JPH0641633A - 降伏比上昇の少ない高張力鋼材の加工方法 - Google Patents
降伏比上昇の少ない高張力鋼材の加工方法Info
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- JPH0641633A JPH0641633A JP19842992A JP19842992A JPH0641633A JP H0641633 A JPH0641633 A JP H0641633A JP 19842992 A JP19842992 A JP 19842992A JP 19842992 A JP19842992 A JP 19842992A JP H0641633 A JPH0641633 A JP H0641633A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 特に建築および橋梁などの鋼構造物用鋼材に
曲げ加工等を施す場合に、その加工後においても降伏比
の上昇が少なく、低い降伏比を維持できる高張力鋼材の
加工方法について、提案する。 【構成】 Ｃ：0.05〜0.20wt％、Si：0.60wt％以下、M
n：0.60〜2.50wt％、Al：0.10wt％以下、Ｐ：0.015 wt
％およびＳ：0.010 wt％以下を含み、さらにCr：1.00wt
％以下、Ni：1.00wt％以下、Mo：0.70wt％以下、Ｖ：0.
060 wt％以下、Ti：0.030 wt％以下、Nb：0.050 wt％以
下、Ｂ：0.0030wt％以下およびCu：1.00wt％以下のいず
れか１種または２種以上を含有し、残部Feおよび不可避
的不純物よりなる鋼材を、Ａc1〜Ａc3変態点間の２相域
温度に加熱した後、650 ℃以上の温度域で熱間加工を施
し、次いで室温まで冷却した後、650 ℃以下の温度で焼
戻しを行う。
曲げ加工等を施す場合に、その加工後においても降伏比
の上昇が少なく、低い降伏比を維持できる高張力鋼材の
加工方法について、提案する。 【構成】 Ｃ：0.05〜0.20wt％、Si：0.60wt％以下、M
n：0.60〜2.50wt％、Al：0.10wt％以下、Ｐ：0.015 wt
％およびＳ：0.010 wt％以下を含み、さらにCr：1.00wt
％以下、Ni：1.00wt％以下、Mo：0.70wt％以下、Ｖ：0.
060 wt％以下、Ti：0.030 wt％以下、Nb：0.050 wt％以
下、Ｂ：0.0030wt％以下およびCu：1.00wt％以下のいず
れか１種または２種以上を含有し、残部Feおよび不可避
的不純物よりなる鋼材を、Ａc1〜Ａc3変態点間の２相域
温度に加熱した後、650 ℃以上の温度域で熱間加工を施
し、次いで室温まで冷却した後、650 ℃以下の温度で焼
戻しを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼材製造後に施す曲げ
加工等の加工後においてもなお、低い降伏比を維持でき
る、高張力鋼材の加工方法に関しての提案である。
加工等の加工後においてもなお、低い降伏比を維持でき
る、高張力鋼材の加工方法に関しての提案である。
【０００２】
【従来の技術】建築用構造物などに使用される高張力鋼
材は、例えば耐震設計の観点から、降伏比の低いことが
要求される。降伏比を低く制御した高張力鋼を製造する
には、軟質相および硬質相からなる複合組織の活用が有
効であり、特開昭55−97425 号および特開平３−207814
号各公報には、（α＋γ）の２相域から焼入れした後、
焼戻し処理を行う方法が、提案されている。
材は、例えば耐震設計の観点から、降伏比の低いことが
要求される。降伏比を低く制御した高張力鋼を製造する
には、軟質相および硬質相からなる複合組織の活用が有
効であり、特開昭55−97425 号および特開平３−207814
号各公報には、（α＋γ）の２相域から焼入れした後、
焼戻し処理を行う方法が、提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、得られ
る鋼材は、熱処理状態（製造まま）で低い降伏比を有す
るが、曲げ加工等を行うと降伏比が著しく上昇し、低い
降伏比を維持できないところに、問題点があった。
る鋼材は、熱処理状態（製造まま）で低い降伏比を有す
るが、曲げ加工等を行うと降伏比が著しく上昇し、低い
降伏比を維持できないところに、問題点があった。
【０００４】本発明の目的は、特に建築および橋梁など
の鋼構造物用鋼材に曲げ加工等を施す場合に、その加工
後においても降伏比の上昇が少なく、低い降伏比を維持
できる高張力鋼材の加工方法について、提案することに
ある。
の鋼構造物用鋼材に曲げ加工等を施す場合に、その加工
後においても降伏比の上昇が少なく、低い降伏比を維持
できる高張力鋼材の加工方法について、提案することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記目的を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、（α＋γ）２相域に
加熱後、所定の温度域で熱間加工を施して冷却すれば、
低降伏比と高強度が確保できることを知見し、本発明を
完成するに到った。
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、（α＋γ）２相域に
加熱後、所定の温度域で熱間加工を施して冷却すれば、
低降伏比と高強度が確保できることを知見し、本発明を
完成するに到った。
【０００６】すなわち、本発明は、Ｃ：0.05〜0.20wt
％、Si：0.60wt％以下、Mn：0.60〜2.50wt％、Al：0.10
wt％以下、Ｐ：0.015 wt％およびＳ：0.010 wt％以下を
含み、さらにCr：1.00wt％以下、Ni：1.00wt％以下、M
o：0.70wt％以下、Ｖ：0.060 wt％以下、Ti：0.030 wt
％以下、Nb：0.050 wt％以下、Ｂ：0.0030wt％以下およ
びCu：1.00wt％以下のいずれか１種または２種以上を含
有し、残部Feおよび不可避的不純物よりなる鋼材を、Ａ
c1〜Ａc3変態点間の２相域温度に加熱した後、650 ℃以
上の温度域で熱間加工を施し、次いで室温まで冷却した
後、650 ℃以下の温度で焼戻しを行う、ことを特徴とす
る降伏比上昇の少ない高張力鋼材の加工方法である。
％、Si：0.60wt％以下、Mn：0.60〜2.50wt％、Al：0.10
wt％以下、Ｐ：0.015 wt％およびＳ：0.010 wt％以下を
含み、さらにCr：1.00wt％以下、Ni：1.00wt％以下、M
o：0.70wt％以下、Ｖ：0.060 wt％以下、Ti：0.030 wt
％以下、Nb：0.050 wt％以下、Ｂ：0.0030wt％以下およ
びCu：1.00wt％以下のいずれか１種または２種以上を含
有し、残部Feおよび不可避的不純物よりなる鋼材を、Ａ
c1〜Ａc3変態点間の２相域温度に加熱した後、650 ℃以
上の温度域で熱間加工を施し、次いで室温まで冷却した
後、650 ℃以下の温度で焼戻しを行う、ことを特徴とす
る降伏比上昇の少ない高張力鋼材の加工方法である。
【０００７】
【作用】まず、鋼材の化学成分, 組成の各限定理由を説
明する。 Ｃ：0.005 〜0.20wt％ Ｃは、高強度を確保するために0.005 wt％以上の含有が
必要であるが、0.20wt％を超えると、靱性および溶接性
の劣化を招くため、0.005 〜0.20wt％の範囲に限定す
る。
明する。 Ｃ：0.005 〜0.20wt％ Ｃは、高強度を確保するために0.005 wt％以上の含有が
必要であるが、0.20wt％を超えると、靱性および溶接性
の劣化を招くため、0.005 〜0.20wt％の範囲に限定す
る。
【０００８】Si：0.60wt％以下 Siは、鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量を含有させるものであるが、その含有量が0.60wt％
を超えると、溶接熱影響部の靱性が劣化するため、0.60
wt％以下に限定する。
要量を含有させるものであるが、その含有量が0.60wt％
を超えると、溶接熱影響部の靱性が劣化するため、0.60
wt％以下に限定する。
【０００９】Mn：0.60〜2.50wt％ （α＋γ）２相域焼入れ法にて高い引張り強さを得るに
は、γ相の焼入れ性を高めておく必要があり、この焼入
れ性を向上するには、0.60wt％以上のMnが必要である。
しかし、2.50wt％を超えると溶接性が劣化するため、2.
50wt％を上限とする。
は、γ相の焼入れ性を高めておく必要があり、この焼入
れ性を向上するには、0.60wt％以上のMnが必要である。
しかし、2.50wt％を超えると溶接性が劣化するため、2.
50wt％を上限とする。
【００１０】Al：0.10wt％以下 Alは、脱酸および結晶粒微細化のため、またＢを添加す
るときには有効固溶Ｂを確保するため、好ましくは0.01
0 wt％以上で含有させるが、過剰の含有は靱性の劣化を
招くため、0.10wt％を上限とする。
るときには有効固溶Ｂを確保するため、好ましくは0.01
0 wt％以上で含有させるが、過剰の含有は靱性の劣化を
招くため、0.10wt％を上限とする。
【００１１】Ｐ：0.0015wt％以下，Ｓ：0.010 wt％以下 ＰおよびＳは、不可避的に混入するが、いずれも鋼材の
延性および靱性を低下するため、それぞれ0.0015wt％以
下および0.010 wt％以下に抑制する必要がある。
延性および靱性を低下するため、それぞれ0.0015wt％以
下および0.010 wt％以下に抑制する必要がある。
【００１２】さらに、上記の基本成分に加え、Cr：1.00
wt％以下、Ni：1.00wt％以下、Mo：0.70wt％以下、Ｖ：
0.060 wt％以下、Ti：0.030 wt％以下、Nb：0.050 wt％
以下、Ｂ：0.0030wt％以下およびCu：1.00wt％以下のい
ずれか１種または２種以上を含有する成分組成とする。
すなわち、Cr、Ni、Mo、ＢおよびCuは焼入性の向上によ
り、またＶ、TiおよびNbは炭化物の析出により、より高
い引張り強さを得るのに有効な成分であるが、次に示す
理由により、それぞれの含有を制限する必要がある。
wt％以下、Ni：1.00wt％以下、Mo：0.70wt％以下、Ｖ：
0.060 wt％以下、Ti：0.030 wt％以下、Nb：0.050 wt％
以下、Ｂ：0.0030wt％以下およびCu：1.00wt％以下のい
ずれか１種または２種以上を含有する成分組成とする。
すなわち、Cr、Ni、Mo、ＢおよびCuは焼入性の向上によ
り、またＶ、TiおよびNbは炭化物の析出により、より高
い引張り強さを得るのに有効な成分であるが、次に示す
理由により、それぞれの含有を制限する必要がある。
【００１３】CrおよびMoは、含有量が1.00wt％を超える
と、溶接性および溶接熱影響部の靱性が低下するため、
1.00wt％を上限とする。Niは、高価な成分であり多量の
含有は経済的な不利を招くため、1.00wt％を上限とす
る。Ｂは、焼入性の向上のため、好ましくは0.0005wt％
以上で含有させるが、0.0030wt％を超えると、溶接性お
よび靱性が低下するため、0.0030wt％を上限とする。Cu
は、含有量が1.00wt％を超えると、熱間加工性を劣化す
るため、1.00wt％を上限とする。Ｖ、TiおよびNbは、含
有量がそれぞれ0.060 wt％、0.030 wt％および0.050 wt
％を超えると、溶接性および溶接熱影響部の靱性が低下
するため、それぞれ0.060 wt％、0.030 wt％および0.05
0 wt％を上限とする。
と、溶接性および溶接熱影響部の靱性が低下するため、
1.00wt％を上限とする。Niは、高価な成分であり多量の
含有は経済的な不利を招くため、1.00wt％を上限とす
る。Ｂは、焼入性の向上のため、好ましくは0.0005wt％
以上で含有させるが、0.0030wt％を超えると、溶接性お
よび靱性が低下するため、0.0030wt％を上限とする。Cu
は、含有量が1.00wt％を超えると、熱間加工性を劣化す
るため、1.00wt％を上限とする。Ｖ、TiおよびNbは、含
有量がそれぞれ0.060 wt％、0.030 wt％および0.050 wt
％を超えると、溶接性および溶接熱影響部の靱性が低下
するため、それぞれ0.060 wt％、0.030 wt％および0.05
0 wt％を上限とする。
【００１４】上記の化学成分になる鋼は、通常の工程に
よって鋼材とする。例えば、通常の造塊または連続鋳造
にて得た鋼スラブを、熱間圧延により所定の厚みまで圧
延した後、冷却する。
よって鋼材とする。例えば、通常の造塊または連続鋳造
にて得た鋼スラブを、熱間圧延により所定の厚みまで圧
延した後、冷却する。
【００１５】次いで、得られた鋼板を、Ａc1〜Ａc3変態
点間の２相域温度に加熱する。すなわち、Ａc1〜Ａc3変
態点間の（α＋γ）２相域の温度に加熱することによっ
て、加工、そして冷却後の組織は低降伏比を得るのに有
利である、（軟質相＋硬質相）の複合組織となる。しか
し、加熱温度がＡc1点未満のα単相域もしくはＡc3点を
こえるγ単相域にある場合は、加工、そして冷却後に複
合組織を得ることが難しく、降伏比は上昇してしまう。
従って、加熱温度は、Ａc1〜Ａc3変態点間の範囲に規制
することが肝要である。
点間の２相域温度に加熱する。すなわち、Ａc1〜Ａc3変
態点間の（α＋γ）２相域の温度に加熱することによっ
て、加工、そして冷却後の組織は低降伏比を得るのに有
利である、（軟質相＋硬質相）の複合組織となる。しか
し、加熱温度がＡc1点未満のα単相域もしくはＡc3点を
こえるγ単相域にある場合は、加工、そして冷却後に複
合組織を得ることが難しく、降伏比は上昇してしまう。
従って、加熱温度は、Ａc1〜Ａc3変態点間の範囲に規制
することが肝要である。
【００１６】引続いて加工を施すに当たり、その温度を
650 ℃以上とする。すなわち、（α＋γ）２相域の温度
に加熱後の加工温度が650 ℃未満になると、加工によっ
て硬化したα相の軟化が十分に進まないため、降伏比は
高くなる。従って、加工温度は、650 ℃以上とした。
650 ℃以上とする。すなわち、（α＋γ）２相域の温度
に加熱後の加工温度が650 ℃未満になると、加工によっ
て硬化したα相の軟化が十分に進まないため、降伏比は
高くなる。従って、加工温度は、650 ℃以上とした。
【００１７】上記の加工を施した後は、室温まで冷却す
る必要がある。なぜなら、（α＋γ）２相域焼入れの場
合は、室温まで冷却を行わないと、γ相の硬質相への変
態が完結しないため、高い強度が得られないのである。
なお、高強度の確保には、高速での冷却が好ましく、少
なくとも空冷以上の冷却速度を必要とする。
る必要がある。なぜなら、（α＋γ）２相域焼入れの場
合は、室温まで冷却を行わないと、γ相の硬質相への変
態が完結しないため、高い強度が得られないのである。
なお、高強度の確保には、高速での冷却が好ましく、少
なくとも空冷以上の冷却速度を必要とする。
【００１８】さらに、冷却後に行う焼戻しは、その温度
の上昇とともに靱性は向上するが、焼戻し温度が650 ℃
をこえると、強度が著しく低下するとともに、降伏比が
高くなるため、焼戻し温度は650 ℃以下とする。
の上昇とともに靱性は向上するが、焼戻し温度が650 ℃
をこえると、強度が著しく低下するとともに、降伏比が
高くなるため、焼戻し温度は650 ℃以下とする。
【００１９】
【実施例】表１に示す種々の成分組成になる鋼を溶製
し、通常の厚板圧延によって、板厚が30〜60mmの鋼板を
それぞれ作製した。次いで、各鋼板を750 〜900 ℃の温
度に加熱後、プレスにより鋼板を鋼管状に成形し、鋼管
外表層の変形が10％となる曲げ加工を施した。なお、こ
の曲げ加工は 600 〜900 ℃の加工温度で行った。次い
で、空冷または水冷によって冷却し、その後、500 〜670
℃の温度で焼戻しを行った。以上の加工および熱処理
を施した鋼板の引張り特性について調査した結果を、各
熱処理温度条件とともに、表２に示す。
し、通常の厚板圧延によって、板厚が30〜60mmの鋼板を
それぞれ作製した。次いで、各鋼板を750 〜900 ℃の温
度に加熱後、プレスにより鋼板を鋼管状に成形し、鋼管
外表層の変形が10％となる曲げ加工を施した。なお、こ
の曲げ加工は 600 〜900 ℃の加工温度で行った。次い
で、空冷または水冷によって冷却し、その後、500 〜670
℃の温度で焼戻しを行った。以上の加工および熱処理
を施した鋼板の引張り特性について調査した結果を、各
熱処理温度条件とともに、表２に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】表２から、鋼材No. ８〜10は、化学成分組
成は本発明の範囲内であるが、No.８および９は加熱温
度および加工温度が不適切であり、またNo. 10は焼戻し
温度が高すぎるため、降伏比（Y.R.）がそれぞれ83％、
87％および81％と高い値となったことがわかる。また、
鋼材No. 11はMn含有量が低いため、引張り強さ（T.S.）
が405MPaと低くなり、同様に鋼材No. 12はＣ含有量、さ
らにＶ含有量が高いため、吸収エネルギー（ vＥ0 ）が
31Ｊと低い値を示した。
成は本発明の範囲内であるが、No.８および９は加熱温
度および加工温度が不適切であり、またNo. 10は焼戻し
温度が高すぎるため、降伏比（Y.R.）がそれぞれ83％、
87％および81％と高い値となったことがわかる。また、
鋼材No. 11はMn含有量が低いため、引張り強さ（T.S.）
が405MPaと低くなり、同様に鋼材No. 12はＣ含有量、さ
らにＶ含有量が高いため、吸収エネルギー（ vＥ0 ）が
31Ｊと低い値を示した。
【００２３】これに対して、本発明にしたがって得られ
た鋼材No. １〜７は、いずれも降伏比が80％以下および
引張り強さが590MPa以上を示した。すなわち、本発明の
方法によれば、10％程度の加工を付与しても、降伏比の
上昇は極めて少なく、加工後においても低い降伏比と高
い引張り強さを兼備させることができた。
た鋼材No. １〜７は、いずれも降伏比が80％以下および
引張り強さが590MPa以上を示した。すなわち、本発明の
方法によれば、10％程度の加工を付与しても、降伏比の
上昇は極めて少なく、加工後においても低い降伏比と高
い引張り強さを兼備させることができた。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、曲
げ加工などによる降伏比の上昇を回避することができ、
加工後においてもなお、低い降伏比を有する高張力鋼材
を製造し得る。従って、特に低い降伏比が要求される建
築用鋼材に対しては、従来は加工による降伏比の上昇が
不可避であったため、曲げ加工などを行うことができな
かったが、本発明の適用によって、加工を施すことが可
能となる。
げ加工などによる降伏比の上昇を回避することができ、
加工後においてもなお、低い降伏比を有する高張力鋼材
を製造し得る。従って、特に低い降伏比が要求される建
築用鋼材に対しては、従来は加工による降伏比の上昇が
不可避であったため、曲げ加工などを行うことができな
かったが、本発明の適用によって、加工を施すことが可
能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｃ：0.05〜0.20wt％、 Si：0.60wt％以下、 Mn：0.60〜2.50wt％、 Al：0.10wt％以下、 Ｐ：0.015 wt％および Ｓ：0.010 wt％以下 を含み、さらに Cr：1.00wt％以下、 Ni：1.00wt％以下、 Mo：0.70wt％以下、 Ｖ：0.060 wt％以下、 Ti：0.030 wt％以下、 Nb：0.050 wt％以下、 Ｂ：0.0030wt％以下および Cu：1.00wt％以下 のいずれか１種または２種以上を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物よりなる鋼材を、Ａc1〜Ａc3変態点間の
２相域温度に加熱した後、650 ℃以上の温度域で熱間加
工を施し、次いで室温まで冷却した後、650 ℃以下の温
度で焼戻しを行うことを特徴とする、降伏比上昇の少な
い高張力鋼材の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19842992A JPH0641633A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 降伏比上昇の少ない高張力鋼材の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19842992A JPH0641633A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 降伏比上昇の少ない高張力鋼材の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641633A true JPH0641633A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=16390946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19842992A Pending JPH0641633A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 降伏比上昇の少ない高張力鋼材の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641633A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6390018B1 (en) | 1996-05-31 | 2002-05-21 | Tokyo Electron Limited | Microwave plasma treatment apparatus |
| CN103898420A (zh) * | 2012-12-25 | 2014-07-02 | 隆英(金坛)特钢科技有限公司 | 耐磨钢板及其制造方法 |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP19842992A patent/JPH0641633A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6390018B1 (en) | 1996-05-31 | 2002-05-21 | Tokyo Electron Limited | Microwave plasma treatment apparatus |
| CN103898420A (zh) * | 2012-12-25 | 2014-07-02 | 隆英(金坛)特钢科技有限公司 | 耐磨钢板及其制造方法 |
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