JPS596358A - 高強度ボルト - Google Patents
高強度ボルトInfo
- Publication number
- JPS596358A JPS596358A JP11379182A JP11379182A JPS596358A JP S596358 A JPS596358 A JP S596358A JP 11379182 A JP11379182 A JP 11379182A JP 11379182 A JP11379182 A JP 11379182A JP S596358 A JPS596358 A JP S596358A
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- Japan
- Prior art keywords
- strength
- delayed fracture
- strength bolt
- high strength
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- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高強度ボルトの改良に関し、とくに遅れ破壊特
性のすぐれた高強度ボルトを提供する。
性のすぐれた高強度ボルトを提供する。
近年、橋梁や建築物の大型化に伴い、また機械構造物と
くに自動車の軽量化の要請にこたえるため、高強度ボル
トが広く採用されるようになってきた。 一般にボルト
には、降伏比、耐衝撃性および遅れ破壊特性の高いこと
が要求されるが、とくに高強度ボルトにおいては、安定
した遅れ破壊特性をもつことが望まれる。
くに自動車の軽量化の要請にこたえるため、高強度ボル
トが広く採用されるようになってきた。 一般にボルト
には、降伏比、耐衝撃性および遅れ破壊特性の高いこと
が要求されるが、とくに高強度ボルトにおいては、安定
した遅れ破壊特性をもつことが望まれる。
一方、ボルト強度と遅れ破壊特性とは両立し難く、強度
がｘｚＯＫ９ｆ／−を超えると、その遅れ破壊特性は急
に低下することはよく知られているとおりであって、高
強度ボルトの開発研究においては遅れ破壊特性の改善が
最大の課題であった。
がｘｚＯＫ９ｆ／−を超えると、その遅れ破壊特性は急
に低下することはよく知られているとおりであって、高
強度ボルトの開発研究においては遅れ破壊特性の改善が
最大の課題であった。
本発明者らは、この課題の解決を志し、遅れ破壊特性に
及ぼす合金元素の影響を詳細にしらべたところ、Ｍｎの
含有量を従来の高強度ボルト鋼に採用されていたレベル
よシ低くすることが有効である事実を見出し、Ｍｎ量の
減少に伴う焼入性の低下はＢおよびＣｒを添加して補完
し、Ｂの効果をＡＩおよび（または）Ｔｉで助長するこ
とにより良好な成績を得て、本発明に至った。
及ぼす合金元素の影響を詳細にしらべたところ、Ｍｎの
含有量を従来の高強度ボルト鋼に採用されていたレベル
よシ低くすることが有効である事実を見出し、Ｍｎ量の
減少に伴う焼入性の低下はＢおよびＣｒを添加して補完
し、Ｂの効果をＡＩおよび（または）Ｔｉで助長するこ
とにより良好な成績を得て、本発明に至った。
本発明の高強度ボルトは、基本的態様としては、Ｃ−０
，２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．１０〜０．８０％、Ｍ
ｎ ： ０．２５〜０．６０％、Ｃｒ ： ０．８０〜
１．５０％、ならびに、Ａｌ：０．０２０〜０．０８０
チおよびＴｉ：０．００５〜００８％のいずれか１種ま
たは２種、さらにＢ；０．０００５〜０．００５０％を
含有し、残部がＦｅおよび不可避の不純物からなる材料
で製造したものでちる。
，２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．１０〜０．８０％、Ｍ
ｎ ： ０．２５〜０．６０％、Ｃｒ ： ０．８０〜
１．５０％、ならびに、Ａｌ：０．０２０〜０．０８０
チおよびＴｉ：０．００５〜００８％のいずれか１種ま
たは２種、さらにＢ；０．０００５〜０．００５０％を
含有し、残部がＦｅおよび不可避の不純物からなる材料
で製造したものでちる。
本発明の高強度ボルトの利料の合金組成は、つぎの理由
で決定されたものである。
で決定されたものである。
Ｃ：０．２５〜０．５０％
「高強度ボルト」として、焼入れ一焼もどしにより１１
０Ｋｇｆ／−以上の強度を得るためには、０２５係以上
を必要とし、一方、０．５０チを超えると、靭性および
