JPH06229409A - 鋼製ボルトの製造方法 - Google Patents
鋼製ボルトの製造方法Info
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- JPH06229409A JPH06229409A JP5013159A JP1315993A JPH06229409A JP H06229409 A JPH06229409 A JP H06229409A JP 5013159 A JP5013159 A JP 5013159A JP 1315993 A JP1315993 A JP 1315993A JP H06229409 A JPH06229409 A JP H06229409A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度ボルトとしての鋼製ボルトを製造する
際に、潤滑被膜処理工程で鋼製ボルト素材の表面に形成
されたリン酸塩被膜が、熱処理時に分解してそのリン成
分が鋼製ボルト素材の内部に浸透するという事態を回避
できるようにして耐遅れ破壊性の向上を図り、同時に疲
労強度の向上も図ることができるようにする。 【構成】 潤滑被膜処理工程で鋼製ボルト素材の表面に
リン酸被膜を形成して、ボルト成形工程でねじ部を成形
した後に、ミクロショット工程でショット粒子をリン酸
塩被膜が形成された鋼製ボルト素材の表面部に投射して
該リン酸塩被膜を低減し、次いで熱処理工程に移る。
際に、潤滑被膜処理工程で鋼製ボルト素材の表面に形成
されたリン酸塩被膜が、熱処理時に分解してそのリン成
分が鋼製ボルト素材の内部に浸透するという事態を回避
できるようにして耐遅れ破壊性の向上を図り、同時に疲
労強度の向上も図ることができるようにする。 【構成】 潤滑被膜処理工程で鋼製ボルト素材の表面に
リン酸被膜を形成して、ボルト成形工程でねじ部を成形
した後に、ミクロショット工程でショット粒子をリン酸
塩被膜が形成された鋼製ボルト素材の表面部に投射して
該リン酸塩被膜を低減し、次いで熱処理工程に移る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼製ボルトの製造方法
に関し、特に、鋼製ボルト素材の表面にリン酸塩被膜を
形成して鋼製ボルトを製造する際において鋼製ボルトの
耐遅れ破壊性及び疲労強度を向上させる対策に関する。
に関し、特に、鋼製ボルト素材の表面にリン酸塩被膜を
形成して鋼製ボルトを製造する際において鋼製ボルトの
耐遅れ破壊性及び疲労強度を向上させる対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材の塑性変形を利用して所定ボルト形
状に成形された鋼製ボルトは、切削ボルトに比べて高強
度かつ高精度であり、その一例として例えば特開昭６４
−９９７４０号公報に記載されたものが知られている。
状に成形された鋼製ボルトは、切削ボルトに比べて高強
度かつ高精度であり、その一例として例えば特開昭６４
−９９７４０号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】この種鋼製ボルトを製造する従来の方法と
しては、先ず、圧延工程及び焼鈍工程後の鋼製ボルト素
材の表面に、絞り加工率を高めるために潤滑膜保持層と
してのリン酸塩被膜を形成し、該リン酸塩被膜に潤滑剤
を保持させ、次いで伸線工程及びボルト成形工程にて所
定ボルト形状に成形した後、調質のための熱処理を行う
というのが一般である。
しては、先ず、圧延工程及び焼鈍工程後の鋼製ボルト素
材の表面に、絞り加工率を高めるために潤滑膜保持層と
してのリン酸塩被膜を形成し、該リン酸塩被膜に潤滑剤
を保持させ、次いで伸線工程及びボルト成形工程にて所
