JPH0641636A - 耐震特性と耐候性に優れた鋼管または角管の製造方法 - Google Patents
耐震特性と耐候性に優れた鋼管または角管の製造方法Info
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- JPH0641636A JPH0641636A JP19558292A JP19558292A JPH0641636A JP H0641636 A JPH0641636 A JP H0641636A JP 19558292 A JP19558292 A JP 19558292A JP 19558292 A JP19558292 A JP 19558292A JP H0641636 A JPH0641636 A JP H0641636A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐震特性と耐候性に優れた鋼管または角管の
製造方法を提供する。 【構成】 Ｃｕ：０．１０〜２．０％、Ｐ：０．０７０
〜０．１５０％の１種または２種を含む低合金鋼鋼管ま
たは角管を、Ａc1以上でかつＡc3−２００℃以上に加熱
し、Ａc3−２００〜Ａc3−２０℃の（フェライト＋オー
ステナイト）２相域の温度範囲で０．１０〜２０％の歪
みを付与し、引き続き１５℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で
２００℃以下の温度まで冷却し、必要に応じて２００〜
６００℃の温度範囲で焼戻しを行なうことによって、耐
震特性と耐候性に優れた鋼管または角管を得ることがで
きる。 【効果】 特別に高価な合金元素を使用することなく、
５０ｋｇｆ／ｍｍ2以上の高強度を有する、耐震特性と
耐候性に優れる鋼管または角管を、安価に製造可能とす
る。
製造方法を提供する。 【構成】 Ｃｕ：０．１０〜２．０％、Ｐ：０．０７０
〜０．１５０％の１種または２種を含む低合金鋼鋼管ま
たは角管を、Ａc1以上でかつＡc3−２００℃以上に加熱
し、Ａc3−２００〜Ａc3−２０℃の（フェライト＋オー
ステナイト）２相域の温度範囲で０．１０〜２０％の歪
みを付与し、引き続き１５℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で
２００℃以下の温度まで冷却し、必要に応じて２００〜
６００℃の温度範囲で焼戻しを行なうことによって、耐
震特性と耐候性に優れた鋼管または角管を得ることがで
きる。 【効果】 特別に高価な合金元素を使用することなく、
５０ｋｇｆ／ｍｍ2以上の高強度を有する、耐震特性と
耐候性に優れる鋼管または角管を、安価に製造可能とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、構造物の製作に用いら
れる鋼管または角管を対象とし、地震発生時に倒壊まで
の充分な抵抗力を有し、かつ塗覆装を省略しても大気腐
食環境において優れた耐食性を有する、耐震特性と耐候
性に優れた鋼管または角管の製造方法に関するものであ
る。
れる鋼管または角管を対象とし、地震発生時に倒壊まで
の充分な抵抗力を有し、かつ塗覆装を省略しても大気腐
食環境において優れた耐食性を有する、耐震特性と耐候
性に優れた鋼管または角管の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年鉄鋼材料を扱う各分野にわたって、
競争力向上のための使用特性の向上、製造コストの低減
など各種の要求が高まっている。
競争力向上のための使用特性の向上、製造コストの低減
など各種の要求が高まっている。
【０００３】このうち建築分野では、構造物の安全性向
上のため、特に耐震特性向上のために降伏比の低下が望
まれている。これまでは主に厚板分野での要求が強かっ
たが、最近では鋼管分野でこの要求が高まっている。
上のため、特に耐震特性向上のために降伏比の低下が望
まれている。これまでは主に厚板分野での要求が強かっ
たが、最近では鋼管分野でこの要求が高まっている。
【０００４】電縫鋼管の低降伏比化に関しては、成形の
際の加工硬化による降伏比上昇を押える対策があるが、
降伏比低減に限度がある。これに対して鋼管成形後の熱
処理で降伏比を低減させるという試みがなされている。
例えば特開平３−８７３１８号公報は、成形後に鋼管ま
たは角管を（α＋γ）２層域に加熱後急冷し、鋼のミク
ロ組織をフェライトと第２相の炭化物の２相組織として
降伏点を下げ、引っ張り強さを高めることによって、降
伏比を低減させることが知られている。
際の加工硬化による降伏比上昇を押える対策があるが、
降伏比低減に限度がある。これに対して鋼管成形後の熱
処理で降伏比を低減させるという試みがなされている。
例えば特開平３−８７３１８号公報は、成形後に鋼管ま
たは角管を（α＋γ）２層域に加熱後急冷し、鋼のミク
ロ組織をフェライトと第２相の炭化物の２相組織として
降伏点を下げ、引っ張り強さを高めることによって、降
伏比を低減させることが知られている。
【０００５】また一方、構造物でも大気中にさらされる
場合は、大気中での腐食を防止するために構造物に塗覆
装を行なうのが一般的であるが、例えば橋梁等のような
大規模な鋼構造物では腐食防止のための塗覆装費用が莫
大となる。また腐食を防止するために、例えばステンレ
ス鋼を用いた場合、ステンレス鋼は通常１１％以上のＣ
ｒを含有するため、耐食性には優れるが価格が高く、塗
覆装よりもむしろ費用がかかると考えられる。以上の理
由により、大気腐食環境において塗覆装なしで用いられ
る構造部材用鋼には、比較的安価で使用環境に対して必
要にして充分な耐食性を有する必要性が知られている。
場合は、大気中での腐食を防止するために構造物に塗覆
装を行なうのが一般的であるが、例えば橋梁等のような
大規模な鋼構造物では腐食防止のための塗覆装費用が莫
大となる。また腐食を防止するために、例えばステンレ
ス鋼を用いた場合、ステンレス鋼は通常１１％以上のＣ
ｒを含有するため、耐食性には優れるが価格が高く、塗
覆装よりもむしろ費用がかかると考えられる。以上の理
由により、大気腐食環境において塗覆装なしで用いられ
る構造部材用鋼には、比較的安価で使用環境に対して必
要にして充分な耐食性を有する必要性が知られている。
【０００６】すなわち、低降伏比の鋼管または角管の製
造方法が知られているが、これに耐候性を付与した鋼管
または角管の製造方法は知られていない。
造方法が知られているが、これに耐候性を付与した鋼管
または角管の製造方法は知られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】建築用耐震耐候鋼管ま
たは角管として、引っ張り強さ４０〜６０キロレベルで
降伏比７５％以下と耐候の複合特性要求がある。
たは角管として、引っ張り強さ４０〜６０キロレベルで
降伏比７５％以下と耐候の複合特性要求がある。
【０００８】また、耐震構造用として必要な鋼材の材質
特性として最近、降伏比だけでなく応力−歪曲線の形状
が注目されだした。つまり、鋼材が充分な塑性伸び能力
を持つためには、図１、図２で示したＡc の増加が必要
であると言われ始めている。そのためには、ＹＲの低下
は勿論であるが、さらに降伏点伸びの増大によってこれ
が達成できる。図１と図２を比較すると明かなように、
耐震構造用としては図２のような鋼材が適していると言
える。
特性として最近、降伏比だけでなく応力−歪曲線の形状
が注目されだした。つまり、鋼材が充分な塑性伸び能力
を持つためには、図１、図２で示したＡc の増加が必要
であると言われ始めている。そのためには、ＹＲの低下
は勿論であるが、さらに降伏点伸びの増大によってこれ
が達成できる。図１と図２を比較すると明かなように、
耐震構造用としては図２のような鋼材が適していると言
える。
【０００９】つまり橋梁に用いられる鋼材は、耐震特性
の観点から低ＹＲで降伏点伸びを有し、また大気中での
腐食を防止する際、莫大な塗覆装費用やＣｒ添加のよう
な合金化費用を削減するために、普通鋼での耐候性向上
要求がある。
の観点から低ＹＲで降伏点伸びを有し、また大気中での
腐食を防止する際、莫大な塗覆装費用やＣｒ添加のよう
な合金化費用を削減するために、普通鋼での耐候性向上
要求がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、耐候性を
付与するために多数の実験と詳細な検討を加えた結果、
ＣｕやＰの添加が耐候性向上に有効であることを確認し
た。
付与するために多数の実験と詳細な検討を加えた結果、
ＣｕやＰの添加が耐候性向上に有効であることを確認し
た。
【００１１】同時に降伏比を低下させるため、鋼のミク
ロ組織をフェライトと第２相の炭化物の２相組織とし、
降伏点を下げ、引っ張り強さを高めるようにしたもので
ある。さらに降伏点伸びを有するためには、Ａc1〜Ａc3
間の２相域で歪を付与し、フェライト中に生成した転位
を固溶炭素、固溶窒素でただちに固着し、その後の急冷
でフェライトと第２相組織として、これにより降伏点伸
びと低降伏比の両方を有する鋼管または角管の得られる
ことを確認した。
ロ組織をフェライトと第２相の炭化物の２相組織とし、
降伏点を下げ、引っ張り強さを高めるようにしたもので
ある。さらに降伏点伸びを有するためには、Ａc1〜Ａc3
間の２相域で歪を付与し、フェライト中に生成した転位
を固溶炭素、固溶窒素でただちに固着し、その後の急冷
でフェライトと第２相組織として、これにより降伏点伸
びと低降伏比の両方を有する鋼管または角管の得られる
ことを確認した。
【００１２】本発明は、このような知見に基づき、耐震
特性と耐候性に優れた角管の製造を可能にしたもので、
