JPH1060579A - 冷間成形部の材質差の少ない高溶接性冷間成形角形鋼管及びその製造方法 - Google Patents
冷間成形部の材質差の少ない高溶接性冷間成形角形鋼管及びその製造方法Info
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- JPH1060579A JPH1060579A JP23998596A JP23998596A JPH1060579A JP H1060579 A JPH1060579 A JP H1060579A JP 23998596 A JP23998596 A JP 23998596A JP 23998596 A JP23998596 A JP 23998596A JP H1060579 A JPH1060579 A JP H1060579A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の製造方法で得られる冷間成形角形鋼管
は、加工硬化部では強度の上昇、伸びや靭性の低下等に
より母材部の材質と異なるため、溶接に特別の管理が必
要となる場合があった。このような冷間成形角形鋼管の
靭性低下等の防止技術を提供することが本発明の課題で
ある。 【解決手段】 重量比で、Ｃ：０．０４〜０．２０％、
Ｓｉ：０．０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜２．０
％、Ｐ≦０．０２５％、Ｓ≦０．０１５％、Ａｌ：０．
００１〜０．１０％を含有し、Ｎｂ：０．００５〜０．
１０％、Ｍｏ：０．２０〜１．００％、Ｖ：０．００５
〜０．２０％、Ｃｒ：０．０５〜１．５０％の一種又は
二種以上及び／又はＢ：０．０００３〜０．００３０％
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼材を
冷間成形して得られる角形断面鋼管であって、その冷間
成形部が熱処理組織であることを特徴とする冷間成形部
の材質差が少ない高溶接性冷間成形角形鋼管。
は、加工硬化部では強度の上昇、伸びや靭性の低下等に
より母材部の材質と異なるため、溶接に特別の管理が必
要となる場合があった。このような冷間成形角形鋼管の
靭性低下等の防止技術を提供することが本発明の課題で
ある。 【解決手段】 重量比で、Ｃ：０．０４〜０．２０％、
Ｓｉ：０．０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜２．０
％、Ｐ≦０．０２５％、Ｓ≦０．０１５％、Ａｌ：０．
００１〜０．１０％を含有し、Ｎｂ：０．００５〜０．
１０％、Ｍｏ：０．２０〜１．００％、Ｖ：０．００５
〜０．２０％、Ｃｒ：０．０５〜１．５０％の一種又は
二種以上及び／又はＢ：０．０００３〜０．００３０％
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼材を
冷間成形して得られる角形断面鋼管であって、その冷間
成形部が熱処理組織であることを特徴とする冷間成形部
の材質差が少ない高溶接性冷間成形角形鋼管。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は建築、土木、橋梁、
産業機械等の分野において鋼管柱・梁等又はコンクリー
ト充填鋼管柱・梁又は産業機械構造物に供せられる冷間
成形部の材質差の少ない高溶接性冷間成形角形鋼管及び
その製造方法に関する。
産業機械等の分野において鋼管柱・梁等又はコンクリー
ト充填鋼管柱・梁又は産業機械構造物に供せられる冷間
成形部の材質差の少ない高溶接性冷間成形角形鋼管及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の角形成形鋼管の製造方法（例え
ば、ＪＳＳＣ、Ｎｏ１６、Ｐ１４、１９９５）としては
下記の二つの方法が知られている。
ば、ＪＳＳＣ、Ｎｏ１６、Ｐ１４、１９９５）としては
下記の二つの方法が知られている。
【０００３】比較的小径の角形鋼管は、鋼帯から電気
抵抗溶接によって製造された円形断面の電縫溶接鋼管
を、連続的に角形断面に形成（冷間加工）して製造す
る。
抵抗溶接によって製造された円形断面の電縫溶接鋼管
を、連続的に角形断面に形成（冷間加工）して製造す
る。
【０００４】比較的大径の角形鋼管は、鋼帯又は厚鋼
板を角形断面に形成（冷間加工）し、又は一対の溝型断
面に形成（冷間加工）し、それぞれ１シーム又は２シー
ムの溶接継ぎ目部を自動アーク溶接により製造する。
板を角形断面に形成（冷間加工）し、又は一対の溝型断
面に形成（冷間加工）し、それぞれ１シーム又は２シー
ムの溶接継ぎ目部を自動アーク溶接により製造する。
【０００５】角形鋼管は、原則として製造（冷間加
工）のままとし、熱処理を施さない。
工）のままとし、熱処理を施さない。
【０００６】尚、近年の溶接技術の進歩によって、電縫
溶接又は自動アーク溶接に代わり、レーザー溶接が適用
され始めており（例えば、ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ、Ｖｏ
ｌ．８（１９９５）ＰＰ１４３９−１４４１，Ｖｏｌ．
９（１９９６）ＰＰ５４６−５４９）、将来は角形成形
鋼管の溶接法としてに限定する必要はなく、従来公
知の溶接法いずれでも目的に合致すれば適用可能であ
る。
溶接又は自動アーク溶接に代わり、レーザー溶接が適用
され始めており（例えば、ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ、Ｖｏ
ｌ．８（１９９５）ＰＰ１４３９−１４４１，Ｖｏｌ．
９（１９９６）ＰＰ５４６−５４９）、将来は角形成形
鋼管の溶接法としてに限定する必要はなく、従来公
知の溶接法いずれでも目的に合致すれば適用可能であ
る。
【０００７】一方、溶接鋼管の製造時に熱処理が一般に
適用されることはなく、溶接のまま（＝Ａｓ Ｗｅｌ
ｄ）使用されるのが通常である。高級電縫鋼管の製造に
際してのみシーム熱処理が適用されるが、その目的は溶
接後の急冷によって生じた溶接部分の急冷組織による硬
化を改善するため、溶接部のみ２０〜３０ｍｍ幅を誘導
加熱法によって、局部的に加熱する熱処理に限定されて
いた（日本鉄鋼協会昭和４９年発行、我が国おける最近
の鋼管製造技術の進歩、Ｐ２５４）。
適用されることはなく、溶接のまま（＝Ａｓ Ｗｅｌ
ｄ）使用されるのが通常である。高級電縫鋼管の製造に
際してのみシーム熱処理が適用されるが、その目的は溶
接後の急冷によって生じた溶接部分の急冷組織による硬
化を改善するため、溶接部のみ２０〜３０ｍｍ幅を誘導
加熱法によって、局部的に加熱する熱処理に限定されて
いた（日本鉄鋼協会昭和４９年発行、我が国おける最近
の鋼管製造技術の進歩、Ｐ２５４）。
【０００８】この１〜２年に発達したレーザー溶接鋼管
は、その溶接熱影響部の冷却速度が高級電縫管のそれよ
り更に速く、焼き入れ組織による硬化度が大きいため、
レーザー溶接鋼管の製造（ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ、Ｖｏ
ｌ．８（１９９５）ＰＰ１４３９−１４４１，Ｖｏｌ．
９（１９９６）ＰＰ５４６−５４９）では、その溶接部
には誘導加熱によるシーム熱処理が必須とされている。
は、その溶接熱影響部の冷却速度が高級電縫管のそれよ
り更に速く、焼き入れ組織による硬化度が大きいため、
レーザー溶接鋼管の製造（ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ、Ｖｏ
ｌ．８（１９９５）ＰＰ１４３９−１４４１，Ｖｏｌ．
９（１９９６）ＰＰ５４６−５４９）では、その溶接部
には誘導加熱によるシーム熱処理が必須とされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のような製造方法
で得られる冷間成形角形鋼管は、加工硬化部では強度の
上昇、伸びや靭性の低下等により母材部の材質と異なる
ため、溶接に特別の管理が必要となる場合があった。こ
のような冷間成形角形鋼管の靭性低下等を防止する簡便
かつ効果的な対策は、現在までのところ提案されていな
い。その具体的な防止技術を提供することが本発明の課
題である。
で得られる冷間成形角形鋼管は、加工硬化部では強度の
上昇、伸びや靭性の低下等により母材部の材質と異なる
ため、溶接に特別の管理が必要となる場合があった。こ
のような冷間成形角形鋼管の靭性低下等を防止する簡便
かつ効果的な対策は、現在までのところ提案されていな
い。その具体的な防止技術を提供することが本発明の課
題である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、本発明者等が冷間成
形角形鋼管の特性及び製造方法を仔細に検討したとこ
ろ、角形鋼管に熱処理を全く施さず、且つ溶接鋼管のシ
ーム熱処理は溶接部のみに行う点に着目し、こうした常
識を打破し、本来熱処理を施さない冷間成形部を熱処理
組織にすることによって、冷間成形角形鋼管の冷間成形
部における加工硬化による材質差を抜本的に低減すると
ともに、大型鋼構造物の耐震信頼性が大幅に向上しうる
事を知見するに至った。
決するためになされたものであり、本発明者等が冷間成
形角形鋼管の特性及び製造方法を仔細に検討したとこ
ろ、角形鋼管に熱処理を全く施さず、且つ溶接鋼管のシ
ーム熱処理は溶接部のみに行う点に着目し、こうした常
識を打破し、本来熱処理を施さない冷間成形部を熱処理
組織にすることによって、冷間成形角形鋼管の冷間成形
部における加工硬化による材質差を抜本的に低減すると
ともに、大型鋼構造物の耐震信頼性が大幅に向上しうる
事を知見するに至った。
【００１１】即ち、本発明発明の要旨とするところは、 （１）重量比でＣ：０．０４〜０．３０％、Ｓｉ：０．
０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜２．０％、Ｐ≦
０．０３５％、Ｓ≦０．０２５％、Ａｌ：０．００１〜
０．１０％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物から
なる鋼材を冷間成形して得られる角形断面鋼管であっ
て、その冷間成形部を熱処理組織とすることを特徴とす
