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
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- 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
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Abstract
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
が発生しない鋼を提供するものである。
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。
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。
30)+(Cu/20)+(Ni/60)+(Cr/2
0)+(Mo/15)+(V/10)+5B+1.0 Nb 0.23%≦Ceqm≦0.27%
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。
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。
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。
る。
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。
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。
%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。
に限定した。
下に限定した。
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。
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。
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。
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。
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。
るが、経済性を考慮し2.0%以下に限定した。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
mとの関係を示す図。
張り試験の伸び(%)との関係を示す図。
引張り試験片形状を示す図。
Claims (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%
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)
| 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 |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP25289996A patent/JP3536549B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| 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 |
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|---|---|
| JP3536549B2 (ja) | 2004-06-14 |
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