JP3153071B2 - 耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒およびその製造方法 - Google Patents
耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒およびその製造方法Info
- Publication number
- JP3153071B2 JP3153071B2 JP11194194A JP11194194A JP3153071B2 JP 3153071 B2 JP3153071 B2 JP 3153071B2 JP 11194194 A JP11194194 A JP 11194194A JP 11194194 A JP11194194 A JP 11194194A JP 3153071 B2 JP3153071 B2 JP 3153071B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- delayed fracture
- less
- steel rod
- fracture resistance
- strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐遅れ破壊特性に優れた
高強度鋼棒およびその製造方法に関するものである。具
体的にはＪＩＳ Ｇ ３１０９ Ｄ種 １号 ＳＢＰＤ
１３０／１４５相当のＰＣ鋼棒の耐遅れ破壊特性の改
善に関する。
高強度鋼棒およびその製造方法に関するものである。具
体的にはＪＩＳ Ｇ ３１０９ Ｄ種 １号 ＳＢＰＤ
１３０／１４５相当のＰＣ鋼棒の耐遅れ破壊特性の改
善に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＣパイルにはパイルのひび割れ防止、
曲げ強さ確保のため、ＰＣ鋼棒が補強材として用いられ
る。ＰＣパイルの製造工程においてはまず、ＰＣ鋼棒に
よって鉄筋籠を形成し、このＰＣ鋼棒に引張強さの７０
％の引張応力を負荷し、この籠を型枠内に配置し、コン
クリート原料を型枠内に投入し、遠心成形することによ
って製造される。ここにおいて、引張応力を負荷された
ＰＣ鋼棒はコンクリートに圧縮応力を与えることによっ
て、コンクリートのひび割れを防ぐ作用を持つ。ＰＣ鋼
棒は強度が１４５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上と高いうえに、コ
ンクリート中で強度の７０％の張力を負荷された状態で
使用されるため、遅れ破壊が発生する可能性が高い。こ
のため、耐遅れ破壊特性の優れた鋼棒が必要となる。
曲げ強さ確保のため、ＰＣ鋼棒が補強材として用いられ
る。ＰＣパイルの製造工程においてはまず、ＰＣ鋼棒に
よって鉄筋籠を形成し、このＰＣ鋼棒に引張強さの７０
％の引張応力を負荷し、この籠を型枠内に配置し、コン
クリート原料を型枠内に投入し、遠心成形することによ
って製造される。ここにおいて、引張応力を負荷された
ＰＣ鋼棒はコンクリートに圧縮応力を与えることによっ
て、コンクリートのひび割れを防ぐ作用を持つ。ＰＣ鋼
棒は強度が１４５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上と高いうえに、コ
ンクリート中で強度の７０％の張力を負荷された状態で
使用されるため、遅れ破壊が発生する可能性が高い。こ
のため、耐遅れ破壊特性の優れた鋼棒が必要となる。
【０００３】遅れ破壊は粒界破壊が支配的であるため、
旧オーステナイト粒を微細化する対策（特開平５−１７
１３５６号公報）や、焼戻し温度を高くする対策（特開
平５−１１７８１１号公報）等が取られている。また、
遅れ破壊の原因となる水素の侵入を抑制するため、合金
元素の添加により耐腐食特性を向上させることも試みら
れている（特開平２−２４０２３６号公報、特開平２−
２４０２３７号公報、特開平２−２４０２４４号公
報）。更に合金元素の添加による高温焼戻しが耐遅れ破
壊特性を向上させるという提案もある。
旧オーステナイト粒を微細化する対策（特開平５−１７
１３５６号公報）や、焼戻し温度を高くする対策（特開
平５−１１７８１１号公報）等が取られている。また、
遅れ破壊の原因となる水素の侵入を抑制するため、合金
元素の添加により耐腐食特性を向上させることも試みら
れている（特開平２−２４０２３６号公報、特開平２−
２４０２３７号公報、特開平２−２４０２４４号公
報）。更に合金元素の添加による高温焼戻しが耐遅れ破
壊特性を向上させるという提案もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの方法も遅れ破壊の特徴である粒界破壊の抑制は不
十分で、耐遅れ破壊特性向上には完全とは言えない。そ
こで本発明は上記のような事情に着目してなされたもの
であって、その目的は粒界炭化物のサイズを制御するこ
とによって遅れ破壊感受性が低い高強度棒鋼を提供しよ
うとするものである。
ずれの方法も遅れ破壊の特徴である粒界破壊の抑制は不
十分で、耐遅れ破壊特性向上には完全とは言えない。そ
こで本発明は上記のような事情に着目してなされたもの
であって、その目的は粒界炭化物のサイズを制御するこ
とによって遅れ破壊感受性が低い高強度棒鋼を提供しよ
うとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高強度鋼
材の遅れ破壊現象をシミュレーションでき、しかも遅れ
破壊特性を破壊に要する水素量で評価できる遅れ破壊試
験法を開発した。この方法を用いた試験結果から、棒鋼
の熱処理における焼戻しの際の加熱速度と保持温度、保
持時間の制御により遅れ破壊に要する水素量を増加でき
る、つまり耐遅れ破壊特性を改善できるとの知見を得
て、本発明を完成するに至ったものである。
材の遅れ破壊現象をシミュレーションでき、しかも遅れ
破壊特性を破壊に要する水素量で評価できる遅れ破壊試
験法を開発した。この方法を用いた試験結果から、棒鋼
の熱処理における焼戻しの際の加熱速度と保持温度、保
持時間の制御により遅れ破壊に要する水素量を増加でき
る、つまり耐遅れ破壊特性を改善できるとの知見を得
て、本発明を完成するに至ったものである。
【０００６】その要旨とするところは、Ｃ：０．１５〜
０．５０％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍｎ：０．０５
〜２．０％、Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．０２％以
下、Ａｌ：０．００５〜０．１％を含有し、さらに必要
に応じＣｒ：０．１〜３．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．
２％、Ｎｉ：０．０５〜２．０％、Ｖ：０．１０〜０．
５０％、Ｔｉ：０．００５〜０．１０％、Ｎｂ：０．０
０５〜０．１０％のうち１種または２種以上を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋼で、焼戻し
マルテンサイト組織からなり、ＪＩＳ Ｇ ０５５１に
よる旧オーステナイト粒度番号が１０以上であるととも
に旧オーステナイト粒界の炭化物のサイズが０．２μｍ
以下であり、且つ強度が１４５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上であ
ることを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒
であり、さらに上記成分の鋼を熱間圧延して焼き入れ後
直ちに３５０℃〜５００℃の温度範囲に５０℃／ｓｅｃ
以上の加熱速度で昇温し、１０〜５０秒保持して焼戻
し、ＪＩＳ Ｇ ０５５１による旧オーステナイト粒度
番号が１０以上であるとともに旧オーステナイト粒界の
炭化物のサイズが０．２μｍ以下であり、且つ強度が１
４５ｋｇｆ／ｍｍ 2 以上である焼戻しマルテンサイト組
織からなる鋼棒を得ることを特徴とする耐遅れ破壊特性
に優れた高強度鋼棒の製造方法である。
０．５０％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍｎ：０．０５
〜２．０％、Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．０２％以
下、Ａｌ：０．００５〜０．１％を含有し、さらに必要
に応じＣｒ：０．１〜３．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．
２％、Ｎｉ：０．０５〜２．０％、Ｖ：０．１０〜０．
５０％、Ｔｉ：０．００５〜０．１０％、Ｎｂ：０．０
０５〜０．１０％のうち１種または２種以上を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋼で、焼戻し
マルテンサイト組織からなり、ＪＩＳ Ｇ ０５５１に
よる旧オーステナイト粒度番号が１０以上であるととも
に旧オーステナイト粒界の炭化物のサイズが０．２μｍ
以下であり、且つ強度が１４５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上であ
ることを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒
であり、さらに上記成分の鋼を熱間圧延して焼き入れ後
直ちに３５０℃〜５００℃の温度範囲に５０℃／ｓｅｃ
以上の加熱速度で昇温し、１０〜５０秒保持して焼戻
し、ＪＩＳ Ｇ ０５５１による旧オーステナイト粒度
番号が１０以上であるとともに旧オーステナイト粒界の
炭化物のサイズが０．２μｍ以下であり、且つ強度が１
４５ｋｇｆ／ｍｍ 2 以上である焼戻しマルテンサイト組
織からなる鋼棒を得ることを特徴とする耐遅れ破壊特性
に優れた高強度鋼棒の製造方法である。
【０００７】
【作用】この遅れ破壊試験方法は図１の形状の環状ノッ
チをもつＰＣ鋼棒からなる供試材に定電流陰極チャージ
によって水素をチャージした後、大気中で図２で示され
るカンチレバー式の試験機によって引張強度の７０％の
定荷重引張応力を負荷し、破断に要する時間を測定する
ものである。他方、これと同一形状の供試材に同一条件
で陰極チャージを行い、この供試材にチャージされた水
素量をガスクロマトグラフ法により測定する。このと
き、１００℃／ｈｏｕｒの昇温速度で加熱し測定を行う
が、水素の放出プロファイルには図３のように２つのピ
ークが現れる。このうちの低温側のピークは室温で拡散
し得る水素量を示すため、これを拡散性水素量と定義す
る。
チをもつＰＣ鋼棒からなる供試材に定電流陰極チャージ
によって水素をチャージした後、大気中で図２で示され
るカンチレバー式の試験機によって引張強度の７０％の
定荷重引張応力を負荷し、破断に要する時間を測定する
ものである。他方、これと同一形状の供試材に同一条件
で陰極チャージを行い、この供試材にチャージされた水
素量をガスクロマトグラフ法により測定する。このと
き、１００℃／ｈｏｕｒの昇温速度で加熱し測定を行う
が、水素の放出プロファイルには図３のように２つのピ
ークが現れる。このうちの低温側のピークは室温で拡散
し得る水素量を示すため、これを拡散性水素量と定義す
る。
【０００８】こうして求めた破断時間とそのときの拡散
性水素量をグラフ化すると図４の様になる。この図から
負荷後１００時間たっても破断しない水素量Ｈｃを求
め、これを限界拡散性水素量と定義し、この大小で鋼材
の耐遅れ破壊特性を判断する。この遅れ破壊試験方法に
よってＰＣ鋼棒での遅れ破壊クラックの発生と伝播現象
を調査した結果、次のことが判明した。すなわち、鋼を
通常の熱間圧延をした後、水冷することによってマルテ
ンサイト組織にした後、５０℃／ｓｅｃ以上、好ましく
は１００℃／ｓｅｃ以上の加熱速度で昇温し、３５０℃
〜５００℃の温度範囲に１０秒〜５０秒、好ましくは１
０〜２０秒の時間保持して焼戻すことにより、旧オース
テナイト粒界上に析出する炭化物が成長するに十分な時
間がないため、普通の焼戻しで粒界炭化物サイズは０．
４μｍ程度であるのに対して、０．２μｍ以下、前記の
好ましい条件下では０．１μｍ以下という微少な粒界炭
化物をもつ焼戻しマルテンサイト組織を得る。このよう
な微細な粒界炭化物を特徴とする組織を持つ鋼では、亀
裂が旧オーステナイト粒界に沿って伝播することが困難
であり、したがって粒界破壊するに際し多量の拡散性水
素を必要とする、すなわち、耐遅れ破壊特性が大幅に改
善できることを見出したのである。
性水素量をグラフ化すると図４の様になる。この図から
負荷後１００時間たっても破断しない水素量Ｈｃを求
め、これを限界拡散性水素量と定義し、この大小で鋼材
の耐遅れ破壊特性を判断する。この遅れ破壊試験方法に
よってＰＣ鋼棒での遅れ破壊クラックの発生と伝播現象
を調査した結果、次のことが判明した。すなわち、鋼を
通常の熱間圧延をした後、水冷することによってマルテ
ンサイト組織にした後、５０℃／ｓｅｃ以上、好ましく
は１００℃／ｓｅｃ以上の加熱速度で昇温し、３５０℃
〜５００℃の温度範囲に１０秒〜５０秒、好ましくは１
０〜２０秒の時間保持して焼戻すことにより、旧オース
テナイト粒界上に析出する炭化物が成長するに十分な時
間がないため、普通の焼戻しで粒界炭化物サイズは０．
４μｍ程度であるのに対して、０．２μｍ以下、前記の
好ましい条件下では０．１μｍ以下という微少な粒界炭
化物をもつ焼戻しマルテンサイト組織を得る。このよう
な微細な粒界炭化物を特徴とする組織を持つ鋼では、亀
裂が旧オーステナイト粒界に沿って伝播することが困難
であり、したがって粒界破壊するに際し多量の拡散性水
素を必要とする、すなわち、耐遅れ破壊特性が大幅に改
善できることを見出したのである。
【０００９】これらの実験及び検討の結果本発明を完成
したものであって、本発明に従う高強度鋼棒の合金成分
の範囲は次の理由で決定される。Ｃは、焼入れ、焼戻し
により高強度を得るためには０．１５％以上必要である
が、０．５％を超えると靱性を劣化させるとともに耐遅
れ破壊特性も劣化させる元素であるために０．１５％以
上０．５０％以下とした。Ｓｉは鋼の脱酸および強度を
高めるのに必要な元素であり、０．１％以上添加する。
２．０％を超えると脆化の原因となるので、０．１％以
上２．０％以下とした。Ｍｎは鋼の脱酸および焼入れ性
の確保のため０．０５％以上必要であり、２．０％を超
えるとオーステナイト域加熱時に粒界に偏析し粒界を脆
化させるとともに耐遅れ破壊特性を劣化させる元素であ
るために０．０５％以上２．０％以下とした。
したものであって、本発明に従う高強度鋼棒の合金成分
の範囲は次の理由で決定される。Ｃは、焼入れ、焼戻し
により高強度を得るためには０．１５％以上必要である
が、０．５％を超えると靱性を劣化させるとともに耐遅
れ破壊特性も劣化させる元素であるために０．１５％以
上０．５０％以下とした。Ｓｉは鋼の脱酸および強度を
高めるのに必要な元素であり、０．１％以上添加する。
２．０％を超えると脆化の原因となるので、０．１％以
上２．０％以下とした。Ｍｎは鋼の脱酸および焼入れ性
の確保のため０．０５％以上必要であり、２．０％を超
えるとオーステナイト域加熱時に粒界に偏析し粒界を脆
化させるとともに耐遅れ破壊特性を劣化させる元素であ
るために０．０５％以上２．０％以下とした。
【００１０】Ｐは焼入れ性元素としては有効であるが、
凝固時にミクロ偏析し、さらにオーステナイト域加熱時
に粒界に偏析し粒界を脆化させるとともに耐遅れ破壊特
性を劣化させる元素であるために０．０１５％以下とし
た。Ｓは不可避的不純物であるが、オーステナイト域加
熱時に粒界に偏析し粒界を脆化させるとともに耐遅れ破
壊特性を劣化させる元素であるために０．０２％以下と
した。Ａｌは鋼の脱酸に有効な元素であるために０．０
０５％以上必要であるが、０．１％を超えると靱性の劣
化を招くために０．００５％以上０．１％以下とした。
凝固時にミクロ偏析し、さらにオーステナイト域加熱時
に粒界に偏析し粒界を脆化させるとともに耐遅れ破壊特
性を劣化させる元素であるために０．０１５％以下とし
た。Ｓは不可避的不純物であるが、オーステナイト域加
熱時に粒界に偏析し粒界を脆化させるとともに耐遅れ破
壊特性を劣化させる元素であるために０．０２％以下と
した。Ａｌは鋼の脱酸に有効な元素であるために０．０
０５％以上必要であるが、０．１％を超えると靱性の劣
化を招くために０．００５％以上０．１％以下とした。
【００１１】また、耐遅れ破壊特性に及ぼす合金元素、
焼戻し温度の影響を調べたところ、従来の高強度棒鋼に
比べて、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂの添加が有
効であることを見出した。従って、必要に応じこれらの
元素の内、１種または２種以上を含有させる。
焼戻し温度の影響を調べたところ、従来の高強度棒鋼に
比べて、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂの添加が有
効であることを見出した。従って、必要に応じこれらの
元素の内、１種または２種以上を含有させる。
【００１２】Ｃｒは鋼の焼入れ性を得るためには０．１
％以上必要であるが、多すぎると靱性の劣化、冷間加工
性の劣化を招く元素であるために３．０％以下とした。
Ｍｏは鋼の焼入れ性を得るために、また焼戻し軟化抵抗
を有し４００℃以上の焼戻し温度で安定して１４５ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 以上の引張荷重を得るのに０．０５％以上必
要な元素であり、１．２％を超えるとその効果は飽和し
コストの上昇を招くために０．０５％以上１．２％以下
とした。Ｎｉは靱性を向上させるとともに耐遅れ破壊特
性を向上させるために０．０５％以上必要であるが、
２．０％を超えるとその効果は飽和しむしろコスト上昇
を招くために０．０５％以上２．０％以下とした。
％以上必要であるが、多すぎると靱性の劣化、冷間加工
性の劣化を招く元素であるために３．０％以下とした。
Ｍｏは鋼の焼入れ性を得るために、また焼戻し軟化抵抗
を有し４００℃以上の焼戻し温度で安定して１４５ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 以上の引張荷重を得るのに０．０５％以上必
要な元素であり、１．２％を超えるとその効果は飽和し
コストの上昇を招くために０．０５％以上１．２％以下
とした。Ｎｉは靱性を向上させるとともに耐遅れ破壊特
性を向上させるために０．０５％以上必要であるが、
２．０％を超えるとその効果は飽和しむしろコスト上昇
を招くために０．０５％以上２．０％以下とした。
【００１３】Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂは、結晶粒の微細化に寄与
し、かつ水素との親和性に富み鋼中での水素の拡散・集
積を抑制することにより耐遅れ破壊特性向上に有効な元
素であるため、それぞれＶ：０．１０％以上、Ｔｉ：
０．００５％以上、Ｎｂ：０．００５％以上必要であ
る。ただし多すぎるとその効果は飽和しむしろ靱性を劣
化させる元素であるためにそれぞれＶ：０．５０％以
下、Ｔｉ：０．１０％以下、Ｎｂ：０．１０％以下とし
た。
し、かつ水素との親和性に富み鋼中での水素の拡散・集
積を抑制することにより耐遅れ破壊特性向上に有効な元
素であるため、それぞれＶ：０．１０％以上、Ｔｉ：
０．００５％以上、Ｎｂ：０．００５％以上必要であ
る。ただし多すぎるとその効果は飽和しむしろ靱性を劣
化させる元素であるためにそれぞれＶ：０．５０％以
下、Ｔｉ：０．１０％以下、Ｎｂ：０．１０％以下とし
た。
【００１４】旧オーステナイト粒度は、ＪＩＳ Ｇ ０
５５１による粒度番号が１０以上の微細粒では限界拡散
性水素量が多く、遅れ破壊特性が向上する。粒度番号が
１０未満になると限界拡散性水素量は少なく、遅れ破壊
特性が悪化するため、粒度番号を１０以上とした。次に
本発明で目的とする高強度ＰＣ鋼棒の遅れ破壊特性の向
上に対して最も重要な点である粒界炭化物のサイズの限
定理由について述べる。図５に焼戻しマルテンサイト組
織からなるＰＣ鋼棒の限界拡散性水素量に及ぼす粒界炭
化物サイズの影響について解析した一例を示す。粒界炭
化物サイズが０．２μｍ以上では限界拡散性水素量の向
上効果が少ない、即ち遅れ破壊特性向上効果が少ないた
め、粒界炭化物サイズを０．２μｍ以下に限定した。
５５１による粒度番号が１０以上の微細粒では限界拡散
性水素量が多く、遅れ破壊特性が向上する。粒度番号が
１０未満になると限界拡散性水素量は少なく、遅れ破壊
特性が悪化するため、粒度番号を１０以上とした。次に
本発明で目的とする高強度ＰＣ鋼棒の遅れ破壊特性の向
上に対して最も重要な点である粒界炭化物のサイズの限
定理由について述べる。図５に焼戻しマルテンサイト組
織からなるＰＣ鋼棒の限界拡散性水素量に及ぼす粒界炭
化物サイズの影響について解析した一例を示す。粒界炭
化物サイズが０．２μｍ以上では限界拡散性水素量の向
上効果が少ない、即ち遅れ破壊特性向上効果が少ないた
め、粒界炭化物サイズを０．２μｍ以下に限定した。
【００１５】本発明の高強度ＰＣ鋼棒の製造方法では、
通常の熱間圧延を行った後直ちに焼入れてマルテンサイ
ト組織にした後、所定の加熱速度、温度、保持時間で焼
戻しを行うものであるが、次にこの焼戻し条件の限定理
由に付いて述べる。 加熱速度；加熱速度が５０℃／ｓｅｃ未満では、昇温の
過程で粒界炭化物が析出、粗大化するため安定して微細
な粒界炭化物を得ることが困難であるため加熱速度の下
限を５０℃／ｓｅｃとした。 加熱温度；３５０℃未満の温度では粒界脆化が顕著にな
り、遅れ破壊特性が悪化する。５００℃を超える温度で
は強度が低下し、また安定して微細な粒界炭化物を得る
ことが困難なため、加熱温度域を３５０℃以上５００℃
以下とした。 保持時間；５０秒を超える時間保持すると、炭化物が粗
大化する。一方、１０秒未満の短時間では均一な焼戻し
マルテンサイト組織を得ることが困難である。従って１
０秒以上５０秒以下に限定した。
通常の熱間圧延を行った後直ちに焼入れてマルテンサイ
ト組織にした後、所定の加熱速度、温度、保持時間で焼
戻しを行うものであるが、次にこの焼戻し条件の限定理
由に付いて述べる。 加熱速度；加熱速度が５０℃／ｓｅｃ未満では、昇温の
過程で粒界炭化物が析出、粗大化するため安定して微細
な粒界炭化物を得ることが困難であるため加熱速度の下
限を５０℃／ｓｅｃとした。 加熱温度；３５０℃未満の温度では粒界脆化が顕著にな
り、遅れ破壊特性が悪化する。５００℃を超える温度で
は強度が低下し、また安定して微細な粒界炭化物を得る
ことが困難なため、加熱温度域を３５０℃以上５００℃
以下とした。 保持時間；５０秒を超える時間保持すると、炭化物が粗
大化する。一方、１０秒未満の短時間では均一な焼戻し
マルテンサイト組織を得ることが困難である。従って１
０秒以上５０秒以下に限定した。
【００１６】
【実施例】供試鋼の化学成分を表１に、熱処理条件、降
伏点、引張強度、伸び、並びに既述の遅れ破壊試験によ
り求めた限界拡散性水素量を表２に示す。（１）〜（１
９）は本発明の高張力鋼棒用鋼の成分、熱処理条件に従
ったものであり、（２０）、（２２）、（２３）、（２
５）〜（４３）は比較鋼である。直径７．４ｍｍに熱間
圧延後直ちに水冷し、その後高周波加熱炉によって焼戻
しを行った。熱処理条件は、ＪＩＳ Ｇ ３１０９ Ｄ
種 １号 ＳＢＰＤ １３０／１４５相当の引張強度と
なるように行った。
伏点、引張強度、伸び、並びに既述の遅れ破壊試験によ
り求めた限界拡散性水素量を表２に示す。（１）〜（１
９）は本発明の高張力鋼棒用鋼の成分、熱処理条件に従
ったものであり、（２０）、（２２）、（２３）、（２
５）〜（４３）は比較鋼である。直径７．４ｍｍに熱間
圧延後直ちに水冷し、その後高周波加熱炉によって焼戻
しを行った。熱処理条件は、ＪＩＳ Ｇ ３１０９ Ｄ
種 １号 ＳＢＰＤ １３０／１４５相当の引張強度と
なるように行った。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】この表より、本発明の組成および焼戻し温
度、焼戻し速度の範囲にある（１）〜（１９）は、比較
材である（２０）、（２２）、（２３）、（２５）〜
（４３）に比べて限界水素量が高く、遅れ破壊しにくい
こと、あるいは比較材は添加元素が少なくその効果が見
られないことが明らかである。
度、焼戻し速度の範囲にある（１）〜（１９）は、比較
材である（２０）、（２２）、（２３）、（２５）〜
（４３）に比べて限界水素量が高く、遅れ破壊しにくい
こと、あるいは比較材は添加元素が少なくその効果が見
られないことが明らかである。
【００２０】
【発明の効果】本発明により粒界炭化物のサイズを制御
することによって、ＪＩＳ Ｇ ３１０９ Ｄ種 １号
ＳＢＰＤ １３０／１４５相当の引張強度を有し、耐
遅れ破壊特性の優れたＰＣ鋼棒を製造できる。
することによって、ＪＩＳ Ｇ ３１０９ Ｄ種 １号
ＳＢＰＤ １３０／１４５相当の引張強度を有し、耐
遅れ破壊特性の優れたＰＣ鋼棒を製造できる。
【図１】鋼材の遅れ破壊試験に用いた試験片平面図
【図２】遅れ破壊試験装置の説明図
【図３】水素量分析の水素放出プロファイル
【図４】限界拡散性水素量の説明図
【図５】粒界炭化物サイズが限界拡散性水素量に及ぼす
効果を示すグラフ
効果を示すグラフ
１ 試験片 ２ バランスウェイト ３ 支点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−267420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−198211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−22813（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−35066（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 1/00 - 38/60 C21D 8/00 - 8/10
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で Ｃ ：０．１５〜０．５０％ Ｓｉ：０．１〜２．０％ Ｍｎ：０．０５〜２．０％ Ｐ ：０．０１５％以下 Ｓ ：０．０２％以下 Ａｌ：０．００５〜０．１％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋼
で、焼戻しマルテンサイト組織からなり、ＪＩＳ Ｇ
０５５１による旧オーステナイト粒度番号が１０以上で
あるとともに旧オーステナイト粒界の炭化物のサイズが
０．２μｍ以下であり、且つ強度が１４５ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上であることを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた
高強度鋼棒。 - 【請求項２】 請求項１の鋼成分に加え、さらに重量％
で Ｃｒ：０．１〜３．０％ Ｍｏ：０．０５〜１．２％ Ｎｉ：０．０５〜２．０％ Ｖ ：０．１０〜０．５０％ Ｔｉ：０．００５〜０．１０％ Ｎｂ：０．００５〜０．１０％ のうち１種または２種以上を含有することを特徴とする
請求項１記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒。 - 【請求項３】 重量％で Ｃ ：０．１５〜０．５０％ Ｓｉ：０．１〜２．０％ Ｍｎ：０．０５〜２．０％ Ｐ ：０．０１５％以下 Ｓ ：０．０２％以下 Ａｌ：０．００５〜０．１％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋼
を、通常の熱間圧延直後に水冷することによってマルテ
ンサイト組織にした後、直ちに３５０℃〜５００℃の温
度範囲に５０℃／ｓｅｃ以上の加熱速度で昇温し、１０
〜５０秒保持して焼戻し、ＪＩＳ Ｇ ０５５１による
旧オーステナイト粒度番号が１０以上であるとともに旧
オーステナイト粒界の炭化物のサイズが０．２μｍ以下
であり、且つ強度が１４５ｋｇｆ／ｍｍ 2 以上である焼
戻しマルテンサイト組織からなる鋼棒を得ることを特徴
とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３の鋼成分に加え、さらに重量％
で Ｃｒ：０．１〜３．０％ Ｍｏ：０．０５〜１．２％ Ｎｉ：０．０５〜２．０％ Ｖ ：０．１０〜０．５０％ Ｔｉ：０．００５〜０．１０％ Ｎｂ：０．００５〜０．１０％ のうち１種または２種以上を含有することを特徴とする
請求項３記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11194194A JP3153071B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11194194A JP3153071B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07300651A JPH07300651A (ja) | 1995-11-14 |
| JP3153071B2 true JP3153071B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=14573988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11194194A Expired - Lifetime JP3153071B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3153071B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4485424B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2010-06-23 | 新日本製鐵株式会社 | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルトの製造方法 |
| JP5364859B1 (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-11 | 株式会社神戸製鋼所 | コイリング性と耐水素脆性に優れた高強度ばね用鋼線およびその製造方法 |
| KR101867689B1 (ko) * | 2016-09-01 | 2018-06-15 | 주식회사 포스코 | 수소취성 저항성이 우수한 고강도 스프링용 강재 및 그 제조방법 |
| CN110462083B (zh) * | 2017-08-18 | 2021-06-01 | 国立大学法人大阪大学 | 高硬度并且韧性优异的钢 |
| KR102314433B1 (ko) * | 2019-12-17 | 2021-10-19 | 주식회사 포스코 | 우수한 수소취성 저항성을 가지는 고강도 냉간압조용 선재 및 그 제조방법 |
| KR102463005B1 (ko) * | 2020-12-14 | 2022-11-03 | 주식회사 포스코 | 수소취성 저항성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재, 열처리부품 및 이들의 제조방법 |
| KR102448756B1 (ko) * | 2020-12-14 | 2022-09-30 | 주식회사 포스코 | 수소지연파괴 특성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재, 열처리부품 및 이들의 제조방법 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP11194194A patent/JP3153071B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07300651A (ja) | 1995-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7497447B2 (ja) | 採掘チェーン用鋼およびその製造方法 | |
| JP3233188B2 (ja) | 高靱性ばね用オイルテンパー線およびその製造方法 | |
| KR20070095373A (ko) | 내지연파괴특성이 우수한 고장력 강재 및 그 제조방법 | |
| JP6573059B1 (ja) | ニッケル含有鋼板 | |
| JP4207334B2 (ja) | 溶接性と耐応力腐食割れ性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 | |
| JPH06116635A (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度低合金油井用鋼の製造方法 | |
| JP5655627B2 (ja) | 耐水素脆化特性に優れた高強度ばね用鋼 | |
| JP3153071B2 (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒およびその製造方法 | |
| JP3233828B2 (ja) | スポット溶接部の遅れ破壊特性の優れた高強度ｐｃ鋼棒およびその製造方法 | |
| JP3153072B2 (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒およびその製造方法 | |
| JPH1180903A (ja) | 遅れ破壊特性に優れた高強度鋼部材およびその製造方法 | |
| JP4043754B2 (ja) | 遅れ破壊特性に優れた高強度ｐｃ鋼棒 | |
| JP3217589B2 (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒およびその製造方法 | |
| JP3443285B2 (ja) | 結晶粒粗大化防止特性と冷間鍛造性に優れた冷間鍛造用熱間圧延鋼材とその製造方法 | |
| JP2001073081A (ja) | 低降伏比高張力鋼棒とその製造方法 | |
| JP3398254B2 (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼棒およびその製造方法 | |
| JP3457498B2 (ja) | 高強度ｐｃ鋼棒およびその製造方法 | |
| JP2960771B2 (ja) | 圧壊強度の優れたドアーガードバー | |
| JP3243987B2 (ja) | 高強度高耐食性マルテンサイト系ステンレス鋼材の製造方法 | |
| JPH0790495A (ja) | 高強度鋼線及びその製造方法 | |
| JP3468828B2 (ja) | 高強度ｐｃ鋼棒の製造方法 | |
| JP4026443B2 (ja) | 溶接性に優れた高強度高靭性鋼管素材およびその製造方法 | |
| JPH0526850B2 (ja) | ||
| JP2001073080A (ja) | 遅れ破壊特性の優れた高張力鋼材及びその製造方法 | |
| JPH05255738A (ja) | 耐遅れ破壊特性の優れた機械構造用鋼の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001226 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090126 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120126 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126 Year of fee payment: 12 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126 Year of fee payment: 12 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126 Year of fee payment: 12 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140126 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |