JPS61124524A - Manufacture of bar steel for steel reinforced concrete - Google Patents

Manufacture of bar steel for steel reinforced concrete

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JPS61124524A
JPS61124524A JP24612484A JP24612484A JPS61124524A JP S61124524 A JPS61124524 A JP S61124524A JP 24612484 A JP24612484 A JP 24612484A JP 24612484 A JP24612484 A JP 24612484A JP S61124524 A JPS61124524 A JP S61124524A
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JP
Japan
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steel
yield point
elongation
less
rolling
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Application number
JP24612484A
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Japanese (ja)
Inventor
Fukukazu Nakazato
中里 福和
Takahiko Adachi
足立 隆彦
Michitaka Fujita
藤田 通孝
Eisuke Kawamura
河村 英輔
Susumu Seikiba
清木場 進
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enlarge yield point elongation and improve workability, by rolling and heat treating slab contg. prescribed ratios of C, Mn, Mo, Nb, Al, etc., under prescribed conditions. CONSTITUTION:Steel consisting of, by weight 0.1-0.5% C, <=0.5% Si, 1.8-5% Mn, if necessary, further >=1 kind among 0.05-0.8% Mo, 0.01-0.1% Nb, 0.01-0.1% Al, 0.05-0.3% Cu, 0.05-1.2% Ni, etc., is melted. Slab of the steel is heated to stable austenitic temp. range, then rolled at said temp. range by >=80% draft. Then,the plate is cooled in air, and tempered at 450-700 deg.C. The bar steel has >=4% yield point elongation, small load stress against various plastic deformation received during working and superior workability.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は常温において降伏点伸びの大きな棒鋼、特に鉄
筋コンクリート用棒鋼の製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing a steel bar having a large elongation at yield point at room temperature, particularly a steel bar for reinforced concrete.

(従来の技術) 近年、高強度の鉄筋コンクリート用棒鋼の通用範囲がま
すます増大しつつあるが、鉄筋コンクリート用棒鋼に対
する要求特性として降伏点伸びが注目をあびつつある。
(Prior Art) In recent years, the scope of application of high-strength steel bars for reinforced concrete has been increasing more and more, and yield point elongation has been attracting attention as a required property for steel bars for reinforced concrete.

ここに、降伏点伸びとは実物鉄筋の引張試験によって得
られる、添付図面に示すような応力−歪曲線の平坦域(
図中、点Aおよび点8間の領域)に対応する伸びの値を
いう。
Here, the yield point elongation is the plateau area (
In the figure, it refers to the elongation value corresponding to the area between point A and point 8).

現在実用化されている鉄筋コンクリート用棒鋼はJIS
 G3112にその化学成分および機械的性質が規定さ
れており、広い用途にこれらが使われている。しかしな
がら、このJIS規格の鉄筋コンクリート用棒鋼は通常
の熱間圧延(1100〜1250℃加熱後、900〜1
000℃程度の仕上圧延を行う)で製造されており、圧
延ままで使用される。JIS規格にもとず(鉄筋コンク
リート用棒鋼において、降伏点伸びは高々1%程度であ
り、熱間圧延後に熱処理を行ってもその値を高めること
は不可能であった。
The steel bars for reinforced concrete currently in practical use are JIS
Its chemical composition and mechanical properties are specified in G3112, and these are used in a wide range of applications. However, this steel bar for reinforced concrete according to the JIS standard is subjected to normal hot rolling (after heating at 1100 to 1250°C,
It is manufactured by finishing rolling at approximately 000°C) and is used as-rolled. Based on the JIS standard (for steel bars for reinforced concrete, the elongation at yield point is about 1% at most, and it was impossible to increase this value even if heat treatment was performed after hot rolling.

(発明が解決すべき問題点) ところで、一般に鉄筋コンクリート用棒鋼は施工前に種
々の塑性変形が与えられる。その代表的なものは曲げ加
工であり、局部的には1%を超える変形が与えられるこ
とも多い。したがって、前述のような降伏点伸びの小さ
い、JIS規格の鉄筋コンクリート用棒鋼では、曲げ加
工中に著しい加工硬化を生じて、曲げ加工に必要な荷重
が大きくなり施工性を著しく損なっているのが実情であ
った。特に、5D40.5D50の高強度鉄筋が多量に
使用されはじめている現在の状況では、曲げ加工に代表
されるような塑性加工性の優れた新しい鉄筋の開発が焦
眉の急であった。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, steel bars for reinforced concrete are generally subjected to various types of plastic deformation before construction. A typical example of this is bending, where local deformation of more than 1% is often applied. Therefore, the fact is that steel bars for reinforced concrete according to the JIS standard, which have a small elongation at yield point as mentioned above, undergo significant work hardening during bending, which increases the load required for bending and significantly impairs workability. Met. In particular, in the current situation where high-strength reinforcing bars of 5D40.5D50 are beginning to be used in large quantities, there is an urgent need to develop new reinforcing bars with excellent plastic workability, as typified by bending.

(問題を解決するための手段) 本発明者らは上述のような観点から、今後ますます要望
が強くなるとみられる降伏点伸びの大きな鉄筋コンクリ
ート用棒鋼の研究、開発を行い、以下に述べるような知
見を得、鋼の化学成分、圧延条件および熱処理方法の組
合せにより、降伏点伸びを飛糧的に増加せしめることが
可能となることを見出して本発明を完成したのである。
(Means for solving the problem) From the above-mentioned viewpoint, the present inventors conducted research and development on steel bars for reinforced concrete with a large elongation at yield point, which is expected to be in increasing demand in the future, and developed the steel bars as described below. After gaining knowledge and discovering that the elongation at yield point can be dramatically increased by combining the chemical composition of steel, rolling conditions, and heat treatment method, the present invention was completed.

短見蔓1 a)降伏点伸びを増加させるためには、鋼のミクロ組織
を従来のJIS鉄筋の如き(フェライト+パーライト)
混合組織から(フェライト+ベイナイト)組織に変える
ことが必要条件である。
Tanamitsuri 1 a) In order to increase the elongation at yield point, the microstructure of the steel should be changed like that of conventional JIS reinforcing bars (ferrite + pearlite).
A necessary condition is to change from a mixed structure to a (ferrite + bainite) structure.

b)上記a)を実現するためには鋼の化学成分と熱間圧
延条件、特にオーステナイト域における圧下率とを組合
せて調整することが不可欠である。
b) In order to achieve the above a), it is essential to combine and adjust the chemical composition of the steel and the hot rolling conditions, especially the rolling reduction in the austenite region.

C)上記b)によって得られた(フェライト+ベイナイ
ト)混合組織を所定の温度域で焼戻すことにより、降伏
点伸びを著しく増加させることができる。
C) By tempering the mixed structure (ferrite + bainite) obtained in b) above in a predetermined temperature range, the elongation at yield point can be significantly increased.

d)鋼の焼入性と熱間圧延条件との組合せを特定のもの
に制限しながら熱間圧延を実施することにより熱間圧延
ままでフェライトとベイナイトの混合組織を得ることが
可能である。しかし、熱間圧延ままではベイナイト相の
中に多数の可動転位が存在し降伏強さが著しく小さいう
えに降伏点の伸びを示さない。この点、本発明者らは、
熱間圧延によって得られたフェライトとベイナイトに対
し450〜700℃の温度域での焼戻を施すことにより
、ベイナイト中の可動転位がCによって固着され、降伏
強さが増加し、さらに、フェライト相と可動転位の固着
されたベイナイト相が共存することにより実物鉄筋の引
張試験時に両相の界面から局部的に塑性変形が開始し、
その局部変形が鉄筋の長手方向に引張試験の進行ととも
に伝播してゆくのであり、このような局部的な変形が降
伏点伸びを与えることを見い出した。
d) By performing hot rolling while restricting the combination of steel hardenability and hot rolling conditions to specific ones, it is possible to obtain a mixed structure of ferrite and bainite as hot rolled. However, as hot-rolled, a large number of mobile dislocations exist in the bainite phase, and the yield strength is extremely low, and the yield point does not show any elongation. In this regard, the inventors
By subjecting the ferrite and bainite obtained by hot rolling to tempering at a temperature range of 450 to 700°C, mobile dislocations in the bainite are fixed by C, yield strength increases, and the ferrite phase is Due to the coexistence of the bainite phase with fixed mobile dislocations, plastic deformation starts locally from the interface of both phases during a tensile test of a real reinforcing bar.
It was discovered that the local deformation propagates in the longitudinal direction of the reinforcing steel as the tensile test progresses, and that such local deformation gives the yield point elongation.

すなわち、この降伏点伸びの領域において、鉄筋コンク
リート用棒鋼は曲げなどの強い加工を行っても、加工硬
化することなく局部的な塑性変形が鉄筋の長手方向に伝
播していくようにすることにより曲げ加工が容易になり
、したがって施工性の向上は著しくなる。
In other words, in this range of yield point elongation, steel bars for reinforced concrete do not work harden even when subjected to strong processing such as bending, and by allowing local plastic deformation to propagate in the longitudinal direction of the reinforcing bars. Processing becomes easier, and workability is therefore significantly improved.

本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、よっ
てその趣旨とするところは、 重量%で、 C:o、io〜0.50%、 Si : 0.50%以
下、Mn : 1.80%超、5.00%以下、を含有
するとともに、必要により、更にMo : 0.05〜
0.80%、 Nb : 0.010−0.100%、
Al : 0.010〜0.100%、Cu : 0.
05〜0.30%、Ni : 0.05〜1.20%、
 Cr : 0.05〜1.20%、Ti : 0.0
1〜0.05%、およびB  : 0.0005〜0.
0030%、のうち1種または2種以上を含有し、 残部Feおよび不可避的不純物 から成る成分組成の鋼片を安定オーステナイト温度域に
加熱した後、オーステナイト温度域で80%以上の圧下
率を与えて圧延を完了し、次いで常温まで大気放冷した
後、450〜700℃の温度域で焼戻をすることを特徴
とする、降伏点伸びの大なる鉄筋コンクリート用棒鋼の
製造方法である。
The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows: In weight%, C: o, io ~ 0.50%, Si: 0.50% or less, Mn: 1.80. % to 5.00% or less, and if necessary, further Mo: 0.05 to
0.80%, Nb: 0.010-0.100%,
Al: 0.010-0.100%, Cu: 0.
05-0.30%, Ni: 0.05-1.20%,
Cr: 0.05-1.20%, Ti: 0.0
1-0.05%, and B: 0.0005-0.
A steel slab containing one or more of 0.0030% and the balance consisting of Fe and unavoidable impurities is heated to a stable austenite temperature range, and then subjected to a rolling reduction of 80% or more in the austenite temperature range. This is a method for producing a steel bar for reinforced concrete with a large elongation at yield point, which is characterized by completing rolling, then allowing it to cool to room temperature in the atmosphere, and then tempering in a temperature range of 450 to 700°C.

ただし、Siに代えて脱酸剤としてAlを添加する場合
、脱酸剤としては0.02%以下添加するが、合金成分
として添加するAlとの合計量は0.010%〜0.1
00%であり、一般には0.100%以下である。
However, when adding Al as a deoxidizing agent instead of Si, the deoxidizing agent is added in an amount of 0.02% or less, but the total amount with Al added as an alloy component is 0.010% to 0.1%.
00%, and generally 0.100% or less.

すなわち、本発明はその別の態様によれば、C: 0.
10−0.50%、 Al : 0.02%以下、Mn
 : 1.80%超、5.00%以下、を含有するとと
もに、必要により、更にMo : 0.05〜0.80
%、 Nb : 0.010〜0.100%、Al:合
計で0.100.%以下、Cu : 0.05〜0.3
0%、Ni : 0.05〜1.20%、 Cr : 
0.05〜1.20%、Ti : 0.01〜0.05
%、およびB : 0.0005〜0.0030%、の
うち1種または2種以上を含有し、 残部Feおよび不可避的不純物 から成る成分組成の鋼片を安定オーステナイト温度域に
加熱した後、オーステナイト温度域で80%以上の圧下
率を与えて圧延を完了し、次いで常温まで大気放冷した
後、450〜700 ’Cの温度域で焼戻をすることを
特徴とする、降伏点伸びの大なる鉄筋コンクリート用棒
鋼の製造方法である。
That is, according to another aspect of the present invention, C: 0.
10-0.50%, Al: 0.02% or less, Mn
: more than 1.80% and 5.00% or less, and if necessary, further contains Mo: 0.05 to 0.80
%, Nb: 0.010-0.100%, Al: 0.100% in total. % or less, Cu: 0.05-0.3
0%, Ni: 0.05-1.20%, Cr:
0.05-1.20%, Ti: 0.01-0.05
%, and B: 0.0005 to 0.0030%, after heating a steel slab with a composition consisting of Fe and inevitable impurities to a stable austenite temperature range, austenite is formed. High yield point elongation characterized by completing rolling with a reduction rate of 80% or more in a temperature range, then cooling in the atmosphere to room temperature, and then tempering in a temperature range of 450 to 700'C. This is a method for producing steel bars for reinforced concrete.

(作用) 次いで、本発明にかかる鉄筋コンクリート用棒鋼の製造
方法において、鋼の成分組成割合および熱間圧延、熱処
理条件を上記の如くに数値限定した理由を説明する。
(Function) Next, in the method for manufacturing a steel bar for reinforced concrete according to the present invention, the reason why the component composition ratio of the steel and the hot rolling and heat treatment conditions are numerically limited as described above will be explained.

■夏戊分区虞: C(炭素) Cは棒鋼に所定の強度を付与するために含有させるもの
であるが、その含有量が0.10%未満では所望の強度
が得られない。また、Cは鋼の焼入性を著しく増大させ
る効果を有し、本発明において、熱間圧延後の大気放冷
によって(フェライト+ベイナイト)組織を得るために
は0.10%以上の添加が必要である。一方、0.50
%を超えて含有させると、鉄筋コンクリート用棒鋼とし
て各種環境にさらされたときの耐食性が著しく劣化する
ことから、本発明にあってC含有量は0.50%を上限
とした。
■Xiabosubunkuyu: C (Carbon) C is contained in order to impart a predetermined strength to the steel bar, but if its content is less than 0.10%, the desired strength cannot be obtained. Furthermore, C has the effect of significantly increasing the hardenability of steel, and in the present invention, in order to obtain a (ferrite + bainite) structure by air cooling after hot rolling, addition of 0.10% or more is required. is necessary. On the other hand, 0.50
If the C content exceeds 0.5%, the corrosion resistance of the steel bar for reinforced concrete when exposed to various environments will deteriorate significantly. Therefore, in the present invention, the upper limit of the C content is set to 0.50%.

Si (ケイ素) Si成分は鋼の脱酸に有効な元素であり、通常、脱酸剤
としては0.15%以上、一般には、0.15〜0゜3
5%程度の添加がなされるものである。しかしながら、
脱酸をAlで行う場合にはSi添加は必ずしも必要でな
く、一方、0.5%を超えて含有させると熱間加工性に
悪影響がでてくるようになる。このようなことから、本
発明にあってはSi含有量を0゜5%以下と定めた。
Si (Silicon) The Si component is an element effective in deoxidizing steel, and is usually used as a deoxidizing agent in an amount of 0.15% or more, generally 0.15 to 0°3.
The amount of addition is approximately 5%. however,
When deoxidizing with Al, it is not necessarily necessary to add Si; on the other hand, if it is added in excess of 0.5%, hot workability will be adversely affected. For this reason, in the present invention, the Si content is set at 0.5% or less.

Mn (マンガン) Mn成分は、鋼の脱硫に必要な元素であり、且つ鋼の素
地に固溶して鋼材強度を向上させるとともに鋼材に所定
の焼入れ性を付与する作用をも有している。そして、本
発明の要件であるフェライトとへイナイトとの混合組織
を生ぜしめて鋼に所定の降伏点伸びを付与するには、1
.80%超のMn含有量とする必要があり、一方、5.
00%を超えて含有させるとMn偏析が著しくなって靭
性および溶接性が劣化するようになることから、Mn含
有量を1.80%超、5,00%以下と定めた。
Mn (Manganese) The Mn component is an element necessary for desulfurization of steel, and also has the effect of improving the strength of the steel material by forming a solid solution in the base material of the steel and imparting a predetermined hardenability to the steel material. In order to produce a mixed structure of ferrite and heinite and give the steel a predetermined yield point elongation, which is a requirement of the present invention, 1
.. It is necessary to have a Mn content of more than 80%, while 5.
If the Mn content exceeds 0.00%, Mn segregation becomes significant and toughness and weldability deteriorate, so the Mn content was set to be more than 1.80% and 5.00% or less.

Mo (モリブデン) Mo成分は、鋼の靭性を…なうことなく強度を付与する
のに極めて有効な元素であり、所望により加える任意成
分である。また、本発明の方法の場合には、鋼の焼入れ
性を調整して、圧延のままでフェライトとベイナイトの
混合組織を得るために有効な元素でもあり、前出のC,
Mnに加えて必要に応じて添加することができる。Mo
含有量が0.05%未満では上記の効果が十分に発揮さ
れず、一方、0.80%を超えて含有させても上記効果
が飽和してしまうことから、Mo含有量を0.05〜0
.80%と定めた。
Mo (Molybdenum) The Mo component is an extremely effective element for imparting strength without impairing the toughness of steel, and is an optional component that can be added as desired. In addition, in the case of the method of the present invention, it is also an effective element for adjusting the hardenability of steel and obtaining a mixed structure of ferrite and bainite as rolled, and the above-mentioned C,
It can be added in addition to Mn if necessary. Mo
If the Mo content is less than 0.05%, the above effects will not be fully exhibited, and on the other hand, if the content exceeds 0.80%, the above effects will be saturated. 0
.. It was set at 80%.

Nb (ニオブ) Wbは一般に鋼のミクロ組織を微細化するのに用いられ
る元素であるが、オーステナイト域での加熱時に一部固
熔して、鋼の焼入れ性を増加させる効果も有する。した
がって本発明のフェライトとベイナイトの混合組織を得
るために有効な元素である。このようにNbは組織の微
細化および焼入れ性の向上を通して強度の改善を図るこ
とのできる元素であり、必要に応じて添加することがで
きる。
Nb (niobium) Wb is an element generally used to refine the microstructure of steel, but it also has the effect of increasing the hardenability of steel by partially solidifying it during heating in the austenite region. Therefore, it is an effective element for obtaining the mixed structure of ferrite and bainite of the present invention. In this way, Nb is an element that can improve strength through refinement of the structure and improvement of hardenability, and can be added as necessary.

しかし、添加する場合でも、Nb含有量がo、oto%
未満では上記の効果が十分に発揮されず、一方、0.1
00%を超えて含有させると過剰なNb炭窒化物が形成
され、熱間加工性が阻害されるので0.100%を上限
とした。
However, even when added, the Nb content is o, oto%
If it is less than 0.1, the above effect will not be fully exhibited;
If the Nb content exceeds 0.00%, excessive Nb carbonitride will be formed and hot workability will be inhibited, so the upper limit was set at 0.100%.

Al (アルミニウム) Alは、本発明の場合、脱酸剤としてSiに代えて通常
0,02%以下程度添加してもよいが、一部固溶Alと
しでオーステナイト中に存在する場合には鋼の焼入れ性
を増加せしめる効果も有する。したがって本発明の場合
、アルミニウムも単なる脱酸剤としてばかりではなく強
度を改善するために必要に応じて添加することができる
任意添加成分である。
Al (Aluminum) In the case of the present invention, Al may be added as a deoxidizing agent in place of Si in an amount of about 0.02% or less, but if it exists in austenite as a partially solid solution Al, it can be added to the steel. It also has the effect of increasing the hardenability of. Therefore, in the case of the present invention, aluminum is also an optional additive component that can be added not only as a mere deoxidizing agent but also to improve strength as necessary.

なお、強度改善の効果を十分に発揮させるためには0.
010%以上の添加が必要である。一方、0゜100%
を超えて含有させると鋼の熱間加工性が劣化することか
ら、Al含有量を00010〜0.100%と定めた。
In addition, in order to fully exhibit the effect of improving strength, the temperature should be 0.
It is necessary to add 0.010% or more. On the other hand, 0°100%
Since the hot workability of steel deteriorates if the Al content exceeds 0.00010% to 0.100%.

ただし、脱酸剤としてStに代えて添加する場合、Al
は合計量を0.010〜0.100%、一般には0.1
00%以下とする。
However, when added as a deoxidizer instead of St, Al
is the total amount from 0.010 to 0.100%, generally 0.1
00% or less.

Cu (銅) Cu成分は、鋼の靭性にほとんど悪影響を及ぼすことな
(強度を上昇させる作用を有している。特に、Cuは本
発明の如く熱間圧延後に焼戻を行う場合には、その焼戻
時に析出して強度を上昇させることができる。本発明の
場合、Cuは任意添加成分である。このCuの析出は、
フェライト中あるいはベイナイト中いずれにおいても生
じるので、本発明のフェライトとベイナイトの混合組織
においてもCu添加は有効である。しかし、その含有量
が0゜05%未満では前記作用に所望の効果が得られず
、他方0.30%を超えて含有させると鋼の熱間加工性
を害するようになることから、Cu含有量を0.05〜
0.30%と定めた。
Cu (Copper) The Cu component has almost no adverse effect on the toughness of the steel (it has the effect of increasing the strength. In particular, when tempering is performed after hot rolling as in the present invention, Cu is It can be precipitated during tempering to increase the strength.In the case of the present invention, Cu is an optionally added component.This precipitation of Cu
Since Cu occurs in either ferrite or bainite, addition of Cu is also effective in the mixed structure of ferrite and bainite of the present invention. However, if the content is less than 0.05%, the desired effect cannot be obtained, while if the content exceeds 0.30%, it will impair the hot workability of steel. amount from 0.05
It was set at 0.30%.

Ni にッケル) Ni成分は、特に鋼の低温靭性改善に有効な元素である
ので、低温靭性のより一層の向上を必要とする場合に、
その効果が顕著となる0、05%以上添加含有せしめら
れるものである。またNiは鋼の焼入れ性向上にも効果
を発揮し、強度改善にも有効であるのでとくに大径の鉄
筋コンクリート用pJ鋼において、フェライトとへイナ
イトとの混合組織を得るのに有効である。しかし、1.
20%を超えて含有させると鋼材コストが上昇する上に
、製造上、白点などの水素に起因する欠陥を発生する率
が増加するようになることから、Ni含有量を0.05
〜1゜20%と定めた。
Since the Ni component is an element that is particularly effective in improving the low-temperature toughness of steel, it is used when further improvement in low-temperature toughness is required.
It can be added in an amount of 0.05% or more to make the effect noticeable. Ni is also effective in improving the hardenability of steel, and is also effective in improving strength, so it is particularly effective in obtaining a mixed structure of ferrite and heinite in large-diameter pJ steel for reinforced concrete. However, 1.
If the Ni content exceeds 20%, the cost of the steel material will increase, and the rate of occurrence of hydrogen-induced defects such as white spots will increase during manufacturing.
~1°20%.

Cr (クロム) Cr成分には鋼の強度を上昇させる作用があるので、よ
り高い強度を必要とする場合に含有せしめられるもので
あるが、その含有量が0.05%未満では前記作用に所
望の効果を得ることができず、一方、1.20%を超え
て含有させると熱間加工性の劣化を招くことから、Cr
含有量を0.05〜1.20%と定めた。
Cr (Chromium) Since the Cr component has the effect of increasing the strength of steel, it is included when higher strength is required, but if the content is less than 0.05%, the desired effect may not be achieved. On the other hand, if Cr content exceeds 1.20%, hot workability deteriorates.
The content was determined to be 0.05 to 1.20%.

Ti (チタン) Tiは鋼をオーステナイ1−城に加熱したとき、一部オ
ーステナイト中に固溶して、鋼の焼入性を増加させ、こ
れにより強度を改善する効果を有する。
Ti (Titanium) When steel is heated to an austenite state, Ti partially forms a solid solution in austenite and has the effect of increasing the hardenability of the steel and thereby improving its strength.

したがって、熱間圧延ままでフェライトとベイナイトの
混合組織を得るのに活用でき、必要に応じて添加するこ
とができる。またTiは本発明の如く熱間圧延後に焼戻
を行う場合、Ti炭窒化物を形成して鋼の強度を上げる
という効果も有する。本発明の場合、Tiも所望添加元
素である。上記の91果を発揮させるためには0.01
%以上の添加が必要である。一方、0.05%を超えて
添加すると鋼の熱間加工性が劣化するので、Tiを添加
する場合、Ti含有量としては0.01〜0.05%と
定めた。
Therefore, it can be used to obtain a mixed structure of ferrite and bainite as hot-rolled, and can be added as necessary. Further, when tempering is performed after hot rolling as in the present invention, Ti also has the effect of forming Ti carbonitrides and increasing the strength of the steel. In the case of the present invention, Ti is also a desired additive element. In order to demonstrate the above 91 results, 0.01
It is necessary to add more than %. On the other hand, if Ti is added in an amount exceeding 0.05%, the hot workability of the steel deteriorates, so when Ti is added, the Ti content is set at 0.01 to 0.05%.

B (ポロン) B成分には、微量添加で鋼の焼入性を向上させる作用が
あるので、鋼材強度のより一層の上昇を図る必要がある
場合に任意成分の1つとして添加含有せしめるが、その
含有量が0.0005%未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方、0.0030%を超えて含有させる
と熱間加工性の劣化を来すことから、B含有量をo、o
oos〜0.0030%と定めた。
B (Poron) Component B has the effect of improving the hardenability of steel when added in small amounts, so it is added as an optional component when it is necessary to further increase the strength of steel materials. If the B content is less than 0.0005%, the desired effect cannot be obtained, while if the B content exceeds 0.0030%, hot workability will deteriorate. ,o
It was set as oos~0.0030%.

なお、本発明にあっては上述の所望添加成分である門0
、Nb、、Al、、Cu、、Ni、、Cr、 Tiおよ
びBはいずれも究極的に材料の強度改善に寄与するもの
であって、それらは今日要望されている高強度棒鋼を得
るために少なくとも1種が添加される。
In addition, in the present invention, the above-mentioned desired additive component 0
, Nb, , Al, , Cu, , Ni, , Cr, Ti, and B all ultimately contribute to improving the strength of the material, and they are necessary to obtain the high-strength steel bars that are required today. At least one kind is added.

圧延工愁処理条A生: 圧延前の加熱条件については通常の安定オーステナイト
域加熱温度、例えば1100〜1250’cであり、特
に限定するものではない。降伏点伸び以外に要求される
性能の程度から1100℃未満あるいは1250℃を超
える温度域に鋼片を加熱しても、安定オーステナイト域
での加熱である限り、本発明の効果を損なうことはない
Rolling treatment treatment raw A raw: The heating conditions before rolling are a normal stable austenite region heating temperature, for example, 1100 to 1250'c, and are not particularly limited. Even if the steel billet is heated to a temperature range below 1100°C or above 1250°C due to the required performance other than elongation at yield point, the effect of the present invention will not be impaired as long as the heating is in the stable austenite range. .

オーステナイト域における全圧下率については80%以
上とする必要がある。圧下率が80%未満の場合、圧延
完了後室温まで放冷したときに得られるフェライト粒お
よびベイナイト粒が粗大となって、焼戻後においても十
分な降伏点伸びの値が得られないためである。
The total rolling reduction in the austenite region needs to be 80% or more. If the rolling reduction is less than 80%, the ferrite grains and bainite grains obtained when allowed to cool to room temperature after rolling become coarse, making it impossible to obtain a sufficient elongation at yield point even after tempering. be.

次に、焼戻条件について本発明にあっては焼戻を450
〜700℃の温度域において実施するが、これは本発明
の目的とする降伏点伸びの大なる鉄筋を得るための必須
条件である。すなわち、焼戻温度が450℃未満では、
鋼中のCによるベイナイト相中の可動転位の固着が不完
全であり、鉄筋の引張試験において局部的塑性変形が生
ぜず降伏点伸びが得られない。一方、焼戻温度が700
℃を超えると、ベイナイト相が回復、再結晶を起こし、
可動転位が消滅することによって、実質的にフェライト
単層の組織となるので降伏点伸びは著しく低下してしま
う。したがって、焼戻温度域としては450〜700℃
とした。
Next, regarding the tempering conditions, in the present invention, tempering is performed at 450°C.
This is carried out in a temperature range of ~700°C, which is an essential condition for obtaining a reinforcing bar with a large elongation at yield point, which is the objective of the present invention. That is, when the tempering temperature is less than 450°C,
The fixation of mobile dislocations in the bainite phase by C in the steel is incomplete, and no local plastic deformation occurs in the tensile test of reinforcing bars, making it impossible to obtain yield point elongation. On the other hand, the tempering temperature is 700
When the temperature exceeds ℃, the bainite phase recovers and recrystallizes,
As the mobile dislocations disappear, the structure becomes substantially a single layer of ferrite, resulting in a significant decrease in elongation at yield point. Therefore, the tempering temperature range is 450 to 700℃.
And so.

次いで、本発明によってi4られる効果を具体的実施例
をもって説明する。
Next, the effects achieved by the present invention will be explained using specific examples.

11皿上 まず通常の溶解法によって第1表に示される成分組成の
鋼を溶製し、これにより1601角のビレットを製造し
た。これのビレットを1200°Cに加熱し16パスの
圧延によりD32鉄筋コンクリート用棒鋼とした。この
熱間圧延による圧下率は97%であった。圧延ままのD
32鉄筋棒鋼のミクロ組織を光学顕微鏡にて調査した。
First, steel having the composition shown in Table 1 was melted using a conventional melting method, and thereby a billet of 1601 squares was manufactured. This billet was heated to 1200°C and rolled for 16 passes to obtain a D32 steel bar for reinforced concrete. The reduction ratio due to this hot rolling was 97%. As-rolled D
The microstructure of the No. 32 reinforced steel bar was investigated using an optical microscope.

さらに圧延ままの鉄筋棒鋼を600°C11hr焼戻処
理後常温まで放冷した。
Further, the as-rolled reinforcing steel bar was tempered at 600°C for 11 hours and then allowed to cool to room temperature.

こうして得られた鉄筋の実物引張試験を実施して降伏強
さ、引張強さ、全伸びおよび降伏点伸びを求めた。全伸
びは標点間距離160mmによるものである。また降伏
点伸びはスパン1601の伸び計を実物鉄筋にセットし
、荷重−変位曲線を記録して、そのチャートから求めた
The reinforcing bars thus obtained were subjected to actual tensile tests to determine yield strength, tensile strength, total elongation, and elongation at yield point. The total elongation is due to a gage distance of 160 mm. Further, the elongation at yield point was determined by setting an extensometer with a span of 1601 on an actual reinforcing bar, recording a load-displacement curve, and using the chart.

得られた結果を第1表に付記した。鋼1〜26は本発明
の要件を満足する化学成分を有するものであり、本発明
による圧延条件および焼戻処理との組合せにより降伏点
伸び4%以上の値が得られている。一方、、 鋼27〜
31は比較鋼であり、圧延、熱処理条件は本発明例のも
のと同じであるが、本発明の要件から外れた化学組成を
有しているものである。これらの鋼については降伏点伸
びが1%以下であり、鋼1〜26に比較して降伏点伸び
の値が著しく低下している。つまり本発明による圧延お
よび焼戻条件を施しても、化学成分が本発明の要件を満
たさない場合には、所定の性能が得られないことがわか
る。
The results obtained are listed in Table 1. Steels 1 to 26 have chemical compositions that satisfy the requirements of the present invention, and in combination with the rolling conditions and tempering treatment according to the present invention, yield point elongation values of 4% or more are obtained. On the other hand, steel 27~
Comparative steel No. 31 has the same rolling and heat treatment conditions as the inventive example, but has a chemical composition that deviates from the requirements of the present invention. The yield point elongation of these steels is 1% or less, and the yield point elongation value is significantly lower than that of Steels 1 to 26. In other words, it can be seen that even if the rolling and tempering conditions according to the present invention are applied, if the chemical components do not meet the requirements of the present invention, the desired performance cannot be obtained.

ユJfiJ圧1 第1表のmlを用いて、熱間圧延時の圧下率および焼戻
条件の影響について調査した。鋼片サイズとしては16
0o++m角、90fflI11角、6311I11角
および59R111角の4種類を準備した。それぞれの
鋼片を1200°Cに加熱後、D32鉄筋コンクリート
用棒鋼に圧延した。圧下率は鋼片サイズ160mm角、
90++uw角、63mn+角および59IIl111
角に対応してそれぞれ97%、90%、80%および7
7%である。次いで圧延ままの鉄筋を430℃、450
℃、600℃、700℃、720℃の各温度でlhr焼
戻した後実施例1と同様の要領で実物鉄筋の引張試験を
実施した。結果を第2表にまとめて示す。
Using the ml shown in Table 1, the effects of the rolling reduction during hot rolling and the tempering conditions were investigated. The steel billet size is 16
Four types were prepared: 0o++m square, 90fflI11 square, 6311I11 square, and 59R111 square. After heating each steel piece to 1200°C, it was rolled into a D32 reinforced concrete bar. The rolling reduction rate is steel billet size 160mm square,
90++uw angle, 63mn+angle and 59IIl111
97%, 90%, 80% and 7 corresponding to the corners respectively
It is 7%. The as-rolled reinforcing bars were then heated to 430°C and 450°C.
℃, 600℃, 700℃, and 720℃ after lhr tempering, the actual reinforcing bars were subjected to a tensile test in the same manner as in Example 1. The results are summarized in Table 2.

第2表の結果からも分かるように、圧延ままではいずれ
の圧下率においても降伏点伸びはゼロである。圧下率が
80.90.97%の3つのレベルにおいては焼戻温度
の上昇にともない降伏点伸びは増加するが、430℃焼
戻では降伏点伸びは1%以下であり本発明の目的とする
大きな降伏点伸びは得られていない。焼戻温度が450
〜700℃の範囲内で降伏点伸びが顕著に増加し4%以
上の値を示すようになる。しかし、焼戻温度が700℃
を超えると降伏点伸びは再び1%以下となる。一方、圧
下率が80%未満の場合焼戻温度の如何に拘らず降伏点
伸びはいずれも1%未満であり一2本発明の目的とする
性能が得られない。
As can be seen from the results in Table 2, the yield point elongation is zero at any rolling reduction ratio when as rolled. At three levels of rolling reduction of 80.90.97%, the elongation at yield point increases as the tempering temperature increases, but at 430°C tempering, the elongation at yield point is less than 1%, which is the object of the present invention. A large elongation at yield point was not obtained. Tempering temperature is 450
Within the range of ~700°C, the elongation at yield point increases significantly and reaches a value of 4% or more. However, the tempering temperature is 700℃
If it exceeds 1%, the yield point elongation becomes 1% or less again. On the other hand, if the rolling reduction is less than 80%, the yield point elongation is less than 1% regardless of the tempering temperature, and the performance aimed at by the present invention cannot be obtained.

第2表 傾にてγプく) 実】I津1 鋼1の160mm角鋼片を用いて鋼片加熱温度を125
0.1200.1100.1000.900 ’Cの5
水準を選び、D32鉄筋コンクリート用棒鋼に熱間圧延
した。圧延後600′C11hrの焼戻処理・を行い実
施例1と同じ要領で引張試験を行った。結果を第3表に
まとめて示す。
γ pg in Table 2) Actual] Itsu 1 Using a 160 mm square piece of steel 1, heat the piece at a temperature of 125.
0.1200.1100.1000.900 '5 of C
The standard was selected and hot rolled into a D32 reinforced concrete bar. After rolling, it was subjected to a tempering treatment of 600'C for 11 hours, and a tensile test was conducted in the same manner as in Example 1. The results are summarized in Table 3.

第3表からも明らかな如く加熱温度は安定オーステナイ
ト温度域である1250〜900℃のいずれにおいても
4%以上の降伏点伸びが得られており、鋼片加熱温度に
ついては本発明では特に限定する必要がないことが明ら
かである。
As is clear from Table 3, a yield point elongation of 4% or more was obtained at any heating temperature in the stable austenite temperature range of 1250 to 900°C, and the billet heating temperature is not particularly limited in the present invention. It is clear that there is no need.

第3表 (注) F:フェライト、 B:ペイナイト(効果) 以上述べてきたように、本発明に規定される化学成分を
有し、本発明による圧延および熱処理条件のもとづいて
得られた鉄筋コンクリ−1・用捧鋼は4%以上の降伏点
伸びを有しており、鉄筋コンクIJ −ト用欅鋼が施工
時に受ける各種塑性変形にたいして負荷荷重が少なく施
工性のきわめて優れた製品である。
Table 3 (Note) F: Ferrite, B: Paynite (Effect) As described above, reinforced concrete having the chemical composition specified in the present invention and obtained under the rolling and heat treatment conditions according to the present invention. -1. The steel for use has a yield point elongation of 4% or more, and is a product with extremely excellent workability, with a small load compared to the various plastic deformations that Keyaki steel for reinforced concrete IJ-G undergoes during construction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

添付図面は降伏点伸びを説明するための応力−歪曲線を
示すグラフである。
The accompanying drawing is a graph showing a stress-strain curve for explaining elongation at yield point.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)重量%で、 C:0.10〜0.50%、Si:0.50%以下、M
n:1.80%超、5.00%以下、 を含有するとともに、必要により、更に Mo:0.05〜0.80%、Nb:0.010〜0.
100%、Al:0.010〜0.100%、Cu:0
.05〜0.30%、Ni:0.05〜1.20%、C
r:0.05〜1.20%、Ti:0.01〜0.05
%、および B:0.0005〜0.0030%、 のうち1種または2種以上を含有し、 残部Feおよび不可避的不純物 から成る成分組成の鋼片を安定オーステナイト温度域に
加熱した後、オーステナイト温度域で80%以上の圧下
率を与えて圧延を完了し、次いで常温まで大気放冷した
後、450〜700℃の温度域で焼戻をすることを特徴
とする、降伏点伸びの大なる鉄筋コンクリート用棒鋼の
製造方法。
(1) In weight%, C: 0.10 to 0.50%, Si: 0.50% or less, M
n: more than 1.80% and 5.00% or less, and if necessary, further contains Mo: 0.05-0.80%, Nb: 0.010-0.
100%, Al: 0.010-0.100%, Cu: 0
.. 05-0.30%, Ni: 0.05-1.20%, C
r: 0.05-1.20%, Ti: 0.01-0.05
%, and B: 0.0005 to 0.0030%, after heating a steel slab with a composition consisting of Fe and inevitable impurities to a stable austenite temperature range, austenite is formed. Rolling is completed by applying a rolling reduction of 80% or more in a temperature range, then allowed to cool to room temperature in the atmosphere, and then tempered in a temperature range of 450 to 700°C, which has a large yield point elongation. Method for producing steel bars for reinforced concrete.
(2)重量%で、 C:0.10〜0.50%、Al:0.02%以下、M
n:1.80%超、5.00%以下、 を含有するとともに、必要により、更に Mo:0.05〜0.80%、Nb:0.010〜0.
100%、Al:合計で0.100%以下、Cu:0.
05〜0.30%、Ni:0.05〜1.20%、Cr
:0.05〜1.20%、Ti:0.01〜0.05%
、および B:0.0005〜0.0030%、 のうち1種または2種以上を含有し、 残部Feおよび不可避的不純物 から成る成分組成の鋼片を安定オーステナイト温度域に
加熱した後、オーステナイト温度域で80%以上の圧下
率を与えて圧延を完了し、次いで常温まで大気放冷した
後、450〜700℃の温度域で焼戻をすることを特徴
とする、降伏点伸びの大なる鉄筋コンクリート用棒鋼の
製造方法。
(2) In weight%, C: 0.10 to 0.50%, Al: 0.02% or less, M
n: more than 1.80% and 5.00% or less, and if necessary, further contains Mo: 0.05-0.80%, Nb: 0.010-0.
100%, Al: 0.100% or less in total, Cu: 0.
05-0.30%, Ni: 0.05-1.20%, Cr
:0.05~1.20%, Ti:0.01~0.05%
, and B: 0.0005 to 0.0030%, after heating a steel piece with a composition consisting of Fe and unavoidable impurities to a stable austenite temperature range, the austenite temperature Reinforced concrete with a high elongation at yield point, characterized by completing rolling with a reduction rate of 80% or more at a temperature range of 80% or more, then cooling to room temperature in the atmosphere, and then tempering at a temperature range of 450 to 700°C. Method for producing steel bars for industrial use.
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