建筑用钢材制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种除了高抗拉强度，低松弛特性和抗延迟断裂性外，兼具高可焊性的建筑用钢材。为达到该目的，本发明专利技术采用的建筑用钢材为：具有硬度比中心部低的表层的建筑用钢材，抗拉强度为1500MPa以上；在180℃的蒸压养护条件下的松弛值为10％以下；在浸渍在50℃的20％硫氰酸铵水溶液中的状态下，在负载了该抗拉强度的70％的试验负荷时直至断裂的延迟断裂时间为10小时以上；且该表层的硬度Vs为该中心部的硬度Vi的0.50倍～0.96倍。

Building steel

The purpose of the present invention is to provide a building steel with high weldability besides high tensile strength, low relaxation property and delayed fracture resistance. To this end, the invention adopts the steel used in Construction: steel with low surface hardness than the center of the Ministry of construction, the tensile strength is more than 1500MPa at 180 DEG C; autoclaved curing condition relaxation value is below 10%; in 20% ammonium thiocyanate immersed in an aqueous solution of 50 DEG C in the state at the time, the delayed fracture test load of the tensile strength of the 70% until the fracture was more than 10 hours; 0.50 times and the surface hardness of Vs as the center of the Ministry of the hardness of Vi 0.96 times.

【技术实现步骤摘要】
建筑用钢材
本件申请所涉及的专利技术特别是涉及用作预应力混凝土桩、预应力混凝土柱等预应力混凝土构造物的增强用钢材的建筑用钢材。
技术介绍
以往，建筑用钢材即高强度PC用钢材被广泛用作混凝土桩、混凝土柱、桥梁等PC(预应力混凝土)构造物的增强用钢材。PC用钢材有由热处理制造的JISG3137:2008的“细径异形PC钢棒”、由冷加工制造的JISG3109:2008“PC钢棒”等，这些的屈服强度、抗拉强度、伸长率、松弛值被标准化。高强度PC用钢材被标准化为抗拉强度为1420MPa以上的D种。PC钢棒为了对混凝土产品给与预应力，而始终有拉伸应力进行作用。预应力混凝土构造物中的PC钢棒因长年使用而雨水从混凝土所产生的裂纹部分等浸入时，PC钢棒的表面会局部地腐蚀。在拉伸应力进行作用的状态下，氢从该腐蚀部分侵入到PC钢棒的内部时，有的情况下会引起所谓的延迟断裂。在拉伸应力长期作用在被放置在这样的腐蚀环境下的PC钢材的情况下，该PC钢材会产生延迟断裂，经过数年至数十年后，该PC钢材有的情况下会突然断裂。因此，伴随高强度化，对于该PC钢棒也要求抗延迟断裂特性。因此，例如专利文献1公开了提高抗延迟断裂特性的技术。具体而言，专利文献1所公开的钢材的制造方法通过对淬火的钢材实施回火，从而使所述钢材的一部分的硬度低于所述钢材的其他部分的硬度，所述回火包括：利用感应加热或者直接通电加热将所述钢材的从表皮到半径10％急速加热的加热工序；在该加热工序开始后1秒以内将经过了所述加热工序的所述钢材骤冷的冷却工序，所述加热工序的加热温度是Ac1相变点以上，所述回火的处理条件被设定为：在表层部回火进行值N为中心部的1.5倍以上。由此，利用专利文献1所公开的技术，对于一般而言具有抗拉强度越高抗延迟断裂性越下降的倾向的PC钢棒，通过在表面具有低硬度部，从而实现兼具优良的抗延迟断裂性和预定的抗拉强度的PC钢棒。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5337792号然而，专利文献1所公开的技术由于在加热工序开始后1秒以内将经由加热工序的钢材骤冷，因此，不能进行发现低松弛所需的处理。因此，难以实现市场要求的兼具抗拉强度、低松弛特性和抗延迟断裂性的PC钢棒。另外，上述的PC钢棒有的情况下在浇筑混凝土前例如利用点焊来固定成笼状并使用；有的情况下在负载拉伸力的主筋的PC钢棒的周围利用点焊将铁线固定成螺旋状并使用。但是，存在：PC钢棒自身的抗拉强度越高，可焊性越下降的倾向，除了上述的高抗拉强度、低松弛特性和抗延迟断裂性外，市场上还要求兼具高可焊性。
技术实现思路
因此，本专利技术人进行了专心研究的结果是，能够提供一种本专利技术所涉及的建筑用钢材。即，本专利技术所涉及的建筑用钢材具有硬度比中心部低的表层，其特征在于，抗拉强度为1500MPa以上，在180℃的蒸压养护条件下的松弛值为10％以下，在浸渍在50℃的20％硫氰酸铵水溶液中的状态下，在负载了该抗拉强度的70％的试验负荷时直至断裂的延迟断裂时间为10小时以上，且该表层的硬度Vs与该中心部的硬度Vi满足0.50Vi≤Vs≤0.96Vi。另外，在本专利技术所涉及的建筑用钢材中，优选的是所述中心部的硬度Vi为450HV以上550HV以下。另外，在本专利技术所涉及的建筑用钢材中，优选的是所述表层的硬度Vs为225HV以上528HV以下。另外，在本专利技术所涉及的建筑用钢材中，优选的是所述表层是以从表面到中心的尺寸作为100％时的自表面1％～30％的深度。并且，本专利技术所涉及的建筑用钢材优选的是点焊后的断裂伸长率为5％以上。另外，本专利技术所涉及的建筑用钢材优选的是0.2％屈服强度为1420MPa以上。专利技术的效果本专利技术所涉及的建筑用钢材由于具有硬度比中心部低的表层，抗拉强度为1500MPa以上，在180℃的蒸压养护条件下的松弛值为10％以下，在浸渍在50℃的20％硫氰酸铵水溶液中的状态下，在负载该抗拉强度的70％的试验负荷时直至断裂的延迟断裂时间为10小时以上，且该表层的硬度Vs与该中心部的硬度Vi满足预定的不等式，因此，能够提供一种既维持了高抗拉强度，且低松弛、高抗延迟断裂特性优良的平衡良好的高强度的PC钢棒W。附图说明图1是用于示出本专利技术的工序A～工序C的热处理的概念的示意图。图2是用于示出使用了淬火回火钢材的情况下的工序A～工序C的热处理的概念的示意图。图3是示出PC钢棒的传热解析所得出的经过时间与温度分布的关系的图表。图4是示出PC钢棒的传热解析所得出的冷却时间与温度分布的关系的图表。图5是用于示出本专利技术的工序A～工序C的热处理的概念的示意图。图6是示出抗拉强度为1600MPa级的实施例1、实施例2和比较例1的自表面的距离与维氏硬度的关系的图。图7是示出抗拉强度为1650MPa级的实施例3的自表面的距离与维氏硬度的关系的图。图8是示出抗拉强度为1700MPa级的实施例4和比较例2的自表面的距离与维氏硬度的关系的图。图9是实施例1的淬火处理前的原材料的显微镜照片(100倍和400倍)。图10是实施例1的淬火处理后的钢材的显微镜照片(100倍和400倍)。图11是经过实施例1的表面软化回火处理和温热矫正工序骤冷之后的钢材的显微镜照片(100倍和400倍)。附图标记的说明W：PC钢棒1：制造装置2：淬火加热线圈(淬火单元)3：淬火侧冷却套(淬火侧冷却单元)4：表层软化回火加热线圈(表层软化回火单元)5：形变赋予装置(形变赋予单元)6：回火侧冷却套(回火侧冷却单元)具体实施方式下面，详细说明本专利技术所涉及的建筑用钢材和该建筑用钢材的制造方法的实施方式。1.建筑用钢材本专利技术所涉及的建筑用钢材的特征在于，具有硬度比中心部低的表层，抗拉强度为1500MPa以上，在180℃的蒸压养护条件下的松弛值为10％以下，在浸渍在50℃的20％硫氰酸铵水溶液中的状态下，在负载了该抗拉强度的70％的试验负荷时直至断裂的延迟断裂时间为10小时以上，且该表层的硬度Vs与该中心部的硬度Vi满足0.50Vi≤Vs≤0.96Vi。本专利技术的建筑用钢材例如是用作PC桩、PC柱等预应力混凝土构造物的增强用钢材的高强度的PC用钢棒，呈现实心的圆棒状。该建筑用钢材具有1500MPa以上的高抗拉强度，在表面具有硬度比该中心部低的表层(软化层)。具体而言，该表层的硬度Vs、具体而言表层的平均硬度Vs，是上述的数2所示的该建筑用钢材的中心部的硬度Vi、具体而言中心部的平均硬度Vi的0.50倍～0.96倍。这是因为：在该表层的硬度Vs低于该中心部的硬度Vi的0.50倍的情况下，难以实现低松弛；在高于中心部的硬度Vi的0.96倍的情况下，难以得到软化的表层所得到的抗延迟断裂特性的效果。优选的是，本专利技术的建筑用钢材的中心部的硬度Vi为450HV以上550HV以下。这是因为中心部的硬度Vi低于450HV时，不能确保作为PC用钢棒的强度。在本专利技术中，将中心部的硬度Vi特定为550HV以下，但并非该中心部的硬度Vi自身具有临界的意义，而是因为作为被用作PC钢棒的中心部(母材)的硬度，几乎不存在高于550HV的情况。如上所述，如果表层的硬度Vs相对于该建筑用钢材的中心部的硬度Vi为0.50Vi～0.96Vi，那么能够得到本专利技术所涉及的抗延迟断裂特性的效果，但更优选的是表层的硬度Vs具体而言为22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑用钢材，其具有硬度比中心部低的表层，其特征在于，抗拉强度为1500MPa以上，在180℃的蒸压养护条件下的松弛值为10％以下，在浸渍在50℃的20％硫氰酸铵水溶液中的状态下，在负载该抗拉强度的70％的试验负荷时直至断裂的延迟断裂时间为10小时以上，且该表层的硬度Vs与该中心部的硬度Vi满足0.50Vi≤Vs≤0.96Vi。

【技术特征摘要】
2016.03.28 JP 2016-0638531.一种建筑用钢材，其具有硬度比中心部低的表层，其特征在于，抗拉强度为1500MPa以上，在180℃的蒸压养护条件下的松弛值为10％以下，在浸渍在50℃的20％硫氰酸铵水溶液中的状态下，在负载该抗拉强度的70％的试验负荷时直至断裂的延迟断裂时间为10小时以上，且该表层的硬度Vs与该中心部的硬度Vi满足0.50Vi≤Vs≤0.96Vi。2.如权利要求1所述的建筑用钢材，所述中心部的硬度Vi为450HV以上550HV以下。3.如权利要求1所述的建筑用钢材，所述表层的硬度Vs为225HV以上528HV以下。4.如权利要求1所述的建筑用钢材，所述中心部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：远所茂夫，佐藤慎一郎，冈村司，
申请(专利权)人：高周波热錬株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP