JP3322064B2 - 低降伏比の厚肉建築用鋼管柱の製造方法 - Google Patents
低降伏比の厚肉建築用鋼管柱の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高層ビルや海洋構造物な
どに用いられる低降伏比の４０〜１５０ｍｍ程度の厚肉
の建築用鋼管柱の製造方法に関する。
どに用いられる低降伏比の４０〜１５０ｍｍ程度の厚肉
の建築用鋼管柱の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】高層ビルや海洋構造物等に用いられる厚肉
鋼管には、高強度・高靭性・低降伏比・高溶接性等の性
能が要求される。このため比較的薄肉の鋼管の場合、低
成分系の組成を採用して溶接性を確保するとともに、制
御圧延や制御冷却などの技術を駆使して高強度かつ高靭
性の鋼板を製造し、冷間加工によって管状に成形してい
る。この場合、管状への成形時に加工硬化によって材質
変化が生じるので、所定の特性を達成するために、成形
後に応力除去処理等の熱処理が必要となる。
鋼管には、高強度・高靭性・低降伏比・高溶接性等の性
能が要求される。このため比較的薄肉の鋼管の場合、低
成分系の組成を採用して溶接性を確保するとともに、制
御圧延や制御冷却などの技術を駆使して高強度かつ高靭
性の鋼板を製造し、冷間加工によって管状に成形してい
る。この場合、管状への成形時に加工硬化によって材質
変化が生じるので、所定の特性を達成するために、成形
後に応力除去処理等の熱処理が必要となる。
【０００３】一方、建築物の高層化が進む現在、建築用
鋼管柱には厚肉化が要求される傾向にある。厚肉鋼管の
場合には、加工時のプレス装置の荷重の観点から冷間成
形は不可能であり、温間成形や熱間成形が採用される。
鋼管柱には厚肉化が要求される傾向にある。厚肉鋼管の
場合には、加工時のプレス装置の荷重の観点から冷間成
形は不可能であり、温間成形や熱間成形が採用される。
【０００４】しかし製管に熱間成形を採用した場合に
は、制御圧延等によって得られた強度への効果が消失し
てしまうため、高成分系の組成の材料が用いられること
になるが、高成分系では靭性や溶接性が低下してしま
う。
は、制御圧延等によって得られた強度への効果が消失し
てしまうため、高成分系の組成の材料が用いられること
になるが、高成分系では靭性や溶接性が低下してしま
う。
【０００５】また、温間成形に関して、特開昭６２−５
４０１８号公報には、制御圧延または制御圧延と加速冷
却を施した鋼板を、７５０〜４００℃のＡｃ1 温度以下
に再加熱して、直ちにあるいは放冷後７５０〜２５０℃
の温度域にて加工することにより、靭性などの優れた材
質特性が得られる旨開示されている。
４０１８号公報には、制御圧延または制御圧延と加速冷
却を施した鋼板を、７５０〜４００℃のＡｃ1 温度以下
に再加熱して、直ちにあるいは放冷後７５０〜２５０℃
の温度域にて加工することにより、靭性などの優れた材
質特性が得られる旨開示されている。
【０００６】しかし、温間成形を採用した場合には、加
工中の温度降下により変形抵抗が増大する傾向にあり、
また温度降下とともに降伏比が上昇する傾向があるため
建築用鋼管の重要な特性の一つである低降伏比の達成が
困難である。
工中の温度降下により変形抵抗が増大する傾向にあり、
また温度降下とともに降伏比が上昇する傾向があるため
建築用鋼管の重要な特性の一つである低降伏比の達成が
困難である。
【０００７】これに対して、低降伏比を得る方法として
は、鋼管をＡｃ3 −２５０℃〜Ａｃ3 −２０℃の温度域
に加熱し水冷するか、あるいはこれらの熱処理後に加工
歪みを付与して焼き戻す方法（特開平３−８７３１８号
公報）や、Ａｃ3 以上に加熱した後に空冷してＡｒ3 −
２５０℃〜Ａｒ3 −２０℃の温度域から水冷するか、あ
るいはこれらの熱処理後に加工歪みを付与して焼き戻す
方法（特開平３−８７３１７号公報）、さらには鋼管を
Ａｃ3 −２００℃以上の温度に加熱し、Ａｃ3−２００
℃以上で歪付与を開始し、Ａｃ3 −２００℃〜Ａｃ3 −
２０℃の温度域で歪付与を終了し、水冷した後に焼き戻
す方法（特開平４−３２１号公報）などが提案されてい
る。しかしながら、これらの方法では鋼管に複雑な処理
を施すことになり、経済性および生産性を著しく損なう
ことになる。
は、鋼管をＡｃ3 −２５０℃〜Ａｃ3 −２０℃の温度域
に加熱し水冷するか、あるいはこれらの熱処理後に加工
歪みを付与して焼き戻す方法（特開平３−８７３１８号
公報）や、Ａｃ3 以上に加熱した後に空冷してＡｒ3 −
２５０℃〜Ａｒ3 −２０℃の温度域から水冷するか、あ
るいはこれらの熱処理後に加工歪みを付与して焼き戻す
方法（特開平３−８７３１７号公報）、さらには鋼管を
Ａｃ3 −２００℃以上の温度に加熱し、Ａｃ3−２００
℃以上で歪付与を開始し、Ａｃ3 −２００℃〜Ａｃ3 −
２０℃の温度域で歪付与を終了し、水冷した後に焼き戻
す方法（特開平４−３２１号公報）などが提案されてい
る。しかしながら、これらの方法では鋼管に複雑な処理
を施すことになり、経済性および生産性を著しく損なう
ことになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、厚肉の
建築用鋼管柱の製造において、冷間加工では成形機の能
力の観点から製造が困難であり、また熱間成形において
は制御圧延の効果が失われるので組成を高強度の高成分
系にしなければならず、そのため靭性や溶接性が損なわ
れるなどの不都合が生じる。
建築用鋼管柱の製造において、冷間加工では成形機の能
力の観点から製造が困難であり、また熱間成形において
は制御圧延の効果が失われるので組成を高強度の高成分
系にしなければならず、そのため靭性や溶接性が損なわ
れるなどの不都合が生じる。
【０００９】一方、温間成形の場合でも、Ａｃ1 以下の
温度に加熱後に温間成形する場合には、加工中の温度降
下により変形抵抗が増大する傾向にあり、また温度降下
とともに降伏比が上昇する傾向があり、低降伏比が達成
されない問題が生ずる。また、低降伏比を達成するため
に鋼管に対して種々の熱処理を施すことが試みられてい
るが、これらの方法は全て複雑で、経済性を損ねてしま
う。
温度に加熱後に温間成形する場合には、加工中の温度降
下により変形抵抗が増大する傾向にあり、また温度降下
とともに降伏比が上昇する傾向があり、低降伏比が達成
されない問題が生ずる。また、低降伏比を達成するため
に鋼管に対して種々の熱処理を施すことが試みられてい
るが、これらの方法は全て複雑で、経済性を損ねてしま
う。
【００１０】さらに、鋼板から鋼管への成形に際して
は、鋼管外面で引張応力が、鋼管内面で圧縮応力が働
き、応力の中立軸となる板厚中心で応力が働かないとい
う現象が生じるので、温間あるいは熱間成形の場合、同
じ加工温度でも板厚中心では内外表面に比較して低降伏
比となるが強度が著しく低く、また逆に内外表では所定
の強度を達成するが低降伏比を達成しない傾向にある。
また、温間成形や熱間成形の場合には、鋼板内の各部に
よって加工を受ける温度が異なり、比較的高温で加工を
受ける部位では低降伏比となるが強度が低く、逆に低温
で加工を受ける部位では所定の強度を達成することが可
能だが低降伏比が達成されない傾向にある。このため、
温間成形や熱間成形による製管において、板厚方向での
機械的特性の分布は加工温度がもっとも低くなる最終加
工部で最大となる。
は、鋼管外面で引張応力が、鋼管内面で圧縮応力が働
き、応力の中立軸となる板厚中心で応力が働かないとい
う現象が生じるので、温間あるいは熱間成形の場合、同
じ加工温度でも板厚中心では内外表面に比較して低降伏
比となるが強度が著しく低く、また逆に内外表では所定
の強度を達成するが低降伏比を達成しない傾向にある。
また、温間成形や熱間成形の場合には、鋼板内の各部に
よって加工を受ける温度が異なり、比較的高温で加工を
受ける部位では低降伏比となるが強度が低く、逆に低温
で加工を受ける部位では所定の強度を達成することが可
能だが低降伏比が達成されない傾向にある。このため、
温間成形や熱間成形による製管において、板厚方向での
機械的特性の分布は加工温度がもっとも低くなる最終加
工部で最大となる。
【００１１】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、経済性や生産性を損なうことなく、また溶接
性に優れ、かつ板厚各部において高強度および低降伏比
を達成することが可能な、厚肉建築用鋼管柱の製造方法
を提供することを目的とする。
であって、経済性や生産性を損なうことなく、また溶接
性に優れ、かつ板厚各部において高強度および低降伏比
を達成することが可能な、厚肉建築用鋼管柱の製造方法
を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願発明者らは、製管に
際して大きい加工能力を有する設備を必要とせず、溶接
性の低下を引き起こすことなく、板厚各部において高強
度および低降伏比を達成することができる方法について
詳細に検討した結果、特定の成分組成の鋼板を二相域に
加熱して、その温度域から製管のための曲げ加工を板端
部より開始し、変態終了温度以上の温度領域で加工を板
中央部にて終了させて空冷することにより、上記の課題
を解決することが可能であることを見出した。すなわ
ち、従来から二相域への加熱により低降伏比が得られる
ことは知られていたが、同時に靭性の低下を招くため、
この温度域での加工は行われていなかった。しかし、上
述のように成分を規定し、さらに温間での製管順序を制
御することによって、靭性劣化を抑制し、かつ優れた溶
接性ならびに板厚各部において高強度および低降伏比を
達成することができるのである。
際して大きい加工能力を有する設備を必要とせず、溶接
性の低下を引き起こすことなく、板厚各部において高強
度および低降伏比を達成することができる方法について
詳細に検討した結果、特定の成分組成の鋼板を二相域に
加熱して、その温度域から製管のための曲げ加工を板端
部より開始し、変態終了温度以上の温度領域で加工を板
中央部にて終了させて空冷することにより、上記の課題
を解決することが可能であることを見出した。すなわ
ち、従来から二相域への加熱により低降伏比が得られる
ことは知られていたが、同時に靭性の低下を招くため、
この温度域での加工は行われていなかった。しかし、上
述のように成分を規定し、さらに温間での製管順序を制
御することによって、靭性劣化を抑制し、かつ優れた溶
接性ならびに板厚各部において高強度および低降伏比を
達成することができるのである。
【００１３】本発明はこのような知見に基づいて完成さ
れたものであり、第１に、重量％で、Ｃ：０．０５〜
０．２５％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．
５〜２．０％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１０
％、Ｍｏ：０．０５〜０．２５％を含有し、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物よりなる鋼板を、Ａｃ1以上でかつＡ
ｃ3以下の二相領域の温度範囲に加熱し、Ａｒ1以上の温
度域から管状へのプレスベンド法による加工を板端部よ
り開始し、Ａｒ1以上の温度域で加工を板中央部にて終
了し、その後空冷することを特徴とする高靭性かつ低降
伏比の厚肉建築用鋼管柱の製造方法を提供するものであ
る。
れたものであり、第１に、重量％で、Ｃ：０．０５〜
０．２５％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．
５〜２．０％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１０
％、Ｍｏ：０．０５〜０．２５％を含有し、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物よりなる鋼板を、Ａｃ1以上でかつＡ
ｃ3以下の二相領域の温度範囲に加熱し、Ａｒ1以上の温
度域から管状へのプレスベンド法による加工を板端部よ
り開始し、Ａｒ1以上の温度域で加工を板中央部にて終
了し、その後空冷することを特徴とする高靭性かつ低降
伏比の厚肉建築用鋼管柱の製造方法を提供するものであ
る。
【００１４】第２に、重量％で、Ｃ：０．０５〜０．２
５％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．５〜
２．０％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．２５％、Ｃａ：０．０００５〜０．
００５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりな
る鋼板を、Ａｃ1以上でかつＡｃ3以下の二相領域の温度
範囲に加熱し、Ａｒ1以上の温度域から管状へのプレス
ベンド法による加工を板端部より開始し、Ａｒ1以上の
温度域で加工を板中央部にて終了し、その後空冷するこ
とを特徴とする高靭性かつ低降伏比の厚肉建築用鋼管柱
の製造方法を提供するものである。
５％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．５〜
２．０％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．２５％、Ｃａ：０．０００５〜０．
００５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりな
る鋼板を、Ａｃ1以上でかつＡｃ3以下の二相領域の温度
範囲に加熱し、Ａｒ1以上の温度域から管状へのプレス
ベンド法による加工を板端部より開始し、Ａｒ1以上の
温度域で加工を板中央部にて終了し、その後空冷するこ
とを特徴とする高靭性かつ低降伏比の厚肉建築用鋼管柱
の製造方法を提供するものである。
【００１５】以下、本発明に係る厚肉鋼管の製造方法に
ついて、組成、成形条件に分けて詳細に説明する。 （組成）本発明では、基本成分元素としてＣ、Ｓｉ、Ｍ
ｎ、ｓｏｌＡｌ、およびＭｏを含有し、Ｃａは介在物の
形態制御のために必要に応じて添加される。これら成分
元素の限定理由を以下に説明する。なお、以下の説明に
おいて％表示はすべて重量％を示す。
ついて、組成、成形条件に分けて詳細に説明する。 （組成）本発明では、基本成分元素としてＣ、Ｓｉ、Ｍ
ｎ、ｓｏｌＡｌ、およびＭｏを含有し、Ｃａは介在物の
形態制御のために必要に応じて添加される。これら成分
元素の限定理由を以下に説明する。なお、以下の説明に
おいて％表示はすべて重量％を示す。
【００１６】Ｃ： この種の鋼の強度を安価にかつ効果
的に確保するためにはＣは０．０５％は必要である。し
かし、０．２５％を超えると低温割れや高温割れ等が発
生し、溶接性や靭性を損なう。このため、Ｃ含有量を
０．０５〜０．２５％の範囲とする。
的に確保するためにはＣは０．０５％は必要である。し
かし、０．２５％を超えると低温割れや高温割れ等が発
生し、溶接性や靭性を損なう。このため、Ｃ含有量を
０．０５〜０．２５％の範囲とする。
【００１７】Ｓｉ： Ｓｉは脱酸のために添加される
が、０．１０％未満では十分な脱酸効果が得られず、一
方０．５０％を越えて添加されると靭性や溶接性の劣化
を招く。このため、Ｓｉ含有量を０．１０〜０．５０％
の範囲とする。
が、０．１０％未満では十分な脱酸効果が得られず、一
方０．５０％を越えて添加されると靭性や溶接性の劣化
を招く。このため、Ｓｉ含有量を０．１０〜０．５０％
の範囲とする。
【００１８】Ｍｎ： Ｍｎは鋼の強度および靭性の向上
に有効な鋼の基本元素として添加されるが、０．５％未
満ではその効果が小さく、また２．０％を超えると溶接
性や靭性が著しく劣化する。このため、Ｍｎ含有量を
０．５〜２．０％の範囲とする。
に有効な鋼の基本元素として添加されるが、０．５％未
満ではその効果が小さく、また２．０％を超えると溶接
性や靭性が著しく劣化する。このため、Ｍｎ含有量を
０．５〜２．０％の範囲とする。
【００１９】ｓｏｌ．Ａｌ： ｓｏｌ．Ａｌは脱酸剤と
して添加されるが、０．００５％未満では十分な脱酸効
果が得られず、また０．１０％程度の添加でその効果が
飽和する。このため、ｓｏｌ．Ａｌ含有量を０．００５
０〜０．１０％の範囲とする。
して添加されるが、０．００５％未満では十分な脱酸効
果が得られず、また０．１０％程度の添加でその効果が
飽和する。このため、ｓｏｌ．Ａｌ含有量を０．００５
０〜０．１０％の範囲とする。
【００２０】Ｍｏ： Ｍｏは固溶強化による板厚各部に
おける高強度化を達成する効果を有するとともに、微量
添加では焼き入れ性の増大による組織変化により靭性の
劣化を抑制する効果がある。しかし、その含有量が０．
０５％未満ではこれらの効果が十分ではなく、高強度化
および靭性劣化抑制が不十分となる。また、０．２５％
を越えて多量に添加されると溶接性や靭性を損なうとと
もに、経済性をも損なってしまう。このため、Ｍｏ含有
量を０．０５〜０．２５％の範囲とする。
おける高強度化を達成する効果を有するとともに、微量
添加では焼き入れ性の増大による組織変化により靭性の
劣化を抑制する効果がある。しかし、その含有量が０．
０５％未満ではこれらの効果が十分ではなく、高強度化
および靭性劣化抑制が不十分となる。また、０．２５％
を越えて多量に添加されると溶接性や靭性を損なうとと
もに、経済性をも損なってしまう。このため、Ｍｏ含有
量を０．０５〜０．２５％の範囲とする。
【００２１】Ｃａ： Ｃａは介在物の形態を球状化さ
せ、これにより水素誘起割れやラメラテアなどを防止す
る効果があるが、０．０００５％未満ではその効果が得
られず、０．００５％程度の添加で効果は飽和し、それ
より多量に添加することは経済的な面から好ましくな
い。このため、Ｃａ含有量を０．０００５〜０．００５
％の範囲とする。
せ、これにより水素誘起割れやラメラテアなどを防止す
る効果があるが、０．０００５％未満ではその効果が得
られず、０．００５％程度の添加で効果は飽和し、それ
より多量に添加することは経済的な面から好ましくな
い。このため、Ｃａ含有量を０．０００５〜０．００５
％の範囲とする。
【００２２】（成形条件） 本発明においては、鋼板をＡｃ1以上でかつＡｃ3以下の
二相領域の温度範囲に加熱し、Ａｒ１以上の温度域から
管状へのプレスベンド法による加工を板端部より開始
し、Ａｒ1以下の温度域で加工を板中央部にて終了し、
その後空冷する。
二相領域の温度範囲に加熱し、Ａｒ１以上の温度域から
管状へのプレスベンド法による加工を板端部より開始
し、Ａｒ1以下の温度域で加工を板中央部にて終了し、
その後空冷する。
【００２３】ここで鋼板をＡｃ1 以上でかつＡｃ3 以下
の二相領域の温度範囲に加熱して、Ａｒ1 以上の温度域
から管状への加工を開始し、Ａｒ1 以上の温度で加工を
終了することとしたのは、変形抵抗を低下させ、大きな
設備能力を必要とせずに管状に成形するためと、高温で
の加工により低降伏比を達成するためである。また、そ
の後空冷することは、再加熱に伴う変態によって形成さ
れたミクロ的な偏析部が冷却過程において変態し、靭性
劣化につながることを抑制する効果がある。
の二相領域の温度範囲に加熱して、Ａｒ1 以上の温度域
から管状への加工を開始し、Ａｒ1 以上の温度で加工を
終了することとしたのは、変形抵抗を低下させ、大きな
設備能力を必要とせずに管状に成形するためと、高温で
の加工により低降伏比を達成するためである。また、そ
の後空冷することは、再加熱に伴う変態によって形成さ
れたミクロ的な偏析部が冷却過程において変態し、靭性
劣化につながることを抑制する効果がある。
【００２４】さらに、板端部より加工を開始し、板中央
部にて加工を終了することは、加工中の温度低下の速い
板端部を初期に成形し、温度低下の比較的遅い板中央部
を後から成形することによって、板各部における加工の
際の温度差を縮小する効果がある。
部にて加工を終了することは、加工中の温度低下の速い
板端部を初期に成形し、温度低下の比較的遅い板中央部
を後から成形することによって、板各部における加工の
際の温度差を縮小する効果がある。
【００２５】なお、管状への成形は、プレスベンド等の
通常の円筒状に加工する方法を用いることができるが、
これに限るものではない。またＡｒ3 はＣやＭｎなどの
添加量によって異なるが、７５０℃程度が目安となる。
通常の円筒状に加工する方法を用いることができるが、
これに限るものではない。またＡｒ3 はＣやＭｎなどの
添加量によって異なるが、７５０℃程度が目安となる。
【００２６】
【作用】ここで本発明を用いることにより、靭性および
溶接性を損なうことなく、板厚各部において高強度およ
び低降伏比を達成することができるのは以下の作用によ
る。
溶接性を損なうことなく、板厚各部において高強度およ
び低降伏比を達成することができるのは以下の作用によ
る。
【００２７】Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、ｓｏｌ．Ａｌ、およびＭ
ｏ、あるいはさらにＣａを特定の含有量に制御し、さら
に温間での製管の条件および順序を制御することによっ
て、溶接性を損なうことなく板厚各部において高強度を
達成する。つまり、鋼管柱の製造において、管状への成
形時の歪み分布によって材質の変化が生じ、板厚中心部
で低強度化が生じ、内外表で高降伏比化が生じるが、本
発明では、基本成分のうちＭｏ添加による大きな固溶強
化の効果、および温間での製管の順序の制御による鋼板
内での加工温度の分布の縮小化により、板厚方向におけ
る材質の変化が小さい。
ｏ、あるいはさらにＣａを特定の含有量に制御し、さら
に温間での製管の条件および順序を制御することによっ
て、溶接性を損なうことなく板厚各部において高強度を
達成する。つまり、鋼管柱の製造において、管状への成
形時の歪み分布によって材質の変化が生じ、板厚中心部
で低強度化が生じ、内外表で高降伏比化が生じるが、本
発明では、基本成分のうちＭｏ添加による大きな固溶強
化の効果、および温間での製管の順序の制御による鋼板
内での加工温度の分布の縮小化により、板厚方向におけ
る材質の変化が小さい。
【００２８】また、鋼板をＡｃ1 以上でかつＡｃ3 以下
の二相領域の温度範囲に加熱して、Ａｒ1 以上の温度域
から管状への加工を開始し、Ａｒ1 以上の温度で加工を
終了することは、変形抵抗を低下させ、大きな設備能力
を必要とせずに管状に成形すること、および高温での加
工により低降伏比を達成する作用がある。また、その後
空冷することは、再加熱に伴う変態によって形成された
ミクロ的な偏析部が冷却過程において変態し、靭性劣化
につながることを抑制する効果がある。
の二相領域の温度範囲に加熱して、Ａｒ1 以上の温度域
から管状への加工を開始し、Ａｒ1 以上の温度で加工を
終了することは、変形抵抗を低下させ、大きな設備能力
を必要とせずに管状に成形すること、および高温での加
工により低降伏比を達成する作用がある。また、その後
空冷することは、再加熱に伴う変態によって形成された
ミクロ的な偏析部が冷却過程において変態し、靭性劣化
につながることを抑制する効果がある。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。 （実施例１）表１に示す成分・組成を有する板厚７０ｍ
ｍの鋼板を８００℃に加熱後、直ちにプレスベンドによ
って管状への成形を板端部より開始し、７００℃にて板
中央部にて終了し、その後空冷した。このときの鋼管の
外径Ｄと板厚ｔとの比Ｄ／ｔは１０とした。このように
して成形した鋼管において、加工温度が最も低く板厚方
向での機械的性質の分布が大きい最終加工部での機械的
性質を表１に併記する。
する。 （実施例１）表１に示す成分・組成を有する板厚７０ｍ
ｍの鋼板を８００℃に加熱後、直ちにプレスベンドによ
って管状への成形を板端部より開始し、７００℃にて板
中央部にて終了し、その後空冷した。このときの鋼管の
外径Ｄと板厚ｔとの比Ｄ／ｔは１０とした。このように
して成形した鋼管において、加工温度が最も低く板厚方
向での機械的性質の分布が大きい最終加工部での機械的
性質を表１に併記する。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１に示すように、本発明の範囲内の成分
組成のものでは、板厚各部において３５０ＭＰａ以上の
降伏強度（ＹＳ）および４９０ＭＰａ以上の引張強度
（ＴＳ）といった高強度が得られ、８０％以下の低降伏
比が得られた。また、０℃におけるシャルピー吸収エネ
ルギーｖＥが１００Ｊ以上と建築用鋼管柱としては十分
な値を示した。
組成のものでは、板厚各部において３５０ＭＰａ以上の
降伏強度（ＹＳ）および４９０ＭＰａ以上の引張強度
（ＴＳ）といった高強度が得られ、８０％以下の低降伏
比が得られた。また、０℃におけるシャルピー吸収エネ
ルギーｖＥが１００Ｊ以上と建築用鋼管柱としては十分
な値を示した。
【００３２】これに対して、本発明の範囲を外れる成分
組成のものは、板厚表層部あるいは中央部にて３００Ｍ
Ｐａ未満のＹＳという低強度、ｖＥが１００Ｊ未満の低
靭性を示した。
組成のものは、板厚表層部あるいは中央部にて３００Ｍ
Ｐａ未満のＹＳという低強度、ｖＥが１００Ｊ未満の低
靭性を示した。
【００３３】表１に示した組成において、Ｍｏ含有量と
ＹＳ，ＴＳとの関係を図１に示し、Ｍｏ含有量と０℃で
のｖＥとの関係を図２に示す。これらの図から、Ｍｏ含
有量が０．０５〜０．２５％の範囲で高強度、低降伏比
が得られ、靭性も十分な値となっていることが明らかで
ある。
ＹＳ，ＴＳとの関係を図１に示し、Ｍｏ含有量と０℃で
のｖＥとの関係を図２に示す。これらの図から、Ｍｏ含
有量が０．０５〜０．２５％の範囲で高強度、低降伏比
が得られ、靭性も十分な値となっていることが明らかで
ある。
【００３４】（実施例２）表１の符号Ａ０３の組成の鋼
板を用いて、表２に示すように、９００〜７００℃に加
熱後、プレスベンドによって管状への成形を８５０〜５
００℃にて板端部より開始し、７５０〜４００℃にて板
中央部にて終了し、その後空冷した。このときの鋼管の
外径Ｄと板厚ｔとの比Ｄ／ｔは１０とした。このように
して成形した鋼管において、最終加工部での機械的性質
を表２に併記する。
板を用いて、表２に示すように、９００〜７００℃に加
熱後、プレスベンドによって管状への成形を８５０〜５
００℃にて板端部より開始し、７５０〜４００℃にて板
中央部にて終了し、その後空冷した。このときの鋼管の
外径Ｄと板厚ｔとの比Ｄ／ｔは１０とした。このように
して成形した鋼管において、最終加工部での機械的性質
を表２に併記する。
【００３５】
【表２】
【００３６】表２に示すように、本発明の範囲内の製造
条件のものでは、板厚各部において３５０ＭＰａ以上の
ＹＳおよび４９０ＭＰａ以上のＴＳといった高強度が得
られ、８０％以下という低降伏比を示した。また、０℃
におけるシャルピー吸収エネルギーｖＥが１００Ｊ以上
と建築用鋼管柱としては十分な値を示した。
条件のものでは、板厚各部において３５０ＭＰａ以上の
ＹＳおよび４９０ＭＰａ以上のＴＳといった高強度が得
られ、８０％以下という低降伏比を示した。また、０℃
におけるシャルピー吸収エネルギーｖＥが１００Ｊ以上
と建築用鋼管柱としては十分な値を示した。
【００３７】これに対して、本発明の範囲を外れる製造
条件のものは、板厚表層部あるいは中央部にて３００Ｍ
Ｐａ未満のＹＳという低強度となり、降伏比が８０％よ
り大となった。なお、鋼管の外径Ｄ、板厚ｔ、これらの
比Ｄ／ｔなどの値は、上記実施例に限るものではない。
条件のものは、板厚表層部あるいは中央部にて３００Ｍ
Ｐａ未満のＹＳという低強度となり、降伏比が８０％よ
り大となった。なお、鋼管の外径Ｄ、板厚ｔ、これらの
比Ｄ／ｔなどの値は、上記実施例に限るものではない。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大きな設備能力を必要としない経済性の高い工程によ
り、靭性および溶接性を損なうことなく、板厚各部にお
いて高強度および低降伏比の板厚４０ｍｍを越える肉厚
の建築用鋼管柱を製造することが可能となる。
大きな設備能力を必要としない経済性の高い工程によ
り、靭性および溶接性を損なうことなく、板厚各部にお
いて高強度および低降伏比の板厚４０ｍｍを越える肉厚
の建築用鋼管柱を製造することが可能となる。
【図１】Ｍｏ含有量とＹＳ，ＴＳとの関係を示す図。
【図２】Ｍｏ含有量と０℃におけるｖＥとの関係を示す
図。
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 攻 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 長縄 裕 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 8/00 - 8/10 C22C 38/00 - 38/60
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０５〜０．２５％、
Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．５〜２．０
％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｍｏ：
０．０５〜０．２５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的
不純物よりなる鋼板を、Ａｃ1以上でかつＡｃ3以下の二
相領域の温度範囲に加熱し、Ａｒ1以上の温度域から管
状へのプレスベンド法による加工を板端部より開始し、
Ａｒ1以上の温度域で加工を板中央部にて終了し、その
後空冷することを特徴とする高靭性かつ低降伏比の厚肉
建築用鋼管柱の製造方法。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．０５〜０．２５％、
Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．５〜２．０
％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｍｏ：
０．０５〜０．２５％、Ｃａ：０．０００５〜０．００
５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる鋼
板を、Ａｃ1以上でかつＡｃ3以下の二相領域の温度範囲
に加熱し、Ａｒ1以上の温度域から管状へのプレスベン
ド法による加工を板端部より開始し、Ａｒ1以上の温度
域で加工を板中央部にて終了し、その後空冷することを
特徴とする高靭性かつ低降伏比の厚肉建築用鋼管柱の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08795495A JP3322064B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 低降伏比の厚肉建築用鋼管柱の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08795495A JP3322064B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 低降伏比の厚肉建築用鋼管柱の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08283850A JPH08283850A (ja) | 1996-10-29 |
| JP3322064B2 true JP3322064B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=13929279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08795495A Expired - Lifetime JP3322064B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 低降伏比の厚肉建築用鋼管柱の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3322064B2 (ja) |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP08795495A patent/JP3322064B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08283850A (ja) | 1996-10-29 |
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