JP5251632B2 - 耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材、高強度ボルト及びその製造方法 - Google Patents
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(1) 質量%で、
C :0.10〜0.55%、
Si:0.01〜3%、
Mn:0.1〜2%、
を含有し、さらに、
V :1.5%以下、
Mo:3.0%以下、
の1種又は2種を含有し、かつVとMoの含有量が、
V+1/2Mo>0.4%
の条件を満たし、さらに、
Cr:0.05〜1.5%、
Nb:0.001〜0.05%、
Cu:0.01〜4%、
Ni:0.01〜4%、
B :0.0001〜0.005%、
の1種又は2種以上を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、焼戻しマルテンサイトの面積率が85%以上である組織で、表面から少なくとも200μm深さまでの窒素濃度が平均窒素濃度より0.02%以上高いことを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材。
(2) さらに、
Al:0.003〜0.1%、
Ti:0.003〜0.05%、
Mg:0.0003〜0.01%、
Ca:0.0003〜0.01%、
Zr:0.0003〜0.01%、
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする(1)記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材。
(3) 表面に、窒素濃度が平均窒素濃度より0.02%以上高い窒化層を有し、該窒化層の深さが表面から200μm以上、1000μm以下であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材。
(4) 鋼材表面の圧縮残留応力が200MPa以上であることを特徴とする(1)〜(3)の何れか1項に記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材。
(5) 質量%で、
C :0.10〜0.55%、
Si:0.01〜3%、
Mn:0.1〜2%、
を含有し、さらに、
V :1.5%以下、
Mo:3.0%以下、
の1種又は2種を含有し、かつVとMoの含有量が、
V+1/2Mo>0.4%
の条件を満たし、さらに、
Cr:0.05〜1.5%、
Nb:0.001〜0.05%、
Cu:0.01〜4%、
Ni:0.01〜4%、
B :0.0001〜0.005%、
の1種又は2種以上を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、焼戻しマルテンサイトの面積率が85%以上である組織で、表面から少なくとも200μm深さまでの窒素濃度が平均窒素濃度より0.02%以上高いことを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルト。
(6) さらに、
Al:0.003〜0.1%、
Ti:0.003〜0.05%、
Mg:0.0003〜0.01%、
Ca:0.0003〜0.01%、
Zr:0.0003〜0.01%、
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする(5)記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルト。
(7) 表面に、窒素濃度が平均窒素濃度より0.02%以上高い窒化層を有し、該窒化層の深さが表面から200μm以上、1000μm以下であることを特徴とする(5)又は(6)に記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルト。
(8) 鋼材表面の圧縮残留応力が200MPa以上であることを特徴とする(5)〜(7)の何れか1項に記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルト。
(9) (1)〜(4)の何れか1項に記載の高強度鋼材の製造方法であって、(1)又は(2)に記載の成分を有する鋼材を所望の形状に加工した後、該鋼材を窒化処理温度が500℃を超え650℃以下で窒化処理することを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材の製造方法。
(10) (5)〜(8)の何れか1項に記載のボルトの製造方法であって、(5)又は(6)に記載の成分を有する鋼材をボルトに加工した後、該ボルトを窒化処理温度が500℃を超え650℃以下で窒化処理することを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルトの製造方法。
V+1/2Mo>0.4%
の条件を満たすことが必要である。V、Moは共に、炭化物、窒化物もしくは炭窒化物として析出し、拡散性水素をトラップする。V単独の場合、V含有量0.4質量%以下ではその効果が十分に得られない。Mo単独の場合、Mo含有量0.8質量%未満ではその効果が十分に得られない。そしてVとMoを共に含有する場合、VとMoの含有量が、V+1/2Mo≦0.4%であると、その効果が十分に得られない。そのため、VとMoの含有量は、V+1/2Mo>0.4%とする。
2 バランスウェイト
3 支点
Claims (10)
- 質量%で、
C :0.10〜0.55%、
Si:0.01〜3%、
Mn:0.1〜2%、
を含有し、さらに、
V :1.5%以下、
Mo:3.0%以下、
の1種又は2種を含有し、かつVとMoの含有量が、
V+1/2Mo>0.4%
の条件を満たし、さらに、
Cr:0.05〜1.5%、
Nb:0.001〜0.05%、
Cu:0.01〜4%、
Ni:0.01〜4%、
B :0.0001〜0.005%、
の1種又は2種以上を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、焼戻しマルテンサイトの面積率が85%以上である組織で、表面から少なくとも200μm深さまでの窒素濃度が平均窒素濃度より0.02%以上高いことを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材。 - さらに、
Al:0.003〜0.1%、
Ti:0.003〜0.05%、
Mg:0.0003〜0.01%、
Ca:0.0003〜0.01%、
Zr:0.0003〜0.01%、
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材。 - 表面に、窒素濃度が平均窒素濃度より0.02%以上高い窒化層を有し、該窒化層の深さが表面から200μm以上、1000μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材。
- 鋼材表面の圧縮残留応力が200MPa以上であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材。
- 質量%で、
C :0.10〜0.55%、
Si:0.01〜3%、
Mn:0.1〜2%、
を含有し、さらに、
V :1.5%以下、
Mo:3.0%以下、
の1種又は2種を含有し、かつVとMoの含有量が、
V+1/2Mo>0.4%
の条件を満たし、さらに、
Cr:0.05〜1.5%、
Nb:0.001〜0.05%、
Cu:0.01〜4%、
Ni:0.01〜4%、
B :0.0001〜0.005%、
の1種又は2種以上を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、焼戻しマルテンサイトの面積率が85%以上である組織で、表面から少なくとも200μm深さまでの窒素濃度が平均窒素濃度より0.02%以上高いことを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルト。 - さらに、
Al:0.003〜0.1%、
Ti:0.003〜0.05%、
Mg:0.0003〜0.01%、
Ca:0.0003〜0.01%、
Zr:0.0003〜0.01%、
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項5記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルト。 - 表面に、窒素濃度が平均窒素濃度より0.02%以上高い窒化層を有し、該窒化層の深さが表面から200μm以上、1000μm以下であることを特徴とする請求項5又は6に記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルト。
- 鋼材表面の圧縮残留応力が200MPa以上であることを特徴とする請求項5〜7の何れか1項に記載の耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルト。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の高強度鋼材の製造方法であって、請求項1又は2に記載の成分を有する鋼材を所望の形状に加工した後、該鋼材を窒化処理温度が500℃を超え650℃以下で窒化処理することを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度鋼材の製造方法。
- 請求項5〜8の何れか1項に記載のボルトの製造方法であって、請求項5又は6に記載の成分を有する鋼材をボルトに加工した後、該ボルトを窒化処理温度が500℃を超え650℃以下で窒化処理することを特徴とする耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルトの製造方法。
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