JP2627164B2 - 耐亜鉛めっき割れ性に優れた溶接構造物の製造方法 - Google Patents
耐亜鉛めっき割れ性に優れた溶接構造物の製造方法Info
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- JP2627164B2 JP2627164B2 JP63021905A JP2190588A JP2627164B2 JP 2627164 B2 JP2627164 B2 JP 2627164B2 JP 63021905 A JP63021905 A JP 63021905A JP 2190588 A JP2190588 A JP 2190588A JP 2627164 B2 JP2627164 B2 JP 2627164B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は橋梁、建築、鉄塔など防錆のために構造部材
を溶接後溶融Znめつきを施こす分野に関係するものであ
る。
を溶接後溶融Znめつきを施こす分野に関係するものであ
る。
（従来の技術） 従来より防錆の目的で溶接鋼構造物を溶融Znめつきす
る手段は広く用いられていた。しかし構造物を溶融Znめ
つき浴に浸漬した時、溶融熱影響部（以下HAZとする）
の粒界にわれが発生することがあり、防止方法の確立が
必要となつている。
る手段は広く用いられていた。しかし構造物を溶融Znめ
つき浴に浸漬した時、溶融熱影響部（以下HAZとする）
の粒界にわれが発生することがあり、防止方法の確立が
必要となつている。
この現象は古くから液体金属脆化現象として知られて
おり、応力が附加された状態の固体金属に液体金属が接
すると固体金属の粒界に液体金属が侵入して、固体金属
が脆弱化し破壊に至るものと理解されている。
おり、応力が附加された状態の固体金属に液体金属が接
すると固体金属の粒界に液体金属が侵入して、固体金属
が脆弱化し破壊に至るものと理解されている。
本発明者らは、これまでにもHAZの耐めつきわれ性の
すぐれた鋼材に関して、特開昭58−84959号公報、特開
昭59−50157号公報、特開昭59−126754号公報、或いは
特願昭60−73301号などにより提案を行つている。しか
しこれらの提案技術によつても、構造物が大型化すると
溶接残留応力やめつき時の熱応力が増大するため、Znめ
つき割れの事例が皆無とならず防止対策の安全な確立に
は至つていない。
すぐれた鋼材に関して、特開昭58−84959号公報、特開
昭59−50157号公報、特開昭59−126754号公報、或いは
特願昭60−73301号などにより提案を行つている。しか
しこれらの提案技術によつても、構造物が大型化すると
溶接残留応力やめつき時の熱応力が増大するため、Znめ
つき割れの事例が皆無とならず防止対策の安全な確立に
は至つていない。
（発明が解決しようとする課題） Znめつき割れが発生するか否かは、Znめつき時にHAZ
に附加される応力と、HAZの粒界が有する耐Znめつきわ
れ感受性との兼ね合いで決まる。ここで解決しようとす
るのはHAZの粒界の性状を改善して、耐Znめつきわれ感
受性（以下耐Znめつき割れ性とする）を飛躍的に向上さ
せんとするものである。
に附加される応力と、HAZの粒界が有する耐Znめつきわ
れ感受性との兼ね合いで決まる。ここで解決しようとす
るのはHAZの粒界の性状を改善して、耐Znめつきわれ感
受性（以下耐Znめつき割れ性とする）を飛躍的に向上さ
せんとするものである。
（課題を解決するための手段、作用） HAZの耐Znめつきわれ性は微視的には粒界の性状に支
配されるが、強度を高めるための元素（C,Si,Mn,Ni,Cr,
Mo,Nbなど）はいずれも粒界の性状をZnめつきわれを発
生させ易くして鋼材の高張力化を困難にしていた。
配されるが、強度を高めるための元素（C,Si,Mn,Ni,Cr,
Mo,Nbなど）はいずれも粒界の性状をZnめつきわれを発
生させ易くして鋼材の高張力化を困難にしていた。
本発明者らはこれを解決すべく膨大な実験を行つて研
究の結果、HAZのミクロ組織がZnめつきわれに大きな影
響を有することを明らかにした。即ち、Znめつきわれは
Znの結晶粒界への拡散侵入を寄因として発生するため、
旧オーステナイト粒界の性状に非常に左右される。
究の結果、HAZのミクロ組織がZnめつきわれに大きな影
響を有することを明らかにした。即ち、Znめつきわれは
Znの結晶粒界への拡散侵入を寄因として発生するため、
旧オーステナイト粒界の性状に非常に左右される。
研究の結果によれば、旧オーステナイト粒界にフエラ
イトが析出し、旧粒界が不明瞭になるとZnの拡散は抑制
され、その割合が増加するに従いZnめつきわれは発生し
にくくなる。本発明はこの研究結果に基づき、Znめつき
われ発生と旧オーステナイト粒界性状、即ち旧オーステ
ナイト粒界上のフエライト占有率の関係を明らかにし、
これにおよぼす合金元素および溶接条件の影響を定量化
することによりなしえたものでその要旨とするところは 重量％で、 C:0.25％以下 Mn:2.0％以下 Si:0.03〜0.35％ Al:0.005〜0.07％ を含有し、さらに、 Cu:2％以下 Ni:2％以下 Cr:0.5％以下 Mo:0.5％以下 V:0.1％以下 Nb:0.06％以下 Ti:0.02％以下 B:0.0005％以下 N:0.0150％以下 を一種又は二種以上含み残部Feおよび不純物からなり、
かつ下記の式によるＦの値を60以上とするように鋼材の
成分範囲の組み合わせおよび溶接入熱量ならびに板厚を
選定して得ることを特徴とする耐亜鉛めっき割れ性に優
れた溶接構造物の製造方法にある。
イトが析出し、旧粒界が不明瞭になるとZnの拡散は抑制
され、その割合が増加するに従いZnめつきわれは発生し
にくくなる。本発明はこの研究結果に基づき、Znめつき
われ発生と旧オーステナイト粒界性状、即ち旧オーステ
ナイト粒界上のフエライト占有率の関係を明らかにし、
これにおよぼす合金元素および溶接条件の影響を定量化
することによりなしえたものでその要旨とするところは 重量％で、 C:0.25％以下 Mn:2.0％以下 Si:0.03〜0.35％ Al:0.005〜0.07％ を含有し、さらに、 Cu:2％以下 Ni:2％以下 Cr:0.5％以下 Mo:0.5％以下 V:0.1％以下 Nb:0.06％以下 Ti:0.02％以下 B:0.0005％以下 N:0.0150％以下 を一種又は二種以上含み残部Feおよび不純物からなり、
かつ下記の式によるＦの値を60以上とするように鋼材の
成分範囲の組み合わせおよび溶接入熱量ならびに板厚を
選定して得ることを特徴とする耐亜鉛めっき割れ性に優
れた溶接構造物の製造方法にある。
記 Ｓ＝200−40C−20Si−105Mn−10Cu−10Ni−40Cr−50Mo −200V−200Nb＋500Ti＋2500N−6000B Ａ＝6000/（HI/t1/3） （ここにHI＝溶接入熱量（J/cm）,t＝板厚（mm） Ｆ＝S/A 以下本発明を詳細に説明する。
最初に各元素の含有量を前記した範囲に限定した理由
を述べる。
を述べる。
Ｃは強度を高めるために必須の元素であるが0.25％を
超えると鋼材の靭性と溶接性および耐Znめつきわれ性が
著しく劣化するため、上記値を0.25％とした。
超えると鋼材の靭性と溶接性および耐Znめつきわれ性が
著しく劣化するため、上記値を0.25％とした。
Mnは強度を高めるために必須の元素であるが2.0％を
超えると鋼材の靭性と溶接性が著しく劣化するため上限
値を2.0％とした。
超えると鋼材の靭性と溶接性が著しく劣化するため上限
値を2.0％とした。
Siは強度確保のほか脱酸元素として必須の元素であ
り、最低0.05％は必要であるが、0.35％を超えると鋼材
の靭性と溶接性が著しく劣化するため0.03〜0.35％と制
限した。
り、最低0.05％は必要であるが、0.35％を超えると鋼材
の靭性と溶接性が著しく劣化するため0.03〜0.35％と制
限した。
Alは脱酸元素として通常添加される範囲である0.005
〜0.07％とした。
〜0.07％とした。
Cu,Ni,Cr,Mo,V,Nb,Ti,Bは鋼材の強度と靭性を高める
ため添加される元素で、Cuは２％,Niは２％,Crは0.5％,
Moは0.5％,Vは0.1％,Nbは0.06％,Tiは0.02％,Bは0.0005
％を超えると鋼材の靭性と溶接性および耐Znめつきわれ
性を著しく損うので上限値をそれぞれこの値とした。
ため添加される元素で、Cuは２％,Niは２％,Crは0.5％,
Moは0.5％,Vは0.1％,Nbは0.06％,Tiは0.02％,Bは0.0005
％を超えると鋼材の靭性と溶接性および耐Znめつきわれ
性を著しく損うので上限値をそれぞれこの値とした。
Ｎは通常鋼中に0.002〜0.004％程度含有されるが、こ
れを超えて添加すると耐Znめつきわれ性を改善する。し
かし、0.015％を超えて添加すると鋼材の溶接性を損う
ので上限を0.015％とした。
れを超えて添加すると耐Znめつきわれ性を改善する。し
かし、0.015％を超えて添加すると鋼材の溶接性を損う
ので上限を0.015％とした。
そして、HAZの耐Znめつきわれ性はこれらの元素の総
合的組み合せ Ｓ＝200−40C−20Si−105Mn−10Cu−10Ni−40Cr−50Mo −200V−200Nb＋500Ti＋2500N−60000B および構造物の溶接条件で定まる。
合的組み合せ Ｓ＝200−40C−20Si−105Mn−10Cu−10Ni−40Cr−50Mo −200V−200Nb＋500Ti＋2500N−60000B および構造物の溶接条件で定まる。
即ち、同じ組成の鋼であつても溶接条件によりHAZの
組織は種々変化するため耐Znめつきわれ性も、これによ
り変化する。
組織は種々変化するため耐Znめつきわれ性も、これによ
り変化する。
発明者らは、この溶接条件による要因がＡ＝6000/（H
I/t1/3）（ここにHI＝溶接入熱量（J/cm）,t＝板厚（m
m）で整理され前述したＳの値をＡで除した値、Ｆが60
以上であれば本発明の要旨である旧オーステナイト粒界
上にフエライトが充分に析出しZnめつきわれの発生防止
が可能となることを見出し本発明をなしたものである。
I/t1/3）（ここにHI＝溶接入熱量（J/cm）,t＝板厚（m
m）で整理され前述したＳの値をＡで除した値、Ｆが60
以上であれば本発明の要旨である旧オーステナイト粒界
上にフエライトが充分に析出しZnめつきわれの発生防止
が可能となることを見出し本発明をなしたものである。
このように諸条件範囲を定めたのは次の如き実験によ
り得られた知見に基づくものである。
り得られた知見に基づくものである。
即ち、Znめつき割れ５の簡易再現実験として、第１図
に示す方法を使用した。第１図（イ）において１は試験
板、２は試験ビード、３は拘束ビードである。試験ビー
ドを溶接後反転して拘束ビードを溶接すると第１図
（ロ）に示す如く、拘束ビードの熱収縮で試験ビードの
トウ部（止端部）４に応力が発生する。そしてその応力
は拘束ビード数の数が増すにつれて増大する。実際の施
工との関連を見たところ通常の構造物では拘束ビード数
が12に相当し大型構造物は18に相当するので本実験で
は、Znわれに対して厳しい拘束ビード18で実験した。
に示す方法を使用した。第１図（イ）において１は試験
板、２は試験ビード、３は拘束ビードである。試験ビー
ドを溶接後反転して拘束ビードを溶接すると第１図
（ロ）に示す如く、拘束ビードの熱収縮で試験ビードの
トウ部（止端部）４に応力が発生する。そしてその応力
は拘束ビード数の数が増すにつれて増大する。実際の施
工との関連を見たところ通常の構造物では拘束ビード数
が12に相当し大型構造物は18に相当するので本実験で
は、Znわれに対して厳しい拘束ビード18で実験した。
なお、図において試験板の板厚は6mm〜50mm、試験ビ
ードは溶接入熱量11000J/cm〜45000J/cmの範囲で変化さ
せた。また、拘束ビードの溶接は下記によつた この溶接した試験片を470℃のZn浴中に10分間浸漬め
つきした後断面を磁気探傷法で検査し、われの有無を判
定した。なお第１図（イ）においてＡ＝220mm、Ｂ＝170
mm、Ｃ＝10mm、Ｄ＝4mmである。
ードは溶接入熱量11000J/cm〜45000J/cmの範囲で変化さ
せた。また、拘束ビードの溶接は下記によつた この溶接した試験片を470℃のZn浴中に10分間浸漬め
つきした後断面を磁気探傷法で検査し、われの有無を判
定した。なお第１図（イ）においてＡ＝220mm、Ｂ＝170
mm、Ｃ＝10mm、Ｄ＝4mmである。
（実施例） 以下実施例について本発明の効果を具体的に示す。
第１表に示す組成の鋼を300Kg真空溶解炉で溶製後制
御圧延により６〜50mmに圧延し、鋼板の強度と第１図に
示すZnめつきわれ試験を行つた。その試験結果を第１表
の右側欄に記述した。
御圧延により６〜50mmに圧延し、鋼板の強度と第１図に
示すZnめつきわれ試験を行つた。その試験結果を第１表
の右側欄に記述した。
（発明の効果） 以上の発明から明らかなようにC,Mn,Si,Al,Cu,Ni,Cr,
Mo,V,Nb,Ti,B,Nのそれぞれの含有量を限定し、かつＳ式
により元素の組合せを限定するとともに溶接による要因
をＡ式で定量化し、ＳをＡで除した値を60以上にするこ
とによりHAZのZnめつきわれを防止できることが明らか
である。従つて、本発明は産業上大きな効果を有するも
のといえる。
Mo,V,Nb,Ti,B,Nのそれぞれの含有量を限定し、かつＳ式
により元素の組合せを限定するとともに溶接による要因
をＡ式で定量化し、ＳをＡで除した値を60以上にするこ
とによりHAZのZnめつきわれを防止できることが明らか
である。従つて、本発明は産業上大きな効果を有するも
のといえる。
第１図（イ），（ロ）はZnめつきわれ試験方法を示す図
である。 １……試験板、２……試験ビード ３……拘束ビード
である。 １……試験板、２……試験ビード ３……拘束ビード
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で、 C:0.25％以下、Mn:2.0以下 Si:0.03〜0.35％、 Al:0.005〜0.07％ を含有し、さらに、 Cu:2％以下、Ni:2％以下 Cr:0.5％以下、Mo:0.5％以下 V:0.1％以下、Nb:0.06％以下 Ti:0.02％以下、B:0.0005％以下 N:0.0150％以下、 を一種または二種以上含み残部Feおよび不純物からな
り、同時に下記の式によるＦの値を60以上とするように
鋼材の成分範囲の組み合わせおよび溶接入熱量ならびに
板厚を選定して得ることを特徴とする耐亜鉛めっき割れ
性に優れた溶接構造物の製造方法。 記 Ｓ＝200−40C−20Si−105Mn−10Cu−10Ni−40Cr−50Mo −200V−200Nb＋500Ti＋2500N−6000B Ａ＝6000/（HI/t1/3） （ここにHI＝溶接入熱量（J/cm）、ｔ＝板厚（mm）） Ｆ＝S/A
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63021905A JP2627164B2 (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 耐亜鉛めっき割れ性に優れた溶接構造物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63021905A JP2627164B2 (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 耐亜鉛めっき割れ性に優れた溶接構造物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01198449A JPH01198449A (ja) | 1989-08-10 |
| JP2627164B2 true JP2627164B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=12068117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63021905A Expired - Lifetime JP2627164B2 (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 耐亜鉛めっき割れ性に優れた溶接構造物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627164B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000214143A (ja) * | 1999-01-22 | 2000-08-04 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 非破壊検査用模擬試験体の製造方法及び非破壊検査方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| HU220900B1 (en) | 1996-07-12 | 2002-06-29 | Thyssen Stahl Ag | Hot-rolled steel strip and method of making it |
| DE19719546C2 (de) * | 1996-07-12 | 1998-12-03 | Thyssen Stahl Ag | Warmband aus Stahl und Verfahren zu seiner Herstellung |
| CN112410653B (zh) * | 2020-11-06 | 2022-05-24 | 安阳钢铁股份有限公司 | 一种有效防止40Cr冷薄板坯分切裂纹产生的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5884959A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-21 | Nippon Steel Corp | 溶接熱影響部の耐メツキわれ性にすぐれた高強度低合金鋼 |
| JPS5950157A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-23 | Nippon Steel Corp | 溶接熱影響部の耐メツキわれ性にすぐれた高強度低合金鋼 |
| JPS59113161A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-29 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 溶融亜鉛メツキ性の優れた高張力溶接用鋼 |
| JPS59126754A (ja) * | 1983-01-07 | 1984-07-21 | Nippon Steel Corp | 溶接熱影響部の耐亜鉛めつきわれ性にすぐれた炭素鋼 |
| JPS60215741A (ja) * | 1984-04-11 | 1985-10-29 | Kawasaki Steel Corp | 耐溶融亜鉛めつき割れ性に優れた高じん性高張力鋼 |
| JPS61231141A (ja) * | 1985-04-06 | 1986-10-15 | Nippon Steel Corp | 溶接熱影響部の耐めつきわれ性にすぐれた鋼 |
-
1988
- 1988-02-03 JP JP63021905A patent/JP2627164B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000214143A (ja) * | 1999-01-22 | 2000-08-04 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 非破壊検査用模擬試験体の製造方法及び非破壊検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01198449A (ja) | 1989-08-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |