[发明专利]建筑用钢材

说明书

技术领域

本件申请所涉及的发明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。

背景技术

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JIS G 3137:2008的“细径异形PC钢棒”、由冷加工制造的JIS G 3109:2008“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。

发明内容

因此，本发明人进行了专心研究的结果是，能够提供一种本发明所涉及的建筑用钢材。

即，本发明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，在本发明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，在本发明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，在本发明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，本发明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，本发明所涉及的建筑用钢材优选的是0.2％屈服强度为1420MPa以上。

发明的效果

本发明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是用于示出本发明的工序A～工序C的热处理的概念的示意图。