JPH10330877A - 耐座屈特性に優れた鋼部材の製造方法 - Google Patents
耐座屈特性に優れた鋼部材の製造方法Info
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- JPH10330877A JPH10330877A JP14407197A JP14407197A JPH10330877A JP H10330877 A JPH10330877 A JP H10330877A JP 14407197 A JP14407197 A JP 14407197A JP 14407197 A JP14407197 A JP 14407197A JP H10330877 A JPH10330877 A JP H10330877A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】大地震の際に作用する大きな圧縮または曲げ荷
重に対して、幅厚比が大きい場合や補剛材がなくとも局
部座屈を起こしにくく、かつ引張強度が４９０Ｎ／ｍｍ
2 以上で優れた溶接性を兼ね備えた鋼板であり、鉄骨建
築物の柱や梁、または橋脚等への使用に適した、耐震性
能に優れた鋼部材の製造方法を提供する。 【解決手段】この方法は、重量％で、Ｃ：０．０３〜
０．１５％、Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．５
〜２．０％を含有し、Ｐｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／
２０＋Ｃｕ／２０＋Ｎｉ／６０＋Ｃｒ／２０＋Ｍｏ／１
５＋Ｖ／１０＋５Ｂ、で定義されるＰｃｍが０．１〜
０．２５％である鋼を、１０００〜１２００℃に加熱
し、熱間圧延した後に、その鋼の成分で定まる（Ａｒ3
＋４０）〜（Ａｒ3 −８０）℃の温度域から４℃／ｓｅ
ｃ以上の冷却速度で冷却する。
重に対して、幅厚比が大きい場合や補剛材がなくとも局
部座屈を起こしにくく、かつ引張強度が４９０Ｎ／ｍｍ
2 以上で優れた溶接性を兼ね備えた鋼板であり、鉄骨建
築物の柱や梁、または橋脚等への使用に適した、耐震性
能に優れた鋼部材の製造方法を提供する。 【解決手段】この方法は、重量％で、Ｃ：０．０３〜
０．１５％、Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．５
〜２．０％を含有し、Ｐｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／
２０＋Ｃｕ／２０＋Ｎｉ／６０＋Ｃｒ／２０＋Ｍｏ／１
５＋Ｖ／１０＋５Ｂ、で定義されるＰｃｍが０．１〜
０．２５％である鋼を、１０００〜１２００℃に加熱
し、熱間圧延した後に、その鋼の成分で定まる（Ａｒ3
＋４０）〜（Ａｒ3 −８０）℃の温度域から４℃／ｓｅ
ｃ以上の冷却速度で冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は土木建築分野におけ
各種鋼構造物（建造物，橋など）に利用される高強度で
溶接性に優れた鋼部材（柱，梁，橋脚など）の製法に係
り、特に地震時の耐座屈特性に優れた鋼部材に製造方法
に関する。
各種鋼構造物（建造物，橋など）に利用される高強度で
溶接性に優れた鋼部材（柱，梁，橋脚など）の製法に係
り、特に地震時の耐座屈特性に優れた鋼部材に製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄骨建築物の柱、梁や橋脚等では箱形断
面やＨ型断面の鋼部材が多く用いられているが、これら
の部材は熱間圧延鋼板を素材として、溶接または冷間成
形によって製造されているものが多い。これらの鋼部材
に使用される鋼材には、地震時のエネルギー吸収の観点
から優れた塑性変形能を有することが要求されており、
特開昭５５−１１９１５２号公報、特開昭６３−２２３
１２３号公報、特開平１−１１５６４２２号公報、特開
平３−１１５５２４号公報等では、降伏比を低下させる
ことにより一様延び特性を向上させた鋼材が提案されて
いる。またＪＩＳ−Ｇ３１３６の建築構造用圧延鋼材に
おいても降伏比を８０％以下とすることが規定されてい
るように、耐震性向上に関する鋼材面からの対応として
は、低降伏比による塑性変形能の向上が中心となってい
る。
面やＨ型断面の鋼部材が多く用いられているが、これら
の部材は熱間圧延鋼板を素材として、溶接または冷間成
形によって製造されているものが多い。これらの鋼部材
に使用される鋼材には、地震時のエネルギー吸収の観点
から優れた塑性変形能を有することが要求されており、
特開昭５５−１１９１５２号公報、特開昭６３−２２３
１２３号公報、特開平１−１１５６４２２号公報、特開
平３−１１５５２４号公報等では、降伏比を低下させる
ことにより一様延び特性を向上させた鋼材が提案されて
いる。またＪＩＳ−Ｇ３１３６の建築構造用圧延鋼材に
おいても降伏比を８０％以下とすることが規定されてい
るように、耐震性向上に関する鋼材面からの対応として
は、低降伏比による塑性変形能の向上が中心となってい
る。
【０００３】また、大規模な地震ではこれらの部材に大
きな引張圧縮または曲げの繰返し荷重が加わり局部座屈
を起こす場合があり、座屈した場所から亀裂が発生し座
屈後の引張変形により脆性破壊を生じ建築物の崩壊など
大きな被害がもたらされることもある。このような局部
座屈に対しても、鋼材の低降伏比化が有効であること
は、豊田、他著「鉄骨溶接構造体の変形能に及ぼす鋼材
変形特性の影響」溶接学会論文集，ｖｏｌ．８，Ｎｏ．
１，ｐ１１２（１９９０）に示されている。
きな引張圧縮または曲げの繰返し荷重が加わり局部座屈
を起こす場合があり、座屈した場所から亀裂が発生し座
屈後の引張変形により脆性破壊を生じ建築物の崩壊など
大きな被害がもたらされることもある。このような局部
座屈に対しても、鋼材の低降伏比化が有効であること
は、豊田、他著「鉄骨溶接構造体の変形能に及ぼす鋼材
変形特性の影響」溶接学会論文集，ｖｏｌ．８，Ｎｏ．
１，ｐ１１２（１９９０）に示されている。
【０００４】ところで近年、建築物や橋梁等の鋼構造物
が大型化するにつれ、大規模な地震においても十分な耐
震性能を有することが要求されているが、低降伏比鋼材
の使用だけでは十分な耐震性能を確保することは難しく
なっている。そのため、鉄骨建築物の柱や梁、または橋
脚等に使用される鋼部材は、より厚肉の鋼材を使用しそ
の断面の幅厚比を小さくしたり、また補剛板によって補
強する等の方法によって座屈を生じにくくし、保有耐力
を高めている。
が大型化するにつれ、大規模な地震においても十分な耐
震性能を有することが要求されているが、低降伏比鋼材
の使用だけでは十分な耐震性能を確保することは難しく
なっている。そのため、鉄骨建築物の柱や梁、または橋
脚等に使用される鋼部材は、より厚肉の鋼材を使用しそ
の断面の幅厚比を小さくしたり、また補剛板によって補
強する等の方法によって座屈を生じにくくし、保有耐力
を高めている。
【０００５】しかしながら、幅厚比の低下や補剛板の使
用はコスト上昇をまねくだけでなく、設計の自由度を阻
害する原因となっており、幅厚比が大きな場合でも優れ
た座屈性能を有する鋼部材が望まれている。
用はコスト上昇をまねくだけでなく、設計の自由度を阻
害する原因となっており、幅厚比が大きな場合でも優れ
た座屈性能を有する鋼部材が望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであって、引張強度が４９０Ｎ／ｍ
ｍ2 以上で優れた溶接性を基本特性とし、鋼部材とした
場合、大地震の際に作用する大きな圧縮または曲げ荷重
に対して、幅厚比が大きい場合や補剛材がなくとも局部
座屈を起こしにくく、かつ鉄骨建築物の柱や梁、または
橋脚等への使用に適した、耐震性能に優れた鋼部材を提
供することを目的とする。
鑑みてなされたものであって、引張強度が４９０Ｎ／ｍ
ｍ2 以上で優れた溶接性を基本特性とし、鋼部材とした
場合、大地震の際に作用する大きな圧縮または曲げ荷重
に対して、幅厚比が大きい場合や補剛材がなくとも局部
座屈を起こしにくく、かつ鉄骨建築物の柱や梁、または
橋脚等への使用に適した、耐震性能に優れた鋼部材を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは箱形断面ま
たはＨ型断面の鋼部材の座屈特性について鋭意研究を重
ねた結果、以下の知見を得るに至った。鋼部材の座屈特
性はそれに使用される鋼材の引張試験で得られる応力歪
曲線と密接な関係があり、下降伏点現象のような変形中
での応力低下を生じさせないことにより、それを用いた
鋼部材の耐座屈性能が大きく向上することを見いだし
た。そして、そのような公称応力−公称歪曲線を得るた
めに、鋼材の成分及び製造方法を検討した結果、熱間圧
延後、特定の温度域から加速冷却を行い、組織をフェラ
イト＋ベイナイト，またはフェライト＋ベイナイト＋マ
ルテンサイトの混合組織とすることにより、上述した公
称応力−公称歪曲線を有する鋼材が得られるものであ
る。
たはＨ型断面の鋼部材の座屈特性について鋭意研究を重
ねた結果、以下の知見を得るに至った。鋼部材の座屈特
性はそれに使用される鋼材の引張試験で得られる応力歪
曲線と密接な関係があり、下降伏点現象のような変形中
での応力低下を生じさせないことにより、それを用いた
鋼部材の耐座屈性能が大きく向上することを見いだし
た。そして、そのような公称応力−公称歪曲線を得るた
めに、鋼材の成分及び製造方法を検討した結果、熱間圧
延後、特定の温度域から加速冷却を行い、組織をフェラ
イト＋ベイナイト，またはフェライト＋ベイナイト＋マ
ルテンサイトの混合組織とすることにより、上述した公
称応力−公称歪曲線を有する鋼材が得られるものであ
る。
【０００８】すなわち、本発明は上記知見をもとになさ
れたものであってその要旨は、 （１）重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：
０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％を含有
し、Ｐｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／２０＋Ｃｕ／２０
＋Ｎｉ／６０＋Ｃｒ／２０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０＋５
Ｂ、で定義されるＰｃｍが０．１〜０．２５％である鋼
を、１０００〜１２００℃に加熱し、熱間圧延した後
に、その鋼の成分で定まる（Ａｒ3 ＋４０）〜（Ａｒ3
−８０）℃の温度域から４℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で
冷却することを特徴とする、耐座屈特性に優れた鋼部材
の製造方法。 （２） 重量％でさらに、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、
Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜０．５
％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％、Ｎｂ：０．００５〜
０．１％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００
５〜０．１％、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に記載の耐座屈特性に優れた鋼部
材の製造方法である。
れたものであってその要旨は、 （１）重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：
０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％を含有
し、Ｐｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／２０＋Ｃｕ／２０
＋Ｎｉ／６０＋Ｃｒ／２０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０＋５
Ｂ、で定義されるＰｃｍが０．１〜０．２５％である鋼
を、１０００〜１２００℃に加熱し、熱間圧延した後
に、その鋼の成分で定まる（Ａｒ3 ＋４０）〜（Ａｒ3
−８０）℃の温度域から４℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で
冷却することを特徴とする、耐座屈特性に優れた鋼部材
の製造方法。 （２） 重量％でさらに、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、
Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜０．５
％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％、Ｎｂ：０．００５〜
０．１％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００
５〜０．１％、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に記載の耐座屈特性に優れた鋼部
材の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明における各構成要件
の限定理由を説明する。 Ｃ：０．０３〜０．１５％ Ｃは鋼材の強度を確保するために必要な元素であるが、
０．０３％未満では強度が不足し、０．１５％を越えて
添加すると溶接性を損ねるので、その含有量は０．０３
〜０．１５％とする。
の限定理由を説明する。 Ｃ：０．０３〜０．１５％ Ｃは鋼材の強度を確保するために必要な元素であるが、
０．０３％未満では強度が不足し、０．１５％を越えて
添加すると溶接性を損ねるので、その含有量は０．０３
〜０．１５％とする。
【００１０】Ｓｉ：０．０１〜１．０％ Ｓｉは鋼材の強度を高めるとともに製鋼過程における脱
酸剤として必要であるが、０．０１％未満ではその効果
が不十分であり、１．０％を越えて添加すると溶接部の
靱性を劣化させるので、その含有量を０．０１〜１．０
％とする。
酸剤として必要であるが、０．０１％未満ではその効果
が不十分であり、１．０％を越えて添加すると溶接部の
靱性を劣化させるので、その含有量を０．０１〜１．０
％とする。
【００１１】Ｍｎ：０．５〜２．０％ Ｍｎは鋼材の強度を高めるために添加されるが、０．５
％未満では強度が不足し、２．０％を越えて添加すると
母材と溶接部の靱性の劣化および溶接製の劣化を招くの
で、その含有量は０．５〜２．０％とする。
％未満では強度が不足し、２．０％を越えて添加すると
母材と溶接部の靱性の劣化および溶接製の劣化を招くの
で、その含有量は０．５〜２．０％とする。
【００１２】Ｐｃｍ：０．１〜０．２５％ Ｐｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／２０＋Ｃｕ／２０＋Ｎ
ｉ／６０＋Ｃｒ／２０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０＋５Ｂ、
で定義されるＰｃｍが０．２５％を超えると溶接性が劣
化し、０．１％未満では必要な強度が得られない。よっ
て、Ｐｃｍを０．１〜０．２５％を規定した。
ｉ／６０＋Ｃｒ／２０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０＋５Ｂ、
で定義されるＰｃｍが０．２５％を超えると溶接性が劣
化し、０．１％未満では必要な強度が得られない。よっ
て、Ｐｃｍを０．１〜０．２５％を規定した。
【００１３】本発明では、強度、靱性を高めるために、
重量％でさらに、Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｃｕ：
０．０５〜０．５％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｃ
ｒ：０．０５〜０．５％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％、
Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．１
％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、の１種または２種以
上を含有しても良いが、その限定理由を以下に述べる。
重量％でさらに、Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｃｕ：
０．０５〜０．５％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｃ
ｒ：０．０５〜０．５％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％、
Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．１
％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、の１種または２種以
上を含有しても良いが、その限定理由を以下に述べる。
【００１４】Ｃｕ：０．０５〜０．５％ Ｎｉ：０．０５〜０．５％ Ｃｒ：０．０５〜０．５％ Ｍｏ：０．０５〜０．５％ Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏは強度の上昇に有効であるが、
それぞれ０．０５％未満ではその効果が発揮されず、
０．５％を超えると溶接性の劣化を招くため、その含有
量は０．０５〜０．５％とする。
それぞれ０．０５％未満ではその効果が発揮されず、
０．５％を超えると溶接性の劣化を招くため、その含有
量は０．０５〜０．５％とする。
【００１５】Ｎｂ：０．００５〜０．１％ Ｖ：０．００５〜０．１％ Ｔｉ：０．００５〜０．１％ Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉは靱性及び強度の向上に有効な元素であ
るが、その含有量が０．００５％未満ではその効果を有
効に発揮することができず、０．１％を超えると溶接部
の靱性を劣化させるので、その含有量は０．００５〜
０．１％とする。
るが、その含有量が０．００５％未満ではその効果を有
効に発揮することができず、０．１％を超えると溶接部
の靱性を劣化させるので、その含有量は０．００５〜
０．１％とする。
【００１６】また、その他に不純物元素として含有され
る、Ｐ、Ｓ、また、脱酸剤として添加されるＡｌ等を含
有してもよく、これらの元素により本発明鋼の耐座屈性
能が損なわれるものではない。
る、Ｐ、Ｓ、また、脱酸剤として添加されるＡｌ等を含
有してもよく、これらの元素により本発明鋼の耐座屈性
能が損なわれるものではない。
【００１７】次に、製造条件について説明する。まず、
上述の成分の鋼を熱間圧延する際の加熱温度を１０００
〜１２００℃としたが、これは、加熱温度が１０００℃
未満ではＮｂ等の炭化物形成元素の固溶量が少なく、圧
延中に析出する炭窒化物が少なくなり、４９０Ｎ／ｍｍ
2 以上の強度が得られないためである。また、加熱温度
が１２００℃以上では、組織が粗大化し靱性が劣化する
だけでなく、スケール庇の原因となるためその上限を１
２００℃とした。
上述の成分の鋼を熱間圧延する際の加熱温度を１０００
〜１２００℃としたが、これは、加熱温度が１０００℃
未満ではＮｂ等の炭化物形成元素の固溶量が少なく、圧
延中に析出する炭窒化物が少なくなり、４９０Ｎ／ｍｍ
2 以上の強度が得られないためである。また、加熱温度
が１２００℃以上では、組織が粗大化し靱性が劣化する
だけでなく、スケール庇の原因となるためその上限を１
２００℃とした。
【００１８】熱間圧延後に、その鋼の成分で決まる（Ａ
ｒ3 ＋４０）℃〜（ＡＲ3 −８０）℃の温度域から４℃
／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する。ここで、Ａｒ3 変
態温度は次式を利用したが、これに限定されるものでは
なく、Ａｒ3 変態の冶金学的効果が得られればよい。 Ａｒ3 （℃）＝９１０−３１０Ｃ（％）−８０Ｍｎ
（％）−２０Ｃｕ（％）−１５Ｃｒ（％）−５５Ｎｉ
（％）−８０Ｍｏ（％） 冷却開始温度が（Ａｒ3 ＋４０）℃を超えると組織がベ
イナイト単相組織となり降伏比が増加し、また公称応力
−公称歪曲線に降伏棚が生じるため、冷却開始温度の上
限を（Ａｒ3 ＋４０）℃とする。また、冷却開始温度が
（Ａｒ3 −８０）℃より低くなると、パーライトが生成
し、公称応力−公称歪曲線に降伏棚が生じるため、冷却
開始温度の下限を（Ａｒ3 −８０）℃とする。
ｒ3 ＋４０）℃〜（ＡＲ3 −８０）℃の温度域から４℃
／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する。ここで、Ａｒ3 変
態温度は次式を利用したが、これに限定されるものでは
なく、Ａｒ3 変態の冶金学的効果が得られればよい。 Ａｒ3 （℃）＝９１０−３１０Ｃ（％）−８０Ｍｎ
（％）−２０Ｃｕ（％）−１５Ｃｒ（％）−５５Ｎｉ
（％）−８０Ｍｏ（％） 冷却開始温度が（Ａｒ3 ＋４０）℃を超えると組織がベ
イナイト単相組織となり降伏比が増加し、また公称応力
−公称歪曲線に降伏棚が生じるため、冷却開始温度の上
限を（Ａｒ3 ＋４０）℃とする。また、冷却開始温度が
（Ａｒ3 −８０）℃より低くなると、パーライトが生成
し、公称応力−公称歪曲線に降伏棚が生じるため、冷却
開始温度の下限を（Ａｒ3 −８０）℃とする。
【００１９】冷却速度は、冷却開始から５００℃までの
平均冷却速度とするが、その値が４℃未満では、組織が
フェライト＋パーライトとなり、公称応力−公称歪曲線
に降伏棚が生じるだけでなく、４９０Ｎ／ｍｍ2 以上の
強度が得られない。よって、冷却速度の下限を４℃／ｓ
ｅｃとした。
平均冷却速度とするが、その値が４℃未満では、組織が
フェライト＋パーライトとなり、公称応力−公称歪曲線
に降伏棚が生じるだけでなく、４９０Ｎ／ｍｍ2 以上の
強度が得られない。よって、冷却速度の下限を４℃／ｓ
ｅｃとした。
【００２０】このようにして得られた本発明の鋼構造物
は、金属組織がフェライト面積率が１０〜８０％のフェ
ライト＋ベイナイトまたはフェライト＋ベイナイト＋マ
ルテンサイトの組織で、公称応力−公称歪曲線の最小勾
配が正となっており、座屈歪が高く、優れた耐座屈特性
を有している。なお、本発明の製造方法で得られる鋼部
材は、形状、構造が限定されるものではない。
は、金属組織がフェライト面積率が１０〜８０％のフェ
ライト＋ベイナイトまたはフェライト＋ベイナイト＋マ
ルテンサイトの組織で、公称応力−公称歪曲線の最小勾
配が正となっており、座屈歪が高く、優れた耐座屈特性
を有している。なお、本発明の製造方法で得られる鋼部
材は、形状、構造が限定されるものではない。
【００２１】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
表１に示した成分の鋼を熱間圧延後、加速冷却により板
厚１２ｍｍの鋼板とした。そして、これらの鋼板の圧延
方向と平行な方向から引張試験片を採取し、引張試験に
より公称応力−公称歪曲線を測定し降伏点から公称歪５
％までの間で最小となる勾配を求めた。また、溶接性試
験としては、ＪＩＳ−Ｚ３１５７に規定された斜めｙ割
れ試験を行った。鋼板の製造条件及び引張試験、溶接性
試験の結果を表２に示す。ただし、本発明例は全て図３
（ｃ）に示したような降伏棚の無い公称応力−公称歪曲
線を有しており、引張強度４９０Ｎ／ｍｍ2 以上で、か
つ溶接性も優れている。これに対し比較例は図３（ａ）
または（ｂ）のような降伏棚を有する公称応力−公称歪
曲線となっているか、または強度、溶接性のいずれかが
劣っている。
表１に示した成分の鋼を熱間圧延後、加速冷却により板
厚１２ｍｍの鋼板とした。そして、これらの鋼板の圧延
方向と平行な方向から引張試験片を採取し、引張試験に
より公称応力−公称歪曲線を測定し降伏点から公称歪５
％までの間で最小となる勾配を求めた。また、溶接性試
験としては、ＪＩＳ−Ｚ３１５７に規定された斜めｙ割
れ試験を行った。鋼板の製造条件及び引張試験、溶接性
試験の結果を表２に示す。ただし、本発明例は全て図３
（ｃ）に示したような降伏棚の無い公称応力−公称歪曲
線を有しており、引張強度４９０Ｎ／ｍｍ2 以上で、か
つ溶接性も優れている。これに対し比較例は図３（ａ）
または（ｂ）のような降伏棚を有する公称応力−公称歪
曲線となっているか、または強度、溶接性のいずれかが
劣っている。
【００２２】次いで、Ｎｏ．１〜１２，１４，１８，１
９，２１の鋼板を用いて、溶接により図１に示した角形
断面の短柱圧縮試験体を作製した。ここで、幅圧比は全
てＢ／ｔ＝３０とした。また、短柱圧縮試験体の長手方
向は鋼板の圧延方向と一致するようにした。そして、図
２に示した方法で圧縮試験を実施し、座屈発生により荷
重低下が開始する歪を座屈歪として評価した。圧縮試験
の結果を表２に合わせて示した。
９，２１の鋼板を用いて、溶接により図１に示した角形
断面の短柱圧縮試験体を作製した。ここで、幅圧比は全
てＢ／ｔ＝３０とした。また、短柱圧縮試験体の長手方
向は鋼板の圧延方向と一致するようにした。そして、図
２に示した方法で圧縮試験を実施し、座屈発生により荷
重低下が開始する歪を座屈歪として評価した。圧縮試験
の結果を表２に合わせて示した。
【００２３】本発明例は全て座屈歪が０．８％以上であ
り、優れた耐座屈特性を有している。これに対して、比
較例は公称応力−公称歪曲線に降伏棚があるため座屈歪
が小さく、耐座屈性が劣っている。
り、優れた耐座屈特性を有している。これに対して、比
較例は公称応力−公称歪曲線に降伏棚があるため座屈歪
が小さく、耐座屈性が劣っている。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【発明の効果】以上に示したように、本発明によれば大
地震時の際に受ける大きな圧縮荷重に対して、耐座屈特
性に優れた鋼材を提供することが可能であり、耐震性の
要求される鉄骨建築物や橋梁などの鋼構造物への利用に
適しているといえる。
地震時の際に受ける大きな圧縮荷重に対して、耐座屈特
性に優れた鋼材を提供することが可能であり、耐震性の
要求される鉄骨建築物や橋梁などの鋼構造物への利用に
適しているといえる。
【図１】圧縮試験に用いた短柱圧縮試験体の形状を示す
図。
図。
【図２】圧縮試験での試験機及び試験体の設置状況を示
す図。
す図。
【図３】引張試験により得られる公称応力−公称歪線図
を模式的に示す図で、（ａ）は降伏点から歪量が５％ま
での歪量において、公称応力／公称歪の勾配が負となる
箇所がある場合、（ｂ）は降伏点から歪量が５％までの
歪量において、公称応力／公称歪の勾配が零となる箇所
がある場合、（ｃ）は降伏点から歪量が５％までのいず
れの歪量においても、公称応力／公称歪の勾配が正とな
る場合（本発明）である。
を模式的に示す図で、（ａ）は降伏点から歪量が５％ま
での歪量において、公称応力／公称歪の勾配が負となる
箇所がある場合、（ｂ）は降伏点から歪量が５％までの
歪量において、公称応力／公称歪の勾配が零となる箇所
がある場合、（ｃ）は降伏点から歪量が５％までのいず
れの歪量においても、公称応力／公称歪の勾配が正とな
る場合（本発明）である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５％、
Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％を
含有し、Ｐｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／２０＋Ｃｕ／
２０＋Ｎｉ／６０＋Ｃｒ／２０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０
＋５Ｂ、で定義されるＰｃｍが０．１〜０．２５％であ
る鋼を、１０００〜１２００℃に加熱し、熱間圧延した
後に、その鋼の成分で定まる（Ａｒ3 ＋４０）〜（Ａｒ
3 −８０）℃の温度域から４℃／ｓｅｃ以上の冷却速度
で冷却することを特徴とする、耐座屈特性に優れた鋼部
材の製造方法。 - 【請求項２】 重量％でさらに、Ｃｕ：０．０５〜０．
５％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜
０．５％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％、Ｎｂ：０．００
５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．
００５〜０．１％、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に記載の耐座屈特性に優れた
鋼部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14407197A JPH10330877A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 耐座屈特性に優れた鋼部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14407197A JPH10330877A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 耐座屈特性に優れた鋼部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330877A true JPH10330877A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15353619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14407197A Pending JPH10330877A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 耐座屈特性に優れた鋼部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10330877A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002080938A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | Nkk Corp | 耐土壌腐食性および耐震性に優れた圧延形鋼およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-06-02 JP JP14407197A patent/JPH10330877A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002080938A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | Nkk Corp | 耐土壌腐食性および耐震性に優れた圧延形鋼およびその製造方法 |
| JP4505966B2 (ja) * | 2000-09-08 | 2010-07-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐土壌腐食性および耐震性に優れた圧延形鋼およびその製造方法 |
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