JPH0757901B2 - 耐遅れ破壊特性に優れた高張力ボルト用鋼 - Google Patents
耐遅れ破壊特性に優れた高張力ボルト用鋼Info
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- JPH0757901B2 JPH0757901B2 JP19269391A JP19269391A JPH0757901B2 JP H0757901 B2 JPH0757901 B2 JP H0757901B2 JP 19269391 A JP19269391 A JP 19269391A JP 19269391 A JP19269391 A JP 19269391A JP H0757901 B2 JPH0757901 B2 JP H0757901B2
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- fracture resistance
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は130Kgf/mm2以上の引
張強さを有する耐遅れ破壊特性に優れた高張力ボルト用
鋼に関する。
張強さを有する耐遅れ破壊特性に優れた高張力ボルト用
鋼に関する。
【0002】
【従来の技術】高張力ボルトは橋梁、建築物、自動車、
機械などに多く使用されているが、引張強さが125Kgf/
mm2を超えると遅れ破壊を生じやすくなることから、JIS
B1186やB1051ではそれぞれF10T級、12.9級が上限の強
度に規定されている。
機械などに多く使用されているが、引張強さが125Kgf/
mm2を超えると遅れ破壊を生じやすくなることから、JIS
B1186やB1051ではそれぞれF10T級、12.9級が上限の強
度に規定されている。
【0003】しかしながら、どの分野においても高強度
化のニーズは強くこれに対応するには遅れ破壊特性の改
善が不可欠である。
化のニーズは強くこれに対応するには遅れ破壊特性の改
善が不可欠である。
【0004】これに対し、特開平2−236223、特
開昭62−86149などでは高強度で遅れ破壊特性に
優れた鋼が提案されている。このうち特開平2−236
223号では特定条件で板厚表層部のオーステナイト粒
を伸長化させ直接焼入れし、焼入組織をマルテンサイト
組織にすることによって両特性に優れた鋼を得るように
している。又特開昭62−86149号では特定の成分
の調整を行なって焼戻脆化温度を低温側に誘導すること
により同じくこれらの特性に優れた鋼を得ている。
開昭62−86149などでは高強度で遅れ破壊特性に
優れた鋼が提案されている。このうち特開平2−236
223号では特定条件で板厚表層部のオーステナイト粒
を伸長化させ直接焼入れし、焼入組織をマルテンサイト
組織にすることによって両特性に優れた鋼を得るように
している。又特開昭62−86149号では特定の成分
の調整を行なって焼戻脆化温度を低温側に誘導すること
により同じくこれらの特性に優れた鋼を得ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上の2つの技術とも
鋼成物にBを含有しており、B含有鋼には特に高強度化
時の遅れ破壊特性に不安が残ることが指摘されている。
鋼成物にBを含有しており、B含有鋼には特に高強度化
時の遅れ破壊特性に不安が残ることが指摘されている。
【0006】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、Bを含有せずに130Kgf/mm2以
上の高強度を有し、遅れ破壊特性の優れたボルト用鋼を
得ることを目的とする。
ためになされたもので、Bを含有せずに130Kgf/mm2以
上の高強度を有し、遅れ破壊特性の優れたボルト用鋼を
得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、高強度鋼
の遅れ破壊特性を向上させるべく鋭意研究し、130Kgf/
mm2以上の高強度を有し且つ遅れ破壊特性の優れたボル
ト用鋼を得るために、以下のような操業が有効であるこ
とを見出した。 (a) 低P、低S化による粒界偏析の軽減及び清浄化。 (b) Ti及び/又はZr添加による細粒化。 (c) Ti及びZrのうち1種又は2種とNiとの複合添加。 これらの手段を合わせて実施することにより初期の目的
を達成できる。
の遅れ破壊特性を向上させるべく鋭意研究し、130Kgf/
mm2以上の高強度を有し且つ遅れ破壊特性の優れたボル
ト用鋼を得るために、以下のような操業が有効であるこ
とを見出した。 (a) 低P、低S化による粒界偏析の軽減及び清浄化。 (b) Ti及び/又はZr添加による細粒化。 (c) Ti及びZrのうち1種又は2種とNiとの複合添加。 これらの手段を合わせて実施することにより初期の目的
を達成できる。
【0008】この発明における耐遅れ破壊特性の優れた
高張力ボルト用鋼は、C:0.25〜0.45wt%、Si:0.25〜
1.0wt%、Mn:0.8〜1.5wt%、P:≦0.005wt%、S:≦0.
02wt%、Ni:0.5〜1.5wt%、Cr:0.3〜1.0wt%、Mo:0.
15〜0.5wt%を含み、さらにTi、Zrの1種または2種を
0.01〜0.1wt%含有して残部がFeおよび不可避的不純物
から成ることを基本的特徴としている。
高張力ボルト用鋼は、C:0.25〜0.45wt%、Si:0.25〜
1.0wt%、Mn:0.8〜1.5wt%、P:≦0.005wt%、S:≦0.
02wt%、Ni:0.5〜1.5wt%、Cr:0.3〜1.0wt%、Mo:0.
15〜0.5wt%を含み、さらにTi、Zrの1種または2種を
0.01〜0.1wt%含有して残部がFeおよび不可避的不純物
から成ることを基本的特徴としている。
【0009】又第2発明の高張力ボルト用鋼では上記成
分の他にV:0.05〜0.2wt%を含んでいる。
分の他にV:0.05〜0.2wt%を含んでいる。
【0010】以下に成分の限定理由を示す。 C:焼入性の増加、焼戻温度の増加のため有効であり、
0.25wt%未満では焼入性劣化、焼戻温度が低下するた
め、また0.45wt%を超えると靱性が劣化するので、C量
は0.25〜0.45wt%とする。
0.25wt%未満では焼入性劣化、焼戻温度が低下するた
め、また0.45wt%を超えると靱性が劣化するので、C量
は0.25〜0.45wt%とする。
【0011】Si:脱酸剤として必要な元素であるととも
に、遅れ破壊特性の向上に有効なため0.25wt%以上を必
要とするが、1.0wt%を超えると靱性の劣化があるの
で、Si量は0.25〜1.0wt%とする。
に、遅れ破壊特性の向上に有効なため0.25wt%以上を必
要とするが、1.0wt%を超えると靱性の劣化があるの
で、Si量は0.25〜1.0wt%とする。
【0012】Mn:脱酸、焼入性の確保に必要な元素であ
るので0.8wt%以上を必要とするが、1.5wt%を超えると
靱性、遅れ破壊特性を劣化させるので、Mn量は0.8〜1.5
wt%とする。
るので0.8wt%以上を必要とするが、1.5wt%を超えると
靱性、遅れ破壊特性を劣化させるので、Mn量は0.8〜1.5
wt%とする。
【0013】P:特に高強度鋼になるほど遅れ破壊特性
への悪影響が大きいため、上限を0.005wt%とする。
への悪影響が大きいため、上限を0.005wt%とする。
【0014】S:MnSの形で介在物として存在し、遅れ破
壊特性に悪影響を及ぼすため、上限を0.02wt%とする。
壊特性に悪影響を及ぼすため、上限を0.02wt%とする。
【0015】Ni:靱性を向上させ遅れ破壊特性も向上さ
せる元素であるため、0.5wt%以上を必要とするが、1.5
wt%を超えるとコストアップの要因となるので、0.5〜
1.5wt%とする。
せる元素であるため、0.5wt%以上を必要とするが、1.5
wt%を超えるとコストアップの要因となるので、0.5〜
1.5wt%とする。
【0016】Cr:焼入性の増加、焼戻温度の増加のため
有効であり、0.3wt%未満ではその効果がなく、1.0wt%
を超えると効果が飽和するので、0.3〜1.0wt%とする。
有効であり、0.3wt%未満ではその効果がなく、1.0wt%
を超えると効果が飽和するので、0.3〜1.0wt%とする。
【0017】Mo:焼入性の増加、焼戻温度の増加のため
有効であり、0.15wt%未満ではその効果がなく、0.5wt
%を超えるとその効果が飽和するので0.15〜0.5wt%
とする。
有効であり、0.15wt%未満ではその効果がなく、0.5wt
%を超えるとその効果が飽和するので0.15〜0.5wt%
とする。
【0018】Ti(Zr):Nの固定、Sの固定により、さらに
Niとの複合添加により遅れ破壊特性を向上させるため、
0.01wt%以上必要であるが、0.1wt%を超えても効果が
飽和するので、0.01〜0.1wt%とする。
Niとの複合添加により遅れ破壊特性を向上させるため、
0.01wt%以上必要であるが、0.1wt%を超えても効果が
飽和するので、0.01〜0.1wt%とする。
【0019】V:高強度化に必要な元素で、0.05wt%以
上必要であるが、0.2wt%を超えても効果が飽和するの
で、0.05〜0.2wt%とする。
上必要であるが、0.2wt%を超えても効果が飽和するの
で、0.05〜0.2wt%とする。
【0020】
【実施例】以下本発明の実施例につき詳述する。
【0021】本発明者等は下記表1に示す各組成の鋼を
製造し、次に示す試験に供した。この時の熱処理条件、
機械的性質、遅れ破壊試験結果を次表2に示す。
製造し、次に示す試験に供した。この時の熱処理条件、
機械的性質、遅れ破壊試験結果を次表2に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】同試験における熱処理条件、機械的性質、
遅れ破壊試験結果を示す。熱処理は、25mm直径の丸棒を
850℃に60分保持後油焼入れし、所定の温度に60分保持
後、水冷し、焼戻しを行なった。そして引張試験片に
は、JIS4号試験片を用い、遅れ破壊用試験片は、10×15
×150mmの角棒タイプで中心部に1.5mmのソーノッチを入
れ、さらに1.5mmの疲労ノッチを入れたものを用いた。
又遅れ破壊試験はカンチレバータイプの試験機を用い、
3.5%食塩水中(20℃に保持)に試験片ノッチ部を浸漬
して行なった。この試験結果の解析では次式数1で示さ
れる応力拡大係数Kiを用いた。
遅れ破壊試験結果を示す。熱処理は、25mm直径の丸棒を
850℃に60分保持後油焼入れし、所定の温度に60分保持
後、水冷し、焼戻しを行なった。そして引張試験片に
は、JIS4号試験片を用い、遅れ破壊用試験片は、10×15
×150mmの角棒タイプで中心部に1.5mmのソーノッチを入
れ、さらに1.5mmの疲労ノッチを入れたものを用いた。
又遅れ破壊試験はカンチレバータイプの試験機を用い、
3.5%食塩水中(20℃に保持)に試験片ノッチ部を浸漬
して行なった。この試験結果の解析では次式数1で示さ
れる応力拡大係数Kiを用いた。
【0025】
【数1】
【0026】そして、500時間試験を行なっても割れの
発生しないKi値をKisccとして遅れ破壊特性の評価と
した。
発生しないKi値をKisccとして遅れ破壊特性の評価と
した。
【0027】前記表2に示す試験結果から、本発明鋼
(1〜4)は130Kgf/mm2以上の強度を有し、高い遅れ
破壊特性を示すが、TiやZrの無添加の鋼(5)や低Si・
高P鋼(6)のような比較鋼では遅れ破壊特性は劣るこ
とがわかる。またBを含有する比較鋼(7)も遅れ破壊
特性が劣っていることが明らかとなった。
(1〜4)は130Kgf/mm2以上の強度を有し、高い遅れ
破壊特性を示すが、TiやZrの無添加の鋼(5)や低Si・
高P鋼(6)のような比較鋼では遅れ破壊特性は劣るこ
とがわかる。またBを含有する比較鋼(7)も遅れ破壊
特性が劣っていることが明らかとなった。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、Bを含
有しない130Kgf/mm2以上の高張力ボルト用鋼であって
且つ遅れ破壊特性に優れたものが得られることになる。
有しない130Kgf/mm2以上の高張力ボルト用鋼であって
且つ遅れ破壊特性に優れたものが得られることになる。
Claims (2)
- 【請求項1】 C:0.25〜0.45wt%、Si:0.25〜1.0wt
%、Mn:0.8〜1.5wt%、P:≦0.005wt%、S:≦0.02wt
%、Ni:0.5〜1.5wt%、Cr:0.3〜1.0wt%、Mo:0.15〜
0.5wt%を含み、さらにTi、Zrの1種または2種を0.01
〜0.1wt%含有して残部がFeおよび不可避的不純物から
成る耐遅れ破壊特性に優れた高張力ボルト用鋼。 - 【請求項2】 C:0.25〜0.45wt%、Si:0.25〜1.0wt
%、Mn:0.8〜1.5wt%、P:≦0.005wt%、S:≦0.02wt
%、Ni:0.5〜1.5wt%、Cr:0.3〜1.0wt%、Mo:0.15〜
0.5wt%、V:0.05〜0.2wt%を含み、さらにTi、Zrの1
種または2種を0.01〜0.1wt%含有して残部がFeおよび
不可避的不純物から成る耐遅れ破壊特性に優れた高張力
ボルト用鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19269391A JPH0757901B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 耐遅れ破壊特性に優れた高張力ボルト用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19269391A JPH0757901B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 耐遅れ破壊特性に優れた高張力ボルト用鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH059653A JPH059653A (ja) | 1993-01-19 |
JPH0757901B2 true JPH0757901B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=16295480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19269391A Expired - Fee Related JPH0757901B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 耐遅れ破壊特性に優れた高張力ボルト用鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0757901B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4142853B2 (ja) | 2001-03-22 | 2008-09-03 | 新日本製鐵株式会社 | 耐遅れ破壊特性に優れた高力ボルト |
JP5020450B2 (ja) | 2001-09-28 | 2012-09-05 | ローム アンド ハース カンパニー | 粉体性状に優れた粉末線状重合体の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-08 JP JP19269391A patent/JPH0757901B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH059653A (ja) | 1993-01-19 |
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