JPH07278729A - 降伏比の低い高張力鋼板 - Google Patents
降伏比の低い高張力鋼板Info
- Publication number
- JPH07278729A JPH07278729A JP6629394A JP6629394A JPH07278729A JP H07278729 A JPH07278729 A JP H07278729A JP 6629394 A JP6629394 A JP 6629394A JP 6629394 A JP6629394 A JP 6629394A JP H07278729 A JPH07278729 A JP H07278729A
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- JP
- Japan
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- yield ratio
- steel plate
- strength steel
- steel
- tensile strength
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 降伏比の低い高張力鋼板を提供することを目
的としている。 【構成】 重量％で、Ｃ：０．０３〜０．２５％、Ｓ
ｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜２．５％、
Ｐ：０．０５以下、Ｓ：０．０３以下を含有し、Ｃｕ：
０．１０〜１．０％、Ｎｉ：０．１０〜３．５％、Ｃ
ｒ：０．０５〜１．５０％、Ｍｏ：０．０５〜０．７５
％、Ｎｂ：０．００５〜０．０８％、Ｖ：０．０１〜
０．５０％、Ｔｉ：０．００５〜０．２０％、Ｚｒ：
０．００５〜０．２０％、Ａｌ：０．００５〜０．１０
％、Ｃａ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１
〜０．０５の１種又は２種以上を含有し、平均粒径０．
５〜２０μｍの６方晶窒化ボロン（ｈ−ＢＮ）粒子を
０．０３％≦ｈ−ＢＮ≦２．０％、全Ｎ：０．０１８〜
１．１８％、全Ｂ：０．０１２５〜０．８４０％を含有
し残部鉄及び不可避的不純物からなることを特徴とする
降伏比の低い高張力鋼板。 【効果】 本発明鋼は耐震性に優れ構造用鋼として産業
上大変有用である。
的としている。 【構成】 重量％で、Ｃ：０．０３〜０．２５％、Ｓ
ｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜２．５％、
Ｐ：０．０５以下、Ｓ：０．０３以下を含有し、Ｃｕ：
０．１０〜１．０％、Ｎｉ：０．１０〜３．５％、Ｃ
ｒ：０．０５〜１．５０％、Ｍｏ：０．０５〜０．７５
％、Ｎｂ：０．００５〜０．０８％、Ｖ：０．０１〜
０．５０％、Ｔｉ：０．００５〜０．２０％、Ｚｒ：
０．００５〜０．２０％、Ａｌ：０．００５〜０．１０
％、Ｃａ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１
〜０．０５の１種又は２種以上を含有し、平均粒径０．
５〜２０μｍの６方晶窒化ボロン（ｈ−ＢＮ）粒子を
０．０３％≦ｈ−ＢＮ≦２．０％、全Ｎ：０．０１８〜
１．１８％、全Ｂ：０．０１２５〜０．８４０％を含有
し残部鉄及び不可避的不純物からなることを特徴とする
降伏比の低い高張力鋼板。 【効果】 本発明鋼は耐震性に優れ構造用鋼として産業
上大変有用である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、降伏比の低い高張力鋼
板に関するものである。
板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建築物の高層化にともないその構造材料
として高張力鋼が必要である。さらに耐震性の観点から
降伏比（降伏強度／引張強度）が低いことも材料に求め
られている。高張力鋼の組織をフェライトとベイナイト
の二相組織もしくはフェライトとマルテンサイトの二相
組織に調製し、降伏比を低下させる技術が特開昭６３−
２８６５１７号、特開昭６３−２９３１１０号、特開昭
５９−２１１５２８号公報に記載されている。これらの
技術は降伏強度の低いフェライトの変形を利用するもの
である。また加熱→圧延→焼入れ→焼入れ→焼戻しによ
って降伏比を低くする方法（特開平５−１０５９４６号
公報）、圧延終了後の冷却速度及び冷却停止温度を制御
することで降伏比を低くする方法（特開平５−２１４４
４０号公報）、Ｃ，Ｎを極力低下させることで降伏比を
低くする方法（特開平５−２１４４４２号公報）などが
ある。
として高張力鋼が必要である。さらに耐震性の観点から
降伏比（降伏強度／引張強度）が低いことも材料に求め
