JP2658101B2 - 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
- Publication number
- JP2658101B2 JP2658101B2 JP62323315A JP32331587A JP2658101B2 JP 2658101 B2 JP2658101 B2 JP 2658101B2 JP 62323315 A JP62323315 A JP 62323315A JP 32331587 A JP32331587 A JP 32331587A JP 2658101 B2 JP2658101 B2 JP 2658101B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- wire
- wire rod
- bolt
- strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的
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。
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。
一般に鋼ボルトの製造は、S45C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（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
という工程に従って行なわれている。 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/mm2）から8T級（80〜100
Kgf/mm2）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、ボト
ル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。 研究の結果、線材圧延後の引張強度を65〜75kgf/mm2
の範囲にすると、通常の伸線を行なったときに、伸線後
の引張強度が、従ってそれにより決定されるボルトの引
張強度が80kgf/mm2を超えるレベルに達するが、常用さ
れているヘッダー工具の寿命は実用的な域にあって、強
度のバランスがとれることがわかった。
用鋼を線材圧延し、焼鈍により軟化させて伸線し（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
という工程に従って行なわれている。 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/mm2）から8T級（80〜100
Kgf/mm2）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、ボト
ル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。 研究の結果、線材圧延後の引張強度を65〜75kgf/mm2
の範囲にすると、通常の伸線を行なったときに、伸線後
の引張強度が、従ってそれにより決定されるボルトの引
張強度が80kgf/mm2を超えるレベルに達するが、常用さ
れているヘッダー工具の寿命は実用的な域にあって、強
度のバランスがとれることがわかった。
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。 発明の構成
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。 発明の構成
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％、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1000〜1050
℃、圧延仕上段階における温度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
冷却することにより、圧延後の線材の引張強度を65〜75
kgf/mm2の範囲とすることを特徴とする。 冷却速度は、5.0〜6.0℃/secの範囲が好ましい。それ
によって、線材圧延後の引張強度が最適範囲65〜75Kgf/
mm2に入る線材を得ることが容易になる。
〜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1000〜1050
℃、圧延仕上段階における温度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
冷却することにより、圧延後の線材の引張強度を65〜75
kgf/mm2の範囲とすることを特徴とする。 冷却速度は、5.0〜6.0℃/secの範囲が好ましい。それ
によって、線材圧延後の引張強度が最適範囲65〜75Kgf/
mm2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。 Si: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:0.08〜0.13％ 焼結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:0.02％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。 炭素当量Ceq＝Ｃ＋Si/7＋Mn/5＋Cr/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、Ｖ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℃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
で、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、衝風冷却の風量調
節により実現できる。
ルト用線材の合金組成を基礎にして、前記目的を達成で
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。 Si: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:0.08〜0.13％ 焼結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:0.02％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。 炭素当量Ceq＝Ｃ＋Si/7＋Mn/5＋Cr/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、Ｖ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℃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
で、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、衝風冷却の風量調
節により実現できる。
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6.5mm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17mmの段階
における温度である。直径17mm→6.5mm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。 発明の効果 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。
件で圧延および冷却して、直径6.5mm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17mmの段階
における温度である。直径17mm→6.5mm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。 発明の効果 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。
Claims (2)
- 【請求項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1000〜1050
℃、圧延仕上段階における温度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
冷却することにより、圧延後の線材の引張強度を65〜75
kgf/mm2の範囲と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。 - 【請求項２】冷却速度を5.0〜6.0℃/secにえらんで実施
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 JPH01165721A (ja) | 1989-06-29 |
| JP2658101B2 true 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) |
Families Citing this family (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 |
Family Cites Families (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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01165721A (ja) | 1989-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100569982C (zh) | 无缝钢管的制造方法 | |
| JPH10273756A (ja) | 鋳物製冷間工具およびその製造方法 | |
| JPH07188834A (ja) | 高延性を有する高強度鋼板およびその製造方法 | |
| JP3733229B2 (ja) | 冷間加工性及び耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルト用棒鋼の製造方法 | |
| JPH062904B2 (ja) | 高強度低合金鋼極厚鋼材の製造方法 | |
| CN100473739C (zh) | 一种高强度直缝焊石油套管钢的制造方法 | |
| JP2658101B2 (ja) | 非調質鋼ボルト用線材の製造方法 | |
| JP2022537538A (ja) | 伸線加工性及び衝撃靭性に優れた非調質線材及びその製造方法 | |
| JP2001131697A (ja) | 鋼線材、鋼線及びそれらの製造方法 | |
| JPH0526850B2 (ja) | ||
| JPH1025521A (ja) | 線材の球状化焼鈍方法 | |
| JPH0213004B2 (ja) | ||
| JPH07268463A (ja) | 伸線強化高強度鋼線用線材の製造方法 | |
| JPH02274810A (ja) | 高張力非調質ボルトの製造法 | |
| JPH10280036A (ja) | 強度と延性に優れた高強度ボルト用線材およびその製造法 | |
| JP3043518B2 (ja) | 高強度熱延鋼板の製造方法 | |
| JPH05214443A (ja) | 伸線用高炭素鋼線材の製造方法 | |
| JPH03260010A (ja) | 熱間鍛造非調質部品の製造方法 | |
| JPH06136452A (ja) | 硬鋼線の製造方法 | |
| JPH1143721A (ja) | 高強度ばね用鋼材及びその製造方法 | |
| JPH02163319A (ja) | 高靭性鋼の製造方法および高靭性鋼部品の製造方法 | |
| CN118048580A (zh) | 盘条及其制备方法和应用、夹片及其制备方法 | |
| JPH08283844A (ja) | 靱性の優れた厚手耐サワー鋼板の製造方法 | |
| JPH03253514A (ja) | 冷間加工性の優れた高強度合金鋼の製造方法 | |
| KR20230092132A (ko) | 충격인성이 우수한 열간 단조용 비조질강, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 부품 |