定ボルト形状に成形した後、調質のための熱処理を行う
というのが一般である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、熱処理時に、伸線工程の前工程で形
成されて残っているリン酸塩被膜が分解し、そのリン成
分がボルト内部に浸透して結晶粒界に析出することによ
り、遅れ破壊を促進するという問題がある。
来の製造方法では、熱処理時に、伸線工程の前工程で形
成されて残っているリン酸塩被膜が分解し、そのリン成
分がボルト内部に浸透して結晶粒界に析出することによ
り、遅れ破壊を促進するという問題がある。
【０００５】この遅れ破壊とは、疲労破壊や衝撃破壊が
外力を受けて生じるのに対し、締付けられた状態で外力
の作用を受けることなく鋼製ボルト内部の結晶粒界に沿
って破壊が生じ、例えば１４０ｋｇｆ／ｍｍ2 の引張強
さを有する鋼製ボルトが、短期間のうちに８０ｋｇｆ／
ｍｍ2 以下の引張強さに、しかも急激に低下するという
ものであり、このような耐遅れ破壊性を向上させるため
の早急な対策が望まれている。
外力を受けて生じるのに対し、締付けられた状態で外力
の作用を受けることなく鋼製ボルト内部の結晶粒界に沿
って破壊が生じ、例えば１４０ｋｇｆ／ｍｍ2 の引張強
さを有する鋼製ボルトが、短期間のうちに８０ｋｇｆ／
ｍｍ2 以下の引張強さに、しかも急激に低下するという
ものであり、このような耐遅れ破壊性を向上させるため
の早急な対策が望まれている。
【０００６】これに対しては、上記リン酸塩被膜の代り
に石灰潤滑被膜を形成することが考えられるが、このよ
うな被膜は錆に弱いだけでなく、絞り加工率が大幅に
（例えばリン酸塩被膜を用いた場合の２０％程度）低下
するために、高強度ボルトには適さないという問題があ
る。
に石灰潤滑被膜を形成することが考えられるが、このよ
うな被膜は錆に弱いだけでなく、絞り加工率が大幅に
（例えばリン酸塩被膜を用いた場合の２０％程度）低下
するために、高強度ボルトには適さないという問題があ
る。
【０００７】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、熱処理時にリン酸塩被膜のリン成
分が鋼製ボルト素材の内部に浸透するという事態を回避
できるようにして耐遅れ破壊性の向上を図り、同時に疲
労強度の向上も図ることができるようにすることにあ
る。
であり、その目的は、熱処理時にリン酸塩被膜のリン成
分が鋼製ボルト素材の内部に浸透するという事態を回避
できるようにして耐遅れ破壊性の向上を図り、同時に疲
労強度の向上も図ることができるようにすることにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、所定ボルト形状に成形した後、熱処理
を施す前に、鋼製ボルト素材の表面部にショット粒子を
投射し、リン酸塩被膜の低減と表面形状を滑らかにする
こととを同時に行うようにした。
め、本発明では、所定ボルト形状に成形した後、熱処理
を施す前に、鋼製ボルト素材の表面部にショット粒子を
投射し、リン酸塩被膜の低減と表面形状を滑らかにする
こととを同時に行うようにした。
【０００９】具体的には、請求項１の発明では、鋼製ボ
ルト素材の表面にリン酸被膜を形成し、所定ボルト形状
に成形した後に、該鋼製ボルト素材の表面部にショット
粒子を投射して上記リン酸塩被膜を低減し、次いで熱処
理を施すようにする。
ルト素材の表面にリン酸被膜を形成し、所定ボルト形状
に成形した後に、該鋼製ボルト素材の表面部にショット
粒子を投射して上記リン酸塩被膜を低減し、次いで熱処
理を施すようにする。
【００１０】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、ショット粒子に、ねじ部のねじ底アール面の
