JPH08246099A

JPH08246099A - 高強度鋼線条体及びその製造方法

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Publication number: JPH08246099A
Application number: JP8197995A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Nishimura; 良文西村; Shinichi Yoshida; 慎一吉田; Takuya Yamamoto; 琢也山本; Taiji Mikami; 泰治三上
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】高強度パイルやポール等の緊張材として用い
られる伸直性に優れた高強度鋼線条体を容易、安価に提
供する。【構成】鋼組成並びに熱処理条件を特定することによ
り線条体の機械的強度、真直性を向上し、さらに所定長
さに切断する前に曲げ歪３％以内で伸直加工を施し、切
断鋼線条体端には、膨大部の直径ｄを 1.8〜2.2 Ｄ、厚
さＴを 0.7〜2.0Ｄとした頭部１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプレストレストコンクリ
ート（ＰＣ）特に高強度パイルやポール等の緊張材に用
いられる高強度鋼線条体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種鋼線条体としては、鋼線に焼
入れ、焼戻しの熱処理を施して所定の高強度を得たもの
と、線材をパテンチング処理後伸線加工を施して所定の
高強度を得たものとがある。本発明は前者に関するもの
で、次に前者によるものについて説明する。

【０００３】焼入れ焼戻し処理を施して得られたＰＣ鋼
線は、通常コイル状に巻き取られており、これを高強度
パイルやポールの製造に用いる際に、所定の長さに切断
して、その両端部に緊張後の定着を行うためのヘッディ
ング加工やねじ転造加工が施される。この加工を施した
複数本のＰＣ鋼線の周りに補強鋼線を点溶接することに
よって籠編成を行う。そしてこの籠を型枠内に取り付け
たのち、緊張力負荷、コンクリート打設、遠心成型、蒸
気養生によるコンクリート固化等によって高強度パイル
やポールが製造されるわけである。

【０００４】この焼入れ、焼戻しの熱処理によるＰＣ鋼
線の製造についても、次の三つの方法が知られている。
その一つは、熱間圧延による線材を用いて、所定の線径
にするために伸線加工やコンクリートとの付着性を高め
るための異形加工を施したものを、オーステナイト状態
まで加熱し焼入れを行った後、所定強度や靭性を得るた
めの焼戻し加熱を行い、冷却後コイル状に巻きとる方法
である。

【０００５】他の一つは、特公平 3-79410号によって提
案されているＰＣ鋼線のリラクセーション特性を向上さ
せるために、焼戻し加熱状態で曲げ歪を付与する方法で
ある。

【０００６】更に別の一つは、特公昭61-15926号によっ
て提案されている熱間圧延線材を直ちに強制冷却や衝風
によって焼入れした後、セルフテンパー（自己焼戻し）
で所定の強度や靭性をもつ鋼線を得、さらに温間矯正し
て真直性やリラクセーション特性の優れたＰＣ鋼線を提
供しようとする方法である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】高強度パイルやポール
の製造に当り、ＰＣ鋼線は数10cmから20ｍ前後の所要長
さに切断した後端部を加工して使用されるが、この切断
加工の作業の面からも、使用時の籠編成作業の面からも
優れた真直性が要求される。

【０００８】そのため、ＰＣ鋼線の製造に当っては、熱
処理条件を選択したり、コイル状に巻き取る前に伸直加
工を施すなどの工夫が加えられている。

【０００９】然し乍らコイル状に巻き取られたＰＣ鋼線
は、保管中に次第にその巻きぐせが付いて真直性が低下
する。この対策として巻き取り径を大きくしたり、保管
期間を短かくすることが考えられているが、前者は輸送
上約２ｍ程度以上は困難であり、後者は生産及び在庫管
理が煩雑になると言う問題がある。また前記提案など、
製造条件面での選択や付加は、工程数を増加させコスト
を上げることになるなどなお問題を残している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような問
題を解決するためになされたもので、その第１の特徴と
するところは鋼組成並びに熱処理条件を特定することに
より、線条体の機械的強度、真直性を向上すると共に、
所定長さに切断する直前に伸直加工を施しておき、使用
する所定長線条体の真直性を保証したことである。

【００１１】そして第２の特徴とするところは、上記所
定長の線条体の端部に特定形状、特定引張強度の頭部を
設けたことである。

【００１２】本発明の他の特徴は、上記高強度で真直性
の優れた鋼線条体を製造するため、鋼組成並びに熱処
理、伸直加工、切断加工の各工程における諸条件を定め
たことである。以下その内容を実施例並びに作用の項に
より詳細に説明する。

