JP4645761B2 - T形鋼 - Google Patents
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Description
一方、このような溶接Tロンジ材に対して、熱間圧延で得られる形鋼をTロンジ材に利用することが行われており、このTロンジ材の場合は、溶接Tロンジ材のような溶接組立がないため、上述したような溶接部の塗装による問題は生じない。
一方、このような溶接Tロンジ材に対して、熱間圧延で得られる形鋼をTロンジ材に利用することが行われており、このTロンジ材の場合は、溶接Tロンジ材のような溶接組立がないため、上述したような溶接部の疲労耐久性の問題は生じない。
また、特許文献2〜4には、熱間圧延して得られたT形鋼(以下、「圧延T形鋼」という場合がある)そのものをTロンジ材として使用することが示されている。また、特許文献4には、C:0.01〜0.2mass%、Si:0.001〜1mass%、Mn:0.1〜3mass%、Al:0.001〜0.2mass%、残部Fe及び不純物からなり、不純物としてP:0.03mass%以下、S:0.03mass%以下を含むとともに、Pcm(=C+(Si/30)+(Mn/20)+(Cu/20)+(Ni/60)+(Cr/20)+(Mo/15)+(V/10)+5B)の値が0.23mass%以下である鋼組成の圧延T形鋼が示されている。
Tロンジ材は、船体の長手方向に沿った長尺部材として使用されることが多く、その場合、長さ10〜20m程度のTロンジ材(T形鋼)を長手方向で複数本溶接接合し、長尺の船体構造材(補強材)としている。このようなTロンジ材どうしの溶接接合部は、船体構造材という性質上、すべてに適正な強度を有することが求められる。しかしながら、本発明者らによる検討の結果、従来技術のカットT形鋼や圧延T形鋼を使用した場合、Tロンジ材どうしの溶接接合部に亀裂が発生・進展し、接合部の強度低下を招くという問題が発生する可能性があり、これを防ぐために溶接施工の作業能率が大幅に低下することが判明した。
Tロンジ材の端部どうしを溶接接合する場合、突き合わせ部を開先加工した上で溶接が行われるが、フランジとウェブの溶接線が交差することによる材質劣化および溶接欠陥発生を避ける目的で、フランジと接するウェブの一部を扇形状に切り抜くスカラップ加工が施される。図1にTロンジ材(T形鋼)の接合部の開先加工例を示す。同図において(イ)はTロンジ材の端部の側面図、(ロ)はTロンジ材の端部の正面図であり、破線で囲んだ部分がスカラップ加工部である。ここで、カットT形鋼や圧延T形鋼では、ウェブとフランジの結合部に断面円弧状のフィレット部(図1においてfiで示す円弧部)を有しており、上記スカラップ加工では、フランジ内面が平坦になるようにフィレット部を除去する必要がある。このフィレット部を除去した加工面の仕上げが不十分で凹凸がある粗い加工面となった場合に、上述したような問題、すなわち応力集中やひずみ集中などにより溶接接合部に亀裂が発生・進展する問題を生じる可能性がある。
まず、カットT形鋼については、熱間圧延で得られたH形鋼(圧延H形鋼)のウェブ部を半裁(2分割)して製造されるため、圧延H形鋼相当のフィレット部を有している。圧延H形鋼のフィレット部のフィレットRの寸法は日本工業規格(JIS)に規格化されており、H形鋼のサイズが大きくなるほどフィレットRも大きくなる。一般に船体構造用のTロンジ材は、ウェブ高さが150mm以上であって且つウェブ高さがフランジ幅の2倍以上の寸法であることが多い。日本工業規格(JIS)ではウェブ高さ300mmの圧延H形鋼のフィレットRは13mmであるので、圧延H形鋼から得られるウェブ高さ150mm以上のTロンジ材用のカットT形鋼は、フィレットRが13mm以上である。
(b)ロールコーナー部でのロール摩耗が大きくなり、圧延を続けるにしたがってロールコーナーRが大きくなる上に、円弧形状が崩れて滑らかな単一半径の円弧が成形できなくなる。そのため、ロール交換を頻繁に行う必要が生じ、生産性が低下するとともに、製造コストが増加し、製品を低コストに大量生産することが困難となる。
(c)ロールコーナーRを小さくするほどロールコーナー部の温度が上昇しやすくなるため、熱によるロールの材質劣化や損傷が発生する。ロールコーナー部に亀裂や欠け落ちなどが発生した場合には、ロールの交換を余儀なくされ、生産性が低下する。
以上のような問題は、圧延回数が多く且つ圧下率が高い粗ユニバーサル圧延機において特に顕著である。このため水平ロールのロールコーナーRは、上記(a)〜(c)の問題を生じさせないような十分に大きい寸法に構成され、その結果、製造される圧延T形鋼のフィレットRの寸法も相当する大きさになる。
さらに、成分組成とフィレットRの寸法を変化させた圧延T形鋼を製造し、繰り返しねじれ力を受けた場合の鋼材の耐疲労亀裂進展性について検討した結果、断面円弧状のフィレット部のフィレットRを2mm以上とするともに、成分組成、特にCeq値を最適化することにより、優れた耐疲労亀裂進展性が得られることが判った。
[1]ウェブ高さが150mm以上の溶接部を有しないT形鋼であって、
C:0.05〜0.25mass%、Si:0.05〜0.50mass%、Mn:0.1〜2.0mass%、P:0.025mass%以下、S:0.01mass%以下、Al:0.005〜0.10mass%、N:0.001〜0.008mass%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、且つ下記(1)式で規定されるCeq値が0.23〜0.40である成分組成を有し、
ウェブとフランジとの結合部に形成されるフィレット部の形鋼幅方向での断面形状がウェブとフランジに接する円弧状であり、且つその円弧の半径r1が2〜10mmであることを特徴とするT形鋼。
Ceq=[%C]+[%Mn]/6+([%Cr]+[%Mo]+[%V])/5+([%Ni]+[%Cu])/15 …(1)
但し [%C]:C含有量(mass%)、[%Mn]:Mn含有量(mass%)、[%Cr]:Cr含有量(mass%)、[%Mo]:Mo含有量(mass%)、[%V]:V含有量(mass%)、[%Ni]:Ni含有量(mass%)、[%Cu]:Cu含有量(mass%)
[3]上記[1]または[2]のT形鋼において、さらに、W:0.5mass%以下、Nb:0.1mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Zr:0.1mass%以下、V:0.2mass%以下の中から選ばれる1種または2種以上を含有することを特徴とするT形鋼。
[5]上記[1]〜[4]のいずれかのT形鋼において、さらに、Ca:0.01mass%以下、REM:0.015mass%以下、Y:0.1mass%以下の中から選ばれる1種または2種以上を含有することを特徴とするT形鋼。
[6]上記[1]〜[5]のいずれかのT形鋼において、ウェブ高さがフランジ幅の2倍以上であることを特徴とするT形鋼。
[8]上記[1]〜[7]のいずれかのT形鋼において、ウェブ両面側のフィレット部の円弧の半径r1が、それぞれ形鋼全長にわたって一定であることを特徴とするT形鋼。
[9]上記[1]〜[8]のいずれかのT形鋼において、フランジ先端のコーナー部の形鋼幅方向での断面形状が円弧状であり、且つその円弧の半径が2mm以上であることを特徴とするT形鋼。
[10]上記[1]〜[9]のいずれかのT形鋼において、船体構造用熱間圧延T形鋼であることを特徴とするT形鋼。
図2は、本発明のT形鋼の幅方向断面形状の一例を示すものであり、fがフランジ、wがウェブ、fiがウェブwとフランジfとの結合部、すなわちウェブwとフランジfとで構成されるコーナー部に形成されるフィレット部である。また、寸法として示すAがウェブ高さ、Bがフランジ幅、t1がウェブ厚、t2がフランジ厚である。さらに、r1がフィレット部fiの円弧半径(形鋼幅方向断面の円弧半径)、r2がフランジ先端内面側のコーナー部の円弧半径(形鋼幅方向断面の円弧半径)、r3がフランジ先端外面側のコーナー部の円弧半径(形鋼幅方向断面の円弧半径)である。
さきに述べたように、Tロンジ材の端部どうしを溶接接合する場合、突き合わせ部を開先加工した上で溶接が行われるが、フランジとウェブの溶接線が交差することによる材質劣化および溶接欠陥発生を避ける目的で、フランジと接するウェブおよびフィレット部の一部を扇形状に切り抜くスカラップ加工が施される(図1参照)。フィレットRが10mmを超えると、フィレット部の体積と幅が大きくなるため、このスカラップ加工において、溶接接合部の強度低下を招くような仕上げ不良を生じさせないようにするために、仕上げ工程を含めたスカラップ加工の作業効率が低下してしまい、また、Tロンジ材を船殻に沿うように曲げ加工する際の曲げ加工性も低下する。
表1によれば、フィレットRが13mmの場合(従来のカットT形鋼の最小のフィレットR)に比べ、フィレットRを10mmまで小さくすると、フィレット部断面積は41%減少し、フィレット幅は17%減少することが判る。スカラップ加工において除去すべきフィレット部の断面積と幅がこの程度小さくなると、仕上げ工程を含めたスカラップ加工における作業の効率化に大きな効果がある。また、フィレットRを8mmまで小さくすると、フィレットRが13mmの場合に比べ、フィレット部断面積は62%、フィレット幅は28%減少し、さらにフィレットRを5mmまで小さくすると、同じくフィレット部断面積は85%、フィレット幅は44%減少し、より一層大きな効果が得られる。
通常、本発明のT形鋼を熱間圧延で製造するには、粗および仕上ユニバーサル圧延機を使用し、これらユニバーサル圧延機による圧延の際に、フィレット部は水平ロールのロールコーナー部で圧延、成形される。したがって、このロールコーナー部のロールコーナーRを小さくすれば、フィレットRを小さくできることになるが、さきに特許文献3に関して述べたように、単純にロールコーナーRを小さくしただけでは、(a)ロールコーナー部とフランジ内面との接触条件が厳しくなり、両者の間に焼き付きが発生することにより、フランジ内面に焼き付き疵が発生し、適正な品質の製品形鋼が製造できない、(b)ロールコーナー部でのロール摩耗が大きくなり、圧延を続けるにしたがってロールコーナーRが大きくなる上に、円弧形状が崩れて滑らかな単一半径の円弧が成形できなくなる、などの問題を生じるので、従来技術ではロールコーナーRを小さくできず、結果として、フィレットRも本発明のような小さい寸法にすることができなかった。
以上の理由から、本発明のT形鋼は、フィレットRの大きさを2〜10mm、好ましくは3〜10mmとする。
また、本発明のT形鋼は、塗装の健全性を確保するために、フランジ先端のコーナー部(フランジ先端内面側のコーナー部とフランジ先端外面側のコーナー部の計4箇所のコーナー部)の形鋼幅方向での断面形状が円弧状であり、且つその円弧半径r2,r3が2mm以上であることが好ましい。
・C:0.05〜0.25mass%
Cは、鋼の強度を高め、疲労特性を向上させるのに有効な元素であり、このような効果を得るために0.05mass%以上含有させる。一方、0.25mass%を超える添加は、鋼の耐疲労亀裂進展性や溶接部の靱性を低下させる。このためC含有量は0.05〜0.25mass%とする。また、以上のような観点から、より好ましいC含有量は0.08〜0.20mass%である。
・Si:0.05〜0.50mass%
Siは、脱酸剤として、また、鋼の強度を高め、疲労特性を向上させるために添加される元素であり、本発明では0.05mass%以上添加する。しかし、0.50mass%を超える添加は、鋼の耐疲労亀裂進展性や溶接部の靭性を低下させるので、Si含有量の上限は0.50mass%とする。また、以上のような観点から、より好ましいSi含有量は0.10〜0.45mass%である。
Mnは、熱間脆性を防止し、鋼の強度を高め、疲労特性を向上させる効果がある元素であり、0.1mass%以上添加する。しかし、2.0mass%を超える添加は、鋼の耐疲労亀裂進展性や溶接部の靱性を低下させるため、Mn含有量の上限は2.0mass%とする。また、以上のような観点から、より好ましいMn含有量は0.5〜1.6mass%である。
・P:0.025mass%以下
Pは、鋼の母材靭性、溶接性および溶接部靭性を低下させる有害な元素であり、できるかぎり低減するのが好ましい。特に、P含有量が0.025mass%を超えると、母材靭性および溶接部靭性の低下が大きくなる。このためP含有量は0.025mass%以下とする。また、以上のような観点から、より好ましいP含有量は0.014mass%以下である。
Sは、鋼の靭性および溶接性を低下させる有害な元素であるので、できるかぎり低減することが好ましく、本発明では0.01mass%以下とする。
・Al:0.005〜0.10mass%
Alは、脱酸剤として添加される元素であり、0.005mass%以上添加する必要がある。しかし、0.10mass%を超えて添加すると、粗大な酸化物系介在物が鋼中に存在するようになるため、鋼の耐疲労亀裂進展性や靭性が却って低下するので、Al含有量の上限は0.10mass%とする。また、以上のような観点から、より好ましいAl含有量は0.005〜0.06mass%である。
・N:0.001〜0.008mass%
Nは、鋼の靭性に対して有害な成分である。したがって、靭性の向上を図るためには、Nはできるだけ低減することが望ましく、0.008mass%以下とする。しかし、工業的には、Nを0.001mass%未満に低減するのは難しい。よって、N含有量は0.001〜0.008mass%とする。
下記(1)式で規定されるCeq値は、母材の強度を見積もるために必要な指数である。Ceq値が0.23未満では、母材の強度が低下し、フィレットRに疲労亀裂が発生しやすくなり、耐疲労亀裂進展性が低下する。一方、Ceq値が0.40を超えると、母材の強度が高くなりすぎるため、フィレットRに応力集中が発生して疲労亀裂が生じやすくなり、この場合も耐疲労亀裂進展性が低下する。このため本発明では、Ceq値は0.23〜0.40とする。また、以上のような観点から、より好ましいCeq値は0.23〜0.36である。
Ceq=[%C]+[%Mn]/6+([%Cr]+[%Mo]+[%V])/5+([%Ni]+[%Cu])/15 …(1)
但し [%C]:C含有量(mass%)、[%Mn]:Mn含有量(mass%)、[%Cr]:Cr含有量(mass%)、[%Mo]:Mo含有量(mass%)、[%V]:V含有量(mass%)、[%Ni]:Ni含有量(mass%)、[%Cu]:Cu含有量(mass%)
この試験では、成分組成およびフィレットRの大きさが耐疲労亀裂進展性に及ぼす影響を調べるため、各T形鋼の断面寸法および製造条件は同等にした。図2に示すT形鋼の断面寸法は、A=300mm、B=125mm、t1=10mm、t2=16mm、r2=5mm、r3=3mmとした。また、熱間圧延の加熱温度は1280〜1300℃、圧延仕上温度は780〜800℃とした。
表3および図3によれば、フィレット部のフィレットRを2.0mm以上、Ceq値を0.23〜0.40とすることで、優れた耐疲労亀裂進展性が得られることが判る。
・A群;Cr:0.20mass%未満、Cu:0.5mass%以下、Ni:0.25mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Co:1.0mass%以下の中から選ばれる1種または2種以上
Cr、Cu、Ni、MoおよびCoは、いずれも鋼の強度を高め、耐疲労亀裂進展性を向上させる元素であり、必要とする強度などに応じて選択して添加することができる。しかし、Crは0.20mass%以上、またCu、Moは0.5mass%、Niは0.25mass%、Coは1.0mass%をそれぞれ超えて添加すると、却って鋼の耐疲労亀裂進展性や靭性が低下するため、Cr、Cu、Ni、Mo、Coを添加する場合は、上記値を上限として添加する。なお、上記のような効果を得るためには、Cr、Cu、Niはそれぞれ0.005mass%以上、Mo、Coはそれぞれ0.01mass%以上添加することが好ましい。
W、Nb、Ti、ZrおよびVは、いずれも鋼の強度を高め、耐疲労亀裂進展性を向上させる元素であり、必要とする強度などに応じて選択して添加することができる。しかし、Wは0.5mass%、Nb、Ti、Zrは0.1mass%、Vは0.2mass%をそれぞれ超えて添加すると、却って鋼の耐疲労亀裂進展性や靭性が低下するため、W、Nb、Ti、Zr、Vを添加する場合は、上記値を上限として添加する。なお、上記のような効果を得るためには、W、Nb、Ti、Zrはそれぞれ0.001mass%以上、Vは0.002mass%以上添加することが好ましい。
Bは、鋼の強度を高め、耐疲労亀裂進展性を向上させる元素であり、必要に応じて含有することができる。しかし、Bを0.003mass%を超えて添加すると、却って鋼の耐疲労亀裂進展性や靭性が低下するため、Bを添加する場合は、上記値を上限として添加する。なお、上記のような効果を得るためには、Bを0.0002mass%以上添加することが好ましい。
・D群;Ca:0.01mass%以下、REM:0.015mass%以下、Y:0.1mass%以下の中から選ばれる1種または2種以上
Ca、REMおよびYは、いずれも溶接熱影響部の靭性向上に効果のある元素であり、必要に応じて選択して添加することができる。しかし、Ca:0.01mass%、REM:0.015mass%、Y:0.1mass%をそれぞれ超えて添加すると、却って鋼の耐疲労亀裂進展性や靭性の低下を招くので、Ca、REM、Yを添加する場合は、上記値を上限として添加する。なお、上記のような効果を得るためには、Caは0.0002mass%以上、REMは0.0002mass%以上、Yは0.0001mass%以上添加することが好ましい。
本発明のT形鋼の上記以外の成分は、Feおよび不可避的不純物である。但し、本発明の効果を阻害しない範囲内であれば、上記以外の成分を含有することを妨げない。
この製造方法では、上述した成分組成を有する鋼を常法に従い溶製し、鋳造することでスラブやブルームなどの鋼素材とし、この鋼素材を加熱炉で加熱した後、熱間圧延してT形鋼とする。この熱間圧延では、粗ユニバーサル圧延機および仕上ユニバーサル圧延機などを用い、T形鋼を製造する。具体的には、例えば、粗造形圧延機などで得られたT形鋼片を、第1の粗ユニバーサル圧延機、エッジャ圧延機、第2の粗ユニバーサル圧延機、仕上ユニバーサル圧延機で順次圧延することにより、T形鋼を製造する。このような粗ユニバーサル圧延機および仕上ユニバーサル圧延機を用いた製造方法では、ユニバーサル圧延機の水平ロールのロールコーナー部でフィレット部fiが圧延、成形される。
そこで、粗および仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールのロールコーナーR(半径)を、製造しようとする本発明のT形鋼のフィレットR(2〜10mm)を成形できる寸法とした上で、粗および仕上ユニバーサル圧延機での圧延中に水平ロールのロールコーナー部に、潤滑油供給装置から圧延潤滑油(熱間圧延用潤滑油)を噴射し、水平ロールコーナー部を潤滑する。このときフランジ内面にも圧延潤滑油を噴射すれば、焼き付き防止効果がさらに向上し、ロールコーナー部とフランジ内面の焼き付きをより一層効果的に防止することができる。
以上のような製造方法により、フィレットRが小さい本発明のT形鋼を製造することができる。なお、本発明のT形鋼の製造方法は、上述した製造方法に限定されないことは言うまでもない。
以上述べたように本発明のT形鋼は、船体構造用として、なかでもTロンジ材として最適なものであるが、橋梁、建築等の分野において構造材等として使用することもできる。
本発明のT形鋼(船体構造用T形鋼)の熱間圧延による製造例を以下に示す。この製造例では、C:0.13mass%、Si:0.21mass%、Mn:1.31mass%、P:0.009mass%、S:0.005mass%、Al:0.031mass%、N:0.0029mass%、Ceq値:0.35の成分組成を有するブルームを用いてT形鋼を製造した。なお、設備構成、圧延機の構造、ロール形状、各寸法などは一例であり、これらに限定されるものではない。
図4に示す圧延設備を用いて、厚さ250mm、幅310mmの長方形断面を有するブルームから、ウェブ高さ300mm、フランジ幅100mm、ウェブ厚9mm、フランジ厚16mmを目標寸法とするT形鋼を圧延した。このT形鋼では、フィレット部の円弧半径r1(フィレットR)を8mmとした。
図4において、1は粗造形圧延機、2は第1の粗ユニバーサル圧延機、3はエッジャ圧延機、4は第2の粗ユニバーサル圧延機、5は仕上ユニバーサル圧延機である。
図5は、第1の粗ユニバーサル圧延機2のロール構成を模式的に示したものであり、この粗ユニバーサル圧延機2は、対向する1対の水平ロール21a,21bと、対向する1対の堅ロール22a,22bを備え、水平ロール21a,21bの圧下面の幅W1を、ウェブwの内法寸法L(フランジ内面からウェブ先端部までの距離)より大きくしてある。水平ロール21a,21bの側面には傾斜角が付けられている。
図6は、エッジャ圧延機3のロール構成を模式的に示したものであり、このエッジャ圧延機3は、対向する1対の水平ロール31a,31bを備え、各水平ロール31a,31bは、大径ロール部33と小径ロール部32をそれぞれ有している。
図8は、仕上ユニバーサル圧延機5のロール構成を模式的に示したものであり、この仕上ユニバーサル圧延機5は、対向する1対の水平ロール51a,51bと、対向する1対の堅ロール52a,52bを備えている。水平ロール51a,51bの側面は垂直面となっている。
次いで、このT形鋼片を、第1の粗ユニバーサル圧延機2、エッジャ圧延機3、第2の粗ユニバーサル圧延機4が近接して配置された圧延設備列で5パスの往復圧延を行い、T形鋼片のウェブとフランジを圧下した(中間圧延工程)。
このように中間圧延工程で得られたT形鋼を、仕上ユニバーサル圧延機5で製品寸法に仕上圧延した。この仕上ユニバーサル圧延機5では、図8に示すように水平ロール51a,51bによりウェブwの全長をその板厚方向で軽圧下し、堅ロール52aと、水平ロール51a,51bの側面でフランジfの傾斜を垂直に整形した。
一方、圧延潤滑油を供給しないで圧延したところ、フランジ内面に焼き付き疵が発生し、十分な品質の製品が製造できなかった。
水平ロールコーナー部のロールコーナーR(半径)は、2台の粗ユニバーサル圧延機で6mm、仕上ユニバーサル圧延機で5mmとした。上述した製造例と同様に、各ユニバーサル圧延機2,4,5の水平ロールコーナー部に潤滑油供給装置Xから圧延潤滑油を噴射しつつ圧延を行ったところ、水平ロールとフランジ内面の焼き付きは防止できたものの、150ton程度の製品を圧延した後に2台の粗ユニバーサル圧延機2,4の水平ロールコーナー部に割れが発生したため、圧延を中断した。ロールコーナー部の過度な温度上昇が原因と考えられたため、対策として粗ユニバーサル圧延機2,4の潤滑油供給装置Xに隣接した位置に冷却水を噴射する冷却水噴射ノズルを設け、この冷却水噴射ノズルから圧延出側の水平ロールコーナー部に冷却水を噴射することで、被圧延材と接触した直後の水平ロールコーナー部を水冷した。すなわち、水平ロールコーナー部に対して圧延入側では圧延潤滑油を、圧延出側では冷却水をそれぞれ噴射して圧延を行った。その結果、フィレット部の円弧半径r1が5mmの製品を約1000ton圧延しても水平ロールコーナー部に割れが発生していないことが確認できた。
表4および表5に示す成分組成を有する鋼を真空溶解炉または転炉で溶製してブルームとし、このブルームを加熱炉に装入して1100〜1350℃に加熱した後、実施例1に記載した製造例に準じた方法により、仕上圧延温度600〜850℃の範囲で熱間圧延し、表6に示す断面寸法のT形鋼を製造した。なお、仕上圧延温度は、最終圧延パスの圧延機出側での材料温度であり、放射温度計でフィレット部を測定した。
得られたT形鋼の耐疲労亀裂進展性、溶接部靱性を評価するため、以下のような試験を行った。その結果を表7に示す。
(1)耐疲労亀裂進展試験(耐疲労亀裂進展性)
疲労亀裂進展は、実際に船体に溶接を行い評価するのが最も望ましいが、それでは試験に長時間を要する。そこで本実施例では、前川試験機製作所製「パルセーター250PUS」を使用して、繰り返し3点曲げ試験を実施して評価した。圧延後のT形鋼を1500mmに切断し、試験荷重:100トン、繰返し速度:600rpm、曲げ支点間隔:1000mmで350万回3点曲げを実施し、破断の有無で評価した。
T形鋼の突合せ溶接を行うために、フランジおよびウェブに開先加工を、またウェブにスカラップ加工を施した。その後、20kJ/cmの入熱で突合せ多層盛り溶接(GMAW)を行った。溶接したT形鋼のHAZ中央部から、2mmVノッチシャルピー衝撃試験片を採取し、―20℃でのシャルピー衝撃試験における吸収エネルギーを測定し、47J/cm2以上であれば衝撃特性は良好と判断した。
w ウェブ
fi フィレット部
1 粗造形圧延機
2 第1の粗ユニバーサル圧延機
3 エッジャ圧延機
4 第2の粗ユニバーサル圧延機
5 仕上ユニバーサル圧延機
21a,21b 水平ロール
22a,22b 堅ロール
31a,31b 水平ロール
32 小径ロール部
33 大径ロール部
41a,41b 水平ロール
42a,42b 堅ロール
51a,51b 水平ロール
52a,52b 堅ロール
X 潤滑油供給装置
Claims (10)
- ウェブ高さが150mm以上の溶接部を有しないT形鋼であって、
C:0.05〜0.25mass%、Si:0.05〜0.50mass%、Mn:0.1〜2.0mass%、P:0.025mass%以下、S:0.01mass%以下、Al:0.005〜0.10mass%、N:0.001〜0.008mass%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、且つ下記(1)式で規定されるCeq値が0.23〜0.40である成分組成を有し、
ウェブとフランジとの結合部に形成されるフィレット部の形鋼幅方向での断面形状がウェブとフランジに接する円弧状であり、且つその円弧の半径r1が2〜10mmであることを特徴とするT形鋼。
Ceq=[%C]+[%Mn]/6+([%Cr]+[%Mo]+[%V])/5+([%Ni]+[%Cu])/15 …(1)
但し [%C]:C含有量(mass%)、[%Mn]:Mn含有量(mass%)、[%Cr]:Cr含有量(mass%)、[%Mo]:Mo含有量(mass%)、[%V]:V含有量(mass%)、[%Ni]:Ni含有量(mass%)、[%Cu]:Cu含有量(mass%) - さらに、Cr:0.20mass%未満、Cu:0.5mass%以下、Ni:0.25mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Co:1.0mass%以下の中から選ばれる1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載のT形鋼。
- さらに、W:0.5mass%以下、Nb:0.1mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Zr:0.1mass%以下、V:0.2mass%以下の中から選ばれる1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のT形鋼。
- さらに、B:0.003mass%以下を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のT形鋼。
- さらに、Ca:0.01mass%以下、REM:0.015mass%以下、Y:0.1mass%以下の中から選ばれる1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のT形鋼。
- ウェブ高さがフランジ幅の2倍以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のT形鋼。
- 熱間圧延によりT形鋼に加工されたことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のT形鋼。
- ウェブ両面側のフィレット部の円弧の半径r1が、それぞれ形鋼全長にわたって一定であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のT形鋼。
- フランジ先端のコーナー部の形鋼幅方向での断面形状が円弧状であり、且つその円弧の半径が2mm以上であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のT形鋼。
- 船体構造用熱間圧延T形鋼であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のT形鋼。
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