JP2006274295A - オーステナイト系ステンレス鋼製t頭ボルト及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明によるオーステナイト系ステンレス鋼製T頭ボルトは、重量%で、C:0.04%以下、Si:0.60%以下、Mn:2.00%以下、P:0.045%以下、S:0.030%以下、Cu:3.00〜3.50%、Ni:8.00〜12.00%、Cr:17.00〜19.00%、N:0.10〜0.20%を含有し、残部実質的にFeからなり、かつ0.15≦C+N≦0.25%であるオーステナイト系ステンレス鋼素材を冷間鍛造、又は300℃以下の温間鍛造により成形して、高強度化と軽量化(サイズダウン)を図った。
【選択図】 図1
Description
C:004%以下
侵入型元素であって、強度の向上に寄与する。但し、多量に添加するとNの固溶量を低下させ、またCrと炭化物を形成し母相のCr濃度を低下させ耐食性を劣化させるので、その上限を0.04%とした。
Si:0.60%以下
製鋼時の脱酸剤として添加される元素である。但し、多量に添加するとフェライトが生成しやすくなり、また冷間加工性を低下させるので、その上限を0.60%とした。
Mn:2.00%以下
製鋼時の脱酸剤、脱硫材として添加される元素である。また、オーステナイト安定化元素であり、加工誘起マルテンサイトを抑制する効果があり、かつNの固溶量を増加させる元素である。但し、多量に添加すると加工硬化が増大し、冷間加工性を低下させ、また耐食性も劣化するので、その上限を2.00%とした。
P:0.045%以下
耐食性を劣化させる元素である。したがって極力少量に抑えることが好ましく、その上限を0.045%とした。
S:0.030%以下
Mnと結合して非金属介在物MnSを形成し、冷間加工性を阻害するので、その上限を0.030%とした。
Cu:3.00〜3.50%
耐食性を向上させる元素である。また、冷間加工による加工硬化を抑制する元素である。しかし、多量に添加すると熱間加工性を阻害するので、冷間加工性、熱間加工性の両面から考慮し、下限を3.00%、上限を3.50%とした。
Ni:8.00〜12.00%
オーステナイト安定化元素であり、耐食性を向上させる元素である。また、変形抵抗を低下させるため、その下限を8.00%とした。反面、多量に添加すると強度の低下を招き、また、コストアップとなるので、その上限を12.00%とした。
Cr:17.00〜19.00%
耐食性を向上させる元素であるが、このような効果を得るために下限を17.00%とした。また、多量に添加するとフェライトを生成するので、その上限を19.00%とした。
N:0.10〜0.20%
侵入型元素であって、強度の向上に寄与する。また、オーステナイトの安定化、耐食性および耐孔食性の向上にも寄与する。このような効果を得るためその下限を0.10%とした。反面、多量に添加すると靭性を低下させ、冷間加工性を阻害するので、その上限を0.20%とした。
0.15≦C+N≦0.25%
C+Nが0.15%未満であると、冷間加工性は悪くないが、冷間鍛造により得られるボルトの強度が低くなるため、その下限を0.15%とした。また、0.25%を越えると冷間加工性が低下し、鍛造時に割れが発生するおそれがあり、その上限を0.25%とした。
化学成分が重量%で、C:0.03%、Si:0.20%、Mn:1.71%、P:0035%、S:0.003%、Cu:3.05%、Ni:9.40%、Cr:17.32%、N:0.12%を含有し、残部実質的にFeからなり、かつC+N=0.15であるオーステナイト系ステンレス鋼の線径10.5mmの線材を予め伸線工程により13%の伸線を行ない、その後に冷間鍛造により、軸径D=10mmに対してT頭部の長さAが220%の22mm、軸部の長さCが85mmであるM10×85サイズのT頭ボルトを成形した。冷間鍛造は、4段圧造成形で、4段目にトリミングを行なう4段目トリムタイプである。
化学成分が重量%で、C:0.04%、Si:0.21%、Mn:1.80%、P:0030%、S:0.002%、Cu:3.39%、Ni:10.22%、Cr:17.55%、N:0.17%を含有し、残部実質的にFeからなり、かつC+N=0.21であるオーステナイト系ステンレス鋼の線径12.5mmの線材を予め伸線工程により11%の伸線を行ない、その後に冷間鍛造により、軸径D=12mmに対してT頭部の長さAが225%の27mm、軸部の長さCが100mmであるM12×100サイズのT頭ボルトを成形した。冷間鍛造は、実施例1と同様の4段トリムタイプである。
化学成分が重量%で、C:0.02%、Si:0.18%、Mn:1.62%、P:0038%、S:0.001%、Cu:3.49%、Ni:9.66%、Cr:17.82%、N:0.19%を含有し、残部実質的にFeからなり、かつC+N=0.21であるオーステナイト系ステンレス鋼の線径16.5mmの線材を予め伸線工程により8.3%の伸線を行ない、その後に冷間鍛造により、軸径D=16mmに対してT頭部の長さAが235%の37.6mm、軸部の長さCが100mmであるM16×100サイズのT頭ボルトを成形した。冷間鍛造は、5段アプセット方式でバリ除去工程無しの5段アプセットタイプである。
化学成分が重量%で、C:0.002%、Si:0.35%、Mn:1.50%、P:0033%、S:0.001%、Cu:3.45%、Ni:10.01%、Cr:18.25%、N:0.22%を含有し、残部実質的にFeからなり、かつC+N=0.24であるオーステナイト系ステンレス鋼の線径20.5mmの線材を予め伸線工程により9.5%の伸線を行ない、その後に250℃に予熱した冷間鍛造により、軸径D=20mmに対してT頭部の長さAが250%の50mm、軸部の長さCが100mmであるM20×100サイズのT頭ボルトを成形した。冷間鍛造は、実施例3と同様に5段アプセットタイプである。
A T頭部の長さ
C 軸部の長さ
Claims (4)
- 重量%で、C:0.04%以下、Si:0.60%以下、Mn:2.00%以下、P:0.045%以下、S:0.030%以下、Cu:3.00〜3.50%、Ni:8.00〜12.00%、Cr:17.00〜19.00%、N:0.10〜0.20%を含有し、残部実質的にFeからなり、かつ0.15≦C+N≦0.25%であるオーステナイト系ステンレス鋼素材を冷間鍛造、又は300℃以下の温間鍛造により成形して、高強度化と軽量化(サイズダウン)を図ったことを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼製T頭ボルト。
- 請求項1記載のオーステナイト系ステンレス鋼製T頭ボルトであって、ダクタイル鋳鉄製T頭ボルトと比較して同等強度を有し、かつそのボルトサイズがダクタイル鋳鉄製T頭ボルトと比較して2サイズ以上ダウンさせたことを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼製T頭ボルト。
- 重量%で、C:0.04%以下、Si:0.60%以下、Mn:2.00%以下、P:0.045%以下、S:0.030%以下、Cu:3.00〜3.50%、Ni:8.00〜12.00%、Cr:17.00〜19.00%、N:0.10〜0.20%を含有し、残部実質的にFeからなり、かつ0.15≦C+N≦0.25%であるオーステナイト系ステンレス鋼素材にあらかじめ減面率で15%以下の伸線を行ない、その後に、冷間鍛造又は、300℃以下の温間鍛造を行ない、軸径に対してT頭部の長さを220%以上になるように成形することを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼製T頭ボルトの製造方法。
- 前記鍛造工程で、T頭ボルトの最終形状を転写して凹設したダイスを用いて、寸法精度の高いT頭ボルトを完全成形し、バリ除去工程をなくしたことを特徴とする請求項3記載のオーステナイト系ステンレス鋼製T頭ボルトの製造方法。
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JP2009202168A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Yu-Sheng Tseng | オーステナイト300シリーズを材料とする嵌合部品の超高強度冷間鍛造工法 |
CN102756071A (zh) * | 2012-08-05 | 2012-10-31 | 贵州航天新力铸锻有限责任公司 | Ap1000型核电站反应堆压力容器主螺栓的锻制方法 |
CN114381650A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-22 | 金华市强宏板式家具机械有限公司 | 一种不锈钢螺纹射钉及其制备方法 |
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