【００１３】

【実施例】図１、図２並びに表１、表２に示す実施例及
び比較例における鋼の組成は何れも重量％でＣ：0.30
％、Ｓｉ：0.80％、Ｍｎ：1.20％、Ｃｒ：0.90％を含む
残部Ｆｅ及び不可避不純物よりなるもので、熱間圧延さ
れた線材の直径は10mmである。

【００１４】実施例及び比較例における鋼線条体の製造
工程は、（１）熱間圧延、（２）焼入れ、（３）巻取、
（４）ポット炉焼戻し、（５）回転伸直矯正、（６）定
尺切断加工、（７）熱間ヘッディング加工で、この各工
程中特定したことは次の事項である。

【００１５】（２）焼入れ（１）の熱間圧延により直径10mmに圧延された鋼線は、
順次リング状に巻取られつゝ、90℃の温水中で移動する
コンベア上に浸漬展開して、17℃／秒の冷却速度で冷却
し、鋼線全体をマルテンサイト組織とする。（３）巻取上記コンベアに乗って送られてくる鋼線を内径１ｍのコ
イル状に巻取収束する。（４）ポット炉焼戻し巻取った鋼線をポット炉に装入し、 340℃で焼戻す。

【００１６】（５）回転伸直矯正加工この加工を何時行うかが本発明の特徴の一つで、次工程
となる定尺切断加工を施す直前乃至はその切断加工を施
す時機にできるだけ近い時機に行うものである。本実施
例においては直前に行った。加工条件は、上下の矯正ロ
ール間を冷間で曲げ歪が、実施例１、２、３においては
夫々0.3 ％、0.6 ％、1.0 ％、比較例４、５においては
夫々1.2 ％、1.5 ％となるように設定、通過させて行っ
た。

【００１７】この矯正加工を施した鋼線の引張強さ、伸
び、真直性を表１に示す。なお真直性は図１に示すよう
に、鋼線の試料長さＬの値が1.50ｍにおける曲がり高さ
Ｈの値をmmで示したものによって表示した。

【００１８】

【表１】

【００１９】（６）定尺切断加工使用先の仕様に応じて、30cm程度から20ｍ程度に切断す
る。本実施例においては 1.5ｍとした。

【００２０】（７）熱間ヘッディング加工上記切断加工した鋼線の両端に熱間ヘッディング加工を
施した。この加工条件は実施例２並びに比較例４のもの
について、第２表に示すように夫々実施例２−１、２−
２、２−３、比較例４−１、４−２の頭部形状、寸法が
形成されるように条件を変えてヘッディング加工を施し
た。このものの夫々の機械的性質も表２に示した。

【００２１】

【表２】

【００２２】このヘッディング加工を施したものを出荷
し、夫々の用途に供することとした。伸直加工後に巻取
られることはないので、巻ぐせによる真直性の低下を心
配することはない。もっとも、この伸直加工を施さず、
（４）の焼戻したコイル巻鋼線の儘出荷し、使用先にお
いて、（５）の伸直加工、（６）の切断加工、（７）の
ヘッディング加工を行ってもよい。

【００２３】なお、実施例においては、鋼線の直径10m
m、温水の温度90℃、焼戻し温度 340℃のものについて
示したが、直径は７〜13mm、温度は80〜100 ℃程度であ
ればよい。また非円形の線条体でもよい。

【００２４】

【作用】本発明による成分系を有する鋼線条体におい
て、直径７〜13mm程度であれば、線条体全体を均一に焼
入れするには10℃／秒以上の冷却速度で冷却する必要が
ある。成分としてのＣは、焼入性を高めると共に所定の
強度を得るために添加され、0.2％未満ではその効果が
薄く、 0.4％を越えると点溶接後の機械的性質が著しく
低下するので好ましくない。

【００２５】Ｓｉは焼入性を高めると共に強度や靭性の
向上に有効であるが、0.05％未満では効果がなく、 2.0
％を越えると靭性が低下し好ましくない。Ｍｎ及びＣｒ
は焼入性に効果があるが夫々0.60〜2.00％、0.10〜2.00
％の範囲未満ではその効果がなく、これを越えると靭性
の低下や原料コストの増加につながり好ましくない。

【００２６】焼入れした鋼線を 300〜500 ℃で焼戻し処
理を行っているが、高強度パイルやポール等の補強材料
としての強度を得るためにこの温度を設定した。焼戻し
されたコイル状の鋼線は、切断加工前に回転伸直機で曲
げ歪1.0 ％以下で繰返し曲げ加工を施して伸直矯正され
るが、曲げ歪がこれを越すと延性の低下を生じるので、
充分な延性を確保するために1.0 ％以下とした。勿論僅
少に過ぎると充分な真直性が得られないので0.6 ％前後
が好ましい。

