JP3433614B2 - 強度、靱性、溶接性および耐震性に優れた極厚ｈ形鋼およびその製造方法 - Google Patents
強度、靱性、溶接性および耐震性に優れた極厚ｈ形鋼およびその製造方法Info
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- JP3433614B2 JP3433614B2 JP15934196A JP15934196A JP3433614B2 JP 3433614 B2 JP3433614 B2 JP 3433614B2 JP 15934196 A JP15934196 A JP 15934196A JP 15934196 A JP15934196 A JP 15934196A JP 3433614 B2 JP3433614 B2 JP 3433614B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高層ビルの柱材、
梁材などの構造物に用いられる強度、靱性、溶接性に優
れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼に関する。
梁材などの構造物に用いられる強度、靱性、溶接性に優
れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】建築物の柱材、梁材には熱間圧延したＨ
形鋼が広く利用されている。このＨ形鋼には、JIS G 31
06に溶接構造用圧延鋼材として規定されている、SM490
，SM520 ，SM590 鋼が多く用いられている。近年のビ
ルの高層化、巨大化にともない使用されるＨ形鋼は、厚
肉、高強度化の傾向にある。たとえば、降伏点または耐
力(YS)が325MPa以上もしくは355MPa以上で、降伏比80％
以下かつ高い靱性を有するＨ形鋼が要求されている。
形鋼が広く利用されている。このＨ形鋼には、JIS G 31
06に溶接構造用圧延鋼材として規定されている、SM490
，SM520 ，SM590 鋼が多く用いられている。近年のビ
ルの高層化、巨大化にともない使用されるＨ形鋼は、厚
肉、高強度化の傾向にある。たとえば、降伏点または耐
力(YS)が325MPa以上もしくは355MPa以上で、降伏比80％
以下かつ高い靱性を有するＨ形鋼が要求されている。
【０００３】しかしながら、一般に鋼材の板厚が増加す
ると強度は低下する傾向にあり、フランジ厚40mm以上の
極厚Ｈ形鋼においては、YSで325MPa以上もしくは355MPa
以上の高強度を得ることは困難である。また、通常の熱
間圧延法による製造で高強度を確保しようとすると、素
材のCeq を高くせざるを得ず、その結果、溶接割れ感受
性が高くなり溶接熱影響部（以下溶接HAZ と記す）靱性
が低下するなどの問題が生じていた。
ると強度は低下する傾向にあり、フランジ厚40mm以上の
極厚Ｈ形鋼においては、YSで325MPa以上もしくは355MPa
以上の高強度を得ることは困難である。また、通常の熱
間圧延法による製造で高強度を確保しようとすると、素
材のCeq を高くせざるを得ず、その結果、溶接割れ感受
性が高くなり溶接熱影響部（以下溶接HAZ と記す）靱性
が低下するなどの問題が生じていた。
【０００４】また、極厚Ｈ形鋼の圧延では、圧延素材の
断面積に対するミル荷重が小さいという設備上の制約が
あり、変形抵抗の小さい高温（950 ℃以上）での軽圧下
圧延（圧下率／パス：１〜10％）がとられている。しか
しながら、このような圧延条件では結晶粒の微細化が不
十分であり、良好な靱性が得難いという問題もあった。
断面積に対するミル荷重が小さいという設備上の制約が
あり、変形抵抗の小さい高温（950 ℃以上）での軽圧下
圧延（圧下率／パス：１〜10％）がとられている。しか
しながら、このような圧延条件では結晶粒の微細化が不
十分であり、良好な靱性が得難いという問題もあった。
【０００５】極厚Ｈ形鋼で強度、靱性、溶接性を確保す
る方法として、TMCP(ThermoMechanical Control Proces
s)による製造が知られている。例えば、特公昭56-35734
号公報には、熱間圧延でＨ形鋼に加工後、フランジ外表
面から Ar1点〜Ｍs 点温度範囲に急冷した後、空冷して
微細な低温変態組織を形成せしめるフランジ強化Ｈ形鋼
の製造方法が開示されている。また、特公昭58-10442号
公報には、加熱後、圧延では少なくとも 980〜Ar3 点の
低温で30％以上の圧下を与え、フェライトを析出させた
後、急冷してフェライトとマルテンサイトの２相複合組
織とする加工性に優れた高張力鋼の製造方法が開示され
ている。しかしながら、これらの従来技術においては、
熱間圧延後にフランジ外面側から急冷するため、フラン
ジ板厚断面で強度や靱性の差が大きく、残留応力・歪み
の発生も大きいなど、極厚Ｈ形鋼に適用した場合には多
くの問題が発生した。
る方法として、TMCP(ThermoMechanical Control Proces
s)による製造が知られている。例えば、特公昭56-35734
号公報には、熱間圧延でＨ形鋼に加工後、フランジ外表
面から Ar1点〜Ｍs 点温度範囲に急冷した後、空冷して
微細な低温変態組織を形成せしめるフランジ強化Ｈ形鋼
の製造方法が開示されている。また、特公昭58-10442号
公報には、加熱後、圧延では少なくとも 980〜Ar3 点の
低温で30％以上の圧下を与え、フェライトを析出させた
後、急冷してフェライトとマルテンサイトの２相複合組
織とする加工性に優れた高張力鋼の製造方法が開示され
ている。しかしながら、これらの従来技術においては、
熱間圧延後にフランジ外面側から急冷するため、フラン
ジ板厚断面で強度や靱性の差が大きく、残留応力・歪み
の発生も大きいなど、極厚Ｈ形鋼に適用した場合には多
くの問題が発生した。
【０００６】また、鉄と鋼 Vol.77（1991）No.1 P.17
1 に、Ｖ、Ｎを添加した高強度のAsRolled 材の特性が
示されているが、極厚Ｈ形鋼のような軽圧下率圧延で仕
上げ温度が 950℃以上の圧延条件では良好な強度、靱性
が得られなかった。
1 に、Ｖ、Ｎを添加した高強度のAsRolled 材の特性が
示されているが、極厚Ｈ形鋼のような軽圧下率圧延で仕
上げ温度が 950℃以上の圧延条件では良好な強度、靱性
が得られなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、フランジ板
厚断面での強度・靱性のばらつきが小さく、残留応力・
歪みを発生させることなく高強度、高靱性、高溶接性を
確保でき、さらに耐震性を有する強度、靱性、溶接性お
よび耐震性に優れた極厚Ｈ形鋼およびその製造方法を提
供することを目的とする。
厚断面での強度・靱性のばらつきが小さく、残留応力・
歪みを発生させることなく高強度、高靱性、高溶接性を
確保でき、さらに耐震性を有する強度、靱性、溶接性お
よび耐震性に優れた極厚Ｈ形鋼およびその製造方法を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため、種々の実験、研究を行い、以下の知見を
得た。 Ar3 点が 740〜775 ℃になるように、Ｃ、Si、Mn、
Cu、Ni、Cr、Mo量を調節した鋼にＶ、Ｎを加味すること
によって、極厚Ｈ形鋼を熱間圧延後、空冷のままでも高
強度、高靱性が確保できる。圧延後、空冷、または緩冷
却−高温冷停で製造すると、フランジ板厚断面での強度
・靱性のばらつきや残留応力・歪みの発生が抑制でき
る。 Ｖ、Ｎを含有させて、圧延中およびその後の空冷中
にＶＮを析出させ、これを核としてフェライトを析出さ
せると、微細なフェライト＋パーライト組織が得られ、
靱性の良好な極厚Ｈ形鋼が得られる。
達成するため、種々の実験、研究を行い、以下の知見を
得た。 Ar3 点が 740〜775 ℃になるように、Ｃ、Si、Mn、
Cu、Ni、Cr、Mo量を調節した鋼にＶ、Ｎを加味すること
によって、極厚Ｈ形鋼を熱間圧延後、空冷のままでも高
強度、高靱性が確保できる。圧延後、空冷、または緩冷
却−高温冷停で製造すると、フランジ板厚断面での強度
・靱性のばらつきや残留応力・歪みの発生が抑制でき
る。 Ｖ、Ｎを含有させて、圧延中およびその後の空冷中
にＶＮを析出させ、これを核としてフェライトを析出さ
せると、微細なフェライト＋パーライト組織が得られ、
靱性の良好な極厚Ｈ形鋼が得られる。
【０００９】なお、Ｖ、Ｎを単に含有させるだけでは細
粒化は不十分で、かかる素材を1050〜1350℃に加熱した
後、1100〜950 ℃の温度範囲でフランジ部に圧下率／パ
スで５％以上の圧下を累積圧下率で20％以上施すとい
う、再結晶細粒化圧延とを組み合わせることによっては
じめて十分な細粒効果が得られる。 Ceq が0.36〜0.42％の範囲になるように化学組成を
調節することによって、良好な溶接性と高強度が確保で
きる。さらにREM 、Ti、B の含有によって、溶接HAZ に
おいても細粒化が達成でき高靱性が得られる。
粒化は不十分で、かかる素材を1050〜1350℃に加熱した
後、1100〜950 ℃の温度範囲でフランジ部に圧下率／パ
スで５％以上の圧下を累積圧下率で20％以上施すとい
う、再結晶細粒化圧延とを組み合わせることによっては
じめて十分な細粒効果が得られる。 Ceq が0.36〜0.42％の範囲になるように化学組成を
調節することによって、良好な溶接性と高強度が確保で
きる。さらにREM 、Ti、B の含有によって、溶接HAZ に
おいても細粒化が達成でき高靱性が得られる。
【００１０】本発明はこれらの知見に基づきなされたも
ので、重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60％以下、
Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、Ｐ：0.020
％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜0.15％、
Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、
Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20
％の１種または２種以上を含み、かつ次式(1) Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) で定義される Ceqが0.36〜0.45％の範囲内であり、残部
Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、さらに、
JIS G0552 で判定される結晶粒度が５番以上で、かつフ
ェライトの面積率が50〜90％である、フェライト＋パー
ライトあるいはフェライト＋パーライト＋ベイナイト組
織を有することを特徴とするフランジ部板厚中央のＬ，
Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけるシャルピー吸収エネ
ルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張強さが490
