JPH04173922A - 降伏伸びの大きい高強度鉄筋用鋼の製造方法 - Google Patents
降伏伸びの大きい高強度鉄筋用鋼の製造方法Info
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、降伏強度にして７０ ｋｇｆ／ｍｍ２以上の
高強度を有し、且つ降伏伸びも２０％以上を有する鉄筋
用鋼を製造する為の方法に関するものである。
高強度を有し、且つ降伏伸びも２０％以上を有する鉄筋
用鋼を製造する為の方法に関するものである。
［従来の技術］
近年、超高層ビルの建設には、鉄骨を利用しない鉄筋コ
ンクリート構造が採用されっつぁ“る。特に高層ビルで
は部材の軽量化が必要不可欠の要素であり、使用される
鉄筋に対してますます高強度化が求められている。
ンクリート構造が採用されっつぁ“る。特に高層ビルで
は部材の軽量化が必要不可欠の要素であり、使用される
鉄筋に対してますます高強度化が求められている。
鉄筋コンクリートに用いる棒鋼は、現在ＪＩＳＧ ３１
１２に規定されており、炭素鋼やマンガン鋼を熱間圧延
したもので、その強度規格の最大は５Ｄ５０で降伏強度
が５０〜６４ ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲であり、６５ ｋ
ｇｆ／ｍａ＋’以上のものはない。また制御圧延法を用
いてフェライト結晶粒度を細かくし、強度を高め降伏伸
びを大きくした鋼材の製法も提案されているが（例えば
特開昭５８−８７２２２号）、これでも降伏強度は６５
ｋｇｆ／ｍｍ２以下である。
１２に規定されており、炭素鋼やマンガン鋼を熱間圧延
したもので、その強度規格の最大は５Ｄ５０で降伏強度
が５０〜６４ ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲であり、６５ ｋ
ｇｆ／ｍａ＋’以上のものはない。また制御圧延法を用
いてフェライト結晶粒度を細かくし、強度を高め降伏伸
びを大きくした鋼材の製法も提案されているが（例えば
特開昭５８−８７２２２号）、これでも降伏強度は６５
ｋｇｆ／ｍｍ２以下である。
［発明が解決しようとする課題］
従来の鉄筋用鋼で降伏強度を６５ ｋｇｆ／ｍｍ２以上
に高める為には、鋼材成分の内強度を高めるＣやＭｎ等
の添加量を増加させる方法がある。しかしながら、この
様な成分のみの改善では、通常の鋼材熱間圧延およびそ
れに続く冷却工程において、鋼材の焼き入れ性が大きく
なり過ぎ、通常のフェライト＋パーライト組織ではなく
、ベイナイトやマルテンサイトが混在した組織となり、
鉄筋用鋼に必要な大きな降伏伸びが得られない。また鋼
材成分の添加量を少なくし焼き入れ等の熱処理によって
強度向上を図る方法もあるが、この様な方法を採用して
も鋼材組織がフェライト＋パーライト混合相とは異なっ
たものとなり、高い降伏強度が得られず、或は仮に降伏
強度は高くなっても大きな降伏伸びは得られない。
に高める為には、鋼材成分の内強度を高めるＣやＭｎ等
の添加量を増加させる方法がある。しかしながら、この
様な成分のみの改善では、通常の鋼材熱間圧延およびそ
れに続く冷却工程において、鋼材の焼き入れ性が大きく
なり過ぎ、通常のフェライト＋パーライト組織ではなく
、ベイナイトやマルテンサイトが混在した組織となり、
鉄筋用鋼に必要な大きな降伏伸びが得られない。また鋼
材成分の添加量を少なくし焼き入れ等の熱処理によって
強度向上を図る方法もあるが、この様な方法を採用して
も鋼材組織がフェライト＋パーライト混合相とは異なっ
たものとなり、高い降伏強度が得られず、或は仮に降伏
強度は高くなっても大きな降伏伸びは得られない。
本発明はこうした状況のもとになされたものであフて、
その目的は、高強度を有し且つ降伏伸びも大きく、高層
ビル用鉄筋として最適な鉄筋鋼の製造方法を提供するこ
とにある。
その目的は、高強度を有し且つ降伏伸びも大きく、高層
ビル用鉄筋として最適な鉄筋鋼の製造方法を提供するこ
とにある。
［課題を解決する為の手段］
上記目的を達成し得た本発明とは、
Ｃ・０．２５〜０．４％
Ｓ ｉ ： ０．５ 〜２ ％Ｍｎ：ｌ 〜
２ ％ Ｎ ｂ ： ０．０１〜０．１ ％Ｖ ：
０．１ 〜０，３ ％ Ｂ ： ０．０００５〜０．０１％ Ｔ ｉ ： ０．０１〜０．１ ％Ａｌ：０．１％
以下 を含む鋼片に対して、粗圧延に続く中間および仕上げ圧
延において９００を以下の温度で且つ６０％以上の減面
率で圧延を行なう点に要旨を有する降伏伸びの大きい高
強度鉄筋用鋼の製造方法である。また成分組成として、
Ｃｒを１％以下含有させることも有効であり、これによ
って強度および靭性を高めることができる。
２ ％ Ｎ ｂ ： ０．０１〜０．１ ％Ｖ ：
０．１ 〜０，３ ％ Ｂ ： ０．０００５〜０．０１％ Ｔ ｉ ： ０．０１〜０．１ ％Ａｌ：０．１％
以下 を含む鋼片に対して、粗圧延に続く中間および仕上げ圧
延において９００を以下の温度で且つ６０％以上の減面
率で圧延を行なう点に要旨を有する降伏伸びの大きい高
強度鉄筋用鋼の製造方法である。また成分組成として、
Ｃｒを１％以下含有させることも有効であり、これによ
って強度および靭性を高めることができる。
［作用］
高強度鉄筋用鋼に必要な機械的性質は、５Ｄ７０クラス
を例にすると、降伏強度ニアｏ〜７７ｋｇｆ／ｍｍ２、
引張強さ： ９０ ｋｇｆ／ｍｍ’以上、降伏歪量＝１
％以上、降伏伸び：１５％以上が必要と考えられている
。この様に、高強度鉄筋用鋼に対しては、高い降伏強度
と大きな降伏伸びが必要と考えられる。
を例にすると、降伏強度ニアｏ〜７７ｋｇｆ／ｍｍ２、
引張強さ： ９０ ｋｇｆ／ｍｍ’以上、降伏歪量＝１
％以上、降伏伸び：１５％以上が必要と考えられている
。この様に、高強度鉄筋用鋼に対しては、高い降伏強度
と大きな降伏伸びが必要と考えられる。
本発明者らは、上記の様な機械的性質を満足させる為の
条件として、成分組成および製造条件の双方から検討を
加えた。
条件として、成分組成および製造条件の双方から検討を
加えた。
まず本発明者らは、上記機械的性質を満足させる為には
、降伏歪の条件からフェライト＋パーライト組織にする
ことが基本的に必要であると考えた。但し、上記機械的
性質をフェライト＋パーライト組織で全て満足させるこ
とは、通常の条件だけでは不可能であり、下記の条件を
考慮する必要があった。
、降伏歪の条件からフェライト＋パーライト組織にする
ことが基本的に必要であると考えた。但し、上記機械的
性質をフェライト＋パーライト組織で全て満足させるこ
とは、通常の条件だけでは不可能であり、下記の条件を
考慮する必要があった。
まず成分組成の条件として、下記（１）〜（５）の点を
考慮する必要がある。
考慮する必要がある。
（１）Ｃを多くし過ぎると、フェライト分率が少なくな
り、降伏歪量が減少する。
り、降伏歪量が減少する。
（２）Ｃ，Ｍｎ、Ｃｒ等の焼入れ性向上元素を多くし過
ぎるとフェライト＋パーライト組織にならない。
ぎるとフェライト＋パーライト組織にならない。
（３）Ｎｂ添加のもとて制御圧延を行なうと、フェライ
ト結晶粒は微細化して高降伏歪に対しては有利であるが
、反面変態前のオーステナイト粒微細化により焼き入れ
性が悪くなり、強度向上に対して不利である。
ト結晶粒は微細化して高降伏歪に対しては有利であるが
、反面変態前のオーステナイト粒微細化により焼き入れ
性が悪くなり、強度向上に対して不利である。
（４）■は析出強化により強度向上に寄与するが、添加
しすぎると延性・靭性を劣化させる。
しすぎると延性・靭性を劣化させる。
（５）Ｓｔはフェライト強化で強度向上が期待でき、フ
ェライト＋パーライト組織では降伏歪量に対しても悪影
響を与えない。従ってＳｉはできるだけ積極的に利用す
べき元素である。但し、過度の添加は靭性に対して悪影
響を与える。
ェライト＋パーライト組織では降伏歪量に対しても悪影
響を与えない。従ってＳｉはできるだけ積極的に利用す
べき元素である。但し、過度の添加は靭性に対して悪影
響を与える。
次に、製造条件特に圧延条件については、フェライト粒
度を微細化する条件を選定する必要がある。このための
方法は、Ｎｂ添加鋼においては下記の（１） 、 （２
）の２通りの方法が考えられた。
度を微細化する条件を選定する必要がある。このための
方法は、Ｎｂ添加鋼においては下記の（１） 、 （２
）の２通りの方法が考えられた。
（１）圧延前加熱温度を１２００℃程度以上に高温加熱
し、Ｎｂを鋼中に固溶させ、再結晶温度以上で圧延を施
して再結晶オーステナイト粒度を細粒化し、更に未再結
晶域圧延で変形帯を導入してフェライト核生成サイトを
増大する方法（例えば特開昭５８−８７２２２号）。
し、Ｎｂを鋼中に固溶させ、再結晶温度以上で圧延を施
して再結晶オーステナイト粒度を細粒化し、更に未再結
晶域圧延で変形帯を導入してフェライト核生成サイトを
増大する方法（例えば特開昭５８−８７２２２号）。
（２）加熱温度をあまり高温にしないが、低温での圧下
率を大きくすることによってオーステナイト再結晶粒を
細粒化する方法であり、この方法においてＮｂの添加は
再結晶粒の粗大化防止に役立つ。
率を大きくすることによってオーステナイト再結晶粒を
細粒化する方法であり、この方法においてＮｂの添加は
再結晶粒の粗大化防止に役立つ。
上記各条件を総合的に検討した結果、降伏歪量を増大さ
せる手段として、Ｎｂ添加のもとて低温高圧下圧延とＳ
ｉの添加を行なう一方、強度向上の手段として、Ｍｎ、
Ｖ、Ｂ （およびＣｒ）を添加し、これらを適切に組み
合わせれば、希望する機械的性質が得られることを見出
し、本発明を完成した。
せる手段として、Ｎｂ添加のもとて低温高圧下圧延とＳ
ｉの添加を行なう一方、強度向上の手段として、Ｍｎ、
Ｖ、Ｂ （およびＣｒ）を添加し、これらを適切に組み
合わせれば、希望する機械的性質が得られることを見出
し、本発明を完成した。
本発明に係る鉄筋用鋼における成分組成の限定理由は下
記の如くである。
記の如くである。
Ｃ： ０．２５〜０．４％
Ｃは強度付与元素として必要であり、降伏強度７０ ｋ
ｇｆ／ｍｍ２以上といフた高強度を確保するにはＣ量が
０．２５％以上の中炭素鋼を使用することが必要である
。しかしＣ量が多過ぎると、降伏伸びが少なくなり、高
強度鉄筋としての建造物設計上昇□求される値が得られ
なくなるので０．４％以下に抑える必要がある。
ｇｆ／ｍｍ２以上といフた高強度を確保するにはＣ量が
０．２５％以上の中炭素鋼を使用することが必要である
。しかしＣ量が多過ぎると、降伏伸びが少なくなり、高
強度鉄筋としての建造物設計上昇□求される値が得られ
なくなるので０．４％以下に抑える必要がある。
Ｓ ｉ ： ０．５〜２％
Ｓｉは強度を高めるとともに降伏伸びを小さくしない元
素であり、０．５％未満では強度上昇効果が少なく、２
％を超えると靭性を著しく損なう。
素であり、０．５％未満では強度上昇効果が少なく、２
％を超えると靭性を著しく損なう。
Ｍｎ ： １ 〜２％
Ｍｎは固溶強化元素であるとともにオーステナイト域拡
大元素であり、制御圧延法を実施した場合フェライトお
よびパーライト変態温度を低下せしめる。その結果とし
て強度−靭性バランスが改善できる。このため１％以上
の添加が必要であるが、２％を越えて含有させると圧延
冷却過程においてベイナイトやマルテンサイト組織を生
成することがある。
大元素であり、制御圧延法を実施した場合フェライトお
よびパーライト変態温度を低下せしめる。その結果とし
て強度−靭性バランスが改善できる。このため１％以上
の添加が必要であるが、２％を越えて含有させると圧延
冷却過程においてベイナイトやマルテンサイト組織を生
成することがある。
Ｎ ｂ ： ０．０１〜０．１％
Ｎｂは上述の機構によりフェライト＋パーライト組織微
細化に有効であり、降伏伸びを改善出来る。このために
は０．０１％を越えて含有させる必要があるが、０．１
％を越えて含有させてもそれ以上の微細化効果が期待さ
れない。
細化に有効であり、降伏伸びを改善出来る。このために
は０．０１％を越えて含有させる必要があるが、０．１
％を越えて含有させてもそれ以上の微細化効果が期待さ
れない。
Ｖ ： ０．１〜０．３％
上記Ｃ含有範囲においてのフェライト＋パーライト組織
では高強度を達成出来ないため、■は析出強化元素とし
て必須であり、０．１％未満ではその効果が少なく、０
．３％を越えて含有させると強度上昇は大きいが、降伏
伸びの減少量が大きくなりすぎる。
では高強度を達成出来ないため、■は析出強化元素とし
て必須であり、０．１％未満ではその効果が少なく、０
．３％を越えて含有させると強度上昇は大きいが、降伏
伸びの減少量が大きくなりすぎる。
Ｂ ： ０．０００５〜０．０１％
Ｂはオーステナイトからフェライト生成を遅らせる焼き
入れ性向上元素であり、Ｓｉを含有したことによるフェ
ライト生成促進を遅らせ強度上昇に寄与する。０．００
０５％未満では上記効果がなく、一方０．Ｏ１％を越え
て含有させても焼き入れ性向上効果は飽和する。
入れ性向上元素であり、Ｓｉを含有したことによるフェ
ライト生成促進を遅らせ強度上昇に寄与する。０．００
０５％未満では上記効果がなく、一方０．Ｏ１％を越え
て含有させても焼き入れ性向上効果は飽和する。
Ｔｉ：０．０１〜０．１％
ＴｉはＢの焼き入れ性向上効果に有害な固溶ＮをＴｉＮ
化合物として固定する効果があり、Ｂの焼き入れ性を向
上させるために必要である。その為には０．０１％以上
の添加が必要であるが、０．１％を越えるとＴｉＮ析出
物が大きな介在物となり靭性に悪影響がある。
化合物として固定する効果があり、Ｂの焼き入れ性を向
上させるために必要である。その為には０．０１％以上
の添加が必要であるが、０．１％を越えるとＴｉＮ析出
物が大きな介在物となり靭性に悪影響がある。
Ａｌ：０．１％以下
脱酸成分として添加されるが、多過ぎると加工性が劣化
するので、０．１％以下に抑えるべきである。
するので、０．１％以下に抑えるべきである。
また本発明では上記成分の他、Ｃｒ添加は強度および靭
性を高めるのに効果的であるが、１％を越えると圧延冷
却過程においてベイナイトやマルテンサイト組織を生成
させることがあるので１％以下に抑えるべきである。
性を高めるのに効果的であるが、１％を越えると圧延冷
却過程においてベイナイトやマルテンサイト組織を生成
させることがあるので１％以下に抑えるべきである。
本発明における圧延条件に関して、粗圧延に続く中間お
よび仕上げ圧延において、９００℃以下の圧延温度で且
つ６０％以上の減面率で圧延を施すことによりＮｂ含有
の効果が効果的に発揮され、その結果として微細なフェ
ライト＋パーライト組織が得られる。
よび仕上げ圧延において、９００℃以下の圧延温度で且
つ６０％以上の減面率で圧延を施すことによりＮｂ含有
の効果が効果的に発揮され、その結果として微細なフェ
ライト＋パーライト組織が得られる。
本発明では、前記化学成分によりフェライト＋パーライ
ト組織での強度上昇を図ると共に、上述の圧延条件を組
み合わせることにより微細結晶粒を生成せしめ、降伏伸
びを確保するものである。
ト組織での強度上昇を図ると共に、上述の圧延条件を組
み合わせることにより微細結晶粒を生成せしめ、降伏伸
びを確保するものである。
以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。
［実施例コ
下記第１表に示す成分組成の鋼につしＡで、第２表に示
す製造条件で鉄筋用鋼を製造した。尚製造ニ当たっては
、１１５角ビレツトを用し１て粗圧延−中間圧延−仕上
げ圧延を実施した。
す製造条件で鉄筋用鋼を製造した。尚製造ニ当たっては
、１１５角ビレツトを用し１て粗圧延−中間圧延−仕上
げ圧延を実施した。
得られた鉄筋用鋼の機械的性質を第３表に示す。尚機械
的性質の測定は、ＪＩＳ Ａ号試験片を用いて行なった
。
的性質の測定は、ＪＩＳ Ａ号試験片を用いて行なった
。
第３表から明らかなように、本発明方法による鉄筋用鋼
は、いずれも降伏強度が７０ ｋｇｆ／ｍｍ’以上で降
伏歪が１％以上ある高強度高延性を有しているのが分か
る。
は、いずれも降伏強度が７０ ｋｇｆ／ｍｍ’以上で降
伏歪が１％以上ある高強度高延性を有しているのが分か
る。
第１表
第２表
第３表
傘） ＧＬ−５０ｍｍ
［発明の効果］
本発明は以上の様に構成されており、成分組成および製
造条件の双方を巧みに調整することによって、高強度を
有し且つ降伏伸びも犬包く、高層ビルの鉄筋として最適
な鉄筋用鋼を製造することができた。
造条件の双方を巧みに調整することによって、高強度を
有し且つ降伏伸びも犬包く、高層ビルの鉄筋として最適
な鉄筋用鋼を製造することができた。
Claims (2)
- （１）Ｃ：０．２５〜０．４％ （重量％の意味、以下同じ） Ｓｉ：０．５〜２％ Ｍｎ：１〜２％ Ｎｂ：０．０１〜０．１％ Ｖ：０．１〜０．３％ Ｂ：０．０００５〜０．０１％ Ｔｉ：０．０１〜０．１％ Ａｌ：０．１％以下 を含む鋼片に対して、粗圧延に続く中間および仕上げ圧
延において９００℃以下の温度で且つ６０％以上の減面
率で圧延を行なうことを特徴とする降伏伸びの大きい高
強度鉄筋用鋼の製造方法。 - （２）Ｃ：０．２５〜０．４％ Ｓｉ：０．５〜２％ Ｍｎ：１〜２％ Ｎｂ：０．０１〜０．１％ Ｖ：０．１〜０．３％ Ｂ：０．０００５〜０．０１％ Ｔｉ：０．０１〜０．１％ Ａｌ：０．１％以下 Ｃｒ：１％以下 を含む鋼片に対して、粗圧延に続く中間および仕上げ圧
延において９００℃以下の温度で且つ６０％以上の減面
率で圧延を行なうことを特徴とする降伏伸びの大きい高
強度鉄筋用鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29813790A JPH0726152B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 降伏伸びの大きい高強度鉄筋用鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29813790A JPH0726152B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 降伏伸びの大きい高強度鉄筋用鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04173922A true JPH04173922A (ja) | 1992-06-22 |
| JPH0726152B2 JPH0726152B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=17855666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29813790A Expired - Fee Related JPH0726152B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 降伏伸びの大きい高強度鉄筋用鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726152B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150034799A (ko) | 2012-08-31 | 2015-04-03 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 철근용 강 및 철근 |
| US9845519B2 (en) | 2012-03-26 | 2017-12-19 | Kobe Steel, Ltd. | Boron-added high strength steel for bolt and high strength bolt having excellent delayed fracture resistance |
| CN116254469A (zh) * | 2021-06-10 | 2023-06-13 | 广西柳钢华创科技研发有限公司 | 一种强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋 |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP29813790A patent/JPH0726152B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9845519B2 (en) | 2012-03-26 | 2017-12-19 | Kobe Steel, Ltd. | Boron-added high strength steel for bolt and high strength bolt having excellent delayed fracture resistance |
| KR20150034799A (ko) | 2012-08-31 | 2015-04-03 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 철근용 강 및 철근 |
| CN116254469A (zh) * | 2021-06-10 | 2023-06-13 | 广西柳钢华创科技研发有限公司 | 一种强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋 |
| CN116254469B (zh) * | 2021-06-10 | 2024-06-11 | 广西柳钢华创科技研发有限公司 | 一种强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0726152B2 (ja) | 1995-03-22 |
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