JPH05339632A - 靭性の優れた建築用耐火鋼板の製造法 - Google Patents
靭性の優れた建築用耐火鋼板の製造法Info
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- JPH05339632A JPH05339632A JP3058687A JP5868791A JPH05339632A JP H05339632 A JPH05339632 A JP H05339632A JP 3058687 A JP3058687 A JP 3058687A JP 5868791 A JP5868791 A JP 5868791A JP H05339632 A JPH05339632 A JP H05339632A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、厚み５０mm以上の高温強度並びに
低温靭性に優れた鋼の製造法を提供する。 【構成】 重量％でＣ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：
０．６％以下、Ｍｎ：０．８〜１．６％、Ｐ：０．０３
％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｍｏ：０．３５〜０．
８０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２５％、Ａｌ：０．
０６％以下、Ｎ：０．００６％以下を含有した鋼片を熱
間圧延後、Ａｃ3 変態点〜１０００℃の温度範囲に再加
熱、焼入し、４５０℃〜Ａｃ1 変態点の温度範囲で焼戻
処理をすることにより、厚み５０mm以上の高温強度並び
に低温靭性に優れた鋼が製造できる。
低温靭性に優れた鋼の製造法を提供する。 【構成】 重量％でＣ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：
０．６％以下、Ｍｎ：０．８〜１．６％、Ｐ：０．０３
％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｍｏ：０．３５〜０．
８０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２５％、Ａｌ：０．
０６％以下、Ｎ：０．００６％以下を含有した鋼片を熱
間圧延後、Ａｃ3 変態点〜１０００℃の温度範囲に再加
熱、焼入し、４５０℃〜Ａｃ1 変態点の温度範囲で焼戻
処理をすることにより、厚み５０mm以上の高温強度並び
に低温靭性に優れた鋼が製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建築、土木および海洋構
造物等の分野において、各種建造物に用いる厚み５０mm
以上で、靭性の優れた耐火鋼板の製造法に関する。
造物等の分野において、各種建造物に用いる厚み５０mm
以上で、靭性の優れた耐火鋼板の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】建築、土木および海洋構造物等の分野に
おける各種構造物用構築材として、一般構造用圧延鋼材
（ＪＩＳ Ｇ３１０１）、溶接構造用圧延鋼材（ＪＩＳ
Ｇ３１０６）、溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材（ＪＩ
Ｓ Ｇ３１１４）、高耐候性圧延鋼材（ＪＩＳ Ｇ３４
４４）、一般構造用角形鋼板（ＪＩＳ Ｇ３４４６）等
が広く利用されている。各種構造物のうち特にビルや事
務所および住居等の建造物に前記周知鋼材を用いる場
合、火災における安全性を確保するため十分な耐火被覆
を施すことが義務づけられており、建築関係諸法令では
火災時に鋼材温度が３５０℃以上にならぬように規定さ
れている。前記周知鋼材は建築物に使用する場合、３５
０℃程度で耐力が常温時の６０〜７０％になり建築物の
倒壊を引き起こす恐れがあるため、たとえば一般構造用
圧延鋼材（ＪＩＳ Ｇ３１０１）に規定される形鋼を柱
材とする構造物の例では、その表面にスラグウール、ガ
ラスウール、アスベスト等を基材とする吹き付け材やフ
ェルトを展着するほか、防火モルタルで包皮する方法及
び前記断熱材層の上に、さらに金属薄板すなわちアルミ
ニウムやステンレス薄板で保護する方法等、耐火被覆を
入念に施し火災時における熱的損傷により、該鋼材が載
荷力を失うことのないようにして利用する。
おける各種構造物用構築材として、一般構造用圧延鋼材
（ＪＩＳ Ｇ３１０１）、溶接構造用圧延鋼材（ＪＩＳ
Ｇ３１０６）、溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材（ＪＩ
Ｓ Ｇ３１１４）、高耐候性圧延鋼材（ＪＩＳ Ｇ３４
４４）、一般構造用角形鋼板（ＪＩＳ Ｇ３４４６）等
が広く利用されている。各種構造物のうち特にビルや事
務所および住居等の建造物に前記周知鋼材を用いる場
合、火災における安全性を確保するため十分な耐火被覆
を施すことが義務づけられており、建築関係諸法令では
火災時に鋼材温度が３５０℃以上にならぬように規定さ
れている。前記周知鋼材は建築物に使用する場合、３５
０℃程度で耐力が常温時の６０〜７０％になり建築物の
倒壊を引き起こす恐れがあるため、たとえば一般構造用
圧延鋼材（ＪＩＳ Ｇ３１０１）に規定される形鋼を柱
材とする構造物の例では、その表面にスラグウール、ガ
ラスウール、アスベスト等を基材とする吹き付け材やフ
ェルトを展着するほか、防火モルタルで包皮する方法及
び前記断熱材層の上に、さらに金属薄板すなわちアルミ
ニウムやステンレス薄板で保護する方法等、耐火被覆を
入念に施し火災時における熱的損傷により、該鋼材が載
荷力を失うことのないようにして利用する。
【０００３】そのため鋼材費用に比し耐火被覆工費が高
額になり、建築コストが大幅に上昇することを避けるこ
とができない。そこで、構築材として丸あるいは角鋼管
を用い冷却水が循環するように構成し、火災時における
温度上昇を防止し載荷力を低下させない技術が提案さ
れ、ビルの建築コストの引下げと利用空間の拡大が図ら
れている。例えば、実公昭５２−１６０２１号公報に
は、建築物の上部に水タンクを置き、中空鋼管からなる
柱材に冷却水を供給する耐火構造建築物が開示されてい
る。また、特開平２−７７５２３号公報では、一定量の
Ｎｂ，Ｍｏの添加と高温加熱、高温圧延によりミクロ組
織を比較的大きなフェライト主体組織として、６００℃
の高温強度が常温強度の７０％以上を確保できることが
提案されている。
額になり、建築コストが大幅に上昇することを避けるこ
とができない。そこで、構築材として丸あるいは角鋼管
を用い冷却水が循環するように構成し、火災時における
温度上昇を防止し載荷力を低下させない技術が提案さ
れ、ビルの建築コストの引下げと利用空間の拡大が図ら
れている。例えば、実公昭５２−１６０２１号公報に
は、建築物の上部に水タンクを置き、中空鋼管からなる
柱材に冷却水を供給する耐火構造建築物が開示されてい
る。また、特開平２−７７５２３号公報では、一定量の
Ｎｂ，Ｍｏの添加と高温加熱、高温圧延によりミクロ組
織を比較的大きなフェライト主体組織として、６００℃
の高温強度が常温強度の７０％以上を確保できることが
提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】最近における構造物の
大型化、高層化に伴い使用される鋼材の厚みが増大する
傾向にある。しかしながら前述のような製造法による耐
火鋼板では、その組織の微細化が困難であり、厚肉にな
るとその靭性が著しく低下する。本発明の目的は、高温
特性が優れ、かつ靭性に優れた厚肉の建築用耐火鋼板の
製造方法を提供することにある。
大型化、高層化に伴い使用される鋼材の厚みが増大する
傾向にある。しかしながら前述のような製造法による耐
火鋼板では、その組織の微細化が困難であり、厚肉にな
るとその靭性が著しく低下する。本発明の目的は、高温
特性が優れ、かつ靭性に優れた厚肉の建築用耐火鋼板の
製造方法を提供することにある。
【０００５】本発明者らは、６００℃での高温耐力が常
温時の７０％以上となる耐火性の優れた鋼の製造法を見
出してきた。例えば特開平２−７７５２３号公報では
０．４〜０．７％の範囲のＭｏと０．００５〜０．０４
％の範囲のＮｂを添加した鋼片を、高温加熱−高温圧延
する耐火鋼材の製造方法が示されている。また、特願平
１−２６４７１１号では、０．２〜１．０％の範囲のＭ
ｏ添加とＣ／Ｍｎ比の制限および焼入性の確保により、
ミクロ組織をベイナイトとした耐火鋼材の製造法が提案
されている。さらに特願平１−１３９３２９号では、
０．２〜０．７％の範囲のＭｏ添加とＡｒ3 −２０℃以
下からの冷却により低降伏比を有する耐火鋼材の製造法
が提案されている。しかしながら、いずれの製造法にお
いても、高温強度を満足させるために多量のＭｏ添加と
高温加熱−高温圧延が必要となり、この場合板厚が５０
mm以上に厚くなると、十分な低温靭性が得られない。そ
こで高温強度を確保しつつ、低温靭性を向上させるため
の適正な化学成分並びにプロセス条件を鋭意検討し本発
明に至った。
温時の７０％以上となる耐火性の優れた鋼の製造法を見
出してきた。例えば特開平２−７７５２３号公報では
０．４〜０．７％の範囲のＭｏと０．００５〜０．０４
％の範囲のＮｂを添加した鋼片を、高温加熱−高温圧延
する耐火鋼材の製造方法が示されている。また、特願平
１−２６４７１１号では、０．２〜１．０％の範囲のＭ
ｏ添加とＣ／Ｍｎ比の制限および焼入性の確保により、
ミクロ組織をベイナイトとした耐火鋼材の製造法が提案
されている。さらに特願平１−１３９３２９号では、
０．２〜０．７％の範囲のＭｏ添加とＡｒ3 −２０℃以
下からの冷却により低降伏比を有する耐火鋼材の製造法
が提案されている。しかしながら、いずれの製造法にお
いても、高温強度を満足させるために多量のＭｏ添加と
高温加熱−高温圧延が必要となり、この場合板厚が５０
mm以上に厚くなると、十分な低温靭性が得られない。そ
こで高温強度を確保しつつ、低温靭性を向上させるため
の適正な化学成分並びにプロセス条件を鋭意検討し本発
明に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を克
服し目的を達成するもので、その具体的手段を下記
（１），（２）に示す。
服し目的を達成するもので、その具体的手段を下記
（１），（２）に示す。
【０００７】（１）重量比でＣ０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ０．６％以下、Ｍｎ０．８〜１．６％、Ｐ０．０３
％以下、Ｓ０．００５％以下、Ｍｏ０．３５〜０．８０
％、Ｔｉ０．００５〜０．０２５％、Ａｌ０．０６％以
下、Ｎ０．００６％以下を含有し、残部が鉄および不可
避的不純物からなる鋼を熱間圧延後、Ａｃ3 変態点〜１
０００℃の温度範囲に再加熱、焼入し、４５０℃〜Ａｃ
1 変態点の温度範囲で焼戻処理することを特徴とする厚
み５０mm以上（好ましくは５０〜１５０mm）の靭性の優
れた建築用耐火鋼板の製造法。
Ｓｉ０．６％以下、Ｍｎ０．８〜１．６％、Ｐ０．０３
％以下、Ｓ０．００５％以下、Ｍｏ０．３５〜０．８０
％、Ｔｉ０．００５〜０．０２５％、Ａｌ０．０６％以
下、Ｎ０．００６％以下を含有し、残部が鉄および不可
避的不純物からなる鋼を熱間圧延後、Ａｃ3 変態点〜１
０００℃の温度範囲に再加熱、焼入し、４５０℃〜Ａｃ
1 変態点の温度範囲で焼戻処理することを特徴とする厚
み５０mm以上（好ましくは５０〜１５０mm）の靭性の優
れた建築用耐火鋼板の製造法。
【０００８】（２）重量比でＣ０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ０．６％以下、Ｍｎ０．８〜１．６％、Ｐ０．０３
％以下、Ｓ０．００５％以下、Ｍｏ０．３５〜０．８０
％、Ｔｉ０．００５〜０．０２５％、Ａｌ０．０６％以
下、Ｎ０．００６％以下、さらにＮｂ０．００５〜０．
０５％、Ｖ０．００５〜０．１％、Ｎｉ０．０５〜１．
０％、Ｃｕ０．０５〜１．０％、Ｃｒ０．０５〜１．０
