KR20210114041A - Rectangular steel pipe, manufacturing method thereof, and building structure - Google Patents

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Abstract

각형 강관 및 그 제조 방법, 그리고 이 각형 강관을 사용한 건축 구조물을 제공한다. 본 발명은, 평판부와 각부를 갖는 각형 강관으로서, 특정한 성분 조성을 갖고, 강관의 외표면으로부터 판두께 t 의 1/4 깊이 위치에 있어서의 강 조직은, 페라이트가 면적률로 55 % 이상 80 % 이하이며, 경질상의 평균 애스펙트비가 0.1 ~ 0.8 이며, 평판부는, YS 가 350 MPa 이상, TS 가 520 MPa 이상이며, 각부에 대한 평판부의 YS 의 비는 0.80 이상 0.90 이하, 각부에 대한 평판부의 TS 의 비는 0.90 이상 1.00 이하이며, 평판부의 -40 ℃ 의 샤르피 흡수 에너지가 100 J 이상이며, 각부의 R 은 (2.3 × t) 이상 (2.9 × t) 이하이다. A rectangular steel pipe, a manufacturing method thereof, and a building structure using the rectangular steel pipe are provided. The present invention is a rectangular steel pipe having a flat plate portion and a corner portion, has a specific component composition, and in the steel structure at a depth of 1/4 of the plate thickness t from the outer surface of the steel pipe, ferrite is an area ratio of 55% or more and 80% or less, the average aspect ratio of the hard phase is 0.1 to 0.8, the YS of the flat part is 350 MPa or more, and the TS is 520 MPa or more, and the ratio of YS of the flat part to each part is 0.80 or more and 0.90 or less, and the TS of the flat part to each part is The ratio is 0.90 or more and 1.00 or less, the Charpy absorbed energy at -40°C of the flat part is 100 J or more, and R of each part is (2.3×t) or more and (2.9×t) or less.

Description

각형 강관 및 그 제조 방법, 그리고 건축 구조물Rectangular steel pipe, manufacturing method thereof, and building structure

본 발명은, 각형 강관 및 그 제조 방법 그리고 건축 구조물에 관한 것이다. 본 발명의 각부와 평판부의 강도차가 작은 각형 강관은 건축 구조 부재로서 바람직하게 사용된다. The present invention relates to a rectangular steel pipe, a method for manufacturing the same, and a building structure. The rectangular steel pipe having a small difference in strength between each part and the flat part of the present invention is preferably used as a building structural member.

각형 강관 (「각칼럼」이라고도 칭한다.) 은, 통상, 열연 강판 (열연 강대) 또는 후판을 소재로 하여, 냉간 성형함으로써 제조된다. 냉간 성형하는 방법으로서는, 프레스 성형 및 롤 성형이 있다. 그러나, 이들의 어느 방법에 있어서도, 각형 강관의 각부에는 각형 강관의 평판부와 비교해 큰 소성 변형이 가해지기 때문에, 각부의 강도가 상승하기 쉬워, 각부와 평판부의 강도차가 커진다는 문제가 있다. 각부와 평판부에서 특성이 크게 상이한 경우, 용접 재료의 선정이나 건축 설계가 매우 곤란해지기 때문에, 각형 강관을 건축 구조용 재료로서 사용하는 것이 어려워진다.A rectangular steel pipe (also referred to as a "square column") is usually manufactured by cold forming using a hot rolled steel sheet (hot rolled steel strip) or a thick sheet as a raw material. As a method of cold forming, there exist press forming and roll forming. However, in any of these methods, since a greater plastic deformation is applied to the corners of the rectangular steel pipe compared to the flat portions of the rectangular steel pipe, the strength of the respective portions is likely to increase, and there is a problem that the strength difference between the corners and the flat portion becomes large. When the characteristics are greatly different between the corner portion and the flat portion, it becomes very difficult to select a welding material or to design a building, so that it becomes difficult to use a square steel pipe as a material for building structures.

이와 같은 문제에 대해, 직접적인 검토가 실시된 예는 많지 않지만, 예를 들어 건축 구조물용의 각형 강관으로서 특허문헌 1 의 기술이 있다. 특허문헌 1 에는, 강판을 냉간 굽힘 가공하여 얻어지는 각형 강관으로서, 상기 강관은, C : 0.02 ~ 0.18 % (「%」는 「질량%」의 의미이며, 이하의 화학 성분에 대해 동일하다.), Si : 0.03 ~ 0.5 %, Mn : 0.7 ~ 2.5 %, Al : 0.005 ~ 0.12 % 및 N : 0.008 % 이하 (0 % 를 포함하지 않는다.) 를 각각 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 그 불가피적 불순물 중 P : 0.02 % 이하 (0 % 를 포함하지 않는다.), S : 0.01 % 이하 (0 % 를 포함하지 않는다.) 및 O : 0.004 % 이하 (0 % 를 포함하지 않는다.) 로 각각 억제되어 있고, 상기 굽힘 가공부는 직각으로 가공한 채의 상태이며, 또한 하기 (A) ~ (C) 의 요건을 만족함으로써 내진성을 확보하는 냉간 성형 각형 강관이 개시되어 있다.Although there are not many examples in which direct examination was performed about such a problem, there exists the description of patent document 1 as a square steel pipe for building structures, for example. In Patent Document 1, a rectangular steel pipe obtained by cold bending a steel sheet, wherein the steel pipe has a C: 0.02 to 0.18% (“%” means “mass%” and is the same for the following chemical components), Si: 0.03 to 0.5%, Mn: 0.7 to 2.5%, Al: 0.005 to 0.12%, and N: 0.008% or less (0% is not included.) , among the unavoidable impurities, P: 0.02% or less (0% is not included), S: 0.01% or less (does not include 0%), and O: 0.004% or less (does not include 0%). A cold-formed rectangular steel pipe is disclosed, which is restrained from each other, the bent portion is in a state of being processed at a right angle, and which ensures seismic resistance by satisfying the requirements of (A) to (C) below.

(A) 강관의 평탄부에 있어서의 항복 강도 : 355 MPa 이상, 인장 강도 : 520 MPa 이상이다, (A) Yield strength in the flat part of the steel pipe: 355 MPa or more, tensile strength: 520 MPa or more,

(B) 상기 평탄부의 마이크로 조직에 있어서, 베이나이트 조직의 면적 분율 : 40 % 이상이다, (B) in the microstructure of the flat part, the area fraction of the bainite structure: 40% or more,

(C) 강관의 각부에 있어서의 표층부가 비커스 경도 Hv : 350 이하, 인장 시험에서의 신장 : 10 % 이상, 0 ℃ 의 샤르피 흡수 에너지 vE0 : 70 J 이상이다. (C) Vickers hardness Hv: 350 or less, elongation in tensile test: 10% or more, Charpy absorbed energy vE0: 70 J or more at 0 degreeC of the surface layer part in each part of a steel pipe.

일본 특허 제5385760호Japanese Patent No. 5385760

냉간의 롤 성형에 의해 제조되는 각형 강관은, 열간 압연에 의해 제조된 폭 방향으로 평탄한 재료 (열간 압연재) 를, 롤 성형에 의해, 환형 강관으로 한 후, 각부와 평판부를 갖는 각형 강관으로 성형된다. 이와 같은 제법상, 가공 경화의 차에 의해, 각부와 평판부의 강도차는 커지기 쉽다. 나아가서는, 롤 성형 전에 실시되는 열간 압연에서는, 열간 압연재의 표면으로부터의 냉각 제어에 의해 재료의 제조를 실시하기 때문에, 냉각 속도가 상대적으로 커지는 열간 압연재의 표층 근방에서는 가공 전의 강도 (경도) 가 커진다는 문제가 있었다.A rectangular steel pipe manufactured by cold roll forming is formed by rolling a flat material (hot rolled material) in the width direction produced by hot rolling into an annular steel pipe, and then forming a rectangular steel pipe having corners and flat parts. do. On such a manufacturing method, the difference in strength between each part and a flat part tends to become large by the difference in work hardening. Furthermore, in the hot rolling performed before roll forming, since the material is manufactured by controlling cooling from the surface of the hot rolled material, in the vicinity of the surface layer of the hot rolled material where the cooling rate becomes relatively large, the strength (hardness) before processing There was a problem with growing

그러나, 상기 서술한 특허문헌 1 에 개시된 기술에서는, 열간 압연에서의 온도 제어에 의해, 강판의 표면의 경도가 과도하게 상승하지 않도록 하는 것에 머무르고 있어, 적극적으로 각부와 평판부의 강도차를 작게 하는 것은 아니다. 그 때문에, 냉간 굽힘 가공하여 얻어진 각형 강관은, 비록 각부의 특성이 소정의 기준을 만족하고 있어도, 각부의 강도가 평판부의 강도와 비교해 상대적으로 높아져 있는 것은 분명했다. 각부의 강도의 상승을 억제하려면, 각부의 소성 변형을 작게 하는 것이 유효하다. 각부의 소성 변형을 작게 하려면, 각부의 R (둥근 부분) 을 크게 하는 것이 생각된다. 그러나, 각부의 R 이 큰 각형 강관은, 각형의 부재로서 다른 부재와 조합할 때에, 설계상의 문제나, 간극의 발생 등에 의해 건축물로서의 성능 저하로 이어지는 문제가 있기 때문에 바람직하지 않다. However, in the technique disclosed in Patent Document 1 described above, it is limited to preventing the hardness of the surface of the steel sheet from increasing excessively by temperature control in hot rolling, and actively reducing the difference in strength between each portion and the flat portion is no. Therefore, it was clear that the strength of each part of the rectangular steel pipe obtained by cold bending was relatively higher than that of the flat part, even if the characteristics of each part satisfies predetermined standards. In order to suppress an increase in the strength of each part, it is effective to reduce the plastic deformation of each part. In order to make the plastic deformation of each part small, it is conceivable to increase R (round part) of each part. However, a rectangular steel pipe having a large R of each part is not preferable because, as a rectangular member, when it is combined with other members, there is a problem in design, and there is a problem that leads to a decrease in the performance as a building due to the occurrence of a gap.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 각부와 평판부의 강도차가 작은 각형 강관 및 그 제조 방법, 그리고 이 각형 강관을 사용한 건축 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of these circumstances, and an object of the present invention is to provide a rectangular steel pipe having a small difference in strength between each part and a flat plate, and a method for manufacturing the same, and a building structure using the rectangular steel pipe.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 이하의 지견을 얻었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors acquired the following knowledge, as a result of earnestly examining in order to solve the said subject.

본 발명에서는, 냉간에서의 롤 성형에서 도입되는 가공 변형 (소성 변형) 이 특히 커지는 강관의 표층 근방 (이하, 외표면 근방이라고 칭한다.) 에 있어서, 가공 경화를 생기기 어렵게 함으로써, 각부와 평판부의 강도차를 작게 하는 것에 착상했다.In the present invention, in the vicinity of the surface layer of the steel pipe (hereinafter referred to as the vicinity of the outer surface), where the working strain (plastic strain) introduced in cold roll forming is particularly large (hereinafter referred to as the vicinity of the outer surface), work hardening is made difficult to occur, so that the strength of each part and the flat plate part The idea was to make the car smaller.

그래서, 본 발명자들은, 각형 강관의 강 조직으로서 페라이트의 면적률 및 페라이트 이외의 경질상 (이하, 경질상이라고 칭한다.) 의 애스펙트비를 변화시킨 시료를 복수 준비하고, 가공 경화의 용이함을 조사했다. 여기서, 경질상이란, 베이나이트, 펄라이트, 마텐자이트, 및 잔류 오스테나이트 등이 포함되지만, 특별히 한정되지 않는다.Therefore, the present inventors prepared a plurality of samples in which the area ratio of ferrite and the aspect ratio of hard phases other than ferrite (hereinafter referred to as hard phases) were changed as the steel structure of the rectangular steel pipe, and the easiness of work hardening was investigated. . Here, although the hard phase includes bainite, pearlite, martensite, retained austenite, etc., it is not specifically limited.

그 결과, 평판부의 YS 가 350 MPa 이상, TS 가 520 MPa 이상의 강도를 갖는 각형 강관에 있어서, 페라이트의 비율을 일정 이상으로 하고, 또한 경질상의 평균 애스펙트비가 0.1 ~ 0.8 로 함으로써, 가공 경화하기 어려운 강 조직을 제조할 수 있는 것을 알아냈다. 이것은, 페라이트의 가공 경화능이 작은 데다가 그 페라이트에 변형이 집중하기 쉬워진 것에 의해, 강 조직 전체적인 가공 경화능이 작아지는 것에 의한 것이라고 생각된다.As a result, in a rectangular steel pipe having a strength of YS of 350 MPa or more and TS of 520 MPa or more in the flat portion, by setting the ratio of ferrite to a certain level or higher and the average aspect ratio of the hard phase being 0.1 to 0.8, a steel that is difficult to work harden found that tissue could be manufactured. It is thought that this is because the work hardenability of the steel structure as a whole becomes small because the work hardenability of ferrite is small, and the strain becomes easy to concentrate on the ferrite.

또, 본 발명자들은, 소재 (열간 압연재) 의 강 조직을 살려 각부의 가공 경화를 억제하기 위해서는, 각형 강관을 제조할 때에, 일단, 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하인 원통상의 환형 강관으로 성형한 후, 상하 및 좌우에 배치된 롤에 의해, 각부의 R 이 2.3 × t (t 는 판두께) 이상 2.9 × t 이하인 각상으로 성형한다. 이로써, 각부를 과도하게 가공 경화시키지 않고 각형 강관을 얻을 수 있는 것을 알아냈다. 여기서, 「종경」이란, 상기 환형 강관의 관축에 대한 연직 방향의 외경을 가리키고, 「횡경」이란, 상기 환형 강관의 관축에 대한 수평 방향의 외경을 가리킨다. In addition, in order to suppress work hardening of each part by utilizing the steel structure of the raw material (hot-rolled material), the present inventors, when manufacturing a square steel pipe, first use a cylindrical annular steel pipe whose vertical diameter/lateral diameter ratio is 0.99 or more and 1.01 or less. After shaping|molding, it shape|molds into each shape whose R of each part is 2.3xt (t is plate thickness) or more and 2.9xt or less by the rolls arrange|positioned up and down and left and right. In this way, it was found that a rectangular steel pipe could be obtained without excessive work hardening of the corners. Here, "vertical diameter" refers to the outer diameter of the annular steel pipe in a vertical direction with respect to the tube axis, and "transverse diameter" refers to the outer diameter in a horizontal direction with respect to the tube axis of the annular steel pipe.

이상으로부터, 본 발명에서는, 냉간에서의 롤 성형에서 도입되는 가공 변형이 가장 커지는 각형 강관의 외표면 근방의 강 조직에 대해, 페라이트의 비율을 일정 이상으로 하고, 또한 경질상의 평균 애스펙트비를 0.1 ~ 0.8 로 한다. 또, 열간 압연재를 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 성형한 후, 상하 및 좌우에 배치된 롤로 각상으로 성형함으로써, 각부와 평판부의 강도차가 작은 각형 강관을 제조할 수 있다고 생각했다.From the above, in the present invention, the ratio of ferrite to the steel structure near the outer surface of the rectangular steel pipe in which the working strain introduced during cold roll forming is greatest is set to a certain level or more, and the average aspect ratio of the hard phase is 0.1 to 0.8. In addition, it is thought that a rectangular steel pipe with a small difference in strength between each part and a flat part can be manufactured by forming the hot-rolled material into a cylindrical shape of 0.99 or more and 1.01 or less at the ratio of longitudinal diameter to 1.01, and then forming it into angular shape with rolls disposed on the top and bottom and left and right. did.

또한, 본 발명에 있어서, 「각부와 평판부의 강도차가 작은 각형 강관」이란, 각부에 대한 평판부의 YS 의 비가 0.80 이상 0.90 이하, 각부에 대한 평판부의 TS 의 비가 0.90 이상 1.00 이하인 것을 나타낸다.Further, in the present invention, "a square steel pipe with a small difference in strength between each part and flat part" means that the ratio of YS of the flat part to each part is 0.80 or more and 0.90 or less, and the ratio of the TS of the flat part to each part is 0.90 or more and 1.00 or less.

본 발명자들은, 더욱 상세한 검토를 거듭하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 발명의 요지는, 다음과 같다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors repeated further detailed examination, and came to complete this invention. The gist of the present invention is as follows.

[1] 평판부와 각부를 갖는 각형 강관으로서, [1] A rectangular steel pipe having a flat plate portion and a corner portion, comprising:

성분 조성은, 질량% 로, The component composition is in mass %,

C : 0.07 ~ 0.20 %, C: 0.07 to 0.20%;

Si : 1.0 % 이하,Si: 1.0% or less;

Mn : 0.5 ~ 2.0 %, Mn: 0.5~2.0%;

P : 0.030 % 이하, P: 0.030% or less;

S : 0.015 % 이하, S: 0.015% or less;

Al : 0.01 ~ 0.06 %, Al: 0.01~0.06%;

N : 0.006 % 이하N: 0.006% or less

를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, contains, and the balance consists of Fe and unavoidable impurities,

강관의 외표면으로부터 판두께 t 의 1/4 깊이 위치에 있어서의 강 조직은, 페라이트가 면적률로 55 % 이상 80 % 이하이며, 경질상 평균 애스펙트비가 0.1 ~ 0.8 이며, In the steel structure at a depth position of 1/4 of the plate thickness t from the outer surface of the steel pipe, ferrite is 55% or more and 80% or less in area ratio, and the average aspect ratio of the hard phase is 0.1 to 0.8,

상기 평판부는, YS 가 350 MPa 이상, TS 가 520 MPa 이상이며, The flat portion, YS is 350 MPa or more, TS is 520 MPa or more,

상기 각부에 대한 상기 평판부의 YS 의 비는 0.80 이상 0.90 이하, 상기 각부에 대한 상기 평판부의 TS 의 비는 0.90 이상 1.00 이하이며, The ratio of YS of the flat part to each part is 0.80 or more and 0.90 or less, and the ratio of TS of the flat part to each part is 0.90 or more and 1.00 or less,

상기 평판부의 -40 ℃ 의 샤르피 흡수 에너지가 100 J 이상이며, The Charpy absorbed energy at -40 ° C of the flat portion is 100 J or more,

상기 각부의 R 은 (2.3 × t) 이상 (2.9 × t) 이하 R of each part is (2.3 × t) or more (2.9 × t) or less

인 각형 강관. prismatic steel pipe.

[2] 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 질량% 로, 하기 A 군 ~ C 군 중으로부터 선택된 1 군 또는 2 군 이상을 함유하는 [1] 에 기재된 각형 강관.[2] The rectangular steel pipe according to [1], further comprising, in mass%, one or two or more groups selected from the following groups A to C, in addition to the above component composition.

A 군 : Nb : 0.05 % 이하, Ti : 0.05 % 이하, V : 0.10 % 이하 중으로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상 Group A: Nb: 0.05% or less, Ti: 0.05% or less, V: 0.10% or less 1 type or 2 or more types selected from

B 군 : B : 0.008 % 이하 Group B: B: 0.008% or less

C 군 : Cr : 0.01 ~ 1.0 %, Mo : 0.01 ~ 1.0 %, Cu : 0.01 ~ 0.50 %, Ni : 0.01 ~ 0.30 %, Ca : 0.001 ~ 0.010 % 중으로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상 Group C: Cr: 0.01 to 1.0%, Mo: 0.01 to 1.0%, Cu: 0.01 to 0.50%, Ni: 0.01 to 0.30%, Ca: 0.001 to 0.010% One or more selected from among

[3] 상기 강 조직은, 추가로, 상기 경질상의 평균 원상당경이 20 ㎛ 이하인 [1] 또는 [2] 에 기재된 각형 강관.[3] The rectangular steel pipe according to [1] or [2], wherein the steel structure further has an average equivalent circle diameter of the hard phase of 20 µm or less.

[4] [1] ~ [3] 중 어느 하나에 기재된 각형 강관의 제조 방법으로서, [4] The method for manufacturing a rectangular steel pipe according to any one of [1] to [3], comprising:

강판을 냉간에서 롤 성형하여 원통상으로 한 단면 (端面) 을 용접하여, 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 성형한 후, 각상으로 성형하는 조관 공정을 실시하는 각형 강관의 제조 방법.A method for producing a rectangular steel pipe in which a steel sheet is rolled in cold, a cylindrical cross-section is welded, and then formed into a cylindrical shape of 0.99 or more and 1.01 or less at a ratio of vertical diameter to horizontal diameter, followed by a pipe making step of forming a square shape .

[5] [1] ~ [3] 중 어느 하나에 기재된 각형 강관의 제조 방법으로서, [5] The method for manufacturing a rectangular steel pipe according to any one of [1] to [3], comprising:

강 소재에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 권취 공정 및 조관 공정을 이 순서로 실시하여 각형 강관을 제조할 때, When a square steel pipe is manufactured by performing a hot rolling process, a cooling process, a winding process, and a pipe making process on a steel material in this order,

상기 강 소재를 가열 온도 : 1100 ~ 1300 ℃ 로 가열한 후, After heating the steel material to a heating temperature: 1100 ~ 1300 ℃,

판두께 중심 온도가 1000 ℃ 이상에서의 조압연 시간 : 200 초 이상 400 초 이내, 조압연 종료 온도 : 1000 ~ 800 ℃, Rough rolling time at a plate thickness center temperature of 1000 ℃ or more: 200 sec or more and 400 sec or more, Rough rolling end temperature: 1000 ~ 800 ℃,

마무리 압연 개시 온도 : 1000 ~ 800 ℃, 마무리 압연 종료 온도 : 900 ~ 750 ℃ 로 하는 열간 압연 공정을 실시하여 열연판으로 하고, A hot-rolling step of starting temperature of finish rolling: 1000 to 800° C. and finishing temperature of finish rolling: 900 to 750° C. is performed to obtain a hot-rolled sheet;

이어서, 상기 열연판에, 냉각 개시로부터 10 s 간의 초기 냉각 공정에 있어서의 0.2 s 이상 3.0 s 미만의 방랭을 1 회 이상 가져, 판두께 중심 온도에서의 평균 냉각 속도 : 4 ~ 25 ℃/s 로 하는 냉각 공정을 실시하고, Next, the hot-rolled sheet was subjected to cooling at least once for 0.2 s or more and less than 3.0 s in the initial cooling step for 10 s from the start of cooling, and the average cooling rate at the plate thickness center temperature: 4 to 25°C/s performing a cooling process that

이어서, 상기 열연판을 권취 온도 : 580 ℃ 이하에서 권취하는 권취 공정을 실시하여 강판으로 하고, Next, a winding process of winding the hot-rolled sheet at a winding temperature: 580 ° C. or less is performed to obtain a steel sheet,

이어서, 상기 강판을 냉간에서 롤 성형하여 원통상으로 한 단면을 용접하여, 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 성형한 후, 각상으로 성형하는 조관 공정을 실시하는 각형 강관의 제조 방법.Next, the steel sheet is roll-formed in cold, and the cylindrical cross section is welded to form a cylindrical shape of 0.99 or more and 1.01 or less at the ratio of vertical diameter to horizontal diameter, and then a rectangular steel pipe manufacturing process is performed. .

[6] 상기 냉각 공정의 냉각 정지 온도를 580 ℃ 이하로 하는 [5] 에 기재된 각형 강관의 제조 방법.[6] The method for manufacturing a rectangular steel pipe according to [5], wherein the cooling stop temperature of the cooling step is 580°C or less.

[7] [1] ~ [3] 중 어느 하나에 기재된 각형 강관을 사용한 건축 구조물.[7] A building structure using the rectangular steel pipe according to any one of [1] to [3].

본 발명에 의하면, 각부와 평판부의 강도차가 작은 각형 강관을 얻을 수 있다. 이 각형 강관은, 각부의 R 이 적절한 크기로 제어되고 있기 때문에, 예를 들어 건축 구조 부재용 각형 강관으로서 바람직하게 사용할 수 있다.According to the present invention, it is possible to obtain a rectangular steel pipe having a small difference in strength between each part and the flat plate part. This rectangular steel pipe can be suitably used, for example, as a rectangular steel pipe for building structural members because R of each part is controlled to an appropriate size.

도 1 은, 전봉 강관의 제조 설비의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 각강관의 성형 과정을 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 본 발명의 각형 강관을 사용한 건축 구조물의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 각강관의 단면 (斷面) 을 나타내는 모식도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows an example of the manufacturing facility of an electric resistance resistance steel pipe.
Fig. 2 is a schematic diagram showing the forming process of each steel pipe.
3 is a perspective view schematically showing an example of a building structure using the rectangular steel pipe of the present invention.
4 is a schematic diagram showing a cross section of each steel pipe.

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 각형 강관은 이하와 같다. 성분 조성은, 질량% 로, C : 0.07 ~ 0.20 %, Si : 1.0 % 이하, Mn : 0.5 ~ 2.0 %, P : 0.030 % 이하, S : 0.015 % 이하, Al : 0.01 ~ 0.06 %, N : 0.006 % 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다. 이 각형 강관의 외표면으로부터 판두께 t 의 1/4 깊이 위치 (이하, 1/4t 위치라고 칭한다.) 에 있어서의 강 조직은, 페라이트가 면적률로 55 % 이상 80 % 이하이며, 경질상의 평균 애스펙트비가 0.1 ~ 0.8 이다. 또, 각형 강판의 평판부는, YS 가 350 MPa 이상, TS 가 520 MPa 이상이며, 각부에 대한 평판부의 YS 의 비는 0.80 이상 0.90 이하, 각부에 대한 평판부의 TS 의 비는 0.90 이상 1.00 이하이며, 평판부의 판두께 1/4t 위치에 있어서의 -40 ℃ 의 샤르피 흡수 에너지가 100 J 이상이며, 각부의 R 은 (2.3 × t) 이상 (2.9 × t) 이하이다.The rectangular steel pipe of the present invention is as follows. Component composition, in mass%, C: 0.07 to 0.20%, Si: 1.0% or less, Mn: 0.5 to 2.0%, P: 0.030% or less, S: 0.015% or less, Al: 0.01 to 0.06%, N: 0.006 % or less, and the balance consists of Fe and unavoidable impurities. In the steel structure at a depth position of 1/4 of the plate thickness t from the outer surface of this rectangular steel pipe (hereinafter referred to as a 1/4t position), ferrite is 55% or more and 80% or less in area ratio, and the average of the hard phase The aspect ratio is 0.1 to 0.8. In addition, the flat plate portion of the square steel sheet has YS of 350 MPa or more and TS of 520 MPa or more, the ratio of YS of the flat part to each part is 0.80 or more and 0.90 or less, and the ratio of TS of the flat part to each part is 0.90 or more and 1.00 or less, The Charpy absorbed energy at -40°C at the plate thickness 1/4t position of the flat plate is 100 J or more, and R of each part is (2.3×t) or more and (2.9×t) or less.

먼저, 본 발명의 성분 조성에 대해 설명한다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한 질량% 는, 간단히 % 로 기재한다. 또한, 본 발명에서는, 각형 강관과 각형 강관의 소재에 사용하는 강판의 성분 조성은 동일하다. 그 때문에, 이하에 있어서는, 각형 강관과 소재에 사용하는 강판의 성분 조성의 한정 이유로서 설명한다.First, the component composition of the present invention will be described. Incidentally, unless otherwise specified, mass % is simply expressed as %. In the present invention, the component composition of the rectangular steel pipe and the steel sheet used for the raw material of the rectangular steel pipe is the same. Therefore, in the following, explanation will be made as a reason for limiting the component composition of the square steel pipe and the steel sheet used for the raw material.

C : 0.07 ~ 0.20 %C: 0.07 to 0.20%

C 는, 고용 강화에 의해 강판 및 각형 강관의 강도를 증가시킨다. 한편, C 는, 경질상의 생성량을 증가시킴으로써 페라이트의 생성량을 감소시키는 원소이다. 원하는 강도, 또한 원하는 강판 및 각형 강관의 강 조직을 확보하기 위해서는, C 는 0.07 % 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 0.20 % 를 초과하는 C 의 함유는, 원하는 페라이트량을 확보하는 것이 어려워진다. 이 때문에, C 는 0.07 ~ 0.20 % 로 한다. C 는, 바람직하게는 0.09 % 이상이며, 보다 바람직하게는 0.10 % 이상이다. 또, C 는, 바람직하게는 0.18 % 이하이며, 보다 바람직하게는 0.17 % 이하이다.C increases the strength of the steel sheet and the rectangular steel pipe by solid solution strengthening. On the other hand, C is an element that decreases the amount of ferrite produced by increasing the amount of hard phase produced. In order to secure a desired strength and a desired steel structure of a steel sheet and a rectangular steel pipe, the content of C is required to be 0.07% or more. On the other hand, the content of C exceeding 0.20% makes it difficult to ensure a desired amount of ferrite. For this reason, C is set to 0.07 to 0.20%. C is preferably 0.09% or more, and more preferably 0.10% or more. Moreover, C becomes like this. Preferably it is 0.18 % or less, More preferably, it is 0.17 % or less.

Si : 1.0 % 이하 Si: 1.0% or less

Si 는, 고용 강화로 강판 및 각형 강관의 강도 증가에 기여하는 원소이다. 원하는 강판 및 각형 강관의 강도를 확보하기 위해서는, Si 는 0.01 % 를 초과하여 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 1.0 % 를 초과하여 Si 를 함유하면, 인성이 저하한다. 이 때문에, Si 는 1.0 % 이하로 한다. 또한, Si 는, 바람직하게는 0.8 % 이하, 보다 바람직하게는 0.6 % 이하이다. 보다 바람직하게는 0.03 % 이상이다.Si is an element contributing to an increase in strength of a steel sheet and a rectangular steel pipe by solid solution strengthening. In order to ensure the strength of a desired steel plate and a square steel pipe, it is preferable to contain Si in excess of 0.01 %. However, when Si is contained exceeding 1.0 %, toughness will fall. For this reason, Si is made into 1.0 % or less. Moreover, Si becomes like this. Preferably it is 0.8 % or less, More preferably, it is 0.6 % or less. More preferably, it is 0.03% or more.

Mn : 0.5 ~ 2.0 %Mn: 0.5~2.0%

Mn 은, 고용 강화를 통하여 강판 및 각형 강관의 강도를 증가시키는 원소이며, 원하는 강판 및 각형 강관의 강도를 확보하기 위해서, 0.5 % 이상의 함유를 필요로 한다. Mn 이 0.5 % 미만의 함유에서는, 페라이트 변태 개시 온도의 상승을 초래하고, 그것에 따라 경질상이 과도하게 조대화하기 쉽다. 한편, Mn 은 2.0 % 를 초과하여 함유하면, 중심 편석부의 경도가 상승하여, 각형 강관의 현장에서의 용접 시의 균열의 원인이 될 염려가 있다. 이 때문에, Mn 은 0.5 ~ 2.0 % 로 한다. Mn 은, 바람직하게는 1.8 % 이하이며, 보다 바람직하게는 1.6 % 이하이다. Mn 은, 바람직하게는 0.6 % 이상이며, 보다 바람직하게는 0.7 % 이상이다.Mn is an element that increases the strength of a steel sheet and a rectangular steel pipe through solid solution strengthening, and in order to secure the desired strength of a steel sheet and a rectangular steel pipe, it is required to contain 0.5% or more. When the Mn content is less than 0.5%, an increase in the ferrite transformation initiation temperature is caused, whereby the hard phase tends to be excessively coarsened. On the other hand, when Mn is contained in an amount exceeding 2.0%, the hardness of the central segregation portion increases, which may cause cracks during in-situ welding of the rectangular steel pipe. For this reason, Mn is set to 0.5 to 2.0%. Mn becomes like this. Preferably it is 1.8 % or less, More preferably, it is 1.6 % or less. Mn becomes like this. Preferably it is 0.6 % or more, More preferably, it is 0.7 % or more.

P : 0.030 % 이하 P: 0.030% or less

P 는, 페라이트 입계에 편석하여, 강판 및 각형 강관의 인성을 저하시키는 작용을 갖는 원소이다. 본 발명에서는, 불순물로서 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. 그러나, 과도한 P 의 저감은, 정련 비용의 고등을 초래하므로, 0.002 % 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, P 의 함유는 0.030 % 까지는 허용할 수 있다. 이 때문에, P 는 0.030 % 이하로 한다. P 는, 바람직하게는 0.025 % 이하이며, 보다 바람직하게는 0.020 % 이하이다.P is an element having an action of segregating at the ferrite grain boundary and reducing the toughness of the steel sheet and the rectangular steel pipe. In this invention, it is preferable to reduce as much as possible as an impurity. However, excessive reduction of P results in higher refining costs, so it is preferable to set it as 0.002% or more. In addition, the content of P is permissible up to 0.030%. For this reason, P is made into 0.030 % or less. P is preferably 0.025% or less, and more preferably 0.020% or less.

S : 0.015 % 이하 S: 0.015% or less

S 는, 강 중에서는 황화물로서 존재하고, 본 발명의 성분 조성의 범위이면, 주로 MnS 로서 존재한다. MnS 는, 열간 압연 공정에서 얇게 연신되어, 강판 및 각형 강관의 연성 및 인성에 악영향을 미친다. 이 때문에, 본 발명에서는 가능한 한 MnS 를 저감하는 것이 바람직하다. 그러나, 과도한 S 의 저감은, 정련 비용의 고등을 초래하므로, S 는 0.0002 % 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, S 의 함유는 0.015 % 까지는 허용할 수 있다. 이 때문에, S 는 0.015 % 이하로 한다. S 는, 바람직하게는 0.010 % 이하이며, 보다 바람직하게는 0.008 % 이하이다. S exists as a sulfide in steel, and exists mainly as MnS if it is the range of the component composition of this invention. MnS is thinly stretched in the hot rolling process, and adversely affects the ductility and toughness of the steel sheet and the rectangular steel pipe. For this reason, in this invention, it is preferable to reduce MnS as much as possible. However, since excessive reduction of S results in higher refining costs, S is preferably set to 0.0002% or more. In addition, the content of S can be allowed up to 0.015%. For this reason, S is made 0.015% or less. S is preferably 0.010% or less, and more preferably 0.008% or less.

Al : 0.01 ~ 0.06 % Al: 0.01~0.06%

Al 은, 탈산제로서 작용함과 함께, AlN 으로서 N 을 고정하는 작용을 갖는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, 0.01 % 이상의 Al 의 함유를 필요로 한다. Al 은 0.01 % 미만에서는, Si 무첨가의 경우에 탈산력이 부족하여, 산화물계 개재물이 증가하고, 강판의 청정도가 저하한다. 한편, 0.06 % 를 초과하는 Al 의 함유는, 고용 Al 량이 증가하고, 각형 강관의 길이 용접 시 (즉, 각형 강관의 제조에 있어서의 강관 길이 방향의 전봉 용접 시), 특히 대기중에서의 용접의 경우에, 용접부에 산화물을 형성시킬 위험성이 높아지고, 각형 강관 용접부의 인성이 저하한다. 이 때문에, Al 은 0.01 ~ 0.06 % 로 한다. Al 은, 바람직하게는 0.02 % 이상이다. 또, Al 은, 바람직하게는 0.05 % 이하이다.Al is an element which acts as a deoxidizer and has an effect|action which fixes N as AlN. In order to obtain such an effect, it is necessary to contain 0.01% or more of Al. If Al is less than 0.01%, deoxidation power is insufficient in the case of no Si addition, oxide-based inclusions increase, and the cleanliness of the steel sheet decreases. On the other hand, the content of Al exceeding 0.06% increases the amount of dissolved Al, and in the case of longitudinal welding of a rectangular steel pipe (that is, electric resistance welding in the longitudinal direction of the steel pipe in the manufacture of a rectangular steel pipe), especially in the case of welding in the atmosphere Therefore, the risk of forming oxides in the welded portion increases, and the toughness of the welded portion of the rectangular steel pipe decreases. For this reason, Al is set to 0.01 to 0.06%. Al is preferably 0.02% or more. Moreover, Al becomes like this. Preferably it is 0.05 % or less.

N : 0.006 % 이하 N: 0.006% or less

N 은, 전위의 운동을 강고하게 고착함으로써 강판 및 각형 강관의 인성을 저하시키는 작용을 갖는 원소이다. 본 발명에서는, N 은 불순물로서 가능한 한 저감하는 것이 바람직하고, 0.006 % 까지는 허용할 수 있다. 이 때문에, N 은 0.006 % 이하로 한다. N 은, 바람직하게는 0.005 % 이하이다. 본 발명에서는 특별히 규정하지 않지만, 제조 비용의 관점에서, N 은 0.001 % 이상으로 하는 것이 바람직하다.N is an element having an action of lowering the toughness of a steel sheet and a rectangular steel pipe by firmly fixing the motion of dislocations. In the present invention, it is preferable to reduce N as an impurity as much as possible, and up to 0.006% is acceptable. For this reason, N is made into 0.006 % or less. N is preferably 0.005% or less. Although not specifically prescribed|regulated in this invention, it is preferable to make N into 0.001 % or more from a viewpoint of manufacturing cost.

잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 단, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서는, 불가피적 불순물로서, 예를 들어 O (산소) : 0.005 % 이하를 함유하는 것을 허용할 수 있다.The remainder is Fe and unavoidable impurities. However, in the range which does not impair the effect of this invention, it is permissible to contain O (oxygen):0.005 % or less as an unavoidable impurity, for example.

이상이 본 발명의 기본 성분 조성이다. 상기한 필수 원소로 본 발명에서 목적으로 하는 특성은 얻어지지만, 필요에 따라 하기의 원소를 함유할 수 있다.The above is the basic component composition of the present invention. Although the properties aimed at in the present invention are obtained with the above essential elements, the following elements may be contained as necessary.

Nb : 0.05 % 이하, Ti : 0.05 % 이하, V : 0.10 % 이하 중으로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상 One or two or more selected from Nb: 0.05% or less, Ti: 0.05% or less, V: 0.10% or less

Nb, Ti, V 는, 모두 강 중에서 미세한 탄화물, 질화물을 형성하여, 석출 강화를 통해서 강의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이 때문에, 본 발명에서는 강도를 조정할 목적으로 함유해도 된다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서, Nb, Ti, V 를 함유하는 경우에는, 각각, Nb : 0.05 % 이하, Ti : 0.05 % 이하, V : 0.10 % 이하로 하는 것이 바람직하고, Nb : 0.04 % 이하, Ti : 0.04 % 이하, V : 0.08 % 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. Nb, Ti, V 를 함유하는 경우에는, 각각, Nb : 0.001 % 이상, Ti : 0.001 % 이상, V : 0.001 % 이상으로 하는 것이 바람직하고, Nb : 0.003 % 이상, Ti : 0.003 % 이상, V : 0.003 % 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.Nb, Ti, and V are all elements that form fine carbides and nitrides in steel and contribute to improving the strength of steel through precipitation strengthening. For this reason, in this invention, you may contain for the purpose of adjusting intensity|strength. In order to obtain such an effect, in the case of containing Nb, Ti, and V, it is preferable that Nb: 0.05% or less, Ti: 0.05% or less, V: 0.10% or less, respectively, Nb: 0.04% or less, Ti : 0.04 % or less, V: It is more preferable to set it as 0.08 % or less. When containing Nb, Ti, and V, it is preferable to set it as Nb: 0.001 % or more, Ti: 0.001 % or more, V: 0.001 % or more, respectively, Nb: 0.003 % or more, Ti: 0.003 % or more, V: respectively. It is more preferable to set it as 0.003 % or more.

또한, Nb, Ti, V 중으로부터 선택된 2 종 이상을 함유하는 경우에는, 합계로 0.2 % 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.005 % 이상으로 하는 것이 바람직하다.Moreover, when it contains 2 or more types selected from Nb, Ti, and V, it is preferable to set it as 0.2 % or less in total, and it is preferable to set it as 0.005 % or more.

B : 0.008 % 이하 B: 0.008% or less

B 는, 냉각 과정의 페라이트 변태를 지연시켜, 저온 변태 페라이트의 형성을 촉진하고, 강판 및 각형 강관의 강도를 증가시키는 작용을 갖는 원소이다. B 의 함유는, 강판의 항복비, 즉 각형 강관의 항복비의 증가로 이어진다. 이 때문에, 본 발명에서는, 각형 강관의 항복비가 90 % 이하가 되는 범위이면, 강도를 조정할 목적으로 필요에 따라 B 를 함유할 수 있다. B 를 함유하는 경우에는, B : 0.008 % 이하로 하는 것이 바람직하다. B 는, 보다 바람직하게는 0.0015 % 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.0008 % 이하이다. B 는, 바람직하게는 0.0001 % 이상이며, 보다 바람직하게는 0.0003 % 이상이다.B is an element having an action of delaying the ferrite transformation in the cooling process, promoting the formation of low-temperature transformation ferrite, and increasing the strength of the steel sheet and the rectangular steel pipe. The inclusion of B leads to an increase in the yield ratio of the steel sheet, that is, the yield ratio of the rectangular steel pipe. For this reason, in the present invention, as long as the yield ratio of the rectangular steel pipe is in the range of 90% or less, B may be contained as needed for the purpose of adjusting the strength. When B is contained, it is preferable to set it as B: 0.008 % or less. B is more preferably 0.0015% or less, still more preferably 0.0008% or less. B is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0003% or more.

Cr : 0.01 ~ 1.0 %, Mo : 0.01 ~ 1.0 %, Cu : 0.01 ~ 0.50 %, Ni : 0.01 ~ 0.30 %, Ca : 0.001 ~ 0.010 % 중으로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상 Cr: 0.01 ~ 1.0 %, Mo : 0.01 ~ 1.0 %, Cu : 0.01 ~ 0.50 %, Ni : 0.01 ~ 0.30 %, Ca : 0.001 ~ 0.010 % One or more selected from among

Cr : 0.01 ~ 1.0 % Cr: 0.01~1.0%

Cr 은, 퀀칭성을 높임으로써, 강판 및 각형 강관의 강도를 상승시키는 원소이며, 필요에 따라 함유할 수 있다. 그러한 효과를 얻기 위해서 Cr 을 함유하는 경우에는, 0.01 % 이상의 Cr 을 함유하는 것이 바람직하다. 한편, 1.0 % 를 초과하여 함유하면 인성이나 용접성을 저하시킬 우려가 있으므로, Cr 을 함유하는 경우에는 1.0 % 이하로 하는 것이 바람직하다. Cr 은, 보다 바람직하게는 0.02 % 이상이며, 보다 바람직하게는 0.8 % 이하이다.Cr is an element that increases the strength of a steel sheet and a rectangular steel pipe by improving hardenability, and may be contained as necessary. In the case of containing Cr in order to obtain such an effect, it is preferable to contain 0.01% or more of Cr. On the other hand, since there exists a possibility that toughness and weldability may fall when it contains exceeding 1.0 %, when it contains Cr, it is preferable to set it as 1.0 % or less. Cr is more preferably 0.02% or more, and more preferably 0.8% or less.

Mo : 0.01 ~ 1.0 % Mo: 0.01~1.0%

Mo 는, 퀀칭성을 높임으로써, 강판 및 각형 강관의 강도를 상승시키는 원소이며, 필요에 따라 함유할 수 있다. 그러한 효과를 얻기 위해서 Mo 를 함유하는 경우에는, 0.01 % 이상의 Mo 를 함유하는 것이 바람직하다. 한편, 1.0 % 를 초과하여 Mo 를 함유하면 인성을 저하시킬 우려가 있으므로, Mo 를 함유하는 경우에는 1.0 % 이하로 하는 것이 바람직하다. Mo 는, 보다 바람직하게는 0.02 % 이상이며, 보다 바람직하게는 0.8 % 이하이다.Mo is an element which increases the strength of a steel plate and a square steel pipe by improving hardenability, and can be contained as needed. When Mo is contained in order to obtain such an effect, it is preferable to contain 0.01% or more of Mo. On the other hand, when Mo is contained in excess of 1.0%, there is a fear that toughness is reduced. Mo is more preferably 0.02% or more, and more preferably 0.8% or less.

Cu : 0.01 ~ 0.50 %Cu: 0.01~0.50%

Cu 는, 고용 강화에 의해 강판 및 각형 강관의 강도를 상승시키는 원소이며, 필요에 따라 함유할 수 있다. 그러한 효과를 얻기 위해서 Cu 를 함유하는 경우에는, 0.01 % 이상의 Cu 를 함유하는 것이 바람직하다. 한편, 0.50 % 를 초과하여 Cu 를 함유하면 인성을 저하시킬 우려가 있으므로, Cu 를 함유하는 경우에는 0.50 % 이하로 하는 것이 바람직하다. Cu 는, 보다 바람직하게는 0.02 % 이상이며, 보다 바람직하게는 0.4 % 이하이다.Cu is an element that increases the strength of a steel sheet and a rectangular steel pipe by solid solution strengthening, and may be contained as necessary. In the case of containing Cu in order to obtain such an effect, it is preferable to contain 0.01% or more of Cu. On the other hand, since there exists a possibility that toughness may fall when Cu is contained exceeding 0.50 %, when Cu is contained, it is preferable to set it as 0.50 % or less. Cu is more preferably 0.02 % or more, and more preferably 0.4 % or less.

Ni : 0.01 ~ 0.30 %Ni: 0.01~0.30%

Ni 는, 고용 강화에 의해 강판 및 각형 강관의 강도를 상승시키는 원소이며, 필요에 따라 함유할 수 있다. 그러한 효과를 얻기 위해서 Ni 를 함유하는 경우에는, 0.01 % 이상의 Ni 를 함유하는 것이 바람직하다. 한편, 0.30 % 를 초과하여 Ni 를 함유하면 페라이트의 면적률이 저하하기 쉬워질 우려가 있으므로, Ni 를 함유하는 경우에는 0.30 % 이하로 하는 것이 바람직하다. Ni 는, 보다 바람직하게는 0.02 % 이상이며, 보다 바람직하게는 0.2 % 이하이다.Ni is an element that increases the strength of a steel sheet and a rectangular steel pipe by solid solution strengthening, and may be contained as necessary. When Ni is contained in order to obtain such an effect, it is preferable to contain 0.01% or more of Ni. On the other hand, when Ni is contained in an amount exceeding 0.30%, there is a fear that the area ratio of ferrite is likely to decrease. Therefore, when Ni is contained, it is preferably 0.30% or less. Ni is more preferably 0.02% or more, and more preferably 0.2% or less.

Ca : 0.001 ~ 0.010 %Ca: 0.001 to 0.010%

Ca 는, 열간 압연 공정에서 얇게 연신되는 MnS 등의 황화물을, 구상화함으로써 강의 인성 향상에 기여하는 원소이며, 필요에 따라 함유할 수 있다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서 Ca 를 함유하는 경우에는, 0.001 % 이상의 Ca 를 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, Ca 함유량이 0.010 % 를 초과하면, 강 중에 Ca 산화물 클러스터가 형성되어, 인성이 악화될 우려가 있다. 이 때문에, Ca 를 함유하는 경우에는, Ca 함유량은 0.001 ~ 0.010 % 로 하는 것이 바람직하다. Ca 는, 보다 바람직하게는 0.0015 % 이상이며, 보다 바람직하게는 0.0050 % 이하이다.Ca is an element which contributes to the toughness improvement of steel by spheroidizing sulfides, such as MnS, extended thinly in a hot rolling process, and can contain it as needed. In order to obtain such an effect, when Ca is contained, it is preferable to contain 0.001% or more of Ca. However, when Ca content exceeds 0.010 %, Ca oxide clusters may be formed in steel, and there exists a possibility that toughness may deteriorate. For this reason, when Ca is contained, it is preferable that Ca content shall be 0.001 to 0.010 %. Ca is more preferably 0.0015% or more, and more preferably 0.0050% or less.

다음으로, 본 발명의 각형 강관의 강 조직에 대해 설명한다.Next, the steel structure of the rectangular steel pipe of the present invention will be described.

본 발명의 각형 강관의 외표면으로부터 1/4t 위치에 있어서의 강 조직은, 페라이트가 면적률로 55 % 이상 80 % 이하이며, 경질상의 평균 애스펙트비가 0.1 ~ 0.8 이다. 강 조직은, 또한, 경질상의 평균 원상당경을 20 ㎛ 이하로 할 수 있다.In the steel structure at a position 1/4t from the outer surface of the rectangular steel pipe of the present invention, ferrite is 55% or more and 80% or less in area ratio, and the average aspect ratio of the hard phase is 0.1 to 0.8. The steel structure can further set the average equivalent round diameter of the hard phase to 20 µm or less.

페라이트 : 면적률로 55 % 이상 80 % 이하 Ferrite: 55% or more and 80% or less by area ratio

본 발명의 각형 강관은, 원하는 강도를 확보하기 위해, 강관의 외표면으로부터 1/4t 위치의 강 조직은, 페라이트 및 그 이외의 경질상으로 이루어진다. 여기서, 경질상이란, 페라이트 이외의 상, 즉 베이나이트, 펄라이트, 마텐자이트, 및 잔류 오스테나이트 등이 포함된다. 이 경질상은, 각 상의 면적률의 합계로 20 ~ 45 % 이다.In the rectangular steel pipe of the present invention, in order to secure a desired strength, the steel structure at a position 1/4t from the outer surface of the steel pipe is made of ferrite and other hard phases. Here, the hard phase includes phases other than ferrite, ie, bainite, pearlite, martensite, retained austenite, and the like. This hard phase is 20 to 45% of the total area ratio of each phase.

페라이트가 면적률로 55 % 미만인 경우, 본 발명의 상기 성분 조성의 범위에 있어서는 베이나이트의 비율이 과잉이 되고, 변형이 경질상에 분산하기 쉬워지기 때문에, 가공 경화하기 쉬워진다. 그 결과, 각부와 평판부의 강도차가 작은 각형 강관을 얻을 수 없다. 한편, 페라이트가 면적률로 80 % 를 초과하는 경우, 원하는 강도를 얻을 수 없다. 페라이트는, 바람직하게는 60 % 이상이며, 바람직하게는 75 % 이하이다.When the ferrite content is less than 55% in terms of area ratio, the proportion of bainite becomes excessive in the range of the component composition of the present invention, and the strain tends to be dispersed in the hard phase, so that it is easy to work harden. As a result, a rectangular steel pipe with a small difference in strength between each part and a flat part cannot be obtained. On the other hand, when ferrite exceeds 80% in area ratio, desired strength cannot be obtained. Ferrite is preferably 60% or more, and preferably 75% or less.

경질상의 평균 애스펙트비 : 0. 1 ~ 0.8Average aspect ratio of hard phase: 0.1 ~ 0.8

경질상의 평균 애스펙트비가 0.1 미만에서는, 균열의 기점이 생기기 쉬워지기 때문에, 인성이 저하한다. 한편, 경질상의 평균 애스펙트비가 0.8 을 초과하면, 경질상에 변형이 분산하기 쉬워지기 때문에, 가공 경화하기 쉬워진다. 그 결과, 강판을 사용하여 각형 강관을 제조할 때에, 각부와 평판부의 강도차가 작은 각형 강관을 얻을 수 없다. 보다 바람직하게는 0.2 이상이며, 보다 바람직하게는 0.7 이하이다. 본 발명에서는, 후술하는 바와 같이, 경질상의 애스펙트비는, 페라이트 이외의 조직에 있어서의 나노 경도가 3.0 GPa 이상인 입자의 애스펙트비의 평균값이다.If the average aspect ratio of the hard phase is less than 0.1, the origin of cracks tends to occur, so that toughness decreases. On the other hand, when the average aspect-ratio of the hard phase exceeds 0.8, the hard phase tends to be dispersed in strain, so that it is easy to work harden. As a result, when a rectangular steel pipe is manufactured using a steel plate, a rectangular steel pipe with a small difference in strength between each part and a flat part cannot be obtained. More preferably, it is 0.2 or more, More preferably, it is 0.7 or less. In the present invention, as will be described later, the aspect ratio of the hard phase is an average value of the aspect ratio of particles having a nanohardness of 3.0 GPa or more in structures other than ferrite.

경질상의 평균 원상당경 : 20 ㎛ 이하 (적합 조건) Average equivalent round diameter of hard phase: 20 µm or less (suitable conditions)

경질상의 평균 원상당경이 20 ㎛ 를 초과하면, 인성이 저하하기 때문에, 20 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 15 ㎛ 이하이다. 본 발명에서는, 후술하는 바와 같이, 경질상의 평균 원상당경은, 페라이트 이외의 조직에 있어서의 나노 경도가 3.0 GPa 이상인 입자의 원상당경의 평균값이다.Since toughness will fall when the average equivalent circle diameter of a hard phase exceeds 20 micrometers, it is preferable to set it as 20 micrometers or less. More preferably, it is 15 micrometers or less. In the present invention, as will be described later, the average equivalent diameter of the hard phase is an average value of the equivalent diameters of particles having a nanohardness of 3.0 GPa or more in structures other than ferrite.

또한, 일반적으로, 강판 (열연 강판) 을 소재로 하여 롤 성형에 의해 제조되는 각형 강관은, 각부 및 평판부 모두 1/4t 위치의 강 조직이 동일하게 되기 때문에, 평판부 1/4t 위치 혹은 각부의 1/4t 위치의 어디에서 측정해도 된다. 여기서는, 평판부의 1/4t 위치의 강 조직을 규정하고 있다.In general, in a rectangular steel pipe manufactured by roll forming using a steel sheet (hot rolled steel sheet) as a raw material, since the steel structure at the 1/4t position is the same for both the corner part and the flat plate part, the flat part 1/4t position or the leg part It may be measured anywhere at the 1/4t position of . Here, the steel structure at the 1/4t position of the flat plate is prescribed.

본 발명에서는, 강관의 3/16t 위치 ~ 5/16t 위치의 범위 내에, 상기 서술한 강 조직이 존재하고 있어도 동일하게 상기 서술한 효과는 얻어진다. 그 때문에, 본 발명에 있어서 「1/4t 위치에 있어서의 강 조직」이란, 상기한 3/16t 위치 ~ 5/16t 위치의 범위의 어디에 있어서, 상기 서술한 강 조직이 존재하고 있는 것을 의미한다.In this invention, even if the above-mentioned steel structure exists in the range of 3/16t position - 5/16t position of a steel pipe, the above-mentioned effect is similarly acquired. Therefore, in the present invention, "steel structure at 1/4t position" means that the above-mentioned steel structure exists anywhere in the range of the 3/16t position to the 5/16t position.

상기의 강 조직은, 이하의 방법으로 관찰하여, 조직의 종류 및 면적률 (%) 을 구한다. 조직 관찰용 시험편은, 각형 강관으로부터 채취하고, 압연 방향 단면 (L 단면) 이 관찰면이 되도록 연마하고, 나이탈 부식을 실시하여 제작한다. 조직 관찰은, 조직 관찰용 시험편의 표면 (즉, 각형 강관의 외표면) 으로부터 판두께 1/4t 위치에 있어서의 조직을 관찰의 중심으로 하여, 광학 현미경 (배율 : 500 배) 또는 주사형 전자현미경 (SEM, 배율 : 500 배) 을 사용하여 강 조직을 관찰하고, 촬상한다. 측정 영역은 500 ㎛ × 500 ㎛ 로 했다. 여기서, 「t」는 강관의 두께 (판두께) 를 나타낸다. 얻어진 조직 사진으로부터, 화상 해석 장치 (화상 해석 소프트 : Photoshop, Adobe 사 제조) 를 사용하여, 조직의 종류를 특정하고, 페라이트의 면적률을 산출한다. 조직의 면적률은, 5 시야 이상에서 관찰을 실시하고, 각 시야에서 얻어진 값의 평균값으로서 구했다.The above-mentioned steel structure is observed by the following method, and the type of structure and area ratio (%) are calculated|required. A test piece for tissue observation is prepared by taking a rectangular steel pipe, grinding it so that the cross section in the rolling direction (L section) becomes an observation face, and performing nital corrosion. The tissue observation was performed with an optical microscope (magnification: 500 times) or a scanning electron microscope with the tissue at a plate thickness of 1/4 t from the surface of the tissue observation specimen (that is, the outer surface of the rectangular steel pipe) as the center of observation. (SEM, magnification: 500 times) The steel structure is observed and imaged. The measurement area was set to 500 µm × 500 µm. Here, "t" represents the thickness (plate thickness) of the steel pipe. From the obtained structure photograph, the type of structure is specified using an image analysis apparatus (image analysis software: Photoshop, manufactured by Adobe), and the area ratio of ferrite is calculated. The area ratio of the structure was observed in 5 or more fields of view, and was calculated as the average value of the values obtained in each field of view.

또, 경질상의 평균 애스펙트비는, 다음과 같이 구했다. 먼저, 상기에서 얻어진 조직 사진으로부터 페라이트 이외의 조직에 대해, 나노인덴테이션법에 의해 나노 경도를 구했다. 나노 경도가 3.0 GPa 이상인 입자에 대해, 그 모든 입자에 있어서의, (판두께 방향의 길이의 평균/압연 방향의 길이의 평균) 으로 계산되는 값을 구하고, 평균 애스펙트비로 했다.In addition, the average aspect-ratio of a hard phase was calculated|required as follows. First, the nanohardness was calculated|required by the nanoindentation method about structures other than ferrite from the structure photograph obtained above. For particles having a nanohardness of 3.0 GPa or more, a value calculated by (average of length in plate thickness direction/average of length in rolling direction) of all the particles was obtained, and the average aspect ratio was determined.

또, 경질상의 평균 원상당경은, SEM/EBSD 법을 사용하여 측정했다. 평균 원상당경은, 인접하는 결정립의 방위차를 구하고, 방위차가 15°이상인 경계를 결정립계로서 측정했다. 얻어진 결정립계로부터 입경의 산술 평균을 구하여, 평균 원상당경으로 했다. 측정 영역은 500 ㎛ × 500 ㎛, 측정 스텝 사이즈는 0.5 ㎛ 로 했다. 또한, 결정립경 해석에 있어서는, 결정립경이 2.0 ㎛ 이하인 것은 측정 노이즈로 하고, 또, 나노 경도 3.0 GPa 미만인 것은 비경질상으로서 해석 대상으로부터 제외했다.In addition, the average equivalent circle diameter of a hard phase was measured using the SEM/EBSD method. The average equivalent circle diameter calculated|required the orientation difference of the adjacent crystal grain, and measured the boundary whose orientation difference is 15 degrees or more as a crystal grain boundary. The arithmetic mean of the particle diameters was calculated|required from the obtained crystal grain boundary, and it was set as the average round equivalent diameter. The measurement area was 500 µm × 500 µm, and the measurement step size was 0.5 µm. In addition, in the crystal grain size analysis, the thing with a crystal grain diameter of 2.0 micrometers or less was made into measurement noise, and the thing of nano-hardness less than 3.0 GPa was excluded from an analysis target as a non-hard phase.

다음으로, 도 1, 도 2 를 사용하여, 본 발명의 각형 강관의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 1 은, 전봉 강관의 제조 설비의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 2 는, 각강관의 성형 과정을 나타내는 모식도이다.Next, the manufacturing method of the rectangular steel pipe of this invention is demonstrated using FIG. 1, FIG. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows an example of the manufacturing facility of an electric resistance resistance steel pipe. Fig. 2 is a schematic diagram showing the forming process of each steel pipe.

본 발명의 각형 강관의 제조 방법은, 강판에 조관 공정을 실시하여 각형 강관으로 하는 것이다. 본 발명의 조관 공정에서는, 강판을 냉간에서 롤 성형하여 원통상으로 한 단면을 용접한다. 이어서, 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상의 환형 강관으로 성형한 후, 상하 및 좌우에 배치된 롤에 의해, 추가로 냉간에서 환형 강관을 각상으로 성형하여, 각부와 평판부를 갖는 각형 강관으로 성형한다.The method for manufacturing a rectangular steel pipe of the present invention is to perform a pipe making process on a steel sheet to obtain a rectangular steel pipe. In the pipe making process of this invention, the steel plate is roll-formed by cold, and the cylindrical cross section is welded. Next, after forming into a cylindrical annular steel pipe of 0.99 or more and 1.01 or less at the ratio of vertical diameter and horizontal diameter, the annular steel pipe is further cold formed into square shapes by rolls arranged on the top and bottom and left and right, molded into steel pipe.

먼저, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 전봉 강관의 소재인 강대 (1) 는, 예를 들어 레벨러 (2) 에 의한 입측 (入側) 교정을 실시한 후, 복수의 롤로 이루어지는 케이지 롤군 (3) 에서 중간 성형되어 오픈관으로 된 후, 복수의 롤로 이루어지는 핀 패스 롤군 (4) 에서 마무리 성형된다. 마무리 성형 후에는, 스퀴즈 롤 (5) 로 압접하면서 강대 (1) 의 폭 단부 (端部) 를 용접기 (6) 로 전기 저항 용접하여, 원통상의 전봉 강관 (7) 이 된다. 또, 본 발명에서는, 전봉 강관 (7) 의 제조 설비는 도 1 과 같은 조관 공정에 한정되지 않는다.First, as shown in Fig. 1, the steel strip 1, which is the raw material of the electric resistance welded steel pipe, is in the middle in the cage roll group 3 consisting of a plurality of rolls after performing vertical correction by the leveler 2, for example. After shaping|molding to become an open tube, it is finish-molded by the pin pass roll group 4 which consists of a plurality of rolls. After finish forming, the width end of the steel strip 1 is electrically resistance-welded with a welding machine 6 while pressing with a squeeze roll 5 to obtain a cylindrical electric resistance welded steel pipe 7 . In addition, in this invention, the manufacturing facility of the electric resistance resistance steel pipe 7 is not limited to the pipe making process like FIG.

그 후, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 전봉 강관 (7) 은 복수의 롤로 이루어지는 사이징 롤군 (사이징 스탠드) (8) 에 의해 원통상인 채 축경되어, 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 된다. 그 후, 복수의 롤로 이루어지는 각성형 롤군 (각성형 스탠드) (9) 에 의해, 순차 R1, R2, R3 과 같은 형상으로 성형되어, 각형 강관 (10) 이 된다. 또한, 사이징 롤군 (8) 및 각성형 롤군 (9) 의 스탠드수는 특별히 제한되지 않는다.Thereafter, as shown in Fig. 2, the electric resistance resistance steel pipe 7 is reduced in diameter while being in a cylindrical shape by a sizing roll group (sizing stand) 8 composed of a plurality of rolls, and has a cylindrical shape of 0.99 or more and 1.01 or less at a ratio of vertical diameter/lateral diameter. becomes Then, it is sequentially molded into the same shape as R1, R2, R3 by a square forming roll group (a square forming stand) 9 composed of a plurality of rolls to form a square steel pipe 10 . In addition, the number of stands in particular of the sizing roll group 8 and the square forming roll group 9 is not restrict|limited.

여기서, 각상으로 성형하기 전에, 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 성형하는 이유에 대해 설명한다.Here, the reason for shaping|molding into the cylindrical shape of 0.99 or more and 1.01 or less by the ratio of a vertical diameter/horizontal diameter before shaping|molding into a square shape is demonstrated here.

본 발명에서는, 다음의 이유에 의해, 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하로 하는 것이 중요하다. 일반적으로, 롤 성형에 의해 강관을 제조하는 경우, 그 과정에 있어서, 스프링백의 억제를 목적으로 하여 원주 방향으로 불균일한 변형을 부여하는 경우가 많다. 그러나, 마지막에 각형으로 성형하는 것을 전제로 한 경우에는, 그 전단층 (前段階) 인 원통 형상의 단면은 반드시 진원인 것을 필요로 하지 않는다. 그 때문에, 원통상이라고 해도 각형 강관을 제조하는 도중 단계에서는 반드시 진원이 아니고, 그 결과, 얻어지는 각형 강관은 평판부와 각부의 특성차를 작게 할 수 없다. 이 점에서, 본 발명에서는, 평판부와 각부의 특성차를 작게 하기 위해서, 전단층에 있어서 형상을 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 성형하는 것이 필수이다.In the present invention, for the following reasons, it is important to set the ratio of the vertical diameter to the horizontal diameter to be 0.99 or more and 1.01 or less. In general, when a steel pipe is manufactured by roll forming, in the process, non-uniform deformation in the circumferential direction is often applied for the purpose of suppressing springback. However, in the case where it is assumed that forming into a square shape is the last, the cross section of the cylindrical shape, which is the shear layer, does not necessarily need to be a perfect circle. Therefore, even if it has a cylindrical shape, it is not necessarily a perfect circle at a stage in the course of manufacturing a square steel pipe, and as a result, the obtained square steel pipe cannot reduce the characteristic difference between the flat part and each part. In this regard, in the present invention, in order to reduce the characteristic difference between the flat plate portion and the leg portion, it is essential to form the shape of the shear layer into a cylindrical shape with a vertical diameter/lateral diameter ratio of 0.99 or more and 1.01 or less.

상기한 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 성형하지 않으면, 평판부에 비해 각부의 소성 변형이 지나치게 커진다. 그 결과, 각부에 대한 평판부의 YS 의 비가 0.80 미만, 및 각부에 대한 평판부의 TS 의 비가 0.90 미만이 되어 버린다. 또한, 평판부에 비해 각부의 소성 변형이 커지는 점에서, 각부에 대한 평판부의 YS 의 비가 0.90 이하, 및 각부에 대한 평판부의 TS 의 비가 1.00 이하가 되는 것은 당연하다. 따라서, 본 발명에서 목적으로 하는 평판부의 YS 를 350 MPa 이상, TS 를 520 MPa 이상이며, 각부에 대한 평판부의 YS 의 비를 0.80 이상 0.90 이하, 각부에 대한 평판부의 TS 의 비를 0.90 이상 1.00 이하로 하기 위해서는, 각성형 전에, 종경/횡경의 비를 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 성형한다.If it is not molded into a cylindrical shape of 0.99 or more and 1.01 or less at the ratio of the above-mentioned vertical diameter/lateral diameter, the plastic deformation of each part becomes excessively large compared to the flat part. As a result, the ratio of YS of the flat portion with respect to each portion is less than 0.80, and the ratio of TS of the flat portion with respect to each portion is less than 0.90. Moreover, since the plastic deformation of each part becomes large compared with a flat part, it is natural that the ratio of YS of the flat part to each part will be 0.90 or less, and the ratio of TS of the flat part to each part will be 1.00 or less. Therefore, the YS of the flat part intended in the present invention is 350 MPa or more and the TS is 520 MPa or more, the YS ratio of the flat part to each part is 0.80 or more and 0.90 or less, and the ratio of the TS of the flat part to each part is 0.90 or more and 1.00 or less In order to achieve this, before angular molding, it is molded into a cylindrical shape with a ratio of vertical diameter/lateral diameter of 0.99 or more and 1.01 or less.

또, 상기한 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 성형함으로써, 각성형 시에 균등하게 각부를 성형할 수 있기 때문에, 각부의 R 은 (2.3 × t) 이상 (2.9 × t) 이하 (여기서, t 는 판두께이다.) 로 할 수 있다. 각부의 R 이 (2.3 × t) 이상 (2.9 × t) 이하 (여기서, t 는 판두께이다.) 가 됨으로써, 각부와 평판부의 강도차를 작게 할 수 있다.In addition, by molding into a cylindrical shape of 0.99 or more and 1.01 or less at the above-mentioned ratio of vertical diameter/horizontal diameter, each part can be uniformly molded at the time of square molding, so that R of each part is (2.3 × t) or more and (2.9 × t) or less (here, t is the plate thickness). When R of each part becomes (2.3 x t) or more and (2.9 x t) or less (here, t is plate thickness), the difference in strength between each part and flat part can be made small.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 평판부의 YS 가 350 MPa 이상, TS 가 520 MPa 이상이며, 각부에 대한 평판부의 YS 의 비가 0.80 이상 0.90 이하, 각부에 대한 평판부의 TS 의 비가 0.90 이상 1.00 이하, 평판부의 -40 ℃ 의 샤르피 흡수 에너지가 100 J 이상, 각부의 R 이 (2.3 × t) 이상 (2.9 × t) 이하가 되기 때문에, 각부와 평판부의 강도차가 작은 각형 강관을 얻을 수 있다. 이 각형 강관은, 각부의 R 이 적절한 크기로 제어되고, 또한 각부와 평판부의 강도차가 작기 때문에, 특히 건축 구조 부재용 각형 강관으로서 바람직하게 사용할 수 있다.As described above, according to the present invention, YS of the flat part is 350 MPa or more and TS is 520 MPa or more, the ratio of YS of the flat part to each part is 0.80 or more and 0.90 or less, and the ratio of TS of the flat part to each part is 0.90 or more 1.00 Hereinafter, since the Charpy absorbed energy at -40°C of the flat portion is 100 J or more and the R of each portion is (2.3 × t) or more and (2.9 × t) or less, a rectangular steel pipe with a small difference in strength between the flat portion and the flat portion can be obtained. This rectangular steel pipe can be particularly preferably used as a rectangular steel pipe for building structural members because R of each part is controlled to an appropriate size, and the difference in strength between each part and a flat part is small.

또한, 상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 각형 강관은 그 소재로서, 이하에 설명하는 열연 공정, 냉각 공정 및 권취 공정을 이 순서로 실시하여 얻어진 강판 (열연 강판) 을 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 이 강판에 대해 상기 서술한 조관 공정을 실시하여 각형 강관으로 해도 된다.In addition, as described above, as the raw material for the square steel pipe of the present invention, a steel sheet (hot rolled steel sheet) obtained by performing the hot rolling process, cooling process, and winding process described below in this order can be preferably used. In the present invention, the steel sheet may be subjected to the above-described pipe making step to obtain a rectangular steel pipe.

본 발명의 각형 강관의 소재로서 바람직한 강판의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.An example of a method for manufacturing a steel sheet suitable as a raw material for the rectangular steel pipe of the present invention will be described.

본 발명의 각형 강관의 소재로서 바람직한 강판의 제조 방법은, 예를 들어, 상기 서술한 성분 조성을 갖는 강 소재에, 이하에 설명하는 조건으로, 열간 압연 공정 (이하, 열연 공정으로 칭한다.), 냉각 공정 및 권취 공정을 이 순서로 실시하여 강판 (열연 강판) 으로 할 수 있다.A method for producing a steel sheet suitable as a raw material for a rectangular steel pipe of the present invention is, for example, a hot rolling process (hereinafter referred to as a hot rolling process), cooling a steel raw material having the above-described component composition, under the conditions described below. The process and the winding process can be performed in this order, and it can be set as a steel plate (hot-rolled steel plate).

예를 들어, 상기한 성분 조성을 갖는 강 소재를, 가열 온도 : 1100 ~ 1300 ℃ 로 가열한 후, 강 소재의 판두께 중심 온도가 1000 ℃ 이상에서의 조압연 시간 : 200 초 이상 400 초 이내, 조압연 종료 온도 : 1000 ~ 800 ℃, 마무리 압연 개시 온도 : 1000 ~ 800 ℃, 마무리 압연 종료 온도 : 900 ~ 750 ℃ 로 하는 열간 압연 공정을 실시하여 열연판으로 한다. 이어서, 열연 공정 후의 열연판에, 냉각 개시로부터 10 s 간의 초기 냉각에 있어서의 0.2 s 이상 3.0 s 미만의 방랭을 1 회 이상 갖고, 열연판의 판두께 중심 온도에서의 평균 냉각 속도 : 4 ~ 25 ℃/s, 냉각 정지 온도 : 580 ℃ 이하로 하는 냉각 공정을 실시한다. 이어서, 냉각 공정 후의 열연판을 권취 온도 : 580 ℃ 이하에서 권취하고, 그 후 방랭하는 권취 공정을 실시하여 강판 (열연 강판) 을 얻는다.For example, after heating a steel material having the above component composition to a heating temperature: 1100 to 1300 ° C, rough rolling time at a plate thickness center temperature of 1000 ° C or more: 200 seconds or more and 400 seconds or less, rough The rolling end temperature: 1000 to 800°C, the finish rolling start temperature: 1000 to 800°C, and the finish rolling end temperature: 900 to 750°C are subjected to a hot rolling process to obtain a hot-rolled sheet. Next, the hot-rolled sheet after the hot-rolling step is allowed to cool at least once for 0.2 s or more and less than 3.0 s in the initial cooling period for 10 s from the start of cooling, and the average cooling rate at the plate thickness center temperature of the hot-rolled sheet: 4 to 25 °C/s, cooling stop temperature: A cooling step of 580 °C or less is performed. Next, the hot-rolled sheet after a cooling process is wound up at winding temperature: 580 degrees C or less, and the winding-up process of standing to cool after that is implemented, and a steel plate (hot-rolled steel sheet) is obtained.

이하에, 각 공정에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 제조 방법의 설명에 있어서, 온도 (℃) 는, 특별히 언급하지 않는 한 강 소재, 시트 바, 열연판 혹은 강판 등의 표면 온도로 한다. 이들 표면 온도는, 방사 온도계 등으로 측정할 수 있다. 평균 냉각 속도 (℃/s) 는, 특별히 언급하지 않는 한 Below, each process is demonstrated in detail. In addition, in the description of the manufacturing method below, the temperature (°C) is the surface temperature of a steel raw material, a sheet bar, a hot-rolled sheet, or a steel sheet, unless otherwise specified. These surface temperatures can be measured with a radiation thermometer or the like. The average cooling rate (°C/s) is, unless otherwise specified,

((냉각 전의 온도 - 냉각 후의 온도)/냉각 시간) ((temperature before cooling - temperature after cooling)/cooling time)

으로 구해지는 값으로 한다.to the value obtained by .

본 발명에 있어서, 상기한 성분 조성을 갖는 강 소재 (강 슬래브) 의 용제 방법은, 특별히 한정되지 않고, 전로, 전기로, 진공 용해로 등의 공지된 용제 방법을 사용하여 용제할 수 있다. 주조 방법도 특별히 한정되지 않고, 연속 주조법 등의 공지된 주조 방법에 의해, 원하는 치수로 제조할 수 있다. 또한, 연속 주조법 대신에, 조괴-분괴 압연법을 적용해도 아무런 문제는 없다. 용강에는 추가로, 취과 (取鍋) 정련 등의 2 차 정련을 실시해도 된다.In the present invention, the melting method of the steel material (steel slab) having the above-described component composition is not particularly limited, and can be melted using a known melting method such as a converter, an electric furnace, and a vacuum melting furnace. The casting method is also not specifically limited, It can manufacture to a desired dimension by well-known casting methods, such as a continuous casting method. In addition, there is no problem even if the ingot-ingot rolling method is applied instead of the continuous casting method. In addition to molten steel, you may perform secondary refining, such as briquette refining.

이어서, 얻어진 강 소재 (강 슬래브) 에 열연 공정을 실시한다. 열연 공정에서는, 강 소재를 가열 온도 : 1100 ~ 1300 ℃ 로 가열한다. 그 후, 가열로로부터 추출한 가열된 강 소재에, 강 소재의 판두께 중심 온도가 1000 ℃ 이상에서의 조압연 시간 : 200 초 이상 400 초 이내로 제어한 후에, 조압연 종료 온도 : 1000 ~ 800 ℃ 로 하는 조압연을 실시한 후, 마무리 압연 개시 온도 : 1000 ~ 800 ℃, 마무리 압연 종료 온도 : 900 ~ 750 ℃ 로 하는 마무리 압연을 실시하여 열연판으로 한다.Next, the obtained steel raw material (steel slab) is subjected to a hot rolling process. In the hot rolling process, the steel material is heated to a heating temperature of 1100 to 1300°C. Then, for the heated steel material extracted from the heating furnace, the rough rolling time when the plate thickness center temperature of the steel material is 1000 ° C. or more: 200 seconds or more and 400 seconds or less After controlling, the rough rolling end temperature: 1000 ~ 800 ° C. After rough rolling, the finish rolling is performed at a finish rolling start temperature: 1000 to 800°C and finish rolling end temperature: 900 to 750°C to obtain a hot-rolled sheet.

또한, 열연 공정에 있어서의 강 소재의 판두께 중심의 온도는, 전열 해석에 의해 강 소재 단면 내의 온도 분포를 계산함으로써 구한다.In addition, the temperature of the plate|board thickness center of the steel raw material in a hot rolling process is calculated|required by calculating the temperature distribution in the steel raw material cross section by electrothermal analysis.

가열 온도 : 1100 ~ 1300 ℃Heating temperature: 1100~1300℃

강 소재의 가열 온도가 1100 ℃ 미만에서는, 피압연재의 변형 저항이 지나치게 커져, 조압연기 및 마무리 압연기에서 내하중, 압연 토크의 부족이 생겨, 압연이 곤란해진다. 한편, 가열 온도가 1300 ℃ 를 초과하면, 오스테나이트 결정립이 조대화하여, 조압연 및 마무리 압연에서 오스테나이트립의 가공 및 재결정을 반복해도, 세립화하는 것이 곤란해진다. 또, 열연 강판에 있어서의 원하는 인성을 확보하는 것이 곤란해지는 경우도 있다. 이 때문에, 강 소재의 가열 온도는 1100 ~ 1300 ℃ 로 한다. 가열 온도는, 바람직하게는 1280 ℃ 이하이다. 가열 온도는, 바람직하게는 1150 ℃ 이상이다. If the heating temperature of the steel material is less than 1100°C, the deformation resistance of the material to be rolled becomes excessively large, and the load-bearing mill and the finish rolling mill lack load-bearing and rolling torque, making rolling difficult. On the other hand, when heating temperature exceeds 1300 degreeC, austenite crystal grains will coarsen, and even if it repeats processing and recrystallization of austenite grains in rough rolling and finish rolling, it becomes difficult to refine|refine it. Moreover, it may become difficult to ensure the desired toughness in a hot-rolled steel sheet. For this reason, the heating temperature of a steel raw material shall be 1100-1300 degreeC. Heating temperature becomes like this. Preferably it is 1280 degrees C or less. The heating temperature is preferably 1150°C or higher.

또한, 각 압연기의 내하중, 압연 토크에 여유가 있는 경우에는, 1100 ℃ 이하 Ar3 변태점 이상의 범위의 온도를, 가열 온도로서 선택해도 된다.In addition, when the load-bearing capacity and rolling torque of each rolling mill have a margin, you may select as a heating temperature the temperature in the range of 1100 degrees C or less Ar3 transformation point or more.

가열된 강 소재는, 이어서 조압연을 실시하여, 시트 바 등으로 된다.The heated steel raw material is then subjected to rough rolling to obtain a sheet bar or the like.

판두께 중심 온도로 1000 ℃ 이상에서의 조압연 시간 : 200 초 이상 400 초 이내 Rough rolling time at 1000 ℃ or higher at the plate thickness center temperature: 200 seconds or more and 400 seconds or more

강 소재를 가열로로부터 추출한 후, 강 소재의 판두께 중심 온도로 1000 ℃이상에서의 조압연 시간을 400 초 이내로 함으로써, 피압연재의 표면 근방이 우선적으로 냉각된다. 이로써, 피압연재의 표면으로부터 1/4t 위치의 오스테나이트 입경의 조대화가 억제되고, 그 후의 페라이트 변태를 촉진한다. 그 결과, 강 조직에 있어서의 페라이트의 비율을 면적률로 55 % 이상으로 할 수 있다. 상기 조압연 시간이 400 초를 초과하면 오스테나이트가 조립화하여, 원하는 페라이트량을 확보할 수 없게 되고, 각부와 평판부의 강도차가 작은 각형 강관을 얻을 수 없다. 한편, 상기 조압연 시간이 200 초 미만이면 오스테나이트 입경이 지나치게 미세하게 되어, 강 조직에 있어서의 페라이트의 비율이 면적률로 80 % 를 초과하게 되어 강도가 부족하다. 조압연 시간은, 바람직하게는 220 초 이상이며, 더욱 바람직하게는 250 초 이상이다. 조압연 시간은, 바람직하게는 380 초 이하이며, 더욱 바람직하게는 350 초 이하이다.After the steel material is extracted from the heating furnace, the rough rolling time at 1000°C or higher at the plate thickness center temperature of the steel material is set to within 400 seconds, whereby the vicinity of the surface of the rolled material is preferentially cooled. Thereby, coarsening of the austenite grain size at the 1/4t position from the surface of the rolled material is suppressed, and subsequent ferrite transformation is promoted. As a result, the ratio of ferrite in the steel structure can be 55% or more in terms of area ratio. When the rough rolling time exceeds 400 seconds, austenite is granulated, and a desired amount of ferrite cannot be secured, and a square steel pipe with a small difference in strength between each part and a flat part cannot be obtained. On the other hand, if the rough rolling time is less than 200 seconds, the austenite grain size becomes too fine, the proportion of ferrite in the steel structure exceeds 80% in terms of area ratio, and the strength is insufficient. Rough-rolling time becomes like this. Preferably it is 220 second or more, More preferably, it is 250 second or more. Rough-rolling time becomes like this. Preferably it is 380 second or less, More preferably, it is 350 second or less.

조압연 종료 온도 : 1000 ~ 800 ℃ Rough rolling end temperature: 1000 ~ 800 ℃

가열된 강 소재는, 조압연에 의해, 오스테나이트립이 가공, 재결정되어 미세화한다. 조압연 종료 온도가 800 ℃ 미만에서는, 조압연기의 내하중, 압연 토크의 부족이 생기기 쉬워진다. 한편, 조압연 종료 온도가 1000 ℃ 를 초과하여 고온이 되면, 오스테나이트립이 조대화하여, 각형 강관의 인성이 저하하기 쉬워진다. 조압연 종료 온도는, 바람직하게는 820 ℃ 이상이며, 더욱 바람직하게는 840 ℃ 이상이다. 조압연 종료 온도는, 바람직하게는 980 ℃ 이하이며, 더욱 바람직하게는 950 ℃ 이하이다.Austenite grains are processed and recrystallized by rough rolling, and the heated steel material is refined. If the rough rolling end temperature is less than 800°C, the load carrying capacity of the roughing mill and insufficient rolling torque are likely to occur. On the other hand, when the rough rolling end temperature exceeds 1000°C and becomes high, the austenite grains coarsen and the toughness of the rectangular steel pipe is liable to decrease. The rough rolling end temperature is preferably 820°C or higher, more preferably 840°C or higher. The rough rolling end temperature is preferably 980°C or lower, and more preferably 950°C or lower.

또한, 이 조압연 종료 온도는, 강 소재의 가열 온도, 상기의 조압연 중의 냉각 조건, 조압연의 패스 간에서의 체류, 강 소재 두께 등을 조정함으로써 달성할 수 있다. 조압연이 종료된 단계에서의 피압연재의 두께 (시트 바 등의 두께) 는, 특별히 한정할 필요는 없고, 마무리 압연에서 원하는 제품 두께의 제품판 (열연 강판) 으로 할 수 있으면 된다. 예를 들어 건축 구조 부재용 각형 강관의 제조에서는, 제품 두께는 12 ~ 28 mm 정도가 바람직하다.In addition, this rough rolling completion|finish temperature can be achieved by adjusting the heating temperature of a steel raw material, cooling conditions during said rough rolling, retention between passes of rough rolling, steel raw material thickness, etc. The thickness of the material to be rolled (thickness of a sheet bar, etc.) in the stage where rough rolling is completed does not need to be particularly limited, and may be a product sheet (hot rolled steel sheet) having a desired product thickness in finish rolling. For example, in manufacture of the rectangular steel pipe for building structural members, about 12-28 mm of product thickness is preferable.

조압연 후에는, 피압연재는, 예를 들어 탠덤 압연기에 의해 마무리 압연을 실시하여, 열연판으로 된다.After rough rolling, the to-be-rolled material is finish-rolled by, for example, a tandem rolling mill, and becomes a hot-rolled sheet.

마무리 압연 개시 온도 : 1000 ~ 800 ℃Finish rolling start temperature: 1000 ~ 800℃

마무리 압연에서는, 압연 가공 및 재결정이 반복되어, 오스테나이트 (γ) 립의 미세화가 진행된다. 마무리 압연 개시 온도 (마무리 압연 입측 온도) 가 낮아지면, 압연 가공에 의해 도입되는 가공 변형이 잔존하기 쉬워지고, γ 립의 미세화를 달성하기 쉽다. 마무리 압연 개시 온도가 800 ℃ 미만에서는, 마무리 압연기 내에서 강판 표면 근방의 온도가 Ar3 변태점 이하가 되어 페라이트가 생성될 위험성이 증대한다. 생성된 페라이트는, 그 후의 마무리 압연 가공에 의해 압연 방향으로 신장한 페라이트립이 되어, 가공성 저하의 원인이 된다. 한편, 마무리 압연 개시 온도가 1000 ℃ 를 초과하여 고온이 되면, 상기한 마무리 압연에 의한 γ 립의 미세화 효과가 저감하고, 각형 강관의 인성이 저하하기 쉬워진다. 이 때문에, 마무리 압연 개시 온도는 800 ~ 1000 ℃ 로 한다. 마무리 압연 개시 온도는, 바람직하게는 825 ~ 975 ℃ 이다.In finish rolling, rolling processing and recrystallization are repeated, and refinement|miniaturization of austenite (gamma) grain advances. When the finish rolling start temperature (finish rolling entry temperature) is lowered, the processing strain introduced by the rolling processing tends to remain, and it is easy to achieve miniaturization of the γ grains. When the finish rolling start temperature is less than 800 DEG C, the temperature near the surface of the steel sheet in the finish rolling mill becomes equal to or lower than the Ar3 transformation point, and the risk of ferrite formation increases. The generated ferrite becomes ferrite grains elongated in the rolling direction by the subsequent finish rolling, which causes a decrease in workability. On the other hand, when the finish rolling start temperature exceeds 1000°C and becomes high, the effect of refining the γ grains by the finish rolling described above is reduced, and the toughness of the rectangular steel pipe tends to decrease. For this reason, the finish rolling start temperature shall be 800-1000 degreeC. The finish rolling start temperature is preferably 825 to 975°C.

마무리 압연 종료 온도 : 900 ~ 750 ℃ Finish rolling end temperature: 900 ~ 750 ℃

마무리 압연 종료 온도 (마무리 압연 출측 (出側) 온도) 가 900 ℃ 를 초과하여 고온이 되면, 마무리 압연 시에 부가되는 가공 변형이 부족하여, γ 립의 미세화가 달성되지 않고, 각형 강관의 인성이 저하하기 쉬워진다. 한편, 마무리 압연 종료 온도가 750 ℃ 미만에서는, 마무리 압연기 내에서 강판 표면 근방의 온도가 Ar3 변태점 이하가 되고, 압연 방향으로 신장한 페라이트립이 형성되어, 페라이트립이 혼립이 된다. 이로써, 인성이 저하할 위험성이 증대한다. 이 때문에, 마무리 압연 종료 온도는 900 ~ 750 ℃ 로 한다. 마무리 압연 종료 온도는, 바람직하게는 850 ℃ 이하이다. 바람직하게는 770 ℃ 이상이다. When the finish rolling end temperature (finish rolling exit temperature) exceeds 900° C. and becomes high temperature, the processing strain added at the time of finish rolling is insufficient, the refinement of the γ grain is not achieved, and the toughness of the rectangular steel pipe is lowered. easy to lower On the other hand, when the finish rolling end temperature is less than 750°C, the temperature near the surface of the steel sheet in the finish rolling mill is below the Ar3 transformation point, and ferrite grains extending in the rolling direction are formed, and the ferrite grains are mixed. Thereby, the risk that toughness will fall increases. For this reason, the finish-rolling completion temperature shall be 900-750 degreeC. The finish rolling end temperature is preferably 850°C or less. Preferably it is 770 degreeC or more.

마무리 압연 종료 후에는, 열연판에 냉각 공정을 실시한다. After finishing rolling, a cooling process is performed on the hot-rolled sheet.

냉각 개시로부터 10 s 간의 초기 냉각에 있어서의 0.2 s 이상 3.0 s 미만의 방랭의 횟수 : 1 회 이상 Number of times of standing to cool for 0.2 s or more and less than 3.0 s in initial cooling for 10 s from the start of cooling: 1 time or more

본 발명에서는, 열연 공정에서 얻어지는 열연판의 냉각을 개시하고 나서 10 초간 (10 s 간) 을 초기 냉각 공정으로 한다. 냉각 공정의 초기 냉각 공정에서는, 0.2 s 이상 3.0 s 미만의 방랭 공정을 1 회 이상 형성하여 냉각한다. 이것은, 강판의 표리면에 있어서, 마텐자이트 조직의 생성을 억제하기 위해서 실시한다. 초기 냉각 공정에 있어서, 방랭 공정을 형성하지 않거나, 혹은 방랭 공정이 0.2 s 미만인 경우, 강판의 표리면의 강 조직이 마텐자이트 조직이 되고, 각형 강관의 인성이 저하한다. 또, 초기 냉각 공정에 있어서, 방랭 공정이 3.0 s 이상인 경우, 경질상의 평균 애스펙트비가 0.1 미만이 되고, 인성이 부족하다. 이 때문에, 냉각 공정의 초기 냉각 공정 중에 실시하는 1 회의 방랭 공정의 시간은, 0.2 s 이상 3.0 s 미만으로 한다. 1 회의 방랭 공정의 시간은, 바람직하게는 0.4 s 이상이며, 바람직하게는 2.0 s 이하이다.In this invention, let 10 second (for 10 s) be an initial stage cooling process after starting cooling of the hot-rolled sheet obtained in a hot rolling process. In the initial cooling process of a cooling process, it forms and cools a stand-to-cool process for 0.2 s or more and less than 3.0 s once or more. This is performed in order to suppress the production|generation of a martensite structure in the front and back surfaces of a steel plate. In the initial cooling step, when no cooling step is provided or the cooling step is less than 0.2 s, the steel structure of the front and back surfaces of the steel sheet becomes a martensitic structure, and the toughness of the rectangular steel pipe decreases. Moreover, in an initial stage cooling process, when a stand-to-cool process is 3.0 s or more, the average aspect-ratio of a hard phase becomes less than 0.1, and toughness is insufficient. For this reason, the time of one cooling process performed during the initial stage cooling process of a cooling process shall be 0.2 s or more and less than 3.0 s. The time of one cooling process becomes like this. Preferably it is 0.4 s or more, Preferably it is 2.0 s or less.

상기 효과를 얻기 위해서는, 초기 냉각 공정 중에 실시하는 방랭 공정의 횟수는, 1 회 이상을 필요로 한다. 또한, 방랭 공정의 횟수는, 냉각 설비의 배열이나 냉각 정지 온도 등에 따라 적절히 설정하면 된다. 여기서, 방랭이란 자연 냉각으로 한다. 방랭 공정의 횟수의 상한은 특별히 한정하지 않지만, 생산성의 관점에서, 바람직하게는 10 회 이하로 한다. 방랭의 횟수를 복수회로 하는 경우에는, 예를 들어 후술하는 수랭용 노즐의 일부 구간에 있어서의 노즐로부터의 물의 분사를 정지시킴으로써, 간헐 분사로 시키는 것 등에 의해 적절히 설정하면 된다.In order to acquire the said effect, the frequency|count of the standing-to-cool process performed during an initial stage cooling process requires 1 or more times. In addition, what is necessary is just to set the number of times of a standing-to-cool process suitably according to the arrangement|sequence of a cooling installation, cooling stop temperature, etc. Here, standing to cool is set as natural cooling. Although the upper limit of the number of times of a standing-to-cool process is not specifically limited, From a viewpoint of productivity, Preferably it is set as 10 or less. What is necessary is just to set suitably by setting it as intermittent injection, etc. by stopping the injection of the water from the nozzle in some sections of the nozzle for water cooling mentioned later, for example, when making the number of times of standing cooling into multiple times.

판두께 중심 온도에서의 평균 냉각 속도 : 4 ~ 25 ℃/s, 냉각 정지 온도 : 580 ℃ 이하 Average cooling rate at plate thickness center temperature: 4 ~ 25 ℃/s, cooling stop temperature: 580 ℃ or less

냉각 공정에서는, 마무리 압연에서 얻어진 열연판에, 냉각 개시부터 냉각 정지 (냉각 종료) 까지의 판두께 중심 온도에서의 평균 냉각 속도가 4 ~ 25 ℃/s, 냉각 정지 온도가 580 ℃ 이하가 되는 냉각을 실시한다. 냉각 공정에서 실시하는 냉각은, 예를 들어 노즐로부터 물을 분사하는, 물기둥 냉각, 스프레이 냉각, 미스트 냉각 등의 수랭 (수냉각) 이나, 냉각 가스를 분사하는 가스 제트 냉각 등으로 실시된다. 또한, 열연판 (강판) 의 양면 (표리면) 이 동일 조건으로 냉각되도록 열연판의 양면에 냉각 조작을 실시하는 것이 바람직하다.In the cooling step, in the hot-rolled sheet obtained in the finish rolling, the average cooling rate at the plate thickness center temperature from the start of cooling to the stop of cooling (finish of cooling) is 4 to 25°C/s, and the cooling stop temperature is 580°C or less. carry out Cooling performed in a cooling process is implemented, for example by water cooling (water cooling), such as water column cooling, spray cooling, mist cooling, which injects water from a nozzle, gas jet cooling etc. which inject a cooling gas. Moreover, it is preferable to perform cooling operation on both surfaces of a hot-rolled sheet (steel sheet) so that both surfaces (front and back) of a hot-rolled sheet may be cooled under the same conditions.

열연판의 판두께 중심의 평균 냉각 속도가 4 ℃/s 미만에서는, 페라이트립의 생성 빈도가 감소하고, 페라이트 결정립이 조대화하여 인성이 저하한다. 한편, 상기 평균 냉각 속도가 25 ℃/s 를 초과하면, 페라이트의 생성이 억제되어 55 % 미만이 되고, 또한 경질상의 평균 애스펙트비가 0.8 을 초과하여, 가공 경화하기 어려워 강 조직을 얻을 수 없다. 이 때문에, 열연판의 판두께 중심의 평균 냉각 속도는 4 ~ 25 ℃/s 로 한다. 열연판의 판두께 중심의 평균 냉각 속도는, 바람직하게는 5 ℃/s 이상이며, 바람직하게는 15 ℃/s 이하이다.When the average cooling rate at the center of the sheet thickness of the hot-rolled sheet is less than 4°C/s, the generation frequency of ferrite grains decreases, the ferrite grains become coarse, and toughness decreases. On the other hand, when the average cooling rate exceeds 25°C/s, the generation of ferrite is suppressed and becomes less than 55%, and the average aspect ratio of the hard phase exceeds 0.8, making it difficult to work harden, and a steel structure cannot be obtained. For this reason, the average cooling rate at the center of the thickness of the hot-rolled sheet is 4 to 25°C/s. The average cooling rate at the center of the thickness of the hot-rolled sheet is preferably 5°C/s or more, and preferably 15°C/s or less.

여기서, 열연판의 판두께 중심의 평균 냉각 속도는, Here, the average cooling rate at the center of the plate thickness of the hot-rolled sheet is,

((냉각 개시 시의 판두께 중심의 온도 (℃) - 냉각 정지 시의 판두께 중심의 온도 (℃))/냉각 시간 (s)) (((Temperature of plate thickness center at the start of cooling (℃) - Temperature of plate thickness center when cooling is stopped (℃))/Cooling time (s))

으로 구해진다. 열연판의 판두께 중심의 온도는, 전열 해석에 의해 강판 단면 내의 온도 분포를 계산하여 구할 수 있다.is saved with The temperature at the center of the sheet thickness of the hot-rolled sheet can be obtained by calculating the temperature distribution in the cross section of the steel sheet by means of an electrothermal analysis.

냉각 정지 온도가 580 ℃ 를 초과하면, 강판의 경질상의 평균 원상당경이 20 ㎛ 를 초과하여, 인성이 저하할 우려가 있다. 냉각 정지 온도는, 보다 바람직하게는 560 ℃ 이하이다.When cooling stop temperature exceeds 580 degreeC, the average equivalent circle diameter of the hard phase of a steel plate exceeds 20 micrometers, and there exists a possibility that toughness may fall. The cooling stop temperature is more preferably 560°C or less.

또한, 원하는 1/4t 위치의 강 조직을 얻기 위해서는, 열연판의 표면 온도로 750 ℃ ~ 650 ℃ 의 온도역에서의 평균 냉각 속도는 20 ℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이 온도역에서의 평균 냉각 속도가 20 ℃/s 미만에서는, 경질상의 평균 원상당경이 20 ㎛ 를 초과하는 경우가 있다. 열연판의 표면 온도로 750 ℃ ~ 650 ℃ 의 온도역에서의 평균 냉각 속도는 80 ℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 온도역에서의 평균 냉각 속도가 80 ℃/s 를 초과하면, 경질상의 평균 애스펙트비가 0.8 초과가 되는 경우가 있다. 또, 경질상의 평균 애스펙트비를 0.8 이하로 하기 위해, 마무리 압연 종료로부터 즉시 (5 초 이내에) 냉각 공정을 개시하는 것이 바람직하다. In addition, in order to obtain the steel structure at the desired 1/4t position, it is preferable that the average cooling rate in a temperature range of 750°C to 650°C at the surface temperature of the hot-rolled sheet is 20°C/s or more. If the average cooling rate in this temperature range is less than 20°C/s, the average equivalent circle diameter of the hard phase may exceed 20 µm. The average cooling rate in a temperature range of 750°C to 650°C as the surface temperature of the hot-rolled sheet is preferably 80°C/s or less. When the average cooling rate in this temperature range exceeds 80°C/s, the average aspect ratio of the hard phase may exceed 0.8. Moreover, in order to set the average aspect-ratio of a hard phase to 0.8 or less, it is preferable to start a cooling process immediately (within 5 seconds) from the end of finish rolling.

냉각 종료 후에는, 열연판에 권취 공정을 실시하여 강판 (열연 강판) 을 얻는다.After completion of cooling, the hot-rolled sheet is subjected to a winding process to obtain a steel sheet (hot-rolled steel sheet).

권취 온도 : 580 ℃ 이하Coiling temperature: below 580℃

권취 공정에서는, 열연판을 권취 온도 : 580 ℃ 이하에서 권취하고, 그 후 방랭한다. 권취 온도가 580 ℃ 를 초과하면, 권취 후에 페라이트 변태와 펄라이트 변태가 진행되어, 펄라이트의 비율이 과잉이 되고, 각형 강관의 인성이 저하한다. 이 때문에, 권취 온도는 580 ℃ 이하로 한다. 권취 온도는, 바람직하게는 550 ℃ 이하이다. 또한, 권취 온도를 낮게 해도 재질상의 문제는 생기지 않지만, 권취 온도가 400 ℃ 미만이 되면, 특히 판두께가 25 mm 를 초과하는 후육 강판에서는, 권취 변형 저항이 다대해져, 깔끔하게 권취되지 않는 경우가 있다. 이 때문에, 권취 온도는 400 ℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.In a winding process, a hot-rolled sheet is wound up at winding temperature: 580 degrees C or less, and it stands to cool after that. When the coiling temperature exceeds 580°C, ferrite transformation and pearlite transformation proceed after winding, the proportion of pearlite becomes excessive, and the toughness of the rectangular steel pipe decreases. For this reason, a coiling temperature shall be 580 degrees C or less. A coiling temperature becomes like this. Preferably it is 550 degrees C or less. In addition, even if the coiling temperature is lowered, there is no material problem, but when the coiling temperature is less than 400 ° C, especially in thick steel plates with a plate thickness of more than 25 mm, the coiling deformation resistance becomes large, and the coiling may not be neatly wound. . For this reason, it is preferable to make coiling temperature into 400 degreeC or more.

그 후, 권취 공정 후의 강판 (열연 강판) 에 상기 서술한 조관 공정을 실시하여 각형 강관을 얻는다.Thereafter, the steel sheet (hot rolled steel sheet) after the winding step is subjected to the above-described pipe making step to obtain a rectangular steel pipe.

다음으로, 본 발명의 각형 강관을 사용한 건축 구조물의 일례에 대해 설명한다.Next, an example of a building structure using the square steel pipe of this invention is demonstrated.

도 3 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 건축 구조물을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 건축 구조물은, 본 발명의 각형 강관 (11) 이 복수 세워 형성되고, 주재로서 이용되고 있다. 이웃하는 각형 강관 (11) 의 사이에는, H 형 강 등의 강재로 이루어지는 대량 (14) 이 복수 가설되어 있다. 또, 이웃하는 대량 (14) 의 사이에는, H 형 강 등의 강재로 이루어지는 소량 (15) 이 복수 가설되어 있다. 각형 강관 (11) 과 다이아프램 (16) 을 용접하고, 그것에 대량 (14) 이 되는 H 형 강을 용접함으로써, 이웃하는 각형 강관 (11) 의 사이에 H 형 강 등의 강재로 이루어지는 대량 (14) 이 가설되어 있다. 또, 벽 등의 장착을 위해, 필요에 따라 간주 (17) 가 형성된다.It is a perspective view which shows typically the building structure which concerns on embodiment of this invention. As shown in FIG. 3 , in the building structure of the present embodiment, a plurality of rectangular steel pipes 11 of the present invention are erected, and are used as a main material. A plurality of masses 14 made of steel materials, such as H-shaped steel, are erected between adjacent rectangular steel pipes 11 . Moreover, between the adjacent masses 14, two or more small quantities 15 which consist of steel materials, such as H-shaped steel, are erected. By welding the rectangular steel pipe 11 and the diaphragm 16, and welding the H-shaped steel that becomes the bulk 14 thereto, the bulk 14 made of steel materials such as H-shaped steel between the adjacent rectangular steel pipes 11 ) is hypothesized. In addition, for mounting on a wall or the like, a cross section 17 is formed as needed.

본 발명의 건축 구조물은, 각부와 평판부의 강도차가 작은 본 발명의 각형 강관 (11) 을 사용하기 때문에, 각형 강관 (11) 과 다이아프램 (16) 을 용접하는 용접 재료의 선정이 용이해지고, 언더매치 등의 용접 재료와의 강도차가 생기기 어렵다. 언더매치가 생기기 어려운 것에 의해, 용접부에 있어서의 파단 등의 트러블을 억제할 수 있다. 또, 각형 강관 (11) 의 각 R (각부의 R) 이 적절한 크기로 제어되고 있기 때문에, 단면이 직각인 다른 구조 부재와의 조합이 용이하다. 또, 각형 강관 (11) 의 각 R 이 적절한 크기로 제어되고 있는 것에 의해, 보다 큰 외력에 견딜 수 있어, 내진성 등이 향상된다.Since the building structure of the present invention uses the rectangular steel pipe 11 of the present invention with a small difference in strength between each part and the flat part, it is easy to select a welding material for welding the square steel pipe 11 and the diaphragm 16, and under It is hard to produce a strength difference with welding materials, such as a match. Troubles, such as a fracture|rupture in a welding part, can be suppressed by being hard to produce undermatch. Moreover, since each R (R of each part) of the rectangular steel pipe 11 is controlled to an appropriate size, it is easy to combine with other structural members whose cross section is a right angle. Moreover, when each R of the square steel pipe 11 is controlled to an appropriate magnitude|size, it can withstand a larger external force, and earthquake resistance etc. improve.

실시예Example

이하, 실시예에 기초하여 더욱 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be further described in detail based on Examples. In addition, the present invention is not limited to the following examples.

용강을 전로에서 용제하고, 연속 주조법으로 표 1 에 나타내는 성분 조성의 슬래브 (강 소재 : 두께 250 mm) 로 했다. 그것들 슬래브 (강 소재) 를, 표 2 에 나타내는 가열 온도로 가열한 후, 표 2 에 나타내는 조건의 열간 압연 공정, 냉각 공정, 권취 공정을 실시한 후, 방랭함으로써, 판두께 : 16 ~ 28 mm 의 강판 (열연 강판) 으로 했다. 또한, 마무리 압연 종료 후, 즉시 (5 초 이내에) 냉각 공정을 개시했다. 냉각은 수랭으로 실시했다. 초기 냉각 공정 중의 방랭 공정은, 냉각 개시로부터 10 s 간인 초기 냉각 공정 중에, 수랭을 실시하지 않는 방랭 구간을 형성함으로써 실시했다. 그 후, 얻어진 열연 강판을 소재로 하여, 표 2 에 나타내는 조건으로 냉간에서의 롤 성형에 의해 환형 강관으로 하고, 이어서, 냉간에서 롤 성형에 의해 각형 강관 (가로 세로 400 ~ 550 mm) 으로 했다.Molten steel was melted in a converter, and a slab (steel material: thickness 250 mm) having the composition shown in Table 1 was obtained by a continuous casting method. These slabs (steel raw materials) are heated to the heating temperature shown in Table 2, then subjected to a hot rolling process, a cooling process, and a winding process under the conditions shown in Table 2, followed by standing to cool, a steel plate having a plate thickness of 16 to 28 mm (Hot rolled steel sheet). In addition, after finishing the finish rolling, the cooling process was started immediately (within 5 seconds). Cooling was performed by water cooling. The standing-to-cool process in an initial stage cooling process was performed by forming the stand-to-cool section in which water cooling is not performed during the initial stage cooling process which is 10 s from a cooling start. Then, using the obtained hot-rolled steel sheet as a raw material, a round steel pipe was formed by roll forming in cold under the conditions shown in Table 2, and then a rectangular steel pipe (400 to 550 mm in width) was obtained by roll forming in cold.

본 발명의 실시예에서는, 얻어진 각형 강관으로부터 시험편을 채취하고, 조직 관찰, 인장 시험, 샤르피 충격 시험, 각부의 R 의 측정을 각각 실시했다. 또한, 조직 관찰은 상기의 방법으로 관찰하고, 측정했다. 또, 인장 시험, 샤르피 충격 시험의 시험 방법, 및 각부의 R 의 측정 방법은, 다음과 같이 했다.In the Examples of the present invention, test pieces were taken from the obtained rectangular steel pipe, and tissue observation, tensile test, Charpy impact test, and R of each part were measured, respectively. In addition, tissue observation was observed and measured by the said method. In addition, the test method of a tensile test, a Charpy impact test, and the measuring method of R of each part were carried out as follows.

(1) 각형 강관 인장 시험 (1) Tensile test of square steel pipe

얻어진 각형 강관의 평판부 및 각부로부터, 인장 방향이 관 길이 방향이 되도록, JIS5 호 인장 시험편을 채취했다. 이어서, JIS Z 2241 (2011) 의 규정에 준거하여 인장 시험을 실시하고, 항복 강도 YS, 인장 강도 TS 를 측정했다. 얻어진 측정값을 사용하여, (항복 강도)/(인장 강도) × 100 (%) 으로 정의되는 항복비 YR (%) 을 산출했다.JIS 5 tensile test specimens were taken from the flat plate portion and the corner portion of the obtained square steel pipe so that the tensile direction was the tube longitudinal direction. Next, based on the regulation of JIS Z 2241 (2011), a tensile test was performed, and the yield strength YS and the tensile strength TS were measured. Yield ratio YR (%) defined by (yield strength)/(tensile strength) x 100 (%) was computed using the obtained measured value.

(2) 각형 강관 충격 시험 (2) Square steel pipe impact test

얻어진 각형 강관의 평판부의 판두께 1/4t 위치로부터, 시험편 길이 방향이 관둘레 방향이 되도록, V 노치 시험편을 채취했다. 이어서, JIS Z 2242 (2011) 의 규정에 준거하여, 시험 온도 : -40 ℃ 에서, 샤르피 충격 시험을 실시하고, 흡수 에너지 (J) 를 구했다. 또한, 시험편의 갯수는 각 3 개로 하고, 각 3 개의 평균값을 표 3-2 에 나타내는 충격 시험 결과의 값으로 했다. A V-notch test piece was taken from the position of the plate thickness of 1/4t of the obtained square steel pipe so that the longitudinal direction of the test piece became the pipe circumferential direction. Next, based on the regulation of JIS Z 2242 (2011), the Charpy impact test was performed at test temperature: -40 degreeC, and the absorbed energy (J) was calculated|required. In addition, the number of test pieces was made into three each, and the average value of each was made into the value of the impact test result shown in Table 3-2.

(3) 각부의 R (각 R) 의 측정 방법 (3) Measurement method of R (each R) of each part

얻어진 각형 강관으로부터, 관축 방향에 대해 수직인 단면 10 지점을 임의로 잘라내고, 수직 단면의 4 모퉁이에 있는 각부의 곡률 반경을 측정하고, 그 평균값을 각부의 R 로 했다. 구체적으로는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 강관의 용접부 (심부) 를 0°로 하고, 이 0°를 기준으로 하여, 45°, 135°, 225°, 315°의 위치를 각각 각부 중앙으로 한 경우, 각부의 곡률 반경이란, 관의 중심을 기점으로 하여 이웃하는 변과 45°를 이루는 선 (L) 과, 각부 외측 (각부의 관 외표면 측) 의 교점에서의 곡률 반경을 말한다. 각부의 곡률 반경은, 상기 L 상에 중심을 두고, 각형 강관의 평탄부와 원호부의 접속점 (A, A') 을 향해 그어지는 선에 의해 정해지는 중심각이 65°가 되는 부채형의 반경으로 한다. 또한, 도 4 에 나타낸 「t」는 판두께이며, 「H」는 외형의 변의 길이를 가리킨다. 곡률 반경의 산출 방법으로서는, 예를 들어, 3 점 (각부 외측의 교점, 및, 평탄부와 원호부의 접속점인 2 점) 의 거리 관계의 측정 결과로부터 정현 정리를 사용하여 곡률 반경을 산출하는 방법이나, 상기 3 점의 영역 내의 코너부와 잘 일치하는 레이디얼 게이지로부터 곡률 반경을 계측하는 방법 등이 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 본 실시예에서는, 각부의 곡률 반경의 측정에는 레이디얼 게이지를 사용했다. 또한, 각 R 은, 상기한 바와 같이 관축 방향에 대해 수직인 단면 10 지점의 평균값으로 했다.From the obtained rectangular steel pipe, 10 points of the cross section perpendicular to the pipe axis direction were arbitrarily cut out, the curvature radii of the corners at the four corners of the vertical cross section were measured, and the average value was taken as R of the corners. Specifically, as shown in Fig. 4, the welded portion (core) of the steel pipe is set to 0°, and the positions of 45°, 135°, 225°, and 315° are set as the center of each part, respectively, based on this 0°. In this case, the radius of curvature of each part refers to the radius of curvature at the intersection of the line L that forms 45° with the adjacent side from the center of the pipe as a starting point and the outside of the leg (the pipe outer surface side of each part). The radius of curvature of each part is the radius of the sector in which the central angle determined by the line drawn toward the connection point (A, A') of the flat part and the arc part of the rectangular steel pipe is 65°, centered on the L above. . In addition, "t" shown in FIG. 4 is a plate|board thickness, and "H" points out the length of the side of an external shape. As a method of calculating the radius of curvature, for example, a method of calculating the radius of curvature by using the sine theorem from the measurement result of the distance relationship of three points (the intersection of the outside of each part, and the two points that are the connection points of the flat part and the arc part) , a method of measuring a radius of curvature from a radial gauge that matches well with a corner portion within the region of the three points, and the like, but is not limited thereto. In this example, a radial gauge was used to measure the radius of curvature of each part. In addition, each R was made into the average value of 10 cross-sections perpendicular|vertical with respect to the tube axis direction as mentioned above.

얻어진 결과를 표 3-1 및 표 3-2 에 나타낸다.The obtained results are shown in Table 3-1 and Table 3-2.

[표 1][Table 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

[표 2][Table 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

[표 3-1][Table 3-1]

Figure pct00003
Figure pct00003

[표 3-2][Table 3-2]

Figure pct00004
Figure pct00004

본 발명 범위였던 발명예에서는, 모두 본 발명의 특성 (평판부의 YS 가 350 MPa 이상, TS 가 520 MPa 이상, 각부에 대한 평판부의 YS 의 비가 0.80 이상 0.90 이하, 각부에 대한 평판부의 TS 의 비가 0.90 이상 1.00 이하, 평판부의 -40 ℃ 의 샤르피 흡수 에너지가 100 J 이상, 각부의 R 이 (2.3 × t) 이상 (2.9 × t 이하) (여기서, t 는 판두께이다.) 를 얻을 수 있었다. 한편, 본 발명 범위를 벗어나는 비교예에서는, 본 발명의 특성을 얻을 수 없었다. In the invention examples that were within the scope of the present invention, all of the characteristics of the present invention (YS of the flat part is 350 MPa or more, TS is 520 MPa or more, the ratio of YS of the flat part to each part is 0.80 or more and 0.90 or less, and the ratio of TS of the flat part to each part is 0.90. It was possible to obtain 1.00 or less, the Charpy absorbed energy at -40°C of the flat part was 100 J or more, and the R of each part was (2.3 × t) or more (2.9 × t or less) (where t is the plate thickness). , in the comparative example outside the scope of the present invention, the characteristics of the present invention could not be obtained.

1 : 강대
2 : 레벨러
3 : 케이지 롤군
4 : 핀 패스 롤군
5 : 스퀴즈 롤
6 : 용접기
7 : 전봉 강관
8 : 사이징 롤군
9 : 각성형 롤군
10 : 각형 강관
11 : 각형 강관
14 : 대량
15 : 소량
16 : 다이아프램
17 : 간주
1: steel rod
2: Leveler
3: Cage roll group
4: pin pass roll group
5: Squeeze Roll
6: welding machine
7: electric resistance steel pipe
8: sizing roll group
9: Angular type roll group
10: square steel pipe
11: square steel pipe
14: Bulk
15: small amount
16: diaphragm
17: considered

Claims (7)

평판부와 각부를 갖는 각형 강관으로서,
성분 조성은, 질량% 로,
C : 0.07 ~ 0.20 %,
Si : 1.0 % 이하,
Mn : 0.5 ~ 2.0 %,
P : 0.030 % 이하,
S : 0.015 % 이하,
Al : 0.01 ~ 0.06 %,
N : 0.006 % 이하
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고,
강관의 외표면으로부터 판두께 t 의 1/4 깊이 위치에 있어서의 강 조직은, 페라이트가 면적률로 55 % 이상 80 % 이하이며, 경질상의 평균 애스펙트비가 0.1 ~ 0.8 이며,
상기 평판부는, YS 가 350 MPa 이상, TS 가 520 MPa 이상이며,
상기 각부에 대한 상기 평판부의 YS 의 비는 0.80 이상 0.90 이하, 상기 각부에 대한 상기 평판부의 TS 의 비는 0.90 이상 1.00 이하이며,
상기 평판부의 -40 ℃ 의 샤르피 흡수 에너지가 100 J 이상이며,
상기 각부의 R 은 (2.3 × t) 이상 (2.9 × t) 이하
인 각형 강관.
A prismatic steel pipe having a flat plate portion and a corner portion, comprising:
The component composition is in mass %,
C: 0.07 to 0.20%;
Si: 1.0% or less;
Mn: 0.5~2.0%;
P: 0.030% or less;
S: 0.015% or less;
Al: 0.01~0.06%;
N: 0.006% or less
contains, and the balance consists of Fe and unavoidable impurities,
In the steel structure at a depth of 1/4 of the plate thickness t from the outer surface of the steel pipe, ferrite is 55% or more and 80% or less in area ratio, and the average aspect ratio of the hard phase is 0.1 to 0.8,
The flat portion, YS is 350 MPa or more, TS is 520 MPa or more,
The ratio of YS of the flat part to each part is 0.80 or more and 0.90 or less, and the ratio of TS of the flat part to each part is 0.90 or more and 1.00 or less,
Charpy absorbed energy at -40 ℃ of the flat portion is 100 J or more,
R of each part is (2.3 × t) or more (2.9 × t) or less
prismatic steel pipe.
제 1 항에 있어서,
상기 성분 조성에 더하여 추가로, 질량% 로, 하기 A 군 ~ C 군 중에서 선택된 1 군 또는 2 군 이상을 함유하는 각형 강관.
A 군 : Nb : 0.05 % 이하, Ti : 0.05 % 이하, V : 0.10 % 이하 중으로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상
B 군 : B : 0.008 % 이하
C 군 : Cr : 0.01 ~ 1.0 %, Mo : 0.01 ~ 1.0 %, Cu : 0.01 ~ 0.50 %, Ni : 0.01 ~ 0.30 %, Ca : 0.001 ~ 0.010 % 중으로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상
The method of claim 1,
A prismatic steel pipe containing one or two or more groups selected from the following groups A to C, in mass%, in addition to the above component composition.
Group A: Nb: 0.05% or less, Ti: 0.05% or less, V: 0.10% or less 1 type or 2 or more types selected from
Group B: B: 0.008% or less
Group C: Cr: 0.01 to 1.0%, Mo: 0.01 to 1.0%, Cu: 0.01 to 0.50%, Ni: 0.01 to 0.30%, Ca: 1 or 2 or more selected from among 0.001 to 0.010%
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 강 조직은, 추가로, 상기 경질상의 평균 원상당경이 20 ㎛ 이하인 각형 강관.
3. The method according to claim 1 or 2,
The steel structure further includes a rectangular steel pipe having an average equivalent round diameter of the hard phase of 20 µm or less.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 각형 강관의 제조 방법으로서,
강판을 냉간에서 롤 성형하여 원통상으로 한 단면을 용접하여, 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 성형한 후, 각상으로 성형하는 조관 공정을 실시하는 각형 강관의 제조 방법.
A method for manufacturing a rectangular steel pipe according to any one of claims 1 to 3, comprising:
A method for producing a rectangular steel pipe in which a steel sheet is formed into a cylindrical shape by cold roll forming, a cylindrical cross-section is welded, and then formed into a cylindrical shape of 0.99 or more and 1.01 or less at a ratio of vertical diameter to horizontal diameter, followed by forming a rectangular steel pipe.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 각형 강관의 제조 방법으로서,
강 소재에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 권취 공정 및 조관 공정을 이 순서로 실시하여 각형 강관을 제조할 때,
상기 강 소재를 가열 온도 : 1100 ~ 1300 ℃ 로 가열한 후,
판두께 중심 온도가 1000 ℃ 이상에서의 조압연 시간 : 200 초 이상 400 초 이내, 조압연 종료 온도 : 1000 ~ 800 ℃,
마무리 압연 개시 온도 : 1000 ~ 800 ℃, 마무리 압연 종료 온도 : 900 ~ 750 ℃ 로 하는 열간 압연 공정을 실시하여 열연판으로 하고,
이어서, 상기 열연판에, 냉각 개시로부터 10 s 간의 초기 냉각 공정에 있어서의 0.2 s 이상 3.0 s 미만의 방랭을 1 회 이상 갖고, 판두께 중심 온도에서의 평균 냉각 속도 : 4 ~ 25 ℃/s 로 하는 냉각 공정을 실시하고,
이어서, 상기 열연판을 권취 온도 : 580 ℃ 이하에서 권취하는 권취 공정을 실시하여 강판으로 하고,
이어서, 상기 강판을 냉간에서 롤 성형하여 원통상으로 한 단면을 용접하여, 종경/횡경의 비로 0.99 이상 1.01 이하의 원통상으로 성형한 후, 각상으로 성형하는 조관 공정을 실시하는 각형 강관의 제조 방법.
A method for manufacturing a rectangular steel pipe according to any one of claims 1 to 3, comprising:
When the steel material is subjected to a hot rolling process, a cooling process, a winding process, and a pipe making process in this order to manufacture a square steel pipe,
After heating the steel material to a heating temperature: 1100 ~ 1300 ℃,
Rough rolling time at a plate thickness center temperature of 1000 ℃ or higher: 200 sec or more and 400 sec or more, Rough rolling end temperature: 1000 ~ 800 ℃,
A hot-rolling step of starting temperature of finish rolling: 1000 to 800°C and finishing temperature of finishing rolling: 900 to 750°C is performed to obtain a hot-rolled sheet;
Next, the hot-rolled sheet is allowed to cool at least once for 0.2 s or more and less than 3.0 s in the initial cooling step for 10 s from the start of cooling, and the average cooling rate at the plate thickness center temperature: 4 to 25°C/s performing a cooling process that
Next, a winding process of winding the hot-rolled sheet at a winding temperature: 580 ° C. or less is performed to obtain a steel sheet,
Next, the steel sheet is roll-formed in cold, and the cylindrical cross section is welded to form a cylindrical shape of 0.99 or more and 1.01 or less at the ratio of vertical diameter/horizontal diameter, and then a rectangular steel pipe manufacturing process is performed. .
제 5 항에 있어서,
상기 냉각 공정의 냉각 정지 온도를 580 ℃ 이하로 하는 각형 강관의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
A method for manufacturing a rectangular steel pipe, wherein the cooling stop temperature of the cooling step is 580°C or less.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 각형 강관을 사용한 건축 구조물.A building structure using the rectangular steel pipe according to any one of claims 1 to 3.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022075026A1 (en) * 2020-10-05 2022-04-14 Jfeスチール株式会社 Rectangular steel pipe and production method therefor, and building structure
WO2023276644A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-05 Jfeスチール株式会社 Square steel tube, method for manufacturing same, and building structure
CN117531864B (en) * 2024-01-09 2024-03-29 太原理工大学 High-efficiency preparation method of bimetal seamless composite pipe

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08243646A (en) * 1995-03-07 1996-09-24 Kawasaki Steel Corp Manufacture of square steel tube
JP5385760B2 (en) 2009-10-30 2014-01-08 株式会社神戸製鋼所 Cold-formed square steel pipe with excellent earthquake resistance
KR20170084223A (en) * 2014-12-25 2017-07-19 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 High-strength thick-walled electric resistance welded steel pipe for conductor casing for deep well, production method therefor, and high-strength thick-walled conductor casing for deep well
JP2018053281A (en) * 2016-09-27 2018-04-05 新日鐵住金株式会社 Rectangular steel tube
JP2018095904A (en) * 2016-12-12 2018-06-21 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of hot rolled steel sheet for rectangular steel pipe with low yield ratio and manufacturing method of rectangular steel pipe with low yield ratio

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0569039A (en) * 1991-09-13 1993-03-23 Nkk Corp Manufacture of large diameter square steel tube
JP2001138066A (en) * 1999-11-17 2001-05-22 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for producing high workability carbon steel pipe for hydroforming
JP5069863B2 (en) * 2005-09-28 2012-11-07 株式会社神戸製鋼所 490 MPa class low yield ratio cold-formed steel pipe excellent in weldability and manufacturing method thereof
IT1394852B1 (en) * 2009-07-21 2012-07-20 Olimpia 80 Srl VARIABLE LINEAR GEOMETRY MACHINE TO FORM SQUARE TUBES CONTINUOUSLY
TWI384080B (en) * 2010-06-30 2013-02-01 Nippon Steel Corp Hot rolled steel sheet and method of manufacturing the same
CN103189537B (en) * 2010-11-05 2016-01-20 新日铁住金株式会社 High tensile steel plate and manufacture method thereof
JP5594165B2 (en) * 2011-01-28 2014-09-24 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of thick hot rolled steel sheet for square steel pipes for building structural members
CN104220619B (en) * 2012-04-12 2016-08-24 杰富意钢铁株式会社 Thick hot-rolled steel sheet and manufacture method thereof for the rectangular steel tube towards building structural element
JP5910400B2 (en) * 2012-08-03 2016-04-27 Jfeスチール株式会社 Non-tempered low-yield ratio high-tensile steel plate and method for producing the same
ES2659008T3 (en) * 2012-08-29 2018-03-13 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Seamless steel tube and method for its production
TWI480386B (en) * 2012-12-24 2015-04-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Hot rolled steel sheet and method of manufacturing the same
KR20140118313A (en) * 2013-03-28 2014-10-08 현대제철 주식회사 Hot-rolled steel and method of manufacturing the same
JP6435122B2 (en) * 2014-06-27 2018-12-05 新日鐵住金株式会社 Thick steel plate for cold-pressed square steel pipe, cold-pressed square steel pipe, and welding method
CA2980247C (en) * 2015-03-26 2021-06-22 Jfe Steel Corporation Thick steel plate for structural pipes or tubes, method of producing thick steel plate for structural pipes or tubes, and structural pipes and tubes
CN110073018B (en) * 2016-12-12 2021-08-27 杰富意钢铁株式会社 Hot-rolled steel sheet for low yield ratio steel pipe, method for producing same, low yield ratio square steel pipe, and method for producing same
CN107583969A (en) * 2017-04-21 2018-01-16 苏州飞托克金属制品有限公司 A kind of manufacture method of modified form ferrite seamless stainless-steel pipe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08243646A (en) * 1995-03-07 1996-09-24 Kawasaki Steel Corp Manufacture of square steel tube
JP5385760B2 (en) 2009-10-30 2014-01-08 株式会社神戸製鋼所 Cold-formed square steel pipe with excellent earthquake resistance
KR20170084223A (en) * 2014-12-25 2017-07-19 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 High-strength thick-walled electric resistance welded steel pipe for conductor casing for deep well, production method therefor, and high-strength thick-walled conductor casing for deep well
JP2018053281A (en) * 2016-09-27 2018-04-05 新日鐵住金株式会社 Rectangular steel tube
JP2018095904A (en) * 2016-12-12 2018-06-21 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of hot rolled steel sheet for rectangular steel pipe with low yield ratio and manufacturing method of rectangular steel pipe with low yield ratio

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