CN101379307A - 螺栓及螺栓的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺栓，至少在螺栓(1)的外螺纹(10)的表面设置有表面硬度提高且被施加了压缩残留应力的表面硬化部(11)。另外，该发明的螺栓的制造方法包括：形成螺栓(1)的外螺纹(10)的切削加工工序；至少在螺栓(1)的外螺纹(10)的表面设置表面硬度提高且被施加了压缩残留应力的表面硬化部(11)的加工处理工序。其结果是，该发明能够改善外螺纹(10)的疲劳强度，且作为在外螺纹(10)上产生重复应力的部位而使用的螺栓有效。

Description

螺栓及螺栓的制造方法
技术领域
本发明涉及一种螺栓及该螺栓的制造方法，该螺栓对于在外螺纹上产生重复应力的部位而使用的螺栓有效。
背景技术
作为在外螺纹上产生重复应力的部位而使用的螺栓，例如，有燃气轮机的转子主轴螺栓或发动机曲轴箱的双头螺栓等。下面，参照图10及图11说明燃气轮机的转子主轴螺栓。
图10中，符号“100”是燃气轮机的压缩机的转子。所述转子100包括:通过转子主轴螺栓(燃气轮机用紧固螺栓)即螺栓101及螺母102紧固的多个盘103、固定于所述多张盘103的动翼104。另外，所述多张盘103通过大致等间隔配置于圆周方向的多根所述螺栓101及多个所述螺母102紧固。
在所述转子100中，伴随燃气轮机的起动或停止产生热伸缩差，另外，由于推力、离心力或自重弯曲状态下的旋转等而增加变动负荷，从而产生伸缩，因此，所述螺栓101及所述螺母102的紧固力发生变化。因此，如图11所示，在所述螺栓101的外螺纹和所述螺母102的内螺纹的啮合部即螺纹啮合部105负载变动应力(拉伸应力或弯曲应力)。而且，在所述螺纹啮合部105负载变动应力时，在所述螺纹啮合部105容易引起磨损和疲劳损伤。于是，需要改善所述螺纹啮合部105、尤其是所述螺栓101的外螺纹的疲劳强度(尤其是，磨蚀(微振磨损)疲劳强度)。
以往就有改善螺纹紧固构件(例如，螺栓及螺母、双头螺栓等)的疲劳强度的技术(例如，专利文献1、专利文献2)。下面，对现有的螺纹紧固构件的螺栓进行说明。现有的螺纹紧固构件的螺栓是将与内螺纹嵌合的外螺纹向拉伸方向整形成为尖细的形状(专利文献1)。另外，使螺栓头下圆角部形成制品螺栓头下圆角部曲率半径的1.2～3.0倍范围的螺栓，对该螺栓头下圆角部实施冷轧加工，整形加工成规定的曲率半径(专利文献2)。
但是，前者(专利文献1)中，将外螺纹沿拉伸方向整形成尖细形状且使作用在外螺纹的拉伸应力均匀化，不能提高外螺纹的表面硬度且不会对外螺纹施加压缩残留应力。因此，前者在改善外螺纹的疲劳强度方面有一定限度。另外，后者(专利文献2)中，对螺栓头下圆角部实施冷轧加工而提高螺栓头下圆角部的表面硬度且对螺栓头下圆角部施加压缩残留应力，但是，不能提高外螺纹的表面硬度且不会对外螺纹施加压缩残留应力。因此，后者也和前者同样，在改善外螺纹的疲劳强度方面有一定限度。
专利文献1:(日本)特公昭56-53651号公报
专利文献2:(日本)特开平7-180714号公报
发明内容
该发明要解决的问题在于，解决现有的螺纹紧固构件的螺栓中改善外螺纹的疲劳强度有一定限度的问题。
该发明(权利要求1)其特征在于，在螺栓的至少外螺纹的表面设置表面硬度提高且被施加了压缩残留应力的表面硬化部。
另外，该发明(权利要求2)其特征在于，表面硬化部通过使能通过筛孔尺寸为#150的筛孔的粒径以下的粒子与螺栓的至少外螺纹的表面碰撞的加工处理而设置。
另外，该发明(权利要求3)其特征在于，包括:形成螺栓的外螺纹的切削加工工序；至少在螺栓的外螺纹的表面设置表面硬度提高且被施加了压缩残留应力的表面硬化部的加工处理工序。
再另外，该发明(权利要求4)其特征在于，至少在螺栓的外螺纹的表面设置表面硬化部的加工处理为，使能通过筛孔尺寸为#150的筛孔的粒径以下的粒子与螺栓的至少外螺纹的表面碰撞的加工处理。
该发明(权利要求1)的螺栓中，通过至少在外螺纹的表面设置的表面硬化部，提高外螺纹的表面硬度，且在外螺纹额表面施加压缩残留应力。因此，该发明(权利要求1)的螺栓能够改善外螺纹的疲劳强度，因此，对于使用于外螺纹上产生重复应力的部位有效。
另外，该发明(权利要求2)的螺栓中，使能通过筛孔尺寸为#150的筛孔的粒径以下的粒子与至少外螺纹的表面碰撞，在外螺纹的表面加工处理表面硬化部。因此，该发明(权利要求2)的螺栓可提高外螺纹的表面硬度，且在外螺纹的表面施加压缩残留应力，另一方面，外螺纹的表面粗糙度不会对外螺纹的疲劳强度改善造成影响。其结果是，该发明(权利要求2)的螺栓能够可靠地改善外螺纹的疲劳强度。
另外，该发明(权利要求3)的螺栓的制造方法中，在切削加工工序形成的外螺纹的表面用加工处理工序设置有表面硬化部，因此，通过该表面硬化部可提高外螺纹的表面硬度，且在外螺纹的表面施加压缩残留应力。因此，该发明(权利要求3)的螺栓的制造方法能够改善外螺纹的疲劳强度，因此，能够制造对于在外螺纹上产生重复应力的部位而有效使用螺栓。
另外，该发明(权利要求4)的螺栓的制造方法中，使能通过筛孔尺寸为#150的筛孔的粒径以下的粒与至少外螺纹的表面碰撞，在外螺纹的表面加工处理表面硬化部。因此，该发明(权利要求4)的螺栓的制造方法可提高外螺纹的表面硬度，且在外螺纹的表面施加压缩残留应力，另一方面，由于外螺纹的表面粗糙度不会对外螺纹的疲劳强度改善造成影响。其结果是，该发明(权利要求4)的螺栓的制造方法能够制造可以确实地改善外螺纹的疲劳强度的螺栓。
附图说明
图1(A)～(B)是表示该发明螺栓的一实施例的局部放大剖面图；
图2(A)～(B)是表示该发明螺栓的制造方法的一实施例的说明图；
图3是表示使用了耐疲劳强度验证试验装置的耐疲劳强度验证试验的状态的说明图；
图4是表示使用了现有的产品和本发明的产品1的耐疲劳强度验证试验装置的耐疲劳强度验证试验的结果的说明图；
图5是表示粒径的大小对疲劳强度的影响的说明图；
图6是表示照射次数对疲劳强度的影响的说明图；
图7是表示照射距离对疲劳强度的影响的说明图；
图8(A)～(B)是表示螺母的制造方法的一实施例的说明图；
图9是表示使用了螺母的试验片的磨蚀疲劳试验(微振磨损疲劳试验)的实施结果的说明图；
图10是表示作为燃气轮机的转子主轴螺栓使用的现有的螺栓的说明图；
图11是表示螺纹的啮合部分的局部放大的剖面图。
附图标记说明
1、螺栓
10、外螺纹
11、表面硬化部
12、外螺纹的表面
13、喷枪
2、螺母
20、内螺纹
21、表面软质皮膜部
22、内螺纹的表面
3、耐疲劳强度验证试验装置
30、台座
31、横孔
32、纵孔
33、压棒
34、应力测定器
35、试验部分
d、外螺纹的有效直径
D、完成品的内螺纹的有效直径
D0、母材的内螺纹的有效直径
T、表面软质皮膜部的厚度
T1、外螺纹的表面粗糙度的最大值
T2、内螺纹的表面粗糙度的最大值
S、螺栓螺纹齿周速度
V、喷枪移动速度
L、照射距离
P、喷射材料供给压力
100、转子
101、螺栓
102、螺母
103、盘
104、动翼
105、螺纹啮合部
具体实施方式
下面，基于图1～图7详细说明该发明的螺栓的实施例中之一例及该发明的螺栓制造方法的实施例中之一例。另外，该发明不限于该实施例。图1(A)是表示螺母的内螺纹的结构的局部放大剖面图，图1(B)是表示该实施例的螺栓的外螺纹的结构的局部放大剖面图。图2(A)是表示该实施例的螺栓的制造方法的表面硬化部的加工处理工序的一例的说明图，图2(B)是表示表面硬化部的加工处理的一条件的说明图。
实施例
首先，对该发明的螺栓的一实施例进行说明。图1(B)中，符号1是该实施例的螺栓。所述螺栓1例如由镍系超合金构成。例如，作为所述螺栓1，除镍系超合金之外，例如也可以由铁、低合金钢、不锈钢、其它超合金构成。另外，所述螺栓1通过切削加工构成头部、轴部、螺纹部。在所述螺纹部的外面，通过切削加工形成有效直径为d的外螺纹10。而且，至少在所述螺栓1的外螺纹10的表面设置有表面硬度提高且被施加了压缩残留应力的表面硬化部11。
所述表面硬化部11是使能通过筛孔尺寸为#150即筛眼为100μm×100μm的筛孔的粒径以下的粒子与所述螺栓1的至少外螺纹10的表面碰撞的加工处理、例如通过喷丸(ショツトブラスト)和喷丸硬化(ショツトピ—ニング)等而设置。
下面，参照图2(A)及(B)对该发明落栓的制造方法的一实施例进行说明。首先，在切削加工工序中，构成螺栓1的头部、轴部和螺纹部，且在螺纹部的外面形成有效直径为d的外螺纹10。接着，在加工处理工序中，至少在螺栓1的外螺纹10的表面设置表面硬度提高且被施加了压缩残留应力的表面硬化部11。
所述加工处理工序是，通过使能通过筛孔尺寸为#150即筛眼为100μm×100μm的筛孔的粒径以下的粒与所述螺栓1的至少外螺纹10的表面碰撞的加工处理的工序、例如通过喷丸和喷丸硬化等而进行的加工处理的工序。
所述加工处理工序是在图2(A)及(B)所示的条件下对表面硬化部11进行加工处理。即，使螺栓1的外螺纹10围绕螺栓1的轴心旋转的速度即螺栓螺纹齿周速度(S)为80mm/s、使喷枪13相对于螺栓1的轴心平行移动的速度即喷枪移动速度(V)为8mm/s、从喷枪13到螺栓1的外螺纹10的距离即照射距离(L)为500mm、使来自喷枪13的喷射材料与螺栓1的外螺纹10碰撞的力即喷射材料供给压力(P)为0.55Mpa、来自喷枪13与螺栓1的外螺纹10碰撞的喷射材料的粒径为能通过筛孔尺寸为#150(筛眼为100μm×100μm)的筛孔的粒径以下。
该实施例的螺栓1及通过该实施例的螺栓制造方法制造的螺栓1，例如可以作为图10所示的燃气轮机的转子主轴螺栓或发动机曲轴箱的双头螺栓使用。即，该实施例的螺栓1及通过该实施例的螺栓制造方法制造的螺栓1作为在外螺纹10上产生重复应力的部位而使用的螺栓是有效的。
下面，基于使用了图3所示的耐疲劳强度验证试验装置3的耐疲劳强度验证试验，对该实施例的螺栓1及通过该实施例的螺栓制造方法制造的螺栓1的有效性进行说明。
在所述耐疲劳强度验证试验装置3的台座30的横孔31中插通试验用的螺栓1。在所述螺栓1的一端或两端紧固螺母2，将所述螺栓1以规定的拉伸负荷固定在所述台座30上。另外，在所述台座30的竖孔32内插通压棒33与所述螺栓1接触。另外，在所述螺栓1上将应力测定器34设置于试验部分35的附近。所述应力测定器34是用于判断所述试验部分35是否产生裂纹的测定器，测定值急剧变化时表示所述试验部分35产生了裂纹。而且，在室温大气中的试验环境下，用所述压棒33给所述螺栓1施加规定的重复弯曲载荷，进行所述螺栓1的试验部分35(螺栓1的齿面和螺纹底)的疲劳试验。另外，所述规定的拉伸载荷是所述螺栓1塑性变形的载荷的约三分之二的载荷，另外，规定的重复弯曲载荷是所述螺栓1塑性变形的载荷的约2～2.5％的载荷。
图4表示使用了所述耐疲劳强度验证试验装置3的耐疲劳强度验证试验的结果。另外，图4的纵轴表示通过所述压棒33施加螺栓规定的重复弯曲载荷的次数。如图4所示，现有品(现有的螺栓)在规定的重复弯曲载荷的次数约6.3×106时，在所述试验部分产生了裂纹。与之相对，本发明制品1(该实施例的螺栓1及通过该实施例的螺栓制造方法制造的螺栓1)，规定的重复弯曲载荷的次数超过约1.2×107时，在所述试验部分35没有产生裂纹。即，本发明制品1与现有品比较能够得到约两倍以上的疲劳强度。顺便说一下，使用了试验片的磨蚀疲劳试验(微振磨蚀疲劳试验)，即，将移动试验片用接触片以一定的面压力的方式夹持、施加局部的应力振幅的试验实施的结果，本发明制品1的试验片和现有品的试验片比较可以得到约10倍以上的疲劳强度。
由以上表明，该实施例的螺栓1及通过该实施例的螺栓制造方法制造的螺栓1和现有的螺栓比较可以得到约2倍以上的疲劳强度，因此，作为如图10所示的燃气轮机的转子主轴螺栓或发动机曲轴箱的双头螺栓等，作为在外螺纹10上产生重复应力的部位而使用的螺栓是有效的。
在此，在该实施例的螺栓1及该实施例的螺栓的制造方法中，使粒子(喷射材料)与至少外螺纹10的表面碰撞，至少在外螺纹10的表面通过加工处理设置表面硬度提高且被施加了压缩残留应力的表面硬化部11。在通过所述加工处理设置所述表面硬化部11时，至少最重要的因素是与外螺纹10的表面碰撞的粒子(喷射材料)的粒径。
即，在该实施例的螺栓1及该实施例的螺栓的制造方法中，为提高疲劳强度而至少以外螺纹10的表面的“硬度提高”和“压缩残留应力的施加”作为目的。但是，至少利用与外螺纹10的表面碰撞的粒子的粒径，至少使外螺纹10的表面的“粗糙度”变化，对螺纹底的疲劳强度造成大的影响。
下面，参照图5说明粒径的大小对疲劳强度产生的影响。如图5所示，所谓至少外螺纹10的表面的“表面硬度提高”和“压缩残留应力的施加”不受粒径的大小的影响。另一方面，至少外螺纹10的表面的“表面粗糙度”受粒径大小的影响。即，在筛孔尺寸为#46(筛眼为355μm×355μm、即喷射材料粒径的标准)、筛孔尺寸为#80(筛眼为180μm×180μm、即喷射材料粒径的标准)、筛孔尺寸为#100(筛眼为150μm×150μm、即喷射材料粒径的标准)的粒径的场合，至少外螺纹10的表面的“表面粗糙度”变大，螺纹底的疲劳强度和图4所示的现有品没有显著不同。另一方面，在筛孔尺寸为#150(筛眼为100μm×100μm、即喷射材料粒径的标准)、筛孔尺寸为#360(筛眼为70μm×70μm、即喷射材料粒径的标准)的粒径的场合，至少外螺纹10的表面的“表面粗糙度”变小，能够得到和图4所示的本发明制品1大致同样的螺纹底的疲劳强度。
这样，在该实施例的螺栓1及该实施例的螺栓的制造方法中，使能通过筛孔尺寸为#150(筛眼为100μm×100μm)的筛孔的粒径以下，优选筛孔尺寸为#150(筛眼为100μm×100μm、即喷射材料粒径的标准)、筛孔尺寸为#360(筛眼为70μm×70μm、即喷射材料粒径的标准)的粒径的喷射材料至少与外螺纹10碰撞。
其次，作为由喷射材料进行的加工处理的条件，作为喷射材料的粒径以下的重要的因素，具有喷射材料的照射次数及从喷枪到外螺纹的照射距离(L)。下面，参照图6及图7说明喷射材料对螺栓1的外螺纹10的照射次数及从喷枪到外螺纹的照射距离(L)对疲劳强度的影响。
图6表示喷射材料的照射次数和残留应力及表面粗糙度的关系。横轴表示照射次数，左侧纵轴表示压缩残留应力，右侧纵轴表示外螺纹表面的表面粗糙度(Rmax)。压缩残留应力表示越向纵轴上方越大，越向纵轴下方越小。
图6表示以图2(B)所示的条件，用喷射材料的粒径筛孔尺寸为#150、改变照射次数进行加工处理的结果。在该条件下，用照射次数为4次的条件得到的螺栓能够得到和图4表示的本发明制品1同样的疲劳强度。作为基准值选择该场合的压缩残留应力及表面粗糙度。纵轴的刻度将基准值作为100用百分数表示。
在此，说明喷射材料的照射次数的意思。在图2(A)所示的加工方法中，边旋转螺栓边使喷射材料对螺栓1的外螺纹10的外表面照射，同时喷枪在轴方向移动。枪到达外螺纹的末端后反转，继续照射喷射材料且向逆方向移动。枪重复进行该反复运动，进行外螺纹表面的加工处理。所谓照射次数表示喷射材料对同一表面照射的次数(频率)。
图7表示从喷射材料到外螺纹的照射距离和残留应力及表面粗糙度的关系。横轴表示照射距离，纵轴和图6同样。另外，图7表示作为加工条件将照射次数固定为4次，其它的条件选定和图6同样的条件，改变照射距离进行加工处理的结果。基准值及纵轴的考虑方法和图6同样。
根据图6，在照射次数为两次时，压缩残留应力相对于基准值严重不足，照射次数是4次时达到基准值。另外，照射次数6次时认为压缩残留应力有若干的增加。另一方面，照射次数为二～4次时，对表面粗糙度没有大的变化，但是，照射次数为6次时表面粗糙度有若干增加。照射次数超过6次时表面粗糙度急剧增加。
根据图7，照射距离为200mm时，压缩残留应力相对于基准值不足，表面粗糙度大幅提高。照射距离为500mm时，压缩残留应力及表面粗糙度都满足基准值。照射距离为750mm时，压缩残留应力及表面粗糙度相对于有若干降低。但是，照射距离超过750mm区域时，压缩残留应力显著降低。
根据图6及图7，照射次数是4～6次时残留应力超过基准值，另一方面，表面粗糙度变化比较小，伴随表面粗糙度的增加对疲劳强度几乎没有影响。另外，照射距离为500～7500mm时，压缩残留应力大致达到基准值，即使增加照射距离压缩残留应力的降低也比较小。即，若增加照射次数压缩残留应力也增加，但是，照射次数超过6次时，表面粗糙度过大，导致疲劳强度的降低。另一方面，照射距离小时压缩残留应力变大，但是，表面粗糙度也同时增大，因此，反过来疲劳强度降低。另外，照射距离超过750mm时，喷射加工处理的效果降低，疲劳强度降低。因此，作为加工条件，理想的是选定照射次数为4～6次，照射距离为500～750mm。另外，在该加工条件下，表面硬化部的表面硬度能够确保螺栓母材以上的硬度。
另外，在该实施例的螺栓1及该实施例的螺栓的制造方法中，至少作为与外螺纹10的表面碰撞的粒子的材质，使用不生锈的非铁材料，例如，铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)。
下面，参照图1、图8及图9对该发明的螺栓和构成螺纹紧固构件的螺母及其螺母的制造方法进行说明。图8(A)是表示螺栓的外螺纹的表面粗糙度及螺母的内螺纹的表面粗糙度的局部的放大剖面图，图8(B)是表示螺母的内螺纹的结构的局部的放大剖面图。
图1(A)中，符号“2”是螺母。所述螺母2例如由钢制构成。另外，所述螺母2通过切削加工构成螺纹孔。在所述螺纹孔的内面，通过切削加工形成有内螺纹20。在所述螺母2的内螺纹20的表面，设置有硬度比所述螺母2的母材更低的表面软质薄膜部21。
所述表面软质薄膜部21例如通过Cu-Ni-In喷镀涂层、W涂层(サ—メテルWコ—テイング)、镀银、镀铜等而设置。如图8(A)及(B)所示，所述表面软质薄膜部21的厚度(膜厚)T比所述螺栓1的外螺纹10的表面12的粗糙度的最大值T1和所述螺母2的内螺纹20的表面22的粗糙度的最大值T2的和更大。其结果，在将所述螺栓1的外螺纹10和所述螺母2的内螺纹20螺纹接合时，所述螺栓1的外螺纹10的表面12和所述螺母2的内螺纹20的表面22从所述表面软质薄膜部21露出而不相互接触。
需要通过所述表面软质薄膜部21的厚度T改变所述螺母2的内螺纹20的有效直径。即，在所述螺母2中，需要将设置所述表面软质薄膜部21时的内螺纹20的有效直径D0(即，母材的内螺纹的有效直径D0)相对于不设置所述表面软质薄膜部21时的内螺纹20的有效直径D(即，完成品的内螺纹的有效直径D)，设置成和所述表面软质薄膜部21的厚度T大致同样的尺寸大小。
另一方面，当使所述表面软质薄膜部21的厚度T过大时，相对于完成品的内螺纹的有效直径D，母材的内螺纹的有效直径D0过大，本来应有的螺纹牙顶过小，因此，有可能导致强度不足。因此，所述表面软质薄膜部21的厚度T以不使本来应有的螺纹牙顶过小而不导致强度不足的范围(X)为最大值。其结果是，所述表面软质薄膜部21的厚度T为以下范围。即，T1+T2<T<(X)。所述表面软质薄膜部21的厚度T根据螺纹的公差而不同，例如，螺纹2级公差的场合(2级嵌合的场合)大约为25μm左右。
下面，参照图8(A)及(B)对图1(A)所示的螺母2的制造方法的一例进行说明。首先，在切削加工工序中构成螺母2的螺纹孔，且在该螺纹孔的内面形成内螺纹20。该内螺纹20的有效直径D0比完成制品的内螺纹的有效直径D还大出表面软质薄膜部21的厚度T部分。其次，在加工处理工序中，在螺母2的内螺纹20的表面，设置有硬度比所述螺母2的母材更低的表面软质薄膜部21，例如，通过Cu-Ni-In喷镀涂层、W涂层(サ—メテルWコ—テイング)、镀银、镀铜等而设置。
图1(A)所示的螺母2及通过图8(A)及(B)所示的螺母的制造方法制造的螺母2，和该实施例的螺栓1及通过该实施例的螺栓的制造方法制造的螺栓1同样，例如，可以作为图10所示的燃气轮机的转子主轴螺栓或与发动机曲轴箱的双头螺栓螺合的螺母而使用。即，图1(A)所示的螺母2及通过图8(A)及(B)所示的螺母的制造方法制造的螺母2，和该实施例的螺栓1及通过该实施例的螺栓的制造方法制造的螺栓1大致相同，作为在螺栓1的外螺纹10和螺母2的内螺纹20的啮合部发生重复应力的部位而使用的螺母是有效的。
下面，基于图9所示的表示使用了试验片的磨蚀疲劳试验(微振磨损疲劳试验)，即，用接触片对移动试验片以给与一定的面压的方式进行夹持，且给与局部的应力振幅的试验的实施结果说明图，对图1(A)所示的螺母2及通过图8(A)及(B)所示的螺母的制造方法制造的螺母2的有效性进行说明。
