KR20210135287A - Rectangular steel pipe, manufacturing method thereof, and building structure - Google Patents

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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

각부의 가공 경화로의 영향이 작아, 표면 균열을 억제한 각형 강관 및 그의 제조 방법 그리고 본 발명의 각형 강관을 이용한 건축 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 평판부와 각부를 갖는 각형 강관에 있어서, 상기 평판부의 항복 강도가 385㎫ 이상 및 인장 강도가 520㎫ 이상 그리고 항복비가 0.90 이하이고, 상기 각부의 비커스 경도는, 각부 외표면측의 비커스 경도보다도 각부 내표면측의 비커스 경도의 쪽이 크고, 상기 각부 외표면측의 비커스 경도가 280HV 이하이고, 또한 상기 각부 외표면측의 비커스 경도와 상기 각부 내표면측의 비커스 경도의 차가 80HV 이하이고, 각부 외표면측의 0℃의 샤르피 흡수 에너지 vE0이 70J 이상인 각형 강관.An object of the present invention is to provide a rectangular steel pipe in which the effect of each part on work hardening is small and surface cracking is suppressed, a method for manufacturing the same, and a building structure using the rectangular steel pipe of the present invention. In the rectangular steel pipe having a flat plate portion and a corner portion, the flat portion has a yield strength of 385 MPa or more, a tensile strength of 520 MPa or more, and a yield ratio of 0.90 or less, and the Vickers hardness of each portion is higher than the Vickers hardness of the outer surface side of each portion The Vickers hardness on the inner surface side is larger, the Vickers hardness on the outer surface side of each part is 280 HV or less, and the difference between the Vickers hardness on the outer surface side of the leg part and the Vickers hardness on the inner surface side of the leg part is 80 HV or less, and the outside of the leg part A rectangular steel pipe having a Charpy absorbed energy vE 0 of 70 J or more at 0°C on the surface side.

Description

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

본 발명은, 특히 공장, 창고, 상업 시설 등의 대형 건축물의 건축 부재에 이용되는 각형(角形) 강관(rectangular steel pipe) 및 그의 제조 방법 그리고 건축 구조물에 관한 것이다.The present invention particularly relates to a rectangular steel pipe used for a building member of a large building such as a factory, a warehouse, a commercial facility, and a method for manufacturing the same, and a building structure.

최근, 공장, 창고, 상업 시설 등의 대형 건축물에 이용되는 건축 구조 부재는, 경량화에 의한 시공 비용 삭감을 위해 고강도화가 진행되고 있다. 특히 건축물의 기둥재로서 이용되는 각형 강관에 있어서는, 항복 강도가 385㎫ 이상, 인장 강도가 520㎫ 이상인 것이 요구되고 있고, 추가로 내진성의 관점에서 높은 소성 변형능과 우수한 인성도 동시에 필요해진다.BACKGROUND ART In recent years, building structural members used in large-scale buildings such as factories, warehouses, and commercial facilities are being strengthened in order to reduce the construction cost due to weight reduction. In particular, a rectangular steel pipe used as a pillar material for a building is required to have a yield strength of 385 MPa or more and a tensile strength of 520 MPa or more.

이러한 높은 변형 성능과 우수한 인성을 가진 각형 강관이란, 구체적으로는, 평판부의 관축 방향 항복비(=항복 강도/인장 강도)를 0.90 이하, 0℃에 있어서의 샤르피 흡수 에너지를 70J 이상으로 할 필요가 있다.For a rectangular steel pipe having such high deformation performance and excellent toughness, specifically, it is necessary that the yield ratio (=yield strength/tensile strength) in the tube axial direction of the flat part be 0.90 or less and the Charpy absorbed energy at 0°C is 70 J or more. have.

각형 강관은, 일반적으로 열연 강판(강대(steel strip)) 또는 후강판을 소재로 하고, 이들을 냉간에서 프레스 굽힘 성형 혹은 롤 성형함으로써 제조된다.A rectangular steel pipe is generally manufactured by using a hot-rolled steel sheet (steel strip) or a thick steel sheet as a raw material, and press bending or roll forming these in cold.

냉간에서 프레스 굽힘 성형에 의해 제조되는 각형 강관은, 후강판을 프레스 굽힘 성형에 의해 단면 형상을 ㅁ자형 혹은 ㄷ자형으로 이루고, 이들을 서브 머지 아크 용접(submerged arc welding)에 의해 접합하여 제조된다. 또한, 롤 성형에 의해 제조되는 각형 강관은, 열연 강판을 롤 성형에 의해 원통 형상의 오픈 관(open pipe) 형상으로 이루고, 그의 맞댐 부분을 전봉 용접한 후, 상하 좌우에 배치된 롤에 의해 원통 형상인 채로 관축 방향으로 수%의 드로잉(drawing)을 가하고, 계속해서 각형으로 성형하여 제조된다.Rectangular steel pipe manufactured by cold press bending forming is manufactured by forming a cross-sectional shape of a thick steel plate into a U-shape or a U-shape by press bending, and joining them by submerged arc welding. In the rectangular steel pipe manufactured by roll forming, a hot-rolled steel sheet is formed into a cylindrical open pipe shape by roll forming, the butt portion thereof is electric-sealed, and then a cylinder is formed by rolls arranged on the top, bottom, left and right. It is manufactured by applying a drawing of several percent in the tube axis direction while remaining in the shape, and then forming it into a square shape.

한편으로, 냉간에서 프레스 굽힘 성형에 의해 제조되는 각형 강관의 경우, 각부(corner portion)의 굽힘 변형에 의한 가공 경화가 현저하고, 각부의 인성과 소성 변형능이 손상되기 때문에, 내진 강도가 악화되어, 각부를 기점으로 파괴되기 쉬워진다. 특히 베이나이트 등의 경질의 제2상을 포함하는 건축 부재를 위한 고강도재에서는 가공 경화가 현저해진다.On the other hand, in the case of a rectangular steel pipe manufactured by cold press bending, work hardening due to bending deformation of the corner portion is remarkable, and the toughness and plastic deformation ability of the corner portion are impaired, so the earthquake resistance strength is deteriorated, It becomes easier to destroy each part as a starting point. In particular, in a high-strength material for a building member containing a hard second phase such as bainite, work hardening becomes remarkable.

그래서, 고강도의 각형 강관을 제조하는 경우에는, 성형 시의 각부의 가공 경화에 의한 인성의 악화의 영향을 작게 하는 바와 같은 소재나, 각부의 가공 경화를 억제하는 바와 같은 제조 방법을 선택할 필요가 있다.Therefore, when manufacturing a high-strength rectangular steel pipe, it is necessary to select a material that reduces the effect of deterioration of toughness due to work hardening of each part during molding, and a manufacturing method that suppresses work hardening of each part. .

특허문헌 1에서는, 평판부의 마이크로 조직에 있어서, 베이나이트 조직의 면적 분율: 40% 이상인 것을 특징으로 하는 각형 강관이 제안되어 있다.Patent Document 1 proposes a rectangular steel pipe characterized in that, in the microstructure of the flat plate portion, the area fraction of the bainite structure is 40% or more.

특허문헌 2에서는, 냉간 성형에 의해 조관(造管)한 후에 전체 관 변형 제거 어닐링을 실시하는 것을 특징으로 한 저항복비, 고인성의 각형 강관이 제안되어 있다.Patent Document 2 proposes a rectangular steel pipe with a low yield ratio and high toughness characterized in that the entire pipe is subjected to strain relief annealing after pipe forming by cold forming.

일본특허 제5385760호 공보Japanese Patent No. 5385760 일본특허 제4957671호 공보Japanese Patent No. 4957671

특허문헌 1에 기재된 각형 강관은 각부 표층부의 비커스 경도(Vickers hardness)가 350HV 이하이다. 그러나, 여전히 각부 표층부의 경도는 커, 각부를 기점으로 한 파괴나 표면 균열 등을 억제하려면 더 한층의 경도의 감소가 요구되고 있다.The square steel pipe described in Patent Document 1 has a Vickers hardness of 350 HV or less at the surface layer of each part. However, the hardness of the surface layer part of each part is still large, and in order to suppress the fracture|rupture, surface cracking, etc. starting from a leg part as a starting point, a further decrease in hardness is calculated|required.

또한, 특허문헌 2에 기재된 각형 강관은 조관 후에 열처리를 필요로 하기 때문에, 냉간 가공인 채의 각형 강관과 비교하여 비용이 매우 비싸진다.In addition, since the square steel pipe described in Patent Document 2 requires heat treatment after pipe making, the cost becomes very high compared to the square steel pipe that is cold worked.

본 발명은 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 각부의 가공 경화로의 영향이 작아, 표면 균열을 억제한 각형 강관 및 그의 제조 방법 그리고 본 발명의 각형 강관을 이용한 건축 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rectangular steel pipe in which the effect of work hardening of each part is small and surface cracking is suppressed, a method for manufacturing the same, and a building structure using the rectangular steel pipe of the present invention .

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 행하여, 이하의 인식을 얻었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors earnestly examined in order to solve the said subject, and acquired the following recognition.

롤 성형에 의한 각형 강관의 제조의 각성형 스탠드(corner-forming stands)에서는, 성형 롤을 이용하여 최종 제품이 되는 각형 강관의 평판부에 해당하는 부위의 곡률을 작게 하여, 단면 원통 형상으로부터 단면 직사각형 형상이 되도록 성형을 행하고 있다. 이는, 성형 롤이 최종 제품의 각형 강관의 평판부의 중심부에 해당하는 개소를 밀어넣도록 하여 성형을 행하고 있고, 각부는 평판부의 변형에 추종하도록 L형의 각부를 형성한다. In the corner-forming stands for the manufacture of rectangular steel pipe by roll forming, the curvature of the portion corresponding to the flat part of the square steel pipe that becomes the final product is reduced by using the forming roll, It is shaping|molding so that it may become a shape. This is performed such that the forming roll pushes in a position corresponding to the center of the flat portion of the square steel pipe of the final product, and the corners form L-shaped corners so as to follow the deformation of the flat portion.

따라서, 각부 전체에 직접 롤을 접촉하지 않고도 곡률을 가진 각부를 형성하는 것은 가능하다. 한편으로, 강관 소재가 롤과 접촉함으로써, 평판부의 평탄도나 각부의 곡률 등의 치수 정밀도는 향상하기는 하지만, 롤로부터의 전단력을 받기 때문에, 롤과의 접촉부를 중심으로 한 가공 경화가 발생하는 것이 분명하다. 그 때문에, 각부의 과도한 가공 경화를 억제하기 위해서는 치수 정밀도와 양립할 수 있도록 롤과 각부의 접촉부를 제어할 필요가 있다.Accordingly, it is possible to form a corner portion having a curvature without directly contacting the roll over the entire corner portion. On the other hand, when the steel pipe material comes into contact with the roll, the flatness of the flat part and the dimensional accuracy such as the curvature of each part are improved, but since it receives a shear force from the roll, work hardening centered on the contact part with the roll occurs. Obvious. Therefore, in order to suppress excessive work hardening of each part, it is necessary to control the contact part of a roll and a leg part so that it may be compatible with dimensional accuracy.

본 발명자들은, 굽힘 가공에 의한 가공 경화가 작은 각형 강관을 얻기 위해서는, 각부 외표면측의 비커스 경도보다도 각부 내표면측의 비커스 경도의 쪽이 큰 각형 강관이 좋은 것을 알 수 있었다. 그리고, 각부 외표면측의 비커스 경도보다도 각부 내표면측의 비커스 경도의 쪽이 큰 각형 강관은, 원통 강관으로부터 각형 강관으로 성형할 때에, 각성형 시에 각부 근방에 롤이 접촉하지 않도록, 각성형 중의 롤 갭(roll gap)이나 롤의 캘리버 곡률(groove curvature)을 설정하고, 원통 강관으로부터 각형 강관을 성형함으로써, 얻어진다. 이는, 강관 외표면의 곡률 변화는, 강관 내표면의 곡률 변화보다도 작기 때문에, 굽힘 가공에 의한 가공 경화가 작고, 또한, 롤의 전단력의 영향을 받기 어렵기 때문이라고 생각된다.The present inventors have found that, in order to obtain a rectangular steel pipe having small work hardening by bending, a rectangular steel pipe having a larger Vickers hardness on the inner surface side of each part is better than the Vickers hardness on the outer surface side of each part. When forming a rectangular steel pipe from a cylindrical steel pipe into a rectangular steel pipe, the square steel pipe having a Vickers hardness on the inner surface side of each part larger than the Vickers hardness on the outer surface side of each part is square-formed so that the roll does not come into contact with the vicinity of each part during square forming. It is obtained by setting a roll gap and a caliber curvature of a roll, and forming a rectangular steel pipe from a cylindrical steel pipe. This is thought to be because, since the change in curvature of the outer surface of the steel pipe is smaller than the change in curvature of the inner surface of the steel pipe, work hardening due to bending is small and it is difficult to be affected by the shear force of the roll.

또한, 여러 가지의 각성형의 롤 갭이나 롤의 캘리버 곡률을 변경한 성형을 행하여, 각부의 경도를 조사한 결과, 각부에 직접 롤이 접촉하고 있지 않는 경우라도, 각부의 직근까지 롤이 접촉하고 있는 조건에서는 각부 표면의 경도가 증가하는 것을 발견했다. 이 점은, 롤과의 접촉에 의해 둘레 방향으로도 전단 응력이 작용하기 때문에, 롤과의 접촉부 근방에서는 가공 경화가 발생한다. 이 전단 응력이 작용하는 영역은, 피성형재의 강성, 즉, 강관 소재의 두께(관두께) t, 최종 제품의 변 길이 H(H1, H2)에 의해 변화한다는 것을 알 수 있었다.In addition, as a result of examining the hardness of each part by performing molding in which the roll gap of various angular moldings and the caliber curvature of the roll are changed, even when the roll is not in direct contact with each part, the roll is in contact up to the immediate vicinity of each part. It was found that the hardness of the surface of each part increased under the condition. In this point, since shear stress also acts in the circumferential direction by contact with the roll, work hardening occurs in the vicinity of the contact portion with the roll. It was found that the region to which this shear stress acts changes depending on the rigidity of the material to be formed, that is, the thickness (pipe thickness) t of the steel pipe material, and the side length H(H 1 , H 2 ) of the final product.

본 발명은 상기 인식에 기초하는 것으로서, 그의 특징은 이하와 같다.The present invention is based on the above recognition, and its characteristics are as follows.

[1] 평판부와 각부를 갖는 각형 강관에 있어서, 상기 평판부의 항복 강도가 385㎫ 이상 및 인장 강도가 520㎫ 이상 그리고 항복비가 0.90 이하이고,[1] A rectangular steel pipe having a flat plate portion and a corner portion, wherein the flat portion has a yield strength of 385 MPa or more, a tensile strength of 520 MPa or more, and a yield ratio of 0.90 or less,

상기 각부의 비커스 경도는, 각부 외표면측의 비커스 경도보다도 각부 내표면측의 비커스 경도의 쪽이 크고, 상기 각부 외표면측의 비커스 경도가 280HV 이하이고, 또한 상기 각부 외표면측의 비커스 경도와 상기 각부 내표면측의 비커스 경도의 차가 80HV 이하이고,The Vickers hardness of each part is greater than the Vickers hardness on the inner surface side of each part than the Vickers hardness on the outer surface side of each part, the Vickers hardness on the outer surface side of the leg part is 280 HV or less, and the Vickers hardness on the outer surface side of the leg part and The difference in Vickers hardness on the inner surface side of each part is 80 HV or less,

각부 외표면측의 0℃의 샤르피 흡수 에너지 vE0이 70J 이상인 각형 강관.A rectangular steel pipe in which the Charpy absorbed energy vE 0 at 0°C on the outer surface side of each part is 70J or more.

[2] 질량%로, C: 0.04∼0.50%, Si: 2.0% 이하, Mn: 0.5∼3.0%, P: 0.10% 이하, S: 0.050% 이하, Al: 0.005∼0.10%, N: 0.010% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,[2] In mass%, C: 0.04 to 0.50%, Si: 2.0% or less, Mn: 0.5 to 3.0%, P: 0.10% or less, S: 0.050% or less, Al: 0.005 to 0.10%, N: 0.010% It contains the following and has a component composition in which the remainder consists of Fe and unavoidable impurities,

또한, 관 표면으로부터 t/4(t는 관두께)의 위치에 있어서의 강 조직이, 체적률로 30% 초과의 페라이트 및 10% 이상의 베이나이트를 포함하고, 또한 페라이트와 베이나이트의 체적률의 합계가 70% 이상 95% 이하이고, 잔부가 펄라이트, 마르텐사이트, 오스테나이트로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 [1]에 기재된 각형 강관.In addition, the steel structure at the position of t/4 (t is the tube thickness) from the tube surface contains more than 30% of ferrite and 10% or more of bainite by volume ratio, and the volume ratio of ferrite and bainite is The square steel pipe according to [1], wherein the total amount is 70% or more and 95% or less, and the balance consists of one or two or more types selected from pearlite, martensite, and austenite.

[3] 추가로, 질량%로, Nb: 0.005∼0.150%, Ti: 0.005∼0.150%, V: 0.005∼0.150% 중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 [2]에 기재된 각형 강관.[3] The square steel pipe according to [2], further comprising, in mass%, one or two or more selected from the group consisting of Nb: 0.005 to 0.150%, Ti: 0.005 to 0.150%, and V: 0.005 to 0.150%.

[4] 추가로, 질량%로, Cr: 0.01∼1.0%, Mo: 0.01%∼1.0%, Cu: 0.01∼0.50%, Ni: 0.01∼0.30%, Ca: 0.0005∼0.010%, B: 0.0003∼0.010% 중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 [2] 또는 [3]에 기재된 각형 강관.[4] Further, in mass%, 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: 0.0005 to 0.010%, B: 0.0003 to The square steel pipe according to [2] or [3], which contains one or two or more selected from 0.010%.

[5] [1]에 기재된 각형 강관의 제조 방법으로서, 원통 형상으로 성형한 후, 각형 형상으로 각성형을 행하는 각형 강관의 제조 방법에 있어서, 상기 각성형을 행하는 각성형 공정은, 관축 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서, 서로 이웃하는 변 길이를 각각 H1(㎜) 및 H2(㎜)(H1≤H2)로 하고, H1 및 H2의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선끼리가 교차하는 교점을 각형 강관 중앙부로 했을 때, H1의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선 상에 있어서, 상기 각형 강관 중앙부로부터 장변 방향으로 1/2(H2-H1)만큼 오프셋시킨 점을 오프셋점(offset point)으로 하고, 오프셋점으로부터 각형 강관의 각부 중앙으로 그은 직선과, 오프셋점으로부터 각부의 원호부 혹은 각형 강관의 평판부로 향하여 그어지는 직선이 이루는 중심각 θ가 하기식 (1)을 충족하는 각형 강관의 제조 방법.[5] The method for manufacturing a rectangular steel pipe according to [1], wherein after forming into a cylindrical shape and then performing square forming into a rectangular shape, the square forming step of performing the square forming step is in the pipe axis direction In a cross section perpendicular to each other, the lengths of adjacent sides are H 1 (mm) and H 2 (mm) (H 1 ≤ H 2 ), respectively, and a straight line drawn from the center position of H 1 and H 2 toward the inside of the steel pipe. When the intersection point of the rectangular steel pipe is the central part of the rectangular steel pipe, on a straight line drawn from the central position of H 1 toward the inside of the steel pipe, it is offset by 1/2 (H 2 -H 1 ) from the center of the rectangular steel pipe in the long side direction. Let the point be the offset point, and the central angle θ formed by the straight line drawn from the offset point to the center of each part of the prismatic steel pipe and the straight line drawn from the offset point toward the arc part of each part or the flat part of the prismatic steel pipe is expressed by the following formula (1) ) for manufacturing a rectangular steel pipe that satisfies the

Figure pct00001
Figure pct00001

단,step,

H1: 변 길이(단변)(㎜)H 1 : side length (short side) (mm)

H2: 변 길이(장변)(㎜)H 2 : side length (long side) (mm)

t: 관두께(㎜)t: pipe thickness (mm)

이다.am.

[6] [2]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 성분 조성을 갖는 강 소재를 가열 온도: 1100∼1300℃로 가열한 후, 조압연 종료 온도: 850∼1150℃로 하는 조압연을 실시하고, 마무리 압연 종료 온도: 750∼850℃로 하는 마무리 압연을 실시하고, 또한 조압연과 마무리 압연의 양쪽에 있어서의 930℃ 이하에서의 합계 압하율이 65% 이상으로 하고, 이어서, 판두께 중심 온도로 냉각 개시에서 냉각 정지까지의 평균 냉각 속도가 10∼30℃/s가 되는 냉각 속도로 냉각 정지 온도: 450∼650℃까지 냉각하여 권취하고, 그 후 방냉하고, 계속해서 롤 성형에 의해, 원통 형상으로 성형한 후, 롤 성형한 강판을 전봉 용접하여 전봉 강관으로 한 후, 상기 전봉 강관을 각형 강관으로 각성형을 행하는 각성형 공정에 있어서, 관축 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서, 서로 이웃하는 변 길이를 각각 H1(㎜) 및 H2(㎜)(H1≤H2)로 하고, H1 및 H2의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선끼리가 교차하는 교점을 각형 강관 중앙부로 했을 때, H1의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선 상에 있어서, 상기 각형 강관 중앙부로부터 장변 방향으로 1/2(H2-H1)만큼 오프셋시킨 점을 오프셋점으로 하고, 오프셋점으로부터 각형 강관의 각부 중앙으로 그은 직선과, 오프셋점으로부터 각부의 원호부 혹은 각형 강관의 평판부로 향하여 그어지는 직선이 이루는 중심각 θ가 하기식 (1)을 충족하는 각형 강관의 제조 방법.[6] After heating the steel material having the component composition according to any one of [2] to [4] to a heating temperature: 1100 to 1300 ° C., rough rolling is performed to an end temperature of rough rolling: 850 to 1150 ° C., Finish rolling end temperature: Finish rolling is performed at 750 to 850°C, and the total rolling reduction at 930°C or less in both rough rolling and finish rolling is set to 65% or more, then, at the plate thickness center temperature, At a cooling rate at which the average cooling rate from the start of cooling to the stop of cooling is 10 to 30 ° C./s, the cooling stop temperature is cooled to 450 to 650 ° C. In the angle forming process in which the electric resistance welded steel sheet is formed, the roll-formed steel sheet is electric resistance welded, and then the electric resistance resistance steel pipe is formed into a square steel tube, in a cross section perpendicular to the pipe axis direction, adjacent sides Let the lengths be H 1 (mm) and H 2 (mm) (H 1 ≤ H 2 ), respectively, and the intersection of straight lines drawn from the center of H 1 and H 2 toward the inside of the steel pipe is the central part of the square steel pipe. When, on a straight line drawn from the central position of H 1 toward the inside of the steel pipe, a point offset by 1/2 (H 2 -H 1 ) in the long side direction from the center of the rectangular steel pipe is taken as the offset point, and the square shape from the offset point A method for manufacturing a rectangular steel pipe in which a central angle θ formed between a straight line drawn to the center of each part of the steel pipe and a straight line drawn from the offset point toward the arc part of each part or the flat plate part of the rectangular steel pipe satisfies the following formula (1):

Figure pct00002
Figure pct00002

단,step,

H1: 변 길이(단변)(㎜)H 1 : side length (short side) (mm)

H2: 변 길이(장변)(㎜)H 2 : side length (long side) (mm)

t: 관두께(㎜)t: pipe thickness (mm)

이다.am.

[7] [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 각형 강관을 이용한 건축 구조물.[7] A building structure using the rectangular steel pipe according to any one of [1] to [4].

본 발명의 각형 강관에 의하면, 각부의 가공 경화로의 영향이 작아, 표면 균열을 억제한 각형 강관을 얻을 수 있다. 이에 따라, 공장, 창고, 상업 시설 등의 대형 건축물의 시공 비용 삭감에 크게 공헌할 수 있다. 또한, 본 발명의 각형 강관의 제조 방법에 의하면, 냉간 프레스 굽힘 성형과 비교하여 생산성이 높아 단기간에 고강도 각형 강관을 제조하는 것이 가능해진다.According to the rectangular steel pipe of the present invention, it is possible to obtain a rectangular steel pipe in which the influence of the work hardening of each part is small and surface cracking is suppressed. Accordingly, it is possible to greatly contribute to the reduction of the construction cost of large buildings such as factories, warehouses, and commercial facilities. In addition, according to the method for manufacturing a rectangular steel pipe of the present invention, it is possible to manufacture a high-strength rectangular steel pipe in a short period of time due to high productivity compared to cold press bending.

도 1은, 전봉 강관의 제조 설비의 일 예를 나타내는 개략도이다.
도 2는, 각형 강관의 성형 과정을 나타내는 개략도이다.
도 3은, 각형 강관의 관축 방향에 대하여 수직인 단면을 나타내는 개략도이다.
도 4는, 본 발명의 각형 강관을 사용한 건축 구조물의 일 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
1 is a schematic diagram showing an example of a manufacturing facility for an electric resistance resistance steel pipe.
2 is a schematic diagram showing a forming process of a rectangular steel pipe.
3 is a schematic view showing a cross section perpendicular to the pipe axis direction of a rectangular steel pipe.
4 is a perspective view schematically showing an example of a building structure using the rectangular steel pipe of the present invention.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for implementing the invention)

본 발명의 각형 강관은, 평판부와 각부를 갖고 있고, 평판부의 항복 강도(YS)가 385㎫ 이상 및 인장 강도(TS)가 520㎫ 이상 그리고 항복비가 0.90 이하이고, 각부의 비커스 경도는, 각부 외표면측의 비커스 경도보다도 각부 내표면측의 비커스 경도의 쪽이 크고, 각부 외표면측의 비커스 경도가 280HV 이하이고, 또한 각부 외표면측의 비커스 경도와 각부 내표면측의 비커스 경도의 차가 80HV 이하이고, 각부 외표면측의 0℃의 샤르피 흡수 에너지 vE0이 70J 이상인 것을 특징으로 한다.The rectangular steel pipe of the present invention has a flat plate part and a leg part, the yield strength (YS) of the plate part is 385 MPa or more, the tensile strength (TS) is 520 MPa or more, and the yield ratio is 0.90 or less, and the Vickers hardness of the leg part is The Vickers hardness on the inner surface side of each part is larger than the Vickers hardness on the outer surface side, the Vickers hardness on the outer surface side of each part is 280 HV or less, and the difference between the Vickers hardness on the outer surface side of each part and the Vickers hardness on the inner surface side of each part is 80 HV Below, it is characterized by the Charpy absorbed energy vE 0 at 0 degreeC of the outer surface side of each part being 70 J or more.

각형 강관은 평판부보다도 각부의 쪽이 크게 가공 경화한다. 특히, 각부 외표면은 둘레 방향으로의 인장 응력장으로 되어 있기 때문에, 최종 제품에 있어서의 각부의 취성 파괴를 억제하기 위해, 각부 외표면의 인성을 확보할 필요가 있다. 즉, 각부 외표면에 있어서 0℃의 샤르피 흡수 에너지 vE0은 70J 이상이 요구됨과 함께, 평판부의 항복 강도(YS)가 385㎫ 이상 및 인장 강도(TS)가 520㎫ 이상 그리고 항복비가 0.90 이하인 것이 요구된다.The square steel pipe is work-hardened to a greater extent on the side of the flat portion than on the flat portion. In particular, since the outer surface of each part is a tensile stress field in the circumferential direction, it is necessary to secure the toughness of the outer surface of each part in order to suppress the brittle fracture of each part in the final product. That is, it is with the Charpy absorbed energy vE 0 is at least 70J of 0 ℃ is required in each section outer surface, over at least the flat panel portion yield strength (YS) is 385㎫ and tensile strength (TS) and yield ratio of 0.90 or less is 520㎫ is required

또한, 본 발명에서는, 각부 외표면측의 비커스 경도보다도 각부 내표면측의 비커스 경도의 쪽이 크고, 각부 외표면측의 비커스 경도가 280HV 이하이고, 또한 각부 외표면측의 비커스 경도와 각부 내표면측의 비커스 경도의 차가 80HV 이하로 한다. 본 발명에서는, 각부 외표면측의 비커스 경도보다도 각부 내표면측의 비커스 경도의 쪽이 크고, 각부 외표면측의 비커스 경도가 280HV 이하로 함으로써, 굽힘 가공에 의한 가공 경화가 작은 각형 강관을 얻을 수 있다. 각부 외표면측의 비커스 경도가 280HV를 초과하면, 외표면측의 가공 경화가 진행되고 있기 때문에, 각부의 연성이 현저하게 악화된다. 또한, 굽힘 변형에 의해 표면의 가공 경화가 큰 각부의 인성을 확보하기 위해, 각부 외표면측의 비커스 경도와 각부 내표면측의 비커스 경도의 차를 80HV 이하로 한다. 각부 외표면측의 비커스 경도와 각부 내표면측의 비커스 경도의 차가 80HV 초과인 경우, 각부 내표면측의 가공 경화가 진전되고 있어, 각부 내표면의 잔류 응력이 현저해지기 때문에, 후처리에서 실시하는 도금의 균열 등에 악영향을 미친다.Further, in the present invention, the Vickers hardness on the inner surface side of each part is larger than the Vickers hardness on the outer surface side of each part, the Vickers hardness on the outer surface side of each part is 280 HV or less, and the Vickers hardness on the outer surface side of each part and the inner surface of each part The difference of the Vickers hardness of the side shall be 80 HV or less. In the present invention, by making the Vickers hardness on the inner surface side of each part larger than the Vickers hardness on the outer surface side of each part, and the Vickers hardness on the outer surface side of each part is 280 HV or less, a rectangular steel pipe with small work hardening by bending can be obtained. have. When the Vickers hardness on the outer surface side of each part exceeds 280 HV, since work hardening on the outer surface side advances, the ductility of each part deteriorates remarkably. Moreover, in order to ensure the toughness of the leg part with large surface work hardening by bending deformation, the difference between the Vickers hardness on the side of an outer surface of a leg part and Vickers hardness on the side of a leg part inner surface is made into 80 HV or less. When the difference between the Vickers hardness on the outer surface side of each part and the Vickers hardness on the inner surface side of each part exceeds 80 HV, work hardening on the inner surface side of each part advances, and the residual stress on the inner surface of each part becomes significant. It adversely affects the cracking of plating.

또한, 본 발명에 있어서의 각부 외표면측의 비커스 경도란, 각부 외표면으로부터 1±0.2㎜ 내부에 있어서의 비커스 경도이고, 각부 내표면측의 비커스 경도란, 각부 내표면으로부터 1±0.2㎜ 내부에 있어서의 비커스 경도를 말하는 것으로 한다.In addition, the Vickers hardness on the outer surface side of each part in this invention is the Vickers hardness in 1±0.2 mm inside from the outer surface of each part, and the Vickers hardness on the side inner surface of each part is 1±0.2 mm inside from the inner surface of each part. Let it say the Vickers hardness in .

본 발명의 각형 강관은, 질량%로, C: 0.04∼0.50%, Si: 2.0% 이하, Mn: 0.5∼3.0%, P: 0.10% 이하, S: 0.050% 이하, Al: 0.005∼0.10%, N: 0.010% 이하를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 관 표면으로부터 t/4(t는 관두께)의 위치에 있어서의 강 조직이, 체적률로 30% 초과의 페라이트와, 10% 이상의 베이나이트를 포함하고, 페라이트와 베이나이트의 체적률의 합계가 70% 이상 95% 이하이고, 잔부가 펄라이트, 마르텐사이트, 오스테나이트로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The square steel pipe of the present invention, in mass%, C: 0.04 to 0.50%, Si: 2.0% or less, Mn: 0.5 to 3.0%, P: 0.10% or less, S: 0.050% or less, Al: 0.005 to 0.10%, N: contains 0.010% or less, the balance has a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities, and the steel structure at the position t/4 (t is the tube thickness) from the tube surface is greater than 30% by volume It contains ferrite and 10% or more of bainite, the total volume ratio of ferrite and bainite is 70% or more and 95% or less, and the balance consists of one or two or more types selected from pearlite, martensite, and austenite. it is preferable

본 발명에 있어서, 강 소재의 바람직한 성분 조성을 한정한 이유를 이하에 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 특별히 언급이 없는 한, 강 조성을 나타내는 「%」는 「질량%」이다.In the present invention, the reason for limiting the preferred component composition of the steel material will be described below. In addition, in this specification, unless otherwise indicated, "%" which shows a steel composition is "mass %".

C: 0.04∼0.50%C: 0.04 to 0.50%

C는 고용 강화에 의해 강의 강도를 상승시키는 원소이다. 또한, C는 펄라이트의 생성을 촉진하고, 퀀칭성(hardenability)을 높여 마르텐사이트의 생성에 기여하고, 오스테나이트의 안정화에 기여하는 원소인 점에서, 경질상의 형성에도 기여하는 원소이다. 소망하는 강도를 확보하기 위해 0.04% 이상의 C를 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, C 함유량이 0.50%를 초과하면 경질상의 비율이 높아져 인성이 저하하고, 또한 용접성도 악화된다. 이 때문에, C 함유량은 0.04% 이상 0.50% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, C 함유량은 C: 0.12% 초과 0.25% 이하이다.C is an element which raises the strength of steel by solid solution strengthening. In addition, C promotes the formation of pearlite, increases hardenability, contributes to the formation of martensite, and contributes to the stabilization of austenite, and thus is an element that also contributes to the formation of a hard phase. It is preferable to contain 0.04% or more of C in order to secure a desired strength. However, when C content exceeds 0.50 %, the ratio of a hard phase will become high, toughness will fall, and weldability also deteriorates. For this reason, it is preferable to make C content into 0.04 % or more and 0.50 % or less. More preferably, the C content is more than C: 0.12% and 0.25% or less.

Si: 2.0% 이하Si: 2.0% or less

Si는 고용 강화에 의해 강의 강도를 상승시키는 원소로서, 필요에 따라서 함유할 수 있다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.01% 이상의 Si의 함유가 바람직하다. 한편, Si 함유량이 2.0%를 초과하면 용접성이 악화된다. 이 때문에, Si 함유량은 2.0% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, Si 함유량은 0.01% 이상 0.5% 이하이다.Si is an element which raises the intensity|strength of steel by solid solution strengthening, and can contain it as needed. In order to acquire such an effect, containing of 0.01% or more of Si is preferable. On the other hand, when Si content exceeds 2.0 %, weldability will deteriorate. For this reason, it is preferable to make Si content into 2.0 % or less. More preferably, the Si content is 0.01% or more and 0.5% or less.

Mn: 0.5∼3.0%Mn: 0.5 to 3.0%

Mn은 고용 강화에 의해 강의 강도를 상승시키는 원소로서, 또한 페라이트 변태 개시 온도를 저하시킴으로써 조직의 미세화에 기여하는 원소이다. 소망하는 강도 및 조직을 확보하기 위해 0.5% 이상의 Mn을 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, Mn 함유량이 3.0%를 초과하면 용접성이 악화된다. 이 때문에, Mn 함유량은 0.5% 이상 3.0% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, Mn 함유량은 0.5% 이상 2.0% 이하이다.Mn is an element that increases the strength of steel by solid solution strengthening, and contributes to refinement of the structure by lowering the ferrite transformation initiation temperature. It is preferable to contain 0.5% or more of Mn to ensure desired strength and structure. However, when Mn content exceeds 3.0 %, weldability will deteriorate. For this reason, it is preferable to make Mn content into 0.5 % or more and 3.0 % or less. More preferably, the Mn content is 0.5% or more and 2.0% or less.

P: 0.10% 이하P: 0.10% or less

P는, 입계에 편석하여 재료의 불균질을 초래하기 때문에, 불가피적 불순물로서 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. 또한, 함유하는 경우 0.10% 이하의 함유량은 허용할 수 있다. 이 때문에, P 함유량은 0.10% 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, P 함유량은 0.03% 이하이다.Since P segregates at grain boundaries and causes material inhomogeneity, it is preferable to reduce it as much as possible as an unavoidable impurity. In addition, in the case of containing, the content of 0.10% or less is acceptable. For this reason, it is preferable to make P content into the range of 0.10% or less. More preferably, the P content is 0.03% or less.

S: 0.050% 이하S: 0.050% or less

S는, 강 중에서는 통상, MnS로서 존재하지만, MnS는, 열간 압연 공정에서 얇게 연신되어, 연성에 악영향을 미친다. 이 때문에, 본 발명에서는 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. 또한, 함유하는 경우는 0.050% 이하의 함유량은 허용할 수 있다. 이 때문에, S 함유량은 0.050% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, S 함유량은 0.015% 이하이다.S is normally present as MnS in steel, but MnS is stretched thinly in a hot rolling process, and exerts a bad influence on ductility. For this reason, in this invention, it is preferable to reduce as much as possible. In addition, when containing, content of 0.050 % or less is permissible. For this reason, it is preferable to make S content into 0.050 % or less. More preferably, the S content is 0.015% or less.

Al: 0.005∼0.10%Al: 0.005 to 0.10%

Al은, 강력한 탈산제로서 작용하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.005% 이상의 Al을 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, Al 함유량이 0.10%를 초과하면 용접성(weldability)이 악화됨과 함께, 알루미나계 개재물이 많아져, 표면 성상이 악화된다. 이 때문에, Al 함유량은 0.005% 이상 0.10% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, Al 함유량은 0.010% 이상 0.07% 이하이다.Al is an element that acts as a strong deoxidizer. In order to obtain such an effect, it is preferable to contain 0.005% or more of Al. However, when Al content exceeds 0.10 %, while weldability deteriorates, alumina type inclusion increases and surface properties deteriorate. For this reason, it is preferable to make Al content into 0.005 % or more and 0.10 % or less. More preferably, the Al content is 0.010% or more and 0.07% or less.

N: 0.010% 이하N: 0.010% or less

N은, 불가피적 불순물로서, 전위의 운동을 강고하게 고착함으로써 인성을 저하시키는 작용을 갖는 원소이다. 본 발명에서는, N은 불순물로서 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. 또한, 함유하는 경우는 0.010% 이하의 함유량은 허용할 수 있다. 이 때문에, N 함유량은 0.010% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, N 함유량은 0.0080% 이하이다.N, as an unavoidable impurity, is an element having an action of lowering toughness by firmly fixing the motion of dislocations. In the present invention, it is preferable to reduce N as an impurity as much as possible. In addition, when containing, 0.010 % or less content is permissible. For this reason, it is preferable to make N content into 0.010 % or less. More preferably, the N content is 0.0080% or less.

상기의 성분이 본 발명에 있어서의 전봉 강관의 강 소재의 기본의 성분 조성이지만, 이들에 더하여 추가로, Nb: 0.005∼0.150%, Ti: 0.005∼0.150%, V: 0.005∼0.150% 중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유시켜도 좋다.Although the above components are the basic component compositions of the steel material of the electric resistance resistance steel pipe in the present invention, in addition to these, Nb: 0.005 to 0.150%, Ti: 0.005 to 0.150%, V: 0.005 to 0.150% You may make it contain 1 type or 2 or more types.

Nb: 0.005∼0.150%, Ti: 0.005∼0.150%, V: 0.005∼0.150% 중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상One or two or more selected from Nb: 0.005 to 0.150%, Ti: 0.005 to 0.150%, and V: 0.005 to 0.150%

Nb, Ti, V는, 모두 강 중에서 미세한 탄화물, 질화물을 형성하고, 석출 강화를 통하여 강의 강도 향상에 기여하는 원소로서, 필요에 따라서 함유할 수 있다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Nb: 0.005% 이상, Ti: 0.005% 이상, V: 0.005% 이상의 함유가 바람직하다. 한편으로, 과도한 함유는 항복비의 상승 및 인성의 저하를 초래한다. 이 때문에 Nb, Ti, V를 함유하는 경우는, Nb: 0.005∼0.150%, Ti: 0.005∼0.150%, V: 0.005∼0.150%로 한다. 바람직하게는, Nb: 0.008∼0.10%, Ti: 0.008∼0.10%, V: 0.008∼0.10%이다.Nb, Ti, and V are elements that form fine carbides and nitrides in steel and contribute to the improvement of strength of steel through precipitation strengthening, and may be contained as necessary. In order to obtain such an effect, it is preferable to contain Nb: 0.005% or more, Ti: 0.005% or more, and V:0.005% or more. On the other hand, excessive inclusion results in an increase in the yield ratio and a decrease in toughness. For this reason, when Nb, Ti, and V are contained, Nb: 0.005-0.150%, Ti: 0.005-0.150%, V: 0.005-0.150%. Preferably, they are Nb: 0.008-0.10 %, Ti: 0.008-0.10 %, and V: 0.008-0.10 %.

상기에 더하여 추가로, Cr: 0.01∼1.0%, Mo: 0.01∼1.0%, Cu: 0.01∼0.50%, Ni: 0.01∼0.30%, Ca: 0.0005%∼0.010%, B: 0.0003∼0.010% 중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유시켜도 좋다.In addition to the above, 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: 0.0005% to 0.010%, B: 0.0003 to 0.010% You may make it contain 1 type(s) or 2 or more types selected.

Cr: 0.01∼1.0%, Mo: 0.01∼1.0%, Cu: 0.01∼0.50%, Ni: 0.01∼0.30%, Ca: 0.0005∼0.010%, B: 0.0003∼0.010% 중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상Cr: 0.01 to 1.0%, Mo: 0.01 to 1.0%, Cu: 0.01 to 0.50%, Ni: 0.01 to 0.30%, Ca: 0.0005 to 0.010%, B: 0.0003 to 0.010% one or more selected from the group consisting of

Cr, Mo, Cu, Ni는, 고용 강화에 의해 강의 강도를 상승시키는 원소이고, 또한 모두 강의 퀀칭성을 높여, 오스테나이트의 안정화에 기여하는 원소인 점에서, 경질인 마르텐사이트 및 오스테나이트의 형성에 기여하는 원소로서, 필요에 따라서 함유할 수 있다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Cr: 0.01% 이상, Mo: 0.01% 이상, Cu: 0.01% 이상, Ni: 0.01% 이상의 함유가 바람직하다. 한편으로, 과도한 함유는 인성의 저하 및 용접성의 악화를 초래한다. 이 때문에 Cr, Mo, Cu, Ni를 함유하는 경우는, Cr: 0.01∼1.0%, Mo: 0.01∼1.0%, Cu: 0.01∼0.50%, Ni: 0.01∼0.30%로 한다. 바람직하게는, Cr: 0.1∼0.5%, Mo: 0.1∼0.5%, Cu: 0.1∼0.40%, Ni: 0.1∼0.20%이다.Cr, Mo, Cu, and Ni are elements that increase the strength of steel by solid solution strengthening, and all are elements that enhance the hardenability of steel and contribute to stabilization of austenite, so formation of hard martensite and austenite As an element contributing to , it can contain as needed. In order to obtain such an effect, it is preferable to contain Cr: 0.01% or more, Mo: 0.01% or more, Cu: 0.01% or more, and Ni: 0.01% or more. On the other hand, excessive inclusion causes a decrease in toughness and deterioration of weldability. For this reason, when Cr, Mo, Cu, and Ni are contained, Cr: 0.01 to 1.0%, Mo: 0.01 to 1.0%, Cu: 0.01 to 0.50%, Ni: 0.01 to 0.30%. Preferably, they are Cr: 0.1-0.5%, Mo: 0.1-0.5%, Cu: 0.1-0.40%, Ni: 0.1-0.20%.

Ca는, 열간 압연 공정에서 얇게 연신되는 MnS 등의 황화물을 구 형상화(spheroidizing)함으로써 강의 인성 향상에 기여하는 원소로서, 필요에 따라서 함유할 수 있다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.0005% 이상의 Ca를 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, Ca 함유량이 0.010%를 초과하면, 강 중에 Ca 산화물 클러스터가 형성되어 인성이 악화되는 경우가 있다. 이 때문에, Ca를 함유하는 경우는, Ca 함유량은 0.0005∼0.010%로 한다. 바람직하게는, Ca 함유량은 0.0010∼0.0050%이다.Ca is an element that contributes to the improvement of toughness of steel by spheroidizing sulfides such as MnS that are thinly stretched in the hot rolling process, and may be contained as necessary. In order to acquire such an effect, it is preferable to contain 0.0005% or more of Ca. However, when Ca content exceeds 0.010%, Ca oxide clusters may be formed in steel, and toughness may deteriorate. For this reason, when Ca is contained, Ca content shall be 0.0005 to 0.010 %. Preferably, the Ca content is 0.0010 to 0.0050%.

B는, 페라이트 변태 개시 온도를 저하시킴으로써 조직의 미세화에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.0003% 이상의 B를 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, B 함유량이 0.010%를 초과하면 항복비가 상승한다. 이 때문에, B를 함유하는 경우는, B 함유량은 0.0003∼0.010%로 한다. 바람직하게는, B 함유량은 0.0005∼0.0050%이다.B is an element contributing to the refinement of the structure by lowering the ferrite transformation start temperature. In order to acquire such an effect, it is preferable to contain 0.0003% or more of B. However, when the B content exceeds 0.010%, the yield ratio increases. For this reason, when B is contained, B content shall be 0.0003 to 0.010 %. Preferably, the B content is 0.0005 to 0.0050%.

상기 성분 이외의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다.The remainder other than the above components is Fe and unavoidable impurities.

다음으로, 본 발명의 각형 강관의 바람직한 강 조직(mircrostructure)을 한정한 이유를 설명한다.Next, the reason for limiting the preferred microstructure of the rectangular steel pipe of the present invention will be described.

본 발명의 각형 강관은, 관 표면으로부터 t/4(t는 관두께)의 위치에 있어서의 강 조직이, 체적률로 30% 초과의 페라이트 및 10% 이상의 베이나이트를 포함하고, 또한 페라이트와 베이나이트의 체적률의 합계가 70% 이상 95% 이하이고, 잔부가 펄라이트, 마르텐사이트, 오스테나이트로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.In the rectangular steel pipe of the present invention, the steel structure at a position of t/4 (t is the pipe thickness) from the pipe surface contains more than 30% of ferrite and 10% or more of bainite by volume, and the ferrite and bay It is preferable that the sum total of the volume fraction of nite is 70% or more and 95% or less, and the balance consists of 1 type(s) or 2 or more types selected from pearlite, martensite, and austenite.

페라이트는 연질인 조직으로, 다른 경질인 조직과 혼합시킴으로써, 강관 소재의 항복비를 낮게 한다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 30% 초과의 체적률로 하는 것이 바람직하다.Ferrite is a soft structure, and by mixing it with other hard structures, the yield ratio of the steel pipe material is lowered. In order to acquire such an effect, it is preferable to set it as the volume ratio of more than 30 %.

또한, 베이나이트는 중간적인 경도를 갖는 조직으로, 강의 강도를 상승시킨다. 페라이트만으로는 소망하는 항복 강도 및 인장 강도가 얻어지지 않기 때문에, 10% 이상의 체적률로 하는 것이 바람직하다.In addition, bainite is a structure having an intermediate hardness, and increases the strength of steel. Since desired yield strength and tensile strength cannot be obtained with only ferrite, it is preferable to set it as 10% or more by volume.

또한, 페라이트와 베이나이트의 체적률의 합계가 70% 미만이면 소망하는 항복 강도 또는 항복비가 얻어지지 않고, 또한, 95%를 초과하면 소망하는 항복 강도 또는 항복비가 얻어지지 않는다.In addition, when the total volume fraction of ferrite and bainite is less than 70%, desired yield strength or yield ratio cannot be obtained, and when it exceeds 95%, desired yield strength or yield ratio cannot be obtained.

잔부는, 펄라이트, 마르텐사이트, 오스테나이트로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 펄라이트, 마르텐사이트, 오스테나이트는 경질인 조직이고, 특히 강의 인장 강도를 상승시킴과 함께, 연질인 페라이트와 혼합시킴으로써 강관 소재의 항복비가 낮아진다. 또한, 이러한 효과를 얻기 위해서는, 합계로 5% 이상 30% 이하의 체적률인 것이 바람직하다.It is preferable that remainder consists of 1 type(s) or 2 or more types chosen from pearlite, martensite, and austenite. Pearlite, martensite, and austenite are hard structures, and in particular, while increasing the tensile strength of steel, mixing with soft ferrite lowers the yield ratio of the steel pipe material. Moreover, in order to acquire such an effect, it is preferable that it is 5 % or more and 30 % or less of volume ratio in total.

또한, 각형 강관의 강 조직은 강관 폭 방향으로 균일하기 때문에, 각부, 평판부의 어느 조직도 본 발명의 범위를 충족한다. 또한, 관 표면으로부터 t/4 위치란, t/4 위치로부터 ±0.2㎜의 범위도 허용할 수 있다. 또한, 관 표면이란, 관의 외표면 및 내표면의 어느 것이라도 상관없다.Further, since the steel structure of the rectangular steel pipe is uniform in the width direction of the steel pipe, any structure of the leg portion and the flat portion satisfies the scope of the present invention. In addition, the t/4 position from the tube surface allows a range of ±0.2 mm from the t/4 position. In addition, the tube surface may be either the outer surface or the inner surface of a tube.

다음으로, 본 발명의 각형 강관의 제조 방법에 대해서 설명한다.Next, the manufacturing method of the rectangular steel pipe of this invention is demonstrated.

본 발명에서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 상기한 화학 성분을 갖는 슬래브 등의 강 소재를, 1100∼1300℃의 온도로 가열한 후, 조압연 종료 온도: 850∼1150℃로 하는 조압연을 실시하고, 마무리 압연 종료 온도: 750∼850℃로 하는 마무리 압연을 실시하고, 또한 조압연과 마무리 압연의 양쪽에 있어서의 930℃ 이하에서의 합계 압하율이 65% 이상이 되는 열연 공정의 후, 판두께 중심 온도로 냉각 개시에서 냉각 정지까지의 평균 냉각 속도가 10∼30℃/s가 되는 냉각 속도로 냉각 정지 온도: 450∼650℃까지 냉각하여 권취하고, 그 후 방냉한다. 또한, 이하의 제조 방법의 설명에 있어서, 온도는 특별히 언급하지 않는 한 강 소재나 강판 등의 표면 온도로 한다. 이 표면 온도는, 방사 온도계 등으로 측정할 수 있다. 또한, 평균 냉각 속도는 특별히 언급하지 않는 한 ((냉각 전의 온도-냉각 후의 온도)/냉각 시간)으로 한다. 또한, 냉각 방법은, 노즐로부터의 물의 분사 등의 수냉이나, 냉각 가스를 분사에 의한 냉각 등으로 행해진다. 또한, 열연 강판의 양면이 동(同)조건으로 냉각되도록, 강판 양면에 냉각 조작을 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 열간 압연에 있어서의 강판의 중심 온도는 특별히 지정은 없지만, 금회, 차분 계산에 의한 비정상 전열 계산에 의해 산출한다. 구체적으로는 강판의 열 전도율, 비열, 밀도 등의 재료의 물성값을 이용하여, 냉각수의 수량 밀도 및 강판의 외표면 온도로부터 구해지는 열 전달 계수를 경계 조건으로 하여 계산을 행한다.In the present invention, although not particularly limited, for example, after heating a steel material such as a slab having the above-described chemical composition to a temperature of 1100-1300°C, rough rolling termination temperature: 850-1150°C After the hot rolling process, in which finish rolling is performed, the finish rolling end temperature: 750 to 850 ° C., and the total reduction ratio at 930 ° C. or less in both rough rolling and finish rolling becomes 65% or more. , at the plate thickness center temperature, at a cooling rate at which the average cooling rate from the start of cooling to the stop of cooling is 10 to 30°C/s, the cooling stop temperature is cooled to 450 to 650°C and wound, and then allowed to cool. In addition, in the description of the manufacturing method below, unless otherwise stated, the temperature is set as the surface temperature of a steel raw material, a steel plate, etc. This surface temperature can be measured with a radiation thermometer etc. In addition, the average cooling rate is set to ((temperature before cooling - temperature after cooling)/cooling time) unless otherwise stated. In addition, the cooling method is performed by water cooling, such as injection of water from a nozzle, cooling by injection of a cooling gas, etc. Moreover, it is preferable to perform cooling operation on both surfaces of a steel plate so that both surfaces of a hot-rolled steel plate may be cooled under the same conditions. In addition, although there is no designation in particular as for the center temperature of the steel plate in these hot rolling, it computes by the abnormality electrothermal calculation by a difference calculation this time. Specifically, the calculation is performed using material property values such as thermal conductivity, specific heat and density of the steel sheet, and the heat transfer coefficient obtained from the water density of cooling water and the outer surface temperature of the steel sheet as boundary conditions.

상기한 성분 조성을 갖는 강 소재의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 전로(converter), 전기로(electric furnace), 진공 용해로 등의 통상 공지의 용제 방법으로 용제하고, 연속 주조법 등의 통상 공지의 주조 방법에 의해, 소망 치수로 제조된다. 용강에는 추가로, 레이들 정련(ladle refining)등의 2차 정련을 실시해도 좋다. 또한, 연속 주조법을 대신하여, 조괴-분괴 압연법(ingot casting-slabbing method)을 적용해도 하등 문제는 없다.A method for producing a steel material having the above-described composition is not particularly limited, melting is performed by a known melting method such as a converter, an electric furnace, and a vacuum melting furnace, and a commonly known casting method such as a continuous casting method , produced to a desired size. The molten steel may be further subjected to secondary refining such as ladle refining. In addition, there is no problem at all even if an ingot casting-slabbing method is applied instead of the continuous casting method.

가열 온도: 1100∼1300℃Heating temperature: 1100-1300℃

가열 온도가 1100℃ 미만인 경우, 피압연재의 변형 저항이 커져 압연이 곤란해진다. 한편, 가열 온도가 1300℃를 초과하면, 오스테나이트립(austenite grains)이 조대화하여, 후의 압연에 있어서 미세한 오스테나이트립이 얻어지지 않아, 소망하는 열연 강판의 인성을 확보하는 것이 곤란해지고, 또한 조대한 베이나이트의 생성을 억제하는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 열간 압연 공정에 있어서의 가열 온도는 1100∼1300℃인 것이 바람직하다.When heating temperature is less than 1100 degreeC, the deformation resistance of a to-be-rolled material becomes large, and rolling becomes difficult. On the other hand, when the heating temperature exceeds 1300°C, austenite grains coarsen, and fine austenite grains cannot be obtained in subsequent rolling, making it difficult to secure the desired toughness of the hot-rolled steel sheet, and It becomes difficult to suppress the formation of coarse bainite. For this reason, it is preferable that the heating temperature in a hot rolling process is 1100-1300 degreeC.

조압연 종료 온도: 850∼1150℃Rough rolling end temperature: 850∼1150℃

조압연 종료 온도가 850℃ 미만인 경우, 후의 마무리 압연 중에 강판 온도가 페라이트 변태 개시 온도 이하가 되어 페라이트가 생성될 위험성이 증대한다. 생성된 페라이트는, 그 후의 압연에 의해 압연 방향으로 신장한(elongated) 가공 페라이트립이 되어, 항복비 상승의 원인이 된다. 한편, 조압연 종료 온도가 1150℃를 초과하면, 오스테나이트 미재결정 온도역에서의 압하량이 부족하여, 미세한 오스테나이트립이 얻어지지 않아, 소망하는 열연 강판의 인성을 확보하는 것이 곤란해지고, 또한 조대한 베이나이트의 생성을 억제하는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 조압연 종료 온도는 850∼1150℃인 것이 바람직하다.When the rough rolling end temperature is less than 850° C., the steel sheet temperature becomes below the ferrite transformation start temperature during the subsequent finish rolling, and the risk of ferrite formation increases. The generated ferrite becomes deformed ferrite grains elongated in the rolling direction by subsequent rolling, which causes an increase in the yield ratio. On the other hand, when the rough rolling end temperature exceeds 1150°C, the reduction in the austenite non-recrystallization temperature range is insufficient, and fine austenite grains cannot be obtained, making it difficult to secure the desired toughness of the hot-rolled steel sheet. It becomes difficult to suppress the formation of bainite. For this reason, it is preferable that rough rolling completion|finish temperature is 850-1150 degreeC.

마무리 압연 종료 온도: 750∼850℃Finish rolling end temperature: 750 to 850°C

마무리 압연 종료 온도가 750℃ 미만인 경우, 압연 중에 강판 온도가 페라이트 변태 개시 온도 이하가 되어 페라이트가 생성될 위험성이 높아진다. 상기에 있어서 생성된 페라이트는, 그 후의 압연에 의해 압연 방향으로 신장한 가공 페라이트립이 되어, 항복비 상승의 원인이 된다. 한편, 마무리 압연 종료 온도가 850℃를 초과하면, 오스테나이트 미재결정 온도역에서의 압하량이 부족하여, 미세한 오스테나이트립이 얻어지지 않아, 소망하는 열연 강판의 인성을 확보하는 것이 곤란해지고, 또한 조대한 베이나이트의 생성을 억제하는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 마무리 압연 종료 온도는 750∼850℃인 것이 바람직하다.When the finish rolling end temperature is less than 750° C., the steel sheet temperature during rolling becomes lower than or equal to the ferrite transformation start temperature, thereby increasing the risk of ferrite formation. The ferrite produced|generated in the above becomes a deformed ferrite grain extended in a rolling direction by subsequent rolling, and becomes a cause of a yield ratio rise. On the other hand, if the finish rolling finish temperature exceeds 850°C, the reduction in the austenite non-recrystallization temperature range is insufficient, and fine austenite grains cannot be obtained, making it difficult to secure the desired toughness of the hot-rolled steel sheet. It becomes difficult to suppress the formation of bainite. For this reason, it is preferable that the finish rolling end temperature is 750-850 degreeC.

조압연과 마무리 압연의 양쪽에 있어서의 930℃ 이하에서의 합계 압하율: 65% 이상Total rolling reduction at 930°C or lower in both rough rolling and finish rolling: 65% or more

본 발명에서는, 열간 압연에 있어서 오스테나이트 중의 서브그레인(subgrains)을 미세화함으로써, 계속되는 냉각, 권취 공정에 있어서 생성되는 페라이트, 베이나이트 및 잔부 조직을 미세화하여, 소망하는 강도 및 인성을 갖는 열연 강판을 얻는다. 열간 압연에 있어서 오스테나이트 중의 서브그레인을 미세화하기 위해서는, 오스테나이트 미재결정 온도역에서의 압하율을 높게 하여, 충분한 가공 변형을 도입할 필요가 있다. 상기를 달성하기 위해, 조압연과 마무리 압연의 양쪽에 있어서의 930℃ 이하에서의 합계 압하율을 65% 이상으로 했다. 조압연과 마무리 압연의 양쪽에 있어서의 930℃ 이하에서의 합계 압하율이 65% 미만인 경우, 열간 압연에 있어서 충분한 가공 변형을 도입할 수 없기 때문에, 소망하는 인성을 갖는 조직이 얻어지지 않는다.In the present invention, by refining subgrains in austenite in hot rolling, ferrite, bainite and residual structure generated in the subsequent cooling and winding process are refined, and a hot-rolled steel sheet having desired strength and toughness is obtained. get In order to refine the sub-grains in austenite in hot rolling, it is necessary to increase the reduction ratio in the austenite non-recrystallization temperature range and introduce sufficient working strain. In order to achieve the above, the total reduction ratio at 930°C or lower in both rough rolling and finish rolling was set to 65% or more. When the total reduction ratio at 930° C. or lower in both rough rolling and finish rolling is less than 65%, sufficient working strain cannot be introduced in hot rolling, and thus a structure having desired toughness cannot be obtained.

냉각 개시에서 냉각 정지까지의 평균 냉각 속도: 10∼30℃/sAverage cooling rate from cooling start to cooling stop: 10 to 30°C/s

냉각 속도가 10℃/s 미만에서는, 페라이트의 핵 생성 빈도가 감소하여, 페라이트립이 조대화하기 때문에, 소망하는 강도나 인성을 갖는 조직이 얻어지지 않는다. 한편으로, 냉각 속도가 30℃/s를 초과하면, 강판의 t/4의 위치에 있어서 다량의 마르텐사이트가 생성되어, 페라이트와 베이나이트의 체적률의 합계가 70% 미만이 된다.When the cooling rate is less than 10°C/s, the frequency of nucleation of ferrite decreases and the ferrite grains become coarse, so that a structure having desired strength and toughness cannot be obtained. On the other hand, when the cooling rate exceeds 30°C/s, a large amount of martensite is generated at the t/4 position of the steel sheet, and the total volume ratio of ferrite and bainite becomes less than 70%.

냉각 정지 온도: 450∼650℃Cooling stop temperature: 450-650℃

냉각 정지 온도가 450℃ 미만에서는, 강판의 t/4의 위치에 있어서 다량의 마르텐사이트가 생성되어, 페라이트와 베이나이트의 체적률의 합계가 70% 미만이 된다. 한편으로, 냉각 정지 온도가 650℃를 초과하면, 페라이트의 핵 생성 빈도가 감소하여, 페라이트립이 조대화함과 함께, 베이나이트 변태 개시 온도를 상회하기 때문에 베이나이트의 체적률을 10% 이상으로 할 수 없다.When the cooling stop temperature is less than 450°C, a large amount of martensite is generated at the t/4 position of the steel sheet, and the total volume ratio of ferrite and bainite is less than 70%. On the other hand, when the cooling stop temperature exceeds 650°C, the nucleation frequency of ferrite decreases, the ferrite grains coarsen, and the volume ratio of bainite is set to 10% or more because it exceeds the bainite transformation start temperature. Can not.

다음으로, 열간 압연 후의 조관 공정에 대해서 설명한다.Next, the pipe making process after hot rolling is demonstrated.

전봉 강관의 소재인 열연 강판(강대)(1)을, 도 1에 나타내는 바와 같은 제조 설비를 이용하여 전봉 강관을 제조한다. 예를 들면, 열연 강판(1)을 레벨러(2)에 의한 입측 교정을 실시한 후, 복수의 롤로 이루어지는 케이지 롤군(3)에서 중간 성형되어 원통 형상의 오픈 관으로 된 후, 복수의 롤로 이루어지는 핀 패스 롤군(4)에서 마무리 성형(롤 성형)된다. 마무리 성형의 후는, 스퀴즈 롤(5)로 압접하면서 강대(1)의 폭 단부를 용접기(6)로 전기 저항 용접하여 전봉 강관(7)을 얻는다. 또한, 본 발명에서는, 전봉 강관(7)의 제조 설비는 도 1과 같은 조관 공정에 한정되지 않는다.A hot-rolled steel sheet (steel strip) 1 which is a raw material of an electric resistance resistance pipe is manufactured using a manufacturing facility as shown in FIG. 1 . For example, after the hot-rolled steel sheet 1 is subjected to vertical straightening by the leveler 2, it is intermediately formed in a cage roll group 3 consisting of a plurality of rolls to form a cylindrical open tube, and then a pin pass consisting of a plurality of rolls Finish forming (roll forming) is carried out in the roll group 4 . 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 an 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 as shown in FIG.

그 후, 얻어진 전봉 강관(7)을, 상하 좌우에 배치된 롤에 의해 원통 형상인 채로 관축 방향으로 수%의 드로잉을 가하고, 계속해서 각형으로 성형하여 각형 강관을 얻는다. 도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의, 각형 강관의 성형 과정을 나타내는 개략도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 전봉 강관(7)은 복수의 롤로 이루어지는 사이징 롤군(사이징 스탠드(sizing stands))(8)에 의해 원통 형상인 채로 축경(縮徑)된 후, 복수의 롤로 이루어지는 각성형 롤군(각성형 스탠드)(9)에 의해, 순차적으로 R1, R2, R3과 같은 형상으로 성형되어, 각형 강관(10)이 된다. 각성형 스탠드의 롤은, 캘리버 곡률을 가진 구멍형 롤이고, 후단 스탠드가 됨에 따라, 캘리버 곡률 반경이 커져, 각형 강관의 평판부와 각부를 형성한다. 또한, 사이징 롤군(8) 및 각성형 롤군(9)의 스탠드수(numbers of stands)는 특별히 제한되지 않는다.Thereafter, the obtained electric resistance resistance steel pipe 7 is subjected to several percent drawing in the pipe axis direction in a cylindrical shape with rolls arranged on the top, bottom, left and right, and then is formed into a square shape to obtain a square steel pipe. Fig. 2 is a schematic diagram showing a forming process of a rectangular steel pipe according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 2, the electric resistance welded steel pipe 7 is reduced in diameter in a cylindrical shape by a sizing roll group (sizing stands) 8 composed of a plurality of rolls. It is sequentially molded into the same shape as R1, R2, and R3 by a group of rolls (corner forming stand) 9 to form a square steel pipe 10 . The roll of the square-shaped stand is a hole-shaped roll having a caliber curvature, and as it becomes a rear end stand, the caliber curvature radius increases to form a flat plate portion and a corner portion of the square steel pipe. Further, the number of stands of the sizing roll group 8 and the angular forming roll group 9 is not particularly limited.

다음으로, 본 발명의 각성형의 제조 조건에 대해서, 설명한다.Next, the manufacturing conditions of the angular shape|mold of this invention are demonstrated.

롤 성형한 후, 용접하고, 각성형하여 각강관을 얻는 방법에 의해 성형되는 각형 강관은, 강판으로부터 한차례, 원통 형상으로 성형된 후, 각형 형상으로 성형된다. 이러한 제조 방법에서는, 둘레 방향의 굽힘 변형뿐만 아니라, 드로잉 변형에 의한 길이 방향의 변형이 발생하기 때문에, 결과적으로 둘레 방향의 굽힘의 중립축이 외표면측으로 이동하여, 내표면측의 경도가 커진다.A rectangular steel pipe formed by roll forming, welding, and square forming to obtain a rectangular steel pipe is formed into a cylindrical shape once from a steel plate, and then is formed into a rectangular shape. In such a manufacturing method, not only bending deformation in the circumferential direction but also deformation in the longitudinal direction due to drawing deformation occur, as a result, the neutral axis of bending in the circumferential direction moves to the outer surface side, and the hardness on the inner surface side increases.

전술한 바와 같이, 강관 소재가 롤과 접촉함으로써, 평판부의 평탄도나 각부의 곡률 등의 치수 정밀도는 향상하기는 하지만, 롤로부터의 전단력을 받기 때문에, 롤과의 접촉부를 중심으로 한 가공 경화가 발생하는 것이 분명하다. 그 때문에, 각부의 과도한 가공 경화를 억제하기 위해서는 치수 정밀도와 양립할 수 있도록 롤과 각부의 접촉부를 제어할 필요가 있다.As described above, when the steel pipe material comes into contact with the roll, the flatness of the flat part and the dimensional accuracy such as the curvature of each part are improved. it is clear to do Therefore, in order to suppress excessive work hardening of each part, it is necessary to control the contact part of a roll and a leg part so that it may be compatible with dimensional accuracy.

그래서 본 발명자들은 각성형 시에 각부 근방에 롤이 접촉하지 않도록, 각성형 중의 롤 갭이나 롤의 캘리버 곡률을 설정하고, 원통 강관으로부터 각형 강관을 성형했다. 그 결과, 도 3에 나타내는 바와 같이, 각성형 공정에 있어서, 관축 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서, 서로 이웃하는 변 길이를 각각 H1(㎜) 및 H2(㎜)(단, H1≤H2이고, H1, H2는 각각 최종 제품의 변 길이임)로 하고, H1 및 H2의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선끼리가 교차하는 교점을 각형 강관 중앙부로 했을 때, H1의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선 상에 있어서, 상기 각형 강관 중앙부로부터 장변 방향으로 1/2(H2-H1)만큼 오프셋시킨 점을 오프셋점으로 하고, 오프셋점으로부터 각형 강관의 각부 중앙으로 그은 직선과, 오프셋점으로부터 각부의 원호부 혹은 각형 강관의 평판부로 향하여 그어지는 직선이 이루는 중심각 θ가 하기식 (1)을 충족함으로써, 굽힘 가공에 의한 가공 경화가 작아, 표면 균열을 억제할 수 있다.Therefore, the present inventors set the roll gap and the caliber curvature of the roll during square forming so that the roll does not come into contact with the vicinity of each part during square forming, and formed a square steel pipe from a cylindrical steel pipe. As a result, as shown in FIG. 3 , in the angular forming step, in the cross section perpendicular to the tube axis direction, adjacent side lengths are respectively H 1 (mm) and H 2 (mm) (provided that H 1 ≤ with H 2 and, H 1, H 2 are being each side length of the finished product), and the square intersection point to the intersection of a straight line between drawn towards the inner steel pipe from the center position of H 1 and H 2, when a steel pipe center, H On a straight line drawn from the central position of 1 toward the inside of the steel pipe, a point offset by 1/2 (H 2 -H 1 ) from the central portion of the rectangular steel pipe in the long side direction is taken as the offset point, and each part of the rectangular steel pipe from the offset point The central angle θ between the straight line drawn to the center and the straight line drawn from the offset point toward the arc part of each part or the flat part of the rectangular steel pipe satisfies the following formula (1), so that work hardening due to bending is small, and surface cracks are suppressed can do.

Figure pct00003
Figure pct00003

단,step,

H1: 변 길이(단변)(㎜)H 1 : side length (short side) (mm)

H2: 변 길이(장변)(㎜)H 2 : side length (long side) (mm)

t: 관두께(㎜)t: pipe thickness (mm)

이다.am.

각성형 공정에 있어서, 후단 스탠드측에서는, 롤의 캘리버 곡률 반경과, 각형 강관의 평판부의 곡률 반경이 거의 동등한 값이 되기 때문에, 후단 스탠드에서는 구멍형 롤과 각형 강관의 둘레 방향의 접촉 폭이 증가하여, 평판부 중심측으로부터 각부측으로 확대하면서 소망하는 각부 치수를 얻는다. 특히, 각형 강관의 최종 제품의 두께인 관두께 t와 변 길이 H의 비 t/H가 커지면, 변형의 강성이 커지기 때문에, 보다 구멍형 롤과 각형 강관의 둘레 방향의 접촉 폭을 각부 근방까지 확보할 필요가 있다. 한편, 각성형 시에, 각형 강관의 각부로 직접 구멍형 롤을 접촉시켜 각성형을 행한 경우, 구멍형 롤의 전단력에 의한 각부의 가공 경화가 현저해진다.In the square forming process, on the rear end stand side, the radius of curvature of the caliber of the roll and the radius of curvature of the flat part of the square steel pipe are approximately equal. , while expanding from the center side of the flat plate portion to the side of each portion, the desired leg size is obtained. In particular, as the ratio t/H of the pipe thickness t and the side length H, which is the thickness of the final product of the rectangular steel pipe, increases, the rigidity of deformation increases. Needs to be. On the other hand, when square forming is performed by directly contacting the perforated roll with each part of the rectangular steel pipe during square forming, work hardening of each part due to the shear force of the perforated roll becomes remarkable.

이러한 과도한 가공 경화를 발생시키지 않고, 소망하는 각부의 곡률 반경을 얻기 위해서는, 각성형의 전체 스탠드를 통과시켜, 구멍형 롤과 각형 강관이 접촉하지 않는 영역이, 각부의 정점에서 두께에 상당하는 둘레 방향의 거리까지 제어할 필요가 있다. 그 영역은 각형 강관의 최종 형상의 각부 중앙을 기준으로, 상기 (1)을 충족하는 강관 외표면측의 영역이다. 구멍형 롤과 각형 강관의 접촉 위치의 제어 방법으로서는, 예를 들면 구멍형 롤의 캘리버 곡률 반경이나 롤 간 갭을 조정하는 방법 등이 있지만, 이에 한정하지 않는다.In order to obtain a desired radius of curvature of each part without causing such excessive work hardening, the area where the hole-shaped roll and the rectangular steel pipe do not contact is passed through the entire stand of the angular forming, and the perimeter corresponding to the thickness at the apex of each part It is necessary to control the distance in the direction. The area is the area on the outer surface side of the steel pipe that satisfies the above (1) with reference to the center of each part of the final shape of the rectangular steel pipe. As a method of controlling the contact position between the perforated roll and the rectangular steel pipe, there are, for example, a method of adjusting the caliber curvature radius of the perforated roll and the gap between the rolls, but is not limited thereto.

다음으로, 본 발명의 각형 강관을 사용한 건축 구조물에 대해서 설명한다.Next, a building structure using the rectangular steel pipe of the present invention will be described.

도 4는, 본 발명의 실시 형태에 따른 건축 구조물을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 건축 구조물은, 본 발명의 각형 강관(10)이 복수 세워 설치되고, 기둥재로서 이용되어 있다. 서로 이웃하는 각형 강관(10)의 사이에는, H형강 등의 강재로 이루어지는 대들보(large beam)(11)가 복수 가설되어 있다. 또한, 서로 이웃하는 대들보(11)의 사이에는, H형강 등의 강재로 이루어지는 소들보(small beam)(12)가 복수 가설되어 있다. 각형 강관(10)과 다이어프램(13)을 용접하고, 거기에 대들보(11)가 되는 H형강을 용접함으로써, 서로 이웃하는 각형 강관(10)의 사이에 H형강 등의 강재로 이루어지는 대들보(11)가 가설되어 있다. 또한, 벽 등의 부착을 위해, 필요에 따라서 샛기둥(14)이 형성된다.4 is a perspective view schematically showing a building structure according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4 , in the building structure of the present embodiment, a plurality of rectangular steel pipes 10 of the present invention are erected and used as a pillar material. A plurality of large beams 11 made of steel materials, such as H-beams, are erected between adjacent rectangular steel pipes 10 . In addition, a plurality of small beams 12 made of steel materials, such as H-beams, are erected between the adjacent beams 11 . By welding the rectangular steel pipe 10 and the diaphragm 13, and welding the H-beam to be the girder 11 thereto, the girder 11 made of steel such as H-beam steel between the rectangular steel pipes 10 adjacent to each other. is hypothesized. In addition, studs 14 are formed as needed for attachment of walls or the like.

본 발명의 건축 구조물은, 각부 외표면측의 비커스 경도가 작은, 즉 가공 경화의 영향이 작은 본 발명의 각형 강관(10)을 사용하기 때문에, 맞댐 용접 시에 생기는 각부 열 영향부에 있어서의 응력 해방에 의한 표면 균열 등이 생기기 어렵다.Since the building structure of the present invention uses the rectangular steel pipe 10 of the present invention having a small Vickers hardness on the outer surface side of each part, that is, the influence of work hardening is small, the stress in the heat affected zone of each part generated at the time of butt welding It is hard to produce surface cracks etc. by liberation.

실시예Example

이하, 실시예에 기초하여, 본 발명에 대해서 더욱 설명한다.Hereinafter, based on an Example, this invention is further demonstrated.

표 1에 나타내는 성분 조성을 갖는 용강을 전로에서 용제하여, 연속 주조법으로 슬래브(slabs)(강 소재(steel materials))로 했다. 이들을 표 1에 나타내는 조건으로 가열, 열간 압연(조압연 및 마무리 압연), 수냉, 권취를 실시한 후, 방냉하여 소정의 마무리 판두께를 갖는 열연 강판으로 했다. 계속해서 얻어진 열연 강판을 롤 성형에 의해 원통 형상의 오픈 관 형상으로 이루고, 그 맞댐 부분을 전봉 용접한 후, 상하 좌우에 배치된 롤에 의해 원통 형상인 채로 관축 방향으로 수%의 드로잉을 가하여, 원통 강관을 얻었다.Molten steel having the component composition shown in Table 1 was melted in a converter, and slabs (steel materials) were obtained by a continuous casting method. These were subjected to heating, hot rolling (rough rolling and finish rolling), water cooling, and winding under the conditions shown in Table 1, and then allowed to cool to obtain a hot rolled steel sheet having a predetermined finished sheet thickness. Subsequently, the obtained hot-rolled steel sheet is formed into a cylindrical open tube shape by roll forming, the buttted portion is electric-sealed, and then a few% of drawing is applied in the tube axis direction with the rolls arranged on the top, bottom, left and right, in the cylindrical shape, A cylindrical steel pipe was obtained.

Figure pct00004
Figure pct00004

계속해서, 얻어진 원통 강관으로부터, 2단의 사이징 스탠드를 거친 후, 4단의 각성형 스탠드를 거쳐 각부의 곡률이 판두께의 (2.5±0.5)배가 되는 각형 강관을 얻었다. 이 때, 각성형에 있어서, 각성형 스탠드의 구멍형 롤의 갭이나 캘리버 곡률을 변경하여, 각부 근방에 있어서의 롤과 각부의 둘레 방향의 접촉 폭을 제어했다. 각 각성형 스탠드에 있어서의 접촉 폭은, 원통 강관으로부터 각형 강관으로의 변형에 관한 유한 요소법에 의한 구조 해석을 이용하여, 설정하고 있는 구멍형 롤의 갭의 캘리버 곡률의 조건으로부터 얻어지는 접촉 폭을 산출했다. 상기 접촉 폭은, 식 (1)로부터 θ를 산출하고(표 2중의 허용 θ 하한), 성형 θ의 범위를 접촉하지 않도록 강관을 제조했다. 또한, 성형 θ는, 관의 평판부 중앙의 위치에서 접촉부의 둘레 방향 단부까지의 거리 L1을 측정하고, 그 L1로부터 성형 θ를 산출했다.Subsequently, from the obtained cylindrical steel pipe, it passed through two sizing stands, and then passed through four corner forming stands to obtain a rectangular steel pipe in which the curvature of each part was (2.5±0.5) times the plate thickness. At this time, in the angular forming, the gap and caliber curvature of the hole-shaped roll of the angular forming stand were changed to control the contact width in the circumferential direction between the roll and the corner in the vicinity of the corner. The contact width in each square shape stand is calculated using the structural analysis by the finite element method for deformation from a cylindrical steel pipe to a square steel pipe, and the contact width obtained from the caliber curvature condition of the set hole-shaped roll gap is calculated. did. For the contact width, θ was calculated from Equation (1) (the lower limit of allowable θ in Table 2), and a steel pipe was manufactured so as not to contact the range of the molding θ. In addition, the shaping|molding (theta) measured the distance L1 from the position of the center of the flat plate part of a tube to the circumferential direction edge part of a contact part, and computed shaping|molding (theta) from the L1.

얻어진 각형 강관으로부터 시험편을 채취하여, 조직 관찰, 인장 시험, 샤르피 충격 시험, 경도 시험을 실시했다.A test piece was taken from the obtained square steel pipe, and a structure observation, a tensile test, a Charpy impact test, and a hardness test were performed.

조직 관찰은, 주사형 전자 현미경(SEM)을 이용하여 각형 강관 평판부의 관 표면(강관 외표면)으로부터 t/4의 위치에 있어서 행했다. 여기에서는, 조직 관찰에 의해 얻어진 면적률을, 각 조직의 체적률로 했다. 얻어진 SEM상으로부터, 페라이트, 펄라이트, 베이나이트 및 잔부 조직의 면적률을 구했다. 또한, SEM상에서는 마르텐사이트와 오스테나이트의 식별이 어렵기 때문에, 얻어진 SEM상으로부터 마르텐사이트 혹은 오스테나이트로서 관찰된 조직의 면적률을 측정하고, 그 다음에 후술하는 방법으로 측정한 오스테나이트의 체적률을 뺀 값을 마르텐사이트의 체적률로 했다. 관찰용 시료는, 관찰면이 열간 압연 시의 압연 방향 단면이 되도록 채취하고, 연마한 후, 나이탈 부식(etched in nital)하여 제작했다. 관찰 조건으로서, 배율을 2000배로 하고, 관찰 면적은 2500㎛2로 했다. 5시야 이상 관찰을 행하여, 각 시야에서 얻어진 조직의 평균값을 면적률로서 산출했다.The tissue observation was performed at a position t/4 from the tube surface (outer surface of the steel tube) of the rectangular steel tube flat portion using a scanning electron microscope (SEM). Here, the area ratio obtained by tissue observation was taken as the volume fraction of each tissue. From the obtained SEM image, the area ratio of ferrite, pearlite, bainite, and residual structure was calculated|required. In addition, since it is difficult to discriminate between martensite and austenite on the SEM image, the area ratio of the structure observed as martensite or austenite from the obtained SEM image is measured, and then the volume fraction of austenite measured by the method described later. The value obtained by subtracting ? was taken as the volume fraction of martensite. The observation sample was sampled and polished so that the observation surface became a cross section in the rolling direction at the time of hot rolling, and then was produced by etching in nital. As observation conditions, the magnification was set to 2000, and the observation area was set to 2500 µm 2 . Five or more fields of observation were performed, and the average value of the structure|tissue obtained in each field was computed as an area ratio.

여기에서, 페라이트는 확산 변태에 의한 생성물이고, 전위 밀도가 낮아 거의 회복한 조직을 나타낸다. 폴리고널 페라이트 및 의(擬)폴리고널 페라이트(quasi-polygonal ferrite)가 이에 포함된다. 또한, 베이나이트는 전위 밀도가 높은 라스 형상의 페라이트와 시멘타이트의 복상 조직(dual-phase structure)이다.Here, ferrite is a product by diffusion transformation, and exhibits a nearly recovered structure due to a low dislocation density. These include polygonal ferrite and quasi-polygonal ferrite. In addition, bainite is a dual-phase structure of lath-shaped ferrite and cementite having a high dislocation density.

오스테나이트의 체적률 측정은, X선 회절에 의해 행했다. 측정용 시료는, 회절면이 각형 강관 평판부의 관 표면으로부터 t/4의 위치가 되도록 연삭한 후, 화학 연마를 하여 표면 가공층을 제거하여 제작했다. 측정에는 Mo의 Kα선을 사용하고, fcc철의 (200), (220), (311)면과 bcc철의 (200), (211)면의 적분 강도로부터 오스테나이트의 체적률을 구했다.The volume fraction of austenite was measured by X-ray diffraction. The measurement sample was prepared by grinding the diffractive surface at a position t/4 from the tube surface of the rectangular steel pipe flat portion, followed by chemical polishing to remove the surface treatment layer. The Kα ray of Mo was used for the measurement, and the volume fraction of austenite was determined from the integrated strengths of the (200), (220), and (311) planes of fcc iron and (200) and (211) planes of bcc iron.

인장 시험은, 인장 방향이 관축 방향과 평행해지도록, 각형 강관의 평판부로부터 JIS5호 인장 시험편 및 JIS12B호 인장 시험편을 각각 채취하고, 이들을 이용하여 JIS Z 2241의 규정에 준거하여 실시하여, 항복 강도, 인장 강도를 측정하고, (항복 강도)/(인장 강도)로 정의되는 항복비를 산출했다. 시험편 개수는 각 3개로 하고, 그들의 평균값을 대표값으로 했다.In the tensile test, JIS 5 tensile test specimens and JIS 12B tensile test specimens are respectively taken from the flat plate portion of the rectangular steel pipe so that the tensile direction is parallel to the pipe axis direction, and using these, in accordance with the provisions of JIS Z 2241, yield strength , the tensile strength was measured, and the yield ratio defined by (yield strength)/(tensile strength) was calculated. The number of test pieces was made into three pieces each, and the average value of them was made into a representative value.

샤르피 충격 시험은, 각형 강관의 각부의 관 표면으로부터 t/4 위치에 있어서 시험편 길이 방향이 관의 길이 방향과 평행해지도록 채취한 V 노치 시험편을 이용하여, JIS Z 2242의 규정에 준거하여, 시험 온도: 0℃에서 실시하여, 흡수 에너지(J)를 구했다. 또한, 시험편 개수는 각 3개로 하고, 그들의 평균값을 대표값으로 했다. 평균값이 70J 이상이 되는 경우를 ○, 70J 미만이 되는 경우를 ×로 했다.The Charpy impact test is performed in accordance with JIS Z 2242 by using a V-notch test piece taken so that the longitudinal direction of the test piece is parallel to the longitudinal direction of the tube at the t/4 position from the pipe surface of each part of the rectangular steel pipe. Temperature: It implemented at 0 degreeC and the absorbed energy (J) was calculated|required. In addition, the number of test pieces was made into three each, and those average values were made into a representative value. The case where an average value became 70J or more was made into (circle), and the case where it became less than 70J was made into x.

경도 시험은, 관축 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서, 각형 강관의 각부의 외표면 및 내표면으로부터 1㎜ 내측의 위치를, 마이크로 비커스 경도 시험기를 이용하여, JIS Z2244:2009의 규정에 준거하여, 시험력 9.8N으로 행했다. 여기에서 각부의 외표면 및 내표면으로부터의 1㎜ 내측의 위치란, 외표면측, 내표면측으로부터 1±0.2㎜의 범위의 위치를 가리킨다. 각각의 위치에서 경도를 각 5점 측정하고, 그들의 평균값을 대표값으로 했다.The hardness test was performed using a micro Vickers hardness tester at positions 1 mm inside from the outer and inner surfaces of each part of the rectangular steel pipe in a cross section perpendicular to the tube axis direction, in accordance with JIS Z2244:2009. It carried out with the test force of 9.8N. Here, the position within 1 mm from the outer surface and the inner surface of each part refers to a position within the range of 1±0.2 mm from the outer surface side and the inner surface side. At each position, hardness was measured at 5 points each, and their average value was made into a representative value.

또한, 표면 균열에 대해서는, 얻어진 각형 강관을 이용하여, 기둥-통과 다이어프램 용접 조인트의 용접 실험을 행했다. 용접 조건은 용접 와이어 JISZ3312 GJ59JA1UC3M1T, 입열 조건 40kJ/㎝ 이하, 패스 간 온도 350℃ 이하로 하고, 7층 9패스로 행했다. 용접 후, 용접부 주변에 있어서 강재 표면의 균열 발생의 유무를 판정했다.In addition, with respect to surface cracks, a welding experiment of a column-through diaphragm welded joint was performed using the obtained rectangular steel pipe. Welding conditions were made into welding wire JISZ3312 GJ59JA1UC3M1T, heat input conditions 40 kJ/cm or less, and an interpass temperature 350 degreeC or less, and it performed by 7 layers and 9 passes. After welding, the presence or absence of crack generation of the steel material surface was determined in the periphery of a welding part.

이들 결과를 표 2에 나타낸다.These results are shown in Table 2.

표 2로부터, 본 발명예는 모두, 인성이 우수함과 함께, 표면 균열이 일어나고 있지 않다.From Table 2, all of the examples of the present invention were excellent in toughness, and surface cracks did not occur.

이상으로부터, 각성형 조건을 본 발명의 범위 내로 함으로써, 대형 건축물의 건축 부재 등에 이용되는, 인성이 우수함과 함께 표면 균열을 억제한 각형 강관을 제공할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 롤 성형한 강판을 전봉 용접하여 전봉 강관으로 하는 실시 형태로 설명했지만, 원통 형상으로 성형하는 것은, 심리스 강관(seamless steel pipe)이라도 좋다.From the above, by setting the angle forming conditions within the scope of the present invention, it is possible to provide a square steel pipe having excellent toughness and suppressed surface cracking, which is used for building members of large buildings and the like. In addition, although this embodiment demonstrated the embodiment in which the roll-formed steel sheet is electric resistance-welded to make an electric resistance steel pipe, a seamless steel pipe may be used for shaping|molding into a cylindrical shape.

Figure pct00005
Figure pct00005

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 : 대들보
12 : 소들보
13 : 다이어프램
14 : 샛기둥
H1 : 변 길이(단변)
H2 : 변 길이(장변)
θ : H1의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선 상에 있어서, 각형 강관 중앙부로부터 장변 방향으로 1/2(H2-H1)만큼 오프셋시킨 점을 오프셋점으로 하고, 오프셋점으로부터 각형 강관의 각부 중앙으로 그은 직선과, 오프셋점으로부터 각부의 원호부와 직선부의 접속점을 향하여 그어지는 선으로 정해지는 중심각
t : 관두께
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: Girder
12 : cow beam
13: diaphragm
14 : stud
H 1 : side length (short side)
H 2 : side length (long side)
θ: On a straight line drawn from the central position of H 1 toward the inside of the steel pipe, a point offset by 1/2 (H 2 -H 1 ) from the center of the rectangular steel pipe in the long side direction is taken as the offset point, and the rectangular steel pipe from the offset point A central angle determined by a straight line drawn to the center of each part of
t: pipe thickness

Claims (7)

평판부와 각부(corner portion)를 갖는 각형(rectangular) 강관에 있어서, 상기 평판부의 항복 강도가 385㎫ 이상 및 인장 강도가 520㎫ 이상 그리고 항복비가 0.90 이하이고,
상기 각부의 비커스 경도는, 각부 외표면측의 비커스 경도보다도 각부 내표면측의 비커스 경도의 쪽이 크고, 상기 각부 외표면측의 비커스 경도가 280HV 이하이고, 또한 상기 각부 외표면측의 비커스 경도와 상기 각부 내표면측의 비커스 경도의 차가 80HV 이하이고,
각부 외표면측의 0℃의 샤르피 흡수 에너지 vE0이 70J 이상인 각형 강관.
In the rectangular steel pipe having a flat plate portion and a corner portion, the flat portion has a yield strength of 385 MPa or more, a tensile strength of 520 MPa or more, and a yield ratio of 0.90 or less,
The Vickers hardness of each part is greater than the Vickers hardness on the inner surface side of each part than the Vickers hardness on the outer surface side of each part, the Vickers hardness on the outer surface side of the leg part is 280 HV or less, and the Vickers hardness on the outer surface side of the leg part and The difference in Vickers hardness on the inner surface side of each part is 80 HV or less,
A rectangular steel pipe in which the Charpy absorbed energy vE 0 at 0°C on the outer surface side of each part is 70J or more.
제1항에 있어서,
질량%로, C: 0.04∼0.50%,
Si: 2.0% 이하,
Mn: 0.5∼3.0%,
P: 0.10% 이하,
S: 0.050% 이하,
Al: 0.005∼0.10%,
N: 0.010% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,
또한, 관 표면으로부터 t/4(t는 관두께)의 위치에 있어서의 강 조직이, 체적률로 30% 초과의 페라이트 및 10% 이상의 베이나이트를 포함하고, 또한 페라이트와 베이나이트의 체적률의 합계가 70% 이상 95% 이하이고, 잔부가 펄라이트, 마르텐사이트, 오스테나이트로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 각형 강관.
According to claim 1,
In mass%, C: 0.04 to 0.50%,
Si: 2.0% or less;
Mn: 0.5 to 3.0%;
P: 0.10% or less;
S: 0.050% or less;
Al: 0.005 to 0.10%,
It contains N: 0.010% or less, and the balance has a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities,
In addition, the steel structure at the position of t/4 (t is the tube thickness) from the tube surface contains more than 30% of ferrite and 10% or more of bainite by volume ratio, and the volume ratio of ferrite and bainite is A square steel pipe whose total is 70% or more and 95% or less, and the balance consists of one or two or more types selected from pearlite, martensite, and austenite.
제2항에 있어서,
추가로, 질량%로, Nb: 0.005∼0.150%,
Ti: 0.005∼0.150%,
V: 0.005∼0.150% 중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 각형 강관.
3. The method of claim 2,
Further, in mass%, Nb: 0.005 to 0.150%,
Ti: 0.005 to 0.150%,
V: A rectangular steel pipe containing one or two or more selected from among 0.005 to 0.150%.
제2항 또는 제3항에 있어서,
추가로, 질량%로, Cr: 0.01∼1.0%,
Mo: 0.01%∼1.0%,
Cu: 0.01∼0.50%,
Ni: 0.01∼0.30%,
Ca: 0.0005∼0.010%,
B: 0.0003∼0.010% 중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 각형 강관.
4. The method of claim 2 or 3,
Further, by mass%, 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: 0.0005 to 0.010%,
B: A rectangular steel pipe containing one or two or more selected from 0.0003 to 0.010%.
제1항에 기재된 각형 강관의 제조 방법으로서, 원통 형상으로 성형한 후, 각형 형상으로 각성형(rectangular shape-forming)을 행하는 각형 강관의 제조 방법에 있어서, 상기 각성형을 행하는 각성형 공정은, 관축 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서, 서로 이웃하는 변 길이를 각각 H1(㎜) 및 H2(㎜)(H1≤H2)로 하고, H1 및 H2의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선끼리가 교차하는 교점을 각형 강관 중앙부로 했을 때, H1의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선 상에 있어서, 상기 각형 강관 중앙부로부터 장변 방향으로 1/2(H2-H1)만큼 오프셋시킨 점을 오프셋점으로 하고, 오프셋점으로부터 각형 강관의 각부 중앙으로 그은 직선과, 오프셋점으로부터 각부의 원호부 혹은 각형 강관의 평판부로 향하여 그어지는 직선이 이루는 중심각 θ가 하기식 (1)을 충족하는 각형 강관의 제조 방법.
Figure pct00006

단,
H1: 변 길이(단변)(㎜)
H2: 변 길이(장변)(㎜)
t: 관두께(㎜)
이다.
The method for manufacturing a rectangular steel pipe according to claim 1, wherein the rectangular steel pipe is formed into a cylindrical shape and then subjected to rectangular shape-forming. In a cross section perpendicular to the pipe axis direction, the lengths of adjacent sides are H 1 (mm) and H 2 (mm) (H 1 ≤ H 2 ), respectively, and the inside of the steel pipe is removed from the center position of H 1 and H 2 . When the intersection of straight lines drawn toward each other is taken as the central portion of the rectangular steel pipe, on a straight line drawn from the central position of H 1 toward the inside of the steel pipe, 1/2 (H 2 -H 1 ) from the central portion of the rectangular steel pipe in the long side direction The point offset by the offset is the offset point, and the central angle θ formed by the straight line drawn from the offset point to the center of each part of the square steel pipe and the straight line drawn from the offset point toward the arc part of each part or the flat plate part of the square steel pipe is expressed by the following equation (1) A method of manufacturing a prismatic steel pipe that meets
Figure pct00006

step,
H 1 : side length (short side) (mm)
H 2 : side length (long side) (mm)
t: pipe thickness (mm)
am.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 성분 조성을 갖는 강 소재를 가열 온도: 1100∼1300℃로 가열한 후, 조압연 종료 온도: 850∼1150℃로 하는 조압연을 실시하고, 마무리 압연 종료 온도: 750∼850℃로 하는 마무리 압연을 실시하고, 또한 조압연과 마무리 압연의 양쪽에 있어서의 930℃ 이하에서의 합계 압하율이 65% 이상으로 하고, 이어서, 판두께 중심 온도로 냉각 개시에서 냉각 정지까지의 평균 냉각 속도가 10∼30℃/s가 되는 냉각 속도로 냉각 정지 온도: 450∼650℃까지 냉각하여 권취하고, 그 후 방냉하고, 계속해서 롤 성형에 의해, 원통 형상으로 성형한 후, 롤 성형한 강판을 전봉 용접하여 전봉 강관으로 한 후, 상기 전봉 강관을 각형 강관으로 각성형을 행하는 각성형 공정에 있어서, 관축 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서, 서로 이웃하는 변 길이를 각각 H1(㎜) 및 H2(㎜)(H1≤H2)로 하고, H1 및 H2의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선끼리가 교차하는 교점을 각형 강관 중앙부로 했을 때, H1의 중심 위치로부터 강관 내부를 향하여 그은 직선 상에 있어서, 상기 각형 강관 중앙부로부터 장변 방향으로 1/2(H2-H1)만큼 오프셋시킨 점을 오프셋점으로 하고, 오프셋점으로부터 각형 강관의 각부 중앙으로 그은 직선과, 오프셋점으로부터 각부의 원호부 혹은 각형 강관의 평판부로 향하여 그어지는 직선이 이루는 중심각 θ가 하기식 (1)을 충족하는 각형 강관의 제조 방법.
Figure pct00007

단,
H1: 변 길이(단변)(㎜)
H2: 변 길이(장변)(㎜)
t: 관두께(㎜)
이다.
After heating the steel material having the component composition according to any one of claims 2 to 4 to a heating temperature: 1100 to 1300°C, rough rolling is performed to a rough rolling end temperature: 850 to 1150°C, and finish rolling is performed. Finishing temperature: Finish rolling is performed at 750 to 850°C, and the total reduction ratio at 930°C or less in both rough rolling and finish rolling is 65% or more, and then cooling is started to the plate thickness center temperature. Cooling stop temperature at a cooling rate such that the average cooling rate from to cooling stop is 10 to 30°C/s, cooling to 450 to 650°C, winding, and then allowing to cool, and then forming into a cylindrical shape by roll forming Then, in the angle forming process in which the roll-formed steel sheet is electric resistance welded to make electric resistance steel pipe, and then the electric resistance resistance steel pipe is square-formed into a rectangular steel pipe, in a cross section perpendicular to the pipe axis direction, the lengths of adjacent sides are When H 1 (mm) and H 2 (mm) (H 1 ≤ H 2 ), respectively, and the intersection point at which straight lines drawn from the central position of H 1 and H 2 toward the inside of the steel pipe intersect with each other, On a straight line drawn from the central position of H 1 toward the inside of the steel pipe, a point offset by 1/2 (H 2 -H 1 ) from the center of the rectangular steel pipe in the long side direction is taken as the offset point, A method for manufacturing a rectangular steel pipe, wherein a central angle θ formed between a straight line drawn to the center of each part and a straight line drawn from the offset point toward the arc part of each part or the flat part of the rectangular steel pipe satisfies the following formula (1).
Figure pct00007

step,
H 1 : side length (short side) (mm)
H 2 : side length (long side) (mm)
t: pipe thickness (mm)
am.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 각형 강관을 이용한 건축 구조물.A building structure using the rectangular steel pipe according to any one of claims 1 to 4.
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