JPH083688A - 耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板及び高靱性角鋼管 - Google Patents

耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板及び高靱性角鋼管

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JPH083688A
JPH083688A JP16298494A JP16298494A JPH083688A JP H083688 A JPH083688 A JP H083688A JP 16298494 A JP16298494 A JP 16298494A JP 16298494 A JP16298494 A JP 16298494A JP H083688 A JPH083688 A JP H083688A
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JP
Japan
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weight
square steel
high toughness
square
toughness
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Withdrawn
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JP16298494A
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English (en)
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Yukio Miyata
由紀夫 宮田
Osamu Furukimi
古君  修
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱延鋼板を角形ロール成形し、更に、溶融Z
nめっきを施して製造される角鋼管において、低コスト
で、耐Znめっき割れ性に優れ、強度、靱性も良好な角
鋼管を製造可能とすること。 【構成】 耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用
熱延鋼板において、C:0.015 〜0.04重量%、Si:0.
5 重量%以下、Mn:0.2 〜2.0 重量%、Nb:0.005
〜0.05%重量%を含み、更にP:0.035 〜0.055 重量
%、S:0.025 〜0.055 重量%以下を1種又は2種含
み、残部Fe及び不可避不純物からなる鋼を熱間圧延す
ることを特徴とするもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐Znめっき割れ性に
優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板及び高靱性角鋼管に関す
る。
【0002】
【従来の技術】角鋼管は、構造用鋼材として広く使用さ
れている。この角鋼管では、美観或いは防錆が必要な場
合に溶融Znめっきが施されることがあるが、Znめっ
き槽に浸漬される際、管コーナー部の内面に割れを生ず
ることがあり、問題となっている。
【0003】Znめっき割れが問題となる角鋼管は、一
般的には、熱延鋼板をまずロール成形により円形に成形
した電縫鋼管とし、この電縫鋼管を引き続き角形にロー
ル成形することにより製造される。その結果、管コーナ
ー部の内面の周方向に残留引張応力が生ずる。そして、
管コーナー部の残留引張応力とZnめっき時に侵入した
Znによる粒界の液体金属脆化により、上述の割れを発
生させるのである。
【0004】尚、特開昭64-56853号公報に記載の如く、
溶接構造用鋼材を溶接にて角鋼管に組み立てた後、この
角鋼管に溶融亜鉛めっきを施す場合にも、溶接熱影響部
(HAZ)にZnめっき割れを生ずることが知られてい
る。このHAZで生ずるZnめっき割れは、溶接による
残留応力と、粒界へのZnの侵入による液体金属脆化と
に起因する。即ち、HAZで生ずるZnめっき割れは、
溶接による残留応力起因である点で、角形ロール成形時
に管コーナー内面に生ずる残留引張応力起因のZnめっ
き割れと異なる。
【0005】然るに、溶接構造用鋼材のHAZで生ずる
Znめっき割れは、特開昭64-56853号公報に記載の如
く、鋼材のC、Si、Mn量を制限することにより対策
されている。ところが、角形ロール成形時に管コーナー
内面に生ずる残留引張応力起因のZnめっき割れ防止対
策としては、熱処理により管コーナー内面の残留引張応
力を除去することが考えられる程度である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、角形ロー
ル成形時に管コーナー内面に生ずる残留引張応力起因の
Znめっき割れを防止するため、熱処理により管コーナ
ー内面の残留引張応力を除去する方法は高コストとな
る。
【0007】尚、角形ロール成形時に管コーナー内面に
生ずる残留引張応力起因のZnめっき割れを防止する方
法として、上述の特開昭64-56853号公報に記載の方法を
転用したとしても、割れが発生することがあり、また、
鋼材のC量を0.13重量%以上に制限しているため、特に
管コーナー部で十分な靱性を確保できない。
【0008】本発明は、熱延鋼板を角形ロール成形し、
更に、溶融Znめっきを施して製造される角鋼管におい
て、低コストで、耐Znめっき割れ性に優れ、強度、靱
性も良好な角鋼管を製造可能とすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に係る耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延
鋼板は、C:0.015 〜0.04重量%、Si:0.5 重量%以
下、Mn:0.2 〜2.0重量%、Nb:0.005 〜0.05重量
%を含み、更にP:0.035 〜0.055 重量%、S:0.025
〜0.055 重量%を1種又は2種含み、残部Fe及び不可
避不純物からなる鋼を熱間圧延することを特徴とするも
のである。
【0010】請求項2に記載の本発明は、請求項1に記
載の本発明において更に、前記鋼が、V:0.08重量%以
下、Ti:0.05重量%以下を1種又は2種含むことを特
徴としたものである。
【0011】請求項3に記載の本発明は、請求項1又は
2のいずれかに記載の熱延鋼板を角形ロール成形するこ
とを特徴とする耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼
管である。
【0012】
【作用】本発明者は、耐Znめっき割れ性に及ぼす熱延
鋼板の組成を検討し、以下の知見を得た。
【0013】(組成) C:0.015 〜0.04重量% Cは、最も簡便に鋼の強度を上昇させるのに役立つ成分
であり、0.015 重量%未満ではその効果が期待できな
い。一方、0.04重量%を超えると靱性が低下することか
ら、Cは0.015 重量%以上、0.04重量%以下とする。
【0014】即ち、Cを0.015 〜0.055 重量%の範囲で
変化させ、Si:0.05重量%、Mn:0.40重量%、P:
0.040 重量%、S:0.005 重量%、Nb:0.03重量%で
ある熱延鋼板(厚さ16mm)を角形ロール成形し、角形電
縫鋼管(1辺の長さ450 mm)を製造し、管コーナー部の
0℃でのシャルピー吸収エネルギーvE0 とC量の関係
(図1(A))を調査した。図1(A)より、C:0.01
5 〜0.04重量%とすることにより、角鋼管コーナー部の
靱性を確保できることを認めた。
【0015】また、Cを0.015 〜0.055 重量%の範囲で
変化させ、Si:0.05重量%、Mn:0.40重量%、P:
0.017 重量%、S:0.030 重量%、Nb:0.03重量%で
ある熱延鋼板(厚さ16mm)を角形ロール成形し、角形電
縫鋼管(1辺の長さ450 mm)を製造し、管コーナー部の
0℃でのシャルピー吸収エネルギーvE0 とC量の関係
(図1(B))を調査した。図1(B)より、C:0.01
5 〜0.04重量%とすることにより、角鋼管コーナー部の
靱性を確保できることを認めた。
【0016】Si:0.5 重量%以下 Siは、脱酸作用の利用と強度への寄与を目的として添
加されるが、0.5 重量%を超えて添加されると靱性に悪
影響を及ぼすことから、0.5 重量%以下とする。
【0017】Mn:0.2 〜2.0 重量% Mnは、強度確保のため添加され、その効果を得るには
0.2 重量%以上が必要となる。一方、2.0 重量%を超え
ると溶接性や靱性に悪影響を及ぼすことから、Mnは0.
2 〜2.0 重量%とする。
【0018】Nb:0.005 〜0.05重量% Nbは、強度を上昇させるとともに、結晶粒を細かくす
ることで靱性を上昇させる効果があり、その効果を得る
には0.005 重量%以上が必要となる。一方0.05重量%を
超えると、析出物が粗大化しむしろ靱性が低下すること
から、0.05重量%以下とする。
【0019】即ち、Nbを0 〜0.055 重量%の範囲で変
化させ、C:0.025 重量%、Si:0.05重量%、Mn:
0.40重量%、P:0.040 重量%、S:0.005 重量%であ
る熱延鋼板(厚さ19mm)を角形ロール成形し、角形電縫
鋼管(1辺の長さ450 mm)を製造し、管コーナー部の0
℃でのシャルピー吸収エネルギーvE0 とNb量の関係
(図2(A))を調査した。図2(A)より、Nb:0.
005 〜0.05重量%とすることにより、角鋼管コーナー部
の靱性を確保できることを認めた。
【0020】また、Nbを0 〜0.055 重量%の範囲で変
化させ、C:0.025 重量%、Si:0.05重量%、Mn:
0.40重量%、P:0.015 重量%、S:0.030 重量%であ
る熱延鋼板(厚さ19mm)を角形ロール成形し、角形電縫
鋼管(1辺の長さ450 mm)を製造し、管コーナー部の0
℃でのシャルピー吸収エネルギーvE0 とNb量の関係
(図2(B))を調査した。図2(B)より、Nb:0.
005 〜0.05重量%とすることにより、角鋼管コーナー部
の靱性を確保できることを認めた。
【0021】P:0.035 〜0.055 重量% Pは粒界へのPの偏析によりZnの侵入を抑制し、結果
として耐Znめっき割れ性を向上し、その効果を得るに
は0.035 重量%以上が必要となる。一方0.055重量%を
超えると靱性が低下することから、Pは0.035 重量%以
上、0.055 重量%以下とする。
【0022】即ち、Pを0.020 〜0.060 重量%の範囲で
変化させ、C:0.025 重量%、Si:0.05重量%、M
n:0.40重量%、S:0.005 重量%、Nb:0.03重量%
である熱延鋼板(厚さ16mm) を角形成形し、角形電縫鋼
管(1辺の長さ450 mm)を製造し、管コーナー部の0 ℃
でのシャルピー吸収エネルギーvE0 とP量の関係(図
3)を調査した。同時に、この角鋼管に455 ℃溶融Zn
めっきを施し、割れ発生の有無(図3)を調査した。図
3より、P:0.035 〜0.055 重量%とすることにより、
角鋼管コーナー部の靱性と、耐Znめっき割れ性をとも
に向上できることを認めた。
【0023】S:0.025 〜0.055 重量% Sは0.025 〜0.055 重量%とすることにより、高P化と
同様に、粒界へのSの偏析によりZnの侵入を抑制し、
結果として耐Znめっき割れ性を向上し、その効果を得
るには0.025 重量%以上が必要となる。一方0.055 重量
%を超えると靱性を低下することから、Sは0.025 重量
%以上、0.055 重量%以下とする。
【0024】即ち、Sを0.020 〜0.060 重量%の範囲で
変化させ、C:0.025 重量%、Si:0.05重量%、M
n:0.40重量%、P:0.015 重量%、Nb:0.03重量%
である熱延鋼板(厚さ16mm)を角形成形し、角形電縫鋼
管(1辺の長さ450 mm)を製造し、管コーナー部の0 ℃
でのシャルピー吸収エネルギーvE0 とS量の関係(図
4)を調査した。同時に、この角鋼管に溶融Znめっき
を施し(455 ℃)、割れ発生の有無(図4)を調査し
た。図4より、S:0.025 〜0.055 重量%とすることに
より、角鋼管コーナー部の靱性と、耐Znめっき割れ性
をともに向上できることを認めた。
【0025】V:0.08重量%以下、Ti:0.05重量%以
下 V、Tiは、強度を上昇させるとともに、結晶粒を細か
くすることで靱性を上昇させる効果があるが、それぞれ
0.08重量%、0.05重量%を超えて含有すると、析出物が
粗大化しむしろ靱性が低下することから、それぞれ0.08
重量%以下、0.05重量%以下とする。
【0026】
【実施例】本発明の実施例及び比較例の熱延鋼板を用
い、ロール成形法にて角鋼管を製造した。平坦部のL方
向の引張試験、コーナー部の0 ℃におけるL方向シャル
ピー試験を実施した。並びに、実管を酸洗、フラックス
処理した後、455 ℃の溶融Znめっき槽へ180 秒浸漬す
るめっき割れ試験を実施した。
【0027】表1にまとめた結果のように、本発明の実
施例では、Znめっき割れは発生していない。さらに、
平坦部の引張強さがいずれも500MPa以上であり、490MPa
グレードとしての強度を有しており、また、コーナー部
の0 ℃におけるシャルピー吸収エネルギーはいずれも30
J以上となっており、靱性も良好である。
【0028】
【表1】
【0029】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
たが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明の角
鋼管は、熱延鋼板を円形電縫鋼管とした後に角鋼管とす
るものに限らず、熱延鋼板を直ちに角形成形するもので
あっても良い。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、熱延鋼板
を角形成形し、更に、溶融Znめっきを施して製造され
る角鋼管において、低コストで、耐Znめっき割れ性に
優れ、強度、靱性も良好な角鋼管を製造可能とすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は角鋼管コーナー部の靱性とC量との関係
を示す線図である。
【図2】図2は角鋼管コーナー部の靱性とNb量との関
係を線図である。
【図3】図3は角鋼管コーナー部の靱性及び耐Znめっ
き割れ性とP量との関係を示す線図である。
【図4】図4は角鋼管コーナー部の靱性及び耐Znめっ
き割れ性とS量との関係を示す線図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年10月4日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】類似の現象として、溶接構造物用鋼材を溶
接にて組み立てたあと、溶融亜鉛めっきする際に生じ
る、溶接熱影響部(HAZ)での割れが挙げられる。こ
の割れも同様に、応力と、粒界への亜鉛の侵入による液
体金属脆化との作用によって発生している。しかし、こ
の割れは、作用する応力が溶接による残留応力であり、
造管に伴って生じる残留応力を起因とする角鋼管の割れ
とは異なっている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】溶接構造物用鋼材のHAZに発生するめっ
き割れには数多くの対策が講じられているが、角形鋼管
の割れに対する対策はまだ数少ない。現在とられている
対策として、熱処理によりコーナー部の残留応力を除去
する方法がある。また、特開昭64−56853号公報
に記載の如く、鋼材のC、Si、Mn量を制限すること
により亜鉛めっき割れを防止できるとされている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、熱処理に
より管コーナー内面の残留引張応力を除去する方法は高
コストとなる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C:0.015 〜0.04重量%、Si:0.5 重
    量%以下、Mn:0.2 〜2.0 重量%、Nb:0.005 〜0.
    05重量%を含み、 更にP:0.035 〜0.055 重量%、S:0.025 〜0.055 重
    量%を1種又は2種含み、残部Fe及び不可避不純物か
    らなる耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延
    鋼板。
  2. 【請求項2】 前記鋼が、V:0.08重量%以下、Ti:
    0.05重量%以下を1種又は2種含むことを特徴とする請
    求項1に記載の耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼
    管用熱延鋼板。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の熱延鋼板を角形
    ロール成形してなる耐Znめっき割れ性に優れた高靱性
    角鋼管。
JP16298494A 1994-06-22 1994-06-22 耐Znめっき割れ性に優れた高靱性角鋼管用熱延鋼板及び高靱性角鋼管 Withdrawn JPH083688A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6437769B1 (en) 1998-07-24 2002-08-20 Seiko Epson Corporation Display apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6437769B1 (en) 1998-07-24 2002-08-20 Seiko Epson Corporation Display apparatus

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Effective date: 20010904