TW528809B - Method for manufacturing high strength bolt excellent in resistance to delayed fracture and to relaxation - Google Patents

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528809 A7 B7 五、發明説明（1) 〔技術領域〕 本發明係有關一種主要是用於汽車之局強度螺检的製 造方法，尤指一'種抗拉強度雖在1 2 0 ΟΝ/mm2以上， 但耐延遲破壞性及耐鬆弛性均屬優異之高強度螺栓製造時 有用的製造方法。 〔背景技術〕 按，一般之高強度螺栓用鋼中，係使用中碳合金鋼（ SCM435，SCM440，SCr440 等），藉由 淬火•回火而確保必要之強度。然而，汽車或各種產業機 械中所使用之一般性高強度螺栓，當其爲抗拉強度超過約 1 2 0 ΟΝ/mm2之區域時，會有延遲破壞產生之危險， 使用上有限制。 延遲破壞包括非腐蝕性環境下發生者及腐蝕性環境下 發生者，其發生原因可說是由各種要因複雜地交綜而成， 槪括地究其原因有所困難。左右上述延遲破壞性之控制因 子，大致上被認爲與回火溫度、組織、材料硬度、結晶粒 度、各種合金兀素等有關，但是，卻並未確立防止延遲破 壞之有效手段，實際上業界只有提出試誤性之各種方法。 爲了改善耐延遲破壞性，例如在特開昭6 ◦-1 1 4 5 5 1號，特開平2 — 2 6 7 2 4 3號，特開平3 一 2 4 3 7 4 5號中業界曾提案各種技術。此等技術主要 係揭示藉由調整各種主要合金元素，而使得即使抗拉強度 在1 4 Ο Ο N / m m 2以上，耐延遲破壞性仍屬優異之高強 I. 衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） -4 - 528809 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) 度螺栓用鋼’但是，其並未完全消除延遲破壞發生的危險 ’其適用範圍僅止於相當狹窄之範圍。. 另外’在高溫下使用之鎖緊用螺釘，有使用大耐力比 降低，此致鎖緊力降低之現象，此種現象稱爲應力緩和。 特別是在並非利用淬火·回火鋼，而是將貝氏體鋼或珠光 體鋼等用於螺栓等之際，針對此種現象之特性（應力緩和 特性）之降低，更是令人所擔憂者。當此一現象產生時， 螺栓將易於伸長，而有無法確保初期之鎖緊力之虞，因此 ’例如應用於汽車引擎附近之螺栓，其應力緩和特性有特 別優異的必要。然而，迄今爲止之高強度螺栓，就此種應 力緩和特性，卻幾乎完全未作考慮。 本發明係有鑑此等情事開發而成者，其目的係在提供 一種離子抗拉強度1 2 0 0 N / m m 2以上之高強度水準， 但其耐延遲破壞性及耐應力緩和特性均屬優異之高強度螺 栓的有用性製造方法。 〔發明之槪要〕 爲了達成上述目的，本發明方法之要旨係在於：其係 將由分別含有C : 〇 · 50〜1 · 0% (質量％，以下同 )、Si:〇.5% 以下（不含 0%)及 Μη:0·2 〜 1 %，且抑制於Ρ : 0 · 0 3 % (含0 % )以下及S : 0 · 0 3 % (含0 % )以下之鋼所構成，同時初析鐵素體 、初析滲碳體、貝氏體及馬丁體之合計面積率未達2 〇 % ，且其餘部份爲珠光體組織之鋼材，作強制拉線加工後， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 528809 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 再1以冷壓形成爲螺栓狀物，又將該螺栓狀物在1 〇 〇〜4 〇 0 °C之溫度區域作藍熱處理，而使其具有1 2 0 0 N / m m 2以上之抗拉強度，及優異之耐延遲破壞性及耐鬆 弛性。 又，本發明方法中所用之鋼，因應必要，有效的是（ a)可含有C r : 〇 · 5%以下（不含〇%)及/或Co • 〇 · 5%以下（不含〇%) ;或（b)可含有合計 〇 · 3%以下（不含〇%)之選自Mo、 V及Nb的一種 或兩種以上者。 〔圖式簡單說明〕 第1圖係在實施例中供延遲破壞試驗之螺栓的形狀之 槪略說明圖。 第2圖係顯示貝氏體組織的代替圖面之顯微鏡照片。 第3圖係顯示初析滲碳體組織的代替圖面之顯微鏡照 片。 第4圖係顯示實施例2所製作之附六角頭螺栓形狀的 代替圖面之照片。 第5圖係顯示實施例2所製作之六角凸緣螺栓形狀的 代替圖面之照片。 〔實施發明之最佳形態〕 發明人等’就習用高強度螺栓之耐延遲破壞性不佳的 原因進行硏討。結果發現，習用之改善方法雖將組織回火 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） b · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