る冷間成形部の材質差の少ない高溶接性冷間成形角形鋼
管。
０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜２．０％、Ｐ≦
０．０３５％、Ｓ≦０．０２５％、Ａｌ：０．００１〜
０．１０％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物から
なる鋼材を冷間成形して得られる角形断面鋼管であっ
て、その冷間成形部を熱処理組織とすることを特徴とす
る冷間成形部の材質差の少ない高溶接性冷間成形角形鋼
管。
【００１２】（２）重量比でＣｕ：０．０５〜０．５０
％、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％の一種又は二種及び／
又はＮｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ：０．００５〜
０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％の一種又は
二種以上及び／又はＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．３０％の一種又は二種を含有する事
を特徴とする（１）記載の冷間成形部の材質差の少ない
高溶接性冷間成形角形鋼管。
％、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％の一種又は二種及び／
又はＮｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ：０．００５〜
０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％の一種又は
二種以上及び／又はＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．３０％の一種又は二種を含有する事
を特徴とする（１）記載の冷間成形部の材質差の少ない
高溶接性冷間成形角形鋼管。
【００１３】（３）重量比でＣ：０．０４〜０．３０
％、Ｓｉ：０．０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜
２．０％、Ｐ≦０．０３５％、Ｓ≦０．０２５％、Ａ
ｌ：０．００１〜０．１０％を含有し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなる鋼材を冷間成形して得られる角形
断面鋼管であって、その冷間成形部をシーム熱処理する
事を特徴とする冷間成形部の材質差の少ない高溶接性冷
間成形角形鋼管の製造方法。
％、Ｓｉ：０．０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜
２．０％、Ｐ≦０．０３５％、Ｓ≦０．０２５％、Ａ
ｌ：０．００１〜０．１０％を含有し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなる鋼材を冷間成形して得られる角形
断面鋼管であって、その冷間成形部をシーム熱処理する
事を特徴とする冷間成形部の材質差の少ない高溶接性冷
間成形角形鋼管の製造方法。
【００１４】（４）重量比でＣｕ：０．０５〜０．５０
％、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％の一種又は二種及び／
又はＮｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ：０．００５〜
０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％の一種又は
二種以上及び／又はＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．３０％の一種又は二種を含有する事
を特徴とする（３）記載の冷間成形部の材質差の少ない
高溶接性冷間成形角形鋼管の製造方法。
％、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％の一種又は二種及び／
又はＮｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ：０．００５〜
０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％の一種又は
二種以上及び／又はＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．３０％の一種又は二種を含有する事
を特徴とする（３）記載の冷間成形部の材質差の少ない
高溶接性冷間成形角形鋼管の製造方法。
【００１５】（５）重量比でＣ：０．０４〜０．３０
％、Ｓｉ：０．０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜
２．０％、Ｐ≦０．０２５％、Ｓ≦０．０１５％、Ａ
ｌ：０．００１〜０．１０％を含有し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなる鋼材を冷間成形して得られる角形
断面鋼管であって、その仕口部に相当する冷間成形部だ
けをシーム熱処理する事を特徴とする冷間成形部の材質
差の少ない高溶接性冷間成形仕口部用角形鋼管の製造方
法。
％、Ｓｉ：０．０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜
２．０％、Ｐ≦０．０２５％、Ｓ≦０．０１５％、Ａ
ｌ：０．００１〜０．１０％を含有し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなる鋼材を冷間成形して得られる角形
断面鋼管であって、その仕口部に相当する冷間成形部だ
けをシーム熱処理する事を特徴とする冷間成形部の材質
差の少ない高溶接性冷間成形仕口部用角形鋼管の製造方
法。
【００１６】（６）重量比でＣｕ：０．０５〜０．５０
％、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％の一種又は二種及び／
又はＮｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ：０．００５〜
０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％の一種又は
二種以上及び／又はＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．３０％の一種又は二種を含有する事
を特徴とする（３）記載の冷間成形部の材質差の少ない
高溶接性冷間成形仕口部用角形鋼管の製造方法である。
％、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％の一種又は二種及び／
又はＮｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ：０．００５〜
０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％の一種又は
二種以上及び／又はＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．３０％の一種又は二種を含有する事
を特徴とする（３）記載の冷間成形部の材質差の少ない
高溶接性冷間成形仕口部用角形鋼管の製造方法である。
【００１７】なお、本発明が対象とする冷間成形角形鋼
管は、ＴＳ：４００ＭＰａ、４９０ＭＰａ、５５０ＭＰ
ａ級の鋼材とする。更に、熱処理組織とは、冷間加工に
より塑性変形した結晶粒を再結晶させた焼き準し組織、
又は、冷間加工により塑性変形した結晶粒を回復させた
焼き戻し組織とするのが一般的である。
管は、ＴＳ：４００ＭＰａ、４９０ＭＰａ、５５０ＭＰ
ａ級の鋼材とする。更に、熱処理組織とは、冷間加工に
より塑性変形した結晶粒を再結晶させた焼き準し組織、
又は、冷間加工により塑性変形した結晶粒を回復させた
焼き戻し組織とするのが一般的である。
【００１８】また、材質差が少ないとは、溶接や冷間成
形により局所的に生じる強度の上昇、伸びや靭性の低下
などの度合いが従来のものより少ないことを言う。
形により局所的に生じる強度の上昇、伸びや靭性の低下
などの度合いが従来のものより少ないことを言う。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２０】まず、鋼材の基本成分の限定理由について
述べる。
述べる。
【００２１】Ｃは、０．３０％を越えると加工硬化が激
しくなるとともに溶接性を損ない，０．０４％未満では
必要な強度が容易に確保できないために、０．０４〜
０．３０％に限定した。
しくなるとともに溶接性を損ない，０．０４％未満では
必要な強度が容易に確保できないために、０．０４〜
０．３０％に限定した。
【００２２】Ｓｉは、脱酸上及び強度上から０．０１％
以上必要で、０．６０％超の添加は低温靭性及び溶接性
を著しく損なうために，０．０１〜０．６０％に限定し
た。
以上必要で、０．６０％超の添加は低温靭性及び溶接性
を著しく損なうために，０．０１〜０．６０％に限定し
た。
【００２３】Ｍｎは強度上０．３０％以上必要で，２．
０％超の添加は加工性及び溶接性が劣化するので，０．
３０〜２．０％に限定した。
０％超の添加は加工性及び溶接性が劣化するので，０．
３０〜２．０％に限定した。
【００２４】Ｐは、溶接性、低温靭性から０．０３５％
いかに限定したが、仕口部のように高度の溶接性や耐ラ
メラーテア性等の耐震信頼性が必要なときには０．０２
５％以下が好ましい。
いかに限定したが、仕口部のように高度の溶接性や耐ラ
メラーテア性等の耐震信頼性が必要なときには０．０２
５％以下が好ましい。
【００２５】Ｓは、低温靭性から０．０２５％以下に限
定したが、仕口部のように高度の溶接性や耐ラメラーテ
ア性等の耐震信頼性が必要なときには０．０１５％以下
が好ましい。
定したが、仕口部のように高度の溶接性や耐ラメラーテ
ア性等の耐震信頼性が必要なときには０．０１５％以下
が好ましい。
【００２６】Ａｌは、脱酸上０．００１％以上必要で、
０．１０％超では溶接を著しく阻害するので、０．００
１〜０．１０％に限定した。
０．１０％超では溶接を著しく阻害するので、０．００
１〜０．１０％に限定した。
【００２７】Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ａｌの含有量
は、角形鋼管の仕様（強度、靭性）に応じ、板厚を考慮
して成分設計される。
は、角形鋼管の仕様（強度、靭性）に応じ、板厚を考慮
して成分設計される。
【００２８】大型鋼構造物（橋梁、高層建築）や高張力
鋼による角形鋼管の場合には溶接入熱の増加や特に、仕
口部（柱・梁接合部及びダイヤフラム：図−１参照）と
なる角形鋼管の溶接性を向上するために、上記元素のほ
かにＣｕ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏの必要量
を適宜決定して成分設計されるが、以下にその限定理由
を述べる。
鋼による角形鋼管の場合には溶接入熱の増加や特に、仕
口部（柱・梁接合部及びダイヤフラム：図−１参照）と
なる角形鋼管の溶接性を向上するために、上記元素のほ
かにＣｕ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏの必要量
を適宜決定して成分設計されるが、以下にその限定理由
を述べる。
【００２９】Ｃｕは溶接性向上のためＣｅｑ低減を目的
として、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎに置換して添加して強度確保を
図るために０．０５％以上必要で、０．５０％超の添加
はコストアップするために、０．０５〜０．５０％に限
定した。
として、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎに置換して添加して強度確保を
図るために０．０５％以上必要で、０．５０％超の添加
はコストアップするために、０．０５〜０．５０％に限
定した。
【００３０】Ｎｉは溶接性向上のためＣｅｑ低減を目的
として、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎに置換して添加して強度確保を
図るために０．０５％以上必要で、０．５０％超の添加
はコストアップするために、０．０５〜０．５０％に限
定した。
として、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎに置換して添加して強度確保を
図るために０．０５％以上必要で、０．５０％超の添加
はコストアップするために、０．０５〜０．５０％に限
定した。
【００３１】Ｎｂは、強度向上、結晶粒微細化（母材の
靭性向上）のために、０．００５％以上必要で、０．１
０％超の添加は溶接性、靭性を劣化するために０．００
５〜０．１０％に限定した。
靭性向上）のために、０．００５％以上必要で、０．１
０％超の添加は溶接性、靭性を劣化するために０．００
５〜０．１０％に限定した。
【００３２】Ｖは、強度向上、結晶粒微細化（母材の靭
性向上）のために、０．００５％以上必要で、０．１０
％超の添加は溶接性、靭性を劣化するために０．００５
〜０．１０％に限定した。
性向上）のために、０．００５％以上必要で、０．１０
％超の添加は溶接性、靭性を劣化するために０．００５
〜０．１０％に限定した。
【００３３】Ｔｉは、強度向上、結晶粒微細化（特に、
溶接熱影響部の靭性向上）のために、０．００５％以上
必要で、０．０５％超の添加は溶接性、靭性を劣化する
ために０．００５〜０．０５％に限定した。
溶接熱影響部の靭性向上）のために、０．００５％以上
必要で、０．０５％超の添加は溶接性、靭性を劣化する
ために０．００５〜０．０５％に限定した。
【００３４】Ｃｒは、焼き入れ性向上による強度確保、
固溶効果による低ＹＲ（降伏比）化のために、０．０５
％以上必要で、０．５０％超の添加は溶接性を低下する
ために、０．０５〜０．５０％に限定した。
固溶効果による低ＹＲ（降伏比）化のために、０．０５
％以上必要で、０．５０％超の添加は溶接性を低下する
ために、０．０５〜０．５０％に限定した。
【００３５】Ｍｏは、焼き入れ性向上による強度確保の
ために、０．０５％以上必要で、０．３０％超の添加は
コストアップするために、０．０５〜０．３０％に限定
した。
ために、０．０５％以上必要で、０．３０％超の添加は
コストアップするために、０．０５〜０．３０％に限定
した。
【００３６】次に、熱処理方法について述べる。
【００３７】シーム熱処理方法は、誘導加熱、直接通電
加熱、プラズマアーク加熱等従来公知の加熱方法による
熱処理のいずれでも良い。シーム熱処理の種類は焼き準
し、あるいは焼き戻しが一般的である。必要な場合には
焼き鈍しも適用できるが、生産性としては前者の方が有
利である。
加熱、プラズマアーク加熱等従来公知の加熱方法による
熱処理のいずれでも良い。シーム熱処理の種類は焼き準
し、あるいは焼き戻しが一般的である。必要な場合には
焼き鈍しも適用できるが、生産性としては前者の方が有
利である。
【００３８】焼き準し温度は、冷間加工の影響を除くた
めＡｃ3点以上とし、Ａｃ3＋１００℃超では結晶粒が粗
大化して靭性が劣化するため、Ａｃ3〜Ａｃ3＋１００℃
に限定する。
めＡｃ3点以上とし、Ａｃ3＋１００℃超では結晶粒が粗
大化して靭性が劣化するため、Ａｃ3〜Ａｃ3＋１００℃
に限定する。
【００３９】焼き戻し温度は、冷間加工により塑性変形
した結晶粒を回復するため６００℃以上とし、Ａｃ1＋
５０℃超では二相域熱処理となって著しく靭性が劣化す
るので、６００℃〜Ａｃ1＋５０℃に限定するが、冶金
的には６００℃〜Ａｃ1に限定するのが好ましい。
した結晶粒を回復するため６００℃以上とし、Ａｃ1＋
５０℃超では二相域熱処理となって著しく靭性が劣化す
るので、６００℃〜Ａｃ1＋５０℃に限定するが、冶金
的には６００℃〜Ａｃ1に限定するのが好ましい。
【００４０】シーム熱処理による熱処理幅は、冷間成形
部のコーナー曲がり部長さ（Ｌ）を目標としてして、板
厚影響を含んで冷間加工部を確実に熱処理するため、Ｌ
−１．０ｔ〜Ｌ＋１．０ｔ（ｔ：板厚）に限定する。こ
こで、コーナー曲げ部の曲率半径をＲとすると、Ｌは幾
何学的にＬ＝πＲ／３（スプリングバック考慮あり）〜
πＲ／２（スプリングバック考慮なし）となる。
部のコーナー曲がり部長さ（Ｌ）を目標としてして、板
厚影響を含んで冷間加工部を確実に熱処理するため、Ｌ
−１．０ｔ〜Ｌ＋１．０ｔ（ｔ：板厚）に限定する。こ
こで、コーナー曲げ部の曲率半径をＲとすると、Ｌは幾
何学的にＬ＝πＲ／３（スプリングバック考慮あり）〜
πＲ／２（スプリングバック考慮なし）となる。
【００４１】シーム熱処理時の熱処理長さは、冷間成形
角形鋼管の全長とする。しかし、建築用柱・梁接合部や
ダイヤフラム等の溶接がない場合には、全長を熱処理す
るとコストアップの原因となり価格競争力が低下するの
で、図−１に示すように工場溶接で角形鋼管の溶接部と
なるクリスマスツリー状の仕口部を製造する場合には、
仕口部の全長だけを熱処理する事がコスト的には好まし
い。更に、現場溶接で仕口部に梁やダイヤフラムが溶接
される場合には、角形鋼管の仕口部の相当位置を中心と
して梁高さ（Ｈ）の二倍の長さ（２Ｈ）をシーム熱処理
する事が好ましい。尚、土木、橋梁、産業機械等の構造
物においても、全長または溶接部近傍の熱処理を任意に
選択できる。
角形鋼管の全長とする。しかし、建築用柱・梁接合部や
ダイヤフラム等の溶接がない場合には、全長を熱処理す
るとコストアップの原因となり価格競争力が低下するの
で、図−１に示すように工場溶接で角形鋼管の溶接部と
なるクリスマスツリー状の仕口部を製造する場合には、
仕口部の全長だけを熱処理する事がコスト的には好まし
い。更に、現場溶接で仕口部に梁やダイヤフラムが溶接
される場合には、角形鋼管の仕口部の相当位置を中心と
して梁高さ（Ｈ）の二倍の長さ（２Ｈ）をシーム熱処理
する事が好ましい。尚、土木、橋梁、産業機械等の構造
物においても、全長または溶接部近傍の熱処理を任意に
選択できる。
【００４２】
【実施例】本発明の実施例の化学成分をを表１に示し、
機械的性質を表２に示す。鋼Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは
成分上の本発明鋼であり、鋼Ｃは成分上の比較例であ
る。
機械的性質を表２に示す。鋼Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは
成分上の本発明鋼であり、鋼Ｃは成分上の比較例であ
る。
【００４３】又、鋼Ａだけが４００ＭＰａ級鋼であっ
て、鋼Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは４９０ＭＰａ級鋼であり、
鋼Ｇのみが５５０ＭＰａ級鋼となっている。
て、鋼Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは４９０ＭＰａ級鋼であり、
鋼Ｇのみが５５０ＭＰａ級鋼となっている。
【００４４】一方、鋼Ｄ，Ｆの冷間成形部にはシーム焼
き戻しを施し、鋼Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｇの冷間成形部には
シーム焼き準しが施されている。
き戻しを施し、鋼Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｇの冷間成形部には
シーム焼き準しが施されている。
【００４５】鋼ＣのＣ（炭素）は本願発明の成分範囲外
であるため、加工硬化感受性が極めて高く、且つ熱処理
時や溶接時の冷却速度でも焼きが入って硬化するため、
全ての特性が本発明より劣っており、冷間成形部にシー
ム焼き準しを施してもその機械的特性や溶接性は差程回
復していない。
であるため、加工硬化感受性が極めて高く、且つ熱処理
時や溶接時の冷却速度でも焼きが入って硬化するため、
全ての特性が本発明より劣っており、冷間成形部にシー
ム焼き準しを施してもその機械的特性や溶接性は差程回
復していない。
【００４６】一方、本願発明の冷間成形部にシーム焼き
準しを施した鋼Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｇは熱処理により細粒化す
るため、ＹＰや靭性が母材よりも優れており、継手靭性
も比較例よりも大幅に優れている。
準しを施した鋼Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｇは熱処理により細粒化す
るため、ＹＰや靭性が母材よりも優れており、継手靭性
も比較例よりも大幅に優れている。
【００４７】又、本願発明の冷間成形部にシーム焼き戻
しを施した鋼Ｄ、Ｆは熱処理の特性上母材並までにはそ
の機械的性質が１００％改善していないが、塑性変形し
た結晶粒が回復しているため、その特性や継手靭性は比
較例に比べれば大幅に改善しており、規格上や実用上は
何ら差し支えない。
しを施した鋼Ｄ、Ｆは熱処理の特性上母材並までにはそ
の機械的性質が１００％改善していないが、塑性変形し
た結晶粒が回復しているため、その特性や継手靭性は比
較例に比べれば大幅に改善しており、規格上や実用上は
何ら差し支えない。
【００４８】従って、本発明は冷間成形角形鋼管の冷間
成形部の特性や溶接性の大幅な改善を可能とする。
成形部の特性や溶接性の大幅な改善を可能とする。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【発明の効果】本発明によって冷間成形角形鋼管の冷間
成形部の機械的性質や溶接性を飛躍的に向上した結果、
大型鋼構造物に対する耐震信頼性を初めとする設計自由
度の拡大により、大型鋼構造物の製造工期の短縮等をも
たらす事ができる。
成形部の機械的性質や溶接性を飛躍的に向上した結果、
大型鋼構造物に対する耐震信頼性を初めとする設計自由
度の拡大により、大型鋼構造物の製造工期の短縮等をも
たらす事ができる。
【００５２】更に、冷間成形鋼管本体の熱処理を回避す
ることによって、大型鋼構造物の建設コスト等の削減が
可能となり、社会的基盤（インフラ）整備等を通じて産
業界はもとより、国民生活に与える経済的利益は計り知
れないほど多大なものがあると思料する。
ることによって、大型鋼構造物の建設コスト等の削減が
可能となり、社会的基盤（インフラ）整備等を通じて産
業界はもとより、国民生活に与える経済的利益は計り知
れないほど多大なものがあると思料する。
【図１】仕口部の代表的な形式とその形状を示す図であ
る。
る。
Claims (6)
- 【請求項１】 重量比で、Ｃ ：０．０４〜０．３０
％、Ｓｉ：０．０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜
２．０％、Ｐ ≦０．０３５％、Ｓ ≦０．０２５
％、Ａｌ：０．００１〜０．１０％を含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる鋼材を冷間成形して得られ
る角形断面鋼管であって、その冷間成形部が熱処理組織
であることを特徴とする冷間成形部の材質差の少ない高
溶接性冷間成形角形鋼管。 - 【請求項２】 重量比で、Ｃｕ：０．０５〜０．５０
％、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％の一種又は二種及び／
又はＮｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ ：０．００５
〜０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％の一種又
は二種以上及び／又はＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．３０％の一種又は二種を含有する事
を特徴とする請求項１記載の冷間成形部の材質差の少な
い高溶接性冷間成形角形鋼管。 - 【請求項３】 重量比で、Ｃ ：０．０４〜０．３０
％、Ｓｉ：０．０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜
２．０％、Ｐ ≦０．０３５％、Ｓ ≦０．０２５
％、Ａｌ：０．００１〜０．１０％を含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる鋼材を冷間成形して得られ
る角形断面鋼管であって、その冷間成形部をシーム熱処
理する事を特徴とする冷間成形部の材質差の少ない高溶
接性冷間成形角形鋼管の製造方法。 - 【請求項４】 重量比で、Ｃｕ：０．０５〜０．５０
％、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％の一種又は二種及び／
又はＮｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ ：０．００５
〜０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％の一種又
は二種以上及び／又はＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．３０％の一種又は二種を含有する事
を特徴とする請求項３記載の冷間成形部の材質差の少な
い高溶接性冷間成形角形鋼管の製造方法。 - 【請求項５】 重量比で、Ｃ ：０．０４〜０．３０
％、Ｓｉ：０．０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．３０〜
２．０％、Ｐ ≦０．０２５％、Ｓ ≦０．０１５
％、Ａｌ：０．００１〜０．１０％を含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる鋼材を冷間成形して得られ
る角形断面鋼管であって、その仕口部に相当する冷間成
形部だけをシーム熱処理する事を特徴とする冷間成形部
の材質差の少ない高溶接性冷間成形仕口部用角形鋼管の
製造方法。 - 【請求項６】 重量比で、Ｃｕ：０．０５〜０．５０
％、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％の一種又は二種及び／
又はＮｂ：０．００５〜０．１０％、Ｖ ：０．００５
〜０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％の一種又
は二種以上及び／又はＣｒ：０．０５〜０．５０％、Ｍ
ｏ：０．０５〜０．３０％の一種又は二種を含有する事
を特徴とする請求項５記載の冷間成形部の材質差の少な
い高溶接性冷間成形仕口部用角形鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23998596A JPH1060579A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 冷間成形部の材質差の少ない高溶接性冷間成形角形鋼管及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23998596A JPH1060579A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 冷間成形部の材質差の少ない高溶接性冷間成形角形鋼管及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1060579A true JPH1060579A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=17052769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23998596A Withdrawn JPH1060579A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 冷間成形部の材質差の少ない高溶接性冷間成形角形鋼管及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1060579A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103627972A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-03-12 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种ZG25MnSY3铸件材料及铸件制备方法 |
| CN103667957A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-03-26 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种ZG25MnSY6铸件材料及铸件制备方法 |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP23998596A patent/JPH1060579A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103627972A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-03-12 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种ZG25MnSY3铸件材料及铸件制备方法 |
| CN103667957A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-03-26 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种ZG25MnSY6铸件材料及铸件制备方法 |
| CN103667957B (zh) * | 2013-11-08 | 2015-09-02 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种ZG25MnSY6铸件材料及铸件制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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