JPS6364494B2

JPS6364494B2 -

Info

Publication number: JPS6364494B2
Application number: JP18620981A
Authority: JP
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1981-11-19
Publication date: 1988-12-12
Also published as: JPS5887222A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高強度、特に上降伏点50Kg／mm²以上の
高強度を有し、しかも降伏棚比の大きい鉄筋用鋼
の製造法に関する。土木建築用素材として鉄筋の高強度化志向は、
建造物の大型化、安全性の強化の中でより強く求
められるようになつて来ており、これに対処すべ
く、化学成分面ではＶ添加等が行なわれ、また製
造面では近時いわゆるテンプコア法等が提案され
ている。ところで鉄筋の高強度化に伴ない、鉄筋構造物
の設計面で、降伏棚比の大きな材料が求められて
来ている。ここで降伏棚比とは第１図に示す応力
―ひずみ曲線において下降伏点にまでの歪量ε_yと
降伏後上記曲線において再び応力が増加する点ま
での塑性歪ε_pとの比、すなわちε_p／ε_yをいう。従
来鉄筋構造物用補強材としてはSD41クラスまで
のものが使用されており、このような材料は、上
記降伏棚比が８程度以上あり、構造計算上一定の
靭性が確保されていた。近時設計法の改変により新耐震設計法の施行に
より終局設計法の概念が取り入れられ、鉄筋の高
張力化が図られつつある。このような鉄筋の高張
力化においても材料の靭性確保は重要な問題であ
るが、特に降伏棚比を従来材料のように８以上と
する材料の開発が望まれていた。本発明は、鉄筋の高強度化に伴なう上述の要求
を満たして降伏伸びの大きな高強度鉄筋用鋼を提
供することを目的としてなされたものである。すなわち本発明は、C0.2〜0.4％、Si0.5％以下、
Mn0.6〜２％、Al0.1％以下、Nb0.01〜0.1％、及
び必要に応じてV0.03〜0.2％を含む鋼片を1200℃
以上の温度に加熱した後、900〜1200℃の温度で
減面率60％以上の粗圧延を行ない、その後875℃
以下の温度で減面率60％以上の中間、仕上圧延を
行なうことを特徴とする降伏伸びの大きな高強度
鉄筋用鋼の製造法、である。本発明の製造法において素材となる鋼の化学成
分は、上述のように、C0.2〜0.4％、Si0.5％以下、
Mn0.6〜２％、Al0.1％以下、Nb0.01〜0.1％、と
する必要があり、また更にV0.03〜0.2％を含有せ
しめることもできる。Ｃは強度付与元素として必要な元素であり、高
強度材とするためには0.2％以上含有せしめる必
要があるが、一方0.4％を越えて含有せしめると、
降伏伸びが少なり、高強度鉄筋として建造物設計
上要求される値を得られなくなる。 Siは主に脱酸用元素として0.5％以下含有され
る。 Mnは固溶強化元素であると共にオーステナイ
ト域拡大元素であり、後述の圧延冷却過程におけ
るフエライト―パーライト変態温度を低下せしめ
る。その結果フエライト―パーライト組織が微細
化し、強度と靭性のバランスが良くなる。このた
め0.6％以上含有せしめる必要があるが、一方２
％を越えて含有せしめると、圧延冷却過程におい
てベイナイト組織を生成することがある。 Alは脱酸用として及び結晶粒微細化のため0.1
％以下含有せしめる。 Nbは後述の加熱・圧延条件下において、まず
加熱時に固溶し、熱間圧延時にオーステナイト再
結晶を遅延させ、熱間圧延時のオーステナイト結
晶粒の微細化、したがつてその後の変態によるフ
エライト・パーライト結晶の微細化に有効であ
り、共に析出強化作用もある元素である。この
Nbは特に後述の加熱・圧延条件と合わせて降伏
伸びの向上に有効である。このためにはNb0.01
％以上の含有が必要であり、一方0.1％を越えて
含有せしめてもそれ以上の微細化効果が期待でき
ない。Ｖは必要に応じて添加され、析出強化元素とし
て少量で効果の大きい元素であり、0.03％以要で
あるが、一方0.2％を越えて含有せしめると析出
強化による強度上昇が大きくなり、その結果降伏
点伸びが少なくなり、高強度鉄筋として構造物設
計上要求される値が得られなくなる。上述の化学成分を有する鋼片（ビレツト等）を
素材としての本発明における製造条件を次に述べ
る。本発明においては、所定の化学成分の鋼片（ビ
レツト等）をまず加熱炉にて1200℃以上に加熱す
る。この加熱はNbを鋼中に固溶させ、その後の
熱間圧延におけるオーステナイト結晶粒の再結晶
を抑制せしめるのに重要な工程である。加熱温度
1200℃未満の場合にはNbの固溶が十分に行なわ
れず、上述の効果が不十分となる。加熱炉から抽出された鋼片は、ついで熱間圧延
に付される。熱間圧延は、粗圧延、中間圧延、仕
上圧延の順で行なわれるが、粗圧延及び中間、仕
上圧延における温度、圧下条件の調整が必要であ
る。本発明においては、粗圧延段階では900〜
1200℃の温度で減面率60％以上での熱間圧延を行
なう。この粗圧延段階はオーステナイトの再結晶域で
の圧下と再結晶を繰り返す段階であり、圧下によ
る歪の導入により動的再結晶を図り、その際Nb
を含有していることによつて、オーステナイト再
結晶粒の微細化を図る。オーステナイト再結晶の
微細化を図るためには、温度と減面率を調整する
必要があり、温度900℃未満及び減面率60％未満
では再結晶によるオーステナイト再結晶粒の微細
化ははたせない。また1200℃を越える圧延では
Nbの効果が発揮されない。粗圧延の後、中間．仕上圧延を行なう。本発明
のような鉄筋用鋼にあつては中間、仕上圧延の減
面率が大きく、そのためにオーステナイト再結晶
粒も細かくなり、変態後のフエライトパーライト
組織もある程度微細化するが、通常の中間．圧延
条件で得られるような、その程度の微細化組織で
は降伏棚比ε_p／ε_yの大きな鉄筋用鋼は得られな
い。そこで本発明では中間．仕上圧延温度を875
℃以下に抑え、オーステナイト未再結晶域圧延を
十分に行ない、このことによつて変態後のフエラ
イトパーライト組織を微細にする。本発明では前記化学成分と上述の圧延条件との
組合せにより、微細フエライトパーライトを生成
せしめ、高強度鉄筋用鋼として必要とされる大な
る降伏伸びを確保するのである。尚、この鋼は延
靭性にすぐれているので、自動車、建設機械等に
構造用棒鋼として適用することも期待される。次に本発明の実施例を比較例と共に示す。第１表に示す化学成分を有する鋼について、第
２表に示す製造条件で鉄筋用鋼を製造した。この
鉄筋用鋼の機械的性質を第３表に示す。

【表】

【表】第３表に示す実施例、比較例の機械的性質の中
で、下降伏点と降伏伸び（ε_p／ε_y）との関係を第
２図に示す。第３表、第２図から知られるように、本発明に
よる鉄筋用鋼は比較材に比べていずれも降伏伸び
が８を越え、高強度鉄筋用鋼に関する設計基準を
満たしている。また、本発明による鉄筋用鋼は、
いずれも引張強さ70Kg／mm²以上、下降伏点50Kg／
mm²以上であつて高強度であり、また伸び、絞りの
延靭性値も良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は降伏伸び（ε_p／ε_y）を説明するための
図、第２図は本発明による鉄筋用鋼及び比較材に
ついての下降伏点と降伏伸びとの関係を示す図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１ C0.2〜0.4％、Si0.5％以下、Mn0.6〜２％、
Al0.1％以下、Nb0.01〜0.1％を含む鋼片を1200℃
以上に加熱した後、900〜1200℃の温度で減面率
60％以上の粗圧延を行ない、その後875℃以下の
温度で減面率60％以上の中間、仕上圧延を行なう
ことを特徴とする降伏棚比の大きい高強度鉄筋用
鋼の製造法。２ C0.2〜0.4％、Si0.5％以下、Mn0.6〜２％、
Al0.1％以下、Nb0.01〜0.1％及びV0.03〜0.2％を
含む鋼片を1200℃以上に加熱した後900〜1200℃
の温度で減面率60％以上の粗圧延を行ない、その
後875℃以下の温度で減面率60％以上の中間、仕
上圧延を行なうことを特徴とする降伏棚比の大き
い高強度鉄筋用鋼の製造法。