〜690MPaの強度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフラン
ジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼である。
ので、重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60％以下、
Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、Ｐ：0.020
％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜0.15％、
Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、
Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20
％の１種または２種以上を含み、かつ次式(1) Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) で定義される Ceqが0.36〜0.45％の範囲内であり、残部
Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、さらに、
JIS G0552 で判定される結晶粒度が５番以上で、かつフ
ェライトの面積率が50〜90％である、フェライト＋パー
ライトあるいはフェライト＋パーライト＋ベイナイト組
織を有することを特徴とするフランジ部板厚中央のＬ，
Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけるシャルピー吸収エネ
ルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張強さが490
〜690MPaの強度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフラン
ジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼である。
【００１１】また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.05〜0.
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.
0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.
05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１
種または２種以上を含み、かつ前記(1) 式で定義される
Ceq が0.36〜0.45％であり、残部Feおよび不可避的不純
物からなる組成を有し、さらに、JIS G0552 で判定され
る結晶粒度が５番以上で、かつフェライトの面積率が50
〜90％である、フェライト＋パーライトあるいはフェラ
イト＋パーライト＋ベイナイト組織を有することを特徴
とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の
０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降
伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱
性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚
Ｈ形鋼である。
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.
0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.
05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１
種または２種以上を含み、かつ前記(1) 式で定義される
Ceq が0.36〜0.45％であり、残部Feおよび不可避的不純
物からなる組成を有し、さらに、JIS G0552 で判定され
る結晶粒度が５番以上で、かつフェライトの面積率が50
〜90％である、フェライト＋パーライトあるいはフェラ
イト＋パーライト＋ベイナイト組織を有することを特徴
とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の
０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降
伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱
性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚
Ｈ形鋼である。
【００１２】また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.05〜0.
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、
かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜
0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上および
Ti：0.005 〜0.015 ％、 REM：0.0010〜0.0200％の１種
または２種を含み、かつ前記(1) 式で定義されるCeq が
0.36〜0.45％の範囲内であり、残部Feおよび不可避的不
純物からなる組成を有し、さらに、JIS G0552 で判定さ
れる結晶粒度が５番以上で、かつフェライトの面積率が
50〜90％である、フェライト＋パーライトあるいはフェ
ライト＋パーライト＋ベイナイト組織を有することを特
徴とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向
の０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、
降伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱
性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚
Ｈ形鋼である。
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、
かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜
0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上および
Ti：0.005 〜0.015 ％、 REM：0.0010〜0.0200％の１種
または２種を含み、かつ前記(1) 式で定義されるCeq が
0.36〜0.45％の範囲内であり、残部Feおよび不可避的不
純物からなる組成を有し、さらに、JIS G0552 で判定さ
れる結晶粒度が５番以上で、かつフェライトの面積率が
50〜90％である、フェライト＋パーライトあるいはフェ
ライト＋パーライト＋ベイナイト組織を有することを特
徴とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向
の０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、
降伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱
性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚
Ｈ形鋼である。
【００１３】また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.05〜0.
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.
0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.
05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１
種または２種以上およびTi：0.005 〜0.015 ％、 REM：
0.0010〜0.0200％の１種または２種を含み、かつ前記
(1) 式で定義されるCeq が0.36〜0.45％の範囲内であ
り、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、
さらに、JIS G0552 で判定される結晶粒度が５番以上
で、かつフェライトの面積率が50〜90％である、フェラ
イト＋パーライトあるいはフェライト＋パーライト＋ベ
イナイト組織を有することを特徴とするフランジ部板厚
中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけるシャルピ
ー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張
強さが490〜690MPaの強度、靱性、溶接性、耐震性に優
れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼である。
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.
0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.
05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１
種または２種以上およびTi：0.005 〜0.015 ％、 REM：
0.0010〜0.0200％の１種または２種を含み、かつ前記
(1) 式で定義されるCeq が0.36〜0.45％の範囲内であ
り、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、
さらに、JIS G0552 で判定される結晶粒度が５番以上
で、かつフェライトの面積率が50〜90％である、フェラ
イト＋パーライトあるいはフェライト＋パーライト＋ベ
イナイト組織を有することを特徴とするフランジ部板厚
中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけるシャルピ
ー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張
強さが490〜690MPaの強度、靱性、溶接性、耐震性に優
れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼である。
【００１４】また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.05〜0.
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、
かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜
0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上を含
み、かつ次式(1) Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) 次式(2) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45％、74
0 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよび不可避的不純
物からなる組成を有し、さらに、JIS G0552 で判定され
る結晶粒度が５番以上で、かつフェライトの面積率が50
〜90％である、フェライト＋パーライトあるいはフェラ
イト＋パーライト＋ベイナイト組織を有することを特徴
とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の
０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降
伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱
性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚
Ｈ形鋼である。
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、
かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜
0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上を含
み、かつ次式(1) Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) 次式(2) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45％、74
0 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよび不可避的不純
物からなる組成を有し、さらに、JIS G0552 で判定され
る結晶粒度が５番以上で、かつフェライトの面積率が50
〜90％である、フェライト＋パーライトあるいはフェラ
イト＋パーライト＋ベイナイト組織を有することを特徴
とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の
０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降
伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱
性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚
Ｈ形鋼である。
【００１５】また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.05〜0.
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.
0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.
05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１
種または２種以上を含み、かつ前記(1) 式、(2) 式で定
義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜
775 ℃であり、残部Feおよび不可避的不純物からなる組
成を有し、さらに、JIS G0552 で判定される結晶粒度が
５番以上で、かつフェライトの面積率が50〜90％であ
る、フェライト＋パーライトあるいはフェライト＋パー
ライト＋ベイナイト組織を有することを特徴とするフラ
ンジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけ
るシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％
以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱性、溶接性、
耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼であ
る。
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.
0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.
05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１
種または２種以上を含み、かつ前記(1) 式、(2) 式で定
義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜
775 ℃であり、残部Feおよび不可避的不純物からなる組
成を有し、さらに、JIS G0552 で判定される結晶粒度が
５番以上で、かつフェライトの面積率が50〜90％であ
る、フェライト＋パーライトあるいはフェライト＋パー
ライト＋ベイナイト組織を有することを特徴とするフラ
ンジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけ
るシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％
以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱性、溶接性、
耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼であ
る。
【００１６】また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.05〜0.
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、
かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜
0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上および
Ti：0.005 〜0.015 ％、 REM：0.0010〜0.0200％の１種
または２種を含み、かつ前記(1) 式、(2) 式で定義され
る Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775 ℃
の範囲内であり、残部Feおよび不可避的不純物からなる
組成を有し、さらに、JIS G0552 で判定される結晶粒度
が５番以上で、かつフェライトの面積率が50〜90％であ
る、フェライト＋パーライトあるいはフェライト＋パー
ライト＋ベイナイト組織を有することを特徴とするフラ
ンジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけ
るシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％
以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱性、溶接性、
耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼であ
る。
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、
かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜
0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上および
Ti：0.005 〜0.015 ％、 REM：0.0010〜0.0200％の１種
または２種を含み、かつ前記(1) 式、(2) 式で定義され
る Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775 ℃
の範囲内であり、残部Feおよび不可避的不純物からなる
組成を有し、さらに、JIS G0552 で判定される結晶粒度
が５番以上で、かつフェライトの面積率が50〜90％であ
る、フェライト＋パーライトあるいはフェライト＋パー
ライト＋ベイナイト組織を有することを特徴とするフラ
ンジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけ
るシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％
以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱性、溶接性、
耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼であ
る。
【００１７】また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.05〜0.
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.
0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.
05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１
種または２種以上およびTi：0.005 〜0.015 ％、 REM：
0.0010〜0.0200％の１種または２種を含み、かつ前記
(1) 式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.
36〜0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよ
び不可避的不純物からなる組成を有し、さらに、JIS G0
552 で判定される結晶粒度が５番以上で、かつフェライ
トの面積率が50〜90％である、フェライト＋パーライト
あるいはフェライト＋パーライト＋ベイナイト組織を有
することを特徴とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向
およびＺ方向の０℃におけるシャルピー吸収エネルギー
が27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張強さが490 〜690M
Paの強度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40
mm以上の極厚Ｈ形鋼である。
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.
0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.
05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１
種または２種以上およびTi：0.005 〜0.015 ％、 REM：
0.0010〜0.0200％の１種または２種を含み、かつ前記
(1) 式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.
36〜0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよ
び不可避的不純物からなる組成を有し、さらに、JIS G0
552 で判定される結晶粒度が５番以上で、かつフェライ
トの面積率が50〜90％である、フェライト＋パーライト
あるいはフェライト＋パーライト＋ベイナイト組織を有
することを特徴とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向
およびＺ方向の０℃におけるシャルピー吸収エネルギー
が27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張強さが490 〜690M
Paの強度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40
mm以上の極厚Ｈ形鋼である。
【００１８】また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.05〜0.
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、
かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜
0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上を含
み、かつ前記(1) 式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点
がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であ
り、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成の素材
を、1050〜1350℃に加熱した後、1100〜 950℃の温度範
囲でフランジ部に圧下率／パスで５〜10％の圧下を累積
圧下率で20％以上施した後、室温まで空冷することを特
徴とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向
の０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、
降伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPaを有する強
度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以上
の極厚Ｈ形鋼の製造方法である。
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、
かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜
0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上を含
み、かつ前記(1) 式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点
がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であ
り、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成の素材
を、1050〜1350℃に加熱した後、1100〜 950℃の温度範
囲でフランジ部に圧下率／パスで５〜10％の圧下を累積
圧下率で20％以上施した後、室温まで空冷することを特
徴とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向
の０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、
降伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPaを有する強
度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以上
の極厚Ｈ形鋼の製造方法である。
【００１９】また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.05〜0.
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、
かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜
0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上を含
み、かつ前記(1) 式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点
がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であ
り、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成の素材
を、1050〜1350℃に加熱した後、1100〜 950℃の温度範
囲でフランジ部に圧下率／パスで５〜10％の圧下を累積
圧下率で20％以上施した後、 700〜550 ℃まで 0.2〜2.
0 ℃／sec の冷却速度で冷却し、さらに室温まで空冷す
ることを特徴とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向お
よびＺ方向の０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが
27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPa
を有する強度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフランジ
厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼の製造方法である。
18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005
〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015
％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、
かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜
0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上を含
み、かつ前記(1) 式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点
がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であ
り、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成の素材
を、1050〜1350℃に加熱した後、1100〜 950℃の温度範
囲でフランジ部に圧下率／パスで５〜10％の圧下を累積
圧下率で20％以上施した後、 700〜550 ℃まで 0.2〜2.
0 ℃／sec の冷却速度で冷却し、さらに室温まで空冷す
ることを特徴とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向お
よびＺ方向の０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが
27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPa
を有する強度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフランジ
厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼の製造方法である。
【００２０】また、本発明では、前記素材が重量％で、
Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80
％、Al：0.005 〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.
004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.01
50％、Ｂ：0.0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.
60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02
〜0.20％の１種または２種以上を含み、かつ前記(1)
式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜
0.45％、740 〜775 ℃であり、残部Feおよび不可避的不
純物からなる組成を有するものとするのが好ましい。
Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80
％、Al：0.005 〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.
004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.01
50％、Ｂ：0.0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.
60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02
〜0.20％の１種または２種以上を含み、かつ前記(1)
式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜
0.45％、740 〜775 ℃であり、残部Feおよび不可避的不
純物からなる組成を有するものとするのが好ましい。
【００２１】また、本発明では、前記素材が重量％で、
Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80
％、Al：0.005 〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.
004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.01
50％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60
％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または
２種以上およびTi：0.005 〜0.015 ％、 REM：0.0010〜
0.0200％の１種または２種を含み、かつ前記(1) 式、
(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45
％、740 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよび不可避
的不純物からなる組成を有するものとするのが好まし
い。
Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80
％、Al：0.005 〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.
004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.01
50％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60
％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または
２種以上およびTi：0.005 〜0.015 ％、 REM：0.0010〜
0.0200％の１種または２種を含み、かつ前記(1) 式、
(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45
％、740 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよび不可避
的不純物からなる組成を有するものとするのが好まし
い。
【００２２】また、本発明では、前記素材が重量％で、
Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80
％、Al：0.005 〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.
004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.01
50％、Ｂ：0.0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.
60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02
〜0.20％の１種または２種以上およびTi：0.005 〜0.01
5 ％、 REM：0.0010〜0.0200％の１種または２種を含
み、かつ前記(1) 式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点
がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であ
り、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する
ものとするのが好ましい。
Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80
％、Al：0.005 〜0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.
004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.01
50％、Ｂ：0.0002〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.
60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02
〜0.20％の１種または２種以上およびTi：0.005 〜0.01
5 ％、 REM：0.0010〜0.0200％の１種または２種を含
み、かつ前記(1) 式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点
がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であ
り、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する
ものとするのが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の極厚Ｈ形鋼は、強度、靱
性および溶接性に加え、とくに耐震性の向上のために、
引張強さが490 〜690MPa、降伏比が80％以下、靱性とし
て、０℃におけるシャルピー吸収エネルギー ( VＥO ）
が27Ｊ以上の特性を具備する。引張強さが490MPa未満で
は、柱材として強度が不十分となり、また690MPaを超え
ると、耐震性や靱性が劣化するという不都合が生じ、ま
た、降伏比が80％を超えると耐震性が低下するという問
題を生じ、 VＥO が27Ｊ未満では、脆性破壊が生じやす
くなるという問題がある。
性および溶接性に加え、とくに耐震性の向上のために、
引張強さが490 〜690MPa、降伏比が80％以下、靱性とし
て、０℃におけるシャルピー吸収エネルギー ( VＥO ）
が27Ｊ以上の特性を具備する。引張強さが490MPa未満で
は、柱材として強度が不十分となり、また690MPaを超え
ると、耐震性や靱性が劣化するという不都合が生じ、ま
た、降伏比が80％を超えると耐震性が低下するという問
題を生じ、 VＥO が27Ｊ未満では、脆性破壊が生じやす
くなるという問題がある。
【００２４】以下に本発明要件の限定理由を、まず素材
の化学組成について説明する。 Ｃ：0.05〜0.18％ Ｃは強度を確保するために0.05％以上必要であるが、0.
18％を超えると母材靱性および溶接性が低下するので、
0.05〜0.18％に限定した。なお、好ましい範囲は、0.08
〜0.16％である。
の化学組成について説明する。 Ｃ：0.05〜0.18％ Ｃは強度を確保するために0.05％以上必要であるが、0.
18％を超えると母材靱性および溶接性が低下するので、
0.05〜0.18％に限定した。なお、好ましい範囲は、0.08
〜0.16％である。
【００２５】Si：0.60％以下
Siは強度上昇に有効な元素であるが、0.60％を超えると
HAZ 靱性を著しく劣化させるので、0.60％以下に限定し
た。なお、0.20％未満では強度上昇に効果が少なく、好
ましくは0.20〜0.60％である。 Mn：1.00〜1.80％ Mnは高強度化に有効な元素であり、強度確保の観点から
下限を1.00とした。しかし、Mn量が1.80％を超えると、
圧延空冷組織がフェライト＋パーライトからフェライト
＋ベイナイトになり、母材靱性が劣化するため、その上
限を1.80％とした。なお、好ましい範囲は1.20〜1.70％
である。
HAZ 靱性を著しく劣化させるので、0.60％以下に限定し
た。なお、0.20％未満では強度上昇に効果が少なく、好
ましくは0.20〜0.60％である。 Mn：1.00〜1.80％ Mnは高強度化に有効な元素であり、強度確保の観点から
下限を1.00とした。しかし、Mn量が1.80％を超えると、
圧延空冷組織がフェライト＋パーライトからフェライト
＋ベイナイトになり、母材靱性が劣化するため、その上
限を1.80％とした。なお、好ましい範囲は1.20〜1.70％
である。
【００２６】Al：0.005 〜0.050 ％
Alは脱酸のために0.005 ％以上必要であるが、0.050 ％
を超えて含有しても脱酸効果は飽和するので、上限を0.
050 ％とした。 Ｐ：0.020 ％以下 Ｐは母材、溶接熱影響部の靱性、耐溶接割れ性を劣化さ
せるので、極力低減すべき元素であり、上限を0.020 ％
に制限した。
を超えて含有しても脱酸効果は飽和するので、上限を0.
050 ％とした。 Ｐ：0.020 ％以下 Ｐは母材、溶接熱影響部の靱性、耐溶接割れ性を劣化さ
せるので、極力低減すべき元素であり、上限を0.020 ％
に制限した。
【００２７】Ｓ：0.004 〜0.015 ％
ＳはVNと同様に圧延冷却後の組織を微細にする作用があ
る。この細粒効果を得るためには0.004 ％以上の含有が
必要であるが、0.015 ％を超える含有は板厚方向の延
性、靱性を著しく低下させるので、0.004 〜0.015 ％に
限定した。なお、好ましい範囲は、0.005 〜0.010 ％で
ある。
る。この細粒効果を得るためには0.004 ％以上の含有が
必要であるが、0.015 ％を超える含有は板厚方向の延
性、靱性を著しく低下させるので、0.004 〜0.015 ％に
限定した。なお、好ましい範囲は、0.005 〜0.010 ％で
ある。
【００２８】Ｖ：0.04〜0.15％
Ｖは圧延冷却中にVNとしてオーステナイト中に析出して
フェライト変態核となり結晶粒を微細化する。また、Ｖ
は母材強度を高める重要な役割をもち、母材の強度・靱
性を確保するために不可欠の元素である。これらの効果
を発揮させるためには、0.04％以上の含有が必要であ
る。しかし、0.15％を超えて含有すると、母材靱性およ
び溶接性を大きく損なうので、0.04〜0.15％の範囲に限
定した。なお、好ましい範囲は0.05〜0.10％である。
フェライト変態核となり結晶粒を微細化する。また、Ｖ
は母材強度を高める重要な役割をもち、母材の強度・靱
性を確保するために不可欠の元素である。これらの効果
を発揮させるためには、0.04％以上の含有が必要であ
る。しかし、0.15％を超えて含有すると、母材靱性およ
び溶接性を大きく損なうので、0.04〜0.15％の範囲に限
定した。なお、好ましい範囲は0.05〜0.10％である。
【００２９】Ｎ：0.0070〜0.0150％
ＮはＶと結合しVNを形成して、母材の強度、靱性を高め
る。そのためには0.0070％以上の含有が必要であるが、
0.0150％を超えて含有すると、母材靱性および溶接性が
大きく低下するので、0.0070〜0.0150％の範囲に限定し
た。なお、好ましい範囲は0.0070〜0.0120％である。Ｖ
／Ｎの比は、VNの化学量論的組み合わせよりもＶが若干
過剰に存在する組み合わせ、すなわち重量比で５以上が
望ましい。
る。そのためには0.0070％以上の含有が必要であるが、
0.0150％を超えて含有すると、母材靱性および溶接性が
大きく低下するので、0.0070〜0.0150％の範囲に限定し
た。なお、好ましい範囲は0.0070〜0.0120％である。Ｖ
／Ｎの比は、VNの化学量論的組み合わせよりもＶが若干
過剰に存在する組み合わせ、すなわち重量比で５以上が
望ましい。
【００３０】Cu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、C
r：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種
以上 Cu、Ni、Cr、Moはいずれも焼入れ性向上に有効な元素で
あり、強度増加のために添加する。このためには、Cu、
Ni、Cr、Moはそれぞれ0.05％、0.05％、0.05％、0.02％
以上が必要となる。Cuは熱間加工性を劣化させるため、
多量添加の場合には、Niを同時に添加する。Cuによる熱
間加工性の悪化を補償するためにほぼ等量のNi含有を必
要とするが、0.6 ％を超えてNiを含有させると製造コス
トが高くなりすぎるため、Cu、Niの上限は0.60％とし
た。また、Cr、Moはそれぞれ0.50％、0.20％を超える
と、溶接性や靱性を損なうので、これを上限とした。
r：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種
以上 Cu、Ni、Cr、Moはいずれも焼入れ性向上に有効な元素で
あり、強度増加のために添加する。このためには、Cu、
Ni、Cr、Moはそれぞれ0.05％、0.05％、0.05％、0.02％
以上が必要となる。Cuは熱間加工性を劣化させるため、
多量添加の場合には、Niを同時に添加する。Cuによる熱
間加工性の悪化を補償するためにほぼ等量のNi含有を必
要とするが、0.6 ％を超えてNiを含有させると製造コス
トが高くなりすぎるため、Cu、Niの上限は0.60％とし
た。また、Cr、Moはそれぞれ0.50％、0.20％を超える
と、溶接性や靱性を損なうので、これを上限とした。
【００３１】また、Cu、Ni、Cr、Moは熱間圧延後の冷却
変態開始温度（Ar3 点）を低下させる。本発明では、C
u、Ni、Cr、Mo量を調整して、鋼のAr3 点を740 〜775
℃に制御する。これによってVNの析出強化および細粒化
効果が最適になる。すなわち、Ar3 点を775 ℃以下に下
げることによって、フェライト粒がより微細に生成する
とともにVNの析出強化が大きくなる。しかし、Ar3 点が
740 ℃未満になると、ベイナイト主体の変態となり、フ
ェライト生成が抑制され、細粒化が不十分になる。ま
た、VNによる析出強化の程度も小さくなる。
変態開始温度（Ar3 点）を低下させる。本発明では、C
u、Ni、Cr、Mo量を調整して、鋼のAr3 点を740 〜775
℃に制御する。これによってVNの析出強化および細粒化
効果が最適になる。すなわち、Ar3 点を775 ℃以下に下
げることによって、フェライト粒がより微細に生成する
とともにVNの析出強化が大きくなる。しかし、Ar3 点が
740 ℃未満になると、ベイナイト主体の変態となり、フ
ェライト生成が抑制され、細粒化が不十分になる。ま
た、VNによる析出強化の程度も小さくなる。
【００３２】Ｂ：0.0002〜0.0020％
Ｂは圧延中にBNとして析出し、圧延後のフェライト粒を
細かくするが、その効果は0.0002％以上で得られる。し
かし、0.0020％を超えると靱性が低下するので、0.0002
〜0.0020％に限定した。 Ti：0.005 〜0.015 ％、REM ：0.0010〜0.0200％の１種
または２種 Ti、REM は高温においても安定な析出物（TiN 、REM 酸
化物）として微細分散し、圧延加熱時のγ粒の粗大化を
抑制するとともに、圧延後のフェライト粒径を細かくす
る効果があり高強度、高靱性が確保できる。また、さら
に、溶接加熱時にもγ粒の粗大化を抑制し、溶接HAZ に
おいても細粒化が達成でき高靱性が得られる。この効果
を発揮させるには、Ti、REM は、それぞれ0.005 ％、0.
0010％以上が必要であるが、0.015 ％、0.0200％を超え
ると鋼の清浄性および靱性が低下する。
細かくするが、その効果は0.0002％以上で得られる。し
かし、0.0020％を超えると靱性が低下するので、0.0002
〜0.0020％に限定した。 Ti：0.005 〜0.015 ％、REM ：0.0010〜0.0200％の１種
または２種 Ti、REM は高温においても安定な析出物（TiN 、REM 酸
化物）として微細分散し、圧延加熱時のγ粒の粗大化を
抑制するとともに、圧延後のフェライト粒径を細かくす
る効果があり高強度、高靱性が確保できる。また、さら
に、溶接加熱時にもγ粒の粗大化を抑制し、溶接HAZ に
おいても細粒化が達成でき高靱性が得られる。この効果
を発揮させるには、Ti、REM は、それぞれ0.005 ％、0.
0010％以上が必要であるが、0.015 ％、0.0200％を超え
ると鋼の清浄性および靱性が低下する。
【００３３】その他、残部はFeおよび不可避的不純物で
ある。次(1) 式で与えられるCeq を0.36〜0.45％とす
る。 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ceq が0.45％を超えると、溶接割れ感受性が高くなると
ともに、溶接HAZ 靱性が低下するが、0.36％未満では母
材および溶接HAZ 軟化部での強度確保が困難になるの
で、Ceq は0.36〜0.45％とした。
ある。次(1) 式で与えられるCeq を0.36〜0.45％とす
る。 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ceq が0.45％を超えると、溶接割れ感受性が高くなると
ともに、溶接HAZ 靱性が低下するが、0.36％未満では母
材および溶接HAZ 軟化部での強度確保が困難になるの
で、Ceq は0.36〜0.45％とした。
【００３４】次(2) 式で与えられるAr3 点を 740〜775
℃とする。 Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) Ar3 点が 775℃を超えると、VNの析出強化および細粒効
果が低下するが、 740℃未満では、熱間圧延後の空冷で
ベイナイト主体の組織となり、フェライト析出による細
粒化が望めず靱性が低下する。したがって、Ar3 点は 7
40〜775 ℃になるよう成分調整する必要がある。
℃とする。 Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) Ar3 点が 775℃を超えると、VNの析出強化および細粒効
果が低下するが、 740℃未満では、熱間圧延後の空冷で
ベイナイト主体の組織となり、フェライト析出による細
粒化が望めず靱性が低下する。したがって、Ar3 点は 7
40〜775 ℃になるよう成分調整する必要がある。
【００３５】本発明では、建築構造物の耐震性の観点か
らミクロ組織をフェライトを主体とするフェライト＋パ
ーライト組織あるいはフェライト＋パーライト＋ベイナ
イト組織とする。フェライトの面積率は50〜90％とす
る。フェライト面積率が50％未満では母材靱性や耐震性
が低下する。一方、90％を超えると引張強さ490MPa以上
を確保するのが困難となる。このため、フェライト面積
率は50〜90％の範囲とした。好ましくは50〜80％の範囲
である。
らミクロ組織をフェライトを主体とするフェライト＋パ
ーライト組織あるいはフェライト＋パーライト＋ベイナ
イト組織とする。フェライトの面積率は50〜90％とす
る。フェライト面積率が50％未満では母材靱性や耐震性
が低下する。一方、90％を超えると引張強さ490MPa以上
を確保するのが困難となる。このため、フェライト面積
率は50〜90％の範囲とした。好ましくは50〜80％の範囲
である。
【００３６】また本発明では、JIS G0522 で判定される
結晶粒度を５以上とする。結晶粒度番号が５未満では、
靱性低下が著しくなり、このため、結晶粒度は粒度番号
で５以上に限定した。次に圧延および冷却条件の限定理
由を述べる。上記組成の素材を1050〜1350℃に加熱す
る。
結晶粒度を５以上とする。結晶粒度番号が５未満では、
靱性低下が著しくなり、このため、結晶粒度は粒度番号
で５以上に限定した。次に圧延および冷却条件の限定理
由を述べる。上記組成の素材を1050〜1350℃に加熱す
る。
【００３７】熱間圧延の加熱温度が1050℃未満では、素
材の変形抵抗が高く、圧延荷重が高くなりすぎ所定の寸
法形状が得られ難く、また、1350℃を超える温度に加熱
すると素材の結晶粒度が粗大化し、その後の圧延によっ
ても微細化しないため圧延加熱温度は1050〜1350℃の範
囲とした。1100〜950 ℃の圧延温度範囲で、フランジに
圧下率／パスで５〜10％の圧下を累積圧下率で20％以上
施す。
材の変形抵抗が高く、圧延荷重が高くなりすぎ所定の寸
法形状が得られ難く、また、1350℃を超える温度に加熱
すると素材の結晶粒度が粗大化し、その後の圧延によっ
ても微細化しないため圧延加熱温度は1050〜1350℃の範
囲とした。1100〜950 ℃の圧延温度範囲で、フランジに
圧下率／パスで５〜10％の圧下を累積圧下率で20％以上
施す。
【００３８】VNが単に存在するというだけでは十分な細
粒化が果たせず、顕著な細粒化を達成するには圧延によ
る細粒化をこれに組み合わせる必要がある。具体的に
は、1050〜1350℃に加熱したフランジ部の成長したγ粒
に、1100〜950 ℃の圧延温度範囲で、圧下率／パスで５
〜10％の圧下を累積圧下率で20％以上施すことである。
すなわち、部分再結晶に必要な５〜10％の圧下率／パス
を繰り返し累積圧下率で20％以上行うことによって、再
結晶細粒化が達成できる。再結晶細粒化という面では圧
下率／パスは大きいほど好ましいが、その反面、変形抵
抗が増し、寸法・形状精度が低下するという弊害がある
ため５〜10％の軽圧下率の範囲に限定した。圧延温度、
圧下率／パス、累積圧下率が上記限定範囲から外れると
VNによる細粒効果が十分発揮できない。
粒化が果たせず、顕著な細粒化を達成するには圧延によ
る細粒化をこれに組み合わせる必要がある。具体的に
は、1050〜1350℃に加熱したフランジ部の成長したγ粒
に、1100〜950 ℃の圧延温度範囲で、圧下率／パスで５
〜10％の圧下を累積圧下率で20％以上施すことである。
すなわち、部分再結晶に必要な５〜10％の圧下率／パス
を繰り返し累積圧下率で20％以上行うことによって、再
結晶細粒化が達成できる。再結晶細粒化という面では圧
下率／パスは大きいほど好ましいが、その反面、変形抵
抗が増し、寸法・形状精度が低下するという弊害がある
ため５〜10％の軽圧下率の範囲に限定した。圧延温度、
圧下率／パス、累積圧下率が上記限定範囲から外れると
VNによる細粒効果が十分発揮できない。
【００３９】圧延後、室温までの空冷または緩冷却−高
温冷停後室温までの空冷を施す。圧延後、室温までの空
冷によって、強度、靱性のばらつき、歪の発生が防止で
き、優れた強度、靱性が得られる。また、低いCeq で高
い強度を得る場合やフランジ厚みが厚い場合には、圧延
後の高温域を空冷より速い冷却とし、その後空冷する緩
冷却−高温冷停を行っても良い。緩冷却は、冷却速度を
0.2 〜2.0 ℃／sec 、冷却停止温度を700 〜550 ℃とし
た冷却のことである。冷却速度が0.2 ℃／sec 未満で
は、所定の強度を確保することが困難となるため、ま
た、2.0 ℃／sec を超えるとベイナイト組織となり靱性
が劣化するため、緩冷却の冷却速度は0.2 〜2.0 ℃／se
c の範囲とした。好ましくは、板厚内の均質性の観点か
ら0.2 〜1.5 ℃／sec の範囲の冷却速度がよい。さら
に、冷却停止温度が700 ℃超えると、結晶粒が粗大化
し、また、550 ℃未満では、組織がベイナイト組織とな
りやすく、靱性が劣化するため、緩冷却の冷却停止温度
は700 〜550 ℃の範囲とした。
温冷停後室温までの空冷を施す。圧延後、室温までの空
冷によって、強度、靱性のばらつき、歪の発生が防止で
き、優れた強度、靱性が得られる。また、低いCeq で高
い強度を得る場合やフランジ厚みが厚い場合には、圧延
後の高温域を空冷より速い冷却とし、その後空冷する緩
冷却−高温冷停を行っても良い。緩冷却は、冷却速度を
0.2 〜2.0 ℃／sec 、冷却停止温度を700 〜550 ℃とし
た冷却のことである。冷却速度が0.2 ℃／sec 未満で
は、所定の強度を確保することが困難となるため、ま
た、2.0 ℃／sec を超えるとベイナイト組織となり靱性
が劣化するため、緩冷却の冷却速度は0.2 〜2.0 ℃／se
c の範囲とした。好ましくは、板厚内の均質性の観点か
ら0.2 〜1.5 ℃／sec の範囲の冷却速度がよい。さら
に、冷却停止温度が700 ℃超えると、結晶粒が粗大化
し、また、550 ℃未満では、組織がベイナイト組織とな
りやすく、靱性が劣化するため、緩冷却の冷却停止温度
は700 〜550 ℃の範囲とした。
【００４０】
【実施例】表１に示す化学組成、 Ar3点、Ceq をもつ本
発明例Ａ〜Ｊおよび比較例Ｋ〜Ｎを、1120〜1320℃に加
熱した後、表２に示す種々の条件で圧延・冷却し、フラ
ンジ厚60〜100mm の極厚Ｈ形鋼を製造した。各極厚Ｈ形
鋼のフランジ幅の1/4 あるいは3/4 部位において、その
板厚 1/2ｔより JIS４号引張試験片および JIS４号衝撃
試験片を圧延方向（Ｌ）、圧延方向に対し直角方向
（Ｃ）および板厚方向（Ｚ）から採取し、機械的性質を
調査した。なお、表面下10mmの部位についてＬ方向から
試験片を採取し、機械的性質を調査した。その結果を表
２に示す。
発明例Ａ〜Ｊおよび比較例Ｋ〜Ｎを、1120〜1320℃に加
熱した後、表２に示す種々の条件で圧延・冷却し、フラ
ンジ厚60〜100mm の極厚Ｈ形鋼を製造した。各極厚Ｈ形
鋼のフランジ幅の1/4 あるいは3/4 部位において、その
板厚 1/2ｔより JIS４号引張試験片および JIS４号衝撃
試験片を圧延方向（Ｌ）、圧延方向に対し直角方向
（Ｃ）および板厚方向（Ｚ）から採取し、機械的性質を
調査した。なお、表面下10mmの部位についてＬ方向から
試験片を採取し、機械的性質を調査した。その結果を表
２に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】表２より、成分組成が本発明の範囲内であ
り、本発明範囲の圧延・冷却条件を満たす本発明例の極
厚Ｈ形鋼はＬ，ＣおよびＺ方向の靱性が48Ｊ以上の高い
靱性を示しており、表層と板厚中心部との強度差も少な
く、引張強さも520MPa以上の高強度を有し、しかも、降
伏比も80％以下となっている。比較例Ｋ〜Ｎは、Ｃ量、
Ｖ量、Ｎ量、Ceq およびAr3 点の少なくともいずれかが
本発明範囲から外れるため、全般的に VＥO が低く、YR
が80％以上と高いものや、強度が低いものもある。
り、本発明範囲の圧延・冷却条件を満たす本発明例の極
厚Ｈ形鋼はＬ，ＣおよびＺ方向の靱性が48Ｊ以上の高い
靱性を示しており、表層と板厚中心部との強度差も少な
く、引張強さも520MPa以上の高強度を有し、しかも、降
伏比も80％以下となっている。比較例Ｋ〜Ｎは、Ｃ量、
Ｖ量、Ｎ量、Ceq およびAr3 点の少なくともいずれかが
本発明範囲から外れるため、全般的に VＥO が低く、YR
が80％以上と高いものや、強度が低いものもある。
【００４６】成分組成は本発明の範囲内にあるが、圧延
・冷却条件が本発明範囲を逸脱する比較例に関し、No.A
-5では冷却停止温度が低いためにフェライト面積率が50
％未満となる部位が生じ、表層と中心部での強度差が大
きく、しかも表層のYRが80％超えている。一方、No.C-3
では累積圧下率が小さすぎるため、結晶粒度が５未満と
なり、良好な靱性が得られない。
・冷却条件が本発明範囲を逸脱する比較例に関し、No.A
-5では冷却停止温度が低いためにフェライト面積率が50
％未満となる部位が生じ、表層と中心部での強度差が大
きく、しかも表層のYRが80％超えている。一方、No.C-3
では累積圧下率が小さすぎるため、結晶粒度が５未満と
なり、良好な靱性が得られない。
【００４７】次に、溶接割れ感受性を評価するため、JI
S Z 3158に規定する斜めｙ型溶接割れ試験を実施した。
適合鋼Ａ、Ｄ、Ｈおよび比較鋼Ｋ、Ｍについて、フラン
ジから板厚50×長さ200 ×幅150mm の試験片を切り出
し、高張力鋼用被覆アーク溶接棒を用いて170 アンペ
ア，24ボルト，150mm/min の条件で試験した。その際の
溶接予熱温度は50℃とした。その結果、比較例Ｋ、Ｍ鋼
には割れが発生したが、本発明例Ａ、Ｄ、Ｈには割れは
発生しなかった。
S Z 3158に規定する斜めｙ型溶接割れ試験を実施した。
適合鋼Ａ、Ｄ、Ｈおよび比較鋼Ｋ、Ｍについて、フラン
ジから板厚50×長さ200 ×幅150mm の試験片を切り出
し、高張力鋼用被覆アーク溶接棒を用いて170 アンペ
ア，24ボルト，150mm/min の条件で試験した。その際の
溶接予熱温度は50℃とした。その結果、比較例Ｋ、Ｍ鋼
には割れが発生したが、本発明例Ａ、Ｄ、Ｈには割れは
発生しなかった。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、建築構造物用柱材、梁
材としてこれまで製造が困難であった衝撃靱性と溶接性
に優れ、板厚方向の強度ばらつきが小さい高強度の極厚
Ｈ形鋼が製造できるという産業上有益な効果を奏する。
材としてこれまで製造が困難であった衝撃靱性と溶接性
に優れ、板厚方向の強度ばらつきが小さい高強度の極厚
Ｈ形鋼が製造できるという産業上有益な効果を奏する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 天野 虔一
岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な
し） 川崎製鉄株式会社 水島製鉄所内
(72)発明者 奥井 隆徳
岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な
し） 川崎製鉄株式会社 水島製鉄所内
(56)参考文献 特開 平６−240350（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−145786（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 38/00 - 38/60
C21D 8/00 - 8/10
B21B 1/08
B21B 3/00
Claims (13)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60
％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜
0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、かつCu：0.05〜
0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.
02〜0.20％の１種または２種以上を含み、かつ下記(1)
式で定義されるCeq が0.36〜0.45％の範囲内であり、残
部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、さら
に、JIS G0552 で判定される結晶粒度が５番以上で、か
つフェライトの面積率が50〜90％である、フェライト＋
パーライトあるいはフェライト＋パーライト＋ベイナイ
ト組織を有することを特徴とするフランジ部板厚中央の
Ｌ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけるシャルピー吸収
エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張強さが
490 〜690MPaの強度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフ
ランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼。 記 Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60
％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜
0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.0002〜0.0020％
を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、C
r：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種
以上を含み、かつ下記(1) 式で定義されるCeq が0.36〜
0.45％であり、残部Feおよび不可避的不純物からなる組
成を有し、さらに、JIS G0552 で判定される結晶粒度が
５番以上で、かつフェライトの面積率が50〜90％であ
る、フェライト＋パーライトあるいはフェライト＋パー
ライト＋ベイナイト組織を有することを特徴とするフラ
ンジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけ
るシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％
以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱性、溶接性、
耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼。 記 Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) - 【請求項３】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60
％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜
0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、かつCu：0.05〜
0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.
02〜0.20％の１種または２種以上およびTi：0.005 〜0.
