JPH0668284B2 - オーステナイト系ステンレス鋼ボルトとその製造装置 - Google Patents
オーステナイト系ステンレス鋼ボルトとその製造装置Info
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- JPH0668284B2 JPH0668284B2 JP1135285A JP13528589A JPH0668284B2 JP H0668284 B2 JPH0668284 B2 JP H0668284B2 JP 1135285 A JP1135285 A JP 1135285A JP 13528589 A JP13528589 A JP 13528589A JP H0668284 B2 JPH0668284 B2 JP H0668284B2
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- radius
- austenitic stainless
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はオーステナイト系ステンレス鋼にて形成され、
構造物の連結に用いるステンレス鋼ボルトに関し、さら
に詳しくはこのオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの
構造及びオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造装
置に関するものである。
構造物の連結に用いるステンレス鋼ボルトに関し、さら
に詳しくはこのオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの
構造及びオーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造装
置に関するものである。
［従来の技術］ 一般にボルトを製造する場合、線材を伸線加工して適当
な径に加工し、この伸線した素材をダイスを用いて冷間
鍛造加工して頭部と軸部とねじ下部を有するボルト半製
品を形成し、ねじ下部に転造加工してねじ部を形成して
いる。近年、耐食性を持たせるためステンレス鋼を材料
としたステンレス鋼ボルトを必要とする要求があるが、
従来、ステンレス鋼ボルトは通常の鋼の鋼ボルト同じよ
うに上記のような手段で製造されているのが現状であ
る。
な径に加工し、この伸線した素材をダイスを用いて冷間
鍛造加工して頭部と軸部とねじ下部を有するボルト半製
品を形成し、ねじ下部に転造加工してねじ部を形成して
いる。近年、耐食性を持たせるためステンレス鋼を材料
としたステンレス鋼ボルトを必要とする要求があるが、
従来、ステンレス鋼ボルトは通常の鋼の鋼ボルト同じよ
うに上記のような手段で製造されているのが現状であ
る。
［発明が解決しようとする課題］ ところでステンレス鋼の耐食性について色々研究開発さ
れている。フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト
系ステンレス鋼は炭化物を共存するため耐食性が劣る。
オーステナイト系ステンレス鋼は普通Ｃを固溶し、オー
ステナイトの１相となるために耐食性がよいわけである
が、伸線加工は線の外側が引っ張り、内部が圧縮という
複雑な残留応力を生じるので鋼種本来の特性の他に耐応
力腐食、耐粒界腐食、耐孔食腐食に影響をする。第１図
は伸線加工により硬化するステンレス鋼線の代表的な機
械的特性を示す。この図で縦軸は引っ張り強さを示し、
横軸は伸線加工率を示し、符号イはSUS304、符号ロはSU
S305J1,SUS316、符号ハは16Cr−14Niステンレス鋼、符
号ニはSUS384,SUS385、符号ホはSUS410,SUS430を示す。
このように伸線加工は加工でマルテンサイト変態を生じ
るため加工硬化性が著しく、著しい耐食性等の劣化を伴
なう。従って上記従来技術のように線材を伸線加工した
素材を用いて冷間鍛造すると、素材が必要以上に硬くて
鍛造がしにくいと共に素材が硬くて耐力（降伏点）がな
いので加工度の高い頭部に割れを生じたりするという問
題があり、必要とする十分な強度のステンレス鋼ボルト
が得られなく、またステンレス鋼を用いているにも拘わ
らず著しく耐食性等が劣るという問題がある。また上記
のように製造されたステンレス鋼ボルトを1000℃以上に
上げて固溶化熱処理することも考えられるが、固溶化熱
処理すると元のオーステナイト組織の柔らかい状態に戻
ってしまい冷間鍛造の効果がなくなって引っ張り強さが
弱くなると共に耐力も引っ張り強さの50％以下になって
機械的強度が十分でなく構造部材の連結等には用いるこ
とができないという問題がある。
れている。フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト
系ステンレス鋼は炭化物を共存するため耐食性が劣る。
オーステナイト系ステンレス鋼は普通Ｃを固溶し、オー
ステナイトの１相となるために耐食性がよいわけである
が、伸線加工は線の外側が引っ張り、内部が圧縮という
複雑な残留応力を生じるので鋼種本来の特性の他に耐応
力腐食、耐粒界腐食、耐孔食腐食に影響をする。第１図
は伸線加工により硬化するステンレス鋼線の代表的な機
械的特性を示す。この図で縦軸は引っ張り強さを示し、
横軸は伸線加工率を示し、符号イはSUS304、符号ロはSU
S305J1,SUS316、符号ハは16Cr−14Niステンレス鋼、符
号ニはSUS384,SUS385、符号ホはSUS410,SUS430を示す。
このように伸線加工は加工でマルテンサイト変態を生じ
るため加工硬化性が著しく、著しい耐食性等の劣化を伴
なう。従って上記従来技術のように線材を伸線加工した
