JPH1096043A - 耐亜鉛めっき割れ性に優れた建築構造用耐火鋼材とその製造方法 - Google Patents
耐亜鉛めっき割れ性に優れた建築構造用耐火鋼材とその製造方法Info
- Publication number
- JPH1096043A JPH1096043A JP25133796A JP25133796A JPH1096043A JP H1096043 A JPH1096043 A JP H1096043A JP 25133796 A JP25133796 A JP 25133796A JP 25133796 A JP25133796 A JP 25133796A JP H1096043 A JPH1096043 A JP H1096043A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel
- galvanization
- weight
- resistance
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶接熱影響部靱性、耐亜鉛めっき割れ性に優
れた建築構造用耐火鋼材とその製造方法を提案する。 【解決手段】 MoおよびＶ、Ｎを適正量添加し、Ti、RE
M 、Ｂ、Ca、Zrのうちの１種又は２種以上添加すること
により、耐火強度および耐亜鉛めっき割れ性が向上す
る。必要に応じ、Cu、Ni、Cr、Nbを添加してもよい。熱
間圧延後冷却速度を空冷冷却速度以上（Ｖ／Ｎ）×3.5
以下とし、冷却停止温度を（Ａr3−200 ℃)以上とする
冷却を施す。
れた建築構造用耐火鋼材とその製造方法を提案する。 【解決手段】 MoおよびＶ、Ｎを適正量添加し、Ti、RE
M 、Ｂ、Ca、Zrのうちの１種又は２種以上添加すること
により、耐火強度および耐亜鉛めっき割れ性が向上す
る。必要に応じ、Cu、Ni、Cr、Nbを添加してもよい。熱
間圧延後冷却速度を空冷冷却速度以上（Ｖ／Ｎ）×3.5
以下とし、冷却停止温度を（Ａr3−200 ℃)以上とする
冷却を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、耐火被覆を簡略
化あるいは省略しても火災時に十分な強度を有する建築
構造用耐火鋼に関し、とくに耐亜鉛めっき割れ性を付与
した建築構造用耐火鋼材とその製造方法に関する。
化あるいは省略しても火災時に十分な強度を有する建築
構造用耐火鋼に関し、とくに耐亜鉛めっき割れ性を付与
した建築構造用耐火鋼材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄骨構造の建築構造物には、例えば、JI
S G3136 の建築構造用圧延鋼材（SN規格）に準拠して熱
間圧延により製造された、厚鋼板、熱延鋼板、形鋼ある
いは鋼管が部材として多量に用いられている。一般的に
は、圧延Ｈ形鋼や鋼管は、熱間圧延のまま部材として使
用されるが、厚鋼板、熱延鋼板は、溶接Ｈ形鋼、ボック
ス柱、冷間成形コラム、溶接軽量Ｈ形鋼等の部材に加工
されて用いられている。
S G3136 の建築構造用圧延鋼材（SN規格）に準拠して熱
間圧延により製造された、厚鋼板、熱延鋼板、形鋼ある
いは鋼管が部材として多量に用いられている。一般的に
は、圧延Ｈ形鋼や鋼管は、熱間圧延のまま部材として使
用されるが、厚鋼板、熱延鋼板は、溶接Ｈ形鋼、ボック
ス柱、冷間成形コラム、溶接軽量Ｈ形鋼等の部材に加工
されて用いられている。
【０００３】近年、建築基準法が改正されて、鋼材の高
温における強度に応じ耐火被覆を簡略化あるいは省略で
きるようになった。例えば、鋼材が 600℃において常温
の規格降伏強度の2/3 以上の高温耐力を有する場合に
は、耐火被覆を省略し、裸使用が可能になると言われて
いる。特に、耐火性能を付与した鋼材を利用することに
より、施工工数の削除、建設コストの低減、有効空間の
拡大などの大きな効果を生じる。
温における強度に応じ耐火被覆を簡略化あるいは省略で
きるようになった。例えば、鋼材が 600℃において常温
の規格降伏強度の2/3 以上の高温耐力を有する場合に
は、耐火被覆を省略し、裸使用が可能になると言われて
いる。特に、耐火性能を付与した鋼材を利用することに
より、施工工数の削除、建設コストの低減、有効空間の
拡大などの大きな効果を生じる。
【０００４】このような耐火性能を付与した鋼材とし
て、例えば特公平８− 32945号公報に、Ｖを 0.005〜
0.2％含有し、炭素当量（ Ceq＝Ｃ＋Mn/6＋Si/24 ＋Ni/
40 ＋Cr/5＋Ｖ/14 ）を0.35〜0.50％とする耐火強度の
優れた建築構造用鋼材が提案されている。しかしなが
ら、耐火被覆を省略した場合には、耐食性の観点から鋼
材に溶融亜鉛めっき処理を施す必要がある。すでに提案
されている耐火鋼材では、溶融亜鉛めっき処理に際し
て、母材あるいは溶接熱影響部に亜鉛めっき割れを生じ
るという問題が残されており、耐亜鉛めっき割れ性に優
れた耐火鋼が要望されていた。
て、例えば特公平８− 32945号公報に、Ｖを 0.005〜
0.2％含有し、炭素当量（ Ceq＝Ｃ＋Mn/6＋Si/24 ＋Ni/
40 ＋Cr/5＋Ｖ/14 ）を0.35〜0.50％とする耐火強度の
優れた建築構造用鋼材が提案されている。しかしなが
ら、耐火被覆を省略した場合には、耐食性の観点から鋼
材に溶融亜鉛めっき処理を施す必要がある。すでに提案
されている耐火鋼材では、溶融亜鉛めっき処理に際し
て、母材あるいは溶接熱影響部に亜鉛めっき割れを生じ
るという問題が残されており、耐亜鉛めっき割れ性に優
れた耐火鋼が要望されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、JIS G3136
に規定される強度、靱性および溶接性を満足することは
勿論、さらに建築構造用鋼材として要求される溶接熱影
響部の靱性、耐歪時効性に優れ、かつ 600℃における強
度および耐亜鉛めっき割れ性の優れた建築構造用耐火鋼
材とその製造方法を提案することを目的とする。
に規定される強度、靱性および溶接性を満足することは
勿論、さらに建築構造用鋼材として要求される溶接熱影
響部の靱性、耐歪時効性に優れ、かつ 600℃における強
度および耐亜鉛めっき割れ性の優れた建築構造用耐火鋼
材とその製造方法を提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課
題、特に耐火鋼における耐亜鉛めっき割れ性の向上を解
決するために鋭意検討した結果、 ＶとＮを適正量添加し、ＶＮを適正量析出させること
により、ＶＮがフェライトおよびパーライトの変態核と
なり、組織の微細化を促進し、さらに、パーライトバン
ド生成の抑制によりパーライト（第２相）組織の均一分
散が図れ、耐亜鉛めっき割れ性が著しく向上すること、 ＶＮの適正析出は、熱間圧延後の冷却速度と冷却停止
温度の最適化が重要であること、という知見を新規に見
出した。
題、特に耐火鋼における耐亜鉛めっき割れ性の向上を解
決するために鋭意検討した結果、 ＶとＮを適正量添加し、ＶＮを適正量析出させること
により、ＶＮがフェライトおよびパーライトの変態核と
なり、組織の微細化を促進し、さらに、パーライトバン
ド生成の抑制によりパーライト（第２相）組織の均一分
散が図れ、耐亜鉛めっき割れ性が著しく向上すること、 ＶＮの適正析出は、熱間圧延後の冷却速度と冷却停止
温度の最適化が重要であること、という知見を新規に見
出した。
【０００７】本発明は、上記知見をもとに強度、靱性、
溶接性、溶接熱影響部の靱性、歪時効性を考慮して完成
されたものである。すなわち、本発明は、重量％で、
Ｃ：0.01〜0.15％、Si： 0.6％以下、Mn：0.5〜 1.6
％、Ｐ： 0.030％以下、Ｓ： 0.030％以下、Al： 0.005
〜0.05％、Mo： 0.2〜 0.7％、Ｖ：0.01〜0.15％、Ｎ：
0.0050〜0.0120％を含み、さらにTi：0.001〜 0.030
％、 REM： 0.001〜 0.030％、Ｂ：0.0005〜0.0030％、
Ca：0.0005〜0.0030％、Zr： 0.001〜0.05％のうちから
選ばれた１種または２種以上を含有し、残部Feおよび不
可避的不純物からなることを特徴とする耐亜鉛めっき割
れ性に優れた建築構造用耐火鋼材であり、また、本発明
は、重量％で、Ｃ：0.01〜0.15％、Si： 0.6％以下、
Mn： 0.5〜 1.6％、Ｐ： 0.030％以下、Ｓ： 0.030％以
下、Al： 0.005〜0.05％、Mo： 0.2〜 0.7％、Ｖ：0.01
〜0.15％、Ｎ：0.0050〜0.0120％およびTi： 0.001〜
0.030％、 REM： 0.001〜 0.030％、Ｂ：0.0005〜0.003
0％、Ca：0.0005〜0.0030％、Zr： 0.001〜0.05％のう
ちから選ばれた１種または２種以上を含み、さらにCu：
0.05〜 0.5％、Ni：0.05〜 0.5％、Cr：0.05〜 0.5％、
Nb： 0.005〜0.030 ％のうちから選ばれた１種または２
種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる
ことを特徴とする耐亜鉛めっき割れ性に優れた建築構造
用耐火鋼材である。
溶接性、溶接熱影響部の靱性、歪時効性を考慮して完成
されたものである。すなわち、本発明は、重量％で、
Ｃ：0.01〜0.15％、Si： 0.6％以下、Mn：0.5〜 1.6
％、Ｐ： 0.030％以下、Ｓ： 0.030％以下、Al： 0.005
〜0.05％、Mo： 0.2〜 0.7％、Ｖ：0.01〜0.15％、Ｎ：
0.0050〜0.0120％を含み、さらにTi：0.001〜 0.030
％、 REM： 0.001〜 0.030％、Ｂ：0.0005〜0.0030％、
Ca：0.0005〜0.0030％、Zr： 0.001〜0.05％のうちから
選ばれた１種または２種以上を含有し、残部Feおよび不
可避的不純物からなることを特徴とする耐亜鉛めっき割
れ性に優れた建築構造用耐火鋼材であり、また、本発明
は、重量％で、Ｃ：0.01〜0.15％、Si： 0.6％以下、
Mn： 0.5〜 1.6％、Ｐ： 0.030％以下、Ｓ： 0.030％以
下、Al： 0.005〜0.05％、Mo： 0.2〜 0.7％、Ｖ：0.01
〜0.15％、Ｎ：0.0050〜0.0120％およびTi： 0.001〜
0.030％、 REM： 0.001〜 0.030％、Ｂ：0.0005〜0.003
0％、Ca：0.0005〜0.0030％、Zr： 0.001〜0.05％のう
ちから選ばれた１種または２種以上を含み、さらにCu：
0.05〜 0.5％、Ni：0.05〜 0.5％、Cr：0.05〜 0.5％、
Nb： 0.005〜0.030 ％のうちから選ばれた１種または２
種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる
ことを特徴とする耐亜鉛めっき割れ性に優れた建築構造
用耐火鋼材である。
【０００８】また、本発明は上記またはに記載の鋼
を、加熱後熱間圧延したのち、平均冷却速度（℃/sec）
が空冷以上次(1) 式 α（℃/sec）＝（Ｖ／Ｎ）× 3.5 ………… (1) で定義されるα以下、冷却停止温度が次(2) 式または次
(3) 式 Ａr3（℃）＝ 910− 273Ｃ＋25Si−74Mn−９Mo ………… (2) Ａr3（℃）＝ 910− 273Ｃ＋25Si−74Mn−９Mo−56Ni−16Cr−５Cu−1620Nb ………… (3) で定義されるＡr3を基準として（Ａr3− 200℃）以上と
なる冷却を施すことを特徴とする耐亜鉛めっき割れ性に
優れた建築構造用耐火鋼材の製造方法である。
を、加熱後熱間圧延したのち、平均冷却速度（℃/sec）
が空冷以上次(1) 式 α（℃/sec）＝（Ｖ／Ｎ）× 3.5 ………… (1) で定義されるα以下、冷却停止温度が次(2) 式または次
(3) 式 Ａr3（℃）＝ 910− 273Ｃ＋25Si−74Mn−９Mo ………… (2) Ａr3（℃）＝ 910− 273Ｃ＋25Si−74Mn−９Mo−56Ni−16Cr−５Cu−1620Nb ………… (3) で定義されるＡr3を基準として（Ａr3− 200℃）以上と
なる冷却を施すことを特徴とする耐亜鉛めっき割れ性に
優れた建築構造用耐火鋼材の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明でいう鋼材とは、厚鋼板、
熱延鋼板、形鋼、鋼管を含む各種鋼材を意味する。ま
ず、本発明鋼材の化学組成について説明する。 Ｃ：0.01〜0.15％ Ｃは強度を増加させる元素であり、強度を確保するため
に0.01％以上を必要とするが、0.15％を超えての添加は
歪時効性を低下させるので0.01〜0.15％に限定した。な
お、好ましい範囲は0.03〜0.12％である。
熱延鋼板、形鋼、鋼管を含む各種鋼材を意味する。ま
ず、本発明鋼材の化学組成について説明する。 Ｃ：0.01〜0.15％ Ｃは強度を増加させる元素であり、強度を確保するため
に0.01％以上を必要とするが、0.15％を超えての添加は
歪時効性を低下させるので0.01〜0.15％に限定した。な
お、好ましい範囲は0.03〜0.12％である。
【００１０】Si： 0.6％以下 Siは強度上昇に有効な元素であるが、 0.6％を超えると
溶接熱影響部（HAZ ）靱性を著しく劣化させるので、
0.6％以下に限定した。なお、好ましくはスケール制御
の観点から0.01〜0.40％である。 Mn： 0.5〜 1.6％ MnはSiと同様に強度上昇に有効な元素であるが、その効
果を得るためには 0.5％以上の添加を必要とする。しか
し、 1.6％を超えての添加は、粒内フェライトの生成を
阻害し、組織を粗大化させ、靱性を大きく低下させる。
このためMnは 0.5〜 1.6％の範囲とした。なお、好まし
くは0.6 〜1.5 ％の範囲である。
溶接熱影響部（HAZ ）靱性を著しく劣化させるので、
0.6％以下に限定した。なお、好ましくはスケール制御
の観点から0.01〜0.40％である。 Mn： 0.5〜 1.6％ MnはSiと同様に強度上昇に有効な元素であるが、その効
果を得るためには 0.5％以上の添加を必要とする。しか
し、 1.6％を超えての添加は、粒内フェライトの生成を
阻害し、組織を粗大化させ、靱性を大きく低下させる。
このためMnは 0.5〜 1.6％の範囲とした。なお、好まし
くは0.6 〜1.5 ％の範囲である。
【００１１】Ｐ： 0.030％以下 Ｐは母材、溶接熱影響部の靱性、溶接割れ感受性を高め
るので、極力低減すべき元素であり、上限を 0.030％と
した。 Ｓ： 0.030％以下 Ｓは靱性および延性に対して圧延における異方性を高め
ることから、極力低減すべき元素であり、上限を 0.030
％とした。
るので、極力低減すべき元素であり、上限を 0.030％と
した。 Ｓ： 0.030％以下 Ｓは靱性および延性に対して圧延における異方性を高め
ることから、極力低減すべき元素であり、上限を 0.030
％とした。
【００１２】Al： 0.005〜0.05％ Alは脱酸剤として添加するが、脱酸のために 0.005％以
上必要であるが、0.05％を超えて含有しても脱酸効果は
飽和するので、上限を0.05％とした。 Mo： 0.2〜 0.7％ Moは冷却変態開始温度（Ａr3点）を低下させ、焼入れ性
を向上させ、さらにMo炭化物の単独析出により高温での
強度、耐火性能を高める有用な元素である。この効果を
得るためには、 0.2％以上の添加を必要とする。しかし
ながら、 0.7％を超えての添加は溶接性を低下させるの
で、Moは 0.2〜 0.7％の範囲とした。なお、好ましくは
0.3超〜 0.6％である。
上必要であるが、0.05％を超えて含有しても脱酸効果は
飽和するので、上限を0.05％とした。 Mo： 0.2〜 0.7％ Moは冷却変態開始温度（Ａr3点）を低下させ、焼入れ性
を向上させ、さらにMo炭化物の単独析出により高温での
強度、耐火性能を高める有用な元素である。この効果を
得るためには、 0.2％以上の添加を必要とする。しかし
ながら、 0.7％を超えての添加は溶接性を低下させるの
で、Moは 0.2〜 0.7％の範囲とした。なお、好ましくは
0.3超〜 0.6％である。
【００１３】Ｖ：0.01〜0.15％ Ｖは圧延冷却中にＶＮとしてオーステナイト中へ単独析
出しフェライト変態核となり組織を微細化し、靱性を高
め、さらに、母材の強度を上昇させ、強度、靱性バラン
スを向上させる不可欠な元素である。また、ＶＮはパー
ライト変態の核としてパーライトバンドの生成を抑制
し、母材の耐亜鉛めっき割れ性向上に有効に作用する。
これらの効果を発揮させるには0.01％以上の添加が必要
であるが、一方、0.15％を超えて添加しても耐亜鉛めっ
き割れ性向上に対してその効果が飽和し、溶接硬化性を
高める耐溶接割れ性が低下するため、Ｖは0.01〜0.15％
の範囲とした。なお、好ましくは0.03〜0.12％である。
出しフェライト変態核となり組織を微細化し、靱性を高
め、さらに、母材の強度を上昇させ、強度、靱性バラン
スを向上させる不可欠な元素である。また、ＶＮはパー
ライト変態の核としてパーライトバンドの生成を抑制
し、母材の耐亜鉛めっき割れ性向上に有効に作用する。
これらの効果を発揮させるには0.01％以上の添加が必要
であるが、一方、0.15％を超えて添加しても耐亜鉛めっ
き割れ性向上に対してその効果が飽和し、溶接硬化性を
高める耐溶接割れ性が低下するため、Ｖは0.01〜0.15％
の範囲とした。なお、好ましくは0.03〜0.12％である。
【００１４】Ｎ：0.0050〜0.0120％ ＮはＶと結合してＶＮとなり、母材の耐亜鉛めっき割れ
性向上に重要な役割をもつ元素である。0.0040％未満で
はその効果が小さく、逆に0.0120％を超えての添加は溶
接熱影響部の靱性を著しく低下させ、また歪時効性を助
長する。このため、Ｎは0.0050〜0.0120％の範囲とし
た。なお、Ｎは歪時効脆化防止の観点から、Ｖとの関係
でＶ／Ｎが 3.6以上となるようにするのが望ましい。
性向上に重要な役割をもつ元素である。0.0040％未満で
はその効果が小さく、逆に0.0120％を超えての添加は溶
接熱影響部の靱性を著しく低下させ、また歪時効性を助
長する。このため、Ｎは0.0050〜0.0120％の範囲とし
た。なお、Ｎは歪時効脆化防止の観点から、Ｖとの関係
でＶ／Ｎが 3.6以上となるようにするのが望ましい。
【００１５】Ti： 0.001〜 0.030％、 REM： 0.001〜
0.030％、Ｂ：0.0005〜0.0030％、Ca：0.0005〜0.0030
％、Zr： 0.001〜0.05％のうちから選ばれた１種または
２種以上 これらの元素は溶接熱影響部の靱性向上および耐亜鉛め
っき割れ性向上に顕著な効果を示す有効な元素であり、
これら効果を得るためには、Ti、 REM、Ｂ、Ca、Zrをそ
れぞれ 0.001％以上、 0.001％以上、0.0005％以上、0.
0005％以上および0.001 ％以上、単独あるいは複合添加
する必要がある。しかし、Ti、 REM、Ｂ、Ca、Zrをそれ
ぞれ 0.030％、 0.030％、0.0030％、0.0030％および0.
0030％を超えて添加すると、母材の清浄性を低下させ、
靱性を低下させる。
0.030％、Ｂ：0.0005〜0.0030％、Ca：0.0005〜0.0030
％、Zr： 0.001〜0.05％のうちから選ばれた１種または
２種以上 これらの元素は溶接熱影響部の靱性向上および耐亜鉛め
っき割れ性向上に顕著な効果を示す有効な元素であり、
これら効果を得るためには、Ti、 REM、Ｂ、Ca、Zrをそ
れぞれ 0.001％以上、 0.001％以上、0.0005％以上、0.
0005％以上および0.001 ％以上、単独あるいは複合添加
する必要がある。しかし、Ti、 REM、Ｂ、Ca、Zrをそれ
ぞれ 0.030％、 0.030％、0.0030％、0.0030％および0.
0030％を超えて添加すると、母材の清浄性を低下させ、
靱性を低下させる。
【００１６】このため、Tiは 0.001〜 0.030％、 REMは
0.001〜 0.030％、Ｂは0.0005〜0.0030％、Caは0.0005
〜0.0030％、Zrは 0.001〜0.05％の範囲とした。 Cu：0.05〜 0.5％、Ni：0.05〜 0.5％、Cr：0.05〜 0.5
％、Nb： 0.005〜0.030 ％のうちから選ばれた１種また
は２種以上 圧延による組織微細化効果が小さく且つ十分な冷却速度
を得ることが期待できない厚物サイズや高い強度を必要
とする場合には、Cu、Ni、Cr、Nbのうちから選択的に１
種または２種以上添加する。Cu、Ni、Cr、Nbは熱間圧延
後の冷却変態開始温度（Ａr3点）を低下させ、オーステ
ナイト粒界からのフェライト変態を抑制する作用があ
り、一部がベイナイト化することによって母材の強度上
昇に有効に作用する。このような効果を得るためには、
Cu、Ni、Cr、Nbはそれぞれ0.05％、0.05％、0.05％、
0.005％以上添加する必要がある。Cuは熱間加工性を阻
害させるため、多量に添加する場合にはNiを同時に添加
する必要がある。しかし、 0.5％を超えての添加は製造
コストが高くなりすぎるため、Cu、Niの上限は 0.5％と
した。また、Cr、Nbはそれぞれ、0.50％、0.0030％を超
えて添加すると溶接性や靱性を損なう。このため、Cuは
0.05〜 0.5％、Niは0.05〜 0.5％、Crは0.05〜 0.5％、
Nbは 0.005〜0.030 ％の範囲とした。
0.001〜 0.030％、Ｂは0.0005〜0.0030％、Caは0.0005
〜0.0030％、Zrは 0.001〜0.05％の範囲とした。 Cu：0.05〜 0.5％、Ni：0.05〜 0.5％、Cr：0.05〜 0.5
％、Nb： 0.005〜0.030 ％のうちから選ばれた１種また
は２種以上 圧延による組織微細化効果が小さく且つ十分な冷却速度
を得ることが期待できない厚物サイズや高い強度を必要
とする場合には、Cu、Ni、Cr、Nbのうちから選択的に１
種または２種以上添加する。Cu、Ni、Cr、Nbは熱間圧延
後の冷却変態開始温度（Ａr3点）を低下させ、オーステ
ナイト粒界からのフェライト変態を抑制する作用があ
り、一部がベイナイト化することによって母材の強度上
昇に有効に作用する。このような効果を得るためには、
Cu、Ni、Cr、Nbはそれぞれ0.05％、0.05％、0.05％、
0.005％以上添加する必要がある。Cuは熱間加工性を阻
害させるため、多量に添加する場合にはNiを同時に添加
する必要がある。しかし、 0.5％を超えての添加は製造
コストが高くなりすぎるため、Cu、Niの上限は 0.5％と
した。また、Cr、Nbはそれぞれ、0.50％、0.0030％を超
えて添加すると溶接性や靱性を損なう。このため、Cuは
0.05〜 0.5％、Niは0.05〜 0.5％、Crは0.05〜 0.5％、
Nbは 0.005〜0.030 ％の範囲とした。
【００１７】その他、残部はFeおよび不可避的不純物で
ある。つぎに製造条件について説明する。上記した組成
の鋼を加熱し、熱間圧延する。熱間圧延により厚鋼板、
熱延鋼板、形鋼、鋼管に成形される。それぞれの熱間圧
延については特に規定しないが、公知の圧延方法すべて
が好適である。加熱温度については1100℃〜1350℃の範
囲が好ましく、圧延終了温度はＡr3点よりも高いことが
望ましい。
ある。つぎに製造条件について説明する。上記した組成
の鋼を加熱し、熱間圧延する。熱間圧延により厚鋼板、
熱延鋼板、形鋼、鋼管に成形される。それぞれの熱間圧
延については特に規定しないが、公知の圧延方法すべて
が好適である。加熱温度については1100℃〜1350℃の範
囲が好ましく、圧延終了温度はＡr3点よりも高いことが
望ましい。
【００１８】熱間圧延後、鋼材は冷却される。 圧延後の平均冷却速度（℃／sec ）：空冷以上次 (1)式
で定義されるα以下 α（℃/sec）＝（Ｖ／Ｎ）× 3.5 ………… (1) 熱間圧延後、平均冷却速度が (1)式で定義されるαを超
えると、オーステナイト域でのＶＮの析出が抑制され、
フェライトおよびパーライト変態の核生成が抑制される
ため、バンド状組織となり耐亜鉛めっき割れ性を阻害す
る。このことから、圧延後の平均冷却速度はα以下とし
た。なお、冷却速度の下限は空冷の冷却速度である。
で定義されるα以下 α（℃/sec）＝（Ｖ／Ｎ）× 3.5 ………… (1) 熱間圧延後、平均冷却速度が (1)式で定義されるαを超
えると、オーステナイト域でのＶＮの析出が抑制され、
フェライトおよびパーライト変態の核生成が抑制される
ため、バンド状組織となり耐亜鉛めっき割れ性を阻害す
る。このことから、圧延後の平均冷却速度はα以下とし
た。なお、冷却速度の下限は空冷の冷却速度である。
【００１９】冷却停止温度：次 (2)式または(3) 式で定
義されるＡr3を基準として、Ａr3−200 ℃以上 Ａr3（℃）＝ 910− 273Ｃ＋25Si−74Mn−９Mo ………… (2) Ａr3（℃）＝ 910− 273Ｃ＋25Si−74Mn−９Mo−56Ni−16Cr−５Cu−1620Nb ………… (3) 空冷以上の冷却速度でＡr3−200 ℃よりも低い温度まで
冷却すると、残留応力の増加による条切り歪の問題や歪
時効性を高めることから、冷却停止温度はＡr3−200 ℃
以上とした。なお、好ましくは冷却停止温度の範囲はＡ
r3−150 ℃以上、Ａr3以下である。
義されるＡr3を基準として、Ａr3−200 ℃以上 Ａr3（℃）＝ 910− 273Ｃ＋25Si−74Mn−９Mo ………… (2) Ａr3（℃）＝ 910− 273Ｃ＋25Si−74Mn−９Mo−56Ni−16Cr−５Cu−1620Nb ………… (3) 空冷以上の冷却速度でＡr3−200 ℃よりも低い温度まで
冷却すると、残留応力の増加による条切り歪の問題や歪
時効性を高めることから、冷却停止温度はＡr3−200 ℃
以上とした。なお、好ましくは冷却停止温度の範囲はＡ
r3−150 ℃以上、Ａr3以下である。
【００２０】なお、冷却を停止したのち、厚鋼板、圧延
Ｈ形鋼および鋼管については放冷、熱延鋼板については
以降コイルに巻きとり、放冷する。Ａr3の計算は、鋼材
の化学組成により (2)式または (3)式を用いて行うが、
Cu、Ni、Cr、Nbを添加しない場合には (2)式、添加する
場合には (3)式を用いる。
Ｈ形鋼および鋼管については放冷、熱延鋼板については
以降コイルに巻きとり、放冷する。Ａr3の計算は、鋼材
の化学組成により (2)式または (3)式を用いて行うが、
Cu、Ni、Cr、Nbを添加しない場合には (2)式、添加する
場合には (3)式を用いる。
【００２１】
【実施例】表１に示す化学組成を有する鋼を加熱し、熱
間圧延を施したのち、表２に示す冷却を施し、厚鋼板、
熱延鋼板、Ｈ形鋼および鋼管とした。製造した鋼材につ
いて、引張特性（降伏点（YP）、引張強さ（TS）、降伏
比（YR）、延び（El））、靱性（０℃におけるシャルピ
ー吸収エネルギー（vE0 ））を調査した。
間圧延を施したのち、表２に示す冷却を施し、厚鋼板、
熱延鋼板、Ｈ形鋼および鋼管とした。製造した鋼材につ
いて、引張特性（降伏点（YP）、引張強さ（TS）、降伏
比（YR）、延び（El））、靱性（０℃におけるシャルピ
ー吸収エネルギー（vE0 ））を調査した。
【００２２】さらに、上記鋼材を用い、表２に示す入熱
で溶接継手を作製し、 HAZ部（ボンド部から１mm）の靱
性（０℃におけるシャルピー吸収エネルギー（vE0 HAZ
）を調査した。また、上記鋼材および溶接熱影響部に
ついて、 450℃亜鉛浴中で引張試験を実施し絞り値を求
め、亜鉛めっき割れ性を評価した。また、上記鋼材に溶
融亜鉛めっき処理（めっき条件： 450℃浴中に10min 間
浸漬）を施したのち、 600℃における引張特性（ 600℃
YS）を調査した。
で溶接継手を作製し、 HAZ部（ボンド部から１mm）の靱
性（０℃におけるシャルピー吸収エネルギー（vE0 HAZ
）を調査した。また、上記鋼材および溶接熱影響部に
ついて、 450℃亜鉛浴中で引張試験を実施し絞り値を求
め、亜鉛めっき割れ性を評価した。また、上記鋼材に溶
融亜鉛めっき処理（めっき条件： 450℃浴中に10min 間
浸漬）を施したのち、 600℃における引張特性（ 600℃
YS）を調査した。
【００２３】これらの結果を表２に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】表２から、本発明例は、母材の強度靱性、
溶接熱影響部の靱性にすぐれているうえに、耐火特性、
耐亜鉛めっき割れ性に優れている。一方、圧延後の冷却
条件が本発明範囲を逸脱している比較例は、母材靱性が
低く、YRが高く、母材の耐亜鉛めっき割れ性が低い。Mo
が低いNo.12 は耐火性能が低く、Ｎ、Ｖ量が本発明範囲
を外れるNo.13 、No.14 、No.16 では、母材の耐亜鉛め
っき割れ性が低い。Ti、REM 、Ｂ、Ca、Zrがいずれも添
加されていないNo.15 は、 HAZ靱性および HAZの耐亜鉛
めっき割れ性が低い。
溶接熱影響部の靱性にすぐれているうえに、耐火特性、
耐亜鉛めっき割れ性に優れている。一方、圧延後の冷却
条件が本発明範囲を逸脱している比較例は、母材靱性が
低く、YRが高く、母材の耐亜鉛めっき割れ性が低い。Mo
が低いNo.12 は耐火性能が低く、Ｎ、Ｖ量が本発明範囲
を外れるNo.13 、No.14 、No.16 では、母材の耐亜鉛め
っき割れ性が低い。Ti、REM 、Ｂ、Ca、Zrがいずれも添
加されていないNo.15 は、 HAZ靱性および HAZの耐亜鉛
めっき割れ性が低い。
【００２７】このように、本発明範囲に鋼組成、圧延後
の冷却条件を調整することにより、母材の強度、靱性は
もちろん、溶接熱影響部の靱性、耐火強度に加え耐亜鉛
めっき性が優れた鋼材を容易に製造できる。
の冷却条件を調整することにより、母材の強度、靱性は
もちろん、溶接熱影響部の靱性、耐火強度に加え耐亜鉛
めっき性が優れた鋼材を容易に製造できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、溶接構造用鋼に用いら
れる鋼材に関して耐火性能が高く、強度、 HAZ靱性や耐
震性も十分な性能が確保でき、しかも耐亜鉛めっき割れ
性に優れた鋼材を提供でき、産業上極めて有益な効果を
奏する。
れる鋼材に関して耐火性能が高く、強度、 HAZ靱性や耐
震性も十分な性能が確保でき、しかも耐亜鉛めっき割れ
性に優れた鋼材を提供でき、産業上極めて有益な効果を
奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川端 文丸 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 天野 虔一 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 林 透 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：0.01〜0.15％、Si： 0.6
％以下、Mn： 0.5〜 1.6％、Ｐ： 0.030％以下、Ｓ：
0.030％以下、Al： 0.005〜0.05％、Mo： 0.2〜 0.7
％、Ｖ：0.01〜0.15％、Ｎ：0.0050〜0.0120％を含み、
さらにTi： 0.001〜 0.030％、 REM： 0.001〜 0.030
％、Ｂ：0.0005〜0.0030％、Ca：0.0005〜0.0030％、Z
r： 0.001〜0.05％のうちから選ばれた１種または２種
以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなるこ
とを特徴とする耐亜鉛めっき割れ性に優れた建築構造用
耐火鋼材。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：0.01〜0.15％、Si： 0.6
％以下、Mn： 0.5〜 1.6％、Ｐ： 0.030％以下、Ｓ：
0.030％以下、Al： 0.005〜0.05％、Mo： 0.2〜 0.7
％、Ｖ：0.01〜0.15％、Ｎ：0.0050〜0.0120％およびT
i： 0.001〜 0.030％、 REM： 0.001〜 0.030％、Ｂ：
0.0005〜0.0030％、Ca：0.0005〜0.0030％、Zr： 0.001
〜0.05％のうちから選ばれた１種または２種以上を含
み、さらにCu：0.05〜 0.5％、Ni：0.05〜 0.5％、Cr：
0.05〜 0.5％、Nb： 0.005〜0.030 ％のうちから選ばれ
た１種または２種以上を含有し、残部Feおよび不可避的
不純物からなることを特徴とする耐亜鉛めっき割れ性に
優れた建築構造用耐火鋼材。 - 【請求項３】 重量％で、Ｃ：0.01〜0.15％、Si： 0.6
％以下、Mn： 0.5〜 1.6％、Ｐ： 0.030％以下、Ｓ：
0.030％以下、Al： 0.005〜0.05％、Mo： 0.2〜 0.7
％、Ｖ：0.01〜0.15％、Ｎ：0.0050〜0.0120％を含み、
さらにTi： 0.001〜 0.030％、 REM： 0.001〜 0.030
％、Ｂ：0.0005〜0.0030％、Ca：0.0005〜0.0030％、Z
r： 0.001〜0.05％のうちから選ばれた１種または２種
以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼
を加熱後熱間圧延したのち、平均冷却速度（℃/sec）が
空冷以上下記(1) 式で定義されるα以下、冷却停止温度
が下記(2) 式で定義されるＡr3を基準として（Ａr3− 2
00℃）以上となる冷却を施すことを特徴とする耐亜鉛め
っき割れ性に優れた建築構造用耐火鋼材の製造方法。 記 α（℃/sec）＝（Ｖ／Ｎ）× 3.5 ………… (1) Ａr3（℃）＝ 910− 273Ｃ＋25Si−74Mn−９Mo ………… (2) - 【請求項４】 重量％で、Ｃ：0.01〜0.15％、Si： 0.6
％以下、Mn： 0.5〜 1.6％、Ｐ： 0.030％以下、Ｓ：
0.030％以下、Al： 0.005〜0.05％、Mo： 0.2〜 0.7
％、Ｖ：0.01〜0.15％、Ｎ：0.0050〜0.0120％およびT
i： 0.001〜 0.030％、 REM： 0.001〜 0.030％、Ｂ：
0.0005〜0.0030％、Ca：0.0005〜0.0030％、Zr： 0.001
〜0.05％のうちから選ばれた１種または２種以上を含
み、さらにCu：0.05〜 0.5％、Ni：0.05〜 0.5％、Cr：
0.05〜 0.5％、Nb： 0.005〜0.030 ％のうちから選ばれ
た１種または２種以上を含有し、残部Feおよび不可避的
不純物からなる鋼を加熱後熱間圧延したのち、平均冷却
速度（℃/sec）が空冷以上下記(1) 式であらわされるα
以下、冷却停止温度が下記(3) 式であらわされるＡr3を
基準として（Ａr3− 200℃）以上となる冷却を施すこと
を特徴とする耐亜鉛めっき割れ性に優れた建築構造用耐
火鋼材の製造方法。 記 α（℃/sec）＝（Ｖ／Ｎ）× 3.5 ………… (1) Ａr3（℃）＝ 910− 273Ｃ＋25Si−74Mn−９Mo−56Ni−16Cr−５Cu−1620Nb ………… (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25133796A JPH1096043A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 耐亜鉛めっき割れ性に優れた建築構造用耐火鋼材とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25133796A JPH1096043A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 耐亜鉛めっき割れ性に優れた建築構造用耐火鋼材とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1096043A true JPH1096043A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17221332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25133796A Pending JPH1096043A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 耐亜鉛めっき割れ性に優れた建築構造用耐火鋼材とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1096043A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6358335B1 (en) * | 1999-03-10 | 2002-03-19 | Kawasaki Steel Corporation | Continuous casting slab suitable for the production of non-tempered high tensile steel material |
| JP2003003238A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐食性に優れたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系溶融めっき鋼材 |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP25133796A patent/JPH1096043A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6358335B1 (en) * | 1999-03-10 | 2002-03-19 | Kawasaki Steel Corporation | Continuous casting slab suitable for the production of non-tempered high tensile steel material |
| JP2003003238A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐食性に優れたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系溶融めっき鋼材 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6007644A (en) | Heavy-wall H-shaped steel having high toughness and yield strength and process for making steel | |
| WO2019189842A1 (ja) | 高強度亜鉛めっき鋼板、高強度部材およびそれらの製造方法 | |
| JP4834149B2 (ja) | 高温強度と低温靭性に優れる溶接構造用鋼とその製造方法 | |
| JP2008266780A (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れた高張力鋼材ならびにその製造方法 | |
| JP5407478B2 (ja) | １層大入熱溶接熱影響部の靭性に優れた高強度厚鋼板およびその製造方法 | |
| JP2009228079A (ja) | 耐溶融金属脆化割れ性に優れたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP4265153B2 (ja) | 伸びおよび伸びフランジ性に優れた高張力冷延鋼板およびその製造方法 | |
| JP4265152B2 (ja) | 伸びおよび伸びフランジ性に優れた高張力冷延鋼板およびその製造方法 | |
| JP5200600B2 (ja) | 高強度低降伏比鋼材の製造方法 | |
| JPH0737646B2 (ja) | 溶接部の低温靭性に優れた耐火高強度鋼の製造法 | |
| WO2006093282A1 (ja) | 溶接性およびガス切断性に優れた高張力耐火鋼およびその製造方法 | |
| JP2010235989A (ja) | 耐溶融金属脆化特性に優れた高強度Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP3290595B2 (ja) | 靱性、溶接性に優れた高張力厚鋼板の製造方法 | |
| JP3267324B2 (ja) | 耐火用高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JPH11199973A (ja) | 疲労特性に優れた複合組織高強度冷延鋼板およびその製造方法 | |
| JP2007211278A (ja) | 耐火厚鋼板及びその製造方法 | |
| KR20040004137A (ko) | 구조용 Ｆｅ－Ｃｒ계 강판과 그 제조방법 및 구조용 형강 | |
| JPH1096043A (ja) | 耐亜鉛めっき割れ性に優れた建築構造用耐火鋼材とその製造方法 | |
| JP2009179840A (ja) | 低温靭性、亀裂伝搬停止特性に優れた高張力鋼の製造方法 | |
| JP3687400B2 (ja) | 加工性およびめっき性に優れた高強度薄鋼板の製造方法 | |
| JP4028815B2 (ja) | 高温強度に優れた７８０ＭＰａ級高張力鋼ならびにその製造方法 | |
| JPH11323477A (ja) | 高強度・高靱性極厚ｈ形鋼 | |
| JP2024029929A (ja) | 耐溶融亜鉛めっき割れ性に優れ、架線柱に適した高強度電縫鋼管及びその製造方法 | |
| JP2816008B2 (ja) | 耐火性の優れた建築用低降伏比鋼材およびその製造方法 | |
| JPH1161253A (ja) | 耐火性に優れた建築用電気抵抗溶接鋼管の製造方法 |