JPH02254133A - 高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用鋼材の製造方法 - Google Patents
高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用鋼材の製造方法Info
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- JPH02254133A JPH02254133A JP7761489A JP7761489A JPH02254133A JP H02254133 A JPH02254133 A JP H02254133A JP 7761489 A JP7761489 A JP 7761489A JP 7761489 A JP7761489 A JP 7761489A JP H02254133 A JPH02254133 A JP H02254133A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は鉄骨建築物に用いられる鋼材に係わり、特に火
災等の罹災時において鋼材の温度が一ト昇しても弾性率
の低下が少ない鉄骨建築用鋼材とその製造方法に関する
。
災等の罹災時において鋼材の温度が一ト昇しても弾性率
の低下が少ない鉄骨建築用鋼材とその製造方法に関する
。
（従来の技術）
例えば、超高層ビルをはじめとする鉄骨建築物が近年型
々増加する傾向にあるが、これは鉄骨が大型の構造物を
造るのに適していること、および柱や梁を小さくするこ
とができるので、居住面積を大きくとることができるこ
となどの利点を有するからである。
々増加する傾向にあるが、これは鉄骨が大型の構造物を
造るのに適していること、および柱や梁を小さくするこ
とができるので、居住面積を大きくとることができるこ
となどの利点を有するからである。
従来、鉄骨建築物用の鋼材には、ＪＩＳ Ｇ３１０１５
Ｓ４１、同Ｇ３１０６５Ｍ５０で規定されている鋼材が
使用されており、このような鋼材は、圧延まま或いは圧
延後に焼串処理を施して製造されている。また、近年で
は、圧延後に加速冷却を施して製造される場合もあり、
従来のもの（５Ｍ５０１？、 ５Ｐ１５ＯＮ）に対して
５Ｍ５０Ｔ門Ｃと称されている。
Ｓ４１、同Ｇ３１０６５Ｍ５０で規定されている鋼材が
使用されており、このような鋼材は、圧延まま或いは圧
延後に焼串処理を施して製造されている。また、近年で
は、圧延後に加速冷却を施して製造される場合もあり、
従来のもの（５Ｍ５０１？、 ５Ｐ１５ＯＮ）に対して
５Ｍ５０Ｔ門Ｃと称されている。
ところで、このような鉄骨建築物用の鋼材については、
これまで建築基準法により耐火工法が一律に厳しく定め
られていたが、昭和５７〜６１年の建設省総合技術開発
プロジェクト［建築物の防火設計法の開発」の成果によ
り、火災時の構造安定性が数値シミュレーション及び実
験で確認できれば耐火物の被覆厚さを薄くすること、も
しくは耐火物を被覆することなく使用することが可能と
なり、耐火工法の自由度が大幅に拡大された。
これまで建築基準法により耐火工法が一律に厳しく定め
られていたが、昭和５７〜６１年の建設省総合技術開発
プロジェクト［建築物の防火設計法の開発」の成果によ
り、火災時の構造安定性が数値シミュレーション及び実
験で確認できれば耐火物の被覆厚さを薄くすること、も
しくは耐火物を被覆することなく使用することが可能と
なり、耐火工法の自由度が大幅に拡大された。
しかし、鉄骨建築物用として現在用いられている前記の
鋼材では、火災時に高温にさらされて、例えば鋼材温度
が６００℃を超える高温になると強度が著しく低下し、
火災時の構造安定性を保証することができないため、実
際には耐火物を被覆する、例えばロックウールを吹き付
けることで火災時における鋼材の温度上昇を防いでいる
。
鋼材では、火災時に高温にさらされて、例えば鋼材温度
が６００℃を超える高温になると強度が著しく低下し、
火災時の構造安定性を保証することができないため、実
際には耐火物を被覆する、例えばロックウールを吹き付
けることで火災時における鋼材の温度上昇を防いでいる
。
このロックウールを吹き付ける耐火工法は、安価にでき
る利点があるものの、建築現場では吹き付は時の飛散を
防止するための養生シートをめぐらして被覆作業を施す
必要があり、工期の延長につながるばかりでなく、周囲
の環境を損ねるといった施工上の問題を有していた。
る利点があるものの、建築現場では吹き付は時の飛散を
防止するための養生シートをめぐらして被覆作業を施す
必要があり、工期の延長につながるばかりでなく、周囲
の環境を損ねるといった施工上の問題を有していた。
他方、ロックウールに代えて耐火ボードを用いて鋼材表
面を被覆する方法もあるが、耐火ボードでは鋼材の端面
が露出するので、端面を何らかの方法で被覆してやる必
要がある。また、耐火ボードは高価である。
面を被覆する方法もあるが、耐火ボードでは鋼材の端面
が露出するので、端面を何らかの方法で被覆してやる必
要がある。また、耐火ボードは高価である。
このようなことから火災時に高温にさらされても強度の
低下しない鋼材、即ち、耐火物の被覆を軽減或いは省略
することができる高温強度に優れた鋼材の開発が望まれ
ている。しかし、単に高温強度に優れたものであっても
鉄骨用建築物の構造用部材として使用するには問題があ
る。鉄骨建築用鋼材は柱や梁にも使用されるので、高温
において柱や梁が座屈しない性能が必要であり、また優
れた溶接性も必須である。
低下しない鋼材、即ち、耐火物の被覆を軽減或いは省略
することができる高温強度に優れた鋼材の開発が望まれ
ている。しかし、単に高温強度に優れたものであっても
鉄骨用建築物の構造用部材として使用するには問題があ
る。鉄骨建築用鋼材は柱や梁にも使用されるので、高温
において柱や梁が座屈しない性能が必要であり、また優
れた溶接性も必須である。
（発明が解決しようとする課題）
本発明の課題は、耐火物の被覆を軽減或いは省略するこ
とができる高温での強度に優れ、且つ座屈の発生を抑え
るのに有効な高温における弾性率の低下の少なく、さら
に溶接性にも優れた鉄骨建築用鋼材を得ることにある。
とができる高温での強度に優れ、且つ座屈の発生を抑え
るのに有効な高温における弾性率の低下の少なく、さら
に溶接性にも優れた鉄骨建築用鋼材を得ることにある。
具体的には、本発明の目的は室温での機械的性質が従来
使用されている鋼材（例えばＪＩＳ Ｇ３１０１ＳＳ４
１、同ｃ３１０６５ｈ５０で規定する鋼材）と同等の性
能を有し、しかも６００℃における機械的性質が室温に
おける目標値の７割以上であり、弾性率が１５０００ｋ
ｇｆ／ｍｍ”以上の性能を有する鉄骨建築用Ｉ材とその
製造方法を提供することにある。
使用されている鋼材（例えばＪＩＳ Ｇ３１０１ＳＳ４
１、同ｃ３１０６５ｈ５０で規定する鋼材）と同等の性
能を有し、しかも６００℃における機械的性質が室温に
おける目標値の７割以上であり、弾性率が１５０００ｋ
ｇｆ／ｍｍ”以上の性能を有する鉄骨建築用Ｉ材とその
製造方法を提供することにある。
（課題を解決するだめの手段）
本発明者は、上記目的を達成するために鋼材の組成およ
び製造プロセスを含む全般について、詳細に検討を行っ
た結果、下記の知見を得た。即ち、（ａ）高温における
強度および弾性率を上昇させるには、ＣｒおよびＭｏを
添加するのが有効である。また、１ぜｂ、Ｖ、Ｃｕ、
Ｎｉ、、Ｔｉ、Ｂも強度および弾性率の一方又は両方を
上昇させる効果がある。
び製造プロセスを含む全般について、詳細に検討を行っ
た結果、下記の知見を得た。即ち、（ａ）高温における
強度および弾性率を上昇させるには、ＣｒおよびＭｏを
添加するのが有効である。また、１ぜｂ、Ｖ、Ｃｕ、
Ｎｉ、、Ｔｉ、Ｂも強度および弾性率の一方又は両方を
上昇させる効果がある。
（ｂ）シかし、これらの元素の多量添加は高温における
強度および弾性率を上昇させても、室温の強度を著しく
上昇さゼるため、現行の５Ｓ４１あるいは５Ｍ５０で規
定する強度範囲の上限を超えてしまう。また、これら元
素の多量添加は、炭素当量を著しく高めて溶接割れ感受
性を高める。従って、これらの元素は適正な範囲内で添
加する必要がある。
強度および弾性率を上昇させても、室温の強度を著しく
上昇さゼるため、現行の５Ｓ４１あるいは５Ｍ５０で規
定する強度範囲の上限を超えてしまう。また、これら元
素の多量添加は、炭素当量を著しく高めて溶接割れ感受
性を高める。従って、これらの元素は適正な範囲内で添
加する必要がある。
（Ｃ）室温における機械的性質を満たし、かつ高温にお
ける所望の特性を得るには、合金添加元素の調整だりで
は不足で、熱間圧延条件をも含めた熱処理条件の最適化
が必要である。
ける所望の特性を得るには、合金添加元素の調整だりで
は不足で、熱間圧延条件をも含めた熱処理条件の最適化
が必要である。
本発明は、上記の知見により完成したものであって、そ
の要旨は下記の（ｉ）〜（１ｖ）にある。
の要旨は下記の（ｉ）〜（１ｖ）にある。
（１）重量％で、
Ｃ・０．０３〜０．１５％、Ｓｉ ： ０．０５〜０．
９０％、Ｍｎ ： ０．３０−２．００％、Ｐ ： ０
．００５〜０．０５０％、Ｃｒ ： ０．１０−２．０
０％、Ｍｏ ： ０．０５−０．７０％、Ｓｏ Ｑ 、
Ａ ｌ ： ０．００５−０．１０％、を含有し、又は
、上記組成に加えて更に、０．００５〜０．０８０％の
Ｎｂ、 ０．００５〜０．１５％のＶ、０．１０〜０．
５０％のＣｕ、 Ｏ，ｌＯ〜０．５０％のＮｉ、０．０
０５〜０．０６％のＴｉ、０．０００１５〜０．００３
０％のＢの中から選ばれた１種以上を含有し、残部はＦ
ｅ及び不可避不純物からなり、かつ下記■弐で示すＰＣ
Ｍが０．３０％以下であり、６００℃における弾性率が
１５０００Ｋｇｆ／ｍｍ”以上であることを特徴とする
高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用鋼材。
９０％、Ｍｎ ： ０．３０−２．００％、Ｐ ： ０
．００５〜０．０５０％、Ｃｒ ： ０．１０−２．０
０％、Ｍｏ ： ０．０５−０．７０％、Ｓｏ Ｑ 、
Ａ ｌ ： ０．００５−０．１０％、を含有し、又は
、上記組成に加えて更に、０．００５〜０．０８０％の
Ｎｂ、 ０．００５〜０．１５％のＶ、０．１０〜０．
５０％のＣｕ、 Ｏ，ｌＯ〜０．５０％のＮｉ、０．０
０５〜０．０６％のＴｉ、０．０００１５〜０．００３
０％のＢの中から選ばれた１種以上を含有し、残部はＦ
ｅ及び不可避不純物からなり、かつ下記■弐で示すＰＣ
Ｍが０．３０％以下であり、６００℃における弾性率が
１５０００Ｋｇｆ／ｍｍ”以上であることを特徴とする
高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用鋼材。
ＰｃＭ（％）−Ｃ＋ （１／３０）Ｓｉ ＋ （１／２
０））Ｉｎ ＋ （１／２０）Ｃｕ＋ （１／６０）旧
＋（１／２０）Ｃｒ＋ （１／１５）Ｍｏ＋（１／１．
０） Ｖ ＋５ Ｂ ・・・・・０式中の元素はその
含有量（重量％）を表ここで、 す。
０））Ｉｎ ＋ （１／２０）Ｃｕ＋ （１／６０）旧
＋（１／２０）Ｃｒ＋ （１／１５）Ｍｏ＋（１／１．
０） Ｖ ＋５ Ｂ ・・・・・０式中の元素はその
含有量（重量％）を表ここで、 す。
（１１）重量％で、
Ｃ： ０．０３〜０．１５％、Ｓｉ ： ０．０５〜０
．９０％、Ｍｎ ： ０．３（］−２２，００％Ｐ ：
０．００５〜０．０５０％、Ｃｒ ： ０．１０〜２
．００％、Ｍｏ ： ０．０５〜０．７０％、Ｓｏ ／
、Ａ Ｉ２ ： ０．００５−０．１０％、を含有
し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、かつ前記０
式で示すＰ ＣＭが０．３０％以下である鋼、または、
上記組成に加えてさらに０．００５〜０．０８０％のＮ
ｂ、０．００５〜０．１５％のＶ、０．１０〜０．５０
％のＣｕ、０．１０〜０．５０％のＮｉ、 ０．００５
〜０．０６％のＴｉ、 ０．０００１５〜０．００３０
％のＢの中から選ばれた１種以上を含有し、残部はＰｅ
及び不可避不純物からなり、かつ前記０式で示すＰｌ、
４が０．３０％以下である綱を、１０００゛Ｃ以上１２
５０℃以下の温度域で加熱後熱間加工し、次いで、Ａｃ
３変態点以上１０００℃以下の温度域に加熱後空冷して
焼準し、６００℃以上Ａｃ＋変態点以下の温度域で焼き
戻すことを特徴とする高温での弾性率低下の少ない鉄骨
建築用鋼材の製造方法。
．９０％、Ｍｎ ： ０．３（］−２２，００％Ｐ ：
０．００５〜０．０５０％、Ｃｒ ： ０．１０〜２
．００％、Ｍｏ ： ０．０５〜０．７０％、Ｓｏ ／
、Ａ Ｉ２ ： ０．００５−０．１０％、を含有
し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、かつ前記０
式で示すＰ ＣＭが０．３０％以下である鋼、または、
上記組成に加えてさらに０．００５〜０．０８０％のＮ
ｂ、０．００５〜０．１５％のＶ、０．１０〜０．５０
％のＣｕ、０．１０〜０．５０％のＮｉ、 ０．００５
〜０．０６％のＴｉ、 ０．０００１５〜０．００３０
％のＢの中から選ばれた１種以上を含有し、残部はＰｅ
及び不可避不純物からなり、かつ前記０式で示すＰｌ、
４が０．３０％以下である綱を、１０００゛Ｃ以上１２
５０℃以下の温度域で加熱後熱間加工し、次いで、Ａｃ
３変態点以上１０００℃以下の温度域に加熱後空冷して
焼準し、６００℃以上Ａｃ＋変態点以下の温度域で焼き
戻すことを特徴とする高温での弾性率低下の少ない鉄骨
建築用鋼材の製造方法。
（ｉｉｉ）前記（ｉｉ）項の鋼を、１０００℃以上１２
５０℃以下の温度域で加熱後、下記０式で示ずＡｒ３変
態点以上の温度域で熱間加工を終了し、熱間加工後直ち
に６００℃以下の温度まで空冷以上の冷却速度で冷却し
、６００℃以上Ａｃ、変態点以下の温度域で焼き戻すこ
とを特徴とする高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用
鋼材の製造方法。
５０℃以下の温度域で加熱後、下記０式で示ずＡｒ３変
態点以上の温度域で熱間加工を終了し、熱間加工後直ち
に６００℃以下の温度まで空冷以上の冷却速度で冷却し
、６００℃以上Ａｃ、変態点以下の温度域で焼き戻すこ
とを特徴とする高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用
鋼材の製造方法。
Ａｒ５（℃）−９１０−３１０Ｃ−８０Ｍｎ−２０Ｃｕ
−５５Ｎｉ（−０，３５（ｔ −８） ・・・
・［２］ここで、式中の元素はその含有量（重量％）を
表し、ｔは板厚（ｍｎｌ）である。
−５５Ｎｉ（−０，３５（ｔ −８） ・・・
・［２］ここで、式中の元素はその含有量（重量％）を
表し、ｔは板厚（ｍｎｌ）である。
（１ｖ）前記（ＩＩ）項の鋼を、１０００℃以上１２５
０℃以下の温度域で加熱後、前記■式で示ずＡｒ３変態
点以上の温度域で熱間加工を終了し、熱間加工後直ちに
６００℃以上の温度からコイルに巻取ることを特徴とす
る高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用鋼材の製造方
法。
０℃以下の温度域で加熱後、前記■式で示ずＡｒ３変態
点以上の温度域で熱間加工を終了し、熱間加工後直ちに
６００℃以上の温度からコイルに巻取ることを特徴とす
る高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用鋼材の製造方
法。
（作用）
以下、本発明の鉄骨建築用鋼材およびその製造方法を詳
細に説明する。
細に説明する。
まず、本発明の鋼材の組成、Ｐ ＣＭおよび弾性率を上
記のように限定する理由を作用効果とともに説明する。
記のように限定する理由を作用効果とともに説明する。
なお、成分含有量の［％Ｊは全て「重量％」である。
Ｃ：０．０３〜０，１５％
Ｃは強度を得るために必要な元素であり、そのためには
０．０３％以上含有させる必要がある。しかし、必要以
上の含有は溶接硬化性、溶接割れ感受性を高めるので０
．１５％以下に抑えるべきである。
０．０３％以上含有させる必要がある。しかし、必要以
上の含有は溶接硬化性、溶接割れ感受性を高めるので０
．１５％以下に抑えるべきである。
Ｓｉ ： ０．０５〜０．９０％
Ｓｉは製鋼時の脱酸剤として使用されるだけでなく、常
温および高温における強度を確保するのに有効な元素で
ある。このような効果を得るには０゜０５％以上含有さ
せる必要があるが、０．９０％を超えて含有されると靭
性が大幅に低下するので、０．０５〜０．９０％の含有
量とした。
温および高温における強度を確保するのに有効な元素で
ある。このような効果を得るには０゜０５％以上含有さ
せる必要があるが、０．９０％を超えて含有されると靭
性が大幅に低下するので、０．０５〜０．９０％の含有
量とした。
Ｍｎ ： ０．３（１−２，００％
Ｍｎは強度および靭性を高めるために有効な元素であり
、そのためには０．３０％以上含有させる必要がある。
、そのためには０．３０％以上含有させる必要がある。
しかし、２．００％を超えて含有されると強度および靭
性の向上効果が飽和するほか、溶接割れ感受性が著しく
高くなるので、０．３０〜２，００％の含有量とした。
性の向上効果が飽和するほか、溶接割れ感受性が著しく
高くなるので、０．３０〜２，００％の含有量とした。
Ｐ＋０．００５ 〜０．０５０％
Ｐは不可避的不純物として鋼中に含まれる元素であるが
、歪時効硬化特性を有するため高温域での強度を上昇さ
せる効果がある。この効果を得るには０．００５％以上
含有させる必要があるが、０．０５０％を超えて含有さ
れると溶接割れ感受性が高（なるので、０．００５〜０
．０５０％の含有量とした。
、歪時効硬化特性を有するため高温域での強度を上昇さ
せる効果がある。この効果を得るには０．００５％以上
含有させる必要があるが、０．０５０％を超えて含有さ
れると溶接割れ感受性が高（なるので、０．００５〜０
．０５０％の含有量とした。
Ｃｒ ： ０．１０〜２．００％
Ｃｒは高温における強度および弾性率を高めるのに有効
な元素である。そのためには、０．１０％以上含有させ
る必要があるが、２．００％を超えて含有さセても効果
が飽和するとともに製造コストも上昇するので、その含
有量を０．１０〜２．００％とした。
な元素である。そのためには、０．１０％以上含有させ
る必要があるが、２．００％を超えて含有さセても効果
が飽和するとともに製造コストも上昇するので、その含
有量を０．１０〜２．００％とした。
Ｍｏ ： ０．０５〜０．７０％
ＭｏはＣｒと同じく高温における強度および弾性率を高
める効果がある。しかし、０．０５％未満では前記効果
が小さく、０．７０％を超えて含有されると室温におけ
る強度が必要以上のレヘルとなり、高温での焼き戻し処
理を施す必要が生じ、製造コストが上昇するので、０．
０５〜０．７０％の含有量とした。
める効果がある。しかし、０．０５％未満では前記効果
が小さく、０．７０％を超えて含有されると室温におけ
る強度が必要以上のレヘルとなり、高温での焼き戻し処
理を施す必要が生じ、製造コストが上昇するので、０．
０５〜０．７０％の含有量とした。
Ｓｏｌ、Ａ／２ ： ０．００５〜０．１０％Ａ！は
製鋼時に脱酸剤として使用されるとともに組織の細粒化
を通じて靭性を改善する効果がある。しかし、０．００
５％未満の含有量では前記効果が得られず、０，１０％
を超えて含有されてもその効果は飽和し、且つ経済的に
不利を招くことになるので、Ｓｏｌ、Ａｆ含有量で０．
００５％〜０．１０％とした。
製鋼時に脱酸剤として使用されるとともに組織の細粒化
を通じて靭性を改善する効果がある。しかし、０．００
５％未満の含有量では前記効果が得られず、０，１０％
を超えて含有されてもその効果は飽和し、且つ経済的に
不利を招くことになるので、Ｓｏｌ、Ａｆ含有量で０．
００５％〜０．１０％とした。
なお、残部はＦｅおよび不可避不純物、例えば、Ｓ、
５ｎＸＳｂ等である。これら不純物はできるだけ低いこ
とが望ましい。
５ｎＸＳｂ等である。これら不純物はできるだけ低いこ
とが望ましい。
Ｐ Ｃ，： ０．３０％以下
ＰＣＭは溶接割れ感受性を示す指数であり、この値が低
いほど溶接予熱温度を低くして割れを生しることなく溶
接を行うことができる。このＰｃ＋＋は次式で表される
。
いほど溶接予熱温度を低くして割れを生しることなく溶
接を行うことができる。このＰｃ＋＋は次式で表される
。
Ｐ、、（％） −Ｃ＋ （１／３０）Ｓｉ ＋ （１／
２０）Ｍｎ＋（１／２０）Ｃｕ十（１／６０）旧＋（１
，／２０）Ｃｒ＋（１／１５）Ｍｏ＋（１／１０） Ｖ
＋５ Ｂ ・・・・・■一般に、鉄骨建築構造物の
現場での溶接による組立には、溶接時に予熱処理を行う
ことは実際上不可能である。前記Ｐ ＣＭを０．３０％
以下に抑えておけば予熱なしでも溶接割れを生じさせる
ことなく溶接することができる。
２０）Ｍｎ＋（１／２０）Ｃｕ十（１／６０）旧＋（１
，／２０）Ｃｒ＋（１／１５）Ｍｏ＋（１／１０） Ｖ
＋５ Ｂ ・・・・・■一般に、鉄骨建築構造物の
現場での溶接による組立には、溶接時に予熱処理を行う
ことは実際上不可能である。前記Ｐ ＣＭを０．３０％
以下に抑えておけば予熱なしでも溶接割れを生じさせる
ことなく溶接することができる。
〔６００℃における弾性率： １５０００Ｋｇｆ／ｍｍ
”以上〕６００℃における弾性率を１５０００Ｋｇｆ／
ｍｍ”以上とするのは、火災等の罹災時において綱材の
温度が上昇しても、６００℃における弾性率が１５００
０Ｋｇｆ／ｍｍ２以上であれば、鉄骨建築物の柱や梁と
しての使用条件において座屈することがないからである
。
”以上〕６００℃における弾性率を１５０００Ｋｇｆ／
ｍｍ”以上とするのは、火災等の罹災時において綱材の
温度が上昇しても、６００℃における弾性率が１５００
０Ｋｇｆ／ｍｍ２以上であれば、鉄骨建築物の柱や梁と
しての使用条件において座屈することがないからである
。
本発明の鋼材の一つは上記する組成からなるＰ、イが０
．３０％以下で、６００℃における弾性率が１５０００
Ｋｇｆ／ｍｍ”以上であるものであり、もう一つは上記
組成に更にＶ、ＣｕえＮｉ、 Ｔｉ、、Ｂの中から選ば
れた１種以上の元素を含むＰｃイがＯ，ａＯ％以下で、
６００℃における弾性率が１５０００Ｋｇｆ／ｍｍ”以
上であるものである。これらの元素を含む鋼材は、さら
に高靭性或いは高強度を要求される場合に有利である。
．３０％以下で、６００℃における弾性率が１５０００
Ｋｇｆ／ｍｍ”以上であるものであり、もう一つは上記
組成に更にＶ、ＣｕえＮｉ、 Ｔｉ、、Ｂの中から選ば
れた１種以上の元素を含むＰｃイがＯ，ａＯ％以下で、
６００℃における弾性率が１５０００Ｋｇｆ／ｍｍ”以
上であるものである。これらの元素を含む鋼材は、さら
に高靭性或いは高強度を要求される場合に有利である。
これら元素の具体的な作用効果は下記の通りである。
Ｎｂ ： ０．００５〜０．０８０％
Ｎｂは鋼中で４００℃を超える温度域にさらされる】
５ とＮｂの炭窒化物として析出し、高温における強度と弾
性率を上昇させる作用がある。このような効果は０．０
０５％以上の含有量から得ることができるが、ｏ、ｏｓ
ｏ％を超えて含有させると溶接性が損なわれるので、Ｎ
ｂを含有させる場合は０．００５〜０．０８０％の範囲
にするのがよい。
５ とＮｂの炭窒化物として析出し、高温における強度と弾
性率を上昇させる作用がある。このような効果は０．０
０５％以上の含有量から得ることができるが、ｏ、ｏｓ
ｏ％を超えて含有させると溶接性が損なわれるので、Ｎ
ｂを含有させる場合は０．００５〜０．０８０％の範囲
にするのがよい。
Ｖ ： ０．００５〜０．１５％
■もＮｂと同様、鋼中で４００″Ｃを超える温度域にさ
らされると炭窒化物を形成し、高温における強度と弾性
率を上昇させる作用がある。そのためには（１，００５
％以上含有させるのがよいが、０．１５％を超えて含有
させてもその効果は飽和し、製造コストの上昇を招くだ
けであるから、■を含有させる場合は、その範囲は０．
００５〜０．１５％とするのがよい。
らされると炭窒化物を形成し、高温における強度と弾性
率を上昇させる作用がある。そのためには（１，００５
％以上含有させるのがよいが、０．１５％を超えて含有
させてもその効果は飽和し、製造コストの上昇を招くだ
けであるから、■を含有させる場合は、その範囲は０．
００５〜０．１５％とするのがよい。
Ｃｕ ： ０．１０〜０．５０％
Ｃｕは高温強度を向上させるのに有効な元素であり、０
．１０％以上含有させるのがよい。しかし、過度に添加
すると表面割れを生じて溶接割れを助長する傾向を招く
ので、上限は０．５０％にとどめるのがよい。従って、
Ｃｕを添加して高温強度向上を図る場合には、０．１０
〜０．５０％の範囲で含有させるのがよい。
．１０％以上含有させるのがよい。しかし、過度に添加
すると表面割れを生じて溶接割れを助長する傾向を招く
ので、上限は０．５０％にとどめるのがよい。従って、
Ｃｕを添加して高温強度向上を図る場合には、０．１０
〜０．５０％の範囲で含有させるのがよい。
Ｎｉ ： ０．１０〜０．５０％
ＮｉもＣｕと同様に高温強度を向上させるのに有効な元
素である。このような効果を発揮させるには０．１０％
以上含ませるのがよいが、０．５０％を超えて含有させ
てもその効果が飽和し、製造コストの上昇を招くだけで
あるので、Ｎｉを添加する場合は０．１０〜０，５０％
の範囲で含ませるのがよい。
素である。このような効果を発揮させるには０．１０％
以上含ませるのがよいが、０．５０％を超えて含有させ
てもその効果が飽和し、製造コストの上昇を招くだけで
あるので、Ｎｉを添加する場合は０．１０〜０，５０％
の範囲で含ませるのがよい。
Ｔｉ ： ０．００５〜０．０６％
ＴｉはフリーＮをＴｉＮとして捕らえることにより次に
述べる固ｆｆｔＢのＢＮとしての損失を防ぎ、Ｂ添加鋼
の焼入性を向上させる効果があるので、適用板厚が厚く
なった時の強度補償に有効な元素である。そのためには
０．００５％以上含ませるのがよいが、０．０６％を超
えて含有させると母材の靭性が著しく損なわれるので、
添加する場合は０．００５〜０．０６％の範囲で含ませ
るのがよい。
述べる固ｆｆｔＢのＢＮとしての損失を防ぎ、Ｂ添加鋼
の焼入性を向上させる効果があるので、適用板厚が厚く
なった時の強度補償に有効な元素である。そのためには
０．００５％以上含ませるのがよいが、０．０６％を超
えて含有させると母材の靭性が著しく損なわれるので、
添加する場合は０．００５〜０．０６％の範囲で含ませ
るのがよい。
Ｂ ： ０．（１００１５〜０．００３０％Ｂは溶接性
を大きく劣化させることなく強度を上昇させる効果があ
る。
を大きく劣化させることなく強度を上昇させる効果があ
る。
適用板厚が厚い場合に必要強度を満足させようとすれば
、前記のＣｕやＭｏ等の合金元素を多量に添加すればよ
いが、ＣｕやＭｏ等の多量添加は溶接性を阻害する。Ｂ
はこのような不利を招くことなく強度を高める効果があ
るので、添加する場合は０．０００１５％以」二含有さ
せるのがよい。しかし、０．００３０％を超えて含有さ
せると炭硼化物が形成されて靭性が低下する。特に熱影
響部の靭性の低下が著しくなるので、上限は０．００３
０％とするのがよい。
、前記のＣｕやＭｏ等の合金元素を多量に添加すればよ
いが、ＣｕやＭｏ等の多量添加は溶接性を阻害する。Ｂ
はこのような不利を招くことなく強度を高める効果があ
るので、添加する場合は０．０００１５％以」二含有さ
せるのがよい。しかし、０．００３０％を超えて含有さ
せると炭硼化物が形成されて靭性が低下する。特に熱影
響部の靭性の低下が著しくなるので、上限は０．００３
０％とするのがよい。
上記の高温での強度に優れ、且つ高温での高い弾性率を
有する鋼材は、下記に述べる方法で製造することができ
る。
有する鋼材は、下記に述べる方法で製造することができ
る。
即ち、その一つは、Ｃ，：０．０３〜０４１５％、Ｓｉ
：０．０５〜０．９０％、Ｍｎ ： ０．３０〜２．０
０％、Ｐ：０．００５〜０．０５０％、Ｃｒ ： ０．
１０〜２．００％、Ｍｏ ： ０．０５〜０．１０％、
Ｓｏｆ、＾ｊ２：ｏ、００５〜０．１０％、を含有し、
又は、上記組成に加えてさらに、０．００５〜ｏ、ｏｓ
ｏ％のＮｂ。
：０．０５〜０．９０％、Ｍｎ ： ０．３０〜２．０
０％、Ｐ：０．００５〜０．０５０％、Ｃｒ ： ０．
１０〜２．００％、Ｍｏ ： ０．０５〜０．１０％、
Ｓｏｆ、＾ｊ２：ｏ、００５〜０．１０％、を含有し、
又は、上記組成に加えてさらに、０．００５〜ｏ、ｏｓ
ｏ％のＮｂ。
０．０００５〜０．１５％のＶ、０．１０−０．５０％
のＣｕ、０．１０〜０．５０％のＮ１．０．００５〜０
．０６％のＴｉ、 ０．０００１５〜０．００３０％の
Ｂの中から選ばれた１種以上を含有し、残部はＦｅ及び
不可避不純物からなり、かつ前記０式で示すＰＣＭが０
．３０％以下である鋼を、１０００℃以上１２５０℃以
下の温度域で加熱後熱間加工し、次いで、Ａｃｚ変態点
以上１０００℃以下の温度域に加熱後空冷して焼串し、
６００℃以上Ａｃ、変態点以下の温度域で焼き戻す方法
である。
のＣｕ、０．１０〜０．５０％のＮ１．０．００５〜０
．０６％のＴｉ、 ０．０００１５〜０．００３０％の
Ｂの中から選ばれた１種以上を含有し、残部はＦｅ及び
不可避不純物からなり、かつ前記０式で示すＰＣＭが０
．３０％以下である鋼を、１０００℃以上１２５０℃以
下の温度域で加熱後熱間加工し、次いで、Ａｃｚ変態点
以上１０００℃以下の温度域に加熱後空冷して焼串し、
６００℃以上Ａｃ、変態点以下の温度域で焼き戻す方法
である。
熱間加工および熱処理条件を上記のように限定する理由
は下記の通りである。
は下記の通りである。
〔加熱温度： １ｏｏｏ℃以上１２５０℃以下〕前記組
成の鋼索材（例えばスラブ）を１０００℃以上１２５０
以下の温度域で加熱する。加熱温度が１０００℃未満で
はＮｂ、■を含む成分系の鋼の場合には、１１ｂ、■な
どの炭窒化物の固溶が図れないため、これらの析出強化
を利用することができなくなる。また、Ｎｂ、■などの
合金成分を含まない成分系の綱でも１０００℃以上の温
度域に加熱しておかないとＣｒ、 Ｍ。
成の鋼索材（例えばスラブ）を１０００℃以上１２５０
以下の温度域で加熱する。加熱温度が１０００℃未満で
はＮｂ、■を含む成分系の鋼の場合には、１１ｂ、■な
どの炭窒化物の固溶が図れないため、これらの析出強化
を利用することができなくなる。また、Ｎｂ、■などの
合金成分を含まない成分系の綱でも１０００℃以上の温
度域に加熱しておかないとＣｒ、 Ｍ。
等の合金成分の均一固溶がはかれない。一方、１２５０
℃を超える温度で加熱すると圧延初期１粒の粗大化につ
ながり圧延材の靭性を損なうことになる。
℃を超える温度で加熱すると圧延初期１粒の粗大化につ
ながり圧延材の靭性を損なうことになる。
熱間加工は、加熱後の鋼を所定の板厚まで加工して厚鋼
板、ホットコイル、ロールＨ型鋼等にするものである。
板、ホットコイル、ロールＨ型鋼等にするものである。
この製造方法のように熱間加工後、焼串および焼き戻し
の両工程をとる場合は、熱間加工は通常の条件でよいが
、後述する方法で厚鋼板、ロールＨ型鋼もしくはホット
コイル等を製造する場合は、熱間圧延をＡＣ３変態点以
上で終了する必要がある。
の両工程をとる場合は、熱間加工は通常の条件でよいが
、後述する方法で厚鋼板、ロールＨ型鋼もしくはホット
コイル等を製造する場合は、熱間圧延をＡＣ３変態点以
上で終了する必要がある。
〔焼土温度： ＡＣ３変態点以Ｊ二１０００℃以下〕高
温における強度あるいは弾性率を向上させるためには、
焼土処理を施して鋼中のＣｒ、 Ｍｏ、Ｎｂ、■等の元
素を一旦固溶させ、次の焼き戻し処理において微細な析
出物として析出させることが重要である。これら微細な
析出物は、高温での変形時に転位の移動を止めることを
通して、強度あるいは弾性率を上昇させる。
温における強度あるいは弾性率を向上させるためには、
焼土処理を施して鋼中のＣｒ、 Ｍｏ、Ｎｂ、■等の元
素を一旦固溶させ、次の焼き戻し処理において微細な析
出物として析出させることが重要である。これら微細な
析出物は、高温での変形時に転位の移動を止めることを
通して、強度あるいは弾性率を上昇させる。
そのためには、焼串はＡｃ３変態点以上１０００℃以下
の温度域にて加熱後空冷する条件で行う必要がある。焼
土温度がＡＣ３変態点未満では、Ｃｒ、 Ｍｏ、Ｎｂ、
■等が充分に固溶しないので、強度あるいは弾性率を高
めることができない。一方、１０００℃を超える温度で
加熱すればオーステナイト粒が粗大化して靭性が低下す
る。
の温度域にて加熱後空冷する条件で行う必要がある。焼
土温度がＡＣ３変態点未満では、Ｃｒ、 Ｍｏ、Ｎｂ、
■等が充分に固溶しないので、強度あるいは弾性率を高
めることができない。一方、１０００℃を超える温度で
加熱すればオーステナイト粒が粗大化して靭性が低下す
る。
〔焼き戻し温度：６００”Ｃ以上Ａｃ＋変態点以下〕６
００℃の温度における強度および弾性率を保証するため
には、６００℃にさらされても上述した微細な析出物は
安定して微細なままの状態で存在していなければならな
い。そのためには、あらかじめ６００℃以上の温度で焼
き戻し処理を行い、焼串で固溶させたＣｒ、 Ｍｏ、
Ｎｂ、■等を微細な析出物として析出させておく必要が
ある。しかし、Ａｃ＋変態点を超える温度で焼き戻し処
理するとα−Ｔ変態を生じ、新しく形成されたγ相中に
前記の微細な析出物が再固溶し、高温域での強度あるい
は弾性率を上昇させる効果が消失する。従って、焼き戻
しは、６００℃以上＾ｃ、変態点以下の温度域で行う必
要がある。
００℃の温度における強度および弾性率を保証するため
には、６００℃にさらされても上述した微細な析出物は
安定して微細なままの状態で存在していなければならな
い。そのためには、あらかじめ６００℃以上の温度で焼
き戻し処理を行い、焼串で固溶させたＣｒ、 Ｍｏ、
Ｎｂ、■等を微細な析出物として析出させておく必要が
ある。しかし、Ａｃ＋変態点を超える温度で焼き戻し処
理するとα−Ｔ変態を生じ、新しく形成されたγ相中に
前記の微細な析出物が再固溶し、高温域での強度あるい
は弾性率を上昇させる効果が消失する。従って、焼き戻
しは、６００℃以上＾ｃ、変態点以下の温度域で行う必
要がある。
以上の製造方法は、熱間加工後に焼串および焼戻しの両
工程を採用したものである。この方法による場合は、熱
間加工後の冷却条件や巻取り温度などには特に制約はな
い。
工程を採用したものである。この方法による場合は、熱
間加工後の冷却条件や巻取り温度などには特に制約はな
い。
焼串および焼戻しの両工程を採用する上記の方法に代え
て、下記に述べる方法でも同様の鋼材を製造することが
できる。
て、下記に述べる方法でも同様の鋼材を製造することが
できる。
即ち、素材鋼を前記と同じ温度域で加熱後、下記０式で
示すＡｒ３変態点以上の温度域で熱間加工を終了し、熱
間加工後直ちに６００℃以下の温度まで空冷以上の冷却
速度で冷却し、前記と同じ条件で焼き戻しする方法、も
しくは、同じく■式で示すＡｒ３変態点以上の温度域で
熱間加工を終了し、熱間加工後直ちに６００℃以上の温
度からコイルに巻取る方法である。
示すＡｒ３変態点以上の温度域で熱間加工を終了し、熱
間加工後直ちに６００℃以下の温度まで空冷以上の冷却
速度で冷却し、前記と同じ条件で焼き戻しする方法、も
しくは、同じく■式で示すＡｒ３変態点以上の温度域で
熱間加工を終了し、熱間加工後直ちに６００℃以上の温
度からコイルに巻取る方法である。
Ａｒ１（℃）−９１０３１０Ｃ８０Ｍｎ−２０Ｃｕ
５５Ｎｉ→−０，３５（ｔ−８） ・・・・・■
この製造方法において、熱間加工、冷却、巻取りの各条
件を上記のように限定する理由は、次の通りである。
５５Ｎｉ→−０，３５（ｔ−８） ・・・・・■
この製造方法において、熱間加工、冷却、巻取りの各条
件を上記のように限定する理由は、次の通りである。
〔熱間仕上温度： Ａｃ３変態点以上〕熱間圧延をＡｃ
３変態点未満の温度域で行うということば、フェライト
が生成した温度域でも圧延することを意味している。こ
のような場合は、圧延集合組織が形成され圧延異方性が
著しくなり、圧延方向と圧延方向に直角な方向の機械的
性質に差を生じる。さらに、圧延材の板面に平行にフェ
ライトの脆化面である（１００）面が形成されることに
なり、板面に垂直方向の機械的性質も劣化することにな
る。建築用の構造部材として使用される場合、単に圧延
方向のみが機械的性質に優れていれば良いのではなく、
機械的性質に異方性のないものが好ましい。
３変態点未満の温度域で行うということば、フェライト
が生成した温度域でも圧延することを意味している。こ
のような場合は、圧延集合組織が形成され圧延異方性が
著しくなり、圧延方向と圧延方向に直角な方向の機械的
性質に差を生じる。さらに、圧延材の板面に平行にフェ
ライトの脆化面である（１００）面が形成されることに
なり、板面に垂直方向の機械的性質も劣化することにな
る。建築用の構造部材として使用される場合、単に圧延
方向のみが機械的性質に優れていれば良いのではなく、
機械的性質に異方性のないものが好ましい。
熱間圧延を前記０式で示ずＡｃ＋変態点以上の温度域で
終えれば、上記のような問題が生しないので、仕上温度
をＡｃ３変態点以上とした。
終えれば、上記のような問題が生しないので、仕上温度
をＡｃ３変態点以上とした。
〔圧延後の冷却条件：空冷以上の冷却速度で６００℃以
下まで冷却〕 これは、コイルに巻取らない鋼材（厚鋼板、ロールＨ型
＃＠）を製造する場合の条件である。
下まで冷却〕 これは、コイルに巻取らない鋼材（厚鋼板、ロールＨ型
＃＠）を製造する場合の条件である。
圧延後の冷却速度及び冷却停止温度の制御は、得られる
組織の細粒化や高温における強度、弾性率の向上に寄与
する元素の固溶量の確保に重要な影響を及ぼすので、冷
却速度及び冷却停止温度は重要な意味をもつ。
組織の細粒化や高温における強度、弾性率の向上に寄与
する元素の固溶量の確保に重要な影響を及ぼすので、冷
却速度及び冷却停止温度は重要な意味をもつ。
即ち、空冷以上の冷却速度でかつ６００”Ｃ以下まで強
制的に冷却しなければ、得られる組織の細粒化は達成で
きず靭性の低下は避けられない。また、高温における強
度および弾性率を向上させるＣｒ、Ｍｏ、 Ｎｂ、■の
固溶量を確保することができず、弓き続いて行う６００
℃以上Ａｃ＋変態点以下の温度での焼き戻し処理時に微
細な析出物を形成することができないため、高温域の強
度および弾性率を向上させることができない。
制的に冷却しなければ、得られる組織の細粒化は達成で
きず靭性の低下は避けられない。また、高温における強
度および弾性率を向上させるＣｒ、Ｍｏ、 Ｎｂ、■の
固溶量を確保することができず、弓き続いて行う６００
℃以上Ａｃ＋変態点以下の温度での焼き戻し処理時に微
細な析出物を形成することができないため、高温域の強
度および弾性率を向上させることができない。
なお、この冷却は圧延ラインでの水冷で行うのがよい。
この処理の後は、先に述べた６００℃以上Ａｃ＋変態点
以下の温度域で焼き戻しを行う。
以下の温度域で焼き戻しを行う。
〔巻取り温度： ６００℃以上〕
Ａｃ、変態点以上の温度域で熱間加工を終えた後、ホッ
トコイルに巻取る場合には６００℃以上の温度で巻取っ
て徐冷することか重要である。
トコイルに巻取る場合には６００℃以上の温度で巻取っ
て徐冷することか重要である。
６００℃以上の温度で巻取り徐冷すれば、高温域におけ
る強度、弾性率向上に効果をもつＣｒ、 Ｍｏ、Ｎｂ、
■の微細な析出物を形成することができる。
る強度、弾性率向上に効果をもつＣｒ、 Ｍｏ、Ｎｂ、
■の微細な析出物を形成することができる。
６００℃未満の温度で巻取って徐冷しても微細な析出物
は形成するが、６００℃未満の温度で形成された析出物
は６００℃以上の温度域にさらされると粗大化する傾向
が強く、この温度域での転位の移動を止めることができ
ないので、強度上昇あるいは弾性率の向上効果が得られ
ない。そのために巻取り温度は６００℃以上とした。
は形成するが、６００℃未満の温度で形成された析出物
は６００℃以上の温度域にさらされると粗大化する傾向
が強く、この温度域での転位の移動を止めることができ
ないので、強度上昇あるいは弾性率の向上効果が得られ
ない。そのために巻取り温度は６００℃以上とした。
巻取りの後は、特に焼き戻しを行う必要はない。
以下、実施例により本発明を更に説明する。
（実施例）
第１表に示す化学組成の鋼を溶製し、３００ ｍｍ厚の
鋳片とした後、第２表に示す条件で熱間加工および熱処
理を行い、厚鋼板もしくはホントコイルを製造した。
鋳片とした後、第２表に示す条件で熱間加工および熱処
理を行い、厚鋼板もしくはホントコイルを製造した。
このようにして製造した厚鋼板およびホットコイルから
試験片を採取し、室温および６００℃での強度（ＹＳ
、 ＴＳ）、靭性（ｖＥｏ）、弾性率（Ｅ）を調査した
。さらに、溶接性を調べるためＹ開先拘束割れ試験を実
施した。これらの結果を同じく第２表に示す。
試験片を採取し、室温および６００℃での強度（ＹＳ
、 ＴＳ）、靭性（ｖＥｏ）、弾性率（Ｅ）を調査した
。さらに、溶接性を調べるためＹ開先拘束割れ試験を実
施した。これらの結果を同じく第２表に示す。
弾性率は熱間共振型弾性率測定装置を用いて測定した。
これは試験片を振動させ、固有振動数を求めて次式から
弾性率を測定するものである。
弾性率を測定するものである。
ｆ ＝ （１／２） Ｘｌ、／ ａ −Ｅ／ ｐここで
、ａ−試験片長さ（Ｃ冑〕、ρ−試験片見かけ密度、ｆ
−固有振動数（Ｓ−’）、Ｅ−弾性率（Ｋｇｆ／ｍｍ２
）、を意味する。
、ａ−試験片長さ（Ｃ冑〕、ρ−試験片見かけ密度、ｆ
−固有振動数（Ｓ−’）、Ｅ−弾性率（Ｋｇｆ／ｍｍ２
）、を意味する。
Ｙ開先拘束割れ試験は、各鋼板より斜めＹ開先拘束割れ
試験片（板厚２５ｍｍ ）を採取し、入熱量：１７ＫＪ
／ｃｍで手溶接（電流１７０Ａ、電圧２５Ｖ、速度１５
ｃｍ／＋ｍｔｎ、 ） Ｌ、「表面割れ」および「ルー
ト割れ」の有無を調べた。このときの判定基準は、予熱
無しでもこのような割れが発生しなかったものを○、予
熱温度を１００℃以上としなければ割れ発生を抑えるこ
とができなかったものを×とした。
試験片（板厚２５ｍｍ ）を採取し、入熱量：１７ＫＪ
／ｃｍで手溶接（電流１７０Ａ、電圧２５Ｖ、速度１５
ｃｍ／＋ｍｔｎ、 ） Ｌ、「表面割れ」および「ルー
ト割れ」の有無を調べた。このときの判定基準は、予熱
無しでもこのような割れが発生しなかったものを○、予
熱温度を１００℃以上としなければ割れ発生を抑えるこ
とができなかったものを×とした。
なお、試験片の板厚については実施例の値と異なるが溶
接時の割れ性を評価する場合、鋼の成分で概ね評価する
ことができるため、本検討では板厚を２５ｍｍに揃えて
実施した。
接時の割れ性を評価する場合、鋼の成分で概ね評価する
ことができるため、本検討では板厚を２５ｍｍに揃えて
実施した。
第１表中に「本発明鋼」と記したのは、組成が本発明で
定める範囲内であって、適切な製造条件により６００℃
での弾性率が１５０００ｈｆ／ｍｍ”以上となり得るも
のである。
定める範囲内であって、適切な製造条件により６００℃
での弾性率が１５０００ｈｆ／ｍｍ”以上となり得るも
のである。
（以下、余白）
第２表において、試験番号１〜４および試験番号１４〜
２０は本発明例である。本発明例のものは室温および６
００ ℃での機械的性質はともに本発明が目標とする性
能を満たし、且つ溶接割れも発生していない。
２０は本発明例である。本発明例のものは室温および６
００ ℃での機械的性質はともに本発明が目標とする性
能を満たし、且つ溶接割れも発生していない。
これに対して、比較例の試験番月５〜８および試験番号
２５〜２８は、製造条件が本発明で規定する範囲外のも
のであり、試験番号９〜１２および試験番号２１〜２４
は、素材の網が本発明で規定する範囲外のものである。
２５〜２８は、製造条件が本発明で規定する範囲外のも
のであり、試験番号９〜１２および試験番号２１〜２４
は、素材の網が本発明で規定する範囲外のものである。
この場合、室温における機械的性質、６００℃における
機械的性質および弾性率の少なくとも一つが、本発明で
目標とする性能を満たしていない。さらには、試験番号
９および試験番号１１のものは、溶接時に】００℃以上
の温度に予熱しないと割れを防止することができない。
機械的性質および弾性率の少なくとも一つが、本発明で
目標とする性能を満たしていない。さらには、試験番号
９および試験番号１１のものは、溶接時に】００℃以上
の温度に予熱しないと割れを防止することができない。
試験番号１３および試験番号２９は、従来鋼（５５４１
，５Ｍ５０）を用いて従来の方法で製造したものである
。
，５Ｍ５０）を用いて従来の方法で製造したものである
。
常温における特性には問題がないが、６００℃における
機械的性質および弾性率のいずれもが、本発明で目標と
する性能を満たしていない。
機械的性質および弾性率のいずれもが、本発明で目標と
する性能を満たしていない。
Ｉ
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明の鉄骨建築用鋼材は、火災
時において鋼材の温度が」二昇しても、強度および弾性
率の低下が少ない。従って、耐火物の被覆を軽減もしく
は省略して使用することができる。また、本発明の製造
方法に従えば、このような鋼材を安定して製造すること
ができる。
時において鋼材の温度が」二昇しても、強度および弾性
率の低下が少ない。従って、耐火物の被覆を軽減もしく
は省略して使用することができる。また、本発明の製造
方法に従えば、このような鋼材を安定して製造すること
ができる。
Claims (5)
- （１）重量％で、 Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：０．０５〜０．９０
％、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、Ｐ：０．００５〜０
．０５０％、Ｃｒ：０．１０〜２．００％、Ｍｏ：０．
０５〜０．７０％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１
０％、 を含有し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、かつ
下記［１］式で示すＰ＿Ｃ＿Ｍが０．３０％以下であり
、６００℃における弾性率が１５０００Ｋｇｆ／ｍｍ＾
２以上であることを特徴とする高温での弾性率低下の少
ない鉄骨建築用鋼材。 Ｐ＿Ｃ＿Ｍ（％）＝Ｃ＋（１／３０）Ｓｉ＋（１／２０
）Ｍｎ＋（１／２０）Ｃｕ＋（１／６０）Ｎｉ＋（１／
２０）Ｃｒ＋（１／１５）Ｍｏ＋（１／１０）Ｖ＋５Ｂ
・・・・・［１］ ここで、式中の元素はその含有量（重量％）を表す。 - （２）重量％で、 Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：０．０５〜０．９０
％、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、Ｐ：０．００５〜０
．０５０％、Ｃｒ：０．１０〜２．００％、Ｍｏ：０．
０５〜０．７０％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１
０％、 を含有し、更に、０．００５〜０．０８０％のＮｂ、０
．００５〜０．１５％のＶ、０．１０〜０．５０％のＣ
ｕ、０．１０〜０．５０％のＮｉ、０．００５〜０．０
６％のＴｉ、０．０００１５〜０．００３０％のＢの中
から選ばれた１種以上を含有し、残部はＦｅ及び不可避
不純物からなり、かつ前記［１］式で示すＰ＿Ｃ＿Ｍが
０．３０％以下であり、６００℃における弾性率が１５
０００Ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上であることを特徴とする高
温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用鋼材。 - （３）重量％で、 Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：０．０５〜０．９０
％、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、Ｐ：０．００５〜０
．０５０％、Ｃｒ：０．１０〜２．００％、Ｍｏ：０．
０５〜０．７０％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１
０％、 を含有し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、かつ
前記［１］式で示すＰ＿Ｃ＿Ｍが０．３０％以下である
鋼、または、上記組成に加えてさらに０．００５〜０．
０８０％のＮｂ、０．００５〜０．１５％のＶ、０．１
０〜０．５０％のＣｕ、０．１０〜０．５０％のＮｉ、
０．００５〜０．０６％のＴｉ、０．０００１５〜０．
００３０％のＢの中から選ばれた１種以上を含有し、残
部はＦｅ及び不可避不純物からなり、かつ前記［１］式
で示すＰ＿Ｃ＿Ｍが０．３０％以下である鋼を、１００
０℃以上１２５０℃以下の温度域で加熱後熱間加工し、
次いで、Ａｃ＿３変態点以上１０００℃以下の温度域に
加熱後空冷して焼準し、６００℃以上Ａｃ＿１変態点以
下の温度域で焼き戻すことを特徴とする高温での弾性率
低下の少ない鉄骨建築用鋼材の製造方法。 - （４）特許請求の範囲第３項記載の鋼を、１０００℃以
上１２５０℃以下の温度域で加熱後、下記［２］式で示
すＡｒ＿３変態点以上の温度域で熱間加工を終了し、熱
間加工後直ちに６００℃以下の温度まで空冷以上の冷却
速度で冷却し、６００℃以上Ａｃ＿１変態点以下の温度
域で焼き戻すことを特徴とする高温での弾性率低下の少
ない鉄骨建築用鋼材の製造方法。 Ａｒ＿３（℃）＝９１０−３１０Ｃ−８０Ｍｎ−２０Ｃ
ｕ−５５Ｎｉ＋０．３５（ｔ−８）・・・・［２］ ここで、式中の元素はその含有量（重量％）を表し、ｔ
は板厚（ｍｍ）である。 - （５）特許請求の範囲第３項記載の鋼を、１０００℃以
上１２５０℃以下の温度域で加熱後、前記［２］式で示
すＡｒ＿３変態点以上の温度域で熱間加工を終了し、熱
間加工後直ちに６００℃以上の温度からコイルに巻取る
ことを特徴とする高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築
用鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077614A JPH0739608B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077614A JPH0739608B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用鋼材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02254133A true JPH02254133A (ja) | 1990-10-12 |
| JPH0739608B2 JPH0739608B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=13638792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1077614A Expired - Fee Related JPH0739608B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 高温での弾性率低下の少ない鉄骨建築用鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739608B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH036322A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Nippon Steel Corp | ６００°ｃにおける耐火性の優れた建築用低降伏比鋼材及びその製造方法並びにその鋼材を用いた建築用鋼材料 |
| JPH05112822A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-05-07 | Kobe Steel Ltd | 低降伏比の建築構造用４００Ｎ／ｍｍ２級耐火鋼材の製造法 |
| US7037388B2 (en) * | 1998-09-30 | 2006-05-02 | Kobe Steel, Ltd. | Steel plate for paint use and manufacturing method thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103938104B (zh) * | 2014-05-12 | 2016-08-17 | 武汉钢铁(集团)公司 | 疲劳强度≥560MPa的海洋钻井平台用钢及生产方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5623223A (en) * | 1979-07-31 | 1981-03-05 | Nippon Steel Corp | Production of high-young's modulus steel material |
| JPS61104056A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-22 | Kobe Steel Ltd | 耐溶接割れ性、耐エロ−ジヨン性及び耐クリ−プ特性にすぐれる高強度高靭性低炭素Ｃｒ−Ｍｏ鋼板 |
| JPH02163341A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-22 | Nippon Steel Corp | 耐火強度の優れた建築構造用鋼材およびその製造方法 |
| JPH02170943A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-07-02 | Nkk Corp | 建築用耐火鋼材 |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP1077614A patent/JPH0739608B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0579744B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1993-11-04 | Nippon Steel Corp | |
| JPH05112822A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-05-07 | Kobe Steel Ltd | 低降伏比の建築構造用４００Ｎ／ｍｍ２級耐火鋼材の製造法 |
| US7037388B2 (en) * | 1998-09-30 | 2006-05-02 | Kobe Steel, Ltd. | Steel plate for paint use and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0739608B2 (ja) | 1995-05-01 |
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