JPH06264136A - 溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火鋼の製造方法 - Google Patents
溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火鋼の製造方法Info
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- JPH06264136A JPH06264136A JP5191793A JP5191793A JPH06264136A JP H06264136 A JPH06264136 A JP H06264136A JP 5191793 A JP5191793 A JP 5191793A JP 5191793 A JP5191793 A JP 5191793A JP H06264136 A JPH06264136 A JP H06264136A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い高温強度と、常温での低降伏比と、優れ
た溶接性および条切り特性を有する建築用厚肉耐火鋼の
製造方法を提供する。 【構成】 C:0.04〜0.15％、 Si:0.05〜0.60％、 Mn:0.
50〜1.50％、Mo:0.10 〜0.40％、Nb:0.005〜0.060 ％、
V:0.005〜0.060 ％、Ti:0.005〜0.030 ％を含有し、残
部がFeおよび不可避不純物からなり、かつ、下記式で規
定される PCMの値が0.20％以下である鋼片を1050℃以上
の温度に加熱し、 850〜950 ℃の温度範囲で圧延を終了
した後、Ａr3以上の温度から 3〜20℃／秒の冷却速度で
400〜550℃の温度まで加速冷却した後、Ａc1〜Ａc3の
温度範囲に再加熱し、さらに 500〜650 ℃の温度で焼戻
しする。 PCM=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B（％）
た溶接性および条切り特性を有する建築用厚肉耐火鋼の
製造方法を提供する。 【構成】 C:0.04〜0.15％、 Si:0.05〜0.60％、 Mn:0.
50〜1.50％、Mo:0.10 〜0.40％、Nb:0.005〜0.060 ％、
V:0.005〜0.060 ％、Ti:0.005〜0.030 ％を含有し、残
部がFeおよび不可避不純物からなり、かつ、下記式で規
定される PCMの値が0.20％以下である鋼片を1050℃以上
の温度に加熱し、 850〜950 ℃の温度範囲で圧延を終了
した後、Ａr3以上の温度から 3〜20℃／秒の冷却速度で
400〜550℃の温度まで加速冷却した後、Ａc1〜Ａc3の
温度範囲に再加熱し、さらに 500〜650 ℃の温度で焼戻
しする。 PCM=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B（％）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐火鋼の製造方法に関
し、詳しくは、 600℃の高温においても高い耐力を有
し、かつ溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火鋼の製
造方法に関するものである。
し、詳しくは、 600℃の高温においても高い耐力を有
し、かつ溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火鋼の製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建築構造物では、火災時に鉄骨が高温に
さらされると強度が下がり、建築物としての耐力が低下
するため、建築基準法により鉄骨の耐火被覆施工が義務
づけられている。
さらされると強度が下がり、建築物としての耐力が低下
するため、建築基準法により鉄骨の耐火被覆施工が義務
づけられている。
【０００３】従来のSi−Mn系の建築用鋼では、 350℃を
超えると火災時に構造部材に要求される長期耐力 (常温
耐力の2/3)の217N/mm2を下回るため、鉄骨の温度が 350
℃を超えないように工事費、工期などの面から足かせと
なる耐火被覆を施している。
超えると火災時に構造部材に要求される長期耐力 (常温
耐力の2/3)の217N/mm2を下回るため、鉄骨の温度が 350
℃を超えないように工事費、工期などの面から足かせと
なる耐火被覆を施している。
【０００４】しかし、最近提起された『新耐火設計法』
では、高温耐力の優れた鋼材（耐火鋼材）を使用すれ
ば、耐火被覆の削減あるいは省略が認められるようにな
っている。この耐火鋼材は駐車場、インテリジェントビ
ルなど多彩の建築物に適用されつつあり、特に厚肉材の
需要が増加している。
では、高温耐力の優れた鋼材（耐火鋼材）を使用すれ
ば、耐火被覆の削減あるいは省略が認められるようにな
っている。この耐火鋼材は駐車場、インテリジェントビ
ルなど多彩の建築物に適用されつつあり、特に厚肉材の
需要が増加している。
【０００５】現状、高温耐力の優れた鋼としては、ボイ
ラ・圧力容器用として広く使用されているCr−Mo鋼があ
る。本鋼は、 600℃の耐力は217N/mm2以上と優れている
が、C 量が高いために耐溶接割れ性が悪く、溶接施工に
難点がある。このために、600 ℃で高い耐力を有すると
ともに、優れた溶接性を有し、従来と同じ設計・施工が
できる耐火鋼が幾つか提案されている。
ラ・圧力容器用として広く使用されているCr−Mo鋼があ
る。本鋼は、 600℃の耐力は217N/mm2以上と優れている
が、C 量が高いために耐溶接割れ性が悪く、溶接施工に
難点がある。このために、600 ℃で高い耐力を有すると
ともに、優れた溶接性を有し、従来と同じ設計・施工が
できる耐火鋼が幾つか提案されている。
【０００６】例えば、特願平1-312931号明細書で開示さ
れている鋼は、Cr、Mo、Nbを複合添加し、制御圧延法に
より製造され、優れた高温耐力を有しているが、板厚が
25mmと薄く、厚肉を対象としていない。また、特願平1-
139329号明細書で開示されている鋼は、多量のMoを添加
した鋼をＡr3以下から加速冷却することによりミクロ組
織をフェライトとベイナイトの混合組織とし、常温の降
伏比を低く抑え、600℃の強度を確保している。しか
し、加速冷却のままではガス切断による条切りを行った
際、残留応力が高いために横曲がりや反りの形状不良を
生じやすいという欠点がある。
れている鋼は、Cr、Mo、Nbを複合添加し、制御圧延法に
より製造され、優れた高温耐力を有しているが、板厚が
25mmと薄く、厚肉を対象としていない。また、特願平1-
139329号明細書で開示されている鋼は、多量のMoを添加
した鋼をＡr3以下から加速冷却することによりミクロ組
織をフェライトとベイナイトの混合組織とし、常温の降
伏比を低く抑え、600℃の強度を確保している。しか
し、加速冷却のままではガス切断による条切りを行った
際、残留応力が高いために横曲がりや反りの形状不良を
生じやすいという欠点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたもので、化学成分を調整
し、圧延終了温度を限定し、圧延終了後加速冷却を行
い、さらにＡc1〜Ａc3の温度範囲に再加熱し、その後、
焼戻しすることによって、高温で高い強度を確保し、さ
らに常温の降伏比が低く、かつ優れた溶接性および条切
り特性を有する溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火
鋼の製造方法を提供することを目的とする。
点を解決するためになされたもので、化学成分を調整
し、圧延終了温度を限定し、圧延終了後加速冷却を行
い、さらにＡc1〜Ａc3の温度範囲に再加熱し、その後、
焼戻しすることによって、高温で高い強度を確保し、さ
らに常温の降伏比が低く、かつ優れた溶接性および条切
り特性を有する溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火
鋼の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の建築用
鋼における上記の問題点に鑑み、本発明者らが鋭意研究
を行った結果、化学成分を限定し、圧延後の加速冷却−
Ａc1〜Ａc3温度範囲の再加熱−焼戻しにより、高温で高
い強度を確保し、さらに常温の降伏比が低く、かつ優れ
た溶接性および条切り特性を有する厚肉の建築用耐火鋼
を製造するというものである。すなわち、優れた溶接性
と条切り特性を兼ね備えるには、圧延後の加速冷却−焼
戻しが有効であるが、この方法ではミクロ組織がベイナ
イトとなり、しかも焼戻し時にMo、Nbが析出するために
降伏比が高くなる。そこで、加速冷却後、Ａc1〜Ａc3の
温度範囲に再加熱し、その後、焼戻しを行うことによ
り、ミクロ組織をフェライトとベイナイトの混合組織と
し、降伏比を低下させ、溶接性および条切り特性の優れ
た建築用低降伏比厚肉耐火鋼の製造方法を可能にした。
鋼における上記の問題点に鑑み、本発明者らが鋭意研究
を行った結果、化学成分を限定し、圧延後の加速冷却−
Ａc1〜Ａc3温度範囲の再加熱−焼戻しにより、高温で高
い強度を確保し、さらに常温の降伏比が低く、かつ優れ
た溶接性および条切り特性を有する厚肉の建築用耐火鋼
を製造するというものである。すなわち、優れた溶接性
と条切り特性を兼ね備えるには、圧延後の加速冷却−焼
戻しが有効であるが、この方法ではミクロ組織がベイナ
イトとなり、しかも焼戻し時にMo、Nbが析出するために
降伏比が高くなる。そこで、加速冷却後、Ａc1〜Ａc3の
温度範囲に再加熱し、その後、焼戻しを行うことによ
り、ミクロ組織をフェライトとベイナイトの混合組織と
し、降伏比を低下させ、溶接性および条切り特性の優れ
た建築用低降伏比厚肉耐火鋼の製造方法を可能にした。
【０００９】その第１発明は、C:0.04〜0.15％、 Si:0.
05〜0.60％、 Mn:0.50〜1.50％、Mo:0.10 〜0.40％、N
b:0.005〜0.060 ％、 V:0.005〜0.060 ％、Ti:0.005〜
0.030％を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からな
り、かつ、下記(1) 式で規定される PCMの値が0.20％以
下である鋼片を1050℃以上の温度に加熱し、 850〜950
℃の温度範囲で圧延を終了した後、Ａr3以上の温度から
3〜20℃／秒の冷却速度で 400〜550 ℃の温度まで加速
冷却した後、Ａc1〜Ａc3の温度範囲に再加熱し、さらに
500〜650 ℃の温度で焼戻しする溶接性の優れた建築用
低降伏比厚肉耐火鋼の製造方法である。 PCM=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B（％）……(1)
05〜0.60％、 Mn:0.50〜1.50％、Mo:0.10 〜0.40％、N
b:0.005〜0.060 ％、 V:0.005〜0.060 ％、Ti:0.005〜
0.030％を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からな
り、かつ、下記(1) 式で規定される PCMの値が0.20％以
下である鋼片を1050℃以上の温度に加熱し、 850〜950
℃の温度範囲で圧延を終了した後、Ａr3以上の温度から
3〜20℃／秒の冷却速度で 400〜550 ℃の温度まで加速
冷却した後、Ａc1〜Ａc3の温度範囲に再加熱し、さらに
500〜650 ℃の温度で焼戻しする溶接性の優れた建築用
低降伏比厚肉耐火鋼の製造方法である。 PCM=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B（％）……(1)
【００１０】第２発明は、化学成分として、さらに Cu:
0.05〜0.40％、 Ni:0.05〜0.50％、Cr:0.10〜0.40％、
Ca:0.0005〜0.0050％の内から選んだ１種または２種以
上を含有する請求項１記載の溶接性の優れた建築用低降
伏比厚肉耐火鋼の製造方法である。
0.05〜0.40％、 Ni:0.05〜0.50％、Cr:0.10〜0.40％、
Ca:0.0005〜0.0050％の内から選んだ１種または２種以
上を含有する請求項１記載の溶接性の優れた建築用低降
伏比厚肉耐火鋼の製造方法である。
【００１１】
【作用】以下に、本発明における加熱、圧延、加速冷却
および熱処理条件の限定理由について説明する。加熱温
度を1050℃以上に限定した理由は、常温強度および高温
強度の確保に必要なNbおよびMoを鋼中に固溶させるため
である。
および熱処理条件の限定理由について説明する。加熱温
度を1050℃以上に限定した理由は、常温強度および高温
強度の確保に必要なNbおよびMoを鋼中に固溶させるため
である。
【００１２】さらに、圧延終了温度については、圧延終
了温度が 850℃未満の場合は、フェライトの細粒化によ
り降伏比が高くなり、80％以下の降伏比を得ることがで
きず、また、集合組織が発生し、これに起因して音響異
方性が高くなり、超音波斜角探傷において屈折角や探傷
感度が変化するために溶接部の健全性が検査できなくな
る。一方、圧延終了温度が 950℃を超えると、オーステ
ナイトが粗粒となるため靱性が劣化する。したがって、
圧延終了温度は 850〜950 ℃の温度範囲に限定する。
了温度が 850℃未満の場合は、フェライトの細粒化によ
り降伏比が高くなり、80％以下の降伏比を得ることがで
きず、また、集合組織が発生し、これに起因して音響異
方性が高くなり、超音波斜角探傷において屈折角や探傷
感度が変化するために溶接部の健全性が検査できなくな
る。一方、圧延終了温度が 950℃を超えると、オーステ
ナイトが粗粒となるため靱性が劣化する。したがって、
圧延終了温度は 850〜950 ℃の温度範囲に限定する。
【００１３】上記条件による制御圧延後に行う加速冷却
は、高温耐力を向上させるベイナイト量を増加させるに
は、冷却開始までの時間が短く、開始温度は高温ほど望
ましい。特に、冷却開始温度がＡr3より低くなると、フ
ェライトが生成し、冷却による高温強度の上昇効果が小
さくなるため、冷却開始温度はＡr3以上とする。また、
冷却速度は20℃／秒を超える強冷却を行うと、強度が規
格上限を超え、また、3℃／秒よりも遅い冷却速度では
強度上昇効果が得られない。したがって、冷却速度は 3
〜20℃／秒の範囲とする。さらに、冷却停止温度は 400
〜550 ℃の範囲に限定する。これは、冷却停止温度が 4
00℃未満では島状マルテンサイトが生成し、靱性が著し
く劣化するとともに、加速冷却後の矯正が難しくなるた
めであり、一方、 550℃を超えると強度上昇効果が小さ
くなるためである。
は、高温耐力を向上させるベイナイト量を増加させるに
は、冷却開始までの時間が短く、開始温度は高温ほど望
ましい。特に、冷却開始温度がＡr3より低くなると、フ
ェライトが生成し、冷却による高温強度の上昇効果が小
さくなるため、冷却開始温度はＡr3以上とする。また、
冷却速度は20℃／秒を超える強冷却を行うと、強度が規
格上限を超え、また、3℃／秒よりも遅い冷却速度では
強度上昇効果が得られない。したがって、冷却速度は 3
〜20℃／秒の範囲とする。さらに、冷却停止温度は 400
〜550 ℃の範囲に限定する。これは、冷却停止温度が 4
00℃未満では島状マルテンサイトが生成し、靱性が著し
く劣化するとともに、加速冷却後の矯正が難しくなるた
めであり、一方、 550℃を超えると強度上昇効果が小さ
くなるためである。
【００１４】その後、Ａc1〜Ａc3の温度範囲に再加熱
し、フェライトを一部生成させ、ミクロ組織をフェライ
トとベイナイトの混合組織にして降伏比を低下させた
後、残留応力を除去して条切り特性を向上させるために
500〜650 ℃の温度範囲で焼戻しを行う。焼戻し温度は
500℃未満では残留応力の除去が不十分であり、一方、
650℃を超えると常温強度が大幅に低下する。したがっ
て、焼戻し温度は 500〜650 ℃の範囲に限定する。
し、フェライトを一部生成させ、ミクロ組織をフェライ
トとベイナイトの混合組織にして降伏比を低下させた
後、残留応力を除去して条切り特性を向上させるために
500〜650 ℃の温度範囲で焼戻しを行う。焼戻し温度は
500℃未満では残留応力の除去が不十分であり、一方、
650℃を超えると常温強度が大幅に低下する。したがっ
て、焼戻し温度は 500〜650 ℃の範囲に限定する。
【００１５】つぎに、本発明における化学成分の限定理
由について説明する。C は、強度上昇に寄与する元素で
あるが、0.04％未満では強度を確保することは困難であ
り、また、0.15％を超えて多量に添加すると、溶接性お
よび靱性を劣化させる。したがって、その添加量は0.04
〜0.15％の範囲とする。
由について説明する。C は、強度上昇に寄与する元素で
あるが、0.04％未満では強度を確保することは困難であ
り、また、0.15％を超えて多量に添加すると、溶接性お
よび靱性を劣化させる。したがって、その添加量は0.04
〜0.15％の範囲とする。
【００１６】Siは、脱酸のために必須の元素であるが、
0.05％未満ではその効果が少なく、また、0.60％を超え
て過多に添加すると溶接性を劣化させる。このため、そ
の添加量は0.05〜0.60％の範囲とする。
0.05％未満ではその効果が少なく、また、0.60％を超え
て過多に添加すると溶接性を劣化させる。このため、そ
の添加量は0.05〜0.60％の範囲とする。
【００１７】Mnは、鋼の強度および靱性を確保するため
に必要な元素であるが、0.50％未満ではこのような効果
は少なく、また、1.50％を超えて多量に添加すると溶接
性を劣化させる。したがって、その添加量は0.50〜1.50
％の範囲とする。
に必要な元素であるが、0.50％未満ではこのような効果
は少なく、また、1.50％を超えて多量に添加すると溶接
性を劣化させる。したがって、その添加量は0.50〜1.50
％の範囲とする。
【００１８】Moは、高温強度を確保するために不可欠な
元素であり、 600℃における耐力を大幅に上昇させる。
しかしながら、0.10％未満ではこのような効果は得られ
ず、また、0.40％を超えて添加すると大入熱溶接継手靱
性を劣化させる。したがって、その添加量は0.10〜0.40
％の範囲とする。
元素であり、 600℃における耐力を大幅に上昇させる。
しかしながら、0.10％未満ではこのような効果は得られ
ず、また、0.40％を超えて添加すると大入熱溶接継手靱
性を劣化させる。したがって、その添加量は0.10〜0.40
％の範囲とする。
【００１９】Nbは、析出硬化および変態強化による高温
強度の上昇および細粒化による靱性の向上が図られる元
素である。しかし、0.005 ％未満ではこのような効果は
得られず、また、0.060 ％を超えて過多に添加すると大
入熱溶接継手靱性が劣化する。したがって、その添加量
は 0.005〜0.060 ％の範囲とする。
強度の上昇および細粒化による靱性の向上が図られる元
素である。しかし、0.005 ％未満ではこのような効果は
得られず、また、0.060 ％を超えて過多に添加すると大
入熱溶接継手靱性が劣化する。したがって、その添加量
は 0.005〜0.060 ％の範囲とする。
【００２０】V は、析出硬化により高温強度を上昇させ
るが、0.005 ％未満ではこのような効果は殆ど期待でき
ず、また、0.060 ％を超えて過多に添加すると溶接性が
劣化する。したがって、その添加量は 0.005〜0.060 ％
の範囲とする。
るが、0.005 ％未満ではこのような効果は殆ど期待でき
ず、また、0.060 ％を超えて過多に添加すると溶接性が
劣化する。したがって、その添加量は 0.005〜0.060 ％
の範囲とする。
【００２１】Tiは、オーステナイト粒の粗大化を抑制す
るとともに、フェライトの核生成サイトとなり、細粒化
に有効な元素でる。しかし、 0.005％未満ではかかる効
果を発揮することができず、また、 0.030％を超えて添
加すると母材靱性を劣化させる。したがって、その添加
量は 0.005〜0.030 ％の範囲とする。
るとともに、フェライトの核生成サイトとなり、細粒化
に有効な元素でる。しかし、 0.005％未満ではかかる効
果を発揮することができず、また、 0.030％を超えて添
加すると母材靱性を劣化させる。したがって、その添加
量は 0.005〜0.030 ％の範囲とする。
【００２２】なお、本発明における第２発明では、上記
の元素の他に必要に応じて、Cu、Ni、CrおよびCaの内の
１種または２種以上を添加することができる。
の元素の他に必要に応じて、Cu、Ni、CrおよびCaの内の
１種または２種以上を添加することができる。
【００２３】Cuは、固溶強化による強度上昇に有効な元
素であるが、0.05％未満ではこのような効果は少なく、
また、0.50％を超えて添加すると熱間加工性および溶接
性を損なう。このため、その添加量は0.05〜0.50％の範
囲とする。
素であるが、0.05％未満ではこのような効果は少なく、
また、0.50％を超えて添加すると熱間加工性および溶接
性を損なう。このため、その添加量は0.05〜0.50％の範
囲とする。
【００２４】Niは、靱性の向上に有効な元素であるが、
0.05％未満ではこのような効果は得られない。また、0.
50％を超えて添加してもこのような効果は飽和し、経済
的にも無駄である。したがって、その添加量は0.05〜0.
50％の範囲とする。
0.05％未満ではこのような効果は得られない。また、0.
50％を超えて添加してもこのような効果は飽和し、経済
的にも無駄である。したがって、その添加量は0.05〜0.
50％の範囲とする。
【００２５】Crは、高温強度の向上に有効な元素である
が、0.10％未満ではこのような効果は期待しがたく、0.
60％を超えて多量に添加すると溶接性が劣化する。この
ため、その添加量は0.10〜0.60％の範囲とする。
が、0.10％未満ではこのような効果は期待しがたく、0.
60％を超えて多量に添加すると溶接性が劣化する。この
ため、その添加量は0.10〜0.60％の範囲とする。
【００２６】Caは、微量で板厚方向の特性を改善する元
素であるが、0.0005％未満ではこのような効果はなく、
一方、0.0050％を超えて添加すると、このような効果は
飽和するとともに、大型介在物が生成するため超音波欠
陥を生じやすくなる。このため、その添加量は0.0005〜
0.0050％の範囲とする。
素であるが、0.0005％未満ではこのような効果はなく、
一方、0.0050％を超えて添加すると、このような効果は
飽和するとともに、大型介在物が生成するため超音波欠
陥を生じやすくなる。このため、その添加量は0.0005〜
0.0050％の範囲とする。
【００２７】さらに、本発明では溶接時の低温割れ防止
のために行われる予熱を省略する目的で式(1) で示す P
CM (溶接割れ感受性指数) を0.20％以下に限定する。
のために行われる予熱を省略する目的で式(1) で示す P
CM (溶接割れ感受性指数) を0.20％以下に限定する。
【００２８】以上の条件を用いることにより、高温で高
い耐力を確保し、さらに常温の降伏比が低く、かつ、優
れた溶接性および条切り特性を有する厚肉の建築用耐火
鋼の製造方法を提供することができる。すなわち、適切
な成分設計と制御圧延およびその後の加速冷却−Ａc1〜
Ａc3の温度範囲の再加熱−焼戻しを組み合わせて適用
し、鋼の組織をフェライトとベイナイト組織に制御する
ことにより本発明の目的とする溶接性の優れた建築用低
降伏比厚肉耐火鋼を製造することができる。
い耐力を確保し、さらに常温の降伏比が低く、かつ、優
れた溶接性および条切り特性を有する厚肉の建築用耐火
鋼の製造方法を提供することができる。すなわち、適切
な成分設計と制御圧延およびその後の加速冷却−Ａc1〜
Ａc3の温度範囲の再加熱−焼戻しを組み合わせて適用
し、鋼の組織をフェライトとベイナイト組織に制御する
ことにより本発明の目的とする溶接性の優れた建築用低
降伏比厚肉耐火鋼を製造することができる。
【００２９】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明について説明
する。 実施例１ 供試鋼板は表１に示す化学成分を有する鋼片を表２に示
す加熱・圧延・加速冷却・熱処理条件にしたがって、板
厚70mmに仕上げたものである。これらの鋼板から試験片
を採取し、常温引張試験、シャルピ衝撃試験、 600℃の
高温引張試験および最高かたさ試験を行った。その結果
を表２表に併記する。なお、最高かたさ試験はJIS Z 31
01に準じて行った。
する。 実施例１ 供試鋼板は表１に示す化学成分を有する鋼片を表２に示
す加熱・圧延・加速冷却・熱処理条件にしたがって、板
厚70mmに仕上げたものである。これらの鋼板から試験片
を採取し、常温引張試験、シャルピ衝撃試験、 600℃の
高温引張試験および最高かたさ試験を行った。その結果
を表２表に併記する。なお、最高かたさ試験はJIS Z 31
01に準じて行った。
【００３０】表１に本発明法Ａ〜Ｈおよび比較例Ｉ〜Ｎ
の化学成分を、表２に加熱・圧延・加速冷却・熱処理条
件さらに引張特性、衝撃特性、高温特性および溶接性を
それぞれ示す。
の化学成分を、表２に加熱・圧延・加速冷却・熱処理条
件さらに引張特性、衝撃特性、高温特性および溶接性を
それぞれ示す。
【００３１】表２から明らかなように、本発明法Ａ〜Ｈ
は、 600℃における耐力は217N/mm2以上と優れた高温耐
力を有し、かつ、最高かたさもHV300 未満であり、溶接
硬化性が低い。また、降伏比は建築用鋼材に要求されて
いる80％以下を十分に満足し、シャルピ衝撃試験におけ
る破面遷移温度も-40 ℃以下と良好である。
は、 600℃における耐力は217N/mm2以上と優れた高温耐
力を有し、かつ、最高かたさもHV300 未満であり、溶接
硬化性が低い。また、降伏比は建築用鋼材に要求されて
いる80％以下を十分に満足し、シャルピ衝撃試験におけ
る破面遷移温度も-40 ℃以下と良好である。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】一方、比較例Ｉは、C および PCMが本発明
の限定範囲から高めに外れているため、母材靱性および
溶接性が悪い。比較例Ｊは、Moが本発明の限定範囲から
高めに外れているため、母材靱性および溶接性が悪い。
比較例Ｋは、Tiが添加されていないために母材靱性が悪
い。また、比較例Ｌ、Ｍは、前者はMoが、後者はNbがそ
れぞれ添加されていないために、 600℃における耐力が
低い。また、比較例Ｎは、V が添加されていないため
に、 600℃における耐力が低い。
の限定範囲から高めに外れているため、母材靱性および
溶接性が悪い。比較例Ｊは、Moが本発明の限定範囲から
高めに外れているため、母材靱性および溶接性が悪い。
比較例Ｋは、Tiが添加されていないために母材靱性が悪
い。また、比較例Ｌ、Ｍは、前者はMoが、後者はNbがそ
れぞれ添加されていないために、 600℃における耐力が
低い。また、比較例Ｎは、V が添加されていないため
に、 600℃における耐力が低い。
【００３５】実施例２ 供試鋼板は表３に示す加熱・圧延・加速冷却・熱処理条
件にしたがって、板厚70mmに仕上げたものである。これ
らの鋼板から試験片を採取し、常温引張試験、シャルピ
衝撃試験、 600℃の高温引張試験を行った。その結果を
表３表に併記する。なお、化学成分は表１の本発明法Ａ
と同じである。
件にしたがって、板厚70mmに仕上げたものである。これ
らの鋼板から試験片を採取し、常温引張試験、シャルピ
衝撃試験、 600℃の高温引張試験を行った。その結果を
表３表に併記する。なお、化学成分は表１の本発明法Ａ
と同じである。
【００３６】本発明法A1〜A5は、加熱温度が1050〜1250
℃、圧延終了温度が 860〜930 ℃、冷却開始温度がＡr3
以上、冷却停止温度が 420〜520 ℃、冷却速度が 5〜10
℃／秒、Ａc1〜Ａc3での再加熱温度が 780〜820 ℃、焼
戻し温度が 600〜630 ℃であり、常温強度、降伏比、破
面遷移温度および高温耐力はいずれも良好である。
℃、圧延終了温度が 860〜930 ℃、冷却開始温度がＡr3
以上、冷却停止温度が 420〜520 ℃、冷却速度が 5〜10
℃／秒、Ａc1〜Ａc3での再加熱温度が 780〜820 ℃、焼
戻し温度が 600〜630 ℃であり、常温強度、降伏比、破
面遷移温度および高温耐力はいずれも良好である。
【００３７】
【表３】
【００３８】一方、比較例A6は、加熱温度が1000℃であ
るため、Nbが十分に固溶していないため、常温強度およ
び高温耐力が低い。比較例A7は、Ａc1〜Ａc3の再加熱を
行っていないために高温耐力は高いものの、常温の降伏
比が80％以上と高く建築用として適さない。比較例A8
は、圧延終了温度が 830℃と低いため、フェライトが細
粒となり常温の降伏比が80％を超えている。また、比較
例A9は、圧延終了温度が960℃と高いため、オーステナ
イトが粗粒となり破面遷移温度が高い。比較例A10 は、
冷却開始温度がＡr3以下のためベイナイトの生成が少な
く、常温強度および高温耐力が低い。比較例A11 は、冷
却停止温度が 570℃と高いために強度上昇効果が小さ
く、常温強度および高温耐力が低い。さらに、比較例A1
2 は、冷却速度が 2℃／秒と小さいため、常温強度およ
び高温耐力が低い。また、比較例A13は、冷却停止温度
が 320℃と低いため島状マルテンサイトの生成により、
破面遷移温度が高い。
るため、Nbが十分に固溶していないため、常温強度およ
び高温耐力が低い。比較例A7は、Ａc1〜Ａc3の再加熱を
行っていないために高温耐力は高いものの、常温の降伏
比が80％以上と高く建築用として適さない。比較例A8
は、圧延終了温度が 830℃と低いため、フェライトが細
粒となり常温の降伏比が80％を超えている。また、比較
例A9は、圧延終了温度が960℃と高いため、オーステナ
イトが粗粒となり破面遷移温度が高い。比較例A10 は、
冷却開始温度がＡr3以下のためベイナイトの生成が少な
く、常温強度および高温耐力が低い。比較例A11 は、冷
却停止温度が 570℃と高いために強度上昇効果が小さ
く、常温強度および高温耐力が低い。さらに、比較例A1
2 は、冷却速度が 2℃／秒と小さいため、常温強度およ
び高温耐力が低い。また、比較例A13は、冷却停止温度
が 320℃と低いため島状マルテンサイトの生成により、
破面遷移温度が高い。
【００３９】なお、上記実施例は厚鋼板の製造方法に関
するものであるが、本発明は他の鋼製品、例えば条鋼、
形鋼の製造にも適応し得ることは言うまでもない。
するものであるが、本発明は他の鋼製品、例えば条鋼、
形鋼の製造にも適応し得ることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、化学成
分を調整し、 PCMを0.20％以下に規制した鋼片をを1050
℃以上の温度に加熱し、 850〜950 ℃の温度範囲で圧延
を終了した後、Ａr3以上の温度から 3〜20℃／秒の冷却
速度で 400〜550 ℃の温度まで加速冷却した後、Ａc1〜
Ａc3の温度範囲に再加熱し、さらに 500〜650 ℃の温度
で焼戻しする溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火鋼
の製造方法であって、本発明によれば、高温で高い強度
を確保し、かつ、常温の降伏比が低く、さらに優れた溶
接性および条切り特性を有する溶接性の優れた建築用低
降伏比厚肉耐火鋼を得ることができる。したがって、本
発明法による建築用耐火鋼は、従来必要とされていた耐
火被覆を大幅に低減あるいは省略することができ、さら
に、耐震性の点から構造物の安全性を高め、かつ、施工
能率を向上させることができる。
分を調整し、 PCMを0.20％以下に規制した鋼片をを1050
℃以上の温度に加熱し、 850〜950 ℃の温度範囲で圧延
を終了した後、Ａr3以上の温度から 3〜20℃／秒の冷却
速度で 400〜550 ℃の温度まで加速冷却した後、Ａc1〜
Ａc3の温度範囲に再加熱し、さらに 500〜650 ℃の温度
で焼戻しする溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火鋼
の製造方法であって、本発明によれば、高温で高い強度
を確保し、かつ、常温の降伏比が低く、さらに優れた溶
接性および条切り特性を有する溶接性の優れた建築用低
降伏比厚肉耐火鋼を得ることができる。したがって、本
発明法による建築用耐火鋼は、従来必要とされていた耐
火被覆を大幅に低減あるいは省略することができ、さら
に、耐震性の点から構造物の安全性を高め、かつ、施工
能率を向上させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 重雄 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内
Claims (2)
- 【請求項１】 C:0.04〜0.15％、 Si:0.05〜0.60％、 M
n:0.50〜1.50％、Mo:0.10 〜0.40％、Nb:0.005〜0.060
％、 V:0.005〜0.060 ％、Ti:0.005〜0.030％を含有
し、残部がFeおよび不可避不純物からなり、かつ、下記
(1) 式で規定される PCMの値が0.20％以下である鋼片を
1050℃以上の温度に加熱し、 850〜950℃の温度範囲で
圧延を終了した後、Ａr3以上の温度から 3〜20℃／秒の
冷却速度で 400〜550 ℃の温度まで加速冷却した後、Ａ
c1〜Ａc3の温度範囲に再加熱し、さらに 500〜650 ℃の
温度で焼戻しすることを特徴とする溶接性の優れた建築
用低降伏比厚肉耐火鋼の製造方法。 PCM=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B（％）……(1) - 【請求項２】 化学成分として、さらに Cu:0.05〜0.40
％、 Ni:0.05〜0.50％、 Cr:0.10〜0.40％、 Ca:0.0005
〜0.0050％の内から選んだ１種または２種以上を含有す
る請求項１記載の溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐
火鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5191793A JPH06264136A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5191793A JPH06264136A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264136A true JPH06264136A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12900231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5191793A Withdrawn JPH06264136A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 溶接性の優れた建築用低降伏比厚肉耐火鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06264136A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544722B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 용접성과 인성이 우수한 비조질 고장력강의 제조방법 |
| KR100643360B1 (ko) * | 2005-06-23 | 2006-11-10 | 주식회사 포스코 | 용접성과 저온인성이 우수한 고강도 후강판의 제조방법 |
| KR100723201B1 (ko) * | 2005-12-16 | 2007-05-29 | 주식회사 포스코 | 다층용접부 인성이 우수한 고강도 고인성 강 및 그제조방법 |
| CN108149139A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-12 | 安徽应流集团霍山铸造有限公司 | 一种新型铸钢材料微合金化的制备方法 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5191793A patent/JPH06264136A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544722B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 용접성과 인성이 우수한 비조질 고장력강의 제조방법 |
| KR100643360B1 (ko) * | 2005-06-23 | 2006-11-10 | 주식회사 포스코 | 용접성과 저온인성이 우수한 고강도 후강판의 제조방법 |
| KR100723201B1 (ko) * | 2005-12-16 | 2007-05-29 | 주식회사 포스코 | 다층용접부 인성이 우수한 고강도 고인성 강 및 그제조방법 |
| CN108149139A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-12 | 安徽应流集团霍山铸造有限公司 | 一种新型铸钢材料微合金化的制备方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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