JPH10102190A - 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼 - Google Patents

耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼

Info

Publication number
JPH10102190A
JPH10102190A JP25289996A JP25289996A JPH10102190A JP H10102190 A JPH10102190 A JP H10102190A JP 25289996 A JP25289996 A JP 25289996A JP 25289996 A JP25289996 A JP 25289996A JP H10102190 A JPH10102190 A JP H10102190A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
steel
strength
dip galvanizing
hot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP25289996A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3536549B2 (ja
Inventor
Sadahiro Yamamoto
定弘 山本
Hiroyasu Yokoyama
泰康 横山
Noriki Wada
典己 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP25289996A priority Critical patent/JP3536549B2/ja
Publication of JPH10102190A publication Critical patent/JPH10102190A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3536549B2 publication Critical patent/JP3536549B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高強度で耐亜鉛メッキ割れ性が発生しない鋼
を提供する。 【解決手段】 圧延後、再加熱焼き入れを前提とする鋼
で、その組成が重量%で、C:0.06%〜0.12
%、Si:0.1%〜0.6%、Mn:1.0%〜2.
0%、P:0.02%以下、S:0.005%以下、
V:0.01%〜0.20%、Ti:0.01%〜0.
05%、Ca:0.001%〜0.005%、N:0.
002%〜0.006%、Al:0.005%〜0.1
%、O:0.005%以下、さらに、Cu:0.6%以
下、Ni:2.0%以下、Cr:1.0%以下、Mo:
0.6%以下、Nb:0.03%以下が添加され、残部
が鉄および不純物からなり、かつCeqm=C+(Mn
/20)+(Si/30)+(Cu/20)+(Ni/
60)+(Cr/20)+(Mo/15)+(V/1
0)+5B+1.0 Nbが0.23%以上0.27%以下
の範囲にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄塔、橋梁、建築
物などの防錆のために、溶融亜鉛メッキを施される低合
金高張力鋼に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄塔、橋梁、建築物の防錆のため、それ
らに用いられる鋼材を構造部材に溶接した後、溶融亜鉛
メッキするという方法が広く使用されてきた。その際、
溶接熱影響部に割れが発生する場合がある。いわゆる、
液体金属脆化によるものである。
【0003】この割れを防止するために、精力的な研究
がなされてきた。それらの成果が鉄と鋼vol.79
(1993)p.1108−p.1114にまとめられ
ている。この文献はファブリケーターと鉄鋼4社で共同
執筆されたものであり、現在のところ公表された技術の
中で信頼がおける最先端のものと位置づけられている。
この論文では、鋼中の混入ボロンの影響について詳細に
述べており、Bは2ppm以下で、かつCEZmod=
C+Si/17+Mn/7.5+Cu/13+Ni/1
7+Cr/4.5+Mo/3+V/1.5+Nb/2+
Ti/4.5+420B≦0.44%を満たせば引張強
度(TS)590MPa級の鋼では、溶接後の溶融亜鉛
メッキ割れが発生しないということを明らかにしてい
る。
【0004】特開平2−57669号は、このような技
術に関する提案であるが、その他にも溶接熱影響部の割
れを防止する技術として特開昭58−84959号、特
開昭59−11316号等多数の提案がある。
【0005】しかし、溶融亜鉛メッキにより、鋼材のボ
ルト穴加工部から割れの発生する場合もあるが、その防
止技術についての提案は少ないのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】高張力鋼の成分設計で
は、一般に焼入性を高める元素や析出強化する元素が添
加されている。しかし、添加元素のほとんどすべては耐
溶融亜鉛メッキ割れ性を劣化させてしまうので、高強度
を確保し、且つボルト穴加工部で亜鉛メッキ割れが発生
しない鋼を開発するのは困難とされてきた。
【0007】本発明の課題は、高強度で亜鉛メッキ割れ
が発生しない鋼を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の状況
を鑑み、耐溶融亜鉛メッキ割れ性を上昇させる添加元素
は無いか、また、高強度と耐亜鉛メッキ割れ性を両立す
る成分設計はいかなるものかと鋭意研究した。その結
果、Ti−Ca添加により耐溶融亜鉛メッキ割れ性が著
しく改善され、両者を複合添加し、かつ、Ceqm=
{C+(Mn/20)+(Si/30)+(Cu/2
0)+(Ni/60)+(Cr/20)+(Mo/1
5)+(V/10)+5B+1.0 Nb}を0.23%以
上0.27%以下で成分設計すれば引張強度(TS)7
80MPa以上の強度と耐溶融亜鉛メッキ割れ性を両立
できることを見出した。
【0009】本発明は、圧延後、再加熱焼き入れを前提
とする鋼で、その組成が重量%で、C:0.06%以上
0.12%以下、Si:0.1%以上0.6%以下、M
n:1.0%以上2.0%以下、P:0.02%以下、
S:0.005%以下、V:0.01%以上0.20%
以下、Ti:0.01%以上0.05%以下、Ca:
0.001%以上0.005%以下、N:0.002%
以上0.006%以下、Al:0.005%以上0.1
%以下、O:0.005%以下、さらに、Cu:0.6
%以下、Ni:2.0%以下、Cr:1.0%以下、M
o:0.6%以下、Nb:0.03%以下を1種または
2種以上が添加され、残部が鉄および不可避不純物から
なり、かつこれらの元素の組み合わせた値として下式で
与えられるCeqmが下記の範囲にあることを特徴とす
る耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼であ
る。
【0010】Ceqm=C+(Mn/20)+(Si/
30)+(Cu/20)+(Ni/60)+(Cr/2
0)+(Mo/15)+(V/10)+5B+1.0 Nb 0.23%≦Ceqm≦0.27%
【0011】
【発明の実施の形態】本発明は以下の知見に基づく。
【0012】まず、本発明では高強度を得ることが第1
課題である。Vは少量の添加で著しく強度上昇させるに
有効な元素であり、本発明では必須の元素である。0.
01%未満の添加では高強度を得るのが困難で、0.2
0%を越える添加は鋼の脆化を招くので、0.01%以
上0.20%以下に限定した。再加熱焼入焼戻し(Q
T)処理する前提では、図1に示すように、Ceqm=
{C+(Mn/20)+(Si/30)+(Cu/2
0)+(Ni/60)+(Cr/20)+(Mo/1
5)+(V/10)+5B+1.0 Nb}という炭素等量
式で引張強度が整理できることがわかった。さらに、C
eqm値を0.23%以上に制御すれば、板厚40mm
以下の範囲において高強度を得られることが判明した。
【0013】本発明の第2課題は、ボルト穴加工部で溶
融亜鉛メッキ割れを防止することにある。図2は、N含
有量0.006%〜0.01%の鋼材の常温引張り強度
とメッキ浴中引張の伸び(%)との関係における添加元
素の影響を検討した結果を示す。鋼材の常温引張強度は
JIS1A号試験片を、浴中引張試験は図3に示す試験
片を用いた。Ti−Caの複合添加の場合、ボルト穴加
工部でも溶融亜鉛メッキによる割れが防止される目安で
ある浴中引張りでの伸び20%以上が高強度鋼において
確保されることが判明した。
【0014】すなわち、Ti単独添加の場合、Ti添加
量が0.01%であってもメッキ浴中引張の伸びは低
く、高強度側では伸びは20%以下となるが、0.00
1%のCaを添加すると高強度鋼においても伸びは20
%以上となる。
【0015】次に、成分範囲の限定理由について述べ
る。
【0016】0.06%≦C≦0.12% Cは、強度を高めるのに必須の元素である。0.06%
未満では高強度を得るのが困難で、0.12%を超える
と鋼の靭性が著しく劣化するため、0.06%以上0.
12%以下に限定した。
【0017】0.1%≦Si≦0.6% Siは、メッキ後の外観状況と関係しており、0.1%
未満0.6%超えではメッキ焼けが発生し易くなる。よ
って、0.1%以上0.6%以下に限定した。
【0018】1.0%≦Mn≦2.0% Mnは強度、靱性の面から必須の元素であるが、1.0
%未満では高強度を得るのが困難で、2.0%を超える
と靱性が著しく劣化するため、Mnを1.0%以上2.
0%以下に限定した。
【0019】P≦0.02% Pは靭性等に関し材質を劣化させるため0.02%以下
に限定した。
【0020】S≦0.005% Sは靭性等に関し材質を劣化させるため0.005%以
下に限定した。
【0021】0.01%≦Ti≦0.05% 0.001%≦Ca≦0.005% 本発明はTi及びCaの複合添加を特徴とする。Ti及
びCaを複合添加した場合、鋼材の亜鉛メッキ浴中での
伸びが増大することが認められた。高強度鋼においてこ
のような効果は、Ca≧0.001%,Ti≧0.01
%で得られている。しかし、Tiが0.05%を超える
と、その効果も飽和し、また、0.005%を超えるC
aの添加は鋼の清浄度を低下させるため、これらをそれ
ぞれ上限とした。
【0022】0.005%≦Al≦0.1% Alは脱酸のため必須の元素である。0.005%未満
では脱酸が不十分であり、0.1%を超えると多量のア
ルミナが発生し、鋼の清浄性を著しく劣化させる。した
がって、0.005%以上0.1%以下に限定した。
【0023】0.002%≦N≦0.006% NはAl,Ti等と窒化物を生成し、鋼材の結晶粒径を
微細にし、強度及び靭性を向上させる。0.002%未
満ではその効果が無く、0.006%を超えて多量に含
まれると靭性を害するようになるのでこれを上限値とし
た。
【0024】O≦0.005% Oは鋼の清浄度を劣化させる。0.005%を超えるO
を含有すると鋼の延性と靱性の劣化を招くので、0.0
05%以下に限定した。
【0025】Cu≦0.6% Cuは鋼の強度を高めるのに有効な元素であるが、0.
6%を越えて添加した場合にはCu割れが発生しやす
い。よって、0.6%以下に限定した。
【0026】Ni≦2.0% Niは鋼の強度向上ならびに靭性向上に有効な元素であ
るが、経済性を考慮し2.0%以下に限定した。
【0027】Cr≦1.0% Crは鋼の強度を高めるのに有効な元素であるが、1.
0%を超えて添加すると鋼の靭性と溶接性を劣化させる
ため、1.0%以下に限定した。
【0028】Mo≦0.6% Moは鋼の強度を高めるのに有効な元素であるが、0.
6%を超えて添加すると鋼の靭性と溶接性を著しく劣化
させるため、0.6%以下に限定した。
【0029】Nb≦0.03% Nbは微量の添加で析出強化により鋼の強度を高めるの
に有効な元素であるが、再加熱QTの場合、0.03%
を超えて添加しても強度が飽和するため、0.03%以
下に限定した。
【0030】B:不可避不純物 Bは、鋼の焼入れ性を向上させるが、溶接部の耐溶融亜
鉛メッキ割れ性を著しく劣化させるため、溶接される場
合、2ppm以下に管理されている。
【0031】本発明鋼は、原則として溶接施工を対象と
しないので、Bの上限は5ppm程度の管理とする。し
かし、低いほど望ましく、溶接が避けられない場合は、
上記に従う。
【0032】
【実施例】表1に示す化学組成の鋼を溶解、鋳造し、熱
間圧延にて12−40mm厚の鋼材にした。熱間圧延
後、930℃で再加熱し、これを水焼き入れし、550
〜650℃の範囲で焼戻し処理を行った。
【0033】これらの鋼材に対し、引張試験、ボルト用
穴開け加工部溶融亜鉛メッキ割れ試験を実施した。(引
張試験は常温でJIS1A号で実施した。) 表中のボルト用穴開け加工部のメッキ割れの有無の項
は、圧延した鋼に実際の施工と同様に、接合用ボルトの
穴開け加工をNCマシンを用いて実施した後に溶融亜鉛
メッキ浴中に浸漬し、穴開け加工部から割れが発生する
かどうかを確認した結果である。
【0034】供試鋼の各試験結果を表2に示す。Ca−
Tiが複合添加され、Ceqmが0.23%以上0.2
7%以下の鋼CP−LPの開発鋼は、780MPa以上
の引張強度(TS)を示し、かつ、穴開け加工部溶融亜
鉛メッキ割れ試験でも割れは発生しなかった。
【0035】一方、Ca−Tiが複合添加されていない
比較鋼B〜Iは穴開け加工部溶融亜鉛メッキ割れ試験で
割れが発生している。
【0036】比較鋼Aは穴開け加工部溶融亜鉛メッキ割
れ試験でも割れは発生しなかったもののCeqmが0.
23%未満のため、780MPa以上の引張強度(T
S)が得られていない。
【0037】比較鋼HH〜IIはCa−Tiが複合添加
されているものの、Ceqmが0.27%を越えるため
穴開け加工部溶融亜鉛メッキ割れ試験で割れが発生して
いる。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】
【発明の効果】本発明鋼は、高強度で且つ、ボルト穴加
工後、溶融亜鉛メッキしても割れを生じない。よって、
鉄塔、橋梁および建築物に用いた場合、これら構造物の
軽量化に大きく貢献し、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】焼入焼戻し処理された鋼板の引張強度とCeq
mとの関係を示す図。
【図2】鋼材の常温強度TS(MPa)とメッキ浴中引
張り試験の伸び(%)との関係を示す図。
【図3】溶融亜鉛中における母材の脆化を調べるための
引張り試験片形状を示す図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延後、再加熱焼き入れを前提とする鋼
    で、その組成が重量%で、C:0.06%以上0.12
    %以下、Si:0.1%以上0.6%以下、Mn:1.
    0%以上2.0%以下、P:0.02%以下、S:0.
    005%以下、V:0.01%以上0.20%以下、T
    i:0.01%以上0.05%以下、Ca:0.001
    %以上0.005%以下、N:0.002%以上0.0
    06%以下、Al:0.005%以上0.1%以下、
    O:0.005%以下、さらに、Cu:0.6%以下、
    Ni:2.0%以下、Cr:1.0%以下、Mo:0.
    6%以下、Nb:0.03%以下を1種または2種以上
    が添加され、残部が鉄および不可避不純物からなり、か
    つこれらの元素の組み合わせた値として下式で与えられ
    るCeqmが下記の範囲にあることを特徴とする耐溶融
    亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼。 Ceqm=C+(Mn/20)+(Si/30)+(C
    u/20)+(Ni/60)+(Cr/20)+(Mo
    /15)+(V/10)+5B+1.0 Nb 0.23%≦Ceqm≦0.27%
JP25289996A 1996-09-25 1996-09-25 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼 Expired - Lifetime JP3536549B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25289996A JP3536549B2 (ja) 1996-09-25 1996-09-25 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25289996A JP3536549B2 (ja) 1996-09-25 1996-09-25 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10102190A true JPH10102190A (ja) 1998-04-21
JP3536549B2 JP3536549B2 (ja) 2004-06-14

Family

ID=17243729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25289996A Expired - Lifetime JP3536549B2 (ja) 1996-09-25 1996-09-25 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3536549B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016522316A (ja) * 2013-06-19 2016-07-28 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 耐亜鉛誘導亀裂鋼板およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016522316A (ja) * 2013-06-19 2016-07-28 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 耐亜鉛誘導亀裂鋼板およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3536549B2 (ja) 2004-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011508085A (ja) 溶接性に優れた高強度薄鋼板及びその製造方法
JP2002180187A (ja) 日陰耐候性に優れた高強度・高靱性耐候性鋼
JP3267170B2 (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた780MPa級高張力鋼
JP3895002B2 (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた非調質高張力鋼
JP3536549B2 (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼
JP3536548B2 (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼
JPH05186820A (ja) 伸び特性の優れた高靱性高強度鋼の製造法
JPH10204584A (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた調質型耐震鋼材
JPH1096062A (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼
JP3371715B2 (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れたTS780MPa級鋼の製造方法
JP2573109B2 (ja) 耐Znメッキ割れ構造用高張力鋼の製造方法
JPH10102197A (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼
JPH10102188A (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた780MPa級高張力鋼
JPH1096058A (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高張力鋼
JP3371714B2 (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れたTS780MPa級鋼の製造方法
JP4057711B2 (ja) 耐候性および耐疲労特性に優れた圧延鋼材およびその製造方法
JPH1121653A (ja) 低温靱性に優れた高延性高強度鋼板
JP2986989B2 (ja) Zn−Alめっき用高張力鋼の製造方法
JP2002294398A (ja) 抵抗溶接性に優れた高張力亜鉛めっき鋼板
JPH1096063A (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高強度高張力鋼
JPS62256947A (ja) 溶接性及び低温靭性に優れた調質高燐型耐候性鋼板
JPH1096061A (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高張力鋼
JPH1096044A (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高張力鋼
JPH1096059A (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた高張力鋼
JP3428310B2 (ja) 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れたTS780MPa級高張力鋼の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Effective date: 20040308

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090326

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100326

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100326

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110326

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120326

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326

Year of fee payment: 9