图9的纵轴表示破损重复次数。如图9所示，现有制品(现有的螺母)破损重复次数约为1.1×106时产生破损。与之相对，本发明制品2(图1(A)所示的螺母2及通过图8(A)及(B)所示的螺母的制造方法制造的螺母2，表面软质薄膜部21是镀层的场合)，破损重复次数约为1.4×106时产生破损。另外，本发明制品3(图1(A)所示的螺母2及通过图8(A)及(B)所示的螺母的制造方法制造的螺母2，表面软质薄膜部21是Cu-Ni-In喷镀涂层的场合)，即使破损重复次数超过1.1×107时也不产生破损。即，本发明制品2、3的螺母与现有品的螺母比较，可以得到充分的疲劳强度。
这样，通过使用该实施例的螺栓1及通过该实施例的螺栓的制造方法制造的螺栓1，对作为图10所示的燃气轮机的转子主轴螺栓等、在螺栓1的外螺纹10发生重复应力的部位而使用螺栓是有效的。另外，通过使用该实施例的螺栓1及通过该实施例的螺栓的制造方法制造的螺栓1和图1(A)所示的螺母2及通过图8(A)及(B)所示的螺母的制造方法制造的螺母2，对作为在图10所示的燃气轮机的转子主轴螺栓及螺母等、在螺栓1的外螺纹10和螺母2的内螺纹20的啮合部发生重复应力的部位而使用的螺栓及螺母更为有效。
工业上的可利用性
该发明的螺栓及该发明的螺栓的制造方法作为在外螺纹上产生重复应力的部位而使用的螺栓及螺栓的制造方法是有用的。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1、一种螺栓，具有外螺纹，其特征在于，
至少在外螺纹的表面设置有表面硬度提高且被施加了压缩残留应力的表面硬化部，所述表面硬化部通过使能通过筛孔尺寸为#150的筛孔的粒径以下的粒子与至少外螺纹的表面碰撞的加工处理而设置。
2、如权利要求1所述的螺栓，其特征在于，所述加工处理以照射次数为4次～6次的范围进行照射。
3、如权利要求1所述的螺栓，其特征在于，所述加工处理以照射距离为500mm～750mm的范围进行照射。
4、一种螺栓的制造方法，所述螺栓具有外螺纹，其特征在于，包括：切削加工工序，该工序形成外螺纹；加工处理工序，该工序使能通过筛孔尺寸为#150的筛孔的粒径以下的粒子与至少外螺纹的表面碰撞而设置表面硬化部，使所述表面硬化部的表面硬度提高且施加压缩残留应力。
5、如权利要求4所述的螺栓的制造方法，其特征在于，所述加工处理以照射次数为4次～6次的范围进行照射。
6、如权利要求4所述的螺栓的制造方法，其特征在于，所述加工处理以照射距离为500mm～750mm的范围进行照射。
Figure A200780004953Q00241
Figure A200780004953Q00242

Claims (4)

1、一种螺栓，具有外螺纹，其特征在于，
至少在外螺纹的表面设置有表面硬度提高且被施加了压缩残留应力的表面硬化部。
2、如权利要求1所述的螺栓，其特征在于，所述表面硬化部通过使能通过筛孔尺寸为#150的筛孔的粒径以下的粒子与至少外螺纹的表面碰撞的加工处理而设置。
3、一种螺栓的制造方法，所述螺栓具有外螺纹，其特征在于，包括:
切削加工工序，该工序形成所述外螺纹；
加工处理工序，该工序至少在外螺纹的表面设置表面硬度提高且被施加了压缩残留应力的表面硬化部。
4、如权利要求3所述的螺栓的制造方法，其特征在于，至少在外螺纹的表面设置所述表面硬化部的所述加工处理为，使能通过筛孔尺寸为#150的筛孔的粒径以下的粒子与至少外螺纹的表面碰撞的加工处理。
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