られている。高張力鋼の組織をフェライトとベイナイト
の二相組織もしくはフェライトとマルテンサイトの二相
組織に調製し、降伏比を低下させる技術が特開昭６３−
２８６５１７号、特開昭６３−２９３１１０号、特開昭
５９−２１１５２８号公報に記載されている。これらの
技術は降伏強度の低いフェライトの変形を利用するもの
である。また加熱→圧延→焼入れ→焼入れ→焼戻しによ
って降伏比を低くする方法（特開平５−１０５９４６号
公報）、圧延終了後の冷却速度及び冷却停止温度を制御
することで降伏比を低くする方法（特開平５−２１４４
４０号公報）、Ｃ，Ｎを極力低下させることで降伏比を
低くする方法（特開平５−２１４４４２号公報）などが
ある。
【０００３】しかし、これらの高張力鋼では普通鋼並み
の降伏比（０．５〜０．６）は得られていない。ｈ−Ｂ
Ｎを鋼中に含有させる技術として、ｈ−ＢＮと鉄粉末を
あらかじめ混合した混合粉を溶鋼に添加する方法が、特
開平４−３６５８３５号公報に記載されている。これ
は、ｈ−ＢＮが剥離し易いため鋼の被削性を改善すると
いう原理を利用し快削鋼に応用したものであり、本発明
の降伏比を低くする効果とは別のものである。従来、高
張力鋼の降伏強度及び引張強度に及ぼすｈ−ＢＮの効果
は開示されていない。
の降伏比（０．５〜０．６）は得られていない。ｈ−Ｂ
Ｎを鋼中に含有させる技術として、ｈ−ＢＮと鉄粉末を
あらかじめ混合した混合粉を溶鋼に添加する方法が、特
開平４−３６５８３５号公報に記載されている。これ
は、ｈ−ＢＮが剥離し易いため鋼の被削性を改善すると
いう原理を利用し快削鋼に応用したものであり、本発明
の降伏比を低くする効果とは別のものである。従来、高
張力鋼の降伏強度及び引張強度に及ぼすｈ−ＢＮの効果
は開示されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は圧延及び熱処
理条件の制限をすることなく、高張力鋼の降伏比を普通
鋼並みの０．５〜０．６程度にした降伏比の低い高張力
鋼板を提供することを目的とする。
理条件の制限をすることなく、高張力鋼の降伏比を普通
鋼並みの０．５〜０．６程度にした降伏比の低い高張力
鋼板を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らはｈ−ＢＮを
高張力鋼に含有させることで引張強度を低下させずに降
伏強度が低下すること、すなわち降伏比が低下すること
を発見した。しかもその効果は高張力鋼の成分、圧延、
熱処理条件によって左右されない。即ち本発明の要旨と
するところは、次の通りである。
高張力鋼に含有させることで引張強度を低下させずに降
伏強度が低下すること、すなわち降伏比が低下すること
を発見した。しかもその効果は高張力鋼の成分、圧延、
熱処理条件によって左右されない。即ち本発明の要旨と
するところは、次の通りである。
【０００６】重量基準で、Ｃ：０．０３〜０．２５％、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜２．５％、
Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、Ｃ
ｕ：０．１０〜１．０％、Ｎｉ：０．１０〜３．５％、
Ｃｒ：０．０５〜１．５０％、Ｍｏ：０．０５〜０．７
５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０８％、Ｖ：０．０１〜
０．５０％、Ｔｉ：０．００５〜０．２０％、Ｚｒ：
０．００５〜０．２０％、Ａｌ：０．００５〜０．１０
％、Ｃａ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１
〜０．０５％の１種又は２種以上を含有し、平均粒径
０．５〜２０μｍの６方晶窒化ボロン（ｈ−ＢＮ）粒子
を、０．０３％≦ｈ−ＢＮ≦２．０％、ｈ−ＢＮとして
存在するＮも含めた全Ｎ：０．０１８〜１．１８％、ｈ
−ＢＮとして存在するＢも含めた全Ｂ：０．０１２５〜
０．８４０％を含有し残部鉄及び不可避的不純物からな
ることを特徴とする降伏比の低い高張力鋼板。
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜２．５％、
Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、Ｃ
ｕ：０．１０〜１．０％、Ｎｉ：０．１０〜３．５％、
Ｃｒ：０．０５〜１．５０％、Ｍｏ：０．０５〜０．７
５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０８％、Ｖ：０．０１〜
０．５０％、Ｔｉ：０．００５〜０．２０％、Ｚｒ：
０．００５〜０．２０％、Ａｌ：０．００５〜０．１０
％、Ｃａ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１
