JP2002155340A - 耐火性の優れた４９０Ｎ／ｍｍ２級建築用鋼ならびにその製造方法 - Google Patents
耐火性の優れた４９０Ｎ／ｍｍ２級建築用鋼ならびにその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は建築、土木等の分野において、各種
建造物に用いる７００℃と８００℃の耐火性が優れた４
９０Ｎ/ｍｍ2級鋼ならびにその製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ系の鋼で、その他の合金
元素を制御し、ミクロ組織をフェライト・ベイナイトと
して、常温と７００℃、８００℃の強度を確保する方法
に関する発明である。まず、ミクロ組織をフェライト化
するため、新たに知見したパラメーターｆ（Ｃ）を−
０．０１〜０．０３に制御し、Ｓｉ＋Ｍｎ量を０．７％
以下とした鋼を高温加熱／高温圧延して発明鋼を製造す
る方法である。
建造物に用いる７００℃と８００℃の耐火性が優れた４
９０Ｎ/ｍｍ2級鋼ならびにその製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ系の鋼で、その他の合金
元素を制御し、ミクロ組織をフェライト・ベイナイトと
して、常温と７００℃、８００℃の強度を確保する方法
に関する発明である。まず、ミクロ組織をフェライト化
するため、新たに知見したパラメーターｆ（Ｃ）を−
０．０１〜０．０３に制御し、Ｓｉ＋Ｍｎ量を０．７％
以下とした鋼を高温加熱／高温圧延して発明鋼を製造す
る方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は建築、土木等の分野
において、各種建造物に用いる７００℃、８００℃にお
ける高温強度に優れた鋼材およびその製造方法に関す
る。
において、各種建造物に用いる７００℃、８００℃にお
ける高温強度に優れた鋼材およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】建築、土木などの分野における各種建築
用鋼材として、ＪＩＳ等で規格化された鋼材等が広く利
用されている。
用鋼材として、ＪＩＳ等で規格化された鋼材等が広く利
用されている。
【０００３】ところで、ビルや事務所、住居、立体駐車
場などの建築物に前記の鋼材を用いた場合は、火災にお
ける安全性を確保するため、十分な耐火被覆を施すこと
が義務付けられており、建築関係諸法令では、火災時に
鋼材温度が３５０℃以上にならないように規定されてい
る。
場などの建築物に前記の鋼材を用いた場合は、火災にお
ける安全性を確保するため、十分な耐火被覆を施すこと
が義務付けられており、建築関係諸法令では、火災時に
鋼材温度が３５０℃以上にならないように規定されてい
る。
【０００４】すなわち、前記鋼材は３５０℃程度で耐力
が常温時の２／３程度になり、必要な強度を下回るため
である。鋼材を建造物に利用する場合、火災時において
鋼材の温度が３５０℃に達しないように耐火被覆を施し
て使用される。そのため、鋼材費用に対し耐火被覆工費
が高額になり、建設コストが大幅に上昇することが避け
られない。
が常温時の２／３程度になり、必要な強度を下回るため
である。鋼材を建造物に利用する場合、火災時において
鋼材の温度が３５０℃に達しないように耐火被覆を施し
て使用される。そのため、鋼材費用に対し耐火被覆工費
が高額になり、建設コストが大幅に上昇することが避け
られない。
【０００５】最近、上記の課題を解決するため、例え
ば、特開平２−７７５２３号公報や特開平１０−６８０
４４号公報などが発明されている。
ば、特開平２−７７５２３号公報や特開平１０−６８０
４４号公報などが発明されている。
【０００６】しかしながら、特開平２−７７５２３号公
報では、相当量のＭｏとＮｂを添加した鋼で、６００℃
の耐力が常温耐力の７０％以上を確保するものである
が、７００℃、８００℃の耐力は示されていない。
報では、相当量のＭｏとＮｂを添加した鋼で、６００℃
の耐力が常温耐力の７０％以上を確保するものである
が、７００℃、８００℃の耐力は示されていない。
【０００７】また、特開平１０−６８０４４号公報で
は、相当量のＭｏとＮｂを添加した鋼でミクロ組織をベ
イナイトとすることにより７００℃の耐力が常温耐力の
５６％以上を確保するものであるが、８００℃での耐力
は示されていない。
は、相当量のＭｏとＮｂを添加した鋼でミクロ組織をベ
イナイトとすることにより７００℃の耐力が常温耐力の
５６％以上を確保するものであるが、８００℃での耐力
は示されていない。
【０００８】すなわち、この例の様に６００℃程度の高
温強度を確保した鋼はすでに市場でも使用されており、
７００℃で一定の強度を確保する鋼材の発明がなされて
いるが、７００℃、７５０℃、８００℃での高温強度を
確保できる実用鋼の製造は困難であった。
温強度を確保した鋼はすでに市場でも使用されており、
７００℃で一定の強度を確保する鋼材の発明がなされて
いるが、７００℃、７５０℃、８００℃での高温強度を
確保できる実用鋼の製造は困難であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述のように建築物に
鋼材を利用する場合、通常の鋼では、高温強度が低いた
め、無被覆や軽被覆で利用することができず、割高な耐
火被覆を施さなければならなかった。
鋼材を利用する場合、通常の鋼では、高温強度が低いた
め、無被覆や軽被覆で利用することができず、割高な耐
火被覆を施さなければならなかった。
【００１０】また、新しく開発された鋼でも、耐火温度
は６００〜７００℃までの保証が限界であり、７００
℃、７５０℃、８００℃に耐える鋼材の開発が望まれて
いた。
は６００〜７００℃までの保証が限界であり、７００
℃、７５０℃、８００℃に耐える鋼材の開発が望まれて
いた。
【００１１】本発明の目的は、７００℃、７５０℃、８
００℃で高温強度が優れた鋼材およびその製造方法を提
供することにある。
００℃で高温強度が優れた鋼材およびその製造方法を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を克
服するために、ミクロ組織と添加合金元素量を最適範囲
とすることで目的を達成したもので、その要旨は以下に
示す通りである。
服するために、ミクロ組織と添加合金元素量を最適範囲
とすることで目的を達成したもので、その要旨は以下に
示す通りである。
【００１３】（１） 質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１
５％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．６％以下、Ｐ：
０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｍｏ：０．５〜
１．５％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｖ：０．０１〜
０．２％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００１〜０．
００６％を含有し、且つ、Ｓｉ＋Ｍｎの値が０．７％以
下で、下記（１）式に示すｆ（Ｃ）の値が−０．０１〜
０．０３からなる耐火性の優れた４９０Ｎ／ｍｍ2級建
築用鋼。 ｆ（Ｃ）＝Ｃ−０．１３Ｎｂ−０．２４Ｖ−０．０６３Ｍｏ ・ ・ ・ （１）
５％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．６％以下、Ｐ：
０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｍｏ：０．５〜
１．５％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｖ：０．０１〜
０．２％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００１〜０．
００６％を含有し、且つ、Ｓｉ＋Ｍｎの値が０．７％以
下で、下記（１）式に示すｆ（Ｃ）の値が−０．０１〜
０．０３からなる耐火性の優れた４９０Ｎ／ｍｍ2級建
築用鋼。 ｆ（Ｃ）＝Ｃ−０．１３Ｎｂ−０．２４Ｖ−０．０６３Ｍｏ ・ ・ ・ （１）
【００１４】（２） 質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１
５％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．６％以下、Ｐ：
０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｍｏ：０．５〜
１．５％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｖ：０．０１〜
０．２％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００１〜０．
００６％、更に、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｂ：
０．０００３〜０．００２％、Ｎｉ：０．０５〜０．５
％、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜０．
５％、および／または、Ｃａ：０．０００５〜０．００
３％、ＲＥＭ：０．００１〜０．００５％、Ｍｇ：０．
０００１〜０．００６％のそれぞれの一群の元素から１
種又は２種以上を含有し、且つ、Ｓｉ＋Ｍｎの値が０．
７％以下で、下記（２）又は（３）式に示すｆ（Ｃ）の
値が−０．０１〜０．０３からなる耐火性の優れた４９
０Ｎ／ｍｍ2級建築用鋼。 ｆ（Ｃ）＝Ｃ−０．１３Ｎｂ−０．２４Ｖ−０．０６３Ｍｏ （Ｔｉ＜０．００５％） ・ ・ ・ （２） ｆ（Ｃ）＝Ｃ−０．２５（Ｔｉ−３．４Ｎ）−０．１３Ｎｂ−０．２４Ｖ −０．０６３Ｍｏ （Ｔｉ≧０．００５％） ・ ・ ・ （３）
５％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．６％以下、Ｐ：
０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｍｏ：０．５〜
１．５％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｖ：０．０１〜
０．２％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００１〜０．
００６％、更に、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｂ：
０．０００３〜０．００２％、Ｎｉ：０．０５〜０．５
％、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜０．
５％、および／または、Ｃａ：０．０００５〜０．００
３％、ＲＥＭ：０．００１〜０．００５％、Ｍｇ：０．
０００１〜０．００６％のそれぞれの一群の元素から１
種又は２種以上を含有し、且つ、Ｓｉ＋Ｍｎの値が０．
７％以下で、下記（２）又は（３）式に示すｆ（Ｃ）の
値が−０．０１〜０．０３からなる耐火性の優れた４９
０Ｎ／ｍｍ2級建築用鋼。 ｆ（Ｃ）＝Ｃ−０．１３Ｎｂ−０．２４Ｖ−０．０６３Ｍｏ （Ｔｉ＜０．００５％） ・ ・ ・ （２） ｆ（Ｃ）＝Ｃ−０．２５（Ｔｉ−３．４Ｎ）−０．１３Ｎｂ−０．２４Ｖ −０．０６３Ｍｏ （Ｔｉ≧０．００５％） ・ ・ ・ （３）
【００１５】（３） 上記（１）あるいは（２）項の鋼
成分の鋼片を、１１００〜１３００℃に再加熱後、熱間
塑性加工を８５０〜１０００℃で終了し、その後空冷し
て、ミクロ組織をフェライトとベイナイトの混合組織に
することを特徴とする耐火性に優れた建築用鋼の製造方
法。
成分の鋼片を、１１００〜１３００℃に再加熱後、熱間
塑性加工を８５０〜１０００℃で終了し、その後空冷し
て、ミクロ組織をフェライトとベイナイトの混合組織に
することを特徴とする耐火性に優れた建築用鋼の製造方
法。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明者らはすでに、６００℃、
７００℃の高温強度が優れた鋼を見出し、６００℃の高
温強度が優れた鋼はすでに建築分野で使用されている
が、市場では、更に高温に耐える鋼への極めて強い要求
がある。
７００℃の高温強度が優れた鋼を見出し、６００℃の高
温強度が優れた鋼はすでに建築分野で使用されている
が、市場では、更に高温に耐える鋼への極めて強い要求
がある。
【００１７】この場合でも、建築用鋼としての溶接性や
低ＹＲ等の特性は従来と同じ様に具備する必要があるた
め、７００℃、７５０℃、８００℃の高温強度が優れた
鋼は極めて難しい課題であった。
低ＹＲ等の特性は従来と同じ様に具備する必要があるた
め、７００℃、７５０℃、８００℃の高温強度が優れた
鋼は極めて難しい課題であった。
【００１８】この課題を解決するため、本発明者らは鋭
意検討し、７００℃の高温強度はＭｏ等の合金元素の添
加とミクロ組織のベイナイト化が有効であるが、８００
℃では、ミクロ組織の効果はなく、Ｎｂの効果が大き
く、Ｍｏや、Ｔｉ、Ｖも若干の効果があることを突き止
めた。
意検討し、７００℃の高温強度はＭｏ等の合金元素の添
加とミクロ組織のベイナイト化が有効であるが、８００
℃では、ミクロ組織の効果はなく、Ｎｂの効果が大き
く、Ｍｏや、Ｔｉ、Ｖも若干の効果があることを突き止
めた。
【００１９】したがって、７００℃の強度、７５０℃の
強度、８００℃の強度と常温の強度および常温と高温の
強度比（ＹＳ比＝高温強度／常温強度）のすべてを同時
に確保するためにはミクロ組織と添加合金元素量を最適
範囲とすることが重要である。
強度、８００℃の強度と常温の強度および常温と高温の
強度比（ＹＳ比＝高温強度／常温強度）のすべてを同時
に確保するためにはミクロ組織と添加合金元素量を最適
範囲とすることが重要である。
【００２０】まず、ミクロ組織をフェライトとベイナイ
トの混合組織とする方法を検討し、本発明者らはｆ
（Ｃ）値を狭い範囲の−０．０１〜０．０３に制御する
ことを見出した。
トの混合組織とする方法を検討し、本発明者らはｆ
（Ｃ）値を狭い範囲の−０．０１〜０．０３に制御する
ことを見出した。
【００２１】ｆ（Ｃ）値が低すぎると、ミクロ組織がフ
ェライト化して高温の強度が低下し、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ等の合金元素を多く添加する必要が生じる。ｆ
（Ｃ）値が高すぎると、ミクロ組織がベイナイトのみと
なり、高温の強度は達成できるが常温の強度が高すぎ、
ＹＲが８０％を超え、ＹＳ比も低下するため不十分であ
る。
ェライト化して高温の強度が低下し、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ等の合金元素を多く添加する必要が生じる。ｆ
（Ｃ）値が高すぎると、ミクロ組織がベイナイトのみと
なり、高温の強度は達成できるが常温の強度が高すぎ、
ＹＲが８０％を超え、ＹＳ比も低下するため不十分であ
る。
【００２２】このため、本発明鋼ではミクロ組織をフェ
ライトとベイナイトの混合組織とするためのｆ（Ｃ）値
の最適範囲は−０．０１〜０．０３である。
ライトとベイナイトの混合組織とするためのｆ（Ｃ）値
の最適範囲は−０．０１〜０．０３である。
【００２３】次に、常温と高温の強度を同時に確保する
ためには相当量の合金元素の添加が必要であり、本発明
鋼の４９０Ｎ／ｍｍ2グレードでは、Ｍｏ：０．５〜
１．５％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｔｉ：０．００
５〜０．０５％、Ｖ：０．０１〜０．２％が必要であ
り、Ｓｉ＋Ｍｎを０．７％以下とすることが必要であ
る。
ためには相当量の合金元素の添加が必要であり、本発明
鋼の４９０Ｎ／ｍｍ2グレードでは、Ｍｏ：０．５〜
１．５％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｔｉ：０．００
５〜０．０５％、Ｖ：０．０１〜０．２％が必要であ
り、Ｓｉ＋Ｍｎを０．７％以下とすることが必要であ
る。
【００２４】Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ等は主に高温強度の
確保のためであり、Ｓｉ＋Ｍｎ量の範囲限定は常温強度
を所定の範囲に抑制するためである。
確保のためであり、Ｓｉ＋Ｍｎ量の範囲限定は常温強度
を所定の範囲に抑制するためである。
【００２５】また、鋼の加熱温度はＴｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍ
ｏをできるだけ固溶状態とするため高い温度が望ましい
が、母材の靭性確保の観点から、１１００〜１３００℃
に限定した。
ｏをできるだけ固溶状態とするため高い温度が望ましい
が、母材の靭性確保の観点から、１１００〜１３００℃
に限定した。
【００２６】圧延終了温度は低温域の圧下でＴｉ、Ｎ
ｂ、Ｖが炭化物として析出するため、８５０℃が下限の
温度であり、１０００℃を超える温度での圧延終了温度
では靭性が不足するためである。
ｂ、Ｖが炭化物として析出するため、８５０℃が下限の
温度であり、１０００℃を超える温度での圧延終了温度
では靭性が不足するためである。
