JP2002069581A

JP2002069581A - 高強度圧延ｐｃ鋼棒およびその製造方法

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Publication number: JP2002069581A
Application number: JP2000270635A
Authority: JP
Inventors: Hajime Ishikawa; 肇石川; Tsugunori Nishida; 世紀西田; Yoshihiko Tamagawa; 良彦玉川; Hitoshi Saito; 仁齊藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2002-03-08
Anticipated expiration: 2020-09-06
Also published as: JP4477761B2

Abstract

(57)【要約】【課題】 YS(O.2% ％耐力):1200 MPa以上、TS:1400 MP
a 以上、伸び4.5%以上の高強度圧延PC鋼棒を提供する。【解決手段】質量％で、C:0.8 〜1.3%を含有し、パー
ライト面積率で80% 以上で、更に、表面に残留応力差の
ない凹凸が形成されている鋼からなり、YS(0.2%耐力):
1200MPa以上、TS:1400 MPa 以上、かつ、伸び4.5%以上
の高強度圧延PC鋼棒。該鋼棒は、更にSi:0.10 〜2.5%と
Mn:0.25 〜2.0%を含み、適宜、Al、Ti、Ca、REM 、V 及
びNbの１種以上、及び／または、B 、Cr、Cu、Ni及びMo
の１種以上を含有する。上記組成の線材を、450 〜650
℃で恒温変態させ、インデント加工を施し、1 〜4%の歪
みを付与後、200 〜500 ℃の温度で5 〜600 秒でブルー
イング処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートポー
ルやコンクリートパイル等に用いるＰＣ（プレストレス
コンクリート）鋼棒とその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートポール及びコンクリートパ
イルには、剛性および曲げ強さの向上や、ひび割れ防止
のためにコンクリートに圧縮力を与え、コンクリートポ
ール及びコンクリートパイルそのものの強度を高めたＰ
Ｃポール及びＰＣパイルがある。そして、これらは、以
下のようにして製造されている。

【０００３】まず、円周上に並列に配したＰＣ鋼材に軟
鋼線を螺旋状に巻き付け（以下「螺旋筋」と称す。）、
次いで、ＰＣ鋼材と螺旋筋の交点を固定して、円筒状の
籠片型補強体（以下「補強体」と称す。）を製造する。
次に、該補強体を型枠に導入して、補強体を構成するＰ
Ｃ鋼材の両端を固定し、引張強さの７０％前後の応力で
緊張する。次いで、型枠内にコンクリートを注入し、コ
ンクリートが固化した後に、ＰＣ鋼材から緊張応力を解
除する。この解除により、コンクリートに圧縮力が付与
されることになり、ＰＣポールまたはＰＣパイルが製造
される。

【０００４】このようなコンクリート構造物に使用する
ＰＣ鋼材としては、ＪＩＳＧ３１３７に規定されるＰＣ
鋼棒と、ＪＩＳＧ３５３６に規定されるＰＣ鋼線を、代
表的なものとして挙げることができる。ＰＣ鋼棒は、熱
間圧延後空冷した鋼棒を、焼入れ焼戻しして製造され
る。この焼入れ焼戻しにより、ＪＩＳＧ３１３７（Ｄ
種）で規定する１４２０ MPa以上のＴＳ（引張強度）を
確保することができる。

【０００５】例えば、特開平３−１５１４４５公報に
は、スポット溶接性とリラクゼーション特性を改善する
ため、Ｓｉを低減し、Ｍｏを添加したＰＣ鋼棒に、焼入
れ焼戻しを施して、ＴＳ１４２０ MPa以上の高強度ＰＣ
鋼棒を製造することが開示されている。このように、Ｐ
Ｃ鋼棒には、通常、焼入れ焼戻しが施されるが、この焼
入れ焼戻しにより、ＰＣ鋼棒の組織は、焼戻しマルテン
サイト組織となるので、所要の一様伸びや、耐遅れ破壊
特性を確保することが難しい。例えば、「鉄と鋼vol.81
（1995）.P1625」に示されているように、１４００ MPa
以上の焼戻しマルテンサイト組織を有するＰＣ鋼棒で
は、耐遅れ破壊特性が劣化する。

【０００６】一方、焼戻しマルテンサイト以外の組織を
有するＰＣ鋼棒として、熱間圧延材を冷間加工し、次い
で、ブルーイング処理を施した圧延ＰＣ鋼棒が提供され
ている。この圧延ＰＣ鋼棒に関し、「プレストレストコ
ンクリートvol.13（1971）p.52」には、鋳片を熱間圧延
した線材にストレッチングとブルーイング処理を施すこ
とにより、ＴＳ：１２００ MPa以下のＰＣ鋼棒を製造し
得ることが開示されている。

【０００７】圧延ＰＣ鋼棒においては、一様伸びが高い
など優れた点がある一方、ＹＳ（降伏強度）が１１００
MPa以下であり、高強度化が充分になされていないのが
実情である。このため、より高強度で耐遅れ破壊特性の
優れたPC鋼棒が求められている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、引
張強度（ＴＳ）が１４００ MPa以上を有する高強度で、
かつ、高延性の高強度圧延ＰＣ鋼棒と、該ＰＣ鋼棒を、
熱間圧延に続くパティンティングの後に通常採用する伸
線工程を経ずに、ブルーイング、ヒートストレッチ等の
時効処理により、低コストで製造する製造方法を提供す
ることを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために共析鋼または過共析鋼の組織と成分
について検討した。例えば、０．８％Ｃの鋼ではＴＳを
適正な強度にするためには、恒温変態を施し８０％以上
のパーライト組織が必要である。しかし、ＴＳが１４０
０ＭＰａ以上であってもＹＳを１２００ＭＰａ以上にす
ることは困難である。このためにヒートストレッチング
を施しＹＳを向上させることを見いだした。

【００１０】一方、コンクリートとの密着性を向上され
るためインデント加工を実施することはよく知られてい
る。ＰＣ鋼線ではストレッチングの前にインデント加工
が行われている。通常この方法でも材質特性を低下させ
ることはない。しかし、量産品では非常に稀れではある
がインデント不良が起きる場合もありＰＣ鋼線や圧延Ｐ
Ｃ鋼棒では遅れ破壊特性を低下させる。そのため、熱間
圧延後のオーステナイト域またはＤＬＰ前の高温域でイ
ンデント加工後ＤＬＰ温度での応力緩和によりインデン
ト不良材であっても遅れ破壊特性が劣化しないことを見
いだした。

【００１１】本発明は、上記知見に基づき、上記課題を
解決するものであって、その要旨は、以下のとおりであ
る。（１）質量％で、Ｃ：０．８〜１．３％、を含有し、パ
ーライト面積率が８０％以上で、更に、表面に残留応力
差のない凹凸が形成されている鋼からなり、ＹＳ（０．
２％耐力）が１２００ MPa以上、ＴＳが１４００ MPa以
上で、かつ、伸びが４．５％以上であることを特徴とす
る高強度圧延ＰＣ鋼棒。

【００１２】（２）前記鋼が、更に、質量％で、Ｓｉ：
０．１０〜２．５％、及び、Ｍｎ：０．２５〜２．０
％、を含有することを特徴とする上記（１）記載の高強
度圧延ＰＣ鋼棒。（３）前記鋼が、更に、質量％で、Ａｌ：０．０５％以
下、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｃａ：０．０００
５〜０．００５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．００５
％、Ｖ：０．００２〜０．５％、及び、Ｎｂ：０．００
５〜０．１％の１種以上を含有することを特徴とする上
記（１）または（２）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒。

【００１３】（４）前記鋼が、更に、質量％で、Ｂ：
０．０００５〜０．０１％、Ｃｒ：０．０５〜２．０
％、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．
０％、及びＭｏ：０．０５〜０．５０％、の１種以上を
含有することを特徴とする上記（１）、（２）または
（３）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒。

【００１４】（５）上記（１）、（２）、（３）または
（４）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有す
る鋼片を、オーステナイト領域まで加熱後、熱間圧延し
て、表面に凹凸を有する線材とし、次いで、４５０〜６
５０℃の温度で恒温変態を施し、その後、更に、１〜４
％の歪みを付与し、次いで、２００〜５００℃の温度で
５〜６００秒の保定時間でブルーイング処理を施すこと
を特徴とする高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。

【００１５】（６）上記（１）、（２）、（３）または
（４）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有す
る鋼片を、オーステナイト領域まで加熱後、熱間圧延し
て、表面に凹凸を有する線材とし、次いで、４５０〜６
５０℃の温度で恒温変態を施し、その後、更に、２００
〜５００℃の温度及び０．５〜６％の引張り歪みでヒー
トストレッチング処理を施すことを特徴とする高強度圧
延ＰＣ鋼棒の製造方法。

【００１６】（７）上記（１）、（２）、（３）または
（４）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有
し、表面に凹凸を有する線材を、オーステナイト領域ま
で再加熱後、冷却し、次いで、４５０〜６５０℃の温度
で恒温変態を施し、その後、更に、１〜４％の歪みを付
与し、次いで、２００〜５００℃の温度で５〜６００秒
の保定時間でブルーイング処理を施すことを特徴とする
高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。

【００１７】（８）上記（１）、（２）、（３）または
（４）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有
し、表面に凹凸を有する線材を、オーステナイト領域ま
で再加熱後、冷却し、次いで、４５０〜６５０℃の温度
で恒温変態を施し、その後、更に、２００〜５００℃の
温度及び０．５〜６％の引張り歪みでヒートストレッチ
ング処理を施すことを特徴とする高強度圧延ＰＣ鋼棒の
製造方法。

【００１８】

【発明の実施の形態】まず、本発明の高強度圧延ＰＣ鋼
の鋼（本発明の鋼）に係る化学成分について説明する。
Ｃは、ＴＳやＹＳを確保するために重要で、かつ、経済
的な元素であるが、ＰＣ鋼棒として必要なＴＳ：１４０
０ MPa以上、及び、ＹＳ：１２００MPa 以上を、それぞ
れ得るためには、少なくとも、０．８％以上必要であ
り、０．８％未満では必要な強度が得られない。望まし
くは、０．８５％以上必要である。一方、Ｃが１．３％
を超えると、粒界に、網状セメンタイトまたは粗大セメ
ンタイトが析出して、延性の低下が顕著になる。このた
め、Ｃ添加量は、０．８〜１．３％とする。

【００１９】Ｓｉは、フエライト（パーライト中のフエ
ライト地）に固溶し、顕著な固溶強化作用により、ＹＳ
を向上させる元素である。この向上効果を得るために
は、少なくとも、０．１０％以上の添加量が必要であ
る。一方、Ｓｉの添加量が２．５％を超えると、強度が
高くなりすぎて延性が低下する。このため、Ｓｉ添加量
の上限を２．５％とする。

【００２０】Ｍｎは、焼入れ性を高めて強度を上昇させ
るとともに、鋼棒の横断面における組織を均一にするの
に有効な元素である。これらの効果を得るためには、少
なくとも、０．２５％以上の添加量が必要である。一
方、Ｍｎを過剰に添加すると、中心偏析部に、延性を低
下せしめるミクロマルテンサイトが生成し易くなる。ミ
クロマルテンサイトの生成を抑制するには、恒温変態処
理時間を長くすする必要があるが、これは実用的でな
い。このため、Ｍｎ添加量の上限を２．０％とし、Ｍｎ
添加量は、０．２５〜２．０％とする。

【００２１】Ｐは、粒界に偏析し、粒界脆化を起こし易
くする元素であるので、０．０３％以下に低減する必要
がある。本発明の鋼において、Ｐは不純物元素であり、
極力低減することが望ましい。Ｓも、Ｐと同様に、粒界
に偏析し粒界脆化を起こし易くする元素であるので、
０．０３％以下に低減する必要がある。本発明の鋼にお
いて、Ｓは、Ｐと同様に不純物元素であり、極力低減す
ることが望ましい。

【００２２】次に、本発明の鋼が含有する選択元素につ
いて説明する。主に、γ粒径を微細化し、延性を向上さ
せるために、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃａ、ＲＥＭ、Ｎｂ、及び、
Ｖのうりの１種あるいは２種以上を添加する。また、主
に、圧延ＰＣ鋼棒の強度を向上させるために、Ｂ、Ｃ
ｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏのうちの１種あるいは２種以上を
添加する。

【００２３】Ａｌは、徹細なAl₂Ｏ₃あるいはAlＮ析出
物のピンニング効果により、熱処理時のγ粒径を微細化
するために添加する元素である。しかし、０．０５％を
超えて添加すると、粗大なAl₂Ｏ₃が発生し、延性が低
下する。このため、Ａｌ添加量の上限を０．０５％とす
る。Ｔｉは、TiO₂等の酸化物あるいはTiＮ、TiＣ等のＴ
ｉ析出物のピンニング効果により、熱処理時のγ粒径を
微細化するために添加する元素である。この効果を得る
ためには、０．００５％以上の添加が必要である。しか
し、０．０５％を超えて添加すると、粗大なTiＮが多量
に析出して、延性を劣化させる。このため、Ｔｉ添加量
の上限を０．０５％とする。

【００２４】Ｃａは、CaＳ（Ｏ）の生成により、熱処理
時のγ粒径を微細化するのに有効な元素である。０．０
００５％未満では効果がないので、０．０００５％を、
Ｃａ添加量の下限とする。しかし、０．００５％を超え
て添加すると、清浄度が低下するとともに、Ｃａ介在物
が粗大化し、延性が低下するので、上限を０．００５％
とする。

【００２５】ＲＥＭも、Ｃａと同様に、熱処理時のγ粒
径を微細化するのに有効な元素である。０．０００５％
未満では効果がないので、０．０００５％を、ＲＥＭ添
加量の下限とする。しかし、０．００５％を超えて添加
すると、清浄度が低下するとともに、ＲＥＭを含む介在
物が粗大化し、延性が低下するので、上限を０．００５
％とする。

【００２６】Ｖは、炭窒化物を析出させγ粒を徹細化
し、強度、延性を向上させる元素である。また、Ｖは、
鋼中に侵入した水素のトラップサイトとなり、遅れ破壊
特性を改善する元素でもある。これらの効果を得るに
は、０．００２％以上の添加が必要である。しかし、多
量の添加では効果が飽和し、経済的に不利になるので、
上限を０．５％とする。

【００２７】Ｎｂは、Ｎｂ析出物のピンニング効果によ
りオーステナイト粒を微細化し、圧延ＰＣ鋼棒の延性を
向上させる元素である。このため、０．００５％以上の
添加が必要である。しかし、多量に添加しても効果が飽
和し、経済的に不利となるので、０．１％を上限とす
る。このため、Ｎｂ添加量は、０．００５〜０．１％と
する。

【００２８】Ｂは、焼入性を向上させて、圧延ＰＣ鋼棒
の強度を高める元素である。また、Ｂは、優先的に粒界
に偏析し、Ｐ、Ｓ、Ｍｎ等の粒界偏析を抑制する粒界清
浄効果を介して、遅れ破壊の劣化を抑える元素でもあ
る。このため、Ｂ添加量の下限を０．０００５％とす
る。しかし、０．０１％を超えて添加すると、Fe₂₃Ｂが
析出し、耐遅れ破壊特性が劣化する。このため、Ｂ添加
量は、０．０００５〜０．０１％とする。

【００２９】Ｃｒは、固溶強化により、また、焼入れ性
を向上させパーライトのラメラー間隔を小さくして、強
度を上昇させる元素である。０．０５％未満ではこの効
果が不十分である。しかし、２．０％を超えて添加する
と、強度が高くなり過ぎ、延性が低下する。このため、
上限を２．０％とする。Ｃｕは、焼入れ性を向上させる
ために添加する元素である。また、Ｃｕは、安定な腐食
生成物を生成して、水素の侵入を抑制し、遅れ破壊を改
善する元素でもある。この効果を得るには、０．０５％
以上の添加量が必要である。しかし、１．０％を超えて
添加すると、圧延時に熱間割れが起き易くなるので、上
限を１．０％とする。

【００３０】Ｎｉは、Ｃｕと同様に、焼入れ性の向上さ
せるために添加する元素である。また、Ｎｉは、安定な
腐食生成物を生成して、水素の侵入を抑制し、遅れ破壊
を改善する元素でもある。さらに、Ｎｉは、Ｃｕ脆化を
抑制する効果も奏する元素である。耐遅れ破壊特性を向
上するには、０．０５％以上の添加量が必要である。し
かし、１．０％を超えて添加しても、その効果は飽和
し、経済的に不利になるので、上限を１．０％とする。

【００３１】Ｍｏは、リラクセーション特性を向上させ
るために有効な元素である。鋼の強度を上昇させるため
には、少なくとも、０．０５％以上の添加量が必要であ
る。しかし、０．５０％を超えて添加すると、フエライ
トの生成が抑制されるので、上限を０．５０％とする。
そのため、Ｍｏ添加量は、０．１０〜０．５０％とす
る。

【００３２】以上、鋼の化学成分について説明した。圧
延ＰＣ鋼棒において、ＹＳを１２００ MPa以上確保する
ためには、熱間圧延後、調整冷却した線材において、Ｔ
Ｓを、少なくとも、１４００MPa 以上にする必要があ
り、これを考慮して、Ｃ量や、他の強化元素の組合わせ
及び添加量を決定し、鋼の化学成分を構成する必要があ
る。

【００３３】次に、本発明の高強度圧延ＰＣ鋼棒を製造
する製造方法（本発明の製造方法）について説明する。
本発明の製造方法の特徴は、伸線等の強加工をしない状
態のパーライト組織で、ＹＳを１２００MPa 以上とした
点にある。即ち、本発明の鋼におけるパーライト組織は
高延性を有するものである。

【００３４】前述したように、ＴＳが１４００MPa 以上
確保できた過共析鋼のＤＬＰ線材であっても、Ｃ量を
１．０％以上に高めた場合を除いて，そのままでは、Ｙ
Ｓを１２００MPa 以上とすることは難しい。実際の過共
析鋼にＤＬＰを施したままの線材において、ＴＳが１４
００MPa 以上の場合、伸びは７％程度と低く、さらに、
ストレッチング＋ブルーイング処理を施すと、時効硬化
により、延性が低下する恐れがある。

【００３５】そこで、本発明者らは、上記課題を解決す
べく、伸線加工を施さずに、ストレッチング後ブルーイ
ング処理、もしくは、ヒートストレッチ処理を施した後
のＹＳの上昇と、破断伸びの低下について検討した。そ
して、ＴＳが１４００MPa 以上を有するパーライト組織
の鋼に、ストレッチング＋ブルーイング処理、もしく
は、ヒートストレッチ処理を施すことにより、ＹＳを約
１００MPa 以上高め、伸びの低下を約２％以下に抑える
ことがきることを見い出した。

【００３６】以上のことから、Ｃ量が０．８％以上の鋼
においても、ＹＳ：１２００MPa 以上、ＴＳ：１４００
MPa 以上、かつ、伸び４．５％以上を確保することが容
易に可能になった。次に、詳細に組織、及び、製造条件
について説明する。本発明の鋼の特徴は、パーライト主
体の組織で、ＴＳが１４００MPa 以上となることであ
る。このためには、前述した化学成分を満足するととも
に、パーライト組織が８０％以上存在することが必要で
あり、本発明の製造方法においては、鋼材の熱間圧延
後、もしくは、線材の再加熱後、４５０〜６５０℃の温
度で恒温変態を行う。パーライト組織が８０％未満であ
ると、所望の強度（ＴＳ）が得られない。

【００３７】恒温変態において、保持温度が４５０℃未
満であると、多量のベイナイトが生成し、パーライト８
０％以上の組織を確保することができず、所望のＴＳが
得られない。一方、保持温度が６５０℃を超えると、ラ
メラー間隔が粗になり、パーライト組織の強度が低下す
る。従って、恒温変態における保持温度は、４５０〜６
５０℃とする。

【００３８】本発明の製造方法の特徴は、熱間圧延中、
もしくは、熱間圧延後恒温変態前に、線材にインデント
加工を施す点にある。インデント加工により、線材の表
面に凹凸部が形成されるが、熱間圧延中もしくは恒温変
態中に残留応力が開放されて、該凹凸部間に残留応力差
は存在しない。インデント加工の方法は、所要の凹凸形
状に応じ、適宜、選択すればよい。

【００３９】ＰＣ鋼棒の表面に凹凸を形成することによ
り、コンクリートとの密着性が、格段に向上する。ＹＳ
を上昇させるために、線材を、ストレッチングで塑性域
まで引張り、次いで、ブルーイング処理を施し、この時
付与した加工歪みを除去する。前述したように、ＹＳ：
１２００MPa 以上で、破断伸び４．５％以上を確保でき
るストレッチング及びブルーイングに係る条件は、１〜
４％の歪みを付与した後、２００〜５００℃の温度で５
〜６００秒の時間、保定することである。

