(57)【要約】【課題】  景観性に優れ、無塗装で、そのまま、もしくは、塗装またはめっきを施して使用することができる土木建築構造用の熱間圧延形鋼とその製造方法を提供する。【解決手段】  質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｓ：０．００６％以下、Ｎ：０．００６％以下、および、Ａｌ：０．００３〜０．０１％を含有し、必要に応じ、Ｂ：０．００１〜０．００２５％、Ｃｕ：０．３〜１．５％、Ｎｉ：０．５〜５．０％、Ｍｏ：０．３〜０．７％、Ｃｒ：０．２〜０．７％のいずれか１種または２種以上、または、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｖ：０．０５〜０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２５％のいずれか１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、鋼表面がＲｍａｘで５０μｍ以下の平滑な表面であることを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｓ：０．００６％以下、Ｎ：０．００６％以下、および、Ａｌ：０．００３〜０．０１％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、鋼表面がＲｍａｘで５０μｍ以下の平滑な表面であることを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼。
【請求項２】
質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｓ：０．００６％以下、Ｎ：０．００６％以下、および、Ａｌ：０．００３〜０．０１％を含有することに加えて、Ｂ：０．００１〜０．００２５％、Ｃｕ：０．３〜１．５％、Ｎｉ：０．５〜５．０％、Ｍｏ：０．３〜０．７％、Ｃｒ：０．２〜０．７％のいずれか１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、鋼表面がＲｍａｘで５０μｍ以下の平滑な表面であることを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼。
【請求項３】
質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｓ：０．００６％以下、Ｎ：０．００４〜０．００９％、および、Ａｌ：０．００３〜０．０１％を含有することに加えて、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｖ：０．０５〜０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２５％のいずれか１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、鋼表面がＲｍａｘで５０μｍ以下の平滑な表面であることを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼。
【請求項４】
請求項３に示した成分系に加えて、さらに、質量％で、Ｂ：０．００１〜０．００２５％、Ｃｕ：０．３〜１．５％、Ｎｉ：０．５〜５．０％、Ｍｏ：０．３〜０．７％、Ｃｒ：０．２〜０．７％のいずれか１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、鋼表面がＲｍａｘで５０μｍ以下の平滑な表面であることを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の化学成分を有する鋼片を１１００〜１３００℃に再加熱して熱間圧延を開始し、圧延中途の段階において、デスケーリング装置により鋼材表面に生成したスケールを除去し、その後、仕上げ圧延を経て、Ｒｍａｘで５０μｍ以下の平滑な表面を有する形鋼に圧延成形することを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無塗装のまま、または、塗装もしくはめっきして使用する橋梁、ビルディングなどの土木建築用部材として用いられるＨ形鋼等の熱間圧延形鋼とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
土木建築構造用部材の耐用年数を決定する一因として、鋼の腐食が挙げられるが、防食技術を適用することにより、著しい長寿命化が可能となる。代表的な防食方法として、塗装、めっき等が挙げられるが、提供される部材の表面に、微小な疵、凹凸等の平滑性を損なう部位がある場合は、該部位が、塗装むらまたはめっきむらの発生起点となり、使用中に、塗装、めっきの剥離サイトとなって、腐食の起点として作用するなど、防食性能を低下させ耐久性を損なう原因となる。
【０００３】
その結果、再塗装処理または部材の交換など、建設時には想定し得なかったメンテナンスを必要とし、経済効率性を著しく悪化させる要因となる。
【０００４】
この問題に対し、従来は、鋼材自体の耐食・耐候性能が優れた耐久性の高い鋼材の開発、または、比較的長期間にわたって機能劣化しないめっき等の表面処理法の開発に力が注がれてきた（特許文献１および２、参照）が、特に、形鋼に関しては、表面平滑性を改善することにより、鋼材表面の塗装性、めっき性を向上させる技術開発はなされていない。
【０００５】
この理由は、以下のとおりである。
【０００６】
形鋼の熱間圧延においては、圧延温度を確保するために、通常、１１００℃以上、望ましくは、１２００℃以上１３００℃以下の雰囲気の加熱炉にて、素材である鋼片を加熱するが、この際、ある一定濃度以上のＳｉを含有する鋼片が高温雰囲気に晒されると、鉄とＳｉが複合した液体状の酸化物が生成し、特に、１２００℃以上の高温状態においては、この液体酸化物と固体酸化物（ウスタイト）がスケールとして鋼材表面を覆う。
【０００７】
鋼材表面において、液体酸化物スケールに覆われている部位と固体酸化物スケールに覆われている部位とでは、鋼材の酸化反応速度に違いが生じる。液体酸化物スケールに覆われている部位では、雰囲気から侵入する酸素の供給量は、液体酸化物スケールを高速度で拡散して通過し、鋼材表面の酸化反応により律速される。
【０００８】
一方、固体酸化物スケールに覆われている部位では、雰囲気から侵入する酸素は、鋼材表面に到達して酸化反応する前に、拡散の遅い固体酸化物スケールを通過しなければならないため、酸素の供給量は液体酸化物スケールに覆われている部位よりも少量となる。したがって、各々の部位における酸化反応速度に相違が生じることになる。
【０００９】
この事実は、スケールが液体と固体の２相で共存している場合は、それぞれに接した鋼材表面での酸化反応速度の違いから、凹凸形状の形成が助長され、表面の平滑性が損なわれることを意味する。
【００１０】
従来、構造用鋼として使用される鋼材において、Ｓｉは強度を確保するためのみならず、鋼中の固溶酸素を除去する脱酸処理に必要な化学成分として添加される例が多い。このＳｉを含有した鋼を１２００℃以上に加熱する場合は、必ず、上述した液体と固体の２相のスケールが共存する表面状態が形成され、表面の平滑性が損なわれる。
【００１１】
ここで、加熱炉の雰囲気を低下させて、液体スケールの生成を防止する方法も考えられるが、圧延温度を確保させるための鋼片の加熱温度を、最低でも１１００℃とした場合、鋼片内部まで熱を短時間で効率良く浸透させるために、加熱炉の雰囲気温度は、１１００℃よりも高い温度に設定する必要がある。
【００１２】
例えば、形鋼を製造する工場において設置されている一般的な加熱炉の場合、生産効率化を考慮して、雰囲気温度を１２００℃程度まで上昇させる場合があるため、鋼片表面での液体スケールの生成は不可避となる。
【００１３】
また、加熱段階で進行した凹凸状の表面性状は、後続する熱間圧延時に、スケールを除去しつつ圧延を行うことにより平滑化され、再び表面の平滑性が向上することが考えられるが、上述の液体スケールは、鋼材表面温度の低下に伴い再凝固し、鉄シリコン酸化物（ファイヤライト）と鉄酸化物（ウスタイト）から構成される共晶組織を形成する。
【００１４】
この凝固組織は結合力が強く、特に、鋼材表面からの剥離性が著しく低い。即ち、高圧水などによる専用のデスケーリング処理を施しても容易に剥離しないため、鋼材の表面性状を平滑化することは極めて難しい。
【００１５】
この難しさに加えて、近年建築分野では、コスト低減のため、衆人の目に触れる環境下に用いる構造部材用形鋼を、無塗装のままで使用する実例、または、試みの機会が増え、鋼材表面に対しては、人の感覚に依存する景観性や、美麗性という主観的な要件を長期にわたって満たすことが要望されるようになった。
【００１６】
このように、形鋼の分野において、従来とは異なる視点で、平滑性等、鋼材の表面性状を整えることが求められている。
【００１７】
【特許文献１】特開平８−１３４５８７号公報
【特許文献２】特開平９−１６５６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたもので、鋼材表面が平滑であるが故に景観性が優れ、無塗装で、そのまま、もしくは、塗装またはめっきを施して使用することが可能な、橋梁、ビルディング等に使用されるＨ形鋼に代表される土木建築構造用の熱間圧延形鋼とその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１９】
なお、ここで、景観性とは、初期の鋼材表面が単に平滑であるのみならず、長期間に渡って、その平滑性が保持される表面状態を意味する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、熱間圧延前に鋼片を加熱する工程での液体スケールの生成、および、後続の熱間圧延工程での難剥離性スケールの生成に伴う鋼材表面の凹凸形状形成を抑制し、無塗装でも景観性を確保するような平滑な表面性状、または、必要に応じて塗装あるいはめっきを施した時においても、塗装むら、あるいは、めっきむらを解消できる平滑な表面性状を有する圧延形鋼を開発することに成功したものであり、その要旨は次のとおりである。
【００２１】
（１）質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｓ：０．００６％以下、Ｎ：０．００６％以下、および、Ａｌ：０．００３〜０．０１％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、鋼表面がＲｍａｘで５０μｍ以下の平滑な表面であることを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼。
【００２２】
（２）質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｓ：０．００６％以下、Ｎ：０．００６％以下、および、Ａｌ：０．００３〜０．０１％を含有することに加えて、Ｂ：０．００１〜０．００２５％、Ｃｕ：０．３〜１．５％、Ｎｉ：０．５〜５．０％、Ｍｏ：０．３〜０．７％、Ｃｒ：０．２〜０．７％のいずれか１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、鋼表面がＲｍａｘで５０μｍ以下の平滑な表面であることを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼。
【００２３】
（３）質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｓ：０．００６％以下、Ｎ：０．００４〜０．００９％、および、Ａｌ：０．００３〜０．０１％を含有することに加えて、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｖ：０．０５〜０．１０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２５％のいずれか１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、表面の粗さＲｍａｘが５０μｍ以下の平滑な表面であることを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼。
【００２４】
（４）前記（３）に示した成分系に加えて、さらに、質量％で、Ｂ：０．００１〜０．００２５％、Ｃｕ：０．３〜１．５％、Ｎｉ：０．５〜５．０％、Ｍｏ：０．３〜０．７％、Ｃｒ：０．２〜０．７％のいずれか１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、鋼表面がＲｍａｘで５０μｍ以下の平滑な表面であることを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼。
【００２５】
（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載の化学成分を有する鋼片を１１００〜１３００℃に再加熱して熱間圧延を開始し、圧延中途の階段において、デスケーリング装置により鋼材表面に生成したスケールを除去し、その後、仕上げ圧延を経て、Ｒｍａｘで５０μｍ以下の平滑な表面を有する形鋼に圧延成形することを特徴とする景観性の優れた熱間圧延形鋼の製造方法。
【発明の効果】
【００２６】
本発明による景観性の優れた熱間圧延形鋼は、それ自体、無塗装でも耐食性に優れているほか、必要に応じて塗装やめっきを施しても、塗装むらやめっきむらの起点となる微小な疵、凹凸がなく、塗装やめっきによる防食性能が低下しないので、土木建築構造用部材として、その寿命を長期化させることが可能となる。
【００２７】
それ故、再塗装や鋼材交換等のメンテナンスが不要のままで、建築物の景観を、建築当初のまま維持することが可能となり、土木建築に係る経済性を著しく改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明について、詳細に説明する。
【００２９】
鋼片の加熱段階において、１２００℃以上の温度域で液体スケールが生成する理由は、ファイヤライトとウスタイトが擬二次元系の共晶を形成するからである。したがって、１２００〜１３００℃の温度に加熱する場合において、液体スケールの生成を抑制するためには、鋼中のＳｉ含有量を極力低濃度に抑えることが肝要となる。
【００３０】
ただし、Ｓｉは、鋼中に固溶して強度を向上させると同時に、鋼中に固溶した酸素を除去する脱酸処理を行い、靭性を確保するのに有効な化学成分であるから、Ｓｉ含有量を極力低濃度に抑える場合は、構造用部材として必要な強度・靭性等の機械的性質を確保する機構を、Ｓｉ添加に代替して取り入れることが必須の条件である。
【００３１】
本発明では、これらを考慮して、特定の化学成分を組み合わせることにより、鋼材表面を平滑な性状にし、かつ、その平滑な性状が長期間にわたって確保されることにより景観性を付与し、加えて、構造用部材として要求される機械的性質を満足する鋼材およびその鋼材の製造方法を、実験の結果から明らかにした。
【００３２】
なお、鋼材表面の平滑性について、平滑性が十分であると判定できる基準値に関しては公知のものは存在しないので、本発明では、平滑性の指標として、表面粗さの最大変化量Ｒｍａｘを採用し、このＲｍａｘが５０μｍ以内であれば、十分に平滑であり、本発明でいう景観性を確保できるとした。
【００３３】
まず、本発明において、化学成分を所定の範囲に限定した理由について述べる。ここで表現を簡略化するため、以降は質量％を％で表記する。
【００３４】
Ｃは、亜共析成分系においては炭化物相等の第２相を析出させて鋼材の強度を向上させるのに有効な化学成分であるが、本発明における他の化学成分との関係において、０．０５％を超えるＣの添加は、母材靭性を著しく低下させるため、Ｃの濃度限定範囲を０．０５％以下とした。
【００３５】
Ｓｉは、前述したように、ファイヤライトを構成する化学成分であり、スケールの融点を低下させて、局所的に液体スケールを生成させることにより、鋼材表面での酸化反応速度にばらつきを発生させ、表面の平滑性を損なう。加えて、後続の熱間圧延工程において、鋼材表面温度の低下に伴って液体スケールが再凝固すると剥離性が極めて低いファイヤライトとウスタイトとの共晶組織を形成し、スケール剥離性を著しく低下させる。
【００３６】
以上のことから、Ｓｉの含有量は、できるだけ低濃度であることが望ましい。０．０５％以下であれば、ファイヤライトの生成は極僅かであり、表面平滑性の悪化に及ぼす影響は無視できることから、Ｓｉ濃度の限定範囲を０．０５％以下とした。
【００３７】
Ｍｎは、鉄よりも酸化しやすい傾向を有する化学成分であり、加熱時に、鋼材表層部において、Ｓｉとともに鋼材内部に酸化物（マンガンシリケート）を生成する。この内部酸化物は、鋼材の酸化の進行による表面移動に伴い鋼材表面に露呈し、Ｍｎが外部スケールへと拡散し、残存したＳｉがファイヤライトを形成することから、Ｍｎは、結果的にファイヤライトの生成を助長する作用がある。したがって、Ｍｎの含有量は抑制することが望ましく、０．０５％以下とした。
【００３８】
Ｓは、靭性を低下させる化学成分であり、特に、Ｍｎ等の硫化物生成成分の濃度が低い成分系においては鋼中に偏析して固溶し、靭性低下に多大な影響を及ぼすことから、その含有量は極力抑制することが望ましい。したがって、Ｓ濃度の限定範囲を０．００６％以下とした。
【００３９】
Ａｌは、強力な脱酸元素であり、脱酸による鋼の清浄化に必要な化学成分である。脱酸処理には、最低でも、０．００３％のＡｌが必要とされる。ただし、０．０１％を超えてＡｌを添加すると、鋼中に分散して分布するＡｌ酸化物が高密度化し、鋼の母材靭性を低下させる。以上から、Ａｌ濃度の限定範囲を０．００３〜０．０１％とした。
【００４０】
Ｎは、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ等の窒化物生成元素を含有しない場合は、鋼中に固溶するが、０．００６％を超えて含有すると、鋼材の母材靭性低下および時効劣化等の悪影響を及ぼす。したがって、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉを含有しない場合のＮ濃度の限定範囲は０．００６％以下が望ましい。
【００４１】
一方、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ等を含有する場合は、窒化物を析出させて鋼材を強化する。Ｎを０．００４％以上含有すると、生成する窒化物が強度向上に有効に機能する。ただし、０．００９％を超えてＮを含有すると、鋼片鋳造時の割れの発生が懸念されるとともに、鋼材の母材靭性が低下する問題が発生する。したがって、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉのいずれか１種または２種以上を含有する場合のＮ濃度の限定範囲を０．００４〜０．００９％とした。
【００４２】
上記に加えて、以下に示す化学成分Ｂ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、および、Ｃｒについては、鋼材に要求される機械的性質に併せて、いずれか１種または２種以上を選択的に組み合わせて添加することができる。
【００４３】
Ｂは、鋼材の焼入れ性を高め、強度を上昇させるのに有効な化学成分である。０．００１％以上の含有で鋼材の焼入れ性が十分に確保される。一方、０．００２５％を超えて含有する場合は、母材靭性、ＨＡＺ靭性が損なわれる。以上から、Ｂを含有する場合のＢ濃度の限定範囲を０．００１〜０．００２５％とした。
【００４４】
Ｃｕは、焼入れ性を向上させる作用、および、Ｃｕ析出物の生成等により強度を向上させる作用を有する。鋼中に０．３％以上含有されていると、その効果が明確になる。一方、１．５％を超えて含有する場合は、焼入れ性がより向上し、母材靭性およびＨＡＺ靭性が損なわれる。以上から、Ｃｕ濃度の限定範囲を０．３〜１．５％とした。
【００４５】
Ｎｉは、焼入れ性を向上させて強度を高めると同時に、鋼中に固溶して鋼の耐食性能を向上させるのに有効な化学成分である。それ故、Ｎｉは、主として、高強度または耐候性が要求される場合に添加する場合が多いが、鋼中に０．５％以上含有すると、これらの効果が明確になる。ただし、５．０％を超えて含有する場合は、耐食効果は殆ど同等である上、成分コストが上昇するため経済性効率性が低下する。したがって、Ｎｉ濃度の限定範囲を０．５〜５．０％とした。
【００４６】
Ｍｏは、母材強度および高温強度の確保に有効な化学成分である。鋼中に０．３％以上含有されていると、その効果が明確になる。一方、０．７％を超えて含有する場合は、焼入れ性が向上し過ぎて母材靭性およびＨＡＺ靭性が損なわれる。したがって、Ｍｏ濃度の限定範囲を０．３〜０．７％とした。
【００４７】
Ｃｒは、焼入れ性の向上と析出強化により、母材の常温強度および高温強度を高めるのに有効な化学成分であるのみならず、鋼材表面の粒界酸化を抑制することによる表面平滑性の改善にも、有効に機能する化学成分である。鋼中に０．２％以上含有されていると、その効果が明確になる。ただし、０．７％を超える添加は母材靭性、ＨＡＺ靭性に悪影響を及ぼす。したがって、Ｃｒ濃度の限定範囲を０．２〜０．７％とした。
【００４８】
さらに、窒化物を生成させる化学成分Ｎｂ、Ｖ、および、Ｔｉについては、限定したＮ濃度の範囲内で、いずれか１種または２種以上を選択的に組み合わせて添加することができる。
【００４９】
Ｎｂは、Ｎと化合し窒化物を析出して強度を向上させる機能を有するだけでなく、鋼の再結晶を抑制する作用をなす。例えば、炭素当量が本発明の範囲であるならば、極微量の添加でも、加熱昇温時において、９５０℃程度の温度域までは未再結晶温度域を上昇させることができる。この効果を発揮させるためには、Ｎｂ濃度は、少なくとも０．００５％必要である。
【００５０】
ただし、Ｎｂ濃度が０．０５％を超えると、粗大なＮｂ系窒化物が分散分布し、母材靭性および溶接性を阻害する場合がある。以上から、選択的に添加するＮｂの濃度範囲を０．００５〜０．０５％に制限した。
【００５１】
Ｖは、Ｎと化合し窒化物を析出して強度を向上させる機能を有するが、その効果を発揮させるためには、少なくとも０．０５％必要である。一方、０．１０％を超えて添加すると、母材靭性、および溶接性を阻害する場合がある。以上から、選択的に添加できるＶの濃度範囲を０．０５〜０．１０％に限定した。
【００５２】
Ｔｉは、強力な脱酸元素であり、脱酸による鋼の清浄化に機能するのみならず、Ｎと化合して窒化物を析出させて、強度を向上させるのに役立つが、その効果を発揮させるには、少なくとも０．００５％必要である。一方、０．０２５％を超えて含有すると、母材靭性および溶接性を阻害する場合があることから、選択的に添加できるＴｉの濃度範囲を０．００５〜０．０２５％に限定した。
【００５３】
次に、本発明における製造方法の特徴について記述する。
【００５４】
熱間圧延を行う際、直前に鋼片を加熱する。この際の鋼片の加熱温度を１１００〜１３００℃に限定した。この理由は、後続する圧延工程において、加工に必要な圧延温度を確保するためである。１１００℃を下回る加熱温度では、加工に必要な圧延温度を確保することは困難であり、１３００℃を超える加熱温度では、鋼材表面を覆うスケールが一部溶融し、加熱炉設備を損傷する危険が生じる。以上から、加熱温度の限定範囲を１１００〜１３００℃、望ましくは加熱温度を１２００〜１３００℃とする。
【００５５】
圧延工程において、圧延中途の段階でデスケーリングを実施し、鋼材表面を覆うスケールを強制的に排除する。これは、一旦スケールを排除して、圧延でのロールと鋼材の接触する機会を増加させて、鋼材表面の平滑性を高める狙いがある。デスケーリングの方法として、高圧水を鋼材表面に噴射する方法が代表的であり、高圧水の高圧力化、高圧水噴射ノズルズルと鋼材表面の近接化、デスケーリング回数の増加により、鋼表面の平滑性はより向上する。
【００５６】
さらに、このとき、前記（１）〜（４）のいずれかに記載された化学成分を有する鋼を用いれば、ファイヤライトとウスタイトで構成される擬二次元系共晶の難剥離性スケールは無視し得るほどにしか生成されないので、デスケーリング特性は極めて良好となり、デスケーリングが容易となる。
【実施例】
【００５７】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【００５８】
ただし、この実施例においては、景観性をある程度客観的に評価する指標として、鋼表面の平滑性と、無被覆状態で大気暴露した鋼表面の平滑性が維持される時間を採用した。
（実施例１）
試作鋼は、鋼材をラボ溶解炉で溶製し、５０kgインゴットに鋳造後、このインゴットに鋳造後、このインゴット鋼片を加熱した後に熱間で板圧延を実施して製造した。
【００５９】
鋼材の機械的性質に代表される物理特性は、基本的に、板圧延の場合でも、形鋼圧延の場合でも、大きな相違はないことから、ラボ板圧延により製造した板材の基本的な機械的性質を、すべての形鋼材における機械的性質の代表値として採用することができる。
【００６０】
表１に、試作鋼（発明鋼と比較鋼）の成分組成とその基本的機械特性を示す。
【００６１】
この表１から明らかなように、引張強度で４００〜７００MPa級を有し、同時に、０℃でのシャルピー衝撃吸収エネルギーが３００Ｊ以上の十分な靭性を有する形鋼の製造が可能であることを示す。
【００６２】
【表１】
2007009281.tif 000002
【００６３】
ここで、表１に示す発明鋼と比較鋼において、これらの鋼板を酸洗し、スケールを除去した後の鋼板の平滑性（表面粗度、凹凸最大値Ｒｍａｘ）を、表２に示す。
【００６４】
【表２】
2007009281.tif 000003
【００６５】
（実施例２）
表３に、大気環境下で、表１に示す化学成分の鋼材の暴露試験で検証した結果を示す。なお、暴露試験に供したサンプルは、板厚１３mmで、縦×横が約７０mm×約１５０mmの板材である。
【００６６】
【表３】
2007009281.tif 000004
【００６７】
表３に示す結果は、暴露開始後４ヶ月経過の重量変化量であり、発明鋼（鋼種Ａ−１〜Ａ−９）は、鋼種Ｃ−１の比較鋼と比較して、錆発生後の錆流出による重量減少が少ないことが明らかである。
【００６８】
また、もう一つの比較鋼（鋼種Ｃ−２）に関しては、発明鋼の一部と重量変化量が殆ど同等である結果が得られているが、これは、発生した錆が流出せずに鋼材表面に付着しているためであり、耐食性能が発明鋼と同等に優れているということではない。
【００６９】
この事実は、供したサンプルを酸性水溶液に浸漬させて錆を除去し、表面をミクロ観察した結果から検証することができる。
【００７０】
暴露サンプルを暴露前に切断後、切断面を平滑にする加工（フライス盤による加工）を施したのち、暴露試験に供したサンプルの暴露４ヶ月経過後の表面状態を、酸洗で錆落としを施した後にＳＥＭで観察したところ、比較鋼である鋼種Ｃ−１およびＣ−２においては、いずれも、表面において腐食反応が進行し、切断面のフライス盤加工の痕跡は消失していたが、発明鋼においては、いずれも、フライス盤で加工した痕跡が認められた。
【００７１】
発明鋼の内、鋼種Ａ−４に関しては、フライス盤による加工を施さず、バンドソーによる切断のままの状態で暴露試験を実施した。このサンプルの暴露４ヵ月経過後、錆除去後の切断面をミクロ観察したところ、この発明鋼においても、バンドソーで切断された状態の表面性状が、４ヶ月後においても、ほとんど変化していないことが判明した。
【００７２】
このように、本発明鋼においては、平滑面の保全性、即ち、景観性が優れていると判定できる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、前述したように、再塗装や鋼材交換等のメンテナンスが不要のままで、建築物の景観を、建築当初のまま維持することが可能となり、土木建築に係る経済性を著しく改善することができる。
【００７４】
よって本発明は、産業上、利用可能性の大きいものである。