JP2573109B2 - 耐Znメッキ割れ構造用高張力鋼の製造方法 - Google Patents
耐Znメッキ割れ構造用高張力鋼の製造方法Info
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Description
錆のために、構造部材を溶接後、溶融Znメッキを施す
分野に関するものである。
溶接後に溶融Znメッキが広く用いられている。この溶
融Znメッキ時に、構造部材の熱影響部に割れが発生す
ることが屡々ある。この割れの防止対策として、これま
でにもいくつかの提案がなされている。例えば、特開昭
62−50448号公報、特開平2−57669号公報
では鋼材の合金元素量に一定の関係を満足させることに
より、溶接熱影響部の耐メッキ割れ性を高める対策が提
案され、特開平2−145721号公報では針状フェラ
イトを含む組織にし、低降伏比の鋼材を得る対策が提案
されている。
鋼材の高張力化によって、溶接残留応力やメッキ時の熱
応力が増大して、塑性歪を伴う場合に発生するZnメッ
キ割れは前記した提案によっても解決を見ず、新たな技
術が求められているのが現状である。本発明は、固体金
属の粒界が有する割れ感受性を、鋼材の化学成分組成と
ミクロ組織により向上させると共に、塑性歪が生じる場
合にも、Znメッキ時(450℃)での低降伏強度を達
成することにより塑性歪追従性を向上させて上記課題を
解決する耐Znメッキ割れ構造用高張力鋼の製造方法の
提供を目的とするものである。
めに、本発明の要旨とするところは下記のとおりであ
る。 (1)重量%で C :0.02〜0.20% Si:0.10〜0.30% Mn:0.50〜1.80% Al:0.005〜0.100% B :0.0002%以下 N :50ppm以下 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、かつ SLM 400 =227−320C−10Si−76Mn−5
0Cu−30Ni−92Cr−88Mo−220V−2
00Nb+200Ti≧53 を同時に満足する鋼片を、900℃以上1250℃以下
に加熱し、次いで再結晶終了温度以下かつAr 3 点超で
圧下率>20%の熱間圧延を施し、得られた熱延板を空
冷してAr3−5℃〜Ar3−50℃の温度から200℃
以下まで15〜100℃/secの冷却速度で加速冷却
し、450℃超で焼戻すことを特徴とする耐Znメッキ
割れ構造用高張力鋼の製造方法。
可避不純物からなり、かつ SLM 400 =227−320C−10Si−76Mn−5
0Cu−30Ni−92Cr−88Mo−220V−2
00Nb+200Ti≧53 を同時に満足する鋼片を、900℃以上1250℃以下
に加熱し、次いで再結晶終了温度以下かつAr 3 点超で
圧下率>20%の熱間圧延を施し、得られた熱延板を空
冷してAr3−5℃〜Ar3−50℃の温度から200℃
以下まで15〜100℃/secの冷却速度で加速冷却
し、450℃超で焼戻すことを特徴とする耐Znメッキ
割れ構造用高張力鋼の製造方法。
べるように、通常の溶接構造用鋼が所要の材質を得るた
めに、従来から当該技術分野での活用で確認されている
作用・効果の関係を基に定めている添加元素の種類と量
により構成している。各元素とその添加理由を以下に示
す。Cは、鋼の強度を向上する有効な成分として添加す
るもので、0.02%未満では構造用鋼として必要な強
度が得られず、また0.20%を超える過剰な含有量で
は溶接部に島状マルテンサイトを析出し、鋼の靱性を著
しく劣化させる。
が、過剰に添加するとZnメッキの際に鉄−亜鉛合金層
を異常に発達せしめ、メッキ焼けと称する外観劣化を生
じさせるので、0.30%以下に規制する。また、添加
量が少ないと、脱酸が不十分のため、0.10%以上と
した。Mnは鋼材の強度を向上する成分であり、0.5
%以上の添加が必要であるが、過剰に添加すると溶接部
の靱性が低下するため、1.80%を上限とする。
り、0.005%以上の添加が必要であるが、過剰な添
加は溶接部の靱性を劣化させるため、上限は0.100
%とする。Bは鋼の焼入性を向上せしめる有効な元素で
ある。しかし、過剰の含有はZnメッキ割れ感受性を高
めるので、Bの作用効果とZnメッキ割れ性を考慮して
0.0002%以下に規制する。
であるが、母材強度の上昇あるいは継手靱性の向上の目
的のため、要求される性質に応じて、Cu:1.0%以
下、Ni:1.0%以下、Cr:0.5%以下、Mo:
0.5%以下、V:0.10%以下、Nb:0.08%
以下、Ti:0.02%以下のうち1種または2種以上
を含有することができる。
須である。その理由はS LM 400が53未満では、耐Zn
メッキ割れ性が劣化するためである。
は、通常のこの種鋼片の加熱条件、即ち圧延中の温度低
下による圧延の作業性を配慮して900℃を下限とし、
上限はオーステナイトの粗大化防止から1250℃を上
限としている。また、再結晶終了温度以下かつAr 3 点
超の全圧下率が20%以下では細粒化不良により良好な
靱性、有効なフェライト析出が得られないため、再結晶
終了温度以下かつAr 3 点超での圧下率を20%超とす
る。
るとフェライトの析出が不足し、450℃での降伏強度
が下がらず、またAr3−50℃未満ではフェライトが
析出しすぎて常温強度が60kgf/mm2 級鋼を満足
しないため、Ar3−5℃以下かつAr3−50℃以上と
した。冷却速度は所要の強度を満足させるために15〜
100℃/secとした。
しては、冷却開始温度をAr3−5℃以下かつAr3−8
0℃以上としても差し仕えはない。
消するために、下記の化学成分を有する一般的な構造用
鋼を用いて種々実験検討を繰り返した。実構造物で割れ
発生が多い部分は隅肉の溶接部である。その原因は高い
溶接残留応力の存在と、メッキ浴浸漬中の熱応力による
変形に伴う二次応力の付加および溶融Znの粒界侵入に
よる液体金属脆化である。そこで、耐Znメッキ割れ性
を向上させるためには、溶融Znによる液体金属脆化を
抑え、Znメッキを行う温度である450℃において降
伏強度を下げ、塑性変形能を高めることが有効である。
を保ちつつ、450℃における降伏強度を有効に低下せ
しめるための製造方法を確立するため、種々実験を繰り
返した。その結果、フェライトを析出させることにより
従来の高張力鋼に比べ、450℃における降伏強度を格
段に低下でき、塑性歪追従性を向上して応力集中を防止
し、Zn浴中での割れを防止できることを知見し、その
製造法として再結晶終了温度以下かつAr 3 点超で圧下
率>20%の熱間圧延を行うこと、および次いで得られ
た熱延板を空冷してAr3−5℃〜Ar3−50℃の温度
から200℃以下までを加速冷却し、次いで450℃超
で焼戻すことにより、安定した常温での強度を得、有効
に450℃での降伏強度を低下せしめ、かつZnメッキ
後でも高張力鋼としての強度を有することを知見した。
の組み合わせによって、初めて常温強度を満足し、かつ
450℃の降伏強度を低下するに適切な金属組織が得ら
れるからであると考えられる。本発明は、これらの知見
を基に構成されたものである。
に示す。表1に供試した鋼の組成を示す。表2、表3に
圧延、冷却、焼戻し条件、常温、高温強度、フェライト
面積率および耐Znメッキ割れ性を示す。耐Znメッキ
割れ性は図1に示す実物大の板桁モデルを板厚9mmの
鋼板で作成し、450℃の溶融Znメッキ浴槽に浸漬
後、HAZ各部のメッキ割れの有無を調査して評価し
た。
る鋼番1〜7はいずれも60kgf/mm2 級鋼でSLM
400は53%以上で、450℃での降伏強度も35kg
f/mm2 以下の材料で、目標とする強度を満たし、耐
Znメッキ割れ性も良好で、所要の材質を得ることがで
きた。一方比較鋼である鋼番8〜13はいずれもSLM
400は53%以上であるものの、鋼番8、11は所要の
強度が得られず、鋼番9、10、12、13はフェライ
トの析出量が少なく450℃での強度が高くなり割れが
発生した。鋼番14、15は目標とする強度および組織
を得ることができたが、いずれもSLM 400が53%未満
であり、割れが発生した。
温度がAr3−60℃であり、50kgf/mm2 を満
足している。
素個々の含有量を限定するとともにS LM 400式によりそ
の組み合せを限定した鋼片を圧延、冷却工程の技術的条
件を限定的に組み合わせることにより、フェライトを析
出させ、亜鉛メッキ温度である450℃での降伏強度を
下げ、溶接構造物を亜鉛メッキするのに際し、大きな溶
接残留応力およびメッキ熱応力の発生する部材において
も、亜鉛メッキ割れが防止できることが明らかである。
従って、本発明は産業上大きな効果を有するものである
といえる。
し、(a)は該評価用板桁モデルの側面図、(b)は
(a)のA−A断面図、(c)は(a)のB−B断面図
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 重量%で C :0.02〜0.20% Si:0.10〜0.30% Mn:0.50〜1.80% Al:0.005〜0.100% B :0.0002%以下 N :50ppm以下 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、かつ SLM 400 =227−320C−10Si−76Mn−5
0Cu−30Ni−92Cr−88Mo−220V−2
00Nb+200Ti≧53 を同時に満足する鋼片を、900℃以上1250℃以下
に加熱し、次いで再結晶終了温度以下かつAr 3 点超で
圧下率>20%の熱間圧延を施し、得られた熱延板を空
冷してAr3−5℃〜Ar3−50℃の温度から200℃
以下まで15〜100℃/secの冷却速度で加速冷却
し、450℃超で焼戻すことを特徴とする耐Znメッキ
割れ構造用高張力鋼の製造方法。 - 【請求項2】 重量%で C :0.02〜0.20% Si:0.10〜0.30% Mn:0.50〜1.80% Al:0.005〜0.100% B :0.0002%以下 N :50ppm以下 を含有し、さらに Cu:1.0%以下 Ni:1.0%以下 Cr:0.5%以下 Mo:0.5%以下 V :0.10%以下 Nb:0.08%以下 Ti:0.02%以下 のうち1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不
可避不純物からなり、かつ SLM 400 =227−320C−10Si−76Mn−5
0Cu−30Ni−92Cr−88Mo−220V−2
00Nb+200Ti≧53 を同時に満足する鋼片を、900℃以上1250℃以下
に加熱し、次いで再結晶終了温度以下かつAr 3 点超で
圧下率>20%の熱間圧延を施し、得られた熱延板を空
冷してAr3−5℃〜Ar3−50℃の温度から200℃
以下まで15〜100℃/secの冷却速度で加速冷却
し、450℃超で焼戻すことを特徴とする耐Znメッキ
割れ構造用高張力鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3172843A JP2573109B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 耐Znメッキ割れ構造用高張力鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3172843A JP2573109B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 耐Znメッキ割れ構造用高張力鋼の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0517820A JPH0517820A (ja) | 1993-01-26 |
JP2573109B2 true JP2573109B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=15949359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3172843A Expired - Lifetime JP2573109B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 耐Znメッキ割れ構造用高張力鋼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2573109B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2902304B2 (ja) * | 1994-06-22 | 1999-06-07 | 川崎製鉄株式会社 | 耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板の製造方法及び高靱性角鋼管 |
KR102493978B1 (ko) * | 2020-12-17 | 2023-01-31 | 주식회사 포스코 | 변형 안정성이 우수한 고강도 박물 api용 강재 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0466644A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-03 | Nkk Corp | 耐めっき割れ性に優れた高張力鋼およびその製造法 |
JPH04358019A (ja) * | 1991-01-18 | 1992-12-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐Znメッキ割れ性に優れる鋼材の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3172843A patent/JP2573109B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0517820A (ja) | 1993-01-26 |
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