JPH01165721A - 非調質鋼ボルト用線材の製造方法 - Google Patents
非調質鋼ボルト用線材の製造方法Info
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- JPH01165721A JPH01165721A JP32331587A JP32331587A JPH01165721A JP H01165721 A JPH01165721 A JP H01165721A JP 32331587 A JP32331587 A JP 32331587A JP 32331587 A JP32331587 A JP 32331587A JP H01165721 A JPH01165721 A JP H01165721A
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
及皿ム■カ
本発明は非調質鋼ボルト用線材の製造方法に関し、とく
に８Ｔ級のボルトを与えることのできる線材の製造方法
に関する。
に８Ｔ級のボルトを与えることのできる線材の製造方法
に関する。
一般に鋼ボルトの製造は、３４５Ｇに代表される機械構
造用鋼を線材圧延し、焼鈍により軟化させて伸線しくそ
の間に必要により球状化焼鈍を行なう）、冷間でヘッダ
ー加工および転造を行なったのち、焼入れ焼もどしをす
るという工程に従っで行なわれている。 上記の工程をできるだけ簡略にし、大量のボルトを廉価
に供給するため、熱処理を省略した非調質鋼ボルトの製
造が、種々試みられている。 出願人は、さきに、合金成分のバランスを検討して定め
た特定の組成の鋼を選択された条件下に線材圧延するこ
とにより、７Ｔ級（７０〜８０Ｋｇｆ／ｍ ）から８
Ｔ級（８０〜１００Ｋｇｆ／Ｉｎ！ｒＩ２）のボルトを
非調質で製造する技術を確立し、すでに開示した（特開
昭５９−１０７０６３号）。 この線材からつくったボルトは、ボルトの実用試験であ
る楔引張試験において首下破断がないという利点がある
。 ボルトの強度は、いうまでもなく伸線後の材料の引張強
度により決定される。 ７Ｔ級から８Ｔ級へと、より高
い強度を求める場合は伸線材の強度が高くなるようにす
ればよい。 しかし、伸線した材料の強度が高すぎると
、ボルトへの冷間加工の加工性が低下し、ヘッダー工具
の寿命が短くなって、ボルトのコスト低下という要請に
は、かえって反することになる。 伸線後の材料の強度は、線材圧延後の強度に伸線加工に
よる硬化がプラスされたものである。 従って、非調質鋼ボルトの製造に当っては、線材圧延後
の強度と、伸線後の強度とを、それぞれ適切なレベルに
すべきことになる。
造用鋼を線材圧延し、焼鈍により軟化させて伸線しくそ
の間に必要により球状化焼鈍を行なう）、冷間でヘッダ
ー加工および転造を行なったのち、焼入れ焼もどしをす
るという工程に従っで行なわれている。 上記の工程をできるだけ簡略にし、大量のボルトを廉価
に供給するため、熱処理を省略した非調質鋼ボルトの製
造が、種々試みられている。 出願人は、さきに、合金成分のバランスを検討して定め
た特定の組成の鋼を選択された条件下に線材圧延するこ
とにより、７Ｔ級（７０〜８０Ｋｇｆ／ｍ ）から８
Ｔ級（８０〜１００Ｋｇｆ／Ｉｎ！ｒＩ２）のボルトを
非調質で製造する技術を確立し、すでに開示した（特開
昭５９−１０７０６３号）。 この線材からつくったボルトは、ボルトの実用試験であ
る楔引張試験において首下破断がないという利点がある
。 ボルトの強度は、いうまでもなく伸線後の材料の引張強
度により決定される。 ７Ｔ級から８Ｔ級へと、より高
い強度を求める場合は伸線材の強度が高くなるようにす
ればよい。 しかし、伸線した材料の強度が高すぎると
、ボルトへの冷間加工の加工性が低下し、ヘッダー工具
の寿命が短くなって、ボルトのコスト低下という要請に
は、かえって反することになる。 伸線後の材料の強度は、線材圧延後の強度に伸線加工に
よる硬化がプラスされたものである。 従って、非調質鋼ボルトの製造に当っては、線材圧延後
の強度と、伸線後の強度とを、それぞれ適切なレベルに
すべきことになる。
本発明の目的は、上記のような観点から、適切な線材圧
延後の引張強度を有し、かつボルト加工したものは楔引
張試験で首下破断が生じることがないような、非調質鋼
ボルト用線材を提供することにある。 及服五璽メ （問題点を解決するための手段］ 本発明の非調質鋼ボルト用線材の製造方法は、Ｃ：０．
１２〜０．１７％、ｓｒ ：０．１５〜０゜３５％、
Ｍｎ ：１．３〜１．６％、Ｃｒ ：０．２５％以下お
よびＶ：０．０８〜０．１３％を含有し、Ｐ：０．０２
０％以下、Ｓ：０．０１０％以下であって、残部が実質
的にＦｅからなり、次式であらわされる炭素当量 ＣｅＱ＝Ｃ＋Ｓｉ ／７＋Ｍｎ １５＋Ｃｒ ／９十Ｖ
／２ が０．５３〜０．５５の範囲にある鋼を、加熱温度１０
００〜１０５０℃、圧延仕上段階において温度７５０〜
８５０℃、減面率５０％以上の条件で線材圧延し、４．
５〜６．５℃／ ＳｅＣの冷却速度で冷却することから
なる。 冷却速度は、５．０〜６．０℃／ＳｅＣ（７）範囲が好
ましい。 それによって、線材圧延後の引張強度が最適
範囲６５〜７５ Ｋｌ ｆ ／ｍｕ２に入る線材を得る
ことが容易になる。
延後の引張強度を有し、かつボルト加工したものは楔引
張試験で首下破断が生じることがないような、非調質鋼
ボルト用線材を提供することにある。 及服五璽メ （問題点を解決するための手段］ 本発明の非調質鋼ボルト用線材の製造方法は、Ｃ：０．
１２〜０．１７％、ｓｒ ：０．１５〜０゜３５％、
Ｍｎ ：１．３〜１．６％、Ｃｒ ：０．２５％以下お
よびＶ：０．０８〜０．１３％を含有し、Ｐ：０．０２
０％以下、Ｓ：０．０１０％以下であって、残部が実質
的にＦｅからなり、次式であらわされる炭素当量 ＣｅＱ＝Ｃ＋Ｓｉ ／７＋Ｍｎ １５＋Ｃｒ ／９十Ｖ
／２ が０．５３〜０．５５の範囲にある鋼を、加熱温度１０
００〜１０５０℃、圧延仕上段階において温度７５０〜
８５０℃、減面率５０％以上の条件で線材圧延し、４．
５〜６．５℃／ ＳｅＣの冷却速度で冷却することから
なる。 冷却速度は、５．０〜６．０℃／ＳｅＣ（７）範囲が好
ましい。 それによって、線材圧延後の引張強度が最適
範囲６５〜７５ Ｋｌ ｆ ／ｍｕ２に入る線材を得る
ことが容易になる。
上記した鋼の合金組成は、さきに開示した非調質のボル
ト用線材の合金組成を基礎にして、前記の目的を達成で
きる狭い範囲を選択したものである。 各合金成分につ
いて、組成の限定理由を以下に記す。 Ｃ：０．１２〜０．１７％ ボルトに所要の強度を与えるとともに、加工性と靭性を
高いレベルに保つため、上記の下限および上限を設けた
。 ｓｒ ：０．１５〜０．３５％ 脱酸剤としての必要に加えて、基地の固溶強化に役立つ
が、加工性と冷間成形性を考慮して、この範囲にえらん
だ。 Ｍｎ ：１．３〜１．６％ 脱酸および脱硫に寄与し、焼入性を高めて適切な強度を
与える。 靭性にとっても有用であるが、過大になると
かえって有害になるので、上記の限定をおいた。 Ｃｒ ：０．２５％以下 焼入性を高めて、鋼に強度を与える。 その効果を適切
なレベルにするためには、上記の限度内で他の合金成分
の与える焼入性との間に調整をはかる必要がある。 ｖ：ｏ、ｏａ〜０．１３％ 結晶組織を微細化して靭性を高く保ち、一方、炭窒化物
の析出硬化により強度を高める。 下限は効果の認められる限界であり、上限は強度を適切
なレベルにおくという観点から定めたものである。 Ｐ ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０１０％以下これ
らの不純物は、加工性および靭性にとって有害であるか
ら、含有量は少ないほどよく、許容限界としてそれぞれ
上記の値を定めた。 炭素当ＬｉＣｅＱ＝Ｃ＋Ｓｉ ／７＋Ｍｒｌ １５＋Ｃ
ｒ ／９＋Ｖ／２＝０．５３〜０．５５ 圧延後の線材に適切な範囲の引張強度を与えるために、
加工条件とともに、この炭素当量条件をみたすことが必
要である。 線材圧延条件：加熱温度１０００〜１０５０℃、圧延仕
上段階において温度７５０〜８５０℃、減面率５０％以
上 圧延に先立つ加熱温度は、■を、その炭窒化物を析出さ
せるためいったん固溶させるという見地からは高くした
いが、結晶粒を微細にするという目的にとっては低い方
がよく、両者の調和点として上記の範囲に定めた。 仕
上段階の温度は、低すぎると加工性や圧延の寸法精度が
低下したり巻取り困難になったりするので、一応のめや
すとして７５０°Ｃの下限を定めた。 上限の８５０℃
は、結晶粒の粗大化を避ける意図で設けたものである。 通常の圧延では下限を下回る仕上温度は考えられず、む
しろ上限を超えないよう冷却する必要がある。 いずれ
にせよ、この種の材料の製造に従来行なわれてきた加工
条件にくらべて、一般に低い温度を採用することがひと
つの特徴である。 減面率５０％以上は、結晶粒の微細
化を所望の程度まで実現するのに必要な条件である。 冷却速度：４．５〜６．５℃／ｓｅｃ 、好ましくは５
．０〜６．０℃／ ＳｅＣ 冷却の過程でフェライト＋パーライト域を通過する時間
を適切にえらぶことによって、所定の強度をもたせる狙
いがある。 ベイナイトの生成を防止するためには上限
を超えない速度の冷却をすべきであり、一方で、ある程
度の焼入れ効果を得るためには下限を下回らない速度で
の冷却が必要である。 このような冷却は、圧延の仕上
温度つまり巻取温度のコントロールと、衝用冷却の風量
調節により実現できる。 ［実施例］ 第１表に示す合金組成の鋼を溶製し、第２表に示す条件
で圧延および冷却して、直径６．５Ｍの線材とした。
第２表中の仕上前温度とは、圧延の中途で直径１７Ｉｎ
Ｉｒ１の段階における温度である。 直径１７ｍ−＋６．５ｍの圧延の減面率は、８５％であ
る。 各線材の引張強度を測定し、その結果を第２表に併記し
た。 これらの線材から、ヘッダー加工および転造によりボル
トを製造した。 ボルトの引張試験を行なって得た数値
を、やはり第２表に掲げる。 楔形引張試験において、
ボルト首下破断は皆無であった。 及更Ω四男 本発明の製造方法は、注意深く選択された合金組成の鋼
を、従来と異なる低温域で加熱および線材圧延し、コン
トロールされた速度で冷却するという要件の組み合わせ
により、ボルトの材料として有用な非調質鋼ボルト用線
材を得ることに可能にした。 この線材は、ヘッダー加工および転造によりボルトに加
工するのに最適なレベルの引張強度を有し、それから得
られたボルトは、加工硬化を加えて８Ｔ級の強度を確保
し、首下破断を生じることのない、すぐれた製品である
。 このようにして本発明は、高品質のボルトを低いコスト
で提供できる。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫
ト用線材の合金組成を基礎にして、前記の目的を達成で
きる狭い範囲を選択したものである。 各合金成分につ
いて、組成の限定理由を以下に記す。 Ｃ：０．１２〜０．１７％ ボルトに所要の強度を与えるとともに、加工性と靭性を
高いレベルに保つため、上記の下限および上限を設けた
。 ｓｒ ：０．１５〜０．３５％ 脱酸剤としての必要に加えて、基地の固溶強化に役立つ
が、加工性と冷間成形性を考慮して、この範囲にえらん
だ。 Ｍｎ ：１．３〜１．６％ 脱酸および脱硫に寄与し、焼入性を高めて適切な強度を
与える。 靭性にとっても有用であるが、過大になると
かえって有害になるので、上記の限定をおいた。 Ｃｒ ：０．２５％以下 焼入性を高めて、鋼に強度を与える。 その効果を適切
なレベルにするためには、上記の限度内で他の合金成分
の与える焼入性との間に調整をはかる必要がある。 ｖ：ｏ、ｏａ〜０．１３％ 結晶組織を微細化して靭性を高く保ち、一方、炭窒化物
の析出硬化により強度を高める。 下限は効果の認められる限界であり、上限は強度を適切
なレベルにおくという観点から定めたものである。 Ｐ ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０１０％以下これ
らの不純物は、加工性および靭性にとって有害であるか
ら、含有量は少ないほどよく、許容限界としてそれぞれ
上記の値を定めた。 炭素当ＬｉＣｅＱ＝Ｃ＋Ｓｉ ／７＋Ｍｒｌ １５＋Ｃ
ｒ ／９＋Ｖ／２＝０．５３〜０．５５ 圧延後の線材に適切な範囲の引張強度を与えるために、
加工条件とともに、この炭素当量条件をみたすことが必
要である。 線材圧延条件：加熱温度１０００〜１０５０℃、圧延仕
上段階において温度７５０〜８５０℃、減面率５０％以
上 圧延に先立つ加熱温度は、■を、その炭窒化物を析出さ
せるためいったん固溶させるという見地からは高くした
いが、結晶粒を微細にするという目的にとっては低い方
がよく、両者の調和点として上記の範囲に定めた。 仕
上段階の温度は、低すぎると加工性や圧延の寸法精度が
低下したり巻取り困難になったりするので、一応のめや
すとして７５０°Ｃの下限を定めた。 上限の８５０℃
は、結晶粒の粗大化を避ける意図で設けたものである。 通常の圧延では下限を下回る仕上温度は考えられず、む
しろ上限を超えないよう冷却する必要がある。 いずれ
にせよ、この種の材料の製造に従来行なわれてきた加工
条件にくらべて、一般に低い温度を採用することがひと
つの特徴である。 減面率５０％以上は、結晶粒の微細
化を所望の程度まで実現するのに必要な条件である。 冷却速度：４．５〜６．５℃／ｓｅｃ 、好ましくは５
．０〜６．０℃／ ＳｅＣ 冷却の過程でフェライト＋パーライト域を通過する時間
を適切にえらぶことによって、所定の強度をもたせる狙
いがある。 ベイナイトの生成を防止するためには上限
を超えない速度の冷却をすべきであり、一方で、ある程
度の焼入れ効果を得るためには下限を下回らない速度で
の冷却が必要である。 このような冷却は、圧延の仕上
温度つまり巻取温度のコントロールと、衝用冷却の風量
調節により実現できる。 ［実施例］ 第１表に示す合金組成の鋼を溶製し、第２表に示す条件
で圧延および冷却して、直径６．５Ｍの線材とした。
第２表中の仕上前温度とは、圧延の中途で直径１７Ｉｎ
Ｉｒ１の段階における温度である。 直径１７ｍ−＋６．５ｍの圧延の減面率は、８５％であ
る。 各線材の引張強度を測定し、その結果を第２表に併記し
た。 これらの線材から、ヘッダー加工および転造によりボル
トを製造した。 ボルトの引張試験を行なって得た数値
を、やはり第２表に掲げる。 楔形引張試験において、
ボルト首下破断は皆無であった。 及更Ω四男 本発明の製造方法は、注意深く選択された合金組成の鋼
を、従来と異なる低温域で加熱および線材圧延し、コン
トロールされた速度で冷却するという要件の組み合わせ
により、ボルトの材料として有用な非調質鋼ボルト用線
材を得ることに可能にした。 この線材は、ヘッダー加工および転造によりボルトに加
工するのに最適なレベルの引張強度を有し、それから得
られたボルトは、加工硬化を加えて８Ｔ級の強度を確保
し、首下破断を生じることのない、すぐれた製品である
。 このようにして本発明は、高品質のボルトを低いコスト
で提供できる。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫
Claims (2)
- （１）Ｃ：０．１２〜０．１７％、Ｓｉ：０．１５〜０
．３５％、Ｍｎ：１．３〜１．６％、Ｃｒ：０．２５％
以下およびＶ：０．０８〜０．１３％を含有し、Ｐ：０
．０２０％以下、Ｓ：０．０１０％以下であって、残部
が実質的にＦｅからなり、次式であらわされる炭素当量
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｓｉ／７＋Ｍｎ／５＋Ｃｒ／９＋Ｖ／２ が０．５３〜０．５５の範囲にある鋼を、加熱温度１０
００〜１０５０℃、圧延仕上段階において温度７５０〜
８５０℃、減面率５０％以上の条件で線材圧延し、４．
５〜６．５℃／ｓｅｃの冷却速度で冷却することを特徴
とする非調質鋼ボルト用線材の製造方法。 - （２）冷却速度を５．０〜６．０℃／ｓｅｃにえらび、
圧延後の引張強度を６５〜７５Ｋｇｆ／ｍｍ＾２の範囲
とする特許請求の範囲第１項の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62323315A JP2658101B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 非調質鋼ボルト用線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62323315A JP2658101B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 非調質鋼ボルト用線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01165721A true JPH01165721A (ja) | 1989-06-29 |
| JP2658101B2 JP2658101B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=18153415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62323315A Expired - Lifetime JP2658101B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 非調質鋼ボルト用線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2658101B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017170756A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 非調質ボルト用線材、非調質ボルト用鋼線およびそれらの製造方法、ならびに非調質ボルト |
| CN109797339A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-24 | 本钢板材股份有限公司 | 一种抗拉强度≥960mp马氏体非调质高强钢及其制造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5356120A (en) * | 1976-11-02 | 1978-05-22 | Nippon Steel Corp | Production of high tensile bolt for low temperature service |
| JPS59107063A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | Daido Steel Co Ltd | ボルト用線材の製造方法 |
| JPS61284554A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-15 | Kobe Steel Ltd | 靭性の優れた非調質ボルト等用合金鋼及びそれを用いた非調質ボルト等用鋼材 |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP62323315A patent/JP2658101B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5356120A (en) * | 1976-11-02 | 1978-05-22 | Nippon Steel Corp | Production of high tensile bolt for low temperature service |
| JPS59107063A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | Daido Steel Co Ltd | ボルト用線材の製造方法 |
| JPS61284554A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-15 | Kobe Steel Ltd | 靭性の優れた非調質ボルト等用合金鋼及びそれを用いた非調質ボルト等用鋼材 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017170756A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 非調質ボルト用線材、非調質ボルト用鋼線およびそれらの製造方法、ならびに非調質ボルト |
| CN109797339A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-24 | 本钢板材股份有限公司 | 一种抗拉强度≥960mp马氏体非调质高强钢及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2658101B2 (ja) | 1997-09-30 |
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