JPH11323485A - 耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材およびその製造方法 - Google Patents
耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材およびその製造方法Info
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- JPH11323485A JPH11323485A JP12897298A JP12897298A JPH11323485A JP H11323485 A JPH11323485 A JP H11323485A JP 12897298 A JP12897298 A JP 12897298A JP 12897298 A JP12897298 A JP 12897298A JP H11323485 A JPH11323485 A JP H11323485A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】０．０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の塩分が飛
来する環境において高い耐候性と溶接性を有し、ガス切
断性の良好な溶接構造用鋼およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】重量％にて、P:0.03〜0.15%、Ni:0.3〜1.3
%、Cu:0.15〜0.4%、Mo:0.06〜0.2%を含有する耐候性に優
れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材、及びこの組成
の鋼を連続鋳造または分塊圧延後、９５０℃以下におけ
る累積圧下率２０％以上の熱間圧延を行い、かつ熱間圧
延を７５０℃以上９００℃以下の温度範囲で終了する耐
候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材の製造
方法。
来する環境において高い耐候性と溶接性を有し、ガス切
断性の良好な溶接構造用鋼およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】重量％にて、P:0.03〜0.15%、Ni:0.3〜1.3
%、Cu:0.15〜0.4%、Mo:0.06〜0.2%を含有する耐候性に優
れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材、及びこの組成
の鋼を連続鋳造または分塊圧延後、９５０℃以下におけ
る累積圧下率２０％以上の熱間圧延を行い、かつ熱間圧
延を７５０℃以上９００℃以下の温度範囲で終了する耐
候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材の製造
方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、海岸地域に建設さ
れる橋梁や鉄塔などの塩分が飛来する大気腐食環境の溶
接構造物材料に適した高耐食性かつ高溶接性で、ガス切
断性の良好な低合金鋼に関する。
れる橋梁や鉄塔などの塩分が飛来する大気腐食環境の溶
接構造物材料に適した高耐食性かつ高溶接性で、ガス切
断性の良好な低合金鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】橋梁などの鋼構造物は、その実用期間が
数十年に及ぶため、厳重な塗装を施すなどの防食処置を
とらねばならない。塗装は非常に効果の高い防食手段で
あるが、大気暴露環境においては劣化が著しいため、定
期的な補修を必要とする。しかし、特に近年は人件費の
高騰や塗装工の減少などにより、その補修が困難になる
という問題が生じている。この問題を回避するため、橋
梁などの鋼構造物には、耐候性鋼を無塗装で使用する例
が増えている。
数十年に及ぶため、厳重な塗装を施すなどの防食処置を
とらねばならない。塗装は非常に効果の高い防食手段で
あるが、大気暴露環境においては劣化が著しいため、定
期的な補修を必要とする。しかし、特に近年は人件費の
高騰や塗装工の減少などにより、その補修が困難になる
という問題が生じている。この問題を回避するため、橋
梁などの鋼構造物には、耐候性鋼を無塗装で使用する例
が増えている。
【０００３】耐候性鋼は、大気暴露環境において、銅、
りん、クロムなどの有効元素が富化した防食性の高い安
定錆が表面を覆うことにより、著しく腐食の進展が遅く
なるというものである。その著しい耐候性の高さのた
め、耐候性鋼を使用した橋梁は、しばしば無塗装のまま
数十年間の供用に耐えることが知られている。しかし、
海岸地域のように塩分が比較的に多い環境では、耐候性
鋼の錆は安定化しにくく、実用的な耐食性が得難いこと
が知られている。こうした環境で実用に耐える鋼材を製
造するため、ニッケル、リン、モリブデンなどの有効元
素を添加するなどの方法が示されている（例えば特開平
5-51668 号公報、 特開平8-134587号公報、特開平9-16564
7号公報参照）。
りん、クロムなどの有効元素が富化した防食性の高い安
定錆が表面を覆うことにより、著しく腐食の進展が遅く
なるというものである。その著しい耐候性の高さのた
め、耐候性鋼を使用した橋梁は、しばしば無塗装のまま
数十年間の供用に耐えることが知られている。しかし、
海岸地域のように塩分が比較的に多い環境では、耐候性
鋼の錆は安定化しにくく、実用的な耐食性が得難いこと
が知られている。こうした環境で実用に耐える鋼材を製
造するため、ニッケル、リン、モリブデンなどの有効元
素を添加するなどの方法が示されている（例えば特開平
5-51668 号公報、 特開平8-134587号公報、特開平9-16564
7号公報参照）。
【０００４】一方、橋梁などの大型溶接構造物を建設す
る場合、部材の切断にはガス切断が用いられる。その切
断面の仕上がりは、合金成分の添加量により決まるが、
とりわけモリブデンの添加量に強く依存する。切断面の
仕上がりが粗い場合には、グラインダーなどで再加工を
行う必要がある。上述した特開平5-51668 号公報、 特開
平8-134587号公報、 特開平9-165647号公報に示される鋼
種は、いずれも比較的多量のモリブデンの添加を必要と
するため、ガス切断性に劣り、再加工を必要とするた
め、工程の短縮、工事費の削減の点で問題があった。実
用的なガス切断性とするためにモリブデンの添加量を減
ずると、塩分が飛来する環境における耐食性が劣化す
る。
る場合、部材の切断にはガス切断が用いられる。その切
断面の仕上がりは、合金成分の添加量により決まるが、
とりわけモリブデンの添加量に強く依存する。切断面の
仕上がりが粗い場合には、グラインダーなどで再加工を
行う必要がある。上述した特開平5-51668 号公報、 特開
平8-134587号公報、 特開平9-165647号公報に示される鋼
種は、いずれも比較的多量のモリブデンの添加を必要と
するため、ガス切断性に劣り、再加工を必要とするた
め、工程の短縮、工事費の削減の点で問題があった。実
用的なガス切断性とするためにモリブデンの添加量を減
ずると、塩分が飛来する環境における耐食性が劣化す
る。
【０００５】以上のように、従来の技術によっては、飛
来塩分量が０．０５ｍｄｄ以上の地域において、実用的
な耐候性と溶接性を有し、ガス切断性の優れた溶接構造
用鋼を製造することはできなかった。
来塩分量が０．０５ｍｄｄ以上の地域において、実用的
な耐候性と溶接性を有し、ガス切断性の優れた溶接構造
用鋼を製造することはできなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
特に、０．０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の塩分が飛来
する環境において高い耐候性と溶接性を有し、ガス切断
性の良好な溶接構造用鋼およびその製造方法を提供する
ことにある。
情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
特に、０．０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の塩分が飛来
する環境において高い耐候性と溶接性を有し、ガス切断
性の良好な溶接構造用鋼およびその製造方法を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋼材の成分組成について鋭意検討した。Ｃ
ｒは、塩分の少ない環境においては、鋼の耐食性を向上
させる効果を有するため、従来製造されていた耐候性鋼
には、積極的に添加されてきた。しかし、本発明者らが
検討したところ、Ｃｒは塩分の多い環境においては、腐
食を局所化するため、むしろ局所的な孔あき腐食を助長
する作用があることが判明した。そこで、Ｃｒを実質的
に添加せず、もしく添加量を極力減ずるようにして、塩
分の多い環境における鋼の耐食性を向上させる鋼組成及
びその製造方法を研究した。その結果、Ｍｏを適当な量
のＮｉとともに添加することにより、塩分の多い環境に
おける鋼材の耐食性を著しく向上しうるとの知見を得
た。次に本発明者らは、Ｍｏ添加量がガス接断面の粗さ
に与える影響について検討した。図１は、０．０５Ｃ−
０．３Ｓｉ−０．８Ｍｎ−０．０６Ｐ−０．６Ｎｉ鋼を
ベースに、Ｍｏ添加量を０．３％まで変化させた鋼を１
２５０℃に加熱後、９００℃仕上げで２０ｍｍに圧延し
たものについて、プロパンガスを予熱ガスとして使用し
たガス切断の切断面粗さを測定した結果を示したもので
ある。図２は、０．０５Ｃ−０．３Ｓｉ−０．８Ｍｎ−
０．０６Ｐ−０．６Ｎｉ鋼をベースに、Ｍｏ添加量を
０．３％まで変化させた鋼を１２５０℃に加熱後、９０
０℃仕上げで２０ｍｍに圧延したものについて、 Ｍｏ
添加量に伴う複合サイクル腐食試験による最大孔あき深
さの変化を示したものである。図１及び図２から、Ｍｏ
の添加とともに耐食性は向上するが、Ｍｏ添加量が０．
２％を越えると切断面粗さが劣化することがわかる。図
３は、ガス切断性の良好な０．０５Ｃ−０．３Ｓｉ−
０．８Ｍｎ−０．０６Ｐ−０．１５Ｍｏ鋼をベースに、
Ｎｉ添加量を変化させた鋼について、同様な方法により
腐食深さを測定した結果である。Ｍｏ添加量を０．２％
以下に制限すると、Ｎｉ添加量を増やしても耐食性向上
の効果は飽和してしまう。
を達成すべく鋼材の成分組成について鋭意検討した。Ｃ
ｒは、塩分の少ない環境においては、鋼の耐食性を向上
させる効果を有するため、従来製造されていた耐候性鋼
には、積極的に添加されてきた。しかし、本発明者らが
検討したところ、Ｃｒは塩分の多い環境においては、腐
食を局所化するため、むしろ局所的な孔あき腐食を助長
する作用があることが判明した。そこで、Ｃｒを実質的
に添加せず、もしく添加量を極力減ずるようにして、塩
分の多い環境における鋼の耐食性を向上させる鋼組成及
びその製造方法を研究した。その結果、Ｍｏを適当な量
のＮｉとともに添加することにより、塩分の多い環境に
おける鋼材の耐食性を著しく向上しうるとの知見を得
た。次に本発明者らは、Ｍｏ添加量がガス接断面の粗さ
に与える影響について検討した。図１は、０．０５Ｃ−
０．３Ｓｉ−０．８Ｍｎ−０．０６Ｐ−０．６Ｎｉ鋼を
ベースに、Ｍｏ添加量を０．３％まで変化させた鋼を１
２５０℃に加熱後、９００℃仕上げで２０ｍｍに圧延し
たものについて、プロパンガスを予熱ガスとして使用し
たガス切断の切断面粗さを測定した結果を示したもので
ある。図２は、０．０５Ｃ−０．３Ｓｉ−０．８Ｍｎ−
０．０６Ｐ−０．６Ｎｉ鋼をベースに、Ｍｏ添加量を
０．３％まで変化させた鋼を１２５０℃に加熱後、９０
０℃仕上げで２０ｍｍに圧延したものについて、 Ｍｏ
添加量に伴う複合サイクル腐食試験による最大孔あき深
さの変化を示したものである。図１及び図２から、Ｍｏ
の添加とともに耐食性は向上するが、Ｍｏ添加量が０．
２％を越えると切断面粗さが劣化することがわかる。図
３は、ガス切断性の良好な０．０５Ｃ−０．３Ｓｉ−
０．８Ｍｎ−０．０６Ｐ−０．１５Ｍｏ鋼をベースに、
Ｎｉ添加量を変化させた鋼について、同様な方法により
腐食深さを測定した結果である。Ｍｏ添加量を０．２％
以下に制限すると、Ｎｉ添加量を増やしても耐食性向上
の効果は飽和してしまう。
【０００８】そこで本発明者らは、０．２％以下のＭｏ
添加量において、十分な耐食性を有する鋼材の成分組成
について鋭意検討した。その結果、Ｍｏの添加量が少な
い時には、Ｃｕを複合添加することによる耐食性の向上
が著しく、これにＮｉを必要な量添加することにより、
鋼に十分な耐食性を付与することが可能であることを発
見した。
添加量において、十分な耐食性を有する鋼材の成分組成
について鋭意検討した。その結果、Ｍｏの添加量が少な
い時には、Ｃｕを複合添加することによる耐食性の向上
が著しく、これにＮｉを必要な量添加することにより、
鋼に十分な耐食性を付与することが可能であることを発
見した。
【０００９】本発明は、このような知見によりなされた
もので、請求項1 の発明は、重量％にて、Ｐ：０．０３
〜０．１５％、Ｎｉ：０．３〜１．３％、Ｃｕ：０．１
５〜０．４％、Ｍｏ：０．０６〜０．２％を含有するこ
とを特徴とする耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接
構造用鋼材である。
もので、請求項1 の発明は、重量％にて、Ｐ：０．０３
〜０．１５％、Ｎｉ：０．３〜１．３％、Ｃｕ：０．１
５〜０．４％、Ｍｏ：０．０６〜０．２％を含有するこ
とを特徴とする耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接
構造用鋼材である。
【００１０】請求項２の発明は、重量％にて、Ｃ：０．
１５％以下、Ｓｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．２〜１．
５％、Ｐ：０．０３〜０．１５％、Ｓ：０．０２％以
下、Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｃｒ：０．１％以下、
Ｎｉ：０．３〜１．３％、Ｃｕ：０．１５〜０．４％、
Ｍｏ：０．０６〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび
不可避的不純物からなる耐候性に優れ、ガス切断性の良
好な溶接構造用鋼材である。
１５％以下、Ｓｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．２〜１．
５％、Ｐ：０．０３〜０．１５％、Ｓ：０．０２％以
下、Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｃｒ：０．１％以下、
Ｎｉ：０．３〜１．３％、Ｃｕ：０．１５〜０．４％、
Ｍｏ：０．０６〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび
不可避的不純物からなる耐候性に優れ、ガス切断性の良
好な溶接構造用鋼材である。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の鋼組成において、さらにＮｉとＣｕ、ＭｏがＣｕ＋
３Ｍｏ≧０．４％、Ｎｉ＋Ｃｕ＋３Ｍｏ≧０．９％なる
関係を満たす耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構
造用鋼材である。なお、本発明鋼の効果は、ミクロ組織
によらず成分規定を満足していれば得られるものであ
る。
載の鋼組成において、さらにＮｉとＣｕ、ＭｏがＣｕ＋
３Ｍｏ≧０．４％、Ｎｉ＋Ｃｕ＋３Ｍｏ≧０．９％なる
関係を満たす耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構
造用鋼材である。なお、本発明鋼の効果は、ミクロ組織
によらず成分規定を満足していれば得られるものであ
る。
【００１２】請求項４の発明は、本発明鋼の大きな需要
分野である建築、橋梁に用いられることの多い強度を確
保するための製造条件に係るもので、請求項１から３ま
でのいずれか１つに記載の組成の鋼を、連続鋳造または
分塊圧延後、９５０℃以下における累積圧下率２０％以
上の熱間圧延を行い、かつ熱間圧延を７５０℃以上９０
０℃以下の温度範囲で終了することを特徴とする耐候性
に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材の製造方法
である。
分野である建築、橋梁に用いられることの多い強度を確
保するための製造条件に係るもので、請求項１から３ま
でのいずれか１つに記載の組成の鋼を、連続鋳造または
分塊圧延後、９５０℃以下における累積圧下率２０％以
上の熱間圧延を行い、かつ熱間圧延を７５０℃以上９０
０℃以下の温度範囲で終了することを特徴とする耐候性
に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材の製造方法
である。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、添加元素の添加理由、限定
理由、および製造条件の限定理由を説明する。まず、こ
の発明で、成分組成の添加理由および上記の範囲に限定
した理由について説明する。 Ｃ：Ｃは所定の強度を確保するために添加するが、０．
１５％を越えると溶接性および靭性が劣化するので、上
限を０．１５％とする。 Ｓｉ：Ｓｉは製鋼時の脱酸剤および強度向上元素として
添加するが、過剰に添加すると靭性が著しく低下するの
で、０．７％以下とする。 Ｍｎ：Ｍｎは所定の強度を確保するために０．２％以上
添加する。しかし、過剰に添加するとベイナイト組織が
生じやすくなり、機械的特性、特に靭性が劣化するの
で、１．５％以下とする。 Ｐ：Ｐはこの発明において重要な元素であり、鋼の強度
を向上させる作用があるとともに、耐食性を向上させる
効果があるので、必要量添加する。０．０３％未満の添
加では耐食性の向上に効果がなく、０．１５％を越える
添加では溶接性が劣化するので、０．０３〜０．１５％
とする。 Ｓ：Ｓは耐食性に有害な元素であるので、０．０２％以
下とする。 Ａｌ：Ａｌは製鋼時の脱酸剤として０．０１％以上添加
するが、過剰に添加すると腐食の起点となる介在物が生
じやすくなるので、０．１％以下とする。 Ｃｒ：Ｃｒは塩分の多い環境においては、腐食を局所化
し、局所的な孔あき腐食をむしろ助長する効果がある。
このため、本発明鋼では不純物として扱い、その量は
０．１％以下とする。 Ｎｉ：Ｎｉはこの発明において重要な元素であり、０．
１５％を越えるＣｕ、０．０６〜０．２％のＭｏとの共
存により塩分の多い環境における耐食性を向上させる効
果がある。０．３％未満の添加では効果が不足するが、
１．３％を越える添加では効果が飽和し、経済性の点で
不利であるので、１．３％以下とする。 Ｃｕ：Ｃｕはこの発明において重要な元素であり、０．
３〜１．３％のＮｉ、０．０６〜０．２％のＭｏとの共
存により塩分の多い環境における耐食性を向上させる効
果がある。０．１５％未満ではその効果が不足し、０．
４％を越える添加では効果が飽和し、かつ経済性の点で
不利であるので、０．１５％以上、０．４％以下とす
る。 Ｍｏ：Ｍｏはこの発明において重要な元素であり、０．
１〜０．４％のＣｕ、０．３〜１．３％のＮｉとの共存
により塩分の多い環境における耐食性を向上させる効果
がある。０．０６％未満の添加では効果が不足し、０．
２％を越える添加では、耐食性の効果は飽和し、ガス切
断性が劣化するので、０．０６〜０．２％とする。 Ｃｕ％＋３Ｍｏ％≧０．４％：Ｃｕを適当な量のＭｏと
ともに添加することにより、著しく耐食性を改善する。
ＣｕおよびＭｏの耐食性に与える効果の詳細は、明らか
ではないが、次のように考えられる。Ｍｏは鋼から溶出
するとすみやかにＭｏＯ4 2-イオンとなり、錆に吸着す
る。ＭｏＯ4 2-イオンの吸着した錆は同じアニオンであ
るＣｌ- イオンを透過しにくくなるため、鋼材の腐食が
抑制される。Ｃｕは錆の結晶を微細化し、錆の比表面積
を増加せしめるため、ＭｏＯ4 2-イオンの吸着を促進
し、従ってＭｏが鋼の耐食性を向上する効果を助長する
ものである。Ｃｕは０．０６％以上のＭｏとともに添加
すると耐食性を向上する効果があるが、Ｃｕ＋３Ｍｏ＜
０．４％では効果が乏しいので、Ｃｕ％＋３Ｍｏ％≧
０．４％に限定する。 Ｎｉ％＋Ｃｕ％＋３Ｍｏ％≧０．９％：Ｃｕ、Ｍｏを適
当な量のＮｉとともに添加することにより、著しく耐食
性を改善する。ＣｕとＭｏの効果は上述の通りである
が、その一方、Ｃｕ、Ｍｏは錆を脆くする性質があり、
クラックなどの欠陥が生じやすくなる。Ｎｉは割れやす
い錆の性質を改善してクラックなどの欠陥を生じにくく
し、かつ錆層を稠密にする。これにより水や酸素などが
錆層を通して鋼材に到達する量を減じ、腐食を抑制する
ものである。これら２つの異なる性質による相乗効果が
発揮されるため、Ｃｕ、Ｍｏを適当な量のＮｉとともに
添加することにより、耐食性が著しく改善すると考えら
れる。Ｎｉ％＋Ｃｕ％＋３Ｍｏ％＜０．９％では効果が
十分でないので、Ｎｉ％＋Ｃｕ％＋３Ｍｏ％≧０．９％
に限定する。
理由、および製造条件の限定理由を説明する。まず、こ
の発明で、成分組成の添加理由および上記の範囲に限定
した理由について説明する。 Ｃ：Ｃは所定の強度を確保するために添加するが、０．
１５％を越えると溶接性および靭性が劣化するので、上
限を０．１５％とする。 Ｓｉ：Ｓｉは製鋼時の脱酸剤および強度向上元素として
添加するが、過剰に添加すると靭性が著しく低下するの
で、０．７％以下とする。 Ｍｎ：Ｍｎは所定の強度を確保するために０．２％以上
添加する。しかし、過剰に添加するとベイナイト組織が
生じやすくなり、機械的特性、特に靭性が劣化するの
で、１．５％以下とする。 Ｐ：Ｐはこの発明において重要な元素であり、鋼の強度
を向上させる作用があるとともに、耐食性を向上させる
効果があるので、必要量添加する。０．０３％未満の添
加では耐食性の向上に効果がなく、０．１５％を越える
添加では溶接性が劣化するので、０．０３〜０．１５％
とする。 Ｓ：Ｓは耐食性に有害な元素であるので、０．０２％以
下とする。 Ａｌ：Ａｌは製鋼時の脱酸剤として０．０１％以上添加
するが、過剰に添加すると腐食の起点となる介在物が生
じやすくなるので、０．１％以下とする。 Ｃｒ：Ｃｒは塩分の多い環境においては、腐食を局所化
し、局所的な孔あき腐食をむしろ助長する効果がある。
このため、本発明鋼では不純物として扱い、その量は
０．１％以下とする。 Ｎｉ：Ｎｉはこの発明において重要な元素であり、０．
１５％を越えるＣｕ、０．０６〜０．２％のＭｏとの共
存により塩分の多い環境における耐食性を向上させる効
果がある。０．３％未満の添加では効果が不足するが、
１．３％を越える添加では効果が飽和し、経済性の点で
不利であるので、１．３％以下とする。 Ｃｕ：Ｃｕはこの発明において重要な元素であり、０．
３〜１．３％のＮｉ、０．０６〜０．２％のＭｏとの共
存により塩分の多い環境における耐食性を向上させる効
果がある。０．１５％未満ではその効果が不足し、０．
４％を越える添加では効果が飽和し、かつ経済性の点で
不利であるので、０．１５％以上、０．４％以下とす
る。 Ｍｏ：Ｍｏはこの発明において重要な元素であり、０．
１〜０．４％のＣｕ、０．３〜１．３％のＮｉとの共存
により塩分の多い環境における耐食性を向上させる効果
がある。０．０６％未満の添加では効果が不足し、０．
２％を越える添加では、耐食性の効果は飽和し、ガス切
断性が劣化するので、０．０６〜０．２％とする。 Ｃｕ％＋３Ｍｏ％≧０．４％：Ｃｕを適当な量のＭｏと
ともに添加することにより、著しく耐食性を改善する。
ＣｕおよびＭｏの耐食性に与える効果の詳細は、明らか
ではないが、次のように考えられる。Ｍｏは鋼から溶出
するとすみやかにＭｏＯ4 2-イオンとなり、錆に吸着す
る。ＭｏＯ4 2-イオンの吸着した錆は同じアニオンであ
るＣｌ- イオンを透過しにくくなるため、鋼材の腐食が
抑制される。Ｃｕは錆の結晶を微細化し、錆の比表面積
を増加せしめるため、ＭｏＯ4 2-イオンの吸着を促進
し、従ってＭｏが鋼の耐食性を向上する効果を助長する
ものである。Ｃｕは０．０６％以上のＭｏとともに添加
すると耐食性を向上する効果があるが、Ｃｕ＋３Ｍｏ＜
０．４％では効果が乏しいので、Ｃｕ％＋３Ｍｏ％≧
０．４％に限定する。 Ｎｉ％＋Ｃｕ％＋３Ｍｏ％≧０．９％：Ｃｕ、Ｍｏを適
当な量のＮｉとともに添加することにより、著しく耐食
性を改善する。ＣｕとＭｏの効果は上述の通りである
が、その一方、Ｃｕ、Ｍｏは錆を脆くする性質があり、
クラックなどの欠陥が生じやすくなる。Ｎｉは割れやす
い錆の性質を改善してクラックなどの欠陥を生じにくく
し、かつ錆層を稠密にする。これにより水や酸素などが
錆層を通して鋼材に到達する量を減じ、腐食を抑制する
ものである。これら２つの異なる性質による相乗効果が
発揮されるため、Ｃｕ、Ｍｏを適当な量のＮｉとともに
添加することにより、耐食性が著しく改善すると考えら
れる。Ｎｉ％＋Ｃｕ％＋３Ｍｏ％＜０．９％では効果が
十分でないので、Ｎｉ％＋Ｃｕ％＋３Ｍｏ％≧０．９％
に限定する。
【００１４】次に、上記特性を有する鋼の製造方法を説
明する。本発明鋼は、転炉または電気炉で溶製し、つい
で連続鋳造または造塊→分塊法によってスラブとしたの
ち、熱間圧延により鋼板または形鋼とする方法により製
造することができる。圧延後、必要とされる強度レベル
に応じて冷却（空冷、加速冷却、水冷など）を適宜選択
する。
明する。本発明鋼は、転炉または電気炉で溶製し、つい
で連続鋳造または造塊→分塊法によってスラブとしたの
ち、熱間圧延により鋼板または形鋼とする方法により製
造することができる。圧延後、必要とされる強度レベル
に応じて冷却（空冷、加速冷却、水冷など）を適宜選択
する。
【００１５】建築、橋梁用として要望されることの多い
強度レベルで本発明鋼を用いる場合、熱間圧延は、９５
０℃以下における累積圧下率２０％以上の圧延を行い、
熱間圧延の終了温度を７５０〜９００℃と比較的低温に
抑制する。このことにより、パーライト組織の析出を促
進し、かつ組織を微細化する。これにより、組織を好ま
しいフェライト−パーライトの微細組織とし、良好な靭
性を実現するものである。
強度レベルで本発明鋼を用いる場合、熱間圧延は、９５
０℃以下における累積圧下率２０％以上の圧延を行い、
熱間圧延の終了温度を７５０〜９００℃と比較的低温に
抑制する。このことにより、パーライト組織の析出を促
進し、かつ組織を微細化する。これにより、組織を好ま
しいフェライト−パーライトの微細組織とし、良好な靭
性を実現するものである。
【００１６】
【実施例】表１〜表３に示す成分組成の鋼塊を溶製し、
１２００℃に加熱して熱間圧延を開始し、９５０℃以下
で３０％の累積圧下率にて８５０℃で圧延を終了し、厚
さ２５ｍｍの鋼板とした。圧延終了後は、室温まで空冷
した。得られた鋼板は、プロパンガスを予熱ガスとして
使用してガス切断を実施し、その切断面粗さを測定し
た。また図４に示す複合サイクル腐食試験（海岸地域で
の腐食状況を促進する試験とされている）を実施し、最
大孔あき深さを測定した。その結果を表１〜表３に併記
する。比較鋼101,102,105 〜116,118,120,122,124,127
は、 最大孔あき深さが0.3mm 以上であり、 耐食性が劣
る。 比較鋼117,119,121,123,125,126 は、最大孔あき深
さが比較的に小さく、 耐食性が優れるが、ガス切断性が
劣る。 一方、 発明鋼1 〜28は、 最大孔あき深さが０．３
ｍｍ未満であり、かつガス切断性も優れている。
１２００℃に加熱して熱間圧延を開始し、９５０℃以下
で３０％の累積圧下率にて８５０℃で圧延を終了し、厚
さ２５ｍｍの鋼板とした。圧延終了後は、室温まで空冷
した。得られた鋼板は、プロパンガスを予熱ガスとして
使用してガス切断を実施し、その切断面粗さを測定し
た。また図４に示す複合サイクル腐食試験（海岸地域で
の腐食状況を促進する試験とされている）を実施し、最
大孔あき深さを測定した。その結果を表１〜表３に併記
する。比較鋼101,102,105 〜116,118,120,122,124,127
は、 最大孔あき深さが0.3mm 以上であり、 耐食性が劣
る。 比較鋼117,119,121,123,125,126 は、最大孔あき深
さが比較的に小さく、 耐食性が優れるが、ガス切断性が
劣る。 一方、 発明鋼1 〜28は、 最大孔あき深さが０．３
ｍｍ未満であり、かつガス切断性も優れている。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】以上の結果から明らかなように、この発
明によれば、０．０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の塩分
が飛来する環境において優れた耐候性を有し、かつガス
切断性の良好な溶接構造用鋼材が、経済的に製造するこ
とができる。
明によれば、０．０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の塩分
が飛来する環境において優れた耐候性を有し、かつガス
切断性の良好な溶接構造用鋼材が、経済的に製造するこ
とができる。
【図１】０．０５Ｃ−０．３Ｓｉ−０．８Ｍｎ−０．０
６Ｐ−０．６Ｎｉ鋼をベースとして、Ｍｏ添加量に伴う
ガス切断性の変化を示す図。
６Ｐ−０．６Ｎｉ鋼をベースとして、Ｍｏ添加量に伴う
ガス切断性の変化を示す図。
【図２】０．０５Ｃ−０．３Ｓｉ−０．８Ｍｎ−０．０
６Ｐ−０．６Ｎｉ鋼をベースとして、Ｍｏ添加量に伴う
複合サイクル腐食試験による最大孔あき深さの変化を示
す図。
６Ｐ−０．６Ｎｉ鋼をベースとして、Ｍｏ添加量に伴う
複合サイクル腐食試験による最大孔あき深さの変化を示
す図。
【図３】０．０５Ｃ−０．３Ｓｉ−０．８Ｍｎ−０．０
６Ｐ−０．１５Ｍｏ鋼をベースとして、Ｎｉ添加量に伴
う複合サイクル腐食試験による最大孔あき深さの変化を
示す図。
６Ｐ−０．１５Ｍｏ鋼をベースとして、Ｎｉ添加量に伴
う複合サイクル腐食試験による最大孔あき深さの変化を
示す図。
【図４】複合サイクル腐食試験の試験条件を示す説明
図。
図。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％にて、Ｐ：０．０３〜０．１５
％、Ｎｉ：０．３〜１．３％、Ｃｕ：０．１５〜０．４
％、Ｍｏ：０．０６〜０．２％を含有することを特徴と
する耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼
材。 - 【請求項２】 重量％にて、Ｃ：０．１５％以下、Ｓ
ｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｐ：０．
０３〜０．１５％、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．０
１〜０．１％、 Ｃｒ：０．１％以下、Ｎｉ：０．３〜
１．３％、Ｃｕ：０．１５〜０．４％、Ｍｏ：０．０６
〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなる耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用
鋼材。 - 【請求項３】 ＮｉとＣｕとＭｏとが Ｃｕ＋３Ｍｏ≧０．４％ Ｎｉ＋Ｃｕ＋３Ｍｏ≧０．９％ なる関係を満たす請求項１または２に記載の耐候性に優
れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の組成を
有する鋼を、連続鋳造または分塊圧延後、９５０℃以下
における累積圧下率２０％以上の熱間圧延を行い、かつ
熱間圧延を７５０℃以上９００℃以下の温度範囲で終了
することを特徴とする耐候性に優れ、ガス切断性の良好
な溶接構造用鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12897298A JPH11323485A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12897298A JPH11323485A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11323485A true JPH11323485A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=14997968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12897298A Pending JPH11323485A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 耐候性に優れ、ガス切断性の良好な溶接構造用鋼材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11323485A (ja) |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP12897298A patent/JPH11323485A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050511 |
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| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A521 | Written amendment |
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|
| A02 | Decision of refusal |
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