015 ％、 REM：0.0010〜0.0200％の１種または２種を含
み、かつ下記(1) 式で定義されるCeq が0.36〜0.45％の
範囲内であり、残部Feおよび不可避的不純物からなる組
成を有し、さらに、JIS G0552 で判定される結晶粒度が
５番以上で、かつフェライトの面積率が50〜90％であ
る、フェライト＋パーライトあるいはフェライト＋パー
ライト＋ベイナイト組織を有することを特徴とするフラ
ンジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけ
るシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％
以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱性、溶接性、
耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼。 記 Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) - 【請求項４】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60
％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜
0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.0002〜0.0020％
を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、C
r：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種
以上およびTi：0.005 〜0.015 ％、 REM：0.0010〜0.02
00％の１種または２種を含み、かつ下記(1) 式で定義さ
れるCeq が0.36〜0.45％の範囲内であり、残部Feおよび
不可避的不純物からなる組成を有し、さらに、JIS G055
2 で判定される結晶粒度が５番以上で、かつフェライト
の面積率が50〜90％である、フェライト＋パーライトあ
るいはフェライト＋パーライト＋ベイナイト組織を有す
ることを特徴とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向お
よびＺ方向の０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが
27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPa
の強度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm
以上の極厚Ｈ形鋼。 記 Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) - 【請求項５】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60
％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜
0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、かつCu：0.05〜
0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.
02〜0.20％の１種または２種以上を含み、かつ下記(1)
式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜
0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよび不
可避的不純物からなる組成を有し、さらに、JIS G0552
で判定される結晶粒度が５番以上で、かつフェライトの
面積率が50〜90％である、フェライト＋パーライトある
いはフェライト＋パーライト＋ベイナイト組織を有する
ことを特徴とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およ
びＺ方向の０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが27
Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPaの
強度、靱性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以
上の極厚Ｈ形鋼。 記 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) - 【請求項６】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60
％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜
0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.0002〜0.0020％
を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、C
r：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種
以上を含み、かつ下記(1) 式、(2) 式で定義される Ce
q、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775 ℃であ
り、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、
さらに、JIS G0552 で判定される結晶粒度が５番以上
で、かつフェライトの面積率が50〜90％である、フェラ
イト＋パーライトあるいはフェライト＋パーライト＋ベ
イナイト組織を有することを特徴とするフランジ部板厚
中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけるシャルピ
ー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張
強さが490 〜690MPaの強度、靱性、溶接性、耐震性に優
れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼。 記 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) - 【請求項７】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60
％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜
0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、かつCu：0.05〜
0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.
02〜0.20％の１種または２種以上およびTi：0.005 〜0.
015 ％、 REM：0.0010〜0.0200％の１種または２種を含
み、かつ下記(1) 式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点
がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775℃の範囲内であ
り、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、
さらに、JIS G0552 で判定される結晶粒度が５番以上
で、かつフェライトの面積率が50〜90％である、フェラ
イト＋パーライトあるいはフェライト＋パーライト＋ベ
イナイト組織を有することを特徴とするフランジ部板厚
中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけるシャルピ
ー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引張
強さが490 〜690MPaの強度、靱性、溶接性、耐震性に優
れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼。 記 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) - 【請求項８】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60
％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜
0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.0002〜0.0020％
を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、C
r：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種
以上およびTi：0.005 〜0.015 ％、 REM：0.0010〜0.02
00％の１種または２種を含み、かつ下記(1) 式、(2) 式
で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45％、74
0 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよび不可避的不純
物からなる組成を有し、さらに、JIS G0552 で判定され
る結晶粒度が５番以上で、かつフェライトの面積率が50
〜90％である、フェライト＋パーライトあるいはフェラ
イト＋パーライト＋ベイナイト組織を有することを特徴
とするフランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の
０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降
伏比が80％以下、引張強さが490 〜690MPaの強度、靱
性、溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚
Ｈ形鋼。 記 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) - 【請求項９】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60
％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜
0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、かつCu：0.05〜
0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.
02〜0.20％の１種または２種以上を含み、かつ下記(1)
式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜
0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよび不
可避的不純物からなる組成の素材を、1050〜1350℃に加
熱した後、1100〜 950℃の温度範囲でフランジ部に圧下
率／パスで５〜10％の圧下を累積圧下率で20％以上施し
た後、室温まで空冷することを特徴とするフランジ部板
厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃におけるシャル
ピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80％以下、引
張強さが490 〜690MPaを有する強度、靱性、溶接性、耐
震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形鋼の製造方
法。 記 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) - 【請求項10】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.18％、Si：0.60
％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜0.050 ％、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、Ｖ：0.04〜
0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、かつCu：0.05〜
0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.
02〜0.20％の１種または２種以上を含み、かつ下記(1)
式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜
0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよび不
可避的不純物からなる組成の素材を、1050〜1350℃に加
熱した後、1100〜 950℃の温度範囲でフランジ部に圧下
率／パスで５〜10％の圧下を累積圧下率で20％以上施し
た後、 700〜550 ℃まで 0.2〜2.0 ℃／sec の冷却速度
で冷却し、さらに室温まで空冷することを特徴とするフ
ランジ部板厚中央のＬ，Ｃ方向およびＺ方向の０℃にお
けるシャルピー吸収エネルギーが27Ｊ以上、降伏比が80
％以下、引張強さが490 〜690MPaを有する強度、靱性、
溶接性、耐震性に優れたフランジ厚40mm以上の極厚Ｈ形
鋼の製造方法。 記 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) - 【請求項11】 前記素材が重量％で、Ｃ：0.05〜0.18
％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜
0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、
Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.0002
〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜
0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種ま
たは２種以上を含み、かつ下記(1) 式、(2) 式で定義さ
れる Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775
℃であり、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を
有する請求項９または10記載の極厚Ｈ形鋼の製造方法。 記 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) - 【請求項１２】 前記素材が重量％で、Ｃ：0.05〜0.18
％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜
0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、
Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％を含み、かつ
Cu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜0.60％、Cr：0.05〜0.50
％、Mo：0.02〜0.20％の１種または２種以上およびTi：
0.005 〜0.015 ％、 REM：0.0010〜0.0200％の１種また
は２種を含み、かつ下記(1) 式、(2) 式で定義される C
eq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜0.45％、740 〜775 ℃の範
囲内であり、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成
を有する請求項９または10記載の極厚Ｈ形鋼の製造方
法。 記 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2) - 【請求項１３】 前記素材が重量％で、Ｃ：0.05〜0.18
％、Si：0.60％以下、Mn：1.00〜1.80％、Al：0.005 〜
0.050 ％、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.004 〜0.015 ％、
Ｖ：0.04〜0.15％、Ｎ：0.0070〜0.0150％、Ｂ：0.0002
〜0.0020％を含み、かつCu：0.05〜0.60％、Ni：0.05〜
0.60％、Cr：0.05〜0.50％、Mo：0.02〜0.20％の１種ま
たは２種以上およびTi：0.005 〜0.015 ％、 REM：0.00
10〜0.0200％の１種または２種を含み、かつ下記(1)
式、(2) 式で定義される Ceq、Ar3 点がそれぞれ0.36〜
0.45％、740 〜775 ℃の範囲内であり、残部Feおよび不
可避的不純物からなる組成を有する請求項９または10記
載の極厚Ｈ形鋼の製造方法。 記 Ceq =C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 （％） ・・・(1) Ar3 点=910-273C+25Si-74Mn-56Ni-16Cr-9Mo-5Cu-1620Nb（℃） ・・・(2)
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