素材を用いて冷間鍛造すると、素材が必要以上に硬くて
鍛造がしにくいと共に素材が硬くて耐力（降伏点）がな
いので加工度の高い頭部に割れを生じたりするという問
題があり、必要とする十分な強度のステンレス鋼ボルト
が得られなく、またステンレス鋼を用いているにも拘わ
らず著しく耐食性等が劣るという問題がある。また上記
のように製造されたステンレス鋼ボルトを1000℃以上に
上げて固溶化熱処理することも考えられるが、固溶化熱
処理すると元のオーステナイト組織の柔らかい状態に戻
ってしまい冷間鍛造の効果がなくなって引っ張り強さが
弱くなると共に耐力も引っ張り強さの50％以下になって
機械的強度が十分でなく構造部材の連結等には用いるこ
とができないという問題がある。
本発明は叙述の点に鑑みてなされたものであって、本発
明の目的とするところは機械的強度が優れ、しかも耐熱
性や耐食性や耐銹性を向上できるステンレス鋼ボルトと
その製造装置を提供するにある。
明の目的とするところは機械的強度が優れ、しかも耐熱
性や耐食性や耐銹性を向上できるステンレス鋼ボルトと
その製造装置を提供するにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明オーステナイト系ステン
レス鋼ボルトＡは、オーステナイト系ステンレス鋼の冷
間鍛造加工にて頭部１と軸部２とねじ部３の３つの部分
が一体に形成され、機械的性質の引っ張り強さが75Kgf
／mm2以下で引っ張り強さに対する耐力が65％〜50％で
伸びが25％以上で、透磁率が1.02ミュ±10％以内であ
り、頭部１と軸部２とが円弧状の接続部４でつながると
ともにこの円弧状の接続部４の半径r1がねじ部のねじの
ピッチｐの0.4〜0.35倍となり、この接続部４の最大径d
1がねじの呼称に（0.8〜0.5）ピッチｐを加えた寸法に
形成され、軸部２の長さl1の最小寸法がピッチｐの1.5
倍となったことを特徴とする。また上記頭部１が六角柱
状で外周の６つの面５は120゜の角度で交差し、この交
差する部分は円弧部６でつながりこの円弧部６分の半径
r2は最小で上記面５の幅Ｗの１／25として成ることを特
徴とすることも好ましい。
レス鋼ボルトＡは、オーステナイト系ステンレス鋼の冷
間鍛造加工にて頭部１と軸部２とねじ部３の３つの部分
が一体に形成され、機械的性質の引っ張り強さが75Kgf
／mm2以下で引っ張り強さに対する耐力が65％〜50％で
伸びが25％以上で、透磁率が1.02ミュ±10％以内であ
り、頭部１と軸部２とが円弧状の接続部４でつながると
ともにこの円弧状の接続部４の半径r1がねじ部のねじの
ピッチｐの0.4〜0.35倍となり、この接続部４の最大径d
1がねじの呼称に（0.8〜0.5）ピッチｐを加えた寸法に
形成され、軸部２の長さl1の最小寸法がピッチｐの1.5
倍となったことを特徴とする。また上記頭部１が六角柱
状で外周の６つの面５は120゜の角度で交差し、この交
差する部分は円弧部６でつながりこの円弧部６分の半径
r2は最小で上記面５の幅Ｗの１／25として成ることを特
徴とすることも好ましい。
また上記目的を達成するため本発明オーステナイト系ス
テンレス鋼ボルトの製造装置は、線材の素材７を鍛造す
る成形装置９に送り込む送りローラ10は４個で１組とな
り、素材７の周方向に90゜づつの間隔で配置され、送り
ローラ10の外周に設けられる断面円弧状の溝11の半径r3
はねじ下部3aの半径d3／２と同じであり、この半径r3の
範囲の中心角度αが120゜であり、残りはこの円弧の接
線方向に広がり、溝の深さt1はねじ下部3aの半径の１〜
0.95倍であり、送りローラ10が溝11のある外周のリング
部10aと内周側の円盤部10bとに分割されてリング部10a
が円盤部10bに着脱自在に装着されていることを特徴と
することも好ましい。
テンレス鋼ボルトの製造装置は、線材の素材７を鍛造す
る成形装置９に送り込む送りローラ10は４個で１組とな
り、素材７の周方向に90゜づつの間隔で配置され、送り
ローラ10の外周に設けられる断面円弧状の溝11の半径r3
はねじ下部3aの半径d3／２と同じであり、この半径r3の
範囲の中心角度αが120゜であり、残りはこの円弧の接
線方向に広がり、溝の深さt1はねじ下部3aの半径の１〜
0.95倍であり、送りローラ10が溝11のある外周のリング
部10aと内周側の円盤部10bとに分割されてリング部10a
が円盤部10bに着脱自在に装着されていることを特徴と
することも好ましい。
［作用］ 伸線加工による加工硬化を生じさせないオーステナイト
系ステンレス鋼ボルトＡを得ることができ、また冷間鍛
造による鍛造効果にて必要な機械強度を有するステンレ
ス鋼ボルトＡを得ることができ、さらにオーステナイト
系ステンレス鋼の耐食性等の特徴を損なわないオーステ
ナイト系ステンレス鋼ボルトＡを得ることができる。
系ステンレス鋼ボルトＡを得ることができ、また冷間鍛
造による鍛造効果にて必要な機械強度を有するステンレ
ス鋼ボルトＡを得ることができ、さらにオーステナイト
系ステンレス鋼の耐食性等の特徴を損なわないオーステ
ナイト系ステンレス鋼ボルトＡを得ることができる。
［実施例］ 本発明のオーステナイト系ステンレス鋼ボルトＡは例え
ば第２図や第４図に示すように形成されているが、これ
らのオーステナイト系ステンレス鋼ボルトはオーステナ
イト系ステンレス鋼の冷間鍛造加工にて頭部１と軸部２
とねじ部３の３つの部分が一体に形成され、機械的性質
の引っ張り強さが75Kgf／mm2以下で引っ張り強さに対す
る耐力が65％〜50％で伸びが25％以上で、透磁率が1.02
ミュ±５％以内であり、頭部１と軸部２とが円弧状の接
続部４でつながるとともにこの円弧状の接続部４の半径
r1がねじ部のねじのピッチｐの0.4〜0.35倍が最小とな
り、この接続部４の最大径d1がねじの呼称に（0.8〜0.
5）ピッチｐを加えた寸法に形成され、軸部２の長さl1
の最小寸法がピッチｐの1.5倍となっている。第２図の
実施例の場合軸部２の長さが長いいわゆる伸びボルトと
称されるものであって、径の太い軸部と径の細い軸部と
が段状に設けられている。第４図は軸部２が短いもので
ある。ねじ部３の先端には円錐台状の平先部８を有して
いる。また上記頭部１が六角柱状で外周の６つの面５は
120゜の角度で交差し、この交差する部分は円弧部６で
つながりこの円弧部６分の半径r2は最小で上記面５の幅
Ｗの１／25となっている。第２図に示すステンレス鋼ボ
ルトの場合、第３図に示すボルト半製品Ａ′のねじ下部
3aにねじを切ると共に円柱状の頭部1aを六角柱状に成形
して形成される。ここでねじ下部3aの径d3、軸部の径
d4,d5はd5＞d4＞d3の関係であり、いずれもボルトの呼
称径より小さい。例えば呼称径が16mmのボルトの場合d3
は14.5mmで、d4は15.0mmで、d5は15.8mmであり、円弧状
の接続部４の円弧の半径r1はねじピッチｐが2mmのため
0.8mm程度であり、接続部４の最大径d1は17.5〜17.0mm
であり、軸部２の長さl1が3mm以上である。なお、頭部
１と接続部４との間に座を一体に設けてあってもよい。
ば第２図や第４図に示すように形成されているが、これ
らのオーステナイト系ステンレス鋼ボルトはオーステナ
イト系ステンレス鋼の冷間鍛造加工にて頭部１と軸部２
とねじ部３の３つの部分が一体に形成され、機械的性質
の引っ張り強さが75Kgf／mm2以下で引っ張り強さに対す
る耐力が65％〜50％で伸びが25％以上で、透磁率が1.02
ミュ±５％以内であり、頭部１と軸部２とが円弧状の接
続部４でつながるとともにこの円弧状の接続部４の半径
r1がねじ部のねじのピッチｐの0.4〜0.35倍が最小とな
り、この接続部４の最大径d1がねじの呼称に（0.8〜0.
5）ピッチｐを加えた寸法に形成され、軸部２の長さl1
の最小寸法がピッチｐの1.5倍となっている。第２図の
実施例の場合軸部２の長さが長いいわゆる伸びボルトと
称されるものであって、径の太い軸部と径の細い軸部と
が段状に設けられている。第４図は軸部２が短いもので
ある。ねじ部３の先端には円錐台状の平先部８を有して
いる。また上記頭部１が六角柱状で外周の６つの面５は
120゜の角度で交差し、この交差する部分は円弧部６で
つながりこの円弧部６分の半径r2は最小で上記面５の幅
Ｗの１／25となっている。第２図に示すステンレス鋼ボ
ルトの場合、第３図に示すボルト半製品Ａ′のねじ下部
3aにねじを切ると共に円柱状の頭部1aを六角柱状に成形
して形成される。ここでねじ下部3aの径d3、軸部の径
d4,d5はd5＞d4＞d3の関係であり、いずれもボルトの呼
称径より小さい。例えば呼称径が16mmのボルトの場合d3
は14.5mmで、d4は15.0mmで、d5は15.8mmであり、円弧状
の接続部４の円弧の半径r1はねじピッチｐが2mmのため
0.8mm程度であり、接続部４の最大径d1は17.5〜17.0mm
であり、軸部２の長さl1が3mm以上である。なお、頭部
１と接続部４との間に座を一体に設けてあってもよい。
本発明のオーステナイト系ステンレス鋼ボルトＡを製造
する線材の素材７はオーステナイト系ステンレス鋼であ
り、冷間鍛造する前は固溶化熱処理を行なったものと同
じ状態のものである。つまり熱間圧延で形成された線材
そのままか、これを固溶化熱処理したものか、また上記
線材を適当な径になるように伸線加工した後に固溶化熱
処理をしたものである。この素材７の径d2はねじ下部3a
の径d3の0.998〜0.97倍である。この素材７は完全なオ
ーステナイト組織でなければならず、厳密にはしゅう酸
エッチング試験してミクロ組織にて適当かどうか判断す
る。第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）はしゅう酸
エッチング試験したオーステナイト組織の顕微鏡組織を
示し、第６図（ａ）（ｂ）は使用できるもので、第６図
（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示すものは使用できないものを示
す。この素材７を冷間鍛造にて鍛造することにより第３
図や第５図に示すようなボルト半製品Ａ′が形成される
のであるが、冷間鍛造する成形装置９は第７図に示すよ
うに構成されている。この成形装置はダブルヘッダと称
されるものであって、素材７を適当な寸法に切断した
後、２回別々にパンチにて打撃してボルト半製品Ａ′が
成形されるようになっている。さらに詳しく述べると次
の通りである。第７図（ａ）に示すように素材７が送り
ローラ10によって切断ダイス13を通って所要長さに設定
された素材ストッパー14まで送り込まれると、第７図
（ｂ）に示すようにナイフ15が前進して切断ダイス13と
ナイフ15との間で切断が行なわれる。切断された素材７
はナイフ15とスプリング板とに保持されて成形ダイス16
の中心まで送られて静止する。そこへ１番パンチ17が接
近し、素材７を成形ダイス16の穴へ挿入し、予め位置が
設定されているノックアウトピン18に当たると、挿入が
ストップするが、１番パンチ17がなお接近するため成形
ダイス16の外に出ている部分の素材７が成形されて第７
図（ｃ）に示すように予備据え込みが行なわれる。次い
で１番パンチ17が後退して２番パンチ19が接近して第７
図（ｄ）に示すように仕上げ据え込みが行なわれボルト
半製品Ａ′が成形される。仕上げ据え込みが完了する
と、２番パンチ19が後退し、第７図（ｅ）に示すように
ノックアウトピン18が作動して成形ダイス16の中からボ
ルト半製品Ａ′をノックアウトして取り出す。このよう
にして第３図や第５図に示すようなボルト半製品Ａ′が
形成され、頭部1a、接続部４、軸部２、ねじ下部3a及び
平先部８が一連の工程で一体に形成される。このとき接
続部４、軸部２及びねじ下部3aは素材７を少し膨らすだ
けの加工のため加工度が少なくさほど加工硬化せず、素
材７より引っ張り強さがやや向上するが、耐力の低下は
殆どない。このボルト半製品Ａ′の頭部1aは六角柱状に
成形されて六角柱状の頭部１が形成され、ねじ下部3aに
は冷間転造でねじ部３が成形される。冷間転造でねじを
切ったときねじ部３が加工硬化するが、元々ねじ下部3a
の加工硬化が少ないのでねじを切った状態でねじ部３と
軸部２や接続部４の加工度が均一になって全長に亘って
引っ張り強さや耐力が均一になる。
する線材の素材７はオーステナイト系ステンレス鋼であ
り、冷間鍛造する前は固溶化熱処理を行なったものと同
じ状態のものである。つまり熱間圧延で形成された線材
そのままか、これを固溶化熱処理したものか、また上記
線材を適当な径になるように伸線加工した後に固溶化熱
処理をしたものである。この素材７の径d2はねじ下部3a
の径d3の0.998〜0.97倍である。この素材７は完全なオ
ーステナイト組織でなければならず、厳密にはしゅう酸
エッチング試験してミクロ組織にて適当かどうか判断す
る。第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）はしゅう酸
エッチング試験したオーステナイト組織の顕微鏡組織を
示し、第６図（ａ）（ｂ）は使用できるもので、第６図
（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示すものは使用できないものを示
す。この素材７を冷間鍛造にて鍛造することにより第３
図や第５図に示すようなボルト半製品Ａ′が形成される
のであるが、冷間鍛造する成形装置９は第７図に示すよ
うに構成されている。この成形装置はダブルヘッダと称
されるものであって、素材７を適当な寸法に切断した
後、２回別々にパンチにて打撃してボルト半製品Ａ′が
成形されるようになっている。さらに詳しく述べると次
の通りである。第７図（ａ）に示すように素材７が送り
ローラ10によって切断ダイス13を通って所要長さに設定
された素材ストッパー14まで送り込まれると、第７図
（ｂ）に示すようにナイフ15が前進して切断ダイス13と
ナイフ15との間で切断が行なわれる。切断された素材７
はナイフ15とスプリング板とに保持されて成形ダイス16
の中心まで送られて静止する。そこへ１番パンチ17が接
近し、素材７を成形ダイス16の穴へ挿入し、予め位置が
設定されているノックアウトピン18に当たると、挿入が
ストップするが、１番パンチ17がなお接近するため成形
ダイス16の外に出ている部分の素材７が成形されて第７
図（ｃ）に示すように予備据え込みが行なわれる。次い
で１番パンチ17が後退して２番パンチ19が接近して第７
図（ｄ）に示すように仕上げ据え込みが行なわれボルト
半製品Ａ′が成形される。仕上げ据え込みが完了する
と、２番パンチ19が後退し、第７図（ｅ）に示すように
ノックアウトピン18が作動して成形ダイス16の中からボ
ルト半製品Ａ′をノックアウトして取り出す。このよう
にして第３図や第５図に示すようなボルト半製品Ａ′が
形成され、頭部1a、接続部４、軸部２、ねじ下部3a及び
平先部８が一連の工程で一体に形成される。このとき接
続部４、軸部２及びねじ下部3aは素材７を少し膨らすだ
けの加工のため加工度が少なくさほど加工硬化せず、素
材７より引っ張り強さがやや向上するが、耐力の低下は
殆どない。このボルト半製品Ａ′の頭部1aは六角柱状に
成形されて六角柱状の頭部１が形成され、ねじ下部3aに
は冷間転造でねじ部３が成形される。冷間転造でねじを
切ったときねじ部３が加工硬化するが、元々ねじ下部3a
の加工硬化が少ないのでねじを切った状態でねじ部３と
軸部２や接続部４の加工度が均一になって全長に亘って
引っ張り強さや耐力が均一になる。
また上記成形装置９において送りローラ10には次のよう
な工夫がされている。第８図に示すように送りローラ10
は４個で１組となり、素材７の周方向に90゜づつの間隔
で配置され、第９図に示すように送りローラ10の外周に
設けられる断面円弧状の溝11の半径r3はねじ下部3aの半
径d3／２と同じであり、この半径r3の範囲の中心角度α
が120゜であり、残りはこの円弧の接線方向に広がり、
溝の深さt1はねじ下部3aの半径の１〜0.95倍である。素
材７を送るときまず第10図（ａ）に示すように上下の送
りローラ10で挟持して送り、これに続いて第10図（ｂ）
に示すように左右の送りローラ10で挟持して送る。この
とき４個の送りローラ10で確実に支持して送ることがで
きると共にねじ下部３の径に近付いた真円に近い形状に
成形できて次の成形が容易になる。また送りローラ10は
溝11のある外周のリグ部10aと内周側の円盤部10bとに分
割されてリング部10aが円盤部10bに着脱自在に装着され
ている。このことで円盤部10bをそのままにしておい
て、溝11の寸法と異なるリング部10aと取り替えること
によりサイズ替えに容易に対応できる。
な工夫がされている。第８図に示すように送りローラ10
は４個で１組となり、素材７の周方向に90゜づつの間隔
で配置され、第９図に示すように送りローラ10の外周に
設けられる断面円弧状の溝11の半径r3はねじ下部3aの半
径d3／２と同じであり、この半径r3の範囲の中心角度α
が120゜であり、残りはこの円弧の接線方向に広がり、
溝の深さt1はねじ下部3aの半径の１〜0.95倍である。素
材７を送るときまず第10図（ａ）に示すように上下の送
りローラ10で挟持して送り、これに続いて第10図（ｂ）
に示すように左右の送りローラ10で挟持して送る。この
とき４個の送りローラ10で確実に支持して送ることがで
きると共にねじ下部３の径に近付いた真円に近い形状に
成形できて次の成形が容易になる。また送りローラ10は
溝11のある外周のリグ部10aと内周側の円盤部10bとに分
割されてリング部10aが円盤部10bに着脱自在に装着され
ている。このことで円盤部10bをそのままにしておい
て、溝11の寸法と異なるリング部10aと取り替えること
によりサイズ替えに容易に対応できる。
ところで上記のように製造されたステンレス鋼ボルトＡ
は引っ張り強さが75Kgf／mm2以下で引っ張り強さに対す
る耐力が65〜50％で伸びが25％以上でボルトとしての十
分な機械的強度を有すると共にじん性を有するものであ
り、また耐食性等が次のように低下しない優れたもので
あった。第11図は硫酸による耐食性の試験の結果を示す
ものである。硫酸試験は10％の硫酸液を用い、40℃で50
時間浸漬した。この図で縦軸は腐食減量を示す。材料と
してSUS304,SUS305J1,SUSXM7を用いたもので、クロスハ
ッチングで示す棒が従来例のもので46％加工度のもので
あり、白抜きの棒は本発明により得られたものである。
第12図は塩酸による耐食性の試験の結果を示すものであ
る。塩酸試験は10％の塩酸液を用い、40℃で50時間浸漬
した。この図で縦軸は腐食減量を示す。材料としては上
記と同様にSUS304,SUS305J1,SUSXM7を用いたもので、ク
ロスハッチングで示す棒が従来例のもので46％加工度の
ものであり、白抜きの棒は本発明により得られたもので
ある。第13図は塩水噴霧による塩水試験の結果を示すも
のである。塩水試験は３％塩水を用い、40℃の温度で噴
霧した。この図で縦軸は発錆時間を示す。材料としては
上記と同様にSUS304,SUS305J1,SUSXM7を用いたもので、
クロスハッチングで示す棒が従来例のもので46％加工度
のものであり、白抜きの棒は本発明により得られたもの
である。この結果より本発明のステンレス鋼ボルトＡは
耐食性等の点においても優れており、オーステナイト系
ステンレス鋼の特徴がいかされているのがよくわかる。
は引っ張り強さが75Kgf／mm2以下で引っ張り強さに対す
る耐力が65〜50％で伸びが25％以上でボルトとしての十
分な機械的強度を有すると共にじん性を有するものであ
り、また耐食性等が次のように低下しない優れたもので
あった。第11図は硫酸による耐食性の試験の結果を示す
ものである。硫酸試験は10％の硫酸液を用い、40℃で50
時間浸漬した。この図で縦軸は腐食減量を示す。材料と
してSUS304,SUS305J1,SUSXM7を用いたもので、クロスハ
ッチングで示す棒が従来例のもので46％加工度のもので
あり、白抜きの棒は本発明により得られたものである。
第12図は塩酸による耐食性の試験の結果を示すものであ
る。塩酸試験は10％の塩酸液を用い、40℃で50時間浸漬
した。この図で縦軸は腐食減量を示す。材料としては上
記と同様にSUS304,SUS305J1,SUSXM7を用いたもので、ク
ロスハッチングで示す棒が従来例のもので46％加工度の
ものであり、白抜きの棒は本発明により得られたもので
ある。第13図は塩水噴霧による塩水試験の結果を示すも
のである。塩水試験は３％塩水を用い、40℃の温度で噴
霧した。この図で縦軸は発錆時間を示す。材料としては
上記と同様にSUS304,SUS305J1,SUSXM7を用いたもので、
クロスハッチングで示す棒が従来例のもので46％加工度
のものであり、白抜きの棒は本発明により得られたもの
である。この結果より本発明のステンレス鋼ボルトＡは
耐食性等の点においても優れており、オーステナイト系
ステンレス鋼の特徴がいかされているのがよくわかる。
またステンレス鋼は冷間加工の加工度が高くなる方が透
磁率が高くなるが、本発明の場合加工率が低くなるので
透磁率1.02ミュ±10％となる。つまり、第14図は透磁率
と伸線加工率との関係を示し、加工率が低いと透磁率を
上記の範囲におさめることができる。
磁率が高くなるが、本発明の場合加工率が低くなるので
透磁率1.02ミュ±10％となる。つまり、第14図は透磁率
と伸線加工率との関係を示し、加工率が低いと透磁率を
上記の範囲におさめることができる。
［発明の効果］ 本発明は叙述の如くオーステナイト系ステンレス鋼の冷
間鍛造加工にて頭部と軸部とねじ部の３つの部分が一体
に形成され、機械的性質の引っ張り強さが75Kgf／mm2以
下で引っ張り強さに対する耐力が65％〜50％で伸びが25
％以上であるので、必要な機械的強度を有しながらじん
性もあって構造材の連結にも用いることができるもので
あり、しかもさほど加工硬化したものでないのでオース
テナイト系ステンレス鋼の特徴である耐食性等が損なわ
れず十分な耐食性等を有するものであり、また透磁率が
1.02ミュ±10％以内であるので、磁性を帯びず取り扱い
がしやすいものであり、さらに頭部と軸部とが円弧状の
接続部でつながるとともにこの円弧状の接続部の半径が
ねじ部のねじのピッチの0.4〜0.35倍となり、この接続
部の最大径がねじの呼称に（0.8〜0.5）ピッチを加えた
寸法に形成され、軸部の長さが最小寸法でピッチの1.5
倍となっているので、頭部の加工度が高くて頭部が硬化
しても軸部と頭部との間が軸部から頭部に向かって徐々
に径の大きくなる接続部でつながっており、引っ張り力
が加わっても接続部で切れることなく頭飛びを防止でき
るものである。
間鍛造加工にて頭部と軸部とねじ部の３つの部分が一体
に形成され、機械的性質の引っ張り強さが75Kgf／mm2以
下で引っ張り強さに対する耐力が65％〜50％で伸びが25
％以上であるので、必要な機械的強度を有しながらじん
性もあって構造材の連結にも用いることができるもので
あり、しかもさほど加工硬化したものでないのでオース
テナイト系ステンレス鋼の特徴である耐食性等が損なわ
れず十分な耐食性等を有するものであり、また透磁率が
1.02ミュ±10％以内であるので、磁性を帯びず取り扱い
がしやすいものであり、さらに頭部と軸部とが円弧状の
接続部でつながるとともにこの円弧状の接続部の半径が
ねじ部のねじのピッチの0.4〜0.35倍となり、この接続
部の最大径がねじの呼称に（0.8〜0.5）ピッチを加えた
寸法に形成され、軸部の長さが最小寸法でピッチの1.5
倍となっているので、頭部の加工度が高くて頭部が硬化
しても軸部と頭部との間が軸部から頭部に向かって徐々
に径の大きくなる接続部でつながっており、引っ張り力
が加わっても接続部で切れることなく頭飛びを防止でき
るものである。
また本発明の請求項２の発明にあっては、上記頭部が六
角柱状で外周の６つの面は120゜の角度で交差し、この
交差する部分は円弧部でつながりこの円弧部分の半径は
最小で上記面の幅の１／25としているので、頭部が120
゜で交差する角部が円弧状に面取りされた形状となり、
使用するとき角部が尖っていなくて安全性の高いもので
ある。
角柱状で外周の６つの面は120゜の角度で交差し、この
交差する部分は円弧部でつながりこの円弧部分の半径は
最小で上記面の幅の１／25としているので、頭部が120
゜で交差する角部が円弧状に面取りされた形状となり、
使用するとき角部が尖っていなくて安全性の高いもので
ある。
さらに本発明の請求項３の製造装置の発明にあっては、
線材の素材を鍛造する成形装置に送り込む送りローラは
４個で１組となり、素材の周方向に90゜づつの間隔で配
置されているので、素材が４個のローラで保持されて確
実に送られるものであり、しかも送りローラの外周に設
けられる断面円弧状の溝の半径はねじ下部の半径と同じ
であり、この半径の範囲の中心角度が120゜であり、残
りはこの円弧の接線方向に広がり、溝の深さはねじ下の
半径の１〜0.95倍であるので、送りローラで素材を保持
して送るとき溝で素材をねじ下部の径と略同じ径の真円
に成形できて成形装置での冷間鍛造がスムーズにできる
ものであり、さらに送りローラが溝のある外周のリング
部と内周側の円盤部とに分割されてリング部が円盤部に
着脱自在に装着されているので、製造するステンレス鋼
ボルトのサイズが変わって素材の径が変わってもリング
部を交換するだけで対応できるものである。
線材の素材を鍛造する成形装置に送り込む送りローラは
４個で１組となり、素材の周方向に90゜づつの間隔で配
置されているので、素材が４個のローラで保持されて確
実に送られるものであり、しかも送りローラの外周に設
けられる断面円弧状の溝の半径はねじ下部の半径と同じ
であり、この半径の範囲の中心角度が120゜であり、残
りはこの円弧の接線方向に広がり、溝の深さはねじ下の
半径の１〜0.95倍であるので、送りローラで素材を保持
して送るとき溝で素材をねじ下部の径と略同じ径の真円
に成形できて成形装置での冷間鍛造がスムーズにできる
ものであり、さらに送りローラが溝のある外周のリング
部と内周側の円盤部とに分割されてリング部が円盤部に
着脱自在に装着されているので、製造するステンレス鋼
ボルトのサイズが変わって素材の径が変わってもリング
部を交換するだけで対応できるものである。
第１図は伸線加工率と引っ張り強さの関係を説明する説
明図、第２図（ａ）（ｂ）は本発明オーステナイト系ス
テンレス鋼ボルトの正面図及び側面図、第３図は同上の
ボルト半製品の正面図、第４図（ａ）は同上の他の実施
例の正面図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）の要部の拡大
正面図、第５図は同上のボルト半製品の正面図、第６図
（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は同上のオーステナイ
ト系ステンレス鋼ボルトに用いる素材の組織を示す組織
図、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は同上のボ
ルト半製品を成形する過程を示す断面図、第８図は同上
の送りローラの説明図、第９図（ａ）は同上の送りロー
ラの斜視図、第９図（ｂ）は送りローラの正面図、第９
図（ｃ）は同上の送りローラの側面図、第９図（ｄ）は
同上の溝部の拡大図、第10図（ａ）（ｂ）は同上の送り
ローラで素材を送る状態を説明する説明図、第11図は同
上の硫酸による腐食試験の試験結果を示すグラフ、第12
図は同上の塩酸による腐食試験の試験結果を示すグラ
フ、第13図は同上の塩水噴霧による腐食試験の試験結果
を示すグラフ、第14図は冷間加工率と透磁率の関係を示
す説明図であって、Ａはオーステナイト系ステンレス鋼
ボルト、Ａ′はボルト半製品、１はボルトの頭部、1aは
ボルト半製品の頭部、２はボルトの軸部、３はねじ部、
3aはねじ下部、４は接続部、５は頭部の面、６は頭部の
円弧部、７は素材、８は平先部、９は成形装置、10は送
りローラ、10aはリング部、10bは円盤部、11は送りロー
ラの溝、r1は接続部の円弧の半径、r2は円弧部の半径、
r3は送りローラの溝の半径、d1は接続部の最大径、d2は
素材の径、d3ねじ下部の径,l1は軸部の長さ、t1は送り
ローラの溝の深さである。
明図、第２図（ａ）（ｂ）は本発明オーステナイト系ス
テンレス鋼ボルトの正面図及び側面図、第３図は同上の
ボルト半製品の正面図、第４図（ａ）は同上の他の実施
例の正面図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）の要部の拡大
正面図、第５図は同上のボルト半製品の正面図、第６図
（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は同上のオーステナイ
ト系ステンレス鋼ボルトに用いる素材の組織を示す組織
図、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は同上のボ
ルト半製品を成形する過程を示す断面図、第８図は同上
の送りローラの説明図、第９図（ａ）は同上の送りロー
ラの斜視図、第９図（ｂ）は送りローラの正面図、第９
図（ｃ）は同上の送りローラの側面図、第９図（ｄ）は
同上の溝部の拡大図、第10図（ａ）（ｂ）は同上の送り
ローラで素材を送る状態を説明する説明図、第11図は同
上の硫酸による腐食試験の試験結果を示すグラフ、第12
図は同上の塩酸による腐食試験の試験結果を示すグラ
フ、第13図は同上の塩水噴霧による腐食試験の試験結果
を示すグラフ、第14図は冷間加工率と透磁率の関係を示
す説明図であって、Ａはオーステナイト系ステンレス鋼
ボルト、Ａ′はボルト半製品、１はボルトの頭部、1aは
ボルト半製品の頭部、２はボルトの軸部、３はねじ部、
3aはねじ下部、４は接続部、５は頭部の面、６は頭部の
円弧部、７は素材、８は平先部、９は成形装置、10は送
りローラ、10aはリング部、10bは円盤部、11は送りロー
ラの溝、r1は接続部の円弧の半径、r2は円弧部の半径、
r3は送りローラの溝の半径、d1は接続部の最大径、d2は
素材の径、d3ねじ下部の径,l1は軸部の長さ、t1は送り
ローラの溝の深さである。
Claims (3)
- 【請求項１】オーステナイト系ステンレス鋼の冷間鍛造
加工にて頭部と軸部とねじ部の３つの部分が一体に形成
され、機械的性質の引っ張り強さが75Kgf／mm2以下で引
っ張り強さに対する耐力が65％〜50％で伸びが25％以上
で、透磁率が1.02ミュ±10％以内であり、頭部と軸部と
が円弧状の接続部でつながるとともにこの円弧状の接続
部の半径がねじ部のねじのピッチの0.4〜0.35倍とな
り、この接続部の最大径がねじの呼称に（0.8〜0.5）ピ
ッチを加えた寸法に形成され、軸部の長さの最小寸法が
ピッチの1.5倍となった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。 - 【請求項２】上記頭部が六角柱状で外周の６つの面は12
0゜の角度で交差し、この交差する部分は円弧部でつな
がりこの円弧部分の半径は最小で上記面の幅の１／25と
して成ることを特徴とする請求項１記載のオーステナイ
ト系ステンレス鋼ボルト。 - 【請求項３】線材の素材を鍛造する成形装置に送り込む
送りローラは４個で１組となり、素材の周方向に90゜づ
つの間隔で配置され、送りローラの外周に設けられる断
面円弧状の溝の半径はねじ下部の半径と同じであり、こ
の半径の範囲の中心角度が120゜であり、残りはこの円
弧の接線方向に広がり、溝の深さはねじ下の半径の１〜
0.95倍であり、送りローラが溝のある外周のリング部と
内周側の円盤部とに分割されてリング部が円盤部に着脱
自在に装着されてい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装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1135285A JPH0668284B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | オーステナイト系ステンレス鋼ボルトとその製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1135285A JPH0668284B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | オーステナイト系ステンレス鋼ボルトとその製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03309A JPH03309A (ja) | 1991-01-07 |
| JPH0668284B2 true JPH0668284B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=15148130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1135285A Expired - Lifetime JPH0668284B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | オーステナイト系ステンレス鋼ボルトとその製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668284B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1493512A1 (en) * | 2003-07-03 | 2005-01-05 | Tri Techno Ltd. | High-strength stainless steel bolt and method of manufacturing the same |
| JP4841122B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2011-12-21 | 株式会社トープラ | オーステナイト系ステンレス鋼ボルトの製造方法 |
| JP7019389B2 (ja) * | 2017-11-21 | 2022-02-15 | 高周波熱錬株式会社 | ボルトの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6424209A (en) * | 1987-07-21 | 1989-01-26 | Hoya Corp | Optical distributor/coupler |
-
1989
- 1989-05-29 JP JP1135285A patent/JPH0668284B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03309A (ja) | 1991-01-07 |
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