CN1183270C - 高强度螺钉 - Google Patents

高强度螺钉 Download PDF

Info

Publication number
CN1183270C
CN1183270C CNB021066043A CN02106604A CN1183270C CN 1183270 C CN1183270 C CN 1183270C CN B021066043 A CNB021066043 A CN B021066043A CN 02106604 A CN02106604 A CN 02106604A CN 1183270 C CN1183270 C CN 1183270C
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
screw
quality
high strength
hardness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB021066043A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1441077A (zh
Inventor
尾上广司
夫
白神哲夫
彦
菊地克彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CNB021066043A priority Critical patent/CN1183270C/zh
Publication of CN1441077A publication Critical patent/CN1441077A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1183270C publication Critical patent/CN1183270C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明提供一种即使对于大直径尺寸(M8以上)的螺钉和螺栓具有所需强度(800N/mm2以上)且兼具攻丝性的高强度螺丝用钢以及用该种钢制成的高强度螺钉。该种高强度螺丝用钢，其特征在于由如下组分组成：C：0.05～0.20，Si：0.20以下(但不包含0)，Mn：0.5～2.0，P：0.015以下，S：0.015以下，Al：0.020～0.080，N：0.0060以下，Cr：超过0.80但不高于2.0(以上均为质量%)，其余部分：铁及不可避免的杂质。

Description

高强度螺钉
技术领域
本发明涉及高强度螺丝用钢和高强度螺钉(high strengthscrew)，特别是涉及在开有底孔的部件上成形内螺纹并兼具缔结攻丝性的粗直径(M8以上)，强度800N/mm2以上的高强度螺丝用钢以及用该种钢制得的高强度螺钉。
背景技术
自攻螺钉是，不仅要关闭啮合部件上的底孔，而且能够在成形内螺纹的同时产生缔结关系，相比普通螺栓、螺母形成的缔结，具有在内螺纹的成形点能够大幅度减轻作业量的优点。因为这个性能，自攻螺钉必须在啮合部件上成形内螺纹，所以其相对于啮合部件必须是十分硬的，而且，满足作为缔结手段的机械性能也是很重要的。
以前在这方面，例如，带有JISB1122的十字孔的自攻螺钉是通过采用JISG3559的冷压造用碳钢线的SWRCH12A～22A(铝镇静钢)或者SWRCH12K～22K(镇静钢)、经过滚轧加工等，螺钉成形，渗碳(渗碳硬化)淬火、回火的调质处理而制得。
自攻螺钉用钢的要素之一是确保淬火后的韧性，因此从该观点出发结晶粒细的铝镇静类型得以利用。但是，另一方面必须同时满足与处于韧性相反倾向的硬度和强度等的特性。因此，特开平9-67625号公报公开了，通过Mn提高、碳含量降低的坯材作为坯材进行渗碳淬火、回火，表面硬度Hv达到560～600、内部硬度Hv达到320～360的自攻螺钉。以下，称这个自攻螺钉为现有技术1。
另外，特开平10-196627号公报公开了，采用低碳高Mn钢，表面硬度Hv达到550以上、内部硬度Hv达到320～400的螺钉。以下，称这个自攻螺钉为现有技术2。
但是，现有的情况是，对于缔结更高强度的部件，为了使其具有作为螺栓所需的强度并且作为自攻螺钉在啮合部件上成形内螺纹，则进一步要求其具有更高的表面硬度和内部的韧性，对于这种螺钉的坯材成分和制造方法尚未十分明确。
上述现有技术1和现有技术2均是以较细尺寸的螺钉(例如不足M6)作为对象。如果利用这种坯材制造M8以上的粗直径的螺钉和螺栓，则难于得到渗碳后的具有均衡的表面硬度和内部硬度以及必要的强度。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供即使对于大直径尺寸(M8以上)的螺钉和螺栓也具有所需强度(800N/mm2以上)且兼具攻丝性的高强度螺丝用钢以及用该种钢制成的高强度螺钉。
本发明者为了解决上述课题，进行了深入研究，得到了以下发现。通过
①大量添加Cr。
②调整成分的含有比率在适当的DI值范围内。
③适当地控制表面硬度、内部硬度、有效硬化层深度。
④适当地控制渗碳淬火后的回火温度。
即使对于粗直径的螺钉和螺栓，通过渗碳也能控制硬度的平衡，得到所需的强度。
本发明正是基于这种发现，具有下述特征。
1、本发明提供一种由钢制成的高强度螺钉，所述钢以质量％计由下述成分组成：C：0.05～0.20，Si：0.20以下(但不包含0)，Mn：0.5～2.0，P：0.015以下，S：0.015以下，可溶Al：0.020～0.080，N：0.0060以下，Cr：超过0.80但不高于2.0，剩余部分：铁及不可避免的杂质；所述钢被通过渗碳处理和回火进行硬化以使得表面硬度Hv为550～700，其中渗碳处理后的内部硬度Hv：200～320，有效硬化层深度：0.05～1.00mm，强度：800N/mm2以上。
2、根据上述1所述的由钢制成的高强度螺钉，其特征在于，所述钢成分进一步以质量％计含有从Ni：3.5以下，Cu：1.0以下，Mo：0.30以下，B：0.0005～0.0050之中选取的至少一种以及从Ti：0.005～0.050，Nb：0.005～0.050之中选取的至少一种之中的至少之一。
3、根据上述1所述的由钢制成的高强度螺钉，其特征在于，由下述(1)式表示的DI值是在17～43mm的范围内，DI＝25.4×DIC(※1)×FSi(※2)×FMn(※3)×FCr(※4)×(FMo(※5)、FCu(※6)、FNi(※7)、FB(※8))        (1)
其中在上述(1)式中：
※1：DIC＝0.54×(C)、
※2：FSi＝1.00+0.7×(Si)、
※3：FMn＝3.3333×(Mn)+1.00(Mn≤1.20)、
     FMn＝5.10×(Mn)-1.12(Mn＞1.20)、
※4：FCr＝1.00+2.16×(Cr)、
※5：FMo＝1.00+3.00×(Mo)、
※6：FCu＝1.00+0.365×(Cu)、
※7：FNi＝1.00+0.363×(Ni)、
8：FB＝2(但只在添加B的情况下)。
4、根据上述2所述的由钢制成的高强度螺钉，其特征在于，由下述(1)式表示的DI值是在17～43mm的范围内，DI＝25.4×DIC(※1)×FSi(※2)×FMn(※3)×FCr(※4)×(FMo(※5)、FCu(※6)、FNi(※7)、FB(※8))        (1)
其中在上述(1)式中：
※1：DIC＝0.54×(C)、
※2：FSi＝1.00+0.7×(Si)、
※3：FMn＝3.3333×(Mn)+1.00(Mn≤1.20)、
     FMn＝5.10×(Mn)-1.12(Mn＞1.20)、
※4：FCr＝1.00+2.16×(Cr)、
※5：FMo＝1.00+3.00×(Mo)、
※6：FCu＝1.00+0.365×(Cu)、
※7：FNi＝1.00+0.363×(Ni)、
8：FB＝2(但只在添加B的情况下)。
5、根据上述3所述的由钢制成的高强度螺钉，其特征在于，在渗碳处理之后，在200～400℃的温度范围内进行回火。
6、根据上述4所述的由钢制成的高强度螺钉，其特征在于，在渗碳处理之后，在200～400℃的温度范围内进行回火。
具体实施方式
下面介绍本发明中数值的限定理由。
(1)C：0.05～0.20质量％
C是确保钢强度的重要元素，如果不足0.05质量％，无法得到所需的强度，而且渗碳硬化性降低。另一方面，如果超过0.20质量％，螺钉的内部硬度过度提高，钢的韧性降低。因此，C含量限定在0.05～0.20质量％的范围内。
(2)Si：0.20质量％以下(但不包含0)
Si作为脱氧材料，起着重要的作用，在制钢阶段是必须添加的。而且，是提高回火软化抵抗性和淬火性，使其强度提高的元素。但是，当含量增大时，在变形抵抗性增大的同时，冷锻性降低。因此，Si含有量的上限是0.20质量％。
(3)Mn：0.5～2.0质量％
Mn和Si同样，也是对钢的脱氧处理必要的元素，也是提高淬火性的元素。因此，为了确保所需的强度，添加0.5质量％以上是必要的，与P、S相同，由于在Mn和钢的结晶粒界处的偏析助长了粒界脆化，所以以2.0质量％为上限。
(4)P＝0.015质量％以下
P由于在奥氏体粒界处偏析，所以减弱了粒界强度。而且，由于在铁素体内固溶，使钢的变形能降低。这样，P在本发明中是杂质元素，所以限定其含量为0.015质量％以下。
(5)S：0.015质量％以下
S由于形成MnS使得钢的变形能降低，MnS成为龟裂发生的起点。这样，S在本发明中是杂质元素，所以限定其含量为0.015质量％以下。
(6)可溶Al：0.020～0.080质量％
Al不仅是作为脱氧材料必要的元素，而且具有将粒界处偏析N的固定为AlN以提高粒界强度的作用，为了通过Al将这种效果发挥出来，对可溶Al(酸可溶Al)而言0.020质量％以上的量是必要的。但是，如果可溶Al超过0.080质量％，连续铸造铸片时，形成Al2O3的凝聚体成为喷嘴填塞的原因，铸造作业变得困难。因此，可溶Al含有量是限定在0.020～0.080质量％的范围内。
(7)N：0.0060质量％以下
N在螺钉加工时引起错误的老化硬化，使钢的冷锻性降低，也使得工具的寿命降低。这样，N在本发明中是杂质元素，所以限定其含量为0.0060质量％以下。
(8)Ti：0.005～0.050质量％
Ti具有微细化结晶粒的效果。但是，如果不满0.005质量％，这种效果不明显，而且，以TiN形式固定N的效果也不明显。但当添加超过0.050质量％时，不仅这种效果饱和了，而且TiN过度高，形成硬质的TiN、TiC，锻造性降低，此外花费了合金成本。因此，Ti含量是限定在0.005～0.050质量％的范围内。
(9)Cr：超过0.80但不高于2.0质量％
Cr对于提高淬火性、确保强度是有用的元素，为了确保M8以上的大尺寸的螺钉强度，添加超过0.80质量％是必要的，这通过本发明等的研究已变得明显。但是，作为提高回火软化抵抗性的元素，过量添加时，容易使其变得过硬而对韧性产生不利影响。因此，其上限为2.0质量％。
(10)Mo：0.30质量％以下
Mo是用于防止P在粒界处偏析、提高粒界强度、提高淬火性的有用元素。但是，过量添加时，Cr同样会损害冷锻性，而且因为Mo是高价元素，所以设定上限为0.30质量％。
(11)B：0.0005～0.0050质量％
B在微量添加时具有提高淬火性的作用。而且通过形成BN，防止N的粒界偏析。通过添加B，可降低Mn和Cr、Mo含量，可进一步提高钢的冷锻性。为了通过B发挥这种效果，所以添加0.0005质量％以上是必要的。但是，如果添加量超过0.0050质量％，析出硼渗碳体，使粒界强度减弱。因此，B含有量是限定在0.0005～0.0050质量％的范围内。
(12)Nb：0.005～0.050质量％
Nb与Ti相同，具有使结晶粒微细化的效果，但如果不足0.005质量％，效果不明显，所以以0.005质量％作为下限。但是，与Ti相同，由于Nb与C、N的亲和力强，所以容易形成碳化物和氮化物，大量添加不但促进了粒界析出而脆化，而且增加了合金成本。因此，上限设定为0.050质量％。
(13)Ni：3.5质量％以下
Ni是对于赋予钢淬火性和提高静的强度有效的元素。而且，因为具有提高韧性的效果，所以对于确保淬火性和韧性是有效的元素。但是，过量添加时这种效果就饱和了，并且，因为是非常高价的元素，所以将上限设定为3.5质量％。
(14)Cu：1.0质量％以下
Cu也是对于赋予钢淬火性和提高静的强度有效的元素。适量添加可有效地提高机械性能，如果过量添加，在热压延时就容易产生表面瑕疵，且引起冷锻不良，所以设定上限为1.0质量％。
(15)表面的威克斯硬度Hv：550～700
在所需的螺钉强度以及在啮合部件上形成内螺纹的方面，当威克斯硬度Hv不满550时，因为顶端或磨缺，或弯曲，所以成形变得不可能。另一方面，当Hv超过700时，磨损效果提高，促进了龟裂的发生。因此，螺钉表面的硬度Hv限定在550～700的范围内。
(16)内部的威克斯硬度Hv：200～320
与表面硬度同样，必需得到所需的螺钉强度。如果Hv不满200，就得不到所需的螺钉强度。另一方面，当Hv超过320时，韧性降低并容易产生龟裂。因此，螺钉的内部硬度限定为Hv200～320。
(17)回火温度：200～400℃
回火温度是与螺钉的最终性能(表面、内部硬度)紧密相关的，如果不满200℃则变得过硬，另一方面，如果超过400℃则得不到所需的强度，因此选择200-400℃的温度范围。
(18)有效硬化层深度：0.05～1.00mm
在啮合部件上成形内螺纹的情况下，在表面上必须达到所需的硬度，该有效硬化层深度不足0.05mm时，内螺纹成形性变差，另一方面，当超过1.00mm时，因为内部韧性降低促进了龟裂的发展，有效硬化层深度是在0.05～1.00mm的范围内。
(19)DI值(mm)：17～43
DI值(mm)是评价钢的淬火性的指标，是根据下述(1)计算得到的。为确保所需的强度，需在一定值以上。但是，如果不足17mm，得不到所需的强度，另一方面，如果超过43mm时，存在损害韧性的危险，所以DI值设定在17～43的范围内。DI＝25.4×DIC(※1)×FSi(※2)×FMn(※3)×FCr(※4)×(FMo(※5)、FCu(※6)、FNi(※7)、FB(※8))        (1)
但在上述(1)式中：
※1：DIC＝0.54×(C)、
※2：Fsi＝1.00+0.7×(Si)，
※3：FMn＝3.3333×(Mn)+1.00(Mn≤1.20)、
     FMn＝5.10×(Mn)-1.12(Mn＞1.20)、
※4：FCr＝1.00+2.16×(Cr)，
※5：FMo＝1.00+3.00×(Mo)，
※6：FCu＝1.00+0.365×(Cu)，
※7：FNi＝1.00+0.363×(Ni)，
※8：FB＝2(但只在添加B的情况下)
实施例
下面通过实施例进一步说明本发明。
在真空溶解炉中以150kg/ch溶制含有表1所示的化学成分的钢材，用116角的钢坯锻伸后、通过热压延调制得到φ8mm的线材，冷锻造、螺钉滚轧后，进行渗碳淬火、回火，制得M8的自攻螺钉No.1～30。螺钉的形状是，带螺钉的公称直径为8毫米，公称长度30毫米的十字孔且带六角凸缘的螺钉。
                                                                表1
 No 分类 C  Si  Mn  P  S 可溶Al  N  Cr  Cu  Ni  Mo  Ti  Nb  B
 1 实施例 0.11  0.07  1.14  0.011  0.005  0.027  0.0052  0.82
 2 实施例 0.13  0.08  1.15  0.011  0.005  0.027  0.0053  0.81  0.030
 3 实施例 0.10  0.10  1.75  0.012  0.012  0.025  0.0049  0.83
 4 实施例 0.11  0.10  1.08  0.012  0.005  0.023  0.0057  0.85
 5 实施例 0.10  0.11  1.12  0.011  0.008  0.025  0.0053  1.35  0.15
 6 实施例 0.09  0.12  1.15  0.011  0.006  0.023  0.0055  1.00  0.035  0.0035
 7 实施例 0.13  0.14  1.08  0.012  0.009  0.028  0.0051  0.95  0.14  0.015
 8 实施例 0.10  0.11  1.13  0.012  0.005  0.024  0.0053  0.82  0.034
 9 实施例 0.11  0.14  0.80  0.011  0.006  0.025  0.0055  0.81  0.25  0.10  0.023
 10 实施例 0.09  0.15  1.25  0.012  0.010  0.026  0.0054  0.97  0.15  0.07
 11 实施例 0.12  0.13  0.90  0.012  0.007  0.028  0.0054  0.81  0.10  0.020
 12 实施例 0.15  0.11  0.89  0.013  0.009  0.030  0.0059  0.95  0.10
 13 实施例 0.13  0.09  0.96  0.013  0.009  0.270  0.0054  0.87
 14 比较例 0.21  0.15  1.20  0.012  0.004  0.030  0.006  0.85
 15 比较例 0.03  0.20  1.95  0.010  0.080  0.025  0.0055  1.00  0.15
 16 比较例 0.17  0.30  1.31  0.011  0.005  0.025  0.0051  0.87
 17 比较例 0.11  0.15  2.10  0.009  0.005  0.026  0.0055  0.85
 18 比较例 0.12  0.07  0.37  0.010  0.006  0.027  0.0058  0.90
 19 比较例 0.12  0.08  1.20  0.020  0.005  0.027  0.0054  0.82
 20 比较例 0.08  0.06  1.14  0.011  0.018  0.027  0.0052  0.81
 21 比较例 0.14  0.09  1.13  0.009  0.004  0.005  0.0055  0.87
 22 比较例 0.11  0.07  1.18  0.012  0.006  0.026  0.0078  0.82
 23 比较例 0.10  0.07  1.18  0.010  0.008  0.028  0.0058  0.85  0.055  0.0088
 24 比较例 0.12  0.09  1.20  0.009  0.007  0.025  0.0059  0.90  0.15  0.060  0.0025
 25 比较例 0.13  0.09  0.85  0.009  0.004  0.023  0.0055  2.60
 26 比较例 0.10  0.09  1.05  0.010  0.005  0.023  0.0057  0.67
 27 比较例 0.09  0.11  0.88  0.010  0.006  0.020  0.0055  0.81  0.40
 28 比较例 0.19  0.12  1.15  0.011  0.014  0.027  0.0052  0.85
 29 比较例 0.13  0.06  1.14  0.011  0.012  0.027  0.0052  0.88
 30 比较例 0.10  0.06  1.07  0.012  0.012  0.027  0.0051  0.83
对如此制得的自攻螺钉进行拉伸试验、头部韧性试验，并对硬度、有效硬化层深度以及攻丝性进行研究。
按照JISB1051的倾斜拉伸试验方法进行螺钉的拉伸试验，实施的倾斜角度是10°，头部韧性试验根据JISB1055进行。
测定硬度，其中表面硬度是测定表层下0.02毫米的位置，内部硬度是测定D/4的位置。有效硬化层深度是以从表层到硬度为Hv550的位置进行评价的。再者，硬度全部是通过维克斯氏微硬度计进行的。
攻丝性的评价是进行用一定转矩将螺钉连接至开有底孔的部件上的试验，通过破断的有无、螺纹牙顶的破损状况、螺纹牙底的龟裂有无的状况进行评价(n＝10)。
上述试样结果示于表1中。还有，在表2中，攻丝性的○是未发生破断、破损、龟裂的螺钉数是8个以上的场合，×是表示未发生破断、破损、龟裂的螺钉数是7个以下的场合。
                                                                     表2
 No   分类     DI(mm) 回火温度(℃) 拉伸强度(N/mm2)   头部韧性试验 有效硬化层深度(mm) 表面硬度 内部硬度 攻丝性
  1   实施例     21.05     360     809     良好     0.16 575 252   ○
  2   实施例     26.02     ..     812     良好     0.20 576 279   ○
  3   实施例     31.99     ..     950     良好     0.31 623 300   ○
  4   实施例     21.06     ..     828     良好     0.28 601 289   ○
  5   实施例     39.70     ..     956     良好     0.26 670 317   ○
  6   实施例     40.88     ..     810     良好     0.18 580 254   ○
  7   实施例     28.88     ..     915     良好     0.25 601 298   ○
  8   实施例     19.51     ..     823     良好     0.19 580 264   ○
  9   实施例     23.69     ..     836     良好     0.27 603 298   ○
  10   实施例     24.00     ..     856     良好     0.27 598 264   ○
  11   实施例     20.47     ..     897     良好     0.29 607 279   ○
  12   实施例     27.80     ..     903     良好     0.31 619 287   ○
  13   实施例     22.74     250     983     良好     0.30 701 301   ○
  14   比较例     45.13     ..     1201     头部飞溅     0.37 781 300   ×
  15   比较例     13.80     ..     650     良好     0.09 535 375   ×
  16   比较例     46.17     ..     950   头部下有龟裂     0.23 609 400   ×
  17   比较例     45.34     ..     1178     头部飞溅     0.40 760 410   ×
  18   比较例     11.35     ..     638     良好     0.13 490 190   ×
  19   比较例     24.08     ..     809   头部下有龟裂     0.22 640 253   ×
  20   比较例     15.09     ..     801        ..     0.19 630 247   ×
  21   比较例     28.01     ..     835     头部飞溅     0.20 697 369   ×
  22   比较例     21.64     ..     810   头部下有龟裂     0.22 565 322   ×
  23   比较例     40.26     ..     838   头部下有龟裂     0.21 670 405   ×
  24   比较例     54.31     ..     850        ..     0.25 631 347   ×
  25   比较例     46.50     ..     869        ..     0.27 659 410   ×
  26   比较例     16.06     ..     789        ..     0.33 645 200   ×
  27   比较例     31.63     ..     958        ..     0.33 692 425   ×
  28   比较例     18.34     180     1128     头部飞溅     0.43 761 410   ×
  29   比较例     25.87     430     689     良好     0.17 537 200   ×
  30   比较例     18.23     360     709     良好     0.04 665 189   ×
从表2中可以明显看出，No.1～13是用满足本发明的条件的钢制造的本发明的螺钉，全都是冷锻性优良，并且能够确保所需强度、韧性的攻丝性优良的螺钉。
No.14是用C量和DI值比本发明钢高的钢制成的比较用螺钉，表面硬度和内部硬度高，由于韧性不足在头部韧性试验时发生头部飞溅。
No.15是用C量和DI值低于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，头部韧性试验是良好的，因为得不到所需强度和表面硬度、内部硬度，所以不能成形内螺纹，攻丝性能不良。
No.16是用Si量和DI值高于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，强度是高的，由于铁素体点硬度升高，变形抵抗变高，内部硬度上升，韧性缺乏，在头部韧性试验时发生龟裂。
No.17是用Mn量和DI值高于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，淬火性过高，所以硬化层深度增加，因此，表面、内部硬度上升，韧性不足，在头部韧性试验时发生飞溅。
No.18是用Mn量和DI值低于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，头部韧性试验是良好的，但不能得到所需强度，与No.15的比较用螺钉相同，攻丝性能也是不良。
No.19是用P量高于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，因为粒界强度下降，在头部韧性试验时发生龟裂。
No.20是用S量高于本发明范围、DI值低于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，因为MnS的生成造成不良影响，在头部韧性试验时，发生龟裂。
No.21是用Al量低于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，由于结晶粒粗大化，过度淬火，内部韧性不足，因此，在头部韧性试验时，发生龟裂。
No.22是用N量高于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，由于内部韧性不足，因此，在头部韧性试验时，发生龟裂。
No.23是用B量高于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，因为含有硼的渗碳体在粒界处析出降低了粒界强度，在头部韧性试验时，发生龟裂。而且，Ti量也是高于本发明范围，因为多半存在TiC、TiN，冷锻性差，韧性也不足。
No.24是用Nb量和DI值高于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，因为多半存在NbC，Nb(CN)等的金属间化合物，所以粒界变弱，在头部韧性试验时发生龟裂。
No.25是用Cr量和DI值高于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，No.27是用Mo量高于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，两者均是由于韧性不足在头部韧性试验时发生龟裂，发生头部飞溅。
No.26是用Cr量和DI值低于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，因此淬火性降低，得不到所需强度，头部韧性试验时发生龟裂。
No.28是用回火温度低于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，由于韧性不足，在头部韧性试验时发生头部飞溅。
No.29是用回火温度高于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，由于强度不足，攻丝性不良。
No.30是用有效硬化层浅于本发明范围的钢制成的比较用螺钉，由于强度不足，攻丝性不良。
如上所述，如果按照本发明，是可能提供具有攻丝性、也就是内螺纹成形性和内部韧性优异，和具有所定螺钉强度的高强度螺纹用钢以及高强度螺钉的。

Claims (6)

1、一种由钢制成的高强度螺钉，所述钢以质量％计由下述成分组成：
C：0.05～0.20，
Si：0.20以下但不包含0，
Mn：0.5～2.0，
P：0.015以下，
S：0.015以下，
可溶Al：0.020～0.080，
N：0.0060以下，
Cr：超过0.80但不高于2.0，
剩余部分：铁及不可避免的杂质，
所述钢被通过渗碳处理和回火进行硬化以使得表面硬度Hv为550～700，其中渗碳处理后的内部硬度Hv：200～320，有效硬化层深度：0.05～1.00mm，强度：800N/mm2以上。
2、根据权利要求1所述的由钢制成的高强度螺钉，其特征在于，所述钢成分进一步以质量％计含有从
Ni：3.5以下，
Cu：1.0以下，
Mo：0.30以下，
B：0.0005～0.0050
之中选取的至少一种以及从
Ti：0.005～0.050，
Nb：0.005～0.050
之中选取的至少一种之中的至少之一。
3、根据权利要求1所述的由钢制成的高强度螺钉，其特征在于，由下述(1)式表示的DI值是在17～43mm的范围内，DI＝25.4×DIC(※1)×FSi(※2)×FMn(※3)×FCr(※4)×(FMo(※5)、FCu(※6)、FNi(※7)、FB(※8))        (1)
其中在上述(1)式中：
※1：DIC＝0.54×(C)、
※2：FSi＝1.00+0.7×(Si)、
※3：FMn＝3.3333×(Mn)+1.00(Mn≤1.20)、
     FMn＝5.10×(Mn)-1.12(Mn＞1.20)、
※4：FCr＝1.00+2.16×(Cr)、
※5：FMo＝1.00+3.00×(Mo)、
※6：FCu＝1.00+0.365×(Cu)、
※7：FNi＝1.00+0.363×(Ni)、
※8：FB＝2(但只在添加B的情况下)。
4、根据权利要求2所述的由钢制成的高强度螺钉，其特征在于，由下述(1)式表示的DI值是在17～43mm的范围内，
DI＝25.4×DIC(※1)×FSi(※2)×FMn(※3)×FCr(※4)×
(FMo(※5)、FCu(※6)、FNi(※7)、FB(※8))        (1)
其中，在上述(1)式中：
※1：DIC＝0.54×(C)、
※2：FSi＝1.00+0.7×(Si)、
※3：FMn＝3.3333×(Mn)+1.00(Mn≤1.20)、
FMn＝5.10×(Mn)-1.12(Mn＞1.20)、
※4：FCr＝1.00+2.16×(Cr)、
※5：FMo＝1.00+3.00×(Mo)、
※6：FCu＝1.00+0.365×(Cu)、
※7：FNi＝1.00+0.363×(Ni)、
※8：FB＝2(但只在添加B的情况下)。
5、根据权利要求3所述的由钢制成的高强度螺钉，其特征在于，在渗碳处理之后，在200～400℃的温度范围内进行回火。
6、根据权利要求4所述的由钢制成的高强度螺钉，其特征在于，在渗碳处理之后，在200～400℃的温度范围内进行回火。
CNB021066043A 2002-02-28 2002-02-28 高强度螺钉 Expired - Fee Related CN1183270C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB021066043A CN1183270C (zh) 2002-02-28 2002-02-28 高强度螺钉

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB021066043A CN1183270C (zh) 2002-02-28 2002-02-28 高强度螺钉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1441077A CN1441077A (zh) 2003-09-10
CN1183270C true CN1183270C (zh) 2005-01-05

Family

ID=27768493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB021066043A Expired - Fee Related CN1183270C (zh) 2002-02-28 2002-02-28 高强度螺钉

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1183270C (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103398067B (zh) * 2013-07-17 2015-08-05 春雨(东莞)五金制品有限公司 一种螺栓制造工艺
CN103966510A (zh) * 2014-04-14 2014-08-06 南京钢铁股份有限公司 一种小规格英标螺纹钢b500b及其生产工艺
CN104109816B (zh) * 2014-06-26 2017-05-17 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 渗碳合金钢及其制备方法和应用
CN104846281B (zh) * 2015-05-21 2016-10-19 遵义天义利威机电有限责任公司 抽芯铆钉用合金
CN107400830A (zh) * 2017-08-19 2017-11-28 广州广钢新材料有限公司 一种螺纹钢及其制备方法
CN107400831B (zh) * 2017-08-19 2019-05-21 广州广钢新材料股份有限公司 一种螺纹钢及其淬火工艺
CN108866423A (zh) * 2018-07-13 2018-11-23 广州广钢新材料股份有限公司 一种螺纹钢及其制备方法
CN109666874B (zh) * 2018-12-28 2020-06-09 广州阿旺斯复合材料技术有限公司 一种高强度螺杆

Also Published As

Publication number Publication date
CN1441077A (zh) 2003-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1317416C (zh) 用于制造塑性材料注塑成型用的模具或用于制造金属加工部件的钢锭
CN1153841C (zh) 高强度热轧钢板和它的制造方法
CN1234897C (zh) 金属垫片及其加工材料和它们的生产方法
CN1109122C (zh) 高韧性耐热钢和涡轮转子
CN1195708A (zh) 用于制造由冷塑性变形成形的钢件的钢及其方法
CN1255569C (zh) 马氏体不锈钢
CN1143903C (zh) 抗应变时效脆裂和抗纵向裂纹的高强度钢丝及其制作方法
CN1974825A (zh) 具有优异卷绕性和耐氢脆性的高强度弹簧钢丝
CN1210432C (zh) 低碳硫易切钢
CN1145644A (zh) 具有优良耐点蚀性的高硬度马氏体不锈钢
CN1847438A (zh) 耐腐蚀性优异的冷成形弹簧的钢丝和生产它的方法
CN100343409C (zh) 冷加工钢和冷加工工具
CN1129744A (zh) 用于制造塑料和橡胶模具的低合金钢
CN1119429C (zh) 热轧钢板及其制造方法
CN1657643A (zh) 高强度非调质无缝钢管及其制造方法
CN1572895A (zh) 具有优良成形性的铁素体不锈钢板及其生产方法
CN1782115A (zh) 马氏体系不锈钢管及其制造方法
CN1900343A (zh) 耐延迟断裂特性优良的抗拉强度为1600MPa级或以上的钢及其成型品的制造方法
CN101061245A (zh) 马氏体系不锈钢
CN1243844C (zh) 具有优异的孔膨胀能力的多相钢板及其生产方法
CN1523241A (zh) 高强度连杆及其制造方法
CN1761769A (zh) 非调质连杆及其制造方法
CN1183270C (zh) 高强度螺钉
CN1763234A (zh) 焊接热影响部的韧性优异的高强度钢材
CN1701127A (zh) 疲劳强度优良的高强度钢材及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1058950

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1058950

Country of ref document: HK

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050105

Termination date: 20130228