JPH0726149B2 - Method for manufacturing high-strength stainless steel section - Google Patents
Method for manufacturing high-strength stainless steel sectionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、建築用構造部材に使用されるオーステナイト
系ステンレス鋼製の形鋼、例えばオーステナイト系ステ
ンレス鋼製のH形鋼、山形鋼、溝形鋼、さらには鋼矢板
等の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a shaped steel made of austenitic stainless steel used for a structural member for construction, for example, H-shaped steel, chevron shaped steel, groove made of austenitic stainless steel. The present invention relates to a method for manufacturing shaped steel and further steel sheet piles.
(従来の技術) 建築用構造部材に使用される鋼材は、建築基準法により
定められているが、その規定の中にステンレス鋼の形鋼
は含まれていない。その理由は、構造部材としてのステ
ンレス鋼の機械的特性が適当でないためではなく、構造
部材として用いるには余りに高価過ぎたためという、ス
テンレス鋼の価格に起因したものであると考えられる。(Prior Art) Steel used for structural members for construction is stipulated by the Building Standards Law, but the regulations do not include stainless steel shaped steel. It is considered that the reason is not because the mechanical properties of stainless steel as a structural member are not appropriate, but because the price of stainless steel is too high because it is too expensive to use as a structural member.
しかし、近年の急激な地価の高騰は、その上に建てられ
る建築物に要するコストを相対的に低下させ、建築構造
材料として比較的高価な材料も使用されるようになって
きた。例えば、都市中心部の建築物は、従来のコスト意
識に基づく設計とは異なり、景観あるいは機能を重んじ
る思想に基づいて設計される傾向にある。However, the rapid rise in land prices in recent years has relatively reduced the cost required for buildings built on it, and relatively expensive materials have also been used as building structural materials. For example, buildings in the center of the city tend to be designed based on the idea of respecting landscape or function, unlike conventional designs based on cost.
このような傾向に沿う動きとして、通産省生活産業局の
諮問機関としての「景観材料研究会」や建設省の「総合
技術開発プロジェクト」等の活動がある。特に後者にお
いては、昭和61年4月にステンレス協会に設置された
「構造材設計施工基準作成小委員会」で2年6ヵ月にわ
たり調査および実験研究が行われ、外観品質の優れたオ
ーステナイト系ステンレス鋼を建築用構造部材として適
用しようとする試みがなされ、オーステナイト系ステン
レス鋼(JIS SUS304)を建築用構造部材として用いるに
際しての必要な機械的性質が明示された。第1表に、こ
の建築用構造部材としてのオーステナイトステンレス鋼
(第1表においては、「S1」と記す)の内容を、一般的
なオーステナイトステンレス鋼であるSUS 304(第1表
においては、「S2」と記す)と対比して示す。Activities that follow this trend include activities such as the "Landscape Materials Study Group" as an advisory body of the Ministry of International Trade and Industry Bureau of the Ministry of International Trade and Industry, and "Comprehensive Technology Development Project" of the Ministry of Construction. Especially in the latter, the “Structural Material Design and Construction Standards Preparation Subcommittee” established in April 1986 by the Stainless Steel Association conducted a survey and experimental research for two years and six months, and austenitic stainless steel with excellent appearance quality. An attempt was made to apply steel as a structural member for construction, and the mechanical properties necessary for using austenitic stainless steel (JIS SUS304) as a structural member for construction were clarified. Table 1 shows the contents of austenitic stainless steel (referred to as “S1” in Table 1) as the structural member for construction, which is a general austenitic stainless steel, SUS 304 (in Table 1, S2 ”).
なお、S1、S2の両合金の組成は、ともに、C:0.08重量%
以下、Si:1.00重量%以下、Mn:2.00重量%以下、P:0.04
5重量%以下、S:0.030重量%以下、Ni:8.00〜10.50重量
%、Cr:18.00〜20.00重量%で、同じである。 The composition of both S1 and S2 alloys was C: 0.08% by weight.
Below, Si: 1.00 wt% or less, Mn: 2.00 wt% or less, P: 0.04
5% by weight or less, S: 0.030% by weight or less, Ni: 8.00 to 10.50% by weight, Cr: 18.00 to 20.00% by weight, which are the same.
(発明が解決しようとする課題) しかし、現在製造されているオーステナイト系ステンレ
ス鋼材は、必ずしもこの機械的性質を満足することがで
きるとは限らない。(Problems to be Solved by the Invention) However, the austenitic stainless steel materials currently manufactured cannot always satisfy the mechanical properties.
その中でも特に問題視されるのは、H形鋼を代表とする
圧延形鋼である。Of these, rolled steels represented by H-shaped steels are particularly problematic.
一般に、オーステナイト系ステンレス鋼は耐食性の改善
を目的として溶体化処理が行われるが、圧延形鋼は、他
の板材、棒材さらには線材とは異なり、冷間での矯正工
程を経ないために降伏点が低い。したがって、前記の0.
1%耐力を保証するには、既設の設備に冷間加工設備を
新たに導入し、溶体化処理後に冷間加工を施して強度を
向上させる必要がある。In general, austenitic stainless steel is subjected to solution treatment for the purpose of improving corrosion resistance, but rolled shaped steel is different from other plate materials, bar materials, and wire materials because it does not undergo a cold straightening process. The yield point is low. Therefore, 0.
In order to guarantee 1% proof stress, it is necessary to newly install cold working equipment in the existing equipment and perform cold working after solution treatment to improve the strength.
しかし、形鋼はその断面形状が複雑であることから、冷
間加工を行うことは難しく、かつその加工設備も精緻な
ものが必要となる。However, since the sectional shape of the shaped steel is complicated, it is difficult to perform cold working, and the working equipment for the cold working is also required.
したがって、形鋼に冷間加工を行うための設備導入費は
膨大なものとなり、実現性に乏しい。Therefore, the facility introduction cost for cold working the shaped steel becomes enormous and the feasibility is poor.
すなわち、オーステナイト系ステンレス鋼の圧延形鋼を
建築用構造部材に適用するためには、冷間加工設備の新
設を必要とせず、既存の設備を用いる低コストの製造方
法により、耐力をはじめとする機械的強度を向上・確保
させることが必要である。That is, in order to apply the rolled shape steel of austenitic stainless steel to the structural member for construction, it is not necessary to newly install cold working equipment, and the proof stress and the like can be obtained by the low cost manufacturing method using the existing equipment. It is necessary to improve and secure the mechanical strength.
このように、従来の技術では、 高耐力および降伏比上限規定型ステンレス形鋼に対す
る需要が存在しなかったため、その製造技術が確立され
ていないこと、および 一般的に考えられる、通常のステンレス形鋼の製造方
法では、高耐力(0.1%耐力:24kgf/mm2以上)であっ
て、降伏比上限規定(降伏比:60%以下)型のステンレ
ス形鋼の製造は、不可能であること という問題があり、高耐力および降伏比上限規定型ステ
ンレス形鋼を製造することはできなかったのである。As described above, in the conventional technology, since there was no demand for high yield strength and yield ratio upper limit type stainless steel, its manufacturing technology was not established, and it is generally considered that ordinary stainless steel In the manufacturing method of No. 1, it is impossible to manufacture stainless steel with high yield strength (0.1% yield strength: 24 kgf / mm 2 or more) and upper limit of yield ratio (yield ratio: 60% or less). Therefore, it was not possible to produce high yield strength and yield ratio upper limit type stainless steel.
ここに、本発明の目的は、オーステナイト系ステンレス
鋼が本来有する優れた耐食性を備え、しかも前記の建築
用構造部材としての強度基準(前記第1表参照)を満足
し、建築用構造部材に使用されるオーステナイト系ステ
ンレス鋼製の形鋼の製造方法を提供することにある。Here, an object of the present invention is to use for a structural member for construction, which has excellent corrosion resistance originally possessed by austenitic stainless steel, and further satisfies the strength standard as the structural member for construction (see Table 1 above). The present invention provides a method for manufacturing a shaped steel made of austenitic stainless steel.
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記の課題を解決するため、種々検討を
重ねた。(Means for Solving the Problems) The present inventors have made various studies in order to solve the above problems.
まず、オーステナイト系ステンレス鋼の耐力を向上させ
る方法として、圧延(熱間圧延)により加工歪を導入す
る技術を考えた。First, as a method of improving the yield strength of austenitic stainless steel, a technique of introducing working strain by rolling (hot rolling) was considered.
しかし、通常、オーステナイト系ステンレス鋼では、圧
延のままでは結晶粒界における炭化物の生成を抑えるこ
とができず、結晶粒界におけるCr欠乏層の生成に起因す
る耐食性の低下を免れることができなくなってしまう。However, normally, in the austenitic stainless steel, it is not possible to suppress the formation of carbides at the grain boundaries in the as-rolled state, and it becomes impossible to avoid the reduction in corrosion resistance due to the formation of the Cr-deficient layer at the grain boundaries. I will end up.
一方、オーステナイト系ステンレス鋼が本来有する優れ
た耐食性を確保・保証するためには、どうしても溶体化
処理を行わなければならず、この溶体化処理を行うと、
耐力が大きく低下してしまうことになる。On the other hand, in order to secure and guarantee the excellent corrosion resistance originally possessed by austenitic stainless steel, solution treatment must be performed by all means, and when this solution treatment is performed,
The yield strength will be greatly reduced.
さらに、前記溶体化処理の後に冷間加工を施せば耐力は
回復するものの、形鋼に対して冷間加工を行うことには
大きな問題があり現実には実施できないことは、前述の
とおりである。Further, although the yield strength is recovered by performing cold working after the solution treatment, there is a big problem in performing cold working on the shaped steel and it cannot be actually performed as described above. .
そこで、本発明者らは、さらに種々検討を重ねた結果、
以下に示す結果を得た。すなわち、 結晶粒界のCr欠乏層に起因する耐食性劣化を防ぐため
には、800℃以上の温度で溶体化処理を行う必要がある
こと、 圧延によるL/C異方性、すなわち圧延方向および圧延
方向に対し直角方向から採取した試験片の特性値のバラ
ツキを無くすとともに、降伏比を60%以下とするために
は、900℃以上の温度で加熱し、γ結晶粒の再結晶を完
了させておく必要があること、さらには 1100℃を越えた温度で溶体化処理を行うと、0.1%耐
力:24kgf/mm2以上を満足することができなくなること である。Therefore, as a result of further various investigations by the present inventors,
The results shown below were obtained. That is, in order to prevent the deterioration of corrosion resistance due to the Cr-deficient layer at the grain boundaries, it is necessary to perform solution treatment at a temperature of 800 ° C or higher, and L / C anisotropy due to rolling, that is, the rolling direction and rolling direction. In order to eliminate the variation in the characteristic values of the test pieces taken from the direction perpendicular to, and to reduce the yield ratio to 60% or less, heat at 900 ° C or more to complete the recrystallization of γ crystal grains. What is necessary is that if solution treatment is performed at a temperature higher than 1100 ° C, 0.1% proof stress: 24 kgf / mm 2 or more cannot be satisfied.
すなわち、本発明者らは、これらの知見から、耐食性お
よび機械的性質をともに満足させるためには、900〜110
0℃の温度範囲での溶体化処理を行うことが重要である
ことを知見した。That is, the present inventors, based on these findings, in order to satisfy both corrosion resistance and mechanical properties, 900-110
It was found that it is important to perform solution treatment in the temperature range of 0 ° C.
このような知見に基づいて、本発明者らはさらに検討を
重ねた結果、本発明を完成した。The present inventors have completed the present invention as a result of further studies based on such knowledge.
ここに、本発明の要旨とするところは、重量%で、 C:0.06%以下、Si:1%以下、 Mn:0.3〜2.0%、P:0.04%以下、 S:0.03%以下、Cr:17.0〜20.0%、 Ni:7.0〜10.5%、N:0.06〜0.14%、 さらに、必要に応じて、 Mo:0.05〜0.70%、Nb:0.005〜0.08%、 V:0.005〜0.15%、Cu:0.10〜0.50%、 Ti:0.005〜0.60%からなる群から選ばれた1種または2
種以上、 残部Feおよび不可避的不純物 から成る鋼組成を有する鋼片を、1000℃以上の温度域で
加熱し、仕上温度が600〜900℃となる条件で熱間加工を
施して所定の形状の形鋼に成形した後に、900〜1100℃
の温度域で溶体化処理を施すことを特徴とする高耐力ス
テンレス形鋼の製造方法である。Here, the gist of the present invention is, in% by weight, C: 0.06% or less, Si: 1% or less, Mn: 0.3 to 2.0%, P: 0.04% or less, S: 0.03% or less, Cr: 17.0% ~ 20.0%, Ni: 7.0 ~ 10.5%, N: 0.06 ~ 0.14%, and, if necessary, Mo: 0.05 ~ 0.70%, Nb: 0.005 ~ 0.08%, V: 0.005 ~ 0.15%, Cu: 0.10 ~ 0.50%, Ti: 0.005 to 0.60%, 1 or 2 selected from the group consisting of
A steel slab having a steel composition consisting of at least a seed and the balance Fe and unavoidable impurities is heated in a temperature range of 1000 ° C or higher, and hot working is performed under the condition that the finishing temperature is 600 to 900 ° C to obtain a predetermined shape. 900 ~ 1100 ℃ after forming into shaped steel
Is a method for producing a high yield strength stainless steel section, which is characterized in that the solution treatment is performed in the temperature range.
(作用) 以下、本発明を作用効果とともに詳述する。なお、本明
細書においては、「%」は特にことわりがない限り、
「重量%」を意味するものとする。(Operation) Hereinafter, the present invention will be described in detail together with operation effects. In the present specification, “%” means “%” unless otherwise specified.
It means "% by weight".
先ず、本発明にかかる高耐力ステンレス形鋼の製造方法
において、用いる鋼片の組成を限定する理由を説明す
る。First, the reason for limiting the composition of the billet used in the method for producing a high yield strength stainless shaped steel according to the present invention will be described.
C:0.06%以下 Cは、オーステナイト相を安定化させる元素であるが、
鋼中に0.06%を超えて含有されると、結晶粒界への炭化
物の優先的な析出を抑制することができず、熱的履歴に
よってはCr炭化物を多量に析出して、結晶粒界の近傍に
Crの欠乏層を生じ、耐食性の低下を生じる。そこで、C
含有量は0.06%以下、好ましくは0.03%以下と限定す
る。C: 0.06% or less C is an element that stabilizes the austenite phase,
If it is contained in the steel in an amount of more than 0.06%, it is not possible to suppress the preferential precipitation of carbides at the grain boundaries, and depending on the thermal history, a large amount of Cr carbides may be precipitated and In the vicinity
A Cr-deficient layer is formed, resulting in deterioration of corrosion resistance. So C
The content is limited to 0.06% or less, preferably 0.03% or less.
Si:1%以下 Siは、製鋼時の脱酸剤として必要とされるが、1%を超
える含有量になると延性の劣化が顕著になる。そこで、
Siの含有量は1%以下と限定する。Si: 1% or less Si is required as a deoxidizing agent at the time of steel making, but if the content exceeds 1%, the deterioration of ductility becomes remarkable. Therefore,
The Si content is limited to 1% or less.
Mn:0.3〜2.0% Mnは、オーステナイト生成元素であり、かつ鋼中のSを
MnSとして固定することにより熱間加工性を改善する。
このような効果を得るためには、0.3%以上の含有が必
要であるが、2.0%を超えて含有させても前記効果の増
大がなく、材料価格の上昇を招くだけとなる。そこで、
Mnの含有量は、0.3%以上2.0以下%と限定する。Mn: 0.3-2.0% Mn is an austenite-forming element and contains S in steel.
Fixing as MnS improves hot workability.
In order to obtain such an effect, the content of 0.3% or more is required, but if the content exceeds 2.0%, the effect is not increased, and the material price is only increased. Therefore,
The Mn content is limited to 0.3% or more and 2.0% or less.
P:0.04%以下 Pは、不可避的不純物として鋼中に含まれる元素であ
り、少ない方が望ましい。しかし、著しい低減には相応
のコスト上昇を伴うため、Pの許容量の上限は、0.04%
と限定する。P: 0.04% or less P is an element contained in steel as an unavoidable impurity, and the smaller the content, the better. However, since the significant reduction is accompanied by a corresponding increase in cost, the upper limit of the allowable amount of P is 0.04%.
Limited to
S:0.03%以下 Sは、Pと同様に、不可避的不純物として鋼中に含まれ
る元素であり、鋼中にあっては、結晶粒界に低融点化合
物として析出して熱間加工性を著しく低下させる。した
がって、Sの含有量も低いほど好ましいが、0.03%以下
であれば、熱間加工性の面では、実用上特に問題を生じ
なくなるので、許容上限値を0.03%と限定する。より望
ましくは、0.01%以下である。S: 0.03% or less S, like P, is an element contained in steel as an unavoidable impurity, and in steel, it precipitates as a low-melting point compound at the grain boundary and remarkably improves hot workability. Lower. Therefore, the lower the S content is, the more preferable it is. However, if it is 0.03% or less, practically no problem occurs in terms of hot workability, so the allowable upper limit value is limited to 0.03%. More preferably, it is 0.01% or less.
Cr:17.0〜20.0% Crは、耐食性を保証するために、必要不可欠な元素であ
る。Cr含有量が17.0%未満では十分な耐食性が得られ
ず、一方20.0%を超えて含有されると、フェライトの生
成量を抑制するためにNiの添加量を高くすることが必要
になり、製造コストを著しく高めることとなる。そこ
で、Crの含有量は、17.0%以上20.0%以下と限定する。Cr: 17.0 to 20.0% Cr is an essential element for guaranteeing corrosion resistance. If the Cr content is less than 17.0%, sufficient corrosion resistance cannot be obtained, while if the Cr content is more than 20.0%, it is necessary to increase the addition amount of Ni in order to suppress the production amount of ferrite. This will significantly increase the cost. Therefore, the content of Cr is limited to 17.0% or more and 20.0% or less.
Ni:7.0〜10.5% Niは、オーステナイト系ステンレス鋼を構成する基本元
素であり、かつ耐食性を向上させる元素である。このた
め、7.0%以上の含有が必要であるが、10.5%を超えて
含有させても材料価格を上昇させるだけで、耐食性の改
善効果は飽和傾向を示す。したがって、Ni含有量は、7.
0%以上10.5%以下と限定する。Ni: 7.0 to 10.5% Ni is a basic element that constitutes austenitic stainless steel and is an element that improves corrosion resistance. Therefore, it is necessary to contain 7.0% or more, but even if the content exceeds 10.5%, only by increasing the material price, the effect of improving the corrosion resistance tends to be saturated. Therefore, the Ni content is 7.
It is limited to 0% or more and 10.5% or less.
N:0.06〜0.14% Nは、オーステナイトの安定化元素であり、高価なNiに
替わって鋼のオーステナイトバランスを保つ作用を奏す
る。すなわち、0.14%を超える含有量になると、連続鋳
造鋳片の表面割れが増加し、歩留りの低下による製造コ
ストの上昇を招き、一方0.06%未満の含有量になると、
オーステナイトバランスを適正に保つのに必要なNi量が
増えて、やはり製造コストの上昇を生じる。そこで、N
含有量は、0.06%以上0.14%以下と限定する。N: 0.06 to 0.14% N is a stabilizing element of austenite, and acts to maintain the austenite balance of steel in place of expensive Ni. That is, when the content exceeds 0.14%, surface cracking of the continuously cast slab increases, which leads to an increase in manufacturing cost due to a decrease in yield, while when the content is less than 0.06%,
The amount of Ni required to maintain a proper austenite balance increases, which also raises the manufacturing cost. So N
The content is limited to 0.06% or more and 0.14% or less.
さらに、高靭性あるいは高強度を達成するために、次に
述べる含有量の範囲で、Mo、Nb、V、Cu、Tiからなる群
から選ばれた1種または2種以上を含有させることがで
きる。Further, in order to achieve high toughness or high strength, one or more selected from the group consisting of Mo, Nb, V, Cu and Ti can be contained within the range of the content described below. .
Mo:0.05〜0.70% Moは、強度を高めるのに有効な元素であり、この効果を
期待する場合は、0.05%以上含有させる必要がある。し
かし、その含有量が0.70%を超えるとオーステナイトが
不安定になるため、上限は0.70%とする。そこで、Mo含
有量は、0.05%以上0.70%以下と限定する。Mo: 0.05 to 0.70% Mo is an element effective in increasing the strength, and if this effect is expected, it is necessary to contain 0.05% or more. However, if the content exceeds 0.70%, austenite becomes unstable, so the upper limit is made 0.70%. Therefore, the Mo content is limited to 0.05% or more and 0.70% or less.
Nb:0.005〜0.08% Nbは、結晶粒を微細化して強度を上昇させる元素であ
る。そのためには、0.005%以上含有させる必要がある
が、0.08%を超えて添加しても、その効果は飽和する。
したがって、Nb含有量は、0.005%以上0.08%以下と限
定する。Nb: 0.005-0.08% Nb is an element that refines the crystal grains to increase the strength. For that purpose, it is necessary to contain 0.005% or more, but even if added over 0.08%, the effect is saturated.
Therefore, the Nb content is limited to 0.005% or more and 0.08% or less.
V:0.005〜0.15% Vは、Nbと同様に、強度を上昇させる元素である。その
ためには、0.005%以上の含有が必要であるが、0.15%
を超えて含有させてもその効果の増大がなく、材料価格
の上昇を招くだけである。したがって、V含有量は、0.
005%以上0.15%以下と限定する。V: 0.005-0.15% V is an element that increases strength, like Nb. For that purpose, 0.005% or more must be contained, but 0.15%
If the content exceeds 5, the effect will not increase and only the material price will increase. Therefore, the V content is 0.
Limited to 005% to 0.15%.
Cu:0.10〜0.50% Cuは、高温強度を向上させ、かつ耐食性を改善するのに
有効な元素であるが、そのためには0.10%以上含有させ
る必要がある。しかし、0.50%を超えると圧延の際の表
面割れが増大し、また溶接割れを助長する傾向がある。
そこで、Cu含有量は、0.10%以上0.50%以下と限定す
る。Cu: 0.10 to 0.50% Cu is an element effective for improving high temperature strength and corrosion resistance, but for that purpose, it is necessary to contain 0.10% or more. However, if it exceeds 0.50%, surface cracking during rolling tends to increase and weld cracking tends to be promoted.
Therefore, the Cu content is limited to 0.10% or more and 0.50% or less.
Ti:0.005〜0.60% Tiは、前述のVやNbと同様に、強度を上昇させる元素で
ある。そのためには、0.005%以上の含有が必要である
が、0.60%を超えると母材の靭性を損なうこととなる。
そこで、Ti含有量は、0.005%以上0.60%以下と限定す
る。Ti: 0.005 to 0.60% Ti is an element that increases the strength, like V and Nb described above. For that purpose, the content of 0.005% or more is necessary, but if it exceeds 0.60%, the toughness of the base material is impaired.
Therefore, the Ti content is limited to 0.005% or more and 0.60% or less.
以上の組成を有する鋼片に、本発明においては1000℃以
上の温度域への加熱を行い、仕上げ温度が600℃以上900
℃以下の熱間加工を施す。Steel pieces having the above composition are heated to a temperature range of 1000 ° C or higher in the present invention, and the finishing temperature is 600 ° C or higher and 900 ° C.
Perform hot working at ℃ or below.
鋼片の加熱温度を1000℃以上と限定する理由は、オース
テナイト系ステンレス鋼は、一般的に、熱間変形抵抗が
大きいため、1000℃以上の温度に加熱しておかないと、
後続する熱間加工工程での成形が難しくなるおそれがあ
るからである。また、1000℃以上でないとNb、V等の炭
窒化物の固溶が図れなくなり、これらの炭窒化物の析出
強化を利用することができなくなるからでもある。The reason for limiting the heating temperature of the billet to 1000 ° C. or higher is that austenitic stainless steel generally has a large resistance to hot deformation, so if it is not heated to a temperature of 1000 ° C. or higher,
This is because molding in the subsequent hot working process may become difficult. Further, it is because unless it is 1000 ° C. or higher, solid solution of carbonitrides such as Nb and V cannot be achieved, and precipitation strengthening of these carbonitrides cannot be utilized.
このような観点からは、前記加熱温度の上限は特に設け
る必要はないが、γ(オーステナイト)結晶粒粗大化抑
制の観点からは、1290℃以下とすることが望ましい。From such a viewpoint, the upper limit of the heating temperature is not particularly required to be set, but from the viewpoint of suppressing γ (austenite) crystal grain coarsening, it is preferably 1290 ° C. or lower.
なお、本発明における熱間加工の例は熱間圧延である
が、これに限定されるものではない。An example of hot working in the present invention is hot rolling, but is not limited to this.
この熱間加工により導入された加工歪を利用し、熱間加
工後に実施される溶体化処理により再結晶を短時間で促
進させるために、900℃以下のオーステナイトの未再結
晶域で熱間加工を行う必要がある。仕上げ温度が低い
程、蓄積エネルギーが大きくなるため、再結晶に対する
駆動力が大きくなり、より効果的であるが、熱間加工と
して熱間圧延を行う場合を考えると、圧延機の負荷も大
きくなるから、これらを勘案して仕上げ温度を決定する
必要がある。実操業上、適正な仕上げ温度は、600〜900
℃であり、最も効果的なのは800℃前後で仕上げること
である。Utilizing the processing strain introduced by this hot working, in order to accelerate recrystallization by a solution treatment performed after hot working in a short time, hot working in the unrecrystallized region of austenite below 900 ° C Need to do. The lower the finishing temperature, the larger the accumulated energy, so the driving force for recrystallization increases, which is more effective, but considering the case of performing hot rolling as hot working, the load on the rolling mill also increases. Therefore, it is necessary to determine the finishing temperature in consideration of these. In actual operation, the appropriate finishing temperature is 600-900.
℃, the most effective is to finish around 800 ℃.
このようにして、前記熱間加工により所定の形状に成形
された形鋼に対して、本発明においては、900℃以上110
0℃以下の温度域で溶体化処理を施す。In this way, with respect to the shaped steel formed into a predetermined shape by the hot working, in the present invention, 900 ° C. or higher 110
Solution treatment is performed in a temperature range of 0 ° C. or lower.
本発明において、溶体化処理の温度を、900℃以上1100
℃以下と限定する理由を説明する。In the present invention, the solution treatment temperature is 900 ° C. or higher and 1100.
The reason for limiting the temperature to not more than ° C will be described.
まず、得られる形鋼の耐食性を確保するという観点か
ら、結晶粒界の近傍のCr欠乏層による悪影響を取り除く
ために、溶体化処理は800℃以上の温度域で行うことが
有効である。また、降伏比を60%未満とするには、900
℃以上の温度域で行うことが有効である。さらに、0.1
%耐力:24kgf/mm2以上を満足するには、1100℃以下の温
度域で行うことが有効である。これらの要素を勘案し
て、溶体化処理温度は、900℃以上1100℃以下と限定す
る。First, from the viewpoint of ensuring the corrosion resistance of the obtained shaped steel, it is effective to perform the solution treatment in a temperature range of 800 ° C. or higher in order to remove the adverse effect of the Cr-deficient layer in the vicinity of the grain boundaries. In addition, to reduce the yield ratio to less than 60%, 900
It is effective to carry out in the temperature range of ℃ or more. Furthermore, 0.1
In order to satisfy the% proof stress: 24 kgf / mm 2 or more, it is effective to perform it in the temperature range of 1100 ° C or less. Considering these factors, the solution treatment temperature is limited to 900 ° C or higher and 1100 ° C or lower.
このようにして、本発明により、オーステナイト系ステ
ンレス鋼が本来有する優れた耐食性を備え、しかも建築
用構造部材としての強度基準を満足し、建築用構造部材
に使用されるオーステナイト系ステンレス鋼製の形鋼の
製造方法を提供することが可能となった。In this way, according to the present invention, the austenitic stainless steel having excellent corrosion resistance originally possessed, yet satisfying the strength standard as a structural member for building, is made of austenitic stainless steel used for the structural member for building. It has become possible to provide a steel manufacturing method.
さらに、本発明を実施例を参照しながら、詳述するが、
これはあくまでも本発明の例示であり、これにより本発
明が限定されるものではない。Further, the present invention will be described in detail with reference to Examples,
This is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited thereby.
実施例1 第2表に示す組成を有する鋼片を1250℃に加熱し、790
℃の仕上げ温度で熱間圧延を終了して、H形鋼(フラン
ジ幅:300mm、フランジ厚さ:9.0mm、ウエブ高さ:150mm、
ウエブ厚さ:6.5mm)を製造した。Example 1 A steel slab having the composition shown in Table 2 was heated to 1250 ° C.
After finishing hot rolling at the finishing temperature of ℃, H-shaped steel (flange width: 300 mm, flange thickness: 9.0 mm, web height: 150 mm,
Web thickness: 6.5 mm) was produced.
この試料のフランジ部およびウェブ部から試料(フラン
ジ幅:200mm、フランジ厚さ:12mm、ウエブ高さ:200mm、
ウエブ厚さ:8mm、長さ:400mm)を5組(計10本)切り出
し、これらの試料に対して800℃、900℃、950℃、1000
℃および1100℃の5水準に変化させて、溶体化処理を行
った。 From the flange and web of this sample, sample (flange width: 200 mm, flange thickness: 12 mm, web height: 200 mm,
Web thickness: 8mm, length: 400mm) 5 sets (10 pieces in total) were cut out and 800 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1000 for these samples
Solution treatment was performed by changing the temperature to 5 ° C. and 1100 ° C.
なお、溶体化処理は、前記処理温度に0.4時間保持した
後、急冷することにより実施した。The solution treatment was carried out by holding the treatment temperature for 0.4 hours and then quenching.
そして、これらの試料について、0.1%耐力を測定し
た。And 0.1% yield strength was measured about these samples.
結果を第1図にグラフで示す。The results are shown graphically in FIG.
第1図から明らかなように、建築用構造部材として必要
とされる、0.1%耐力:24kgf/mm2以上を得るためには、
溶体化処理温度は1100℃以下であることが必要であるこ
とがわかる。As is clear from Fig. 1, in order to obtain 0.1% proof stress: 24 kgf / mm 2 or more, which is required as a structural member for construction,
It can be seen that the solution treatment temperature needs to be 1100 ° C. or lower.
実施例2 第3表に示す組成を有するオーステナイトステンレス鋼
を用いて、H形鋼を製造した。第3表中の鋼種Aないし
鋼種Hが本発明で定める範囲を満足する鋼片であり、鋼
種Iないし鋼種NがNi含有量およびN含有量が本発明の
範囲から外れる比較鋼である。Example 2 An H-section steel was manufactured using an austenitic stainless steel having the composition shown in Table 3. Steel types A to H in Table 3 are billets satisfying the range defined in the present invention, and steel types I to N are comparative steels whose Ni content and N content are out of the range of the present invention.
なお、H形鋼の圧延は、既設のユニバーサル圧延機を用
いて行った。The H-section steel was rolled using an existing universal rolling mill.
また、第4表の一部に、本実施例における製造条件を示
す。試験番号1ないし試験番号8が本発明にかかる方法
を示す例であり、試験番号9ないし試験番号18は、素材
の組成または製造条件が本発明の範囲を外れる比較例で
ある。 Further, a part of Table 4 shows manufacturing conditions in this example. Test Nos. 1 to 8 are examples showing the method according to the present invention, and Test Nos. 9 to 18 are comparative examples in which the composition of raw materials or the production conditions are out of the scope of the present invention.
このようにして製造したH形鋼から試験片を切り出し、
0.1%耐力(kgf/mm2)、TS(kgf/mm2)、YR(%)、EL
(%)を測定するとともに、粒界腐食試験(硫酸−硫酸
銅腐食試験、JIS G 0575、72時間)を行い、耐食性を評
価した。A test piece is cut out from the H-shaped steel thus manufactured,
0.1% proof stress (kgf / mm 2 ), TS (kgf / mm 2 ), YR (%), EL
(%) Was measured, and an intergranular corrosion test (sulfuric acid-copper sulfate corrosion test, JIS G 0575, 72 hours) was performed to evaluate the corrosion resistance.
結果を第4表に併せて示す。The results are also shown in Table 4.
第4表から明らかなように、本発明にかかる試料は、機
械的性質および耐食性とも充分であり、所望の性能を有
する高耐力オーステナイトステンレス形鋼を得ることが
できた。 As is clear from Table 4, the sample according to the present invention has sufficient mechanical properties and corrosion resistance, and a high yield strength austenitic stainless steel having desired performance could be obtained.
一方、SUS 304の成分規格は充分満足しているものの本
発明の範囲を外れている試験番号9ないし試験番号14
は、所望の性能を満足することができない結果となっ
た。On the other hand, although the compositional standard of SUS 304 is sufficiently satisfied, it falls outside the scope of the present invention.
Results in that the desired performance cannot be satisfied.
すなわち、試験番号9ないし試験番号14は、用いた鋼片
のN含有量が本発明の範囲の下限を下回るため、Ni含有
量が増加してしまい、好ましくない。That is, Test Nos. 9 to 14 are not preferable because the N content of the used steel slab is below the lower limit of the range of the present invention, and the Ni content increases.
また、試験番号15ないし試験番号18は、溶体化処理温度
が本発明の範囲の上限を上回るため、0.1%耐力が24kgf
/mm2未満である。Further, in Test Nos. 15 to 18, since the solution treatment temperature exceeds the upper limit of the range of the present invention, the 0.1% proof stress is 24 kgf.
It is less than / mm 2 .
以上の結果からも、本発明の効果が明らかである。The effect of the present invention is clear from the above results.
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明により、オーステナイト系
ステンレス鋼が本来有する優れた耐食性を備え、しかも
建築用構造部材としての強度基準、すなわち、「0.1%
耐力:24kgf/mm2以上、引張強さ:53kgf/mm2以上、降伏
比:60%以下、伸び:35%以上」を満足し、建築構造部材
に使用することができるオーステナイト系ステンレス鋼
製の形鋼、例えばH形鋼、山形鋼、溝形鋼、さらには鋼
矢板等を提供することが可能となった。(Effect of the invention) As described in detail above, according to the present invention, the austenitic stainless steel has excellent corrosion resistance originally possessed, and the strength standard as a structural member for construction, that is, "0.1%".
Proof strength: 24kgf / mm 2 or more, tensile strength: 53kgf / mm 2 or more, yield ratio: 60% or less, elongation: 35% or more ", and made of austenitic stainless steel that can be used for building structural members. It has become possible to provide shaped steels, such as H-shaped steels, angled steels, channel steels, as well as steel sheet piles.
かかる効果を有する本発明の意義は極めて著しい。The significance of the present invention having such effects is extremely remarkable.
第1図は、本発明の実施例における溶体化温度と0.1%
耐力との関係を示すグラフである。FIG. 1 shows the solution temperature and 0.1% in the embodiment of the present invention.
It is a graph which shows the relationship with yield strength.
Claims (2)
加熱し、仕上温度が600〜900℃となる条件で熱間加工を
施して所定の形状の形鋼に成形した後に、900〜1100℃
の温度域で溶体化処理を施すことを特徴とする高耐力ス
テンレス形鋼の製造方法。1. By weight%, C: 0.06% or less, Si: 1% or less, Mn: 0.3 to 2.0%, P: 0.04% or less, S: 0.03% or less, Cr: 17.0 to 20.0%, Ni: 7.0 ~ 10.5%, N: 0.06 ~ 0.14%, a steel slab with a steel composition consisting of the balance Fe and unavoidable impurities is heated in the temperature range of 1000 ℃ or more, and the finishing temperature is 600 ~ 900 ℃ 900-1100 ° C after processing and shaping into a shaped steel
A method for producing a high-strength stainless steel section, characterized by performing solution treatment in the temperature range of.
することを特徴とする請求項1記載の高耐力ステンレス
形鋼の製造方法。2. The steel slab, in% by weight, Mo: 0.05-0.70%, Nb: 0.005-0.08%, V: 0.005-0.15%, Cu: 0.10-0.50% and Ti: 0.005-0.60%. The method for producing a high yield strength stainless steel section according to claim 1, which comprises one or more elements selected from the group consisting of:
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