JPH0726152B2 - 降伏伸びの大きい高強度鉄筋用鋼の製造方法 - Google Patents
降伏伸びの大きい高強度鉄筋用鋼の製造方法Info
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- JPH0726152B2 JPH0726152B2 JP29813790A JP29813790A JPH0726152B2 JP H0726152 B2 JPH0726152 B2 JP H0726152B2 JP 29813790 A JP29813790 A JP 29813790A JP 29813790 A JP29813790 A JP 29813790A JP H0726152 B2 JPH0726152 B2 JP H0726152B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、降伏強度にして70kgf/mm2以上の高強度を有
し、且つ降伏伸びも20％以上を有する鉄筋用鋼を製造す
る為の方法にも関するものである。
し、且つ降伏伸びも20％以上を有する鉄筋用鋼を製造す
る為の方法にも関するものである。
［従来の技術］ 近年、超高層ビルの建設には、鉄骨を利用しない鉄筋コ
ンクリート構造が採用されつつある。特に高層ビルでは
部材の軽量化が必要不可欠の要素であり、使用される鉄
筋に対してますます高強度化が求められている。
ンクリート構造が採用されつつある。特に高層ビルでは
部材の軽量化が必要不可欠の要素であり、使用される鉄
筋に対してますます高強度化が求められている。
鉄筋コンクリートに用いる棒鋼は、現在JISG3112に規定
されており、炭素鋼やマンガン鋼を熱間圧延したもの
で、その強度規格の最大はSD50で降伏強度が50〜64kgf/
mm2の範囲であり、65kgf/mm2以上のものはない。また制
御圧延法を用いてフェライト結晶粒度を細かくし、強度
を高め降伏伸びを大きくした鋼材の製法も提案されてい
るが（例えば特開昭58−87222号）、これでも降伏強度
は65kgf/mm2以下である。
されており、炭素鋼やマンガン鋼を熱間圧延したもの
で、その強度規格の最大はSD50で降伏強度が50〜64kgf/
mm2の範囲であり、65kgf/mm2以上のものはない。また制
御圧延法を用いてフェライト結晶粒度を細かくし、強度
を高め降伏伸びを大きくした鋼材の製法も提案されてい
るが（例えば特開昭58−87222号）、これでも降伏強度
は65kgf/mm2以下である。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の鉄筋用鋼で降伏強度を65kgf/mm2以上に高める為
には、鋼材成分の内強度を高めるＣやMn等の添加量を増
加させる方法がある。しかしながら、この様な成分のみ
の改善では、通常の鋼材熱間圧延およびそれに続く冷却
工程において、鋼材の焼き入れ性が大きくなり過ぎ、通
常のフェライト＋パーライト組織ではなく、ベイナイト
やマルテンサイトが混在した組織となり、鉄筋用鋼に必
要な大きな降伏伸びが得られない。また鋼材成分の添加
量を少なくし焼き入れ等の熱処理によって強度向上を図
る方法もあるが、この様な方法を採用しても鋼材組織が
フェライト＋パーライト混合相とは異なったものとな
り、高い降伏強度が得られず、或は仮に降伏強度は高く
なっても大きな降伏伸びは得られない。
には、鋼材成分の内強度を高めるＣやMn等の添加量を増
加させる方法がある。しかしながら、この様な成分のみ
の改善では、通常の鋼材熱間圧延およびそれに続く冷却
工程において、鋼材の焼き入れ性が大きくなり過ぎ、通
常のフェライト＋パーライト組織ではなく、ベイナイト
やマルテンサイトが混在した組織となり、鉄筋用鋼に必
要な大きな降伏伸びが得られない。また鋼材成分の添加
量を少なくし焼き入れ等の熱処理によって強度向上を図
る方法もあるが、この様な方法を採用しても鋼材組織が
フェライト＋パーライト混合相とは異なったものとな
り、高い降伏強度が得られず、或は仮に降伏強度は高く
なっても大きな降伏伸びは得られない。
本発明はこうした状況のもとになされたものであって、
その目的は、高強度を有し且つ降伏伸びも大きく、高層
ビル用鉄筋として最適な鉄筋鋼の製造方法を提供するこ
とにある。
その目的は、高強度を有し且つ降伏伸びも大きく、高層
ビル用鉄筋として最適な鉄筋鋼の製造方法を提供するこ
とにある。
［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成し得た本発明とは、 C:0.25〜0.4％ Si:0.5〜２％ Mn:1〜２％ Nb:0.01〜0.1％ V:0.1〜0.3％ B:0.0005〜0.01％ Ti:0.01〜0.1％ A:0.1％以下 を含む鋼片に対して、粗圧延に続く中間および仕上げ圧
延において900℃以下の温度で且つ60％以上の減面率で
圧延を行なう点に要旨を有する降伏伸びの大きい高強度
鉄筋用鋼の製造方法である。また成分組成として、Crを
１％以下含有させることも有効であり、これによって強
度および靱性を高めることができる。
延において900℃以下の温度で且つ60％以上の減面率で
圧延を行なう点に要旨を有する降伏伸びの大きい高強度
鉄筋用鋼の製造方法である。また成分組成として、Crを
１％以下含有させることも有効であり、これによって強
度および靱性を高めることができる。
［作用］ 高強度鉄筋用鋼に必要な機械的性質は、SD70クラスを例
にすると、降伏強度:70〜77kgf/mm2、引張強さ:90kgf/m
m2以上、降伏歪量:1％以上、降伏伸び:15％以上が必要
と考えられている。この様に、高強度鉄筋用鋼に対して
は、高い降伏強度と大きな降伏伸びが必要と考えられ
る。
にすると、降伏強度:70〜77kgf/mm2、引張強さ:90kgf/m
m2以上、降伏歪量:1％以上、降伏伸び:15％以上が必要
と考えられている。この様に、高強度鉄筋用鋼に対して
は、高い降伏強度と大きな降伏伸びが必要と考えられ
る。
本発明者らは、上記の様な機械的性質を満足させる為の
条件として、成分組成および製造条件の双方から検討を
加えた。
条件として、成分組成および製造条件の双方から検討を
加えた。
まず、本発明者らは、上記機械的性質を満足させる為に
は、降伏歪の条件からフェライト＋パーライト組織にす
ることが基本的に必要であると考えた。但し、上記機械
的性質をフェライト＋パーライト組織で全て満足させる
ことは、通常の条件だけでは不可能であり、下記の条件
を考慮する必要があった。
は、降伏歪の条件からフェライト＋パーライト組織にす
ることが基本的に必要であると考えた。但し、上記機械
的性質をフェライト＋パーライト組織で全て満足させる
ことは、通常の条件だけでは不可能であり、下記の条件
を考慮する必要があった。
まず成分組成の条件として、下記（１）〜（５）の点を
考慮する必要がある。
考慮する必要がある。
（１） Ｃを多くし過ぎると、フェライト分率が少なく
なり、降伏歪量が減少する。
なり、降伏歪量が減少する。
（２） C,Mn,Cr等の焼入れ性向上元素を多くし過ぎる
とフェライト＋パーライト組織にならない。
とフェライト＋パーライト組織にならない。
（３） Nb添加のもとで制御圧延を行なうと、フェライ
ト結晶粒は微細化して高降伏歪に対しては有利である
が、反面変態前のオーステナイト粒微細化により焼き入
れ性が悪くなり、強度向上に対して不利である。
ト結晶粒は微細化して高降伏歪に対しては有利である
が、反面変態前のオーステナイト粒微細化により焼き入
れ性が悪くなり、強度向上に対して不利である。
（４） Ｖは析出強化により強度向上に寄与するが、添
加しすぎると延性・靱性を劣化させる。
加しすぎると延性・靱性を劣化させる。
（５） Siはフェライト強化で強度向上が期待でき、フ
ェライト＋パーライト組織では降伏歪量に対しても悪影
響を与えない。従ってSiはできるだけ積極的に利用すべ
き元素である。但し、過度の添加は靱性に対して悪影響
を与える。
ェライト＋パーライト組織では降伏歪量に対しても悪影
響を与えない。従ってSiはできるだけ積極的に利用すべ
き元素である。但し、過度の添加は靱性に対して悪影響
を与える。
次に、製造条件特に圧延条件については、フェライト粒
度を微細化する条件を選定する必要がある。このための
方法は、Nb添加鋼においては下記の（１），（２）の２
通りの方法が考えられた。
度を微細化する条件を選定する必要がある。このための
方法は、Nb添加鋼においては下記の（１），（２）の２
通りの方法が考えられた。
（１） 圧延前加熱温度を1200℃程度以上に高温加熱
し、Nbを鋼中に固溶させ、再結晶温度以上で圧延を施し
て再結晶オーステナイト粒度を細粒化し、更に未再結晶
域圧延で変形帯を導入してフェライト核生成サイトを増
大する方法（例えば特開昭58−87222号）。
し、Nbを鋼中に固溶させ、再結晶温度以上で圧延を施し
て再結晶オーステナイト粒度を細粒化し、更に未再結晶
域圧延で変形帯を導入してフェライト核生成サイトを増
大する方法（例えば特開昭58−87222号）。
（２） 加熱温度をあまり高温にしないが、低温での圧
下率を大きくすることによってオーステナイト再結晶粒
を細粒化する方法であり、この方法においてNbの添加は
再結晶粒の粗大化防止に役立つ。
下率を大きくすることによってオーステナイト再結晶粒
を細粒化する方法であり、この方法においてNbの添加は
再結晶粒の粗大化防止に役立つ。
上記各条件を総合的に検討した結果、降伏歪量を増大さ
せる手段として、Nb添加のもとで低温高圧下圧延とSiの
添加を行なう一方、強度向上の手段として、Mn,V,B（お
よびCr）を添加し、これらを適切に組み合わせれば、希
望する機械的性質が得られることを見出し、本発明を完
成した。
せる手段として、Nb添加のもとで低温高圧下圧延とSiの
添加を行なう一方、強度向上の手段として、Mn,V,B（お
よびCr）を添加し、これらを適切に組み合わせれば、希
望する機械的性質が得られることを見出し、本発明を完
成した。
本発明に係る鉄筋用鋼における成分組成の限定理由は下
記の如くである。
記の如くである。
C:0.25〜0.4％ Ｃは強度付与元素として必要であり、降伏強度70kgf/mm
2以上といった高強度を確保するにはＣ量が0.25％以上
の中炭素鋼を使用することが必要である。しかしＣ量が
多過ぎると、降伏伸びが少なくなり、高強度鉄筋として
の建造物設計上要求される値が得られなくなるので0.4
％以下に抑える必要がある。
2以上といった高強度を確保するにはＣ量が0.25％以上
の中炭素鋼を使用することが必要である。しかしＣ量が
多過ぎると、降伏伸びが少なくなり、高強度鉄筋として
の建造物設計上要求される値が得られなくなるので0.4
％以下に抑える必要がある。
Si:0.5〜２％ Siは強度を高めるとともに降伏伸びを小さくしない元素
であり、0.5％未満では強度上昇効果が少なく、２％を
超えると靱性を著しく損なう。
であり、0.5％未満では強度上昇効果が少なく、２％を
超えると靱性を著しく損なう。
Mn:1〜２％ Mnは固溶強化元素であるとともにオーステナイト域拡大
元素であり、制御圧延法を実施した場合フェライトおよ
びパーライト変態温度を低下せしめる。その結果として
強度−靱性バランスが改善できる。このため１％以上の
添加が必要であるが、２％を越えて含有させると圧延冷
却過程においてベイナイトやマルテンサイト組織を生成
することがある。
元素であり、制御圧延法を実施した場合フェライトおよ
びパーライト変態温度を低下せしめる。その結果として
強度−靱性バランスが改善できる。このため１％以上の
添加が必要であるが、２％を越えて含有させると圧延冷
却過程においてベイナイトやマルテンサイト組織を生成
することがある。
Nb:0.01〜0.1％ Nbは上述の機構によりフェライト＋パーライト組織微細
化に有効であり、降伏伸びを改善出来る。このためには
0.01％を越えて含有させる必要があるが、0.1％を越え
て含有させてもそれ以上の微細化効果が期待されない。
化に有効であり、降伏伸びを改善出来る。このためには
0.01％を越えて含有させる必要があるが、0.1％を越え
て含有させてもそれ以上の微細化効果が期待されない。
V:0.1〜0.3％ 上記Ｃ含有範囲においてのフェライト＋パーライト組織
では高強度を達成出来ないため、Ｖは析出強化元素とし
て必須であり、0.1％未満ではその効果が少なく、0.3％
を越えて含有させると強度上昇は大きいが、降伏伸びの
減少量が大きくなりすぎる。
では高強度を達成出来ないため、Ｖは析出強化元素とし
て必須であり、0.1％未満ではその効果が少なく、0.3％
を越えて含有させると強度上昇は大きいが、降伏伸びの
減少量が大きくなりすぎる。
B:0.0005〜0.01％ Ｂはオーステナイトからフェライト生成を遅らせる焼き
入れ性向上元素であり、Siを含有したことによるフェラ
イト生成促進を遅らせ強度上昇に寄与する。0.0005％未
満では上記効果がなく、一方0.01％を越えて含有させて
も焼き入れ性向上効果は飽和する。
入れ性向上元素であり、Siを含有したことによるフェラ
イト生成促進を遅らせ強度上昇に寄与する。0.0005％未
満では上記効果がなく、一方0.01％を越えて含有させて
も焼き入れ性向上効果は飽和する。
Ti:0.01〜0.1％ TiはＢの焼き入れ性向上効果に有害な固溶ＮをTiN化合
物として固定する効果があり、Ｂの焼き入れ性を向上さ
せるために必要である。その為には0.01％以上の添加が
必要であるが、0.1％を越えるとTiN析出物が大きな介在
物となり靱性に悪影響がある。
物として固定する効果があり、Ｂの焼き入れ性を向上さ
せるために必要である。その為には0.01％以上の添加が
必要であるが、0.1％を越えるとTiN析出物が大きな介在
物となり靱性に悪影響がある。
Al:0.1％以下 脱酸成分として添加されるが、多過ぎると加工性が劣化
するので、0.1％以下に抑えるべきである。
するので、0.1％以下に抑えるべきである。
また本発明では上記成分の他、Cr添加は強度および靱世
を高めるのに効果的であるが、１％を越えると圧延冷却
過程においてベイナイトやマルテンサイト組織を生成さ
せることがあるので１％以下に抑えるべきである。
を高めるのに効果的であるが、１％を越えると圧延冷却
過程においてベイナイトやマルテンサイト組織を生成さ
せることがあるので１％以下に抑えるべきである。
本発明における圧延条件に関して、粗圧延に続く中間お
よび仕上げ圧延において、900℃以下の圧延温度で且つ6
0％以上の減面率で圧延を施すことによりNb含有の効果
が効果的に発揮され、その結果として微細なフェライト
＋パーライト組織が得られる。
よび仕上げ圧延において、900℃以下の圧延温度で且つ6
0％以上の減面率で圧延を施すことによりNb含有の効果
が効果的に発揮され、その結果として微細なフェライト
＋パーライト組織が得られる。
本発明では、前記化学成分によりフェライト＋パーライ
ト組織での強度上昇を図ると共に、上述の圧延条件を組
み合わせることにより微細結晶粒を生成せしめ、降伏伸
びを確保するものである。
ト組織での強度上昇を図ると共に、上述の圧延条件を組
み合わせることにより微細結晶粒を生成せしめ、降伏伸
びを確保するものである。
以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。
［実施例］ 下記第１表に示す成分組成の鋼について、第２表に示す
製造条件で鉄筋用鋼を製造した。尚製造に当たっては、
115角ビレットを用いて粗圧延→中間圧延→仕上げ圧延
を実施した。
製造条件で鉄筋用鋼を製造した。尚製造に当たっては、
115角ビレットを用いて粗圧延→中間圧延→仕上げ圧延
を実施した。
得られた鉄筋用鋼の機械的性質を第３表に示す。尚機械
的性質の測定は、JIS 4号試験片を用いて行なった。
的性質の測定は、JIS 4号試験片を用いて行なった。
第３表から明らかなように、本発明方法による鉄筋用鋼
は、いずれも降伏強度が70kgf/mm2以上で降伏歪が１％
以上ある高強度高延性を有しているのが分かる。
は、いずれも降伏強度が70kgf/mm2以上で降伏歪が１％
以上ある高強度高延性を有しているのが分かる。
［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、成分組成および製
造条件の双方を巧みに調整することによって、高強度を
有し且つ降伏伸びも大きく、高層ビルの鉄筋として最適
な鉄筋用鋼を製造することができた。
造条件の双方を巧みに調整することによって、高強度を
有し且つ降伏伸びも大きく、高層ビルの鉄筋として最適
な鉄筋用鋼を製造することができた。
Claims (2)
- 【請求項１】C:0.25〜0.4％ （重量％の意味、以下同じ） Si:0.5〜２％ Mn:1〜２％ Nb:0.01〜0.1％ V:0.1〜0.3％ B:0.0005〜0.01％ Ti:0.01〜0.1％ Al:0.1％以下 を含む鋼片に対して、粗圧延に続く中間および仕上げ圧
延において900℃以下の温度で且つ60％以上の減面率で
圧延を行なうことを特徴とする降伏伸びの大きい高強度
鉄筋用鋼の製造方法。 - 【請求項２】C:0.25〜0.4％ Si:0.5〜２％ Mn:1〜２％ Nb:0.01〜0.1％ V:0.1〜0.3％ B:0.0005〜0.01％ Ti:0.01〜0.1％ Al:0.1％以下 Cr:1％以下 を含む鋼片に対して、粗圧延に続く中間および仕上げ圧
延において900℃以下の温度で且つ60％以上の減面率で
圧延を行なうことを特徴とする降伏伸びの大きい高強度
鉄筋用鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29813790A JPH0726152B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 降伏伸びの大きい高強度鉄筋用鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29813790A JPH0726152B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 降伏伸びの大きい高強度鉄筋用鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04173922A JPH04173922A (ja) | 1992-06-22 |
| JPH0726152B2 true JPH0726152B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=17855666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29813790A Expired - Fee Related JPH0726152B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 降伏伸びの大きい高強度鉄筋用鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726152B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6034632B2 (ja) | 2012-03-26 | 2016-11-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐遅れ破壊性に優れたボロン添加高強度ボルト用鋼および高強度ボルト |
| CN104603310B (zh) | 2012-08-31 | 2017-09-08 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢筋用钢和钢筋 |
| CN113441545B (zh) * | 2021-06-10 | 2023-03-03 | 广西柳钢华创科技研发有限公司 | 强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋及其生产方法 |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP29813790A patent/JPH0726152B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04173922A (ja) | 1992-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |