JPH09125143A - 高強度低降伏比鉄筋用鋼材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】超高層ビルの鉄筋コンクリート用に利用できる
耐震性能と曲げ性能に優れた鉄筋用鋼材を高い生産性の
下に製造する方法を提供する。 【解決手段】特定の化学組成を有する鋼材を、１０５０
〜１２５０℃の温度域に加熱して粗圧延を行い、次いで
中間圧延及び／又は仕上げ圧延のパス間で水冷して鋼材
の表面を５００〜７００℃の温度域に急冷することを１
〜５回繰り返しながら圧延し、更に、圧延仕上げ温度を
７５０〜１０５０℃の範囲に、仕上げ圧延速度を６．４
−０．００１４・ｄ² ｍ／ｓ以上に制御して圧延を終了
し、その後６００〜４００℃の温度域の温度まで３℃／
ｓを超え１０℃／ｓまでの冷却速度で加速冷却する。但
し、ｄは鉄筋用鋼材のｍｍ単位の公称直径である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高強度低降伏比鉄
筋用鋼材の製造方法に関し、より詳しくは、明瞭な降伏
棚を有して耐震性に優れるとともに曲げ性能にも優れた
高強度低降伏比鉄筋用鋼材を生産性高く製造する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の高層化が進む今日、建築資材と
して従来よりも高い強度を有する高強度鉄筋に対する要
望が大きい。しかし、鉄筋を高強度化すると降伏比（降
伏強度／引張強度）が高くなり、耐震性能を含めた鉄筋
の性能が低下することが知られている。

【０００３】巨大地震により大きな揺れが生じ、建物に
かかる強度が降伏強度を超えた場合でも降伏比が低く降
伏伸びの大きい鉄筋を用いておれば、塑性変形を起こし
て地震のエネルギーを吸収できるので、建物全体の倒壊
を防ぐことが可能である。そのため、地震活動期に入っ
たといわれる現今、特に降伏強度が６８５ＭＰａ以上、
降伏比が０．８以下、降伏伸びが１．４％以上で、且つ
優れた曲げ性能を有して耐震性能に優れる高強度低降伏
比鉄筋が求められている。なお「降伏伸び」とは、引張
試験の経過中、試験片平行部が降伏し始めた時から、ほ
ぼ一定の応力状態で歪が増加し、次に滑らかに応力が増
加し始めるまでの標点間の長さの変化の標点距離に対す
る百分率である。又、上記のほぼ一定の応力状態で歪が
増加する領域を「降伏棚」という。

【０００４】こうした高強度低降伏比鉄筋用鋼材の製造
方法として、例えば特開平４−５６７２７号公報には、
ＶとＴｉを多量に添加した鋼を用いて圧延終了温度を９
００℃以下とする技術が提案されている。しかしなが
ら、このような高価な元素を多量に添加する場合のコス
トアップは膨大である。更に、降伏比はその実施例から
も明らかなように０．８を超えており、所望の高強度低
降伏比鉄筋用鋼材を確実に製造できるものではない。

【０００５】特開昭６２−８６１２５号公報には、熱間
仕上げ圧延に際して表層部のみに制御冷却を行い、次い
で自己焼戻しさせて表層部が焼戻しマルテンサイト、内
部がフェライト・パーライト組織又はベイナイト、ある
いはこれらの混合組織からなる鋼材を製造する方法が提
案されている。しかし、この強制冷却−自己焼戻しを用
いた技術には、曲げ試験時に表層の焼戻しマルテンサイ
ト層から割れが生じるという問題があった。

【０００６】特開平２−２１３４１５号公報には、特定
の化学組成を有する鋼片を用いて圧延終了後に鋼材の表
面を冷却し、次いで復熱させて、表層部に微細なフェラ
イトと粒状炭化物（又は）層状炭化物を生成させるか、
更にその後再度急冷して、表層部を内部より軟質とする
高強度・高靭性棒鋼の製造方法が開示されている。しか
し、この技術を用いた場合に得られる降伏強度は、その
実施例からも明らかなように高々６３ｋｇｆ／ｍｍ²
（６１８ＭＰａ）である。したがって、前記公報に提案
された技術を用いても、所望の高強度低降伏比鉄筋用鋼
材が確実に得られるものではない。

【０００７】一方、本発明者らも特開平６−１３６４４
１号公報及び特開平６−２２８６３５号公報で「高強度
低降伏比鉄筋用棒鋼の製造方法」及び「高強度低降伏比
鉄筋用鋼の製造方法」を提案した。このうち特開平６−
１３６４４１号公報で提案した方法によれば高強度低降
伏比鉄筋用棒鋼は得られるものの、表層部が焼戻しマル
テンサイト組織であるためマルテンサイトへの変態時に
変態歪に基づく曲がりが発生し、これを矯正しなければ
ならないという問題があった。又、特開平６−２２８６
３５号公報で提案した方法は、細径の高強度低降伏比鉄
筋用棒鋼に対して有効ではあるが、太径、特に呼び名Ｄ
５１のような超太径の鉄筋用棒鋼に対しては、必ずしも
所望の特性が得られるというものではなかった。更に、
前記の提案による方法では、圧延仕上げ温度を低く管理
するために圧延速度を下げなければならず、生産性が低
くなってコストの上昇をきたすという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記現状に鑑
みなされたもので、その目的は明瞭な降伏棚を発現して
１．４％以上の降伏伸びを有し、降伏強度が６８５ＭＰ
ａ以上であって、且つ降伏比が０．８以下である曲げ性
能に優れた高強度低降伏比鉄筋用鋼材を、高い生産性の
下に製造する方法を提供することにある。特に、上記特
性を満足させることで耐震性能を大幅にアップし、先の
兵庫県南部地震のような巨大地震が起こっても鉄筋自体
が塑性変形を起こして地震のエネルギーを吸収し、建物
全体の倒壊を防ぐことに寄与できるような、曲げ性能に
優れた高強度低降伏比鉄筋用鋼材の製造方法を提供する
ことを最大の目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の目的
を達成するために種々検討を重ねた結果、下記の知見を
得た。

【００１０】降伏棚を有し、且つ降伏伸びが１．４％
以上ある鋼材を用いた鉄筋の耐震性は極めて優れる。

【００１１】大きな降伏棚を発現して降伏伸びを大き
くし、曲げ特性も良好とするには鉄筋用鋼材の組織、な
かでも表面近傍の組織を制御すれば良い。

【００１２】上記の表面近傍の組織制御のためには中
間圧延及び／又は仕上げ圧延のパス間で水冷して鋼材の
表面を５００〜７００℃の温度域に急冷すれば良い。

【００１３】上記の処理に続いて圧延仕上げ温度を
７５０〜１０５０℃の範囲に制御し、その後６００〜４
００℃の温度域の温度まで３℃／ｓを超え１０℃／ｓま
での冷却速度で冷却すれば効果が大きい。

【００１４】上記のの処理を行えば、容易に圧延仕
上げ温度を制御できるので圧延速度を下げる必要がな
い。このため高い生産性が得られる。

【００１５】兵庫県南部地震クラスの巨大地震の発生
時にも鉄筋自体が塑性変形を起こして地震のエネルギー
を吸収し、建物全体の倒壊を防ぐためには、少なくとも
鉄筋には降伏強度が６８５ＭＰａ以上、降伏比が０．８
以下、降伏伸びが１．４％以上の特性が必要である。

【００１６】鋼の化学組成を調整し、熱間圧延と冷却
の条件を制御すれば、呼び名Ｄ１９以上の太径、なかで
もＤ５１のような超太径の鉄筋用鋼材に対しても、降伏
強度６８５ＭＰａ以上、降伏比０．８以下、降伏伸び
１．４％以上を付与できる。

【００１７】上記知見に基づく本発明は、下記に示した
高強度低降伏比鉄筋用鋼材の製造方法を要旨とする。

【００１８】「圧延工程が粗圧延、中間圧延及び仕上げ
圧延の各工程からなる高強度低降伏比鉄筋用鋼材の製造
方法であって、重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５０％、
Ｓｉ：０．１５〜１．５０％、Ｍｎ：０．３０〜２．５
０％、Ｃｒ：０．０２〜２．００％、Ｖ：０．０１〜
０．４０％、Ｎｂ：０．００５〜０．４０％、Ｎ：０．
００３〜０．０２％、Ｃｕ：０〜０．５０％、Ｎｉ：０
〜０．５０％、Ｍｏ：０〜０．５０％、Ａｌ：０．０８
％以下、残部はＦｅ及び不可避不純物からなる組成の鋼
材を、１０５０〜１２５０℃の温度域に加熱して粗圧延
を行い、次いで中間圧延及び／又は仕上げ圧延のパス間
で水冷して鋼材の表面を５００〜７００℃の温度域に急
冷することを１〜５回繰り返しながら圧延し、更に、圧
延仕上げ温度を７５０〜１０５０℃の範囲に、仕上げ圧
延速度を６．４−０．００１４・ｄ² ｍ／ｓ以上に制御
して圧延を終了し、その後６００〜４００℃の温度域の
温度まで３℃／ｓを超え１０℃／ｓまでの冷却速度で加
速冷却することを特徴とする高強度低降伏比鉄筋用鋼材
の製造方法。但し、ｄは鉄筋用鋼材のｍｍ単位の公称直
径である。」

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の各要件について詳
しく説明する。なお、成分含有量の「％」は「重量％」
を意味する。

【００２０】（Ａ）鋼材の化学組成 Ｃ：Ｃは、強度を高めるのに有効な元素である。しか
し、その含有量が０．１５％未満では所望の高強度が得
られない。一方、０．５０％を超えるとパーライト分率
（面積率）の増加が起こり、そのため逆にフェライトの
面積率が低くなって靭性と曲げ特性の劣化をきたすこと
となる。したがって、Ｃの含有量を０．１５〜０．５０
％とした。なお、Ｃの好ましい含有量は０．２０〜０．
５０％である。

【００２１】Ｓｉ：Ｓｉは、鋼の脱酸の安定化及び強度
の向上を図る作用がある。しかし、その含有量が、０．
１５％未満では所望の効果が得られず、１．５０％を超
えると靭性の低下を招くようになる。したがって、Ｓｉ
の含有量を０．１５〜１．５０％とした。

【００２２】Ｍｎ：Ｍｎは強度を向上させる作用を有す
る。しかし、その含有量が０．３０％未満では所望の効
果が得られず、２．５０％を超えると焼入れ性が著しく
高くなって所望の組織と機械的性質が得られなくなる。
したがって、Ｍｎの含有量を０．３０〜２．５０％とし
た。

【００２３】Ｃｒ：Ｃｒは、Ｍｎ同様に強度を高める作
用がある。更に、パーライトコロニーを細かくして延性
を向上させる効果も有する。しかし、その含有量が０．
０２％未満では所望の効果が得られない。一方、２．０
０％を超えて含有させると、焼入れ性が著しく上昇して
所望の組織と機械的性質が得られなくなる。したがっ
て、Ｃｒの含有量を０．０２〜２．００％とした。

【００２４】Ｖ：Ｖは、オーステナイト相からフェライ
ト相への変態の際に、その窒化物や炭窒化物がフェライ
ト相に分散析出してフェライトを強化する。又、結晶粒
の微細化を促進して降伏棚を発現させ、低い降伏比を維
持しつつ強度を向上させる作用を有する。しかし、その
含有量が０．０１％未満では所望の効果が得られず、
０．４０％を超えて含有させても強度向上効果は飽和
し、製造コストを上昇させるだけである。したがって、
Ｖの含有量を０．０１〜０．４０％とした。

【００２５】Ｎｂ：Ｎｂは、その窒化物や炭窒化物が、
オーステナイト結晶粒の粗大化を抑えるとともに析出強
化に寄与する極めて重要な元素である。しかし、その含
有量が０．００５％未満では添加効果に乏しく、一方、
０．４０％を超えて含有させても強度向上効果は飽和
し、製造コストを上昇させるだけである。このため、Ｎ
ｂの含有量を０．００５〜０．４０％とした。なお、Ｎ
ｂの好ましい含有量は、０．０１〜０．１０％である。

【００２６】Ｎ：Ｎは、Ｎｂ及びＶとフェライト中で窒
化物や炭窒化物を形成し、強度を高めるとともに結晶粒
を微細化して鋼を強靭化する作用がある。しかし、その
含有量が０．００３％未満では所望の効果が得られず、
０．０２％を超えると却って靭性の低下をもたらすよう
になる。したがって、Ｎの含有量を０．００３〜０．０
２％とした。なお、Ｎの好ましい含有量は、０．００５
〜０．０２％である。

【００２７】Ｃｕ：Ｃｕは添加しなくても良い。添加す
れば強度を高める作用がある。この効果を確実に得るに
は、Ｃｕは０．０２％以上の含有量とすることが好まし
い。しかし、その含有量が０．５０％を超えると前記効
果が飽和する。更に熱間加工性の劣化をも招くし、コス
トアップにもつながる。したがって、Ｃｕ含有量を０〜
０．５０％とした。

【００２８】Ｎｉ：Ｎｉは添加しなくても良い。添加す
れば強度を高める作用がある。前記効果を確実に得るに
は、Ｎｉは０．０２％以上の含有量とすることが好まし
い。しかし、その含有量が０．５０％を超えると前記効
果が飽和し、コストアップにつながるばかりである。し
たがって、Ｎｉ含有量を０〜０．５０％とした。

【００２９】Ｍｏ：Ｍｏは添加しなくても良い。添加す
れば強度を高める作用がある。この効果を確実に得るに
は、Ｍｏは０．０２％以上の含有量とすることが好まし
い。しかし、その含有量が０．５０％を超えると前記効
果が飽和し、コストアップにつながるばかりである。し
たがって、Ｍｏ含有量を０〜０．５０％とした。

【００３０】Ａｌ：Ａｌは、強化に有効なＮｂとＶの窒
化物や炭窒化物の形成を阻害して強度の低下をもたら
し、特にその含有量が０．０８％を超えると、強度の低
下が著しくなる。したがって、Ａｌの含有量の上限を
０．０８％とした。

【００３１】（Ｂ）熱間圧延 （Ｂ−１）加熱 本発明においては、ＶとＮｂの析出硬化を利用して高強
度化を達成する。このためには、ＶとＮｂを圧延前の加
熱時にオーステナイト中へ充分に固溶させておかなけれ
ばならない。そこで、前記の化学組成を有する鋼を１０
５０℃以上に加熱する。一方、１２５０℃を超えて加熱
すると、オーステナイト粒の粗大化が著しく所望の機械
的性質が得られない。更に、圧延素材の表面酸化が著し
くなって圧延時に表面割れを生ずることがある。したが
って、本発明においては、加熱を１０５０〜１２５０℃
の温度域に限定した。

【００３２】（Ｂ−２）中間圧延及び／又は仕上げ圧延
のパス間水冷 熱間連続圧延工程は、粗圧延、中間圧延及び仕上げ圧延
の３工程からなるが、このうち中間圧延及び／又は仕上
げ圧延のパス間において水冷を行い、鋼材の表面を５０
０〜７００℃の温度域に急冷することを１〜５回繰り返
しながら圧延することが重要である。

【００３３】パス間水冷の１つの目的は圧延温度を強制
的に下げることにあり、これによって仕上げ圧延温度の
制御が容易になるため、圧延速度を下げることなく未再
結晶域圧延を行うことができ、組織の微細化が可能とな
る。更に、圧延速度を下げる必要がないことは、高い生
産性の下での製品製造につながる。

【００３４】パス間水冷のもう１つの目的は、中間圧延
及び／又は仕上げ圧延のパス間で水冷して鋼材の表面を
Ａr₁点を下回る７００℃以下に急冷してオーステナイト
からフェライトとパーライトに変態させる処理と、鋼材
内部の保有熱により復熱させてフェライト・パーライト
からオーステナイトへ逆変態させる処理を繰り返すこと
により、最終的な鋼材の組織を微細なフェライト・パー
ライト組織にすることである。前記の処理によって鋼材
の表面を微細なフェライト・パーライト組織にすること
で、鋼材の降伏伸びを大きくし、曲げ特性も良好とする
ことが可能となる。

【００３５】パス間水冷した場合の鋼材表面温度が７０
０℃を上回る場合には、オーステナイトからフェライト
とパーライトへの変態が充分起こらないので所望の組織
が得られない。鋼材表面温度が５００℃を下回る場合に
は、鋼材内部の保有熱による復熱による再加熱が充分で
ないためフェライト・パーライトからオーステナイトへ
の逆変態が不十分となって、やはり所望の組織が得られ
ない。更にこの場合は圧延機にかかる負荷が大きなもの
となってしまう。したがって、前記のパス間水冷を行う
場合に鋼材の表面を急冷する温度は、５００〜７００℃
の温度域としなければならない。

【００３６】前記したパス間水冷を１回以上行うことに
より、鋼材表面を微細なフェライト・パーライト組織に
することが可能であるが、６回以上繰り返してもフェラ
イト・パーライト組織を微細化する効果が飽和する。し
たがって、パス間水冷は１〜５回繰り返すこととした。

【００３７】ところで、パス間水冷する「鋼材表面」
は、単に鋼材の表面に留まらず、鋼材表面から半径比で
０．１の深さの部位までであっても良い。パス間水冷に
よって５００〜７００℃の温度域に急冷される部位が前
記深さまでの場合には、所謂「表面部」の組織が微細と
なって、降伏強度６８５ＭＰａ以上、降伏比０．８以
下、降伏伸び１．４％以上という所望の特性を付与する
ことができるためである。これに対して、前記深さが鋼
材表面から半径比で０．１の深さを超えると、内部保有
熱量が小さくなるため復熱による再加熱が充分起こらな
くなって所望の組織が得られなくなるとともに、急冷後
の圧延時に変形抵抗が大きくなって圧延機に過度の負荷
がかかってしまう。

【００３８】（Ｂ−３）圧延仕上げ温度 結晶粒微細化のためには圧延仕上げ温度を低くするほど
効果があるが、７５０℃を下回ると圧延機に対する負荷
が過大となることに加えて鋼材に表面割れが生じるよう
になる。一方、１０５０℃を超えると結晶粒が粗大化し
て所望の微細な組織が得られなくなる。このため、圧延
仕上げ温度を７５０〜１０５０℃の範囲とした。なお、
この圧延仕上げ温度は、被圧延鋼材自身の復熱及び圧延
時の加工発熱によって確保できる。

【００３９】（Ｂ−４）仕上げ圧延速度 本発明者らの詳細な調査によると、通常の方法で丸鋼及
び異形棒鋼を圧延した場合の仕上げ圧延速度の下限値
（ｖ）は、ｄを鋼材のｍｍ単位の公称直径とした時、ｖ
＝６．４−０．００１４ｄ² ｍ／ｓとなる。本発明にお
いては、パス間水冷するので仕上げ圧延温度の制御は容
易である。そこで、通常の圧延の場合の仕上げ圧延速度
の下限値を少なくとも維持して、高い生産性を確保する
ため、本発明では仕上げ圧延速度を前記ｖの値以上に規
定する。

【００４０】（Ｃ）圧延後の加速冷却 熱間圧延終了後は、フェライト変態を抑制して圧延後に
放冷した場合よりも一層微細なフェライト・パーライト
組織とするために、直ちに冷却速度を制御して４００〜
６００℃の温度域の温度まで加速冷却することが必要で
ある。この加速冷却の冷却速度が３℃／ｓ以下の場合に
は、所望の微細なフェライト・パーライト組織が得られ
ない。一方、１０℃／ｓを超える場合にはベイナイトや
マルテンサイトといった所謂「低温変態組織」となって
しまって、所望の機械的性質を得ることができない。し
たがって、加速冷却の冷却速度は３℃／ｓを超え１０℃
／ｓまでとしなければならない。

【００４１】加速冷却を終了する温度が６００℃を超え
る場合には、たとえ３℃／ｓを超え１０℃／ｓまでの冷
却速度で加速冷却しても所望の組織とならない。そのた
め、所望の機械的性質が得られない。一方、加速冷却す
る温度が４００℃を下回れば、鋼材の内部まで焼きの入
った組織となって、やはり所望の機械的性質が得られな
くなる場合がある。したがって、３℃／ｓを超え１０℃
／ｓまでの冷却速度で加速冷却する温度を、６００〜４
００℃の温度域の温度とした。この加速冷却の後は放冷
すれば良い。なお、ここでいう冷却速度とは鋼材表面に
おける冷却速度のことである。

【００４２】上記の（Ａ）に示した化学組成を有する鋼
材に、上記の（Ｂ）及び（Ｃ）に示した条件によって制
御圧延・加速冷却を行うことにより、降伏強度６８５Ｍ
Ｐａ以上、降伏比０．８以下で、降伏棚を発現して１．
４％以上の降伏伸びを有する高強度低降伏比鉄筋用鋼材
を製造することができる。

【００４３】ところで、高強度低降伏比鉄筋用鋼材に所
望の機械的性質を安定して付与するためには、鋼材の組
織（フェライト・パーライト組織）におけるフェライト
の粒径と面積率を制御することが好ましい。すなわち、
鋼材に所望の強度、伸び及び曲げ特性を安定して付与す
るためには、鋼材の組織をフェライト・パーライト組
織、それもフェライトの最大粒径が３０μｍ以下で、且
つ平均粒径が２０μｍ以下で、更に前記サイズのフェラ
イトの面積率が３５〜６５％であるフェライト・パーラ
イト組織とすれば良い。

【００４４】鋼材が前記した所定の化学組成を有し、そ
の組織が最大粒径３０μｍ以下で平均粒径が２０μｍ以
下のフェライトを面積率で３５〜６５％有するフェライ
ト・パーライト組織である場合に、鋼材は大きな降伏棚
を発現して１．４％以上の降伏伸びが極めて安定して得
られるようになり、高強度で曲げ特性も良好となるから
である。

【００４５】又、鉄筋用鋼材の強度上昇及び太径化によ
って、その破断伸びは低下する傾向にある。一般に、破
断伸びは前記した降伏伸びや曲げ特性と相関を有する。
更に、破断伸びが小さいと歪エネルギーの吸収が小さい
ため、地震などによって過大な歪エネルギーが加わると
破断を生じ易くなる。このため、耐震性の観点からは、
破断伸びも大きければ大きいほど良い。したがって、鉄
筋としての用途を考えた場合、破断伸びとして、従来の
ＪＩＳＳＤ３４５〜ＳＤ４９０と同等の破断伸びを確保
することが好ましい。

【００４６】

【実施例】表１〜４に示す化学組成の鋼を通常の方法に
よって溶製した。表１〜４において、鋼Ａ〜Ｓは本発明
の対象鋼（以下、「本発明鋼」という）、鋼ａ〜ｌは成
分のいずれかが本発明で規定する含有量の範囲から外れ
た比較鋼である。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】

【表３】

【００５０】

【表４】

【００５１】次いで、これらの鋼を通常の方法によって
鋼片となし、表５〜１０に示す条件で圧延と冷却を行
い、JIS G 3112に規定される呼び名Ｄ３２とＤ５１の鉄
筋用棒鋼を製造した。なお、表５〜１０におけるパス間
水冷において、回数が１回の場合は仕上げ圧延列で、２
〜５回の場合は中間圧延列と仕上げ圧延列でパス間水冷
を行った。又、圧延終了後の加速冷却は５００℃まで行
い、以後は放冷した。

【００５２】

【表５】

【００５３】

【表６】

【００５４】

【表７】

【００５５】

【表８】

【００５６】

【表９】

【００５７】

【表１０】

【００５８】こうして得られた棒鋼について実体引張試
験と実体曲げ試験を行った。又、組織観察用試験片を切
り出して組織観察を行った。

【００５９】試験結果を表１１〜１６に示す。組織は、
Ｄ３２の場合は表面から８ｍｍの部位を、又、Ｄ５１の
場合は表面から１２ｍｍの部位を、それぞれ光学顕微鏡
で観察して判定したものである。上記の表におけるF は
フェライト、P はパーライト、B はベイナイトをそれぞ
れ意味する。引張試験における降伏伸びは応力−歪曲線
から求めた。曲げ特性は、Ｄ３２の場合は曲げ半径３０
ｍｍで、Ｄ５１の場合は曲げ半径５０ｍｍで、それぞれ
９０度曲げた後の割れ発生の有無で評価した。表におい
て○は割れ発生無し、×は割れ発生有りを意味する。

【００６０】表１１〜１６の結果から、本発明で規定す
る化学組成を有し、且つ本発明で規定する条件で「熱間
圧延−冷却」の処理を施された鋼材にあっては、仕上げ
圧延速度を大きくしても、又、呼び名Ｄ５１のような超
太径であっても、所定の降伏強度、降伏伸び及び降伏比
が得られ、更に曲げ特性も優れていることが明らかであ
る。

【００６１】

【表１１】

【００６２】

【表１２】

【００６３】

【表１３】

【００６４】

【表１４】

【００６５】

【表１５】

【００６６】

【表１６】

【００６７】

【発明の効果】本発明の高強度低降伏比鉄筋用鋼材の製
造方法によれば、比較的容易に低コストで、降伏強度６
８５ＭＰａ以上、降伏比０．８以下、降伏伸び１．４％
以上の機械的性質を有する高強度低降伏比鉄筋用鋼材を
製造することが可能で、超高層ビルの鉄筋コンクリート
用として使用される場合にも安全性の高い耐震性能に優
れた構造用鉄筋を提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延工程が粗圧延、中間圧延及び仕上げ圧
   延の各工程からなる高強度低降伏比鉄筋用鋼材の製造方
   法であって、重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５０％、Ｓ
   ｉ：０．１５〜１．５０％、Ｍｎ：０．３０〜２．５０
   ％、Ｃｒ：０．０２〜２．００％、Ｖ：０．０１〜０．
   ４０％、Ｎｂ：０．００５〜０．４０％、Ｎ：０．００
   ３〜０．０２％、Ｃｕ：０〜０．５０％、Ｎｉ：０〜
   ０．５０％、Ｍｏ：０〜０．５０％、Ａｌ：０．０８％
   以下、残部はＦｅ及び不可避不純物からなる組成の鋼材
   を、１０５０〜１２５０℃の温度域に加熱して粗圧延を
   行い、次いで中間圧延及び／又は仕上げ圧延のパス間で
   水冷して鋼材の表面を５００〜７００℃の温度域に急冷
   することを１〜５回繰り返しながら圧延し、更に、圧延
   仕上げ温度を７５０〜１０５０℃の範囲に、仕上げ圧延
   速度を６．４−０．００１４・ｄ²ｍ／ｓ以上に制御し
   て圧延を終了し、その後６００〜４００℃の温度域の温
   度まで３℃／ｓを超え１０℃／ｓまでの冷却速度で加速
   冷却することを特徴とする高強度低降伏比鉄筋用鋼材の
   製造方法。但し、ｄは鉄筋用鋼材のｍｍ単位の公称直径
   である。