JPS6286149A - 強靭ボルト用鋼 - Google Patents
強靭ボルト用鋼Info
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- JPS6286149A JPS6286149A JP19334785A JP19334785A JPS6286149A JP S6286149 A JPS6286149 A JP S6286149A JP 19334785 A JP19334785 A JP 19334785A JP 19334785 A JP19334785 A JP 19334785A JP S6286149 A JPS6286149 A JP S6286149A
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- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 4
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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
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野1
本発明は強靭ボルト鋼に関しさらに詳しくは、自動車用
高強度ボルトやソケットスクリュウ等に使用される遅れ
破壊性および衝撃値に優れた強靭ボルト鋼に関する。
高強度ボルトやソケットスクリュウ等に使用される遅れ
破壊性および衝撃値に優れた強靭ボルト鋼に関する。
[従来技術1
一般にボルト用鋼として、クロムモリブデン鋼(SCM
435.44())が、過去永い間使用されてきている
が、最近になって、耐遅れ破壊性が低い、衝撃値が低い
、冷間加工性が悪いという多くの問題が発生してきた。
435.44())が、過去永い間使用されてきている
が、最近になって、耐遅れ破壊性が低い、衝撃値が低い
、冷間加工性が悪いという多くの問題が発生してきた。
そして、遅れ破壊性は使用状況にもよるが、引張強さ約
120 k8L+nm2以上の高強度に調質された鋼材
に発生し、母材強度と応力集中係数および腐蝕環境、特
に、鋼材表面からの水素の侵入し易さの影響を受け、そ
の影響度の大きい程短時間で確に推定し、許容限度内で
使用することが必須の特性である。しかしながら、遅れ
破壊現象の定量的把握が困難なことから、実際には屡々
遅れ破壊が発生しているのが現状である。
120 k8L+nm2以上の高強度に調質された鋼材
に発生し、母材強度と応力集中係数および腐蝕環境、特
に、鋼材表面からの水素の侵入し易さの影響を受け、そ
の影響度の大きい程短時間で確に推定し、許容限度内で
使用することが必須の特性である。しかしながら、遅れ
破壊現象の定量的把握が困難なことから、実際には屡々
遅れ破壊が発生しているのが現状である。
[発明が解決しようとする問題点J
本発明は上記に説明したような鋼材の遅れ破壊現象の発
生を防止したちのであり、本発明者が遅れ破壊現象につ
いで研究を行なっている過程において得られた知見を現
象論的に応用することにより、耐遅れ破壊性に優れ、さ
らに、衝撃値、特に低温衝撃値に優れたボルト用鋼を開
発したのである。
生を防止したちのであり、本発明者が遅れ破壊現象につ
いで研究を行なっている過程において得られた知見を現
象論的に応用することにより、耐遅れ破壊性に優れ、さ
らに、衝撃値、特に低温衝撃値に優れたボルト用鋼を開
発したのである。
1問題点を解決するための手段]
本発明に係る強靭ボルト鋼は、
(1)Co、25〜0.40WL%、Si ≦0.50
切L%、Nin 0.40−1.0wt%、Cr 0.
40−1.5wt%、B 010005〜0.0050
田L%、l\l 01010〜o、oso四t%、Ti
0.010〜0.10wt%、Zr 0.010〜0
.10wt%の1種または2種、 P≦0.0O6IIIL%、S≦0.006wt%N(
toLal) 0.0015−0.0100wt%(但
しN (F ree)≦0.0008wt%) を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As≦0.0ht% を含有し、残部Feよりなり、引張強さが110〜14
5kgf/u+m2(I(Rc30−44)、衝撃値≧
〜0.35σB+57.5kgfm/cm2(i小値8
kgfm/am2以上)が得られる380℃以上もしく
は300℃以下で焼戻して使用されることをVf徴とす
る強靭ボルト鋼を第1の発明とし、 (2)C0.25〜0.40111L%、Si ≦0.
50wt%、Mn 0.40−1,Owt%、Cr 0
140−1.5wt%、Al0.010−0.080w
t%、 Ti 0.010−0.10wt%、Zr 0.010
〜0.10wt%の1種または2種、 P≦0.006wt%、S≦0.006wt%、N(t
otal) 0.0015−0.0100wt%(但し
N(Free)≦0.0008wt%) を含有し、かつ、 MoS2,5wt%、■ ≦0.2wt%、Nb≦0.
2wt% の1種以上 を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As≦0.01wt% を含有し、残部Feよりなり、引張強さが110−14
5kgf/mm2(HRc30−44)、衝撃値≧〜0
.35σ、 + 57 、5 kgfn+/cn+2(
最小値8kgfm/Cm2以上)が得られる380℃以
上らしくは300℃以下で焼戻して使用されることを特
徴とする強靭ボルト鋼を第2の発明とし、 (3)C0.25〜0.40wt%、Si ≦0.50
すt%、Mn 0.40−1.0wt%、Cr 0.4
0−1.5wt%、B 0.0005〜0.0050w
t%、Al 0.010−0.080wt%、Ti 0
.010〜0.]Owt%、Zr 0.010〜0.1
0wt%の1種または2種、 P≦0.006wt%、S ≦0.006響t%、N(
total) 0.0015−0.0100wt%(但
しN(Free)≦0.00081t%) を含有し、かつ、 Ni 60.2wt%、Cu ≦0.8wt%の1種ま
たは2種 を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As ≦ 0.01wt%を含有し、残
部Feよりなり、引張強さが110−145kgf/n
v+2(HRc30−44)、衝撃値≧0 、35 σ
、+ 57 、5 kgrm/ cm2(最小値8kg
fm/c+n21..L上)が得られる3 80 ’C
以」二もしくは3 f’) 0℃以下で焼戻して使用さ
れることを特徴とする強靭ボルト鋼を第3の発明とし、 tAlρ^9り〜凸An、、、IOi Q; < l
’l I:、n、、、+01Mn 0.40−1.0w
t%、Cr 0.40−1.5wt%、Al 0.01
0〜0.080wt%−Ti 0.010〜0.10w
t%、Zr 0.010〜0.10iwt%の1種また
は2種、 P≦0.006wt%、S ≦0.006wt%wt%
N(total) 0.0015〜0.0100wt%
(但しN(Free)≦0.0O08wt%) を含有し、かつ、 Ni ≦2.Owt%、MoS2.51%、■ ≦0.
2wt%、Nb≦0.2wt%、Cu ≦ 0.8w
t% の1種以上 を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As≦0.01wt%を 含有し、残部Feよりなり、引張強さが110−145
kgf/n+n+”(I(Rc30−44)、衝撃値≧
〜0.35crB+57.5kgfm/cm2(最小値
8kgf’m/cm2以上)が得られる3 80 ’C
以上もしくは300℃以下で焼戻して使用されるること
を特徴とする強靭ボルト鋼を第4の発明とする4つのの
発明よりなるものである。
切L%、Nin 0.40−1.0wt%、Cr 0.
40−1.5wt%、B 010005〜0.0050
田L%、l\l 01010〜o、oso四t%、Ti
0.010〜0.10wt%、Zr 0.010〜0
.10wt%の1種または2種、 P≦0.0O6IIIL%、S≦0.006wt%N(
toLal) 0.0015−0.0100wt%(但
しN (F ree)≦0.0008wt%) を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As≦0.0ht% を含有し、残部Feよりなり、引張強さが110〜14
5kgf/u+m2(I(Rc30−44)、衝撃値≧
〜0.35σB+57.5kgfm/cm2(i小値8
kgfm/am2以上)が得られる380℃以上もしく
は300℃以下で焼戻して使用されることをVf徴とす
る強靭ボルト鋼を第1の発明とし、 (2)C0.25〜0.40111L%、Si ≦0.
50wt%、Mn 0.40−1,Owt%、Cr 0
140−1.5wt%、Al0.010−0.080w
t%、 Ti 0.010−0.10wt%、Zr 0.010
〜0.10wt%の1種または2種、 P≦0.006wt%、S≦0.006wt%、N(t
otal) 0.0015−0.0100wt%(但し
N(Free)≦0.0008wt%) を含有し、かつ、 MoS2,5wt%、■ ≦0.2wt%、Nb≦0.
2wt% の1種以上 を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As≦0.01wt% を含有し、残部Feよりなり、引張強さが110−14
5kgf/mm2(HRc30−44)、衝撃値≧〜0
.35σ、 + 57 、5 kgfn+/cn+2(
最小値8kgfm/Cm2以上)が得られる380℃以
上らしくは300℃以下で焼戻して使用されることを特
徴とする強靭ボルト鋼を第2の発明とし、 (3)C0.25〜0.40wt%、Si ≦0.50
すt%、Mn 0.40−1.0wt%、Cr 0.4
0−1.5wt%、B 0.0005〜0.0050w
t%、Al 0.010−0.080wt%、Ti 0
.010〜0.]Owt%、Zr 0.010〜0.1
0wt%の1種または2種、 P≦0.006wt%、S ≦0.006響t%、N(
total) 0.0015−0.0100wt%(但
しN(Free)≦0.00081t%) を含有し、かつ、 Ni 60.2wt%、Cu ≦0.8wt%の1種ま
たは2種 を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As ≦ 0.01wt%を含有し、残
部Feよりなり、引張強さが110−145kgf/n
v+2(HRc30−44)、衝撃値≧0 、35 σ
、+ 57 、5 kgrm/ cm2(最小値8kg
fm/c+n21..L上)が得られる3 80 ’C
以」二もしくは3 f’) 0℃以下で焼戻して使用さ
れることを特徴とする強靭ボルト鋼を第3の発明とし、 tAlρ^9り〜凸An、、、IOi Q; < l
’l I:、n、、、+01Mn 0.40−1.0w
t%、Cr 0.40−1.5wt%、Al 0.01
0〜0.080wt%−Ti 0.010〜0.10w
t%、Zr 0.010〜0.10iwt%の1種また
は2種、 P≦0.006wt%、S ≦0.006wt%wt%
N(total) 0.0015〜0.0100wt%
(但しN(Free)≦0.0O08wt%) を含有し、かつ、 Ni ≦2.Owt%、MoS2.51%、■ ≦0.
2wt%、Nb≦0.2wt%、Cu ≦ 0.8w
t% の1種以上 を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As≦0.01wt%を 含有し、残部Feよりなり、引張強さが110−145
kgf/n+n+”(I(Rc30−44)、衝撃値≧
〜0.35crB+57.5kgfm/cm2(最小値
8kgf’m/cm2以上)が得られる3 80 ’C
以上もしくは300℃以下で焼戻して使用されるること
を特徴とする強靭ボルト鋼を第4の発明とする4つのの
発明よりなるものである。
本発明に係る強靭ボルト鋼は、遅れ破壊強度が鋼材の低
温焼戻脆性の影響を強く受けることとその脆化温度域の
改善利用に基いてなされたものであり、例えば、第1図
(、)に示す現在使用されているS CM 435の場
合、低温焼戻脆化温度域は300〜450℃の範囲内に
あり、425℃の温度で焼戻しな時遅れ破壊強さくσ、
)は110kgr/111m2.375℃の温度で焼戻
した場合は70kgf/11h12にまで急檄に低下し
、母材強度以下で破壊するか、焼戻温度が300℃以下
になると、また上昇している。この脆化域の中心(37
5℃)附近で焼戻しな鋼材の使用は遅れ破壊強度が非常
に低いために危険であり、時には切欠部以外の位置から
破壊が生じたりする。
温焼戻脆性の影響を強く受けることとその脆化温度域の
改善利用に基いてなされたものであり、例えば、第1図
(、)に示す現在使用されているS CM 435の場
合、低温焼戻脆化温度域は300〜450℃の範囲内に
あり、425℃の温度で焼戻しな時遅れ破壊強さくσ、
)は110kgr/111m2.375℃の温度で焼戻
した場合は70kgf/11h12にまで急檄に低下し
、母材強度以下で破壊するか、焼戻温度が300℃以下
になると、また上昇している。この脆化域の中心(37
5℃)附近で焼戻しな鋼材の使用は遅れ破壊強度が非常
に低いために危険であり、時には切欠部以外の位置から
破壊が生じたりする。
この現象は程度の差こそあれ、全べての強靭鋼に共通し
て生じるものであり、現在使用のSCM435は経験的
に焼戻温度450℃以上で用いられてきた。
て生じるものであり、現在使用のSCM435は経験的
に焼戻温度450℃以上で用いられてきた。
このような、現在使用されているSCM435の遅れ破
壊に鑑み、本発明に係る強靭ボルト鋼においては、低温
焼戻脆性を改善するために、(イ)C,Cr、Al含有
量を減少させて焼入性過多を調整する。
壊に鑑み、本発明に係る強靭ボルト鋼においては、低温
焼戻脆性を改善するために、(イ)C,Cr、Al含有
量を減少させて焼入性過多を調整する。
(ロ)ノ\1、TiまたはZrを含有させて細粒鋼とし
、その結果として焼入性が低下するのをBを含有させる
ことにより補なう。同時に固溶Nを減少させる。
、その結果として焼入性が低下するのをBを含有させる
ことにより補なう。同時に固溶Nを減少させる。
(ハ)粒界附近に強く偏析するPを極度に減少させる。
(ニ)不純物元素のSを極度に減少させる。
等を行なうことにより、効果のあることか確認された。
本発明に係る強靭ボルト鋼について以下詳細に説明する
。
。
第1図(b)に本発明に係る強靭ボルト鋼(略番21)
を示すが、この第1図(a)(b)の比較において、現
在使用されているSCM43Sは焼戻温度が450 ’
Cの時母材強度が130kgf/醋2、遅れ破塊強さが
150kgf/…I2であるが、本発明に係る強靭ポル
1lG4(略番21)では焼戻温度400℃の時は材強
度が140 kgr / l11m2、遅れ破壊強さが
160 kgf /m+++2となっており、焼戻脆化
温度が約50℃低温側に改善されていることがわかる。
を示すが、この第1図(a)(b)の比較において、現
在使用されているSCM43Sは焼戻温度が450 ’
Cの時母材強度が130kgf/醋2、遅れ破塊強さが
150kgf/…I2であるが、本発明に係る強靭ポル
1lG4(略番21)では焼戻温度400℃の時は材強
度が140 kgr / l11m2、遅れ破壊強さが
160 kgf /m+++2となっており、焼戻脆化
温度が約50℃低温側に改善されていることがわかる。
囚に、本発明に係る強靭ボルト鋼(略番21)は上記説
明のように改善された結果、遅れ破壊発生限界が約10
kgf /II+m2上昇改善された。
明のように改善された結果、遅れ破壊発生限界が約10
kgf /II+m2上昇改善された。
また、本発明に係る強靭ボルト鋼は、遅れ破壊発生)原
として鋼材表面に露出したMnS系介材物か腐蝕環境下
で反応し、水素脆化を誘引すというπ実に基いて、不純
物元素Sを可能な限界の0.003wt%位まで下げる
と同時に、MnSを酸に対してより安定な化合物TiS
またはZrSに置換すべくTiおよびZrの含有実験を
行ない、効果が認められた。
として鋼材表面に露出したMnS系介材物か腐蝕環境下
で反応し、水素脆化を誘引すというπ実に基いて、不純
物元素Sを可能な限界の0.003wt%位まで下げる
と同時に、MnSを酸に対してより安定な化合物TiS
またはZrSに置換すべくTiおよびZrの含有実験を
行ない、効果が認められた。
本発明に係る強靭ボルト鋼の含有成分および成分割合に
ついせ説明する。
ついせ説明する。
Cはその含有量が増すと焼入性が増大すると共に強度お
よび硬さが高くなり、反面靭性が低下す!、 t、 、
y< fffinnl−jft 7−占−!l’n
i n 11B 1−4+ rk 7/’含有量は最
終製品の強度水準と最適焼戻温度を調整するのに重要で
あり、焼戻温度380℃以上で母材の引張強さが最低1
40 kgf /mn2以上得られることを鋼種設計の
基準にした場合、C含有量は0、25−0.40wt%
となり、含有量が0.25wt%未満では充分な強度が
得られず、また、0.40wt%を越えると靭性が不足
する。よって、C含有量は0.25〜0.40nt%と
する。
よび硬さが高くなり、反面靭性が低下す!、 t、 、
y< fffinnl−jft 7−占−!l’n
i n 11B 1−4+ rk 7/’含有量は最
終製品の強度水準と最適焼戻温度を調整するのに重要で
あり、焼戻温度380℃以上で母材の引張強さが最低1
40 kgf /mn2以上得られることを鋼種設計の
基準にした場合、C含有量は0、25−0.40wt%
となり、含有量が0.25wt%未満では充分な強度が
得られず、また、0.40wt%を越えると靭性が不足
する。よって、C含有量は0.25〜0.40nt%と
する。
Siは脱酸剤として含有させ、上限を0.50wt%と
する。
する。
ム・10は焼入性を増し、高強度を得られ易くするか、
偏析して靭性を害し、また、S含有量を0.015wt
%以下に減少するとMnn偏行反対に急、増するなど有
害性も大きいが、焼入性元素として必要であり、含有量
が0.40wt%未満では焼入性が不足腰 また、1.
0IIIL%を越えると靭性の劣化が着しくなる。よっ
て、Mn含有量は0.40〜1,40〜1.0wt%と
する。
偏析して靭性を害し、また、S含有量を0.015wt
%以下に減少するとMnn偏行反対に急、増するなど有
害性も大きいが、焼入性元素として必要であり、含有量
が0.40wt%未満では焼入性が不足腰 また、1.
0IIIL%を越えると靭性の劣化が着しくなる。よっ
て、Mn含有量は0.40〜1,40〜1.0wt%と
する。
Crは焼入性を増大し、高強度が得られ易くするが焼戻
温度を高くし、含有量が0.401%未満では焼入調整
元素として強度と靭性を確保することができず、また、
1.5wt%を越えると焼戻脆化温度域か広くなり、低
P化および低S化等の効果を無くす程遅れ破壊強度を低
下する。よって、耐蝕性を増大することを含めてCr含
有量は0.40〜1.5wt%とする。
温度を高くし、含有量が0.401%未満では焼入調整
元素として強度と靭性を確保することができず、また、
1.5wt%を越えると焼戻脆化温度域か広くなり、低
P化および低S化等の効果を無くす程遅れ破壊強度を低
下する。よって、耐蝕性を増大することを含めてCr含
有量は0.40〜1.5wt%とする。
Bは一定の焼入性を確保するための元素であり、含有量
が0.0005未満では焼入性が不足し、また、0、0
050wt%を越えると粒界破壊を生じ易くなる。
が0.0005未満では焼入性が不足し、また、0、0
050wt%を越えると粒界破壊を生じ易くなる。
よって、S含有量は帆0005〜0.0050a+t%
とする。
とする。
Alは脱酸剤であって、含有量が0.010wt%未満
では効果が少なく、また、脱酸、窒素固定の点から0.
080wt%存在すれば充分である。よって、Al含有
量は0.010〜o、oso1%とする。
では効果が少なく、また、脱酸、窒素固定の点から0.
