JPH06185512A - アルミニウム合金製ボルトの製造方法 - Google Patents
アルミニウム合金製ボルトの製造方法Info
- Publication number
- JPH06185512A JPH06185512A JP33874292A JP33874292A JPH06185512A JP H06185512 A JPH06185512 A JP H06185512A JP 33874292 A JP33874292 A JP 33874292A JP 33874292 A JP33874292 A JP 33874292A JP H06185512 A JPH06185512 A JP H06185512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- bolt
- wire rod
- range
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】軽量であってＪＩＳ規格に適合する性能を備
え、且つ経済性をも満足させることができるアルミニウ
ム合金製ボルトを製造する方法を提供する。 【構成】７０００系アルミニウム合金線材を加工度が加
工歪みの自然対数値で０．３５〜０．８の範囲内となる
よう冷間圧造してボルト形状に成形した後、４６０℃を
超える温度からの急冷と１００〜２５０℃の範囲内での
時効復元処理を必要に応じて反復することとを含む熱処
理を加え、次いで亜鉛メッキ、クロム酸酸化、及び陽極
酸化から選択されたいずれかの表面処理を行うことによ
ってアルミニウム合金製ボルトを製造する。
え、且つ経済性をも満足させることができるアルミニウ
ム合金製ボルトを製造する方法を提供する。 【構成】７０００系アルミニウム合金線材を加工度が加
工歪みの自然対数値で０．３５〜０．８の範囲内となる
よう冷間圧造してボルト形状に成形した後、４６０℃を
超える温度からの急冷と１００〜２５０℃の範囲内での
時効復元処理を必要に応じて反復することとを含む熱処
理を加え、次いで亜鉛メッキ、クロム酸酸化、及び陽極
酸化から選択されたいずれかの表面処理を行うことによ
ってアルミニウム合金製ボルトを製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軽量で耐久性の優れたア
ルミニウム合金製ボルトの製造方法に関するものであ
る。
ルミニウム合金製ボルトの製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、種々の機械装置や車両などは主と
して鋼材を用いて製造されるのが普通であった。しかし
近時は、作動速度の高速化や省エネルギーのために軽量
化することが求められる傾向にあり、例えばアルミニウ
ム、チタン、マグネシウムなどの軽金属材料、セラミッ
ク材料、強化プラスチック、或いはこれらの複合材料等
の比重が小さい材料で製造されるようになってきてい
る。
して鋼材を用いて製造されるのが普通であった。しかし
近時は、作動速度の高速化や省エネルギーのために軽量
化することが求められる傾向にあり、例えばアルミニウ
ム、チタン、マグネシウムなどの軽金属材料、セラミッ
ク材料、強化プラスチック、或いはこれらの複合材料等
の比重が小さい材料で製造されるようになってきてい
る。
【０００３】一方、ボルト類は抗張力が大きくて加工が
比較的に容易な鋼材を用いて製造されていたが、比重が
大きいために取り扱うのに不便な点があった。また機械
装置などの主要部材を比重の小さい材料で製造した場合
でも、それらを結合するためのボルト類は小型であるた
めに軽視され、鋼材で製造されたものをそのまま使用す
ることが多かった。しかしボルト類の使用数量が多くな
ると全体の重量を低減するうえで無視することができな
くなり、また軽金属材料と鋼材との接触では腐食劣化が
進みやすいという問題もあった。
比較的に容易な鋼材を用いて製造されていたが、比重が
大きいために取り扱うのに不便な点があった。また機械
装置などの主要部材を比重の小さい材料で製造した場合
でも、それらを結合するためのボルト類は小型であるた
めに軽視され、鋼材で製造されたものをそのまま使用す
ることが多かった。しかしボルト類の使用数量が多くな
ると全体の重量を低減するうえで無視することができな
くなり、また軽金属材料と鋼材との接触では腐食劣化が
進みやすいという問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そのためにアルミニウ
ム等の軽金属材料でボルト類を製造しようとする試みが
なされ、しかもアルミニウム合金製ボルトの規格（ＪＩ
Ｓ−Ｂ−１０５７）も制定されるにいたっているが、此
の規格に合格する強度と耐久性を有し、しかも鋼製のボ
ルト類と同様な経済性を有する軽金属製のボルト類は未
だに得られていない。そこで本発明は軽量であってＪＩ
Ｓ規格に適合する性能を備え、且つ経済性をも満足させ
ることができるアルミニウム合金製ボルトを製造する方
法を提供しようとするものである。
