JP2001062639A - 耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルトおよびその製造方法 - Google Patents

耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルトおよびその製造方法

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JP2001062639A
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裕一 並村
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株式会社神戸製鋼所
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延線材としての引張強さを抑えつつ、ボル
トとしては高レベルの引張強さを有し、しかも耐遅れ破
壊性の高められたボルトおよびその製法を提供するこ
と。 【解決手段】 C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、
Al、Nの含有率が特定されると共に、Ti、Nb、V
の1種以上を特定量含有し、且つ炭素当量(Ceq)が
75以下である鋼材の熱間圧延もしくは熱間鍛造を行っ
た後、ボルト状に成形し、更にその後調質の焼入れに際
して、水または水溶性焼入れ媒体を用いて焼入れを行
い、その後焼戻しを行うことを特徴とするボルトの製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐遅れ破壊性に優れた
ボルトとその製造方法に関し、特に、熱間加工後の状態
で優れた冷間加工性を有し、更に1000〜1500N
/mm2レベルの引張強度と2000N/mm2レベル以
上の耐遅れ破壊性を示す高強度ボルトとその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般の高強度ボルトでは、引張強度が1
000N/mm2レベルを超えると遅れ破壊を起こし易
くなる。そこでこうした強度レベルを超える高強度ボル
ト用鋼としては優れた耐食性を有し、比較的高温で焼戻
しを行なうことのできる中炭素鋼(たとえばSCM43
5、SCM440、SCr440など)が用いられてき
た。
【0003】ところがこれらの鋼材は、C及び合金元素
を多量に含んでいるため焼入れ性が高く、圧延後の引張
強度が高くなり過ぎるため、そのままではボルトに加工
することが難しかった。
【0004】そのため先ず圧延材を焼きなまし処理し、
その後中間伸線、球状化焼なまし処理および仕上げ伸線
工程を経た後、冷間鍛造でボルト形状に加工し、最終的
に所定の強度になるように、焼入れ・焼戻しされるとい
う極めて煩雑な工程を必要としていた。従って上記の様
な中炭素低合金鋼で製造されるボルトは、材料費に加え
て線材加工に要する費用が加算され、トータル的にみる
と通常の炭素鋼を用いたボルトに比べてかなり高価格に
なるという問題があった。
【0005】そこで圧延材の引張強度を低くするため
に、Cおよび合金成分の含有量を減らし、その代わりに
ボロン添加を行なった鋼材が種々開発されているが、こ
れらの鋼材から製造されるボルトは、焼戻し温度の低下
により遅れ破壊性や靭性が低くなるという問題があっ
た。しかもこれらの鋼材は、焼入れ時の焼割れを防ぐた
めに、焼入媒体として油を用いているので、焼戻し温度
を十分高く設定することができず、遅れ破壊性の改善が
依然問題となっていた。
【0006】こうした問題を解決するために、従来より
種々のボルト用鋼が提案されている。たとえば特開平4
−263047には、鋼材の組成成分範囲を特定するこ
とによって、耐遅れ破壊性、引張強度を改善したボルト
用鋼が開示されている。また特開平5−255738に
は、特定の成分範囲を満たす鋼材の仕上げ温度、冷却速
度を調節して熱処理を行うことによって、耐遅れ破壊性
を改善した機械構造用鋼が開示されている。しかしなが
らこれらのボルト用鋼は1100N/mm2レベル以上
の引張強度を有するものの、十分な耐遅れ破壊特性を有
していない。
【0007】一方、特開平8−060245には、特定
の成分範囲を満たす鋼材を、仕上げ圧延温度が900℃
以上になる様に圧延した後、500℃までを2℃/se
c以下の冷却速度で冷却することによって冷間加工性と
耐遅れ破壊特性を改善した高強度ボルト用鋼が開示され
ている。しかしながらこのボルト用鋼は1100N/m
2レベルの引張強さを有し、冷間加工性はある程度改
善しているものの、十分な耐遅れ破壊特性を有していな
い。
【0008】これら従来技術のボルト用鋼から製造され
るボルトは、引張強度はある程度改善されてはいるもの
の、遅れ破壊が発生する危険性がなくなったとはいえ
ず、またこれらの鋼材は冷間加工性が不十分であり、ボ
ルトとしての適用範囲は限られていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、圧延
線材としての引張強さを抑えつつボルトとしては高レベ
ルの引張強度を有し、しかも耐遅れ破壊性の高められた
ボルトとその製法を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る高強度ボルトは、ボルトの製造に
際し、 C:0.15〜0.30%、 Si:0.2%以下(0%を含む)、 Mn:0.30〜1.5%、 P:0.020%以下(0%を含む)、 S:0.020%以下(0%を含む)、 Cr:0.30〜1.50%、 Al:0.07%以下(0%を含まない)、 N:0.020%以下(0%を含む)、 の要件を満たし、あるいは更に他の成分としてMo:
1.00%以下(0%を含まない)、B:0.003%
以下(0%を含まない)、また更にTi、Nb、Vの1
種以上:総量で0.50%以下(0%を含まない)を含
有すると共に、下記式[1]で示される炭素当量(Ce
q)が75以下である鋼材を、熱間圧延もしくは熱間鍛
造を行なった後、必要に応じワイヤー加工した後、ボル
ト状に成形し、更にその後の調質焼入れに際して水また
は水溶性焼入れ媒体を用いて焼入れを行い、その後焼戻
しを行うことに要旨を有している。 Ceq={C+(1/7)・Si+(1/5)・Mn+(1/9)・Cr+(1/2 )・Mo}×100…[1] 更に本発明の製法は、上記化学成分を満たす鋼材の熱間
圧延もしくは熱間鍛造を行う際に、該鋼材を仕上げ圧延
温度が750℃以上となる様に熱間圧延または熱間鍛造
した後、600℃までを1.0℃/sec以下の速度で
冷却してから室温まで放冷し、あるいはその後更に68
0〜740℃に再加熱してから簡易焼なましした後、ボ
ルト条に成形し、更にその後調質焼入れすることが好ま
しい。本発明の製法によって製造されたボルトは200
0N/mm2レベル以上の優れた耐遅れ破壊特性を有し
ている。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明者らは、前記した解決課題
の下で、圧延線材としての引張強さを抑えつつボルトと
しては高レベルの引張強さを有し、しかも耐遅れ破壊性
を改善することの出来る化学成分および製造条件につい
て種々の検討した結果、ボルト用鋼として、熱間鍛造後
の状態で優れた加工性を有し、且つボルト状に加工する
と1200N/mm2レベルの引張強度と2000N/
mm2レベル以上の耐遅れ破壊強度を達成できる高強度
ボルト用鋼をすでに提案している(特願平10−042
457)。
【0012】本発明者らは更に研究を重ね、2000N
/mm2レベル以上の耐遅れ破壊性を有するボルトの製
造条件について種々の検討を行った結果、上記の様に化
学成分を適正に調整した鋼材を用いて製造したボルト
は、調質の焼入れに際して、水または水溶性焼入れ媒体
を用いても焼割れが発生することなく、耐遅れ破壊性が
改善できることを突き止め本発明に至った。
【0013】以下、本発明で鋼材の化学成分を定めた理
由を明確にする。
【0014】C:0.15〜0.30% Cは、鋼の焼入れ性を高めると共に高強度を確保するの
に必須の元素であり、これらの効果を有効に発揮させる
には少なくとも0.15%以上、好ましくは0.20%
以上、より好ましくは0.23%以上含有させるのが良
い。しかしながら添加量が多すぎると鋼材の靭性が劣化
し、遅れ破壊性を低下させるだけでなく、冷間加工性を
悪化させ、軟化焼鈍工程の簡略化または省略化が達成で
きなくなるばかりかでなく水または水溶性焼入れ媒体使
用時の焼き割れの原因となるので、0.30%以下に抑
えなければならず、好ましくは0.28%以下、より好
ましくは0.26%以下に抑えるのがよい。
【0015】Si:0.2%以下(0%を含む) Siは脱酸性元素として有効に作用するが、その含有率
が高くなるにつれて冷間加工性が低下すると共に、焼入
れ等の熱処理時における粒界酸化を助長して耐遅れ破壊
性を劣化させるので、Si含有量は0.2%以下、好ま
しくは0.1%以下、より好ましくは0.05%以下に
抑えるのがよい。
【0016】Mn:0.30〜1.5% Mnは焼入れ性向上元素であり、適量のMnを含有させ
ると高強度の確保が容易になる。こうした効果を有効に
発揮させるには少なくとも0.30%以上、好ましくは
0.40%以上、より好ましくは0.50%以上含有さ
せるのがよい。しかし多過ぎると、圧延後の冷却時の組
織変態が促進されて冷間加工性が悪化し、軟化焼鈍工程
の簡略化もしくは省略化が達成できなくなる。更に粒界
強度を低下させ、遅れ破壊性の低下をもたらすため、M
n含有量は1.5%以下、好ましくは1.0%以下、よ
り好ましくは0.85%以下、より更に好ましくは0.
75%以下に抑えるのがよい。
【0017】P:0.020%以下(0%を含む) Pは粒界偏析を起こして耐遅れ破壊特性を劣化させるの
で、0.020%以下に抑えなければならず、好ましく
は0.015%以下、より好ましくは0.005%以下
に抑えるのがよい。
【0018】S:0.020%以下(0%を含む) 鋼中でMnSを生成し、応力が負荷されたときに応力集
中個所となって遅れ破壊を増進する原因になるので、
0.020%以下、好ましくは0.010%以下、より
好ましくは0.005%以下に抑えるのがよい。
【0019】Cr:0.30〜1.50% Crは、冷間加工時の変形能をそれほど低下させること
なく、焼入れ性を高めて強度向上に寄与し、更には耐食
性の向上により耐遅れ破壊性を高める作用も有してお
り、これらの作用を有効に発揮させるには、少なくとも
0.30%以上、好ましくは0.70%以上、より好ま
しくは0.85%以上含有させるのがよい。しかし多過
ぎると、炭化物を安定化させて冷間加工性に悪影響を及
ぼす様になるので、1.50%以下、好ましくは1.1
0%以下、より好ましくは1.00%以下に抑えるのが
よい。
【0020】Al:0.07%以下(0%を含まない) Alは鋼中のNを捕捉してAlNを形成し、結晶粒を微
細化することにより耐遅れ破壊性の向上に寄与する。こ
うした効果を得るには好ましくは0.02%以上、より
好ましくは0.025%以上含有させるのがよい。しか
し多過ぎると、酸化物系介在物の生成によって耐遅れ破
壊性を劣化させるので、0.07%以下、好ましくは
0.05%以下、より好ましくは0.035%以下に抑
えるのがよい。
【0021】N:0.020%以下(0%を含む) Nは、AlやTiと結合してAlNやTiNを生成し、
結晶粒を微細化して耐遅れ破壊性の向上に寄与するが、
多過ぎるとAlやTiで捕捉しきれなくなり、固溶N量
の増大によって耐遅れ破壊性を劣化させる。従って、固
溶Nによる障害を生じることなくAlNやTiNの生成
による上記効果を有効に発揮させるには、Nを、0.0
20%以下、好ましくは0.010%以下、より好まし
くは0.007%以下に抑えるのがよい。
【0022】本発明に係るボルト用鋼の必須構成元素は
上記の通りであり、残部は実質的にFeであるが、必要
によっては、以下に示す如くMo、B、Ti、Nb、V
を適量含有させて性能向上を図ることも有効である。
【0023】Mo:1.00%以下(0%を含まない) Moは、焼入れ性と粒界強化作用により耐遅れ破壊性を
向上させる有用な元素であり、その効果は好ましくは
0.05%以上、より好ましくは0.10%以上含有さ
せることによって有効に発揮される。しかし含有量が多
過ぎると微細な炭化物が析出して冷間加工性を阻害する
と共に、水または水溶性焼入れ媒体使用時の焼き割れの
原因になるので含有量は、1.00%以下、好ましくは
0.80%以下、より好ましくは0.60%以下に抑え
るのがよい。
【0024】B:0.003%以下(0%を含まない) Bは、鋼の焼入れ性を高め高強度化を増進するうえで有
効な元素であり、こうした効果は極く微量の添加で発揮
されるが、該添加効果を実用規模で有為に発揮させるに
は好ましくは0.0005%以上、より好ましくは0.
0010%以上含有させることが望ましい。しかしB含
有量が多過ぎると靱性に顕著な悪影響が現れてくるの
で、0.003%以下、より好ましくは0.0020%
以下に抑えるのがよい。
【0025】Ti,Nb、Vの総量:0.50%以下
(0%を含まない) これらの元素は、鋼中のNやCと結合して炭・窒化物を
形成し、耐遅れ破壊性の向上に寄与する。また、生成す
る窒化物や炭化物は結晶粒の微細化効果も有しており、
これも耐遅れ破壊性の向上に寄与する。こうした効果を
有効に発揮させるには好ましくは0.03%以上、より
好ましくは0.05%以上含有させるのが望ましいが、
これら元素の含有量が多くなりすぎると、炭・窒化物量
が多くなり過ぎて遅れ破壊性を却って阻害するばかりで
なく、靱性にも悪影響が表われてくるので、それら元素
の総和で0.50%以下、好ましくは0.3%以下、よ
り好ましくは0.1%以下に抑えるのがよい。
【0026】本発明に係るボルト用鋼の構成元素は上記
の範囲を満足する成分組成を主成分とし、残部が実質的
に鉄であるが、「実質的に」とは、本発明の作用効果を
阻害しない範囲で他の成分があっても許容されるという
意味である。
【0027】これら構成元素の含有率に加えて、圧延材
および簡易焼なまし材として優れた冷間加工性を確保す
るには、前記式[1]で示されるC当量(Ceq)を7
5以下に抑えることが重要となる。
【0028】即ち、Ceq値が高くなるにつれて圧延材
の強度は高くなり、冷間加工性が悪くなるが、この値が
75を超えると、圧延後の冷却速度を遅くして簡易焼な
まし処理を行なったとしても圧延後の強度が十分に下が
らなくなる。従って、圧延材としての強度を低めに抑え
て優れた冷間加工性を確保するには、Ceq値が75以
下、好ましくは70以下、より好ましくは65以下とな
る様に上記各元素の含有量を調整することが必要とな
る。なおCeq値が60以下に調整した鋼材は、圧延ま
まの状態でも特に優れた加工性を示す。
【0029】本発明のボルトは上記化学成分を満足する
鋼材から製造されるが、この鋼材を用いて更に優れた冷
間加工性を備えた高強度ボルトを得るには、上記鋼材を
用いて熱間圧延もしくは熱間鍛造を行なう際に、仕上げ
圧延温度が750℃以上となる様に制御し、該仕上げ圧
延温度から600℃までを1.0℃/sec以下の速度
で冷却を行なうことが推奨される。
【0030】ここで仕上げ温度を750℃以上に定めた
のは、これ未満の温度になると、加工抵抗が高くなり、
適切な形状に圧延または鍛造することが困難になるから
である。圧延もしくは鍛造をより円滑に遂行するうえで
より好ましい仕上げ圧延温度は800℃以上である。
【0031】また仕上げ圧延温度から600℃までを
1.0℃/sec以下の冷却速度と定めたのは、仕上げ
圧延鋼材の金属組織をフェライト・パーライト混合組織
として冷間加工性を高めるためであり、該冷却速度が
1.0℃/secを超えると部分的にベイナイトやマル
テンサイト組織が出現し、冷間加工性が悪くなるからで
ある。優れた冷間加工性を得るための好ましい冷却速度
は0.5℃/sec以下、より好ましくは0.4℃/s
ec以下、最も好ましくは0.2℃/sec以下であ
る。
【0032】なお冷却速度の調整は、バッチ方式の場合
は炉冷により徐冷を行なえばよいが、冷却時間の延長に
より生産性が大幅に低下してくるので、熱間圧延または
熱間圧造から仕上げ圧延を連続化し、仕上げ圧延後の冷
却ゾーンを長くして徐冷する方法を採用することが推奨
される。
【0033】600℃から室温までの冷却速度は特に制
限されないので、通常の放冷を行なえばよい。
【0034】使用する鋼材の前記Ceq値が60以下で
ある場合は、該放冷ままの状態で優れた冷間圧造性を示
すが、Ceq値が60超75以下の範囲の鋼材を使用し
た場合は、放冷ままではやや冷間加工性が悪くなる傾向
があるので、この場合は放冷の後680〜740℃まで
再加熱して簡易焼なまし処理を行なうのがよく、それに
より冷間圧造性の優れたボルト用鋼を得ることができ
る。なお通常の軟化処理では、740℃以上の温度で長
時間保持した後、徐冷にも長時間を必要とするが、本発
明で採用される簡易焼なましは上記の様に比較的低い温
度に短時間加熱するだけであるので、熱処理としては極
めて簡単に行なうことができる。
【0035】更に上記化学成分を満足する鋼材を、熱間
圧延もしくは熱間鍛造を行った後、ボルト状に成形し、
その後の調質に際して、水または水溶性焼入れ媒体を使
用しても焼割れが発生することなく、焼入れ時の硬さが
高くなり、焼戻し温度を高く設定できるので、遅れ破壊
性を2000N/mm2レベル以上に向上させることが
できる。従って該調質焼入れを行なう際に、水または水
溶性焼入れ媒体を用いて焼入れを行なうことが必要であ
る。
【0036】尚、熱間圧延もしくは熱間鍛造を行った
後、ボルト状に成形する前に軟化処理や伸線加工を施し
て強度、線径を調整する工程を必要に応じ行ってもよ
く、また転造、切削などのねじ加工は、調質前あるは調
質後のボルトに施してもよい。
【0037】水焼入れ方法として例えば、静水焼入れや
攪拌水焼入れ等公知の水焼入れ方法を用いることができ
る。また水溶性焼入れ媒体として例えば、5〜10%の
ポリマー水溶液(PAG,PEG,PVP、PAR等)、
10%以下の食塩水等の公知の水溶性焼入れ媒体を用い
ることができる。
【0038】かくして得られる本発明のボルト用鋼は、
冷間加工時の変形抵抗が低く、優れた加工性を有し、ボ
ルト状に加工した後は、例えば840〜950℃の温度
に加熱した後、水または水溶性焼入れ媒体を用いて焼入
れし、その後好ましくは350℃以上、より好ましくは
400℃以上、550℃以下の温度で焼もどし処理を施
すことによって、1200N/mm2 レベル以上の高い
引張強度を有し、且つ2000N/mm2レベル以上の
耐遅れ破壊特性を有する高強度ボルトの製造が可能とな
る。
【0039】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であ
り、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含され
る。
【0040】下記表1に示す化学成分(質量%)の供試
鋼を使用し、表2に示す条件で直径11mmまで熱間圧
延した後、一部の供試材については簡易焼なましを行な
い(表2加工工程欄で「2」と記す)、更に直径10.
4mm(伸線率:約10.6%)まで伸線を行ない、得
られた各伸線材について冷間加工性(変形抵抗)を調べ
た。このとき冷間加工性は、端面拘束圧縮試験法を採用
し、圧下率70%のときの変形抵抗によって評価した。
結果を表2に示す。
【0041】また得られた各伸線材を図1に示す寸法・
形状のフランジボルトに加工し、引張強度が1200〜
1500N/mm2になる様に焼入れ・焼戻し処理をし
た。この際、ボルトを860℃×30分間加熱後、水焼
入れを行い、ボルト頭部の割れ発生の有無を判断した。
結果を表3に示す。
【0042】また更に各伸線材を図2に示す寸法・形状
の遅れ破壊性試験片に加工し、引張強度が1200〜1
500N/mm2 になる様に焼入れ・焼もどし処理して
遅れ破壊特性を調べた。焼入れの際、水焼入れで割れが
発生したボルトには油を用いた。遅れ破壊特性は、各試
験片を30分間、酸水溶液(15%HCl)に浸漬後、
水洗・乾燥して大気中で荷重を負荷する方法を採用し、
100時間後の遅れ破壊強度によって評価した。結果を
表3に示す。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】
【0045】
【表3】
【0046】表1〜3から次のことが分かった。供試鋼
No.1〜18を用いた供試材No.A〜Tは、供試鋼
材組織と仕上げ温度、冷却速度などの条件が全て本発明
の規定要件を満たす実施例であり、鋼材の化学成分が炭
素当量を含めて全て規定要件を満たし、且つ仕上げ圧延
温度、およびその後600℃までの冷却速度も好適要件
を満たしているため、変形抵抗が低くて優れた加工性を
有している。またこれらの供試材を用いた試験材No.
a〜tのボルトは水焼入れ・焼もどし後の引張強度や耐
遅れ破壊特性も優れており、しかも焼入れ媒体に水を用
いても全く焼割れが発生しなかった。
【0047】これらに対し供試材No.U〜AI及び試
験材No.u〜aiは、鋼材の化学成分あるいは焼入れ
媒体、またあるいは熱間圧延後の冷却条件が規定要件を
外れているため、冷間加工性、焼入れ・焼もどし後の機
械的特性等が不十分であった。また供試鋼No.9を用
いた供試材U、Vは鋼材の成分は適切であるが、熱間圧
延後の冷却速度が本発明の範囲外であるため、冷間加工
時の変形抵抗が大きく、冷間加工性に欠ける。
【0048】試験材 u、v:鋼材の化学成分は適切で
あるが、油を焼入れ媒体として使用しているため、十分
な焼戻し温度が得られず、耐遅れ破壊性が劣る。
【0049】試験材 w:C量含有率が不足するため、
水焼入れを行っても十分な焼戻し温度が得られず、焼も
どし後の耐遅れ破壊性が劣る。
【0050】試験材 x:鋼材のC含有率が高すぎるた
め、冷間加工時の変形抵抗が大きく、加工性に欠ける。
また焼入れ媒体に水を用いると焼割れが発生した。油を
焼入れ媒体としても十分な耐遅れ破壊性が得られなかっ
た。
【0051】試験材 y:焼入れ媒体に水を用いても焼
割れは発生しなかったが、鋼材のMn含有率が本発明の
範囲外であるこの供試材では、水焼入れを行っても十分
な耐遅れ破壊性が得られなかった。
【0052】試験材 z:鋼材のMn含有率が高すぎる
ため、冷間加工時の変形抵抗が高い。また焼入れ媒体に
水を用いると焼割れが発生した。油を焼入れ媒体とした
場合、十分な耐遅れ破壊性が得られなかった。
【0053】試験材 aa、ab、ac:焼入れ媒体に
水を用いても焼割れは発生しないが、P、CrまたはS
の含有率が本発明の範囲外であるこれらの鋼材から製造
したボルトでは、十分な耐遅れ破壊性が得られなかっ
た。
【0054】試験材 ad、ae:焼入れ媒体に水を用
いても焼割れは発生しなかったが、これらの鋼材のAl
またはNの含有率が本発明の範囲外であり、耐遅れ破壊
性に劣る。
【0055】試験材 af:水を焼入れ媒体としても焼
割れは発生していないが、鋼材のTi、Nb、Vの含有
率の総量が本発明の範囲外であり、変形抵抗が大きく、
加工性に欠ける。また十分な耐遅れ破壊性がえられなか
った。
【0056】試験材 ag、ah、ai:ag〜aiの
鋼材はC含有量が本発明の範囲を上回り、またC当量も
本発明範囲を逸脱しており、変形抵抗が大きく、加工性
にかける。また焼入れ媒体に水を用いると焼き割れが発
生した。油焼入れでは十分な耐遅れ破壊性が得られなか
った。
【0057】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、上
述した鋼材をボルト状に成形した後の焼入れ・焼戻しに
際して水または水溶性焼入れ媒体を用いることによって
1200N/mm2レベル以上の引張強度を有し、しか
も2000N/mm2レベル以上の耐遅れ破壊性を有す
る高強度ボルトを確実に提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例で採用したフランジボルトの寸法・形状
を示す説明図である。
【図2】実施例で採用した遅れ破壊試験片の寸法・形状
を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16B 35/00 F16B 35/00 J

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボルトの製造に際し、 C:0.15〜0.30%(質量%を意味する、以下同
    じ)、 Si:0.2%以下(0%を含む)、 Mn:0.30〜1.5%、 P:0.020%以下(0%を含む)、 S:0.020%以下(0%を含む)、 Cr:0.30〜1.50%、 Al:0.07%以下(0%を含まない)、 N:0.020%以下(0%を含む) の要件を満たすと共に、下記式で示される炭素当量(C
    eq)が75以下である鋼材を、熱間圧延もしくは熱間
    鍛造を行なった後、ボルト状に成形し、更にその後の調
    質の焼入れに際して、水または水溶性焼入媒体を用いて
    焼入れを行ない、その後焼戻しを行なうことを特徴とす
    る耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルトの製造方法。 Ceq={C+(1/7)・Si+(1/5)・Mn+
    (1/9)・Cr+(1/2)・Mo}×100
  2. 【請求項2】上記鋼材が、更に他の成分として、Mo:
    1.00%以下(0%を含まない)を含有するものであ
    る請求項1に記載の高強度ボルトの製造方法。
  3. 【請求項3】 上記鋼材が、更に他の成分としてB:
    0.003%以下(0%を含まない)を含有するもので
    ある請求項1または2に記載の高強度ボルトの製造方
    法。
  4. 【請求項4】 上記鋼材が、更に他の成分として、T
    i、Nb、Vの1種以上:総量で0.50%以下(0%
    を含まない)を含有するものである請求項1〜3のいず
    れかに記載の高強度ボルトの製造方法。
  5. 【請求項5】 上記熱間圧延もしくは熱間鍛造を行なう
    際に、該鋼材を仕上げ温度が750℃以上となる様に熱
    間圧延または熱間鍛造した後、600℃までを1.0℃
    /sec以下の速度で冷却し、引き続いて室温まで放冷
    した後、ボルト状に成形し、更にその後調質焼入れする
    請求項1〜4のいずれかに記載の高強度ボルトの製造方
    法。
  6. 【請求項6】 上記熱間圧延もしくは熱間鍛造を行なう
    際に、該鋼材を仕上げ温度が750℃以上となる様に熱
    間圧延または熱間鍛造した後、600℃までを1.0℃
    /sec以下の速度で冷却し、引き続いて室温まで放冷
    し、その後680〜740℃に再加熱してから簡易焼な
    ましした後、ボルト状に成形し、更にその後調質焼入れ
    する請求項1〜4のいずれかに記載の高強度ボルトの製
    造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の製造方
    法によって製造された耐遅れ破壊性に優れた高強度ボル
    ト。
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