JP2004232757A - Method of manufacturing high tensile bolt - Google Patents

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JP2004232757A
JP2004232757A JP2003022771A JP2003022771A JP2004232757A JP 2004232757 A JP2004232757 A JP 2004232757A JP 2003022771 A JP2003022771 A JP 2003022771A JP 2003022771 A JP2003022771 A JP 2003022771A JP 2004232757 A JP2004232757 A JP 2004232757A
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JP
Japan
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bolt
strength
mass
shot blasting
manufacturing
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Withdrawn
Application number
JP2003022771A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Miyagawa
敏夫 宮川
Nobuyoshi Uno
暢芳 宇野
Manabu Kubota
学 久保田
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.)
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Bolten Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Nittetsu Bolten KK
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, Nittetsu Bolten KK filed Critical Nippon Steel Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high tensile bolt manufacturing method for improving delayed-fracture resistance, and preventing the deterioration in quality by a shot blast. <P>SOLUTION: A screw part nonexistent bolt of a desired bolt shape is provided by performing cold forging on a raw material for a bolt covered with a phosphate coating film. Next, the phosphate coating film of a surface part of this screw part nonexistent bolt is reduced by the shot blast. Next, after this shot blast, heat treatment is performed after performing screw rolling being the formation of a screw part. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、引張強さ１２００Ｎ／ｍｍ２以上の高力ボルトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば冷間圧造性を良好にするための潤滑被膜であるリン酸塩被膜（ボンデ被膜）にて被覆されたボルト用素材に対してねじ転造等を行い、ねじ部を有するねじ部有ボルトを得る工程と、この得られたねじ部有ボルトの表面部のリン酸塩被膜をショットブラストにより低減する工程と、このショットブラスト後に熱処理（焼き入れおよび焼き戻し等）を行う工程とを備えた高力ボルトの製造方法が知られている。
【０００３】
そして、このような高力ボルトの製造方法によれば、熱処理前にリン酸塩被膜をショットブラストにより低減するため、リン酸塩被膜のリン成分が熱処理時にボルト内部に浸透することを回避でき、よって、耐遅れ破壊性の向上を図ることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
なお、リン酸塩被膜の代わりに、石灰潤滑被膜を使用した場合は、冷間圧造性、吸湿による素材の錆および熱処理後の変色等が問題となるため、その使用が限定されているのが実情である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２２９４０９号公報（第１頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の高力ボルトの製造方法は、ねじ部形成後にショットブラストを行うものであるため、ショットブラストの際にねじ部を傷めやすく、ねじ部の品質低下を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、耐遅れ破壊性の向上を図ることができるばかりでなく、ショットブラストによるねじ部の品質低下を防止できる高力ボルトの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の高力ボルトの製造方法は、引張強さ１２００Ｎ／ｍｍ２以上の高力ボルトの製造方法であって、リン酸塩被膜にて被覆されたボルト用素材に対して冷間圧造を行ってねじ部無ボルトを得る工程と、この得られたねじ部無ボルトの表面部のリン酸塩被膜をショットブラストにより低減する工程と、このショットブラスト後にねじ部形成および熱処理を行う工程とを備えたものである。
【０００９】
そして、冷間圧造により得られたねじ部無ボルトのリン酸塩被膜をショットブラストにより低減した後に、ねじ部形成および熱処理を行うものであるため、耐遅れ破壊性が向上するとともに、ショットブラストによるねじ部の品質低下が防止される。
【００１０】
請求項２記載の高力ボルトの製造方法は、請求項１記載の高力ボルトの製造方法において、ボルト用素材は、Ｃ：０．１５〜０．５０質量％、Ｓｉ：０．３５質量％以下、Ｍｎ：０．３０〜１．５０質量％、Ｐ：０．０３質量％以下、Ｓ：０．０３質量％以下、Ｃｒ：０．１０〜１．５０質量％を含有するとともに、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、ＡｌおよびＢの１種類以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなるものである。
【００１１】
そして、所定成分からなるボルト用素材を用いることにより、引張強さ１２００Ｎ／ｍｍ２以上の高力ボルトが適切に得られる。
【００１２】
請求項３記載の高力ボルトの製造方法は、請求項２記載の高力ボルトの製造方法において、高力六角ボルトまたはトルシア形高力ボルトの製造方法であるものである。
【００１３】
そして、耐遅れ破壊性に優れ、品質的にも安定した引張強さ１２００Ｎ／ｍｍ２以上の高力六角ボルトまたはトルシア形高力ボルトが適切に得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の高力ボルトの製造方法の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、例えば各種構造物の構築に用いられる引張強さ１２００Ｎ／ｍｍ２以上でかつ引張強さ１６００Ｎ／ｍｍ２以下の高力ボルト（高強度ボルト）である高力六角ボルトの製造工程図である。なお、高力六角ボルトは、例えば日本工業規格のＪＩＳ−Ｂ−１１８６の高力六角ボルト等である。
【００１６】
高力六角ボルトを製造する場合、まず、高力六角ボルトの種類（大きさ等）に応じたボルト用素材（例えば螺旋状に巻かれた線鋼材からなるもの）を選択する（ステップ１）。
【００１７】
ここで、ボルト用素材は、潤滑被膜処理済のものであって、冷間圧造性を良好にするための潤滑被膜であるリン酸塩被膜（ボンデ被膜）にて表面が被覆されたものである。
【００１８】
すなわち、ボルト用素材は、例えばＣ：０．１５〜０．５０質量％、Ｓｉ：０．３５質量％以下、Ｍｎ：０．３０〜１．５０質量％、Ｐ：０．０３質量％以下、Ｓ：０．０３質量％以下、Ｃｒ：０．１０〜１．５０質量％を含有するとともに、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、ＡｌおよびＢの１種類以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなるものであり、このボルト用素材の表面には、潤滑被膜処理（ボンデ処理）により潤滑剤を有したリン酸塩被膜が形成されている。
【００１９】
次いで、リン酸塩被膜にて被覆されたボルト用素材を所定長さに切断処理してから（ステップ２）、この切断処理されたボルト用素材に対して冷間圧造を行って、図２（ａ）に示す所望ボルト形状のねじ部無ボルト１を得る（ステップ３）。
【００２０】
この図２（ａ）に示すねじ部無ボルト１は、軸部２と、軸部２の基端に一体に設けられた頭部３とを有している。そして、軸部２の外周面および頭部３の外周面には、リン酸塩被膜４が形成されている。なお、ねじ部無ボルト１の軸部２の先端側にねじ部は形成されていない。
【００２１】
次いで、上記（ステップ３）で得られたねじ部無ボルト１に対して脱脂処理（油除去処理）を行った後（ステップ４）、この脱脂処理されたねじ部無ボルト１の表面部のリン酸塩被膜４をショットブラストにより低減して、図２（ｂ）に示すショットブラスト済のねじ部無ボルト６を得る（ステップ５）。
【００２２】
このとき、例えば図３に示すショットブラスト装置７を用いることにより、複数個（例えば軸部径２２ボルトの場合、約３０００本）のねじ部無ボルト１からなるボルト群１ａごとに対してショットブラストを行う。
【００２３】
すなわち、例えばボルト群１ａを回転体であるベルト８の回転により混ぜながらこのベルト８上のボルト群１ａの各ねじ部無ボルト１に循環移動するショット粒子９を衝突させ、このショット粒子９の衝突によりリン酸塩被膜４を軸部２の外周面および頭部３の外周面から取り除く。
【００２４】
なお、ショットブラストの際に、ねじ部無ボルト１にはねじ部が形成されていないため、ショット粒子９とねじ部との衝突によりねじ部が傷付いたり、ベルト８の回転に伴うねじ部同士の衝突によりねじ部が傷付いたりするようなことがない。
【００２５】
そして、このようなショットブラスト装置７を用いたショットブラスト後に、ねじ部形成および熱処理を行う。
【００２６】
すなわち、例えば上記（ステップ５）で得られたショットブラスト済のねじ部無ボルト６に対してねじ部形成であるねじ転造を行って、図２（ｃ）に示すようなねじ部１０を有するねじ部有ボルト１１を得る（ステップ６）。
【００２７】
続いて、この得られたねじ部有ボルト１１に対して熱処理（焼き入れおよび焼き戻し等）を行い（ステップ７）、耐遅れ破壊性に優れ、ねじ部１０に傷がなく品質的にも安定した引張強さ１２００Ｎ／ｍｍ２以上の高力六角ボルトを得る。
【００２８】
なお、熱処理の際に、リン酸塩被膜４はショットブラストにより既に低減されているため、リン酸塩被膜４のリン成分がねじ部有ボルト１１の内部に浸透するようなことがない。
【００２９】
このように上記第１の実施の形態に係る高力六角ボルトの製造方法によれば、冷間圧造により得られた所望ボルト形状をなすねじ部無ボルト１のリン酸塩被膜４をボルト群１ａごとに対するショットブラストにより低減した後に、ねじ部形成（ねじ転造）してから熱処理を行うものであるため、効率的にショットブラストを行うことができかつ耐遅れ破壊性の向上を図ることができるばかりでなく、ショットブラストによるねじ部１０の傷付き等に基く品質低下を防止できる。
【００３０】
次に、本発明の高力ボルトの製造方法の第２の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
図４は、例えば各種構造物の構築に用いられる引張強さ１２００Ｎ／ｍｍ２以上でかつ引張強さ１６００Ｎ／ｍｍ２以下の高力ボルト（高強度ボルト）であるトルシア形高力ボルトの製造工程図である。
【００３２】
なお、トルシア形高力ボルトは、例えば日本鋼構協会規格のＪＳＳＩＩ−０９のトルシア形高力ボルトおよび商品名「ＳＨＴＢ」のトルシア形超高力ボルト等である。
【００３３】
トルシア形高力ボルトを製造する場合、まず、トルシア形高力ボルトの種類（大きさ等）に応じたボルト用素材（例えば螺旋状に巻かれた線鋼材からなるもの）を選択する（ステップ１１）。
【００３４】
ここで、ボルト用素材は、潤滑被膜処理済のものであって、冷間圧造性を良好にするための潤滑被膜であるリン酸塩被膜（ボンデ被膜）にて表面が被覆されたものである。
【００３５】
すなわち、ボルト用素材は、例えばＣ：０．１５〜０．５０質量％、Ｓｉ：０．３５質量％以下、Ｍｎ：０．３０〜１．５０質量％、Ｐ：０．０３質量％以下、Ｓ：０．０３質量％以下、Ｃｒ：０．１０〜１．５０質量％を含有するとともに、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、ＡｌおよびＢの１種類以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなるものであり、このボルト用素材の表面には、潤滑被膜処理（ボンデ処理）によりボンダリューベ等の潤滑剤を有したリン酸塩被膜が形成されている。
【００３６】
次いで、リン酸塩被膜にて被覆されたボルト用素材を所定長さに切断処理してから（ステップ１２）、この切断処理されたボルト用素材に対して冷間圧造を行って、図５（ａ）に示す所望ボルト形状のねじ部無ボルト２１を得る（ステップ１３）。
【００３７】
この図５（ａ）に示すねじ部無ボルト２１は、軸部２２と、軸部２２の基端に一体に設けられた頭部２３と、軸部２２の先端に一体に設けられたピンテール部２５とを有している。そして、ピンテール部２５の外周面、軸部２２の外周面および頭部２３の外周面には、リン酸塩被膜２４が形成されている。なお、ねじ部無ボルト２１の軸部２２の先端側にねじ部は形成されていない。
【００３８】
次いで、上記（ステップ１３）で得られたねじ部無ボルト２１に対して脱脂処理（油除去処理）を行った後（ステップ１４）、この脱脂処理されたねじ部無ボルト２１の表面部のリン酸塩被膜２４をショットブラストにより低減して、図５（ｂ）に示すショットブラスト済のねじ部無ボルト２６を得る（ステップ１５）。
【００３９】
このとき、例えば上記第１の実施の形態の場合と同様、図３に示すショットブラスト装置７を用いることにより、複数個（例えば軸部径２２ボルトの場合、約３０００本）のねじ部無ボルト２１からなるボルト群２１ａごとに対してショットブラストを行う。
【００４０】
すなわち、例えばボルト群２１ａを回転体であるベルト８の回転により混ぜながらこのベルト８上のボルト群２１ａの各ねじ部無ボルト２１に循環移動するショット粒子９を衝突させ、このショット粒子９の衝突によりリン酸塩被膜２４をピンテール部２５の外周面、軸部２２の外周面および頭部２３の外周面から取り除く。
【００４１】
なお、ショットブラストの際に、ねじ部無ボルト２１にはねじ部が形成されていないため、ショット粒子９とねじ部との衝突によりねじ部が傷付いたり、ベルト８の回転に伴うねじ部同士の衝突によりねじ部が傷付いたりするようなことがない。
