JPH10110236A - 耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた非調質高強度鋼 - Google Patents
耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた非調質高強度鋼Info
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- JPH10110236A JPH10110236A JP26310696A JP26310696A JPH10110236A JP H10110236 A JPH10110236 A JP H10110236A JP 26310696 A JP26310696 A JP 26310696A JP 26310696 A JP26310696 A JP 26310696A JP H10110236 A JPH10110236 A JP H10110236A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄塔や橋梁等の構造物部材でボルト穴加工等
をした後、ボルト穴加工等をした後に溶融亜鉛メッキ処
理されても割れを生じない耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に
優れた非調質高強度鋼を提供する。 【解決手段】 重量比でＣ：０．０８〜０．２０％、Ｓ
ｉ：０．６％以下、Ｍｎ：１．０〜２．０％、Ｃｕ：
２．０％以下、Ｎｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．０％以
下、Ｍｏ：１．０％以下、Ｎｂ：０．１〜０．１５％、
Ｖ：０．１〜０．２％、Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１
７５％、Ｐ＋Ｓ≦０．１％を含み、残部がＦｅおよび不
可避的不純物からなる。
をした後、ボルト穴加工等をした後に溶融亜鉛メッキ処
理されても割れを生じない耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に
優れた非調質高強度鋼を提供する。 【解決手段】 重量比でＣ：０．０８〜０．２０％、Ｓ
ｉ：０．６％以下、Ｍｎ：１．０〜２．０％、Ｃｕ：
２．０％以下、Ｎｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．０％以
下、Ｍｏ：１．０％以下、Ｎｂ：０．１〜０．１５％、
Ｖ：０．１〜０．２％、Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１
７５％、Ｐ＋Ｓ≦０．１％を含み、残部がＦｅおよび不
可避的不純物からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として鉄塔用鋼
材として用いられる耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた
非調質高強度鋼に関する。
材として用いられる耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた
非調質高強度鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、使用鋼材の重量低減を目的とした
高強度鋼材が種々の分野で積極的に使用されるようにな
ってきた。送電用鉄塔向け鋼材にもこのような傾向が現
れてきており、現在引張強さが５９０ＭＰａ級の鋼材が
用いられている。また、大型送電鉄塔は、山中に建設さ
れることが多く、資材の運搬におけるコスト低減のため
更なる高張力化が求められている。
高強度鋼材が種々の分野で積極的に使用されるようにな
ってきた。送電用鉄塔向け鋼材にもこのような傾向が現
れてきており、現在引張強さが５９０ＭＰａ級の鋼材が
用いられている。また、大型送電鉄塔は、山中に建設さ
れることが多く、資材の運搬におけるコスト低減のため
更なる高張力化が求められている。
【０００３】鉄塔用鋼材は建設された後にメンテナンス
フリーとするため溶融亜鉛メッキが施される。鉄塔用の
形鋼（例えば等辺等厚山形鋼）は、現地で溶接施工をす
ることなく鉄塔とすることが可能であるため、母材のメ
ッキ割れ感受性が重要視されるが、７８０ＭＰａ以上の
高強度形鋼ではメッキ処理時に形鋼のボルト接合用の穴
開け部からメッキ割れが生じるおそれがあるので高強度
化の大きな妨げとなっている。
フリーとするため溶融亜鉛メッキが施される。鉄塔用の
形鋼（例えば等辺等厚山形鋼）は、現地で溶接施工をす
ることなく鉄塔とすることが可能であるため、母材のメ
ッキ割れ感受性が重要視されるが、７８０ＭＰａ以上の
高強度形鋼ではメッキ処理時に形鋼のボルト接合用の穴
開け部からメッキ割れが生じるおそれがあるので高強度
化の大きな妨げとなっている。
【０００４】溶融亜鉛メッキされる高強度鋼に関しては
従来より特開昭５８−８４９５９号公報および特開昭５
９−１１３１６号公報などの技術が提案されてきたが、
いずれも溶接部において発生する割れを防止する鋼材に
関するものであり、ボルト穴加工部からの割れを防止す
る観点からの高強度鋼に関する知見は少ないのが現状で
ある。
従来より特開昭５８−８４９５９号公報および特開昭５
９−１１３１６号公報などの技術が提案されてきたが、
いずれも溶接部において発生する割れを防止する鋼材に
関するものであり、ボルト穴加工部からの割れを防止す
る観点からの高強度鋼に関する知見は少ないのが現状で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を根本的に解決するためのものであり、母材の耐溶融亜
鉛メッキ割れ特性に優れた非調質型高張力鋼を提供する
ものである。
を根本的に解決するためのものであり、母材の耐溶融亜
鉛メッキ割れ特性に優れた非調質型高張力鋼を提供する
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するためになされたもので、 （１）重量比でＣ：０．０８〜０．２０％、Ｓｉ：０．
６％以下、Ｍｎ：１．０〜２．０％、Ｃｕ：２．０％以
下、Ｎｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．０％以下、Ｍｏ：
１．０％以下、Ｎｂ：０．１〜０．１５％、Ｖ：０．１
〜０．２％、Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１７５％、Ｐ
＋Ｓ≦０．１％を含み、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溶融亜鉛メッキ割れ特性
に優れた非調質高強度鋼。
成するためになされたもので、 （１）重量比でＣ：０．０８〜０．２０％、Ｓｉ：０．
６％以下、Ｍｎ：１．０〜２．０％、Ｃｕ：２．０％以
下、Ｎｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．０％以下、Ｍｏ：
１．０％以下、Ｎｂ：０．１〜０．１５％、Ｖ：０．１
〜０．２％、Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１７５％、Ｐ
＋Ｓ≦０．１％を含み、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溶融亜鉛メッキ割れ特性
に優れた非調質高強度鋼。
【０００７】（２）重量比でＴｉ：０．２％以下を含有
することを特徴とする（１）に記載の耐溶融亜鉛メッキ
割れ特性に優れた非調質高強度鋼。 （３）重量比でＣａ：０．００４％以下を添加すること
を特徴とする（１）または（２）に記載の耐溶融亜鉛メ
ッキ割れ特性に優れた非調質高強度鋼である。
することを特徴とする（１）に記載の耐溶融亜鉛メッキ
割れ特性に優れた非調質高強度鋼。 （３）重量比でＣａ：０．００４％以下を添加すること
を特徴とする（１）または（２）に記載の耐溶融亜鉛メ
ッキ割れ特性に優れた非調質高強度鋼である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者らは、０．１１Ｃ−０．
２５Ｓｉを基本成分として、Ｍｎ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉ添加
量を変化させ、さらにＣａを添加した鋼も含め、熱間圧
延により等辺厚山形鋼とし、それより図２に示す引張試
験片を採取し、常温引張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。
２５Ｓｉを基本成分として、Ｍｎ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉ添加
量を変化させ、さらにＣａを添加した鋼も含め、熱間圧
延により等辺厚山形鋼とし、それより図２に示す引張試
験片を採取し、常温引張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。
【０００９】その結果、Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ値によっ
て両者の関係が一義的に整理され、ボルト穴加工等がさ
れる高強度鋼においてはＮｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１
７５重量％を満足させる必要があることを知見した。
て両者の関係が一義的に整理され、ボルト穴加工等がさ
れる高強度鋼においてはＮｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１
７５重量％を満足させる必要があることを知見した。
【００１０】すなわち、図１中に示すように、Ｎｂ＋
０．５Ｖ＋Ｔｉ添加量が０．０６％の場合、メッキ浴中
引張における伸びは低く、高強度鋼では伸びが２０％以
下となるが、０．１７５％を越えるようになると、高強
度鋼においてもメッキ浴中引張における伸びは２０％以
上になる。更にＴｉもしくはＣａ又はＴｉ−Ｃａを複合
添加した場合に浴中引張伸びが増大するという効果が認
められた。
０．５Ｖ＋Ｔｉ添加量が０．０６％の場合、メッキ浴中
引張における伸びは低く、高強度鋼では伸びが２０％以
下となるが、０．１７５％を越えるようになると、高強
度鋼においてもメッキ浴中引張における伸びは２０％以
上になる。更にＴｉもしくはＣａ又はＴｉ−Ｃａを複合
添加した場合に浴中引張伸びが増大するという効果が認
められた。
【００１１】本発明鋼は、高炉−転炉、電気炉で製造可
能で、スラブ加熱温度１１００〜１３５０℃、圧延終了
温度８００℃以下で熱間圧延すれば、厚板、形鋼等の品
種にかかわらず優れた耐溶融亜鉛メッキ特性を確保する
ことができる。
能で、スラブ加熱温度１１００〜１３５０℃、圧延終了
温度８００℃以下で熱間圧延すれば、厚板、形鋼等の品
種にかかわらず優れた耐溶融亜鉛メッキ特性を確保する
ことができる。
【００１２】以下、添加成分の限定理由を説明する。 Ｃ：０．０８〜０．２０％ Ｃは強度を高めるのに必須の元素である。０．０８％未
満では高強度を得るのが困難で、０．２０％を越えると
鋼の靱性が著しく劣化するため、０．０８％以上、０．
２０％以下に限定した。
満では高強度を得るのが困難で、０．２０％を越えると
鋼の靱性が著しく劣化するため、０．０８％以上、０．
２０％以下に限定した。
【００１３】Ｓｉ：０．６％以下 Ｓｉはメッキ後の外観状況と関係しており、０．６％を
越えるとメッキ焼けが発生しやすくなる。よって、０．
６％以下に限定した。
越えるとメッキ焼けが発生しやすくなる。よって、０．
６％以下に限定した。
【００１４】Ｍｎ：１．０〜２．０％ 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％を越える
と焼き入れ性が高くなり粗いベイナイトが生成し、靱性
が著しく劣化するため、Ｍｎ：１．０％以上２．０％以
下に限定した。 Ｐ：不可避不純物レベル Ｐは粒界に偏析し、靱性を劣化するが、現状の精錬技術
で十分に低減されているため、上限値は限定しないが、
低いほど望ましい。 Ｓ：不可避不純物レベル Ｓは主に介在物の形態で鋼中に存在し、脆化により材質
の劣化を引き起こすが、現状の精錬技術では十分に低減
されているため、上限値は限定しないが、低いほど望ま
しい。
％未満では高強度を得るのが困難で、２．０％を越える
と焼き入れ性が高くなり粗いベイナイトが生成し、靱性
が著しく劣化するため、Ｍｎ：１．０％以上２．０％以
下に限定した。 Ｐ：不可避不純物レベル Ｐは粒界に偏析し、靱性を劣化するが、現状の精錬技術
で十分に低減されているため、上限値は限定しないが、
低いほど望ましい。 Ｓ：不可避不純物レベル Ｓは主に介在物の形態で鋼中に存在し、脆化により材質
の劣化を引き起こすが、現状の精錬技術では十分に低減
されているため、上限値は限定しないが、低いほど望ま
しい。
【００１５】しかし、Ｐ，Ｓは、母材の清浄性を確保す
るため、Ｐ＋Ｓ≦０．１％を満足させる必要がある。 Ｃｕ：２．０％以下 Ｃｕは鋼の強度を高めるのに有効な元素であるが、２．
０％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２．０％以下に限定した。 Ｎｉ：２．０％以下 Ｎｉは鋼の強度上昇ならびに靱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。 Ｃｒ：１．０％以下 Ｃｒは鋼の強度を高めるのに有効な元素であるが、１．
０％を越えて添加すると鋼の靱性を劣化させるため、
１．０％以下に限定した。 Ｍｏ：１．０％以下 Ｍｏは鋼の強度を高めるのに有効な元素であるが、１．
０％を越えて添加すると鋼の靱性を著しく劣化させるた
め、１．０％以下に限定した。 Ｔｉ：０．２％以下 Ｔｉは微量の添加で析出強化により鋼の強度を高め、ま
た耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた性質を示すため有
効な元素であるが、０．２％を越えて添加すると析出物
が粗くなり、鋼の靱性が著しく劣化するため、０．２％
以下を必要に応じて添加できるものとした。 Ｎｂ：０．１〜０．１５％、Ｖ：０．１〜０．２％ Ｎｂ、Ｖ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、Ｎｂ含有量が０．１〜０．
１５％の範囲を外れるか、またはＶ含有量が０．１〜
０．２％の範囲を外れて過剰に添加されると、鋼の靭性
を著しく劣化させるため、上記範囲に限定した。 Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１７５％ Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖはいずれも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、高強度を有し、耐溶融亜
鉛メッキ割れに優れた特性を示す条件として、Ｎｂ＋
０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１７５％の関係式を満足させるも
のとする。なお、これらのうち２種以上を必要に応じて
添加できるものとする。 Ｃａ：０．００４％以下 Ｃａは添加することで耐溶融亜鉛メッキ割れ特性を著し
く改善することができる唯一の元素である。しかし、
０．００４％を越えて添加すると、Ｃａ−Ｏ−Ｓのクラ
スターが発生し、鋼の清浄性が低下してしまう。従っ
て、Ｃａを０．００４％以下に限定した。 Ａｌ： Ａｌは本発明においては脱酸のために添加する場合もあ
り、その場合は通常の添加量（０．００５〜０．６０
％）とする。型鋼などでＳｉ脱酸においては不可避不純
物として扱う。
るため、Ｐ＋Ｓ≦０．１％を満足させる必要がある。 Ｃｕ：２．０％以下 Ｃｕは鋼の強度を高めるのに有効な元素であるが、２．
０％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２．０％以下に限定した。 Ｎｉ：２．０％以下 Ｎｉは鋼の強度上昇ならびに靱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。 Ｃｒ：１．０％以下 Ｃｒは鋼の強度を高めるのに有効な元素であるが、１．
０％を越えて添加すると鋼の靱性を劣化させるため、
１．０％以下に限定した。 Ｍｏ：１．０％以下 Ｍｏは鋼の強度を高めるのに有効な元素であるが、１．
０％を越えて添加すると鋼の靱性を著しく劣化させるた
め、１．０％以下に限定した。 Ｔｉ：０．２％以下 Ｔｉは微量の添加で析出強化により鋼の強度を高め、ま
た耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた性質を示すため有
効な元素であるが、０．２％を越えて添加すると析出物
が粗くなり、鋼の靱性が著しく劣化するため、０．２％
以下を必要に応じて添加できるものとした。 Ｎｂ：０．１〜０．１５％、Ｖ：０．１〜０．２％ Ｎｂ、Ｖ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、Ｎｂ含有量が０．１〜０．
１５％の範囲を外れるか、またはＶ含有量が０．１〜
０．２％の範囲を外れて過剰に添加されると、鋼の靭性
を著しく劣化させるため、上記範囲に限定した。 Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１７５％ Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖはいずれも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、高強度を有し、耐溶融亜
鉛メッキ割れに優れた特性を示す条件として、Ｎｂ＋
０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１７５％の関係式を満足させるも
のとする。なお、これらのうち２種以上を必要に応じて
添加できるものとする。 Ｃａ：０．００４％以下 Ｃａは添加することで耐溶融亜鉛メッキ割れ特性を著し
く改善することができる唯一の元素である。しかし、
０．００４％を越えて添加すると、Ｃａ−Ｏ−Ｓのクラ
スターが発生し、鋼の清浄性が低下してしまう。従っ
て、Ｃａを０．００４％以下に限定した。 Ａｌ： Ａｌは本発明においては脱酸のために添加する場合もあ
り、その場合は通常の添加量（０．００５〜０．６０
％）とする。型鋼などでＳｉ脱酸においては不可避不純
物として扱う。
【００１６】
【実施例】表１に実施例を示す。本発明鋼は、例えばス
ラブ加熱温度１１００〜１３５０℃、圧延終了温度８５
０℃以下の条件の熱間圧延により製造されるが、実施例
ではいずれの鋼も等辺等厚山形鋼に圧延した。表中のメ
ッキ割れの有無の項は、圧延した山形鋼に実際の施工と
同様に、接合用ボルトの穴開け加工を施した後に溶融亜
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。
ラブ加熱温度１１００〜１３５０℃、圧延終了温度８５
０℃以下の条件の熱間圧延により製造されるが、実施例
ではいずれの鋼も等辺等厚山形鋼に圧延した。表中のメ
ッキ割れの有無の項は、圧延した山形鋼に実際の施工と
同様に、接合用ボルトの穴開け加工を施した後に溶融亜
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。
【００１７】１−３は低Ｃのため強度が低くなってい
る。また、１−６は低Ｍｎのため強度が低めとなってい
る。１−１２はＮｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ値が０．１７５％
を下回るため、強度レベルは７８０ＭＰａ級であるが、
穴開け加工部に割れが発生している。
る。また、１−６は低Ｍｎのため強度が低めとなってい
る。１−１２はＮｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ値が０．１７５％
を下回るため、強度レベルは７８０ＭＰａ級であるが、
穴開け加工部に割れが発生している。
【００１８】１−５，１−７，１−８，１−９，１−１
０，１−１１，１−１３，１−１４，１−１５のそれぞ
れは、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｖの添加量が高く、強度が９００ＭＰａ以上と高す
ぎるため、割れが生じている。
０，１−１１，１−１３，１−１４，１−１５のそれぞ
れは、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｖの添加量が高く、強度が９００ＭＰａ以上と高す
ぎるため、割れが生じている。
【００１９】１−１６はＣａ添加量が高く、鋼の清浄性
が劣るため、強度は７８０ＭＰａレベルであるが、割れ
が発生している。一方、１−１，１−２，１−１７，１
−１８，１−１９，１−２０は供試鋼の成分が全て本発
明の範囲を満たしているため、強度が７８０ＭＰａ以上
と高く、割れの発生も認められない。
が劣るため、強度は７８０ＭＰａレベルであるが、割れ
が発生している。一方、１−１，１−２，１−１７，１
−１８，１−１９，１−２０は供試鋼の成分が全て本発
明の範囲を満たしているため、強度が７８０ＭＰａ以上
と高く、割れの発生も認められない。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、鉄塔や橋梁等の構造物
部材でボルト穴加工等をした後、溶融亜鉛メッキ処理さ
れてもボルト穴加工部等で割れを生じない耐溶融亜鉛メ
ッキ割れ特性に優れた非調質高強度鋼を提供することが
できる。
部材でボルト穴加工等をした後、溶融亜鉛メッキ処理さ
れてもボルト穴加工部等で割れを生じない耐溶融亜鉛メ
ッキ割れ特性に優れた非調質高強度鋼を提供することが
できる。
【図１】鋼材の常温強度ＴＳ（ＭＰａ）とメッキ浴中引
張試験の伸び（ｙ）との関係を示す図。
張試験の伸び（ｙ）との関係を示す図。
【図２】溶融亜鉛中における母材の脆化を調べるための
引張試験片を示す図である。
引張試験片を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量比でＣ：０．０８〜０．２０％、Ｓ
ｉ：０．６％以下、Ｍｎ：１．０〜２．０％、Ｃｕ：
２．０％以下、Ｎｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．０％以
下、Ｍｏ：１．０％以下、Ｎｂ：０．１〜０．１５％、
Ｖ：０．１〜０．２％、Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．１
７５％、Ｐ＋Ｓ≦０．１％を含み、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溶融亜鉛メッ
キ割れ特性に優れた非調質高強度鋼。 - 【請求項２】 重量比でＴｉ：０．２％以下を含有する
ことを特徴とする請求項１記載の耐溶融亜鉛メッキ割れ
特性に優れた非調質高強度鋼。 - 【請求項３】 重量比でＣａ：０．００４％以下を添加
することを特徴とする請求項１または請求項２記載の耐
溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた非調質高強度鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26310696A JPH10110236A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた非調質高強度鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26310696A JPH10110236A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた非調質高強度鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10110236A true JPH10110236A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17384918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26310696A Pending JPH10110236A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた非調質高強度鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10110236A (ja) |
-
1996
- 1996-10-03 JP JP26310696A patent/JPH10110236A/ja active Pending
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