遅れ破壊特性が低下する。
０Ｋｇｆ／−以上の強度を得るためには、０２５係以上
を必要とし、一方、０．５０チを超えると、靭性および
遅れ破壊特性が低下する。
Ｓｉ：０．１０〜０．８０％
いうまでもなく製鋼時に脱酸剤として添加され、０．１
０−％以上含有される。 上限０．８０係は靭性の低下
にもとづいて定めだ。
０−％以上含有される。 上限０．８０係は靭性の低下
にもとづいて定めだ。
Ｍｎ ： ０．２５〜０．６０％
脱酸および脱硫の目的で使用するが、後記する実例にみ
るとおり、上限０．６０ ％をこえると、遅れ破壊特性
が改善されず、従来の鋼におりるＭｎ量の下限０．５０
％以下が好ましい。
るとおり、上限０．６０ ％をこえると、遅れ破壊特性
が改善されず、従来の鋼におりるＭｎ量の下限０．５０
％以下が好ましい。
ただし、焼入性の確保のだめ、少なくとも０２５係は必
要であるＯ Ｃｒ ： ０．８０〜１．５０％ 前述のとおシ、焼入性の確保を目的とし、１１０に９ｆ
／−以上の強度を得るだめの焼もどし温度を高めるはた
らきをする。 また一般に、遅れ破壊特性は焼もどし温
度が高い方がすぐれている。 しかし、多量に添加して
も効果が飽和してしまい、むしろ靭性を低下させるので
、１．５０％の上限を設けた。
要であるＯ Ｃｒ ： ０．８０〜１．５０％ 前述のとおシ、焼入性の確保を目的とし、１１０に９ｆ
／−以上の強度を得るだめの焼もどし温度を高めるはた
らきをする。 また一般に、遅れ破壊特性は焼もどし温
度が高い方がすぐれている。 しかし、多量に添加して
も効果が飽和してしまい、むしろ靭性を低下させるので
、１．５０％の上限を設けた。
Ａｌ ： ０．０２０〜０．０８０％およびＴｉ：０．
００５〜ｏ、 ｏ ｓ Ｏ’％のいずれか１種または２
種どちらも脱酸に有効であるとともに、結晶粒を微細化
して靭性の向上に寄与する。 また、前述のようにＢの
焼入性向上効果を助長する。 Ａ１およびＴｉは、鋼中
のＮと結合してＢＮの生成を防止し、焼入性向上に有効
なりを確保するためである。 それぞれ上記した下限値
以上の微量で有効であり、上限値を超えると象加効果が
飽和してしまう。
００５〜ｏ、 ｏ ｓ Ｏ’％のいずれか１種または２
種どちらも脱酸に有効であるとともに、結晶粒を微細化
して靭性の向上に寄与する。 また、前述のようにＢの
焼入性向上効果を助長する。 Ａ１およびＴｉは、鋼中
のＮと結合してＢＮの生成を防止し、焼入性向上に有効
なりを確保するためである。 それぞれ上記した下限値
以上の微量で有効であり、上限値を超えると象加効果が
飽和してしまう。
Ｂ：０．０００５〜０．００５０％
微量の添加で焼入性を向上させる。 しかし、上限付近
で効果は頭打ちとなる。
で効果は頭打ちとなる。
上述の基本的態様の材料に対して、所望であれは、さら
に下記の元素を添加することができる。
に下記の元素を添加することができる。
Ｎｊ：０．０５〜１．０％、ＭＯ二〇、０５〜０，５チ
およびｖ：ｏ、ｏｉ〜０．５係の１種、２種または３種
これらは、焼入性の向上に効果があり、また耐食性の向
上にも寄与する。 腐食が破壊の起点となることも多々
あシ、耐食性の向上は遅れ破壊特性の改善に役立つ。
比較的高価な元素なので、添加効果が飽和する含有量を
もって上限とした。
およびｖ：ｏ、ｏｉ〜０．５係の１種、２種または３種
これらは、焼入性の向上に効果があり、また耐食性の向
上にも寄与する。 腐食が破壊の起点となることも多々
あシ、耐食性の向上は遅れ破壊特性の改善に役立つ。
比較的高価な元素なので、添加効果が飽和する含有量を
もって上限とした。
従って、本発明の高強度ボルトの好ましい態様は、Ｃ：
０．２５〜０．５０％、Ｓｉ ： ０．１０〜０．８０
％、Ｍｎ ： ０．２５〜０．６０％、Ｃｒ ： ０．
８０〜１．５０％、ならびに、Ａｌ ： ０．０２０〜
０．０８０％およびＴｉ ＋ ０．００５〜０．０８
％のいずれか１種または２種、さらにＢ：０、０００５
〜０．００５０％に加えて、Ｎｉ：０．０５〜１．０
％ 、Ｍｏ ： ０．０５〜０．５％およびＶ：００１
〜０．１５％のいずれか１種、２種または３種を含有し
、残部がＦｅおよび不可避の不純物からなる材料で製造
したものである。
０．２５〜０．５０％、Ｓｉ ： ０．１０〜０．８０
％、Ｍｎ ： ０．２５〜０．６０％、Ｃｒ ： ０．
８０〜１．５０％、ならびに、Ａｌ ： ０．０２０〜
０．０８０％およびＴｉ ＋ ０．００５〜０．０８
％のいずれか１種または２種、さらにＢ：０、０００５
〜０．００５０％に加えて、Ｎｉ：０．０５〜１．０
％ 、Ｍｏ ： ０．０５〜０．５％およびＶ：００１
〜０．１５％のいずれか１種、２種または３種を含有し
、残部がＦｅおよび不可避の不純物からなる材料で製造
したものである。
この態様は、とくに大径ボルトに対して、その意義を有
する。 すなわち、遅れ破壊特性は熱処理状態、ミクロ
組織によって影響を受け、一般的にいって中心まで完全
焼入組織となることが好ましいからである。
する。 すなわち、遅れ破壊特性は熱処理状態、ミクロ
組織によって影響を受け、一般的にいって中心まで完全
焼入組織となることが好ましいからである。
以下、実施例を示して本発明の効果を実証する。
実施例
第１表に示す組成の鋼Ａ〜■を溶製した。 Ａ〜Ｆは本
発明に従ったものであ、９、Ｇ、Ｈおよび■は、比較の
だめ用意した既存の鋼である。
発明に従ったものであ、９、Ｇ、Ｈおよび■は、比較の
だめ用意した既存の鋼である。
各々について、一部はＦ１３Ｔ（強度１３０〜１４０Ｋ
ｙｆ ／ｍａｔ）のレベルに、また一部はＦＩＩＴ（強
度１１０〜１２０Ｋｒｆ ／ｍ、！＞のレベルに調質し
た。
ｙｆ ／ｍａｔ）のレベルに、また一部はＦＩＩＴ（強
度１１０〜１２０Ｋｒｆ ／ｍ、！＞のレベルに調質し
た。
調質後の各材料について、下記の試験を行なった。
１）遅れ破壊試験
第、１図に示す形状のノツチつき試験片を製作した。
この一端を固定し他端に荷重をかけることにより曲げ応
力を加え、ノツチ部分に０１Ｎ−ＨＣＩを滴下させつつ
保持した。
この一端を固定し他端に荷重をかけることにより曲げ応
力を加え、ノツチ部分に０１Ｎ−ＨＣＩを滴下させつつ
保持した。
荷重を変えて、公称曲げ応力と破断までの時間の関係を
求め、遅れ破壊強度比Ｃ′３ｏｈト／ ６’ｓＢすなわ
ち静曲げ強度に対する３０時間強度の比をもって、耐遅
れ破壊性を評価した。 この値は、１に近いほど遅れ破
壊特性がよいことになる。
求め、遅れ破壊強度比Ｃ′３ｏｈト／ ６’ｓＢすなわ
ち静曲げ強度に対する３０時間強度の比をもって、耐遅
れ破壊性を評価した。 この値は、１に近いほど遅れ破
壊特性がよいことになる。
２）引張試験
ＪＩＳ４号試験片を用いて、引張強度、０．２％耐力、
伸びおよび絞シを測定した。
伸びおよび絞シを測定した。
３）衝撃試験
同じ＜ ＪＩＳ ４号試験片を用いて、／ヤルピー衝撃
試験を行なった。
試験を行なった。
以上の結果を、まとめて第２表および第３表に示す。
第２表はＦ１３Ｔに調質した場合、そして第３表はＦＩ
ＩＴに調質した場合のデータである。
第２表はＦ１３Ｔに調質した場合、そして第３表はＦＩ
ＩＴに調質した場合のデータである。
なお、遅れ破壊強度比に対するＭｎ含有量の影響を、第
２図に示した。 第２図のグラフから、とくに高強度に
おいては、Ｍｎ量を少なくして他の元素で焼入性を補完
した本発明の効果が明瞭である。
２図に示した。 第２図のグラフから、とくに高強度に
おいては、Ｍｎ量を少なくして他の元素で焼入性を補完
した本発明の効果が明瞭である。
第１図は、本発明の実施例において遅れ破壊特性をしら
べるために使用した、試験片の形状と寸法を示す図であ
る。 第２図は、遅れ破壊特性に対するＭｎ量の影響を示すグ
ラフである。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社
べるために使用した、試験片の形状と寸法を示す図であ
る。 第２図は、遅れ破壊特性に対するＭｎ量の影響を示すグ
ラフである。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社
Claims (2)
- （１） Ｃ：０．２５〜０．５０係、ｓｉ ： ０．
１０〜０．８０チ、Ｍｎ ： ０．２５〜０．６０％、
Ｃｒ ： ０．８０〜１．５０％、ならびに、Ａｌ ：
０．０２０〜０．０８０チおよびＴｉ：０．００５〜
０．０８％のいずれか１種まだは２種、さらにＢ ：
０．０００５〜０．００５０％を含有し、残部がＦｅお
よび不可避の不純物から彦る材料で製造した高強度ボル
ト。 - （２） Ｃ：０．２５〜０．５０％、ｓｔ ： ０．
１０〜０．８０％、Ｍｎ ： ０．２５〜０．６０％、
Ｃｒ ： ０．８０〜１．５０％、ならびに、Ａｌ ：
０．０２０〜ｏ、 ｏ ｓ ｏ％およびＴｉ ：０．
００５〜０．０８％のいずれか１種または２種、さらに
Ｂ：０．０００５〜０゜００５０％に加えて、Ｎｉ ：
０．０５〜１．０ ％、Ｍｏ ： ０．０５〜０．５
％およびｖ：ｏ、ｏｉ〜０．１５チのいずれか１種、２
種または３種を含有し、残部がＦｅおよび不可避の不純
物からなる材料で製造した高強度ボルト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11379182A JPS596358A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 高強度ボルト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11379182A JPS596358A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 高強度ボルト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS596358A true JPS596358A (ja) | 1984-01-13 |
Family
ID=14621173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11379182A Pending JPS596358A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 高強度ボルト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596358A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61130456A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-18 | Honda Motor Co Ltd | 高強度ボルト及びその製造方法 |
| JPS6286149A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-04-20 | Kobe Steel Ltd | 強靭ボルト用鋼 |
| JPH0196354A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-14 | Nippon Steel Corp | 耐遅れ破壊特性の優れた高強度ボルト用鋼 |
| JPH06158170A (ja) * | 1984-11-29 | 1994-06-07 | Honda Motor Co Ltd | 高強度ボルトの製造方法 |
| WO2012098938A1 (ja) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐遅れ破壊性に優れたボロン添加高強度ボルト用鋼および高強度ボルト |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP11379182A patent/JPS596358A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61130456A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-18 | Honda Motor Co Ltd | 高強度ボルト及びその製造方法 |
| JPH06158170A (ja) * | 1984-11-29 | 1994-06-07 | Honda Motor Co Ltd | 高強度ボルトの製造方法 |
| JPS6286149A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-04-20 | Kobe Steel Ltd | 強靭ボルト用鋼 |
| JPH0196354A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-14 | Nippon Steel Corp | 耐遅れ破壊特性の優れた高強度ボルト用鋼 |
| WO2012098938A1 (ja) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐遅れ破壊性に優れたボロン添加高強度ボルト用鋼および高強度ボルト |
| JP2012162798A (ja) * | 2011-01-18 | 2012-08-30 | Kobe Steel Ltd | 耐遅れ破壊性に優れたボロン添加高強度ボルト用鋼および高強度ボルト |
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