JPS601931B2 - 高張力線の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はしラクセーショソ特性と衝撃破壊時の吸収エ
ネルギーのすぐれた高張力の鋼棒もしくは鋼線の製造方
法に関する。

従来例えばＪＩＳ Ｇ３１０９のＳＢＰＤ１３０／１４
５やＳＢＰＲＩＩＯ／１３畝奴の高張力線は熱間圧延材
を化学的、機械的あるいは電気的方法で脱スケール処理
しその後潤滑被膜処理を施して冷間伸線し、必要に応じ
て異形加工を行ない、その後ブルーィング処理を施して
製造するかあるし、は冷間伸線と必要に応じて異形加工
を加えたものを競入焼戻して製造している。

これらの鋼材はＰＳコンクリートに内在させる圧縮力が
減少しなことが必要であり、ＪＩＳでも室温で５％以下
（冷間伸線材）あるいは１．５％以下（暁入焼戻材）の
レラクセーション値にするよう０に定められている。

しかしながら、近年、コンクリートのオートクレープ養
生によるＰＳコンクリートの製造が多くなるにつれて、
オートクレーフ養生時のレラクセーション損失が重要に
なり、２００ｑｏ前後への加熱・冷却の履歴におけるレ
ラクタセーション量が非常に大きいことが問題になって
いる。ＰＳコンクリートにおけるこうした鋼棒のレラク
セーションを減少させることは斯界の強く願望するとこ
ろである。一方、ＰＳコンクリート構造物たとえばＰＣ
／ゞィｏル等は衝撃的な荷重負荷に弱く、地震時のパイ
ルの強度の低いことや搬送時の衝撃で折損する事故が発
生して問題となっている。

本発明は上記の問題点の解決をはかるべく、鋼材のレラ
クセーション特性の大幅な向上と鋼棒の衝撃引張破壊に
おける破断までの吸収エネルギーの向上とを実現するこ
とを目的として、新しい鋼極鋼線の製造法をもたらした
ものである。

本発明の要旨とするところは ‘１｝ 炭素を０．５％以下含有する鋼線をＡｃ３点以
上の温度に加熱し臨界冷却速度以上の冷却速度で急冷し
て暁入組織とした鋼線を１００午○以上７００ｑｏ以下
の温度城に加熱しその温度域で歪量３〜９０％の塑性加
工を加えるかもし〈は矯正加工を加えることを特徴とす
る高張力線の製造方法。

（２ー 炭素を０．５％以下含有する鋼をＡｃ３点以上
の温度に加熱し、臨界冷却速度以上の冷却速度で急冷し
て焼入組織とした鋼線を、少なくとも室温で伸線する工
程と、次いで１００午○〜７００ｑｏの温度域で歪量３
〜９０％の塑性加工を加えるかもしくは矯正加工を加え
る工程とを経ることにより高張力線を製造する方法。

である。

本発明の特徴は暁入組織の鋼線を１００℃以上７００℃
以下、好ましくは３００ｏｏ以上５００００以下の温度
城で歪量３〜５０％の加工をするかあるいは矯正加工す
る点にある。

マルテンサィトを温間で塑性加工すると下記の如く極め
て有効であることが我々の研究の結果明らかになった。
即ち、マルテンサィトを温間で加工すると転位の増殖が
著しく生じると同時に固溶Ｃでそれらが動的に時効を受
けて固着され、レラクセーションが著しく低減する。と
同時に、温間加工によって不要な可動転位は上昇運動を
して消滅し、そのことによって全転位密度の不要な増大
としラクセーション特性を劣化させる可動転位の増加と
を抑制し、マルテンサィトの延靭性としラクセーション
特性とを共に顕著に向３上させることが判明した。この
ためには加工の温度は１００ｏｏ以上、好ましくは３０
０ｑｏ以上であることが必要であるが、温度が５００ｑ
○をこえるとマトリックスが回復再結晶をおこしはじめ
て効果が低下し、７００００になると強度が著しく低下
してしま４つ。本発明の３つ目の特徴は、競入組織の鋼
線を室温で伸線した後１００ｏｏ〜７００ｏｏの温度城
で歪量３〜９０％の塑性加工を加えるかもし〈は矯正加
工を加えることで、この室温での伸線は、ＰＣ鋼棒とし
て使用する場合に所定の径に仕上げ、ねじ転造、ヘッデ
ィング加工等を容易にするための伸線である。

異形ＰＣ鋼綾を製造する場合には、室温で伸線した後に
凹状の溝を入れる異形加工を施せばよい。

なお、この室温での伸線は、伸線を容易にするために加
熱して温間で伸線してもよく、特許請求の範囲第１項に
記載した発明の１００ｑｏ〜７００℃の温度域での３〜
９０％の歪量の加工を２段階に分けて第１段階として１
００午０〜７００ｑ０間で伸線を行ない次いで第２段階
の加工を加え合計で３〜９０％の歪量となれば同じ効果
が得られる。

Ｃ量を０．５％以下としたのは、Ｃ量が０．５％をこえ
るとマルテンサィトの温間での加工が困難になるからで
ある。

なお、鋼線を溶接して使用する場合には溶接条件に応じ
て線の延鞠性が劣化し、衝撃引張破壊エネルギーが低下
するので、事情に応じてＣ量を更に減少させることが望
ましい。７００つ○以下での加工を歪量３〜９０％とし
たのは、３％未満では加工の効果がなくしラクセーショ
ン低下が実現しないためであり、好ましくは３〜５０％
で５０％をこえる加工を加えると鋼棒や鋼線の衝撃引張
における破壊エネルギーが低下する傾向にある。

９０％以下としたのは加工硬化のためこれ以上の加工は
困難であるためである。

次に、実施例によって本発明の効果を説明する。

実施例はＳＢＰＤ１３０／１４５の異形ＰＣ鋼棒の製造
を例として説明する。第１表に示す組成の鋼を用い、７
．５側少に圧延した線材を酸洗潤滑処理後７．仇蚊◇に
冷間伸線して鋼線を試作した。

この鋼線を９５０℃に加熱したのち齢入して焼入組織の
鋼線とし、つづいて高周波による譲導加熱で第２表に示
すような各種の温度に加熱して加工を加えた。加工は２
〜４組のローラーダイスをタンデムに組んで伸線加工を
施し、あるいは矯正機によって矯正加工を施した。加工
条件を第２表に示す。引張試験はＪＩＳＺ２２４１に準
拠し、試験片はＪＩＳＺ２２０１の２号および９号を用
いた。

変溢しラクセーション試験は２０ｑｏから１８０℃まで
４時間で昇温し、１８０ｑｏで３時間保持したのち１６
時間で２０ｏｏまで冷却するコンクリートの養生ヒート
パターンをシミュレートしたヒートパターンで実施した
。初期応力は１０４ｋ９ｆ／嫌、レラクセーションは上
記のパターンの２錨時間後での応力を初期応力から差し
引いた応力減少量を、もとの初期応力で割った比率で表
わした。衝撃引張試験はクローズドループ電気サーボ油
圧試験機を用いて、試験片鋼線の両端を冷間転造でネジ
加工した試験片によって行なった。

チャック間距離は４０仇吻。

１００ｋ９ｆ／地の応力をかけて約１晩砂停止後引張速
度３仇吻／ｓｅｃで高速引張を行ない、応力歪曲線を得
た。

破壊エネルギーはこの応力・歪曲線から破壊までの全エ
ネルギーを求め、試験片の変形部分（チャック間の４０
物助長さ）の体積で割った単位体積あたりのエネルギー
で評価した。試験結果を第３表に示す。

記号１〜４は温間加工温度が１００ｑｏ〜７５０℃にか
わった場合の結果で７５０ｑｏまで温度が上ると強度が
大幅に低下して実用性を失う。

記号５〜８は溢間加工の歪量が２．５％〜５５％にかわ
った場合の結果を示している。

加工度が２．５ようにＣ量０．４％の鋼ではしラクセー
ション破壊エネルギーともにすぐれた線が得られる。記
号１４のように低Ｃ鋼になるとＪＩＳＧ３５３８のＳＷ
ＣＲ−Ａ〜Ｃ、ＳＷＣＤ‐Ａ〜Ｃの規格を満す線が得ら
れ、かつレラクセーション特性と延性および破壊エネル
ギーの極めてすぐれた線が得られる。

記号１５のように温間伸線加工と温間矯正加工の複合加
工で特性はすぐれたものになる。％の場合はしラクセー
ション率が従来法と同じ２５％内外の高い値にとどまっ
ているが、歪量が５％になるとしラクセーション率は急
激に低下して半分以下に改善される。

歪量の高い方がレラクセーション率はすぐれるが、５０
％をこえてもそれ以上はあまり向上していない。むしろ
破壊エネルギーが半分に低下してしまう。適正条件であ
れば機械的性質をほとんどかえることなく破壊エネルギ
ーも従来法と同等以上でレラクセーション特性がきわだ
つてすぐれた線を得ることができる。記号９のようにＣ
量が０．５％をこえた鋼では折損して加工できなくなり
実用性がない。

記号１０の第１表第２表 増 溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭素を０．５％以下含有する鋼線をＡｃ＿３点以上
   の温度に加熱し臨界冷却速度以上の冷却速度で急冷して
   焼入組織とした鋼線を１００℃以上７００℃以下の温度
   域に加熱しその温度域で歪量３〜９０％の塑性加工を加
   えるかもしくは矯正加工を加えることを特徴とする高張
   力線の製造方法。 ２ 炭素を０．５％以下含有する鋼をＡｃ＿３点以上の
   温度に加熱し、臨界冷却速度以上の冷却速度で急冷して
   焼入組織とした鋼線を、少なくとも室温で伸線する工程
   と、次いで１００℃〜７００℃の温度域で歪量３〜９０
   ％の塑性加工を加えるかもしくは矯正加工を加える工程
   とを経ることにより高張力線を製造する方法。