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Description
本発明のもう１つの形態は、そのようなネジ部形成用ネジを形成する方法を提供する。この方法では、ネジに熱処理プロセスを行うことによって、ネジが少なくとも０．４８炭素レベルまで炭素濃縮され、そして例えばオイル中で焼き入れされる。それから、このネジは焼き戻しされる。これは、脆弱性を低下させ、且つ延性の高いコアを見込むためである。好ましくは、焼き戻しは、表面硬さがコア硬さを３ロックウエルＣポイントよりも大きく超えないように制御される。好ましくは、焼き戻し後に、締結具の表面及びコアの双方がロックウエルＣ３３〜３９硬さとなる。続いて、尖端、例えばネジのリードネジ部及び３〜４つの全ネジ部は高周波焼き入れされ、そしてネジは例えば水中で又は合成クエンチ中で焼き入れされる。それから、ネジは、より低い脆弱性まで再度焼き戻しされる。好ましくは、この焼き戻し工程は、リードネジ部と最初の３〜４つの全ネジ部が、ロックウエルＣ５６最低硬さを持ち、さらに好ましくは少なくとも０．００８インチの深さまでロックウエルＣ５６最低硬さを持ち、且つ締結具のコアがロックウエルＣ３３〜３９硬さにあるようにする。最後に、締結具に仕上げが施されることが好ましい。
ネジが炭素濃縮されたら、ネジは、華氏１４０〜１６０度のオイル内で焼き入れされる。焼き入れ後に、ネジは、例えば９０分間、華氏８５０〜９５０度で焼き戻しされる。これは、脆弱性を低下させ、且つ延性の高いコアを締結具内に見込むためである。好ましくは、この工程は、表面硬さがコア硬さを３ロックウエルＣポイントよりも大きく超えないように制御される。この点において、締結具の表面及びコアの双方は、ロックウエルＣ３３〜３９硬さであることが好ましい。
続いて、ネジは、例えば華氏３００度の温度で最低でも１時間焼き戻しされ、脆弱性を低下させる。この焼き戻し工程は、先の炭素濃縮工程と効果的に結合して、リードネジ部と最初の３〜４つの全ネジ部が、好ましくは少なくとも０．００８インチの深さまで、ロックウエルＣ５６最低硬さとなり、且つ締結具のコアがロックウエルＣ３３〜３９硬さとなるようにするものであることが好ましい。異なる焼き戻し温度及び期間が使用され得るが、この温度は、尖端をロックウエルＣ５６最低硬さに保つに十分低いことが好ましい。最後に、締結具に仕上げが施されることが好ましい。
Claims (19)
- ＨＲＣ２３を超える表面硬さを持つワークピースにネジ部を冷間形成するように構成されたネジ部形成用ネジであって、このネジ部形成用ネジは、ヘッドと、このヘッドから延びたネジ部付きシャンクとを備え、このシャンクのネジ部の少なくともいくつかは、少なくともＨＲＣ５６の表面硬さを持ち、これにより前記ネジ部形成用ネジが、ＨＲＣ２３を超える表面硬さを持つワークピースにネジ部を冷間形成することに使用され得るようにすることを特徴とするネジ部形成用ネジ。
- ネジ部付きシャンクは、ヘッドとは逆のネジの端部近傍にリードネジ部を備える請求項１に記載のネジ部形成用ネジ。
- リードネジ部は、ネジの端部に向かってテーパ状に形成されている請求項２に記載のネジ部形成用ネジ。
- ネジ部付きシャンク上の複数の全ネジ部は、ネジのリードネジ部とヘッドとの間に配設されている請求項２に記載のネジ部形成用ネジ。
- ネジのリードネジ部と全ネジ部の少なくとも３つは、少なくとも０．００８インチの深さまで、少なくともＨＲＣ５６の表面硬さを持つ請求項４に記載のネジ部形成用ネジ。
- ネジのコアは、ロックウエルＣ３３〜３９の範囲の硬さを持つ請求項５に記載のネジ部形成用ネジ。
- ネジの端部近傍のネジの第１の部分は、最低ＨＲＣ５６で高周波焼き入れされた最低領域を有し、またネジの第２の部分は、最低ＨＲＣ５６で高周波焼き入れされた最高領域を有する請求項６に記載のネジ部形成用ネジ。
- ネジの第３の部分は、コアの３ポイントＨＲＣ内の表面硬さを持つ請求項７に記載のネジ部形成用ネジ。
- ＨＲＣ２３を超える表面硬さを持つワークピースにネジ部を冷間形成するように構成されたネジ部形成用ネジを形成する方法であって、この方法は、鋼鉄製のワイヤを与える工程と、このワイヤを冷間頭部すえ込み機で引き抜く工程と、このワイヤ上にネジ部を形成してネジを作る工程と、このネジに熱処理プロセスを行うことによって、ネジを炭素濃縮する工程と、このネジのリードネジ部及び少なくとも３つの全ネジ部を高周波焼き入れする工程とを備え、前記ネジ部形成用ネジが、ヘッドと、このヘッドから延びたネジ部付きシャンクとを備え、そしてシャンクのネジ部の少なくともいくつかが、少なくともＨＲＣ５６の表面硬さを持つようにすることを特徴とする、ネジ部形成用ネジを形成する方法。
- ネジを炭素濃縮した後、ネジのリードネジ部及び少なくとも３つの全ネジ部を高周波焼き入れする前に、ネジを焼き入れ及び焼き戻しする工程を更に備える、請求項９に記載のネジ部形成用ネジを形成する方法。
- ネジのリードネジ部及び少なくとも３つの全ネジ部を高周波焼き入れした後に、ネジを焼き入れ及び焼き戻しする工程を更に備える、請求項９に記載のネジ部形成用ネジを形成する方法。
- ネジを炭素濃縮する工程は、炉が華氏１６００〜１７００度にある間、炉の大気を０．６〜０．７％炭素ポテンシャルに制御しながら、その炉内にネジを９０分間放置する工程を含み、この場合、ネジの炭素回復ゾーンの深さは、少なくとも０．００８インチである、請求項９に記載のネジ部形成用ネジを形成する方法。
- ネジを炭素濃縮した後、ネジのリードネジ部及び少なくとも３つの全ネジ部を高周波焼き入れする前に、ネジを焼き入れ及び焼き戻しする工程を更に備え、ネジを焼き入れする工程は、華氏１４０〜１６０度のオイル内でネジを焼き入れする工程を含む、請求項９に記載のネジ部形成用ネジを形成する方法。
- ネジを炭素濃縮した後、ネジのリードネジ部及び少なくとも３つの全ネジ部を高周波焼き入れする前に、ネジを焼き入れ及び焼き戻しする工程を更に備え、ネジを焼き戻しする工程は、ネジを華氏８５０〜９５０度の温度で９０分間焼き戻しする工程を含み、この場合、ネジの表面硬さは、コア硬さを３ロックウエルＣポイントよりも大きく超えることがなく、またネジの表面とコアの双方は、ロックウエルＣ３３〜３９硬さにある、請求項９に記載のネジ部形成用ネジを形成する方法。
- ネジのリードネジ部及び少なくとも４つの全ネジ部を高周波焼き入れする工程は、一時的にネジを電界の作用下において、ネジを華氏１６５０〜１７５０度の硬化温度まで高周波加熱する工程を含む、請求項９に記載のネジ部形成用ネジを形成する方法。
- ネジのリードネジ部及び少なくとも３つの全ネジ部を高周波焼き入れした後に、ネジを焼き入れ及び焼き戻しする工程を更に備え、ネジを焼き戻しする工程は、ネジを華氏３００度の温度で最低でも１時間焼き戻して、ネジの脆弱性を低下する工程を含み、ネジ焼き戻し工程と炭素濃縮工程は、リードネジ部と少なくとも最初の３つの全ネジ部が、少なくとも０．００８インチの深さまで、ロックウエルＣ５６最低硬さを持ち、且つ締結具のコアがロックウエルＣ３３〜３９硬さにあるようにする、請求項９に記載のネジ部形成用ネジを形成する方法。
- ネジのリードネジ部及び少なくとも３つの全ネジ部を高周波焼き入れした後に、ネジを焼き入れ及び焼き戻しする工程を更に備え、ネジ焼き戻し工程と炭素濃縮工程は、リードネジ部と少なくとも最初の３つの全ネジ部が、少なくとも０．００８インチの深さまで、ロックウエルＣ５６最低硬さを持ち、且つ締結具のコアがロックウエルＣ３３〜３９硬さにあるようにする、請求項９に記載のネジ部形成用ネジを形成する方法。
- ワイヤが、ＡＩＳＩ規定Ｃ４０３７級の合金鋼からなり、その組成は、炭素０．３５〜０．４０％、マグネシウム０．７０〜０．９０％、イオウ０．０４０％最大、リン０．０３５％最大、シリコン０．２０〜０．３５％及びモリブデン０．２０〜０．３０％であると分析された、請求項９に記載のネジ部形成用ネジを形成する方法。
- ネジを炭素濃縮する工程は、ネジが少なくとも０．４８炭素レベルを得るようにネジを炭素濃縮する工程を含む、請求項９に記載のネジ部形成用ネジを形成する方法。
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