JPH08158008A - 耐液体金属めっき割れ性に優れた高張力鋼とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は不純物としてのＢの影響を抑制し
て、その許容限界の緩和を図り得る耐液体金属めっき割
れ性に優れた高張力鋼およびその製造方法を提供する。 【構成】 Ｃ、Ｓｉ、ＭｎおよびＡｌ、Ｔｉ、Ｃａの１
種または２種以上含有する鋼において、不純物としての
Ｂを５ｐｐｍ以下とし、かつＣｅｑ（Ｂ）を０．２５％
以下とするとともに固溶ＲＥＭ、固溶Ｙ、固溶Ｚｒの１
種または２種以上を１〜５０ｐｐｍ固溶状態で含有する
ことを特徴とする耐液体金属めっき割れ性に優れた高張
力鋼。前記鋼は必要に応じてＣｕ、Ｎｉの１種または２
種、および／またはＣｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖの１種または
２種以上を含み得る。前記鋼材を製造するに際して、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ａｌの一部による弱脱酸後にＡｌ、Ｔｉ、Ｃ
ａの１種または２種以上を添加後にＲＥＭ、Ｙ、Ｚｒの
１種または２種以上を添加することを特徴とする耐液体
金属めっき割れ性に優れた高張力鋼の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄塔、建築、橋梁、産業
機械向け等の溶接構造部材を溶接施工後、溶融Ｚｎめっ
き、溶融Ｚｎ合金めっきまたは溶融Ａｌめっき等を施す
溶接熱影響部（ＨＡＺ）の耐液体金属めっき割れ性に優
れた高張力鋼に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より防錆の目的で溶接鋼構造物をＺ
ｎ、Ｚｎ−Ａｌ合金、Ａｌ等の液体金属で溶融めっきす
る手段は広く実用化されている。これら液体金属めっき
は美観および防錆上極めて有効であるが、鋼の組成、構
造物の形状、めっき浴での浸漬時間、めっき材料の種類
により、鋼材のＨＡＺに割れを発生することがある。

【０００３】この現象は古くから液体金属脆化現象とし
て良く知られており、溶接残留応力や外部応力が負荷さ
れた状態の鋼材に液体金属が接すると、鋼材のＨＡＺ粒
界に液体金属が侵入して、鋼材ＨＡＺの粒界強度が低下
して破壊するものと考えられている。従来から耐Ｚｎめ
っき割れ性を改善する技術が提案され、最近の技術では
鋼中に含有されるＢの影響が顕著で、不純物としてのＢ
は２ｐｐｍ以下に限定することが必須であるとされてい
る。例えば、公知文献として「鉄と鋼」Ｖｏｌ．７９
（１９９３）Ｎｏ．９、Ｐ９６や、特開平２−５７６６
９号公報、特開平２−１４５７２１号公報および特開昭
６１−２３１１４１号公報等があげられる。

【０００４】前記「鉄と鋼」は送電鉄塔用鋼管ＳＴＫ５
９０溶接熱影響部の溶融亜鉛めっき脆化に及ぼす微量ボ
ロンの影響に関する論文で、４７０℃での亜鉛脆化度を
示すＳ_LM-400は鋼中Ｂ量に極めて大きく影響され、４ｐ
ｐｍまでほぼ直線的にかつ急激に低下し、さらにめっき
割れを防止する条件のＳ_LM-400≧４２％を満足するには
Ｂ量を２ｐｐｍ以下とする必要があるとしている。

【０００５】特開平２−５７６６９号公報記載の発明
は、鋼材ＨＡＺのＺｎめっき割れを防止するには、鋼中
に不純物として存在するＢを０．０００２％以下に制限
し、鋼中元素の組合せがＣｅｑ（Ｂ）≦０．１９％の関
係にあることを特徴としている。特開平２−１４５７２
１号公報には、鋼材ＨＡＺのＺｎめっき割れを含む液体
金属脆化を防止するため、Ｂ≦０．０００２％以下で、
かつＣｅｑ（Ｂ）≦０．１９％とした鋼片をオーステナ
イトの再結晶域で３０％以上の圧下率で圧延し、その後
Ａ_r3点以上から５〜１５℃／ｓｅｃの冷却速度で６００
〜４００℃迄冷却することを特徴とする耐ＬＭＥ特性の
優れた鋼材の製造法が開示されている。

【０００６】特開昭６１−２３１１４１号公報記載の発
明は、耐めっき割れ鋼において、Ｂは焼入性向上元素と
して０．００１０％以下、ＺｒはＨＡＺ靱性向上元素と
して０．０３％以下の量を選択的に添加することが可能
としている。さらに、Ｂを２ｐｐｍ以下に限定しても、
前記「鉄と鋼」の論文にあるように、Ｂが１ｐｐｍでも
存在すればめっき割れは減少するものの皆無とはならな
いという問題が残されていた。また、複雑な形状を有す
る橋梁では、補剛部ウェブ材のようにめっき浸漬時の熱
応力やねじり変形に起因した面外変形が付加される時に
は、めっき割れが皆無とはならないという問題が新たに
判明した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述した液体金属によ
るめっき割れを防止するために２ｐｐｍ以下とするＢの
限定は、製鋼作業上副原料の精選（安価なＳｉ−Ｍｎ合
金の使用不可）や耐火物の高級化によるコスト上昇をも
たらすとともに、現状技術では安定してＢを２ｐｐｍ以
下にするのも困難であるという耐え難い欠点が残されて
いた。

【０００８】本発明は、耐めっき割れ性を維持しつつ、
このＢの制約を大幅に緩和することを第一の目的とし、
さらに、同じＢの制約下でめっき割れの発生を皆無とす
るとともに、面外変形がある場合に見られるめっき割れ
を大幅に減少することを第二の目的とするものである。
前記「鉄と鋼」は、送電鉄塔用鋼管のＨＡＺにおける耐
Ｚｎめっき割れ性に関する論文で、Ｂを２ｐｐｍ以下に
限定する必要を述べているだけでＢの制約を緩和する技
術については全く開示されていない。さらに、送電鉄塔
用鋼管は橋梁や建築部材に比べてその形状も単純で部材
ごとの板厚変化も少ない。従って、めっき浸漬時間も短
いこともあって、その際の熱応力やねじり変形も極めて
少なく、橋梁ウェブ材のような面外変形も発生しない場
合の耐Ｚｎめっき割れ技術について述べているだけであ
って、前記課題を解決する技術思想は全く含まれておら
ず、前記課題はそのまま取り残されているのが実状であ
った。

【０００９】特開平２−５７６６９号公報記載の発明
は、橋梁、建築、鉄塔用鋼材等のＺｎめっき割れ防止に
関するものであり、Ｂを２ｐｐｍ以下およびＣｅｑ
（Ｂ）を０．１９％以下に制約する必要を述べている
が、Ｂの制約を緩和する技術および面外変形のある場合
のめっき割れ防止技術については全く開示されていな
い。従って、前記課題を解決する技術思想は全く含まれ
ておらず、前記課題はそのまま取り残されているのが実
状であった。

【００１０】特開平２−１４５７２１号公報記載の発明
は、橋梁、建築、鉄塔用の液体金属脆化割れを少なくす
る鋼材の製造方法に関するものであり、Ｂを２ｐｐｍ以
下およびＣｅｑ（Ｂ）を０．１９％以下に制約する必要
性と製造方法について述べているが、Ｂの制約を緩和す
る技術および面外変形のある場合のめっき割れ防止技術
については全く開示されていない。従って、前記課題を
解決する技術思想は全く含まれておらず、前記課題はそ
のまま取り残されているのが実状であった。

【００１１】特開昭６１−２３１１４１号公報記載の発
明は、ＨＡＺのめっき割れに関するものであり、Ｂがめ
っき割れについて有害である記載は全くなく、むしろ積
極的に焼入性向上のために０．００１０％以下の添加を
可能とするものであるが、耐めっき割れ性に関しては特
開平２−５７６６９号および特開平２−１４５７２１号
各公報記載の発明に比べても古い技術思想のものであ
る。さらに、ＺｒについてもＢの制約を緩和する技術は
全く開示されていないばかりか、ＨＡＺ靱性を向上させ
るため０．０３％以下の添加を可能としている。従っ
て、前記課題を解決する技術思想は全く含まれておら
ず、前記課題はそのまま取り残されているのが実状であ
った。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、耐液体金
属めっき割れ性について仔細に調査したところ、鋼中に
固溶する希少金属がＢと相互作用を持ち、Ｂの影響を効
果的に緩和することを新たに知見するに至った。さら
に、複雑な形状を有する橋梁の補剛部ウェブ材のよう
に、めっき浸漬時の熱応力やねじり変形に起因した面外
変形が付加される時には、面外変形のない場合に比べ
て、めっき割れが皆無とはならないことも新たに知見
し、本発明に到達するに至った。

【００１３】即ち、本発明の要旨とするところは下記の
とおりである。 （１）重量％で、Ｃ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：
０．０１〜０．４０％、Ｍｎ：０．５０〜１．８０％、
Ｐ≦０．０２５％、Ｓ≦０．０１５％を含有し、Ａｌ：
０．００５〜０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５
％、Ｃａ：０．００１〜０．０２％の１種または２種以
上を含有し、ＲＥＭ：５〜２００ｐｐｍ、Ｙ：５〜２０
０ｐｐｍ、Ｚｒ：５〜２００ｐｐｍの１種または２種以
上を含有し、不純物としてのＢがＢ≦０．０００５％存
在し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼におい
て、これら含有元素の次式で定義される炭素等量Ｃｅｑ
（Ｂ）をＣｅｑ（Ｂ）≦０．２５％に限定するととも
に、固溶ＲＥＭ：１〜５０ｐｐｍ、固溶Ｙ：１〜５０ｐ
ｐｍ、固溶Ｚｒ：１〜５０ｐｐｍの１種または２種以上
が鋼中に固溶状態で存在することを特徴とする耐液体金
属めっき割れ性に優れた高張力鋼。

【００１４】

【数２】

【００１５】（２）重量％で、Ｃｕ：０．０５〜１．０
％、Ｎｉ：０．０５〜１．０％の１種または２種、およ
び／またはＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍｏ：０．０
５〜０．６０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ：
０．０１〜０．２０％の１種または２種以上を含有する
ことを特徴とする前記（１）記載の耐液体金属めっき割
れ性に優れた高張力鋼。

【００１６】（３）前項１または２記載の成分を有する
鋼を製造するに際して、出鋼時におけるＳｉおよびＭｎ
またはＳｉ、ＭｎおよびＡｌの一部を添加する弱脱酸後
直ちにまたは当該弱脱酸に引き続く二次精錬でＡｌ、Ｔ
ｉ、Ｃａの１種または２種以上を添加した後にＲＥＭ、
Ｙ、Ｚｒの１種または２種以上を添加して鋳造後に熱間
圧延することを特徴とする耐液体金属めっき割れ性に優
れた高張力鋼の製造方法。

【００１７】

【作用】本発明者らが鋼材ＨＡＺの耐液体金属めっき割
れ性に及ぼす化学成分の影響に関して仔細に調査したと
ころ、化学成分によっては鋼中における存在状態と面外
変形の有無が鋼材ＨＡＺの耐めっき割れ性との間に密接
な関係があることを見出した。

【００１８】即ち、Ｆｅ−Ｂ−Ｘ系（Ｘ：ＲＥＭ、Ｙ、
Ｚｒ等を指す）ではランタノイド系を中心とする希少金
属は鋼中で窒化物、酸化物、硫化物を形成するが、鋼中
にメタリックな状態で固溶していると、固溶ＸとＢとの
間に相互作用が働いて、Ｂの鋼材ＨＡＺにおける粒界偏
析が抑制される結果、鋼材ＨＡＺの耐液体金属めっき割
れ性を飛躍的に向上することを知見した結果、従来並の
品質を維持する場合にはＢの制約を著しく緩和するとと
もに、従来の厳しいＢ制約とするならば、面外変形の付
加される部材のめっき割れをも防止できることを見出し
た。

【００１９】ここで、Ｆｅ−Ｂ−Ｘ系における希少金属
の鋼中におけるメタリックな状態の固溶量は（１）式に
よる。 固溶Ｘ＝トータルＸ−ＸasＸ酸化物−Ｘas窒化物−Ｘas硫化物 (Oxysulphideを含む) （１） 以下に本発明を詳細に説明する。

【００２０】Ｃは０．０５％未満では強度を満足せず、
また０．２０％超では溶接性および耐めっき割れ性を損
なうため、０．０５〜０．２０％と限定した。さらに、
鋼中にＢを含有したり、面外変形によりめっき割れ条件
が厳しい環境となる時には、中Ｃ−低Ｍｎ化によって鋼
材ＨＡＺにおける粒界フェライトの占有率を上げて、め
っき割れ発生率を緩和する必要がある。従って、その場
合には０．１２％未満では変態温度が上がってフェライ
ト分率が急激に低下し、また０．２０％超でも焼入性が
上がってフェライト分率が減少するため、０．１２〜
０．２０％が好ましい。

【００２１】Ｓｉは脱酸上０．０１％以上必要である
が、０．４０％超では溶接性およびめっき焼け性（光
沢）を損なうため、０．０１〜０．４０％に限定した。
Ｍｎは強度上０．５０％以上必要であるが、１．８０％
超では溶接性および耐めっき割れ性を損なうため、０．
５０〜１．８０％に限定した。さらに、鋼中にＢを含有
したり、面外変形によりめっき割れ条件が厳しい環境と
なる時には、中Ｃ−低Ｍｎ化によって鋼材ＨＡＺにおけ
る粒界フェライトの占有率を上げて、めっき割れ発生率
を緩和する必要がある。従って、その場合には１．５０
％超では焼入性が上がってフェライト分率が急激に減少
するため、０．５０〜１．５０％が好ましい。

【００２２】Ｐ、Ｓ等の不純物は低ければ低いほど好ま
しく、Ｐは０．０２５％以下、Ｓは０．０１５％以下に
限定される。特に、希少金属Ｘが熱間圧延後にＦｅ−Ｂ
−Ｘ系で鋼中にメタリックな状態で安定して固溶し、Ｂ
との間に相互作用が働くためにはＯ、Ｎ、Ｓは低いほど
望ましく、Ｏは０．００３０％以下、Ｎは０．００５０
％以下、Ｓは０．００５％以下が好ましい。

【００２３】ＲＥＭは固溶ＲＥＭ量を１ｐｐｍ以上確保
するために５ｐｐｍ以上とするが、２００ｐｐｍ超では
介在物により清浄度や溶接金属の溶接反応性を損なうた
め、５〜２００ｐｐｍに限定した。なお、ＲＥＭはＬ
ａ、Ｃｅ等のランタノイド元素の総称で、それらを複合
しているが、ＬａまたはＣｅを単独添加してもその効果
は全く変わらない。

【００２４】Ｙは固溶Ｙ量を１ｐｐｍ以上確保するため
に５ｐｐｍ以上とするが、２００ｐｐｍ超では介在物に
より清浄度や溶接金属の溶接反応性を損なうため、５〜
２００ｐｐｍに限定した。Ｚｒは固溶Ｚｒ量を１ｐｐｍ
以上確保するために５ｐｐｍ以上とするが、２００ｐｐ
ｍ超では介在物により清浄度や溶接金属の溶接反応性を
損なうために、５〜２００ｐｐｍに限定した。

【００２５】固溶ＲＥＭは、Ｆｅ−Ｂ−ＲＥＭ系でＢと
の間に相互作用が働くためには１ｐｐｍ以上必要である
が、５０ｐｐｍ超ではＲＥＭ炭化物により母材および継
手靱性を損なうため、１〜５０ｐｐｍに限定した。固溶
Ｙは、Ｆｅ−Ｂ−Ｙ系でＢとの間に相互作用が働くため
には１ｐｐｍ以上必要であるが、５０ｐｐｍ超ではＹ炭
化物により母材および継手靱性を損なうため、１〜５０
ｐｐｍに限定した。

【００２６】固溶Ｚｒは、Ｆｅ−Ｂ−Ｚｒ系でＢとの間
に相互作用が働くためには１ｐｐｍ以上必要であるが、
５０ｐｐｍ超ではＺｒ炭化物により母材および継手靱性
を損なうため、１〜５０ｐｐｍに限定した。（１）式に
よる希少金属Ｘの鋼中におけるメタリックな状態の固溶
量を安定して確保するには、先に述べた如く、Ｏ、Ｎ、
Ｓ等の不純物は低いほど好ましいが、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃａ
を１種または２種以上複合添加すると一層効果的とな
る。

【００２７】Ａｌは脱酸上重要な元素であって、Ｓｉや
Ｔｉによっても脱酸が行われるが、Ｘ（希少金属）の酸
化を防止して固溶Ｘを１ｐｐｍ以上効果的に確保するた
めに０．００５％以上とし、また０．１０％超では介在
物により清浄度や溶接金属の溶接反応性を損なうため、
０．００５〜０．１０％に限定した。Ｔｉは鋼の凝固時
におけるＴｉＮの形成により、固溶Ｘ（希少金属）を１
ｐｐｍ以上安定して確保するために０．００５％以上と
するが、０．０５％超ではＴｉＣ析出により継手靱性を
損なうため、０．００５〜０．０５％に限定した。

【００２８】ＣａはＣａＳ（Ｏｘｙｓｕｌｐｈｉｄｅを
含む）の形成により、固溶Ｘ（希少金属）を１ｐｐｍ以
上効果的に確保するために０．００１％以上とするが、
０．０２％超では介在物により清浄度や溶接金属の溶接
反応性を損なうため、０．００１〜０．０２％に限定し
た。不純物としてのＢは、Ｆｅ−Ｂ−Ｘ系で固溶Ｘとの
間に相互作用が働いてその影響が少なくなるとはいうも
のの、耐めっき割れ性の点からは少なければ少ないほど
好ましいが、コスト面から製鋼作業上の制約が大きくな
る。従って、本発明の固溶Ｘを確保した上でＣｅｑ
（Ｂ）≦０．２５％、好ましくはＣｅｑ（Ｂ）≦０．１
９％とする時には、Ｂ≦０．０００５％に限定する。ま
た、面外変形のない場合には、本発明の固溶Ｘを確保し
た上でＣｅｑ（Ｂ）≦０．２５％とする必要がある時に
は、Ｂ≦０．０００２％に限定することが好ましい。さ
らに、面外変形のある場合には、本発明の固溶Ｘを確保
した上でＣｅｑ（Ｂ）≦０．１９％とするとともに、Ｂ
≦０．０００２％に限定することが好ましい。

【００２９】Ｃｅｑ（Ｂ）は、特開平２−５７６６９号
公報による鋼中元素の総合的指標として鋼材ＨＡＺ部の
耐めっき割れ性を左右し、不純物としてのＢはＦｅ−Ｂ
−Ｘ系で固溶Ｘとの間に相互作用が働いてその影響が少
なくなるのでＣｅｑ（Ｂ）≦０．２５％であればめっき
割れを防止できる。従って、本発明の固溶Ｘを確保した
上で不純物としてのＢをＢ≦０．０００５ｐｐｍとする
時には、Ｃｅｑ（Ｂ）≦０．２５％、好ましくはＣｅｑ
（Ｂ）≦０．１９％に限定する。また、面外変形のない
場合には、本発明の固溶Ｘを確保し、Ｃｅｑ（Ｂ）≦
０．２５％に限定した上でＢ≦０．０００２％とするこ
とが好ましい。さらに、面外変形のある場合には、本発
明の固溶Ｘを確保した上でＢ≦０．０００２％とすると
ともに、Ｃｅｑ（Ｂ）≦０．１９％に限定することが好
ましい。

【００３０】Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎの含有量は、目的とする用
途に応じて、所定の製法（圧延ままや熱処理またはＴＭ
ＣＰ）で必要特性（強度および低温靱性等）から板厚を
考慮して成分設計される。高温特性や溶接性等の特別な
性質が必要な場合には上記元素の他にＣｕ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖの必要量を適宜品質設計して添加す
るが、以下にその限定理由を述べる。

【００３１】Ｃｕは低温靱性向上のため、Ｃｅｑ低減を
目的として、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎに置換して０．０５％以上
添加するが、１．０％超では熱間脆性を助長して等量の
Ｎｉ添加が必要となるとともに溶接性を損なうため、
０．０５〜１．０％に限定した。Ｎｉは低温靱性向上の
ため、Ｃｅｑ低減を目的として、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎに置換
して０．０５％以上添加するが、１．０％超ではその効
果が飽和するため、０．０５〜１．０％に限定した。

【００３２】Ｃｒは焼入性向上による強度確保さらには
高温強度等の特性向上のために０．０５％以上添加する
が、０．５０％超ではその効果が飽和するため、０．０
５〜０．５０％に限定した。Ｍｏは焼入性向上による強
度確保さらには高温強度等の特性向上のために０．０５
％以上添加するが、０．６０％超ではその効果が飽和す
るため、０．０５〜０．６０％に限定した。

【００３３】Ｎｂは強度向上および結晶粒制御のために
０．００５％以上添加するが、０．１０％超では溶接
性、低温靱性を損なうため、０．００５〜０．１０％に
限定した。Ｖは強度向上および高温強度等の特性向上の
ために０．０１％以上添加するが、０．２０％超では溶
接性、低温靱性が劣化するため、０．０１〜０．２０％
に限定した。

【００３４】固溶Ｘ（Ｘ：ＲＥＭ、ＹまたはＺｒ）を所
定量得るには、鋼中に含有されるＯ、Ｎ、Ｓから（１）
式により計算される固溶Ｘが正となるように、トータル
Ｘを鋼中に添加し、Ｘの固溶温度以上に再加熱後、鍛造
または圧延等の通常の熱間加工または制御圧延や制御冷
却を行う。なお、鋳造は鋼塊法または連続鋳造法による
制限はなく、また鋼の熱処理の有無や、熱処理方法によ
る制限もなく一般的な方法でよい。

【００３５】さらに、希少金属の安定した固溶量を確保
するには、前記した如くＡｌ、Ｃａ、Ｔｉ等を複合添加
するのが好ましいが、出鋼時におけるＳｉ＋Ｍｎまたは
Ｓｉ＋Ｍｎ＋Ａｌの一部による弱脱酸後直ちにまたは当
該弱脱酸に引き続く真空脱ガスまたは取鍋精錬等の二次
精錬でＡｌ、Ｔｉ、Ｃａの１種または２種以上を添加し
た後にＲＥＭ、Ｙ、Ｚｒの１種または２種以上を添加す
ると希少金属の酸化物形成はＡｌにより抑制され、酸化
物形成はＣａにより抑制され、窒化物形成はＴｉにより
抑制されるために一層効果的となる。

【００３６】

【実施例】表１、表２（表１のつづき）に実施例の化学
成分を示す。Ａ〜Ｆ、Ｋが本発明例であり、Ｇ〜Ｊが比
較例である。詳しくは、本発明例Ａ〜Ｃは請求項１記載
の発明例であり、本発明例Ｄ〜Ｆは請求項２記載の発明
例である。一方、比較例Ｇ〜Ｊは希少金属の添加がな
く、本発明例Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにそれぞれ対応する比較例
である。また、本発明例Ｋは請求項２に対応した請求項
３記載の製造方法による発明例である。従って、本発明
例Ｋは出鋼時のＳｉ、Ｍｎによる弱脱酸後のＲＨ脱ガス
時にＡｌ、Ｔｉ、Ｃａの全量を複合添加した後にＲＥＭ
を添加しているために、添加量に比較して希少金属の固
溶量、即ちＲＥＭの歩留りが他の発明例よりも格段に高
くなっている。

【００３７】鋼板は５０ｋｇ真空溶解炉で溶製後、制御
圧延および熱処理により５５０〜６９０ＭＰａ級鋼板と
した。鋼板の機械的性質を表３に示す。これらの鋼板を
片面から減厚加工して、図１に示す拘束継手試験片を各
２体製作し、繰り返し２回の実験に供した。図１におけ
る寸法は、ｔ＝１５ｍｍ、ｈ＝５０ｍｍ、ｗ＝１５０ｍ
ｍ、ｌ＝７５ｍｍで、試験ビードのパス数は１、拘束ビ
ードのパス数は２５とした。なお、面外変形は鋼ＣとＦ
の試験片を溶接完了後、治具によりクランプして発生さ
せた。拘束継手試験片は溶接完了後、４７０℃のＺｎ浴
中に１０分間浸漬してめっきした後に、試験ビード部を
磁粉探傷により検査して割れの発生有無を調査した。２
回の繰り返し試験による試験結果を表３に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】希少金属が固溶状態で存在している本発明
例は、いずれも拘束継手試験においてもめっき割れが完
全に防止されている。これに対して比較例は、希少金属
以外の成分は本発明例と概ね同一であるにも拘らず、め
っき割れが発生している。即ち、本発明は同一の成分条
件なら、従来技術に比べて不純物としてのＢの許容限界
が大幅に緩和できる。逆に、不純物としてのＢの制限が
従来技術並ならば、Ｃｅｑ（Ｂ）の制約が大幅に緩和で
きるか、面外変形があるような厳しい条件でのめっき割
れも防止できる。

【００４２】

【発明の効果】Ｆｅ−Ｂ−Ｘ系（Ｘ：ＲＥＭまたはＹ、
Ｚｒ等の希少金属）では、Ｘを鋼中にメタリックな固溶
状態で含有していると、鋼中に過飽和に固溶されたＸと
Ｂの相互作用によりＢのＨＡＺ粒界偏析を抑制する結
果、耐液体金属めっき割れ性に優れた鋼材が得られる。
これにより、製鋼作業のコスト上昇を防止でき、面外変
形のある場合はめっき割れの大幅な改善による安全性の
厳格化に対応可能ならしめるとともに、鋼材の生産効率
の飛躍的な向上を可能とするものである。従って、本発
明によれば、大型構造物の信頼性向上はもとより、省資
源、省エネルギー的価格競争力の向上とともに工期的非
価格競争力の向上をもたらし、産業界に与える経済的利
益は多大なものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に用いた拘束継手試験片を示す
図である。

【符号の説明】

１： 試験ビード ２： 拘束ビード ３： 試験板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 康児 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で、 Ｃ：０．０５〜０．２０％、 Ｓｉ：０．０１〜０．４０％、 Ｍｎ：０．５０〜１．８０％、 Ｐ≦０．０２５％、 Ｓ≦０．０１５％ を含有し、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｃａ：０．００１〜０．０２％ の１種または２種以上を含有し、 ＲＥＭ：５〜２００ｐｐｍ、 Ｙ：５〜２００ｐｐｍ、 Ｚｒ：５〜２００ｐｐｍ の１種または２種以上を含有し、不純物としてのＢがＢ
   ≦０．０００５％存在し、残部Ｆｅおよび不可避的不純
   物からなる鋼において、これら含有元素の次式で定義さ
   れる炭素等量Ｃｅｑ（Ｂ）をＣｅｑ（Ｂ）≦０．２５％
   に限定するとともに、固溶ＲＥＭ：１〜５０ｐｐｍ、固
   溶Ｙ：１〜５０ｐｐｍ、固溶Ｚｒ：１〜５０ｐｐｍの１
   種または２種以上が鋼中に固溶状態で存在することを特
   徴とする耐液体金属めっき割れ性に優れた高張力鋼。 【数１】
2. 【請求項２】 重量％で、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、
   Ｎｉ：０．０５〜１．０％の１種または２種、および／
   またはＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍｏ：０．０５〜
   ０．６０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ：０．
   ０１〜０．２０％の１種または２種以上を含有すること
   を特徴とする請求項１記載の耐液体金属めっき割れ性に
   優れた高張力鋼。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の成分を有する鋼
   を製造するに際して、出鋼時におけるＳｉおよびＭｎま
   たはＳｉ、ＭｎおよびＡｌの一部を添加する弱脱酸後直
   ちにまたは当該弱脱酸に引き続く二次精錬でＡｌ、Ｔ
   ｉ、Ｃａの１種または２種以上を添加した後にＲＥＭ、
   Ｙ、Ｚｒの１種または２種以上を添加して鋳造後に熱間
   圧延することを特徴とする耐液体金属めっき割れ性に優
   れた高張力鋼の製造方法。