KR20210104862A - 볼트, 및 볼트용 강재 - Google Patents
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Abstract
지연 파괴가 생길 가능성이 매우 높은, 인장 강도가 1200MPa 이상 1600MPa 미만의 높은 강도 레벨에 있어서, 우수한 내지연 파괴 특성을 나타내는 볼트, 및 그의 소재로 되는 볼트용 강재를 제공한다. 식 (1), (2)를 충족하는 조성을 갖고, 인장 강도가, 1200MPa 이상 1600MPa 미만인 볼트.
단, 식 (1), 식 (2)에 있어서, Mo와 V에는, 각각 볼트용 강이 함유하는 Mo와 V의 함유량(질량％)이 대입된다.
단, 식 (1), 식 (2)에 있어서, Mo와 V에는, 각각 볼트용 강이 함유하는 Mo와 V의 함유량(질량％)이 대입된다.
Description
본 개시는, 볼트, 및 볼트용 강재에 관한 것이다.
자동차 및 산업 기계의 고성능화, 자동차 및 산업 기계의 경량화, 토목 건축 구조물의 대형화에 수반하여, 볼트의 고강도화가 요구되고 있다.
볼트에는, JIS G 4053:2016으로 규정된 SCM435, SCM440 등의 기계 구조용 합금강이 사용된다. 볼트는, 기계 구조용 합금강을 소정의 형상으로 성형한 후, ??칭-템퍼링 처리로 강도를 조정한다.
볼트를 고강도화하기 위해서는, 강재의 탄소량을 높이거나, 혹은 템퍼링 온도를 낮게 하면 된다.
그러나, 인장 강도가 1200MPa를 초과하는 볼트에서는, 수소 취화의 1종인 지연 파괴가 문제로 된다. 지연 파괴는, 정적 응력 하에 놓여진 부품이, 어떤 시간 경과 후에 돌연, 취성적으로 파괴되는 현상이다.
지연 파괴는, 수소의 침입에 기인하는 현상으로, 강재의 강도가 높아질수록, 지연 파괴에 이르는 수소 침입량의 임계값이 저하된다.
볼트가 옥외, 특히, 해수, 융설염 등이 비래하는 환경에서 사용되는 경우에는, 염분 부착에 의해 수소 침입량이 많아지고, 지연 파괴의 가능성이 높아진다.
그래서, 종래부터, 내지연 파괴성이 우수한 볼트가 검토되고 있다.
예를 들어, 특허 문헌 1에는, 수소의 트랩 사이트가 되는 V 탄질화물을 활용한, 인장 강도가 1200 내지 1600MPa의, 내지연 파괴 특성이 우수한 볼트 및 강재가 개시되어 있다.
또한, 특허 문헌 2에는, 인장 강도 125kgf/㎟ 이상을 갖는 내지연 파괴 특성이 우수한 고장력 볼트용 강이 개시되어 있다.
또한, 특허 문헌 3에는, 인장 강도 1600MPa 이상의, 지연 파괴로 대표되는 수소 취화를 유리하게 방지하는, 내지연 파괴 특성이 우수한 고강도 볼트의 제조 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허 문헌 4에는, 강재의 고강도화에 수반하여 현출하는 지연 파괴 현상으로 대표되는 수소 취화를 보다 억제할 수 있는, 내지연 파괴 특성이 우수한 고강도강 및 그의 고강도강으로 이루어지는 고강도 볼트가 개시되어 있다.
최근은, 특허 문헌 1 내지 4의 볼트보다도, 더욱 내지연 파괴 특성이 우수한 볼트가 요구되고 있다.
그래서, 본 개시의 과제는, 일반적으로 지연 파괴가 생길 가능성이 매우 높은, 인장 강도가 1200MPa 이상 1600MPa 미만의 강도 레벨에 있어서, 우수한 내지연 파괴 특성을 나타내는 볼트 및 그의 소재가 되는 볼트용 강재를 제공하는 데에 있다.
발명자들은, 볼트로서 소정의 화학 조성을 가지며, 또한, Mo 및 V의 함유량이 이하의 식 (1), (2)를 충족하는 강재를 채용함으로써, 수소의 트랩 사이트가 되는 MC형 탄화물이 볼트 중에 분산되는 것을 발견하였다.
그 결과, 발명자들은, 고강도이며, 또한 우수한 내지연 파괴 특성을 갖는 볼트가 얻어지는 것을 발견하였다.
상기 과제는, 이하의 수단에 의해 해결된다.
[1]
조성이, 질량％로,
C: 0.35 내지 0.45％,
Si: 0.02 내지 0.10％,
Mn: 0.20 내지 0.84％,
Cr: 0.60 내지 1.15％,
V: 0.30 내지 0.50％,
Mo: 0.25 내지 0.99％,
Al: 0.010 내지 0.100％,
N: 0.0010 내지 0.0150％,
P: 0.015％ 이하,
S: 0.015％ 이하,
잔부: Fe 및 불순물로 이루어지고,
또한, 하기 식 (1) 및 하기 식 (2)를 충족하고,
인장 강도가, 1200MPa 이상 1600MPa 미만인,
볼트.
단, 식 (1), 식 (2)에 있어서, Mo와 V에는, 각각, 볼트가 함유하는 Mo와 V의 함유량(질량％)이 대입된다.
[2]
Ti: 0.100％ 이하,
Nb: 0.100％ 이하,
B: 0.0050％ 이하,
Ni: 0.20％ 이하,
Cu: 0.20％ 이하,
W: 0.50％ 이하,
REM: 0.020％ 이하,
Sn: 0.20 이하
Bi: 0.10 이하
로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 더 함유하는, [1]에 기재된 볼트.
[3]
Pb: 0.05％ 이하
Cd: 0.05％ 이하
Co: 0.05％ 이하
Zn: 0.05％ 이하
Ca: 0.02％ 이하
Zr: 0.02％ 이하
로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 더 함유하는, [1] 또는 [2]에 기재된 볼트.
[4]
길이 5㎚ 이상의 MC형 탄화물이며, M(금속 원소)에 대해 V 및 Mo를 합계로 70원자％ 이상 포함하는 MC형 탄화물이, 단위 면적 0.01㎛2당 10개 이상 존재하는, [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 볼트.
[5]
3.0질량％의 염화나트륨 수용액 1L당 3.0g의 티오시안산암모늄을 첨가한 실온의 용액 중에서, 전류 밀도 0.2mA/㎠로 72시간 음극 수소 충전하고, 실온에서 48시간 정치한 후의 트랩 수소량이 3.0ppm 이상인, [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 볼트.
[6]
3.0질량％의 염화나트륨 수용액 1L당 3.0g의 티오시안산암모늄을 첨가한 실온의 용액 중에서, 전류 밀도 0.03mA/㎠로 24시간 음극 수소 충전한 후, 수소 투과 방지 도금을 실시하고, 96시간 방치한 후, 인장 강도의 0.9배의 일정 하중을 부하했을 때의, 파단에 이르기까지의 시간이 100시간 이상인, [1] 내지 [5] 중 어느 한 항에 기재된 볼트.
[7]
[1] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된 볼트의 소재인 볼트용 강재이며,
상기 볼트의 조성 및 인장 강도를 갖는 볼트용 강재.
본 개시에 의하면, 고강도이며, 또한, 우수한 내지연 파괴 강도를 나타내는 볼트, 및 그의 소재로 되는 볼트용 강재를 제공할 수 있다.
이하, 본 개시의 일례인 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.
또한, 본 명세서 내에 있어서, 화학 조성의 각 원소의 함유량의 「％」 표시는, 「질량％」를 의미한다.
화학 조성의 각 원소의 함유량을 「원소량」이라고 표기하는 경우가 있다. 예를 들어, C의 함유량은, C양이라고 표기하는 경우가 있다.
「내지」를 사용하여 표시되는 수치 범위는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
「내지」의 전후에 기재되는 수치에 「초과」 또는, 「미만」이 붙어 있는 경우의 수치 범위는, 이들 수치를 하한값 또는 상한값으로서 포함하지 않는 범위를 의미한다.
「공정」이란, 독립적인 공정뿐만 아니라, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우라도 그 공정의 소기의 목적이 달성되면, 본 용어에 포함된다.
[볼트의 화학 조성]
본 실시 형태에 관한 볼트의 화학 조성은, 이하와 같다.
(필수 원소)
C: 0.35 내지 0.45％
C는, 강의 강도를 향상시키는 원소이며, 볼트의 강도를 높인다. C양이 0.35％ 미만이면, 볼트로서 필요한 강도가 얻어지지 않는다. 한편, C양이 0.45％보다도 많으면, ??칭의 가열 시에 합금 탄화물이 다량으로 용해되어 남고, 소정의 템퍼링 온도에서는 강도가 낮아지는데다가, 템퍼링 시의 합금 탄화물의 석출량이 상대적으로 감소하기 때문에, 수소 트랩능도 낮아진다.
따라서, C양은 0.35 내지 0.45％로 한다. 또한, 바람직한 C양은 0.37 내지 0.42％, 더 바람직한 C양은 0.39 내지 0.41％이다.
Si: 0.02 내지 0.10％
Si는, 함유량을 저감시킴으로써 내지연 파괴 강도를 향상시킬 수 있다. 내지연 파괴 강도를 높이기 위해, Si양을 0.10％ 이하로 한다. 한편, 0.02％ 미만으로 해도 내지연 파괴 강도의 향상은 포화되고, 또한 제강 공정에서의 비용이 증대된다.
따라서, Si양은 0.02 내지 0.10％로 한다. 또한, 바람직한 Si양은 0.02 내지 0.08％, 더 바람직한 Si양은 0.03 내지 0.06％이다.
Mn: 0.20 내지 0.84％
Mn은, S와 결합하여 MnS를 형성하고, S의 입계 편석을 방지한다. 또한, ??칭성 향상의 작용을 갖는다. Mn양이 0.20％ 미만이면, S의 입계 편석이 커져 내지연 파괴 강도가 저하된다. 한편, Mn양이 0.84％를 초과하면, 부품 형상으로 가공할 때의 냉간 가공성이 저하되는데다가, ??칭 균열이 생기기 쉬워진다.
따라서, Mn양은 0.20 내지 0.84％로 한다. 또한, 바람직한 Mn양은 0.30 내지 0.75％, 더 바람직한 Mn양 0.40 내지 0.70％이다.
Cr: 0.60 내지 1.15％
Cr은, 강의 ??칭성을 확보하기 위해 유효한 원소이다. Cr양이 0.60％ 미만이면, ??칭성 향상의 효과가 불충분해진다. 그 결과, 강도 부족이 된다. 한편, Cr양이 1.15％를 초과하면, 강의 냉간 가공성이 저하된다. 또한, Cr양이 1.15％를 초과하면 시멘타이트를 안정화시켜 템퍼링 시에, 높은 수소 트랩능을 갖는 MC형 탄화물((Mo, V)C 등)의 석출을 저해하기 때문에, 목적으로 하는 수소 트랩 효과를 얻을 수 없다.
따라서, Cr양은 0.60 내지 1.15％로 한다. 또한, 바람직한 Cr양은 0.70 내지 1.00％, 더 바람직한 Cr양은 0.80 내지 0.90％이다.
V: 0.30 내지 0.50％
Mo: 0.25 내지 0.99％
V 및 Mo는, 본 개시에 있어서 중요한 원소이다. V 및 Mo는, 탄화물을 형성하는 원소이다. 강 중에, 적정량의 V를 Mo와 복합하여 함유시킴으로써, V와 Mo를 포함하는 탄화물인, MC형 탄화물((V, Mo)C 등)이 석출된다. 미세한 MC형 탄화물은, 강을 오스테나이트 영역에서부터 ??칭한 후, 550 내지 680℃의 고온에서 템퍼링을 함으로써, 많이 석출시킬 수 있다. 이 미세한 MC형 탄화물이 석출됨으로써, 석출 강화에 의해 강의 강도를 상승시킬 수 있다. 또한, 미세한 MC형 탄화물은, VC, M2C형 탄화물(Mo2C 등)에 비하여, 높은 수소의 트랩 사이트로서 기능하고, 내지연 파괴 특성을 향상시킬 수 있다. 트랩 수소란, 상기 MC형 탄화물에 의해 고정된, 강 중을 자유롭게 이동할 수 없는 수소이다.
수소 트랩능이 높은 수소 트랩 사이트로서 기능하는 MC형 탄화물을 충분히 얻기 위해서는, V를 0.30％ 이상, 또한 Mo를 0.25％ 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, V양이 0.50％를 초과한 경우, 또는 Mo양이 0.99％를 초과한 경우는, ??칭 가열 시에 미고용의 조대한 탄질화물이 잔존하기 때문에, 이 조대한 탄질화물을 오스테나이트 중에 고용시키기 위해 ??칭 가열 온도를 높게 할 필요가 생겨, ??칭 시의 변형 발생, 표면의 산화물 증가의 문제가 발생한다.
따라서, V양은 0.30 내지 0.50％, Mo양은 0.25 내지 0.99％로 한다. 또한, 바람직한 V양은, 0.32 내지 0.45％, 바람직한 Mo양은, 0.40 내지 0.90％, 더 바람직한 V양은 0.35 내지 0.40％, 더 바람직한 Mo양은 0.60 내지 0.80％이다.
V양 및 Mo양은, 식 (1), (2)를 충족할 필요가 있다.
식 (1), (2)에 있어서, Mo와 V에는, 각각, 볼트가 함유하는 Mo와 V의 함유량(질량％)이 대입된다.
인장 강도 1200MPa 이상의 고강도를 갖는 볼트에 있어서는, 내지연 파괴 강도를 향상시키기 위해, 높은 수소 트랩 사이트인 미세한 MC형 탄화물((V, Mo)C 등)을 대량으로 강 중에 분산시키는 것이 필요하다.
식 (1)의 값(Mo/1.4+V)이 0.48 미만이면, MC형 탄화물((V, Mo)C 등)이 충분히 석출되지 않고, 수소 트랩능이 부족하여 내지연 파괴 강도가 저하된다.
한편, 식 (1)의 값(Mo/1.4+V)이 1.10 이상에서는, ??칭의 가열 시에 탄화물이 완전히 고용할 수 없게 되고, 템퍼링 후에 MC형 탄화물((V, Mo)C 등)이 조대화하여 내지연 파괴 강도가 저하된다.
내지연 파괴 특성의 향상의 관점에서, 식 (1)의 값(Mo/1.4+V)은, 바람직하게는 0.60 내지 1.00이고, 보다 바람직하게는 0.80 내지 0.90이다.
또한, 식 (2)의 값(Mo/V)이 0.80 이하에서는, MC형 탄화물((V, Mo)C 등)이 충분히 석출되지 않고, 수소 트랩능이 저하되어 내지연 파괴 강도가 저하된다.
한편, 식 (2)의 값(Mo/V)이 3.00 이상이 되면 MC형 탄화물((V, Mo)C 등)이 아니고, 수소 트랩능이 낮은 M2C형 탄화물(Mo2C 등)이 석출되고, 수소 트랩능이 부족하여 내지연 파괴 강도가 저하된다.
내지연 파괴 특성의 향상의 관점에서, 식 (2)의 값(Mo/V)은, 바람직하게는 1.20 내지 2.70이고, 보다 바람직하게는 1.70 내지 2.50이다.
Al: 0.010 내지 0.100％
Al은, 탈산제로서 기능하는 원소인 것과 함께, 질화물을 형성하여 ??칭 가열 시의 오스테나이트 결정립의 조대화를 억제하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Al을 0.010％ 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, Al양이 0.100％를 초과하면, 조대한 산화물계 개재물이 강 중에 잔존하여, 볼트의 파괴 기점이 된다. 또한, MC형 탄화물의 생성이 억제되고, 수소 트랩 효과를 얻을 수 없다. 그 결과, 내지연 파괴 특성이 열화된다.
따라서, Al양은 0.010 내지 0.100％로 한다. 또한, 바람직한 Al양은 0.012 내지 0.050％, 더 바람직한 Al양은 0.015 내지 0.035％이다.
N: 0.0010 내지 0.0150％
N은, 질화물 또는 탄질화물을 형성하고, ??칭 가열 시의 오스테나이트 결정립의 조대화를 억제하는 원소이다. 결정립의 조대화를 억제하기 위해서는, N양을 0.0010％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, N양이 0.0150％를 초과한 경우, 조대한 질화물 또는 탄질화물이 생성하고, 파괴 기점이 된다. 또한, MC형 탄화물의 생성이 억제되고, 수소 트랩 효과를 얻을 수 없다. 그 결과, 내지연 파괴 특성이 열화된다.
따라서, N양은 0.0010 내지 0.0150％로 한다. 또한, 바람직한 N양은 0.0020 내지 0.0100％, 더 바람직한 N양은 0.0030 내지 0.0060％이다.
P: 0.015％ 이하
P은, 불순물이다. P양은 최대한 낮은 것이 바람직하다. P은, 오스테나이트 입계에 편석한다. P양이 0.015％를 초과하면, ??칭하고, 템퍼링 후의 구 오스테나이트 입계가 취화하여 입계 균열의 원인으로 된다. 이 때문에, P양을 0.015％ 이하의 범위로 제한할 필요가 있다. 바람직한 P양의 상한은 0.012％이다. P은 불순물 원소이지만, 상기 범위 내이면, P은, 볼트에 0％ 초과로 함유되어 있어도 된다.
단, 탈 P 비용의 저감의 관점에서, P양의 하한은, 0.005％ 이상이어도 된다.
S: 0.015％ 이하
S는, 불순물이다. S양은 최대한 낮은 것이 바람직하다. S는, 강재 중에서Mn 황화물로서 존재한다. Mn황화물은, 강 표면이 부식될 때의 화학 반응에서 황화수소를 발생한다. 이 황화수소가 분해하여 수소를 발생함으로써 강 중으로 수소가 침입하고, 내지연 파괴 강도를 저하시킨다. 또한, Mn황화물이 파괴 기점이 된다. 이 때문에, S양을 0.015％ 이하의 범위로 제한할 필요가 있다. 바람직한 S양의 상한은 0.012％이다. S는, 불순물 원소이지만, 상기 범위 내이면, S는, 볼트에 0％ 초과로 함유되어 있어도 된다.
단, 탈 S 비용 저감의 관점에서, S양의 하한은, 0.005％ 이상이어도 된다.
(임의 원소)
본 실시 형태에 관한 볼트는, 임의 원소로서, Ti, Nb, B, Ni, Cu, W, REM, Sn, Bi 중 적어도 1종 이상을 함유해도 된다. 구체적으로는, 이들 임의 원소를, 각각 0％ 내지 후술하는 각 원소의 상한 범위로 함유해도 된다.
Ti: 0.100％ 이하
Ti는, 강재 중에서 N, C와 결합하여 탄질화물을 형성하는 원소이다. 이 탄질화물은 오스테나이트 결정 입계를 피닝하여 조직의 조대화를 방지한다. 이 조직의 조대화 방지 효과를 얻기 위해서는, Ti를 0.100％ 이하 함유시켜도 된다. 한편, Ti를, 0.100％를 초과하여 함유시키면, 소재 경도의 상승에 기인하여 부품 형상으로 가공할 때의 냉간 가공성이 저하된다.
따라서, Ti양은 0.100％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0％ 초과 내지 0.100％가 더 바람직하고, 0.005 내지 0.050％가 더욱 바람직하다.
Nb: 0.100％ 이하
Nb는, 강재 중에서 N, C와 결합하여 탄질화물을 형성하는 원소이다. 이 탄질화물은 오스테나이트 결정 입계를 피닝하여, 조직의 조대화를 방지한다. 이 조직의 조대화 방지 효과를 얻기 위해서는, Nb를 0.100％ 이하 함유시켜도 된다. 한편, Nb를, 0.100％를 초과하여 함유시키면, 소재 경도의 상승에 기인하여 부품 형상으로 가공할 때의 냉간 가공성이 저하된다.
따라서, Nb양은 0.100％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0％ 초과 내지 0.100％가 더 바람직하고, 0.005 내지 0.050％가 더욱 바람직하다.
B: 0.0050％ 이하
B는, 오스테나이트 중에 미세 고용시킨 것만으로 강의 ??칭성을 높인다. B는, 침탄 ??칭 시에 마르텐사이트를 효율적으로 얻기 위해 강재에 함유시켜도 된다. 한편, B양이 0.0050％를 초과하면, 다량의 BN을 형성하여 N을 소비하기 때문에, 오스테나이트 입자의 조대화를 초래한다.
따라서, B양은 0.0050％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0 초과 내지 0.0050％가 더 바람직하고, 0.0007 내지 0.0030％가 더욱 바람직하다.
Ni: 0.20％ 이하
Ni는 내식성과 인성을 높이는 원소이며, 볼트에 함유시켜도 된다. Ni양이 다량이 되면, 비용에 걸맞는 효과가 얻어지지 않기 때문에, Ni양의 상한은 0.20％가 바람직하다. 한편, Ni양의 하한은 0.01％가 바람직하다.
Cu: 0.20％ 이하
Cu는 내식성을 높이는 원소이며, 볼트에 함유시켜도 된다. 한편, Cu양이 0.20％를 초과하면, 볼트용 강재의 열간 연성이 저하되기 때문에, Cu양의 상한은 0.20％가 바람직하다. 한편, Cu양의 하한은 0.01％가 바람직하다.
W: 0.50％ 이하
W는, Mo와 마찬가지로, 고온에서 템퍼링하였을 때 현저한 2차 경화를 일으키는 원소이다. W는, MC형 탄화물((V, Mo, W)C)로서 석출됨으로써, 석출 강화에 의해 강의 강도를 상승시킬 수 있다. 또한, W를 포함하는 MC형 탄화물은, 높은 수소 트랩능을 갖는 수소 트랩 사이트로서 기능하고, 내지연 파괴 특성을 향상시킬 수 있다.
따라서, W양은 0.50％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0 초과 내지 0.30％가 더 바람직하고, 0.10 내지 0.20％가 더욱 바람직하다.
REM: 0.020％ 이하
REM(희토류 원소)이란, 원자 번호 57의 란탄으로부터 원자 번호 71 루테튬까지의 15 원소와, 원자 번호 21의 스칸듐 및 원자 번호 39의 이트륨과의 합계 17 원소의 총칭이다. 볼트에 REM이 함유되면, 볼트용 강재의 압연 시 및 열간 단조 시에 MnS 입자의 신연이 억제되어, 냉간 단조 시의 균열을 억제하는 효과를 얻을 수 있다. 단, REM양이 0.020％를 초과하면, REM을 포함하는 황화물이 대량으로 생성되고, 볼트용 강재의 피삭성이 열화된다.
따라서, REM양은, 상기 17 원소의 합계량에서 0.020％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0％ 초과 내지 0.020％가 더 바람직하고, 0.001％ 내지 0.010％가 더욱 바람직하다.
Sn: 0.10 이하
Sn은 내식성을 높이는 원소이며, 볼트에 함유시켜도 된다. Sn양이 다량이 되면, 고온 연성이 저하되어, 주조 시의 균열의 위험성이 높아지기 때문에, Sn양의 상한은 0.20％가 바람직하다. 한편, Sn양의 하한은 0.005％가 바람직하다.
Bi: 0.1 이하
Bi는 가공성을 높이는 원소이며, 볼트에 함유시켜도 된다. Bi양이 다량이 되면, 고온 연성이 저하되어, 주조 시의 균열의 위험성이 높아지기 때문에, Bi양의 상한은 0.10％가 바람직하다. 한편, Bi양의 하한은 0.005 ％가 바람직하다.
(기타 임의 원소)
본 실시 형태에 관한 볼트는, 임의 원소로서, 다음의 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유해도 된다. 구체적으로는, 이들 임의 원소를, 각각 0％ 내지 후술하는 각 원소의 상한 범위로 함유해도 된다. 이들 임의 원소를 후술하는 범위에서 볼트에 포함해도, 볼트의 특성에 영향은 없다.
Pb: 0.05％ 이하
Cd: 0.05％ 이하
Co: 0.05％ 이하
Zn: 0.05％ 이하
Ca: 0.02％ 이하
Zr: 0.02％ 이하
본 실시 형태에 관한 볼트의 화학 조성의 잔부는, Fe 및 불순물로 이루어진다. 여기서, 불순물이란, 강의 원료로서 이용되는 광석, 스크랩, 또는 제조 과정의 환경 등으로부터 혼입되는 원소를 의미한다.
(MC형 탄화물)
본 실시 형태에 관한 볼트는, 길이 5㎚ 이상의 MC형 탄화물이, 단위 면적 0.01㎛2당 10개 이상 존재하는 것이 바람직하다.
템퍼링 과정에서 석출되는 미세한 판형의 MC형 탄화물은, VC, M2C형 탄화물(Mo2C 등)에 비하여, 수소 트랩능이 높고, 내지연 파괴 특성의 향상에 기여한다.
여기서, 미세한 MC형 탄화물은, M(금속 원소)에 대해 V 및 Mo를 합계로 70원자％ 이상 포함하는 MC형 탄화물이다. 구체적으로는, 미세한 MC형 탄화물은, (V, Mo)C 및 (V, Mo, W)C가 해당한다. 이들 MC형 탄화물은, VC, M2C형 탄화물(Mo2C 등)에 비하여, 수소 트랩능이 높고, 내지연 파괴 특성의 향상에 기여한다.
그 때문에, 길이 5㎚ 이상의 MC형 탄화물을, 소정량 존재시키는 것이 바람직하다.
따라서, 길이 5㎚ 이상의 MC형 탄화물의 개수 밀도(단위 면적 0.01㎛2당 존재하는 길이 5㎚ 이상의 MC형 탄화물의 개수)는, 10개 이상이 바람직하다.
내지연 파괴 특성의 향상의 관점에서, MC형 탄화물의 개수 밀도는, 단위 면적 0.01㎛2당 15개 이상이 더 바람직하고, 단위 면적 0.01㎛2당 20개 이상이 더욱 바람직하다.
단, MC형 탄화물의 개수 밀도의 상한은, 신율이나 인성의 저하 억제의 관점에서, 예를 들어 단위 면적 0.01㎛2당 100개 이하로 한다.
MC형 탄화물의 개수 밀도의 측정은, 박막법에 의해 박막 시험편을 제작하고, 투과형 전자 현미경으로 측정한다.
MC형 탄화물의 성분 측정은, 추출 레플리카법에 의해 시험편을 제작하고, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS)를 갖는 투과형 현미경(TEM)을 사용하여 행한다.
구체적으로는, 이하와 같다.
측정 대상이 되는 볼트가 임의의 부위로부터, 볼트의 표면으로부터 깊이 2㎜에 위치하고, 또한 볼트의 표면과 평행인 면(이하 「측정면」이라고도 칭함)을 갖는 부위를 채취하고, 박막법에 의해 박막 시험편 및 추출 레플리카법에 의해 시험편을 제작한다.
여기서, 박막법에 의한 박막 시험편의 제작은, 이하와 같다. 먼저, 정밀 절단기에 의해 원재(元材)를 두께 0.5㎜로 절단한다. 다음에, P320 내지 1200의 사포를 사용하여 양측으로부터 60㎛ 두께까지 절삭 연마를 행하여 3㎜φ의 시료를 꿰뚫는다. 그 후, 양면 제트 전해 연마를 행하고, 중심부에 구멍이 뚫릴 때까지 전해 연마를 행하여, TEM 관찰용 박막 시험편으로 한다. 전계 연마는 테누폴로 행하고, 전해 연마액으로서 100ml 과염소산-800ml 빙초산 용액-100ml 메탄올을 사용하며, 전해 연마 조건은 30V, 0.1A로 한다.
또한, 추출 레플리카법에 의한 시험편의 제작은, 이하와 같다. 먼저, 강 부재로부터 채취한 채취물의 측정면을 전해 연마한다. 전해 연마 후의 채취물의 측정면을, 10％ 아세틸아세톤 -1％ 염화테트라메틸암모늄(TMAC)-메탄올 용액을 사용하여 -200mV의 전위로 정 전위 전해한다. 이에 의해, MC형 탄화물이 채취물의 측정면으로부터 노출된다. 통전 시간은 30 내지 60sec이다.
전해 후의 채취물의 측정면에 아세틸셀룰로오스 필름을 첩부한 후에, 필름을 박리하고, MC형 탄화물을 필름 상에 전사한다. 전사한 필름에 카본 증착을 행하고, 카본 증착막을 제작한다. 카본 증착막을 아세트산메틸 용액에 침지하여 아세틸셀룰로오스 필름을 용해하고, 직경이 3㎜의 Cu 메쉬로 건져 올림으로써 추출 레플리카 막(추출 레플리카법에 의한 시험편)을 얻는다.
다음에, MC형 탄화물의 수 밀도를 다음과 같이 측정한다. 철의 매트릭스의 {001}면에 수직인 방향을 전자선의 입사 방향으로 하고, 박막 시험편(그 측정면)의 임의의 시야를 배율 400000배(관찰 면적 0.25㎛×0.25㎛)로 3 시야 관찰한다. MC형 탄화물은 전자선 회절 패턴 해석으로 동정하였다. 그 후, 관찰 화면의 중심부 0.1㎛×0.1㎛의 영역에 존재하는 모든 MC형 탄화물의 길이와 수를 측정하고, 5㎚ 이상의 길이를 갖는 MC형 탄화물의 수를 측정하고, 5개의 시야의 평균값을 「MC형 탄화물의 개수 밀도」로 구한다.
여기서, MC형 탄화물의 길이란, 관찰되는 MC형 탄화물의 최대 길이를 의미한다.
또한, TEM 관찰은, FE-TEM에서 가속 전압 200kV에서 실시한다.
또한, MC형 탄화물의 화학 성분을 다음과 같이 측정한다. 시험편으로서의 추출 레플리카 막(그 측정면)의 임의의 시야(관찰 면적 0.5㎛×0.5㎛ 시야)를 배율 200000배로 관찰한다. 관찰하는 시야에 존재하는 석출물의 성분을, TEM의 전자선 회절 패턴의 해석 및 EDS에 의한 분석에 의해, MC형 탄화물을 동정하고, EDS 분석에 의해, 탄화물 중의 금속 원소의 원자％를 측정한다. 측정 개수는 5개로 하고, 금속 원소 농도는 이들 평균값을 이용한다.
TEM의 전자선 회절 패턴의 해석 및 EDS에 의한 분석은, FE-TEM에서 가속 전압 200kV에서 실시한다.
(인장 강도)
본 실시 형태에 관한 볼트에 있어서, 볼트에서 인장 시험편을 채취하여 측정한 인장 강도는 1200MPa 이상, 1600MPa 미만이다. 인장 강도가 1200MPa 이상에 있어서, 볼트를 소형 경량화할 수 있다. 한편, 인장 강도가 1600MPa를 초과하면, 침입 수소량이 적은 경우에도 지연 파괴가 생길 가능성이 높아진다.
그 때문에, 볼트의 인장 강도는 1200MPa 이상 1600MPa 미만으로 한다.
볼트의 인장 강도는, JIS Z 2241:2011에 따라 측정되는 값이다.
단, 볼트의 인장 강도의 측정은, 다음과 같이 볼트로부터 시험편을 채취하여 실시한다.
볼트의 축부로부터, 평행부의 직경이 볼트의 직경 50％가 되는 14A호 시험편을 잘라내고, 실온(25℃)의 대기 중에서 인장 시험을 행하여, 인장 강도를 구한다.
(트랩 수소량)
본 실시 형태에 관한 볼트에 있어서, 3.0질량％의 염화나트륨 수용액 1L당 3.0g의 티오시안산암모늄을 첨가한 실온(25℃)의 용액 중에서, 전류 밀도 0.2mA/㎠로 72시간 음극 수소 충전하고, 실온(25℃)에서 48시간 정치한 후의 트랩 수소량은 3.0ppm 이상인 것이 바람직하다. 트랩 수소량이 3.0ppm 미만이면, 볼트에 침입한 수소가 확산되어, 구 오스테나이트 결정 입계에 집적하여, 지연 파괴가 생길 가능성이 높아지는 경우가 있다. 그 때문에, 트랩 수소량은 3.0ppm 이상인 것이 바람직하다.
트랩 수소량은, 가스 크로마토그래프에 의한 승온 수소 분석법으로 측정한다. 승온 속도 100℃/시간으로, 실온(25℃)으로부터 400℃까지 시료로부터 방출되는 수소량을 수소 트랩량이라고 정의한다.
트랩 수소량의 측정은, 볼트에서 채취한 직경 7㎜, 길이 70㎜의 환봉 시험편(트랩 수소량 조사용 환봉 시험편)에 대해 실시한다.
단, 상기 크기의 환봉 시험편을 채취할 수 없는 경우, 직경 5㎜, 길이 20㎜의 환봉 시험편으로 대용하고, 마찬가지의 수소 충전과 정지를 행하여, 마찬가지의 승온 분석에 의해, 수소 트랩량을 측정해도 된다.
(내지연 파괴 강도)
본 실시 형태에 관한 볼트는, 실제 환경에서 사용하기 위해, 충분한 내지연 파괴 강도를 구비하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에 관한 볼트는, 3.0질량％의 염화나트륨 수용액 1L당 3.0g의 티오시안산암모늄을 첨가한 실온(25℃)의 용액 중에서, 전류 밀도 0.03mA/㎠로 24시간 음극 수소 충전한 후, 수소 투과 방지 도금을 실시하고, 96시간 방치한 후, 인장 강도의 0.9배의 일정 하중을 부하했을 때의, 파단에 이르기까지의 시간이 100시간 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 수소 투과 방지 도금은, 강재 중에 수소를 포집하기 위해 행하는 것이며, 용융 아연 도금을 실시한다.
내지연 파괴 강도의 측정은, 볼트에서 채취한 직경 7㎜, 길이 70㎜의 노치(노치부 직경 4.2㎜, 각도 60°)를 갖는 환봉 시험편(지연 파괴 시험편)에 대해, 실시한다.
단, 상기 크기의 환봉 시험편을 채취할 수 없는 경우, 직경 5㎜의 노치(노치부 직경 3.0㎜, 확실도 60°)를 갖는 환봉 시험편으로 대용해도 된다. 길이는, 척킹할 수 있는 범위이면 특별히 제약은 없다.
<볼트용 강재>
본 실시 형태에 관한 볼트용 강재는, 본 실시 형태에 관한 볼트의 소재로 되는 강재이다. 그리고, 본 실시 형태에 관한 볼트용 강재는, 본 실시 형태에 관한 볼트와 같은 화학 조성 및 인장 강도를 갖는다.
또한, 볼트용 강재의 인장 강도는, 볼트의 인장 강도와 같은 방법으로 측정한다.
<볼트의 제조 방법>
이하, 본 실시 형태에 관한 볼트용 강재를 사용하여, 본 실시 형태에 관한 볼트의 제조 방법의 일례에 대해 상세하게 설명한다.
(볼트 형상으로 성형하는 공정)
본 실시 형태에 관한 볼트의 화학 조성을 갖는 용강을 얻은 후, 용강을 주조에 의해 잉곳 또는 주편으로 한다. 주조된 잉곳 또는 주편은, 열간 압연, 열간 압출, 열간 단조 등의 열간 가공에 의해, 환봉 등 필요한 조 형상을 갖는 강재로 마무리한다. 그 후, 해당 강재에 신선, 어닐링, 냉간 가공, 나사 전조 등을 실시하여, 소정의 볼트 형상으로 성형한다. 복수회의 냉간 가공 중간에서, 어닐링 또는 구상화 어닐링 처리를 복수회 실시해도 된다. 또한, 성형 공정에 열간 가공을 포함해도 된다.
(??칭ㆍ템퍼링을 행하는 공정)
소정의 볼트 형상으로 성형한 후, 강도를 부여하기 위해, 강을 오스테나이트화 이상의 온도로 가열한 후, 수랭 또는 유랭에 의해 ??칭 처리를 행한다. 또한, ??칭을 위한 가열 온도(이하, 「??칭 가열 온도」라고 함)가 너무 낮으면, 높은 수소 트랩능을 갖는 미세한 MC형 탄화물((Mo, V)C 등)의 매트릭스 중으로의 고용이 불충분해지고, 조대한 탄화물이 잔존한다. 그 결과, 템퍼링 시에 석출하는 미세한 MC형 탄화물((Mo, V)C 등)의 양이 적어지기 때문에, 목적으로 하는 강도 및 수소 트랩 효과를 얻을 수 없다. 그 결과, 내지연 파괴 특성이 열화된다.
한편, ??칭 가열 온도를 과도하게 높게 하면, 결정립의 조대화를 초래하고, 인성 및 내지연 파괴 특성의 열화를 초래하고, 또한, 조업 열처리로의 노체 및 부속 부품의 손상이 현저해지고, 제조 비용이 상승하기 때문에, 바람직하지 않다.
그 때문에, ??칭 가열 온도는 900 내지 960℃에서 하는 것이 바람직하다. 또한, ??칭 가열 온도에서의 유지 시간은 30 내지 90분으로 하는 것이 바람직하다.
내지연 파괴 강도를 향상시키기 위해서는, 상기 ??칭 처리를 행한 후에 템퍼링을 행할 필요가 있다. 본 개시에서는, 템퍼링의 온도를 550 내지 690℃로 한정할 필요가 있다.
템퍼링 온도가 550℃ 미만이면 온도가 낮고, 충분한 MC형 탄화물이 석출할 수 없다. 그 때문에, 목적으로 하는 수소 트랩능 및 지연 파괴 한계 수소량을 달성할 수 없어, 내지연 파괴 특성이 열화된다.
한편, 템퍼링 온도가 690℃ 이상인 경우에는, MC형 탄화물이 오스트발트 성장하고, 수소 트랩능이 현저하게 저하된다. 그 때문에, 목적으로 하는 수소 트랩능 및 지연 파괴 한계 수소량을 달성할 수 없어, 내지연 파괴 특성이 열화된다.
그 때문에, 템퍼링 온도는 550 내지 690℃로 한정한다. 또한, 템퍼링 온도의 바람직한 범위는, 580 내지 660℃이다.
또한, 템퍼링 온도에서의 유지 시간은 30 내지 90분으로 하는 것이 바람직하고, 템퍼링 냉각 속도 50 내지 100℃/s로 하는 것이 바람직하다.
이상의 공정에 의해, 본 실시 형태에 관한 볼트가 제조된다.
이상으로 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 볼트는, 최적의 화학 조성을 구비하는 볼트용 강재에, 최적의 ??칭 템퍼링을 실시함으로써, 인장 강도, 트랩 수소량 및 지연 파괴 한계 수소량의 적합화를 도모한 것이다.
실시예
다음에, 본 개시의 실시예에 대해 설명하지만, 이하에 나타내는 각 조건은, 본 개시의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 일례에 지나지 않으며, 본 개시의 조건은 이 일례에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 실시에 있어서는, 그 요지를 일탈하지 않고, 그 목적을 달성하는 한에 있어서, 다양한 조건을 채용할 수 있다.
<각종 시험편의 성형>
(봉강의 준비)
표 1-1 및 표 1-2에 나타내는 화학 조성을 갖는 강(강 No.A 내지 AQ)을 각각 용제하고, 열간 단조에 의해, 직경 20㎜, 길이 1000㎜의 봉강을 준비하였다. 또한, 표 1-1 및 표 1-2에 있어서 밑줄 친 수치는 당해 수치가 본 개시의 범위 밖인 것을 나타낸다. 또한, 표 1-1 및 표 1-2에 있어서의 부호 "-"는, 해당되는 원소가 함유되어 있지 않은 것을 나타내며, 공란은 기타 임의 원소가 함유되지 않은 것을 나타낸다.
단, 표 1-1 및 표 1-2에 나타내는 화학 조성에 있어서, 산소(O)는 강 중에 불순물로서 포함되는 원소이다.
[표 1-1]
[표 1-2]
다음으로 볼트 제조를 재현하기 위해, 표 2의 조건에서 ??칭하고, 템퍼링을 실시하고, 계속해서, ??칭하고, 템퍼링한 볼트 상당품의 인장 강도, 트랩 수소량의 측정 및 내지연 파괴 강도를 이하의 방법으로 평가하였다.
(??칭의 실시)
상기한 바와 같이 하여 얻은 직경 20㎜, 길이 1000㎜의 환봉을 절단하고, 직경 20㎜, 길이 300㎜의 환봉을 잘라내어, 표 2에 기재된 온도에서 ??칭을 행하였다. ??칭 가열 온도에서의 유지 시간은 60분으로 하였다. 그 후, 60℃에서 유지한 유조에 ??칭을 행하였다.
(템퍼링의 실시)
오일 ??칭 후, 표 2에 기재된 온도에서 템퍼링을 행하였다. 템퍼링 온도에서의 유지 시간은 60분으로 하고, 템퍼링 후의 냉각은 공랭(냉각 속도 10℃/s)으로 하였다.
(인장 시험편)
상기 ??칭 템퍼링 처리 후의 직경 20㎜, 길이 300㎜의 환봉으로부터, 전체 길이 70㎜, 평행부의 직경 6㎜, 길이 32㎜의 평활 인장 시험편(14A호 시험편)을 채취하였다.
(트랩 수소량 조사용 시험편 제작)
상기 ??칭 템퍼링 처리 후의 직경 20㎜, 길이 300㎜의 환봉으로부터, 직경 7㎜, 길이 70㎜의 환봉 시험편을 채취하여, 트랩 수소량 조사용 환봉 시험편으로 하였다.
(지연 파괴 시험편의 제작)
상기 ??칭 템퍼링 처리 후의 직경 20㎜, 길이 300㎜의 환봉으로부터, 직경 7㎜, 길이 70㎜의 노치(노치부의, 직경 4.2㎜, 각도 60°)를 갖는 환봉 시험편을 채취하여, 지연 파괴 시험편으로 하였다.
이상과 같이 하여, 제조 No.1 내지 38의 인장 시험편, 제조 No.1 내지 38의 트랩 수소량 조사용 환봉 시험편 및 제조 No.1 내지 38의 지연 파괴 시험편을, 각각 얻었다. 단, 제조 No.32에 대해서는 ??칭 균열이 발생하였기 때문에, 이후의 시험을 중단하였다. 또한, 제조 No27, 28, 30, 31, 33에 대해서는 소정의 강도가 나오지 않았기 때문에, 이후의 시험을 중단하였다.
<각 시험편을 사용한 성능 평가>
(길이 5㎚ 이상의 MC형 탄화물의 개수 밀도)
길이 5㎚ 이상의 MC형 탄화물의 개수 밀도(단위 면적 0.01㎛2당의 개수)는, 이미 설명한대로 측정하였다. 그리고, 다음 기준으로 평가하였다.
A: MC형 탄화물의 개수 밀도가 10개/0.01㎛2 이상 14개/0.01㎛2 미만
B: MC형 탄화물의 개수 밀도가 15개/0.01㎛2 이상 20개/0.01㎛2 미만
C: MC형 탄화물의 개수 밀도가 20개/0.01㎛2 이상 100개/0.01㎛2 미만
D: MC형 탄화물의 개수 밀도가 10개/0.01㎛2 미만
(인장 강도)
인장 강도는, 이미 설명한대로 측정하였다.
구체적으로는, 상기 수순으로 제작된 인장 시험편을 사용하여, JIS Z 2241:2011에 준거하여, 실온(25℃)의 대기 중에서 인장 시험을 행하여, 인장 강도를 구하였다.
(트랩 수소량)
트랩 수소량은, 이미 설명한대로 측정하였다.
구체적으로는, 상기 수순으로 제작된 직경 7㎜, 길이 70㎜의 환봉 시험편에, 3.0질량％의 염화나트륨 수용액 1L당 3.0g의 티오시안산암모늄을 첨가한 실온(25℃)의 용액 중에서, 전류 밀도 0.2mA/㎠로 72시간 음극 수소 충전을 행하였다. 그 후, 실온에서 48시간 정치하였다. 그 후, 가스 크로마토그래프를 사용하고, 승온 속도 100℃/시간으로, 실온(25℃)으로부터 400℃까지 승온하고, 시료로부터 방출되는 수소량을 측정하였다.
(내 수소 취화 특성)
내 수소 취화 특성은, 이미 설명한대로 측정하였다.
구체적으로는, 상기 수순으로 제작된 직경 7㎜, 길이 70㎜의 노치(노치부의, 직경 4.2㎜, 각도 60°)를 갖는 지연 파괴 시험편에, 3.0질량％의 염화나트륨 수용액 1L당 3.0g의 티오시안산암모늄을 첨가한 실온(25℃)의 용액 중에서, 전류 밀도 0.03mA/㎠로 24시간 음극 수소 충전한 후, 수소 투과 방지 도금(용융 아연 도금)을 실시하고, 96시간 방치한 후, 인장 강도의 0.9배의 일정 하중을 부하하고, 파단에 이르기까지의 시간을 측정하였다. 100시간 파단하지 않은 경우는 시험을 중단으로 하였다.
인장 강도, 트랩 수소량 및 지연 파괴 유무의 결과를 표 2에 기재한다. 또한, 표 2 중의 밑줄 친 수치는 당해 수치가 본 개시의 범위 밖인 것을 나타낸다. 또한, 표 2 중의 부호 "_"은, 해당하는 파괴 시험편이 소정의 강도 등을 충족하지 않았기 때문에, 시험에 제공하지 않은 것을 나타낸다.
[표 2]
표 1 내지 표 2에서 명확한 바와 같이, 화학 조성, 그리고, ??칭 템퍼링의 조건에 대해 적합화를 도모한 제조 No.1 내지 15는, 어느 것이나 모두, 인장 강도가 높고, 또한, 트랩 수소량이 높고, 지연 파괴가 생기지 않은 점에서, 우수한 강도와 내지연 파괴 특성이 얻어지고 있음을 알 수 있다.
이에 반하여, 화학 조성, 그리고, ??칭 템퍼링의 조건에 대해, 적어도 어느 것에 대해 적합화를 도모하고 있지 않은 제조예 No.16 내지 38에 대해서는, 어느 것이나 모두, 우수한 강도나 내지연 파괴 특성이 얻어지지 않고 있음을 알 수 있다.
또한, 일본 특허 출원 제2019-021904호의 개시는 그의 전체가 참조에 의하여 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원 및 기술 규격은, 각각의 문헌, 특허 출원 및 기술 규격이 참조에 의해 포함되는 것이 구체적이고, 또한 개별적으로 기재된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 내에서 참조에 의하여 포함된다.
본 개시에 의하면, 고강도이며, 또한, 우수한 내지연 파괴 강도를 나타내는 볼트, 및 그의 소재로 되는 볼트용 강재를 제공할 수 있다.
Claims (7)
- 조성이, 질량％로,
C: 0.35 내지 0.45％,
Si: 0.02 내지 0.10％,
Mn: 0.20 내지 0.84％,
Cr: 0.60 내지 1.15％,
V: 0.30 내지 0.50％,
Mo: 0.25 내지 0.99％,
Al: 0.010 내지 0.100％,
N: 0.0010 내지 0.0150％,
P: 0.015％ 이하,
S: 0.015％ 이하,
잔부: Fe 및 불순물로 이루어지고,
또한, 하기 식 (1) 및 하기 식 (2)를 충족하고,
인장 강도가, 1200MPa 이상 1600MPa 미만인
볼트.
단, 식 (1), 식 (2)에 있어서, Mo와 V에는, 각각, 볼트가 함유하는 Mo와 V의 함유량(질량％)이 대입된다. - 제1항에 있어서, Ti: 0.100％ 이하,
Nb: 0.100％ 이하,
B: 0.0050％ 이하,
Ni: 0.20％ 이하,
Cu: 0.20％ 이하,
W: 0.50％ 이하,
REM: 0.020％ 이하,
Sn: 0.20 이하
Bi: 0.10 이하
로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 더 함유하는, 볼트. - 제1항 또는 제2항에 있어서, Pb: 0.05％ 이하
Cd: 0.05％ 이하
Co: 0.05％ 이하
Zn: 0.05％ 이하
Ca: 0.02％ 이하
Zr: 0.02％ 이하
로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 더 함유하는, 볼트. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 길이 5㎚ 이상의 MC형 탄화물이며, M(금속 원소)에 대해 V 및 Mo를 합계로 70원자％ 이상 포함하는 MC형 탄화물이, 단위 면적 0.01㎛2당 10개 이상 존재하는, 볼트.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 3.0질량％의 염화나트륨 수용액 1L당 3.0g의 티오시안산암모늄을 첨가한 실온의 용액 중에서, 전류 밀도 0.2mA/㎠로 72시간 음극 수소 충전하고, 실온에서 48시간 정치한 후의 트랩 수소량이 3.0ppm 이상인, 볼트.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 3.0질량％의 염화나트륨 수용액 1L당 3.0g의 티오시안산암모늄을 첨가한 실온의 용액 중에서, 전류 밀도 0.03mA/㎠로 24시간 음극 수소 충전한 후, 수소 투과 방지 도금을 실시하고, 96시간 방치한 후, 인장 강도의 0.9배의 일정 하중을 부하했을 때의, 파단에 이르기까지의 시간이 100시간 이상인, 볼트.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 볼트의 소재인 볼트용 강재이며,
상기 볼트의 조성 및 인장 강도를 갖는, 볼트용 강재.
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