半径寸法と同等以下の平均半径を有するものを用いるよ
うにする。
において、ショット粒子に、ねじ部のねじ底アール面の
半径寸法と同等以下の平均半径を有するものを用いるよ
うにする。
【００１１】
【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、鋼製
ボルト素材の表面にリン酸塩被膜を形成することによ
り、該リン酸塩被膜は潤滑剤保持層として働き、伸線工
程及びボルト成形工程等において鋼製ボルト素材と型と
の焼付き防止や型の摩耗防止等に寄与し、このことで絞
り加工率が高められる。上記伸線工程及びボルト成形工
程等により所定ボルト形状に成形された鋼製ボルト素材
の表面には、上記リン酸塩被膜が残存しており、このま
ま鋼製ボルト素材に熱処理を施すと該リン酸塩被膜が熱
を受けて分解し、そのリン成分が鋼製ボルト素材の内部
に浸透して鋼製ボルトの遅れ破壊を促進する虞れがあ
る。また、一方で、鋼製ボルト素材は所定ボルト形状に
成形されてはいるものの、頭部と軸部との間の首下部、
軸部途中の軸絞り段部、ねじ部の各ねじ底面等のノッチ
部には例えば型の摩耗等により多少のエッジが残ってい
て、その表面は十分に滑らかな曲面形状になっていると
はいえず、また上記ノッチ部には基本的に応力が集中し
易いので、そのままでは上記エッジに応力が集中してク
ラックを誘発し易くなり、鋼製ボルトの疲労破壊を招く
要因となる虞れがある。
ボルト素材の表面にリン酸塩被膜を形成することによ
り、該リン酸塩被膜は潤滑剤保持層として働き、伸線工
程及びボルト成形工程等において鋼製ボルト素材と型と
の焼付き防止や型の摩耗防止等に寄与し、このことで絞
り加工率が高められる。上記伸線工程及びボルト成形工
程等により所定ボルト形状に成形された鋼製ボルト素材
の表面には、上記リン酸塩被膜が残存しており、このま
ま鋼製ボルト素材に熱処理を施すと該リン酸塩被膜が熱
を受けて分解し、そのリン成分が鋼製ボルト素材の内部
に浸透して鋼製ボルトの遅れ破壊を促進する虞れがあ
る。また、一方で、鋼製ボルト素材は所定ボルト形状に
成形されてはいるものの、頭部と軸部との間の首下部、
軸部途中の軸絞り段部、ねじ部の各ねじ底面等のノッチ
部には例えば型の摩耗等により多少のエッジが残ってい
て、その表面は十分に滑らかな曲面形状になっていると
はいえず、また上記ノッチ部には基本的に応力が集中し
易いので、そのままでは上記エッジに応力が集中してク
ラックを誘発し易くなり、鋼製ボルトの疲労破壊を招く
要因となる虞れがある。
【００１２】しかし、本発明のように、熱処理工程の前
に、鋼製ボルト素材の表面部にショット粒子が投射され
ると、該表面部のリン酸塩被膜が低減され、同時にノッ
チ部の表面が滑らかな曲線形状になされる。そして、そ
の後に、鋼製ボルト素材が熱処理により調質されると
き、上記リン酸塩被膜はショット粒子の投射により既に
鋼製ボルト素材の表面部から低減されているので、該リ
ン酸塩被膜が熱処理時に分解してそのリン成分が鋼製ボ
ルト素材の内部に浸透するという事態は略回避される。
に、鋼製ボルト素材の表面部にショット粒子が投射され
ると、該表面部のリン酸塩被膜が低減され、同時にノッ
チ部の表面が滑らかな曲線形状になされる。そして、そ
の後に、鋼製ボルト素材が熱処理により調質されると
き、上記リン酸塩被膜はショット粒子の投射により既に
鋼製ボルト素材の表面部から低減されているので、該リ
ン酸塩被膜が熱処理時に分解してそのリン成分が鋼製ボ
ルト素材の内部に浸透するという事態は略回避される。
【００１３】請求項２の発明では、鋼製ボルト素材の表
面部がショット粒子にて投射される際、ねじ部のねじ底
面の断面半径以下の平均半径を有するショット粒子が用
いられることにより、該ショット粒子は上記ねじ部のね
じ底面に容易に衝突でき、このことで該ねじ底面は全面
にわたってショット粒子の投射を受けるようになる。す
なわち、上記ねじ底面は、鋼製ボルト素材のノッチ部の
なかでも断面半径が小さく、したがって首下部や軸絞り
段部等のねじ底以外のノッチ部表面がショット粒子の投
射を受けて滑らかな曲面形状となされた場合にでも、シ
ョット粒子がねじ底面まで届かなくて該ねじ底面のみが
滑らかな曲面形状にならない虞れがあるが、上記粒径の
ショット粒子を用いることにより、鋼製ボルト素材のノ
ッチ部表面はねじ部のねじ底面を含めて滑らかな曲面形
状となされる。
面部がショット粒子にて投射される際、ねじ部のねじ底
面の断面半径以下の平均半径を有するショット粒子が用
いられることにより、該ショット粒子は上記ねじ部のね
じ底面に容易に衝突でき、このことで該ねじ底面は全面
にわたってショット粒子の投射を受けるようになる。す
なわち、上記ねじ底面は、鋼製ボルト素材のノッチ部の
なかでも断面半径が小さく、したがって首下部や軸絞り
段部等のねじ底以外のノッチ部表面がショット粒子の投
射を受けて滑らかな曲面形状となされた場合にでも、シ
ョット粒子がねじ底面まで届かなくて該ねじ底面のみが
滑らかな曲面形状にならない虞れがあるが、上記粒径の
ショット粒子を用いることにより、鋼製ボルト素材のノ
ッチ部表面はねじ部のねじ底面を含めて滑らかな曲面形
状となされる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本実施例に係る鋼製ボルトの製造工程図を
示し、本実施例ではＳＣｒ４３０（ＪＩＳ Ｇ ４１０
４）のクロム鋼鋼材を材料として、Ｍ１０×１．２５
（外径寸法：１０ｍｍ、ピッチ：１．２５ｍｍ）の鋼製
ボルトを製造する。この鋼製ボルトは、図２に示すよう
に、頭部１と軸部２とを備え、該軸部２の途中には軸絞
り段部３が、また先端側にはねじ部４がそれぞれ設けら
れている。
する。図１は本実施例に係る鋼製ボルトの製造工程図を
示し、本実施例ではＳＣｒ４３０（ＪＩＳ Ｇ ４１０
４）のクロム鋼鋼材を材料として、Ｍ１０×１．２５
（外径寸法：１０ｍｍ、ピッチ：１．２５ｍｍ）の鋼製
ボルトを製造する。この鋼製ボルトは、図２に示すよう
に、頭部１と軸部２とを備え、該軸部２の途中には軸絞
り段部３が、また先端側にはねじ部４がそれぞれ設けら
れている。
【００１５】先ず、圧延工程では鋼塊を圧延して線材に
形成し、焼鈍工程では上記線材を焼鈍して軟化させる。
次の潤滑被膜処理工程では、焼鈍工程後の線材表面に、
例えばリン酸亜鉛被膜（Ｚｎ3 （ＰＯ4 ）2 ）やリン酸
亜鉛カルシウム被膜（Ｚｎ2Ｃａ（ＰＯ4 ）2 ）等のリ
ン酸塩被膜を形成し、該リン酸塩被膜に例えばボンダリ
ューベ等の潤滑剤を保持させる。そして、伸線工程で線
材を型を通して引き抜き、ボルト成形工程では転造によ
るねじ部４の成形等を行い、所定ボルト形状に成形され
た鋼製ボルト素材を得る。そのとき、上記潤滑被膜処理
工程で鋼製ボルト素材の表面にリン酸亜鉛被膜を形成す
ることにより、該リン酸塩被膜は潤滑剤保持層として働
くので、その後の伸線工程及びボルト成形工程において
鋼製ボルト素材と各々の型との焼付き防止や型の摩耗防
止等に寄与し、このことで絞り加工率が高められる。
形成し、焼鈍工程では上記線材を焼鈍して軟化させる。
次の潤滑被膜処理工程では、焼鈍工程後の線材表面に、
例えばリン酸亜鉛被膜（Ｚｎ3 （ＰＯ4 ）2 ）やリン酸
亜鉛カルシウム被膜（Ｚｎ2Ｃａ（ＰＯ4 ）2 ）等のリ
ン酸塩被膜を形成し、該リン酸塩被膜に例えばボンダリ
ューベ等の潤滑剤を保持させる。そして、伸線工程で線
材を型を通して引き抜き、ボルト成形工程では転造によ
るねじ部４の成形等を行い、所定ボルト形状に成形され
た鋼製ボルト素材を得る。そのとき、上記潤滑被膜処理
工程で鋼製ボルト素材の表面にリン酸亜鉛被膜を形成す
ることにより、該リン酸塩被膜は潤滑剤保持層として働
くので、その後の伸線工程及びボルト成形工程において
鋼製ボルト素材と各々の型との焼付き防止や型の摩耗防
止等に寄与し、このことで絞り加工率が高められる。
【００１６】次いで、ミクロショット工程に移る。この
ミクロショット工程では、鋼製ボルト素材の表面部にシ
ョットブラスト処理又はショットピーニング処理を行
い、該表面部に形成されているリン酸塩被膜を低減す
る。ショット粒子としては例えばアルミナ、ガラスビー
ズ、窒化硅素等を用いる。該ショット粒子の平均半径ｒ
は、ｒ＝１００〜１２０μｍである。上記鋼製ボルトの
ねじ部４におけるねじ底面４ａの断面半径Ｒは、一般に
Ｒ＝ピッチ×０．１であることから、本実施例の場合で
はＲ＝０．１２５ｍｍ（１２５μｍ）であるので、上記
ショット粒子の平均半径ｒはねじ底面４ａの断面半径Ｒ
と同等以下である。
ミクロショット工程では、鋼製ボルト素材の表面部にシ
ョットブラスト処理又はショットピーニング処理を行
い、該表面部に形成されているリン酸塩被膜を低減す
る。ショット粒子としては例えばアルミナ、ガラスビー
ズ、窒化硅素等を用いる。該ショット粒子の平均半径ｒ
は、ｒ＝１００〜１２０μｍである。上記鋼製ボルトの
ねじ部４におけるねじ底面４ａの断面半径Ｒは、一般に
Ｒ＝ピッチ×０．１であることから、本実施例の場合で
はＲ＝０．１２５ｍｍ（１２５μｍ）であるので、上記
ショット粒子の平均半径ｒはねじ底面４ａの断面半径Ｒ
と同等以下である。
【００１７】上記伸線工程及びボルト成形工程により所
定ボルト形状に成形された鋼製ボルト素材の表面には、
上記リン酸塩被膜が残存しており、このまま鋼製ボルト
素材に熱処理を施すと該リン酸塩被膜が熱を受けて分解
し、そのリン成分が鋼製ボルト素材の内部に浸透して鋼
製ボルトの遅れ破壊を促進する虞れがある。また、一方
で、鋼製ボルト素材は所定ボルト形状に成形されてはい
るものの、頭部１と軸部２との間の首下部５、軸絞り段
部３、各ねじ底面４ａ等のノッチ部には例えば型の摩耗
等により多少のエッジが生じており、またアール部と直
線部との接続部、２つのアール部同士の接続部等のよう
に基本的に滑らかに形成し難い箇所でのエッジ等もある
ために、その表面は十分に滑らかな曲面形状になってい
るとはいえず、上記ノッチ部の表面形状は疲労強度に影
響することから、そのままでは上記エッジに応力が集中
してクラックを誘発し易く、したがって、鋼製ボルトの
疲労破壊を招く要因となる虞れがある。
定ボルト形状に成形された鋼製ボルト素材の表面には、
上記リン酸塩被膜が残存しており、このまま鋼製ボルト
素材に熱処理を施すと該リン酸塩被膜が熱を受けて分解
し、そのリン成分が鋼製ボルト素材の内部に浸透して鋼
製ボルトの遅れ破壊を促進する虞れがある。また、一方
で、鋼製ボルト素材は所定ボルト形状に成形されてはい
るものの、頭部１と軸部２との間の首下部５、軸絞り段
部３、各ねじ底面４ａ等のノッチ部には例えば型の摩耗
等により多少のエッジが生じており、またアール部と直
線部との接続部、２つのアール部同士の接続部等のよう
に基本的に滑らかに形成し難い箇所でのエッジ等もある
ために、その表面は十分に滑らかな曲面形状になってい
るとはいえず、上記ノッチ部の表面形状は疲労強度に影
響することから、そのままでは上記エッジに応力が集中
してクラックを誘発し易く、したがって、鋼製ボルトの
疲労破壊を招く要因となる虞れがある。
【００１８】そこで、熱処理工程の前に、鋼製ボルト素
材の表面部にショット粒子が投射されることにより、該
表面部のリン酸塩被膜が低減され、同時にノッチ部の表
面が滑らかな曲線形状になされる。
材の表面部にショット粒子が投射されることにより、該
表面部のリン酸塩被膜が低減され、同時にノッチ部の表
面が滑らかな曲線形状になされる。
【００１９】さらに、鋼製ボルト素材の表面部がショッ
ト粒子にて投射される際、ねじ部のねじ底面の断面半径
Ｒと同等以下の平均半径ｒを有するショット粒子が用い
られることにより、該ショット粒子は上記ねじ部４のね
じ底面４ａに容易に衝突でき、このことで該ねじ底面４
ａは全面にわたってショット粒子の投射を受けるように
なる。上記ねじ底面４ａは、鋼製ボルト素材のノッチ部
のなかでも断面半径が小さく、したがって首下部５や軸
絞り段部３等のねじ底面４ａ以外のノッチ部表面がショ
ット粒子の投射を受けて滑らかな曲面形状となされた場
合にでも、投射もれとなって該ねじ底面４ａのみが滑ら
かな曲面形状にならない虞れがあるが、上記粒径のショ
ット粒子を用いることにより、鋼製ボルト素材のノッチ
部表面はねじ底面４ａを含めて滑らかな曲面形状となさ
れる。
ト粒子にて投射される際、ねじ部のねじ底面の断面半径
Ｒと同等以下の平均半径ｒを有するショット粒子が用い
られることにより、該ショット粒子は上記ねじ部４のね
じ底面４ａに容易に衝突でき、このことで該ねじ底面４
ａは全面にわたってショット粒子の投射を受けるように
なる。上記ねじ底面４ａは、鋼製ボルト素材のノッチ部
のなかでも断面半径が小さく、したがって首下部５や軸
絞り段部３等のねじ底面４ａ以外のノッチ部表面がショ
ット粒子の投射を受けて滑らかな曲面形状となされた場
合にでも、投射もれとなって該ねじ底面４ａのみが滑ら
かな曲面形状にならない虞れがあるが、上記粒径のショ
ット粒子を用いることにより、鋼製ボルト素材のノッチ
部表面はねじ底面４ａを含めて滑らかな曲面形状となさ
れる。
【００２０】その後、熱処理工程において、鋼製ボルト
素材を調質する。このとき、上記リン酸塩被膜はショッ
ト粒子の投射により既に鋼製ボルト素材の表面部から低
減されているので、該リン酸塩被膜が熱処理時に分解し
てそのリン成分が鋼製ボルト素材の内部に浸透するとい
う事態は略回避される。
素材を調質する。このとき、上記リン酸塩被膜はショッ
ト粒子の投射により既に鋼製ボルト素材の表面部から低
減されているので、該リン酸塩被膜が熱処理時に分解し
てそのリン成分が鋼製ボルト素材の内部に浸透するとい
う事態は略回避される。
【００２１】しかる後、めっき工程では鋼製ボルト素材
の表面に所定のめっきを施す。
の表面に所定のめっきを施す。
【００２２】以上のようにして製造された鋼製ボルト
は、リン酸塩被膜のリン成分が該鋼製ボルトの内部に殆
ど浸透しておらず、したがって上記リン成分に起因する
遅れ破壊の発生は略ゼロであり、耐遅れ破壊性の高いも
のとなっている。また、ノッチ部の形状は疲労強度に影
響するが、上記リン酸塩被膜の低減処理時にノッチ部表
面のエッジが除去されて滑らかな曲面形状をなしている
ので、鋼製ボルトの耐疲労強度も向上している。
は、リン酸塩被膜のリン成分が該鋼製ボルトの内部に殆
ど浸透しておらず、したがって上記リン成分に起因する
遅れ破壊の発生は略ゼロであり、耐遅れ破壊性の高いも
のとなっている。また、ノッチ部の形状は疲労強度に影
響するが、上記リン酸塩被膜の低減処理時にノッチ部表
面のエッジが除去されて滑らかな曲面形状をなしている
ので、鋼製ボルトの耐疲労強度も向上している。
【００２３】ここで、具体的に、上記実施例の鋼製ボル
ト素材表面にリン酸塩被膜としてのリン酸亜鉛被膜を形
成する一方、上記ショット粒子としてアルミナを用い、
４ｋｇ／ｃｍ2 ×２０分のショット条件下で、熱処理工
程前にショットブラストを行って得られた本発明例の鋼
製ボルトについて、頭部１と軸部２との間に位置する首
下部５の表面部におけるリン成分の分布をＥＰＭＡ線分
析（電子プローブＸ線マイクロアナライザ）により調べ
た。また、比較のために、上記ミクロショット工程を省
略して得られた従来例の鋼製ボルトについても同じ首下
部の表面部におけるリン成分の分布を同様にして調べ
た。その結果を図３に示す。
ト素材表面にリン酸塩被膜としてのリン酸亜鉛被膜を形
成する一方、上記ショット粒子としてアルミナを用い、
４ｋｇ／ｃｍ2 ×２０分のショット条件下で、熱処理工
程前にショットブラストを行って得られた本発明例の鋼
製ボルトについて、頭部１と軸部２との間に位置する首
下部５の表面部におけるリン成分の分布をＥＰＭＡ線分
析（電子プローブＸ線マイクロアナライザ）により調べ
た。また、比較のために、上記ミクロショット工程を省
略して得られた従来例の鋼製ボルトについても同じ首下
部の表面部におけるリン成分の分布を同様にして調べ
た。その結果を図３に示す。
【００２４】上記図３から判るように、本発明例のもの
は鋼製ボルトの表面ではリン成分が大幅に低減してい
る。また、表面内部においては、本発明例では従来例の
ものに比べ略半減していて、むしろ略安定したリン成分
の分布が見られることから、表面内部の上記分布は潤滑
被膜処理工程で形成されたリン酸亜鉛被膜のものである
というよりは、その大半がむしろ鋼材自体に当初から含
まれていた不純物としてのリン成分であると思われ、し
たがって本発明例のものでは、上記ミクロンショット工
程によりリン酸亜鉛被膜は略完全に除去されており、こ
のことで、熱処理工程におけるリン成分の鋼製ボルト素
材内部への浸透は殆どゼロであると考えられる。
は鋼製ボルトの表面ではリン成分が大幅に低減してい
る。また、表面内部においては、本発明例では従来例の
ものに比べ略半減していて、むしろ略安定したリン成分
の分布が見られることから、表面内部の上記分布は潤滑
被膜処理工程で形成されたリン酸亜鉛被膜のものである
というよりは、その大半がむしろ鋼材自体に当初から含
まれていた不純物としてのリン成分であると思われ、し
たがって本発明例のものでは、上記ミクロンショット工
程によりリン酸亜鉛被膜は略完全に除去されており、こ
のことで、熱処理工程におけるリン成分の鋼製ボルト素
材内部への浸透は殆どゼロであると考えられる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、鋼製ボルト素材の表面にリン酸被膜を形成して
所定ボルト形状に成形した後にショット粒子を投射し、
これにて上記リン酸塩被膜を低減するようにしたことに
より、該リン酸塩被膜のリン成分が熱処理時に鋼製ボル
ト素材の内部に浸透するのを回避でき、該リン成分の浸
透に起因する鋼製ボルトの遅れ破壊を防止することがで
きるので、耐遅れ破壊性を向上させることができる。ま
た、上記投射により、鋼製ボルト素材のノッチ部表面を
滑らかな曲面形状とすることができ、該ノッチ部からの
クラック発生を抑制することができるので、このような
ノッチ部にて発生し易いとされる疲労破壊を防止するこ
とができ、上記耐遅れ破壊性のみならず、同一の投射処
理にて疲労強度をも向上させることができる。
よれば、鋼製ボルト素材の表面にリン酸被膜を形成して
所定ボルト形状に成形した後にショット粒子を投射し、
これにて上記リン酸塩被膜を低減するようにしたことに
より、該リン酸塩被膜のリン成分が熱処理時に鋼製ボル
ト素材の内部に浸透するのを回避でき、該リン成分の浸
透に起因する鋼製ボルトの遅れ破壊を防止することがで
きるので、耐遅れ破壊性を向上させることができる。ま
た、上記投射により、鋼製ボルト素材のノッチ部表面を
滑らかな曲面形状とすることができ、該ノッチ部からの
クラック発生を抑制することができるので、このような
ノッチ部にて発生し易いとされる疲労破壊を防止するこ
とができ、上記耐遅れ破壊性のみならず、同一の投射処
理にて疲労強度をも向上させることができる。
【００２６】請求項２の発明によれば、ねじ部のねじ底
面の断面半径以下の平均半径を有するショット粒子を用
いて上記投射を行うようにしたことにより、上記ねじ底
面を含めて鋼製ボルト素材の略全面において、耐遅れ破
壊性及び疲労強度の向上を図ることができる。
面の断面半径以下の平均半径を有するショット粒子を用
いて上記投射を行うようにしたことにより、上記ねじ底
面を含めて鋼製ボルト素材の略全面において、耐遅れ破
壊性及び疲労強度の向上を図ることができる。
【図１】本発明の実施例に係る鋼製ボルトの製造方法を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図２】本実施例の鋼製ボルトを示す縱断面図である。
【図３】本実施例の鋼製ボルト表面部におけるリン成分
の分布を従来例と比較して示す特性図である。
の分布を従来例と比較して示す特性図である。
１ 頭部 ２ 軸部 ３ 軸絞り段部 ４ ねじ部 ４ａ ねじ底面 ５ 首下部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 22/00 Ｚ
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼製ボルト素材の表面にリン酸被膜を形
成し、所定ボルト形状に成形した後に、該鋼製ボルト素
材の表面部にショット粒子を投射して上記リン酸塩被膜
を低減し、次いで熱処理を施すことを特徴とする鋼製ボ
ルトの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の鋼製ボルトの製造方法に
おいて、 ショット粒子に、鋼製ボルト素材に成形されたねじ部の
ねじ底面の断面半径以下の平均半径を有するものを用い
ることを特徴とする鋼製ボルトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013159A JPH06229409A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 鋼製ボルトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013159A JPH06229409A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 鋼製ボルトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229409A true JPH06229409A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11825397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5013159A Pending JPH06229409A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 鋼製ボルトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06229409A (ja) |
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1993
- 1993-01-29 JP JP5013159A patent/JPH06229409A/ja active Pending
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