【００４２】
そして、このようなショットブラスト装置７を用いたショットブラスト後に、ねじ部形成および熱処理を行う。
【００４３】
すなわち、例えば上記（ステップ１５）で得られたショットブラスト済のねじ部無ボルト２６に対してねじ部形成であるねじ転造および破断溝転造を行って、図５（ｃ）に示すようなねじ部３０および破断溝３３を有するねじ部有ボルト３１を得る（ステップ１６）。
【００４４】
続いて、この得られたねじ部有ボルト３１に対して熱処理（焼き入れおよび焼き戻し等）を行い（ステップ１７）、耐遅れ破壊性に優れ、ねじ部３０に傷がなく品質的にも安定した引張強さ１２００Ｎ／ｍｍ２以上のトルシア形高力ボルトを得る。
【００４５】
なお、熱処理の際に、リン酸塩被膜２４はショットブラストにより既に低減されているため、リン酸塩被膜２４のリン成分がねじ部有ボルト３１の内部に浸透するようなことがない。
【００４６】
このように上記第２の実施の形態に係るトルシア形高力ボルトの製造方法によれば、冷間圧造により得られた所望ボルト形状をなすねじ部無ボルト２１のリン酸塩被膜２４をボルト群２１ａごとに対するショットブラストにより低減した後に、ねじ部形成（ねじ転造および破断溝転造）してから熱処理を行うものであるため、効率的にショットブラストを行うことができかつ耐遅れ破壊性の向上を図ることができるばかりでなく、ショットブラストによるねじ部３０の傷付き等に基く品質低下を防止できる。
【００４７】
なお、上記実施の形態においては、ねじ転造によりねじ部１０，３０を形成する場合について説明したが、例えばねじ切削によりねじ部１０，３０を形成してもよい。
【００４８】
また、ショットブラスト後にねじ部形成してから熱処理を行うものには限定されず、ショットブラスト後に熱処理してからねじ部形成を行うものでもよい。
【００４９】
さらに、複数個のねじ部無ボルト１，２１からなるボルト群１ａ，２１ａごとにショットブラストを行ってリン酸塩被膜２４を低減するものには限定されず、１個づつショットブラストを行うものでもよい。
【００５０】
なお、ボルト用素材（高張力ボルト用鋼）および高力ボルト（高力六角ボルト、トルシア形高力ボルト等）の成分および形状等の詳細に関しては、特公平６−８９７６８号公報、特開平７−２７８７３５号公報および特開２００２−２７６６３７号公報等に記載されている。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、冷間圧造により得られたねじ部無ボルトのリン酸塩被膜をショットブラストにより低減した後に、ねじ部形成および熱処理を行うものであるため、耐遅れ破壊性の向上を図ることができるばかりでなく、ショットブラストによる品質低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の高力六角ボルトの製造工程図である。
【図２】同上製造途中の高力六角ボルトの概略断面図で、（ａ）はショットブラスト前の断面図であり、（ｂ）はショットブラスト後の断面図であり、（ｃ）はねじ転造後の断面図である。
【図３】同上ショットブラストを行うショットブラスト装置の概略図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態のトルシア形高力ボルトの製造工程図である。
【図５】同上製造途中のトルシア形高力ボルトの概略断面図で、（ａ）はショットブラスト前の断面図であり、（ｂ）はショットブラスト後の断面図であり、（ｃ）はねじ転造・破断溝転造後の断面図である。
【符号の説明】
１，２１ ねじ部無ボルト
４，２４ リン酸塩被膜[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a high-strength bolt having a tensile strength of 1200 N / mm 2 or more.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, thread rolling or the like is performed on a bolt material coated with a phosphate film (bonding film), which is a lubricating film for improving cold headability, and a threaded portion having a threaded portion is provided. A step of obtaining a bolt, a step of reducing the phosphate film on the surface of the obtained bolt having a threaded portion by shot blasting, and a step of performing heat treatment (quenching and tempering) after the shot blasting. A method for manufacturing a high-strength bolt is known.
