JPH1053813A - 非調質高張力ボルトの製造方法 - Google Patents
非調質高張力ボルトの製造方法Info
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- JPH1053813A JPH1053813A JP21085296A JP21085296A JPH1053813A JP H1053813 A JPH1053813 A JP H1053813A JP 21085296 A JP21085296 A JP 21085296A JP 21085296 A JP21085296 A JP 21085296A JP H1053813 A JPH1053813 A JP H1053813A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｎｂ，Ｖ，Ｂ，Ｔｉ等の特殊元素を鋼に含有
させることなく、焼入れ焼戻しの処理を省略して高張力
ボルトを製造する。 【解決手段】 Ｃ０．０５〜０．１２重量％、Ｓｉ０．
５０〜１．０重量％、Ｍｎ１．０〜２．０重量％を含有
する線材を、高周波誘導加熱によりＡｃ3 変態温度以上
に加熱し（Ｐ２）、恒温変態させ（Ｐ３）た後、冷間伸
線した（Ｐ４）。続いて、冷間圧造（Ｐ５）、亜鉛クロ
メートメッキ（Ｐ６）、応力除去焼なまし（Ｐ７）を順
次行って非調質高張力ボルトを製造した。線材の上記組
成により、フェライト＋パーライトの組織が得られ、高
周波誘導加熱により急速に加熱したことにより、その組
織が微細化する。
させることなく、焼入れ焼戻しの処理を省略して高張力
ボルトを製造する。 【解決手段】 Ｃ０．０５〜０．１２重量％、Ｓｉ０．
５０〜１．０重量％、Ｍｎ１．０〜２．０重量％を含有
する線材を、高周波誘導加熱によりＡｃ3 変態温度以上
に加熱し（Ｐ２）、恒温変態させ（Ｐ３）た後、冷間伸
線した（Ｐ４）。続いて、冷間圧造（Ｐ５）、亜鉛クロ
メートメッキ（Ｐ６）、応力除去焼なまし（Ｐ７）を順
次行って非調質高張力ボルトを製造した。線材の上記組
成により、フェライト＋パーライトの組織が得られ、高
周波誘導加熱により急速に加熱したことにより、その組
織が微細化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、７００Ｎ／mm2 以
上の引張強さを有する高張力ボルトの製造方法に関し、
詳しくは、ボルト成形前の球状化焼なまし処理およびボ
ルト成形後の焼き入れ焼き戻し処理を省略することので
きる非調質高張力ボルトの製造方法に関する。
上の引張強さを有する高張力ボルトの製造方法に関し、
詳しくは、ボルト成形前の球状化焼なまし処理およびボ
ルト成形後の焼き入れ焼き戻し処理を省略することので
きる非調質高張力ボルトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来一般に、７００Ｎ／mm2 以上の引張
強さを有する高張力ボルトは、次のように製造されてい
る。すなわち、炭素を０．６〜０．９重量％含む中炭素
鋼、または、Ｃｒ，Ｎｉ等の元素を少量含む低合金鋼を
使用し、この鋼に球状化焼なましおよび伸線を行った
後、冷間圧造によりボルト成形を行い、成形後のボルト
に焼き入れ焼き戻しを行うことによって所望の強度およ
び靱性を付与している。
強さを有する高張力ボルトは、次のように製造されてい
る。すなわち、炭素を０．６〜０．９重量％含む中炭素
鋼、または、Ｃｒ，Ｎｉ等の元素を少量含む低合金鋼を
使用し、この鋼に球状化焼なましおよび伸線を行った
後、冷間圧造によりボルト成形を行い、成形後のボルト
に焼き入れ焼き戻しを行うことによって所望の強度およ
び靱性を付与している。
【０００３】しかし、近年、ボルト成形前の球状化焼な
まし処理およびボルト成形後の焼入れ焼戻し処理を省略
することのできるいわゆる非調質高張力ボルトが注目を
集めている。この非調質高張力ボルトの製造方法は、高
張力ボルトの製造コストを大幅に低減する可能性を秘め
ている。この種の製造方法としては、現在、原料の鋼に
Ｎｂ，Ｖ，Ｂ，Ｔｉ等の元素を含有させる方法などが考
えられている。
まし処理およびボルト成形後の焼入れ焼戻し処理を省略
することのできるいわゆる非調質高張力ボルトが注目を
集めている。この非調質高張力ボルトの製造方法は、高
張力ボルトの製造コストを大幅に低減する可能性を秘め
ている。この種の製造方法としては、現在、原料の鋼に
Ｎｂ，Ｖ，Ｂ，Ｔｉ等の元素を含有させる方法などが考
えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この製造方
法では、Ｎｂ，Ｖ，Ｂ，Ｔｉ等の特殊元素を鋼に含有さ
せなければならないため、鋼の製造コストが上昇し、高
張力ボルトの製造コストを良好に低減することができな
い。
法では、Ｎｂ，Ｖ，Ｂ，Ｔｉ等の特殊元素を鋼に含有さ
せなければならないため、鋼の製造コストが上昇し、高
張力ボルトの製造コストを良好に低減することができな
い。
【０００５】そこで、請求項１〜３記載の発明は、上記
特殊元素を鋼に含有させることなく、焼入れ焼戻しの処
理を省略して、高張力ボルトの製造コストを良好に低減
することのできる非調質高張力ボルトの製造方法を提供
することを目的としてなされた。特に、請求項２記載の
発明は一層強度，靱性の優れた非調質高張力ボルトの製
造方法を、請求項３記載の発明は防錆等に関わる取扱が
一層容易な非調質高張力ボルトの製造方法を、それぞれ
提供することを目的としてなされた。
特殊元素を鋼に含有させることなく、焼入れ焼戻しの処
理を省略して、高張力ボルトの製造コストを良好に低減
することのできる非調質高張力ボルトの製造方法を提供
することを目的としてなされた。特に、請求項２記載の
発明は一層強度，靱性の優れた非調質高張力ボルトの製
造方法を、請求項３記載の発明は防錆等に関わる取扱が
一層容易な非調質高張力ボルトの製造方法を、それぞれ
提供することを目的としてなされた。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達するためになされた請求項１記載の発明は、Ｃ
０．０５〜０．１２重量％、Ｓｉ０．５０〜１．０重量
％、Ｍｎ１．０〜２．０重量％を含有する鋼を高周波誘
導加熱によりＡｃ3 変態温度以上に加熱し、４５０〜６
００℃で恒温変態させ、冷却後、減面率２５〜４０％で
冷間伸線し、続いてボルト成形することを特徴とする非
調質高張力ボルトの製造方法を要旨としている。
的を達するためになされた請求項１記載の発明は、Ｃ
０．０５〜０．１２重量％、Ｓｉ０．５０〜１．０重量
％、Ｍｎ１．０〜２．０重量％を含有する鋼を高周波誘
導加熱によりＡｃ3 変態温度以上に加熱し、４５０〜６
００℃で恒温変態させ、冷却後、減面率２５〜４０％で
冷間伸線し、続いてボルト成形することを特徴とする非
調質高張力ボルトの製造方法を要旨としている。
【０００７】このように構成された本発明では、上記組
成の鋼を高周波誘導加熱によりＡｃ 3 変態温度以上に加
熱して４５０〜６００℃で恒温変態させることにより、
冷却後、フェライト＋パーライトの微細組織を得ること
ができる。ここで、鋼のＣ含有量が０．０５重量％未満
であると、完成品のボルトに所望の強度が得られない。
また、Ｃの含有量が増加するに従ってボルトの成形性
（例えば冷間圧造性）が低下し、特に０．１２重量％を
超えると急激に成形性が低下する。このため、Ｃの含有
量が０．１２重量％を超えると、後述のボルト成形が困
難になる。
成の鋼を高周波誘導加熱によりＡｃ 3 変態温度以上に加
熱して４５０〜６００℃で恒温変態させることにより、
冷却後、フェライト＋パーライトの微細組織を得ること
ができる。ここで、鋼のＣ含有量が０．０５重量％未満
であると、完成品のボルトに所望の強度が得られない。
また、Ｃの含有量が増加するに従ってボルトの成形性
（例えば冷間圧造性）が低下し、特に０．１２重量％を
超えると急激に成形性が低下する。このため、Ｃの含有
量が０．１２重量％を超えると、後述のボルト成形が困
難になる。
【０００８】Ｍｎ，Ｓｉはフェライト中に固溶して鋼を
強化させる元素である。Ｍｎの含有量が１重量％未満で
あるとボルトに所望の強度が得られず、２重量％を超え
ると鋼の均一性やボルトの成形性が阻害され、かつ、原
料のコストが増大する。Ｓｉは、従来、ボルトの成形性
を阻害する元素とされてきたが、本発明では、Ｃの含有
量を０．０５〜０．１２重量％としているので、その含
有量が１．０重量％以内の範囲においてボルトの成形性
を確保することができる。また、Ｓｉを０．５重量％以
上含有することにより、完成品のボルトの耐へたり性も
向上し、Ｃの含有量を減らしたことに伴うボルトの強度
低下も、このＳｉとＭｎとの共存によって補える。
強化させる元素である。Ｍｎの含有量が１重量％未満で
あるとボルトに所望の強度が得られず、２重量％を超え
ると鋼の均一性やボルトの成形性が阻害され、かつ、原
料のコストが増大する。Ｓｉは、従来、ボルトの成形性
を阻害する元素とされてきたが、本発明では、Ｃの含有
量を０．０５〜０．１２重量％としているので、その含
有量が１．０重量％以内の範囲においてボルトの成形性
を確保することができる。また、Ｓｉを０．５重量％以
上含有することにより、完成品のボルトの耐へたり性も
向上し、Ｃの含有量を減らしたことに伴うボルトの強度
低下も、このＳｉとＭｎとの共存によって補える。
【０００９】このような組成の鋼を高周波誘導加熱する
ことにより、一般の加熱に比べてきわめて急速にＡｃ3
変態温度以上に加熱することができる。このため、フェ
ライト＋パーライトの組織をきわめて微細化することが
できる。従って、鋼の強度，靱性をきわめて良好に向上
させることができる。なお、この効果は鋼が大径である
ほど顕著に現れる。また、鋼のＣ含有量は前述のように
低いので、加熱後の鋼は４５０〜６００℃の比較的低温
域で恒温変態させることができる。
ことにより、一般の加熱に比べてきわめて急速にＡｃ3
変態温度以上に加熱することができる。このため、フェ
ライト＋パーライトの組織をきわめて微細化することが
できる。従って、鋼の強度，靱性をきわめて良好に向上
させることができる。なお、この効果は鋼が大径である
ほど顕著に現れる。また、鋼のＣ含有量は前述のように
低いので、加熱後の鋼は４５０〜６００℃の比較的低温
域で恒温変態させることができる。
【００１０】こうして得られた鋼を、冷却後、減面率２
５〜４０％で冷間伸線することにより、ボルト成形に適
した径に縮径すると共に、鋼の強度を向上させる。ここ
で、伸線材の表面をボルト成形に充分な平滑さに仕上げ
ると共に、ボルト成形を容易にするバウシンガー効果を
充分に発揮するためには、減面率を少なくとも２５％以
上、望ましくは３０％以上にする必要がある。また、冷
間伸線におけるダイスのコストを考慮すれば、１ダイス
伸線で可能な減面率４０％以下にするのが望ましい。よ
って、本発明では、減面率を２５〜４０％とした。
５〜４０％で冷間伸線することにより、ボルト成形に適
した径に縮径すると共に、鋼の強度を向上させる。ここ
で、伸線材の表面をボルト成形に充分な平滑さに仕上げ
ると共に、ボルト成形を容易にするバウシンガー効果を
充分に発揮するためには、減面率を少なくとも２５％以
上、望ましくは３０％以上にする必要がある。また、冷
間伸線におけるダイスのコストを考慮すれば、１ダイス
伸線で可能な減面率４０％以下にするのが望ましい。よ
って、本発明では、減面率を２５〜４０％とした。
【００１１】こうして得られた伸線材をボルト成形する
ことにより、７００Ｎ／mm2 以上の引張強さを有する非
調質高張力ボルトが得られた。また、前述のようにＣの
含有量を少なくしているので伸線材は充分な成形性を有
し、２５％以上の減面率で冷間伸線しているので充分な
バウシンガー効果が得られる。従って、このボルト成形
はきわめて容易に行うことができる。
ことにより、７００Ｎ／mm2 以上の引張強さを有する非
調質高張力ボルトが得られた。また、前述のようにＣの
含有量を少なくしているので伸線材は充分な成形性を有
し、２５％以上の減面率で冷間伸線しているので充分な
バウシンガー効果が得られる。従って、このボルト成形
はきわめて容易に行うことができる。
【００１２】このようにして、本発明では、Ｎｂ，Ｖ，
Ｂ，Ｔｉ等の特殊元素を鋼に含有させることなく、焼入
れ焼戻しの処理を省略して、高張力ボルトを製造するこ
とができる。従って、高張力ボルトの製造コストを良好
に低減することができる。請求項２記載の発明は、Ｃ
０．０５〜０．１２重量％、Ｓｉ０．５０〜１．０重量
％、Ｍｎ１．０〜２．０重量％を含有する鋼を減面率２
５％以上で冷間伸線し、高周波誘導加熱によりＡｃ3 変
態温度以上に加熱し、４５０〜６００℃で恒温変態さ
せ、冷却後、減面率２５〜４０％で冷間伸線し、続いて
ボルト成形することを特徴とする非調質高張力ボルトの
製造方法を要旨としている。
Ｂ，Ｔｉ等の特殊元素を鋼に含有させることなく、焼入
れ焼戻しの処理を省略して、高張力ボルトを製造するこ
とができる。従って、高張力ボルトの製造コストを良好
に低減することができる。請求項２記載の発明は、Ｃ
０．０５〜０．１２重量％、Ｓｉ０．５０〜１．０重量
％、Ｍｎ１．０〜２．０重量％を含有する鋼を減面率２
５％以上で冷間伸線し、高周波誘導加熱によりＡｃ3 変
態温度以上に加熱し、４５０〜６００℃で恒温変態さ
せ、冷却後、減面率２５〜４０％で冷間伸線し、続いて
ボルト成形することを特徴とする非調質高張力ボルトの
製造方法を要旨としている。
【００１３】すなわち、本発明は、請求項１記載の非調
質高張力ボルトの製造方法において、鋼を高周波誘導加
熱する前に、減面率２５％以上で冷間伸線することを特
徴としている。このように、高周波誘導加熱の前に冷間
伸線することにより、高周波誘導加熱によって得られる
結晶が一層微細となり、完成品のボルトの強度，靱性が
一層向上する。従って、本発明では、請求項１記載の発
明の効果に加えて、一層強度，靱性の優れた非調質高張
力ボルトを製造することができるといった効果が生じ
る。また、本発明では、高周波誘導加熱の前にも冷間伸
線をしているので、恒温変態後の冷間伸線の減面率を４
０％以下としたにも関わらず、細いボルトを容易に製造
することができる。
質高張力ボルトの製造方法において、鋼を高周波誘導加
熱する前に、減面率２５％以上で冷間伸線することを特
徴としている。このように、高周波誘導加熱の前に冷間
伸線することにより、高周波誘導加熱によって得られる
結晶が一層微細となり、完成品のボルトの強度，靱性が
一層向上する。従って、本発明では、請求項１記載の発
明の効果に加えて、一層強度，靱性の優れた非調質高張
力ボルトを製造することができるといった効果が生じ
る。また、本発明では、高周波誘導加熱の前にも冷間伸
線をしているので、恒温変態後の冷間伸線の減面率を４
０％以下としたにも関わらず、細いボルトを容易に製造
することができる。
【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の非調質高張力ボルトの製造方法において、上記恒
温変態に当たって、塩浴として亜鉛メッキ槽を使用し、
亜鉛メッキを施しながら上記恒温変態させることを特徴
としている。
記載の非調質高張力ボルトの製造方法において、上記恒
温変態に当たって、塩浴として亜鉛メッキ槽を使用し、
亜鉛メッキを施しながら上記恒温変態させることを特徴
としている。
【００１５】Ｃを０．６重量％以上含んだ中炭素鋼で
は、５５０〜５７０℃に保持された鉛浴等を使用して恒
温変態させるのが一般的であるが、本発明ではＣの含有
量を０．１２重量％以下としているので、５００℃以下
に保持された亜鉛メッキ槽を使用しても良好に恒温変態
させることができる。すなわち、このような低温域で恒
温変態させても、ベーナイト組織は殆ど発生せず、微細
なフェライト＋パーライト組織となって高強度，高靱性
が得られる。このため、鋼に亜鉛メッキを施しながら恒
温変態させることができる。従って、本発明では、請求
項１または２記載の発明の効果に加えて、次のような種
々の効果が生じる。
は、５５０〜５７０℃に保持された鉛浴等を使用して恒
温変態させるのが一般的であるが、本発明ではＣの含有
量を０．１２重量％以下としているので、５００℃以下
に保持された亜鉛メッキ槽を使用しても良好に恒温変態
させることができる。すなわち、このような低温域で恒
温変態させても、ベーナイト組織は殆ど発生せず、微細
なフェライト＋パーライト組織となって高強度，高靱性
が得られる。このため、鋼に亜鉛メッキを施しながら恒
温変態させることができる。従って、本発明では、請求
項１または２記載の発明の効果に加えて、次のような種
々の効果が生じる。
【００１６】亜鉛メッキは防錆性に優れている。このた
め、恒温変態後の伸線材に錆が発生するのを良好に防止
することができる。特に、非調質高張力ボルトの製造で
は、鋼から伸線材を製造する業者と伸線材からボルトを
成形する業者とが別れている場合が多いが、本発明で
は、伸線材に錆が発生するのを防止することができるの
で、各業者における伸線材の保管・流通時の取扱が容易
となる。また、圧造および転造によってボルトを成形す
る場合、完成品のボルト表面（長手方向両端を除く）も
亜鉛メッキにより被覆される。このため、ボルトの機能
に重要な役割を有するネジ山や頭部側面に錆が発生する
のを、成形後のボルトに特にメッキ加工等を施さなくて
も良好に防止することができる。
め、恒温変態後の伸線材に錆が発生するのを良好に防止
することができる。特に、非調質高張力ボルトの製造で
は、鋼から伸線材を製造する業者と伸線材からボルトを
成形する業者とが別れている場合が多いが、本発明で
は、伸線材に錆が発生するのを防止することができるの
で、各業者における伸線材の保管・流通時の取扱が容易
となる。また、圧造および転造によってボルトを成形す
る場合、完成品のボルト表面（長手方向両端を除く）も
亜鉛メッキにより被覆される。このため、ボルトの機能
に重要な役割を有するネジ山や頭部側面に錆が発生する
のを、成形後のボルトに特にメッキ加工等を施さなくて
も良好に防止することができる。
【００１７】更に、亜鉛メッキは潤滑性にも優れてい
る。このため、恒温変態後の冷間伸線に当たって、酸洗
などによる脱スケール処理を省略することができる。ま
た、冷間伸線時およびボルト成形時には、亜鉛メッキの
潤滑作用により、成形を一層容易に行うことができる。
る。このため、恒温変態後の冷間伸線に当たって、酸洗
などによる脱スケール処理を省略することができる。ま
た、冷間伸線時およびボルト成形時には、亜鉛メッキの
潤滑作用により、成形を一層容易に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図１は、本発明が適用された非調質高
張力ボルトの製造方法を表す工程図である。本製造方法
では、鋼材として、Ｃ０．０５〜０．１２重量％、Ｓｉ
０．５０〜１．０重量％、Ｍｎ１．０〜２．０重量％を
含有する線材を用意した。なお、上記鋼材は、０．５０
重量％以下のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｏ、０．２０重量％以下の
Ｚｒ、０．０５重量％以下のＮｂ，Ｖ，Ｔｉ，Ａｌ、ま
たは０．００３重量％以下のＢを含んでもよい。
と共に説明する。図１は、本発明が適用された非調質高
張力ボルトの製造方法を表す工程図である。本製造方法
では、鋼材として、Ｃ０．０５〜０．１２重量％、Ｓｉ
０．５０〜１．０重量％、Ｍｎ１．０〜２．０重量％を
含有する線材を用意した。なお、上記鋼材は、０．５０
重量％以下のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｏ、０．２０重量％以下の
Ｚｒ、０．０５重量％以下のＮｂ，Ｖ，Ｔｉ，Ａｌ、ま
たは０．００３重量％以下のＢを含んでもよい。
【００１９】先ず、この線材を減面率２５％以上で冷間
伸線し（Ｐ１）、直径８．７mmの伸線材とした。続いて
高周波誘導加熱によりＡｃ3 変態温度以上に加熱した後
（Ｐ２）、４６０℃で恒温変態させた（Ｐ３）。上記線
材はＣの含有量が０．１２重量％以下ときわめて低い。
このため、上記のような低温域で恒温変態させてもベー
ナイト組織は殆ど発生せず、微細なフェライト＋パーラ
イト組織となって高強度，高靱性が得られる。従って、
この恒温変態には、周知の鉛浴の他、塩浴として亜鉛メ
ッキ槽を使用することもできる。
伸線し（Ｐ１）、直径８．７mmの伸線材とした。続いて
高周波誘導加熱によりＡｃ3 変態温度以上に加熱した後
（Ｐ２）、４６０℃で恒温変態させた（Ｐ３）。上記線
材はＣの含有量が０．１２重量％以下ときわめて低い。
このため、上記のような低温域で恒温変態させてもベー
ナイト組織は殆ど発生せず、微細なフェライト＋パーラ
イト組織となって高強度，高靱性が得られる。従って、
この恒温変態には、周知の鉛浴の他、塩浴として亜鉛メ
ッキ槽を使用することもできる。
【００２０】続いて、恒温変態後の線材を減面率３２％
で冷間伸線した（Ｐ４）。得られた伸線材を冷間圧造に
よりＭ８六角穴付き長尺ボルトの形状に成形し（Ｐ
５）、亜鉛クロメートメッキを施した（Ｐ６）。なお、
前述のように、本製造方法では線材のＣの含有量を少な
くしている。このため、冷間圧造（Ｐ５）の工程に呈さ
れた伸線材は充分な成形性を有する。また、３２％以上
の減面率で冷間伸線しているので、冷間圧造（Ｐ５）の
工程において充分なバウシンガー効果が得られる。従っ
て、この冷間圧造によるボルト成形はきわめて容易に行
うことができる。最後に、２００℃にて４時間応力除去
焼なましを行って、非調質高張力ボルトを製造した。以
上の工程により、焼入れ焼戻しの処理を省略して、すな
わち非調質で、７００Ｎ／mm2 以上の引張強さを有する
高張力ボルトを製造することができた。また、Ｎｂ，
Ｖ，Ｂ，Ｔｉ等の特殊元素を鋼に含有させる必要もなか
った。
で冷間伸線した（Ｐ４）。得られた伸線材を冷間圧造に
よりＭ８六角穴付き長尺ボルトの形状に成形し（Ｐ
５）、亜鉛クロメートメッキを施した（Ｐ６）。なお、
前述のように、本製造方法では線材のＣの含有量を少な
くしている。このため、冷間圧造（Ｐ５）の工程に呈さ
れた伸線材は充分な成形性を有する。また、３２％以上
の減面率で冷間伸線しているので、冷間圧造（Ｐ５）の
工程において充分なバウシンガー効果が得られる。従っ
て、この冷間圧造によるボルト成形はきわめて容易に行
うことができる。最後に、２００℃にて４時間応力除去
焼なましを行って、非調質高張力ボルトを製造した。以
上の工程により、焼入れ焼戻しの処理を省略して、すな
わち非調質で、７００Ｎ／mm2 以上の引張強さを有する
高張力ボルトを製造することができた。また、Ｎｂ，
Ｖ，Ｂ，Ｔｉ等の特殊元素を鋼に含有させる必要もなか
った。
【００２１】なお、図２に示すように、最初の冷間伸線
の工程Ｐ１は省略してもよい。ただし、高周波誘導加熱
（Ｐ２）の前に冷間伸線することにより、高周波誘導加
熱によって得られる結晶が一層微細となり、完成品のボ
ルトの強度，靱性が一層向上する。また、高周波誘導加
熱（Ｐ２）の前に冷間伸線することにより、細いボルト
も容易に製造することができる。
の工程Ｐ１は省略してもよい。ただし、高周波誘導加熱
（Ｐ２）の前に冷間伸線することにより、高周波誘導加
熱によって得られる結晶が一層微細となり、完成品のボ
ルトの強度，靱性が一層向上する。また、高周波誘導加
熱（Ｐ２）の前に冷間伸線することにより、細いボルト
も容易に製造することができる。
【００２２】
【実施例】続いて、各種元素を表１に示す重量％で含む
線材を使用して非調質高張力ボルトを上記方法により製
造し（実施例１〜４）、同じく表１に示す組成の線材を
使用して従来と同様の方法で製造した比較例１とその特
性を比較した。
線材を使用して非調質高張力ボルトを上記方法により製
造し（実施例１〜４）、同じく表１に示す組成の線材を
使用して従来と同様の方法で製造した比較例１とその特
性を比較した。
【００２３】
【表１】
【００２４】ここで、比較例１の製造方法について説明
する。図３に示すように、比較例１では、鋼材として直
径９mmの線材を使用し、一旦冷間伸線した後（Ｐ１
１）、球状化焼なまし処理を施した（Ｐ１８）。その
後、冷間仕上げ伸線し（Ｐ１９）、冷間圧造により実施
例と同様のＭ８六角穴付き長尺ボルトの形状に成形した
（Ｐ２５）。続いて、焼入れ焼戻しを行い（Ｐ２８）、
亜鉛クロメートメッキ（Ｐ３６）およびベーキング処理
（Ｐ３８）を行って高張力ボルトを得た。
する。図３に示すように、比較例１では、鋼材として直
径９mmの線材を使用し、一旦冷間伸線した後（Ｐ１
１）、球状化焼なまし処理を施した（Ｐ１８）。その
後、冷間仕上げ伸線し（Ｐ１９）、冷間圧造により実施
例と同様のＭ８六角穴付き長尺ボルトの形状に成形した
（Ｐ２５）。続いて、焼入れ焼戻しを行い（Ｐ２８）、
亜鉛クロメートメッキ（Ｐ３６）およびベーキング処理
（Ｐ３８）を行って高張力ボルトを得た。
【００２５】実施例および比較例によって製造された高
張力ボルトの特性を表２に示す。なお、表２に示すよう
に、実施例１，２では冷間伸線（Ｐ１）を行う図１の製
造方法によって、実施例３，４では冷間伸線（Ｐ１）を
行わない図２の製造方法によって、それぞれボルトを製
造した。また、実施例１，３では、恒温変態（Ｐ３）の
処理において亜鉛メッキ槽を塩浴として使用し、鋼材に
亜鉛メッキを施しながら恒温変態させた。これに対し
て、実施例２，４では、周知の鉛浴を使用して恒温変態
（Ｐ３）の処理を行った。
張力ボルトの特性を表２に示す。なお、表２に示すよう
に、実施例１，２では冷間伸線（Ｐ１）を行う図１の製
造方法によって、実施例３，４では冷間伸線（Ｐ１）を
行わない図２の製造方法によって、それぞれボルトを製
造した。また、実施例１，３では、恒温変態（Ｐ３）の
処理において亜鉛メッキ槽を塩浴として使用し、鋼材に
亜鉛メッキを施しながら恒温変態させた。これに対し
て、実施例２，４では、周知の鉛浴を使用して恒温変態
（Ｐ３）の処理を行った。
【００２６】
【表２】
【００２７】このように、実施例１〜４では、Ｎｂ，
Ｖ，Ｂ，Ｔｉ等の特殊元素を鋼に含有させることなく、
また、焼入れ焼戻しの処理を省略しているにも関わら
ず、従来法と同等以上の高強度，高靱性を有する非調質
高張力ボルトを製造することができた。また、高周波誘
導加熱（Ｐ２）の処理の前に冷間伸線（Ｐ１）を行った
実施例１，２では、一層強度，靱性の優れた非調質高張
力ボルトを製造することができた。更に、亜鉛メッキ槽
を塩浴として使用した実施例１，３では、鋼材に亜鉛メ
ッキを施しながら恒温変態（Ｐ３）の処理を行うことが
できた。このため、実施例１，３では、上記効果に加え
て次のような種々の効果が生じる。
Ｖ，Ｂ，Ｔｉ等の特殊元素を鋼に含有させることなく、
また、焼入れ焼戻しの処理を省略しているにも関わら
ず、従来法と同等以上の高強度，高靱性を有する非調質
高張力ボルトを製造することができた。また、高周波誘
導加熱（Ｐ２）の処理の前に冷間伸線（Ｐ１）を行った
実施例１，２では、一層強度，靱性の優れた非調質高張
力ボルトを製造することができた。更に、亜鉛メッキ槽
を塩浴として使用した実施例１，３では、鋼材に亜鉛メ
ッキを施しながら恒温変態（Ｐ３）の処理を行うことが
できた。このため、実施例１，３では、上記効果に加え
て次のような種々の効果が生じる。
【００２８】亜鉛メッキは防錆性に優れている。このた
め、恒温変態（Ｐ３）後の伸線材に錆が発生するのを良
好に防止することができる。特に、非調質高張力ボルト
の製造では、Ｐ４までの工程を行う業者とＰ５以降の工
程を行う業者とが別れている場合が多いが、実施例１，
３では、Ｐ４の冷間伸線の工程を終了した伸線材に錆が
発生するのを防止することができる。従って、各業者に
おける伸線材の保管・流通時の取扱が容易となる。
め、恒温変態（Ｐ３）後の伸線材に錆が発生するのを良
好に防止することができる。特に、非調質高張力ボルト
の製造では、Ｐ４までの工程を行う業者とＰ５以降の工
程を行う業者とが別れている場合が多いが、実施例１，
３では、Ｐ４の冷間伸線の工程を終了した伸線材に錆が
発生するのを防止することができる。従って、各業者に
おける伸線材の保管・流通時の取扱が容易となる。
【００２９】また、実施例１，３では、冷間圧造（Ｐ
５）によってボルトを成形しているので、完成品のボル
ト周囲（長手方向両端を除く）も亜鉛メッキにより被覆
される。このため、ボルトの機能に重要な役割を有する
ネジ山や頭部側面および軸表面に錆が発生するのを、成
形後のボルトに特にメッキ加工等を施さなくても良好に
防止することができる。すなわち、亜鉛クロメートメッ
キ（Ｐ６）の処理を省略または簡略化することができ
る。
５）によってボルトを成形しているので、完成品のボル
ト周囲（長手方向両端を除く）も亜鉛メッキにより被覆
される。このため、ボルトの機能に重要な役割を有する
ネジ山や頭部側面および軸表面に錆が発生するのを、成
形後のボルトに特にメッキ加工等を施さなくても良好に
防止することができる。すなわち、亜鉛クロメートメッ
キ（Ｐ６）の処理を省略または簡略化することができ
る。
【００３０】更に、亜鉛メッキは潤滑性にも優れてい
る。このため、冷間伸線（Ｐ４）に当たって、酸洗など
による脱スケール処理を省略することができる。また、
冷間圧造（Ｐ５）の際には、亜鉛メッキの潤滑作用によ
り、成形を一層容易に行うことができる。また更に、本
実施例では、高周波誘導加熱（Ｐ２）によって鋼材を加
熱しているので、加熱時間がきわめて短く酸化鉄等のス
ケールが発生しにくい。従って、冷間伸線（Ｐ４）の処
理をきわめて円滑に行うことができる。
る。このため、冷間伸線（Ｐ４）に当たって、酸洗など
による脱スケール処理を省略することができる。また、
冷間圧造（Ｐ５）の際には、亜鉛メッキの潤滑作用によ
り、成形を一層容易に行うことができる。また更に、本
実施例では、高周波誘導加熱（Ｐ２）によって鋼材を加
熱しているので、加熱時間がきわめて短く酸化鉄等のス
ケールが発生しにくい。従って、冷間伸線（Ｐ４）の処
理をきわめて円滑に行うことができる。
【００３１】このようにして、上記各実施例では高張力
ボルトの製造コストを良好に低減することができた。ま
た、上記各実施例では非調質で高張力ボルトを製造して
いるので、完成品のボルトの疲労強度も良好に向上させ
ることができた。なお、本発明は上記実施の形態になん
ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、鋼
材の組成は本発明に規定した範囲内で種々に変更するこ
とができる。
ボルトの製造コストを良好に低減することができた。ま
た、上記各実施例では非調質で高張力ボルトを製造して
いるので、完成品のボルトの疲労強度も良好に向上させ
ることができた。なお、本発明は上記実施の形態になん
ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、鋼
材の組成は本発明に規定した範囲内で種々に変更するこ
とができる。
【００３２】更に、恒温変態に当たって亜鉛メッキ槽を
塩浴として使用し、亜鉛メッキを施しながら恒温変態さ
せる方法は、本発明以外の製造方法にも適用することが
できる。例えば、ボルト以外の金属製品の製造方法にも
適用することができる。この場合も、恒温変態後の素材
を錆から守ると共に、その素材の加工性を向上させるこ
とができる。従って、メッキ処理等の防錆加工や、潤滑
材の塗布等の作業を省略して生産性を向上させることが
できる。また、この場合も、原材料として鋼を使用する
のであれば、Ｃの含有量を０．１２重量％以下とするこ
とが望ましい。こうすることによって、前述のように５
００℃以下の低温域で恒温変態が可能となり、亜鉛メッ
キ槽を塩浴として良好に使用することができる。
塩浴として使用し、亜鉛メッキを施しながら恒温変態さ
せる方法は、本発明以外の製造方法にも適用することが
できる。例えば、ボルト以外の金属製品の製造方法にも
適用することができる。この場合も、恒温変態後の素材
を錆から守ると共に、その素材の加工性を向上させるこ
とができる。従って、メッキ処理等の防錆加工や、潤滑
材の塗布等の作業を省略して生産性を向上させることが
できる。また、この場合も、原材料として鋼を使用する
のであれば、Ｃの含有量を０．１２重量％以下とするこ
とが望ましい。こうすることによって、前述のように５
００℃以下の低温域で恒温変態が可能となり、亜鉛メッ
キ槽を塩浴として良好に使用することができる。
【図１】本発明が適用された非調質高張力ボルトの製造
方法を表す工程図である。
方法を表す工程図である。
【図２】その非調質高張力ボルトの製造方法の変形例を
表す工程図である。
表す工程図である。
【図３】比較例の高張力ボルトの製造方法を表す工程図
である。
である。
Ｐ１，Ｐ４…冷間伸線工程 Ｐ２…高周波
誘導加熱工程 Ｐ３…恒温変態工程 Ｐ５…冷間圧
造工程
誘導加熱工程 Ｐ３…恒温変態工程 Ｐ５…冷間圧
造工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/04 Ｃ２２Ｃ 38/04 Ｆ１６Ｂ 35/00 Ｆ１６Ｂ 35/00 Ｊ
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃ０．０５〜０．１２重量％、Ｓｉ０．
５０〜１．０重量％、Ｍｎ１．０〜２．０重量％を含有
する鋼を高周波誘導加熱によりＡｃ3 変態温度以上に加
熱し、 ４５０〜６００℃で恒温変態させ、 冷却後、減面率２５〜４０％で冷間伸線し、 続いてボルト成形することを特徴とする非調質高張力ボ
ルトの製造方法。 - 【請求項２】 Ｃ０．０５〜０．１２重量％、Ｓｉ０．
５０〜１．０重量％、Ｍｎ１．０〜２．０重量％を含有
する鋼を減面率２５％以上で冷間伸線し、 高周波誘導加熱によりＡｃ3 変態温度以上に加熱し、 ４５０〜６００℃で恒温変態させ、 冷却後、減面率２５〜４０％で冷間伸線し、 続いてボルト成形することを特徴とする非調質高張力ボ
ルトの製造方法。 - 【請求項３】 上記恒温変態に当たって、塩浴として亜
鉛メッキ槽を使用し、亜鉛メッキを施しながら上記恒温
変態させることを特徴とする請求項１または２記載の非
調質高張力ボルトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21085296A JPH1053813A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 非調質高張力ボルトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21085296A JPH1053813A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 非調質高張力ボルトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1053813A true JPH1053813A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16596179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21085296A Pending JPH1053813A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 非調質高張力ボルトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1053813A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2788997A3 (fr) * | 1999-02-02 | 2000-08-04 | Unimetall Sa | Procede de fabrication d'un organe de fixation filete de petit diametre par frappe a froid d'un fil trefile en acier a fort durcissement par ecrouissage |
| JP2000230527A (ja) * | 1999-01-13 | 2000-08-22 | Illinois Tool Works Inc <Itw> | 選択的に焼き入れされた炭素鋼製ネジ |
| JP2001353548A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-12-25 | Usinor | 極めて高い機械的特性値をもつ成形部品を被覆圧延鋼板、特に被覆熱間圧延鋼板の帯材から型打ちによって製造する方法 |
| WO2004035851A1 (ja) * | 2002-10-17 | 2004-04-29 | National Institute For Materials Science | 成形品とその製造方法 |
| CN102909529A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-02-06 | 镇江中虎弹簧有限公司 | 轴承螺栓制造工艺 |
| CN108176954A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-19 | 浙江天力机车部件有限公司 | 紧固件的成形工艺 |
| CN108644204A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-10-12 | 宜兴市怡光环保机械有限公司 | 一种防攻破防松动集装箱地板钉及其制备方法 |
| CN109175887A (zh) * | 2018-07-18 | 2019-01-11 | 上海顺翼紧固件有限公司 | 一种四方台阶调节螺栓的生产工艺及其应用 |
| KR102025085B1 (ko) * | 2019-03-20 | 2019-09-25 | 김현곤 | 체결력 증대를 위한 비트홈을 갖는 볼트의 제조방법 |
| CN111206190A (zh) * | 2020-03-05 | 2020-05-29 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种耐候紧固件用非调质冷镦钢、耐候紧固件及二者的生产方法 |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP21085296A patent/JPH1053813A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1559804A4 (en) * | 2002-10-17 | 2006-01-25 | Nat Inst For Materials Science | SHAPED PRODUCT AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
| EP1559804A1 (en) * | 2002-10-17 | 2005-08-03 | National Institute for Materials Science | Formed product and method for production thereof |
| WO2004035851A1 (ja) * | 2002-10-17 | 2004-04-29 | National Institute For Materials Science | 成形品とその製造方法 |
| CN102909529A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-02-06 | 镇江中虎弹簧有限公司 | 轴承螺栓制造工艺 |
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| CN109175887A (zh) * | 2018-07-18 | 2019-01-11 | 上海顺翼紧固件有限公司 | 一种四方台阶调节螺栓的生产工艺及其应用 |
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