その要旨とするところは、重量％にて、Ｃｕ：０．１０
〜２．０％、Ｐ：０．０７０〜０．１５０％の１種また
は２種を含む低合金鋼鋼管または角管を、Ａc1以上でか
つＡc3−２００℃以上に加熱し、Ａc3−２００〜Ａc3−
２０℃の（フェライト＋オーステナイト）の温度範囲で
０．１０〜２０％の歪を付与し、引き続き１５℃／ｓｅ
ｃ以上の冷却速度で２００℃以下の温度範囲まで冷却
し、その後必要に応じて２００〜６００℃の温度範囲で
焼戻しすることを特徴とする、耐震特性と耐候性に優れ
た鋼管または角管の製造方法である。
特性と耐候性に優れた角管の製造を可能にしたもので、
その要旨とするところは、重量％にて、Ｃｕ：０．１０
〜２．０％、Ｐ：０．０７０〜０．１５０％の１種また
は２種を含む低合金鋼鋼管または角管を、Ａc1以上でか
つＡc3−２００℃以上に加熱し、Ａc3−２００〜Ａc3−
２０℃の（フェライト＋オーステナイト）の温度範囲で
０．１０〜２０％の歪を付与し、引き続き１５℃／ｓｅ
ｃ以上の冷却速度で２００℃以下の温度範囲まで冷却
し、その後必要に応じて２００〜６００℃の温度範囲で
焼戻しすることを特徴とする、耐震特性と耐候性に優れ
た鋼管または角管の製造方法である。
【００１３】ところでＣｕやＰが耐候性を向上する理由
は、次のように考えている。つまり通常鋼が大気にさら
された時に生成するさび層は、地鉄と外層ＦｅＯＯＨで
構成されているが、これにＣｕやＰが添加されると、地
鉄と外層ＦｅＯＯＨの間に非晶質の酸化鉄が約５０〜１
００μｍの厚さ生成し、その中にＣｕやＰが濃縮してい
て、この層が耐候性に寄与していると考える。
は、次のように考えている。つまり通常鋼が大気にさら
された時に生成するさび層は、地鉄と外層ＦｅＯＯＨで
構成されているが、これにＣｕやＰが添加されると、地
鉄と外層ＦｅＯＯＨの間に非晶質の酸化鉄が約５０〜１
００μｍの厚さ生成し、その中にＣｕやＰが濃縮してい
て、この層が耐候性に寄与していると考える。
【００１４】
【作用】本発明においては、加熱温度をＡc1以上でかつ
Ａc3−２００℃以上とし、その後急冷することによっ
て、パイプ成形やその後の角管成形での加工硬化の影響
を除去しつつ、その温度範囲内で新たに歪みを付与し、
その時に発生した転位を直ちに固着し、その後急冷する
ことによって２相鋼化を達成することに成功している。
Ａc3−２００℃以上とし、その後急冷することによっ
て、パイプ成形やその後の角管成形での加工硬化の影響
を除去しつつ、その温度範囲内で新たに歪みを付与し、
その時に発生した転位を直ちに固着し、その後急冷する
ことによって２相鋼化を達成することに成功している。
【００１５】さらに焼戻し温度を低くすることによっ
て、第２相の部分を必要以上に軟化させないことの相乗
効果により、耐震特性に優れた鋼管または角管の製造を
可能にしたものである。
て、第２相の部分を必要以上に軟化させないことの相乗
効果により、耐震特性に優れた鋼管または角管の製造を
可能にしたものである。
【００１６】次に本発明の鋼管製造、角管成形、加熱、
冷却、テンパーの条件について述べる。
冷却、テンパーの条件について述べる。
【００１７】まず、鋼管の製造については特に規定はな
く、どのような方法でも許容される。例えば鋼管はその
製造方法から、シームレス鋼管、電縫鋼管、ＵＯ鋼管、
スパイラル鋼管、鍛接管等に分類できるが、本発明はこ
れらどの製造方法でも許容される。これは、その後の熱
処理での加熱温度を加工歪が除去される温度に規定する
ためである。
く、どのような方法でも許容される。例えば鋼管はその
製造方法から、シームレス鋼管、電縫鋼管、ＵＯ鋼管、
スパイラル鋼管、鍛接管等に分類できるが、本発明はこ
れらどの製造方法でも許容される。これは、その後の熱
処理での加熱温度を加工歪が除去される温度に規定する
ためである。
【００１８】また同様の理由により、鋼管から角管への
加工方法についても特に規定はない。また角管の場合、
丸管から角管に成形したものでなくとも許容される。こ
の例としては平板を溶接して角管製造する方法等がある
が、もちろん許容される。また成形後の形状を角管とし
たが、これは断面形状が正方形の角形鋼管を始め、それ
以外の広義の異形鋼管を含んでいる。
加工方法についても特に規定はない。また角管の場合、
丸管から角管に成形したものでなくとも許容される。こ
の例としては平板を溶接して角管製造する方法等がある
が、もちろん許容される。また成形後の形状を角管とし
たが、これは断面形状が正方形の角形鋼管を始め、それ
以外の広義の異形鋼管を含んでいる。
【００１９】次に鋼管または角管の加熱温度をＡc1以上
でかつＡc3−２００以上にしたのは、この温度範囲に加
熱することによって、冷却後の２相鋼化を達成しつつ成
形歪の除去を同時に狙ったためである。Ａc3−２００〜
Ａc3−２０℃の（フェライト＋オーステナイト）の温度
範囲で歪みを付与するのは、フェライト中に適量の転位
を導入し、固溶炭素、固溶窒素で直ちに固着し、その後
の急冷によって生成する２相鋼に降伏点伸びを持たせる
ためである。歪量としては、０．１０％以上あれば適量
の転位を導入できると考えられるが、逆に歪量が多すぎ
ると降伏点伸びはあるものの降伏比が上昇しすぎるた
め、歪量は２０％以下が望ましい。歪付与の方向として
は、長手方向、周方向、肉厚方向およびその組合せ等、
どの方向でも可である。つまり、単独の方向または複数
の方向の加算が０．１０％を越えるような歪であればよ
い。また歪の種類としては、引っ張り歪、圧縮歪とも可
である。この温度範囲での加工は通常温間サイジングで
あるが、その他引抜きなどの方法も加えて、０．１０％
以上の歪を付与できれば、その方法は特に問わない。
でかつＡc3−２００以上にしたのは、この温度範囲に加
熱することによって、冷却後の２相鋼化を達成しつつ成
形歪の除去を同時に狙ったためである。Ａc3−２００〜
Ａc3−２０℃の（フェライト＋オーステナイト）の温度
範囲で歪みを付与するのは、フェライト中に適量の転位
を導入し、固溶炭素、固溶窒素で直ちに固着し、その後
の急冷によって生成する２相鋼に降伏点伸びを持たせる
ためである。歪量としては、０．１０％以上あれば適量
の転位を導入できると考えられるが、逆に歪量が多すぎ
ると降伏点伸びはあるものの降伏比が上昇しすぎるた
め、歪量は２０％以下が望ましい。歪付与の方向として
は、長手方向、周方向、肉厚方向およびその組合せ等、
どの方向でも可である。つまり、単独の方向または複数
の方向の加算が０．１０％を越えるような歪であればよ
い。また歪の種類としては、引っ張り歪、圧縮歪とも可
である。この温度範囲での加工は通常温間サイジングで
あるが、その他引抜きなどの方法も加えて、０．１０％
以上の歪を付与できれば、その方法は特に問わない。
【００２０】歪付与の温度範囲をＡc3−２００〜Ａc3−
２０℃にしたのは、冷却後の２相鋼化を狙ったためであ
り、さらにフェライト中の加工歪み量の適正化を狙った
ためである。すなわちＡc1直上で角管成形後急冷する
と、２相鋼化するものの、フェライトの加工歪みが多す
ぎるためにフェライトの強度が高く、結果的に低降伏比
を達成することができない。Ａc1〜Ａc3の中間よりも高
温、つまりＡc3−２００℃より高温で成形完了すること
によって、この２相鋼化と歪除去を両立できるため、こ
の温度を下限とした。歪付与の温度を高くしていくと、
降伏比最下限を通過して今度が逆に降伏比が増加してい
く。これはフェライトの面積率が減少していくためで、
Ａc3に近ずくと降伏比が急激に増加する。これはフェラ
イトの面積率がゼロに近ずくためである。このことか
ら、加熱温度の上限として、Ａc3−２０℃を設定した。
２０℃にしたのは、冷却後の２相鋼化を狙ったためであ
り、さらにフェライト中の加工歪み量の適正化を狙った
ためである。すなわちＡc1直上で角管成形後急冷する
と、２相鋼化するものの、フェライトの加工歪みが多す
ぎるためにフェライトの強度が高く、結果的に低降伏比
を達成することができない。Ａc1〜Ａc3の中間よりも高
温、つまりＡc3−２００℃より高温で成形完了すること
によって、この２相鋼化と歪除去を両立できるため、こ
の温度を下限とした。歪付与の温度を高くしていくと、
降伏比最下限を通過して今度が逆に降伏比が増加してい
く。これはフェライトの面積率が減少していくためで、
Ａc3に近ずくと降伏比が急激に増加する。これはフェラ
イトの面積率がゼロに近ずくためである。このことか
ら、加熱温度の上限として、Ａc3−２０℃を設定した。
【００２１】Ａc3−２００〜Ａc3−２０℃の温度範囲で
の歪付与後の急冷は、再加熱時にオーステナイト化して
Ｃの濃化した部分を焼入れ組織とすることで充分硬化さ
せ、引っ張り強さを高め低降伏比を得るためである。冷
却が不十分だと焼入れ組織が充分に硬化せず、結果とし
て低降伏比が得られないため、冷却速度を１５℃／ｓｅ
ｃ以上に規定した。冷却方法は通常水冷であるが、冷却
速度さえ確保できればその方法は問わない。また冷却停
止温度の上限を２００℃としたが、これは冷却停止温度
が高すぎると焼入れ組織が充分に硬化せず、結果として
低降伏比が得られないためである。
の歪付与後の急冷は、再加熱時にオーステナイト化して
Ｃの濃化した部分を焼入れ組織とすることで充分硬化さ
せ、引っ張り強さを高め低降伏比を得るためである。冷
却が不十分だと焼入れ組織が充分に硬化せず、結果とし
て低降伏比が得られないため、冷却速度を１５℃／ｓｅ
ｃ以上に規定した。冷却方法は通常水冷であるが、冷却
速度さえ確保できればその方法は問わない。また冷却停
止温度の上限を２００℃としたが、これは冷却停止温度
が高すぎると焼入れ組織が充分に硬化せず、結果として
低降伏比が得られないためである。
【００２２】ところで、歪付与後急冷までの間に（例え
ば設備制約上）空冷処理を入れざるを得ない場合があ
る。その場合、あまり空冷し過ぎると導入された転位が
消滅してしまい、２相域で歪付与した意味がなくなる。
従って空冷処理を入れる場合は、Ａc3−２００〜Ａc3−
２０℃で角管成形を完了し、空冷後Ａc3−２５０〜Ａc3
−７０℃から急冷することとした。
ば設備制約上）空冷処理を入れざるを得ない場合があ
る。その場合、あまり空冷し過ぎると導入された転位が
消滅してしまい、２相域で歪付与した意味がなくなる。
従って空冷処理を入れる場合は、Ａc3−２００〜Ａc3−
２０℃で角管成形を完了し、空冷後Ａc3−２５０〜Ａc3
−７０℃から急冷することとした。
【００２３】ところで鋼種によっては加熱後急冷だけで
は靭性のよくないものがあり、靭性改善のために急冷後
焼戻し処理の必要な場合がある。その際焼戻し温度とし
ては、フェライトと第２相の炭化物の２相組織につい
て、その前の急冷で充分硬化した第２相部分をあまり高
温で焼戻すと軟化しすぎ、これが引っ張り強さの低下つ
まり降伏比の上昇の原因となるため、上限を６００℃と
した。しかし焼戻し温度が低くて、２００℃未満になる
とほとんど焼戻しの効果がなくなり、靭性が改善されな
い場合があるため、その下限を２００℃とした。
は靭性のよくないものがあり、靭性改善のために急冷後
焼戻し処理の必要な場合がある。その際焼戻し温度とし
ては、フェライトと第２相の炭化物の２相組織につい
て、その前の急冷で充分硬化した第２相部分をあまり高
温で焼戻すと軟化しすぎ、これが引っ張り強さの低下つ
まり降伏比の上昇の原因となるため、上限を６００℃と
した。しかし焼戻し温度が低くて、２００℃未満になる
とほとんど焼戻しの効果がなくなり、靭性が改善されな
い場合があるため、その下限を２００℃とした。
【００２４】成分の規定に関しては、特許請求範囲の項
で述べた通りであるが、各成分の規定範囲の根拠を以下
に述べる。
で述べた通りであるが、各成分の規定範囲の根拠を以下
に述べる。
【００２５】Ｃは鋼材の強度を高める作用があり、０．
０５％以上添加されるが、０．３０％を越えて添加され
ると靭性を著しく劣化するため、その含有量を０．０５
〜０．３０％とした。
０５％以上添加されるが、０．３０％を越えて添加され
ると靭性を著しく劣化するため、その含有量を０．０５
〜０．３０％とした。
【００２６】Ｓｉは固溶体強化作用があり、鋼材の強度
および延性を改善する作用があり、０．０２％以上添加
されるが、０．５０％を越えて添加されると鋼材の靭性
を劣化するため、その含有量を０．０２〜０．５０％と
した。
および延性を改善する作用があり、０．０２％以上添加
されるが、０．５０％を越えて添加されると鋼材の靭性
を劣化するため、その含有量を０．０２〜０．５０％と
した。
【００２７】ＭｎもＣと同様、鋼材の強度を高める作用
があり、０．３０％以上添加されるが、その含有量が
２．０％を越えると製鋼作業が困難となるばかりでな
く、経済的でないことから、その含有量を０．３０〜
２．０％とした。
があり、０．３０％以上添加されるが、その含有量が
２．０％を越えると製鋼作業が困難となるばかりでな
く、経済的でないことから、その含有量を０．３０〜
２．０％とした。
【００２８】Ａｌは製鋼段階の脱酸のために必要であ
り、その下限を０．００１％とした。また、０．１００
％を越えて添加されると介在物の量が増加して鋼の清浄
性が失われること、および製鋼作業に支障をきたすこと
等から、その範囲を０．００１〜０．１００％とした。
り、その下限を０．００１％とした。また、０．１００
％を越えて添加されると介在物の量が増加して鋼の清浄
性が失われること、および製鋼作業に支障をきたすこと
等から、その範囲を０．００１〜０．１００％とした。
【００２９】Ｎは一般に不可避的不純物として鋼中に含
まれるものであるが、あまり低Ｎを狙うと製鋼上のコス
トが著しく増加するため、その下限を０．０００５％と
した。またＮ量が増加すると鋼材の溶接性を劣化し、ま
た連続鋳造スラブの表面キズの発生等を助長するため、
その上限を０．０１００％とした。
まれるものであるが、あまり低Ｎを狙うと製鋼上のコス
トが著しく増加するため、その下限を０．０００５％と
した。またＮ量が増加すると鋼材の溶接性を劣化し、ま
た連続鋳造スラブの表面キズの発生等を助長するため、
その上限を０．０１００％とした。
【００３０】Ｃｕは大気腐食環境での耐食性、つまり耐
候性を向上するために０．１０％以上の添加が必要であ
るが、２．０％を越えて添加しても耐候性の上昇代がほ
とんどなくなるので、含有量の上限は２．０％とした。
Ｃｕが耐候性を向上する理由は、次のように考えてい
る。つまり通常の鋼が大気中にさらされた時に生成する
さび層は、地鉄と外層ＦｅＯＯＨで構成されているが、
これにＣｕを添加すると地鉄と外層ＦｅＯＯＨの間に非
晶質の酸化鉄が約５０〜１００μｍの厚さ生成し、その
中にＣｕが濃縮していて、この層が耐候性に寄与してい
るためと考える。
候性を向上するために０．１０％以上の添加が必要であ
るが、２．０％を越えて添加しても耐候性の上昇代がほ
とんどなくなるので、含有量の上限は２．０％とした。
Ｃｕが耐候性を向上する理由は、次のように考えてい
る。つまり通常の鋼が大気中にさらされた時に生成する
さび層は、地鉄と外層ＦｅＯＯＨで構成されているが、
これにＣｕを添加すると地鉄と外層ＦｅＯＯＨの間に非
晶質の酸化鉄が約５０〜１００μｍの厚さ生成し、その
中にＣｕが濃縮していて、この層が耐候性に寄与してい
るためと考える。
【００３１】ＰもＣｕと同様に大気腐食環境での耐食
性、つまり耐候性を向上するために０．０７０％以上の
添加が必要であるが、あまり多く添加すると鋼の靭性や
溶接性を劣化するため、含有量の上限は０．１５０％と
した。Ｐが耐候性を向上する理由はＣｕと同様、Ｐの濃
縮したさび層が地鉄とＦｅＯＯＨの間に生成し、この層
が耐候性に寄与するためである。
性、つまり耐候性を向上するために０．０７０％以上の
添加が必要であるが、あまり多く添加すると鋼の靭性や
溶接性を劣化するため、含有量の上限は０．１５０％と
した。Ｐが耐候性を向上する理由はＣｕと同様、Ｐの濃
縮したさび層が地鉄とＦｅＯＯＨの間に生成し、この層
が耐候性に寄与するためである。
【００３２】Ｎｉは低温靭性の改善や耐食性の改善に有
用で添加されるが、高価な元素であるため、含有量は
９．５％を上限とした。
用で添加されるが、高価な元素であるため、含有量は
９．５％を上限とした。
【００３３】Ｃｒは強度上昇や耐食性向上に有用で添加
されるが、多くなると低温靭性、溶接性を阻害するた
め、含有量は５．５％を上限とした。
されるが、多くなると低温靭性、溶接性を阻害するた
め、含有量は５．５％を上限とした。
【００３４】Ｍｏは強度上昇に有用であるが、多くなる
と溶接性を阻害するため、含有量は２．０％を上限とし
た。
と溶接性を阻害するため、含有量は２．０％を上限とし
た。
【００３５】Ｎｂはオーステナイト粒の細粒化や強度上
昇に有用で添加されるが、多くなると溶接性を阻害する
ため、含有量の上限は０．１５％とした。
昇に有用で添加されるが、多くなると溶接性を阻害する
ため、含有量の上限は０．１５％とした。
【００３６】Ｖは析出強化に有用であるが、多くなると
溶接性を阻害するため、含有量は０．３％を上限とし
た。
溶接性を阻害するため、含有量は０．３％を上限とし
た。
【００３７】Ｔｉはオーステナイト粒の細粒化に有用で
添加されるが、多くなると溶接性を阻害するため、含有
量を０．３％を上限とした。
添加されるが、多くなると溶接性を阻害するため、含有
量を０．３％を上限とした。
【００３８】Ｂは微量の添加によって、鋼の焼入れ性を
著しく高める効果を有する。この効果を有効に得るため
には、少なくとも０．０００３％を添加することが必要
である。しかし過多に添加するとＢ化合物を生成して、
靭性を劣化させるので、上限は０．００３０％とした。
著しく高める効果を有する。この効果を有効に得るため
には、少なくとも０．０００３％を添加することが必要
である。しかし過多に添加するとＢ化合物を生成して、
靭性を劣化させるので、上限は０．００３０％とした。
【００３９】Ｃａは硫化物系介在物の形態制御に有用で
添加されるが、多くなると鋼中介在物を形成し鋼の性質
を悪化させるため、含有量は０．００８０％を上限とす
る。
添加されるが、多くなると鋼中介在物を形成し鋼の性質
を悪化させるため、含有量は０．００８０％を上限とす
る。
【００４０】
【実施例】表１に供試鋼の化学成分を示し、表２に鋼管
または角管のサイズ、熱処理条件と、得られた鋼管の機
械的性質、および得られた鋼管を工業地帯にて４年間の
大気暴露試験を行なった際の腐食減量を示す。この時、
腐食減量にて８．０ｇ／１００ｃｍ2 を越える場合に
は、耐候性を示さないと判断した。
または角管のサイズ、熱処理条件と、得られた鋼管の機
械的性質、および得られた鋼管を工業地帯にて４年間の
大気暴露試験を行なった際の腐食減量を示す。この時、
腐食減量にて８．０ｇ／１００ｃｍ2 を越える場合に
は、耐候性を示さないと判断した。
【００４１】表２で示した鋼管ＮｏＡ１，Ｂ１，Ｃ１，
Ｄ１，Ｈ１，Ｉ１，Ｊ１，Ｋ１，Ｌ１，Ｍ１，Ｎ１，Ｏ
１，Ｐ１，Ｑ１，Ｒ１，Ｓ１，Ｔ１，Ｕ１，Ｖ１はそれ
ぞれ本発明の狙いとする耐震特性（降伏比７０％以下＆
降伏点伸び１．０％以上）と高耐候性（４年間の大気暴
露試験での腐食減量＜８．０ｇ／１００ｃｍ2 ）を同時
に達成している。
Ｄ１，Ｈ１，Ｉ１，Ｊ１，Ｋ１，Ｌ１，Ｍ１，Ｎ１，Ｏ
１，Ｐ１，Ｑ１，Ｒ１，Ｓ１，Ｔ１，Ｕ１，Ｖ１はそれ
ぞれ本発明の狙いとする耐震特性（降伏比７０％以下＆
降伏点伸び１．０％以上）と高耐候性（４年間の大気暴
露試験での腐食減量＜８．０ｇ／１００ｃｍ2 ）を同時
に達成している。
【００４２】これに対し、Ａ２は加熱温度が高すぎるた
めに降伏比が高くなっている。Ａ３は加熱温度が低すぎ
るため降伏比が高くなっている。Ａ４は加熱後の冷却速
度が不足のため降伏比が高くなっている。Ａ５は焼戻し
温度が高すぎるため降伏比が高くなっている。
めに降伏比が高くなっている。Ａ３は加熱温度が低すぎ
るため降伏比が高くなっている。Ａ４は加熱後の冷却速
度が不足のため降伏比が高くなっている。Ａ５は焼戻し
温度が高すぎるため降伏比が高くなっている。
【００４３】また、Ｂ２は歪量が少ないために降伏点伸
びが少なくなっている。Ｃ２は歪量が多すぎるため降伏
比が高くなっている。Ｄ２は加熱温度が低すぎるため降
伏比が高くなっている。またＥ１，Ｆ１，Ｇ１は、Ｃｕ
もＰも必要量を満たしていないために、耐候性が目標値
を満足していない。
びが少なくなっている。Ｃ２は歪量が多すぎるため降伏
比が高くなっている。Ｄ２は加熱温度が低すぎるため降
伏比が高くなっている。またＥ１，Ｆ１，Ｇ１は、Ｃｕ
もＰも必要量を満たしていないために、耐候性が目標値
を満足していない。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明は特別
に高価な合金元素を使用することなく、５０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 以上の高強度を有する低降伏比でかつ耐候性に優れ
る鋼管または角管を、安価に製造可能としたもので、産
業上その効果は大である。
に高価な合金元素を使用することなく、５０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 以上の高強度を有する低降伏比でかつ耐候性に優れ
る鋼管または角管を、安価に製造可能としたもので、産
業上その効果は大である。
【図１】鋼材のストレス−ストレンの関係を示す図。
【図２】鋼材のストレス−ストレンの関係を示す図。
Claims (5)
- 【請求項１】 重量％にて、Ｃｕ：０．１０〜２．０
％、Ｐ：０．０７０〜０．１５０％の１種または２種を
含む低合金鋼鋼管または角管を、Ａｃ1以上でかつＡｃ3
−２００℃以上に加熱し、Ａc3−２００〜Ａc3−２０℃
の２相域の温度範囲で０．１０〜２０％の歪を付与し、
引き続き１５℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で２００℃以下
の温度まで冷却することを特徴とする、耐震特性と耐候
性に優れた鋼管または角管の製造方法。 - 【請求項２】 重量％にて、Ｃｕ：０．１０〜２．０
％、Ｐ：０．０７０〜０．１５０％の１種または２種を
含む低合金鋼鋼管または角管を、Ａc1以上でかつＡc3−
２００℃以上に加熱し、Ａc3−２００〜Ａc3−２０℃の
２相域の温度範囲で０．１０〜２０％の歪を付与し、引
き続き１５℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で２００℃以下の
温度まで冷却し、その後２００〜６００℃の温度範囲で
焼戻しすることを特徴とする、耐震特性と耐候性に優れ
た鋼管または角管の製造方法。 - 【請求項３】 重量％にて、Ｃｕ：０．１０〜２．０
％、Ｐ：０．０７０〜０．１５０％の１種または２種を
含む低合金鋼鋼管または角管を、Ａc1以上でかつＡc3−
２００℃以上に加熱し、Ａc3−２００〜Ａc3−２０℃の
２相域の温度範囲で０．１０〜２０％の歪を付与した後
空冷を行ない、引き続きＡc3−２５０〜Ａc3−７０℃の
温度範囲から１５℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で２００℃
以下の温度まで冷却することを特徴とする、耐震特性と
耐候性に優れた鋼管または角管の製造方法。 - 【請求項４】 重量％にて、Ｃｕ：０．１０〜２．０
％、Ｐ：０．０７０〜０．１５０％の１種または２種を
含む低合金鋼鋼管または角管を、Ａc1以上でかつＡc3−
２００℃以上に加熱し、Ａc3−２００〜Ａc3−２０℃の
２相域の温度範囲で０．１０〜２０％の歪を付与した後
空冷を行ない、引き続きＡc3−２５０〜Ａc3−７０℃の
温度範囲から１５℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で２００℃
以下の温度まで冷却し、その後２００〜６００℃の温度
範囲で焼戻しすることを特徴とする、耐震特性と耐候性
に優れた鋼管または角管の製造方法。 - 【請求項５】 低合金鋼角管が、下記第１群あるいは第
２群のいずれかの成分からなる低合金鋼角管である請求