【００４０】ストレッチングが１％未満では、ＹＳの上
昇が図れない。一方、ストレッチングが４％を超える
と、破断伸び４．５％以上を確保できない。また、熱処
理温度が、２００℃未満では、Ｃの拡散が不十分で、転
位が固着されないので、時効によるＹＳの上昇を図るこ
とができない。一方、熱処理温度が５００℃を超える
と、炭化物が粗大化して延性が低下する。このため、ブ
ルーイング処理の熱処理温度は、２００〜５００℃とす
る。

【００４１】上記の適正な熱処理温度範囲であっても、
処理時間が適切でないと、所望のＹＳと伸びの確保が困
難となる。処理時間が５秒未満では、Ｃの拡散が不十分
で、時効によりＹＳの上昇を図ることができない。一
方、６００秒を超えて処理しても、時効の効果は飽和す
るので、処理時間の上限は６００秒とする。本発明の製
造方法においては、ストレッチング＋ブルーイング処理
に替えて、ヒートストレッチング処理を用いることがで
きる。このヒートストレッチング処理は、線材に、０．
５〜６％の引張り歪みを与えて２００〜５００℃の温度
に加熱して行う処理である。

【００４２】与える引張り歪みが０．５％未満では、Ｙ
Ｓの上昇が図れない。一方、引張り歪みが６％を超える
と、破断伸び４．５％以上を確保できない。また、熱処
理温度が、２００℃未満では、Ｃの拡散が不十分で、転
位が固着されないので、時効によりＹＳの上昇を図るこ
とができない。一方、熱処理温度が５００℃を超える
と、炭化物が粗大化して延性が低下する。このため、ヒ
ートストレッチング処理の熱処理温度は、２００〜５０
０℃とする。

【００４３】本発明の製造方法は、以上の条件の下で、
高強度圧延ＰＣ鋼棒において、ＹＳ：１２００MPa 以
上、ＴＳ：１４００MPa 以上、かつ、伸び４．５％以上
を確保することができるものである。そして、更に、本
発明の製造方法では、従来必要とされていた伸線工程を
省略し、加熱（オーステナイト化）→熱間圧延（＋イン
デント加工）→（インデント加工）→恒温変態→冷却→
ストレッチング＋ブルーイング処理、まがは、加熱（オ
ーステナイト化）→熱間圧延（＋インデント加工）→
（インデント加工）→恒温変態→冷却→ヒートストレッ
チング処理のいずれかの各工程を経て、コンクリートと
の密着しが格段に優れた高強度圧延ＰＣ鋼棒を、低コス
トで製造することが可能となった。

【００４４】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。表１
の化学成分を有する鋳片を加熱後熱間圧延し、ＤＬＰを
実施した。その後、該線材をストレッチイングした後に
ブルーイング処理した。製造条件および材質特性を表２
に示す。引張り試験での伸びは突き合わせ法により測定
した。パーライトの面積率は光学顕微鏡観察によって決
定した。本発明鋼の鋼Ｔ１〜Ｔ１２ではＴＳが１４００
ＭＰａ以上、ＹＳが１２００ＭＰａ以上およびＥ１が
４．５％以上を満足した。

【００４５】ＰＣ鋼棒に要求される材質特性としてリラ
クゼーションがあげられる。本発明では省略するが、例
えば鋼Ｃではリラクゼーション試験は１８０℃の高温リ
ラクゼーションで評価し、１４２０ＭＰａ×０．７の荷
重で２０％以下であった。鋼Ｈ１〜Ｈ３は適切な鋼成分
ではないので、機械的性質が確保できなかった。鋼Ｈ１
はＣ量が少なく所定の強度が得られない。鋼Ｈ２はＣ量
が多く延性が低下した。鋼Ｈ３はＳｉ添加量が多く延性
が低下した例である。鋼Ｈ４〜Ｈ８では適正な製造条件
となっておらず材質特性が得られない。鋼Ｈ４は恒温変
態温度が低く８０％以上のパーライト分率に満たないた
め強度が低下した。また、鋼Ｈ５では恒温変態温度が高
いため強度が低下した例である。鋼Ｈ６では予歪みの量
が少なくＹＳの所定の強度が得られない。鋼Ｈ７ではブ
ルーイング温度が低くＣの拡散が不十分であるためＹＳ
の所定の強度が得られない例である。鋼Ｈ８はブルーイ
ング温度が高く時効硬化により延性が低下した。鋼Ｈ９
はインデント加工をしていないためコンクリート密着性
が低下した。鋼Ｈ１０は圧延後にインデント加工してい
ないため耐遅れ破壊特性に対して一部劣化した。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、高延性で高強度の圧延
ＰＣ鋼棒を、低コストで製造し、提供することができ
る。したがって、本発明は、工業的に非常に有用なもの
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者玉川良彦千葉県君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内 (72)発明者齊藤仁千葉県君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内Ｆターム(参考） 4E070 AA01 AB00 AC01 DA04 EA00 EA05 FA01 4K032 AA01 AA02 AA06 AA07 AA08 AA11 AA12 AA14 AA16 AA19 AA22 AA23 AA31 AA32 AA35 AA36 AA40 BA02 CA01 CF01 CF02 CG01 CH04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質量％で、Ｃ：０．８〜１．３％、を含
有し、パーライト面積率が８０％以上で、更に、表面に
残留応力差のない凹凸が形成されている鋼からなり、Ｙ
Ｓ（０．２％耐力）が１２００ MPa以上、ＴＳが１４０
０ MPa以上で、かつ、伸びが４．５％以上であることを
特徴とする高強度圧延ＰＣ鋼棒。
【請求項２】前記鋼が、更に、質量％で、Ｓｉ：０．１０〜２．５％、及び、Ｍｎ：０．２５〜２．０％、を含有することを特徴とする請求項１記載の高強度圧延
ＰＣ鋼棒。
【請求項３】前記鋼が、更に、質量％で、Ａｌ：０．０５％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｃａ：０．０００５〜０．００５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．００５％、Ｖ：０．００２〜０．５％、及び、Ｎｂ：０．００５〜０．１％の１種以上を含有することを特徴とする請求項１または
２記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒。
【請求項４】前記鋼が、更に、質量％で、Ｂ：０．０００５〜０．０１％、Ｃｒ：０．０５〜２．０％、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．０％、及びＭｏ：０．０５〜０．５０％、の１種以上を含有することを特徴とする請求項１、２ま
たは３記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒。
【請求項５】請求項１、２、３または４記載の高強度
圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有する鋼片を、オーステ
ナイト領域まで加熱後、熱間圧延して、表面に凹凸を有
する線材とし、次いで、４５０〜６５０℃の温度で恒温
変態を施し、その後、更に、１〜４％の歪みを付与し、
次いで、２００〜５００℃の温度で５〜６００秒の保定
時間でブルーイング処理を施すことを特徴とする高強度
圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。
【請求項６】請求項１、２、３または４記載の高強度
圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有する鋼片を、オーステ
ナイト領域まで加熱後、熱間圧延して、表面に凹凸を有
する線材とし、次いで、４５０〜６５０℃の温度で恒温
変態を施し、その後、更に、２００〜５００℃の温度及
び０．５〜６％の引張り歪みでヒートストレッチング処
理を施すことを特徴とする高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方
法。
【請求項７】請求項１、２、３または４記載の高強度
圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有し、表面に凹凸を有す
る線材を、オーステナイト領域まで再加熱後、冷却し、
次いで、４５０〜６５０℃の温度で恒温変態を施し、そ
の後、更に、１〜４％の歪みを付与し、次いで、２００
〜５００℃の温度で５〜６００秒の保定時間でブルーイ
ング処理を施すことを特徴とする高強度圧延ＰＣ鋼棒の
製造方法。
【請求項８】請求項１、２、３または４記載の高強度
圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有し、表面に凹凸を有す
る線材を、オーステナイト領域まで再加熱後、冷却し、
次いで、４５０〜６５０℃の温度で恒温変態を施し、そ
の後、更に、２００〜５００℃の温度及び０．５〜６％
の引張り歪みでヒートストレッチング処理を施すことを
特徴とする高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。