺ靭性を劣化させるため、
その上限を０．６０％とした。
が、多すぎると溶接性やＨＡＺ靭性を劣化させるため、
その上限を０．６０％とした。
【００２７】Ｍｎは強度・靭性を確保するため重要な元
素であり、その下限は０．８％である。しかし、Ｍｎ量
が多すぎると焼入性が増加して溶接性を劣化させるの
で、その上限を１．６％とした。
素であり、その下限は０．８％である。しかし、Ｍｎ量
が多すぎると焼入性が増加して溶接性を劣化させるの
で、その上限を１．６％とした。
【００２８】Ｃｕは焼入性の増加が少なく、Ｃｕ析出物
を生成して、常温と６００℃の強度を向上させる重要な
元素である。そのため、その下限は強度に効果のある
０．８％である。Ｃｕが多すぎると、Ｃｕ析出物が多く
なり、耐力を増加させ、ＹＲを増加させる働きをするた
め、その上限は１．２％である。
を生成して、常温と６００℃の強度を向上させる重要な
元素である。そのため、その下限は強度に効果のある
０．８％である。Ｃｕが多すぎると、Ｃｕ析出物が多く
なり、耐力を増加させ、ＹＲを増加させる働きをするた
め、その上限は１．２％である。
【００２９】Ｎｉは強度・靭性を向上させる重要な元素
であるが、一方でコストを増大させる。本発明鋼では、
相当量のＣｕを添加しており、Ｃｕの熱間割れを防止す
るためにも重要な元素である。そのため、下限は０．５
％で、上限は１．５％である。
であるが、一方でコストを増大させる。本発明鋼では、
相当量のＣｕを添加しており、Ｃｕの熱間割れを防止す
るためにも重要な元素である。そのため、下限は０．５
％で、上限は１．５％である。
【００３０】ＴｉはＴｉ窒化物を生成し、ＨＡＺ靭性を
向上させるが、０．００５％未満では効果が薄く、０．
０２％超ではＴｉＣを生成し、靭性を劣化させるため、
上限を０．０２％とした。
向上させるが、０．００５％未満では効果が薄く、０．
０２％超ではＴｉＣを生成し、靭性を劣化させるため、
上限を０．０２％とした。
【００３１】Ａｌは脱酸上、鋼に含まれる元素である
が、ＳｉおよびＴｉによっても脱酸は行われるので、下
限は限定しない。Ａｌ量が多くなると鋼の清浄度が悪く
なり、ＨＡＺ靭性を害するので、上限を０．１０％とし
た。
が、ＳｉおよびＴｉによっても脱酸は行われるので、下
限は限定しない。Ａｌ量が多くなると鋼の清浄度が悪く
なり、ＨＡＺ靭性を害するので、上限を０．１０％とし
た。
【００３２】Ｎは一般に不可避的不純物として鋼中に含
まれるが、Ｎ量が多くなると連続鋳造スラブの表面キズ
の発生を助長、ＨＡＺ靭性をも害するので、上限を０．
００６％とした。
まれるが、Ｎ量が多くなると連続鋳造スラブの表面キズ
の発生を助長、ＨＡＺ靭性をも害するので、上限を０．
００６％とした。
【００３３】なお、本発明鋼は不可避的不純物としてＰ
およびＳを含有する。Ｐ，Ｓは高温強度に与える影響は
少ないので、その量については限定しない。一般に靭
性、板厚方向強度等に関する鋼の特性は、Ｐ，Ｓが少な
いほど向上する。望ましいＰ，Ｓ量はそれぞれ０．０２
％，０．００５％以下である。
およびＳを含有する。Ｐ，Ｓは高温強度に与える影響は
少ないので、その量については限定しない。一般に靭
性、板厚方向強度等に関する鋼の特性は、Ｐ，Ｓが少な
いほど向上する。望ましいＰ，Ｓ量はそれぞれ０．０２
％，０．００５％以下である。
【００３４】本発明鋼の基本成分は以上のとおりであ
り、十分に目的を達成できる。さらに、選択的にＣｒを
添加することにより、強度、靭性の向上をはかることが
でき、Ｃａ，ＲＥＭを選択的に添加することにより、靭
性や板厚方向強度を向上させることができる。
り、十分に目的を達成できる。さらに、選択的にＣｒを
添加することにより、強度、靭性の向上をはかることが
でき、Ｃａ，ＲＥＭを選択的に添加することにより、靭
性や板厚方向強度を向上させることができる。
【００３５】Ｃｒは母材、溶接部の強度および高温強度
を高める元素であるが、０．５％を超えると溶接性やＨ
ＡＺ靭性を劣化させ、０．０５％未満では効果が薄いの
で、Ｃｒ量は０．０５〜０．５％が限定範囲である。
を高める元素であるが、０．５％を超えると溶接性やＨ
ＡＺ靭性を劣化させ、０．０５％未満では効果が薄いの
で、Ｃｒ量は０．０５〜０．５％が限定範囲である。
【００３６】Ｃａ，ＲＥＭは硫化物（ＭｎＳ）の形態を
制御し、低温靭性を向上させるほか、耐水素誘起割れ性
の改善にも効果を発揮する。しかしながら、Ｃａ量０．
０００５％未満では実用上効果がなく、また、０．００
３％を超えるとＣａＯ，ＣａＳの大型介在物が多量に発
生して、靭性を害し、溶接性にも悪影響をおよぼすの
で、０．０００５〜０．００３％を限定範囲とした。Ｒ
ＥＭについてもＣａと同様な効果があり、添加量が多い
とＣａと同様な問題が生じるため、ＲＥＭの限定範囲を
０．００１〜０．００５％とした。
制御し、低温靭性を向上させるほか、耐水素誘起割れ性
の改善にも効果を発揮する。しかしながら、Ｃａ量０．
０００５％未満では実用上効果がなく、また、０．００
３％を超えるとＣａＯ，ＣａＳの大型介在物が多量に発
生して、靭性を害し、溶接性にも悪影響をおよぼすの
で、０．０００５〜０．００３％を限定範囲とした。Ｒ
ＥＭについてもＣａと同様な効果があり、添加量が多い
とＣａと同様な問題が生じるため、ＲＥＭの限定範囲を
０．００１〜０．００５％とした。
【００３７】なお、本発明鋼を製造後、脱水素等の目的
でＡｃ1 変態点以下の温度に再加熱しても、本発明鋼の
特徴は何等損なわれることはない。
でＡｃ1 変態点以下の温度に再加熱しても、本発明鋼の
特徴は何等損なわれることはない。
【００３８】
【実施例】転炉、連続鋳造、厚板工程で種々の鋼を製造
し、常温強度、高温強度等を調査した。表１のNo．１〜
No．１５に本発明鋼を、No．１６〜No．２０に比較鋼の
化学成分を示す。表１のつづきに、本発明鋼と比較鋼に
ついて、加熱、圧延冷却条件別に機械的特性を示す。
し、常温強度、高温強度等を調査した。表１のNo．１〜
No．１５に本発明鋼を、No．１６〜No．２０に比較鋼の
化学成分を示す。表１のつづきに、本発明鋼と比較鋼に
ついて、加熱、圧延冷却条件別に機械的特性を示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】本発明鋼No．１〜No．１５の例では、すべ
て良好な常温および高温強度を有しており、−２０℃の
衝撃値も２５kgf-m の高い値である。また、ＹＲは８４
％以下の良好な値で、常温強度に対する６００℃強度の
割合（ＹＳ比）も６９％以上の良好な値であった。
て良好な常温および高温強度を有しており、−２０℃の
衝撃値も２５kgf-m の高い値である。また、ＹＲは８４
％以下の良好な値で、常温強度に対する６００℃強度の
割合（ＹＳ比）も６９％以上の良好な値であった。
【００４２】これに対し、比較鋼No．１６では、Ｃ量が
高すぎ、ＹＳ比は満足できるが、衝撃値が１．６kgf-m
と低く、ＹＲも９１％で、８５％以下を満足できない。
No．１７では、Ｍｏ量が低いため、ＹＳ比が５８％と低
く常温の２／３以上は満足できない。また、ＹＲも８５
％を超える値であった。No．１８では、Ｖを添加してい
ないため、ＹＳ比が６３％と低く、常温の２／３以上を
満足できない。No．１９では、Ｃｕ量が低すぎるため、
ＹＳ比が６５％と低く、常温の２／３以上を満足できな
い。No．２０では、Ｃ量が低すぎるため、ＹＳ比は高い
が常温のＹＳが５４kgf/mm2 と低く、５５kgf/mm2 以上
を満足できず、ＹＲも９０％に達した。
高すぎ、ＹＳ比は満足できるが、衝撃値が１．６kgf-m
と低く、ＹＲも９１％で、８５％以下を満足できない。
No．１７では、Ｍｏ量が低いため、ＹＳ比が５８％と低
く常温の２／３以上は満足できない。また、ＹＲも８５
％を超える値であった。No．１８では、Ｖを添加してい
ないため、ＹＳ比が６３％と低く、常温の２／３以上を
満足できない。No．１９では、Ｃｕ量が低すぎるため、
ＹＳ比が６５％と低く、常温の２／３以上を満足できな
い。No．２０では、Ｃ量が低すぎるため、ＹＳ比は高い
が常温のＹＳが５４kgf/mm2 と低く、５５kgf/mm2 以上
を満足できず、ＹＲも９０％に達した。
【００４３】
【発明の効果】本発明の化学成分および製造法で製造し
た鋼材は常温の耐力（ＹＳ）が５５kgf/mm2 以上でＹＲ
が８５％以下、６００℃のＹＳが常温のＹＳの２／３以
上、衝撃値も良好である等の特性を備えており、Ｐcmも
０．２７５％以下で良好な溶接性を有する等の建築用の
鋼材として必要な特性を兼ね備えており、従来にない全
く新しい鋼材である。
た鋼材は常温の耐力（ＹＳ）が５５kgf/mm2 以上でＹＲ
が８５％以下、６００℃のＹＳが常温のＹＳの２／３以
上、衝撃値も良好である等の特性を備えており、Ｐcmも
０．２７５％以下で良好な溶接性を有する等の建築用の
鋼材として必要な特性を兼ね備えており、従来にない全
く新しい鋼材である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯田 征司 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内
Claims (4)
- 【請求項１】 重量比で Ｃ ：０．０３〜０．１０％ Ｓｉ：０．６０％以下 Ｍｎ：０．８〜１．６％ Ｎｉ：０．５〜１．５％ Ｃｕ：０．８〜１．２％ Ｍｏ：０．８〜１．５％ Ｖ ：０．００５〜０．０５％ Ｔｉ：０．００５〜０．０２％ Ａｌ：０．１０％以下 Ｎ ：０．００１〜０．００６％ 残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴と
する耐火性の優れた建築用高張力鋼。 - 【請求項２】 重量比で Ｃｒ：０．０５〜０．５０％ および Ｃａ：０．０００５〜０．００３％ ＲＥＭ：０．００１〜０．００５％ のそれぞれの一群の元素から一種または二種を含有する
ことを特徴とする請求項１記載の耐火性の優れた建築用
高張力鋼。 - 【請求項３】 重量比で Ｃ ：０．０３〜０．１０％ Ｓｉ：０．６０％以下 Ｍｎ：０．８〜１．６％ Ｎｉ：０．５〜１．５％ Ｃｕ：０．８〜１．２％ Ｍｏ：０．８〜１．５％ Ｖ ：０．００５〜０．０５％ Ｔｉ：０．００５〜０．０２％ Ａｌ：０．１０％以下 Ｎ ：０．００１〜０．００６％ 残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼片を１１０
０〜１３００℃に再加熱後、熱間塑性加工を８００〜１
０００℃で終了してそのまま放冷するか、または水冷し
て、常温まで冷却し、その後、７５０〜８５０℃の範囲
の温度まで再加熱して、その温度から常温まで水冷し、
さらに、５００℃以上７００℃未満の温度に再加熱し、
焼戻すことを特徴とする耐火性の優れた建築用高張力鋼
の製造方法。 - 【請求項４】 重量比で Ｃｒ：０．０５〜０．５０％ および Ｃａ：０．０００５〜０．００３％ ＲＥＭ：０．００１〜０．００５％ のそれぞれの一群の元素から一種または二種を含有する
ことを特徴とする請求項３記載の耐火性の優れた建築用
高張力鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4222847A JP2546953B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 耐火性の優れた建築用高張力鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4222847A JP2546953B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 耐火性の優れた建築用高張力鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0665675A true JPH0665675A (ja) | 1994-03-08 |
| JP2546953B2 JP2546953B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=16788840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4222847A Expired - Fee Related JP2546953B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 耐火性の優れた建築用高張力鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546953B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63179019A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低降伏比高張力厚鋼板の製造法 |
| JPS63286517A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-24 | Nippon Steel Corp | 低降状比高張力鋼の製造方法 |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP4222847A patent/JP2546953B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63179019A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低降伏比高張力厚鋼板の製造法 |
| JPS63286517A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-24 | Nippon Steel Corp | 低降状比高張力鋼の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2546953B2 (ja) | 1996-10-23 |
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