項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の耐震
特性と耐候性に優れた鋼管または角管の製造方法 第１群 重量％で、Ｃ：０．０５〜０．３０％、 Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、 Ｍｎ：０．３０〜２．００％、 Ａｌ：０．００１〜０．１００％、 Ｎ：０．０００５〜０．０１００％、 Ｃｕ：０．１０〜２．００％、 Ｐ：０．０７０〜０．１５０％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる低合金
鋼 第２群 重量％で、Ｃ：０．０５〜０．３０％、 Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、 Ｍｎ：０．３０〜２．００％、 Ａｌ：０．００１〜０．１００％、 Ｎ：０．０００５〜０．０１００％、 Ｃｕ：０．１０〜２．００％、 Ｐ：０．０７０〜０．１５０％ に加えて、 Ｎｉ：９．５％以下、 Ｃｒ：５．５％以下、 Ｍｏ：２．０％以下、 Ｎｂ：０．１５％以下、 Ｖ：０．３％以下、 Ｔｉ：０．１５％以下 Ｂ：０．０００３〜０．００３０％、 Ｃａ：０．００８０％以下のうち１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる低合金
鋼
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19558292A JPH0641636A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 耐震特性と耐候性に優れた鋼管または角管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19558292A JPH0641636A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 耐震特性と耐候性に優れた鋼管または角管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641636A true JPH0641636A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=16343539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19558292A Withdrawn JPH0641636A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 耐震特性と耐候性に優れた鋼管または角管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641636A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102787278A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-21 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种含硼耐候薄带钢及其制造方法 |
| CN102787280A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-21 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种含硼耐候薄带钢及其制造方法 |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP19558292A patent/JPH0641636A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102787278A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-21 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种含硼耐候薄带钢及其制造方法 |
| CN102787280A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-21 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种含硼耐候薄带钢及其制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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