JPH083634A - 耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板の製造方法及び高靱性角鋼管 - Google Patents

耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板の製造方法及び高靱性角鋼管

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JPH083634A
JPH083634A JP6162982A JP16298294A JPH083634A JP H083634 A JPH083634 A JP H083634A JP 6162982 A JP6162982 A JP 6162982A JP 16298294 A JP16298294 A JP 16298294A JP H083634 A JPH083634 A JP H083634A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱延鋼板を角形ロール成形し、更に、溶融Z
nめっきを施して製造される角鋼管において、低コスト
で、耐Znめっき割れ性に優れ、強度、靱性も良好な角
鋼管を製造可能とすること。 【構成】 耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用
熱延鋼板の製造方法において、C:0.02〜0.12重量%、
Si:0.5 重量%以下、Mn:0.2 〜2.0 重量%、残部
Fe及び不可避不純物からなる鋼を、1050℃以下での圧
下率を60%以下とする熱間圧延条件で製造することを特
徴とするもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐Znめっき割れ性に
優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板の製造方法及びその鋼板
を用いた高靱性角鋼管に関する。
【0002】
【従来の技術】角鋼管は、構造用鋼材として広く使用さ
れている。この角鋼管では、美観或いは防錆が必要な場
合に溶融Znめっきが施されることがあるが、Znめっ
き槽に浸漬される際、管コーナー部の内面に割れを生ず
ることがあり、問題となっている。
【0003】Znめっき割れが問題となる角鋼管は、一
般的には、熱延鋼板をまずロール成形により円形に成形
した電縫鋼管とし、この電縫鋼管を引き続き角形にロー
ル成形することにより製造される。その結果、管コーナ
ー部の内面の周方向に残留引張応力が生ずる。そして、
管コーナー部の残留引張応力と、Znめっき時に侵入し
たZnによる粒界の液体金属脆化により、上述の割れを
発生させるのである。
【0004】尚、特開昭64-56853号公報に記載の如く、
溶接構造用鋼材を溶接にて角鋼管に組み立てた後、この
角鋼管に溶融亜鉛めっきを施す場合にも、溶接熱影響部
(HAZ)にZnめっき割れを生ずることが知られてい
る。このHAZで生ずるZnめっき割れは、溶接による
残留応力と、粒界へのZnの侵入による液体金属脆化と
に起因する。即ち、HAZで生ずるZnめっき割れは、
溶接による残留応力起因である点で、角形ロール成形時
に管コーナー内面に生ずる残留引張応力起因のZnめっ
き割れと異なる。
【0005】然るに、溶接構造用鋼材のHAZで生ずる
Znめっき割れは、特開昭64-56853号公報に記載の如
く、鋼材のC、Si、Mn量を制限することにより防止
されている。ところが、角形ロール成形時に管コーナー
内面に生ずる残留引張応力起因のZnめっき割れ防止対
策としては、熱処理により管コーナー内面の残留引張応
力を除去することが考えられる程度である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、角形ロー
ル成形時に管コーナー内面に生ずる残留引張応力起因の
Znめっき割れを防止するため、熱処理により管コーナ
ー内面の残留引張応力を除去する方法は高コストとな
る。
【0007】尚、角形ロール成形時に管コーナー内面に
生ずる残留引張応力起因のZnめっき割れを防止する方
法として、上述の特開昭64-56853号公報に記載の方法を
転用したとしても、割れが発生することがあり、また、
鋼材のC量を0.13重量%以上に制限しているため、特に
管コーナー部で十分な靱性を確保できない。
【0008】本発明は、熱延鋼板を角形ロール成形し、
更に、溶融Znめっきを施して製造される角鋼管におい
て、低コストで、耐Znめっき割れ性に優れ、強度、靱
性も良好な角鋼管を製造可能とすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に係る耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延
鋼板の製造方法は、C:0.02〜0.12重量%、Si:0.5
重量%以下、Mn:0.2 〜2.0 重量%、残部Fe及び不
可避不純物からなる鋼を、1050℃以下での圧下率を60%
以下とする熱間圧延条件で製造することを特徴とするも
のである。
【0010】請求項2に記載の本発明は、請求項1に記
載の本発明において更に、前記鋼が、Nb:0.08重量%
以下、V:0.08重量%以下、Ti:0.05重量%以下を1
種又は2種以上含むことを特徴としたものである。
【0011】請求項3に記載の本発明は、請求項1又は
2に記載の方法により製造した熱延鋼板を角形ロール成
形してなる耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管で
ある。
【0012】
【作用】本発明者は、耐Znめっき割れ性に及ぼす熱延
鋼板の組成と圧延条件の影響を検討し、以下の知見を得
た。
【0013】(組成) C:0.02〜0.12重量% Cは、最も簡便に鋼の強度を上昇させるのに役立つ成分
であり、0.02重量%未満ではその効果が期待できない。
一方、0.12重量%を超えると靱性が低下することから、
Cは0.02重量%以上、0.12重量%以下とする。
【0014】即ち、Cを0.015 、0.04、0.07、0.10、0.
13重量%のそれぞれに変化させ、Si:0.20重量%、M
n:1.0 重量%、P:0.013 重量%、S:0.005 重量%
である熱延鋼板(1050℃以下での圧下率:52%)を角形
成形して角形電縫鋼管を製造し、辺部の引張強さTSと
C量の関係(図1)、管コーナー部の 0℃でのシャルピ
ー吸収エネルギーvE0 とC量の関係(図2)、を調査
した。図1、図2より、C:0.02〜0.12重量%とするこ
とにより、角鋼管の強度と、管コーナー部の靱性をとも
に確保できることを認めた。
【0015】Si:0.5 重量%以下 Siは、脱酸作用の利用と強度への寄与を目的として添
加されるが、0.5 重量%を超えて添加されると靱性に悪
影響を及ぼすことから、0.5 重量%以下とする。
【0016】Mn:0.2 〜2.0 重量% Mnは、強度確保のため添加され、その効果を得るには
0.2 重量%以上が必要となる。一方、2.0 重量%を超え
ると溶接性や靱性に悪影響を及ぼすことから、Mnは0.
2 〜2.0 重量%とする。
【0017】Nb:0.08重量%以下、V:0.08重量%以
下、Ti:0.05重量%以下 Nb、V、Tiは、強度を上昇させると共に、結晶粒を
細かくすることで靱性を上昇させる効果があるが、それ
ぞれ0.08重量%、0.08重量%、0.05重量%を超えて含有
すると、析出物が粗大化し、むしろ靱性が低下すること
から、それぞれ0.08重量%以下、0.08重量%以下、0.05
重量%以下とする。
【0018】(圧延条件)熱間圧延における1050℃以下
での圧下率を60%以下とすることにより、鋼板への転位
の導入が抑制され、その結果粒界へのZnの侵入を低減
化できる。これにより、角形ロール成形させた管コーナ
ー部に残留引張応力が作用していても、管コーナー部の
内面へのZnの侵入による粒界脆化を防止できる。その
結果として、角形ロール成形後の熱処理による残留応力
除去を施すことなく、低コストにて、Znめっき割れ性
を改善できる。
【0019】ここで、圧下率とは、圧延前の板厚に対す
る圧延前後の板厚の差の比を100 倍した値をいう。
【0020】即ち、C:0.07重量%、Si:0.05重量
%、Mn:0.40重量%、P:0.013 重量%、S:0.005
重量%の鋼材について、1050℃以下での圧下率を50、5
3、58、60、65、75%のそれぞれに変化させて製造した
熱延鋼板を角形ロール成形し、角形電縫鋼管を製造し
た。そして、この角鋼管に455 ℃でZnめっきを施し、
割れ発生の有無(表1)を調査した。表1より、1050℃
以下での圧下率を60%以下とすることにより、管コーナ
ー内面の割れ発生を防止できることを認めた。
【0021】
【表1】
【0022】
【実施例】熱間圧延における1050℃以下の圧下量(R
-1050)を変化させて製造した熱延鋼板を用い、ロール成
形法にて角鋼管を製造した。平坦部のL方向引張試験、
コーナー部の 0℃におけるL方向シャルピー試験を実施
した。並びに、実管を酸洗、フラックス処理した後455
℃の溶融Znめっき槽へ180 秒浸漬するめっき割れ試験
を実施した。
【0023】
【表2】
【0024】表2にまとめた結果のように、本請求範囲
内の化学組成でR-1050 を60%以下とすることでZnめ
っき割れを回避できる。平坦部の引張強さは、本実施例
ではいずれも500MPa以上であり490MPaグレードとしての
強度を有しており、また、コーナー部の 0℃におけるシ
ャルピー吸収エネルギーは、いずれも30J以上となって
おり靱性も良好である。
【0025】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
たが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明の角
鋼管は、熱延鋼板を円形電縫鋼管とした後に角鋼管とす
るものに限らず、熱延鋼板を直ちに角形成形するもので
あっても良い。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、熱延鋼板
を角形ロール成形し、更に、溶融Znめっきを施して製
造される角鋼管において、低コストで、耐Znめっき割
れ性に優れ、強度、靱性も良好な角鋼管を製造可能とす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は角鋼管辺部の引張強さとC量の関係を示
す線図である。
【図2】図2は角鋼管コーナー部の 0℃でのシャルピー
吸収エネルギーとC量の関係を示す線図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年10月4日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】類似の現象として、溶接構造物用鋼材を溶
接にて組み立てたあと、溶融亜鉛めっきする際に生じ
る、溶接熱影響部(HAZ)での割れが挙げられる。こ
の割れも同様に、応力と、粒界への亜鉛の侵入による液
体金属脆化との作用によって発生している。しかし、こ
の割れは、作用する応力が溶接による残留応力であり、
造管に伴って生じる残留応力を起因とする角鋼管の割れ
とは異なっている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】溶接構造物用鋼材のHAZに発生するめっ
き割れには数多くの対策が講じられているが、角形鋼管
の割れに対する対策はまだ数少ない。現在とられている
対策として、熱処理によりコーナー部の残留応力を除去
する方法がある。また、特開昭64−56853号公報
に記載の如く、鋼材のC、Si、Mn量を制限すること
により亜鉛めっき割れを防止できるとされている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、熱処理に
より管コーナー内面の残留引張応力を除去する方法は高
コストとなる。
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 C22C 38/04 38/14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C:0.02〜0.12重量%、Si:0.5 重量
    %以下、Mn:0.2〜2.0 重量%、残部Fe及び不可避
    不純物からなる鋼を、1050℃以下での圧下率を60%以下
    とする条件で熱間圧延することを特徴とする耐Znめっ
    き割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記鋼が、Nb:0.08重量%以下、V:
    0.08重量%以下、Ti:0.05重量%以下を1種又は2種
    以上含むことを特徴とする請求項1に記載の耐Znめっ
    き割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の方法により製造
    した熱延鋼板を角形ロール成形してなる耐Znめっき割
    れ性に優れた高靱性角鋼管。
JP16298294A 1994-06-22 1994-06-22 耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板の製造方法及び高靱性角鋼管 Expired - Lifetime JP2902304B2 (ja)

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JP2013184221A (ja) * 2012-03-12 2013-09-19 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 重ね合わせ熱間プレス部材及びその製造方法

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