JPS6123542A - オ−ステナイト系ステンレス鋼製ボルトおよびその製造方法 - Google Patents

オ−ステナイト系ステンレス鋼製ボルトおよびその製造方法

Info

Publication number
JPS6123542A
JPS6123542A JP14639884A JP14639884A JPS6123542A JP S6123542 A JPS6123542 A JP S6123542A JP 14639884 A JP14639884 A JP 14639884A JP 14639884 A JP14639884 A JP 14639884A JP S6123542 A JPS6123542 A JP S6123542A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thread
rolling
bolt
stainless steel
strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14639884A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Tanaka
弘一 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tanaka Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Tanaka Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tanaka Manufacturing Co Ltd filed Critical Tanaka Manufacturing Co Ltd
Priority to JP14639884A priority Critical patent/JPS6123542A/ja
Publication of JPS6123542A publication Critical patent/JPS6123542A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H3/00Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
    • B21H3/02Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はオーステナイト系ステンレスt!!4!!!
ボルトおよびその製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、耐薬品性、耐酸化性を特に必要とする用途にステ
ンレス鋼製のボルト・ナツトか使用されることは既によ
く知られているところであり、たとえば、水道管、都市
ガス管のように地中に埋没される配管等に多量に使用さ
れる重要なネジ部品である。したがって、JIS−B1
180 (六角ボルト)、JIS−B1181 (六角
ナツト)の日本工業規格を始めとし、l5O−3506
(耐食性ステンレス鋼のねじ部品、機械的性質)の国際
規格、さらにはJWWA−B117(水道用サドル付分
水栓)の日本水道協会規格のような使用者の定めた規格
等によって、他の炭素鋼、特殊鋼と共に、または、ステ
ンレス鋼のみについての具備すべき諸条件か規定されて
いる。
このような重要なネジ部品−の−っであるステンレス鋼
製ボルトを製造する方法には、固溶化状態にある素材を
頭部成形と胴部絞り加工によって胴部と転造ネジ下径と
を同時に成形加工し、その後転造ネジ加工によってネジ
部を形成するいわゆる冷間加工法と、素材を熱処理して
頭部を成形(固溶化状態になるのは頭部およびその付近
だけ)した後、オーステナイト系では500〜850℃
では粒界腐食および応力割れの原因となるので再度10
00℃以上に加熱して固溶化熱処理を行なって、さらに
胴部およびネジ部を旋盤もしくは転造加工によって成形
するいわゆる熱間加工法とがあり、転造によって素材の
組織は密になり加工硬化現象を起こすこともよく知られ
ている。
〔発明か解決しようとする問題点〕
まず、前記熱間加工ボルトにおいて、熱開成形する時点
の材料が肌荒れを起こし、絞りダイスの中に滑らかに入
って行かない。したがって、このような問題を解決する
ために、ボルトの頭部を成形した後胴部全体を軽く旋盤
加工し、表面を滑らかにして、油または化成処理表面に
金属石けん等を反応させて潤滑性をさらに増大させ、絞
り加工を行ない、ネジ部はネジ転造し、胴部はメクラ転
造するという方法が考えられるが、このような方法はコ
スト高を招き決して好ましい方法とは言えない。
従来の熱間成形ボルトの胴部から転造ネジ下径にすると
きには切削による加工が行なわれていたが、ネジを形成
する際の転造または絞り加工によって、加工硬化現象が
起こり、ネジ部の強度は増加し、一方胴部もメクラ転造
もしくは切削時のローラボックスなどの加圧に基づく加
工硬化によって強度が上昇している。しかし、胴部とネ
ジ部との境界部分(通常不完全ネジ部と呼ばれる)には
転造等に基づく加圧がかからず、胴部またはネジ部と同
等の加工硬化による強度増加は起こせないので、ナツト
で強力に締め付けると、この部分から簡単にねじ切れる
。したがって、前記JIS−B1180においてボルト
の等級を示す表2のうち、ステンレス鋼の機械的性質の
強度区分欄が空白であって、具体的な保証値が記載され
ておらず、また、150−3506  およびJWWA
−B117においでも、永久ひずみ0.2%応力を21
0 N 7mm2、引張強お、。QN/m。・ といず
れも素材アあ67.7−7 L/      fス鋼棒
(SUS 304 )の最小値が基準になり、さらにボ
ルトの有効断面積も小さい目に計算されて、安全率を高
める対策がとられている。たとえば、オーステナイト系
ステンレス鋼である5US3Q4の有効断面積が157
mm2と計算される熱開成形ボルト並目サイズM16に
おいては、実際の耐力値かラネシ部強度を> 45 k
g /mrn2、胴部強度を>40kg/mm2と計算
しても、ボルト全体に対しては〉21 kg/mm2を
基準にした耐力計算をしなければならないことになる。
このように低い基準値を用いなければならないというこ
とを解消することが、この発明の重要な技術的課題であ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために、この発明は胴部、不完全
ネジ部およびネジ部が連続して固溶化熱処理状態の加圧
硬化組織であることを特徴とするオーステナイト系ステ
ンレス鋼製ボルト、およびこのようなオーステナイト系
ステンレス鋼製ボルトを製造する方法として熱開成形の
ボルト半製品を100、0〜1200℃に加熱した後水
冷し、胴部および転造ネジド径を同時に旋盤加工によっ
て整形し、ネジ部および不完全ネジ部に対して転造ネジ
切り加工を施した後、胴部に対してメクラ転造を施して
加圧硬化するという方法を提供するものであり、以下そ
の詳細を述べる。
まず、この発明における固溶化熱処理状態の加圧硬化組
織とは、用崎正、篠田軍冶1” SUS 304の機械
的性質におよぼす冷間加工の影響」日本金属学会誌第9
号、第22巻(1958年)第489頁表に示されてい
るとおり、冷間加工率(%)か大きくなるにつれて引張
り強さと0.2%応力との差が縮まっていくいわゆる引
張り強さ上昇よりも耐力上昇により重点を置いた組織で
あり、たとえば転造加工によって素材表面が塑性変形を
受けた状態であり、100〜400倍の顕微鏡で比較的
黒っぽい緻密な組織が観察され、加圧硬化による表面組
織の変化の程度は、通常の渦流探傷機(電磁誘導試験機
)で容易に知ることかできる。すなわち、予め転造加工
等の加圧硬化処理を施していない素材表面に渦流探傷機
のプローブ(たとえばペンシル型プローブ)をあて、そ
のときの針の振れを目盛の0点に調整し、この状態で検
体表面にプローブを接触すれば、加圧硬化処理によって
組織が密になればな、るほと(同−材料ならば組織が密
になるほど導電率は太き(なる)、渦流探傷機の針は大
きく振れて目盛を激しく振り切るようになるので簡r林
に加圧硬化処理の程度を認知することができるからであ
る。そしてこの発明のオーステナイト系ステンレス鋼製
ボルトは胴部、不完全ネジ部およびネジ部か連続して固
溶化熱処理状態の加圧硬化組織を呈しているので、前記
渦流探傷機のプローブをボルトの軸方向に移動させても
、針が振れない不連続箇所は存在せず、どの部分におい
ても針は同じ程度に目盛を振り切る。
ここて、この発明のオーステナイト系ステンレス鋼製ホ
ルトはたとえばつぎのような方法で製造することができ
る。すなわち1頭部を熱開成形したボルト半製品は、通
常、頭部およびその付近のみが固溶化状態を保持してい
るに過ぎないので、これを再度高温処理(100o−1
200℃、好ましくは1010〜1150°C)した欲
求で急冷し、固溶化状態の組織になったボルト半製品の
胴部および転造ネジ下径は勿論のこと、頭裏取りや先端
面取り等も含めて、これらを同時に旋盤加工して基本的
な寸法形状を整え、ついで、ネジ部および不完全ネジ部
に対して転造ネジ切り加工を施し、不完全ネジ部特に胴
部との境界部分に対してもネジ部と同等の加圧効果を与
える。この転造ネジ切り加工の際の転造圧力強さは、ボ
ルトの材質や寸法によって適宜変更されることは当然で
あるが、通常、300〜750 kg/+nm2であッ
テ、平形ダイス転造盤、丸形ダイス転造盤、ロータリプ
ラネタリ転造盤、またはバイトの代わりにローラ工具を
用いて塑性加工を行なうねし切盤等が利用される。この
ようにして、ネジ部および不完全ネジ部の転造による加
圧硬化処理か終わると、胴部に対してメクラ転造(ネジ
切りをしない転造)を行なうが1、前記の不完全ネジ部
の転造部分の一部とこの胴部の転造部分の一部とが重複
して、断続した部分が生じないことが好ましく、この際
の転造圧力強さも、前     )記転造ネジ切り加工
の際と同様、300 ’−750に%m2てあればよい
。ここで転造圧力強さが300 kg/mm2よりも小
さいときは加圧硬化が期待できず、また750 kg/
mm2を越える強大なときは圧力の逃げる所がなくて、
支持刃の位置が適切でないとポル上がダイスの間から飛
び出し危険であるので好ましくない。
なお、胴部のメクラ転造をネジ部および不完全ネジ部の
ネジ転造よりも後に行なう理由はボルト胴部の仕上かり
状態を美しくするためである。
〔実施例〕
オーステナイト系ステンレス鋼5US304を素材とす
る熱開成形のボルト半製品(直径16mm、長さ75m
m)を1090〜1100℃に保持したガス炉中で2分
間加熱し固溶化熱処理した後、室温の水中に投入して急
冷し、これを胴部(直径16mm、長さ35mm)およ
び転造ネジ下径(直径1.4.7mff1、長さ4.Q
mm)に旋盤を用いて整形し、ネジ部および不完全ネジ
部に対して丸ダイス弐転造盤(ツガミ社製=15形転造
盤)を用いて、転造圧力強さ6トンて転造ネジ切り加工
を行ない、ついで胴部に対して/々ニシングローラを用
いて、転造圧力強さ5トンでメクラ転造を行なった。得
られたボルトを軸方向に2等分した断面を100倍およ
び400倍の顕微鏡で観察したところ軸に近い部分は単
なる固溶化熱処理状態の比較的白っぽい組織であったの
に対して、外面に近い部分は、胴部、不完全ネジ部およ
びネジ部の各部分は完全に連続して、固溶化熱処理状態
の加圧硬化された黒っぽくてしかも緻密な組織であるこ
とが確認され、さらに、転造加工前のボルト表面に0点
を調整した渦流探傷機(英国ホラキング・エレクトロニ
クス社製:ハレックMKlタイプC)を用いて各部の導
電率を調へたところ、従来のボルトの胴部とネジ部との
境界部分に見られるような不連続部分は全く認められず
、02%応力試験の結果6200 k g/、、z(従
来品4700 kg/mm” )の強度であることがわ
かった。
〔効果〕
従来のオーステナイト系ステンレスlA製ホルトは胴部
とネジ部との境界部分における強度か充分でないため安
全率を高くして(たとえば径10mmのとき21 kg
/mm2 として)耐力計算をしなければならなかった
が、この発明にお“いては、胴部もしくはネジ部の耐力
計算値と同等または少なくとも80%(たとえば径16
mmのとき40〜45kg/mm2または少なくとも3
2 kg/mm2以上)としての耐力計算が可能となる
のでこの発明の意義はきわめて大きいと言うことができ
る。
特許出願人  株式会社田中製作所 同 代理人  鎌 1)文 二

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)胴部、不完全ネジ部およびネジ部が連続して固溶
    化熱処理状態の加圧硬化組織であることを特徴とするオ
    ーステナイト系ステンレス鋼製ボルト。
  2. (2)熱間成形のボルト半製品を1000〜1200℃
    に加熱した後水冷し、胴部および転造ネジ下径を同時に
    旋盤加工によつて整形し、ネジ部および不完全ネジ部に
    対して転造ネジ切り加工を施した後、胴部に対してメク
    ラ転造を施して加圧硬化することを特徴とするオーステ
    ナイト系ステンレス鋼製ボルトの製造方法。
JP14639884A 1984-07-13 1984-07-13 オ−ステナイト系ステンレス鋼製ボルトおよびその製造方法 Pending JPS6123542A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14639884A JPS6123542A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 オ−ステナイト系ステンレス鋼製ボルトおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14639884A JPS6123542A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 オ−ステナイト系ステンレス鋼製ボルトおよびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6123542A true JPS6123542A (ja) 1986-02-01

Family

ID=15406798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14639884A Pending JPS6123542A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 オ−ステナイト系ステンレス鋼製ボルトおよびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6123542A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63153539A (ja) * 1986-08-08 1988-06-25 Konica Corp 新規な抑制剤を含有し、保存性の優れた熱現像感光材料
JPH01167750A (ja) * 1987-12-23 1989-07-03 Konica Corp 熱現像感光材料
US4950205A (en) * 1987-09-14 1990-08-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Flywheel with a torsional damper
US4950204A (en) * 1987-08-28 1990-08-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Flywheel with a torsional damper
US5156067A (en) * 1988-04-01 1992-10-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Torsional damper type flywheel device
US5269199A (en) * 1988-04-01 1993-12-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Torional damper type flywheel device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63153539A (ja) * 1986-08-08 1988-06-25 Konica Corp 新規な抑制剤を含有し、保存性の優れた熱現像感光材料
US4950204A (en) * 1987-08-28 1990-08-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Flywheel with a torsional damper
US4950205A (en) * 1987-09-14 1990-08-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Flywheel with a torsional damper
JPH01167750A (ja) * 1987-12-23 1989-07-03 Konica Corp 熱現像感光材料
US5156067A (en) * 1988-04-01 1992-10-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Torsional damper type flywheel device
US5269199A (en) * 1988-04-01 1993-12-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Torional damper type flywheel device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ebrahimi et al. Wear properties of brass samples subjected to constrained groove pressing process
Pachla et al. Effect of severe plastic deformation realized by hydrostatic extrusion and rotary swaging on the properties of CP Ti grade 2
O’Brien et al. Spheroidization cycles for medium carbon steels
Fattah-alhosseini et al. Strengthening mechanisms of nano-grained commercial pure titanium processed by accumulative roll bonding
Pachla et al. Nanostructurization of 316L type austenitic stainless steels by hydrostatic extrusion
RU2583566C1 (ru) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ БЕСШОВНЫХ ТРУБ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА Ti-3Al-2,5V
CN108098269A (zh) 一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法
CN108160742B (zh) 一种亚稳定β型钛合金TB16冷轧管加工方法
US20200362444A1 (en) Metal rings formed from beryllium-copper alloys
Mohammadtabar et al. Effect of electric current pulse type on springback, microstructure, texture, and mechanical properties during V-bending of AA2024 aluminum alloy
US3573999A (en) Mechanical strength of metals
Huang et al. Combination gear hot forging process and microstructure optimization
Stefanik et al. Analysis of the effect of rolling speed on the capability to produce bimodal-structure AZ31 alloy bars in the three-high skew rolling mill
JP4049809B2 (ja) 高強度鋼構造部材の温間加工
JPS6123542A (ja) オ−ステナイト系ステンレス鋼製ボルトおよびその製造方法
Kim et al. Integrated hot forming and heat treatment process on Al6061 tailor rolled blank
Dyja et al. Experimental studies on Zr-1% Nb alloy properties in technological conditions of cold pilger tube rolling process
CN103981422A (zh) 825合金管材大变形加工工艺
KR20000076162A (ko) 지르코늄 합금 튜브의 제조방법
Yang et al. Mechanical properties of steel gun barrel processed by cold radial forging with stepped mandrel under different forgingratios
JPH11254177A (ja) 継目無し溶接パイプ
Hofmann Deep drawing of process optimized blanks
Yang et al. Improvement in Performance of Cold-drawn SCM435 Alloy Steel Wires through Optimization of Intercritical Annealing Parameters.
Hosseini et al. On the feasibility of a novel severe plastic deformation method for cylindrical tubes; friction assisted tubular channel pressing (FATCP)
JP4519053B2 (ja) 高強度ナットの製造方法