JP2001247937A - 高強度ねじ及び高強度ねじ用鋼 - Google Patents
高強度ねじ及び高強度ねじ用鋼Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い引張り応力と剪断応力を備え且つタッピ
ング性に優れた高強度ねじ及び高強度ねじ用鋼を提供す
る。他の目的の一つは、タッピンねじを一度相手部材か
ら外した後に、タッピンねじで成形された雌ねじに小ね
じを螺合することができるように、小ねじと互換性を持
たせることである。 【解決手段】 Ｃ：０．０５〜０．２０wt％、Ｓｉ：
０．２０wt％以下、Ｍｎ：０．５〜１．８wt％、Ｐ：
０．０１５wt％以下、Ｓ：０．０１５wt％以下、Ａｌ：
０．０２〜０．０８wt％、Ｎ：０．００６０wt％以下と
残部、鉄及び不可避的不純物からなる鋼を熱間圧延した
所定径のねじ素材を、冷間鍛造しねじ形状に成形し、表
面硬化処理として浸炭処理後、焼戻しを施し、表面硬さ
Ｈｖで５５０〜７００、芯部硬さＨｖで２００〜３２
０、硬化層深さ０．０５〜０．７ｍｍ、引張り強さ８０
０〜１２００Ｎ／ｍｍ2を有する。
ング性に優れた高強度ねじ及び高強度ねじ用鋼を提供す
る。他の目的の一つは、タッピンねじを一度相手部材か
ら外した後に、タッピンねじで成形された雌ねじに小ね
じを螺合することができるように、小ねじと互換性を持
たせることである。 【解決手段】 Ｃ：０．０５〜０．２０wt％、Ｓｉ：
０．２０wt％以下、Ｍｎ：０．５〜１．８wt％、Ｐ：
０．０１５wt％以下、Ｓ：０．０１５wt％以下、Ａｌ：
０．０２〜０．０８wt％、Ｎ：０．００６０wt％以下と
残部、鉄及び不可避的不純物からなる鋼を熱間圧延した
所定径のねじ素材を、冷間鍛造しねじ形状に成形し、表
面硬化処理として浸炭処理後、焼戻しを施し、表面硬さ
Ｈｖで５５０〜７００、芯部硬さＨｖで２００〜３２
０、硬化層深さ０．０５〜０．７ｍｍ、引張り強さ８０
０〜１２００Ｎ／ｍｍ2を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は下穴を開けた部材に
雌ねじを形成しながら締結するタッピング性を兼備した
高強度ねじおよび高強度ねじ用鋼に関するものである。
雌ねじを形成しながら締結するタッピング性を兼備した
高強度ねじおよび高強度ねじ用鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から頭付きねじ又はボルトを始めと
して、タッピンねじ等のねじ類は様々な分野で締結手段
として利用されている。このタッピンねじは、相手部材
に下穴をあけるだけで自らタップを立てながら螺入する
ので、普通の小ねじ（ボルト・ナット）による締結のよ
うに予め相手部材に雌ねじを成形しておく手間が省ける
ので、大幅に作業を軽減できる利点がある。
して、タッピンねじ等のねじ類は様々な分野で締結手段
として利用されている。このタッピンねじは、相手部材
に下穴をあけるだけで自らタップを立てながら螺入する
ので、普通の小ねじ（ボルト・ナット）による締結のよ
うに予め相手部材に雌ねじを成形しておく手間が省ける
ので、大幅に作業を軽減できる利点がある。
【０００３】タッピンねじは相手部材に下穴を開けるだ
けで雌ねじを成形しながら締結するので、普通のボルト
・ナットによる締結よりも雌ねじの成形の点で大幅に作
業を軽減できる利点がある。この性能からタッピンねじ
は相手部材に雌ねじを成形する必要が有るため相手部材
よりも十分硬くなければならず、また、締結手段として
の機械的性質も満足することが重要である。
けで雌ねじを成形しながら締結するので、普通のボルト
・ナットによる締結よりも雌ねじの成形の点で大幅に作
業を軽減できる利点がある。この性能からタッピンねじ
は相手部材に雌ねじを成形する必要が有るため相手部材
よりも十分硬くなければならず、また、締結手段として
の機械的性質も満足することが重要である。
【０００４】このことから従来例えばJISＢ１１２２十
字穴付きタッピンねじはJISＧ３５３９冷間圧造用炭素
鋼線のＳＷＲＣＨ１２Ａ〜２２Ａ（アルミキルド鋼）又
はＳＷＲＣＨ１２Ｋ〜２２Ｋ（キルド鋼）が用いられ転
造加工等によってネジ成形し、浸炭（浸炭窒化）焼入
れ、焼戻しの調質処理によって製造されてきた。
字穴付きタッピンねじはJISＧ３５３９冷間圧造用炭素
鋼線のＳＷＲＣＨ１２Ａ〜２２Ａ（アルミキルド鋼）又
はＳＷＲＣＨ１２Ｋ〜２２Ｋ（キルド鋼）が用いられ転
造加工等によってネジ成形し、浸炭（浸炭窒化）焼入
れ、焼戻しの調質処理によって製造されてきた。
【０００５】タッピンねじ用鋼種を決定する重要な要因
の１つは焼入れ後の靭性の確保であってその意味で粒度
の細かいアルミキルド鋼が良いとされている一方で、靭
性と相反する傾向にある硬さ・強さなどの特性も同時に
満足しなければならない。そのため特開平９−６７６２
５号公報では素材としてＭｎを高め炭素含有量を低めた
素材で浸炭焼入れ焼戻しを行い、表面硬さＨｖで５６０
〜６００、芯部硬さＨｖで３２０〜３６０のタッピンね
じが開発されている。また、特開平１０−１９６６２７
号公報でも低炭素高Ｍｎ鋼を用い表面硬さＨｖで５５０
以上、芯部硬さＨｖ（ビッカース硬度）で３２０〜４０
０のねじが開示されている。しかしより高強度な部材を
締結するには、ボルトとしての所望の強度を有し且つタ
ッピンねじとして相手部材に雌ねじを成形するために更
に高い表面硬度と芯部の靭性が要求されるが、このよう
なねじに関しては製造方法が十分確立していないのが現
状である。
の１つは焼入れ後の靭性の確保であってその意味で粒度
の細かいアルミキルド鋼が良いとされている一方で、靭
性と相反する傾向にある硬さ・強さなどの特性も同時に
満足しなければならない。そのため特開平９−６７６２
５号公報では素材としてＭｎを高め炭素含有量を低めた
素材で浸炭焼入れ焼戻しを行い、表面硬さＨｖで５６０
〜６００、芯部硬さＨｖで３２０〜３６０のタッピンね
じが開発されている。また、特開平１０−１９６６２７
号公報でも低炭素高Ｍｎ鋼を用い表面硬さＨｖで５５０
以上、芯部硬さＨｖ（ビッカース硬度）で３２０〜４０
０のねじが開示されている。しかしより高強度な部材を
締結するには、ボルトとしての所望の強度を有し且つタ
ッピンねじとして相手部材に雌ねじを成形するために更
に高い表面硬度と芯部の靭性が要求されるが、このよう
なねじに関しては製造方法が十分確立していないのが現
状である。
【０００６】また、一般的に従来のタッピンねじは修理
等のため相手部材から一度外すと再度締め付けるには不
向きである。つまりタッピンねじのねじ山は相手部材の
下穴にタップを立てながら螺合する際に相当のダメージ
を受けており、また振動等によってねじ山が一部つぶさ
れていることもあるからである。
等のため相手部材から一度外すと再度締め付けるには不
向きである。つまりタッピンねじのねじ山は相手部材の
下穴にタップを立てながら螺合する際に相当のダメージ
を受けており、また振動等によってねじ山が一部つぶさ
れていることもあるからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平９
−６７６２５号公報、特開平１０−１９６６２７号公報
とも芯部硬さが高く必要以上に強度が出過ぎるとともに
引張試験時に頭飛びを生ずる。このような状況に着目し
て本発明はなされたもので、所望の強度を有し、かつタ
ッピング性を兼備するとともにタッピンねじを一度相手
部材から外した後にタッピンねじで成形された雌ねじに
小ねじを螺合することができるように小ねじと互換性を
持たせた高強度ねじおよび高強度ねじ用鋼を提供するも
のである。
−６７６２５号公報、特開平１０−１９６６２７号公報
とも芯部硬さが高く必要以上に強度が出過ぎるとともに
引張試験時に頭飛びを生ずる。このような状況に着目し
て本発明はなされたもので、所望の強度を有し、かつタ
ッピング性を兼備するとともにタッピンねじを一度相手
部材から外した後にタッピンねじで成形された雌ねじに
小ねじを螺合することができるように小ねじと互換性を
持たせた高強度ねじおよび高強度ねじ用鋼を提供するも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題に
ついて鋭意研究を行い、芯部硬さの低減、硬化深さの規
定が有劫であることを見出した。即ち、本発明はこのよ
うな知見に基づいてなされたもので、表面硬化処理を施
し、表面硬さＨｖで５５０〜７００、芯部硬さＨｖで２
００〜３２０、硬化層深さ０．０５〜０．７ｍｍ、引張
り強さ８００〜１２００Ｎ／ｍｍ2を有することを特徴
とする高強度ねじである。
ついて鋭意研究を行い、芯部硬さの低減、硬化深さの規
定が有劫であることを見出した。即ち、本発明はこのよ
うな知見に基づいてなされたもので、表面硬化処理を施
し、表面硬さＨｖで５５０〜７００、芯部硬さＨｖで２
００〜３２０、硬化層深さ０．０５〜０．７ｍｍ、引張
り強さ８００〜１２００Ｎ／ｍｍ2を有することを特徴
とする高強度ねじである。
【０００９】更に具体的には、本発明は、Ｃ：０．０５
〜０．２０wt％、Ｓｉ：０．２０wt％以下、Ｍｎ：０．
５〜１．８wt％、Ｐ：０．０１５wt％以下、Ｓ：０．０
１５wt％以下、Ａｌ：０．０２〜０．０８wt％、Ｎ：
０．００６０wt％以下と残部、鉄及び不可避的不純物か
らなる鋼を熱間圧延した所定径のねじ素材を、冷間鍛造
しねじ形状に成形し、表面硬化処理として浸炭処理後、
焼戻しを施して、表面硬さＨｖで５５０〜７００、芯部
硬さＨｖで２００〜３２０、硬化層深さ０．０５〜０．
７ｍｍ、引張り強さ８００〜１２００Ｎ／ｍｍ2を有す
る高強度ねじである。更に、鋼成分として、Ｃｒ：０．
８wt％以下、Ｍｏ：０．３０wt％以下、Ｂ：０．０００
５〜０．００５０wt％のうち少なくとも１種、及び／ま
たはＴｉ：０．００５〜０．０５０wt％、Ｎｂ：０．０
０５〜０・０５０wt％のうち少なくとも１種を含有する
ものを用いても良い。ここで、浸炭処理後、２００〜４
００℃で焼戻しを行うことが好ましい。本発明の高強度
ねじは、ねじ部芯部の組織が微細化し、相手部材によっ
て損傷を受けない程度の表面硬度とテンション・メンバ
ーとしての靭性を兼ね備えたねじとなるのである。
〜０．２０wt％、Ｓｉ：０．２０wt％以下、Ｍｎ：０．
５〜１．８wt％、Ｐ：０．０１５wt％以下、Ｓ：０．０
１５wt％以下、Ａｌ：０．０２〜０．０８wt％、Ｎ：
０．００６０wt％以下と残部、鉄及び不可避的不純物か
らなる鋼を熱間圧延した所定径のねじ素材を、冷間鍛造
しねじ形状に成形し、表面硬化処理として浸炭処理後、
焼戻しを施して、表面硬さＨｖで５５０〜７００、芯部
硬さＨｖで２００〜３２０、硬化層深さ０．０５〜０．
７ｍｍ、引張り強さ８００〜１２００Ｎ／ｍｍ2を有す
る高強度ねじである。更に、鋼成分として、Ｃｒ：０．
８wt％以下、Ｍｏ：０．３０wt％以下、Ｂ：０．０００
５〜０．００５０wt％のうち少なくとも１種、及び／ま
たはＴｉ：０．００５〜０．０５０wt％、Ｎｂ：０．０
０５〜０・０５０wt％のうち少なくとも１種を含有する
ものを用いても良い。ここで、浸炭処理後、２００〜４
００℃で焼戻しを行うことが好ましい。本発明の高強度
ねじは、ねじ部芯部の組織が微細化し、相手部材によっ
て損傷を受けない程度の表面硬度とテンション・メンバ
ーとしての靭性を兼ね備えたねじとなるのである。
【００１０】また、前記ねじがタッピンねじであり、更
に前記ねじ部のピッチを小ねじと互換性のあるピッチに
設定し、更に前記タッピンねじ形状がＳタイトねじ
（「Ｓタイト」は日東精工株式会社の登録商標）である
と、一度相手部材に締結した後に外し、最初に成形され
たタッピング孔を利用して再度締結することができ、ま
た小ねじに交換して螺合することができるのでより好ま
しい。
に前記ねじ部のピッチを小ねじと互換性のあるピッチに
設定し、更に前記タッピンねじ形状がＳタイトねじ
（「Ｓタイト」は日東精工株式会社の登録商標）である
と、一度相手部材に締結した後に外し、最初に成形され
たタッピング孔を利用して再度締結することができ、ま
た小ねじに交換して螺合することができるのでより好ま
しい。
【００１１】また、前記表面硬化層の表面に金属めっき
を施して保護被膜を形成し、耐食性を高めることも好ま
しい。
を施して保護被膜を形成し、耐食性を高めることも好ま
しい。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を更に詳し
く説明する。
く説明する。
【００１３】本発明の高強度ねじは、特定の化学成分か
らなるねじ素材を、冷間鍛造しねじ形状に成形し、それ
に表面硬化処理を施して、表面硬さＨｖで５５０〜７０
０、芯部硬さＨｖで２００〜３２０、硬化層深さ０．０
５〜０．７ｍｍとしたものである。それにより、高い引
張り応力と剪断応力を備え、表面硬度が高いねじとな
る。特にタッピンねじとすれば、相手部材の下穴に対す
る雌ねじ成形性に優れ且つ大きな締結性と耐久性を備え
た高強度タッピンねじとなる。
らなるねじ素材を、冷間鍛造しねじ形状に成形し、それ
に表面硬化処理を施して、表面硬さＨｖで５５０〜７０
０、芯部硬さＨｖで２００〜３２０、硬化層深さ０．０
５〜０．７ｍｍとしたものである。それにより、高い引
張り応力と剪断応力を備え、表面硬度が高いねじとな
る。特にタッピンねじとすれば、相手部材の下穴に対す
る雌ねじ成形性に優れ且つ大きな締結性と耐久性を備え
た高強度タッピンねじとなる。
【００１４】〔ねじ素材〕本発明の高強度ねじに用いる
ねじ素材は、Ｃ：０．０５〜０．２０wt％、Ｓｉ：０．
２０wt％以下、Ｍｎ：０．５〜１．８wt％、Ｐ：０．０
１５wt％以下、Ｓ：０．０１５wt％以下、Ａｌ：０．０
２〜０．０８wt％、Ｎ：０．００６０wt％以下と残部、
鉄及び不可避的不純物からなる鋼であり、この鋼を熱間
圧延して所定径の線材としたものである。更に、鋼成分
として、Ｃｒ：０．８wt％以下、Ｍｏ：０．３０wt％以
下、Ｂ：０．０００５〜０．００５０wt％のうち少なく
とも１種、及び／またはＴｉ：０．００５〜０．０５０
wt％、Ｎｂ：０．００５〜０・０５０wt％のうち少なく
とも１種を含有するものを用いても良い。
ねじ素材は、Ｃ：０．０５〜０．２０wt％、Ｓｉ：０．
２０wt％以下、Ｍｎ：０．５〜１．８wt％、Ｐ：０．０
１５wt％以下、Ｓ：０．０１５wt％以下、Ａｌ：０．０
２〜０．０８wt％、Ｎ：０．００６０wt％以下と残部、
鉄及び不可避的不純物からなる鋼であり、この鋼を熱間
圧延して所定径の線材としたものである。更に、鋼成分
として、Ｃｒ：０．８wt％以下、Ｍｏ：０．３０wt％以
下、Ｂ：０．０００５〜０．００５０wt％のうち少なく
とも１種、及び／またはＴｉ：０．００５〜０．０５０
wt％、Ｎｂ：０．００５〜０・０５０wt％のうち少なく
とも１種を含有するものを用いても良い。
【００１５】以下に本発明に関わる高強度ねじ及び高強
度ねじ用鋼について限定理由を述べる。
度ねじ用鋼について限定理由を述べる。
【００１６】（１）Ｃ：０．０５〜０．２０wt％ Ｃは鋼の強度を確保するのに重要な元素であり、０．０
５wt％未満では所望の強度を得ることができず、浸炭硬
化性も低下する。一方、０．２０wt％を超えるとねじ芯
部の硬度が高くなりすぎて、鋼の靱性が低下する。従っ
て、Ｃ含有量を０．０５〜０．２０wt％の範囲内に限定
する。
５wt％未満では所望の強度を得ることができず、浸炭硬
化性も低下する。一方、０．２０wt％を超えるとねじ芯
部の硬度が高くなりすぎて、鋼の靱性が低下する。従っ
て、Ｃ含有量を０．０５〜０．２０wt％の範囲内に限定
する。
【００１７】（２）Ｓｉ：０．２０wt％以下 Ｓｉは脱酸材として重要な作用をするので、製鋼段階に
おいては必ず添加するが、鋼材段階まで残存しなくても
よく、Ｓｉは変形抵抗を増大させ、冷間加工性を低下さ
せる。しかし、本発明においてはＣ含有率を低目に抑え
ているので、０．２０wt％までは添加しても冷間加工性
の低下は小さい。一方、Ｓｉは焼入れ性を高めることも
できるのでＳｉ含有量を０．２０wt％以下にする。
おいては必ず添加するが、鋼材段階まで残存しなくても
よく、Ｓｉは変形抵抗を増大させ、冷間加工性を低下さ
せる。しかし、本発明においてはＣ含有率を低目に抑え
ているので、０．２０wt％までは添加しても冷間加工性
の低下は小さい。一方、Ｓｉは焼入れ性を高めることも
できるのでＳｉ含有量を０．２０wt％以下にする。
【００１８】（３）Ｍｎ：０．５〜１．８wt％ Ｍｎは鋼の焼入れ性を高め、焼入れ後の組織を微細にす
ると共に、組織内のマルテンサイトの割合を高め、靱性
を確保するのに重要な元素である。この目的のためには
Ｍｎは０．５wt％以上の添加を必要とする。一方、ねじ
は比較的寸法が小さいので上限が１．８wt％までの添加
で十分焼入れ性は確保できる。従って、Ｍｎ含有量を
０．５〜１．８wt％の範囲内に限定する。
ると共に、組織内のマルテンサイトの割合を高め、靱性
を確保するのに重要な元素である。この目的のためには
Ｍｎは０．５wt％以上の添加を必要とする。一方、ねじ
は比較的寸法が小さいので上限が１．８wt％までの添加
で十分焼入れ性は確保できる。従って、Ｍｎ含有量を
０．５〜１．８wt％の範囲内に限定する。
【００１９】（４）Ｐ：０．０１５wt％以下 Ｐはオーステナイト粒界に偏析して、粒界強度を弱め
る。また、フェライト内に固溶して鋼の変形能を低下さ
せる。このように、Ｐは本発明において不純物元素であ
るので、その含有量を０．０１５wt％以下とする。
る。また、フェライト内に固溶して鋼の変形能を低下さ
せる。このように、Ｐは本発明において不純物元素であ
るので、その含有量を０．０１５wt％以下とする。
【００２０】（５）Ｓ：０．０１５wt％以下 ＳはＭｎＳを形成して鋼の変形能を低下させる。また、
ＭｎＳは亀裂発生の起点となる。このように、Ｓは本発
明において不純物元素であるので、その含有量を０．０
１５wt％以下とする．
ＭｎＳは亀裂発生の起点となる。このように、Ｓは本発
明において不純物元素であるので、その含有量を０．０
１５wt％以下とする．
【００２１】（６）sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０
wt％ Ａｌは脱酸材として必要な元素であるばかりでなく、粒
界に偏析するＮをＡｌＮとして固定して粒界強度を高め
る作用を有する。Ａｌによるこのような効果を発揮させ
るためには、sol.Ａｌ（酸可溶Ａｌ）として０．０２０
wt％以上の量が必要である。しかしながら、sol.Ａｌが
０．０８０wt％を超えると、鋳片の連続鋳造時にＡｌ2
Ｏ3の凝集体を形成してノズル詰まりの原因となり、鋳
造作業を困難にする。従って、sol.Ａｌ含有量を０．０
２０〜０．０８０wt％の範囲内に限定する。
wt％ Ａｌは脱酸材として必要な元素であるばかりでなく、粒
界に偏析するＮをＡｌＮとして固定して粒界強度を高め
る作用を有する。Ａｌによるこのような効果を発揮させ
るためには、sol.Ａｌ（酸可溶Ａｌ）として０．０２０
wt％以上の量が必要である。しかしながら、sol.Ａｌが
０．０８０wt％を超えると、鋳片の連続鋳造時にＡｌ2
Ｏ3の凝集体を形成してノズル詰まりの原因となり、鋳
造作業を困難にする。従って、sol.Ａｌ含有量を０．０
２０〜０．０８０wt％の範囲内に限定する。
【００２２】（７）Ｎ：０．００６０wt％以下 Ｎはねじ加工時に歪み時効硬化を起こして鋼の冷間加工
性を低下させ、工具の寿命も低下させる。このように、
Ｎは本発明において不純物元素であるので、その含有量
を０．００６０wt％以下とする。
性を低下させ、工具の寿命も低下させる。このように、
Ｎは本発明において不純物元素であるので、その含有量
を０．００６０wt％以下とする。
【００２３】（８）Ｔｉ：０．００５〜０．０５０wt％ Ｔｉは結晶粒の微細化効果を有する。しかしながら、
０，００５wt％未満ではその効果が小さく、またＮをＴ
ｉＮとして固定する効果も小さい。ところが、０．０５
０wt％を超えて添加しても、これらの効果は飽和するの
みならず、Ｔｉが高すぎると、硬質のＴｉＮ、ＴｉＣが
多数形成し、加工性が低下する他、合金コストもかか
る。従って、Ｔｉ含有量を０．００５〜０．０５０wt％
の範囲内に限定する。
０，００５wt％未満ではその効果が小さく、またＮをＴ
ｉＮとして固定する効果も小さい。ところが、０．０５
０wt％を超えて添加しても、これらの効果は飽和するの
みならず、Ｔｉが高すぎると、硬質のＴｉＮ、ＴｉＣが
多数形成し、加工性が低下する他、合金コストもかか
る。従って、Ｔｉ含有量を０．００５〜０．０５０wt％
の範囲内に限定する。
【００２４】（９）Ｃｒ：０．８wt％以下 Ｃｒは、焼入性を高め、強度を確保するのに有用な元素
である。但し、多量に添加し過ぎると冷間圧造性に悪影
響を与えもので上限は０．８wt％に設定する。
である。但し、多量に添加し過ぎると冷間圧造性に悪影
響を与えもので上限は０．８wt％に設定する。
【００２５】（１０）Ｍｏ：０．３０wt％以下 ＭｏはＰの粒界への偏析を防止し、粒界強度を高め、焼
入性を向上させる有用な元素である。しかし、多量に添
加するとＣｒ同様に冷間圧造性を阻害し、また、Ｍｏは
高価な元素なので上限を０．３０wt％とする。
入性を向上させる有用な元素である。しかし、多量に添
加するとＣｒ同様に冷間圧造性を阻害し、また、Ｍｏは
高価な元素なので上限を０．３０wt％とする。
【００２６】（１１）Ｂ：０．０００５〜０．００５０
wt％ Ｂは微量の添加で焼入れ性を向上させる作用を有する。
また、ＢＮを形成してＮの粒界偏析を防止する。Ｂの添
加によってＭｎやＣｒ、Ｍｏ含有量を低減することがで
き、鋼の冷間加工性を更に向上させることができる。Ｂ
によるこのような効果を発揮させるためには０．０００
５wt％以上添加する必要がある。しかしながら、０．０
０５０wt％を超えて添加するとボロンセメンタイトを析
出して粒界強度を弱める。従って、Ｂ含有量を０．００
０５〜０，００５０wt％の範囲内に限定する。
wt％ Ｂは微量の添加で焼入れ性を向上させる作用を有する。
また、ＢＮを形成してＮの粒界偏析を防止する。Ｂの添
加によってＭｎやＣｒ、Ｍｏ含有量を低減することがで
き、鋼の冷間加工性を更に向上させることができる。Ｂ
によるこのような効果を発揮させるためには０．０００
５wt％以上添加する必要がある。しかしながら、０．０
０５０wt％を超えて添加するとボロンセメンタイトを析
出して粒界強度を弱める。従って、Ｂ含有量を０．００
０５〜０，００５０wt％の範囲内に限定する。
【００２７】（１２）Ｎｂ：０．００５〜０．０５０wt
％ ＮｂもＴｉと同様、結晶粒の微細化効果を有する。そし
て、Ｔｉと同様の理由によりＮｂ含有量も０．００５〜
０．０５０wt％の範囲に限定する。
％ ＮｂもＴｉと同様、結晶粒の微細化効果を有する。そし
て、Ｔｉと同様の理由によりＮｂ含有量も０．００５〜
０．０５０wt％の範囲に限定する。
【００２８】（１３）表面のビッカース硬さＨｖ：５５
０〜７００ 所望のボルト強度および相手部材に雌ネジを成形する上
で、ビッカース硬さＨｖで５５０未満では先端が欠けた
り、折れたりして雌ネジ成形が不可能になる。一方Ｈｖ
で７００を超えると切欠き効果が高まり亀裂発生を促進
させる。従って、ねじ表面の硬さをＨｖ：５５０〜７０
０とする。
０〜７００ 所望のボルト強度および相手部材に雌ネジを成形する上
で、ビッカース硬さＨｖで５５０未満では先端が欠けた
り、折れたりして雌ネジ成形が不可能になる。一方Ｈｖ
で７００を超えると切欠き効果が高まり亀裂発生を促進
させる。従って、ねじ表面の硬さをＨｖ：５５０〜７０
０とする。
【００２９】（１４）芯部のビッカース硬さＨｖ：２０
０〜３２０ 表面硬さ同様、所望のボルト強度を得るため必要とす
る。Ｈｖ２００未満では所望のボルト強度が得られな
い。一方Ｈｖで３２０を越えると靭性が低下し亀裂進展
しやすくなる。従って、ねじ芯部の硬さをＨｖ：２００
〜３２０とする。
０〜３２０ 表面硬さ同様、所望のボルト強度を得るため必要とす
る。Ｈｖ２００未満では所望のボルト強度が得られな
い。一方Ｈｖで３２０を越えると靭性が低下し亀裂進展
しやすくなる。従って、ねじ芯部の硬さをＨｖ：２００
〜３２０とする。
【００３０】（１５）焼戻し温度：２００〜４００℃ 焼戻し温度はボルトとしての最終的な性能（表面・芯部
硬さ）と密接に関係しており、低いと硬くなり過ぎ、高
いと所望の強度が得られないので２００〜４００℃の範
囲とする。
硬さ）と密接に関係しており、低いと硬くなり過ぎ、高
いと所望の強度が得られないので２００〜４００℃の範
囲とする。
【００３１】（１６）有効硬化層深さ：０．０５〜０．
７０ｍｍ 相手部材に雌ネジを成形する上で表面に所望の硬さを必
要とするが、その硬化深さが浅すぎる雌ネジ成形性に劣
り、深すぎると芯部の靭性が低下し亀裂進展が促進され
るために０．０５〜０．７０ｍｍの範囲とする。
７０ｍｍ 相手部材に雌ネジを成形する上で表面に所望の硬さを必
要とするが、その硬化深さが浅すぎる雌ネジ成形性に劣
り、深すぎると芯部の靭性が低下し亀裂進展が促進され
るために０．０５〜０．７０ｍｍの範囲とする。
【００３２】〔ねじ加工〕本発明の高強度ねじの成形方
法は、従来から公知の方法である。つまり、前述のねじ
素材を線材とし、冷間鍛造しねじ形状に成形するのであ
る。つまり、線材の端部をヘッダ加工して頭部を形成す
るとともに、所定長さに切断してねじ部を転造加工によ
って成形するのである。
法は、従来から公知の方法である。つまり、前述のねじ
素材を線材とし、冷間鍛造しねじ形状に成形するのであ
る。つまり、線材の端部をヘッダ加工して頭部を形成す
るとともに、所定長さに切断してねじ部を転造加工によ
って成形するのである。
【００３３】〔代表的なねじ形態〕本発明の高強度ねじ
の一例として、タッピンねじの代表的なねじ形態を図１
に示している。図１に示したＳタイトねじと呼ばれてい
るタッピンねじは、頭部１とねじ部２とを有し、該ねじ
部２は基部から先端にかけて断面を円形からおむすび形
（丸みを有する三角形）に変化したものである。その他
のねじの形態としては、ホーローセットタッピンねじ、
キャップスクリュータッピンねじ、高強度タッピンね
じ、六角タッピンねじ等が挙げられる。
の一例として、タッピンねじの代表的なねじ形態を図１
に示している。図１に示したＳタイトねじと呼ばれてい
るタッピンねじは、頭部１とねじ部２とを有し、該ねじ
部２は基部から先端にかけて断面を円形からおむすび形
（丸みを有する三角形）に変化したものである。その他
のねじの形態としては、ホーローセットタッピンねじ、
キャップスクリュータッピンねじ、高強度タッピンね
じ、六角タッピンねじ等が挙げられる。
【００３４】これらＳタイトねじは、相手部材の下穴に
最初に挿入するねじ部２の先端が下穴に対して３点接触
となるため接触抵抗が少なく、小さなトルクで下穴に雌
ねじ成形することができるものである。また、前記ねじ
部２のねじ山のピッチを、ＪＩＳで規定されているねじ
部品の分類において小ねじに分類されるものと同じピッ
チに設定し、小ねじと互換性を持たせている。しかし、
本発明のタッピンねじは、前述のねじ形態に限定される
ものではなく、広く従来からタッピンねじとして知られ
ているねじ形態とすることが可能である。
最初に挿入するねじ部２の先端が下穴に対して３点接触
となるため接触抵抗が少なく、小さなトルクで下穴に雌
ねじ成形することができるものである。また、前記ねじ
部２のねじ山のピッチを、ＪＩＳで規定されているねじ
部品の分類において小ねじに分類されるものと同じピッ
チに設定し、小ねじと互換性を持たせている。しかし、
本発明のタッピンねじは、前述のねじ形態に限定される
ものではなく、広く従来からタッピンねじとして知られ
ているねじ形態とすることが可能である。
【００３５】〔表面硬化処理〕前述のように成形したね
じに表面硬化処理を施し、少なくともねじ部の表面に表
面硬化層を形成する。ここで、表面硬化処理としては、
浸炭処理、窒化処理、高周波処理、火炎焼入処理がある
が、特に浸炭処理が好ましい。また、浸炭処理として
は、浸炭焼入処理、真空焼入処理、アルミ焼入処理等が
挙げられる。そして、表面硬化層、つまり浸炭硬化層の
深さは、０．０５〜０．７ｍｍの範囲に設定することが
好ましい。浸炭硬化層の深さが０．０５ｍｍよりも浅い
と硬化による効果が乏しく、また０．７ｍｍよりも深い
と効果が飽和するばかりでなく、ねじ部の芯部が脆くな
るので、高張力の締結には不向きになる。
じに表面硬化処理を施し、少なくともねじ部の表面に表
面硬化層を形成する。ここで、表面硬化処理としては、
浸炭処理、窒化処理、高周波処理、火炎焼入処理がある
が、特に浸炭処理が好ましい。また、浸炭処理として
は、浸炭焼入処理、真空焼入処理、アルミ焼入処理等が
挙げられる。そして、表面硬化層、つまり浸炭硬化層の
深さは、０．０５〜０．７ｍｍの範囲に設定することが
好ましい。浸炭硬化層の深さが０．０５ｍｍよりも浅い
と硬化による効果が乏しく、また０．７ｍｍよりも深い
と効果が飽和するばかりでなく、ねじ部の芯部が脆くな
るので、高張力の締結には不向きになる。
【００３６】この表面硬化処理は、基本的には熱処理で
あり、ねじの機械的性質に大きな影響を与えるので、最
も重要な工程である。つまり、熱処理によって強度と靱
性という相反する性質を同時に与えなければならないの
である。
あり、ねじの機械的性質に大きな影響を与えるので、最
も重要な工程である。つまり、熱処理によって強度と靱
性という相反する性質を同時に与えなければならないの
である。
【００３７】浸炭焼入処理は、鋼の表面に炭素を拡散浸
透させる処理であり、一般的に浸炭処理と呼ばれてい
る。浸炭焼入れを行えば、表面が硬化し、耐摩耗性のあ
る表面と靱性に富む芯部からなるタッピンねじが得られ
る。浸炭は、通常９００℃前後に製品を加熱して行われ
下記の反応によって進行する。
透させる処理であり、一般的に浸炭処理と呼ばれてい
る。浸炭焼入れを行えば、表面が硬化し、耐摩耗性のあ
る表面と靱性に富む芯部からなるタッピンねじが得られ
る。浸炭は、通常９００℃前後に製品を加熱して行われ
下記の反応によって進行する。
【００３８】２ＣＯ→Ｃ＋ＣＯ2（ブードアー反応）
【００３９】Ｃ＋Ｆｅ→（Ｆｅ−Ｃ）
【００４０】ここで、焼入炉内に酸素が多く存在する
と、鋼材の中の炭素成分が酸素と化合して逆に炭素が少
なくなる脱炭が生じるので、実際にはブタンガスに理論
量の空気を混合し、変成炉により変成したＲＸガスを焼
入炉内に送り込み、キャリアーガスと少量のエンリッチ
ガスにより浸炭を行うのである。浸炭焼入処理における
熱処理条件等は、ねじ素材の化学成分によって異なるの
で、その条件はねじ素材に応じて最適に設定する必要が
ある。
と、鋼材の中の炭素成分が酸素と化合して逆に炭素が少
なくなる脱炭が生じるので、実際にはブタンガスに理論
量の空気を混合し、変成炉により変成したＲＸガスを焼
入炉内に送り込み、キャリアーガスと少量のエンリッチ
ガスにより浸炭を行うのである。浸炭焼入処理における
熱処理条件等は、ねじ素材の化学成分によって異なるの
で、その条件はねじ素材に応じて最適に設定する必要が
ある。
【００４１】本発明のねじ素材の表面硬化処理として採
用した浸炭焼入処理は、一定温度での焼入れガス浸炭処
理である。このガス浸炭処理は、図２に示すように、ね
じを温度Ｔまで加熱し、その温度を一定時間（ｔ）維持
しながら浸炭し、油冷して焼入れするものである。具体
的には、温度Ｔは８５０〜９００℃、時間ｔは４０分〜
６０分である。それから、前述のガス浸炭処理を施した
ねじを、２００℃〜４００℃の温度、好ましくは２２０
℃〜３５０℃の温度に４０分〜６０分間維持して焼戻し
処理を行うのである。この熱処理を施したねじ部の表面
硬度（深さ０．０２ｍｍ）はビッカース硬度Ｈｖで５５
０〜７００となり、芯部（Ｄ／４）の硬度は同じくＨｖ
で２００〜３２０となった。尚、クサビ０°から１０°
による引張り試験（ＪＩＳ Ｂ−１０５１に準拠）を行
ったが、基準荷重で引張っても頭抜けは発生しなかっ
た。また、呼び径が６ｍｍのねじで、表面硬化層の深さ
が０．２１〜０．２２ｍｍの場合、破断するまでの引張
り強さは、１０個のサンプルで８９０〜９９０Ｎ／ｍｍ
2であった。特に、より低い低温で焼戻し処理を行った
サンプルの方が引張り強さに優れていた。
用した浸炭焼入処理は、一定温度での焼入れガス浸炭処
理である。このガス浸炭処理は、図２に示すように、ね
じを温度Ｔまで加熱し、その温度を一定時間（ｔ）維持
しながら浸炭し、油冷して焼入れするものである。具体
的には、温度Ｔは８５０〜９００℃、時間ｔは４０分〜
６０分である。それから、前述のガス浸炭処理を施した
ねじを、２００℃〜４００℃の温度、好ましくは２２０
℃〜３５０℃の温度に４０分〜６０分間維持して焼戻し
処理を行うのである。この熱処理を施したねじ部の表面
硬度（深さ０．０２ｍｍ）はビッカース硬度Ｈｖで５５
０〜７００となり、芯部（Ｄ／４）の硬度は同じくＨｖ
で２００〜３２０となった。尚、クサビ０°から１０°
による引張り試験（ＪＩＳ Ｂ−１０５１に準拠）を行
ったが、基準荷重で引張っても頭抜けは発生しなかっ
た。また、呼び径が６ｍｍのねじで、表面硬化層の深さ
が０．２１〜０．２２ｍｍの場合、破断するまでの引張
り強さは、１０個のサンプルで８９０〜９９０Ｎ／ｍｍ
2であった。特に、より低い低温で焼戻し処理を行った
サンプルの方が引張り強さに優れていた。
【００４２】〔めっき処理〕前記ねじの表面に表面硬化
層、特に浸炭硬化層を形成しても耐食性に劣る場合があ
る。そのため、表面硬化層の表面に金属めっきを施して
保護被膜を形成することが好ましい。この金属めっきと
しては、亜鉛めっき、クロムめっき、黒色クロムめっ
き、ニッケルめっき等が挙げられる。
層、特に浸炭硬化層を形成しても耐食性に劣る場合があ
る。そのため、表面硬化層の表面に金属めっきを施して
保護被膜を形成することが好ましい。この金属めっきと
しては、亜鉛めっき、クロムめっき、黒色クロムめっ
き、ニッケルめっき等が挙げられる。
【００４３】亜鉛めっきは、鉄の錆止めとして広く利用
され、クロメート処理を施すことにより、外観性と耐食
性に優れた保護被膜となる。クロムめっきは、亜鉛めっ
き後、クロメート処理し、クロメート被膜を形成するも
のであり、このクロメート被膜は耐摩耗性、耐食性、耐
熱性に優れている。黒色クロムめっきは、耐食性に優れ
ているが耐摩耗性に乏しいので、タッピンねじを使用前
の状態を維持するのに適している。ニッケルめっきは、
空気や湿気に対して鉄より遙に安定であり、耐食性に優
れた保護被膜となる。これらの金属めっきの種類は、そ
の目的に応じて適宜選択すれば良いのである。
され、クロメート処理を施すことにより、外観性と耐食
性に優れた保護被膜となる。クロムめっきは、亜鉛めっ
き後、クロメート処理し、クロメート被膜を形成するも
のであり、このクロメート被膜は耐摩耗性、耐食性、耐
熱性に優れている。黒色クロムめっきは、耐食性に優れ
ているが耐摩耗性に乏しいので、タッピンねじを使用前
の状態を維持するのに適している。ニッケルめっきは、
空気や湿気に対して鉄より遙に安定であり、耐食性に優
れた保護被膜となる。これらの金属めっきの種類は、そ
の目的に応じて適宜選択すれば良いのである。
【００４４】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００４５】表１に示す化学成分を含有する鋼材を１５
０ｋｇ／ｃｈ、真空溶解炉にて溶製し、１１６角のピレ
ットに鍛伸後、熱間圧延により６．０ｍｍφ線材に形成
し、冷間鍛造・ねじ転造後、浸炭焼入れ焼戻ししたボル
トである。ボルトの引張試験はJISＢ１０５１のくさび
引張試験、頭部靭性試験はJISＢ１０５５に準じた。表
２にその試験結果を示している。
