JP2607388B2 - 耐塩性にも優れたｐｃ鋼棒 - Google Patents
耐塩性にも優れたｐｃ鋼棒Info
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Description
【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 （産業上の利用分野） 本発明は、耐塩性にも優れたPC鋼棒に関するもので、
PC鋼棒としての遅れ破壊特性やリラクセーション性など
を確保し、しかも耐塩性にも優れたPC鋼棒を提供しよう
とするものである。
PC鋼棒としての遅れ破壊特性やリラクセーション性など
を確保し、しかも耐塩性にも優れたPC鋼棒を提供しよう
とするものである。
（従来の技術） 近年、海浜地帯のコンクリート建造物や海砂を使用し
た鉄筋コンクリート建造物における、ヒビ割れ劣化が問
題となっているが、これは海塩粒子の塩分や海砂中の塩
分によって、コンクリート中に埋設された鉄筋が腐蝕す
ることにより発生するものであって、この防止のため
に、鉄筋自体の化学組成を制御し、耐塩性を向上させる
方法が既に種々開発されている。
た鉄筋コンクリート建造物における、ヒビ割れ劣化が問
題となっているが、これは海塩粒子の塩分や海砂中の塩
分によって、コンクリート中に埋設された鉄筋が腐蝕す
ることにより発生するものであって、この防止のため
に、鉄筋自体の化学組成を制御し、耐塩性を向上させる
方法が既に種々開発されている。
例えば、特公昭55−22546号公報ではCuとＷとを同時
に添加することにより、まだ特開昭57−48054号公報で
はNiを多量に添加することにより、更に特開昭63−1611
20号公報ではCrを多量に添加することにより耐塩性の向
上を計ろうとすることが提案されている。
に添加することにより、まだ特開昭57−48054号公報で
はNiを多量に添加することにより、更に特開昭63−1611
20号公報ではCrを多量に添加することにより耐塩性の向
上を計ろうとすることが提案されている。
前記したこれら提案は、何れも鉄筋に関するものであ
るが、PC鋼棒も亦、コンクリート建造物の補強材として
これらの鉄筋同様に使用されている。然しながら、この
PC鋼棒においても、前記鉄筋同様にPCポールの海塩粒子
による腐蝕、PCパイル・ポールの海砂使用による腐蝕は
避けられず、鉄筋によるものと同様の問題を生じつつあ
る。
るが、PC鋼棒も亦、コンクリート建造物の補強材として
これらの鉄筋同様に使用されている。然しながら、この
PC鋼棒においても、前記鉄筋同様にPCポールの海塩粒子
による腐蝕、PCパイル・ポールの海砂使用による腐蝕は
避けられず、鉄筋によるものと同様の問題を生じつつあ
る。
又鉄筋は、圧延までで使用し、比較的低強度であるた
め、遅れ破壊特性、リラクセーション特性（JIS G 3109
の8.2による）等についての配慮は不要である。一方PC
鋼棒は、熱間圧延材を用い、ストレッチング、引抜、熱
処理の内、何れかの方法により、又はこれらの組合せに
よって製造され、リラクセーション特性、遅れ破壊特性
の如きが枢要である。
め、遅れ破壊特性、リラクセーション特性（JIS G 3109
の8.2による）等についての配慮は不要である。一方PC
鋼棒は、熱間圧延材を用い、ストレッチング、引抜、熱
処理の内、何れかの方法により、又はこれらの組合せに
よって製造され、リラクセーション特性、遅れ破壊特性
の如きが枢要である。
尚、このようなPC鋼棒の耐塩性向上を計ろうとするも
のとしては、特開昭58−83752号公報を挙げることがで
きる。
のとしては、特開昭58−83752号公報を挙げることがで
きる。
（発明が解決しようとする課題） 前記したような従来法のPC鋼棒は、炭素鋼が主体であ
り、一般にSi,Cr,Mn等を多く含有した鋼はあるものの、
耐塩性は余り考慮されていない。又、高強度化すること
により、所望の耐塩性を達成しても、それ以外の遅れ破
壊特性、リラクセーション特性、あるいは溶接性、機械
的性質等の他の特性が必ずしも充分でない。亦、前記し
た特開昭58−83752号公報に示されるものは、Ca,REMの
単独ないし、複合添加による鋼中硫化物の減少、且つ性
状の変化を目指し、これにより耐塩性を向上させるとす
るものであるが現状では、Caの歩留を安定させることは
困難であり、製造上問題が多い。
り、一般にSi,Cr,Mn等を多く含有した鋼はあるものの、
耐塩性は余り考慮されていない。又、高強度化すること
により、所望の耐塩性を達成しても、それ以外の遅れ破
壊特性、リラクセーション特性、あるいは溶接性、機械
的性質等の他の特性が必ずしも充分でない。亦、前記し
た特開昭58−83752号公報に示されるものは、Ca,REMの
単独ないし、複合添加による鋼中硫化物の減少、且つ性
状の変化を目指し、これにより耐塩性を向上させるとす
るものであるが現状では、Caの歩留を安定させることは
困難であり、製造上問題が多い。
本発明は、遅れ破壊特性にも優れた耐塩性PC鋼棒に係
り、施用時に応力が付加されることを必須とするこの種
製品において従来のPC鋼棒と同様のリラクセーション特
性、溶接性、機械的性質を保持しつつ、遅れ破壊特性、
耐塩性を向上させたPC鋼棒を提供しようとするものであ
る。
り、施用時に応力が付加されることを必須とするこの種
製品において従来のPC鋼棒と同様のリラクセーション特
性、溶接性、機械的性質を保持しつつ、遅れ破壊特性、
耐塩性を向上させたPC鋼棒を提供しようとするものであ
る。
「発明の構成」 （課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ね
た結果、熱処理を行い、焼戻しマルテンサイト組織とし
た鋼における耐塩性、遅れ破壊特性、溶接性、リラクセ
ーション特性及び機械的性質を向上する成分系を見出し
た。
た結果、熱処理を行い、焼戻しマルテンサイト組織とし
た鋼における耐塩性、遅れ破壊特性、溶接性、リラクセ
ーション特性及び機械的性質を向上する成分系を見出し
た。
即ち、上記課題は、 （１） C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、Mn:
0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、Ｓ
≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％を含み、残部がFe及
び不可避的不純物から成ることを特徴とする、耐塩性に
も優れたPC鋼棒； （２） C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、Mn:
0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、Ｓ
≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％を含有すると共に、C
u:0.05〜0.5重量％、W:0.03〜0.5重量％の内１種以上を
含み、残部がFe及び不可避的不純物から成ることを特徴
とする、耐塩性にも優れたPC鋼棒； （３） C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、Mn:
0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、Ｓ
≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％に、B:0.003〜0.0050
重量％を含有し、残部がFe及び不可避的不純物から成る
ことを特徴とする、耐塩性にも優れたPC鋼棒； （４） C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、Mn:
0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、Ｓ
≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％に、Cu:0.05〜0.5重
量％、W:0.03〜0.5重量％の内１種以上及びB:0.003〜0.
0050重量％を含み、残部がFe及び不可避的不純物から成
ることを特徴とする、耐塩性にも優れたPC鋼棒； の採用により解決されることを見出した。
0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、Ｓ
≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％を含み、残部がFe及
び不可避的不純物から成ることを特徴とする、耐塩性に
も優れたPC鋼棒； （２） C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、Mn:
0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、Ｓ
≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％を含有すると共に、C
u:0.05〜0.5重量％、W:0.03〜0.5重量％の内１種以上を
含み、残部がFe及び不可避的不純物から成ることを特徴
とする、耐塩性にも優れたPC鋼棒； （３） C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、Mn:
0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、Ｓ
≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％に、B:0.003〜0.0050
重量％を含有し、残部がFe及び不可避的不純物から成る
ことを特徴とする、耐塩性にも優れたPC鋼棒； （４） C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、Mn:
0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、Ｓ
≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％に、Cu:0.05〜0.5重
量％、W:0.03〜0.5重量％の内１種以上及びB:0.003〜0.
0050重量％を含み、残部がFe及び不可避的不純物から成
ることを特徴とする、耐塩性にも優れたPC鋼棒； の採用により解決されることを見出した。
（作用） 本発明によるPC鋼棒の成分限定理由を重量％（以下単
に％という）により説明すると以下の通りである。
に％という）により説明すると以下の通りである。
Ｃは、焼入性を高め、強度を上げるのに必要た元素で
あり、PC鋼棒として、強度レベルを確保するためには、
0.2％以上が必要である。然し、0.4％超えとなると点溶
接性が低下するので0.4％を上限とする。
あり、PC鋼棒として、強度レベルを確保するためには、
0.2％以上が必要である。然し、0.4％超えとなると点溶
接性が低下するので0.4％を上限とする。
Siは、脱酸剤として使用されるため、又、遅れ破壊特
性及びリラクセーション特性に有効であり、また焼戻し
軟化抵抗を高め、焼戻し温度を高くするため、母相の組
織がより安定となり、このSiを増すことにより耐塩性が
向上する。即ちこれらの作用を確保するには0.25％以上
必要で、添加量の多い方が望ましいが、2.0％超えにな
ると、鋼の延性が劣化するため、2.0％を上限とする。
性及びリラクセーション特性に有効であり、また焼戻し
軟化抵抗を高め、焼戻し温度を高くするため、母相の組
織がより安定となり、このSiを増すことにより耐塩性が
向上する。即ちこれらの作用を確保するには0.25％以上
必要で、添加量の多い方が望ましいが、2.0％超えにな
ると、鋼の延性が劣化するため、2.0％を上限とする。
Mnは、Siと同様に脱酸剤であると共に、Ｃと同様に焼
入性を高め、強度向上に必要な元素であるが強度の高い
PC鋼棒を製造するには基本的な特性として靭性が必要
で、そのためにはＣと共にMnを高くし焼戻し温度を高く
し、これによって靭性を向上し高Siでも耐塩性を向上で
き、これらのためには0.5％以上が必要である。然し、
1.5％超えでは延性が劣化するので1.5％を上限とする。
入性を高め、強度向上に必要な元素であるが強度の高い
PC鋼棒を製造するには基本的な特性として靭性が必要
で、そのためにはＣと共にMnを高くし焼戻し温度を高く
し、これによって靭性を向上し高Siでも耐塩性を向上で
き、これらのためには0.5％以上が必要である。然し、
1.5％超えでは延性が劣化するので1.5％を上限とする。
Ｐは、不純物元素として避けられない元素であるが、
遅れ破壊特性を劣化させるため、0.020％以下とする。
遅れ破壊特性を劣化させるため、0.020％以下とする。
Ｓは、耐塩性を劣化させるので出来得る限り、少なく
することが望ましい。本発明においては、0.005％以下
とする。
することが望ましい。本発明においては、0.005％以下
とする。
Niは、本発明における重要な元素で、遅れ破壊特性の
向上にも寄与するばかりでなく、耐塩性に充分の効果が
ある。このような効果は3.3％未満では充分に期待出来
ず、５％超えでは経済的理由から不利となる。従って、
下限を3.3％、上限を５％とする。
向上にも寄与するばかりでなく、耐塩性に充分の効果が
ある。このような効果は3.3％未満では充分に期待出来
ず、５％超えでは経済的理由から不利となる。従って、
下限を3.3％、上限を５％とする。
Cu及びＷは、耐塩性を劣化させずに遅れ破壊特性を向
上させ得る元素であるが、多量に添加すると、経済的に
不利である。従って、Cuは下限を0.05％，上限を0.5％
とし、Ｗについては、下限を0.03％，上限を0.5％とす
る。
上させ得る元素であるが、多量に添加すると、経済的に
不利である。従って、Cuは下限を0.05％，上限を0.5％
とし、Ｗについては、下限を0.03％，上限を0.5％とす
る。
Ｂは焼入性を向上させると共に、遅れ破壊特性を向上
させるが、0.0003％未満ではその効果が明らかでなく、
0.0050％を超えると、却って焼入性を減ずるので下限を
0.0003％，上限を0.0050％とする。
させるが、0.0003％未満ではその効果が明らかでなく、
0.0050％を超えると、却って焼入性を減ずるので下限を
0.0003％，上限を0.0050％とする。
尚、Ｂを添加する場合、通常Ｂの焼入性を高めるため
に、Tiを加えているがこれは、鋼中のＮを固定するため
であり、上記範囲のＢ含有量に対しては、0.020％前後
のTiが適当である。
に、Tiを加えているがこれは、鋼中のＮを固定するため
であり、上記範囲のＢ含有量に対しては、0.020％前後
のTiが適当である。
（実施例） 次の第１表に示した成分の鋼を直径9.5mmの丸棒に圧
延し、次いで直径9.0mmの丸棒に引抜き、その後、高周
波加熱による焼入れ焼戻しを行った。焼入れは930〜102
0℃で、焼戻しは、引張強さ150kgf/mm2を目標として最
適温度で行った。尚熱処理は高周波にのみ限定されるも
のではないことは明らかである。
延し、次いで直径9.0mmの丸棒に引抜き、その後、高周
波加熱による焼入れ焼戻しを行った。焼入れは930〜102
0℃で、焼戻しは、引張強さ150kgf/mm2を目標として最
適温度で行った。尚熱処理は高周波にのみ限定されるも
のではないことは明らかである。
上記のようにして得られた鋼棒の機械的性質、耐塩
性、遅れ破壊特性、リラクセーション特性及び溶接性の
試験結果を次の第２表に示す。
性、遅れ破壊特性、リラクセーション特性及び溶接性の
試験結果を次の第２表に示す。
