JP2506517B2 - Stainless steel fiber for concrete reinforcement - Google Patents

Stainless steel fiber for concrete reinforcement

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JP2506517B2 JP3197941A JP19794191A JP2506517B2 JP 2506517 B2 JP2506517 B2 JP 2506517B2 JP 3197941 A JP3197941 A JP 3197941A JP 19794191 A JP19794191 A JP 19794191A JP 2506517 B2 JP2506517 B2 JP 2506517B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、コンクリート補強に
用いる高強度のステンレス鋼繊維に関し、特にメルトエ
クスラクション法(以下、ME法という)での製造に好
適な低コストで強度,延性,靱性が高いステンレス鋼繊
維に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-strength stainless steel fiber used for concrete reinforcement, and particularly at a low cost suitable for production by a melt extraction method (hereinafter referred to as ME method), which has strength, ductility and toughness. Regarding high stainless steel fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンクリートは、周知のように優れた耐
久性と圧縮強度,剛性等を有しているが、反面で引張強
度や衝撃強度が低く、エネルギー吸収能も小さいため物
性的に“もろい”という欠点を持っている。この欠点を
補うものとして、コンクリートに繊維を混合して補強し
た繊維補強コンクリート(以下、FRCという)が知ら
れている。
As is well known, concrete has excellent durability, compressive strength, rigidity, etc. However, on the other hand, its tensile strength and impact strength are low, and its energy absorption capacity is low, so it is physically fragile. It has a drawback. As a means for compensating for this drawback, fiber-reinforced concrete (hereinafter referred to as FRC) in which fibers are mixed and reinforced in concrete is known.

【0003】このFRC用繊維としては、鋼繊維,ガラ
ス繊維の他、最近では炭素繊維や高分子系繊維が利用さ
れている。なかでも鋼繊維は比較的低価格で且つ優れた
コンクリート補強性能を持ち、最も古くから使用されて
いる。しかして、従来、コンクリート補強用の鋼繊維の
製造方法としては、薄板せん断法,鋼線切断法,鋼材切
断法,鋼材切削法等が公知であり、これらの方法を用い
て普通鋼繊維やステンレス鋼繊維が製造されてきた。し
かし、普通鋼繊維は錆が出やすく、発錆によるコンクリ
ートの変色をきたし美観を損なうという難点と、繊維の
腐食で耐久性が劣化するという難点があった。そこでこ
のような難点がないステンレス鋼繊維が注目され、その
鋼種としては例えばAISI430,431,CB30
等が利用されてきた。
As the FRC fibers, in addition to steel fibers and glass fibers, carbon fibers and polymer fibers have recently been used. Among them, steel fiber has been used for the longest time because of its relatively low cost and excellent concrete reinforcing performance. Conventionally, thin plate shearing method, steel wire cutting method, steel material cutting method, steel material cutting method and the like have been conventionally known as methods for producing steel fibers for concrete reinforcement. Steel fibers have been manufactured. However, ordinary steel fibers are liable to rust, causing discoloration of concrete due to rusting, which impairs aesthetics, and corrosion of fibers deteriorates durability. Therefore, stainless steel fibers that do not have such difficulties have attracted attention, and examples of such steel types include AISI430, 431, and CB30.
Etc. have been used.

【0004】しかし、このような鋼種からなるステンレ
ス鋼の板材や線材等を切断したり切削したりして製造す
るステンレス鋼繊維は高価になることは避けられず、安
価なコンクリートの補強用としては使いにくい。そこ
で、安価な金属繊維製造法であるME法が採用されてい
る。これは、外周面に多数の突起を設けた円柱状ドラム
を回転させつつ、突起端を溶融金属に接触させて掬いあ
げ、突起端縁上に繊維状に凝固させると共に遠心力によ
りドラムから分離放出せしめることにより金属繊維を製
造する方法である。
However, stainless steel fibers produced by cutting or cutting stainless steel plate materials and wire rods made of such steel types cannot avoid becoming expensive, and as a reinforcement for inexpensive concrete. Difficult to use. Therefore, the ME method, which is an inexpensive metal fiber manufacturing method, is adopted. While rotating a cylindrical drum with many protrusions on the outer peripheral surface, the protrusion end is brought into contact with the molten metal to scoop it, solidify it into a fiber on the edge of the protrusion, and separate it from the drum by centrifugal force. This is a method for producing metal fibers by squeezing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のステンレス鋼種を用いてME法で製造された従来の
ステンレス鋼繊維にあっては、それぞれに次の如き問題
点があり、コンクリート補強用金属繊維として十分では
なかった。すなわち、AISI430からなるステンレ
ス鋼繊維の場合は、引張強さσBが50〜60kgf/mm2
であって、補強性能が不足している。また、軟質のため
曲がり易く、コンクリート中での均一な分散が難しい。
However, the conventional stainless steel fibers produced by the ME method using the above-mentioned conventional stainless steel types have the following problems, respectively, and the metal fibers for concrete reinforcement are as follows. As was not enough. That is, in the case of the stainless steel fiber made of AISI430, the tensile strength σ B is 50 to 60 kgf / mm 2
However, the reinforcement performance is insufficient. In addition, since it is soft, it bends easily, and it is difficult to uniformly disperse it in concrete.

