JPH10110241A - 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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- JPH10110241A JPH10110241A JP26310796A JP26310796A JPH10110241A JP H10110241 A JPH10110241 A JP H10110241A JP 26310796 A JP26310796 A JP 26310796A JP 26310796 A JP26310796 A JP 26310796A JP H10110241 A JPH10110241 A JP H10110241A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】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 【解決手段】重量比でＣ：０．０８〜０．２０％，Ｓ
ｉ：０．６０％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，Ｔｉ：０．０８〜０．１５
％、Ｐ＋Ｓ≦０．１％、残部Ｆｅ及び不可避不純物から
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
質型高張力鋼を提供する 【解決手段】重量比でＣ：０．０８〜０．２０％，Ｓ
ｉ：０．６０％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，Ｔｉ：０．０８〜０．１５
％、Ｐ＋Ｓ≦０．１％、残部Ｆｅ及び不可避不純物から
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
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非調質高強度鋼に関する。
材として用いられる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
高強度鋼材が様々な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。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、６９
０ＭＰａ以上の高強度形鋼ではメッキ時に形鋼のボルト
接合のための穴開け部からのメッキ割れが生じ高強度化
の大きな妨げとなっている。
高強度鋼材が様々な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。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、６９
０ＭＰａ以上の高強度形鋼ではメッキ時に形鋼のボルト
接合のための穴開け部からのメッキ割れが生じ高強度化
の大きな妨げとなっている。
【０００３】溶融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、特開昭５９−１１３
１６号等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高強度鋼に関
しての知見は少ないのが現状である。
来より特開昭５８−８４９５９号、特開昭５９−１１３
１６号等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高強度鋼に関
しての知見は少ないのが現状である。
【０００４】
【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。
【０００５】
【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：０．６０％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，Ｔｉ：
０．０８〜０．１５％、Ｐ＋Ｓ≦０．１％、残部Ｆｅ及
び不可避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、（２）重量比で
さらにＮｂ：０．１％以下，Ｖ：０．１％以下の１種ま
たは２種以上を含有し、かつＮｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧
０．０８％を満たすことを特徴とする（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）重量比でさらにＣａ：０．００４％以下を含有す
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。
成するためになされたもので、（１）重量比でＣ：０．
０８〜０．２０％，Ｓｉ：０．６０％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，Ｔｉ：
０．０８〜０．１５％、Ｐ＋Ｓ≦０．１％、残部Ｆｅ及
び不可避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、（２）重量比で
さらにＮｂ：０．１％以下，Ｖ：０．１％以下の１種ま
たは２種以上を含有し、かつＮｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧
０．０８％を満たすことを特徴とする（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）重量比でさらにＣａ：０．００４％以下を含有す
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。
【０００６】
【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、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ添加量を変
化させたもの、さらにＣａを添加した鋼を、熱間圧延に
より等辺等厚山形鋼とし、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、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ添加量を変
化させたもの、さらにＣａを添加した鋼を、熱間圧延に
より等辺等厚山形鋼とし、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。
【０００７】その結果、Ｔｉ量によって両者の関係が整
理され、Ｔｉ≧０．０８％の場合、溶融亜鉛メッキによ
り発生するボルト穴加工部での割れが防止される目安と
なっている浴中引張での伸び２０％以上が、高強度鋼に
おいても確保されることが判明した。
理され、Ｔｉ≧０．０８％の場合、溶融亜鉛メッキによ
り発生するボルト穴加工部での割れが防止される目安と
なっている浴中引張での伸び２０％以上が、高強度鋼に
おいても確保されることが判明した。
【０００８】すなわち、図１中に示すように、Ｔｉ量が
０．０６％と低い場合、メッキ浴中引張における伸びは
低く、高強度側では伸びが２０％以下になるが、０．０
８％を越えるようになると、高強度鋼においても伸びは
２０％以上になる。更にＣａを添加した場合、浴中引張
伸びは改善される。Ｎｂ，Ｖの一種または二種を添加し
た場合もＣａの添加ほどではないものの改善効果が認め
られる。
０．０６％と低い場合、メッキ浴中引張における伸びは
低く、高強度側では伸びが２０％以下になるが、０．０
８％を越えるようになると、高強度鋼においても伸びは
２０％以上になる。更にＣａを添加した場合、浴中引張
伸びは改善される。Ｎｂ，Ｖの一種または二種を添加し
た場合もＣａの添加ほどではないものの改善効果が認め
られる。
【０００９】また、本発明鋼でＮｂ，Ｖ，Ｔｉを添加す
る場合、Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．０８％で強度６９
０ＭＰａ以上が得られることが確認された。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８５０℃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。
る場合、Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．０８％で強度６９
０ＭＰａ以上が得られることが確認された。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８５０℃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。
【００１０】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。
【００１１】Ｓｉ：０．６０％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。
【００１２】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。
％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。
【００１３】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。
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。
【００１４】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。
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。
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。
【００１６】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。
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。
【００１７】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。
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。
【００１８】Ｔｉ：０．０８〜０．１５％ 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、０．０８％未満の添加ではその効果
は認められず、０．１５％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、０．０８〜
０．１５％に限定した。
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、０．０８％未満の添加ではその効果
は認められず、０．１５％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、０．０８〜
０．１５％に限定した。
【００１９】Ｎｂ：０．１％以下、Ｖ：０．１％以下 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、０．１％を越えて添加する
と鋼の靱性を著しく劣化するため、いずれも０．１％以
下に限定し、１種または２種を必要に応じて添加できる
ものとした。
るのに有効な元素であるが、０．１％を越えて添加する
と鋼の靱性を著しく劣化するため、いずれも０．１％以
下に限定し、１種または２種を必要に応じて添加できる
ものとした。
【００２０】これらの元素を添加する場合、高強度と共
に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≧０．０８％を満足させるも
のとする。
に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≧０．０８％を満足させるも
のとする。
【００２１】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元素である。しかし、０．００
４％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。
く改善することができる元素である。しかし、０．００
４％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。
【００２２】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。
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。
【００２３】
【実施例】表１に実施例を示す。本発明鋼は、熱間圧延
（例えばスラブ加熱温度１１００〜１３５０℃、圧延終
了温度８５０℃以下）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。１−３は低Ｃのため、強
度が低目となっている。また、１−１２は低Ｔｉのため
強度レベルが６９０ＭＰａ級であるが、穴開け加工部に
割れが発生している。１−５，１−７，１−８，１−
９，１−１０，１−１１，１−１３，１−１４，１−１
５はそれぞれＳｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔ
ｉ，Ｎｂ，Ｖの添加量が高く、強度が８１０ＭＰａ以上
と高すぎるため、割れが生じている。１−１６はＣａ添
加量が高く、鋼の清浄性が劣るため、強度は６９０ＭＰ
ａレベルであるが割れが発生している。一方、１−１，
１−２，１−６，１−１７，１−１８，１−１９，１−
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、高強度でかつ割れの発生も認められない。
（例えばスラブ加熱温度１１００〜１３５０℃、圧延終
了温度８５０℃以下）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。１−３は低Ｃのため、強
度が低目となっている。また、１−１２は低Ｔｉのため
強度レベルが６９０ＭＰａ級であるが、穴開け加工部に
割れが発生している。１−５，１−７，１−８，１−
９，１−１０，１−１１，１−１３，１−１４，１−１
５はそれぞれＳｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔ
ｉ，Ｎｂ，Ｖの添加量が高く、強度が８１０ＭＰａ以上
と高すぎるため、割れが生じている。１−１６はＣａ添
加量が高く、鋼の清浄性が劣るため、強度は６９０ＭＰ
ａレベルであるが割れが発生している。一方、１−１，
１−２，１−６，１−１７，１−１８，１−１９，１−
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、高強度でかつ割れの発生も認められない。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、鉄塔、橋梁で防錆のた
め溶融亜鉛メッキが施されても、ボルト穴加工部等で割
れが発生しない鋼材を提供することができる。
め溶融亜鉛メッキが施されても、ボルト穴加工部等で割
れが発生しない鋼材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【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引張試験片を示す
図。
図。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量比でＣ：０．０８〜０．２０％，Ｓ
ｉ：０．６０％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，Ｔｉ：０．０８〜０．１５
％、Ｐ＋Ｓ≦０．１％、残部Ｆｅ及び不可避不純物から
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】 重量比でさらにＮｂ：０．１％以下，
Ｖ：０．１％以下の１種または２種以上を含有し、かつ
Ｎｂ＋０．５Ｖ＋Ｔｉ≧０．０８％を満たすことを特徴
とする請求項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。 - 【請求項３】 重量比でさらにＣａ：０．００４％以下
を含有することを特徴とする請求項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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26310796A JPH10110241A (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 |
|---|---|---|---|
| JP26310796A JPH10110241A (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 |
|---|---|
| JPH10110241A true JPH10110241A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17384934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26310796A Pending JPH10110241A (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) | JPH10110241A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108660395A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-16 | 东北大学 | 一种690MPa级低碳中锰高强度中厚板及淬火-动态配分生产工艺制备方法 |
-
1996
- 1996-10-03 JP JP26310796A patent/JPH10110241A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108660395A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-16 | 东北大学 | 一种690MPa级低碳中锰高强度中厚板及淬火-动态配分生产工艺制备方法 |
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