080wt%存在すれば充分である。よって、Al含有
量は0.010〜o、oso1%とする。
TiまたはZ「は遅れ破壊に有害なMnSが発生する前
に無害なTiSまたはZrSを生成させること、および
、細粒化効果やN固定による耐遅れ破壊性と靭性を向上
させるために含有させるものであり、即ち、凝固末期に
不純物Sは大きな非金属介在物である八1nSとして晶
出し、本発明に係る強靭ボルト鋼においては精錬時に脱
硫処理をした後、TiまたはZrを1種または2種含有
させ、残存Sを比較的小さな金属間化合物であるTiS
またはZrS粒子を生成させてMnSの品出を防止し、
また、TiまたはZrは鋼中Nの固定とTiNまたはZ
rNによる細粒化補強のために含有させる元素であり、
Nは遅れ破壊性に有害なことは知られているのでNの固
定はAlの含有だけでは不充分で、BとTiまたはZr
を含有させることは重要であり、また、TiN!たはZ
rNによる細粒化も焼入性を減するという問題もあるが
、焼戻脆性の改善を優先させたもので、TiまたはZr
の含有量が0.010未満ではこのような効果は少なく
、また、0、 fount%を越えると鋼の加工性を害
し、特に、熱間圧延後の表面疵を発生するようになる。
に無害なTiSまたはZrSを生成させること、および
、細粒化効果やN固定による耐遅れ破壊性と靭性を向上
させるために含有させるものであり、即ち、凝固末期に
不純物Sは大きな非金属介在物である八1nSとして晶
出し、本発明に係る強靭ボルト鋼においては精錬時に脱
硫処理をした後、TiまたはZrを1種または2種含有
させ、残存Sを比較的小さな金属間化合物であるTiS
またはZrS粒子を生成させてMnSの品出を防止し、
また、TiまたはZrは鋼中Nの固定とTiNまたはZ
rNによる細粒化補強のために含有させる元素であり、
Nは遅れ破壊性に有害なことは知られているのでNの固
定はAlの含有だけでは不充分で、BとTiまたはZr
を含有させることは重要であり、また、TiN!たはZ
rNによる細粒化も焼入性を減するという問題もあるが
、焼戻脆性の改善を優先させたもので、TiまたはZr
の含有量が0.010未満ではこのような効果は少なく
、また、0、 fount%を越えると鋼の加工性を害
し、特に、熱間圧延後の表面疵を発生するようになる。
しかして、TiまたはZrの適正含有量は溶鋼中のSレ
ベルの関連から、S ≦0.OIwt%のとき、Ti(
またはZr)÷S ≧ 5〜2の比率で含有させる。よ
って、T1含有量は0.010−0.IOwt%とする
。
ベルの関連から、S ≦0.OIwt%のとき、Ti(
またはZr)÷S ≧ 5〜2の比率で含有させる。よ
って、T1含有量は0.010−0.IOwt%とする
。
Pは焼戻脆性域の改善のjこめに極めて低含有量とする
のがよく、含有量が0.006wt%以下においてこの
効果が着しい。よって、P含有量は0.QO61Mシ%
以下とする。因に、Pの凝固時の偏析は極めて多く、例
えば、罷工分析値でP =0.020 wt%の鋼材の
最大ミクロ偏析値P+nax=0.20%、同様にP=
0.0I(hwt%の時Pmax=0.070%、さら
に、P”0.O05wt%の時でもP +nax =
0.020%らある。
のがよく、含有量が0.006wt%以下においてこの
効果が着しい。よって、P含有量は0.QO61Mシ%
以下とする。因に、Pの凝固時の偏析は極めて多く、例
えば、罷工分析値でP =0.020 wt%の鋼材の
最大ミクロ偏析値P+nax=0.20%、同様にP=
0.0I(hwt%の時Pmax=0.070%、さら
に、P”0.O05wt%の時でもP +nax =
0.020%らある。
C+↓丁ztsh+−z−y>+n C+、Wlm
l−:TI!/1%&、L7のはT1またはZ「の含有
とも関連するが、遅れ破壊性改善に有害であるMnSを
皆無にすることであり、同時にTiまたはZrの含有量
を必要最少限に抑えるため、精錬時のS含有量は少ない
程好ましく、特に、0.003wt%以下とするのがよ
いが、現実的にS含有量は0.006wt、%以下とす
る。
l−:TI!/1%&、L7のはT1またはZ「の含有
とも関連するが、遅れ破壊性改善に有害であるMnSを
皆無にすることであり、同時にTiまたはZrの含有量
を必要最少限に抑えるため、精錬時のS含有量は少ない
程好ましく、特に、0.003wt%以下とするのがよ
いが、現実的にS含有量は0.006wt、%以下とす
る。
Sn、Sb、Asは不純物元素であり、精錬時において
スクラップ等から混入し易く、何れの元素も0.01w
t%を越えると粒界に偏析して焼戻脆性を強く劣化させ
、遅れ破壊性を害する。よって、Sn、Sb、Asは合
計含有量は0.01111t%以下とする。
スクラップ等から混入し易く、何れの元素も0.01w
t%を越えると粒界に偏析して焼戻脆性を強く劣化させ
、遅れ破壊性を害する。よって、Sn、Sb、Asは合
計含有量は0.01111t%以下とする。
Nはその固溶Nは低温焼戻脆性に極めて有害であること
は知られていることから少ない程好ましく、固溶N含有
量は]Oppm以下としなければならない。しがし、N
(toLal)は細粒化強化のため、主としてl\IN
、さらに、TiNまたはZrNの生成に最小限0.00
15wt%以上必要で、また、最大0.0100111
L%を越えると窒化物が有害な程に増加して加工性を害
する。よって、N(1,otal)含有量は0.001
5〜0.01040〜1.0wt%とする。
は知られていることから少ない程好ましく、固溶N含有
量は]Oppm以下としなければならない。しがし、N
(toLal)は細粒化強化のため、主としてl\IN
、さらに、TiNまたはZrNの生成に最小限0.00
15wt%以上必要で、また、最大0.0100111
L%を越えると窒化物が有害な程に増加して加工性を害
する。よって、N(1,otal)含有量は0.001
5〜0.01040〜1.0wt%とする。
本発明に係る強靭ボルト鋼において上記に説明した以外
の含有成分について説明する。
の含有成分について説明する。
(イ) 0toLalは残存酸素または酸化物はボル
ト用鋼の疲労強度、冷間加工性等の改善には、含有量は
25ppm以下とする必要がある。
ト用鋼の疲労強度、冷間加工性等の改善には、含有量は
25ppm以下とする必要がある。
(a) 本発明に係る強靭ポル)1に、さらに、耐候
性或いは低温衝撃性能を加える用途に適用する場合、C
”s Nisの1種または2種を含有させることができ
、そして、Cu含有量は60.8wt%、Ni含有量は
≦2.0wt%とする。
性或いは低温衝撃性能を加える用途に適用する場合、C
”s Nisの1種または2種を含有させることができ
、そして、Cu含有量は60.8wt%、Ni含有量は
≦2.0wt%とする。
(ハ)本発明に係る強靭ボルト鋼に耐熱性を」級備させ
る用途に適用する場合、焼入元素であるBを除き、同等
の焼入性が得られる量のMo、■、Nbの1種以上を含
有させることができる。そして、Mo含有量は≦0.5
wt%、■≦0.2wt%、Nb≦0.2wt%とする
。
る用途に適用する場合、焼入元素であるBを除き、同等
の焼入性が得られる量のMo、■、Nbの1種以上を含
有させることができる。そして、Mo含有量は≦0.5
wt%、■≦0.2wt%、Nb≦0.2wt%とする
。
本発明に係る強靭ボルト鋼は上記に説明したように、鋼
材の遅れ破壊性改善を目的としたものであり、ボルト等
に冷開鍛造後に調質され、使用する過程において最適条
件で熱処理しないと遅れ破壊が発生するので、適正な熱
処理条件および適用強度範囲について説明する。
材の遅れ破壊性改善を目的としたものであり、ボルト等
に冷開鍛造後に調質され、使用する過程において最適条
件で熱処理しないと遅れ破壊が発生するので、適正な熱
処理条件および適用強度範囲について説明する。
第1図に示すように、本発明に係る強靭ボルト鋼は低温
焼戻脆性が改善されているが、なお、まだ300〜38
0℃の温度域で焼戻すと遅れ破壊強度が低下し、後で説
明するボルト状引張式の蒸留水中100時間遅れ破壊試
験において、遅れ破壊強さσ9か母材の引張強さσ6を
下回る限界点がある。即ち、焼戻温度380℃のとき、
σ、=σB” 145 kgf/mm2となっており
、この限界点以下、350℃で焼戻すとσうに158
kgr/ml112、σg = 110kgf/mm2
で破壊する。
焼戻脆性が改善されているが、なお、まだ300〜38
0℃の温度域で焼戻すと遅れ破壊強度が低下し、後で説
明するボルト状引張式の蒸留水中100時間遅れ破壊試
験において、遅れ破壊強さσ9か母材の引張強さσ6を
下回る限界点がある。即ち、焼戻温度380℃のとき、
σ、=σB” 145 kgf/mm2となっており
、この限界点以下、350℃で焼戻すとσうに158
kgr/ml112、σg = 110kgf/mm2
で破壊する。
また、本発明に係る強靭ボルト鋼をC60.2ult%
として細物(直径10φmm以下)の小ねじ、ビス等の
製品に冷開加工し、さらに、浸炭(または窒化)焼入れ
した後、高強度、高靭性域で使用する場合には、今度は
遅れ破壊強さが回復する300℃以下の低温度で焼戻す
ことが必要である。
として細物(直径10φmm以下)の小ねじ、ビス等の
製品に冷開加工し、さらに、浸炭(または窒化)焼入れ
した後、高強度、高靭性域で使用する場合には、今度は
遅れ破壊強さが回復する300℃以下の低温度で焼戻す
ことが必要である。
そして、焼戻温度の適用範囲を380℃以上、300℃
以下とするのは、衝撃値も焼戻温度と関係があり、30
0〜380℃の低温脆化域で焼戻しすると8kHf/c
i+2以下となり、極寒冷地での使用が危険となる。ま
た、衝撃値の下限値を8kgf/cm”以上としたのは
、従来の経験からボルト用鋼は一般にこと値以上で使用
されてきているからである。
以下とするのは、衝撃値も焼戻温度と関係があり、30
0〜380℃の低温脆化域で焼戻しすると8kHf/c
i+2以下となり、極寒冷地での使用が危険となる。ま
た、衝撃値の下限値を8kgf/cm”以上としたのは
、従来の経験からボルト用鋼は一般にこと値以上で使用
されてきているからである。
[実 施 例1
本発明に係る強靭ボルト鋼の実施例を説明する。
実施例
ff11表に示した含有成分および成分割合の鋼を溶製
し、鋳造後試験片は直径17φに熱間圧延されたコイル
を直線矯正した後、カットサンプルとし調質処理を行な
って使用した。
し、鋳造後試験片は直径17φに熱間圧延されたコイル
を直線矯正した後、カットサンプルとし調質処理を行な
って使用した。
第2表に熱処理条件と機械的性質、衝撃値および遅れ破
壊試験結果を示す。
壊試験結果を示す。
熱処理は、17φ×220〜280關の試験片を、87
0℃の温度に40分保持後油焼入れし、T’Cに1時間
保持復水冷却の焼戻処理を行なった引張試験は、Ir5
14A号直径9.9φGL=5Dを、衝撃試験片はJ
I S 4号2mmV/ソチを用いた。
0℃の温度に40分保持後油焼入れし、T’Cに1時間
保持復水冷却の焼戻処理を行なった引張試験は、Ir5
14A号直径9.9φGL=5Dを、衝撃試験片はJ
I S 4号2mmV/ソチを用いた。
遅れ破壊試験片は、第2図に示すように首下近くに水平
角度45°、先端R半径0.03+ni、応力集中係数
αに=10.3の切欠を入れたボルト状試験片を用いた
。試験条件は、室温23℃、蒸留水中で引張荷重を負荷
し、破断時間を測定した。遅れ破壊強さは約10本の試
験片を使用して第3図に示したように、切欠底(直径7
、8 in)の面積で引張荷重を除した公称応力に対
して、200時間以内の破断曲線を求めた上で100時
間限度で表示した。第3図のSCM435(焼戻温度4
50℃1引張強さ131 kgf/mm2)の100時
間遅れ破壊強さは150kgf/mm2、本発明に係る
強靭ボルト鋼(焼戻温度400℃、引張強さ140kg
f/+nm2)の100時間遅れ破壊強さは160kg
f/n+m2である。なお、焼戻温度を種々変えてこの
100時間遅れ破壊強さを求めたのが第1図であり、同
時に調質した材料の平滑引張強さを示しである。
角度45°、先端R半径0.03+ni、応力集中係数
αに=10.3の切欠を入れたボルト状試験片を用いた
。試験条件は、室温23℃、蒸留水中で引張荷重を負荷
し、破断時間を測定した。遅れ破壊強さは約10本の試
験片を使用して第3図に示したように、切欠底(直径7
、8 in)の面積で引張荷重を除した公称応力に対
して、200時間以内の破断曲線を求めた上で100時
間限度で表示した。第3図のSCM435(焼戻温度4
50℃1引張強さ131 kgf/mm2)の100時
間遅れ破壊強さは150kgf/mm2、本発明に係る
強靭ボルト鋼(焼戻温度400℃、引張強さ140kg
f/+nm2)の100時間遅れ破壊強さは160kg
f/n+m2である。なお、焼戻温度を種々変えてこの
100時間遅れ破壊強さを求めたのが第1図であり、同
時に調質した材料の平滑引張強さを示しである。
ホた、鋼種間の遅れ破壊限度の比較には、第1図に示す
母材の引張強さくσ、)と遅れ破壊強さくσD)曲線と
の交点の値を用いた。結局、遅れ破壊強さがは材の引張
強さ以下になる交点を危険限度、その時の焼戻温度以上
を使用可能限界として比較に用い、piS3表に示した
。
母材の引張強さくσ、)と遅れ破壊強さくσD)曲線と
の交点の値を用いた。結局、遅れ破壊強さがは材の引張
強さ以下になる交点を危険限度、その時の焼戻温度以上
を使用可能限界として比較に用い、piS3表に示した
。
この第3表から、現用鋼の遅れ破壊限度が130−13
3 kgf/nun2であるのに対し、本発明に係る強
靭ボルト用鋼では140〜ISOkgf/hlnl”に
向上していることがわかる。
3 kgf/nun2であるのに対し、本発明に係る強
靭ボルト用鋼では140〜ISOkgf/hlnl”に
向上していることがわかる。
第4図に引張強さと衝撃値の関係を示す。現用鋼の場合
、引張強さが135 khf/ma+”以上になると衝
撃値は8kgr/cm2以下となるが、本発明に係る強
靭ボルト鋼では引張強さ145kgf/mm2以上にお
いても衝撃値8kgf/cm2以上が得られており、高
強度域での靭性にも優れていることがわかる。
、引張強さが135 khf/ma+”以上になると衝
撃値は8kgr/cm2以下となるが、本発明に係る強
靭ボルト鋼では引張強さ145kgf/mm2以上にお
いても衝撃値8kgf/cm2以上が得られており、高
強度域での靭性にも優れていることがわかる。
第5図に焼戻脆性域で焼戻しだときの低温衝撃値を示す
。現用鋼に比して本発明に係る強靭ボルト鋼は低温衝撃
値にも優れていることがわかる。
。現用鋼に比して本発明に係る強靭ボルト鋼は低温衝撃
値にも優れていることがわかる。
第3表
* : SCM435
[発明の効果]
以上詳細に説明したように、本発明に係る強靭ボルト用
鋼は上記の構成であるか呟従来使用されているSCM4
35に比較して遅れ破壊性および衝撃値に優れた材料で
あり、かつ、信頼性の高い強靭鋼である。
鋼は上記の構成であるか呟従来使用されているSCM4
35に比較して遅れ破壊性および衝撃値に優れた材料で
あり、かつ、信頼性の高い強靭鋼である。
第1図は焼戻温度と遅れ破壊強さおよび母材の平滑引張
強さとの関係を示す図、第2図は遅れ破壊試験片を示す
図、第3図は遅れ破壊強度・時間曲線を示す図、第4図
は引張強さと衝撃値との関係を示す図、:55図は焼戻
温度別の低温衝撃値を示す図である。 ラ2に I2岸径o、03 ガ′4 図 5ノ 51駐、 5免 てΣ (k)ず/へ・−゛)特
許庁長官 黒 1)明 雄 殿 l 事件の表示
7゜昭和60年特許願第193347号 2、発明の名称 強靭ボルト鋼 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 神戸市中央区脇浜町1丁目3番18号名称 (1
19) 株式会社 神戸製鋼所補正命令の日付′ (
自発) 補正の対象 全文hff王明細書 補正の内容 別紙の通り 明細書 1、発明の名称 強靭ボルト用鋼 2、特許請求の範囲 (1)C,0.25〜0.40wt%、Si≦0.50
vt%、Mn 0.40〜1.Qwt%、Cr 0.8
5〜1.5wt%、B 0.0005〜0.0050w
t%、A I 0.O1O〜0.080vt%の1種ま
たは2種 および、 を含有し、不純物として、 Sn+Sb十ΔS≦0.01wt% とし、残部Fcよりなり、引張強さが110〜1 4
5kgr/mm2(IIric3 0〜4 4)、 衝
撃(直≧−0= 35 σa+ 57.5 kg ”/
Cm 2(最小値8 kgfm/c m 2以上)が
得られる380℃以上もしくは300℃以下で焼戻して
使用されることを特徴とする強靭ボルト調。 (2)G 0.25〜0.40vt%、S1≦0.50
wt%、Mn 0.40−1,40〜1.0wt%、C
r 0.85〜1.5wt%、B 0.0005〜0.
0050wt%、A I 0.010〜0.080wt
%を含 および、 r丁シ、かつ、 を含Cfシ、不純物として、 5nFSb+As≦0.01wt%、 とし、残部Feよりなり、引張強さが110〜145k
gf/mm”(HRc30〜44)、衝撃値≧〜0.3
5σ+57.5kgfm/cm2(最小値8 kgfm
/cm’以上)が得られる380℃以上もしくは300
℃以下で焼戻して使用されることを特徴とする強靭ボル
ト鋼。 3、発明の詳細な説明 [産業上の利用分野] 本発明は強靭ボルト鋼に関し、さらに詳しくは、自動車
用高強度ボルトやソケットスクリュウ等に使用される耐
遅れ破壊性および衝撃値に浸れた強靭ボルト鋼に関する
。 [従来技術] 一般にボルト用鋼として、クロムモリブデン鋼(s c
M435,440)が、過去永い間使用されてきている
が、最近になって、耐遅れ破壊性が低い、衝撃値が低い
、冷間加工性が悪いという多くの問題が発生してきた。 そして、遅れ破壊は使用状況にもよるが、引張強さ約1
20 kgr/+nm”以上の高強度に調質された調材
に発生し、母材強度と応力集中係数および腐蝕環境、特
に、調料表面からの水素の侵入し易さの影響を受け、そ
の影響度の大きい程短時間で突然破壊する現象であり、
鋼種frjの発生限度を正確に推定し、許容限度内で使
用することが必須の特性である。しかしながら、遅れ破
壊現象の定量的把握が困難なことから、実際には叫々屋
れ破壊か発生しているのが現状である。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記に説明したようなM打の遅れ破壊現象の発
生を防止したものであり、本発明音が遅れ破壊現象につ
いて研究を行なっている過程に43いて得られた知見を
現象論的に応用することにより、耐遅れ破壊性に優れ、
さらに、衝撃値、特に低温衝撃値に優れたボルト用鋼を
開発したのである。 [問題点を解決するだめの手段] 本発明に係る強靭ボルト鋼は、 (1)G 0.25〜0.40wt%、SiS2.50
wt%、Mn 0.40〜1.40〜1.0wt%、C
r 0.85〜1.5wt%、B 0.0005〜0.
0050vL%、Al 0.010〜0.080wt% を含有し、さらに、 Ti 0.010〜0゜10wt%、Zr 0.010
〜0.10wt%の1種または2種 および、 N(total) 0.0020を越え0.0100w
t%以下(但しN (F ree)60.0008wt
%)を含有し、不純物として、 P≦0.006wt%、S ≦0.006wt%Sn+
Sb+AS≦0.01vt% とし、残部Feよりなり、引張強さh月10〜1 4
5kgf/mm”(■l1c30〜4 4)、 衝撃1
直≧−0、35a、+ 57 、5 kgfm/cm’
(最小(〆i8kgfm/cm”以上)が得られる38
0℃以」二もしくは300℃以下で焼戻して使用される
ことを特徴とする強靭ボルト鋼を第1の発明とし、 (2)G 0.25〜0.40wt%、SiS2.50
wt%、Mn 0.40〜1.Owt%、Cr 0.8
5〜1.5wt%、r30.0005〜0.0050W
L%、A I 0.010〜0.080wt%を含有し
、さらに、 T i 0.010〜0.10wt%、Zr 0.01
0〜0.IOwt%の1種または2種 および、 N(toial) 0.0020を越え0.01040
〜1.0wt%以下(但しN(Free)≦0.000
8wt%)を含有し、か−レ。 Ni 50.2wt%、Cu≦0 、8wt%の1種ま
たは2種 を含aし、不純物として、 S n−1−S b+ As ≦ 0.0m%、P
≦0.00hL%、S ≦0.006wt%とし、残部
Feよりなり、引張強さh月10〜145kgr/mm
’(+目7c30〜4O1衝撃値≧−0 、35 (7
+ 57 、5 kgfm/cm’(最小tilt 8
kg r m/cm″以上)か11トられる380℃
以」二らしくは300℃以下で焼戻して使用されること
を特徴と4゛る強靭ボルト鋼を第2の発明とする2つの
発明よりなるものである。 本発明に係る強靭ボルト鋼は、遅れ破壊性)Eか鋼材の
低温焼戻脆性の影響を強く受けることとその脆化温度域
の改善利用に居いてなされたしのであり、例えば、第1
図(a)に示す現在使用されている30M435の場合
、低温焼戻脆化温度域は300〜450℃の範囲内にあ
り、425℃の温度で焼戻した時遅れ破壊強さくσ。)
はI I Okgf/mm’、375℃の11!度で焼
戻した場合は70 kgf/mm’にまで急激に低下し
、母材強度以下で破壊するが、焼戻温度が300℃以下
になると、また上昇している。この脆化域の中心(37
5℃)附近で焼戻しだ鋼材の使用は遅れ破壊強度か非常
に低いために危険であり、時には切欠部以外の位置から
破壊が生したりする。 この現象は程度の差こそあれ、全べての強靭鋼に共通し
て生じるものであり、現在使用の30M435は経験的
に焼戻温度450℃以上で用いられてきた。 このような、現在使用されている30M435の遅れ破
壊に鑑み、本発明に係る強靭ボルト鋼においては、低温
焼戻脆性を改善するために、(イ)C,Cr、Δ1含f
r5kを減少さUて焼入性過多を調整する。 (+u)Al、’I’iまたハZ rを含(fさuて細
粒鋼とし、その結果として焼入性が低下するのをBを含
有させることによりF+Iiなう。同時に固溶Nを減少
させる。 (ハ)粒界附近に強く偏析するPを極度に減少させる。 (ニ)不純物元素のSを極度に減少さU″る。 等を行なうことにより、効果のあることが確認された。 本発明に係る強靭ボルト鋼について以下詳細に説明する
。 第1図(b)に本発明に係る強靭ボルト鋼(略番21)
を示すが、この第1図(aXb)の比較において、現在
使用されている30M435は焼戻温度が450℃の時
母材強度がl 30 kgf/mが、遅れ破塊強さが+
50 kgf/ml112であるが、本発明に係る強
靭ボルト鋼(略番2+)では焼戻温度400℃の時母材
強度が140 kg「/1!、遅れ破壊強さが160
kgf/mm”となっており、焼戻脆化温度が約50℃
低温側に改善されていることがわかる。因に、本発明に
係る強靭ボルト舖(略番21)は上記説明のように改善
された結果、遅れ破壊発生限界か約10kgr/mm”
上昇改善された。 また、本発明に係る強靭ボルト鋼は、遅れ破壊発生源と
して鋼材表面に露出したMnS系介材物か腐蝕環境下で
反応し、水素脆化を誘引すという事実に括いて、不純物
元素Sを可能な限界の0.003wt%位まで下げると
同時に、MnSを酸に対してより安定な化合物TiSま
たはZrSに置換ずべく T’ iおよびZrの含有実
験を行ない、効果が認められた。 本発明に係る強靭ポルト馴の含a成分および成分割合に
ついせ説明する。 CはそのQ ffmか増すと焼入性か増大すると共に強
度および硬さが高くなり、反面靭性が低下するらので、
本発明に係る強靭ボルト舖におけるC含(f遺は最終製
品の強度水準と最適焼戻温度を調整するのに重数てあり
、焼戻温度380℃以上で母材の引張強さが最低140
kgr/mm’以上得られることを鋼種設計の括準に
した場合、C含有量は0.25〜0.40wt%となり
、含有量が0.25wt%未満では充分な強度が得られ
ず、また、0.40wt%を越えると靭性が不足する。 よって、C含¥、r量は0.25〜0.40wt%とす
る。 Siは脱酸剤として含有さU、」二限を0.50wt%
とする。 Mnは焼入性を増し、高強度をi47られ易くするが、
偏析して靭性を害し、また、S含(丁砥を0.015w
t%以下に減少するとMn偏析は反対に急増するなと4
7害性ら大きいが、焼入性元素として必要であり、含有
量が0.40wt%未満では焼入性か不足し、また、1
.0wt%を越えると靭性の劣化が著しくなる。よって
、Mn含有量は0.40〜1.owt%とする。 Crは焼入性を増大し、高強度が得られ易くするが焼戻
温度を高くし、含FT量か0.85wt%未満ては焼入
調整元素として強度と靭性を確保することがてきず、よ
た、1.5wt%を越えると焼戻脆化温度域が広くなり
、゛低P化お、鉦び低S化等の効果を無くず程遅れ破壊
強度を低下する。よって、耐蝕性を増大することを含め
てGr含(T量は0.85〜15冑t%とする。 Bは一定の焼入性を確保するだめの元素であり、含有量
が0.0005未満では焼入性が不足し、また、0.0
050vt%を越えると粒界破壊を生じ易くなる。 よって、B含有量は0.0005〜0.0050wt%
とする。 A!は脱酸剤であって、含有量が0.010wt%未満
では効果が少なく、また、脱酸、窒素固定の点から0.
080vt%存在すれば充分である。よって、Al含a
ffiは0.010〜0.080wt%とする。 ′riまたはZrは遅れ破壊に4N害なMnSが発生ず
る前に無害なTiSまたはZrSを生成させること、お
よび、細粒化効果やN固定による耐遅れ破壊性と靭性を
向上させるために含有さU・るものであり、即ち、凝固
末期に不純物Sは大きな非金属介在物であるMnSとし
て晶出し、本発明に係る強靭ボルト鋼においては精練時
に脱硫処理をした後、TiまたはZrを1種または2N
含有させ、残存Sを比較的小さな金属間化合物であるT
iSまたはZrS拉子を生成さUてMnSの晶出を防止
し、また、TiまたはZrは鋼中Nの固定とTiNまた
はZrNによる細粒化hli強のために含有さUる元素
であり、Nは遅れ破壊性にf子方なことは知られている
のでNの固定はAlの含f旬Jけては不充分で、BとT
iまたはZrを含有さUることは重要であり、また、T
iNまたはZrNによる細粒化ら焼入性を減するという
問題らあるが、焼戻脆性の改近を優先させたもので、T
iまたはZ「の含有量か0.010未満ではこのような
効果は少なく、また、0、IOwt%を越えると鋼の加
工性を害し、特に、熱間圧延後の表面疵を発生するよう
になる。しかして、TiまたはZrの適正含有量は溶鋼
中のSレベルの関連から、S ≦0.OIwt%のとき
、Ti(またはZr)÷S≧ 5〜2の比率で含有さU
“る。よって、Ti含f丁量は0.010〜0. l0
wt%とする。 Pは焼戻脆性域の改違のために極めて低含有量とするの
がよく、含?Tffiが0.006wt%以下において
この効果が著しい。よって、P含(f13はQ、006
wt%以下どする。 Sは不純物元素であり、Sを極度に減少させるのはTi
またはZrの含有とも関連するが、遅れ破壊性改善に有
害であるMnSを皆無にすることであり、同時にTiま
たはZ「の含a1を必要最小限に抑えるため、精練時の
S含有量は少ない程好ましく、特に、0.003wt%
以下とするのがよいが、現実的にS含有量は0.006
wt%以下とする。 Sn、Sb、Asは不純物元素であり、精錬時において
スクラップ等から混入し易く、何れの元素も0.01w
t%を越えると粒界に偏析して焼戻脆性を強く劣化させ
、遅れ破壊性を害する。よって、Sn、Sb%Asは合
計含有量は0.01wt%以下とする。 Nはその固溶Nは低温焼戻脆性に極めて有害であること
は知られていることから少ない程好ましく、固溶N含有
量はLOpp+11以下としなければならない。しかし
、N(total)は細粒化強化のため、主としてΔI
N、さらに、TiNまたはZrNの生成に最小限0.0
02ht%を越える含有量が必要で、また、最大0.0
100wt%を越えると窒化物が有害な程に増加して加
工性を害する。よって、N(total)含有量は0.
0020〜0.0100wt%とする。 本発明に係る強靭ボルト鋼において上記に説明した以外
の含有成分について説明する。 (イ) Ototalは残存酸素または酸化物はボル
ト用賛の疲労強度、冷間加工性等の改善には、含有量は
25pp111以下とする必要がある。 (ロ)本発明に係る強靭ボルト鋼に、さらに、耐候性或
いは低温衝撃性能を加える用途に適用する場合、Cu、
Ni、の1種または2種を含存さl゛ることかでき、そ
して、Cu含Rmは≦0.8wt%、Ni含fイ爪は≦
0.2wt%とする。 本発明に係る強靭ボルト舖は上記に説明したように、j
1!!+=lの遅れ破壊性改善を目的とした乙のであり
、ボルト等に冷間鍛造後に1.<H質され、使用する過
)′5において最適条件で熱処理しないと遅れ破壊が発
生′・1゛るので、適正な熟処理条4ノ1および適用強
度範囲について説明する。 第1図に示4°ように、本発明に係る強靭ボルト鋼は低
温焼戻脆性が改簿されているが、なお、まだ300〜3
808Cの温度域で焼戻すと遅れ破壊強度が低下し、後
で説明するボルト状引張式の蒸留水中100時罰遅れ破
壊試験において、遅れ破壊強さσ、が母材の引張強さ−
を下回る限界点がある。即ち、焼戻温度380℃のとき
、σ。−σ8= I 45 kgf/mm’となってお
り、この限界点以下、350℃で焼戻ずとσ、にI 5
8 kgf/mm”、σ。 = l I Okgf/mm’で破壊する。 また、衝撃値ら焼戻温度と関係があり、300〜380
℃の低温脆化域で焼戻しすると8kg1’m/cm2以
下となり、極寒冷地での使用が危険となる。 また、衝撃値の下限値を8kgfm/cm’以」二とし
たのは、従来の経験からボルト用鋼は一般にこの値以−
ヒで使用されてきているからである。従って、本発明に
係る強靭ボルト用鋼が適用される焼戻し’IKL度は、
380℃以−ヒ、らしくは、300℃以下とすべきであ
る。 [実 施 例] 本発明に係る強靭ボルト舖の実施例を説明する。 実施例 第1表に示した含(釘戊分および成分割合の鋼を溶製し
、鋳造後試験片は直径17φに熱間圧延されたコイルを
直線矯正した後、カットサンプルとし調質処理を行なっ
て使用した。 第2表に熱処理条件と機械的性質、衝撃値および遅れ破
壊試験結果を示す。 熱処理は、17φX220〜280mmの試験片を、8
70℃の温度に40分保持後浦焼入れし、T’Cに1時
間保持後水冷却の焼戻処理を行なった後、各種試験片に
機械加工した。 引張試験はJISI’4A号直区9,9φG L =5
Dを、衝撃試験片はJIS4号2n+りVノッヂを用い
た。 遅れ破壊試験片は、第2図に示すように首下近くに水平
角度45°、先端R半径0.03mm、応力集中係数α
に=I0.3の切欠を入れたボルト状試験片を用いた。 試験条件は、室温23℃、蒸留水中で引張荷重を負荷し
、破断時間を測定した。遅れ破壊強さは約10本の試験
片を使用して第3図に示したように、切欠底(直径7
、8 mm)の面積で引張6it重を除した公称応力に
対して、200時間以内の破断曲線を求めた上で100
時間限度で表示した。第3図の80M435(焼戻温度
450℃、引張強さI 31 kgf/mm”)の10
0時間遅れ破壊強さはI 50 kgf/mm”、本発
明に係る強靭ポアN−M(焼戻温度400℃、引張強す
l 40kgf/mm’)の100時間遅れ破壊強さは
I 60 kgr/mm”である。なお、焼戻温度を種
々変えてこの100時間遅れ破壊強さを求めたのが第1
図であり、同時に:JA+質した(オ料の平滑引張強さ
を示しである。 また、鋼種間の遅れ破壊限度の比較には、第1図に示す
母材の引張強さくσ)と遅れ破壊強さくσ)曲線との交
点の値を用いた。結局、遅れ破壊強さが母材の引張強さ
以下になる交点を危険限度、その時の焼戻温度以上を使
用可能限界として比較に用い、第3表に示した。 この第3表か呟現用鋼の遅れ破壊限度が130〜I 3
3 kgr/mm’であるのに対し、本発明に係る強靭
ボルト用鋼では140〜150kgr/ml112に向
上していることかわかる。 第4図に引張強さと衝撃値の関係を示す。現用鋼の場合
、引張強さかl 35 khr/mm2以−にになると
衝撃値は8kgf/cm2以下となるが、本発明に係る
強靭ボルト鋼では引張強さI 40 kgf/mm2に
おいてら衝撃値8kgf/am’以」二が得られており
、高強度域での靭性にも優れていることかわかる。 第5図に焼戻脆性域で焼戻したと、きの低温術゛γ値を
示す。現用鋼に比して本発明に係る強・籾ボルト鋼は低
17M1r撃(直にも(費れていることかわかる。 第3表 ※: 30M435 「発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明に係る強靭ボルト用
鋼は上記の構成であるから、従来使用されているS 0
M435に比較して耐遅れ破壊性および衝撃値に優れた
材料であり、かつ、信頼性の高い強靭鋼である。 4、図面の簡単な説明 第1図は焼戻温度と遅れ破壊強さおよび母材の平滑引張
強さとの関係を示す図、第2図は遅れ破壊試験片を示す
図、第3図は遅れ破壊強度・時間曲線を示す図、第4図
は引張強さと衝撃値上の関係を示す図、第5図は焼戻温
度別の低温衝撃(直を示す図である。
強さとの関係を示す図、第2図は遅れ破壊試験片を示す
図、第3図は遅れ破壊強度・時間曲線を示す図、第4図
は引張強さと衝撃値との関係を示す図、:55図は焼戻
温度別の低温衝撃値を示す図である。 ラ2に I2岸径o、03 ガ′4 図 5ノ 51駐、 5免 てΣ (k)ず/へ・−゛)特
許庁長官 黒 1)明 雄 殿 l 事件の表示
7゜昭和60年特許願第193347号 2、発明の名称 強靭ボルト鋼 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 神戸市中央区脇浜町1丁目3番18号名称 (1
19) 株式会社 神戸製鋼所補正命令の日付′ (
自発) 補正の対象 全文hff王明細書 補正の内容 別紙の通り 明細書 1、発明の名称 強靭ボルト用鋼 2、特許請求の範囲 (1)C,0.25〜0.40wt%、Si≦0.50
vt%、Mn 0.40〜1.Qwt%、Cr 0.8
5〜1.5wt%、B 0.0005〜0.0050w
t%、A I 0.O1O〜0.080vt%の1種ま
たは2種 および、 を含有し、不純物として、 Sn+Sb十ΔS≦0.01wt% とし、残部Fcよりなり、引張強さが110〜1 4
5kgr/mm2(IIric3 0〜4 4)、 衝
撃(直≧−0= 35 σa+ 57.5 kg ”/
Cm 2(最小値8 kgfm/c m 2以上)が
得られる380℃以上もしくは300℃以下で焼戻して
使用されることを特徴とする強靭ボルト調。 (2)G 0.25〜0.40vt%、S1≦0.50
wt%、Mn 0.40−1,40〜1.0wt%、C
r 0.85〜1.5wt%、B 0.0005〜0.
0050wt%、A I 0.010〜0.080wt
%を含 および、 r丁シ、かつ、 を含Cfシ、不純物として、 5nFSb+As≦0.01wt%、 とし、残部Feよりなり、引張強さが110〜145k
gf/mm”(HRc30〜44)、衝撃値≧〜0.3
5σ+57.5kgfm/cm2(最小値8 kgfm
/cm’以上)が得られる380℃以上もしくは300
℃以下で焼戻して使用されることを特徴とする強靭ボル
ト鋼。 3、発明の詳細な説明 [産業上の利用分野] 本発明は強靭ボルト鋼に関し、さらに詳しくは、自動車
用高強度ボルトやソケットスクリュウ等に使用される耐
遅れ破壊性および衝撃値に浸れた強靭ボルト鋼に関する
。 [従来技術] 一般にボルト用鋼として、クロムモリブデン鋼(s c
M435,440)が、過去永い間使用されてきている
が、最近になって、耐遅れ破壊性が低い、衝撃値が低い
、冷間加工性が悪いという多くの問題が発生してきた。 そして、遅れ破壊は使用状況にもよるが、引張強さ約1
20 kgr/+nm”以上の高強度に調質された調材
に発生し、母材強度と応力集中係数および腐蝕環境、特
に、調料表面からの水素の侵入し易さの影響を受け、そ
の影響度の大きい程短時間で突然破壊する現象であり、
鋼種frjの発生限度を正確に推定し、許容限度内で使
用することが必須の特性である。しかしながら、遅れ破
壊現象の定量的把握が困難なことから、実際には叫々屋
れ破壊か発生しているのが現状である。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記に説明したようなM打の遅れ破壊現象の発
生を防止したものであり、本発明音が遅れ破壊現象につ
いて研究を行なっている過程に43いて得られた知見を
現象論的に応用することにより、耐遅れ破壊性に優れ、
さらに、衝撃値、特に低温衝撃値に優れたボルト用鋼を
開発したのである。 [問題点を解決するだめの手段] 本発明に係る強靭ボルト鋼は、 (1)G 0.25〜0.40wt%、SiS2.50
wt%、Mn 0.40〜1.40〜1.0wt%、C
r 0.85〜1.5wt%、B 0.0005〜0.
0050vL%、Al 0.010〜0.080wt% を含有し、さらに、 Ti 0.010〜0゜10wt%、Zr 0.010
〜0.10wt%の1種または2種 および、 N(total) 0.0020を越え0.0100w
t%以下(但しN (F ree)60.0008wt
%)を含有し、不純物として、 P≦0.006wt%、S ≦0.006wt%Sn+
Sb+AS≦0.01vt% とし、残部Feよりなり、引張強さh月10〜1 4
5kgf/mm”(■l1c30〜4 4)、 衝撃1
直≧−0、35a、+ 57 、5 kgfm/cm’
(最小(〆i8kgfm/cm”以上)が得られる38
0℃以」二もしくは300℃以下で焼戻して使用される
ことを特徴とする強靭ボルト鋼を第1の発明とし、 (2)G 0.25〜0.40wt%、SiS2.50
wt%、Mn 0.40〜1.Owt%、Cr 0.8
5〜1.5wt%、r30.0005〜0.0050W
L%、A I 0.010〜0.080wt%を含有し
、さらに、 T i 0.010〜0.10wt%、Zr 0.01
0〜0.IOwt%の1種または2種 および、 N(toial) 0.0020を越え0.01040
〜1.0wt%以下(但しN(Free)≦0.000
8wt%)を含有し、か−レ。 Ni 50.2wt%、Cu≦0 、8wt%の1種ま
たは2種 を含aし、不純物として、 S n−1−S b+ As ≦ 0.0m%、P
≦0.00hL%、S ≦0.006wt%とし、残部
Feよりなり、引張強さh月10〜145kgr/mm
’(+目7c30〜4O1衝撃値≧−0 、35 (7
+ 57 、5 kgfm/cm’(最小tilt 8
kg r m/cm″以上)か11トられる380℃
以」二らしくは300℃以下で焼戻して使用されること
を特徴と4゛る強靭ボルト鋼を第2の発明とする2つの
発明よりなるものである。 本発明に係る強靭ボルト鋼は、遅れ破壊性)Eか鋼材の
低温焼戻脆性の影響を強く受けることとその脆化温度域
の改善利用に居いてなされたしのであり、例えば、第1
図(a)に示す現在使用されている30M435の場合
、低温焼戻脆化温度域は300〜450℃の範囲内にあ
り、425℃の温度で焼戻した時遅れ破壊強さくσ。)
はI I Okgf/mm’、375℃の11!度で焼
戻した場合は70 kgf/mm’にまで急激に低下し
、母材強度以下で破壊するが、焼戻温度が300℃以下
になると、また上昇している。この脆化域の中心(37
5℃)附近で焼戻しだ鋼材の使用は遅れ破壊強度か非常
に低いために危険であり、時には切欠部以外の位置から
破壊が生したりする。 この現象は程度の差こそあれ、全べての強靭鋼に共通し
て生じるものであり、現在使用の30M435は経験的
に焼戻温度450℃以上で用いられてきた。 このような、現在使用されている30M435の遅れ破
壊に鑑み、本発明に係る強靭ボルト鋼においては、低温
焼戻脆性を改善するために、(イ)C,Cr、Δ1含f
r5kを減少さUて焼入性過多を調整する。 (+u)Al、’I’iまたハZ rを含(fさuて細
粒鋼とし、その結果として焼入性が低下するのをBを含
有させることによりF+Iiなう。同時に固溶Nを減少
させる。 (ハ)粒界附近に強く偏析するPを極度に減少させる。 (ニ)不純物元素のSを極度に減少さU″る。 等を行なうことにより、効果のあることが確認された。 本発明に係る強靭ボルト鋼について以下詳細に説明する
。 第1図(b)に本発明に係る強靭ボルト鋼(略番21)
を示すが、この第1図(aXb)の比較において、現在
使用されている30M435は焼戻温度が450℃の時
母材強度がl 30 kgf/mが、遅れ破塊強さが+
50 kgf/ml112であるが、本発明に係る強
靭ボルト鋼(略番2+)では焼戻温度400℃の時母材
強度が140 kg「/1!、遅れ破壊強さが160
kgf/mm”となっており、焼戻脆化温度が約50℃
低温側に改善されていることがわかる。因に、本発明に
係る強靭ボルト舖(略番21)は上記説明のように改善
された結果、遅れ破壊発生限界か約10kgr/mm”
上昇改善された。 また、本発明に係る強靭ボルト鋼は、遅れ破壊発生源と
して鋼材表面に露出したMnS系介材物か腐蝕環境下で
反応し、水素脆化を誘引すという事実に括いて、不純物
元素Sを可能な限界の0.003wt%位まで下げると
同時に、MnSを酸に対してより安定な化合物TiSま
たはZrSに置換ずべく T’ iおよびZrの含有実
験を行ない、効果が認められた。 本発明に係る強靭ポルト馴の含a成分および成分割合に
ついせ説明する。 CはそのQ ffmか増すと焼入性か増大すると共に強
度および硬さが高くなり、反面靭性が低下するらので、
本発明に係る強靭ボルト舖におけるC含(f遺は最終製
品の強度水準と最適焼戻温度を調整するのに重数てあり
、焼戻温度380℃以上で母材の引張強さが最低140
kgr/mm’以上得られることを鋼種設計の括準に
した場合、C含有量は0.25〜0.40wt%となり
、含有量が0.25wt%未満では充分な強度が得られ
ず、また、0.40wt%を越えると靭性が不足する。 よって、C含¥、r量は0.25〜0.40wt%とす
る。 Siは脱酸剤として含有さU、」二限を0.50wt%
とする。 Mnは焼入性を増し、高強度をi47られ易くするが、
偏析して靭性を害し、また、S含(丁砥を0.015w
t%以下に減少するとMn偏析は反対に急増するなと4
7害性ら大きいが、焼入性元素として必要であり、含有
量が0.40wt%未満では焼入性か不足し、また、1
.0wt%を越えると靭性の劣化が著しくなる。よって
、Mn含有量は0.40〜1.owt%とする。 Crは焼入性を増大し、高強度が得られ易くするが焼戻
温度を高くし、含FT量か0.85wt%未満ては焼入
調整元素として強度と靭性を確保することがてきず、よ
た、1.5wt%を越えると焼戻脆化温度域が広くなり
、゛低P化お、鉦び低S化等の効果を無くず程遅れ破壊
強度を低下する。よって、耐蝕性を増大することを含め
てGr含(T量は0.85〜15冑t%とする。 Bは一定の焼入性を確保するだめの元素であり、含有量
が0.0005未満では焼入性が不足し、また、0.0
050vt%を越えると粒界破壊を生じ易くなる。 よって、B含有量は0.0005〜0.0050wt%
とする。 A!は脱酸剤であって、含有量が0.010wt%未満
では効果が少なく、また、脱酸、窒素固定の点から0.
080vt%存在すれば充分である。よって、Al含a
ffiは0.010〜0.080wt%とする。 ′riまたはZrは遅れ破壊に4N害なMnSが発生ず
る前に無害なTiSまたはZrSを生成させること、お
よび、細粒化効果やN固定による耐遅れ破壊性と靭性を
向上させるために含有さU・るものであり、即ち、凝固
末期に不純物Sは大きな非金属介在物であるMnSとし
て晶出し、本発明に係る強靭ボルト鋼においては精練時
に脱硫処理をした後、TiまたはZrを1種または2N
含有させ、残存Sを比較的小さな金属間化合物であるT
iSまたはZrS拉子を生成さUてMnSの晶出を防止
し、また、TiまたはZrは鋼中Nの固定とTiNまた
はZrNによる細粒化hli強のために含有さUる元素
であり、Nは遅れ破壊性にf子方なことは知られている
のでNの固定はAlの含f旬Jけては不充分で、BとT
iまたはZrを含有さUることは重要であり、また、T
iNまたはZrNによる細粒化ら焼入性を減するという
問題らあるが、焼戻脆性の改近を優先させたもので、T
iまたはZ「の含有量か0.010未満ではこのような
効果は少なく、また、0、IOwt%を越えると鋼の加
工性を害し、特に、熱間圧延後の表面疵を発生するよう
になる。しかして、TiまたはZrの適正含有量は溶鋼
中のSレベルの関連から、S ≦0.OIwt%のとき
、Ti(またはZr)÷S≧ 5〜2の比率で含有さU
“る。よって、Ti含f丁量は0.010〜0. l0
wt%とする。 Pは焼戻脆性域の改違のために極めて低含有量とするの
がよく、含?Tffiが0.006wt%以下において
この効果が著しい。よって、P含(f13はQ、006
wt%以下どする。 Sは不純物元素であり、Sを極度に減少させるのはTi
またはZrの含有とも関連するが、遅れ破壊性改善に有
害であるMnSを皆無にすることであり、同時にTiま
たはZ「の含a1を必要最小限に抑えるため、精練時の
S含有量は少ない程好ましく、特に、0.003wt%
以下とするのがよいが、現実的にS含有量は0.006
wt%以下とする。 Sn、Sb、Asは不純物元素であり、精錬時において
スクラップ等から混入し易く、何れの元素も0.01w
t%を越えると粒界に偏析して焼戻脆性を強く劣化させ
、遅れ破壊性を害する。よって、Sn、Sb%Asは合
計含有量は0.01wt%以下とする。 Nはその固溶Nは低温焼戻脆性に極めて有害であること
は知られていることから少ない程好ましく、固溶N含有
量はLOpp+11以下としなければならない。しかし
、N(total)は細粒化強化のため、主としてΔI
N、さらに、TiNまたはZrNの生成に最小限0.0
02ht%を越える含有量が必要で、また、最大0.0
100wt%を越えると窒化物が有害な程に増加して加
工性を害する。よって、N(total)含有量は0.