528809 A7 B7 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 形成馬丁體而謀求回火脆性區域之迴避、粒界偏析元素之 降低、結晶粒之微細化，藉而補償耐延遲破壞性，但是’ 仍有其限度。是以，發明人等乃爲進一步提高耐延遲破壞 性再三進行銳意之硏究，結果發現，藉由將組織形成爲具 有某一制約之珠光體組織，以強制加工（拉線）使其成爲 1 2 0 0 N /m m 2以上之強度，可提高耐延遲破壞性。 本發明中，如上所述，有將初析鐵素體、初析滲碳體 、貝氏體及馬丁體之合計面積率未達2 0%，且其餘部份 爲珠光體組織（即珠光體組織之面積率超過8 0 % )之鋼 材，作強制拉線加工之必要，規定此等要件之理由係如下 所述。 上述組織中，若初析鐵素體與初析滲碳體多量地生成 時，在拉線時會引起縱向破裂，以致無法拉線，以致無法 以強制加工獲得1 2 0 0 N /m m 2以上之強度。又，初析 滲碳體與馬丁體由於在拉線時會引發斷線，因此有必要使 其減少。又，與珠光體組織相較，貝氏體之加工硬化量較 少，因此無法期待源自強制拉線加工之強度上昇，故有減 少之必要。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 相對於此，珠光體組織具有捕捉滲碳體與鐵素體之界 面的氫，將粒界附近所積眾之氫降低的效果，有必要使其 盡量地多。亦即，初析鐵素體、初析滲碳體、貝氏體及馬 丁體等之組織，應盡可能使其至少一種減少，使其合計面 積率未達2 0%，使得珠光體組織之面積率超過8 0%， 藉而發揮優異之強度及耐延遲破壞性。珠光體組織之面積 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 528809 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（5) 率，宜爲9 0 %以上，更好的是1 0 0 %珠光體組織。 在本發明方法中，若以壓延或鍛造，將無法獲得對於 高強度螺栓必要之尺寸精度，在最後難以達成1 2 0 0 N / m m 2以上之強度，因此有必要施以強制拉線加工。又 ，藉由此一強制拉線加工，部份珠光體中之滲碳體會被微 細地分散，而提高氫捕捉能力，同時，沿著拉線方向組織 成並排狀，藉而可抵抗龜裂之進展（龜裂傳遞方向係與拉 線方向垂直）。 另一方面，發明人等又就螺栓中鬆弛特性改善之觀點 進行再三硏討。其結果發現，相對藉由將上述般組織經調 整之鋼材進行強制拉線加工後，藉由冷壓形成爲特定螺栓 形狀之物，若在特定之溫度區域進行藍熱處理，將可謀求 強度上昇，使得鬆弛特性獲得顯著之改善。亦即，藉由施 以此一藍熱處理，不僅源自C、N之時效硬化可發揮而防 止塑性變性，使得螺栓之強度或耐力比提高，同時， 1 0 0〜2 0 Ot下之熱疲勞也不易引發。爲了發揮此一 效果，藍熱處理溫度有必要設爲1 0 0〜4 0 0 °C之溫度 範圍。此一溫度若未達1 0 0 °C，時效硬化將不充份，螺 栓之強度提高或耐力比之提高較少，且無法充份地改善鬆 弛特性。又，當超過4 0 0 °C時，將會軟化，使得螺栓強 度之降低量增大。 又，有關藍熱處理時間，爲了發揮其效果，宜在上述 溫度範圍保持3 0分〜4小時左右。又，於本發明中’係 在形成特定之螺栓形狀時施以冷壓，這是因爲，此與溫鍛 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

528809 A7 B7 五、發明説明（6) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 造或熱鍛造相較，製造成本低，而且，溫鍛造或熱鍛造會 因加熱而軟化，經強制拉線加工之珠光體組織會崩壞’而 無法獲得特定之強度。 本發明中，作爲高強度螺栓之素材，係決定使用爲C 含〇 . 50〜1 · 〇之中•高碳鋼，同時作爲其基本化學 成分組成，分別含有s i : 〇 · 5 %以下（不含0 % )及 Μ η : 〇 · 2〜1 %，而且p及s分別抑制於〇 · 0 3 % 以下（包含0%)、0 · 〇 3%以下之鋼材；此等成分之 範圍限定理由係如下所述。又，以下，爲區別起見，茲將 熱加工成棒狀或線狀之鋼材及而後經熱處理之鋼材稱爲「 線材」，將上述線材主要施以拉線等冷加工而成者稱爲「 鋼線」。 £_L〇 · 5 〜1 · 0 % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

C係可供提高螺栓強度之有效性經濟元素，隨著c含 量的增加，強度亦增加。爲了確保螺栓之目標強度，有必 要將C設成〇·50%以上。然而，若C量超過1·〇% ，初析滲碳體之析出量將會增加，以致韌、延性之降低變 得顯著，而劣化拉線加工性，因此以1 · 〇 %爲上限。C 含量之較佳下限爲〇·65%，更好的是〇·7%。另， C含量之較佳上限爲〇·9%，更好的是〇·85%。最 令人期待的是使用共析成分鋼。

Si : 0.5%以下（不含0%) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -¾1 ' 〜 528809 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（7) s i係可發揮提高鋼材之淬火性而抑制初析滲碳體之 析出的效果。又，其還被期待有作爲脫氧劑之作用’且又 可固溶於鐵素體而發揮顯著之固溶強化作用。此等效果係 隨著其含量之增加而增大，但當S i含量過多時，會降低 拉線後鋼材之延性，且會顯著地降低冷壓製性，因此以 0 · 5%爲上限。又，S i含量之較佳上限爲0 · 1% ’ 更好的是0 · 0 5 %。 Μ η : 〇 · 2 〜1 · 0 % Μ η具有作爲脫氧劑之效果以及提高線材之淬火性而 提高線材斷面組織的均一性之效果。此等效果在含〇 · 2 %以上時可有效地發揮。然而，當Μη含量過多時，Μη 之偏析部會生成馬丁體或貝氏體等之過冷組織，而劣化拉 線加工性，因此，Μ η量之上限乃設爲1 · 0 %。又， Μη含量之較佳範圍爲〇·40〜0·70%左右，更好 的是0.45〜0.55%左右。 Ρ : 0 . 03%以下（含〇％) Ρ係一種會引起粒界偏析而劣化耐延遲破壞性之元素 。因此，藉由將Ρ含量抑制於0 · 0 3 %以下，可謀求耐 延遲破壞性之提高。另外，Ρ含量宜降低至0 · 0 1 5 % 以下。更好的是設爲0 · 0 1 %以下，再好的是降低至 〇 . 0 0 5 % 以下。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、-口

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） · 528809 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（8 ) 5:0.03%以下（含〇％) S在鋼中會形成Mn S，當有應力負荷時，會成爲應 力集中部位。是以，爲了改善耐延遲破壞性，有必要盡量 減少S含量。基於此一觀點，S宜抑制於〇 · 〇 3 %以下 。又，S之含量最好抑制於〇 · 〇 1 5 %以下，更好的是 0·01%以下，再好的是0·005%以下。 本發明方法中，作爲高強度螺栓之素材使用的鋼材之 基本化學成分組成係如上所述，但因應必要，有效的是還 可含有合計0 · 3%以下（不含〇%)之（a) Ci* : 0 . 5%以下（不含0%)及/或Co : 〇 · 5%以下（ 不含0%)、 （b)自Mo、V及Nb選出之一種或兩種 以上等等。因應必要含有之各元素的限定理由係如下所述 〇

Cr : 〇 · 5% 以下（不含 0%)及/或 Co : 〇 · 5% 以下（不含0 % ) C r與C 〇和S i相同，有抑制初析滲碳體之析出的 效果，作爲謀求初析滲碳體降低之本發明高強度中的添加 成分特別有效。此一效果，均是在其含量愈增加時愈是增 大，當含量超過0 · 5 %時，其效果會飽和而變得不經濟 ，因此其上限設爲0 · 5%。又，此等元素之較佳範圍爲 〇·〇5〜〇· 3%，更好的範圍爲〇 · 1〜0 · 2%左 右。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ” · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 528809 A7 ____B7 _ 五、發明説明（9 ) 自jvl 〇、V及Nb選出之一種或兩種以上：合計〇 . 3% 以J (不含〇 % ) Μ ◦、V及N b均可形成微細之碳•氮化物而對耐延 遲破壞性有貢獻。又，此等氮化物及碳化物對於結晶粒之 微細化有效。然而，此等元素之含量過多時，會妨害耐延 遲破壞性及韌性，因此，其合計量設爲〇 . 3 %以下。又 ’Mo、 V及Nb之合計量的較佳範圍爲〇.〇2〜 0·2%左右，更好的是〇·〇5〜0·1%左右。 本發明中所用之鋼材的化學成分組成係如上所述，其 餘部份實質上係由F e所構成。此處所稱之「實質上係由 F e所構成」，係指本發明高強度螺栓中，除了 F e以外 ’途可含有不妨害其特性程度之微量成分（容許成分）， 作爲上述容許成分，例如可舉的是C u、N i、A 1、

Ca、B、Zr、Pb、Bi、Te、As、Sn、Sb 、N等之元素或〇等之不可避免的雜質。 本發明中，作爲素材使用之線材，可以各種方法調整 其組織，茲就其代表性方法說明之。作爲該方法之可舉例 之一’首先係使用具有上述化學成分的鋼材，以鋼材之壓 延或鍛造終了溫度爲8 0 0°C以上之方式進行熱壓延或熱 鍛造後，以平均冷卻速度V ( °C /秒）滿足下式（1 )之 方式連續冷卻至4 0 0 °C，而後再予放置冷卻之方法。 166 X (線徑：mm)·14 $ V S 288 X (線徑：111111)-1 4 •·· *·· 參· ( 1 ^ 藉由此一步驟，可獲得較一般之壓延材爲均質之珠光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

528809 A7 B7 五、發明説明（10) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 體組織，可謀求拉線前之強度上昇。當壓延或鍛造終了溫 度過低時，奧氏體化將會變得不充份，而無法獲得均質之 珠光體組織，因此，上述終了溫度有必要設爲8 0 0 °C以 上。此溫度之較佳範圍爲8 5 0〜9 5 Ο ΐ：左右，更好的 是85 0〜9〇0°C左右。 當上述平均冷卻速度V較1 6 6 X (線徑：m m ) 1 _ 4爲小時，不僅無法獲得均質之珠光體組織，初析鐵素 體或初析滲碳體也變得易於生成。又，當平均冷卻速度V 較2 8 8 X (線徑：m m ) — 1 · 4爲大時，貝氏體或馬丁體 將變得易於生成。 又，本發明中所用之線材，也可藉由使用具有上述般 化學成分組成之鋼材，將此鋼材加熱至8 0 0 °C以上後， 予以急冷至5 0 0〜6 5 0 °C之溫度，於此溫度下作恒溫 保持（韌化處理），而獲得較習知之壓延材爲均質之珠光 體組織，謀求拉線前之強度上昇。

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於此一方法中，就鋼材加熱溫度之範圍，基於與上述 壓延或鍛造終了溫度相同之理由，有必要設成8 0 0 t以 上。又，此一加熱溫度之較佳範圍係與上述相同。韌化處 理，宜利用鹽浴、鉛、流動層等，將經加熱之線材盡量以 快的冷卻速度急冷。爲了獲得均質之珠光體組織，有必要 以5 0 〇〜6 5 0 °C作恒溫變態。此一恒溫變態溫度之較 佳溫度範圍爲5 5 0〜6 0 0 °C左右，最好的恒溫保持溫 度爲T F T線圖之珠光體鼻狀部附近。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇x297公釐） 528809 A7 ___B7 五、發明説明（11) 實施例 以下，茲將本發明以實施例作更詳細之說明，但下述 實施例並無限制本發明之意義，依上述及後述之旨趣所作 之設計變更，均包含於本發明技術範圍內。 實施」列1 使用具有下述第1表中所示化學成分組成之供測試鋼 ，以壓延終了溫度爲約9 3 0 t之方式予以熱壓延至線徑 8〜14mm0後，以平均冷卻速度爲4·2〜12·4 °C /秒（下述表2 )之範圍的方式作風冷，而後予以拉線 至線徑7 · 0 6 m m 0或5 · 2 5 m m 0 (伸線率：5 7 〜7 5 % )。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家操準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 528809 A7 B7 五、發明説明（I乙 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 撇I搬 化學成分(質量％) 其他 Cr.0.17 Cr.0.32 Co.0.49 Μο.0.22 V.0.21 Nb.0.05 Cr.0.95，Mo:0.18 〇 0.0007 0.0007 0.0006 0.0006 0.0007 0.0006 0.0024 0.0005 0.0007 0.0006 0.0007 0.0007 0.0006 0.0007 0.0009 Z 0.004 0.005 0.005 0.005 0.005 0.006 0.006 0.005 0.004 0Ό06 0.009 0.004 0.004 0.007 0.003 0.029 0.030 0.052 0.032 0.003 0.036 0.030 0.031 0.026 0.031 0.030 0.029 0.028 0.030 0.033 C/D 0.003 0.004 0.011 0.004 0.003 0.004 0.004 0.003 0.006 0.003 0.003 0.004 0.003 0.004 0.009 Ph 0.005 0.006 0.014 0.006 0.005 0.015 0.005 0.005 0.010 0.007 0.005 0.005 0.005 0.006 1 0.0016 仁 0.54 0.53 0.76 0.54 0.53 0.75 0.12 I < < < 0.74 0.49 0.75 0.75 0.75 0.74 0.70 π 0.20 0.19 0.27 0.21 0.20 0.89 0,20 0.21 0.25 0.21 0.20 0.19 0.20 0.20 0.19 U 0.46 0.59 0.85 0.98 1.09 0.83 0.82 0.80 0.82 0.94 0.95 0.84 0.83 0.82 0.3 4 測試鋼 < ΡΟ U Q (Χι Ο ΗΗ 2 Ο (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）一5~- 528809 A7 B7 五、發明説明（13) 使用所獲得之各種鋼線，製作圖1所示之Μ 8 X P 1 • 2 5 〔自圖1 ( a )，線徑：7 · 0 6 m m 0之鋼線〕 或 Μ 6 X P 1 · 0 〔自圖 1 ( b )，線徑：5 . 2 5 m m 4之鋼線〕之雙頭螺栓，作延遲破壞試驗。延遲破壞試驗 係將螺栓浸漬於酸中後（1 5 % H C 1 X 3 0分），予以 水洗•乾燥，在大氣中作應力負荷（負荷應力係抗拉強度 之9 0 % )，以1 0 0小時後是否有斷裂作評估。又，初 析鐵素材、初析滲碳體、貝氏體及馬丁體或珠光體組織之 分類，係依下述方法進行，求得各組織之面積率。此時， 爲比較起見，就其一部份作淬火•回火，就經1 0 0 %回 火成爲馬丁體組織者作延遲破壞試驗。 (各組織之分類） 將線材及鋼線之橫斷面埋入，在予硏磨後，予以浸漬 於5 %苦味酸醇液中1 5〜3 0秒腐蝕後，以掃瞄型電子 顯微鏡（S Ε Μ )將D / 4 ( D爲直徑）部作組織觀察。 在以1 0 0 0〜3 0 0 0倍作5〜1 0視野攝影，確定珠 光體組織部份後，以圖像解析裝置求得各組織之面積率。 又，就不易與珠光體組織區別之貝氏體組織或初析滲碳體 組織，係將第2圖（代替圖面之顯微鏡組織照片）所示般 之組織作爲貝氏體組織，判斷第3圖（代替圖面之顯微鏡 組織照片）所示之組織爲初析滲碳體組織。作爲此等組織 之傾向’初析鐵素體及初析滲碳體係沿舊奧氏體結晶粒界 析出，而馬丁體係塊狀析出。 _本紙張尺度適用中國國家標準（匸奶）八4規格（210父297公釐] 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 528809 A7 _B7 五、發明説明（14) 另，使用上述鋼線，以冷壓製製作附六角頭螺栓及六 角凸緣螺栓，就此時經加工之螺栓頭部的破裂發生狀況作 確認。 各線材及鋼線之組織，係與平均冷卻速度示於下述第 2表中；另，延遲破壞試驗結果及破裂發生狀況，係與拉 線條件及機械特性一起示於下述第3表中。此處，延遲破 壞試驗結果係分別就1 〇支作測試所得，1支也未斷裂時 視耐延遲破壞性爲良，以〇表示，而1 0支中有1支斷裂 即視爲耐延遲破壞性不良，以X表不。 由此等結果可知，本發明之高強度螺栓，以冷壓不會 發生斷裂，且可獲得耐延遲破壞性優異之附六角頭螺栓及 六角凸緣螺栓。 本紙張尺度適用中國國家標準(〇灿）六4規格（210父297公釐） -1 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

528809 A7 B7 五、發明説明（15) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 嗽CN搬 備考 -LJ 實施例 實施例 實施例 實施例 實施例 比較例1 比較例 比較例 比較例 實施例 實施例 實施例 實施例 實施例 實施例 實施例 比較例 珠光體面 積率(％) un οο υη οο υη υη § un ON uo un CTs 1 馬丁體面積率 (%) 〇 Ο Ο ο ο Ο Ο ο Ο un CN1 Ο Ο ο o o 〇 Ο Μ 键 m ΙξΠΠ 卜 瞒 回 ο ο t—Η u t <R O ON X P s 寸 a 个 X cP g oo 貝氏體面積率 (%) 〇 Ο ο ο ο ο Ο ο ο ο τ—Η Ο Ο ο o o o Ο 初析滲碳體面積率 (%) 〇 ο ο ο ο ο f '< CO ο ο Ο Ο Ο un vo o o ο 初析鐵素體 面積率(％) cn ^Γ) ψ 、 υη r—Η ο ψ ο τ—Η ο ο ο ι—Η ο 1Μ Ο ο 1 ~ i ο τ—< ο o ν/Ί ο \ < 平均冷卻速度 (°c/秒） in ，丨丨·Η \ύ CNI ΟΟ οο ο4 ιη οο οο un τ Η οό \ο οο οο un Ο \〇 οό un od oo m oo un οο 初期線徑 (mm) 〇· 寸· τ—Η ρ 寸· τ—Η Ο 寸· τ—Η ρ I i τ—Η ρ r—Η τ—Η ρ τ—Η ，-Η ρ \ 'i r—^ ρ τ—Η ι—Η Ο ρ 1 i r—< p \ < p ! "< ι 1 i p r—< f < ρ τ—Η r—Η p \ ·Η \ H 試驗 No. Η CNl m 寸 υη οο σ\ Ο τ—Η r-H τ- Ή ο<ι τ—Η cn -'i 寸 1 i un r—H τ—ί 卜 r—Η oo τ—H 寂匿 < PQ U U U Q m Ο Η-Η Η-Η ζ 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 528809 A7 B7 五、發明説明（16) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 備考 m m 鎰 鎞 餾 鎞 餾 -LJ J-J 鎞 餾 餾 餾 徽 鎞 傲 4J 簡 六角凸緣 破裂發生 1 磨 1 1 1 磐 磨 镫 磐 磨 磐 1 >%- hCL 书Π 壊 壊 壊 壤 壊 壊 壊 壊 鹿 鹿 鹿 壊 IS 颗 破裂發生 1 磨 磨 1 1 1 磨 磨 1 < 壊 壊 塘 鹿 壊 壊 壊 壊 壊 鹿 壊 iid 驛 谱 賴 1 〇 〇 〇 〇 Ο 1 〇 1 1 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X 拉線性 壊 鹱 骧 I 1EK 幾 {¢( 试 #( {[£( {¢( #( 1 骧 g v〇 On un 〇\ 骧 骧 鹱 VO 〇\ un un 〇\ un ON wn 〇\ ν/Ί 1 DA3 征 UAJ 征 伥 <mz 伥 最終強度 伥 1 艺 1—Η VO 艺 寸 m CO un UO CO S \k m 鹱 On VO 〇 un 寸 \〇 CO CN un CTn τ—Η un CN τ—Η un 〇〇 r—Η m 1 i Τ—Η f i τ—H 1 < \ ' 'i τ—Η Η r—Η 1—Η t i 1 ·Η \ Η r—H r—Η IH (mm) 鹱 7.06 7.06 7.06 7.06 5.25 7.06 7.06 5.25 7.06 7.06 5.25 5.25 7.06 7.06 /.06 7.06 7.06 7.06 ε ε 2 oo oo Ό r—Η C<1 OO 1072 1153 1261 1227 1685 1343 1052 1387 1153 1201 1255 1230 1152 1148 1145 1 (mm) 骧 14.0 p 1 i 14.0 11.0 11.0 11.0 p 1—Η r—Η 1L0 τ···Η 11.0 p τ i r—H p -1 i f—Η 11.0 11.0 11.0 d /-νΛ ΓΌν V" t" 1/-N V r> ry^ ry\ 〇 ^~( CN m 寸 VO oo 2 V >1 \r L、 r· i τ—Η r—Η H r—< ι···Η 1 Η r—H -iy - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 、-口

本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 528809 A7 B7 五、發明説明（17) 實A例2 使用上述第1表中所示之供測試鋼C及I ’予以熱壓 延至線徑：8 m m 4或1 0 · 5 m m 4後’作朝化處理（ 加熱溫度：9 4 0 T：，恒溫變態：5 1 0〜6 1〇°C X 4 分）。而後，予以拉線至線徑：7 · 0 6 m m 4或 5 · 25mm0 (拉線率：55 〜75%)。 使用所得之各種鋼線，製作上述第1圖中所示之M8 X P 1 · 2 5 (自線徑7 .〇6 m m 0之鋼線）或Μ 6 X ρ 1 · 〇 (自線徑5 · 2 5 m m 0之鋼線）之雙頭螺栓’ 進行與實施例1相同之延遲破壞試驗。 又，使用上述線材，以冷壓製作附六角頭螺栓及六角 凸緣螺栓，確認該時經加工之螺栓頭部的破裂發生狀況。 各線材之組織，係與恆溫變態溫度一起示於下述第4 表中；另，延遲破壞試驗結果及破裂發生狀況，係與拉線 條件及機械特性一起示於下述第5表中。由此等結果可知 ，根據本發明方法，以冷壓不會發生破裂，且可獲得耐延 遲破壞性優異之附六角頭螺栓及六角凸緣螺栓。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 528809 A7 B7 五、發明説明（18) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

備考 實施例 實施例 實施例 實施例 珠光體面 積率(％) un ON un ON 馬丁體面積率 (%) ο ο ο Ο 貝氏體面積率 (%) ο ο ο ο 初析滲碳體面積率 (%) ο ο ο ο 初析鐵素體 面積率(％) un ΙΟ υη 恒溫保持溫度 (°C) ο r—Η un Ο ο Csl un 初期線徑 (mm) un Ο wn 2 S 試驗 No. 〇\ 异 CNl CNl 供側 試鋼 U I—Η Κ-Η h-H (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 528809 A7 B7 五、發明説明（19 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

t(LO搬 備考 實施例 實施例 實施例 實施例 六角凸緣 無破裂 無破裂 無破裂 無破裂 顆 黩 六角頭 無破裂 無破裂 無破裂 無破裂 i延遲破壞性 〇 Ο 〇 〇 拉線性 良好 良好 良好 良好 拉線率 g ίο 最終強度 1645 1546 1696 1622 最終線徑 (mm) 5.25 7.06 5.25 5.25 初期強度 ε 1275 1145 1145 1292 初期線徑 (mm) \ i v "H 試驗 ON (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ir衣. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 528809 A7 B7 五、發明説明（2()) 3 使用上述桌3表及弟5表中所示之試驗No .11、 12、 19、 2 2之鋼線（經拉線至線徑5 · 2 5 4中之 鋼線），進行鬆弛試驗。此時，鬆弛試驗係依p c硬鋼線 之J 1 S G 3 5 3 8實施。惟試驗溫度非爲常溫，爲 與高溫下之鬆驰性比較，係於1 3 0 t：下實施。 使用上述鋼線原狀或經藍熱處理之鋼線，分別測定其 〇.2 %永久伸長下之荷重。此外，將試驗片以適當之間 隔固持，賦與0 · 2 %永久伸長荷重之8 0 %的荷重（負 載荷重），而後，固持1 0小時，間隔保持原狀，測定其 荷重。將1 0小時鬆弛試驗進行後之保持應力，定爲鬆弛 應力。 其結果與製造步驟，機械性質及試驗條件（負載荷重 )均示於下述第6表中。由此結果可知，經施以藍熱處理 者，抗拉強度及0 · 2 %永久伸長均上昇，而且在鬆弛應 力高的狀況下可維持。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 528809 A7 B7 五、發明説明（21 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 備考 比較例 實施例 實施例 比較例 實施例 實施例 比較例 實施例 實施例 比較例 實施例 實施例 鬆驰應力 (N/mm2) 911 1195 1165 866 1156 1164 901 1177 1196 898 1159 1105 負載荷重 (N/mm2) 1011 1409 1305 961 1314 1294 1000 1345 1337 s圉1 0.2%永久伸長 (N/mm2) 1264 1761 1631 1201 i 1642 j 1618 1250 1681 1671 1246 1656 1547 抗拉強度 (N/mm2) 1694 1798 1782 1550 1673 1664 1645 1770 1760 1622 1738 1726 步驟 rm 1 rm 1 eji Sti m η 鹚_副 鹱Ρ ^88 〇Q co 鹱鹱 鹚鹚 rm 1 rm 1 ΠΤΓ] u3T| m n _ _ _ 鹱P ^88 CNl CO 骧鹱 鹚輕 mi 1 rm 1 ΠΤη ΙΕΓΓ] 鹚_ _ 鹱 cP ^88 CS CO 骧鹱 rm 1 rm 1 grl Er 艘魃 鹚® _ 鹱Ρ i$j ο ο 骧鹱 試驗 No. 11 11Α 11Β 12 12A 12B s ^ S T—H r-H 22 22Α 22Β -Z4 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 528809 A7 B7 五、發明説明（22) 〔產業上之可利用性〕 本發明係以上述方式構成，可製造抗拉強度雖爲 1 2 0 0 N / m m 2以上之高強度水準，但耐延遲破壞性及 耐鬆驰性均屬優異之高強度螺栓。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. -买if專利範圍 L 一一一一一^ 1 附件2A: 第90108340號專利申請案 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 中文申請專利範圍修正本 民國9 1年8月1日修正 1 · 一種具優異的耐延遲破壞性及耐鬆弛性之高強度 螺栓的製造方法，其係將由分別含有C : 0 · 5 0〜 1.0% (質量％，以下同）、Si :0.27%以下（ 不含〇％ )及Μ η :〇· 2〜1 %，且抑制於P : 〇 · 〇 1 5% (含 0%)以下及 S : 〇 · 015% (含 〇%)以 下之鋼所構成，同時初析鐵素體、初析滲碳體、貝氏體及 馬丁體之合計面積率未達2 0%，且其餘部份爲珠光體組 織之鋼材，作強制拉線加工後，再以冷壓形成爲螺栓狀物 ，又將該螺栓狀物在1 0 0〜4 0 0 t之溫度區域作藍熱 處理，而使其具有1 2 0 0 N / m m 2以上之抗拉強度，及 優異之耐延遲破壞性及耐鬆弛性。 2 ·如申請專利範圍第1項之高強度螺栓的製造方法 ，其中該鋼又含有Cr : 〇 · 32%以下（不含〇%)及 /或Co : 〇 · 5%以下（不含0%)者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項之高強度螺栓的 製造方法，其中該鋼又含有合計〇 . 2 2%以下（不含〇 %)之選自Mo、 V及Nb的一種或兩種以上者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）