JP2000054079A - 耐食性に優れた地下埋設物の切断防護用鋼板 - Google Patents

耐食性に優れた地下埋設物の切断防護用鋼板

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JP2000054079A
JP2000054079A JP10226768A JP22676898A JP2000054079A JP 2000054079 A JP2000054079 A JP 2000054079A JP 10226768 A JP10226768 A JP 10226768A JP 22676898 A JP22676898 A JP 22676898A JP 2000054079 A JP2000054079 A JP 2000054079A
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cutting
steel plate
corrosion resistance
steel
steel sheet
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Takeshi Tsuzuki
岳史 都築
Shuji Aihara
周二 粟飯原
Toshimichi Nagao
年通 長尾
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、耐食性に優れた地下埋設物を防護
する切断防護用鋼板を提供する。 【解決手段】 C:0.0005〜0.05%、Si:
0.001〜2.0%、Mn:0.01〜0.6%、
P:0.05%以下、S:0.03%以下、Cr:0.
5超〜10%、残部Feおよび不可避的不純物からなる
ブリネル硬さ:40〜120、伸び:40〜80%、板
厚:6〜50mmの耐食性に優れた地下埋設物の切断防
護用鋼板である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性に優れた地
下埋設物の切断防護用鋼板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上層にアスファルト、下層にコンクリー
ト等からなる路面部を修理する場合は、カッターを搭載
した台車を作業者が操作して、カッターを路面部へ位置
させて移動しつつ、修理面を切断除去することが行われ
ている。このように路面部の修理面を切断除去するに際
し、路面部下部の地中に配設した埋設管等地中埋設物を
カッターによる損傷、切断を防止するため、路面部と埋
設物の間に保護体として鋼板等を配設し、路面部切断時
にカッターが保護体を切断すると、カッターに振動が発
生し、また発生音が変化することによって、カッターを
操作する作業者が保護体の存在を認知し、地中埋設物の
切断を防止しつつ路面部の修理面を切断除去することが
特公平5−9669号公報に開示されている。また、難
切断性に優れた地下埋設物の切断防護用鋼板として、ブ
リネル硬さを100以下とした鋼板が特開平8−338
036号公報に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような切断防護用
鋼板においては、地中に長年埋設した状態にあり、特に
雨水等による湿潤環境下では、腐蝕により板厚が減少し
難切断が低下して、カッターでの路面切断時に切断防護
用鋼板の存在が判らず、埋設物を切断する危険性があ
る。また、ダイヤモンドブレード(カッター)によっ
て、埋設物上部の路面を切断中に切断防護用鋼板へ接触
すると、カッターのダイヤモンドに切り欠いた鋼板の粘
り付きによる切断速度の変化(低下)が小さくなること
がある。従って、路面の切断作業者は、切断防護用鋼板
の切断による切断速度の変化であるのか否かの判断が困
難なことがあり、地下埋設物の上部に配置してある切断
防護用鋼板の存在を確認することができないこともある
等の課題がある。本発明は、このような課題を有利に解
決するためなされたものであり、カッターの切断防護用
鋼板への接触により確実に知ることのできる耐食性及び
難切断性のに優れた地下埋設物の切断防護用鋼板を提供
することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、C:0.0005〜0.05%、Si:0.00
2〜2.0%、Mn:0.01〜0.6%、P:0.0
5%以下、S:0.02%以下、Cr:0.5〜10