【0006】AISI431からなるステンレス鋼繊維
の場合は、引張強さは十分であるが、熱処理を施さない
ものは脆くて、コンクリートとの混練時に破断してしま
い使用できない。一方、熱処理したものはその分工程が
増えてコスト高になってしまう。また、Ni含有量が1.
25〜2.5 wt%の範囲であるが、そのうち1.5 〜2.5 wt%
のものは酸化が激しくてME法による製造が困難であ
る。
In the case of the stainless steel fiber made of AISI431, the tensile strength is sufficient, but the one not subjected to the heat treatment is brittle and cannot be used because it breaks when kneading with concrete. On the other hand, the heat-treated product increases the number of steps and costs more. Also, the Ni content is 1.
25-2.5 wt%, of which 1.5-2.5 wt%
However, it is difficult to manufacture them by the ME method.

【0007】CB30からなるステンレス鋼繊維の場合
は、引張強さσB が60〜80kgf/mm2 で、コンクリー
トの補強性能が不十分である。また、その炭素含有量は
0.3wt%以下であるが、上限の0.3 wt%を含む高炭素品
では酸化が激しくてME法による製造が困難である。そ
こでこの発明は、上記従来の問題点を解決するためにな
されたものであり、製造コストの低いME法で製造可能
な低価格のステンレス繊維で、コンクリートと混練し易
く、且つ十分なコンクリート補強効果が得られるコンク
リート補強用ステンレス鋼繊維を提供することを目的と
している。
In the case of stainless steel fiber made of CB30, the tensile strength σ B is 60 to 80 kgf / mm 2 , and the reinforcing performance of concrete is insufficient. Also, its carbon content is
Although it is 0.3 wt% or less, it is difficult to manufacture the high carbon product containing 0.3 wt%, which is the upper limit, by the ME method because the oxidation is severe. Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, is a low-cost stainless fiber that can be manufactured by the ME method with a low manufacturing cost, is easily kneaded with concrete, and has a sufficient concrete reinforcing effect. It is an object of the present invention to provide a stainless steel fiber for concrete reinforcement, which is obtained.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、メルトエク
スラクション法で製造するステンレス鋼繊維であって、
Cが0.03〜0.2 wt%、Siが1.5 wt%以下、Mnが1.0
wt%以下、Niが2超〜5.0 wt%、Crが17.0〜20.0wt
%、Nが0.01〜0.30wt%、その他不可避的不純物を含み
残部がFeからなることを特徴としている。
The present invention provides a stainless steel fiber produced by the melt extraction method, which comprises:
C is 0.03 to 0.2 wt%, Si is 1.5 wt% or less, and Mn is 1.0
wt% or less, Ni more than 2 to 5.0 wt%, Cr 17.0 to 20.0 wt
%, N is 0.01 to 0.30 wt%, other unavoidable impurities are contained, and the balance is Fe.

【0009】[0009]

【作用】この発明は、製造コストの低いME法を採用し
たことにより、コンクリート補強用ステンレス鋼繊維を
安価に製造する。また、この発明のステンレス合金の組
成は、シェフラー状態図の組織とほぼ一致し、マルテン
サイトを含むフェライト組織、あるいはマルテンサイト
を含むフェライト+オーステナイト組織である。これに
より、溶融状態から急冷すると共に空気中で冷却するM
E法の適用に必要な耐酸化性を確保するともに、高強度
で(コンクリート混練時に折れ曲がりや変形がなくて均
一に分散することができ、コンクリートに十分な大きさ
の引張強さを与えることができる)、高延性,高靱性を
有する(コンクリート混練時に破断せず、且つFRCに
衝撃力が加わった時にもこれを十分吸収できる)コンク
リート補強用として好適なステンレス鋼繊維を得る。
The present invention uses the ME method, which has a low manufacturing cost, to inexpensively manufacture stainless steel fibers for concrete reinforcement. Further, the composition of the stainless alloy of the present invention is almost the same as the structure of the Schaeffler phase diagram, and a ferrite structure containing martensite , or martensite
It is a ferrite + austenite structure containing . As a result, M which is rapidly cooled from the molten state and cooled in the air
In addition to ensuring the oxidation resistance required for application of Method E, it can be dispersed with high strength (without bending or deformation during concrete kneading, and can give concrete a sufficient tensile strength. It is possible to obtain a stainless steel fiber having high ductility and high toughness (which does not break during concrete kneading and can sufficiently absorb even when an impact force is applied to FRC) and which is suitable for concrete reinforcement.

【0010】以下、この発明に係るステンレス鋼繊維に
つき、その特性値の臨界的意義を含めて詳細に説明す
る。非常に安価な材料であるコンクリートの価格とバラ
ンスのとれた低価格のコンクリート補強用ステンレス鋼
繊維を得るためには、ステンレス鋼の材質そのものが安
価で且つ製造工程が簡単なことが必要である。そのた
め、この発明のステンレス鋼の材質としては、クロム系
ステンレス鋼または低ニッケル含有ステンレス鋼である
ことが好ましい。また製造に際しては、ME法のみで生
産可能で、熱処理などの他の工程を要しないことが望ま
れる。ところで、ME法でステンレス繊維を良好に製造
する条件としては、次のようなものが要求される。
The stainless steel fiber according to the present invention will be described in detail below, including the critical significance of its characteristic values. In order to obtain a low-cost stainless steel fiber for concrete reinforcement that is well balanced with the price of concrete, which is a very inexpensive material, it is necessary that the material of stainless steel itself is inexpensive and the manufacturing process is simple. Therefore, the stainless steel material of the present invention is preferably chromium-based stainless steel or low nickel content stainless steel. Further, it is desirable that the ME method can be used for the production, and that other steps such as heat treatment are not required. By the way, the following conditions are required as conditions for favorably producing stainless fibers by the ME method.

【0011】 溶鋼の表面に多量のスラグが発生しな
いこと。 溶鋼表面のスラグによって回転ドラム面の突起と溶融金
属との接触が妨げられて、繊維の生産性が低下するため
である。 溶鋼の流動性が適度であること。 回転ドラムの突起によって適量を掬いあげ、寸法精度,
形状等が良好な繊維を形成するためである。
No large amount of slag is generated on the surface of the molten steel. This is because the slag on the surface of the molten steel interferes with the contact between the protrusions on the surface of the rotating drum and the molten metal, and the productivity of the fiber decreases. The fluidity of the molten steel is appropriate. The protrusion of the rotating drum scoops up an appropriate amount for dimensional accuracy,
This is to form fibers having a good shape and the like.

【0012】 大気中で生産可能な耐酸化性に優れた
組成であること。 製造時に、高温の繊維表面が酸化をうけ易いためであ
る。また、製造されたステンレス繊維をコンクリート補
強に用いるには、高強度であると共に高延性,高靱性を
有することが要求される。本願発明者らは、このような
要求に全て応え得る優れた性状を有する安価なコンクリ
ート補強用ステンレス鋼繊維を提供すべく研究を重ねた
結果、 C;0.03〜0.2 wt%、Si;1.5 wt%以下、Mn;1.0
wt%以下、Ni;2超〜5.0 wt%、Cr;17.0〜20.0wt
%、N;0.01〜0.30wt%とすることが最も好適であるこ
とを見出した。
The composition has excellent oxidation resistance and can be produced in the atmosphere. This is because the surface of the high temperature fiber is susceptible to oxidation during production. Further, in order to use the produced stainless fiber for concrete reinforcement, it is required to have high strength, high ductility and high toughness. As a result of repeated research to provide inexpensive stainless steel fibers for concrete reinforcement having excellent properties capable of satisfying all such requirements, the inventors of the present invention have found that C: 0.03 to 0.2 wt%, Si: 1.5 wt% Below, Mn; 1.0
wt% or less, Ni; over 2 to 5.0 wt%, Cr; 17.0 to 20.0 wt
%, N; 0.01 to 0.30 wt% was found to be most suitable.

【0013】各成分の臨界的意義は次の通りである。 C量:0.03〜0.2 wt% 炭素は、安価で高強度な材質を得るのに有効な元素であ
り0.03wt%以上含有することが必要であるが、炭素量の
増加とともに繊維表面の酸化が激しくなり、多量に添加
するとステンレス繊維の製造が不能となることが判明し
た。そこで含有量の上限を0.2 wt%とした。
The critical significance of each component is as follows. C amount: 0.03 to 0.2 wt% Carbon is an element effective for obtaining a cheap and high-strength material, and it is necessary to contain 0.03 wt% or more, but the oxidation of the fiber surface is severe as the carbon amount increases. Therefore, it was found that the production of stainless fiber becomes impossible when added in a large amount. Therefore, the upper limit of the content is set to 0.2 wt%.

【0014】Si量:1.5 wt%以下 ケイ素は、溶鋼の流動性を調整する元素として、また脱
酸剤として必要であるが、フェライト生成元素であり、
これを多量に添加するとバランスの上からNi,C,N
等のオーステナイト安定化元素を増加させることが必要
となるため、含有量の上限を1.5 wt%とした。
Si amount: 1.5 wt% or less Silicon is a ferrite-forming element, which is necessary as an element for adjusting the fluidity of molten steel and as a deoxidizing agent.
If a large amount of this is added, Ni, C, N
Since it is necessary to increase the austenite stabilizing elements such as, the upper limit of the content is set to 1.5 wt%.

【0015】Mn量:1.0 wt%以下 マンガンは、脱酸剤として必要であるが、多量に添加す
ると耐酸化性が劣化する。そこで含有量の上限を1.0 wt
%とした。 Ni量:2超〜5.0 wt% ニッケルは、オーステナイト安定化元素であり、2wt%
で多量のマルテンサイトが得られた。Niの増加とと
もに強度,延性,靱性が向上する。しかし同時に、耐酸
化性が劣化し、繊維表面のスケールが増大するため含有
量の上限を5.0wt%とした。
Mn amount: 1.0 wt% or less Manganese is necessary as a deoxidizing agent, but if added in a large amount, the oxidation resistance deteriorates. Therefore, the upper limit of the content is 1.0 wt.
%. Ni content: over 2 to 5.0 wt% Nickel is an austenite stabilizing element, and is 2 wt%
A large amount of martensite was obtained. Strength, ductility, and toughness improve as Ni increases. However, at the same time, the oxidation resistance deteriorates and the scale of the fiber surface increases, so the upper limit of the content was made 5.0 wt%.

【0016】Cr量:17.0〜20.0wt% クロムは、ステンレス鋼としての耐食性,耐酸化性を確
保するために重要な元素である。Niを2超〜5.0 wt%
含有する場合、ME法で繊維を製造できる耐酸化性を確
保するのに最低17.0 wt %のCrが必要である。一方、
Cr含有量が20.0wt%を超えると、オーステナイト安定
化元素との兼ね合いから金属組織上高強度化が困難とな
る。
Cr content: 17.0 to 20.0 wt% Chromium is an important element for ensuring the corrosion resistance and oxidation resistance of stainless steel. More than 2 to 5.0 wt% Ni
When contained, a minimum of 17.0 wt% Cr is required to secure oxidation resistance capable of producing fibers by the ME method. on the other hand,
When the Cr content exceeds 20.0 wt%, it becomes difficult to increase the strength in terms of the metal structure because of the balance with the austenite stabilizing element.

【0017】N量:0.01〜0.30wt% 窒素は、炭素と同様に強力なオーステナイト安定化元素
であり、高強度繊維を得るために添加量を多くすること
が有効である。しかして、高Cr,低C,低Niの場
合、高強度繊維を得るために最低0.01wt%のNを添加す
る必要がある。一方、0.30wt%を超えて添加すると繊維
中にブローホール状の欠陥が生じるため、含有量の上限
を0.30wt%とした。
N amount: 0.01 to 0.30 wt% Nitrogen is a strong austenite stabilizing element similar to carbon, and it is effective to increase the addition amount in order to obtain high strength fibers. However, in the case of high Cr, low C and low Ni, it is necessary to add at least 0.01 wt% N to obtain high strength fiber. On the other hand, if added in excess of 0.30 wt%, blowhole-like defects occur in the fiber, so the upper limit of the content was made 0.30 wt%.

【0018】この発明の成分量の限定は、高強度,高延
性,高靱性のステンレス鋼繊維を得るために、オーステ
ナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランス、及
びマルテンサイトを繊維製造中に生成させるための各成
分に左右されるオーステナイト安定度を考慮して上述の
ように決定したものである。さらに、溶鋼を大気中で急
冷し凝固させて金属繊維を製造するME法を利用するべ
く、繊維表面のスケール発生量を制限する必要から、
C,Mn,Niなどの酸化を促進させる元素とCr,S
iなど酸化を防止する元素との添加量のバランスをも考
慮して決定されたものである。
The limitation of the amounts of the components of the present invention is to obtain a balance between austenite-forming elements and ferrite-forming elements and martensite during fiber production in order to obtain stainless steel fibers having high strength, high ductility and high toughness. It is determined as described above in consideration of the austenite stability that depends on the respective components. Furthermore, since it is necessary to limit the amount of scale generation on the fiber surface in order to utilize the ME method of producing metal fibers by rapidly cooling and solidifying molten steel in the atmosphere,
Elements such as C, Mn and Ni that promote oxidation and Cr and S
It is determined in consideration of the balance of the addition amount with an element such as i that prevents oxidation.

【0019】[0019]

【実施例】以下、この発明の実施例とその比較例につい
て説明する。この発明によるステンレス繊維の実施例1
11と、比較例1215との化学成分を表1に示
す。
EXAMPLES Examples of the present invention and comparative examples will be described below. Example 1 of stainless fiber according to the present invention
And ~ 11 Table 1 shows the chemical components of the Comparative Examples 12-15.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】各ステンレス繊維は、径0.4 mm, 長さ30mm
のものをME法により製造した。すなわち、各実施例お
よび比較例毎に、プロパンガスでシールした溶鋼の表面
から水冷ドラムを用いてME法によりステンレス繊維を
抽出した。凝固してドラムから分離した後の繊維は大気
中で冷却されて鉄板上に落下し、さらに冷却される。こ
の間、繊維表面は酸化をうけ、同時に金属組織的なマル
テンサイト変態が起こる。
Each stainless fiber has a diameter of 0.4 mm and a length of 30 mm
Was manufactured by the ME method. That is, in each of Examples and Comparative Examples, stainless fibers were extracted from the surface of molten steel sealed with propane gas by the ME method using a water cooling drum. The fibers after being solidified and separated from the drum are cooled in the atmosphere, fall on the iron plate, and are further cooled. During this time, the fiber surfaces are subjected to oxidation, at the same time metal organizational circle
Tensile transformation occurs.

【0022】得られたステンレス繊維表面の酸化状況の
評価を目視検査で行い、酸化が少なくコンクリート補強
用として使用可能なものを○、酸化スケールが多くて使
用不可のものを×で表した。ステンレス繊維の引張強さ
は、繊維引張試験装置を用いて求めた。試験条件は、チ
ャック間10mmでクロスヘッド速度 0.3 mm/min とし
た。試験片の長さを30mmとし、その重量を測定すると
ともに比重を7.8 一定として、断面積を計算で求めて、
測定値から引張強さ(Kgf/mm2)を算出した。
The state of oxidation of the surface of the obtained stainless fiber was evaluated by visual inspection, and those with little oxidation and usable for concrete reinforcement were indicated by ◯, and those with a large amount of oxide scale that were unusable were indicated by x. The tensile strength of the stainless fiber was determined using a fiber tensile test device. The test conditions were such that the distance between chucks was 10 mm and the crosshead speed was 0.3 mm / min. The length of the test piece was set to 30 mm, the weight was measured, and the specific gravity was set to 7.8 constant.
The tensile strength (Kgf / mm 2 ) was calculated from the measured value.

【0023】ステンレス繊維の曲げ試験は、先端R0.5
,刃先角度60°の2個のバイトで挟んで真っ直ぐに保
持した試験片繊維を、1回目は左に、2回目は右に,3
回目は再び左にと、一杯に左右交互に折曲して破断に到
った曲げ回数を求めて、10本の試験片の平均値で評価
した。FRC製造時のファイバー破断,折曲がりは、F
RCを製造した後、未硬化状態でそのコンクリートを水
洗してステンレス繊維を回収し、各繊維の破断,折曲が
り状態を観察して、 ○:破断なし、折れ曲がり10%以下 ×:不良(破断) ●:不良(折れ曲がり)で表し評価した。
The bending test of the stainless fiber is conducted with a tip R0.5.
, The test piece fiber held straight between two bites with a blade angle of 60 °, the first time to the left, the second time to the right, 3
The number of times of bending, which was obtained by bending the right side to the left side again and fully to the right and left, was obtained, and the average value of 10 test pieces was evaluated. Fiber breaks and bends during FRC manufacturing are F
After the RC is manufactured, the concrete is washed with water in an uncured state to recover stainless fibers, and the broken and bent state of each fiber is observed. ○: No break, bent 10% or less ×: Bad (break) ●: Evaluated by showing as defective (bending).

【0024】ステンレス繊維曲げ強度は、ステンレス繊
維を混入しないプレーンコンクリートと、ステンレス繊
維を1vol%混入したFRCとの曲げ強度をそれぞれ
に測定し、プレーンコンクリートに対する当該FRCの
強度比を求めて評価した。各項目毎の評価結果を表1に
示す。ステンレス繊維表面の酸化状況の評価結果によれ
ば、Crの含有量を17wt%以上としたこの発明のステ
ンレス繊維では酸化スケールは少なく、繊維形状も正常
であったが、Cr含有量が17wt%以下で高炭素,高ニ
ッケルとした比較例のものは酸化が激しく、一部の繊維
はカールした形状であった。
The bending strength of stainless fiber was evaluated by measuring the bending strength of plain concrete containing no stainless fiber and FRC containing 1 vol% of stainless fiber, and determining the strength ratio of the FRC to the plain concrete. Table 1 shows the evaluation results for each item. According to the evaluation result of the oxidation state of the stainless fiber surface, the stainless fiber of the present invention having the Cr content of 17 wt% or more has a small oxide scale and the fiber shape is normal, but the Cr content is 17 wt% or less. In the comparative example with high carbon and high nickel, the oxidation was severe and some fibers had a curled shape.

【0025】繊維単体の引張強さについては、比較例
を除いて比較例の方がこの発明のものより全般に大き
な値を示したが、本発明の繊維も最低で98Kgf/mm2
ほば100Kgf/mm2 あり問題ない。これに対して、曲げ
試験結果は比較例12を除く他の比較例は全て0または
1回で破断している。ステンレス繊維単体の強度,延性
はFRC用繊維性能と密接に関係しており、高強度繊維
ほど補強性能が大きい。しかしながら、曲げ試験で1回
程度の曲げで破断する繊維はFRC製造中のコンクリー
トとの混練で破断してしまい実用上のコンクリート補強
性能が小さいことが、表1に示された結果から明らかで
ある。すなわち、コンクリート補強用ステンレス鋼繊維
としては、FRC製造中に破断しない程度の延性が必要
なことがわかる。
Regarding the tensile strength of the fiber alone, Comparative Example 1
Except for 2 , the comparative examples showed generally larger values than those of the present invention, but the fibers of the present invention also have a minimum of 98 Kgf / mm 2 and about 100 Kgf / mm 2, which is no problem. On the other hand, in the bending test results, all other comparative examples except Comparative Example 12 were broken at 0 or once. The strength and ductility of the stainless steel fiber are closely related to the fiber performance for FRC, and the higher the strength of the fiber, the greater the reinforcing performance. However, it is clear from the results shown in Table 1 that the fiber that breaks in one bending in the bending test breaks due to the kneading with the concrete during FRC production, and the practical concrete reinforcement performance is small. . That is, it is understood that the stainless steel fiber for concrete reinforcement needs to have ductility that does not break during FRC production.

【0026】しかして、比較例12が示すように、延性
が充分あっても(曲げ試験回数が多い)、引張り強度が
低いとFRC製造中に繊維が折れ曲がり、均一にコンク
リート内に分散しにくくなって、やはり実用上の補強効
果が少なくなる。なお、酸化スケールが多い繊維のうち
比較例15は、コンクリートとの付着が不十分で補強効
果が少なくなっていることが認められた。
However, as shown in Comparative Example 12 , even if the ductility is sufficient (the bending test is frequent), if the tensile strength is low, the fibers will be bent during FRC production, and it will be difficult to uniformly disperse them in concrete. After all, the practical reinforcing effect is reduced. In addition, it was confirmed that among the fibers having a large amount of oxide scale, Comparative Example 15 had insufficient adhesion to concrete and had a small reinforcing effect.

【0027】以上、表1に示した結果から、この実施例
のコンクリート補強用ステンレス鋼繊維は、繊維製造時
の耐酸化性が十分にあり、またコンクリートとの混練時
に破断,変形することなく均一に分散し、且つコンクリ
ートの曲げ強度を75〜125%も向上させることがで
き、さらには錆びてコンクリートの美観を損なったり耐
久性を劣化させるおそれが全くない優れたコンクリート
補強用繊維としての特性を有していることが明白であ
る。
From the results shown in Table 1 above, the stainless steel fiber for concrete reinforcement of this example has sufficient oxidation resistance during fiber production and is uniform without being broken or deformed during kneading with concrete. , Which can improve the bending strength of concrete by as much as 75 to 125%, and has no possibility of being rusted and spoiling the aesthetics of concrete or deteriorating its durability. It is clear to have.

【0028】なお、この発明のステンレス鋼繊維は、コ
ンクリート以外にセメントを使用したモルタルやポリマ
ーを使用したポリマーコンクリートなどの補強用として
も、全く同様に適用することが可能である。
The stainless steel fiber of the present invention can be applied in exactly the same manner for reinforcing mortar using cement as well as polymer concrete using polymer in addition to concrete.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、この発明のコンク
リート補強用ステンレス鋼繊維は、Cが0.03〜0.
2wt%、Siが1.5wt%以下、Mnが1.0wt%以
下、Niが2超〜5.0wt%、Crが17.0〜20.
0wt%、Nが0.01〜0.30wt%、その他不可避的
不純物を含み残部がFeからなる組成の鋼材料を、ME
法を用いた製造によりマルテンサイト相を含む組織を有
するものとしてあるので、簡易な工程と設備を用いて、
マルテンサイト変態による高強度と配合成分による高延
性、高靫性とを有し、かつコンクリート付着性の良好な
形状をも併せて備えた繊維状のステンレス合金が得ら
れ、格別の熱処理、硬化処理、切断処理等の工程を経る
ことなく、コンクリートと混練し易く、且つ十分なコン
クリート補強作用を示すコンクリート補強用ステンレス
鋼繊維を安価に提供することができる。
As described above, the stainless steel fiber for concrete reinforcement of the present invention has a C content of 0.03 to 0.
2 wt%, Si 1.5 wt% or less, Mn 1.0 wt% or less, Ni more than 2 to 5.0 wt%, Cr 17.0 to 20.
0 wt%, N is 0.01~0.30wt%, the balance comprises other unavoidable impurities the steel material having a composition consisting of Fe, ME
Has a structure containing martensite phase
Since it is intended to do , using simple processes and equipment,
A fibrous stainless alloy with high strength due to martensitic transformation, high ductility due to compounding components, high drossiness, and a shape with good concrete adhesion is also obtained, with special heat treatment and hardening treatment. It is possible to inexpensively provide concrete-reinforcing stainless steel fibers that can be easily kneaded with concrete and that have a sufficient concrete-reinforcing action without going through a process such as cutting.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 Cが0.03〜0.2wt%、Siが1.
5wt%以下、Mnが1.0wt%以下、Niが2超〜5.
0wt%、Crが17.0〜20.0wt%、Nが0.01
〜0.30wt%、その他不可避的不純物を含み残部がF
eからなるステンレス鋼繊維であって、メルトエクスラクション法を用いた製造によりマルテン
サイト相を含む組織を有している ことを特徴とするコン
クリート補強用ステンレス鋼繊維。
1. C is 0.03 to 0.2 wt%, and Si is 1.
5 wt% or less, Mn is 1.0 wt% or less, and Ni is more than 2 to 5.
0 wt%, Cr 17.0 to 20.0 wt%, N 0.01
~ 0.30wt%, other unavoidable impurities and balance F
a stainless steel fiber made of e, which is produced by using the melt extraction method
A stainless steel fiber for concrete reinforcement, which has a structure including a site phase .
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JPH02267245A (en) * 1989-04-08 1990-11-01 Kobe Steel Ltd Wear-resistant and high-strength non-magnetic steel fiber for reinforcing concrete

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