[发明专利]方形钢管及其制造方法以及建筑构造物

说明书

目的在于提供对拐角部的加工硬化的影响小、抑制了表面裂纹的方形钢管及其制造方法以及使用本发明的方形钢管的建筑构造物。方形钢管是具有平板部和拐角部的方形钢管，所述平板部的屈服强度为385MPa以上、拉伸强度为520MPa以上并且屈强比为0.90以下，就所述拐角部的维氏硬度而言，拐角部内表面侧的维氏硬度大于拐角部外表面侧的维氏硬度，所述拐角部外表面侧的维氏硬度为280HV以下，而且所述拐角部外表面侧的维氏硬度与所述拐角部内表面侧的维氏硬度之差为80HV以下，拐角部外表面侧的0℃的夏比冲击吸收能vE₀为70J以上。

技术领域

本发明涉及特别在工厂、仓库、商业设施等大型建筑物的建筑构件中所用的方形钢管及其制造方法以及建筑构造物。

背景技术

近年，对于工厂、仓库、商业设施等大型建筑物中所用的建筑构造构件而言，为了通过轻量化来削减施工成本，推进高强度化。特别是在作为建筑物的柱件使用的方形钢管中，要求屈服强度为385MPa以上、拉伸强度为520MPa以上的方形钢管，进一步从抗震性的观点出发还要求同时具备高塑性变形性能和优异的韧性。

对于这样的具有高变形性能和优异的韧性的方形钢管而言，具体而言，需要使平板部的管轴方向屈强比(＝屈服强度/拉伸强度)为0.90以下、0℃的夏比冲击吸收能为70J以上。

方形钢管通常以热轧钢板(钢带)或厚钢板为坯料，通过将该坯料进行冷冲压弯曲成型或冷辊轧成型来制造。

对于通过冷冲压弯曲成型制造的方形钢管而言，对厚钢板通过冲压弯曲成型使截面形状成为“口”字形或“コ”字形，并通过埋弧焊将它们进行接合来制造。另外，对于通过辊轧成型制造的方形钢管而言，通过辊轧成型将热轧钢板制成圆筒状的开口管(open pipe)形状，并对其对接部分进行电阻缝焊，之后通过上下左右配置的压辊维持圆筒状不变地沿管轴方向施加数个百分比的拉深，接着成型为方形以制造方形钢管。

另一方面，在通过冷冲压弯曲成型制造的方形钢管的情况下，拐角部的由于弯曲变形所造成的加工硬化明显，拐角部的韧性和塑性变形性能受损，因此抗震强度恶化，容易以拐角部为起点发生破损。特别是在含贝氏体等硬质的第2相的面向建筑构件的高强度材料中，加工硬化变得显著。

因此，在制造高强度的方形钢管的情况下，需要选择减小成型时的拐角部的由加工硬化所造成的韧性恶化的影响那样的坯料、和/或抑制拐角部的加工硬化那样的制造方法。

专利文献1中提出了以在平板部的显微组织中、贝氏体组织的面积分率为40％以上为特征的方形钢管。

专利文献2中提出了以在通过冷成型进行制管之后实施全管去应力退火为特征的低屈强比、高韧性的方形钢管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第5385760号公报

专利文献2:日本专利第4957671号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所记载的方形钢管的拐角部表层部的维氏硬度为350HV以下。然而，拐角部表层部的硬度仍然很大，为了抑制以拐角部为起点的破损、表面裂纹等，要求更进一步的硬度降低。

另外，专利文献2所记载的方形钢管在制管后需要进行热处理，因此与保持冷加工的方形钢管相比较而言成本变得非常高。

本发明是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供对拐角部的加工硬化的影响小、抑制了表面裂纹的方形钢管及其制造方法以及使用本发明的方形钢管的建筑构造物。

用于解决课题的手段

本申请的发明人为解决上述课题进行了深入研究，得到了以下的见解。