JP3351361B2 - 建築用角鋼管の製造方法 - Google Patents
建築用角鋼管の製造方法Info
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- JP3351361B2 JP3351361B2 JP30992998A JP30992998A JP3351361B2 JP 3351361 B2 JP3351361 B2 JP 3351361B2 JP 30992998 A JP30992998 A JP 30992998A JP 30992998 A JP30992998 A JP 30992998A JP 3351361 B2 JP3351361 B2 JP 3351361B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築能率や建築精
度に優れ、建築構造物に用いられている建築用角鋼管の
製造方法に関し、特に、破壊靭性に優れた建築用角鋼管
の製造方法に関する。
度に優れ、建築構造物に用いられている建築用角鋼管の
製造方法に関し、特に、破壊靭性に優れた建築用角鋼管
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、超高層ビル等、建築構造物の大型
化に伴い使用される建築構造用鋼材は高強度化、厚肉化
が要求されている。また、建築コストの抑制も重要であ
る。そのため、建築構造用鋼材として、建築効率に優
れ、建築精度上からも有利な角鋼管が広く使用されてい
る。
化に伴い使用される建築構造用鋼材は高強度化、厚肉化
が要求されている。また、建築コストの抑制も重要であ
る。そのため、建築構造用鋼材として、建築効率に優
れ、建築精度上からも有利な角鋼管が広く使用されてい
る。
【０００３】図１は、一般的な建築用角鋼管の製造方法
の概要図で、（ａ）は鋼帯素材、（ｂ）は曲げ成形、
（ｃ）は突き合わせ溶接、の状態を示す断面である。図
に示すように、角鋼管は、通常、鋼帯素材の長手方向に
連続的に冷間にて曲げ成形を施して横断面を『コ』の字
形状にした後、これらを２つ突き合わせて溶接をおこな
って製造される。
の概要図で、（ａ）は鋼帯素材、（ｂ）は曲げ成形、
（ｃ）は突き合わせ溶接、の状態を示す断面である。図
に示すように、角鋼管は、通常、鋼帯素材の長手方向に
連続的に冷間にて曲げ成形を施して横断面を『コ』の字
形状にした後、これらを２つ突き合わせて溶接をおこな
って製造される。
【０００４】建築構造物は、従来から耐震性や強度健全
性が要求されてきたが、兵庫県南部地震あるいはノース
リッジ地震での被災経験より、破壊靭性の高い建築構造
用鋼材が必要であるとの認識が一層高まっている。
性が要求されてきたが、兵庫県南部地震あるいはノース
リッジ地震での被災経験より、破壊靭性の高い建築構造
用鋼材が必要であるとの認識が一層高まっている。
【０００５】ところで、建築用角鋼管の角部は、曲げ成
形の際に付与される曲げ歪みにより破壊靭性が著しく低
下し、建築構造用鋼材として期待される靭性を満足しな
くなるという問題がある。
形の際に付与される曲げ歪みにより破壊靭性が著しく低
下し、建築構造用鋼材として期待される靭性を満足しな
くなるという問題がある。
【０００６】そこで、角鋼管におけるこのような問題を
解消するための多くの提案がなされてきた。例えば、特
開平１０−１７９８２号公報では、地震などで負荷され
る塑性歪みによる材質の劣化を小さくする低降伏比高張
力鋼材の製造方法が提示されている。具体的にはＰ、
Ｓ、Ｏを低減し、固溶Ｎの低減のために全Ｎ量の低減と
ともにＮ固定元素としてＡｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｖ、Ｂを添加している。
解消するための多くの提案がなされてきた。例えば、特
開平１０−１７９８２号公報では、地震などで負荷され
る塑性歪みによる材質の劣化を小さくする低降伏比高張
力鋼材の製造方法が提示されている。具体的にはＰ、
Ｓ、Ｏを低減し、固溶Ｎの低減のために全Ｎ量の低減と
ともにＮ固定元素としてＡｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｖ、Ｂを添加している。
【０００７】特開平９−４１０３５号公報では、Ｃ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓなどの化学成分および巻き取り温度な
どの熱間圧延条件を規定した低降伏比熱延鋼板の製造方
法が提示されている。
ｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓなどの化学成分および巻き取り温度な
どの熱間圧延条件を規定した低降伏比熱延鋼板の製造方
法が提示されている。
【０００８】特開平１０−８１８６号公報では、鋼板表
面の組織をマルテンサイト単相またはマルテンサイトと
ベーナイトの混合組織とし、曲げ加工性を改善した耐摩
耗鋼板が提示されている。
面の組織をマルテンサイト単相またはマルテンサイトと
ベーナイトの混合組織とし、曲げ加工性を改善した耐摩
耗鋼板が提示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、鋼帯
素材を冷間で曲げ成形して角鋼管に成形すると、角鋼管
の角部の靭性が低下する。曲げ歪みを受けない母材部が
十分な靭性を有していても、角部が破壊起点となり角鋼
管全体の耐破壊性能が低下する。この対策として、角部
での靱性劣化を見越して鋼帯全体の靱性レベルを嵩上げ
する方法は、製造コストが高くなるといった問題があ
る。また、前記公報などで提示された成分調整などで材
質の劣化を抑制する方法においては、角部の靭性低下の
抑制が不十分であり、従って、鋼板全体の靭性レベルを
ある程度上げておく必要がありコストの問題は残る。な
お、これら従来の方法は、いずれも角部の靭性低下は避
けられず、母材部に比べ耐破壊靭性が低い角部が破壊起
点となる。
素材を冷間で曲げ成形して角鋼管に成形すると、角鋼管
の角部の靭性が低下する。曲げ歪みを受けない母材部が
十分な靭性を有していても、角部が破壊起点となり角鋼
管全体の耐破壊性能が低下する。この対策として、角部
での靱性劣化を見越して鋼帯全体の靱性レベルを嵩上げ
する方法は、製造コストが高くなるといった問題があ
る。また、前記公報などで提示された成分調整などで材
質の劣化を抑制する方法においては、角部の靭性低下の
抑制が不十分であり、従って、鋼板全体の靭性レベルを
ある程度上げておく必要がありコストの問題は残る。な
お、これら従来の方法は、いずれも角部の靭性低下は避
けられず、母材部に比べ耐破壊靭性が低い角部が破壊起
点となる。
【００１０】本発明の課題は、上記の問題を解決し、鋼
帯素材を冷間で曲げ成形して角鋼管に成形する際、角部
は靭性低下が少なく実質的に母材部とほぼ同等の耐破壊
性能となる、破壊靭性に優れた建築用角鋼管の製造方法
を提供することにある。
帯素材を冷間で曲げ成形して角鋼管に成形する際、角部
は靭性低下が少なく実質的に母材部とほぼ同等の耐破壊
性能となる、破壊靭性に優れた建築用角鋼管の製造方法
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記のａ〜ｄ
を特徴とする建築用角鋼管の製造方法を要旨とする。
を特徴とする建築用角鋼管の製造方法を要旨とする。
【００１２】ａ．角鋼管の素材として、繰返し軟化特
性、すなわち、引張りと圧縮の繰返し歪みを受けると応
力が低下する特性を有する鋼帯を使用すること。
性、すなわち、引張りと圧縮の繰返し歪みを受けると応
力が低下する特性を有する鋼帯を使用すること。
【００１３】ｂ．角鋼管の製造において、鋼帯を曲げ成
形して断面コ字状に成形する際、その曲げ成形の前に後
行の曲げ成形に対して反対方向の逆曲げ成形をおこなう
こと。
形して断面コ字状に成形する際、その曲げ成形の前に後
行の曲げ成形に対して反対方向の逆曲げ成形をおこなう
こと。
【００１４】ｃ．鋼帯の繰返し軟化特性が、最大歪み振
幅を±１．０％としてインクリメンタル・ステップ波形
の歪みを繰返し負荷したときの応力σ15とσ01との比
（σ１５／σ０１）で０．９以下であること。ただし、 σ01：繰り返し負荷するインクリメンタル・ステップ波
形群を負荷の開始から順に第１ブロック、第２ブロッ
ク、・・・としたときの第１ブロックでの歪み＋１％に
おける応力、 σ15：第１５ブロックでの歪み＋１％における応力。
幅を±１．０％としてインクリメンタル・ステップ波形
の歪みを繰返し負荷したときの応力σ15とσ01との比
（σ１５／σ０１）で０．９以下であること。ただし、 σ01：繰り返し負荷するインクリメンタル・ステップ波
形群を負荷の開始から順に第１ブロック、第２ブロッ
ク、・・・としたときの第１ブロックでの歪み＋１％に
おける応力、 σ15：第１５ブロックでの歪み＋１％における応力。
【００１５】ｄ．曲げ成形および逆曲げ成形の累積歪み
量が１０％以上、３０％以下であること。ただし、累積
歪み量は、曲げ成形および逆曲げ成形において、それぞ
れの歪み量の絶対値の総和である。
量が１０％以上、３０％以下であること。ただし、累積
歪み量は、曲げ成形および逆曲げ成形において、それぞ
れの歪み量の絶対値の総和である。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明方法は、鋼帯を曲げ成形し
て断面コ字状に成形する際に、繰り返し軟化特性を有す
る鋼帯を使用し、前記曲げ成形の前に後行の曲げ成形に
対して反対方向の逆曲げ成形をおこなうことを特徴と
し、角鋼管の成形に伴う角部の靭性低下を抑制すること
ができる。
て断面コ字状に成形する際に、繰り返し軟化特性を有す
る鋼帯を使用し、前記曲げ成形の前に後行の曲げ成形に
対して反対方向の逆曲げ成形をおこなうことを特徴と
し、角鋼管の成形に伴う角部の靭性低下を抑制すること
ができる。
【００１７】繰返し軟化特性を有する鋼帯とは、引張り
と圧縮すなわち正負の交番歪みを繰返し受けた場合に応
答応力が低下する材料である。すなわち、ある金属材料
から採取した丸棒形状の試験片に対し評点間に引張りの
歪みと圧縮の歪みを交互に一定の周期にて負荷したと
き、負荷の回数とともに同じ歪みを発生させるのに要す
る応力が変化する。その応力が負荷の回数と共に高くな
る特性を繰返し硬化特性といい、負荷の回数と共に低下
する特性を繰り返し軟化特性という。
と圧縮すなわち正負の交番歪みを繰返し受けた場合に応
答応力が低下する材料である。すなわち、ある金属材料
から採取した丸棒形状の試験片に対し評点間に引張りの
歪みと圧縮の歪みを交互に一定の周期にて負荷したと
き、負荷の回数とともに同じ歪みを発生させるのに要す
る応力が変化する。その応力が負荷の回数と共に高くな
る特性を繰返し硬化特性といい、負荷の回数と共に低下
する特性を繰り返し軟化特性という。
【００１８】高強度材は繰返し軟化する傾向にあり、低
強度材は繰返し硬化する傾向にあると言われることがあ
る。また、加工強化材は繰返し軟化し易い傾向にあるな
どと言われている。しかしながら、どのような材料がど
の程度繰返し硬化し、どのような材料がどの程度繰返し
軟化するかは現在のところ明らかでない。そのため、繰
返し硬化・ 軟化特性を知るには材料試験を行い、直接測
定する必要がある。繰返し硬化・ 軟化量の測定方法はい
くつか提案されているが、規格化された手法は未だ確立
していない。
強度材は繰返し硬化する傾向にあると言われることがあ
る。また、加工強化材は繰返し軟化し易い傾向にあるな
どと言われている。しかしながら、どのような材料がど
の程度繰返し硬化し、どのような材料がどの程度繰返し
軟化するかは現在のところ明らかでない。そのため、繰
返し硬化・ 軟化特性を知るには材料試験を行い、直接測
定する必要がある。繰返し硬化・ 軟化量の測定方法はい
くつか提案されているが、規格化された手法は未だ確立
していない。
【００１９】そこで、本発明では、以下に示す測定法で
繰返し軟化量を規定する。材料に所定の歪みを繰返し負
荷し、その際の応力を測定する。材料に負荷する歪み波
形は、繰返し硬化・軟化の評価に広く採用されているイ
ンクリメンタル・ステップ波形を用い、その最大歪みを
＋１％、最小歪みを−１％、すなわち最大歪み振幅を±
１．０％とする。
繰返し軟化量を規定する。材料に所定の歪みを繰返し負
荷し、その際の応力を測定する。材料に負荷する歪み波
形は、繰返し硬化・軟化の評価に広く採用されているイ
ンクリメンタル・ステップ波形を用い、その最大歪みを
＋１％、最小歪みを−１％、すなわち最大歪み振幅を±
１．０％とする。
【００２０】図２は、インクリメンタル・ステップ波形
の模式図である。図２に示すように、インクリメンタル
・ステップ波形とは、負荷される歪みの振幅が一定でな
く、最大歪み振幅までは漸増し、それ以降は漸減する波
形である。このような漸増、漸減する１組の波形群の単
位を通常ブロックと称している。負荷の開始から一つ目
のブロックを第１ブロック、以下ｎ番目のブロックを第
ｎブロックと名付ける。
の模式図である。図２に示すように、インクリメンタル
・ステップ波形とは、負荷される歪みの振幅が一定でな
く、最大歪み振幅までは漸増し、それ以降は漸減する波
形である。このような漸増、漸減する１組の波形群の単
位を通常ブロックと称している。負荷の開始から一つ目
のブロックを第１ブロック、以下ｎ番目のブロックを第
ｎブロックと名付ける。
【００２１】最大歪み振幅が±１．０％のインクリメン
タル・ステップ波形の歪みを繰返し負荷したとき、第１
ブロックでの歪み＋１％における応力をσ01、第１５ブ
ロックでの歪み＋１％における応力をσ15と表す。
タル・ステップ波形の歪みを繰返し負荷したとき、第１
ブロックでの歪み＋１％における応力をσ01、第１５ブ
ロックでの歪み＋１％における応力をσ15と表す。
【００２２】本発明方法の好適態様にあっては、鋼帯の
繰り返し軟化特性が上記応力σ01とσ15との比（σ15／
σ01、以下、この比を「軟化比」という）で０．９以下
であることを特徴とする。
繰り返し軟化特性が上記応力σ01とσ15との比（σ15／
σ01、以下、この比を「軟化比」という）で０．９以下
であることを特徴とする。
【００２３】軟化比が０．９超では、繰返し歪みを受け
た角鋼管の角部が歪みを受けていない母材部に比べ降伏
応力が十分に低下せず、角部の靭性改善が不十分であ
る。好ましくは、軟化比が０．８以下である。なお、前
記比の下限は、特に限定しないが、実用的な材料として
は０．７程度が下限である。
た角鋼管の角部が歪みを受けていない母材部に比べ降伏
応力が十分に低下せず、角部の靭性改善が不十分であ
る。好ましくは、軟化比が０．８以下である。なお、前
記比の下限は、特に限定しないが、実用的な材料として
は０．７程度が下限である。
【００２４】次ぎに、本発明方法による角鋼管の製造概
要を図を用いて説明する。図３は、本発明の角鋼管の製
造方法の概要図であり、（ａ）は鋼帯素材、（ｂ）は逆
曲げ成形、（ｃ）は曲げ戻し、（ｄ）は曲げ成形、
（ｅ）は突き合わせ溶接、の状態を示す断面である。
要を図を用いて説明する。図３は、本発明の角鋼管の製
造方法の概要図であり、（ａ）は鋼帯素材、（ｂ）は逆
曲げ成形、（ｃ）は曲げ戻し、（ｄ）は曲げ成形、
（ｅ）は突き合わせ溶接、の状態を示す断面である。
【００２５】図３に示すように、角鋼管は、（ｄ）の曲
げ成形の前に、その曲げ成形、つまり後行する曲げ成形
に対し反対方向に曲げる（ｂ）の逆曲げ成形をおこな
い、次いで（ｃ）の曲げ戻しを経て（ｄ）の曲げ成形を
おこなうことで断面コ字状に成形し、これらを２つ突き
合わせて溶接をおこなって製造される。
げ成形の前に、その曲げ成形、つまり後行する曲げ成形
に対し反対方向に曲げる（ｂ）の逆曲げ成形をおこな
い、次いで（ｃ）の曲げ戻しを経て（ｄ）の曲げ成形を
おこなうことで断面コ字状に成形し、これらを２つ突き
合わせて溶接をおこなって製造される。
【００２６】図３は、（ｄ）の曲げ成形の前に、逆曲げ
成形を１回おこなう場合であるが、複数回おこなっても
良い。例えば、図３の（ｂ）の逆曲げ成形の前に、その
曲げ成形、つまり後行する曲げ成形に対し反対方向に曲
げる逆曲げ成形をおこなうことができる。好ましくは、
図３に示す成形方法である。
成形を１回おこなう場合であるが、複数回おこなっても
良い。例えば、図３の（ｂ）の逆曲げ成形の前に、その
曲げ成形、つまり後行する曲げ成形に対し反対方向に曲
げる逆曲げ成形をおこなうことができる。好ましくは、
図３に示す成形方法である。
【００２７】逆曲げ成形においては、断面を直角に成形
することは必要でなく、その成形により形成される断面
の内角は１６０度程度以下であればよい。好ましくは、
７０〜１１０度である。
することは必要でなく、その成形により形成される断面
の内角は１６０度程度以下であればよい。好ましくは、
７０〜１１０度である。
【００２８】角鋼管の成形の際、曲げ成形と逆曲げ成形
をおこなうことにより、引張りと圧縮の交番歪みが負荷
され、繰返し軟化特性を引き出すことができる。曲げ成
形および逆曲げ成形による軟化は、その成形で負荷され
る歪み量に依存する。
をおこなうことにより、引張りと圧縮の交番歪みが負荷
され、繰返し軟化特性を引き出すことができる。曲げ成
形および逆曲げ成形による軟化は、その成形で負荷され
る歪み量に依存する。
【００２９】本発明方法の好適態様にあっては、曲げ成
形および逆曲げ成形の累積歪み量が１０％以上、３０％
以下であることを特徴とする。累積歪み量が１０％未満
では、繰返し軟化による降伏応力の低下が不十分で、角
部の靭性改善が不十分である。３０％超では、角部と歪
みを受けない母材部との強度差が大きくなり、破壊し易
くなるといった問題がある。好ましくは、１５％以上、
３０％未満である。
形および逆曲げ成形の累積歪み量が１０％以上、３０％
以下であることを特徴とする。累積歪み量が１０％未満
では、繰返し軟化による降伏応力の低下が不十分で、角
部の靭性改善が不十分である。３０％超では、角部と歪
みを受けない母材部との強度差が大きくなり、破壊し易
くなるといった問題がある。好ましくは、１５％以上、
３０％未満である。
【００３０】
【実施例】表１に示す化学成分の連続鋳造スラブ（板
厚：２４０ｍｍ）を熱間圧延し、熱間圧延時の冷却条件
を変更して繰返し軟化特性を調整した板厚１６ｍｍの鋼
帯を用い、逆曲げ成形および曲げ成形により断面コ字状
に成形し、突き合わせ溶接して角鋼管を製造した。
厚：２４０ｍｍ）を熱間圧延し、熱間圧延時の冷却条件
を変更して繰返し軟化特性を調整した板厚１６ｍｍの鋼
帯を用い、逆曲げ成形および曲げ成形により断面コ字状
に成形し、突き合わせ溶接して角鋼管を製造した。
【００３１】
【表１】
【００３２】表２に、冷却条件と軟化比の関係を示す。
同表に示すように、軟化比は、０．７５〜０．９５の範
囲に調整した。
同表に示すように、軟化比は、０．７５〜０．９５の範
囲に調整した。
【００３３】
【表２】
【００３４】曲げ成形および逆曲げ成形には、曲率半径
が３９２、１５２、７２ｍｍの３種類のプレス金型を使
用した。曲げおよび逆曲げのそれぞれの成形により負荷
される表面の歪み量εは、金型の曲率半径をｒ（ｍ
ｍ）、鋼帯の厚さを２ｔとすると、以下の式で表され
る。
が３９２、１５２、７２ｍｍの３種類のプレス金型を使
用した。曲げおよび逆曲げのそれぞれの成形により負荷
される表面の歪み量εは、金型の曲率半径をｒ（ｍ
ｍ）、鋼帯の厚さを２ｔとすると、以下の式で表され
る。
【００３５】 ｛2 π*(r+２ｔ) ｝ /｛2 π*(r+ｔ) ｝ = 1+ε 上記関係式から、ｒ＝３９２、１５２、７２ｍｍの金型
を使用したときの表面の歪みは、２ｔ＝１６ｍｍとし
て、それぞれ２、５、１０％になる。
を使用したときの表面の歪みは、２ｔ＝１６ｍｍとし
て、それぞれ２、５、１０％になる。
【００３６】角鋼管の製造には、曲率半径が異なる上記
金型を単独あるいは組み合わせて使用し、曲げ成形と逆
曲げ成形を合計で１〜５回おこなう方法で実施した。表
３、４に、曲げ・逆曲げ成形の履歴を示す。
金型を単独あるいは組み合わせて使用し、曲げ成形と逆
曲げ成形を合計で１〜５回おこなう方法で実施した。表
３、４に、曲げ・逆曲げ成形の履歴を示す。
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】表中の『大、中、小』は、各々、曲率半径
が３９２、１５２、７２ｍｍの金型を表す。例えば『小
→大』は、曲率半径３９２ｍｍの金型を用いて曲げ成形
をおこない最終断面のコ字状に成形する前に、曲率半径
７２ｍｍの金型を用いて逆曲げ成形をおこなうことを表
す。この場合、曲率半径７２ｍｍの金型により角鋼管の
角部には−１０％の歪みが負荷され、その後、曲率半径
３９２ｍｍの型で＋２％の歪みが負荷されるので、累積
歪み量はそれらの絶対値の和として１２％になる。ま
た、『小→中→大』は、曲率半径３９２ｍｍの金型を用
いて曲げ成形をおこない最終断面形状に成形する前に、
曲率半径１５２ｍｍの金型を用いて逆曲げ成形し、更に
その前に曲率半径７２ｍｍの金型を用いて前記逆曲げと
反対方向の逆曲げ成形をおこなうことを表す。この場
合、曲率半径７２ｍｍ、１５２ｍｍ、３９２ｍｍの金型
により、それぞれ＋１０％、−５％、＋２の歪みが負荷
され、累積歪み量はそれらの絶対値の和として１７％に
なる。同表に累積歪み量も示す。
が３９２、１５２、７２ｍｍの金型を表す。例えば『小
→大』は、曲率半径３９２ｍｍの金型を用いて曲げ成形
をおこない最終断面のコ字状に成形する前に、曲率半径
７２ｍｍの金型を用いて逆曲げ成形をおこなうことを表
す。この場合、曲率半径７２ｍｍの金型により角鋼管の
角部には−１０％の歪みが負荷され、その後、曲率半径
３９２ｍｍの型で＋２％の歪みが負荷されるので、累積
歪み量はそれらの絶対値の和として１２％になる。ま
た、『小→中→大』は、曲率半径３９２ｍｍの金型を用
いて曲げ成形をおこない最終断面形状に成形する前に、
曲率半径１５２ｍｍの金型を用いて逆曲げ成形し、更に
その前に曲率半径７２ｍｍの金型を用いて前記逆曲げと
反対方向の逆曲げ成形をおこなうことを表す。この場
合、曲率半径７２ｍｍ、１５２ｍｍ、３９２ｍｍの金型
により、それぞれ＋１０％、−５％、＋２の歪みが負荷
され、累積歪み量はそれらの絶対値の和として１７％に
なる。同表に累積歪み量も示す。
【００４０】表３、４に、成形の履歴、累積歪み量およ
び軟化比とともに角鋼管の角部における衝撃特性値を示
す。同表の衝撃特性は、シャルピー衝撃試験により調査
した。すなわち、試験片は角鋼管の角部から破壊方向が
板厚方向になるように採取し、試験温度は、０℃にとし
た。角部の衝撃特性値は、歪みを受けていない母材部の
衝撃吸収エネルギｖＥ０（母材）を基準として、角部の
吸収エネルギｖＥ０（角部）との比率、すなわちｖＥ０
（角部）／ｖＥ０（母材）を％で表示した。表３、４に
おいて、ｖＥ０（角部）／ｖＥ０（母材）の値が６０％
以上を工業的価値がある脆化抑制効果があったと判断し
た。
び軟化比とともに角鋼管の角部における衝撃特性値を示
す。同表の衝撃特性は、シャルピー衝撃試験により調査
した。すなわち、試験片は角鋼管の角部から破壊方向が
板厚方向になるように採取し、試験温度は、０℃にとし
た。角部の衝撃特性値は、歪みを受けていない母材部の
衝撃吸収エネルギｖＥ０（母材）を基準として、角部の
吸収エネルギｖＥ０（角部）との比率、すなわちｖＥ０
（角部）／ｖＥ０（母材）を％で表示した。表３、４に
おいて、ｖＥ０（角部）／ｖＥ０（母材）の値が６０％
以上を工業的価値がある脆化抑制効果があったと判断し
た。
【００４１】表３に示すように、本発明例は比較例に比
べ衝撃特性値が向上し角部の脆化が抑制された。特に、
累積歪み量が１０〜３０％で軟化比が０．７５〜０．９
０のＮｏ．１〜２４は、衝撃特性値が８０％以上で極め
て良好であった。なお、累積歪み量が大きいほど、角部
の靭性劣化は抑制されるが、累積歪み量が２０〜３０％
程度で脆化抑制効果はほぼ飽和した。また、これ以上累
積歪みを増加させても、母材部と角部との強度差が大き
くなることから、破壊が発生し易くなるものと推察され
る。
べ衝撃特性値が向上し角部の脆化が抑制された。特に、
累積歪み量が１０〜３０％で軟化比が０．７５〜０．９
０のＮｏ．１〜２４は、衝撃特性値が８０％以上で極め
て良好であった。なお、累積歪み量が大きいほど、角部
の靭性劣化は抑制されるが、累積歪み量が２０〜３０％
程度で脆化抑制効果はほぼ飽和した。また、これ以上累
積歪みを増加させても、母材部と角部との強度差が大き
くなることから、破壊が発生し易くなるものと推察され
る。
【００４２】ところで、繰返し軟化特性を示さない鋼帯
では、歪みの負荷により靭性が著しく低下することが知
られている。この点で繰返し軟化特性を有する鋼帯と一
般鋼帯とには大きな相違が認められる。但し、繰返し軟
化特性を有する鋼帯においても、軟化挙動には正負の交
番歪みの負荷が必要であり、表４の比較例のＮｏ．４２
〜４５、５３〜５６に示したように逆曲げ成形を実施せ
ず１回の曲げ成形だけの場合は、角部の靱性は著しく低
下した。
では、歪みの負荷により靭性が著しく低下することが知
られている。この点で繰返し軟化特性を有する鋼帯と一
般鋼帯とには大きな相違が認められる。但し、繰返し軟
化特性を有する鋼帯においても、軟化挙動には正負の交
番歪みの負荷が必要であり、表４の比較例のＮｏ．４２
〜４５、５３〜５６に示したように逆曲げ成形を実施せ
ず１回の曲げ成形だけの場合は、角部の靱性は著しく低
下した。
【００４３】
【発明の効果】本発明方法によれば、角鋼管の製造にお
いて、角部の母材に対する靱性劣化を抑制できる。これ
により、母材靱性にほぼ匹敵する靱性の角部を有する角
鋼管の製造が可能となる。
いて、角部の母材に対する靱性劣化を抑制できる。これ
により、母材靱性にほぼ匹敵する靱性の角部を有する角
鋼管の製造が可能となる。
【図１】一般的な建築用角鋼管の製造方法の概要図で、
（ａ）は鋼帯素材、（ｂ）は曲げ成形、（ｃ）は突き合
わせ溶接、の状態を示す断面である。
（ａ）は鋼帯素材、（ｂ）は曲げ成形、（ｃ）は突き合
わせ溶接、の状態を示す断面である。
【図２】イ ンクリメンタル・ステップ波形の模式図であ
る。
る。
【図３】本発明の角鋼管の製造方法の概要図で、（ａ）
は鋼帯素材、（ｂ）は逆曲げ成形、（ｃ）は曲げ戻し、
（ｄ）は曲げ成形、（ｅ）は突き合わせ溶接、の状態を
示す断面である。
は鋼帯素材、（ｂ）は逆曲げ成形、（ｃ）は曲げ戻し、
（ｄ）は曲げ成形、（ｅ）は突き合わせ溶接、の状態を
示す断面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−81156（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−38722（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−262261（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−265844（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21C 37/15
Claims (3)
- 【請求項１】 鋼帯を曲げ成形して断面コ字状に成形
し、次いで突き合わせ溶接する建築用角鋼管の製造方法
であって、鋼帯が繰返し軟化特性を有し、前記曲げ成形
の前に後行の曲げ成形に対して反対方向の逆曲げ成形を
おこなうことを特徴とする建築用角鋼管の製造方法。 - 【請求項２】 鋼帯の繰返し軟化特性が、最大歪み振幅
を±１．０％としてインクリメンタル・ステップ波形の
歪みを繰返し負荷したとき、下記に規定される応力σ15
とσ01との比（σ15／σ01）で０．９以下であることを
特徴とする請求項１に記載の建築用鋼管の製造方法。 σ01：繰り返し負荷するインクリメンタル・ステップ波
形群を負荷の開始から順に第１ブロック、第２ブロッ
ク、・・・としたときの第１ブロックでの歪み＋１％に
おける応力 σ15：第１５ブロックでの歪み＋１％における応力 - 【請求項３】 前記曲げ成形および逆曲げ成形の累積歪
み量が１０％以上、３０％以下であることを特徴とする
請求項１または２に記載の建築用角鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30992998A JP3351361B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 建築用角鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30992998A JP3351361B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 建築用角鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000135513A JP2000135513A (ja) | 2000-05-16 |
| JP3351361B2 true JP3351361B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=17999053
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30992998A Expired - Fee Related JP3351361B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 建築用角鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3351361B2 (ja) |
-
1998
- 1998-10-30 JP JP30992998A patent/JP3351361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
| JP2000135513A (ja) | 2000-05-16 |
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