【００２７】なお、本発明鋼を製造後、脱水素などの目
的でＡｃ1変態点以下の温度に再加熱しても、本発明鋼
の特徴は何ら損なわれることはない。
的でＡｃ1変態点以下の温度に再加熱しても、本発明鋼
の特徴は何ら損なわれることはない。
【００２８】また、本発明鋼を建築用途以外の高温強度
を必要とする分野で使用することは何ら差し支えない。
を必要とする分野で使用することは何ら差し支えない。
【００２９】次に、本発明にかかわるその他の成分元素
とその添加量について説明する。
とその添加量について説明する。
【００３０】Ｃは、本発明では特徴的な元素であるが、
狭い範囲にコントロールする必要があり、０．０５〜
０．１５％が限定範囲である。これ未満のＣ量では高温
強度が不足し、この範囲を超えると降伏比が増加し、強
度も高すぎるためである。
狭い範囲にコントロールする必要があり、０．０５〜
０．１５％が限定範囲である。これ未満のＣ量では高温
強度が不足し、この範囲を超えると降伏比が増加し、強
度も高すぎるためである。
【００３１】Ｓｉは、母材の強度向上に有効であるが、
過度の添加は靭性の劣化を招くため、０．３％以下が限
定範囲である。
過度の添加は靭性の劣化を招くため、０．３％以下が限
定範囲である。
【００３２】Ｍｎは、鋼の強度向上のため有効な元素で
あるが、過度の添加は常温と８００℃の強度比を低下さ
せるので、０．６％以下が限定範囲である。
あるが、過度の添加は常温と８００℃の強度比を低下さ
せるので、０．６％以下が限定範囲である。
【００３３】Ｐ、Ｓは、不純物元素であり、少ないほど
好ましいが、それぞれ０．０１％以下であれば本発明鋼
の特徴を損なう恐れがないので、それぞれ０．０１％以
下を限定範囲とした。
好ましいが、それぞれ０．０１％以下であれば本発明鋼
の特徴を損なう恐れがないので、それぞれ０．０１％以
下を限定範囲とした。
【００３４】Ｍｏは、７００℃、８００℃の高温強度を
確保するため重要な元素であり、０．５％が下限である
が、１．５％超では経済性を失するため、０．５〜１．
５％が限定範囲である。
確保するため重要な元素であり、０．５％が下限である
が、１．５％超では経済性を失するため、０．５〜１．
５％が限定範囲である。
【００３５】Ｎｂは、Ｍｏと同様に高温強度を確保する
ため重要な元素であるが、０．０１％以下では効果が少
なく、０．１％を超えると添加量に対し効果の度合いが
少なく、溶接性の靭性も害するため、０．０１〜０．１
％が限定範囲である。
ため重要な元素であるが、０．０１％以下では効果が少
なく、０．１％を超えると添加量に対し効果の度合いが
少なく、溶接性の靭性も害するため、０．０１〜０．１
％が限定範囲である。
【００３６】Ｖは、Ｎｂと同様に、高温強度向上に効果
があるが、多量の添加は溶接部靭性を損なうため、０．
０１〜０．２％が限定範囲である。
があるが、多量の添加は溶接部靭性を損なうため、０．
０１〜０．２％が限定範囲である。
【００３７】Ａｌは、脱酸元素として使用されるが、過
度の添加は鋼の清浄性を損なうため、０．１％以下の添
加が限定範囲である。
度の添加は鋼の清浄性を損なうため、０．１％以下の添
加が限定範囲である。
【００３８】Ｎは、高温強度を高める働きがあるが、過
度の添加はスラブ鋳造時の表面割れの原因となるため、
０．００１〜０．００６％が限定範囲である。
度の添加はスラブ鋳造時の表面割れの原因となるため、
０．００１〜０．００６％が限定範囲である。
【００３９】Ｔｉも、ＮｂやＶと同様に高温強度向上に
効果がある。すなわち、ＴｉはＮと結合し、ＴｉＮとし
て溶接部の靭性を向上させるほか、Ｃと結合して常温と
高温の強度を向上させる。しかしながら、多量の添加は
ＴｉＣを過剰に生成して靭性を害するため、０．００５
〜０．０５％が限定範囲である。
効果がある。すなわち、ＴｉはＮと結合し、ＴｉＮとし
て溶接部の靭性を向上させるほか、Ｃと結合して常温と
高温の強度を向上させる。しかしながら、多量の添加は
ＴｉＣを過剰に生成して靭性を害するため、０．００５
〜０．０５％が限定範囲である。
【００４０】Ｂは焼入性向上に有効であり、本発明鋼で
はベイナイトの生成に寄与する。０．０００３％未満で
は効果がなく、０．００２％超では靭性を害するため
０．０００３〜０．００２％が限定範囲である。
はベイナイトの生成に寄与する。０．０００３％未満で
は効果がなく、０．００２％超では靭性を害するため
０．０００３〜０．００２％が限定範囲である。
【００４１】Ｎｉは、強度・靭性を向上させる重要な元
素であるが、多量の添加は経済性を失し、少ないと効果
がないため、０．０５〜０．５％が限定範囲である。
素であるが、多量の添加は経済性を失し、少ないと効果
がないため、０．０５〜０．５％が限定範囲である。
【００４２】Ｃｕは、Ｎｉと同様効果があるが、多すぎ
るとＣｕの析出物を生成し、ＹＲを増加させ、少なすぎ
ると効果がないため、０．０５〜０．５％が限定範囲で
ある。
るとＣｕの析出物を生成し、ＹＲを増加させ、少なすぎ
ると効果がないため、０．０５〜０．５％が限定範囲で
ある。
【００４３】Ｃｒは、７００℃の強度向上に効果がある
が、多すぎると溶接部靭性を害するので、０．０５〜
０．５％が限定範囲である。
が、多すぎると溶接部靭性を害するので、０．０５〜
０．５％が限定範囲である。
【００４４】Ｃａ、ＲＥＭは、不純物であるＳと結合
し、靭性の向上や溶接部の拡散水素による割れを防止す
る働きを有するが、多すぎると却って悪影響となるの
で、それぞれ０．０００５〜０．００３％、０．００１
〜０．００５％が適正範囲である。
し、靭性の向上や溶接部の拡散水素による割れを防止す
る働きを有するが、多すぎると却って悪影響となるの
で、それぞれ０．０００５〜０．００３％、０．００１
〜０．００５％が適正範囲である。
【００４５】Ｍｇは、特に溶接ＨＡＺ部の結晶粒微細化
に寄与し、靭性を向上する元素で、０．０００１％以上
で効果を生じる。しかし、０．００６％超では効果が飽
和し、合金コスト増となるため、上限を０．００６％と
する。
に寄与し、靭性を向上する元素で、０．０００１％以上
で効果を生じる。しかし、０．００６％超では効果が飽
和し、合金コスト増となるため、上限を０．００６％と
する。
【００４６】なお、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ同様にＷやＭｇを適
当量添加して、高温強度を確保することも本発明鋼の特
性を向上させる有効な手段である。
当量添加して、高温強度を確保することも本発明鋼の特
性を向上させる有効な手段である。
【００４７】
【実施例】転炉、連続鋳造、厚板工程で種々の鋼を製造
し、ミクロ組織、常温強度、高温強度などを調査した。
し、ミクロ組織、常温強度、高温強度などを調査した。
【００４８】表１のＮｏ．１〜２０に本発明鋼を、Ｎ
ｏ．２１〜２５に比較鋼の化学成分を示し、表２に、本
発明鋼と比較鋼について、加熱、圧延条件別に、ミクロ
組織、機械的特性を示す。
ｏ．２１〜２５に比較鋼の化学成分を示し、表２に、本
発明鋼と比較鋼について、加熱、圧延条件別に、ミクロ
組織、機械的特性を示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】本発明鋼Ｎｏ．１〜２０の例では、ミクロ
組織がフェライト・ベイナイトで、４９０Ｎ／ｍｍ2級
鋼の常温の強度レベルを満足し、降伏比（ＹＲ）も６８
〜７７％で８０％未満である。また、７００℃のＹＳが
規格降伏強度の６７％以上、７５０℃のＹＳが５７％以
上、８００℃のＹＳが２６％以上の良好な値で、実績降
伏強度の比でも７００℃で５５％以上、７５０℃で４３
％以上、８００℃で２２％以上の優れた値である。
組織がフェライト・ベイナイトで、４９０Ｎ／ｍｍ2級
鋼の常温の強度レベルを満足し、降伏比（ＹＲ）も６８
〜７７％で８０％未満である。また、７００℃のＹＳが
規格降伏強度の６７％以上、７５０℃のＹＳが５７％以
上、８００℃のＹＳが２６％以上の良好な値で、実績降
伏強度の比でも７００℃で５５％以上、７５０℃で４３
％以上、８００℃で２２％以上の優れた値である。
【００５２】これに対し、比較鋼Ｎｏ．２１では、ｆ
（Ｃ）の値が０．０３０を超えてミクロ組織がベイナイ
ト主体となり、高温強度は高い値が得られたが、常温の
降伏強度が規格上限（４４５Ｎ／ｍｍ2）を超える結果
であった。
（Ｃ）の値が０．０３０を超えてミクロ組織がベイナイ
ト主体となり、高温強度は高い値が得られたが、常温の
降伏強度が規格上限（４４５Ｎ／ｍｍ2）を超える結果
であった。
【００５３】比較鋼Ｎｏ．２２では、Ｍｏ量が低いた
め、常温強度、ＹＲ等は良好な結果であるが、７００℃
の降伏強度が２１７Ｎ／ｍｍ2（常温規格強度の２／
３）未満で、７５０℃、８００℃の強度も低い。
め、常温強度、ＹＲ等は良好な結果であるが、７００℃
の降伏強度が２１７Ｎ／ｍｍ2（常温規格強度の２／
３）未満で、７５０℃、８００℃の強度も低い。
【００５４】比較鋼Ｎｏ．２３では、Ｍｏ量が高すぎ、
Ｓｉ＋Ｍｎ量も０．７％を超えているため、ミクロ組織
がベイナイトとなり、高温の強度は高いが常温の降伏強
度、引張強度が規格値を超え、ＹＲも８０％を超える結
果であった。
Ｓｉ＋Ｍｎ量も０．７％を超えているため、ミクロ組織
がベイナイトとなり、高温の強度は高いが常温の降伏強
度、引張強度が規格値を超え、ＹＲも８０％を超える結
果であった。
【００５５】比較鋼Ｎｏ．２４では、Ｎｂ量が少なく、
Ｓｉ＋Ｍｎ量も０．７０％を超えている。常温の強度や
ＹＲは良好な結果であるが、７００℃、７５０℃、８０
０℃の強度が不十分である。
Ｓｉ＋Ｍｎ量も０．７０％を超えている。常温の強度や
ＹＲは良好な結果であるが、７００℃、７５０℃、８０
０℃の強度が不十分である。
【００５６】比較鋼Ｎｏ．２５では、Ｍｎ量が高すぎ、
Ｓｉ＋Ｍｎ量も高すぎるため、高温の強度は良好である
が、常温の強度が規格値を超え、ＹＲも高く、不十分な
結果である。
Ｓｉ＋Ｍｎ量も高すぎるため、高温の強度は良好である
が、常温の強度が規格値を超え、ＹＲも高く、不十分な
結果である。
【００５７】
【発明の効果】本発明の化学成分および製造法で製造し
た鋼材は、ミクロ組織がフェライト・ベイナイトで、常
温強度が４９０Ｎ／ｍｍ2の規格値を満足し、ＹＲが８
０％以下、７００℃の降伏強度が常温規格値の２／３以
上、７５０℃の降伏強度も常温規格値の４０％以上、８
００℃の降伏強度が常温規格値の２２％以上等の特性を
持ち、建築用耐火鋼材としての必要な特性を兼ね備えて
おり、高温特性の要求される建築用以外にも適した全く
新しい鋼材である。
た鋼材は、ミクロ組織がフェライト・ベイナイトで、常
温強度が４９０Ｎ／ｍｍ2の規格値を満足し、ＹＲが８
０％以下、７００℃の降伏強度が常温規格値の２／３以
上、７５０℃の降伏強度も常温規格値の４０％以上、８
００℃の降伏強度が常温規格値の２２％以上等の特性を
持ち、建築用耐火鋼材としての必要な特性を兼ね備えて
おり、高温特性の要求される建築用以外にも適した全く
新しい鋼材である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 譲 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 小松 伸行 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） 4K032 AA01 AA02 AA04 AA05 AA08 AA11 AA14 AA16 AA19 AA20 AA21 AA22 AA23 AA27 AA29 AA31 AA35 AA36 AA40 BA01 CA02 CA03 CC04 CD05
Claims (3)
- 【請求項１】 質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．６％以下、Ｐ：０．０
１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｍｏ：０．５〜１．５
％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｖ：０．０１〜０．２
％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００１〜０．００６
％を含有し、且つ、Ｓｉ＋Ｍｎの値が０．７％以下で、
下記（１）式に示すｆ（Ｃ）の値が−０．０１〜０．０
３からなる耐火性の優れた４９０Ｎ／ｍｍ2級建築用
鋼。 ｆ（Ｃ）＝Ｃ−０．１３Ｎｂ−０．２４Ｖ−０．０６３Ｍｏ ・ ・ ・ （１） - 【請求項２】 質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．６％以下、Ｐ：０．０
１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｍｏ：０．５〜１．５
％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｖ：０．０１〜０．２
％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００１〜０．００６
％、更に、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｂ：０．０
００３〜０．００２％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｃ
ｕ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜０．５％、
および／または、Ｃａ：０．０００５〜０．００３％、
ＲＥＭ：０．００１〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００
１〜０．００６％のそれぞれの一群の元素から１種又は
２種以上を含有し、且つ、Ｓｉ＋Ｍｎの値が０．７％以
下で、下記（２）又は（３）式に示すｆ（Ｃ）の値が−
０．０１〜０．０３からなる耐火性の優れた４９０Ｎ／
ｍｍ2級建築用鋼。 ｆ（Ｃ）＝Ｃ−０．１３Ｎｂ−０．２４Ｖ−０．０６３Ｍｏ （Ｔｉ＜０．００５％） ・ ・ ・ （２） ｆ（Ｃ）＝Ｃ−０．２５（Ｔｉ−３．４Ｎ）−０．１３Ｎｂ−０．２４Ｖ −０．０６３Ｍｏ （Ｔｉ≧０．００５％） ・ ・ ・ （３） - 【請求項３】 請求項１あるいは２の鋼成分の鋼片を、
１１００〜１３００℃に再加熱後、熱間塑性加工を８５
０〜１０００℃で終了し、その後空冷して、ミクロ組織
をフェライトとベイナイトの混合組織にすることを特徴
とする耐火性に優れた建築用鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027383A JP2002155340A (ja) | 2000-02-04 | 2001-02-02 | 耐火性の優れた４９０Ｎ／ｍｍ２級建築用鋼ならびにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000027552 | 2000-02-04 | ||
| JP2000-27552 | 2000-09-07 | ||
| JP2000271716 | 2000-09-07 | ||
| JP2000-271716 | 2000-09-07 | ||
| JP2001027383A JP2002155340A (ja) | 2000-02-04 | 2001-02-02 | 耐火性の優れた４９０Ｎ／ｍｍ２級建築用鋼ならびにその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002155340A true JP2002155340A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=27342248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001027383A Withdrawn JP2002155340A (ja) | 2000-02-04 | 2001-02-02 | 耐火性の優れた４９０Ｎ／ｍｍ２級建築用鋼ならびにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002155340A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2019151A2 (en) | 2007-07-27 | 2009-01-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Thermally Sprayed Film Forming Method and Device |
-
2001
- 2001-02-02 JP JP2001027383A patent/JP2002155340A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2019151A2 (en) | 2007-07-27 | 2009-01-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Thermally Sprayed Film Forming Method and Device |
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