(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．８〜１．３％、Ｓｉ：０．１０〜２．５％、Ｍｎ：０．２５〜２．０％、および、Ａｌ：０．０５％以下、を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物であって、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を施してパーライト面積率が８０％以上９４％以下で、更に、表面に残留応力差のない凹凸が形成されている鋼からなり、ＹＳ（０．２％耐力）が１２００ＭＰa以上、ＴＳが１４００ＭＰa以上で、かつ、伸びが４．５％以上であることを特徴とする
高強度圧延ＰＣ鋼棒。
【請求項２】
前記鋼が、更に、質量％で、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｃａ：０．０００５〜０．００５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．００５％、Ｖ：０．００２〜０．５％、及び、Ｎｂ：０．００５〜０．１％の１種以上を含有することを特徴とする請求項１記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒。
【請求項３】
前記鋼が、更に、質量％で、Ｂ：０．０００５〜０．０１％、Ｃｒ：０．０５〜２．０％、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．０％、及び、Ｍｏ：０．０５〜０．５０％の１種以上を含有することを特徴とする請求項１または２記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒。
【請求項４】
請求項１、２、または、３記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有する鋼片を、オーステナイト領域まで加熱後、熱間圧延して、表面に凹凸を有する線材とし、次いで、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を施し、その後、更に、１〜４％の歪みを付与し、次いで、２００〜５００℃の温度で５〜６００秒の保定時間でブルーイング処理を施すことを特徴とする請求項１、２、または、３記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。
【請求項５】
請求項１、２、または、３記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有する鋼片を、オーステナイト領域まで加熱後、熱間圧延して、表面に凹凸を有する線材とし、次いで、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を施し、その後、更に、２００〜５００℃の温度及び０．５〜６％の引張り歪みでヒートストレッチング処理を施すことを特徴とする請求項１、２、または、３記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。
【請求項６】
請求項１、２、または、３記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有し、表面に凹凸を有する線材を、オーステナイト領域まで再加熱後、冷却し、次いで、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を施し、その後、更に、１〜４％の歪みを付与し、次いで、２００〜５００℃の温度で５〜６００秒の保定時間でブルーイング処理を施すことを特徴とする請求項１、２、または、３記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。
【請求項７】
請求項１、２、または、３記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有し、表面に凹凸を有する線材を、オーステナイト領域まで再加熱後、冷却し、次いで、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を施し、その後、更に、２００〜５００℃の温度及び０．５〜６％の引張り歪みでヒートストレッチング処理を施すことを特徴とする請求項１、２、または、３記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートポールやコンクリートパイル等に用いるＰＣ（プレストレスコンクリート）鋼棒とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートポール及びコンクリートパイルには、剛性および曲げ強さの向上や、ひび割れ防止のためにコンクリートに圧縮力を与え、コンクリートポール及びコンクリートパイルそのものの強度を高めたＰＣポール及びＰＣパイルがある。そして、これらは、以下のようにして製造されている。
【０００３】
まず、円周上に並列に配したＰＣ鋼材に軟鋼線を螺旋状に巻き付け（以下「螺旋筋」と称す。）、次いで、ＰＣ鋼材と螺旋筋の交点を固定して、円筒状の籠片型補強体（以下「補強体」と称す。）を製造する。次に、該補強体を型枠に導入して、補強体を構成するＰＣ鋼材の両端を固定し、引張強さの７０％前後の応力で緊張する。次いで、型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に、ＰＣ鋼材から緊張応力を解除する。この解除により、コンクリートに圧縮力が付与されることになり、ＰＣポールまたはＰＣパイルが製造される。
【０００４】
このようなコンクリート構造物に使用するＰＣ鋼材としては、ＪＩＳＧ３１３７に規定されるＰＣ鋼棒と、ＪＩＳＧ３５３６に規定されるＰＣ鋼線を、代表的なものとして挙げることができる。
ＰＣ鋼棒は、熱間圧延後空冷した鋼棒を、焼入れ焼戻しして製造される。この焼入れ焼戻しにより、ＪＩＳＧ３１３７（Ｄ種）で規定する１４２０ MPa以上のＴＳ（引張強度）を確保することができる。
【０００５】
例えば、特開平３−１５１４４５公報には、スポット溶接性とリラクゼーション特性を改善するため、Ｓｉを低減し、Ｍｏを添加したＰＣ鋼棒に、焼入れ焼戻しを施して、ＴＳ１４２０ MPa以上の高強度ＰＣ鋼棒を製造することが開示されている。
このように、ＰＣ鋼棒には、通常、焼入れ焼戻しが施されるが、この焼入れ焼戻しにより、ＰＣ鋼棒の組織は、焼戻しマルテンサイト組織となるので、所要の一様伸びや、耐遅れ破壊特性を確保することが難しい。例えば、「鉄と鋼vol.81（1995）.P1625」に示されているように、１４００ MPa以上の焼戻しマルテンサイト組織を有するＰＣ鋼棒では、耐遅れ破壊特性が劣化する。
【０００６】
一方、焼戻しマルテンサイト以外の組織を有するＰＣ鋼棒として、熱間圧延材を冷間加工し、次いで、ブルーイング処理を施した圧延ＰＣ鋼棒が提供されている。この圧延ＰＣ鋼棒に関し、「プレストレストコンクリートvol.13（1971）p.52」には、鋳片を熱間圧延した線材にストレッチングとブルーイング処理を施すことにより、ＴＳ：１２００ MPa以下のＰＣ鋼棒を製造し得ることが開示されている。
【０００７】
圧延ＰＣ鋼棒においては、一様伸びが高いなど優れた点がある一方、ＹＳ（降伏強度）が１１００ MPa以下であり、高強度化が充分になされていないのが実情である。
このため、より高強度で耐遅れ破壊特性の優れたPC鋼棒が求められている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、引張強度（ＴＳ）が１４００ MPa以上を有する高強度で、かつ、高延性の高強度圧延ＰＣ鋼棒と、該ＰＣ鋼棒を、熱間圧延に続くパティンティングの後に通常採用する伸線工程を経ずに、ブルーイング、ヒートストレッチ等の時効処理により、低コストで製造する製造方法を提供することを課題とするものである。
【０００９】
【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に共析鋼または過共析鋼の組織と成分について検討した。例えば、０．８％Ｃの鋼ではＴＳを適正な強度にするためには、恒温変態を施し８０％以上のパーライト組織が必要である。しかし、ＴＳが１４００ＭＰａ以上であってもＹＳを１２００ＭＰａ以上にすることは困難である。このためにヒートストレッチングを施しＹＳを向上させることを見いだした。
【００１０】
一方、コンクリートとの密着性を向上されるためインデント加工を実施することはよく知られている。ＰＣ鋼線ではストレッチングの前にインデント加工が行われている。通常この方法でも材質特性を低下させることはない。しかし、量産品では非常に稀れではあるがインデント不良が起きる場合もありＰＣ鋼線や圧延ＰＣ鋼棒では遅れ破壊特性を低下させる。そのため、熱間圧延後のオーステナイト域またはＤＬＰ前の高温域でインデント加工後ＤＬＰ温度での応力緩和によりインデント不良材であっても遅れ破壊特性が劣化しないことを見いだした。
【００１１】
本発明は、上記知見に基づき、上記課題を解決するものであって、その要旨は、以下のとおりである。
（１）質量％で、Ｃ：０．８〜１．３％、Ｓｉ：０．１０〜２．５％、Ｍｎ：０．２５〜２．０％、および、Ａｌ：０．０５％以下、を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物であって、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を施してパーライト面積率が８０％以上９４％以下で、更に、表面に残留応力差のない凹凸が形成されている鋼からなり、ＹＳ（０．２％耐力）が１２００ＭＰa以上、ＴＳが１４００ＭＰa以上で、かつ、伸びが４．５％以上であることを特徴とする高強度圧延ＰＣ鋼棒。
【００１２】
（２）前記鋼が、更に、質量％で、
Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、
Ｃａ：０．０００５〜０．００５％、
ＲＥＭ：０．０００５〜０．００５％、
Ｖ：０．００２〜０．５％、及び、
Ｎｂ：０．００５〜０．１％
の１種以上を含有することを特徴とする上記（１）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒。
【００１３】
（３）前記鋼が、更に、質量％で、
Ｂ：０．０００５〜０．０１％、
Ｃｒ：０．０５〜２．０％、
Ｃｕ：０．０５〜１．０％、
Ｎｉ：０．０５〜１．０％、及び、
Ｍｏ：０．０５〜０．５０％
の１種以上を含有することを特徴とする上記（１）または（２）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒。
【００１４】
（４）上記（１）、（２）、または、（３）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有する鋼片を、オーステナイト領域まで加熱後、熱間圧延して、表面に凹凸を有する線材とし、次いで、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を施し、その後、更に、１〜４％の歪みを付与し、次いで、２００〜５００℃の温度で５〜６００秒の保定時間でブルーイング処理を施すことを特徴とする上記（１）、（２）、または、（３）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。
【００１５】
（５）上記（１）、（２）、または、（３）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有する鋼片を、オーステナイト領域まで加熱後、熱間圧延して、表面に凹凸を有する線材とし、次いで、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を施し、その後、更に、２００〜５００℃の温度及び０．５〜６％の引張り歪みでヒートストレッチング処理を施すことを特徴とする上記（１）、（２）、または、（３）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。
【００１６】
（６）上記（１）、（２）、または、（３）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有し、表面に凹凸を有する線材を、オーステナイト領域まで再加熱後、冷却し、次いで、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を施し、その後、更に、１〜４％の歪みを付与し、次いで、２００〜５００℃の温度で５〜６００秒の保定時間でブルーイング処理を施すことを特徴とする上記（１）、（２）、または、（３）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。
【００１７】
（７）上記（１）、（２）、または、（３）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒に係る化学成分を有し、表面に凹凸を有する線材を、オーステナイト領域まで再加熱後、冷却し、次いで、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を施し、その後、更に、２００〜５００℃の温度及び０．５〜６％の引張り歪みでヒートストレッチング処理を施すことを特徴とする上記（１）、（２）、または、（３）記載の高強度圧延ＰＣ鋼棒の製造方法。
【００１８】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の高強度圧延ＰＣ鋼の鋼（本発明の鋼）に係る化学成分について説明する。
Ｃは、ＴＳやＹＳを確保するために重要で、かつ、経済的な元素であるが、ＰＣ鋼棒として必要なＴＳ：１４００ MPa以上、及び、ＹＳ：１２００MPa 以上を、それぞれ得るためには、少なくとも、０．８％以上必要であり、０．８％未満では必要な強度が得られない。望ましくは、０．８５％以上必要である。一方、Ｃが１．３％を超えると、粒界に、網状セメンタイトまたは粗大セメンタイトが析出して、延性の低下が顕著になる。このため、Ｃ添加量は、０．８〜１．３％とする。
【００１９】
Ｓｉは、フエライト（パーライト中のフエライト地）に固溶し、顕著な固溶強化作用により、ＹＳを向上させる元素である。この向上効果を得るためには、少なくとも、０．１０％以上の添加量が必要である。一方、Ｓｉの添加量が２．５％を超えると、強度が高くなりすぎて延性が低下する。このため、Ｓｉ添加量の上限を２．５％とする。
【００２０】
Ｍｎは、焼入れ性を高めて強度を上昇させるとともに、鋼棒の横断面における組織を均一にするのに有効な元素である。これらの効果を得るためには、少なくとも、０．２５％以上の添加量が必要である。一方、Ｍｎを過剰に添加すると、中心偏析部に、延性を低下せしめるミクロマルテンサイトが生成し易くなる。ミクロマルテンサイトの生成を抑制するには、恒温変態処理時間を長くすする必要があるが、これは実用的でない。このため、Ｍｎ添加量の上限を２．０％とし、Ｍｎ添加量は、０．２５〜２．０％とする。
【００２１】
Ｐは、粒界に偏析し、粒界脆化を起こし易くする元素であるので、０．０３％以下に低減する必要がある。本発明の鋼において、Ｐは不純物元素であり、極力低減することが望ましい。
Ｓも、Ｐと同様に、粒界に偏析し粒界脆化を起こし易くする元素であるので、０．０３％以下に低減する必要がある。本発明の鋼において、Ｓは、Ｐと同様に不純物元素であり、極力低減することが望ましい。
【００２２】
Ａｌは、徹細なＡｌ2 Ｏ3 あるいはＡｌＮ析出物のピニング効果により、熱処理時のγ粒径を微細化するために添加する元素である。しかし、０．０５％を超えて添加すると、粗大なＡｌ2 Ｏ3 が発生し、延性が低下する。このため、Ａｌ添加量の上限を０．０５％とする。
次に、本発明の鋼が含有する選択元素について説明する。
主に、γ粒径を微細化し、延性を向上させるために、Ｔｉ、Ｃａ、ＲＥＭ、Ｎｂ、及び、Ｖのうちの１種あるいは２種以上を添加する。また、主に、圧延ＰＣ鋼棒の強度を向上させるために、Ｂ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏのうちの１種あるいは２種以上を添加する。
【００２３】
Ｔｉは、ＴｉＯ2等の酸化物あるいはＴｉＮ、ＴｉＣ等のＴｉ析出物のピンニング効果により、熱処理時のγ粒径を微細化するために添加する元素である。この効果を得るためには、０．００５％以上の添加が必要である。しかし、０．０５％を超えて添加すると、粗大なＴｉＮが多量に析出して、延性を劣化させる。このため、Ｔｉ添加量の上限を０．０５％とする。
【００２４】
Ｃａは、CaＳ（Ｏ）の生成により、熱処理時のγ粒径を微細化するのに有効な元素である。０．０００５％未満では効果がないので、０．０００５％を、Ｃａ添加量の下限とする。しかし、０．００５％を超えて添加すると、清浄度が低下するとともに、Ｃａ介在物が粗大化し、延性が低下するので、上限を０．００５％とする。
【００２５】
ＲＥＭも、Ｃａと同様に、熱処理時のγ粒径を微細化するのに有効な元素である。０．０００５％未満では効果がないので、０．０００５％を、ＲＥＭ添加量の下限とする。しかし、０．００５％を超えて添加すると、清浄度が低下するとともに、ＲＥＭを含む介在物が粗大化し、延性が低下するので、上限を０．００５％とする。
【００２６】
Ｖは、炭窒化物を析出させγ粒を徹細化し、強度、延性を向上させる元素である。また、Ｖは、鋼中に侵入した水素のトラップサイトとなり、遅れ破壊特性を改善する元素でもある。これらの効果を得るには、０．００２％以上の添加が必要である。しかし、多量の添加では効果が飽和し、経済的に不利になるので、上限を０．５％とする。
【００２７】
Ｎｂは、Ｎｂ析出物のピンニング効果によりオーステナイト粒を微細化し、圧延ＰＣ鋼棒の延性を向上させる元素である。このため、０．００５％以上の添加が必要である。しかし、多量に添加しても効果が飽和し、経済的に不利となるので、０．１％を上限とする。このため、Ｎｂ添加量は、０．００５〜０．１％とする。
【００２８】
Ｂは、焼入性を向上させて、圧延ＰＣ鋼棒の強度を高める元素である。また、Ｂは、優先的に粒界に偏析し、Ｐ、Ｓ、Ｍｎ等の粒界偏析を抑制する粒界清浄効果を介して、遅れ破壊の劣化を抑える元素でもある。このため、Ｂ添加量の下限を０．０００５％とする。しかし、０．０１％を超えて添加すると、Fe23Ｂが析出し、耐遅れ破壊特性が劣化する。このため、Ｂ添加量は、０．０００５〜０．０１％とする。
【００２９】
Ｃｒは、固溶強化により、また、焼入れ性を向上させパーライトのラメラー間隔を小さくして、強度を上昇させる元素である。０．０５％未満ではこの効果が不十分である。しかし、２．０％を超えて添加すると、強度が高くなり過ぎ、延性が低下する。このため、上限を２．０％とする。
Ｃｕは、焼入れ性を向上させるために添加する元素である。また、Ｃｕは、安定な腐食生成物を生成して、水素の侵入を抑制し、遅れ破壊を改善する元素でもある。この効果を得るには、０．０５％以上の添加量が必要である。しかし、１．０％を超えて添加すると、圧延時に熱間割れが起き易くなるので、上限を１．０％とする。
【００３０】
Ｎｉは、Ｃｕと同様に、焼入れ性の向上させるために添加する元素である。また、Ｎｉは、安定な腐食生成物を生成して、水素の侵入を抑制し、遅れ破壊を改善する元素でもある。さらに、Ｎｉは、Ｃｕ脆化を抑制する効果も奏する元素である。耐遅れ破壊特性を向上するには、０．０５％以上の添加量が必要である。しかし、１．０％を超えて添加しても、その効果は飽和し、経済的に不利になるので、上限を１．０％とする。
【００３１】
Ｍｏは、リラクセーション特性を向上させるために有効な元素である。鋼の強度を上昇させるためには、少なくとも、０．０５％以上の添加量が必要である。しかし、０．５０％を超えて添加すると、フエライトの生成が抑制されるので、上限を０．５０％とする。そのため、Ｍｏ添加量は、０．１０〜０．５０％とする。
【００３２】
以上、鋼の化学成分について説明した。圧延ＰＣ鋼棒において、ＹＳを１２００ MPa以上確保するためには、熱間圧延後、調整冷却した線材において、ＴＳを、少なくとも、１４００MPa 以上にする必要があり、これを考慮して、Ｃ量や、他の強化元素の組合わせ及び添加量を決定し、鋼の化学成分を構成する必要がある。
【００３３】
次に、本発明の高強度圧延ＰＣ鋼棒を製造する製造方法（本発明の製造方法）について説明する。
本発明の製造方法の特徴は、伸線等の強加工をしない状態のパーライト組織で、ＹＳを１２００MPa 以上とした点にある。即ち、本発明の鋼におけるパーライト組織は高延性を有するものである。
【００３４】
前述したように、ＴＳが１４００MPa 以上確保できた過共析鋼のＤＬＰ線材であっても、Ｃ量を１．０％以上に高めた場合を除いて，そのままでは、ＹＳを１２００MPa 以上とすることは難しい。実際の過共析鋼にＤＬＰを施したままの線材において、ＴＳが１４００MPa 以上の場合、伸びは７％程度と低く、さらに、ストレッチング＋ブルーイング処理を施すと、時効硬化により、延性が低下する恐れがある。
【００３５】
そこで、本発明者らは、上記課題を解決すべく、伸線加工を施さずに、ストレッチング後ブルーイング処理、もしくは、ヒートストレッチ処理を施した後のＹＳの上昇と、破断伸びの低下について検討した。そして、ＴＳが１４００MPa 以上を有するパーライト組織の鋼に、ストレッチング＋ブルーイング処理、もしくは、ヒートストレッチ処理を施すことにより、ＹＳを約１００MPa 以上高め、伸びの低下を約２％以下に抑えることがきることを見い出した。
【００３６】
以上のことから、Ｃ量が０．８％以上の鋼においても、ＹＳ：１２００ＭＰa以上、ＴＳ：１４００ＭＰa以上、かつ、伸び４．５％以上を確保することが容易に可能になった。
次に、詳細に組織、及び、製造条件について説明する。
本発明の鋼の特徴は、パーライト主体の組織で、ＴＳが１４００ＭＰa以上となることである。このためには、前述した化学成分を満足するとともに、パーライト組織が８０％以上存在することが必要である。ただし、パーライト組織の上限を、実施例で得たパーライト分率９４％（表２中、本発明鋼T1、参照）に基づいて、９４％とした。本発明の製造方法においては、鋼材の熱間圧延後、もしくは、線材の再加熱後、４５０〜５５０℃の温度で恒温変態を行う。パーライト組織が８０％未満であると、所望の強度（ＴＳ）が得られない。
【００３７】
恒温変態において、保持温度が４５０℃未満であると、多量のベイナイトが生成し、パーライト８０％以上の組織を確保することができず、所望のＴＳが得られない。一方、保持温度が６５０℃を超えると、ラメラー間隔が粗になり、パーライト組織の強度が低下するが、実施例で用いた恒温変態温度５５０℃（表２中、発明鋼T3等、参照）に基づいて、保持温度の上限を５５０℃とする。従って、恒温変態における保持温度は、４５０〜５５０℃とする。
【００３８】
本発明の製造方法の特徴は、熱間圧延中、もしくは、熱間圧延後恒温変態前に、線材にインデント加工を施す点にある。インデント加工により、線材の表面に凹凸部が形成されるが、熱間圧延中もしくは恒温変態中に残留応力が開放されて、該凹凸部間に残留応力差は存在しない。
インデント加工の方法は、所要の凹凸形状に応じ、適宜、選択すればよい。
【００３９】
ＰＣ鋼棒の表面に凹凸を形成することにより、コンクリートとの密着性が、格段に向上する。
ＹＳを上昇させるために、線材を、ストレッチングで塑性域まで引張り、次いで、ブルーイング処理を施し、この時付与した加工歪みを除去する。
前述したように、ＹＳ：１２００MPa 以上で、破断伸び４．５％以上を確保できるストレッチング及びブルーイングに係る条件は、１〜４％の歪みを付与した後、２００〜５００℃の温度で５〜６００秒の時間、保定することである。
【００４０】
ストレッチングが１％未満では、ＹＳの上昇が図れない。一方、ストレッチングが４％を超えると、破断伸び４．５％以上を確保できない。
また、熱処理温度が、２００℃未満では、Ｃの拡散が不十分で、転位が固着されないので、時効によるＹＳの上昇を図ることができない。一方、熱処理温度が５００℃を超えると、炭化物が粗大化して延性が低下する。このため、ブルーイング処理の熱処理温度は、２００〜５００℃とする。
【００４１】
上記の適正な熱処理温度範囲であっても、処理時間が適切でないと、所望のＹＳと伸びの確保が困難となる。処理時間が５秒未満では、Ｃの拡散が不十分で、時効によりＹＳの上昇を図ることができない。一方、６００秒を超えて処理しても、時効の効果は飽和するので、処理時間の上限は６００秒とする。
本発明の製造方法においては、ストレッチング＋ブルーイング処理に替えて、ヒートストレッチング処理を用いることができる。このヒートストレッチング処理は、線材に、０．５〜６％の引張り歪みを与えて２００〜５００℃の温度に加熱して行う処理である。
【００４２】
与える引張り歪みが０．５％未満では、ＹＳの上昇が図れない。一方、引張り歪みが６％を超えると、破断伸び４．５％以上を確保できない。
また、熱処理温度が、２００℃未満では、Ｃの拡散が不十分で、転位が固着されないので、時効によりＹＳの上昇を図ることができない。一方、熱処理温度が５００℃を超えると、炭化物が粗大化して延性が低下する。このため、ヒートストレッチング処理の熱処理温度は、２００〜５００℃とする。
【００４３】
本発明の製造方法は、以上の条件の下で、高強度圧延ＰＣ鋼棒において、ＹＳ：１２００MPa 以上、ＴＳ：１４００MPa 以上、かつ、伸び４．５％以上を確保することができるものである。そして、更に、本発明の製造方法では、従来必要とされていた伸線工程を省略し、加熱（オーステナイト化）→熱間圧延（＋インデント加工）→（インデント加工）→恒温変態→冷却→ストレッチング＋ブルーイング処理、まがは、加熱（オーステナイト化）→熱間圧延（＋インデント加工）→（インデント加工）→恒温変態→冷却→ヒートストレッチング処理のいずれかの各工程を経て、コンクリートとの密着しが格段に優れた高強度圧延ＰＣ鋼棒を、低コストで製造することが可能となった。
【００４４】
【実施例】
以下本発明の実施例について説明する。表１の化学成分を有する鋳片を加熱後熱間圧延し、ＤＬＰを実施した。その後、該線材をストレッチイングした後にブルーイング処理した。製造条件および材質特性を表２に示す。引張り試験での伸びは突き合わせ法により測定した。パーライトの面積率は光学顕微鏡観察によって決定した。本発明鋼の鋼Ｔ１〜Ｔ１２ではＴＳが１４００ＭＰａ以上、ＹＳが１２００ＭＰａ以上およびＥ１が４．５％以上を満足した。
【００４５】
ＰＣ鋼棒に要求される材質特性としてリラクゼーションがあげられる。本発明では省略するが、例えば鋼Ｔ２ではリラクゼーション試験は１８０℃の高温リラクゼーションで評価し、１４２０ＭＰａ×０．７の荷重で２０％以下であった。鋼Ｈ１〜Ｈ３は適切な鋼成分ではないので、機械的性質が確保できなかった。鋼Ｈ１はＣ量が少なく所定の強度が得られない。鋼Ｈ２はＣ量が多く延性が低下した。鋼Ｈ３はＳｉ添加量が多く延性が低下した例である。鋼Ｈ４〜Ｈ８では適正な製造条件となっておらず材質特性が得られない。鋼Ｈ４は恒温変態温度が低く８０％以上のパーライト分率に満たないため強度が低下した。また、鋼Ｈ５では恒温変態温度が高いため強度が低下した例である。鋼Ｈ６では予歪みの量が少なくＹＳの所定の強度が得られない。鋼Ｈ７ではブルーイング温度が低くＣの拡散が不十分であるためＹＳの所定の強度が得られない例である。鋼Ｈ８はブルーイング温度が高く時効硬化により延性が低下した。鋼Ｈ９はインデント加工をしていないためコンクリート密着性が低下した。鋼Ｈ１０は圧延後にインデント加工していないため耐遅れ破壊特性に対して一部劣化した。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
【表２】
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【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、高延性で高強度の圧延ＰＣ鋼棒を、低コストで製造し、提供することができる。したがって、本発明は、工業的に非常に有用なものである。