〜０．０５％の１種又は２種以上を含有し、平均粒径
０．５〜２０μｍの６方晶窒化ボロン（ｈ−ＢＮ）粒子
を、０．０３％≦ｈ−ＢＮ≦２．０％、ｈ−ＢＮとして
存在するＮも含めた全Ｎ：０．０１８〜１．１８％、ｈ
−ＢＮとして存在するＢも含めた全Ｂ：０．０１２５〜
０．８４０％を含有し残部鉄及び不可避的不純物からな
ることを特徴とする降伏比の低い高張力鋼板。
【０００７】
【作用】以下ｈ−ＢＮの作用を説明する。ｈ−ＢＮは容
易にせん断変形するため、高張力鋼中に分散させると数
１０MPaの外部応力でまずｈ−ＢＮがせん断変形し母相
とｈ−ＢＮ界面に応力集中を引き起こす。この応力集中
による応力は母相本来の降伏応力よりも高くなるため、
母相もせん断変形を開始し、外部応力が母相本来の降伏
強度より低い応力でも降伏現象が起こる。このような効
果はｈ−ＢＮ含有量が０．０３％以上且つｈ−ＢＮの平
均粒径が０．５μｍ以上で顕著となる。ｈ−ＢＮ含有量
が２．０％を超えるかもしくはｈ−ＢＮの平均粒径が２
０μｍを超えた場合は伸びが著しく低下し降伏比が高く
なるばかりか構造用鋼に適さなくなる。よってｈ−ＢＮ
の含有量は０．０３〜２．０％に、ｈ−ＢＮの粒径は
０．５〜２０μｍに限定した。
易にせん断変形するため、高張力鋼中に分散させると数
１０MPaの外部応力でまずｈ−ＢＮがせん断変形し母相
とｈ−ＢＮ界面に応力集中を引き起こす。この応力集中
による応力は母相本来の降伏応力よりも高くなるため、
母相もせん断変形を開始し、外部応力が母相本来の降伏
強度より低い応力でも降伏現象が起こる。このような効
果はｈ−ＢＮ含有量が０．０３％以上且つｈ−ＢＮの平
均粒径が０．５μｍ以上で顕著となる。ｈ−ＢＮ含有量
が２．０％を超えるかもしくはｈ−ＢＮの平均粒径が２
０μｍを超えた場合は伸びが著しく低下し降伏比が高く
なるばかりか構造用鋼に適さなくなる。よってｈ−ＢＮ
の含有量は０．０３〜２．０％に、ｈ−ＢＮの粒径は
０．５〜２０μｍに限定した。
【０００８】ｈ−ＢＮの添加によってＴＳを殆ど変化さ
せることなく、ＹＲを０．４〜０．７の範囲にすること
ができる。なお、ｈ−ＢＮ含有量は鋼断面のｈ−ＢＮ面
積率から（１）式で求めることができる。 〔ｈ−ＢＮ含有量〕（wt％）＝（2.34／7.86）×〔ｈ−
ＢＮ面積率〕 (%)……（１）式
せることなく、ＹＲを０．４〜０．７の範囲にすること
ができる。なお、ｈ−ＢＮ含有量は鋼断面のｈ−ＢＮ面
積率から（１）式で求めることができる。 〔ｈ−ＢＮ含有量〕（wt％）＝（2.34／7.86）×〔ｈ−
ＢＮ面積率〕 (%)……（１）式
【０００９】また、平均粒径は鋼断面内で観察されるｈ
−ＢＮの平均断面積から（２）式で定義する。
−ＢＮの平均断面積から（２）式で定義する。
【００１０】
【数１】
【００１１】全Ｎはｈ−ＢＮとして存在するＮと母相に
含まれるＮの和を意味する、全Ｎ量はｈ−ＢＮが下限値
０．０３％のとき０．０１８％以上必要であるが１．１
８％を超えると延性を損ねて降伏比が高くなる。従って
０．０１８〜１．１８％に限定した。全Ｂはｈ−ＢＮと
して存在するＢと母相に含まれるＢの和を意味する、全
Ｂ量はｈ−ＢＮが下限値０．０３％のとき０．０１２５
％以上必要であるが０．８４０％を超えると延性を損ね
て降伏比が高くなる。従って０．０１２５〜０．８４０
％に限定した。Ｃは高張力鋼として強度を確保するため
に０．０３以上必要であるが０．２５％を超えると溶接
性を損ねるため０．０３〜０．２５％に限定した。
含まれるＮの和を意味する、全Ｎ量はｈ−ＢＮが下限値
０．０３％のとき０．０１８％以上必要であるが１．１
８％を超えると延性を損ねて降伏比が高くなる。従って
０．０１８〜１．１８％に限定した。全Ｂはｈ−ＢＮと
して存在するＢと母相に含まれるＢの和を意味する、全
Ｂ量はｈ−ＢＮが下限値０．０３％のとき０．０１２５
％以上必要であるが０．８４０％を超えると延性を損ね
て降伏比が高くなる。従って０．０１２５〜０．８４０
％に限定した。Ｃは高張力鋼として強度を確保するため
に０．０３以上必要であるが０．２５％を超えると溶接
性を損ねるため０．０３〜０．２５％に限定した。
【００１２】Ｓｉは脱酸材として０．０５％以上必要で
あるが１．０％を超えると靭性が低下するため０．０５
〜１．０％に限定した。Ｍｎは強度を確保するため０．
３％以上必要であるが２．５％を超えると溶接性を損ね
るため０．３〜２．５％に限定した。Ｐは靭性を確保す
るため０．０５％以下に限定した。Ｓは靭性、溶接性を
確保するため０．０３％以下に限定した。
あるが１．０％を超えると靭性が低下するため０．０５
〜１．０％に限定した。Ｍｎは強度を確保するため０．
３％以上必要であるが２．５％を超えると溶接性を損ね
るため０．３〜２．５％に限定した。Ｐは靭性を確保す
るため０．０５％以下に限定した。Ｓは靭性、溶接性を
確保するため０．０３％以下に限定した。
【００１３】Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔ
ｉ，Ｚｒは強度靭性を向上させるためＡｌ，Ｃａ，Ｍｇ
は靭性を向上させるために選択的に１種又は２種以上添
加できる。下記の下限値以上であれば強度、靭性が向上
する。しかし上限値を超えると溶接性、経済性を損ねる
ために限定した。 Ｃｕ：０．１０〜１．０％、Ｎi:０．１０〜３．５％、
Ｃｒ：０．０５〜１．５０％、Ｍｏ：０．０５〜０．７
５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０８％、Ｖ：０．０１〜
０．５０％、Ｔi:０．００５〜０．２０％、Ｚｒ：０．
００５〜０．２０％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、
Ｃａ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１〜
０．０５％。ｈ−ＢＮの望ましい添加方法は、予めｈ−
ＢＮ粉末と鉄粉末と混合し溶鋼中に添加する方法であ
る。鋼板の製造方法は圧延まま、制御圧延、焼きなら
し、焼入れ焼戻しのいずれでも良く、ｈ−ＢＮの効果が
現れる。
ｉ，Ｚｒは強度靭性を向上させるためＡｌ，Ｃａ，Ｍｇ
は靭性を向上させるために選択的に１種又は２種以上添
加できる。下記の下限値以上であれば強度、靭性が向上
する。しかし上限値を超えると溶接性、経済性を損ねる
ために限定した。 Ｃｕ：０．１０〜１．０％、Ｎi:０．１０〜３．５％、
Ｃｒ：０．０５〜１．５０％、Ｍｏ：０．０５〜０．７
５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０８％、Ｖ：０．０１〜
０．５０％、Ｔi:０．００５〜０．２０％、Ｚｒ：０．
００５〜０．２０％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、
Ｃａ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１〜
０．０５％。ｈ−ＢＮの望ましい添加方法は、予めｈ−
ＢＮ粉末と鉄粉末と混合し溶鋼中に添加する方法であ
る。鋼板の製造方法は圧延まま、制御圧延、焼きなら
し、焼入れ焼戻しのいずれでも良く、ｈ−ＢＮの効果が
現れる。
【００１４】
【実施例】高周波溶解炉により表１に示す成分に調製
し、脱酸後ただちに鉄製のパイプ型治具に入れた粒径
０．１〜１００μｍのｈ−ＢＮ粉末と、粒径１〜５００
μｍの鉄粉末を重量比１：０．３〜３０の混合粉末にし
て溶鋼中に添加し約１分半後出鋼した。溶鋼に対するｈ
−ＢＮの添加量は重量比で１：０．０００５〜０．０５
である。得られた単重２０kgのインゴットは圧延もしく
は圧延＋熱処理により１０〜７５mmの高張力鋼板に仕上
げられた。板厚の１／４部からＣ方向にサブサイズＪＩ
Ｓ−４号引張り試験片を採取し降伏強度、引張強度を測
定した。ｈ−ＢＮの含有状態、仕上げ条件及び降伏比な
どを表２に示す。
し、脱酸後ただちに鉄製のパイプ型治具に入れた粒径
０．１〜１００μｍのｈ−ＢＮ粉末と、粒径１〜５００
μｍの鉄粉末を重量比１：０．３〜３０の混合粉末にし
て溶鋼中に添加し約１分半後出鋼した。溶鋼に対するｈ
−ＢＮの添加量は重量比で１：０．０００５〜０．０５
である。得られた単重２０kgのインゴットは圧延もしく
は圧延＋熱処理により１０〜７５mmの高張力鋼板に仕上
げられた。板厚の１／４部からＣ方向にサブサイズＪＩ
Ｓ−４号引張り試験片を採取し降伏強度、引張強度を測
定した。ｈ−ＢＮの含有状態、仕上げ条件及び降伏比な
どを表２に示す。
【００１５】本発明鋼は高張力鋼であるにもかかわらず
降伏比が７０％以下と低降伏比を示している。本発明鋼
の中でもａ２，ａ３，ａ４鋼を比較すればｈ−ＢＮ量が
多いほど降伏比が低下していることがわかる。比較鋼ａ
１，ａ５，ｂ１，ｂ４，ｃ１，ｃ４，ｄ１，ｅ１はいず
れもｈ−ＢＮ量が適正でないため、もしくはｈ−ＢＮの
平均粒径が本発明の請求範囲外であるため降伏比が本発
明鋼に比べて高くなっている。５００〜１０００MPa 級
の高張力鋼において、その成分、圧延、熱処理法によら
ずｈ−ＢＮを適正に添加すると、降伏比が低下すること
が判る。
降伏比が７０％以下と低降伏比を示している。本発明鋼
の中でもａ２，ａ３，ａ４鋼を比較すればｈ−ＢＮ量が
多いほど降伏比が低下していることがわかる。比較鋼ａ
１，ａ５，ｂ１，ｂ４，ｃ１，ｃ４，ｄ１，ｅ１はいず
れもｈ−ＢＮ量が適正でないため、もしくはｈ−ＢＮの
平均粒径が本発明の請求範囲外であるため降伏比が本発
明鋼に比べて高くなっている。５００〜１０００MPa 級
の高張力鋼において、その成分、圧延、熱処理法によら
ずｈ−ＢＮを適正に添加すると、降伏比が低下すること
が判る。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】本発明によって、降伏比の極めて低い高
張力鋼板を提供することが可能となった。本発明鋼は耐
震性に優れ構造用鋼として利用範囲が広く産業上大変有
用である。
張力鋼板を提供することが可能となった。本発明鋼は耐
震性に優れ構造用鋼として利用範囲が広く産業上大変有
用である。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量基準で、 Ｃ ：０．０３〜０．２５％、 Ｓｉ：０．０５〜１．０％、 Ｍｎ：０．３〜２．５％、 Ｐ ：０．０５％以下、 Ｓ ：０．０３％以下 を含有し、 Ｃｕ：０．１０〜１．０％、 Ｎｉ：０．１０〜３．５％、 Ｃｒ：０．０５〜１．５０％、 Ｍｏ：０．０５〜０．７５％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０８％、 Ｖ ：０．０１〜０．５０％、 Ｔｉ：０．００５〜０．２０％、 Ｚｒ：０．００５〜０．２０％、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｃａ：０．００１〜０．０５％、 Ｍｇ：０．００１〜０．０５％ の１種又は２種以上を含有し、平均粒径０．５〜２０μ
ｍの６方晶窒化ボロン（ｈ−ＢＮ）粒子を ０．０３％≦ｈ−ＢＮ≦２．０％ ｈ−ＢＮとして存在するＮも含めた全Ｎ：０．０１８〜
１．１８％ ｈ−ＢＮとして存在するＢも含めた全Ｂ：０．０１２５
〜０．８４０％ 残部鉄及び不可避的不純物からなることを特徴とする降
伏比の低い高張力鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6629394A JPH07278729A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | 降伏比の低い高張力鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6629394A JPH07278729A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | 降伏比の低い高張力鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07278729A true JPH07278729A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13311639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6629394A Withdrawn JPH07278729A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | 降伏比の低い高張力鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07278729A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102071357A (zh) * | 2011-01-05 | 2011-05-25 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | 富氮铌钒微合金化500MPa、550MPa高强度抗震钢筋及冶炼方法 |
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| CN104593641A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-05-06 | 无锡市乾丰锻造有限公司 | 一种新型高强度铁铝合金锻造材料 |
| CN108754351A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-11-06 | 长沙小如信息科技有限公司 | 一种高强度抗震钢筋及其制备方法 |
| CN113355583A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-07 | 东北大学 | 一种具有高强高韧性能的海洋工程用钢的制造方法 |
-
1994
- 1994-04-04 JP JP6629394A patent/JPH07278729A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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