引張試験は、熱処理されたものを標点距離72mmで引張
を行った。
を行った。
耐塩性試験は、第１図に示すオートクレーブ法で行っ
た。試験工程は以下に示す如くである。
た。試験工程は以下に示す如くである。
細骨材重量0.5％の塩分（NaCl）を含有したコンク
リート中に供試材を打込み、養生を終了した試験体をオ
ートクレーブ装置に挿入し、密閉する。
リート中に供試材を打込み、養生を終了した試験体をオ
ートクレーブ装置に挿入し、密閉する。
第１図に示すように、常温から３〜４時間で約180
℃,10kgf/cm2の圧力に達し、この条件で５時間保持し、
その後、自然放冷する。
℃,10kgf/cm2の圧力に達し、この条件で５時間保持し、
その後、自然放冷する。
オートクレーブ試験開始後、約24時間後に、試験体
を取り出す。
を取り出す。
20℃の水中に約24時間浸漬する。
再び、オートクレーブに入れ、，の操作を行
う。
う。
試験終了後、供試材をコンクリート中から取り出し、
腐蝕減量を測定し、これで耐塩性を評価した。
腐蝕減量を測定し、これで耐塩性を評価した。
遅れ破壊試験は、供試材に引張強さの80％の応力を付
加し、50℃に加熱した20％NH4SCN溶液中に浸漬して行
い、評価は、破断時間で行った。
加し、50℃に加熱した20％NH4SCN溶液中に浸漬して行
い、評価は、破断時間で行った。
リラクセーション試験は、JIS G 3109の方法によって
行い、評価した。
行い、評価した。
尚、高温リラクセーション試験は、ビルディングレタ
ー1971年28号３頁の『高温におけるPC鋼棒および鋼線の
レラクセーションに関する共同試験・結果報告書』に示
されている方法で行った。これらの条件は第２図に示す
如くである。
ー1971年28号３頁の『高温におけるPC鋼棒および鋼線の
レラクセーションに関する共同試験・結果報告書』に示
されている方法で行った。これらの条件は第２図に示す
如くである。
溶接性試験は、溶接電流:2500A,通電サイクル数:2,相
手材:SWRM8の3.2mm丸棒という条件で行い、クロス溶接
後、引張試験を行い、強度，伸びがJIS G 3109の規格を
満足する場合を○印とした。
手材:SWRM8の3.2mm丸棒という条件で行い、クロス溶接
後、引張試験を行い、強度，伸びがJIS G 3109の規格を
満足する場合を○印とした。
即ち第２表によるならば、本発明鋼の、機械的性質，
リラクセーション特性，溶接性は、従来鋼である比較鋼
12と同等であり、PC鋼棒としての特性を満足している。
しかも本発明のものはこれらの特性と共に耐塩性及び遅
れ破壊特性の双方においても従来鋼およびその他の比較
鋼に比べ優れたものであることが判明した。
リラクセーション特性，溶接性は、従来鋼である比較鋼
12と同等であり、PC鋼棒としての特性を満足している。
しかも本発明のものはこれらの特性と共に耐塩性及び遅
れ破壊特性の双方においても従来鋼およびその他の比較
鋼に比べ優れたものであることが判明した。
「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、適当なPC鋼棒と
しての強度その他の特性を具備しながらコンクリート中
における塩分や海塩粒子の塩分に対して、優れた耐腐蝕
性を有しており、更に遅れ破壊特性，リラクセーション
特性，溶接性及び機械的性質の何れにおいても優れた特
性を有せしめ得るPC鋼棒を得ることが出来るので、工業
的に効果の大きい発明である。
しての強度その他の特性を具備しながらコンクリート中
における塩分や海塩粒子の塩分に対して、優れた耐腐蝕
性を有しており、更に遅れ破壊特性，リラクセーション
特性，溶接性及び機械的性質の何れにおいても優れた特
性を有せしめ得るPC鋼棒を得ることが出来るので、工業
的に効果の大きい発明である。
図面は、本願実施例に記載のPC鋼棒の試験条件を示すも
のであって、第１図は、耐塩性を評価するためのオート
クレーブ法の試験条件、第２図は、高温リラクセーショ
ン試験の条件を夫々示すものである。
のであって、第１図は、耐塩性を評価するためのオート
クレーブ法の試験条件、第２図は、高温リラクセーショ
ン試験の条件を夫々示すものである。
フロントページの続き (72)発明者 西川 勝彦 神奈川県横浜市金沢区高舟台２丁目40番 16号 (72)発明者 山下 英治 神奈川県茅ケ崎市中海岸４丁目13番52号 (72)発明者 村山 行雄 神奈川県平塚市岡崎3107番地の４ (56)参考文献 特開 昭57−114638（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−293142（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−103119（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−1016（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−46534（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、
Mn:0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、
Ｓ≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％を含み、残部がFe
及び不可避的不純物から成ることを特徴とする、耐塩性
にも優れたPC鋼棒。 - 【請求項２】C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、
Mn:0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、
Ｓ≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％を含有すると共
に、Cu:0.05〜0.5重量％、W:0.03〜0.5重量％の内１種
以上を含み、残部がFe及び不可避的不純物から成ること
を特徴とする、耐塩性にも優れたPC鋼棒。 - 【請求項３】C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、
Mn:0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、
Ｓ≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％に、B:0.0003〜0.0
050重量％を含有し、残部がFe及び不可避的不純物から
成ることを特徴とする、耐塩性にも優れたPC鋼棒。 - 【請求項４】C:0.2〜0.4重量％、Si:0.25〜2.0重量％、
Mn:0.5重量％を超え1.5重量％まで、Ｐ≦0.020重量％、
Ｓ≦0.005重量％、Ni:3.3〜５重量％に、Cu:0.05〜0.5
重量％、W:0.03〜0.5重量％の内１種以上及びB:0.0003
〜0.0050重量％を含み、残部がFe及び不可避的不純物か
ら成ることを特徴とする、耐塩性にも優れたPC鋼棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1060613A JP2607388B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 耐塩性にも優れたｐｃ鋼棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1060613A JP2607388B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 耐塩性にも優れたｐｃ鋼棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02240236A JPH02240236A (ja) | 1990-09-25 |
| JP2607388B2 true JP2607388B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=13147297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1060613A Expired - Fee Related JP2607388B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 耐塩性にも優れたｐｃ鋼棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2607388B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5646534A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-27 | Nec Home Electronics Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS57114638A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-16 | Nippon Steel Corp | Bar steel for reinforcing rod with superior toughness at low temperature and seawater resistance, and its manufacture |
| JPS581016A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-06 | High Frequency Heattreat Co Ltd | 遅れ破壊特性および機械的性質のすぐれたプレストレストコンクリ−ト用鋼棒又は鋼線の製造方法 |
| JPS60103119A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低温靭性の優れた棒鋼の製造方法 |
| JPS63293142A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐遅れ破壊性に優れた機械構造用鋼 |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1060613A patent/JP2607388B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02240236A (ja) | 1990-09-25 |
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