【００２７】さらにＰＣ鋼線を緊張負荷後定着するため
に、切断加工した鋼線の両端または一端（他端はねじ加
工することとなる）に熱間ヘッディング加工を施してい
るが、緊張作業に充分耐えるためには、頭部の引張強度
は少なくとも所定の鋼線母体強度の90％以上が必要であ
る。この強度に併せ緊張作業中での頭部の抜けを防止
し、かつコンクリートの蒸気養生中での遅れ破壊による
破断を防止するためには、300〜400HmV程度の硬度が必
要である。

【００２８】これらを確保するため頭部１の形状は、鋼
線の直径Ｄに対し、その膨大部直径ｄが 1.8〜2.2 倍、
厚さＴが 0.7〜2.0 倍にする必要がある。なお実施例に
おいては、何れも製造法を特定したものについて示した
が、線条体として見た場合は、その特性が前記特許請求
の範囲に記載したように上記製造法によって得られたも
のと同等以上であれば、他の製造法によったものでも勿
論差し支えない。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、特定の鋼組成並びに熱処理に
より得られた真直性の優れた鋼線条体を、さらに所定長
さに切断加工する前に伸直加工が施されてなるものであ
るから、従来のように格別の厳しい生産管理や在庫管理
を行わなくても、所要の真直性を備えた鋼線条体が得ら
れる。

【００３０】また鋼線条体端末のヘッディング加工も、
適切な形状、強度が設定されているので、高強度のパイ
ルやポールの緊張材として好適である。さらにその製造
は、特定した各工程自体は夫々特異なものではないの
で、設備上、操業上特別の負担はかゝらず工業生産に適
し、製造コストを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における鋼線条体の真直性の測定方法を
説明するための、鋼線条体の側面よりの概略図である。

【図２】本発明鋼線条体の両端または１端に設けた頭部
の形状を説明するための、頭部の側面よりの概略図であ
る。

【符号の説明】

１鋼線条体の端に設けた頭部Ｄ鋼線条体の直径ｄ頭部１の膨大部分の直径Ｔ頭部１の厚さＬ鋼線条体の真直性を測定するための試料長さＨ試料長さＬにおける曲がり高さ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｅ０４Ｃ 5/08 Ｅ０４Ｃ 5/08 (72)発明者三上泰治兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号住友電気工業株式会社伊丹製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％でＣ：0.20〜0.40％、Ｓｉ：0.05
〜2.00％、Ｍｎ：0.60〜2.00％、Ｃｒ：0.10〜2.00％を
含み、残部がＦｅ及び不可避不純物からなる鋼を、熱間
圧延後直ちに温水中で急冷してマルテンサイト組織の線
条体とし、該線条体に焼戻しを施した後、曲げ歪1.0 ％
以下で伸直加工を加えたものを所定長さに切断して、該
切断線条体の 1.5ｍにおける真直度を 1.0mm以内とした
ことを特徴とする高強度鋼線条体。
【請求項２】線条体の１端又は両端に、線条体の直径
に対し、膨大部の直径が 1.8〜2.2 倍、厚さが 0.7〜2.
0 倍の頭部を形成してなり、該頭部の引張強度が線条体
母体強度の90％以上であることを特徴とする請求項１記
載の高強度鋼線条体。
【請求項３】重量％でＣ：0.20〜0.40％、Ｓｉ：0.05
〜2.00％、Ｍｎ：0.60〜2.00％、Ｃｒ：0.10〜2.00％を
含み、残部がＦｅ及び不可避不純物からなる鋼を、熱間
圧延後直ちに80〜100 ℃の温水中でコンベア上に連続し
たリング状に展開して10℃／秒以上の冷却速度で冷却し
て線条体全体をマルテンサイト組織とする工程と、該線
条体をコイル状に収束し、 300〜500 ℃のポット炉で焼
戻しする工程と、コイル状の線条体を繰り出して回転伸
直機により曲げ歪1.0 ％以内で伸直矯正を施す工程と、
上記伸直矯正された線条体を所定長に切断する工程とを
具備してなることを特徴とする高強度鋼線条体の製造方
法。
【請求項４】所定長に切断された線条体の１端又は両
端を熱間ヘッディング加工により、線条体の直径に対
し、膨大部の直径が 1.8〜2.2 倍、厚さが 0.7〜2.0 倍
の頭部を形成してなり、該頭部の引張強度が線条体母体
強度の９０％以上であることを特徴とする請求項３記載
の製造方法。