％、Ｃａ０．００１〜０．００６％の１種または２種以
上を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼
を熱間圧延後、Ａｃ3 変態点〜１０００℃の温度範囲に
再加熱、焼入し、４５０℃〜Ａｃ1 変態点の温度範囲で
焼戻処理することを特徴とする厚み５０mm以上（好まし
くは５０〜１５０mm）の靭性の優れた建築用耐火鋼板の
製造法。
Ｓｉ０．６％以下、Ｍｎ０．８〜１．６％、Ｐ０．０３
％以下、Ｓ０．００５％以下、Ｍｏ０．３５〜０．８０
％、Ｔｉ０．００５〜０．０２５％、Ａｌ０．０６％以
下、Ｎ０．００６％以下、さらにＮｂ０．００５〜０．
０５％、Ｖ０．００５〜０．１％、Ｎｉ０．０５〜１．
０％、Ｃｕ０．０５〜１．０％、Ｃｒ０．０５〜１．０
％、Ｃａ０．００１〜０．００６％の１種または２種以
上を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼
を熱間圧延後、Ａｃ3 変態点〜１０００℃の温度範囲に
再加熱、焼入し、４５０℃〜Ａｃ1 変態点の温度範囲で
焼戻処理することを特徴とする厚み５０mm以上（好まし
くは５０〜１５０mm）の靭性の優れた建築用耐火鋼板の
製造法。
【０００９】
【作用】以下、本発明について説明する。溶接構造用圧
延鋼材（ＪＩＳ Ｇ３１０６）に規定する性能と６００
℃の高温での高い耐力を維持し、かつ低温靭性を向上さ
せるには、鋼成分と共に組織の微細化を行うことが重要
である。本発明の特徴は適量のＭｏを添加した鋼片を熱
間圧延した後に、Ａｃ3 変態点〜１０００℃の温度範囲
に再加熱、焼入し、４５０℃〜Ａｃ1 変態点の温度範囲
で焼戻処理を行い微細なベイナイト組織にすることによ
り、耐火性と優れた靭性を同時に得ることにある。
延鋼材（ＪＩＳ Ｇ３１０６）に規定する性能と６００
℃の高温での高い耐力を維持し、かつ低温靭性を向上さ
せるには、鋼成分と共に組織の微細化を行うことが重要
である。本発明の特徴は適量のＭｏを添加した鋼片を熱
間圧延した後に、Ａｃ3 変態点〜１０００℃の温度範囲
に再加熱、焼入し、４５０℃〜Ａｃ1 変態点の温度範囲
で焼戻処理を行い微細なベイナイト組織にすることによ
り、耐火性と優れた靭性を同時に得ることにある。
【００１０】Ｍｏは微細な炭窒化物を形成し、さらに固
溶体強化によって高温強度を増加させるために、耐火性
を確保するために必須の元素である。しかしながらＭｏ
量が高すぎると溶接性及び溶接熱影響部（ＨＡＺ）の靭
性が劣化するので、その含有量の上限は０．８０％とす
る必要がある。ところがＭｏ単独添加だけでは、６００
℃という高温領域において十分な耐力を得ることは難し
い。そこで組織をベイナイト組織にすることが、該高温
領域における耐力を増加させるのに有効である。なおＭ
ｏ添加量の下限は、６００℃で十分な耐力を確保するた
め、その下限を０．３５％とする必要がある。
溶体強化によって高温強度を増加させるために、耐火性
を確保するために必須の元素である。しかしながらＭｏ
量が高すぎると溶接性及び溶接熱影響部（ＨＡＺ）の靭
性が劣化するので、その含有量の上限は０．８０％とす
る必要がある。ところがＭｏ単独添加だけでは、６００
℃という高温領域において十分な耐力を得ることは難し
い。そこで組織をベイナイト組織にすることが、該高温
領域における耐力を増加させるのに有効である。なおＭ
ｏ添加量の下限は、６００℃で十分な耐力を確保するた
め、その下限を０．３５％とする必要がある。
【００１１】さて、このようなＭｏを添加したベイナイ
ト組織の鋼において、その靭性の向上を図るには、熱間
圧延後に再加熱によりγに再変態させ焼入することでの
組織の微細化が有効で、このため熱間圧延後の再加熱温
度の下限をＡｃ3 変態点とする。再加熱温度が高すぎる
と結晶粒が大きくなって低温靭性が劣化するので、その
上限は１０００℃にしなければならない。焼入後はＡｃ
1 変態点以下の温度で焼戻す必要がある。これは焼入時
に生成した島状マルテンサイトなどの低温変態生成物を
焼戻して、低温靭性を確保するためである。なお低温変
態生成物を十分に焼戻すため、その下限温度は４５０℃
とすることが必要である。
ト組織の鋼において、その靭性の向上を図るには、熱間
圧延後に再加熱によりγに再変態させ焼入することでの
組織の微細化が有効で、このため熱間圧延後の再加熱温
度の下限をＡｃ3 変態点とする。再加熱温度が高すぎる
と結晶粒が大きくなって低温靭性が劣化するので、その
上限は１０００℃にしなければならない。焼入後はＡｃ
1 変態点以下の温度で焼戻す必要がある。これは焼入時
に生成した島状マルテンサイトなどの低温変態生成物を
焼戻して、低温靭性を確保するためである。なお低温変
態生成物を十分に焼戻すため、その下限温度は４５０℃
とすることが必要である。
【００１２】つぎに本発明におけるＭｏ以外の成分限定
理由について説明する。Ｃは本発明鋼のようなベイナイ
ト組織では、高温強度に対して重要な元素であり、０．
０５％以上の添加により高温強度は増大する。このため
下限は０．０５％とする。またＣ量が多すぎるとＨＡＺ
の低温靭性に悪影響を及ぼすので０．１５％を上限とす
る。Ｓｉは脱酸上鋼に含まれる元素でＳｉ量が多くなる
と溶接性、ＨＡＺ靭性が劣化するため、その上限を０．
６％とした。Ｍｎは強度、靭性を確保するうえで不可欠
の元素であり、その下限は０．８％である。しかしＭｎ
量が多すぎると焼入性が増加して溶接性、ＨＡＺ靭性が
劣化するためＭｎの上限を１．６％とした。
理由について説明する。Ｃは本発明鋼のようなベイナイ
ト組織では、高温強度に対して重要な元素であり、０．
０５％以上の添加により高温強度は増大する。このため
下限は０．０５％とする。またＣ量が多すぎるとＨＡＺ
の低温靭性に悪影響を及ぼすので０．１５％を上限とす
る。Ｓｉは脱酸上鋼に含まれる元素でＳｉ量が多くなる
と溶接性、ＨＡＺ靭性が劣化するため、その上限を０．
６％とした。Ｍｎは強度、靭性を確保するうえで不可欠
の元素であり、その下限は０．８％である。しかしＭｎ
量が多すぎると焼入性が増加して溶接性、ＨＡＺ靭性が
劣化するためＭｎの上限を１．６％とした。
【００１３】Ａｌは一般に脱酸上綱に含まれる元素であ
るが、Ｓｉ及びＴｉによっても脱酸は行われるので本発
明鋼については下限は限定しない。しかしＡｌ量が多く
なると鋼の清浄度が悪くなり、溶接部の靭性が劣化する
ので上限を０．０６％とした。Ｔｉは炭窒化物を形成し
てＨＡＺ靭性を向上させる。Ａｌ量が少ない場合、Ｔｉ
の酸化物を形成しＨＡＺ靭性を向上させるが、０．００
５％未満では効果がなく、０．０２５％を超えるとＨＡ
Ｚ靭性に好ましくない影響があるため、０．００５〜
０．０２５％に限定する。Ｎは一般的に不可避的不純物
として綱中に含まれるものであるが、Ｎ量が多くなると
ＨＡＺ靭性の劣化や連続鋳造スラブの表面キズの発生等
を助長するので、その上限を０．００６％とした。
るが、Ｓｉ及びＴｉによっても脱酸は行われるので本発
明鋼については下限は限定しない。しかしＡｌ量が多く
なると鋼の清浄度が悪くなり、溶接部の靭性が劣化する
ので上限を０．０６％とした。Ｔｉは炭窒化物を形成し
てＨＡＺ靭性を向上させる。Ａｌ量が少ない場合、Ｔｉ
の酸化物を形成しＨＡＺ靭性を向上させるが、０．００
５％未満では効果がなく、０．０２５％を超えるとＨＡ
Ｚ靭性に好ましくない影響があるため、０．００５〜
０．０２５％に限定する。Ｎは一般的に不可避的不純物
として綱中に含まれるものであるが、Ｎ量が多くなると
ＨＡＺ靭性の劣化や連続鋳造スラブの表面キズの発生等
を助長するので、その上限を０．００６％とした。
【００１４】なお、本発明鋼は不可避的不純物としてＰ
及びＳを含有する。Ｐ，Ｓは高温強度に与える影響は小
さいのでその量について特に限定しないが、一般に靭
性、板厚方向強度等に関する鋼の特性は、これらＰ，Ｓ
の量が少ないほど向上する。望ましいＰ，Ｓ量はそれぞ
れ０．０２％，０．００５％以下である。
及びＳを含有する。Ｐ，Ｓは高温強度に与える影響は小
さいのでその量について特に限定しないが、一般に靭
性、板厚方向強度等に関する鋼の特性は、これらＰ，Ｓ
の量が少ないほど向上する。望ましいＰ，Ｓ量はそれぞ
れ０．０２％，０．００５％以下である。
【００１５】本発明鋼の基本成分は以上のとおりであ
り、十分に目的を達成できるが、さらに目的に対し特性
を高めるため、以下に述べる元素即ちＮｂ，Ｖ，Ｎｉ，
Ｃｕ，Ｃｒ，Ｃａを選択的に添加すると強度、靭性の向
上について、さらに好ましい結果が得られる。つぎに、
前記添加元素とその添加量について説明する。Ｎｂは微
細な炭窒化物を形成し、高温強度を増加させ、またＨＡ
Ｚ靭性を向上させる。しかし、０．００５％以下では効
果がなく０．０５％を超えるとＨＡＺ靭性に好ましくな
い影響がある。ＶはＮｂとほぼ同じ効果をもつ元素であ
り、高温耐力に対する効果はＮｂに比較して小さいが
０．００５〜０．１％の範囲においてＨＡＺ靭性を向上
させる。しかし０．００５％以下では効果がなく０．１
％を超えるとＨＡＺ靭性に好ましくない影響がある。
り、十分に目的を達成できるが、さらに目的に対し特性
を高めるため、以下に述べる元素即ちＮｂ，Ｖ，Ｎｉ，
Ｃｕ，Ｃｒ，Ｃａを選択的に添加すると強度、靭性の向
上について、さらに好ましい結果が得られる。つぎに、
前記添加元素とその添加量について説明する。Ｎｂは微
細な炭窒化物を形成し、高温強度を増加させ、またＨＡ
Ｚ靭性を向上させる。しかし、０．００５％以下では効
果がなく０．０５％を超えるとＨＡＺ靭性に好ましくな
い影響がある。ＶはＮｂとほぼ同じ効果をもつ元素であ
り、高温耐力に対する効果はＮｂに比較して小さいが
０．００５〜０．１％の範囲においてＨＡＺ靭性を向上
させる。しかし０．００５％以下では効果がなく０．１
％を超えるとＨＡＺ靭性に好ましくない影響がある。
【００１６】つぎに、Ｎｉは溶接性、ＨＡＺ靭性に悪影
響を及ぼすことなく、母材の強度、靭性を向上させる
が、０．００５％以下では効果が薄く、１．０％以上で
は極めて高価になるため経済性を失うので、上限は１．
０％とした。ＣｕはＮｉとほぼ同様な効果を持つほか、
Ｃｕ析出物による高温強度の増加や耐食性や耐候性の向
上にも効果を有する。この場合Ｃｕ量が０．５％以上
で、その効果が著しい。しかし、Ｃｕ量が１．０％を超
えると熱間圧延時にＣｕ割れが発生し製造が困難にな
り、また０．０５％以下では効果がないのでＣｕ量は
０．０５〜１．０％に限定する。Ｃｕは母材および溶接
部の強度を高める元素であり、Ｃｒ量が０．５％以上で
耐候性も向上するが、１．０％を超えると溶接性やＨＡ
Ｚ靭性を劣化させ、また０．０５％以下では効果が薄
い。従ってＣｒ量は０．０５〜１．０％とする。Ｃａは
硫化物（ＭｎＳ）の形態を制御し、シャルピー吸収エネ
ルギーを増加させ低温靭性を向上させる効果がある。し
かしＣａ量は０．００１％未満では実用上効果がなく、
０．００６％を超えるとＣａＯ，ＣａＳが多量に生成し
て大型介在物となり、鋼の靭性のみならず清浄度も害し
溶接性、耐ラメラテア性にも悪影響を与えるので、Ｃａ
添加量の範囲を０．００１〜０．００６％とする。
響を及ぼすことなく、母材の強度、靭性を向上させる
が、０．００５％以下では効果が薄く、１．０％以上で
は極めて高価になるため経済性を失うので、上限は１．
０％とした。ＣｕはＮｉとほぼ同様な効果を持つほか、
Ｃｕ析出物による高温強度の増加や耐食性や耐候性の向
上にも効果を有する。この場合Ｃｕ量が０．５％以上
で、その効果が著しい。しかし、Ｃｕ量が１．０％を超
えると熱間圧延時にＣｕ割れが発生し製造が困難にな
り、また０．０５％以下では効果がないのでＣｕ量は
０．０５〜１．０％に限定する。Ｃｕは母材および溶接
部の強度を高める元素であり、Ｃｒ量が０．５％以上で
耐候性も向上するが、１．０％を超えると溶接性やＨＡ
Ｚ靭性を劣化させ、また０．０５％以下では効果が薄
い。従ってＣｒ量は０．０５〜１．０％とする。Ｃａは
硫化物（ＭｎＳ）の形態を制御し、シャルピー吸収エネ
ルギーを増加させ低温靭性を向上させる効果がある。し
かしＣａ量は０．００１％未満では実用上効果がなく、
０．００６％を超えるとＣａＯ，ＣａＳが多量に生成し
て大型介在物となり、鋼の靭性のみならず清浄度も害し
溶接性、耐ラメラテア性にも悪影響を与えるので、Ｃａ
添加量の範囲を０．００１〜０．００６％とする。
【００１７】
【実施例】周知の転炉、連続鋳造、厚板工程により鋼板
を製造し、常温と６００℃の強度及び母材の低温靭性を
調査した。表１の１〜１２に本発明鋼、１３〜１９に比
較鋼の化学成分を示す。表２に本発明鋼と比較鋼の鋼板
製造条件とその機械的性質を示す。
を製造し、常温と６００℃の強度及び母材の低温靭性を
調査した。表１の１〜１２に本発明鋼、１３〜１９に比
較鋼の化学成分を示す。表２に本発明鋼と比較鋼の鋼板
製造条件とその機械的性質を示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【表４】
【００２２】表２の本発明鋼１〜１２は、６００℃の降
伏強度が常温の降伏強度の７０％以上を有しているとと
もに、優れた母材の低温靭性が得られている。これに対
し比較鋼１３ではＭｏの量が少ないために、６００℃の
降伏強度が低く、常温の降伏強度に対する６００℃の降
伏強度の割合が７０％に達しない。比較鋼１４では焼入
時の温度が高すぎるために、母材の靭性が劣化する。比
較鋼１５では焼戻温度が低すぎるために、低温変態生成
物の完全な焼戻がされずに、十分な母材の低温靭性が得
られない。比較鋼１６，１７は製造法が圧延まま、比較
鋼１８，１９は加速冷却というプロセスのために、十分
な母材の靭性が得られていない。
伏強度が常温の降伏強度の７０％以上を有しているとと
もに、優れた母材の低温靭性が得られている。これに対
し比較鋼１３ではＭｏの量が少ないために、６００℃の
降伏強度が低く、常温の降伏強度に対する６００℃の降
伏強度の割合が７０％に達しない。比較鋼１４では焼入
時の温度が高すぎるために、母材の靭性が劣化する。比
較鋼１５では焼戻温度が低すぎるために、低温変態生成
物の完全な焼戻がされずに、十分な母材の低温靭性が得
られない。比較鋼１６，１７は製造法が圧延まま、比較
鋼１８，１９は加速冷却というプロセスのために、十分
な母材の靭性が得られていない。
【００２３】
【発明の効果】本発明の化学成分及び製造法で製造した
厚鋼板、形鋼、棒鋼などの鋼材は６００℃の降伏強度が
高く、且つ優れた低温靭性を有する鋼であり、建築、土
木、海洋構造物の安全性を大きく高めることができる。
厚鋼板、形鋼、棒鋼などの鋼材は６００℃の降伏強度が
高く、且つ優れた低温靭性を有する鋼であり、建築、土
木、海洋構造物の安全性を大きく高めることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量比で Ｃ ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．６％
以下、 Ｍｎ：０．８〜１．６％、 Ｐ ：０．０３
％以下、 Ｓ ：０．００５％以下、 Ｍｏ：０．３５
〜０．８０％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０２５％、 Ａｌ：０．０６
％以下、 Ｎ ：０．００６％以下 残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼を熱間圧延
後、Ａｃ3 変態点〜１０００℃の温度範囲に再加熱、焼
入し、４５０℃〜Ａｃ1 変態点の温度範囲で焼戻処理す
ることを特徴とする靭性の優れた建築用耐火鋼板の製造
法。 - 【請求項２】 重量比で Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、 Ｖ ：０．００５
〜０．１％、 Ｎｉ：０．０５〜１．０％、 Ｃｕ：０．０５〜
１．０％、 Ｃｒ：０．０５〜１．０％、 Ｃａ：０．００１
〜０．００６％ の１種または２種以上を含有する請求項１記載の靭性の
優れた建築用耐火鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058687A JPH0737648B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 靭性の優れた建築用耐火鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058687A JPH0737648B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 靭性の優れた建築用耐火鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05339632A true JPH05339632A (ja) | 1993-12-21 |
| JPH0737648B2 JPH0737648B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=13091464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3058687A Expired - Lifetime JPH0737648B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 靭性の優れた建築用耐火鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737648B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007211278A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Nippon Steel Corp | 耐火厚鋼板及びその製造方法 |
| JP2022097391A (ja) * | 2020-12-18 | 2022-06-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融物用容器の鉄皮用鋼材、溶融物を収容する容器の鉄皮および溶融物を収容する容器 |
| CN116254483A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-06-13 | 桂林理工大学 | 一种具有优异低温冲击韧性的高强钢板及其制造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4718866B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2011-07-06 | 新日本製鐵株式会社 | 溶接性およびガス切断性に優れた高張力耐火鋼およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3058687A patent/JPH0737648B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007211278A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Nippon Steel Corp | 耐火厚鋼板及びその製造方法 |
| JP2022097391A (ja) * | 2020-12-18 | 2022-06-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融物用容器の鉄皮用鋼材、溶融物を収容する容器の鉄皮および溶融物を収容する容器 |
| CN116254483A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-06-13 | 桂林理工大学 | 一种具有优异低温冲击韧性的高强钢板及其制造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0737648B2 (ja) | 1995-04-26 |
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