[0003]
According to such a method for manufacturing a high-strength bolt, since the phosphate coating is reduced by shot blasting before the heat treatment, the phosphorus component of the phosphate coating can be prevented from penetrating into the bolt during the heat treatment, Therefore, the delayed fracture resistance can be improved (for example, see Patent Document 1).
[0004]
When a lime lubricating film is used instead of the phosphate film, the use of lime lubricating film is limited because of the problems of cold heading, rusting of the material due to moisture absorption and discoloration after heat treatment. It is a fact.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-229409 (page 1, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional method for manufacturing a high-strength bolt involves performing shot blasting after forming the threaded portion, the threaded portion may be easily damaged during shot blasting, and the quality of the threaded portion may be degraded.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a method of manufacturing a high-strength bolt capable of not only improving the delayed fracture resistance, but also preventing a decrease in the quality of a thread portion due to shot blasting. The purpose is to:
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The method for manufacturing a high-strength bolt according to claim 1 is a method for manufacturing a high-strength bolt having a tensile strength of 1200 N / mm 2 or more, and cold forging a bolt material coated with a phosphate coating. Performing a step of obtaining a screw part boltless by performing, a step of reducing the phosphate coating on the surface of the obtained screwless bolt by shot blast, and a step of performing screw part formation and heat treatment after the shot blast. It is provided with.
[0009]
And after reducing the phosphate coating of the bolt part without bolt obtained by cold heading by shot blasting, since the thread part formation and heat treatment are performed, delayed fracture resistance is improved and shot blasting is performed. Deterioration of the quality of the thread is prevented.
[0010]
The method of manufacturing a high-strength bolt according to claim 2 is the method of manufacturing a high-strength bolt according to claim 1, wherein the material for the bolt is C: 0.15 to 0.50% by mass, and Si: 0.35% by mass. Hereinafter, Mn contains 0.30 to 1.50% by mass, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, and Cr: 0.10 to 1.50% by mass. It contains at least one of V, Ti, Al and B, with the balance being Fe and unavoidable impurities.
[0011]
By using a bolt material made of a predetermined component, a high-strength bolt having a tensile strength of 1200 N / mm 2 or more can be appropriately obtained.
[0012]
The method for manufacturing a high-strength bolt according to claim 3 is the method for manufacturing a high-strength hexagonal bolt or a torcia-type high-strength bolt according to the method for manufacturing a high-strength bolt according to claim 2.
[0013]
In addition, a high-strength hexagonal bolt or a torcia-type high-strength bolt excellent in delayed fracture resistance and stable in quality and having a tensile strength of 1200 N / mm 2 or more can be appropriately obtained.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of a method for manufacturing a high-strength bolt according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a high-strength hexagonal bolt which is a high-strength bolt (high-strength bolt) having a tensile strength of 1200 N / mm 2 or more and a tensile strength of 1600 N / mm 2 or less used for construction of various structures, for example. It is. The high-strength hexagon bolt is, for example, a high-strength hexagon bolt of Japanese Industrial Standard JIS-B-1186.
[0016]
When manufacturing a high-strength hexagon bolt, first, a bolt material (for example, a spiral-wound wire steel material) is selected according to the type (size, etc.) of the high-strength hexagon bolt (Step 1).
[0017]
Here, the bolt material has been subjected to a lubricating film treatment, and its surface is coated with a phosphate film (bonding film) which is a lubricating film for improving cold headability. .
[0018]
That is, the material for bolts is, for example, C: 0.15 to 0.50% by mass, Si: 0.35% by mass or less, Mn: 0.30 to 1.50% by mass, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, Cr: 0.10 to 1.50% by mass, and one or more of Mo, V, Ti, Al and B, the balance being Fe and unavoidable impurities. On the surface of the bolt material, a phosphate film having a lubricant is formed by a lubricating film process (bonding process).
[0019]
Next, the bolt material coated with the phosphate film is cut into a predetermined length (Step 2), and the cut bolt material is subjected to cold heading, as shown in FIG. A threadless bolt 1 having a desired bolt shape shown in a) is obtained (step 3).
[0020]
The screwless bolt 1 shown in FIG. 2A has a shaft portion 2 and a head portion 3 integrally provided at a base end of the shaft portion 2. A phosphate coating 4 is formed on the outer peripheral surface of the shaft 2 and the outer peripheral surface of the head 3. In addition, the screw part is not formed in the front end side of the shaft part 2 of the screw part no bolt 1.
[0021]
Next, after performing the degreasing treatment (oil removing treatment) on the threadless bolt 1 obtained in the above (Step 3) (Step 4), the phosphorus on the surface of the degreasing screwless bolt 1 is removed. The acid salt coating 4 is reduced by shot blasting to obtain a shot-blasted screwless bolt 6 shown in FIG. 2B (step 5).
[0022]
At this time, for example, by using the shot blasting device 7 shown in FIG. 3, shot blasting is performed for each bolt group 1a including a plurality of bolts (for example, about 3000 bolts in the case of a shaft diameter of 22 volts). I do.
[0023]
That is, for example, while the bolt group 1a is mixed by the rotation of the belt 8 as a rotating body, the shot particles 9 circulating and moving against each threadless bolt 1 of the bolt group 1a on the belt 8 are collided, and the shot particles 9 collide. The phosphate coating 4 is thereby removed from the outer peripheral surface of the shaft 2 and the outer peripheral surface of the head 3.
[0024]
At the time of shot blasting, since the threaded portion is not formed in the threaded portionless bolt 1, the threaded portion is damaged due to the collision between the shot particles 9 and the threaded portion, or the threaded portions due to the rotation of the belt 8. There is no possibility that the screw part is damaged due to the collision of the tire.
[0025]
Then, after shot blasting using such a shot blasting device 7, screw portion formation and heat treatment are performed.
[0026]
In other words, for example, the shot-blasted threadless bolt 6 obtained in the above (Step 5) is subjected to thread rolling for forming a threaded portion to have a threaded portion 10 as shown in FIG. 2C. The threaded bolt 11 is obtained (step 6).
[0027]
Subsequently, heat treatment (quenching and tempering, etc.) is performed on the obtained threaded bolt 11 (step 7), and the delayed fracture resistance is excellent, and the threaded portion 10 has no damage and is stable in quality. A high strength hexagonal bolt having a tensile strength of 1200 N / mm 2 or more is obtained.
[0028]
In addition, since the phosphate coating 4 has already been reduced by shot blasting during the heat treatment, the phosphorus component of the phosphate coating 4 does not penetrate into the threaded bolt 11.
[0029]
As described above, according to the method for manufacturing a high-strength hexagonal bolt according to the first embodiment, the phosphate coating 4 of the threadless bolt 1 having the desired bolt shape obtained by cold heading is used as a bolt group. Since the heat treatment is performed after forming the thread portion (screw rolling) after reducing by shot blasting for each 1a, it is possible to efficiently perform shot blasting and to improve delayed fracture resistance. In addition to being able to do so, it is possible to prevent quality deterioration due to scratching of the screw portion 10 due to shot blasting and the like.
[0030]
Next, a second embodiment of the method for manufacturing a high-strength bolt of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
FIG. 4 is a manufacturing process of a torsia-type high-strength bolt which is a high-strength bolt (high-strength bolt) having a tensile strength of 1200 N / mm 2 or more and a tensile strength of 1600 N / mm 2 or less, which is used for construction of various structures, for example. FIG.
[0032]
The torsia-type high-strength bolts include, for example, a torsia-type high-strength bolt of JSSII-09 of the Japan Steel Construction Association standard and a torsia-type ultra-high-strength bolt of trade name “SHTB”.
[0033]
When manufacturing a torcia-type high-strength bolt, first, a bolt material (for example, a spiral-wound wire steel material) is selected according to the type (size, etc.) of the torcia-type high-strength bolt (step 11). ).
[0034]
Here, the material for the bolt has been subjected to a lubricating film treatment, and its surface is coated with a phosphate film (bonding film) which is a lubricating film for improving cold forging property. .
[0035]
That is, the material for bolts is, for example, C: 0.15 to 0.50% by mass, Si: 0.35% by mass or less, Mn: 0.30 to 1.50% by mass, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, Cr: 0.10 to 1.50% by mass, and one or more of Mo, V, Ti, Al and B, the balance being Fe and unavoidable impurities. On the surface of the bolt material, a phosphate film having a lubricant such as bonder lube is formed by a lubricating film process (bonding process).
[0036]
Next, the bolt material coated with the phosphate film is cut into a predetermined length (step 12), and the cut bolt material is subjected to cold heading, as shown in FIG. A threadless bolt 21 having a desired bolt shape shown in a) is obtained (step 13).
[0037]
5A includes a shaft portion 22, a head portion 23 integrally provided at a base end of the shaft portion 22, and a pin tail portion integrally provided at a distal end of the shaft portion 22. 25. A phosphate coating 24 is formed on the outer peripheral surface of the pin tail portion 25, the outer peripheral surface of the shaft portion 22, and the outer peripheral surface of the head portion 23. In addition, the screw part is not formed in the front end side of the shaft part 22 of the screw part no bolt 21.
[0038]
Next, after performing the degreasing process (oil removing process) on the threadless bolt 21 obtained in the above (Step 13) (Step 14), the phosphorus on the surface of the degreasing screwless bolt 21 is removed. The salt film 24 is reduced by shot blasting to obtain a shot-blasted screwless bolt 26 shown in FIG. 5B (step 15).
[0039]
At this time, for example, as in the case of the first embodiment, by using the shot blasting device 7 shown in FIG. Shot blasting is performed for each bolt group 21 a composed of 21.
[0040]
That is, for example, while the bolt group 21a is mixed by the rotation of the belt 8, which is a rotating body, the shot particles 9 circulating and moving against each threadless bolt 21 of the bolt group 21a on the belt 8 collide with each other. As a result, the phosphate film 24 is removed from the outer peripheral surface of the pin tail portion 25, the outer peripheral surface of the shaft portion 22, and the outer peripheral surface of the head portion 23.
[0041]
At the time of shot blasting, since the threaded portion is not formed in the threaded portion boltless 21, the threaded portion is damaged by the collision between the shot particles 9 and the threaded portion, or the threaded portions are caused by the rotation of the belt 8. There is no possibility that the screw part is damaged due to the collision of the tire.
[0042]
Then, after shot blasting using such a shot blasting device 7, screw portion formation and heat treatment are performed.
[0043]
That is, for example, thread rolling and fracture groove rolling for forming a thread portion are performed on the shot blasted threadless bolt 26 obtained in the above (Step 15), as shown in FIG. The threaded bolt 31 having the threaded portion 30 and the break groove 33 is obtained (step 16).
[0044]
Subsequently, heat treatment (quenching and tempering, etc.) is performed on the obtained threaded bolt 31 (step 17), which is excellent in delayed fracture resistance, has no damage on the threaded portion 30, and is stable in quality. A torsia-type high-strength bolt having a tensile strength of 1200 N / mm 2 or more is obtained.
[0045]
In addition, since the phosphate coating 24 has already been reduced by shot blasting during the heat treatment, the phosphorus component of the phosphate coating 24 does not permeate into the bolt 31 having the screw portion.
[0046]
As described above, according to the method for manufacturing the torcia-type high-strength bolt according to the second embodiment, the phosphate coating 24 of the threadless bolt 21 having the desired bolt shape obtained by cold heading is bolted. After reducing by shot blasting for each group 21a, heat treatment is performed after thread formation (screw rolling and fracture groove rolling), so that shot blasting can be performed efficiently and delayed fracture resistance Not only can be improved, but also the quality can be prevented from deteriorating due to damage of the screw portion 30 due to shot blasting.
[0047]
In the above embodiment, the case where the thread portions 10 and 30 are formed by thread rolling has been described. However, the thread portions 10 and 30 may be formed by thread cutting, for example.
[0048]
Further, the method is not limited to the method in which the heat treatment is performed after the formation of the screw portion after the shot blast, and the heat treatment may be performed after the formation of the screw portion after the shot blast.
[0049]
Furthermore, the present invention is not limited to the method in which the shot blast is performed for each of the bolt groups 1a and 21a including the plurality of threaded bolts 1 and 21 to reduce the phosphate coating 24, and the shot blast may be performed one by one. Good.
[0050]
The details of the components and shapes of the bolt material (high-strength bolt steel) and high-strength bolts (high-strength hexagon bolt, torcia-type high-strength bolt, etc.) are described in Japanese Patent Publication No. 6-89768 and Japanese Unexamined Patent Publication No. -278735 and JP-A-2002-276637.
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the thread portion is formed and the heat treatment is performed after reducing the phosphate coating of the bolt portion without bolts obtained by cold heading by shot blasting, the delayed fracture resistance is improved. In addition to the above, it is possible to prevent deterioration in quality due to shot blasting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a high-strength hexagon bolt according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are schematic sectional views of a high-strength hexagonal bolt in the process of manufacturing, in which FIG. 2A is a sectional view before shot blasting, FIG. 2B is a sectional view after shot blasting, and FIG. It is sectional drawing after fabrication.
FIG. 3 is a schematic view of a shot blasting apparatus that performs shot blasting.
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the torcia-type high-strength bolt according to the second embodiment of the present invention.
5A and 5B are schematic cross-sectional views of a torcia-type high-strength bolt in the process of manufacturing, wherein FIG. 5A is a cross-sectional view before shot blast, FIG. 5B is a cross-sectional view after shot blast, and FIG. It is sectional drawing after rolling and a fracture groove | channel.
[Explanation of symbols]
1,21 screw part no bolt 4,24 phosphate coating

Claims (3)

引張強さ１２００Ｎ／ｍｍ２以上の高力ボルトの製造方法であって、
リン酸塩被膜にて被覆されたボルト用素材に対して冷間圧造を行ってねじ部無ボルトを得る工程と、
この得られたねじ部無ボルトの表面部のリン酸塩被膜をショットブラストにより低減する工程と、
このショットブラスト後にねじ部形成および熱処理を行う工程と
を備えたことを特徴とする高力ボルトの製造方法。A method for producing a high-strength bolt having a tensile strength of 1200 N / mm 2 or more,
A step of performing cold heading on the bolt material coated with the phosphate coating to obtain a screw-less bolt,
A step of reducing the obtained phosphate coating on the surface of the screwless bolt by shot blasting,
A step of forming a screw portion and performing a heat treatment after the shot blasting. ボルト用素材は、
Ｃ ：０．１５〜０．５０質量％、
Ｓｉ：０．３５質量％以下、
Ｍｎ：０．３０〜１．５０質量％、
Ｐ ：０．０３質量％以下、
Ｓ ：０．０３質量％以下、
Ｃｒ：０．１０〜１．５０質量％を含有するとともに、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、ＡｌおよびＢの１種類以上を含有し、
残部がＦｅおよび不可避不純物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の高力ボルトの製造方法。The bolt material is
C: 0.15 to 0.50% by mass;
Si: 0.35% by mass or less,
Mn: 0.30 to 1.50% by mass,
P: 0.03% by mass or less,
S: 0.03% by mass or less,
Cr: 0.10 to 1.50% by mass and at least one of Mo, V, Ti, Al and B,
2. The method according to claim 1, wherein the balance comprises Fe and inevitable impurities. 高力六角ボルトまたはトルシア形高力ボルトの製造方法である
ことを特徴とする請求項２記載の高力ボルトの製造方法。The method for producing a high-strength bolt according to claim 2, wherein the method is a method for producing a high-strength hexagon bolt or a torcia-type high-strength bolt.
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