JP4841122B2 - オーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、高強度ステンレスボルトに関し、特に８００Ｎ／ｍｍ^２以上の引張強さと優れた耐食性とを兼ね備えた高強度ステンレスボルトの製造方法に関するものである。

ステンレス鋼材料のボルトを高強度化する場合は、マルテンサイト系ステンレス鋼を用い、ボルト形状に加工した後、焼入れ・焼戻しを実施することで所定の引張強さに調整している（例えば、特許文献１参照）。

これは、マルテンサイト系ステンレス鋼は、オーステナイト系あるいはフェライト系ステンレス鋼に比べ含有Ｃ量が多いために焼入れ処理によりマルテンサイト組織を形成できるために高強度にすることができるという特性に基づくものである。そして、焼入れのまま使用すると、靭性が低下するため所定の硬さに焼戻し処理を実施している。しかし、その際、焼き入れ組織であるマルテンサイト組織がソルバイトおよびトルースタイト組織に分解されることで不動態特性が低下して耐食性が悪化してしまう。

そこで、近年、マルテンサイト系より耐食性が優れているオーステナイト系ステンレス鋼を用いて、マルテンサイト系のボルトより優れた耐食性を備えた高強度ステンレスボルトを製造する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−３１４２７６号公報 特公平６−６８２８４号公報

オーステナイト系ステンレス鋼は、マルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ点）が室温よりはるかに低いため、常温では準安定な過冷オーステナイトのままである。したがって、焼入れ硬化性がなく熱処理により高強度にすることが不可能である。そのため、高強度のオーステナイト系ステンレスボルトを製造するにあたっては、室温での冷間加工により硬化する必要があるが、経済性を含めて工業的に量産する技術はまだ見出されていない。上述した特許文献２に記載されているオーステナイト系ステンレスボルトは、引張強さが７５０Ｎ／ｍｍ^２以下にすぎない。

本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、８００Ｎ／ｍｍ^２以上の引張強さと優れた耐食性とを兼ね備えた高強度ステンレスボルトの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上のオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造方法であって、
オーステナイト系ステンレス鋼線材を焼鈍により引張強さを５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下とし、前記線材を伸線加工することにより、軸方向の残留応力を有するとともに引張強さを、ねじ部を転造加工をする際に２０Ｎ／ｍｍ^２以下の範囲で低下することを考慮して、８２０Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２以下とし、
前記伸線加工をしたオーステナイト系ステンレス鋼線材を所定長さに切断し、すえ込み加工により軸方向に圧縮して頭部を成形し、軸部を転造加工することによりねじ部を成形し引張強さを８００Ｎ／ｍｍ ^２ 以上とすることを特徴とする。

オーステナイト系ステンレス鋼を用いてボルトを製造することにより、マルテンサイト系ステンレス鋼を用いて製造されたボルトよりも耐食性が優れたボルトを製造することができる。

ただし、オーステナイト系ステンレス鋼はマルテンサイト系ステンレス鋼のように焼入れ・焼戻しによる高強度化が不可能であるので、冷間加工により加工硬化して高強度化を図る必要がある。その際、加工率が大きくなるにつれて引張強さが大きくなるという特性を利用して高強度化する。かかる場合には、最終的なボルトの強度が所望の強度となるように加工率を決定する必要がある。

また、その一方で加工率が大きくなるほど成形用金型の寿命が短くなるので、経済性を含めて工業的に量産できる加工率にする必要がある。さらに、加工硬化した後、ねじ部を転造加工する際に高度が低下して引張強さが小さくなる特性をも考慮する。

そこで、引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上の高強度ステンレスボルトを製造するにあたっては、先ず、オーステナイト系ステンレス鋼を焼鈍により引張強さが５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下となるようにした後、所定の加工率（例えば、約２５％）で伸線加工することにより、引張強さが８２０Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２以下であるボルト用のオーステナイト系ステンレス鋼線材を製造する。その後、当該線材を軸方向に圧縮することにより頭部を成形するとともに転造加工することによりねじ部を成形する。

ここで、本発明者の研究により、ねじ部を転造加工する際に硬度が低下して引張強さが約２０Ｎ／ｍｍ^２以下の範囲で低下する特性を有することが判明した。それゆえ、引張強さが８２０Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２以下であるボルト用のオーステナイト系ステンレス鋼線材を、軸方向に圧縮することにより頭部を成形するとともにねじ部を転造加工することで、引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２以下、すなわち引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上の高強度ステンレスボルトを製造することができる。また、上記オーステナイト系ステンレス鋼線材は、伸線加工により軸方向の残留応力、つまり引張残留応力を有しているので、軸方向に圧縮するのが容易となるため、低圧縮力でボルトの頭部を成形することができ、成形用金型の寿命を長くすることができる。

また、他の発明は、引張強さが８００Ｎ／ｍｍ ^２ 以上のオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造方法であって、
オーステナイト系ステンレス鋼線材を焼鈍により引張強さを５５０Ｎ／ｍｍ ^２ 以上７００Ｎ／ｍｍ ^２ 以下とし、前記線材を伸線加工することにより、軸方向の残留応力を有するとともに引張強さを６５０Ｎ／ｍｍ ^２ 以上８００Ｎ／ｍｍ ^２ 以下とし、
前記伸線加工したオーステナイト系ステンレス鋼線材を密閉絞り加工することにより軸部と頭部の予備形状を成形し、その後、すえ込み加工により頭部を最終形状にしてヘッダブランクを成形するもので、前記密閉絞り加工される軸部の引張強さを、ねじ部を転造加工をする際に引張強さが約２０Ｎ／ｍｍ ^２ 以下の範囲で低下することを考慮して設定し、
前記ヘッダブランクの軸部を転造加工することによりねじ部を成形して最終的なボルトの引張強さを８００Ｎ／ｍｍ ^２ 以上とすることを特徴とする。

このように、引張強さが６５０Ｎ／ｍｍ ^２ 以上８００Ｎ／ｍｍ ^２ 以下であるオーステナイト系ステンレス鋼線材を、密閉絞り加工することにより軸部を成形し、その後当該軸部を転造加工してねじ部を成形することにより、引張強さが８００Ｎ／ｍｍ ^２ 以上の高強度ステンレスボルトを製造することができる。

また、オーステナイト系ステンレス鋼線材は、伸線加工により軸方向の残留応力、つまり引張残留応力を有しているので、軸方向に圧縮するのが容易となるため、低圧縮力でボルトの頭部を成形することができ、成形用金型の寿命を長くすることができる。

たとえば、ヘッダブランクの引っ張り強さは８２０Ｎ／ｍｍ ^２ 以上９５０Ｎ／ｍｍ ^２ であり、最終的なボルトの引っ張り強さは、８００Ｎ／ｍｍ ^２ 以上９５０Ｎ／ｍｍ ^２ である。
また、ヘッダブランクの引っ張り強さは１０６０Ｎ／ｍｍ ^２ 以上１２１０Ｎ／ｍｍ ^２ であり、最終的なボルトの引っ張り強さは、１０４０Ｎ／ｍｍ ^２ 以上１２１０Ｎ／ｍｍ ^２ である。

以上説明したように、本発明によれば、８００Ｎ／ｍｍ^２以上の引張強さと優れた耐食性とを兼ね備えた高強度のオーステナイト系ステンレス鋼ボルトを提供することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、重量％でＣ：０．０３０％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：１２．０〜１５．０％、Ｃｒ：１６．０〜１８．０％、Ｍｏ：２．０〜３．０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなるオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６Ｌの線材を冷間加工（伸線加工，密閉絞り加工など）した場合の加工率（％）と引張強さ（Ｎ／ｍｍ^２）との関係を求めた結果を示したものである。なお、上記加工率は、断面減少率とも呼ばれるものであり、加工前の線材の断面積をＡ０、加工後の線材の断面積をＡ１とした場合に、（Ａ０−Ａ１）／Ａ０×１００（％）で表される値である。また、図１は、焼鈍により引張強さが５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下にされた線材を伸線加工した場合の加工率と引張強さの関係を示したものでもある。

図１に示すように、加工率が大きくなるにつれて引張強さが大きくなる。これは、線材が伸線加工により変形するのに伴って転位が増え、転位同士の相互作用のために転位が動き難くなり、加工硬化が生ずるからである。

（製法１）
上述したオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６Ｌの機械的特性に鑑み、引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上であるオーステナイト系ステンレス鋼ボルトを製造するにあたっては、以下に説明する製法１のようにする。

すなわち、製法１においては、先ず、伸線加工された線材を所定の長さに切断して、ヘッダー用の線材１１にする。そして、図２に示すように、当該線材１１をパンチ１２に支持した状態で、成形ダイス１３の穴へ挿入していき、予め位置が設定されているノックアウトピン１４に突き当てる。そして、その状態で軸方向に圧縮する、いわゆるすえ込み加工することにより頭部１０ａを予備形状にする（工程１）。その後、パンチ１５を用いてすえ込み加工することにより頭部１０ａを最終形状にしてヘッダーブランク１６を成形する（工程２）。その後、当該ヘッダーブランク１６を転造加工することによりねじ部１０ｂを成形する。

このように伸線加工することにより加工硬化した線材を、すえ込み加工することにより頭部を、転造加工することによりねじ部を成形するが、伸線加工により転位のまわりにはひずみエネルギが存在しているから、転位密度の高い結晶を、すえ込み加工あるいは転造
加工の際に加熱すると低エネルギ状態への組織変化が起こり、硬さが低下する。つまり、伸線加工により引張強さが高くなったとしても頭部のすえ込み加工あるいはねじ部の転造加工により引張強さが低くなる。本発明者の研究によるとねじ部を転造加工することにより引張強さが約２０Ｎ／ｍｍ^２以下の範囲で低下することが判明した。

それゆえ、最終的なボルトの引張強さを８００Ｎ／ｍｍ^２以上にするにあたっては、伸線加工された線材の引張強さが８２０Ｎ／ｍｍ^２以上である必要がある。そのために、図１の関係に基づき、焼鈍により引張強さが５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下にされた線材を、約２５％の加工率で伸線加工するようにする。

言い換えれば、この製法１においては、先ず、オーステナイト系ステンレス鋼線材を、焼鈍により引張強さが５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下となるようにした後、約２５％の加工率で伸線加工することにより、軸方向の引張残留応力を有するとともに引張強さが８２０Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２以下であるオーステナイト系ステンレス鋼線材とする。その後、当該オーステナイト系ステンレス鋼線材を、軸方向に圧縮（すえ込み加工）することにより頭部を成形し、転造加工することによりねじ部を成形する。これにより、転造加工することにより引張強さが約２０Ｎ／ｍｍ^２以下で低下したとしても、引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２以下であるオーステナイト系ステンレス鋼ボルトを製造することができる。

このような製法によりボルトを製造すると、上述した伸線加工により軸方向には引張残留応力が生じるので、軸方向には圧縮し易くなり、パンチ１２，１５を用いて頭部１０ａをすえ込み加工する際には、比較的低荷重で頭部１０ａを成形することができる。これにより、成形ダイス１３、ノックアウトピン１４、パンチ１２，１５などの成形用金型の寿命を長くすることができる。

（製法２）
次に、上述したオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６Ｌの機械的特性に鑑み、引張強さが１０４０Ｎ／ｍｍ^２以上であるオーステナイト系ステンレス鋼ボルトを製造する場合について説明する。

引張強さが１０４０Ｎ／ｍｍ^２以上であるオーステナイト系ステンレス鋼ボルトを製造するにあたっても、上述した引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上であるボルトを製造するのと同様に、焼鈍により引張強さが５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下にされた線材を約４８％の加工率で伸線加工することにより引張強さが１０６０Ｎ／ｍｍ^２以上１２１０Ｎ／ｍｍ^２以下である線材を成形し、その後、頭部のすえ込み加工とねじ部の転造加工を施すことにより製造することも可能である。

しかしながら、引張強さが１０６０Ｎ／ｍｍ^２以上１２１０Ｎ／ｍｍ^２以下である線材をすえ込み加工して頭部を成形する際には、たとえ軸方向に引張残留応力が生じていたとしても、高荷重で線材を圧縮する必要があり、成形用金型の寿命を考慮すると得策ではない。また、引張強さが１０６０Ｎ／ｍｍ^２以上もあるため、伸線加工した線材をヘッダー用の線材の長さに切断するにあたっても、切断用治具の寿命を考慮すると得策ではない。

そこで、以下に説明する製法２のようにする。すなわち、製法２においては、先ず、線材を焼鈍して引張強さを５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下にし、当該線材を約８％の加工率で伸線加工することにより、引張強さが６５０Ｎ／ｍｍ^２以上８００Ｎ／ｍｍ^２以下であるオーステナイト系ステンレス鋼線材を製造する。

その後、この引張強さが６５０Ｎ／ｍｍ^２以上８００Ｎ／ｍｍ^２以下であるオーステナ
イト系ステンレス鋼線材を所定の長さに切断してヘッダー用の線材２１にする。そして、図３に示すように、当該線材２１を、予め所定の位置にノックアウトピン２２が設定された成形ダイス２３へ挿入し（工程１）、パンチ２４で密閉絞り加工することにより軸部を成形するとともに頭部２０ａの予備形状を成形する（工程２）。

その後、予め所定の位置にノックアウトピン２５が設定された成形ダイス２６へ挿入し（工程３）、パンチ２７を用いてすえ込み加工することにより頭部２０ａを最終形状にしてヘッダーブランク２８を成形する（工程４）。そして、当該ヘッダーブランク２８を転造加工することによりねじ部２０ｂを成形する。

かかる製法２を用いる場合においても、上述したように、ねじ部を転造加工する際に引張強さが約２０Ｎ／ｍｍ^２以下で低下することを考慮すると、ヘッダーブランク２８の軸部の引張強さが１０６０Ｎ／ｍｍ^２以上になるようにしておく必要がある。そのために、図１の関係に基づき焼鈍により引張強さが５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下である線材を、約８％の加工率で伸線加工して引張強さを６５０Ｎ／ｍｍ^２以上８００Ｎ／ｍｍ^２以下とし、その後約４０％の加工率で密閉絞り加工することにより軸部を成形する。

言い換えれば、先ず、オーステナイト系ステンレス鋼線材を、焼鈍により引張強さが５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下となるようにした後、約８％の加工率で伸線加工することにより、軸方向の引張残留応力を有するとともに引張強さが６５０Ｎ／ｍｍ^２以上８００Ｎ／ｍｍ^２以下であるオーステナイト系ステンレス鋼線材とする。その後、当該オーステナイト系ステンレス鋼線材を、約４０％の加工率で密閉絞り加工して、引張強さを１０６０Ｎ／ｍｍ^２以上１２１０Ｎ／ｍｍ^２以下とする。そして、軸方向に圧縮（すえ込み加工）することにより頭部を成形し、転造加工することによりねじ部を成形する。これにより、転造加工することにより引張強さが約２０Ｎ／ｍｍ^２以下の範囲で低下したとしても、引張強さが１０４０Ｎ／ｍｍ^２以上１２１０Ｎ／ｍｍ^２以下であるオーステナイト系ステンレス鋼ボルトを製造することができる。

この製法２によりボルト製造すると、伸線加工により軸方向には引張残留応力が生じており、その引張強さは６５０Ｎ／ｍｍ^２以上８００Ｎ／ｍｍ^２以下であるので、軸方向に圧縮し易くなり、パンチ２４，２７を用いて頭部２０ａをすえ込み加工する際には、比較的低荷重で頭部２０ａを成形することができる。これにより、成形ダイス２６、ノックアウトピン２５、パンチ２７などの成形用金型の寿命を長くすることができる。

また、この製法２を用いて引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上であるオーステナイト系ステンレス鋼ボルトを製造することもできる。

かかる場合においては、上述したように、ねじ部を転造加工する際に引張強さが約２０Ｎ／ｍｍ^２以下で低下することを考慮して、ヘッダーブランク２８の引張強さが８２０Ｎ／ｍｍ^２以上になるようにする。

そのために、先ず、線材を焼鈍して引張強さを５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下にし、当該線材を約８％の加工率で伸線加工することにより、引張強さが６５０Ｎ／ｍｍ^２以上８００Ｎ／ｍｍ^２以下であるオーステナイト系ステンレス鋼線材を製造する。

その後、この引張強さが６５０Ｎ／ｍｍ^２以上８００Ｎ／ｍｍ^２以下であるオーステナイト系ステンレス鋼線材を、図１の関係に基づき、さらに約１４％の加工率で密閉絞り加工する（工程２）。

その後、予め所定の位置にノックアウトピン２５が設定された成形ダイス２６へ挿入し（工程３）、パンチ２７を用いてすえ込み加工することにより頭部２０ａを最終形状にしてヘッダーブランク２８を成形する（工程４）。そして、当該ヘッダーブランク２８を転造加工することによりねじ部１０ｂを成形する。

言い換えれば、先ず、オーステナイト系ステンレス鋼線材を、焼鈍により引張強さが５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下となるようにした後、約８％の加工率で伸線加工することにより、軸方向の引張残留応力を有するとともに引張強さが６５０Ｎ／ｍｍ^２以上８００Ｎ／ｍｍ^２以下であるオーステナイト系ステンレス鋼線材とする。その後、当該オーステナイト系ステンレス鋼線材を、約１４％の加工率で密閉絞り加工して、引張強さを８２０Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２以下とする。そして、軸方向に圧縮（すえ込み加工）することにより頭部を成形し、転造加工することによりねじ部を成形する。これにより、転造加工することにより引張強さが約２０Ｎ／ｍｍ^２以下の範囲で低下したとしても、引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２以下であるオーステナイト系ステンレス鋼ボルトを製造することができる。

このように、伸線加工時の加工率および密閉絞り加工時の加工率を任意に選択し、これらの加工率で加工して最終的なボルトの寸法に成形できるような線材を用いれば、引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上の任意の引張強さを有するオーステナイト系ステンレス鋼ボルトを製造できる。

また、上述の製法１および製法２を用いて製造されたオーステナイト系ステンレス鋼ボルトにさらに防錆表面処理を施すことにより、さらに耐食性、耐塩水噴霧性、耐アルミに対する電位差腐食特性等を向上させることができる。防錆表面処理としては、亜鉛粉末焼付け塗装が好適であり、代表例として（株）日本ダクロシャムロック社が提供するジオメット（登録商標）処理やダクロタイズド（登録商標）処理をすることにより実現することができる。

次に、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）線材を用いて上述した製法１により製造した、ＪＩＳ Ｂ １０５１強度区分８．８のＭ８ボルト（試料１）、同様にオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）線材を用いて上述した製法２により製造した、ＪＩＳ Ｂ １０５１強度区分１０．９のＭ８ボルト（試料２）および比較例として引張強さが５４０Ｎ／ｍｍ^２のマルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４１０）線材を用いて成形されたボルトを焼入れ・焼戻し処理を行い所定の引張強さに製造した、ＪＩＳ Ｂ １０５１強度区分８．８のＭ８ボルト（試料３）の亜硫酸ガス腐食試験および塩水噴霧試験の結果を図４に示す。

ここで、亜硫酸ガス腐食試験は、ＤＩＮ５００１８の規定に基づいて実施するものであり、その条件は以下の通りである。
ガス濃度；ＳＯ_２ガス２Ｌ（リットル）＋水分２Ｌ（リットル）＋空気３００Ｌ（リットル）
温湿度；４０±３℃、９５％ＲＨ
試験時間；８ｈｒ試験、１６時間放置のサイクルを５回

また、塩水噴霧試験は、ＪＩＳ Ｚ ２３７１の規定に基づいて実施するものであり、その条件は以下の通りである。
溶液濃度；５±１％食塩水
温度；３５±２℃
試験時間；連続噴霧

また、試料１は、具体的に以下のようにして製造された物である。すなわち、先ず、直径８．２ｍｍの線材を焼鈍により引張強さが約６００Ｎ／ｍｍ^２である線材とした後、２５％の加工率で伸線加工を行い直径７．１ｍｍにすることで、引張強さが８９８Ｎ／ｍｍ^２である線材にした。その後、この引張強さが８９８Ｎ／ｍｍ^２である線材をヘッダー工程で頭部をすえ込み加工し、ねじ部を転造加工することにより、引張強さが８８８Ｎ／ｍｍ^２であるオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）のボルトとした。

また、試料２は、先ず、直径９．５ｍｍの線材を焼鈍により引張強さが約６００Ｎ／ｍｍ^２である線材とした後、８．２％の加工率で伸線加工を行い直径９．１ｍｍにすることで、引張強さが７００Ｎ／ｍｍ^２である線材にした。その後、この引張強さが７００Ｎ／ｍｍ^２である線材を、加工率（減面率）４０％で密閉絞り加工することで軸部を成形し、この軸部を転造加工することによりねじ部を成形するとともに、ヘッダー工程ですえ込み加工して頭部を成形することで、引張強さが１１３２Ｎ／ｍｍ^２であるオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）のボルトとした。
なお、上記各試料には亜鉛粉末焼付け塗装を施していない。

図４に示したように、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて製造したボルト（試料１および２）の方がマルテンサイト系ステンレス鋼を用いて製造したボルト（試料３）よりも耐食性が優れていることがわかる。

オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）の線材を冷間加工（伸線加工、密閉絞り加工など）した場合の加工率と引張強さの関係を示す図である。 製法１に係る製造工程を示す図である。 製法２に係る製造工程を示す図である。 オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）ボルトおよびマルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４１０）ボルトに対して亜硫酸ガス腐食試験および塩水噴霧試験を行った結果を示す図である。

符号の説明

１０，２０ ボルト
１０ａ，２０ａ 頭部
１０ｂ，２０ｂ ねじ部
１１，２１ ヘッダー用の線材
１２，１５，２４，２７ パンチ
１３，２３，２６ 成形ダイス
１４，２２，２５ ノックアウトピン
１６，２８ ヘッダーブランク

Claims (4)

1. 引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上のオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造方法であって、
   オーステナイト系ステンレス鋼線材を焼鈍により引張強さを５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下とし、前記線材を伸線加工することにより、軸方向の残留応力を有するとともに引張強さを、ねじ部を転造加工をする際に２０Ｎ／ｍｍ^２以下の範囲で低下することを考慮して、８２０Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２以下とし、
   前記伸線加工をしたオーステナイト系ステンレス鋼線材を所定長さに切断し、すえ込み加工により軸方向に圧縮して頭部を成形し、軸部を転造加工することによりねじ部を成形し引張強さを８００Ｎ／ｍｍ^２以上とすることを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造方法。
2. 引張強さが８００Ｎ／ｍｍ^２以上のオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造方法であって、
   オーステナイト系ステンレス鋼線材を焼鈍により引張強さを５５０Ｎ／ｍｍ^２以上７００Ｎ／ｍｍ^２以下とし、前記線材を伸線加工することにより、軸方向の残留応力を有するとともに引張強さを６５０Ｎ／ｍｍ^２以上８００Ｎ／ｍｍ^２以下とし、
   前記伸線加工したオーステナイト系ステンレス鋼線材を密閉絞り加工することにより軸部と頭部の予備形状を成形し、その後、すえ込み加工により頭部を最終形状にしてヘッダブランクを成形するもので、前記密閉絞り加工される軸部の引張強さを、ねじ部を転造加工をする際に引張強さが約２０Ｎ／ｍｍ^２以下の範囲で低下することを考慮して設定し、
   前記ヘッダブランクの軸部を転造加工することによりねじ部を成形して最終的なボルトの引張強さを８００Ｎ／ｍｍ^２以上とすることを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造方法。
3. 最終的なボルトの引張り強さは、８００Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２であり、ヘッダブランクの引張り強さは８２０Ｎ／ｍｍ^２以上９５０Ｎ／ｍｍ^２である請求項２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造方法。
4. 最終的なボルトの引っ張り強さは、１０４０Ｎ／ｍｍ^２以上１２１０Ｎ／ｍｍ^２であり、ヘッダブランクの引張り強さは１０６０Ｎ／ｍｍ^２以上１２１０Ｎ／ｍｍ^２である請求項２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造方法。

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