JPH10310844A - 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた非調質高強度山形鋼 - Google Patents
耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた非調質高強度山形鋼Info
- Publication number
- JPH10310844A JPH10310844A JP9120896A JP12089697A JPH10310844A JP H10310844 A JPH10310844 A JP H10310844A JP 9120896 A JP9120896 A JP 9120896A JP 12089697 A JP12089697 A JP 12089697A JP H10310844 A JPH10310844 A JP H10310844A
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- Japan
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- angle iron
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- Pending
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】母材の組織制御により耐溶融亜鉛メッキ割れ特
性に優れた非調質型高強度山形鋼を提供する。 【解決手段】主たる組織がフェライトとベイナイトの混
合組織からなることを特徴とする母材部の耐溶融亜鉛メ
ッキ割れ特性に優れた非調質高強度山形鋼。
性に優れた非調質型高強度山形鋼を提供する。 【解決手段】主たる組織がフェライトとベイナイトの混
合組織からなることを特徴とする母材部の耐溶融亜鉛メ
ッキ割れ特性に優れた非調質高強度山形鋼。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鉄塔に用いられ、防
錆のために溶融亜鉛メッキを施される耐溶融亜鉛メッキ
割れ性に優れた非調質高強度山形鋼に関する。
錆のために溶融亜鉛メッキを施される耐溶融亜鉛メッキ
割れ性に優れた非調質高強度山形鋼に関する。
【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。鉄塔用の山形鋼(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、
690MPa以上の高強度山形鋼ではメッキ時にボルト
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。鉄塔用の山形鋼(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、
690MPa以上の高強度山形鋼ではメッキ時にボルト
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号公報、特開昭59−1
1316号公報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号公報、特開昭59−1
1316号公報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、母材の組織制御
により耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた非調質型高強
度山形鋼を提供することを目的とするものである。
を根本的に解決するためのものであり、母材の組織制御
により耐溶融亜鉛メッキ割れ特性に優れた非調質型高強
度山形鋼を提供することを目的とするものである。
【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)主たる組織がフェライトとベイナイトの混合組織
からなることを特徴とする母材部の耐溶融亜鉛メッキ割
れ特性に優れた非調質高強度山形鋼。 (2)(1)において、Ceq:0.35〜0.65を
満たすことを特徴とする非調質高強度山形鋼である。
成するためになされたもので、 (1)主たる組織がフェライトとベイナイトの混合組織
からなることを特徴とする母材部の耐溶融亜鉛メッキ割
れ特性に優れた非調質高強度山形鋼。 (2)(1)において、Ceq:0.35〜0.65を
満たすことを特徴とする非調質高強度山形鋼である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明者らは、C、Mn量を変化
させ、さらにTi、Nb、V添加量を変化させた鋼を熱
間圧延した山形鋼より、図1に示す引張試験法を採取
し、常温引張強度とメッキ浴引張時の伸びとの関係を組
織の観点から検討した。図2に検討結果を示す。以下、
主たる組織がフェライトとベイナイトで構成されている
ものを、“フェライト−ベイナイト組織”と略称し、主
たる組織がフェライトとパーライト組織で構成されてい
るものを、“フェライト−パーライト組織”と略称す
る。
させ、さらにTi、Nb、V添加量を変化させた鋼を熱
間圧延した山形鋼より、図1に示す引張試験法を採取
し、常温引張強度とメッキ浴引張時の伸びとの関係を組
織の観点から検討した。図2に検討結果を示す。以下、
主たる組織がフェライトとベイナイトで構成されている
ものを、“フェライト−ベイナイト組織”と略称し、主
たる組織がフェライトとパーライト組織で構成されてい
るものを、“フェライト−パーライト組織”と略称す
る。
【0007】図2から、常温強度とメッキ浴引張時の伸
びは組織により大きく異なり、フェライト−パーライト
組織に比べフェライト−ベイナイト組織では同一強度で
比較した場合、伸びが著しく向上することを見出した。
びは組織により大きく異なり、フェライト−パーライト
組織に比べフェライト−ベイナイト組織では同一強度で
比較した場合、伸びが著しく向上することを見出した。
【0008】その結果、溶融亜鉛メッキ時に母材部での
割れが防止される目安となる浴中引張での伸び15%以
上が高強度においても確保できることが判明した。本発
明は主たる組織がフェライトとベイナイトの混合組織で
あれば効果が認められるがベイナイトの分率は15%〜
80%が望ましい。また構造用鋼としての使用を考慮し
た場合、Ceq:0.35〜0.65以下の成分範囲が
望ましい。また、何らかの溶接の必要:治具の取付け等
が考慮される場合は、更にPcm:0.18〜0.35
とする。そして、添加する化学成分の好適な範囲は以下
のとおりである。
割れが防止される目安となる浴中引張での伸び15%以
上が高強度においても確保できることが判明した。本発
明は主たる組織がフェライトとベイナイトの混合組織で
あれば効果が認められるがベイナイトの分率は15%〜
80%が望ましい。また構造用鋼としての使用を考慮し
た場合、Ceq:0.35〜0.65以下の成分範囲が
望ましい。また、何らかの溶接の必要:治具の取付け等
が考慮される場合は、更にPcm:0.18〜0.35
とする。そして、添加する化学成分の好適な範囲は以下
のとおりである。
【0009】C:0.08〜0.20%(以下%は重量
%を示す) 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%以下に限定するのがよい。
%を示す) 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%以下に限定するのがよい。
【0010】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%以下に限定するのがよい。
越えるとメッキ焼けが発生しやすくなる。よって、0.
6%以下に限定するのがよい。
【0011】Mn:1.2〜2.5% Mnは強度、靱性の面から必須の元素であるが、1.2
%未満では他の合金元素と組合せてもベイナイトを形成
させることが難しく、2.5%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:1.2%以上2.5%以下に限定するの
がよい。
%未満では他の合金元素と組合せてもベイナイトを形成
させることが難しく、2.5%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:1.2%以上2.5%以下に限定するの
がよい。
【0012】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。
【0013】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。
【0014】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%以下に限定するのがよい。
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%以下に限定するのがよい。
【0015】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%以下に限定するのがよ
い。
るが、経済性を考慮し、2.0%以下に限定するのがよ
い。
【0016】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%以下に限定するのがよい。
0%を越えて添加すると鋼の靱性を劣化させるため、
1.0%以下に限定するのがよい。
【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%以下に限定するのがよい。
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%以下に限定するのがよい。
【0018】Ti:0.005〜0.20% Tiは組織の微細化に有効であり、また微量の添加で析
出強化により鋼の強度を高める。0.005%未満の添
加ではその効果は認められず、0.20%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、0.005〜0.20%に限定するのがよい。
出強化により鋼の強度を高める。0.005%未満の添
加ではその効果は認められず、0.20%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、0.005〜0.20%に限定するのがよい。
【0019】Nb:0.20%以下、V:0.20%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、0.20%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0.20
%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。
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、0.20%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0.20
%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。
【0020】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%以下に限定するのがよい。
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%以下に限定するのがよい。
【0021】Al:0.005〜0.60% 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。形鋼などでSi脱酸においては不可避不純
物として扱う。
り、その場合は通常の添加量(0.005〜0.60
%)とする。形鋼などでSi脱酸においては不可避不純
物として扱う。
【0022】B:不可避不純物レベル Bは鋼の焼き入れ性を著しく向上させる一方、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
された場合には2ppm以下に管理されている。本発明
鋼は原則として溶接施工を対象とせず、ボルト穴加工程
度であり、Bの上限値5ppm程度の管理とする。しか
し、低いほど望ましい。
耐溶融亜鉛メッキ割れ性を著しく劣化させるため、溶接
された場合には2ppm以下に管理されている。本発明
鋼は原則として溶接施工を対象とせず、ボルト穴加工程
度であり、Bの上限値5ppm程度の管理とする。しか
し、低いほど望ましい。
【0023】
[実施例1]各鋼を1250℃に加熱後、熱間圧延した
350×350×35の等辺等厚山形鋼について、組
織、常温での強度、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。その結果を表1に示す。
実施例No.1〜10はいずれも本発明を満足するフェ
ライト−ベイナイト組織を有しているため690MPa
以上のTSを有しかつ穴開け加工部に割れは全く認めら
れない。これに対し比較例No.12〜13はいずれも
フェライト−パーライト組織を有しているため、実施例
No.1〜10に比べTSが低いにもかかわらず穴開け
加工部に割れが発生している。
350×350×35の等辺等厚山形鋼について、組
織、常温での強度、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。その結果を表1に示す。
実施例No.1〜10はいずれも本発明を満足するフェ
ライト−ベイナイト組織を有しているため690MPa
以上のTSを有しかつ穴開け加工部に割れは全く認めら
れない。これに対し比較例No.12〜13はいずれも
フェライト−パーライト組織を有しているため、実施例
No.1〜10に比べTSが低いにもかかわらず穴開け
加工部に割れが発生している。
【0024】[実施例2]各鋼を1270℃に加熱し、
250×250×25の等辺等厚山形鋼を熱間圧延後種
々の冷却速度で冷却した場合について、組織、常温での
強度、溶融亜鉛メッキ時の穴開け加工部からの割れの有
無を調べた。その結果を表2に示す。比較例No.1
4、17、20はいずれも放冷材でフェライトーパーラ
イト組織を有しているため、メッキに伴う割れが発生し
ている。これに対し実施例No.15、16、18、1
9、21、22はこれらの鋼に加速冷却を適用し、組織
をフェライト−ベイナイトとした鋼板であり、高強度化
にもかかわらずメッキに伴う割れが抑制されている。
250×250×25の等辺等厚山形鋼を熱間圧延後種
々の冷却速度で冷却した場合について、組織、常温での
強度、溶融亜鉛メッキ時の穴開け加工部からの割れの有
無を調べた。その結果を表2に示す。比較例No.1
4、17、20はいずれも放冷材でフェライトーパーラ
イト組織を有しているため、メッキに伴う割れが発生し
ている。これに対し実施例No.15、16、18、1
9、21、22はこれらの鋼に加速冷却を適用し、組織
をフェライト−ベイナイトとした鋼板であり、高強度化
にもかかわらずメッキに伴う割れが抑制されている。
【0025】以上のように本発明は主たる組織がフェラ
イトとベイナイトの混合組織であればよく、実施例の組
織、製造条件にこだわる必要はない。合金設計、製造条
件の選定によって上述の組織が得られれば本発明の効果
は達成できる。
イトとベイナイトの混合組織であればよく、実施例の組
織、製造条件にこだわる必要はない。合金設計、製造条
件の選定によって上述の組織が得られれば本発明の効果
は達成できる。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、鉄塔などで防錆のため
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
発生しない山形鋼を提供することができる。
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
発生しない山形鋼を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】溶融亜鉛中における母材の引張試験法を示す
図。
図。
【図2】常温強度と溶融Zn中引張時の伸びの関係に及
ぼすミクロ組織の影響を示す図。
ぼすミクロ組織の影響を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 主たる組織がフェライトとベイナイトの
混合組織からなることを特徴とする母材部の耐溶融亜鉛
メッキ割れ特性に優れた非調質高強度山形鋼。 - 【請求項2】 Ceq:0.35〜0.65を満たすこ
とを特徴とする請求項1に記載の非調質高強度山形鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120896A JPH10310844A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた非調質高強度山形鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120896A JPH10310844A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた非調質高強度山形鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10310844A true JPH10310844A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=14797686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9120896A Pending JPH10310844A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた非調質高強度山形鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10310844A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101974722A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-02-16 | 河北钢铁股份有限公司唐山分公司 | 一种用于制造混凝土搅拌车罐体的钢板及生产方法 |
| CN120174256A (zh) * | 2025-04-24 | 2025-06-20 | 石横特钢集团有限公司 | 一种高精度铁塔用电力角钢及其生产方法 |
-
1997
- 1997-05-12 JP JP9120896A patent/JPH10310844A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101974722A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-02-16 | 河北钢铁股份有限公司唐山分公司 | 一种用于制造混凝土搅拌车罐体的钢板及生产方法 |
| CN120174256A (zh) * | 2025-04-24 | 2025-06-20 | 石横特钢集团有限公司 | 一种高精度铁塔用电力角钢及其生产方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040520 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040525 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041005 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |