JPH0456721A - 耐火性の優れた建築用低降伏比鋼の製造方法 - Google Patents
耐火性の優れた建築用低降伏比鋼の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
種構造物に用いる耐火性の優れた低降伏比鋼の製造方法
に関する。
各種構造物用構築材として、−殻構造用圧延鋼材(JI
S G 3101) 、溶接構造用圧延鋼材(JIS
G 310B) 、溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材(J
IS G 3114) 、高耐候性圧延鋼材(JIS
G 3444)、−膜構造用角形鋼板(JIS G 3
4Bli)等が広(利用されている。
脱S、脱Pしたのち転炉精錬を行ない、連続鋳造もしく
は分塊工程において鋼片とし、ついで熱間塑性加工する
ことにより、所望の特性を備えたものとして製品化され
る。
や事務所及び住居等の建造物に前記周知鋼材を用いる場
合、火災における安全性を確保するため、十分な耐火被
覆を施すことが義務づけられており、建築関係諸法台で
は、火災時に鋼材温度が350℃程度で耐力が常温時の
60〜70%になり、建造物の倒壊を引き起こす恐れが
あるため、たとえば、−殻構造用圧延鋼材(JIS G
3101)に規定される形鋼を柱材とする構造物の例
では、その表面にスラグウール、ガラスウール、アスベ
スト等を基材とする吹き付は材やフェルトを展着するほ
か、防火モルタルで***する方法及び前記断熱材層の上
に、さらに金属薄板すなわちアルミニウムやステンレス
薄板で保護する方法等、耐火被覆を入念に施し、火災時
における熱的損傷により該鋼材が載荷力を失うことのな
いようにして利用する。
建築コストが大幅に上昇することを避けることができな
い。
が循環するように構成し、火災時における温度上昇を防
止し載荷力を低下させない技術が提案され、ビルの建築
コストの引き下げと利用空間の拡大が図られている。
の上部に水タンクを置き、中空鋼管からなる柱材に冷却
水を供給する耐火構造建造物が開示されている。また、
特願平2−72566号明細書では、定量のMoの添加
とC/Mn比の制限及び焼入性の確保により、ミクロ組
織をベイナイトとして、600℃の高温強度が常温強度
の70%以上確保できることが示されている。
S−Sカーブは明確な降伏点は見られずラウンド型とな
る。又このタイプの鋼は見かけ上の降伏比は低いが、耐
震性に十分とは言えないことが明らかにされ、問題点を
含んでいた。
ーブ、第1図(b)はミクロ#I織がベイナイト主体の
S−Sカーブを示す。
結果、無被覆使用を目標とした場合、火災時の最高到達
温度が1000℃であることから、鋼材が該温度で常温
耐力の70%以上の耐力を備えるためには、やはり高価
な金属元素を多量に添加せねばならず、経済性を失する
ことを知った。
費用以上に鋼材単価が高くなり、そのような綱材は実際
的に利用することができない。
力が常温時の70%以上となる鋼材が最も経済的である
ことをつきとめ、高価な添加元素の量を少なくし、且つ
、耐火被覆を薄くすることが可能で、火災荷重が小さい
場合は、無被覆で使用することができる鋼材の製造方法
を開発した。
重量比で、CO’、04〜0.11%、Si0.6%以
下、Mn0.3〜(1,7%、Mo0.5〜[1,8%
、AllOll%以下、N0.006%以下、残部がF
e及び不可避的不純物を含み、しかも(1)式で与えら
れるDi本値が0,80未満の成分組成よりなる鋼片を
1150〜1300℃の温度域で再加熱後、熱間圧延を
800〜1000℃の温度範囲で終了してミクロ組織を
フェライト主体とする耐火性の優れた建築用低降伏比鋼
の製造方法である。
.6%以下、Mn0.3〜0.7%、M o 0 、5
〜0,8%、A[0,1%以下、N 0.006%以下
に加えてV 0.005〜0.05%、T i0.00
5〜0.03%、Zr0.005〜0.03%、Ca0
.0005〜0.005%、REMQ、QOt〜0.(
105%の一種または二種以上を含むことができる。
を添加した組成の鋼片を高温で再加熱したのち、比較的
高温で圧延を終了することにあり、本発明法によって製
造した鋼及び鋼材(以下鋼)は、適当な常温耐力と明確
な降伏現象(降伏点が明瞭に認められる)を伴った低い
降伏強度を有するとともに、高温耐力か高い特性を備え
ている。
割合が大きい。この理由は中Cのベース成分に相当量の
Moを添加した鋼で、フェライト組織(フェライト面積
率60%以上)としているためである。
について説明する。
よって高温強度を増加させるか、ミクロ組織がフェライ
トでNbを添加しない本発明鋼の場合、その添加量は比
較的多く必要である。そのため、MO添加量の下限は0
.5%である。しかしながら、Mo量が多すぎると、溶
接性が悪くなり、さらに、溶接熱影響部(HAZ)の靭
性か劣化するので、Momの上限は0.8%とする必要
がある。
106)に規定する性能を満足し、且つ、600℃の高
温において高い耐力を維持せしめるためには、鋼成分と
共に鋼の再加熱及び圧延にかかる条件が重要である。
を再加熱時に十分に溶体化させる必要があり、このため
再加熱温度の下限を1150℃とする。
温靭性が劣化するので、その上限は1300℃にせねば
ならない。
延中にMoの炭窒化物を析出させないためである。周知
の低温圧延(制御圧延)はラインパイプ等低温靭性が必
要な鋼材では必須要件であるが、本発明鋼のように低温
靭性について、高い要求がなく、常温強度と600℃の
強度及びそのバランスが重要な場合には、ミクロ組織を
比較的粗粒のフェライト主体とするため、圧延を高温で
終了せねばならない。また、本発明において、圧延終了
温度の上限を1000℃としたのは、建築用鋼としての
靭性を確保するためである。
とは、従来のボイラー用鋼管等に利用されている鋼では
知られているが、この鋼は基本的な特性を得るため、圧
延/造管後調質熱処理を施しており、本発明鋼とは製造
プロセスが異なる。
願している特願昭63−143740号明細書がある。
延により製造するプロセスである。
ため、MoとNbの複合添加を必須としており、本発明
のMO単独添加とは異なる。さらに、Nb添加鋼は一般
的に低降伏比化は難しいことが知られており、その理由
は、フェライト粒径を細粒にする効果や圧延中にNbか
析出するためと考えられている。
圧延温度が低下しやすいため、上記の理由から常温の降
伏比が増加しやすい。この発明鋼では、常温の降伏比が
75%以下で製造できることが明らかにされているか、
薄手の低降伏比鋼板を工業的に製造することは難しいと
考えられる。
0%以上の降伏強度を有する板厚40mm以下の鋼板の
製造に適しており、工業的な生産に適している。
ついて詳細に説明する。
を発揮させるために必要であり、0.04%未満では効
果が薄れるので下限は0.04%とする。
、HAZの低温靭性に悪影響を及ぼすので、0.11%
が上限となる。
溶接性、HAZ靭性が劣化するため、その上限を0.6
%とした。
であり、その下限は0.3%である。しかし、Mn量が
多すぎると焼入性が増加して溶接性、HAZ靭性が劣化
するため、Mnの上限を0.7%とした。
l及びT1によっても脱酸は行なわれるので、本発明鋼
については下限は限定しない。しかしAg量が多くなる
と鋼の清浄度が悪くなり、溶接部の靭性が劣化するので
上限を0.1%とした。
あるが、N量が多くなるとHAZ靭性の劣化や連続鋳造
スラブの表面キズの発生等を助長するので、その上限を
o、ooe%とした。
有する。P、Sは高温強度に与える影響は小さいので、
その量について特に限定しないが、一般に靭性、板厚方
向強度等に関する鋼の特性は、これらP、S元素の量が
少ないほど向上する。望ましいp、s量はそれぞれ0.
02%、 0.005%以下である。
、本発明鋼は用途が厳しい条件(溶接部の水素割れ性が
要求されたり、大入熱の溶接か適用される)での適用を
考慮しており、以下に述べる元素即ちV、Ti 、Zr
、Ca、REMを選択的に添加することにより特性の向
上を図っている。
。しかし、0.005%未満では、その効果が薄く、0
.05%超では、溶接部の靭性を害するため、0.00
5〜0,05%に限定する。
g量が少ない場合、TIの酸化物を形成しHAZ靭性を
向上させるが、0.005%未満では効果がなく、0.
03%を超えるとHAZ靭性に好ましくない影響がある
ため、0.005〜0.03%に限定する。
範囲は0.005〜0.03%である。
部のラメラ−テアの改善や耐水素有機割れ性の改善に効
果を発揮するほか、シャルピー吸収エネルギーを増加さ
せ、低温靭性を向上させる効果がある。
なく、また、0.005%を超えると、Cab。
みならず清浄度も害し、さらに、溶接性、耐ラメラ−テ
ア性にも悪影響を与えるので、Ca添加量の範囲を0.
0005〜0.005%とする。
量を多くするとCaと同様な問題を生じ、さらに経済性
も悪くなるので、REMffiの下限を0.001%、
上限を0.005%とした。
、常温と600℃の強度を調査した。
11〜No、 16に比較鋼の化学成分を示す。
造条件とその強度特性を示す。
クロ組織のフェライト分率が60%超で、常温の降伏比
(降伏強度/引張強度)が70%以下と低く、600℃
の降伏強度が常温の70%以上を有している。
め、常温、600℃の強度とも低く、常温の降伏強度に
対する600℃の降伏強度の割合が70%に達しないレ
ベルであった。また、比較鋼No、12では、Mnが高
すぎるため、600℃の降伏強度は十分であるが、常温
の降伏比が高すぎ77%にも達した。比較鋼No。
か低く、常温の降伏強度に対する600℃の降伏強度の
割合が70%に達しないレベルであった。これと逆に、
比較鋼No、 14では、MOか高すぎ、600℃の降
伏強度は十分であるか、常温の降伏比か高すぎ、81%
にも達した。比較鋼No、 15では、Cか低いため、
常温と600℃の降伏強度か低く、常温の降伏強度に対
する600℃の降伏強度の割合か70%に達しないレベ
ルであった。さらに、比較鋼No、 16では、Cか高
すぎるため、600℃の降伏強度は十分であるか、常温
の降伏比か高すぎ、7800にも達した。
の降伏強度が高く且つ、600℃の降伏強度が常温降伏
強度の70%以上で、常温の降伏比も70%以下と低く
、耐火性及び耐震性の優れた全く新しい鋼である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、wt%で C0.04〜0.11%、 Si0.6%以下、 Mn0.3〜0.7%、 Mo0.5〜0.8%、 Al0.1%以下、 N0.006%以下 残部がFe及び不可避的不純物を含み、しかも(1)式
で与えられるDi^*値が0.80未満の成分組成より
なる鋼片を1150〜1300℃の温度域で再加熱後、
熱間圧延を800〜1000℃の温度範囲で終了してミ
クロ組織をフェライト主体とすることを特徴とする耐火
性の優れた建築用低降伏比鋼の製造方法。 (1)式 Di^*=0.316√C(1+0.7Si)(4.1
Mn+0.35)(1+3Mo)(成分単位:重量%)
2、wt%で V0.005〜0.05%、 Ti0.005〜0.03%、 Zr0.005〜0.03%、 Ca0.0005〜0.005%、 REM0.001〜0.005% の一種または二種以上を含む請求項1記載の耐火性の優
れた建築用低降伏比鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2165807A JPH0456721A (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 耐火性の優れた建築用低降伏比鋼の製造方法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0456721A true JPH0456721A (ja) | 1992-02-24 |
JPH0545646B2 JPH0545646B2 (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=15819371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2165807A Granted JPH0456721A (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 耐火性の優れた建築用低降伏比鋼の製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0456721A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61272319A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 浸炭特性の優れた鋼板の製造方法 |
JPH0277523A (ja) * | 1988-06-13 | 1990-03-16 | Nippon Steel Corp | 耐火性の優れた建築用低降伏比鋼材の製造方法およびその鋼材を用いた建築用鋼材料 |
JPH03107420A (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-07 | Nippon Steel Corp | 耐火強度のすぐれた構造用鋼材の製造方法 |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP2165807A patent/JPH0456721A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS61272319A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 浸炭特性の優れた鋼板の製造方法 |
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JPH03107420A (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-07 | Nippon Steel Corp | 耐火強度のすぐれた構造用鋼材の製造方法 |
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JPH0545646B2 (ja) | 1993-07-09 |
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