JP2695283B2

JP2695283B2 - スケール密着性の良好なｈ形鋼

Info

Publication number: JP2695283B2
Application number: JP27913790A
Authority: JP
Inventors: 栄輔山中
Original assignee: 川崎製鉄株式会社
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1997-12-24
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JPH04157134A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は黒皮のまま電着塗装等の防食塗装に供するこ
とのできるスケール密着性の良好なＨ形鋼の製造方法に
関するものである。

＜従来の技術＞従来、一般にＨ形鋼の製造に当たっては化学成分はSi
キルド鋼又はSi−Alキルド鋼が用いられるが、いずれの
成分系もスケール密着性の良好なＨ形鋼は得られていな
い。

鋼材のスケールの密着性を良くするためには、徐冷を
行ってマグネタイト（Fe₃O₄）の多いスケール組成にす
るのが一般的である。

しかし、Ｈ形鋼の場合圧延後の冷却速度は速く（10〜
70℃／分）、徐冷用の設備を特に設けないと工業的には
徐冷が難しい。

したがって、通常に製造したＨ形鋼はマグネタイト
（Fe₃O₄）の比率が低く（30〜50％程度）スケール密着
性が悪い。

特に電着塗装して用いられることが多い軽量のＨ形鋼
（H 100×100〜H 250〜100、厚み3.2〜6.0mm）では、と
りわけ冷却が速くスケール密着性の良好なものを得るこ
とはできなかった。

＜発明が解決しようとする課題＞本発明の目的は、通常のＨ形鋼の工程で製造可能なス
ケール密着性の良好なＨ形鋼を提案することである。

＜課題を解決するための手段＞本発明は、C:0.05％以下、Si:0.05％以下、Mn:0.40〜
2.00％、Cu:0.05％以下、S:0.005％以下、Al:0.010〜0.
060％、Sb:30〜150ppmを含み、さらにCr:0.2〜1.0％及
びNi:0.2〜1.0％のいずれか又は両方を含有し、残部Fe
及びその他不可避的不純物からなることを特徴とするス
ケール密着性の良好なＨ形鋼である。

＜作用＞本発明では、一般的に使用されているＨ形鋼製造プロ
セスを用いて、特に徐冷することなく化学成分を規制す
ることにより、スケール密着性の良好なＨ形鋼の製造を
可能とした。

従来のＨ形鋼製造設備では徐冷が難しいため、マグネ
タイトの比率を高めることはできないことは前述したと
おりである。

本発明ではこれを補うために、（１）Ｃ量を低く抑えることによりスケールの密度を
上げる（ウスタイトの密度を上げる）、（２）種々の元素を少量添加又は上限を規制すること
により、スケールと地鉄間の密着力の向上を図ることに
より、徐冷熱延鋼板と同等以上のスケール密着性を得る
ことができた。

すなわち、Ｃ量が増加するとスケール生成時に発生す
るCO量が多くなるためスケールがポーラスとなる。した
がって、Ｃ量を本発明では0.05％以下に低く抑えること
によりスケールの密度を高め外部からの力によってスケ
ールに割れが入りにくくした。

Cr、Niはいずれも添加することによりスケールの密着
力（付着力）が向上し剥離しにくくなる。しかるにCr、
Niは高価であるためコストをいたずらに上げることな
く、スケール密着性を確保するためには適正量がありそ
れぞれ0.2〜1.0％に限定される。0.2％未満ではスケー
ル密着力向上に効果がなく、また1.0％超では効果はあ
まり変わらない。第２図は、Ni、Cr及びMnのそれぞれの
含有量がスケール残留量指数に及ぼす影響を示したグラ
フである。ここでスケール残留量指数とは、ゴバン目テ
ストと呼称される粘着テープ側へ吸着されるものと残留
するものとの差で表される指数を示すものである。

Sbは粒界に濃化し、脱炭しにくくし、Ｃ量を低く抑え
た効果をもたらす。しかし30ppm未満では効果が不十分
であり、一方150ppm超では効果が飽和する。

Mnは機械的性質を付与するのに不可欠な元素であり、
かつ硫化物MnSを形成し、熱間でFeS＋Mn→MnS＋Feの反
応を進行させることにより、鋼材の表面および鋼中での
FeSの生成量と残存量を減少させ、その効果は0.40％以
上必要なので、下限を0.40％とした。一方、2.00％を超
えると溶接性を劣化させるほか、機械加工性を低下させ
るので、上限を2.00％にした。

Alは脱酸剤として効果が大きい元素であり、Siを低下
させた本発明鋼の場合、表面欠陥および内部欠陥を防止
するには必要な元素である。0.010％未満では十分に効
果を発揮せず表面欠陥の発生が増加するので、下限を0.
010％とした。また、Alを0.060％超にするとAl₂O₃系ク
ラスターの多発による内部品質劣化を伴うほか、連続鋳
造時ノズル閉鎖をきたし製造困難となるので、上限を0.
060％とした。

Siは脱酸および強度付与のためには便利な元素である
が、熱間加工中に生じるスケールと地鉄との界面にファ
イヤライトを生じ、熱間圧延中あるいは熱間でのデスケ
ーリングによる熱間スケールの剥離性を劣化させ、スケ
ール疵の原因になるほか、かえって熱間圧延して冷却後
のスケールの剥離性が大となり、タイトなスケール性状
を付与することができなくなるので、上限を0.05％とし
た。

Ｓはスケールと地鉄の界面にFeSを形成し熱間のスケ
ール生長を助長して、スケール量を増加させることによ
りスケールの密着性を劣化させるので、上限を0.005％
とした。第３図はＳの含有量がスケール残留量指数に及
ぼす影響を示したグラフである。

Cuは結晶粒界に濃化し、スケールをもろくしスケール
を剥離し易くするため、できるだけ少ない方がよく、そ
の上限を0.05％にした。

以上の組成に調整されたビレットを通常のＨ形鋼製造
設備で熱間圧延することによりスケール密着性の優れた
Ｈ形鋼が製造できる。

なおＨ形鋼表面に形成されたスケールは薄い程密着性
は良好なので、圧延前のデスケーリングを十分に行い、
また圧延は低温仕上げで行い、スケール厚みを10μｍ以
下に保持することが望ましい。

また圧延ロールの表面粗度を20〜50μｍ程度にコント
ロールすることはスケール厚みを薄く保つ上で望まし
い。

次に実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。

＜実施例＞表１に示す組成のブルーム（サイズ200×200）を1200
℃に加熱して、熱間圧延によりサイズ（H200×100）の
Ｈ形鋼を得た。なお仕上温度は700℃であり、スケール
厚みはそれぞれ５〜25μｍ程度であった。

スケールの密着性テストは第１図に示すＨ形鋼の１、
２、３の部位について行った。

その結果を表２に示す。

＜発明の効果＞本発明により、通常の工程でスケール密着性の良好な
Ｈ形鋼を容易に得ることができるようになった。

【図面の簡単な説明】第１図はＨ形鋼の断面図、第２図はNi、Cr、Mn含有量と
スケール残量指数との関係を示すグラフ、第３図はＳ含
有量とスケール残量指数との関係を示すグラフである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】C:0.05％以下、Si:0.05％以下、Mn:0.40〜
2.00％、Cu:0.05％以下、S:0.005％以下、Al:0.010〜0.
060％、Sb:30〜150ppmを含み、さらにCr:0.2〜1.0％及
びNi:0.2〜1.0％のいずれか又は両方を含有し、残部Fe
及びその他不可避的不純物からなることを特徴とするス
ケール密着性の良好なＨ形鋼。