%、残部Feおよび不可避的不純物からなるブリネル硬
さ:40〜120、伸び:40〜80%、板厚:6〜5
0mmからなる鋼板であることを特徴とする耐食性に優
れた地下埋設物の切断防護用鋼板である。
【0005】
【発明の実施の形態】ダイヤモンドブレード(カッタ
ー)によって、修理を必要とする路面を切断するとき、
その路面の切断部位の地中に埋設してあるガス管、電線
管等の埋設物上部に配設した切断防護用鋼板に接触して
切断を開始すると、路面を切断していたときに比べて、
切断速度が急速に低下したり、切断が停止する異常状態
になることが必要である。即ち、路面の切断作業者は、
この異常状態から切断防護用鋼板の存在を知ることにな
る。
【0006】このようなカッターにおける難切断性の支
配要因としては、切断防護用鋼板の伸びが大きく、しか
も切断防護用鋼板の切断時にカッターのダイヤモンド近
傍の金属の塑性変形が大きいこと。また、ダイヤモンド
と金属(切断防護用鋼板)の密着性、親和性が高いこ
と。このような相乗作用によって切断防護用鋼板の好ま
しい難切断性を確保することができるものである。
【0007】しかして、本発明においては、切断防護用
鋼板のブリネル硬さ40〜120、板厚6〜50mmに
するとともに、伸び40〜80%にすることによって、
上記のごとき相乗作用により、確実な難切断性を有する
地下埋設物の切断防護用鋼板を開発したものである。
【0008】ブリネル硬さが40未満の鋼材を工業的に
製造することが難しく好ましくない。また、120を越
えると難切断性になり難くなる。このようなブリネル硬
さの切断防護用鋼板であれば、板厚としては6〜50m
mで確実に難切断性にすることができる。また、切断防
護用鋼板の伸びが40%未満であると、難切断性になり
難い。即ち、カッターのダイヤモンドの粒の粘り付いた
鋼と鋼板の間で剪断塑性変形が生ずるが、伸びが40%
以上になると、剪断塑性変形が持続するために鋼板とダ
イヤモンドが離れ難くなる。つまり、粘りが増加して難
切断性となる。このような作用は、特に伸び60%以上
において顕著な粘りが発生して、確実に難切断性にする
ことができる。上限は、上記のごときブリネル硬さ及び
板厚においては、80%で十分である。
【0009】このような切断防護用鋼板の難切断性を確
保することのできる板厚とブリネル硬さの関係の一例を
数式で示すと
【数1】 HB≦HBt 但し HBt=100+2(t−9) HB:ブリネル硬さ、t:板厚 このような数式を満足する切断防護用鋼板の硬さと板厚
及び伸びであれば、路面の切断に際しカッターが切断防
護用鋼板の切断を開始したとき、切断作業者が確実に切
断防護用鋼板の存在を知ることのできる難切断性の切断
防護用鋼板とすることができる。即ち、ブリネル硬さ
(HB)が板厚に応じて、HBt=100+2(t−
9)であれば、難切断性を確実に確保して埋設物を防護
することができる。
【0010】しかして、上記のごとき切断防護用鋼板
は、地中に長年埋設されていることから腐蝕によって、
板厚が減少し難切断性が失われ、路面切断時にカッター
が切断防護用鋼板に接触して切断を開始しても容易に切
断し切断速度の低下等の異常状態にはなり難い。従っ
て、切断防護用鋼板の存在を知ることができず、埋設物
を切断する等の危険性がある。特に、雨水等の染み込み
による湿潤環境下の地中においては、腐蝕により板厚が
減少し難切断性が失われ易い。
【0011】このようなことから難切断性を有するとと
もに耐食性を具備した切断防護用鋼板が有効である。次
に、耐食性及び難切断性を有する切断防護用鋼板の組成
例を挙げる。Cは、切断防護用鋼板の切断に際して、鋼
とダイヤモンド(カッター)の界面(塑性変形によって
高温になっている)において、ダイヤモンド(C)が鋼
中に溶出して鋼中にCが固溶する。この反応が起こるた
めに鋼中の固溶Cが低いと、ダイヤモンドと鋼との密着
性、親和性が高くなり粘りもたかまる。また、鋼中の固
溶Cが高いとダイヤモンドからCの溶出が少なくなり粘
りが低下する。このようなことから前記のごとき、ブリ
ネル硬さとするためには、0.0005〜0.05%の
範囲が最適である。Siは、0.001%未満である
と、脱酸元素としての役割発揮しなくなるため好ましく
ない。また、2.0%超になると硬さが高くなりすぎる
とともに、靱性が低下し工具等の衝撃に対して破壊し易
くなるため好ましくない。Mnは、0.01%未満であ
ると、硬さが不足して好ましくない。また、0.6%超
になると靱性が低下するので好ましくない。Pは、0.
05%を越えると、粒界破壊を起こし靱性が著しく低下
するので好ましくない。Sは、0.03%超であると、
靱性が著しく低下するので好ましくない。このような組
成の難切断性切断防護用鋼板の耐食性を向上するために
は、Crを含有することが好ましい。即ち、Crは、腐
蝕による板厚の減少を長年に亘って抑制することがで
き、難切断性を長期間に亘って維持することができる。
含有量としては、0.5%以下では長年に亘って耐食性
を維持することが困難であり好ましくない。また、上限
としては、10%を越えると炭化物が多くなり、切断防
護用鋼板の難切断性を低下させるので好ましくない。
【0012】上記のごとき、組成の切断防護用鋼板にT
i:0.01〜0.1%、Zr:0.01〜0.10
%、Nb:0.005〜0.05%、V:0.005〜
0.05%、Mo:0.005〜0.5%の一種または
二種以上を含有することによって、一層難切断性等を向
上することができる。即ち、Ti、Zrは、炭化物と窒
化物を生成するために鋼中の固溶C、Nを低減し、鋼板
の粘りを高め、より難切断性を向上することができる。
0.01%未満では、固溶C、Nの固着効果が少なく好
ましくない。また、0.1%超になると粗大析出物が生
成するため、切断性が高まり難切断性になり難くなる。
また、Nb、V、Moは、鋼中に炭化物を生成して固溶
Cを下げ、切断時に鋼とダイヤモンドの界面において、
ダイヤモンドと鋼の密着性を向上して、粘りを高め難切
断性にすることができる。しかして、それぞれの元素の
含有量の下限未満であると効果が少なく、また、それぞ
れ上限を越えると粗大析出物が生成するために、切断性
が高まり満足すべき難切断性にならないことがあり好ま
しくない。
【0013】このような組成の鋼にCu:0.05〜
3.0%、Ni:0.05〜2.0%の一種または二種
を含有することによって、一層安定した難切断性の切断
防護用鋼板とすることができる。即ち、これらの元素を
含有することによって、靱性を向上し切断防護用鋼板の
耐衝撃性を高めることができ、切断防護用鋼板にカッタ
ーが接触したときにカッターへの反動が強くなり、切断
防護用鋼板の存在を確実に知ることができる。また、耐
バクテリア性を高め地中での耐食性を向上することがで
きる。しかして含有量としては、それぞれ0.05%未
満では、靱性を向上することが困難なことがある。ま
た、それぞれの含有量の上限を越えると硬さが高くなり
すぎるため切断時に鋼とダイヤモンドの界面において粘
りが低下して好ましくない。
【0014】更に、このような切断防護用鋼板の組成に
Al:0.001〜0.1%を含有することによって、
鋼中の脱酸作用でフェライト結晶粒を微細粒化して靱性
を高めることができるので、耐衝撃性を向上することが
できる。従って、一層難切断性を高めることができる。
Al量が0.001%未満では、フェライト結晶粒を確
実に微細粒化することが困難になり好ましくない。ま
た、0.1%超にしなくともフェライト結晶粒を微細粒
化することができる。更に、0.1%超になると高融点
Al系酸化物が形成し易くなり、鋼とダイヤモンドの界
面の粘りが低下して好ましくない。
【0015】また、B:0.0002〜0.005%を
含有することによって、固溶C、Nの低い鋼において
は、特に粒界強度を向上させ、粒界の破壊を防止し伸び
を高めることができる。含有量が0.0002%未満で
は、効果が少なく、また0.005%超になると、B
N、ほう炭化物を生成して、むしろ切断性がよくなり好
ましくない。
【0016】更にまた、Ca、REM、Mgの一種また
は二種以上を0.0002〜0.005%を含有するこ
とによって、介在物の形態制御により靱性を向上するこ
とができ、また鋼とダイヤモンドの界面での粘の低下を
抑制して一層難切断性を高めることができ好ましい。含
有量が0.0002%未満であると効果がほとんどな
く、また、0.005%超になると、逆に粗大な介在物
となってしまうため靱性が低下し、難切断性も低下し易
くなり好ましくない。
【0017】
【実施例】次に、本発明の実施例を比較例とともに挙げ
る。
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】注1:切断防護用鋼板は、常法によって酸
素上吹転炉で精錬した溶鋼を連続鋳造した後、1100
〜1250℃に加熱し圧延して製造した。(鋼板組成の
空白は無添加) 注2:ブリネル硬HBさは、JIS Z 2243に基
づき測定した。 注3:伸びは、JIS Z 2241に基づき測定し
た。 注4:引張試験片は、JIS Z 2201に基づき、
板厚20〜50mmでは4号試験片を板厚中心部で採取
した。また、板厚5〜18mmでは14B号試験片を全
厚で採取した。 注5:難切断性は、一般に使用されている直径14イン
チのダイヤモンドブレードを切断機に取り付け、押し付
け力400Kgで板巾300mmの試験片を切断した。
◎切断不能○平均切断速度300mm/分以下、×平均
切断速度300mm超/分。 注6:耐食性は、3%食塩水溶液を浸透した土壌中に試
験片(100mm×100mm×全厚)を2年埋設した
後の板厚の減少厚(mm)。但し試験片の四周部の30
mm巾はシールして中央部付近の減少厚を測定した。
【0020】
【発明の効果】本発明の切断防護用鋼板よれば、耐食性
に優れており長年に亘って難切断性を維持することがで
きるので、路面の切断に際して、地下埋設物を防護する
切断防護用鋼板の存在を確実に認知することができ、確
実に地下埋設物の防護ができる等の優れた効果が得られ
る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C:0.0005〜0.05%、Si:
    0.001〜2.0%、Mn:0.01〜0.6%、
    P:0.05%以下、S:0.03%以下、Cr:0.
    5超〜10%、残部Feおよび不可避的不純物からなる
    ブリネル硬さ:40〜120、伸び:40〜80%、板
    厚:6〜50mmの鋼板であることを特徴とする耐食性
    に優れた地下埋設物の切断防護用鋼板。
  2. 【請求項2】 Ti:0.01〜0.1%、Zr:0.
    01〜0.10%、Nb:0.005〜0.05%、
    V:0.005〜0.05%、Mo:0.005〜0.
    5%の一種または二種以上を含有し、残部Fe及び不可
    避的不純物からなることを特徴とする請求項1に記載の
    耐食性に優れた地下埋設物の切断防護用鋼板。
  3. 【請求項3】 Cu:0.05〜3.0%、Ni:0.
    05〜2.0%の一種または二種を含有したことを特徴
    とする請求項1または請求項2に記載の耐食性に優れた
    地下埋設物の切断防護用鋼板。
  4. 【請求項4】 Al:0.001〜0.10%を含有し
    たことを特徴とする請求項1または請求項2または請求
    項3に記載の耐食性に優れた地下埋設物の切断防護用鋼
    板。
  5. 【請求項5】 B:0.0002〜0.005%を含有
    したことを特徴とする請求項1または請求項2または請
    求項3または請求項4に記載の耐食性に優れた地下埋設
    物の切断防護用鋼板。
  6. 【請求項6】 Ca、REM、Mgの一種または二種以
    上を0.0002〜0.005%を含有したことを特徴
    とする請求項1または請求項2または請求項3または請
    求項4または請求項5に記載の耐食性に優れた地下埋設
    物の切断防護用鋼板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080938A (ja) * 2000-09-08 2002-03-22 Nkk Corp 耐土壌腐食性および耐震性に優れた圧延形鋼およびその製造方法
JP7436811B2 (ja) 2020-02-28 2024-02-22 日本製鉄株式会社 防護板および防護構造体

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