(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた加工性を有する鉄筋コンクリート用棒鋼を提供する。【解決手段】鉄筋コンクリート用棒鋼は、第一の実施形態で炭素を０．１５質量％以上０．１８質量％以下、ケイ素を０．１２質量％以上０．１８質量％以下、マンガンを０．４８質量％以上０．５９質量％以下、モリブデンを０．０１０質量％以上０．０６０質量％以下含有し、残部が鉄及び不可避的不純物である鋼材からなり、第二の実施形態で炭素を０．１９質量％以上０．２４質量％以下、ケイ素を０．１２質量％以上０．１８質量％以下、マンガンを０．６０質量％以上０．７５質量％以下、モリブデンを０．０１０質量％以上０．０６０質量％以下含有し、残部が鉄及び不可避的不純物である鋼材からなる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素を０．１５質量％以上０．１８質量％以下、ケイ素を０．１２質量％以上０．１８質量％以下、マンガンを０．４８質量％以上０．５９質量％以下、モリブデンを０．０１０質量％以上０．０６０質量％以下含有し、残部が鉄及び不可避的不純物である鋼材からなることを特徴とする鉄筋コンクリート用棒鋼。
【請求項２】
炭素を０．１９質量％以上０．２４質量％以下、ケイ素を０．１２質量％以上０．１８質量％以下、マンガンを０．６０質量％以上０．７５質量％以下、モリブデンを０．０１０質量％以上０．０６０質量％以下含有し、残部が鉄及び不可避的不純物である鋼材からなることを特徴とする鉄筋コンクリート用棒鋼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉄筋コンクリート用棒鋼に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリートの鉄筋として用いられる棒鋼は、加工性が十分ではない場合があるため、曲げ加工時に曲げ部に割れが発生するおそれがあった。曲げ加工時の曲げ部の割れに対しては、曲げ半径を大きくすることによって対処しているが、曲げ加工された鉄筋形状は無駄な部分が多いため、コストアップとなる問題があった。
そのため、棒鋼の加工性の向上が検討されており、例えば特許文献１〜６には、所定の合金組成を有する鋼材で棒鋼を構成することにより棒鋼の加工性を向上させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３７９９０号公報
【特許文献２】特開２００８−７８５５号公報
【特許文献３】特開２００８−１９６０４５号公報
【特許文献４】特開２００８−１９６０４６号公報
【特許文献５】特開２０１１−１７４１３７号公報
【特許文献６】特開２０１１−２０８２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１〜６に開示の技術では、棒鋼の加工性は十分ではなく、曲げ加工時の曲げ部の割れの発生を十分に防止することは困難であった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、優れた加工性を有する鉄筋コンクリート用棒鋼を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明の一態様に係る鉄筋コンクリート用棒鋼は、炭素を０．１５質量％以上０．１８質量％以下、ケイ素を０．１２質量％以上０．１８質量％以下、マンガンを０．４８質量％以上０．５９質量％以下、モリブデンを０．０１０質量％以上０．０６０質量％以下含有し、残部が鉄及び不可避的不純物である鋼材からなることを特徴とする。
また、本発明の他の態様に係る鉄筋コンクリート用棒鋼は、炭素を０．１９質量％以上０．２４質量％以下、ケイ素を０．１２質量％以上０．１８質量％以下、マンガンを０．６０質量％以上０．７５質量％以下、モリブデンを０．０１０質量％以上０．０６０質量％以下含有し、残部が鉄及び不可避的不純物である鋼材からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る鉄筋コンクリート用棒鋼は、特定の合金組成を有する鋼材で構成されているので、優れた加工性を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】鋼材のケイ素含有量と鉄筋コンクリート用棒鋼を製造するためのビレットの質量減との関係を示すグラフである。
【図２】鋼材のモリブデン含有量と鉄筋コンクリート用棒鋼の延び値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
前述したように、所定の合金組成を有する鋼材で棒鋼を構成することにより、棒鋼の加工性を向上させる技術は従来知られているが、これら従来技術の棒鋼の加工性は十分とは言えず、曲げ加工時に曲げ部に割れが発生するおそれがあった。本発明者らは、鋭意検討の結果、特定の合金組成を有する鋼材が極めて優れた加工性を有することを見出した。そして、この鋼材で鉄筋コンクリート用棒鋼を構成することにより、前記従来技術の棒鋼よりも加工性に優れ、曲げ加工時に曲げ部に割れがほとんど発生することのない鉄筋コンクリート用棒鋼を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の第一の実施形態に係る鉄筋コンクリート用棒鋼は、炭素を０．１５質量％以上０．１８質量％以下、ケイ素を０．１２質量％以上０．１８質量％以下、マンガンを０．４８質量％以上０．５９質量％以下、モリブデンを０．０１０質量％以上０．０６０質量％以下含有し、残部が鉄及び不可避的不純物である鋼材からなることを特徴とするものである。
鋼材の合金組成の一例を示すと、炭素の含有量が０．１６質量％、ケイ素の含有量が０．１７質量％、マンガンの含有量が０．５８質量％、リンの含有量が０．０２６質量％、イオウの含有量が０．０３８質量％、銅の含有量が０．２１質量％、ニッケルの含有量が０．１３質量％、クロムの含有量が０．２０質量％、モリブデンの含有量が０．０３３質量％であり、残部が鉄及び不可避的不純物である。
【００１０】
また、本発明の第２の実施形態に係る鉄筋コンクリート用棒鋼は、炭素を０．１９質量％以上０．２４質量％以下、ケイ素を０．１２質量％以上０．１８質量％以下、マンガンを０．６０質量％以上０．７５質量％以下、モリブデンを０．０１０質量％以上０．０６０質量％以下含有し、残部が鉄及び不可避的不純物である鋼材からなることを特徴とするものである。
鋼材の合金組成の一例を示すと、炭素の含有量が０．２２質量％、ケイ素の含有量が０．１５質量％、マンガンの含有量が０．７０質量％、リンの含有量が０．０３０質量％、イオウの含有量が０．０３２質量％、銅の含有量が０．２４質量％、ニッケルの含有量が０．１２質量％、クロムの含有量が０．２５質量％、モリブデンの含有量が０．０４４質量％であり、残部が鉄及び不可避的不純物である。
【００１１】
このような特定の合金組成を有する鋼材は極めて優れた加工性を有するため、これらの鋼材で鉄筋コンクリート用棒鋼を構成すれば、ＪＩＳ  Ｇ３１１２に規定の試験片調整方法で調整した試験片についてＪＩＳ  Ｚ２２０１又はＺ２２４１に規定の引張試験方法で測定した場合の延び値を例えば２８％以上とすることができる。よって、前記従来技術の棒鋼よりも加工性に優れ、曲げ加工時に曲げ部に割れがほとんど発生することのない鉄筋コンクリート用棒鋼を得ることができる。
よって、これら本実施形態の鉄筋コンクリート用棒鋼は加工しやすいので、加工用鉄筋として好適である。また、これら本実施形態の鉄筋コンクリート用棒鋼であれば、メッシュ加工用鉄筋として適用可能であり、溶接加工後の曲げにおいても割れの発生がほとんどない。
【００１２】
なお、第１の実施形態の鉄筋コンクリート用棒鋼の延び値以外の機械的性質（降伏点、引張強さ、曲げ性等）は、ＪＩＳ  Ｇ３１１２に規定の鉄筋コンクリート用棒鋼ＳＤ２９５Ａ、ＳＤ２９５Ｂの数値を満たすものである。また、第２の実施形態の鉄筋コンクリート用棒鋼の延び値以外の機械的性質（降伏点、引張強さ、曲げ性等）は、ＪＩＳ  Ｇ３１１２に規定の鉄筋コンクリート用棒鋼ＳＤ３４５の数値を満たすものである。
【００１３】
以下に、本実施形態の鉄筋コンクリート用棒鋼を構成する鋼材の合金組成について規定された数値の臨界的意義について説明する。
〔炭素の含有量について〕
炭素は、鋼材の組織をフェライト−パーライト組織とするために必要な元素であり、炭素の含有量は、第一の実施形態に係る鉄筋コンクリート用棒鋼の場合は０．１５質量％以上０．１８質量％以下、第２の実施形態に係る鉄筋コンクリート用棒鋼の場合は０．１９質量％以上０．２４質量％以下とする必要がある。炭素の含有量がこれらの数値範囲外であると、フェライト−パーライト組織が不十分となり鋼材の加工性（延び値）が低くなるという不都合が生じるおそれがある。
【００１４】
〔ケイ素の含有量について〕
ケイ素は、鋼中の脱酸のために必要な元素であり、ケイ素の含有量は０．１２質量％以上０．１８質量％以下とする必要がある。ケイ素の含有量が０．１２質量％未満であると、気泡性ブローホール欠陥を生じるおそれがある。
すなわち、図１に示す例のように、鋼材のケイ素の含有量の低下に伴い、鉄筋コンクリート用棒鋼を製造するためのビレットに、気泡性ブローホール内在による質量の減少が生じる。このようなビレットの質量減は、鉄筋コンクリート用棒鋼の品質欠陥につながるおそれがあるので、ケイ素の含有量は０．１２質量％以上とする必要がある。一方、ケイ素の含有量が０．１８質量％超過になると、ケイ素を含有する非金属介在物の発生量が多くなり、鉄筋コンクリート用棒鋼に製品疵や割れ等の品質欠陥を生じるおそれがある。
【００１５】
〔マンガンの含有量について〕
マンガンは、炭素と同様に、鋼材の組織をフェライト−パーライト組織とするために必要な元素であり、マンガンの含有量は、第一の実施形態に係る鉄筋コンクリート用棒鋼の場合は０．４８質量％以上０．５９質量％以下、第２の実施形態に係る鉄筋コンクリート用棒鋼の場合は０．６０質量％以上０．７５質量％以下とする必要がある。マンガンの含有量がこれらの数値範囲外であると、フェライト−パーライト組織が不十分となり鋼材の加工性（延び値）が低くなるという不都合が生じるおそれがある。
【００１６】
〔モリブデンの含有量について〕
モリブデンは、鋼材の靭性を向上させるために必要な元素であり、モリブデンの含有量は０．０１０質量％以上０．０６０質量％以下とする必要がある。ただし、モリブデンの含有量が０．０６０質量％超過であると、鋼材が硬くなり過ぎて、鉄筋コンクリート用棒鋼の延び値が低下するおそれがある。そのため、鉄筋コンクリート用棒鋼の曲げ加工時に曲げ部に割れが発生するという不都合が生じるおそれがある。
一方、モリブデンの含有量が０．０１０質量％未満であると、鋼材を製造する際の原料であるスクラップを厳選して鋼材のモリブデンの含有量を抑える必要性が生じるので、鉄筋コンクリート用棒鋼の製造コストが高くなり経済性が低いという不都合が生じるおそれがある。
【００１７】
次に、本実施形態の鉄筋コンクリート用棒鋼を製造する方法について説明する。スクラップを炉（例えば電気炉）に装入し溶解させる。得られた溶鋼を取鍋に出鋼したら、脱酸剤と合金鉄を添加して成分調整し、得られる鋼材の合金組成が上記の数値範囲内となるようにする。そして、この溶鋼を連続鋳造設備によりビレットに鋳造する。
得られたビレットを加熱炉で昇温したら（ビレットの温度が十分に高い場合には、昇温は省略することができる）、粗ミル、中間ミル、及び仕上ミルを備える圧延設備により棒状に熱間圧延し、さらに、コールドシャー等により適宜の長さに熱間切断して、直棒状の棒鋼（丸鋼又は異形棒鋼）を得る。
得られた棒鋼は、複数本（例えば十数本から数十本）ずつまとめて例えば結束ワイヤで結束し、複数本の棒鋼が互いに平行をなし且つ長手方向両端を揃えた状態で束ねられた例えば断面略円形の結束物としてもよい。棒鋼の結束は、例えば自動結束機（図示せず）を用いて行うことができる。そして、所望により識別ラベルを取り付けて、倉庫等に保管してもよい。
【００１８】
〔実施例〕
以下に実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。合金組成が異なる種々の鋼材で鉄筋コンクリート用棒鋼を製造し、その延び値を測定した。合金組成は、炭素の含有量を０．１６質量％、ケイ素の含有量を０．１７質量％、マンガンの含有量を０．５８質量％、リンの含有量を０．０２６質量％、イオウの含有量を０．０３８質量％、銅の含有量を０．２１質量％、ニッケルの含有量を０．１３質量％、クロムの含有量を０．２０質量％とし、モリブデンの含有量を種々変更して、残部を鉄及び不可避的不純物とした。
延び値の測定結果を図２のグラフに示す。例えば、モリブデンの含有量が０．０３３質量％である場合は、鉄筋コンクリート用棒鋼の延び値は３０％であった。グラフから分かるように、モリブデンの添加によって延び値は２８％以上となり、鉄筋コンクリート用棒鋼の加工性は優れていたが、０．０６０質量％を超えると延び値が低下して、加工性は不十分であった。
【図１】
2015067888.tif 000002
【図２】
2015067888.tif 000003