JPH06316723A - ガス切断性及び溶接性の優れた建築構造用耐候性耐火鋼材の製造方法 - Google Patents
ガス切断性及び溶接性の優れた建築構造用耐候性耐火鋼材の製造方法Info
- Publication number
- JPH06316723A JPH06316723A JP5676894A JP5676894A JPH06316723A JP H06316723 A JPH06316723 A JP H06316723A JP 5676894 A JP5676894 A JP 5676894A JP 5676894 A JP5676894 A JP 5676894A JP H06316723 A JPH06316723 A JP H06316723A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- weldability
- temperature
- steel material
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 「外部鉄骨架構」に使用される鋼材で、耐候
性と耐火被覆を省略できる高温耐力を有し、かつ、従来
の溶接構造用耐候性鋼材と同等の施工が可能な常温での
機械的性質、ガス切断性及び溶接性の優れた建築構造用
４９０Ｎ／ｍｍ２級鋼材を製造できる方法を提供する。 【構成】 Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃ
ｒ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｎ，Ａｌ，Ｖ，Ｃａを特定した鋼にお
いて、下記式で示す炭素等量Ｃｅｑが０．４０％以下
を満足し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼片
を１０５０〜１２００℃の温度域に加熱し、８５０〜９
００℃の温度範囲で圧延を終了した後、冷却開始温度を
Ａｒ３変態点以上として、３〜２０℃／ｓの冷却速度で
４００〜５００℃温度範囲まで冷却することを特徴とし
ている。 Ｃeq＝Ｃ＋Ｓi/24＋Ｍn/6＋Ｎi/40＋Ｃr/5＋Ｍo/4＋Ｖ/14（％）……
性と耐火被覆を省略できる高温耐力を有し、かつ、従来
の溶接構造用耐候性鋼材と同等の施工が可能な常温での
機械的性質、ガス切断性及び溶接性の優れた建築構造用
４９０Ｎ／ｍｍ２級鋼材を製造できる方法を提供する。 【構成】 Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃ
ｒ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｎ，Ａｌ，Ｖ，Ｃａを特定した鋼にお
いて、下記式で示す炭素等量Ｃｅｑが０．４０％以下
を満足し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼片
を１０５０〜１２００℃の温度域に加熱し、８５０〜９
００℃の温度範囲で圧延を終了した後、冷却開始温度を
Ａｒ３変態点以上として、３〜２０℃／ｓの冷却速度で
４００〜５００℃温度範囲まで冷却することを特徴とし
ている。 Ｃeq＝Ｃ＋Ｓi/24＋Ｍn/6＋Ｎi/40＋Ｃr/5＋Ｍo/4＋Ｖ/14（％）……
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建築物の柱や梁を屋外に
設置する「外部鉄骨架構」に使用される鋼材の製造方法
に関し、より詳しくは、耐候性及びガス切断性に優れ、
十分な高温耐力と優れた溶接性を有する建築構造用４９
０Ｎ／mm2級耐火鋼材の製造方法に関するものである。
設置する「外部鉄骨架構」に使用される鋼材の製造方法
に関し、より詳しくは、耐候性及びガス切断性に優れ、
十分な高温耐力と優れた溶接性を有する建築構造用４９
０Ｎ／mm2級耐火鋼材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】鉄骨建
築物は火災時に高温になると鋼材強度が低下し、建築物
として必要な耐力が維持できないため、耐火被覆で鉄骨
を保護することが建築基準法で定められている。
築物は火災時に高温になると鋼材強度が低下し、建築物
として必要な耐力が維持できないため、耐火被覆で鉄骨
を保護することが建築基準法で定められている。
【０００３】従来のＳi−Ｍn系建築構造用鋼材では、火
災時に鋼材温度が３５０℃以上になるとその耐力が常温
規格値の２／３以下に低下し、構造上必要な耐力(長期
許容応力度)を下回るため、耐火被覆によって鋼材温度
の上昇を抑制しているが、工事費の増加や工期の長期化
という問題がある。
災時に鋼材温度が３５０℃以上になるとその耐力が常温
規格値の２／３以下に低下し、構造上必要な耐力(長期
許容応力度)を下回るため、耐火被覆によって鋼材温度
の上昇を抑制しているが、工事費の増加や工期の長期化
という問題がある。
【０００４】しかし、１９８７年に施行された「新防火
設計法」により、高温での耐力が優れた鋼材(耐火鋼材)
を使用すれば、耐火被覆の削減又は省略が可能になっ
た。特に、建築物を「外部鉄骨架構」とした場合、火災
時の鋼材温度の上昇が小さいため、耐火被覆を省略でき
る可能性が極めて高く、耐候性を有した耐火鋼材の必要
性が高まっている。
設計法」により、高温での耐力が優れた鋼材(耐火鋼材)
を使用すれば、耐火被覆の削減又は省略が可能になっ
た。特に、建築物を「外部鉄骨架構」とした場合、火災
時の鋼材温度の上昇が小さいため、耐火被覆を省略でき
る可能性が極めて高く、耐候性を有した耐火鋼材の必要
性が高まっている。
【０００５】「外部鉄骨架構」に使用される鋼材として
は、ＪＩＳ Ｇ ３１１４に規定される溶接構造用耐候性
鋼材があるが、この鋼材は６００℃での耐力が常温規格
値の２／３を満足しない。また、高温での耐力が優れた
鋼材として、ボイラー・圧力容器用Ｃr−Ｍo鋼材があ
る。しかし、この鋼材は６００℃での耐力は常温規格値
の２／３以上を有するが、炭素等量Ｃeqが高いため、溶
接性及び大入熱溶接継手靭性が悪く、溶接施工上、難点
がある。また、このＣr−Ｍo鋼材は耐候性を有していな
い。更に、特開平４−６２４５号に、耐候性の優れた耐
火鋼材が提案されているが、この提案鋼はガス切断性を
劣化させるＭoの添加を必須としているため、切断施工
能率の低下を来たすことが予想される。更に、Ｍoは高
価なため、経済性においても難点がある。
は、ＪＩＳ Ｇ ３１１４に規定される溶接構造用耐候性
鋼材があるが、この鋼材は６００℃での耐力が常温規格
値の２／３を満足しない。また、高温での耐力が優れた
鋼材として、ボイラー・圧力容器用Ｃr−Ｍo鋼材があ
る。しかし、この鋼材は６００℃での耐力は常温規格値
の２／３以上を有するが、炭素等量Ｃeqが高いため、溶
接性及び大入熱溶接継手靭性が悪く、溶接施工上、難点
がある。また、このＣr−Ｍo鋼材は耐候性を有していな
い。更に、特開平４−６２４５号に、耐候性の優れた耐
火鋼材が提案されているが、この提案鋼はガス切断性を
劣化させるＭoの添加を必須としているため、切断施工
能率の低下を来たすことが予想される。更に、Ｍoは高
価なため、経済性においても難点がある。
【０００６】本発明の課題は、「外部鉄骨架構」に使用
される鋼材で、耐候性と耐火被覆を省略できる高温耐力
を有し、かつ、従来の溶接構造用耐候性鋼材と同等の施
工が可能な常温での機械的性質、ガス切断性及び溶接性
の優れた建築構造用４９０Ｎ／mm2級鋼材を経済的に製
造できる方法を提供することにある。
される鋼材で、耐候性と耐火被覆を省略できる高温耐力
を有し、かつ、従来の溶接構造用耐候性鋼材と同等の施
工が可能な常温での機械的性質、ガス切断性及び溶接性
の優れた建築構造用４９０Ｎ／mm2級鋼材を経済的に製
造できる方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の課
題を解決するためには、化学成分を限定し、加熱温度、
圧延条件及び冷却条件を適切に制御することにより、Ｍ
oを添加する必要のない経済的な成分系により耐候性を
有し、ガス切断性、溶接性及び大入熱溶接継手靭性の優
れた建築構造用４９０Ｎ／mm2級耐火鋼材の製造が可能
であるという知見を得た。特に、Ｎb添加鋼を制御圧延
終了直後から加速冷却を行うことにより、微細なＮb炭
窒化物を析出させ、その析出硬化により、高温耐力の確
保を可能としたものである。
題を解決するためには、化学成分を限定し、加熱温度、
圧延条件及び冷却条件を適切に制御することにより、Ｍ
oを添加する必要のない経済的な成分系により耐候性を
有し、ガス切断性、溶接性及び大入熱溶接継手靭性の優
れた建築構造用４９０Ｎ／mm2級耐火鋼材の製造が可能
であるという知見を得た。特に、Ｎb添加鋼を制御圧延
終了直後から加速冷却を行うことにより、微細なＮb炭
窒化物を析出させ、その析出硬化により、高温耐力の確
保を可能としたものである。
【０００８】すなわち、本発明は、Ｃ：０.０５〜０.１
３％、Ｓi：０.０５〜０.５０％、Ｍn：０.５０〜１.５
０％、Ｐ：０.０２０％以下、Ｓ：０.００５％以下、Ｃ
u：０.３０〜０.６０％、Ｎi：０.０５〜０.４０％、Ｃ
r：０.４５〜１.００％、Ｎb：０.００４〜０.０３０
％、Ｔi：０.００５〜０.０３０％、Ｎ：０.００２０〜
０.００７０％、Ａl：０.００２〜０.１０％を含有し、
必要に応じて更にＶ：０.００５〜０.０８０％、Ｃa：
０.０００５〜０.００４０％の１種又は２種を含有し、
かつ、下記式で示す炭素等量Ｃeqが０.４０％以下を
満足し、残部がＦe及び不可避的不純物からなる鋼片を
１０５０〜１２００℃の温度域に加熱し、８５０〜９０
０℃の温度範囲で圧延を終了した後、冷却開始温度をＡ
r3変態点以上として、３〜２０℃／ｓの冷却速度で４０
０〜５００℃温度範囲まで冷却することを特徴とするガ
ス切断性及び溶接性の優れた建築構造用耐候性耐火鋼材
の製造方法を要旨としている。 Ｃeq＝Ｃ＋Ｓi/24＋Ｍn/6＋Ｎi/40＋Ｃr/5＋Ｍo/4＋Ｖ/14（％）……
３％、Ｓi：０.０５〜０.５０％、Ｍn：０.５０〜１.５
０％、Ｐ：０.０２０％以下、Ｓ：０.００５％以下、Ｃ
u：０.３０〜０.６０％、Ｎi：０.０５〜０.４０％、Ｃ
r：０.４５〜１.００％、Ｎb：０.００４〜０.０３０
％、Ｔi：０.００５〜０.０３０％、Ｎ：０.００２０〜
０.００７０％、Ａl：０.００２〜０.１０％を含有し、
必要に応じて更にＶ：０.００５〜０.０８０％、Ｃa：
０.０００５〜０.００４０％の１種又は２種を含有し、
かつ、下記式で示す炭素等量Ｃeqが０.４０％以下を
満足し、残部がＦe及び不可避的不純物からなる鋼片を
１０５０〜１２００℃の温度域に加熱し、８５０〜９０
０℃の温度範囲で圧延を終了した後、冷却開始温度をＡ
r3変態点以上として、３〜２０℃／ｓの冷却速度で４０
０〜５００℃温度範囲まで冷却することを特徴とするガ
ス切断性及び溶接性の優れた建築構造用耐候性耐火鋼材
の製造方法を要旨としている。 Ｃeq＝Ｃ＋Ｓi/24＋Ｍn/6＋Ｎi/40＋Ｃr/5＋Ｍo/4＋Ｖ/14（％）……
【０００９】
【作用】以下に本発明を更に詳述する。まず、本発明に
おける鋼の化学成分の限定理由について説明する。
おける鋼の化学成分の限定理由について説明する。
【００１０】Ｃは強度上昇に寄与する元素であるが、
０.０５％未満では強度を確保することが困難であり、
一方、０.１３％を超えて添加すると溶接性及び靭性を
劣化させる。したがって、Ｃ量は０.０５〜０.１３％の
範囲とする。
０.０５％未満では強度を確保することが困難であり、
一方、０.１３％を超えて添加すると溶接性及び靭性を
劣化させる。したがって、Ｃ量は０.０５〜０.１３％の
範囲とする。
【００１１】Ｓiは脱酸のために必須の元素であるが、
０.０５％未満ではその効果は少なく、一方、０.５０％
を超えて添加すると溶接性を劣化させる。したがって、
Ｓi量は０.０５〜０.５０％の範囲とする。
０.０５％未満ではその効果は少なく、一方、０.５０％
を超えて添加すると溶接性を劣化させる。したがって、
Ｓi量は０.０５〜０.５０％の範囲とする。
【００１２】Ｍnは強度及び靭性を確保するために必要
な元素であるが、０.５０％未満ではこれらの効果は少
なく、一方、１.５０％を超えて添加すると溶接性及び
靭性を劣化させる。したがって、Ｍn量は０.５０〜１.
５０％の範囲とする。
な元素であるが、０.５０％未満ではこれらの効果は少
なく、一方、１.５０％を超えて添加すると溶接性及び
靭性を劣化させる。したがって、Ｍn量は０.５０〜１.
５０％の範囲とする。
【００１３】Ｐは０.０２０％を超えて含有させるとミ
クロ偏析により溶接性及び靭性を劣化させる。したがっ
て、Ｐ量は０.０２０％以下とする。
クロ偏析により溶接性及び靭性を劣化させる。したがっ
て、Ｐ量は０.０２０％以下とする。
【００１４】Ｓは０.００５％を超えて含有させると粗
大なＡ系介在物を形成し易くなり、靭性を劣化させる。
したがって、Ｓ量は０.００５％以下とする。
大なＡ系介在物を形成し易くなり、靭性を劣化させる。
したがって、Ｓ量は０.００５％以下とする。
【００１５】Ｃuは耐候性に有効な元素であり、また析
出硬化による強度上昇に寄与する元素であるが、０.３
０％未満ではこれらの効果は少なく、一方、０.６０％
を超えて添加すると熱間加工割れが発生し易い。したが
って、Ｃu量は０.３０〜０.６０％の範囲とする。
出硬化による強度上昇に寄与する元素であるが、０.３
０％未満ではこれらの効果は少なく、一方、０.６０％
を超えて添加すると熱間加工割れが発生し易い。したが
って、Ｃu量は０.３０〜０.６０％の範囲とする。
【００１６】Ｎiは強度と靭性の向上及び含Ｃu鋼の熱間
加工割れ発生防止に有効な元素であるが、０.０５％未
満ではこれらの効果は少なく、一方、０.４０％を超え
て添加しても効果が飽和し経済的にも無駄である。した
がって、Ｎi量は０.０５〜０.４０％の範囲とする。
加工割れ発生防止に有効な元素であるが、０.０５％未
満ではこれらの効果は少なく、一方、０.４０％を超え
て添加しても効果が飽和し経済的にも無駄である。した
がって、Ｎi量は０.０５〜０.４０％の範囲とする。
【００１７】Ｃrは、Ｃuと同様、耐候性及び高温強度の
上昇に有効な元素であるが、０.４５％未満ではこの効
果は少なく、一方、１.００％を超えて添加すると溶接
性及び溶接継手靭性が劣化する。したがって、Ｃr量は
０.４５〜１.００％の範囲とする。
上昇に有効な元素であるが、０.４５％未満ではこの効
果は少なく、一方、１.００％を超えて添加すると溶接
性及び溶接継手靭性が劣化する。したがって、Ｃr量は
０.４５〜１.００％の範囲とする。
【００１８】Ｎbは析出硬化による高温強度の上昇に有
効な元素であるが、０.００４％未満ではこの硬化は少
なく、一方、０.０３０％を超えて添加すると降伏比を
上昇させると共に溶接継手靭性を劣化させる。したがっ
て、Ｎb量は０.００４〜０.０３０％の範囲とする。
効な元素であるが、０.００４％未満ではこの硬化は少
なく、一方、０.０３０％を超えて添加すると降伏比を
上昇させると共に溶接継手靭性を劣化させる。したがっ
て、Ｎb量は０.００４〜０.０３０％の範囲とする。
【００１９】Ｔiは溶接熱影響部のオーステナイト粒の
微細化及びフェライトの生成促進により、溶接継手靭性
の向上に有効な元素であるが、０.００５％未満ではこ
の効果は少なく、一方、０.０３０％を超えて添加する
と溶接性が劣化する。したがって、Ｔi量は０.００５〜
０.０３０％の範囲とする。
微細化及びフェライトの生成促進により、溶接継手靭性
の向上に有効な元素であるが、０.００５％未満ではこ
の効果は少なく、一方、０.０３０％を超えて添加する
と溶接性が劣化する。したがって、Ｔi量は０.００５〜
０.０３０％の範囲とする。
【００２０】Ｎは上記のＴiとの組み合わせにより大入
熱溶接継手靭性を改善するものであるが、０.００２０
％未満ではこの効果は少なく、一方、０.００７０％を
超えて添加すると溶接継手靭性が劣化する。したがっ
て、Ｎ量は０.００２０〜０.００７０％の範囲とする。
熱溶接継手靭性を改善するものであるが、０.００２０
％未満ではこの効果は少なく、一方、０.００７０％を
超えて添加すると溶接継手靭性が劣化する。したがっ
て、Ｎ量は０.００２０〜０.００７０％の範囲とする。
【００２１】Ａlは脱酸に必要であると共に結晶粒の微
細化に寄与する元素であるが、０.００２％未満ではこ
れらの効果は少なく、一方、０.１０％を超えて添加す
ると酸化物系介在物が多くなり靱性を劣化させる。した
がって、Ａl量は０.００２〜０.１０％の範囲とする。
但し、脱酸を強化したい場合には０.０２０〜０.１０％
の範囲が望ましい。
細化に寄与する元素であるが、０.００２％未満ではこ
れらの効果は少なく、一方、０.１０％を超えて添加す
ると酸化物系介在物が多くなり靱性を劣化させる。した
がって、Ａl量は０.００２〜０.１０％の範囲とする。
但し、脱酸を強化したい場合には０.０２０〜０.１０％
の範囲が望ましい。
【００２２】なお、本発明においては、上記元素の他
に、Ｖ及びＣaの１種又は２種を必要に応じて添加する
ことができる。
に、Ｖ及びＣaの１種又は２種を必要に応じて添加する
ことができる。
【００２３】Ｖは析出硬化による強度上昇に有効な元素
であるが、０.００５％未満ではこの効果は少なく、一
方、０.０８０％を超えて添加すると溶接性が劣化す
る。したがって、Ｖ量は０.００５〜０.０８０％の範囲
とする。
であるが、０.００５％未満ではこの効果は少なく、一
方、０.０８０％を超えて添加すると溶接性が劣化す
る。したがって、Ｖ量は０.００５〜０.０８０％の範囲
とする。
【００２４】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％未満ではこの効果は少な
く、一方、０.００４０％を超えて添加すると鋼中の非
金属介在物を増大させ内部欠陥の原因となる。したがっ
て、Ｃa量は０.０００５〜０.００４０％の範囲とす
る。
素であるが、０.０００５％未満ではこの効果は少な
く、一方、０.００４０％を超えて添加すると鋼中の非
金属介在物を増大させ内部欠陥の原因となる。したがっ
て、Ｃa量は０.０００５〜０.００４０％の範囲とす
る。
【００２５】更に、本発明においては、溶接部の低温割
れの発生及び大入熱溶接継手靭性の劣化を防止するため
に炭素等量Ｃeqを０.４０％以下に規制する必要があ
る。なお、炭素等量Ｃeqは下記式で定義される。 Ｃeq＝Ｃ＋Ｓi/24＋Ｍn/6＋Ｎi/40＋Ｃr/5＋Ｍo/4＋Ｖ/14（％）……
れの発生及び大入熱溶接継手靭性の劣化を防止するため
に炭素等量Ｃeqを０.４０％以下に規制する必要があ
る。なお、炭素等量Ｃeqは下記式で定義される。 Ｃeq＝Ｃ＋Ｓi/24＋Ｍn/6＋Ｎi/40＋Ｃr/5＋Ｍo/4＋Ｖ/14（％）……
【００２６】次に本発明の製造条件について説明する。
【００２７】上記化学成分を有する鋼片を常法により製
造し、これを加熱後、熱間圧延するが、加熱温度は高温
耐力の確保に必要なＮbを鋼中に固溶させるために下限
を１０５０℃とし、一方、圧延でのＣuによる熱間加工
割れの発生を防止するために上限を１２００℃とする。
また、圧延終了温度が８５０℃未満ではフェライト粒の
微細化により耐震性の面から建築構造用鋼材に要求され
る８０％以下の降伏比を確保することができない。一
方、９００℃を超えるとオーステナイトが粗大になるた
め母材靭性が劣化する。したがって、圧延終了温度は８
５０〜９００℃の範囲とする。
造し、これを加熱後、熱間圧延するが、加熱温度は高温
耐力の確保に必要なＮbを鋼中に固溶させるために下限
を１０５０℃とし、一方、圧延でのＣuによる熱間加工
割れの発生を防止するために上限を１２００℃とする。
また、圧延終了温度が８５０℃未満ではフェライト粒の
微細化により耐震性の面から建築構造用鋼材に要求され
る８０％以下の降伏比を確保することができない。一
方、９００℃を超えるとオーステナイトが粗大になるた
め母材靭性が劣化する。したがって、圧延終了温度は８
５０〜９００℃の範囲とする。
【００２８】上述の条件で熱間圧延を終了した後、加速
冷却を行う。Ｎb添加鋼を制御圧延終了直後から加速冷
却することにより微細なＮb炭窒化物を析出させ、その
析出硬化により高温耐力の確保を図ることができる。
冷却を行う。Ｎb添加鋼を制御圧延終了直後から加速冷
却することにより微細なＮb炭窒化物を析出させ、その
析出硬化により高温耐力の確保を図ることができる。
【００２９】しかし、冷却開始温度がＡr3変態点未満で
はフェライトの生成により高温耐力の上昇が小さくな
る。したがって、冷却開始温度はＡr3変態点以上とす
る。また、冷却速度が２０℃／ｓを超えると強度が規格
上限値を超え、一方、３℃／ｓ未満では強度の上昇が小
さくなる。したがって、冷却速度は３〜２０℃／ｓの範
囲とする。
はフェライトの生成により高温耐力の上昇が小さくな
る。したがって、冷却開始温度はＡr3変態点以上とす
る。また、冷却速度が２０℃／ｓを超えると強度が規格
上限値を超え、一方、３℃／ｓ未満では強度の上昇が小
さくなる。したがって、冷却速度は３〜２０℃／ｓの範
囲とする。
【００３０】更に、冷却停止温度は４００〜５００℃の
範囲とする。これは、４００℃未満では島状マルテンサ
イトの生成により母材靭性が劣化し、一方、５００℃を
超えると強度の上昇が小さくなるためである。
範囲とする。これは、４００℃未満では島状マルテンサ
イトの生成により母材靭性が劣化し、一方、５００℃を
超えると強度の上昇が小さくなるためである。
【００３１】なお、板厚方向の硬度差の低減を図るため
に、加速冷却終了後、５００〜７００℃の温度で焼もど
し処理を行ってもよい。
に、加速冷却終了後、５００〜７００℃の温度で焼もど
し処理を行ってもよい。
【００３２】次に本発明の実施例を示す。勿論、本発明
はこの実施例のみに限定されないことは云うまでもな
い。
はこの実施例のみに限定されないことは云うまでもな
い。
【００３３】表１に示す化学成分を有する鋼片を表２に
示す加熱・圧延条件及び冷却条件に従って板厚３２mmに
仕上げて、供試鋼板とした。これらの鋼板から試験片を
採取し、常温引張試験、シャルピー衝撃試験、６００℃
の高温引張試験、最高硬さ試験、再現熱サイクルシャル
ピー試験及びガス切断面の粗さ測定を行った。その結果
を表３に示す。
示す加熱・圧延条件及び冷却条件に従って板厚３２mmに
仕上げて、供試鋼板とした。これらの鋼板から試験片を
採取し、常温引張試験、シャルピー衝撃試験、６００℃
の高温引張試験、最高硬さ試験、再現熱サイクルシャル
ピー試験及びガス切断面の粗さ測定を行った。その結果
を表３に示す。
【００３４】なお、再現熱サイクルシャルピー試験の条
件は、加熱温度を１３５０℃×５秒とし、８００℃から
５００℃までの冷却時間を２２０秒とした。また、最高
硬さ試験はＪＩＳ Ｚ ３１０１に準じて行った。
件は、加熱温度を１３５０℃×５秒とし、８００℃から
５００℃までの冷却時間を２２０秒とした。また、最高
硬さ試験はＪＩＳ Ｚ ３１０１に準じて行った。
【００３５】更に、次の切断条件でガス切断を行い、切
断面粗さ(ＪＩＳ Ｂ ０６０１による十点平均粗さ：Ｒ
z、基準長さ：８mm)を測定した。 火口の種類：ストレート火口 火口Ｎo.：２ 圧力：プロパン…０.４kgf／cm2 酸素…３.５kgf／cm2 切断速度：２７０mm／分
断面粗さ(ＪＩＳ Ｂ ０６０１による十点平均粗さ：Ｒ
z、基準長さ：８mm)を測定した。 火口の種類：ストレート火口 火口Ｎo.：２ 圧力：プロパン…０.４kgf／cm2 酸素…３.５kgf／cm2 切断速度：２７０mm／分
【００３６】表３より明らかなように、本発明鋼Ａ〜Ｅ
はいずれも６００℃における耐力が常温規格値の２／３
(２１７Ｎ／mm2)以上の優れた高温耐力を有し、常温の
引張特性は４９０Ｎ／mm2級の規格値(降伏点又は０.２
％耐力：３１５Ｎ／mm2以上、引張強さ：４９０〜６１
０Ｎ／mm2)及び建築構造用鋼材に要求されている８０％
以下の降伏比を十分満足している。また、シャルピー衝
撃試験における母材の破面遷移温度も−３０℃以下と良
好である。かつ、再現熱サイクルシャルピー試験におけ
る吸収エネルギーvＥ20は１００Ｊ以上と大入熱ＨＡＺ
靭性も良好であり、最高硬さもＨv３５０以下を満足
し、良好な溶接性を有している。更に、ガス切断面粗さ
も５０μm以下と小さく優れたガス切断性を有してい
る。
はいずれも６００℃における耐力が常温規格値の２／３
(２１７Ｎ／mm2)以上の優れた高温耐力を有し、常温の
引張特性は４９０Ｎ／mm2級の規格値(降伏点又は０.２
％耐力：３１５Ｎ／mm2以上、引張強さ：４９０〜６１
０Ｎ／mm2)及び建築構造用鋼材に要求されている８０％
以下の降伏比を十分満足している。また、シャルピー衝
撃試験における母材の破面遷移温度も−３０℃以下と良
好である。かつ、再現熱サイクルシャルピー試験におけ
る吸収エネルギーvＥ20は１００Ｊ以上と大入熱ＨＡＺ
靭性も良好であり、最高硬さもＨv３５０以下を満足
し、良好な溶接性を有している。更に、ガス切断面粗さ
も５０μm以下と小さく優れたガス切断性を有してい
る。
【００３７】比較鋼Ｆは、Ｎbが添加されていないた
め、６００℃における耐力が低い。比較鋼Ｇは、Ｍoが
添加されており、しかもＣeqが本発明範囲から高めに外
れているため、常温での引張強さが高く、母材靭性及び
大入熱ＨＡＺ靭性とも悪い。更に、ガス切断面粗さが大
きい。比較鋼Ｈは、Ｎbが本発明範囲から高めに外れて
いるため、降伏比が８０％を超え、更に大入熱ＨＡＺ靭
性が悪い。比較鋼Ｉは、Ｃ及びＣeqが本発明範囲から高
めに外れているため、常温での引張強さが高く、母材靭
性、大入熱ＨＡＺ靭性及び溶接性とも悪い。
め、６００℃における耐力が低い。比較鋼Ｇは、Ｍoが
添加されており、しかもＣeqが本発明範囲から高めに外
れているため、常温での引張強さが高く、母材靭性及び
大入熱ＨＡＺ靭性とも悪い。更に、ガス切断面粗さが大
きい。比較鋼Ｈは、Ｎbが本発明範囲から高めに外れて
いるため、降伏比が８０％を超え、更に大入熱ＨＡＺ靭
性が悪い。比較鋼Ｉは、Ｃ及びＣeqが本発明範囲から高
めに外れているため、常温での引張強さが高く、母材靭
性、大入熱ＨＡＺ靭性及び溶接性とも悪い。
【００３８】また、比較鋼Ａ１〜Ａ４は、本発明鋼Ａと
同じ化学成分の鋼片を本発明の製造条件範囲外で製造し
た例である。比較鋼Ａ１は、圧延終了温度が本発明範囲
から高めに外れているため、オーステナイト粒が粗大と
なり、母材靭性が悪い。比較鋼Ａ２は、冷却開始温度が
本発明範囲から低めに外れているため、フェライトの生
成が多くなり、６００℃における耐力が低い。比較鋼Ａ
３は、圧延ままのため、フェライト−パーライト主体の
組織となり、常温での引張強さ及び６００℃における耐
力が低い。更に、比較鋼Ａ４は、本発明範囲より冷却速
度が大きく、かつ冷却停止温度が低いため、常温におけ
る引張強さが高く、更に母材靭性も悪い。
同じ化学成分の鋼片を本発明の製造条件範囲外で製造し
た例である。比較鋼Ａ１は、圧延終了温度が本発明範囲
から高めに外れているため、オーステナイト粒が粗大と
なり、母材靭性が悪い。比較鋼Ａ２は、冷却開始温度が
本発明範囲から低めに外れているため、フェライトの生
成が多くなり、６００℃における耐力が低い。比較鋼Ａ
３は、圧延ままのため、フェライト−パーライト主体の
組織となり、常温での引張強さ及び６００℃における耐
力が低い。更に、比較鋼Ａ４は、本発明範囲より冷却速
度が大きく、かつ冷却停止温度が低いため、常温におけ
る引張強さが高く、更に母材靭性も悪い。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表３】
【００４２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
「外部鉄骨架構」に使用される鋼材として、耐候性、常
温引張特性、靭性、ガス切断性及び溶接性は従来の溶接
構造用耐候性鋼材と同等であり、しかも、優れた高温耐
力を有する鋼材を経済的に製造することが可能である。
したがって、耐火被覆の省略が可能で、かつ、従来の溶
接構造用耐候性鋼材と同等の施工を有するという優れた
効果が得られる。
「外部鉄骨架構」に使用される鋼材として、耐候性、常
温引張特性、靭性、ガス切断性及び溶接性は従来の溶接
構造用耐候性鋼材と同等であり、しかも、優れた高温耐
力を有する鋼材を経済的に製造することが可能である。
したがって、耐火被覆の省略が可能で、かつ、従来の溶
接構造用耐候性鋼材と同等の施工を有するという優れた
効果が得られる。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量比にて(以下、同じ)、Ｃ：０.０５
〜０.１３％、Ｓi：０.０５〜０.５０％、Ｍn：０.５０
〜１.５０％、Ｐ：０.０２０％以下、Ｓ：０.００５％
以下、Ｃu：０.３０〜０.６０％、Ｎi：０.０５〜０.４
０％、Ｃr：０.４５〜１.００％、Ｎb：０.００４〜０.
０３０％、Ｔi：０.００５〜０.０３０％、Ｎ：０.００
２０〜０.００７０％、Ａl：０.００２〜０.１０％を含
有し、かつ、下記式で示す炭素等量Ｃeqが０.４０％
以下を満足し、残部がＦe及び不可避的不純物からなる
鋼片を１０５０〜１２００℃の温度域に加熱し、８５０
〜９００℃の温度範囲で圧延を終了した後、冷却開始温
度をＡr3変態点以上として、３〜２０℃／ｓの冷却速度
で４００〜５００℃温度範囲まで冷却することを特徴と
するガス切断性及び溶接性の優れた建築構造用耐候性耐
火鋼材の製造方法。 Ｃeq＝Ｃ＋Ｓi/24＋Ｍn/6＋Ｎi/40＋Ｃr/5＋Ｍo/4＋Ｖ/14（％）…… - 【請求項２】 前記鋼が、更に、Ｖ：０.００５〜０.０
８０％、Ｃa：０.０００５〜０.００４０％の１種又は
２種を含有している請求項１に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5676894A JPH06316723A (ja) | 1993-03-12 | 1994-03-02 | ガス切断性及び溶接性の優れた建築構造用耐候性耐火鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-78993 | 1993-03-12 | ||
| JP7899393 | 1993-03-12 | ||
| JP5676894A JPH06316723A (ja) | 1993-03-12 | 1994-03-02 | ガス切断性及び溶接性の優れた建築構造用耐候性耐火鋼材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06316723A true JPH06316723A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=26397758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5676894A Withdrawn JPH06316723A (ja) | 1993-03-12 | 1994-03-02 | ガス切断性及び溶接性の優れた建築構造用耐候性耐火鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06316723A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000043561A1 (en) * | 1999-01-20 | 2000-07-27 | Bethlehem Steel Corporation | Method of making an as-rolled multi-purpose weathering steel plate and product therefrom |
| WO2000046416A1 (en) * | 1999-02-05 | 2000-08-10 | Bethlehem Steel Corporation | Method of making a weathering grade plate and product therefrom |
| KR100435428B1 (ko) * | 1999-06-17 | 2004-06-10 | 주식회사 포스코 | 열간압연-냉각에 의한 다목적 내후성 강재의 제조방법 및 제조강판 |
| KR100723170B1 (ko) * | 2005-12-26 | 2007-05-30 | 주식회사 포스코 | 고강도 해변용 내후성강의 제조방법 |
| KR100723171B1 (ko) * | 2005-12-26 | 2007-05-30 | 주식회사 포스코 | 인성과 강도가 우수한 저항복비 해변용 내후성강의제조방법 |
| CN104561819A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-04-29 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种q460级耐火耐候钢及其制备方法 |
| CN108368581A (zh) * | 2016-01-18 | 2018-08-03 | 株式会社神户制钢所 | 锻造用钢和大型钢锻品 |
| WO2020096398A1 (ko) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | 주식회사 포스코 | 내해수 특성이 우수한 고강도 구조용강 및 그 제조방법 |
| CN113481437A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-08 | 重庆钢铁股份有限公司 | 一种耐大气腐蚀桥梁结构钢板及其制造方法 |
-
1994
- 1994-03-02 JP JP5676894A patent/JPH06316723A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000043561A1 (en) * | 1999-01-20 | 2000-07-27 | Bethlehem Steel Corporation | Method of making an as-rolled multi-purpose weathering steel plate and product therefrom |
| CN1111611C (zh) * | 1999-01-20 | 2003-06-18 | 伯利恒钢铁公司 | 制造轧制多用途耐候钢板的方法以及由此方法制造的产品 |
| AU772626B2 (en) * | 1999-01-20 | 2004-05-06 | Isg Technologies | Method of making an as-rolled multi-purpose weathering steel plate and product therefrom |
| WO2000046416A1 (en) * | 1999-02-05 | 2000-08-10 | Bethlehem Steel Corporation | Method of making a weathering grade plate and product therefrom |
| KR100435428B1 (ko) * | 1999-06-17 | 2004-06-10 | 주식회사 포스코 | 열간압연-냉각에 의한 다목적 내후성 강재의 제조방법 및 제조강판 |
| KR100723171B1 (ko) * | 2005-12-26 | 2007-05-30 | 주식회사 포스코 | 인성과 강도가 우수한 저항복비 해변용 내후성강의제조방법 |
| KR100723170B1 (ko) * | 2005-12-26 | 2007-05-30 | 주식회사 포스코 | 고강도 해변용 내후성강의 제조방법 |
| CN104561819A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-04-29 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种q460级耐火耐候钢及其制备方法 |
| CN104561819B (zh) * | 2014-11-26 | 2017-05-24 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种q460级耐火耐候钢及其制备方法 |
| CN108368581A (zh) * | 2016-01-18 | 2018-08-03 | 株式会社神户制钢所 | 锻造用钢和大型钢锻品 |
| CN108368581B (zh) * | 2016-01-18 | 2020-12-29 | 株式会社神户制钢所 | 锻造用钢和大型钢锻品 |
| WO2020096398A1 (ko) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | 주식회사 포스코 | 내해수 특성이 우수한 고강도 구조용강 및 그 제조방법 |
| KR20200053342A (ko) * | 2018-11-08 | 2020-05-18 | 주식회사 포스코 | 내해수 특성이 우수한 고강도 구조용강 및 그 제조방법 |
| CN113481437A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-08 | 重庆钢铁股份有限公司 | 一种耐大气腐蚀桥梁结构钢板及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4718866B2 (ja) | 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 | |
| JP4848966B2 (ja) | 厚肉高張力鋼板およびその製造方法 | |
| JP4833611B2 (ja) | 溶接性及びガス切断性に優れた溶接構造用４９０ＭＰａ級厚手高張力耐火鋼及びその製造方法 | |
| JP5098210B2 (ja) | 耐火用鋼材およびその製造方法 | |
| JPH06316723A (ja) | ガス切断性及び溶接性の優れた建築構造用耐候性耐火鋼材の製造方法 | |
| JP2000319726A (ja) | 溶接性に優れた高強度鋼板の製造方法 | |
| JP2002047532A (ja) | 溶接性に優れた高張力鋼板およびその製造方法 | |
| JP5008879B2 (ja) | 強度および低温靭性の優れた高張力鋼板および高張力鋼板の製造方法 | |
| JP2011208213A (ja) | 耐溶接割れ性と溶接熱影響部靭性に優れた低降伏比高張力厚鋼板 | |
| JPH05117745A (ja) | 建築構造用４９０Ｎ／ｍｍ２級耐候性耐火鋼材の製造方法 | |
| JPH05112823A (ja) | 大入熱溶接継手靱性の優れた建築用４９０Ｎ／ｍｍ２級耐火鋼材の製造方法 | |
| JP3739997B2 (ja) | 溶接性に優れた高張力鋼板 | |
| JP2004339549A (ja) | 溶接性、ガス切断性に優れた構造用４９０ＭＰａ級高張力耐火鋼ならびにその製造方法 | |
| JP4687153B2 (ja) | 低降伏比高張力鋼の製造方法 | |
| JPH07173532A (ja) | 溶接性の優れた建築用低降伏比型耐火鋼の製造方法 | |
| JPH07207336A (ja) | 建築構造用耐火鋼材の製造方法 | |
| JPH08283836A (ja) | 溶接性と音響異方性に優れた鋼の製造方法 | |
| JPH05339633A (ja) | 降伏比の低い建築用耐火鋼板の製造法 | |
| JPH04350120A (ja) | 建築用高強度耐火鋼板の製造方法 | |
| JPH09227937A (ja) | 高張力厚鋼板の製造方法 | |
| JPH0657371A (ja) | 溶接性の優れた建築用低降伏比耐火鋼材 | |
| JP2020204092A (ja) | 大入熱溶接用高強度鋼板 | |
| JP4830318B2 (ja) | 表面性状に優れた非調質高張力鋼の製造方法 | |
| JPH08176731A (ja) | 高張力鋼及びその製造方法 | |
| JPH108193A (ja) | 大入熱溶接性、溶接割れ感受性および耐候性に優れた高張力鋼およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |