JPH01298116A - 高張力ｐｃ鋼棒の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、高張力鋼棒の製造方法に係り、特に、素材の
強度を調整し、需要家における熱処理省略を実現し得る
主にコンクリート抗に用いられるＰＣ鋼棒の製造方法に
関する。

〈従来の技術〉 従来から、例えばＪ　Ｉ　５−Ｇ−３１０９に示されて
いるようなＳ　Ｐ　Ｂ　Ｄ　１３０／１４５級（ここに
１３０は降伏点を、１４５は引張強度を示す）の高強度
の鋼棒は、２次加工メーカーにおいて熱間圧延材を所要
径に冷間加工した後、高周波などによる焼入れ・焼戻し
処理を施し、必要な機械的特性を具備した製品とされる
。このような製品の性能は、高周波加熱特性が優れてい
るものの、多大の電力エネルギーを消費するため製造コ
ストの増大は免れないのである。

このような問題に対処するために種々の試みがなされて
おり、例えば特公昭５９−４０２０８号公報に開示され
ているように特定成分系において圧延熱を利用し、５０
０〜７００℃で巻取り、その後調整冷却により直接焼入
れを行い、２次加工メーカーにおける熱処理省略を図る
ものが提案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前記特公昭５９−４０２０８号において
は、その実施例に記述されているように、巻取温度が５
００〜７００℃と非常に低く、通常の熱間仕上圧延温度
から極めて短時間に安定して強制冷却することは至難の
技術を要する。そこで、このような欠点を克服するため
圧延速度を低下させ強制冷却時間の延長を図り、所期の
目的を達成しようとしているのである。このことは大幅
な生産性の低下をきたすことになり、コスト的にも大き
な問題である。

本発明は、上記のような課題を解消し、高張力を有する
高品位のＰＣＭ棒を安定して製造する方法を提供するこ
とを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、Ｃ：０．１５〜０．３５％（重量％、以下同
じ）　、　Ｓｉ　：　１．５０〜２．００％、　Ｍｎ　
：　１．００〜２．００％、　Ｃｒ７０．２０〜１．０
０％、　　Ｂ　：　０．０００５〜０．００５０％、Ａ
ｌ：０．０１−０．０５％、　Ｔｉ　：　０．０１〜０
．０４％を含み残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼
を、熱間仕上圧延後、７００〜８５０℃まで水冷し、そ
の温度から臨界冷却速度以上で調整冷却を行って均一な
マルテンサイト＆ｌｌｌ１ａとし、その後１５％以下の
前伸線加工と焼戻し処理を施すことにより、上記目的を
達成しようとするものである。

く作　用〉 まず、熱間圧延した線材を水冷によって強制冷却する際
にその温度範囲を７００〜１３５０　’Ｃに限定する理
由について説明する。

この温度範囲は、通常の巻取温度範囲内ではあるが、圧
延速度を低下させることなく、線材全長にわたり安定し
て得られる７００℃を下限とし、巻き取り後の調整冷却
によってマルテンサイト変態を完了させるべき必要冷却
停止温度を得るため上限は８５０℃とする。

ついで、前伸線加工を１５％以下で行い焼戻し処理を施
す理由について説明する。

線材がアズロールの状態では、通常５　／１００〜１０
／１００ｍｍ程度の偏径差を有するため、ネジ加工後の
真円度として必要な５　／１００ｗ以下を保証できず、
真円度を向上することと合わせて強度上昇を付与するこ
とを目的として伸線加工を行う。この両者を満足する加
工度は１５％以下でよく、これ以上大きくすることは伸
線機にかかる負荷を大きくするばかりでなく、マルテン
サイト変態織を有する高強度材の加工自体が困難になる
からである。この状態で適切な焼戻し温度で処理するこ
とにより、Ｐｃｗ４ＩＩとして必要な機械的特性を得る
ものである。

さらに、本発明の化学成分の限定理由について説明する
。

Ｃを０．１５〜０．３５％（重量％、以下同じ）とした
のは、０．１５％以下では目標の引張強さが得られず、
０．３５％を趨えると必要以上の強度となるばかりか、
焼割れに対する感受性を高め、かつ点溶接性も劣化する
ので、０．１５〜０．３５％とした。

８口よ、脱酸剤、焼入性向上およびリラクゼーション値
の改善に有効な元素で、かつＣの活量を高めるため脱炭
作用を有し、圧延鋼棒の必要強度を１２０　ｋｇｆ／−
以上の高強度を目指すことから耐遅れ破壊特性の改善に
も有効と考えられ、これらはＳｉ量が１．５０％以下で
はその効果が十分でなく、また、２．００％を超えて添
加すると延性が劣化して好ましくない。

Ｍｎは、焼入性向上に有効で、１．００％以下では不十
分で安定した強度が得られず、一方偏析元素であるから
２％以上の添加は好ましくない。

Ｃ「もＭｎと同じ目的で添加するもので、０．２０％以
下ではその効果が十分でなく、１．００％を超えると高
価となり経済的でない。

Ｂも同様に焼入性を向上させるが、０．０００５％以下
では十分でなく、０．００５０％以上になると炭化物や
窒化物を結晶粒界に析出して焼入性を低下させるほか延
性を川なうので、０．０００５〜０．００５０％の範囲
とする。

ＡＩおよびＴｉは、脱酸剤として必要なほか、Ｎを固定
してＢの焼入性向上効果を安定させることと、γ結晶粒
の微細化を図るものである。

Ａｌは０．０１％以下では十分にその効果を発揮し得す
、一方０，０５％を超えるとアルミナ系介在物が増加し
延靭性を劣化させるので、０．０５％以下とする。

ＴｉはＮの固定に非常に有効な元素であり、０．０１以
下では十分でなく、０．０４以上の添加はＡＩと同様に
硬質介在物の生成量が増加するので好ましくな第１表 〈実施例〉 第１表に示す化学成分を有するＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ。

ＥおよびＦの６鋼種を７．８躯φの線材に９５０℃に熱
間仕上圧延後、８００℃に急冷し巻取った。なお、Ａ１
１ｉｉｌおよびＤ鋼については７５０℃の巻取温度（丁
Ｌ）についても併せて実施した。

また、比較例としてＡ鋼およびＤ鋼について巻取温度（
ＴＬ　）として９００℃および６００℃を採用した。た
だし、Ｔ、が６００℃のものは通常圧延速度では全長均
一な温度が得られないので、通常速度の２０％減とした
。

その後、いずれの鋼種も約９℃／ｓｅｃで衝風冷却を行
い、集束装置に集束した。線材はこの間にＭｓ点を切る
ことになる。

第２表に、これらの圧延、冷却条件および圧延線材の引
張性質をまとめて示した。

本発明例によると、いずれの鋼種も目標強度の１２０　
ｋｇｔ／ｘ！では十分に満足している。なお、比較例の
ＴＬ　−９００℃の鋼種についてはＡＭでは目標強度が
得られず、Ｄ鋼は目標強度は得ているが本発明例よりは
低く、かつ画調とも本発明例に比べそのバラツキが非常
に大きい、これはＴＬが高すぎるため冷却中に全長にわ
たりマルテンサイト組織になり得す、部分的にベイナイ
ト組織が生じたことによる。一方ＴＬ　＝　６００℃の
Ａ鋼およびＤ鋼はいずれも目標強度を満足している。

また、第２表かられかるように、本発明例の圧延線材の
絞りは十分に高い値を示している。この圧延線材を脱ス
ケール後、第３表に示す条件で異形加工、スキンバス伸
線焼入処理を連続的に行った。

その結果を第３表に併せて示した。この表から明らかな
ように、本発明例によると０．２％耐力。

強度および伸びともＰＣ鋼棒として十分な特性を示し、
ＪＴＳ規格を満足するものであることがわかる。また、
高温リラクゼーション値も十分に低い値を示しており、
焼入れ処理を省略しても高強度の鋼線を得ることができ
る。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、本発明による高張力鋼
棒は、従来の焼入れ、焼戻し工程を経るＰＣ鋼線と何ら
遜色なく、強度、伸び、リラクゼーシゴン値なども十分
に高く、したがって再加熱処理を省略することによる経
済的効果も大きい。

さらに、同種の別の方法に比較しても本発明は生産性を
落とすことなく筒便に製造でき、その技術的効果も顕著
である。

特許出願人　　　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃ：０．１５〜０．３５％（重量％、以下同じ）、Ｓｉ
   ：１．５０〜２．００％、Ｍｎ：１．００〜２．００％
   、Ｃｒ：０．２０〜１．００％、Ｂ：０．０００５〜０
   ．００５０％、Ａｌ：０．０１〜０．０５％、Ｔｉ：０
   ．０１〜０．０４％を含み残部Ｆｅ及び不可避的不純物
   からなる鋼を、熱間仕上圧延後、７００〜８５０℃まで
   水冷し、その温度から臨界冷却速度以上で調整冷却を行
   って均一なマルテンサイト組織とし、その後１５％以下
   の前伸線加工と焼戻し処理を施すことを特徴とする高張
   力鋼棒の製造方法。