ム等の軽金属材料でボルト類を製造しようとする試みが
なされ、しかもアルミニウム合金製ボルトの規格（ＪＩ
Ｓ−Ｂ−１０５７）も制定されるにいたっているが、此
の規格に合格する強度と耐久性を有し、しかも鋼製のボ
ルト類と同様な経済性を有する軽金属製のボルト類は未
だに得られていない。そこで本発明は軽量であってＪＩ
Ｓ規格に適合する性能を備え、且つ経済性をも満足させ
ることができるアルミニウム合金製ボルトを製造する方
法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
７０００系アルミニウム合金線材を加工度が加工歪みの
自然対数値で０．３５〜０．８の範囲内となるように冷
間圧造してボルト形状に成形した後、４８０℃を超える
温度からの急冷と１５０〜２２０℃の範囲内での時効処
理とを含む熱処理を加え、次いで亜鉛メッキ、クロム酸
酸化、及び陽極酸化から選択されたいずれかの表面処理
を行うことを特徴とするアルミニウム合金製ボルトの製
造方法によって達成される。
７０００系アルミニウム合金線材を加工度が加工歪みの
自然対数値で０．３５〜０．８の範囲内となるように冷
間圧造してボルト形状に成形した後、４８０℃を超える
温度からの急冷と１５０〜２２０℃の範囲内での時効処
理とを含む熱処理を加え、次いで亜鉛メッキ、クロム酸
酸化、及び陽極酸化から選択されたいずれかの表面処理
を行うことを特徴とするアルミニウム合金製ボルトの製
造方法によって達成される。
【０００６】そして本発明のアルミニウム合金製ボルト
の製造方法において使用される７０００系アルミニウム
合金線材としては、特に７０５０系アルミニウム合金線
材であることが好ましい。
の製造方法において使用される７０００系アルミニウム
合金線材としては、特に７０５０系アルミニウム合金線
材であることが好ましい。
【０００７】７０００系アルミニウム合金は弾性係数が
低いうえに引張り強さに対する弾性限界の比が高く、更
に加工時の限界歪みが小さい特性がある。このようなア
ルミニウム合金の線材を用いてボルトの圧造を行うに当
たっては、頭部は軸方向に圧縮して径を増加させ、また
ネジ部は径方向に圧縮してねじ山を立てるのであるが、
この際の全ての部分の加工度が加工歪みの自然対数値で
０．３５〜０．８の範囲内となるように加工条件を設定
する必要がある。此の加工度の値が０．３５に満たない
部分があると、次工程の熱処理において結晶粒径の粗大
化が起こって使用時に破断し易いから、更に加工度を高
めて０．３５以上にする。また加工度の値が０．８を超
えるときは、熱処理後の強度低下の問題はないが圧造時
に加工割れを起こし易いから、０．８以上の加工は好ま
しくない。
低いうえに引張り強さに対する弾性限界の比が高く、更
に加工時の限界歪みが小さい特性がある。このようなア
ルミニウム合金の線材を用いてボルトの圧造を行うに当
たっては、頭部は軸方向に圧縮して径を増加させ、また
ネジ部は径方向に圧縮してねじ山を立てるのであるが、
この際の全ての部分の加工度が加工歪みの自然対数値で
０．３５〜０．８の範囲内となるように加工条件を設定
する必要がある。此の加工度の値が０．３５に満たない
部分があると、次工程の熱処理において結晶粒径の粗大
化が起こって使用時に破断し易いから、更に加工度を高
めて０．３５以上にする。また加工度の値が０．８を超
えるときは、熱処理後の強度低下の問題はないが圧造時
に加工割れを起こし易いから、０．８以上の加工は好ま
しくない。
【０００８】上記のように線材から圧造されたボルト
は、一旦４８０℃以上に加熱した後例えば１２０℃以下
に急冷する。次に例えば１２０℃に２４時間保持した後
に１８０〜２２０℃の範囲内まで加熱し、更に１００〜
１５０℃に２〜２４時間程度保持して材料内部の結晶構
造の強化に寄与する析出物の分布を制御するための時効
処理を行う。このような熱処理は圧造によって乱れた材
料内部の結晶構造の歪みを緩和するだけでなく、結晶粒
界が強化されるので、応力腐食の発生を防ぐのに必須で
ある。
は、一旦４８０℃以上に加熱した後例えば１２０℃以下
に急冷する。次に例えば１２０℃に２４時間保持した後
に１８０〜２２０℃の範囲内まで加熱し、更に１００〜
１５０℃に２〜２４時間程度保持して材料内部の結晶構
造の強化に寄与する析出物の分布を制御するための時効
処理を行う。このような熱処理は圧造によって乱れた材
料内部の結晶構造の歪みを緩和するだけでなく、結晶粒
界が強化されるので、応力腐食の発生を防ぐのに必須で
ある。
【０００９】こうして熱処理されたボルトは、使用時の
耐久性を高めるために表面処理を行う必要があるが、か
かる表面処理方法としては亜鉛メッキ、クロム酸酸化、
及び陽極酸化から選択されたいずれかの方法が適してい
る。これらの方法はボルトの締め付け性能や使用環境等
の使用目的及び経済性などを勘案して選択することが望
ましい。
耐久性を高めるために表面処理を行う必要があるが、か
かる表面処理方法としては亜鉛メッキ、クロム酸酸化、
及び陽極酸化から選択されたいずれかの方法が適してい
る。これらの方法はボルトの締め付け性能や使用環境等
の使用目的及び経済性などを勘案して選択することが望
ましい。
【００１０】
【作用】本発明のアルミニウム合金製ボルトの製造方法
によれば、圧造時に加工割れを起こすことなく強度が大
きくて耐久性の高いアルミニウム合金製ボルトを製造す
ることができる。
によれば、圧造時に加工割れを起こすことなく強度が大
きくて耐久性の高いアルミニウム合金製ボルトを製造す
ることができる。
【００１１】
【実施例】 （実施例）径が６mmの７０５０アルミニウム合金線材を
用いて、ボルトのどの部分も加工歪みの自然対数値が
０．３５〜０．８の範囲内となるように頭部を据え込
み、またねじ部を押し出して圧造し、呼び径５mm、ピッ
チ０．８mmの十字穴付き六角アプセットボルトを成形し
た。次いでＪＩＳ−Ｂ１０５７−ＡＬ６の熱処理方法に
従って４７０℃からの急冷処理を行い、１２０℃で２４
時間保持したのち、一旦２５０℃に達しないよう短時間
加熱して母相粒界に優先的に析出した金属間化合物を再
固溶させ、更に１７０℃で６時間の再時効処理を行っ
た。その後、金属亜鉛めっきを施して、本発明のアルミ
ニウム合金製ボルトを得た。このボルトはＪＩＳ−Ｂ１
０５７−ＡＬ６に規定された機械的性質を満足してお
り、しかも締めつけた状態で腐食性塩類水溶液中に浸漬
する促進試験を１０００時間行っても異常が認められな
かった。
用いて、ボルトのどの部分も加工歪みの自然対数値が
０．３５〜０．８の範囲内となるように頭部を据え込
み、またねじ部を押し出して圧造し、呼び径５mm、ピッ
チ０．８mmの十字穴付き六角アプセットボルトを成形し
た。次いでＪＩＳ−Ｂ１０５７−ＡＬ６の熱処理方法に
従って４７０℃からの急冷処理を行い、１２０℃で２４
時間保持したのち、一旦２５０℃に達しないよう短時間
加熱して母相粒界に優先的に析出した金属間化合物を再
固溶させ、更に１７０℃で６時間の再時効処理を行っ
た。その後、金属亜鉛めっきを施して、本発明のアルミ
ニウム合金製ボルトを得た。このボルトはＪＩＳ−Ｂ１
０５７−ＡＬ６に規定された機械的性質を満足してお
り、しかも締めつけた状態で腐食性塩類水溶液中に浸漬
する促進試験を１０００時間行っても異常が認められな
かった。
【００１２】（比較例１）径が４．５mmの７０７５アル
ミニウム合金線材を用いて実施例と同じ形状のボルトを
成形したが、頭部が割れて満足な製品が得られなかっ
た。
ミニウム合金線材を用いて実施例と同じ形状のボルトを
成形したが、頭部が割れて満足な製品が得られなかっ
た。
【００１３】（比較例２）径が４．５mmの７０５０アル
ミニウム合金線材を用いて実施例と同じ形状のボルトを
成形した他は、実施例と同様にしてアルミニウム合金製
ボルトを得た。このボルトはＪＩＳ−Ｂ１０５７−ＡＬ
６に規定された機械的性質の規格値を満たしていなかっ
た。
ミニウム合金線材を用いて実施例と同じ形状のボルトを
成形した他は、実施例と同様にしてアルミニウム合金製
ボルトを得た。このボルトはＪＩＳ−Ｂ１０５７−ＡＬ
６に規定された機械的性質の規格値を満たしていなかっ
た。
【００１４】（比較例３）実施例と同様にしてボルトを
成形し、１７０℃で６時間の再時効処理を省略した他は
実施例と同様にしてアルミニウム合金製ボルトを得た。
このボルトはＪＩＳ−Ｂ１０５７−ＡＬ６に規定された
機械的性質の規格値を満足していたが、実施例と同様の
促進試験では約５０時間で破壊した。
成形し、１７０℃で６時間の再時効処理を省略した他は
実施例と同様にしてアルミニウム合金製ボルトを得た。
このボルトはＪＩＳ−Ｂ１０５７−ＡＬ６に規定された
機械的性質の規格値を満足していたが、実施例と同様の
促進試験では約５０時間で破壊した。
【００１５】（比較例４）実施例と同様にして成形と熱
処理を行い、亜鉛めっき処理を省略したアルミニウム合
金製ボルトについて、実施例と同様の促進試験を行った
ところ約７００時間で破壊した。
処理を行い、亜鉛めっき処理を省略したアルミニウム合
金製ボルトについて、実施例と同様の促進試験を行った
ところ約７００時間で破壊した。
【００１６】
【発明の効果】本発明のアルミニウム合金製ボルトの製
造方法は、軽量で充分に大きい締め付け強度を有し、し
かも耐久性が高くて信頼性も高いアルミニウム合金製ボ
ルトを、経済的に生産することができる効果を有する。
造方法は、軽量で充分に大きい締め付け強度を有し、し
かも耐久性が高くて信頼性も高いアルミニウム合金製ボ
ルトを、経済的に生産することができる効果を有する。
Claims (2)
- 【請求項１】 ７０００系アルミニウム合金線材を加工
度が加工歪みの自然対数値で０．３５〜０．８の範囲内
となるよう冷間圧造してボルト形状に成形した後、４８
０℃を超える温度からの急冷と１５０〜２２０℃の範囲
内での時効処理とを含む熱処理を加え、次いで亜鉛メッ
キ、クロム酸酸化、及び陽極酸化から選択されたいずれ
かの表面処理を行うことを特徴とするアルミニウム合金
製ボルトの製造方法。 - 【請求項２】 ７０００系アルミニウム合金線材が７０
５０系アルミニウム合金線材である請求項１記載のアル
ミニウム合金製ボルトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33874292A JPH0792101B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | アルミニウム合金製ボルトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33874292A JPH0792101B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | アルミニウム合金製ボルトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06185512A true JPH06185512A (ja) | 1994-07-05 |
| JPH0792101B2 JPH0792101B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=18321035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33874292A Expired - Fee Related JPH0792101B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | アルミニウム合金製ボルトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792101B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008023531A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Kobe Steel Ltd | ボルトの製造方法、ボルト、ボルト用の形材、ボルト用の形材の成形装置及びボルト用の形材の成形方法 |
| WO2012063900A1 (ja) | 2010-11-10 | 2012-05-18 | 株式会社トープラ | アルミニウム基合金製締結部品の製造方法及びアルミニウム基合金製締結部品 |
| JP2015074009A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | Sus株式会社 | ボルトの製造方法とボルト |
| CN105088303A (zh) * | 2014-05-16 | 2015-11-25 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种7050超厚铝合金的硬质阳极化工艺方法 |
| JP2017202497A (ja) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 日産ネジ株式会社 | 高強度アルミニウム合金ボルトの製造方法 |
| CN109909690A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-06-21 | 浙江力友汽车科技有限公司 | 一种变速箱螺栓的加工工艺 |
| EP4052814A4 (en) * | 2019-10-31 | 2023-11-15 | Matsumoto Heavy Industry Co., Ltd. | ALUMINUM ALLOY BOLT AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33874292A patent/JPH0792101B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008023531A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Kobe Steel Ltd | ボルトの製造方法、ボルト、ボルト用の形材、ボルト用の形材の成形装置及びボルト用の形材の成形方法 |
| WO2012063900A1 (ja) | 2010-11-10 | 2012-05-18 | 株式会社トープラ | アルミニウム基合金製締結部品の製造方法及びアルミニウム基合金製締結部品 |
| US9534282B2 (en) | 2010-11-10 | 2017-01-03 | Topura Co., Ltd. | Method for manufacturing aluminum based alloy-made fastening part and aluminum based alloy-made fastening part |
| JP2015074009A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | Sus株式会社 | ボルトの製造方法とボルト |
| CN105088303A (zh) * | 2014-05-16 | 2015-11-25 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种7050超厚铝合金的硬质阳极化工艺方法 |
| JP2017202497A (ja) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 日産ネジ株式会社 | 高強度アルミニウム合金ボルトの製造方法 |
| CN109909690A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-06-21 | 浙江力友汽车科技有限公司 | 一种变速箱螺栓的加工工艺 |
| EP4052814A4 (en) * | 2019-10-31 | 2023-11-15 | Matsumoto Heavy Industry Co., Ltd. | ALUMINUM ALLOY BOLT AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0792101B2 (ja) | 1995-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2485524C (en) | Method for producing a high strength al-zn-mg-cu alloy | |
| JP6026416B2 (ja) | 高強度アルファ／ベータチタン合金ファスナ及びファスナ・ストック | |
| JP4964586B2 (ja) | 高強度Ａｌ−Ｚｎ合金およびそのような合金製品の製造方法 | |
| EP0124286B1 (en) | Aluminium alloys | |
| CN102482737A (zh) | 铝合金及铝合金制高强度螺栓 | |
| JPH02190434A (ja) | 強度、靭性および腐食に関する改良された組合せを有するアルミニウム合金製品 | |
| JPH06185512A (ja) | アルミニウム合金製ボルトの製造方法 | |
| US5785777A (en) | Method of making an AA7000 series aluminum wrought product having a modified solution heat treating process for improved exfoliation corrosion resistance | |
| US20050189048A1 (en) | High strength aluminum alloy | |
| EP3730639A1 (en) | Aluminum alloy, spring made of aluminum alloy, and fastening member made of aluminum alloy | |
| US6569271B2 (en) | Aluminum alloys and methods of making the same | |
| US2501440A (en) | Aluminum alloy fastening element | |
| JPH01152237A (ja) | エンジン部材用アルミニウム合金材 | |
| US6322647B1 (en) | Methods of improving hot working productivity and corrosion resistance in AA7000 series aluminum alloys and products therefrom | |
| KR102589875B1 (ko) | 미세결정립 순수 타이타늄 및 그 제조 방법 | |
| Totten et al. | Heat treatment practices of age-hardenable aluminum alloys | |
| WO2024075389A1 (ja) | アルミニウム合金製ねじ用素材及びアルミニウム合金製ねじ並びにその製造方法 | |
| JPH0790597A (ja) | アルミニウム合金製ドリルねじの製造法 | |
| KR960010821B1 (ko) | Ti-6Al-4V 합금의 기계적 성질 향상을 위한 가공열 처리 방법 | |
| CN114406168A (zh) | 一种高强度螺栓的冷镦加工工艺 | |
| JPH0814018B2 (ja) | アルミニウム合金の熱処理方法 | |
| JPH06346220A (ja) | アルミニウム合金ドリルねじの表面硬化方法 | |
| JPH07173586A (ja) | 耐クリープ性Ｍｇ合金の製造方法 | |
| Series et al. | Aluminum Alloys and Heat Treatment | |
| JPH02258958A (ja) | 超塑性成形用高力Ａｌ―Ｌｉ系合金の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980728 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |