JPS60406B2 - 高張力ボルトの製造法 - Google Patents
高張力ボルトの製造法Info
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- JPS60406B2 JPS60406B2 JP1850181A JP1850181A JPS60406B2 JP S60406 B2 JPS60406 B2 JP S60406B2 JP 1850181 A JP1850181 A JP 1850181A JP 1850181 A JP1850181 A JP 1850181A JP S60406 B2 JPS60406 B2 JP S60406B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高張力ボルトの製造法に関し、さらに詳しくは
、低、中炭素マンガン鋼線材をオーステナィト化後、陣
温変態処理を実施し、伸線、冷間圧造することにより高
強度、高靭性、かつ、工具寿命の優れた引張強さ７０ｋ
９／磯以上の非鯛質高張力ボルトの製造法に関する。
、低、中炭素マンガン鋼線材をオーステナィト化後、陣
温変態処理を実施し、伸線、冷間圧造することにより高
強度、高靭性、かつ、工具寿命の優れた引張強さ７０ｋ
９／磯以上の非鯛質高張力ボルトの製造法に関する。
一般に、引張強さ７０ｋ９′娩以上の高張力ボルトは中
炭素鋼線材に球状化焼なまし、および、伸線を行なった
後「冷間圧造によるボルト成形加工を行ない「次いで、
焼入れ焼戻しを行なうことによって所要の強度、籾性を
付与させる方法が採用されている。
炭素鋼線材に球状化焼なまし、および、伸線を行なった
後「冷間圧造によるボルト成形加工を行ない「次いで、
焼入れ焼戻しを行なうことによって所要の強度、籾性を
付与させる方法が採用されている。
しかしながら、近年になってボルト製造におし、て、冷
間圧造後の焼入れ焼戻しを行なうことなく高強度、高鞠
性の具備した高強力ボルトの製法が注目されてきており
、この焼入れ、焼戻しの工程が省略できるならば品質面
において長尺ボルトなどにみられる焼入れによる曲りが
発生することもなく、また、工程が少なくなることによ
って省エネルギー対策にもなり、さらに、コストの低下
にもつながることからも有利である。
間圧造後の焼入れ焼戻しを行なうことなく高強度、高鞠
性の具備した高強力ボルトの製法が注目されてきており
、この焼入れ、焼戻しの工程が省略できるならば品質面
において長尺ボルトなどにみられる焼入れによる曲りが
発生することもなく、また、工程が少なくなることによ
って省エネルギー対策にもなり、さらに、コストの低下
にもつながることからも有利である。
本発明は上記に説明したように、ボルトの冷間圧造後の
焼入れ焼戻しを行なうことなく、この焼入れ焼戻しをし
たボルトと同等かそれ以上の品質を有し、かつ、冷間圧
造に際して工具寿命の優れた引張強さ７０ｋ９／桝以上
の非調質の高張力ボルトを製造する方法である。
焼入れ焼戻しを行なうことなく、この焼入れ焼戻しをし
たボルトと同等かそれ以上の品質を有し、かつ、冷間圧
造に際して工具寿命の優れた引張強さ７０ｋ９／桝以上
の非調質の高張力ボルトを製造する方法である。
本発明は上記したような高張力ボルトを得るために種々
実験した結果なされたものであり、即ち、特定の含有成
分、成分割合を有する鋼を素材として陣温変態処理を行
なって組織を靭性に富むソルバイト又はソルバイトとべ
‐ナイトの混合組織に変態させた後、所要の強度を得る
ために冷間伸線をした高張力で、かつ、籾性の優れた高
張力線材を使用して冷間圧造によりボルトを成形すると
、冷間圧造後焼入れ焼戻しを行なったボルトと同等又は
それ以上の品質を有するボルトが得られることを確認し
たのである。
実験した結果なされたものであり、即ち、特定の含有成
分、成分割合を有する鋼を素材として陣温変態処理を行
なって組織を靭性に富むソルバイト又はソルバイトとべ
‐ナイトの混合組織に変態させた後、所要の強度を得る
ために冷間伸線をした高張力で、かつ、籾性の優れた高
張力線材を使用して冷間圧造によりボルトを成形すると
、冷間圧造後焼入れ焼戻しを行なったボルトと同等又は
それ以上の品質を有するボルトが得られることを確認し
たのである。
さらに、また、ボルトの冷間圧造に際して高強度にもか
かわらず工具寿命は従来の球状化暁なまし村の冷間圧造
の場合の工具寿命と殆んど同等であることも確認したの
である。本発明に係る高張力ボルトの製造法は、‘１｝
ＣＯ．１５〜０．３％、Ｍｎｌ〜２％を含む鋼をＡｃ３
変態点以上に加熱後、４５００ 〜５８０ｑＣで恒温変
態させ、冷却後１５〜４０％の加工率で冷間伸線し、ボ
ルト成形することを特徴とする高張力ボルトの製造法を
第１の発明とし、ｔ２）ＣＯ．１５〜０．３％、Ｍｎｌ
〜２％を含む鋼を先ず１０〜４０％の加工率で袷間伸線
し、ついでＡｃ３変態点以上に加熱後、４５００ 〜５
８０午Ｃで恒温変態させ、冷却後１５〜４０％の加工率
で冷間伸線し、ボルト成形することを特徴とする高張力
ボルトの製造法を第２の発明とする２つの発明よりなる
ものである。
かわらず工具寿命は従来の球状化暁なまし村の冷間圧造
の場合の工具寿命と殆んど同等であることも確認したの
である。本発明に係る高張力ボルトの製造法は、‘１｝
ＣＯ．１５〜０．３％、Ｍｎｌ〜２％を含む鋼をＡｃ３
変態点以上に加熱後、４５００ 〜５８０ｑＣで恒温変
態させ、冷却後１５〜４０％の加工率で冷間伸線し、ボ
ルト成形することを特徴とする高張力ボルトの製造法を
第１の発明とし、ｔ２）ＣＯ．１５〜０．３％、Ｍｎｌ
〜２％を含む鋼を先ず１０〜４０％の加工率で袷間伸線
し、ついでＡｃ３変態点以上に加熱後、４５００ 〜５
８０午Ｃで恒温変態させ、冷却後１５〜４０％の加工率
で冷間伸線し、ボルト成形することを特徴とする高張力
ボルトの製造法を第２の発明とする２つの発明よりなる
ものである。
本発明に係る高張力ボルトの製造法について詳細に説明
する。
する。
先づ、本発明に係る高張力ボルトの製造法において使用
するＣＯ．１５〜０．３％、Ｍｎｌ〜２％を含む銅が高
張力ボルトを製造するのに最適であり、その含有成分お
よび成分割合について説明する。
するＣＯ．１５〜０．３％、Ｍｎｌ〜２％を含む銅が高
張力ボルトを製造するのに最適であり、その含有成分お
よび成分割合について説明する。
Ｃは銅の強度を増加させるために必須の元素であり、含
有量が０．１５％未満ではこの効果はなく、また、０．
３％を越えて含有されると靭性を低下させ、ひいては袷
間圧造性、工具寿命を著しく低下させる。よって、Ｃ含
有量は０．１５〜０．３％とする。Ｍｎはフェライト中
に固溶して銅を強化させる元素であるが、含有量が１％
未満であると強度を確保することができない。
有量が０．１５％未満ではこの効果はなく、また、０．
３％を越えて含有されると靭性を低下させ、ひいては袷
間圧造性、工具寿命を著しく低下させる。よって、Ｃ含
有量は０．１５〜０．３％とする。Ｍｎはフェライト中
に固溶して銅を強化させる元素であるが、含有量が１％
未満であると強度を確保することができない。
そして、強度を確保するためにＭｎを含有させるのは、
他の元素、例えば、Ｃ、Ｓｉなどを含有させて強化させ
るのに比較してしＭｎを含有させた場合強化に伴なう靭
性の低下が他の元素より少なく、かつ、Ｃ、Ｓｉに比べ
冷間圧造性を阻害する割合が低いからである。また、含
有量が２％を越えると靭‘性改良効果が少なくなり、冷
間圧造性も阻害され、かつ、コストが上昇する。よって
、Ｍｎ含有量は１〜２％とする。このＣ、Ｍｎの含有成
分の他に、Ｓｉは鋼精錬上必要な元素であり０。
他の元素、例えば、Ｃ、Ｓｉなどを含有させて強化させ
るのに比較してしＭｎを含有させた場合強化に伴なう靭
性の低下が他の元素より少なく、かつ、Ｃ、Ｓｉに比べ
冷間圧造性を阻害する割合が低いからである。また、含
有量が２％を越えると靭‘性改良効果が少なくなり、冷
間圧造性も阻害され、かつ、コストが上昇する。よって
、Ｍｎ含有量は１〜２％とする。このＣ、Ｍｎの含有成
分の他に、Ｓｉは鋼精錬上必要な元素であり０。
５％までの含有は許容され、また「他の含有成分として
はＮＩｌ％以下、Ｃｒｌ％以下、Ｍｏｏ。
はＮＩｌ％以下、Ｃｒｌ％以下、Ｍｏｏ。
５％以下、ＡＩＯ．１％以下、Ｔｉｏ．１％以下、ＢＯ
．００５％以下等を合金成分として適宜含有させてもよ
い。
．００５％以下等を合金成分として適宜含有させてもよ
い。
次に、本発明に係る高張力ボルトの製造法において「上
記に説明した含有成分、成分割合の銅をＡｃ３変態点以
上に加熱後、４５０ｏ 〜斑ぴＣの鉛俗、又は、塩裕中
において垣温変態処理をし、引続いて冷間伸総して冷間
圧造することが高張力、高轍性で、かつ、袷間圧造性に
優れた引張強さ７０ｋ９′紘以上の非調質ボルトを得る
ための必要不可欠の工程である。
記に説明した含有成分、成分割合の銅をＡｃ３変態点以
上に加熱後、４５０ｏ 〜斑ぴＣの鉛俗、又は、塩裕中
において垣温変態処理をし、引続いて冷間伸総して冷間
圧造することが高張力、高轍性で、かつ、袷間圧造性に
優れた引張強さ７０ｋ９′紘以上の非調質ボルトを得る
ための必要不可欠の工程である。
即ち、上記に説明した鋼をＡｃ３変態点以上に加熱後、
４５０ｏ 〜５８０００の温度城において、垣温変態処
理を行なうと、微細なソルバィト又はソルバィトとべ‐
ナイトの混合組織に変態することにより、その伸び、絞
り‘ま向上する。
４５０ｏ 〜５８０００の温度城において、垣温変態処
理を行なうと、微細なソルバィト又はソルバィトとべ‐
ナイトの混合組織に変態することにより、その伸び、絞
り‘ま向上する。
この温度城において微細なソルバィト単相が得られる温
度としては５５００〜５７０ｏｏが望ましい。そして、
この恒温変態後の鋼は鋤性が向上するが強度面において
引張強さが７０ｋ９／桝以上を満足しないので、所望の
強度を得るため及びサィジングを兼ねて冷間伸線により
強度を上昇させる。この場合、加工率としては引張強さ
７０ｋ９′桝を確保するためには１５％未満では望まし
い強度が得られず、４０％を越えると轍性の劣化を招来
して好ましくない。よって、加工率は４０％以下とする
のがよい。この伸線材を袷間氏造によりボルトを成形す
ると高強度、高靭性のボルトが得られる。
度としては５５００〜５７０ｏｏが望ましい。そして、
この恒温変態後の鋼は鋤性が向上するが強度面において
引張強さが７０ｋ９／桝以上を満足しないので、所望の
強度を得るため及びサィジングを兼ねて冷間伸線により
強度を上昇させる。この場合、加工率としては引張強さ
７０ｋ９′桝を確保するためには１５％未満では望まし
い強度が得られず、４０％を越えると轍性の劣化を招来
して好ましくない。よって、加工率は４０％以下とする
のがよい。この伸線材を袷間氏造によりボルトを成形す
ると高強度、高靭性のボルトが得られる。
また、上記した含有成分、成分割合の鋼を圧延のままの
状態で使用してもよいが、Ａｃ３変態点以上に加熱後、
恒温変態させる前に、４０％以下の加工率で冷間伸線を
行ない、組織中に転位を導入させた状態で使用すると、
次工程のオーステナィト化時にその転位がオーステナィ
ト核となり、伸線しないものに比しオーステナィト粒が
微細化されるので引続いての恒温変態処理でより微細な
変態組織が得られ、その結果伸線しない鋼に比べより鞠
性が向上する。
状態で使用してもよいが、Ａｃ３変態点以上に加熱後、
恒温変態させる前に、４０％以下の加工率で冷間伸線を
行ない、組織中に転位を導入させた状態で使用すると、
次工程のオーステナィト化時にその転位がオーステナィ
ト核となり、伸線しないものに比しオーステナィト粒が
微細化されるので引続いての恒温変態処理でより微細な
変態組織が得られ、その結果伸線しない鋼に比べより鞠
性が向上する。
この場合の加工率は１パスで可能な加工率４０％以下と
し、結晶粒の微細化に対しては１０以上の加工率で伸線
するのが望ましい。また、高張力ボルトは、従釆の冷間
圧造後焼入れ焼戻し処理のままの状態で使用することは
非常に少なく、大部分はメッキ処理をされて使用され、
その際脱水素のため１９０℃で４時間位のべーキングが
施されるが、本発明に係る高張力ボルトの製造法による
ボルトの場合、冷間圧造後メッキを施し、ベーキングの
代りに、２０００〜４００ｑｏで３０分以上の応力除去
焼錨を実施すれば、脱水素とともに降伏比が従来の冷間
圧造後、焼入れ焼戻ししたボルト並みの８８〜９０％に
なり永久伸びが改善される。次に、本発明に係る高張力
ボルトの製造法の実施例を比較例とともに説明する。
し、結晶粒の微細化に対しては１０以上の加工率で伸線
するのが望ましい。また、高張力ボルトは、従釆の冷間
圧造後焼入れ焼戻し処理のままの状態で使用することは
非常に少なく、大部分はメッキ処理をされて使用され、
その際脱水素のため１９０℃で４時間位のべーキングが
施されるが、本発明に係る高張力ボルトの製造法による
ボルトの場合、冷間圧造後メッキを施し、ベーキングの
代りに、２０００〜４００ｑｏで３０分以上の応力除去
焼錨を実施すれば、脱水素とともに降伏比が従来の冷間
圧造後、焼入れ焼戻ししたボルト並みの８８〜９０％に
なり永久伸びが改善される。次に、本発明に係る高張力
ボルトの製造法の実施例を比較例とともに説明する。
実施例
第１表に示す含有成分、成分割合の鋼の供試材について
、以下に示す製造工程によりＭＩＯアブセットボルトを
作成した。
、以下に示す製造工程によりＭＩＯアブセットボルトを
作成した。
第１表
（製造工程）
｛１’ 本発明に係る高張力ボルトの製造法熱間圧延（
１１．００）→再加熱（９５０ｑｏ×６分）→鉛格（塩
格）（５６０００×５分）空冷→冷間伸線（３２％）→
冷間圧造（ＭＩＯ×Ｐｌ．２５、アプセツトボルト）→
亜鉛クロメートメツキ→応力除去焼銘（２００００×４
時間）（２ー 本発明に係る高張力ボルトの製造法熱間
圧延（１３．００）→冷間伸線（２８％）→再加熱（９
５０ｑＣ×６分）→鉛格（５６０℃×５分）→冷間伸線
（３２％）→冷間圧造（ＭＩＯ×Ｐｌ．２を．・アプセ
ツトボルト）→亜鉛クロメートメツキ→応力除去擬鎚（
２００ｏｏ×４時間）‘３’従来法 熱間圧延（１０．３０）→球状化焼銘→冷間伸線（２２
％）→冷間圧造（ＭＩＯ×Ｐｌ．２５、アプセットボル
ト）→焼入れ焼戻し（８５０ｏｏ×３０分→ＯＱ、５７
５００×６０分→ＯＱ）→亜鉛クロメートメツキ→べー
キング（１９０ｑｏ×４時間）このような製造工程で製
造された高張力ボルトについての各種特性を第２表に示
す。
１１．００）→再加熱（９５０ｑｏ×６分）→鉛格（塩
格）（５６０００×５分）空冷→冷間伸線（３２％）→
冷間圧造（ＭＩＯ×Ｐｌ．２５、アプセツトボルト）→
亜鉛クロメートメツキ→応力除去焼銘（２００００×４
時間）（２ー 本発明に係る高張力ボルトの製造法熱間
圧延（１３．００）→冷間伸線（２８％）→再加熱（９
５０ｑＣ×６分）→鉛格（５６０℃×５分）→冷間伸線
（３２％）→冷間圧造（ＭＩＯ×Ｐｌ．２を．・アプセ
ツトボルト）→亜鉛クロメートメツキ→応力除去擬鎚（
２００ｏｏ×４時間）‘３’従来法 熱間圧延（１０．３０）→球状化焼銘→冷間伸線（２２
％）→冷間圧造（ＭＩＯ×Ｐｌ．２５、アプセットボル
ト）→焼入れ焼戻し（８５０ｏｏ×３０分→ＯＱ、５７
５００×６０分→ＯＱ）→亜鉛クロメートメツキ→べー
キング（１９０ｑｏ×４時間）このような製造工程で製
造された高張力ボルトについての各種特性を第２表に示
す。
また、工具寿命について第１図に示す。２
第２表からも明らかなように、本発明に係る高強度ボル
トの製造法によれば、焼入れ焼戻し処理しなくても従来
法によるボルトと同等又はそれ以上の、特に、衝撃値の
優れたボルトが得られ、又焼入れ焼戻し処理をしない高
張力ボルト、例えば、圧延材をそのまま伸線し袷間圧造
後メッキ応力除去屍錨を実施した、所謂、硬引き材によ
る非調質高張力ボルトの場合、焼入れ焼戻しを行なった
ボルトに比較して靭性、特に伸びが低いという問題があ
るが、衝撃値は高い値を示している。
トの製造法によれば、焼入れ焼戻し処理しなくても従来
法によるボルトと同等又はそれ以上の、特に、衝撃値の
優れたボルトが得られ、又焼入れ焼戻し処理をしない高
張力ボルト、例えば、圧延材をそのまま伸線し袷間圧造
後メッキ応力除去屍錨を実施した、所謂、硬引き材によ
る非調質高張力ボルトの場合、焼入れ焼戻しを行なった
ボルトに比較して靭性、特に伸びが低いという問題があ
るが、衝撃値は高い値を示している。
次に、第１図に示すように本発明に係る高張力ボルトの
製造法Ａによるボルトの場合の工具寿命は従来法Ｂによ
るボルトの場合に比して略同等であるといえる。即ち、
球状化暁鈍に代えて恒温変態処理を行なえば焼入れ焼戻
し処理なしで鋤性の優れたボルトが得られる。しかも、
本発明に係る高張力ボルトの製造法は従来法に比して工
具寿命が同‐−であることから考えた場合、球状化焼鈍
と恒温変態との工程は同じであり、さらに、ベーキング
と応力除去暁鎚との工程は同じであり、かつ、焼入れ焼
戻し処理が省略できる本発明に係る高張力ボルトの製造
法は工程一つの省略は省エネルギーの外コスト的にも有
利であるといえる。さらに、恒温変態の前に伸線を入れ
た場合においても、本発明に係る高張力ボルトの製造法
の有利性は失なわれないのである。以上説明したように
、本発明に係る高張力ボルトの製造法によれば、高強度
、高鰍性であり、かつ、工具寿命の優れた引張強度が７
０ｋ９／松以上の非調質高張力ボルトを製造することが
できる。
製造法Ａによるボルトの場合の工具寿命は従来法Ｂによ
るボルトの場合に比して略同等であるといえる。即ち、
球状化暁鈍に代えて恒温変態処理を行なえば焼入れ焼戻
し処理なしで鋤性の優れたボルトが得られる。しかも、
本発明に係る高張力ボルトの製造法は従来法に比して工
具寿命が同‐−であることから考えた場合、球状化焼鈍
と恒温変態との工程は同じであり、さらに、ベーキング
と応力除去暁鎚との工程は同じであり、かつ、焼入れ焼
戻し処理が省略できる本発明に係る高張力ボルトの製造
法は工程一つの省略は省エネルギーの外コスト的にも有
利であるといえる。さらに、恒温変態の前に伸線を入れ
た場合においても、本発明に係る高張力ボルトの製造法
の有利性は失なわれないのである。以上説明したように
、本発明に係る高張力ボルトの製造法によれば、高強度
、高鰍性であり、かつ、工具寿命の優れた引張強度が７
０ｋ９／松以上の非調質高張力ボルトを製造することが
できる。
第１図は本発明に係る高張力ボルトの製造法のボルトと
比較例のボルトとの工具寿命を示したグラフである。 第１図
比較例のボルトとの工具寿命を示したグラフである。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ０．１５〜０．３％、Ｍｎ１〜２％を含む鋼をＡ
ｃ＿３変態点以上に加熱後、４５０〜５８０℃で恒温変
態させ、冷却後１５〜４０％の加工率で冷間伸線し、ボ
ルト成形することを特徴とする高張力ボルトの製造法。 ２ Ｃ０．１５〜０．３％、Ｍｎ１〜２％を含む鋼を先
ず１０〜４０％の加工率で冷間伸線し、ついでＡｃ＿３
変態点に加熱後、４５０〜５８０℃で恒温変態させ、冷
却後１５〜４０％の加工率で冷間伸線し、ボルト成形す
ることを特徴とする高張力ボルトの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1850181A JPS60406B2 (ja) | 1981-02-10 | 1981-02-10 | 高張力ボルトの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1850181A JPS60406B2 (ja) | 1981-02-10 | 1981-02-10 | 高張力ボルトの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57134515A JPS57134515A (en) | 1982-08-19 |
| JPS60406B2 true JPS60406B2 (ja) | 1985-01-08 |
Family
ID=11973368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1850181A Expired JPS60406B2 (ja) | 1981-02-10 | 1981-02-10 | 高張力ボルトの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60406B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59145734A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-21 | Nippon Steel Corp | 引張強さ７０ｋｇ／ｍｍ↑２以上の高張力ボルト製造法 |
| JPS59147738A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-24 | Nippon Steel Corp | 引張強さ９０Ｋｇ／ｍｍ↑２以上の高張力ボルト製造法 |
| US5366568A (en) * | 1993-10-13 | 1994-11-22 | Bruce Douglas G | Method of producing primarily tempered martensite steel |
| JP5014257B2 (ja) * | 2008-05-26 | 2012-08-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 高強度高靭性マルテンサイト鋼 |
-
1981
- 1981-02-10 JP JP1850181A patent/JPS60406B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57134515A (en) | 1982-08-19 |
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