０ｋｇ／ｃｈ、真空溶解炉にて溶製し、１１６角のピレ
ットに鍛伸後、熱間圧延により６．０ｍｍφ線材に形成
し、冷間鍛造・ねじ転造後、浸炭焼入れ焼戻ししたボル
トである。ボルトの引張試験はJISＢ１０５１のくさび
引張試験、頭部靭性試験はJISＢ１０５５に準じた。表
２にその試験結果を示している。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】表１及び表２中のＮｏ．１、１１〜１５は
本発明の条件を満足する冷間圧造性に優れると共に所望
の強度、靭性を確保できているタッピング性に優れたボ
ルトであり、その他は比較例である。
本発明の条件を満足する冷間圧造性に優れると共に所望
の強度、靭性を確保できているタッピング性に優れたボ
ルトであり、その他は比較例である。
【００４９】Ｎｏ．２はＣ量が高すぎる場合の比較鋼で
あり、表面硬さ及び芯部硬さが高くなり過ぎ、引張試験
時および頭部靭性試験にて頭抜けが生じ、靭性に之し
い。Ｎｏ．３はＣ量が低い場合であり、所望の強度およ
び表面硬さ、芯部硬さが得られておらず雌ネジ成形がで
きずタッピング性能不良であった。
あり、表面硬さ及び芯部硬さが高くなり過ぎ、引張試験
時および頭部靭性試験にて頭抜けが生じ、靭性に之し
い。Ｎｏ．３はＣ量が低い場合であり、所望の強度およ
び表面硬さ、芯部硬さが得られておらず雌ネジ成形がで
きずタッピング性能不良であった。
【００５０】Ｎｏ．４はＳｉが高すぎる場合の比較鋼で
あり、フェライト地の硬さ上昇により変形抵抗が高くな
り芯部硬さも上昇し靭性が乏しい。
あり、フェライト地の硬さ上昇により変形抵抗が高くな
り芯部硬さも上昇し靭性が乏しい。
【００５１】Ｎｏ．５はＭｎが上限を超えて高い場合の
比較鋼であり焼入れ性が高すぎて硬化層深さが増加し、
表面・芯部硬度が上昇し、靭性が不足している。Ｎｏ．
６はＭｎが低すぎる場合の比較鋼で所望の強度が得られ
ておらずＮｏ．３と同様にタッピング性能不良であっ
た。
比較鋼であり焼入れ性が高すぎて硬化層深さが増加し、
表面・芯部硬度が上昇し、靭性が不足している。Ｎｏ．
６はＭｎが低すぎる場合の比較鋼で所望の強度が得られ
ておらずＮｏ．３と同様にタッピング性能不良であっ
た。
【００５２】Ｎｏ．７はＰが高い場合の比較鋼であり、
粒界強度の低下による引張り時および頭部靭性試験時に
頭抜け生じた。
粒界強度の低下による引張り時および頭部靭性試験時に
頭抜け生じた。
【００５３】Ｎｏ．８はＳが高い場合の比較鋼であり．
ＭｎＳの生成による悪影響で引張り時および頭部靭性試
験時に頭抜け生じた。Ｎｏ．９はＡｌが低い場合の比較
鋼であり、結晶粒の粗大化によって焼きが入りすぎて芯
部の靭性が不足して頭抜けが生じた。
ＭｎＳの生成による悪影響で引張り時および頭部靭性試
験時に頭抜け生じた。Ｎｏ．９はＡｌが低い場合の比較
鋼であり、結晶粒の粗大化によって焼きが入りすぎて芯
部の靭性が不足して頭抜けが生じた。
【００５４】Ｎｏ．１０はＮが高い場合の比較鋼であ
り、芯部の靭性が不足し頭抜けが生じている。
り、芯部の靭性が不足し頭抜けが生じている。
【００５５】Ｎｏ．１１はＴｉを添加した場合の発明鋼
であり結晶粒が微細化し所望の強度靭性が得られてい
る。
であり結晶粒が微細化し所望の強度靭性が得られてい
る。
【００５６】Ｎｏ．１６はＢが高すぎる場合の比較鋼で
ボロンを含むセメンタイトが多数存在しているため靭性
が不足している。
ボロンを含むセメンタイトが多数存在しているため靭性
が不足している。
【００５７】Ｎｏ．１７はＣｒを添加したが多すぎる場
合、Ｎｏ．１８も同様にＭｏが多すぎる場合で、頭部靭
性試験時に頭飛びが発生し靭性が不足している。
合、Ｎｏ．１８も同様にＭｏが多すぎる場合で、頭部靭
性試験時に頭飛びが発生し靭性が不足している。
【００５８】Ｎｏ．１９は焼戻し温度が底すぎる場合の
比較例であり、靭性の不足により頭抜けが生じている。
比較例であり、靭性の不足により頭抜けが生じている。
【００５９】Ｎｏ．２０は焼戻し温度が高すぎる場合の
比較例であり、所望の強度が得られていない。
比較例であり、所望の強度が得られていない。
【００６０】尚、表には示さなかったが、発明鋼を用い
た場合であっても所定の有効硬化層深さが得られてなけ
れば、強度不足およびタッピング性が不良であった。
た場合であっても所定の有効硬化層深さが得られてなけ
れば、強度不足およびタッピング性が不良であった。
【００６１】
【発明の効果】以上にしてなる本発明の高強度ねじによ
れば、表面硬化処理を施し、表面硬さＨｖで５５０〜７
００、芯部硬さＨｖで２００〜３２０、硬化層深さ０．
０５〜０．７ｍｍを有するので、高い引張り応力と剪断
応力を備えるとともに、表面硬度が高く、特にタッピン
ねじとした場合には、相手部材の下穴に対する雌ねじ成
形性に優れ且つ大きな締結性と耐久性を備え、従来には
ない優れた機械的性質を有する高強度タッピンねじを提
供することができる。
れば、表面硬化処理を施し、表面硬さＨｖで５５０〜７
００、芯部硬さＨｖで２００〜３２０、硬化層深さ０．
０５〜０．７ｍｍを有するので、高い引張り応力と剪断
応力を備えるとともに、表面硬度が高く、特にタッピン
ねじとした場合には、相手部材の下穴に対する雌ねじ成
形性に優れ且つ大きな締結性と耐久性を備え、従来には
ない優れた機械的性質を有する高強度タッピンねじを提
供することができる。
【００６２】また、ねじの呼び径の範囲に応じてねじ素
材の組成を調製し、同じくねじの呼び径の範囲に応じて
浸炭硬化深さを調整してねじを製作すれば、表面硬さは
ビッカース硬度Ｈｖで５５０〜７００、芯部硬さはビッ
カース硬度Ｈｖで２００〜３２０、引張り強さが８００
〜１２００Ｎ／ｍｍ2の範囲の高強度ねじとなるのであ
る。特に、芯部硬さを抑制することにより靭性が向上
し、耐遅れ破壊特性も改善された。
材の組成を調製し、同じくねじの呼び径の範囲に応じて
浸炭硬化深さを調整してねじを製作すれば、表面硬さは
ビッカース硬度Ｈｖで５５０〜７００、芯部硬さはビッ
カース硬度Ｈｖで２００〜３２０、引張り強さが８００
〜１２００Ｎ／ｍｍ2の範囲の高強度ねじとなるのであ
る。特に、芯部硬さを抑制することにより靭性が向上
し、耐遅れ破壊特性も改善された。
【００６３】また、前記ねじ部のピッチを小ねじと互換
性のあるピッチに設定し、更に前記タッピンねじ形状が
Ｓタイトねじであると、タッピンねじを一度相手部材か
ら外した後に、タッピンねじで成形された雌ねじに小ね
じを螺合することができるように、小ねじと互換性を持
たせることもできる。
性のあるピッチに設定し、更に前記タッピンねじ形状が
Ｓタイトねじであると、タッピンねじを一度相手部材か
ら外した後に、タッピンねじで成形された雌ねじに小ね
じを螺合することができるように、小ねじと互換性を持
たせることもできる。
【００６４】以上に示したように本発明によりタッピン
グ性（雌ねじ成形性と芯部靭性）に優れかつ所定のボト
ル強度を有する高強度ねじおよび高強度ねじ用鋼の提供
が可能になった。
グ性（雌ねじ成形性と芯部靭性）に優れかつ所定のボト
ル強度を有する高強度ねじおよび高強度ねじ用鋼の提供
が可能になった。
【図１】本発明のタッピンねじの実施形態として代表的
なＳタイトねじを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は底面図をそれぞれ示している。
なＳタイトねじを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は底面図をそれぞれ示している。
【図２】ガス浸炭処理の温度と時間の関係を説明するた
めのグラフである。
めのグラフである。
１ 頭部 ２ ねじ部
───────────────────────────────────────────────────── 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 25/04 Ｆ１６Ｂ 25/04 Ｚ Ａ 33/06 33/06 Ｚ 35/00 35/00 Ｊ (72)発明者 菊地 克彦 宮城県宮城郡七ヶ浜町東宮浜字御林３−１ Ｆターム(参考） 4K042 AA25 BA01 CA02 CA06 CA08 CA09 CA12 DA01 DA02 DA06 DB08 DC02
Claims (11)
- 【請求項１】 表面硬化処理を施し、表面硬さＨｖで５
５０〜７００、芯部硬さＨｖで２００〜３２０、硬化層
深さ０．０５〜０．７ｍｍ、引張り強さ８００〜１２０
０Ｎ／ｍｍ2を有することを特徴とする高強度ねじ。 - 【請求項２】 Ｃ：０．０５〜０．２０wt％、Ｓｉ：
０．２０wt％以下、Ｍｎ：０．５〜１．８wt％、Ｐ：
０．０１５wt％以下、Ｓ：０．０１５wt％以下、Ａｌ：
０．０２〜０．０８wt％、Ｎ：０．００６０wt％以下と
残部、鉄及び不可避的不純物からなる鋼を熱間圧延した
所定径のねじ素材を、冷間鍛造しねじ形状に成形し、表
面硬化処理として浸炭処理後、焼戻しを施してなる請求
項１記載の高強度ねじ。 - 【請求項３】 Ｃ：０．０５〜０．２０wt％、Ｓｉ：
０．２０wt％以下、Ｍｎ：０．５〜１．８wt％、Ｐ：
０．０１５wt％以下、Ｓ：０．０１５wt％以下、Ａｌ：
０．０２〜０．０８wt％、Ｎ：０．００６０wt％以下と
Ｃｒ：０．８wt％、Ｍｏ：０．３０wt％以下、Ｂ：０．
０００５〜０．００５０wt％のうち少なくとも１種、及
び／またはＴｉ：０．００５〜０．０５０wt％、Ｎｂ：
０．００５〜０．０５０wt％のうち少なくとも１種を含
有し、残部、鉄及び不可避的不純物からなる鋼を熱間圧
延した所定径のねじ素材を、冷間鍛造しねじ形状に成形
し、表面硬化処理として浸炭処理後、焼戻しを施してな
る請求項１記載の高強度ねじ。 - 【請求項４】 浸炭処理後、２００〜４００℃で焼戻し
を行う請求項２又は３に記載の高強度ねじ。 - 【請求項５】 前記ねじがタッピンねじである請求項１
〜４何れかに記載の高強度ねじ。 - 【請求項６】 前記ねじ部のピッチを小ねじと互換性の
あるピッチに設定してなる請求項５記載の高強度ねじ。 - 【請求項７】 前記タッピンねじ形状がＳタイトねじ
（「Ｓタイト」は日東精工株式会社の登録商標）である
請求項５又は６記載の高強度ねじ。 - 【請求項８】 前記表面硬化層の表面に金属めっきを施
して保護被膜を形成してなる請求項１〜７何れかに記載
の高強度ねじ。 - 【請求項９】 Ｃ：０．０５〜０．２０wt％、Ｓｉ：
０．２０wt％以下、Ｍｎ：０．５〜１．８wt％、Ｐ：
０．０１５wt％以下、Ｓ：０．０１５wt％以下、Ａｌ：
０．０２〜０．０８wt％、Ｎ：０．００６０wt％以下と
残部、鉄及び不可避的不純物からなる鋼を用い熱間圧
延、冷間鍛造しねじ形状に成形し、浸炭処理後の表面硬
さＨｖで５５０〜７００、芯部硬さＨｖで２００〜３２
０、硬化層深さ０．０５〜０．７ｍｍ、引張り強さ８０
０〜１２００Ｎ／ｍｍ2を有することを特徴とする高強
度ねじ用鋼。 - 【請求項１０】 Ｃ：０．０５〜０．２０wt％、Ｓｉ：
０．２０wt％以下、Ｍｎ：０．５〜１．８wt％、Ｐ：
０．０１５wt％以下、Ｓ：０．０１５wt％以下、Ａｌ：
０．０２〜０．０８wt％、Ｎ：０．００６０wt％以下と
Ｃｒ：０．８wt％、Ｍｏ：０．３０wt％以下、Ｂ：０．
０００５〜０．００５０wt％のうち少なくとも１種、及
び／またはＴｉ：０．００５〜０．０５０wt％、Ｎｂ：
０．００５〜０．０５０wt％のうち少なくとも１種を含
有し、残部、鉄及び不可避的不純物からなる鋼を用い熱
間圧延、冷間鍛造しねじ形状に成形し、浸炭処理後の表
面硬さＨｖで５５０〜７００、芯部硬さＨｖで２００〜
３２０、硬化層深さ０．０５〜０．７ｍｍ、引張り強さ
８００〜１２００Ｎ／ｍｍ2を有することを特徴とする
高強度ねじ用鋼。 - 【請求項１１】 浸炭処理後、２００〜４００℃で焼戻
しを行う請求項９又は１０記載の高強度ねじ用鋼。
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