CN113677448B - 方形钢管及其制造方法以及建筑构造物 - Google Patents

方形钢管及其制造方法以及建筑构造物 Download PDF

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Abstract

目的在于提供对拐角部的加工硬化的影响小、抑制了表面裂纹的方形钢管及其制造方法以及使用本发明的方形钢管的建筑构造物。方形钢管是具有平板部和拐角部的方形钢管，所述平板部的屈服强度为385MPa以上、拉伸强度为520MPa以上并且屈强比为0.90以下，就所述拐角部的维氏硬度而言，拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度，所述拐角部外表面侧的维氏硬度为280HV以下，而且所述拐角部外表面侧的维氏硬度与所述拐角部内表面侧的维氏硬度之差为80HV以下，拐角部外表面侧的0℃的夏比冲击吸收能vE0为70J以上。

Description

方形钢管及其制造方法以及建筑构造物
技术领域
本发明涉及特别在工厂、仓库、商业设施等大型建筑物的建筑构件中所用的方形钢管及其制造方法以及建筑构造物。
背景技术
近年，对于工厂、仓库、商业设施等大型建筑物中所用的建筑构造构件而言，为了通过轻量化来削减施工成本，推进高强度化。特别是在作为建筑物的柱件使用的方形钢管中，要求屈服强度为385MPa以上、拉伸强度为520MPa以上的方形钢管，进一步从抗震性的观点出发还要求同时具备高塑性变形性能和优异的韧性。
对于这样的具有高变形性能和优异的韧性的方形钢管而言，具体而言，需要使平板部的管轴方向屈强比(＝屈服强度/拉伸强度)为0.90以下、0℃的夏比冲击吸收能为70J以上。
方形钢管通常以热轧钢板(钢带)或厚钢板为坯料，通过将该坯料进行冷冲压弯曲成型或冷辊轧成型来制造。
对于通过冷冲压弯曲成型制造的方形钢管而言，对厚钢板通过冲压弯曲成型使截面形状成为“口”字形或“コ”字形，并通过埋弧焊将它们进行接合来制造。另外，对于通过辊轧成型制造的方形钢管而言，通过辊轧成型将热轧钢板制成圆筒状的开口管(open pipe)形状，并对其对接部分进行电阻缝焊，之后通过上下左右配置的压辊维持圆筒状不变地沿管轴方向施加数个百分比的拉深，接着成型为方形以制造方形钢管。
另一方面，在通过冷冲压弯曲成型制造的方形钢管的情况下，拐角部的由于弯曲变形所造成的加工硬化明显，拐角部的韧性和塑性变形性能受损，因此抗震强度恶化，容易以拐角部为起点发生破损。特别是在含贝氏体等硬质的第2相的面向建筑构件的高强度材料中，加工硬化变得显著。
因此，在制造高强度的方形钢管的情况下，需要选择减小成型时的拐角部的由加工硬化所造成的韧性恶化的影响那样的坯料、和/或抑制拐角部的加工硬化那样的制造方法。
专利文献1中提出了以在平板部的显微组织中、贝氏体组织的面积分率为40％以上为特征的方形钢管。
专利文献2中提出了以在通过冷成型进行制管之后实施全管去应力退火为特征的低屈强比、高韧性的方形钢管。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5385760号公报
专利文献2:日本专利第4957671号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1所记载的方形钢管的拐角部表层部的维氏硬度为350HV以下。然而，拐角部表层部的硬度仍然很大，为了抑制以拐角部为起点的破损、表面裂纹等，要求更进一步的硬度降低。
另外，专利文献2所记载的方形钢管在制管后需要进行热处理，因此与保持冷加工的方形钢管相比较而言成本变得非常高。
本发明是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供对拐角部的加工硬化的影响小、抑制了表面裂纹的方形钢管及其制造方法以及使用本发明的方形钢管的建筑构造物。
用于解决课题的手段
本申请的发明人为解决上述课题进行了深入研究，得到了以下的见解。
在通过辊轧成型实现的方形钢管的制造的拐角成型机架中，使用成型辊来减小与成为最终制品的方形钢管的平板部对应的部位的曲率，以从截面圆筒形状成为截面方形形状的方式进行成型。这其中，以成型辊对与最终制品的方形钢管的平板部的中心部对应的部位进行挤压的方式进行成型，拐角部以追随平板部的变形的方式形成L型的拐角部。
因此，即使不使辊直接与拐角部整体接触也能够形成具有曲率的拐角部。另一方面，钢管坯料与辊接触，由此虽然平板部的平坦度、拐角部的曲率等的尺寸精度提高，但是因为受到来自辊的剪切力，所以显然会发生以与辊的接触部为中心的加工硬化。因此，为了抑制拐角部的过度的加工硬化，需要能够以可兼顾尺寸精度的方式对辊与拐角部的接触部进行控制。
本申请发明人探明，为了得到由弯曲加工造成的加工硬化小的方形钢管，拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度的方形钢管是优选的。另外，拐角部内表面侧的维氏硬度比拐角部外表面侧的维氏硬度大的方形钢管如下获得：在从圆筒钢管向方形钢管成型时，以使得在拐角成型时辊不与拐角部附近接触的方式对拐角成型中的辊隙、辊的孔型曲率进行设定，从圆筒钢管成型为方形钢管。认为这是因为：钢管外表面的曲率变化比钢管内表面的曲率变化小，所以由弯曲加工造成的加工硬化小且不易受到辊的剪切力的影响。
另外，将各种拐角成型的辊隙、辊的孔型曲率变更后进行成型，并对拐角部的硬度进行调查，结果发现：即使在辊未直接与拐角部接触的情况下，在辊接触至拐角部的紧邻之处的条件下拐角部表面的硬度也会增加。这是因为：由于与辊的接触沿周向也作用有剪切应力，所以在与辊的接触部附近发生加工硬化。并且探明了对于该剪切应力起作用的区域而言，其根据被成型材料的刚性、即钢管坯料的壁厚(管壁厚)t、最终制品的边长H(H1、H2)而变化。
本发明基于上述见解而完成，其特征如下所述。
[1]方形钢管，其是具有平板部和拐角部的方形钢管，所述平板部的屈服强度为385MPa以上、拉伸强度为520MPa以上并且屈强比为0.90以下，就所述拐角部的维氏硬度而言，拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度，所述拐角部外表面侧的维氏硬度为280HV以下，而且所述拐角部外表面侧的维氏硬度与所述拐角部内表面侧的维氏硬度之差为80HV以下，拐角部外表面侧的0℃的夏比冲击吸收能vE0为70J以上。
[2][1]所记载的方形钢管，具有如下的成分组成：以质量％计，含有C：0.04～0.50％、Si：2.0％以下、Mn：0.5～3.0％、P：0.10％以下、S：0.050％以下、Al：0.005～0.10％、N：0.010％以下，余量为Fe和不可避免的杂质，并且从管表面起t/4(t为管壁厚)的位置的钢组织以体积率计含有超过30％的铁素体以及10％以上的贝氏体、且铁素体与贝氏体的体积率的合计为70％以上且95％以下，余量为选自珠光体、马氏体、奥氏体中的1种或2种以上。
[3][2]所记载的方形钢管，其进一步以质量％计含有选自Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％中的1种或2种以上。
[4][2]或[3]所记载的方形钢管，其进一步以质量％计含有选自Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01％～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％、Ca：0.0005～0.010％、B：0.0003～0.010％中的1种或2种以上。
[5]方形钢管的制造方法，是[1]所记载的方形钢管的制造方法，在成型为圆筒形状之后、向方形形状进行拐角成型，该方形钢管的制造方法中，进行所述拐角成型的拐角成型工序中，在相对于管轴方向垂直的截面中，在将相邻的边长分别设为H1(mm)及H2(mm)(H1≤H2)、在将从H1及H2的中心位置朝向钢管内部引出的直线彼此相交的交点设为方形钢管中央部时，在从H1的中心位置朝向钢管内部引出的直线上，将从所述方形钢管中央部向长边方向偏移了1/2(H2-H1)的点设为偏置点，从偏置点向方形钢管的拐角部中央引出的直线与从偏置点朝向拐角部的圆弧部或方形钢管的平板部引出的直线所成的中心角θ满足下述式(1)，
[数学式1]
其中，
H1：边长(短边)(mm)
H2：边长(长边)(mm)
t：管壁厚(mm)。
[6]在将具有[2]～[4]中任一项所记载的成分组成的钢坯料加热到加热温度1100～1300℃之后，实施粗轧结束温度为850～1150℃的粗轧、实施精轧结束温度为750～850℃的精轧、且粗轧和精轧这两方的930℃以下的合计压下率设为65％以上，接着，以板厚中心温度计以从冷却开始至冷却停止的平均冷却速度成为10～30℃/s的冷却速度冷却至冷却停止温度450～650℃并进行卷绕，之后进行放冷，接着通过辊轧成型成型为圆筒形状，之后对辊轧成型后的钢板进行电阻缝焊制成电缝钢管，之后将所述电缝钢管向方形钢管进行拐角成型，在拐角成型工序中，在相对于管轴方向垂直的截面中，在将相邻的边长分别设为H1(mm)及H2(mm)(H1≤H2)、将从H1及H2的心位置朝向钢管内部引出的直线彼此相交的交点设为方形钢管中央部时，在从H1的中心位置朝向钢管内部引出的直线上，将从所述方形钢管中央部向长边方向偏移了1/2(H2-H1)的点设为偏置点，从偏置点向方形钢管的拐角部中央引出的直线与从偏置点朝向拐角部的圆弧部或方形钢管的平板部引出的直线所成的中心角θ满足下述式(1)，
[数学式1]
其中，
H1：边长(短边)(mm)
H2：边长(长边)(mm)
t：管壁厚(mm)。
[7]建筑构造物，其使用了[1]～[4]中任一项所记载的方形钢管。
发明的效果
根据本发明的方形钢管，能得到对拐角部的加工硬化的影响小、抑制了表面裂纹的方形钢管。由此，能够对工厂、仓库、商业设施等大型建筑物的施工成本削减作出巨大贡献。另外，根据本发明的方形钢管的制造方法，与冷冲压弯曲成型相比能够生产率高且在短时间内制造高强度方形钢管。
附图说明
图1是示出电缝钢管的制造设备的一例的示意图。
图2是示出方形钢管的成型过程的示意图。
图3是示出方形钢管的相对于管轴方向垂直的截面的示意图。
图4是示意性地示出使用本发明的方形钢管的建筑构造物的一例的立体图。
具体实施方式
本发明的方形钢管的特征在于，具有平板部和拐角部，平板部的屈服强度(YS)为385MPa以上、拉伸强度(TS)为520MPa以上并且屈强比为0.90以下，就拐角部的维氏硬度而言，拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度，拐角部外表面侧的维氏硬度为280HV以下，而且拐角部外表面侧的维氏硬度与拐角部内表面侧的维氏硬度之差为80HV以下，拐角部外表面侧的0℃的夏比冲击吸收能vE0为70J以上。
就方形钢管而言，与平板部相比，拐角部的加工硬化的程度大。尤其是，拐角部外表面成为向周向的拉伸应力场，因此为了抑制最终制品中的拐角部的脆性破坏，需要确保拐角部外表面的韧性。即，在拐角部外表面处0℃的夏比冲击吸收能vE0要求为70J以上，同时要求平板部的屈服强度(YS)为385MPa以上以及拉伸强度(TS)为520MPa以上并且屈强比为0.90以下。
另外，在本发明中，拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度，拐角部外表面侧的维氏硬度为280HV以下，而且拐角部外表面侧的维氏硬度与拐角部内表面侧的维氏硬度之差设为80HV以下。在本发明中，通过使拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度，并将拐角部外表面侧的维氏硬度设为280HV以下，从而能够得到由弯曲加工所造成的加工硬化小的方形钢管。若拐角部外表面侧的维氏硬度超过280HV，则外表面侧的加工硬化发展，因此拐角部的延展性会明显恶化。另外，为了确保由于弯曲变形而表面的加工硬化大的拐角部的韧性，将拐角部外表面侧的维氏硬度与拐角部内表面侧的维氏硬度之差设为80HV以下。在拐角部外表面侧的维氏硬度与拐角部内表面侧的维氏硬度之差超过80HV的情况下，拐角部内表面侧的加工硬化发展，拐角部内表面的残余应力变得显著，因此对后续处理中实施的镀敷的裂纹等造成负面影响。
需要说明的是，本发明中的拐角部外表面侧的维氏硬度是指从拐角部外表面起1±0.2mm内部的维氏硬度，拐角部内表面侧的维氏硬度是指从拐角部内表面起1±0.2mm内部的维氏硬度。
对于本发明的方形钢管而言，优选的是，具有如下成分组成，以质量％计包含C：0.04～0.50％、Si：2.0％以下、Mn：0.5～3.0％、P：0.10％以下、S：0.050％以下、Al：0.005～0.10％、N：0.010％以下，余量为Fe和不可避免的杂质，从管表面起t/4(t为管壁厚)的位置的钢组织以体积率计包含超过30％的铁素体和10％以上的贝氏体，铁素体与贝氏体的体积率的合计为70％以上且95％以下，余量为选自珠光体、马氏体、奥氏体中的1种或2种以上。
以下，对在本发明中限定钢坯料的优选成分组成的理由进行说明。需要说明的是，在本说明书中，只要没有特别限定，则表示钢组成的“％”为“质量％”。
C：0.04～0.50％
C是通过固溶强化使钢的强度提升的元素。另外，C是促进珠光体的生成、提高淬硬性并有助于马氏体的生成、且有助于奥氏体的稳定化的元素，所以也是有助于硬质相的形成的元素。为了确保所期望的强度，优选含有0.04％以上的C。然而，若C含量超过0.50％则硬质相的比例升高而韧性降低，另外焊接性也恶化。因此，优选C含量设为0.04％以上且0.50％以下。更优选的是，C含量为C：超过0.12％且为0.25％以下。
Si：2.0％以下
Si是通过固溶强化使钢的强度提升的元素，可以根据需要含有。为了得到这样的效果优选含有0.01％以上的Si。另一方面，若Si含量超过2.0％则焊接性恶化。因此，优选Si含量设为2.0％以下。更优选的是，Si含量设为0.01％以上且0.5％以下。
Mn：0.5～3.0％
Mn使通过固溶强化使钢的强度提升的元素，另外也是通过使铁素体相变开始温度降低而有助于组织的微细化的元素。为了确保所期望的强度和组织，优选含有0.5％以上的Mn。然而，若Mn含量超过3.0％则焊接性恶化。因此，优选Mn含量设为0.5％以上且3.0％以下。更优选的是，Mn含量为0.5％以上且2.0％以下。
P：0.10％以下
P会偏析于晶界而导致材料的不均匀，因此作为不可避免的杂质、优选尽可能减少。需要说明的是，在含有的情况下，0.10％以下的含量是可容许的。因此，优选P含量设为0.10％以下的范围内。更优选的是，P含量为0.03％以下。
S：0.050％以下
S在钢中通常作为MnS而存在，而MnS在热轧工序中被拉伸得较薄、对延展性造成负面影响。因此，在本发明中优选尽可能减少。需要说明的是，在含有的情况下，0.050％以下的含量是可容许的。因此，优选S含量设为0.050％以下。更优选的是，S含量为0.015％以下。
Al：0.005～0.10％
Al是作为强力的脱氧剂来发挥作用的元素。为了得到这样的效果，优选含有0.005％以上的Al。然而，若Al含量超过0.10％则焊接性恶化，并且氧化铝系夹杂物变多、表面性状恶化。因此，优选Al含量为0.005％以上且0.10％以下。更优选的是，Al含量为0.010％以上且0.07％以下。
N：0.010％以下
N是不可避免的杂质，是具有通过将位错运动牢固地固定而使韧性降低的作用的元素。在本发明中，N作为杂质，优选尽可能减少。需要说明的是，在含有的情况下，0.010％以下的含量是可容许的。因此，优选N含量设为0.010％以下。更优选的是，N含量为0.0080％以下。
上述的成分是本发明中的电缝钢管的钢坯料的基本的成分组成，在此基础上，也可以还含有选自Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％中的1种或2种以上。
选自Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％中的1种或2种以上
Nb、Ti、V均是在钢中形成微细的碳化物、氮化物并通过析出强化而有助于钢的强度提升的元素，是可以根据需要含有的元素。为了得到这样的效果，优选含有Nb：0.005％以上、Ti：0.005％以上、V：0.005％以上。另一方面，过度的含有会招致屈强比的上升以及韧性的降低。因此，在含有Nb、Ti、V的情况下，设为Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％。优选的是，Nb：0.008～0.10％、Ti：0.008～0.10％、V：0.008～0.10％。
在上述的基础上，也可以还含有选自Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％、Ca：0.0005％～0.010％、B：0.0003～0.010％中的1种或2种以上。
选自Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％、Ca：0.0005～0.010％、B：0.0003～0.010％中的1种或2种以上
Cr、Mo、Cu、Ni是通过固溶强化使钢的强度提升的元素，另外均是提高钢的淬硬性、有助于奥氏体的稳定化的元素，因此是有助于硬质的马氏体及奥氏体的形成的元素，可以根据需要含有。为了得到这样的效果，优选含有Cr：0.01％以上、Mo：0.01％以上、Cu：0.01％以上、Ni：0.01％以上。另一方面，过度的含有会招致韧性的降低及焊接性的恶化。因此，在含有Cr、Mo、Cu、Ni的情况下，设为Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％。优选的是，Cr：0.1～0.5％、Mo：0.1～0.5％、Cu：0.1～0.40％、Ni：0.1～0.20％。
Ca是通过使在热轧工序中被拉伸得较薄的MnS等硫化物球状化而有助于钢的韧性提升的元素，可以根据需要含有。为了得到这样的效果，优选含有0.0005％以上的Ca。然而，若Ca含量超过0.010％，则有时在钢中形成Ca氧化物簇、韧性恶化。因此，在含有Ca的情况下，Ca含量设为0.0005～0.010％。优选的是，Ca含量为0.0010～0.0050％。
B是通过使铁素体相变开始温度降低而有助于组织的微细化的元素。为了得到这样的效果，优选含有0.0003％以上的B。然而，若B含量超过0.010％则屈强比升高。因此，在含有B的情况下，B含量设为0.0003～0.010％。优选的是，B含量为0.0005～0.0050％。
除上述成分以外的余量为Fe和不可避免的杂质。
接下来，对限定本发明的方形钢管的优选钢组织的理由进行说明。
对于本发明的方形钢管而言，优选的是，从管表面起t/4(t为管壁厚)的位置的钢组织以体积率计含有超过30％的铁素体以及10％以上的贝氏体，而且铁素体与贝氏体的体积率的合计为70％以上且95％以下，余量为选自珠光体、马氏体、奥氏体中的1种或2种以上。
铁素体为软质的组织，通过与其他硬质的组织混合，从而使钢管坯料的屈强比降低。为了得到这样的效果，优选设为超过30％的体积率。
另外，贝氏体为具有中间硬度的组织，使钢的强度提升。因为仅凭铁素体无法得到所期望的屈服强度及拉伸强度，所以优选设为10％以上的体积率。
进一步，若铁素体与贝氏体的体积率的合计低于70％，则无法得到所期望的屈服强度或屈强比，另外，若超过95％也无法得到所期望的屈服强度或屈强比。
优选的是，余量为选自珠光体、马氏体、奥氏体中的1种或2种以上。珠光体、马氏体、奥氏体为硬质的组织，尤其是使钢的拉伸强度提升，同时通过与软质的铁素体混合而使钢管坯料的屈强比变低。需要说明的是，为了得到这样的效果，优选体积率合计为5％以上且30％以下。
需要说明的是，方形钢管的钢组织在钢管宽度方向是均匀的，因此拐角部、平板部中的任意的组织均满足本发明的范围。另外，关于从管表面起t/4位置，其也可以容许从t/4位置起±0.2mm的范围。另外，管表面是管的外表面和内表面中的任意均可。
接着，关于本发明的方形钢管的制造方法进行说明。
在本发明中，没有特别限定，例如，在将具有上述化学成分的板坯(slab)等钢坯料加热到1100～1300℃的温度之后，进行如下的热轧工序：实施粗轧结束温度为850～1150℃的粗轧、实施精轧结束温度为750～850℃的精轧、且粗轧和精轧这两方的930℃以下的合计压下率成为65％以上，在该热轧工序之后，以板厚中心温度计以从冷却开始到冷却停止为止的平均冷却速度成为10～30℃/s的冷却速度冷却到冷却停止温度450～650℃并进行卷绕，之后进行放冷。需要说明的是，在以下的制造方法的说明中，只要没有特别限定，则温度设为钢坯料、钢板等的表面温度。该表面温度可以用辐射温度计等进行测定。另外，只要没有特别限定，则平均冷却速度设为((冷却前的温度－冷却后的温度)/冷却时间)。另外，就冷却方法而言，通过来自喷嘴的水的喷射等的水冷、通过喷射冷却气体实现的冷却等来进行。需要说明的是，为了热轧钢板的两面在同一条件下被冷却，优选对钢板两面实施冷却操作。另外，虽然没有特别指定，这里，上述热轧中的钢板的中心温度通过基于差分计算的非稳态导热计算而算出。具体而言，使用钢板的导热率、比热、密度等材料的物理性质值，以根据冷却水的水量密度及钢板的外表面温度求出的导热系数为边界条件进行计算。
具有上述的成分组成的钢坯料的制造方法没有特别限定，可通过转炉、电炉、真空熔炼炉等通常公知的熔炼方法进行熔炼，通过连续铸造法等通常公知的铸造方法制造成所期望的尺寸。也可以对钢水进一步实施钢包精炼等二次精炼。另外，取代连续铸造法而适用铸锭-开坯轧制法，也没有任何问题。
加热温度：1100～1300℃
在加热温度低于1100℃的情况下，被轧制材料的变形阻力变大、轧制变得困难。另一方面，若加热温度超过1300℃，则奥氏体晶粒粗大化，在后面的轧制中得不到微细的奥氏体晶粒，难以确保所期望的热轧钢板的韧性，另外难以抑制粗大的贝氏体的生成。因此，优选热轧工序中的加热温度为1100～1300℃。
粗轧结束温度：850～1150℃
在粗轧结束温度低于850℃的情况下，在后面的精轧中钢板温度变为铁素体相变开始温度以下、铁素体生成的危险性增大。生成的铁素体由于之后的轧制而成为在轧制方向上伸长了的加工铁素体晶粒，成为屈强比上升的原因。另一方面，若粗轧结束温度超过1150℃，则奥氏体未再结晶温度区域内的压下量不足，得不到微细的奥氏体晶粒，难以确保所期望的热轧钢板的韧性，另外难以抑制粗大的贝氏体的生成。因此，优选粗轧结束温度为850～1150℃。
精轧结束温度：750～850℃
在精轧结束温度低于750℃的情况下，在轧制中钢板温度成为铁素体相变开始温度以下、铁素体生成的危险性变高。在上述中生成的铁素体，由于之后的轧制而成为在轧制方向上伸长了的加工铁素体晶粒，成为屈强比上升的原因。另一方面，若精轧结束温度超过850℃，则奥氏体未再结晶温度区域内的压下量不足，得不到微细的奥氏体晶粒，难以确保所期望的热轧钢板的韧性，另外难以抑制粗大的贝氏体的生成。因此，优选精轧结束温度为750～850℃。
粗轧和精轧这两方的930℃以下的合计压下率：65％以上
在本发明中，通过在热轧中使奥氏体中的亚晶粒微细化，从而使在接下来的冷却、卷绕工序中生成的铁素体、贝氏体以及余量组织微细化，得到具有所期望的强度及韧性的热轧钢板。为了在热轧中使奥氏体中的亚晶粒微细化，需要提高奥氏体未再结晶温度区域内的压下率、导入足够的加工应变。为了达成上述目标，将粗轧和精轧这两方的930℃以下的合计压下率设为65％以上。在粗轧和精轧这两方的930℃以下的合计压下率低于65％的情况下，无法在热轧中导入足够的加工应变，因此得不到具有所期望的韧性的组织。
从冷却开始到冷却停止为止的平均冷却速度：10～30℃/s
在冷却速度低于10℃/s的情况下，铁素体的形核频率减少、铁素体晶粒粗大化，因此得不到具有所期望的强度、韧性的组织。另一方面，若冷却速度超过30℃/s，则在钢板的t/4的位置生成大量的马氏体，铁素体与贝氏体的体积率的合计变为低于70％。
冷却停止温度：450～650℃
在冷却停止温度低于450℃的情况下，在钢板的t/4的位置生成大量的马氏体，铁素体与贝氏体的体积率的合计变为低于70％。另一方面，若冷却停止温度超过650℃，则铁素体的形核频率减少、铁素体晶粒粗大化，而且超过了贝氏体相变开始温度而无法使贝氏体的体积率为10％以上。
接下来，关于热轧后的制管工序进行说明。
对作为电缝钢管的坯料的热轧钢板(钢带)1，使用如图1所示的制造设备制造电缝钢管。例如，在对热轧钢板1实施了通过矫平机2进行的入口侧矫正之后，通过包括多个辊的排辊(cage roll)组3进行中间成型而成为圆筒状的开口管之后，通过包括多个辊的翅辊(finpass roll)组4进行精成型(辊轧成型)。精成型之后，一边通过挤压辊(squeeze roll)5进行压接一边通过焊接机6对钢带1的宽度端部进行电阻缝焊得到电缝钢管7。需要说明的是，在本发明中，电缝钢管7的制造设备不限定于如图1那样的制管工序。
之后，对得到的电缝钢管7通过上下左右配置的辊维持圆筒状不变地沿管轴方向施加数个百分比的拉深，接着成型为方形而得到方形钢管。图2是示出本发明的一实施方式的、方形钢管的成型过程的示意图。如图2所示，电缝钢管7在通过包括多个辊的定径辊(sizing roll)组(定径机架(sizing stand))8维持圆筒形状不变地被缩径之后，通过包括多个辊的拐角成型辊组(拐角成型机架)9被依次成型为R1、R2、R3这样的形状，成为方形钢管10。拐角成型机架的辊为具有孔型曲率的孔型辊，随着成为后级机架，孔型曲率半径变大，形成方形钢管的平板部和拐角部。需要说明的是，定径辊组8和拐角成型辊组9的机架数没有特别限制。
接下来，关于本发明的拐角成型的制造条件进行说明。
对于通过在辊轧成型之后进行焊接、进行拐角成型而得到方形钢管的方法所成型的方形钢管而言，在从钢板被先成型为圆筒形状之后，向方形形状成型。在这样的制造方法中，不仅是周向的弯曲变形、还发生因拉深变形造成的长度方向的应变，因此，作为结果，周向弯曲的中立轴向外表面侧移动，内表面侧的硬度变大。
如前所述，由于钢管坯料与辊接触，所以虽然平板部的平坦度、拐角部的曲率等的尺寸精度提高，但是因为受到来自辊的剪切力，所以显然会发生以与辊的接触部为中心的加工硬化。因此，为了抑制拐角部的过度的加工硬化，需要能够以可兼顾尺寸精度的方式对辊与拐角部的接触部进行控制。
因此，本申请发明人以使得在拐角成型时辊不与拐角部附近接触的方式，对拐角成型中的辊隙、辊的孔型曲率进行设定，从圆筒钢管成型出方形钢管。其结果，如图3所示，在拐角成型工程中，在相对于管轴方向垂直的截面上，在将相邻的边长分别设为H1(mm)及H2(mm)(其中，H1≤H2，H1、H2分别为最终制品的边长。)，并将从H1及H2的中心位置朝向钢管内部引出的直线彼此相交的交点设为方形钢管中央部时，在从H1的中心位置朝向钢管内部引出的直线上，将从所述方形钢管中央部向长边方向偏移了1/2(H2－H1)的点设为偏置点，从偏置点向方形钢管的拐角部中央引出的直线与从偏置点朝向拐角部的圆弧部或方形钢管的平板部引出的直线所成的中心角θ满足下式(1)，从而由弯曲加工造成的加工硬化小，能够抑制表面裂纹。
[数学式1]
其中，
H1：边长(短边)(mm)
H2：边长(长边)(mm)
t：管壁厚(mm)。
在拐角成型工序中，在后级机架侧，辊的孔型曲率半径与方形钢管的平板部的曲率半径成为几乎相等的值，因此在后级机架中孔型辊与方形钢管的周向的接触宽度增加、从平板部中心侧向拐角部侧变大，同时得到所期望的拐角部尺寸。尤其是，若作为方形钢管的最终制品的壁厚的管壁厚t与边长H的比t/H变大，则变形的刚性变大，因此更需要直至拐角部附近确保孔型辊与方形钢管的周向的接触宽度。另一方面，在拐角成型时，在使孔型辊直接与方形钢管的拐角部接触进行了拐角成型的情况下，由孔型辊的剪切力造成的拐角部的加工硬化变得显著。为了不发生这样的过度硬化地得到所期望的拐角部的曲率半径，需要在通过拐角成型的全部机架的期间，将孔型辊与方形钢管不接触的区域控制为从拐角部的顶点起至与壁厚相当的周向的距离为止。该区域是以方形钢管的最终形状的拐角部中央为基准、满足上述(1)的钢管外表面侧的区域。作为孔型辊与方形钢管的接触位置的控制方法，例如有对孔型辊的孔型曲率半径、辊之间的间隙进行调整的方法等，但不限于此。
接下来，关于使用了本发明的方形钢管的建筑构造物进行说明。
图4是示意性地示出本发明的实施方式的建筑构造物的立体图。如图4所示，本实施方式的建筑构造物中立设有多个本发明的方形钢管10，用作柱件。在相邻的方形钢管10之间，架设有多个由H型钢等钢材形成的大梁11。另外，在相邻的大梁11之间，架设有多个由H型钢等钢材形成的小梁12。通过将方形钢管10与隔板13焊接，并且向其焊接作为大梁11的H型钢，从而在相邻的方形钢管10之间架设有由H型钢等钢材形成的大梁11。另外，为了墙壁等的安装，根据需要设置墙骨柱14。
本发明的建筑构造物使用拐角部外表面侧的维氏硬度小、即加工硬化的影响小的本发明的方形钢管10，所以不易产生由于在对接焊接时产生的拐角部热影响区处的应力释放所造成的表面裂纹等。
实施例
以下，基于实施例对本发明进一步进行说明。
用转炉对具有表1所示的成分组成的钢水进行熔炼，通过连续铸造法制成板坯(钢坯料)。在对它们以表1所示的条件实施了加热、热轧(粗轧及精轧)、水冷、卷绕之后，进行放冷制成具有规定的完成板厚的热轧钢板。接着，将得到的热轧钢板通过辊轧成型制成圆筒状的开口管形状，在对该对接部分进行了电阻缝焊之后，通过上下左右配置的辊维持圆筒状不变地沿管轴方向施加数个百分比的拉深，得到圆筒钢管。
接着，由得到的圆筒钢管出发，在经2级定径机架之后、经4级拐角成型机架，得到拐角部的曲率成为板厚的(2.5±0.5)倍的方形钢管。此时，在拐角成型中，对拐角成型机架的孔型辊的间隙、孔型曲率进行变更以对拐角部附近的辊与拐角部的周向的接触宽度进行控制。就各拐角成型机架中的接触宽度而言，利用通过与从圆筒钢管向方形钢管的变形有关的有限元法所进行的构造解析，算出根据设定好的孔型辊的间隙与孔型曲率的条件所得的接触宽度。关于上述接触宽度，根据数学式(1)算出θ(表2中的容许θ下限)、以不接触成型θ的范围的方式制造钢管。需要说明的是，就成型θ而言，对从管的平板部中央的位置到接触部的周向端部为止的距离L1进行测定，根据该L1算出成型θ。
从得到的方形钢管采集试验片，实施了组织观察、拉伸试验、夏比冲击试验、硬度试验。
组织观察是使用扫描型电子显微镜(SEM)在距方形钢管平板部的管表面(钢管外表面)t/4的位置进行的。在此，将通过组织观察得到的面积率设为各组织的体积率。根据得到的SEM像求出了铁素体、珠光体、贝氏体以及余量组织的面积率。需要说明的是，在SEM像中马氏体与奥氏体不易识别，因此从得到的SEM像测定观察为马氏体或奥氏体的组织的面积率，将从中减去通过后述的方法测定出的奥氏体的体积率所得的值作为马氏体的体积率。观察用试样是在以使得观察面成为热轧时的轧制方向截面的方式进行采集、研磨之后，进行硝酸乙醇溶液腐蚀而制作的。作为观察条件，将倍率设为2000倍、将观察面积设为2500μm2。进行5视野以上观察，算出在各视野得到的组织的平均值作为面积率。
在此，铁素体是通过扩散相变形成的生成物，位错密度低且呈现几乎回复了的组织。其包括多边形铁素体以及伪多边形铁素体。另外，贝氏体是位错密度高的板条状的铁素体与渗碳体的多相组织。
奥氏体的体积率测定通过X射线衍射来进行。测定用试样是在以使得衍射面成为距方形钢管平板部的管表面t/4的位置的方式进行研削之后，进行化学研磨去除表面加工层来制作的。测定中使用Mo的Kα射线，根据fcc铁的(200)、(220)、(311)面和bcc铁的(200)、(211)面的积分强度求出了奥氏体的体积率。
就拉伸试验而言，以拉伸方向与管轴方向变得平行的方式，从方形钢管的平板部分别采集JIS5号拉伸试验片和JIS12B号拉伸试验片，使用它们依据JIS Z 2241的规定实施拉伸试验，对屈服强度、拉伸强度进行测定，算出以(屈服强度)/(拉伸强度)定义的屈强比。试验片条数设为各3条，将它们的平均值作为代表值。
就夏比冲击试验而言，使用在距方形钢管的拐角部的管表面t/4的位置以试验片长度方向与管的长度方向变得平行的方式采集到的V形缺口试验片，依据JIS Z 2242的规定以试验温度0℃来实施夏比冲击试验，求出吸收能(J)。需要说明的是，试验片条数设为各3条，将它们的平均值作为代表值。将平均值为70J以上的情况设定为○，将低于70J的情况设为×。
就硬度试验而言，在相对于管轴方向垂直的截面上，对从方形钢管的拐角部的外表面及内表面起1mm内侧的位置，使用微型维氏硬度试验机，依据JIS Z2244：2009的规定，以试验力9.8N进行硬度试验。在此，从拐角部的外表面及内表面起的1mm内侧的位置是指从外表面侧、内表面侧起1±0.2mm的范围的位置。在各个位置对硬度各进行5处测定，将它们的平均值作为代表值。
另外，关于表面裂纹，使用得到的方形钢管，进行柱-贯通隔板焊接接头的焊接实验。焊接条件设为焊丝JISZ3312GJ59JA1UC3M1T、焊接线能量40kJ/cm以下、道间温度350℃以下，按7层9道进行。焊接后，在焊接部周边对钢材表面裂纹的有无进行了判定。
将这些结果示于表2。
根据表2可知，本发明例均为韧性优异，并且没有发生表面裂纹。
根据以上所述，通过将拐角成型条件设为本发明的范围内，从而能够提供大型建筑物的建筑构件等所用的、韧性优异并且抑制了表面裂纹的方形钢管。需要说明的是，在本实施例中，以对辊轧成型的钢板进行电阻缝焊而成为电缝钢管的方式进行说明，但成型为圆筒形状的也可以是无缝钢管。
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附图标记说明
1 钢带
2 矫平机
3 排辊组
4 翅组
5 挤压辊
6 焊接机
7 电缝钢管
8 定径辊组
9 拐角成型辊组
10 方形钢管
11 大梁
12 小梁
13 隔板
14 墙骨柱
H1 边长(短边)
H2 边长(长边)
θ 在从H1的中心位置朝向钢管内部引出的直线上、将从方形钢管中央部向长边方向偏移了1/2(H2－H1)的点设为偏置点，由从偏置点向方形钢管的拐角部中央引出的直线与从偏置点朝向拐角部的圆弧部与直线部的连接点引出的线所确定的中心角
t 管壁厚

Claims (7)

1.方形钢管，其是具有平板部和拐角部的方形钢管，所述方形钢管具有如下的成分组成：以质量％计，含有C：0.04～0.50％、Si：2.0％以下、Mn：0.5～3.0％、P：0.10％以下、S：0.050％以下、Al：0.005～0.10％、N：0.010％以下，余量为Fe和不可避免的杂质，
并且，从管表面起t/4的位置的钢组织以体积率计含有超过30％的铁素体以及10％以上的贝氏体、且铁素体与贝氏体的体积率的合计为70％以上且95％以下，余量为选自珠光体、马氏体、奥氏体中的1种或2种以上，其中，t为管壁厚，
所述平板部的屈服强度为385MPa以上、拉伸强度为520MPa以上并且屈强比为0.90以下，
就所述拐角部的维氏硬度而言，拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度，所述拐角部外表面侧的维氏硬度为280HV以下，且所述拐角部外表面侧的维氏硬度与所述拐角部内表面侧的维氏硬度之差为80HV以下，
拐角部外表面侧的0℃的夏比冲击吸收能vE0为70J以上。
2.方形钢管，其是具有平板部和拐角部的方形钢管，所述方形钢管具有如下的成分组成：以质量％计，含有C：0.04～0.50％、Si：2.0％以下、Mn：0.5～3.0％、P：0.10％以下、S：0.050％以下、Al：0.005～0.10％、N：0.010％以下，选自Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％中的1种或2种以上，余量为Fe和不可避免的杂质，
并且，从管表面起t/4的位置的钢组织以体积率计含有超过30％的铁素体以及10％以上的贝氏体、且铁素体与贝氏体的体积率的合计为70％以上且95％以下，余量为选自珠光体、马氏体、奥氏体中的1种或2种以上，其中，t为管壁厚，
所述平板部的屈服强度为385MPa以上、拉伸强度为520MPa以上并且屈强比为0.90以下，
就所述拐角部的维氏硬度而言，拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度，所述拐角部外表面侧的维氏硬度为280HV以下，且所述拐角部外表面侧的维氏硬度与所述拐角部内表面侧的维氏硬度之差为80HV以下，
拐角部外表面侧的0℃的夏比冲击吸收能vE0为70J以上。
3.方形钢管，其是具有平板部和拐角部的方形钢管，所述方形钢管具有如下的成分组成：以质量％计，含有C：0.04～0.50％、Si：2.0％以下、Mn：0.5～3.0％、P：0.10％以下、S：0.050％以下、Al：0.005～0.10％、N：0.010％以下，选自Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01％～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％、Ca：0.0005～0.010％、B：0.0003～0.010％中的1种或2种以上，余量为Fe和不可避免的杂质，
并且，从管表面起t/4的位置的钢组织以体积率计含有超过30％的铁素体以及10％以上的贝氏体、且铁素体与贝氏体的体积率的合计为70％以上且95％以下，余量为选自珠光体、马氏体、奥氏体中的1种或2种以上，其中，t为管壁厚，
所述平板部的屈服强度为385MPa以上、拉伸强度为520MPa以上并且屈强比为0.90以下，
就所述拐角部的维氏硬度而言，拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度，所述拐角部外表面侧的维氏硬度为280HV以下，且所述拐角部外表面侧的维氏硬度与所述拐角部内表面侧的维氏硬度之差为80HV以下，
拐角部外表面侧的0℃的夏比冲击吸收能vE0为70J以上。
4.方形钢管，其是具有平板部和拐角部的方形钢管，所述方形钢管具有如下的成分组成：以质量％计，含有C：0.04～0.50％、Si：2.0％以下、Mn：0.5～3.0％、P：0.10％以下、S：0.050％以下、Al：0.005～0.10％、N：0.010％以下，选自Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％中的1种或2种以上，选自Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01％～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％、Ca：0.0005～0.010％、B：0.0003～0.010％中的1种或2种以上，余量为Fe和不可避免的杂质，
并且，从管表面起t/4的位置的钢组织以体积率计含有超过30％的铁素体以及10％以上的贝氏体、且铁素体与贝氏体的体积率的合计为70％以上且95％以下，余量为选自珠光体、马氏体、奥氏体中的1种或2种以上，其中，t为管壁厚，
所述平板部的屈服强度为385MPa以上、拉伸强度为520MPa以上并且屈强比为0.90以下，
就所述拐角部的维氏硬度而言，拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度，所述拐角部外表面侧的维氏硬度为280HV以下，且所述拐角部外表面侧的维氏硬度与所述拐角部内表面侧的维氏硬度之差为80HV以下，
拐角部外表面侧的0℃的夏比冲击吸收能vE0为70J以上。
5.方形钢管的制造方法，其是权利要求1所述的方形钢管的制造方法，在成型为圆筒形状之后、向方形形状进行拐角成型，所述方形钢管的制造方法中，进行所述拐角成型的拐角成型工序中，在相对于管轴方向垂直的截面中，在将相邻的边长分别设为H1及H2、将从H1及H2的中心位置朝向钢管内部引出的直线彼此相交的交点设为方形钢管中央部时，在从H1的中心位置朝向钢管内部引出的直线上，将从所述方形钢管中央部向长边方向偏移了1/2(H2-H1)的点设为偏置点，其中，H1≤H2，短边边长H1和长边边长H2的单位为mm，从偏置点向方形钢管的拐角部中央引出的直线与从偏置点朝向拐角部的圆弧部或方形钢管的平板部引出的直线所成的中心角θ满足下述式(1)，
[数学式1]
其中，
t：管壁厚，其单位为mm。
6.方形钢管的制造方法，在将具有权利要求1～4中任一项所述的成分组成的钢坯料加热到加热温度1100～1300℃之后，实施粗轧结束温度为850～1150℃的粗轧、实施精轧结束温度为750～850℃的精轧、且粗轧和精轧这两方的930℃以下的合计压下率为65％以上，接着，以板厚中心温度计以从冷却开始至冷却停止的平均冷却速度为10～30℃/s的冷却速度冷却至冷却停止温度450～650℃并进行卷绕，之后进行放冷，接着通过辊轧成型而成型为圆筒形状，之后对辊轧成型后的钢板进行电阻缝焊制成电缝钢管，之后将所述电缝钢管向方形钢管进行拐角成型，在拐角成型工序中，在相对于管轴方向垂直的截面中，在将相邻的边长分别设为H1及H2、将从H1及H2的中心位置朝向钢管内部引出的直线彼此相交的交点设为方形钢管中央部时，在从H1的中心位置朝向钢管内部引出的直线上，将从所述方形钢管中央部向长边方向偏移了1/2(H2-H1)的点设为偏置点，其中，H1≤H2，短边边长H1和长边边长H2的单位为mm，从偏置点向方形钢管的拐角部中央引出的直线与从偏置点朝向拐角部的圆弧部或方形钢管的平板部引出的直线所成的中心角θ满足下述式(1)，
[数学式1]
其中，
t：管壁厚，其单位为mm。
7.建筑构造物，其使用了权利要求1～4中任一项所述的方形钢管。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240010491A (ko) * 2021-07-02 2024-01-23 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 각형 강관 및 그의 제조 방법 그리고 건축 구조물
WO2023053837A1 (ja) * 2021-09-29 2023-04-06 Ｊｆｅスチール株式会社 角形鋼管およびその製造方法、熱延鋼板およびその製造方法、並びに建築構造物
KR102619237B1 (ko) 2021-12-28 2023-12-29 동양철관 주식회사 각형 강관의 제조장치
KR102576184B1 (ko) 2023-01-26 2023-09-08 동양철관 주식회사 각형 강관의 제조방법
KR102591023B1 (ko) 2023-05-10 2023-10-19 동양철관 주식회사 각형 강관의 내측부 교정장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4318931C1 (de) * 1993-06-03 1994-12-01 Mannesmann Ag Verfahren zur Herstellung von geschweißten Rohren
CN1154880A (zh) * 1995-07-28 1997-07-23 中岛钢管株式会社 方形钢管的制造方法及圆形钢管的制造方法
JP2011094214A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Kobe Steel Ltd 耐震性に優れた冷間成形角形鋼管
CN103194678A (zh) * 2013-03-26 2013-07-10 宝山钢铁股份有限公司 一种uoe焊管及其制造方法
JP2016011439A (ja) * 2014-06-27 2016-01-21 新日鐵住金株式会社 冷間プレス成形角形鋼管用厚鋼板、冷間プレス成形角形鋼管、及び溶接継手
CN107254638A (zh) * 2017-06-01 2017-10-17 马鞍山钢铁股份有限公司 一种具有耐冲刷磨损性能的管线钢热轧钢带及其生产方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4278149B2 (ja) * 2003-03-18 2009-06-10 Ｊｆｅスチール株式会社 形鋼及び該形鋼を用いた壁体
JP4957671B2 (ja) 2008-07-10 2012-06-20 住友金属工業株式会社 建築用低降伏比コラム用鋼管とそれに用いる鋼板とそれらの製造方法
JP5594165B2 (ja) * 2011-01-28 2014-09-24 Ｊｆｅスチール株式会社 建築構造部材向け角形鋼管用厚肉熱延鋼板の製造方法
JP6394560B2 (ja) * 2015-10-20 2018-09-26 Ｊｆｅスチール株式会社 鋼管用厚肉熱延鋼帯の製造方法および角形鋼管の製造方法
JP6807690B2 (ja) * 2016-09-27 2021-01-06 日本製鉄株式会社 角形鋼管
JP6565887B2 (ja) * 2016-12-12 2019-08-28 Ｊｆｅスチール株式会社 低降伏比角形鋼管用熱延鋼板の製造方法および低降伏比角形鋼管の製造方法
JP6693606B1 (ja) * 2018-08-23 2020-05-13 Ｊｆｅスチール株式会社 角形鋼管およびその製造方法並びに建築構造物

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4318931C1 (de) * 1993-06-03 1994-12-01 Mannesmann Ag Verfahren zur Herstellung von geschweißten Rohren
CN1154880A (zh) * 1995-07-28 1997-07-23 中岛钢管株式会社 方形钢管的制造方法及圆形钢管的制造方法
JP2011094214A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Kobe Steel Ltd 耐震性に優れた冷間成形角形鋼管
CN103194678A (zh) * 2013-03-26 2013-07-10 宝山钢铁股份有限公司 一种uoe焊管及其制造方法
JP2016011439A (ja) * 2014-06-27 2016-01-21 新日鐵住金株式会社 冷間プレス成形角形鋼管用厚鋼板、冷間プレス成形角形鋼管、及び溶接継手
CN107254638A (zh) * 2017-06-01 2017-10-17 马鞍山钢铁股份有限公司 一种具有耐冲刷磨损性能的管线钢热轧钢带及其生产方法

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