0020〜0.0100wt%とする。 本発明に係る強靭ボルト鋼において上記に説明した以外
の含有成分について説明する。 (イ) Ototalは残存酸素または酸化物はボル
ト用賛の疲労強度、冷間加工性等の改善には、含有量は
25pp111以下とする必要がある。 (ロ)本発明に係る強靭ボルト鋼に、さらに、耐候性或
いは低温衝撃性能を加える用途に適用する場合、Cu、
Ni、の1種または2種を含存さl゛ることかでき、そ
して、Cu含Rmは≦0.8wt%、Ni含fイ爪は≦
0.2wt%とする。 本発明に係る強靭ボルト舖は上記に説明したように、j
1!!+=lの遅れ破壊性改善を目的とした乙のであり
、ボルト等に冷間鍛造後に1.<H質され、使用する過
)′5において最適条件で熱処理しないと遅れ破壊が発
生′・1゛るので、適正な熟処理条4ノ1および適用強
度範囲について説明する。 第1図に示4°ように、本発明に係る強靭ボルト鋼は低
温焼戻脆性が改簿されているが、なお、まだ300〜3
808Cの温度域で焼戻すと遅れ破壊強度が低下し、後
で説明するボルト状引張式の蒸留水中100時罰遅れ破
壊試験において、遅れ破壊強さσ、が母材の引張強さ−
を下回る限界点がある。即ち、焼戻温度380℃のとき
、σ。−σ8= I 45 kgf/mm’となってお
り、この限界点以下、350℃で焼戻ずとσ、にI 5
8 kgf/mm”、σ。 = l I Okgf/mm’で破壊する。 また、衝撃値ら焼戻温度と関係があり、300〜380
℃の低温脆化域で焼戻しすると8kg1’m/cm2以
下となり、極寒冷地での使用が危険となる。 また、衝撃値の下限値を8kgfm/cm’以」二とし
たのは、従来の経験からボルト用鋼は一般にこの値以−
ヒで使用されてきているからである。従って、本発明に
係る強靭ボルト用鋼が適用される焼戻し’IKL度は、
380℃以−ヒ、らしくは、300℃以下とすべきであ
る。 [実 施 例] 本発明に係る強靭ボルト舖の実施例を説明する。 実施例 第1表に示した含(釘戊分および成分割合の鋼を溶製し
、鋳造後試験片は直径17φに熱間圧延されたコイルを
直線矯正した後、カットサンプルとし調質処理を行なっ
て使用した。 第2表に熱処理条件と機械的性質、衝撃値および遅れ破
壊試験結果を示す。 熱処理は、17φX220〜280mmの試験片を、8
70℃の温度に40分保持後浦焼入れし、T’Cに1時
間保持後水冷却の焼戻処理を行なった後、各種試験片に
機械加工した。 引張試験はJISI’4A号直区9,9φG L =5
Dを、衝撃試験片はJIS4号2n+りVノッヂを用い
た。 遅れ破壊試験片は、第2図に示すように首下近くに水平
角度45°、先端R半径0.03mm、応力集中係数α
に=I0.3の切欠を入れたボルト状試験片を用いた。 試験条件は、室温23℃、蒸留水中で引張荷重を負荷し
、破断時間を測定した。遅れ破壊強さは約10本の試験
片を使用して第3図に示したように、切欠底(直径7
、8 mm)の面積で引張6it重を除した公称応力に
対して、200時間以内の破断曲線を求めた上で100
時間限度で表示した。第3図の80M435(焼戻温度
450℃、引張強さI 31 kgf/mm”)の10
0時間遅れ破壊強さはI 50 kgf/mm”、本発
明に係る強靭ポアN−M(焼戻温度400℃、引張強す
l 40kgf/mm’)の100時間遅れ破壊強さは
I 60 kgr/mm”である。なお、焼戻温度を種
々変えてこの100時間遅れ破壊強さを求めたのが第1
図であり、同時に:JA+質した(オ料の平滑引張強さ
を示しである。 また、鋼種間の遅れ破壊限度の比較には、第1図に示す
母材の引張強さくσ)と遅れ破壊強さくσ)曲線との交
点の値を用いた。結局、遅れ破壊強さが母材の引張強さ
以下になる交点を危険限度、その時の焼戻温度以上を使
用可能限界として比較に用い、第3表に示した。 この第3表か呟現用鋼の遅れ破壊限度が130〜I 3
3 kgr/mm’であるのに対し、本発明に係る強靭
ボルト用鋼では140〜150kgr/ml112に向
上していることかわかる。 第4図に引張強さと衝撃値の関係を示す。現用鋼の場合
、引張強さかl 35 khr/mm2以−にになると
衝撃値は8kgf/cm2以下となるが、本発明に係る
強靭ボルト鋼では引張強さI 40 kgf/mm2に
おいてら衝撃値8kgf/am’以」二が得られており
、高強度域での靭性にも優れていることかわかる。 第5図に焼戻脆性域で焼戻したと、きの低温術゛γ値を
示す。現用鋼に比して本発明に係る強・籾ボルト鋼は低
17M1r撃(直にも(費れていることかわかる。 第3表 ※: 30M435 「発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明に係る強靭ボルト用
鋼は上記の構成であるから、従来使用されているS 0
M435に比較して耐遅れ破壊性および衝撃値に優れた
材料であり、かつ、信頼性の高い強靭鋼である。 4、図面の簡単な説明 第1図は焼戻温度と遅れ破壊強さおよび母材の平滑引張
強さとの関係を示す図、第2図は遅れ破壊試験片を示す
図、第3図は遅れ破壊強度・時間曲線を示す図、第4図
は引張強さと衝撃値上の関係を示す図、第5図は焼戻温
度別の低温衝撃(直を示す図である。
Claims (4)
- (1)C0.25〜0.40wt%、Si≦0.50w
t%、Mn0.40〜1.0wt%、Cr0.40〜1
.5wt%、B0.0005〜0.0050wt%、 Al0.010〜0.080wt%、 Ti0.010〜0.10wt%、Zr0.010〜0
.10wt%の1種または2種、 P≦0.006wt%、S≦0.006wt%N(to
tal)0.0015〜0.0100wt%(但しN(
Free)≦0.0008wt%) を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As≦0.01wt% を含有し、残部Feよりなり、引張強さが110〜14
5kgf/mm^2(HRc30〜44)、衝撃値≧−
0.35σ_B+57.5kgfm/cm^2(最小値
8kgfm/cm^2以上)が得られる380℃以上も
しくは300℃以下で焼戻して使用されることを特徴と
する強靭ボルト鋼。 - (2)C0.25〜0.40wt%、Si≦0.50w
t%、Mn0.40〜1.0wt%、Cr0.40〜1
.5wt%、Al0.010〜0.080wt%、 Ti0.010〜0.10wt%、Zr0.010〜0
.10wt%の1種または2種、 P≦0.006wt%、S≦0.006wt%、N(t
otal)0.0015〜0.0100wt%(但しN
(Free)≦0.0008wt%) を含有し、かつ、 Mo≦0.5wt%、V≦0.2wt%、 Nb≦0.2wt% の1種以上 を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As≦0.01wt% を含有し、残部Feよりなり、引張強さが110〜14
5kgf/mm^2(HRc30〜44)、衝撃値≧−
0.35σ_B+57.5kgfm/cm^2(最小値
8kgfm/cm^2以上)が得られる380℃以上も
しくは300℃以下で焼戻して使用されることを特徴と
する強靭ボルト鋼。 - (3)C0.25〜0.40wt%、Si≦0.50w
t%、Mn0.40〜1.0wt%、Cr0.40〜1
.5wt%、B0.0005〜0.0050wt%、 Al0.010〜0.080wt%、 Ti0.010〜0.10wt%、Zr0.010〜0
.10wt%の1種または2種、 P≦0.006wt%、S≦0.006wt%、N(t
otal)0.0015〜0.0100wt%(但しN
(Free)≦0.0008wt%) を含有し、かつ、 Ni≦0.2wt%、Cu≦0.8wt% の1種または2種 を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As≦0.01wt% を含有し、残部Feよりなり、引張強さが110〜14
5kgf/mm^2(HRc30〜44)、衝撃値≧−
0.35σ_B+57.5kgfm/cm^2(最小値
8kgfm/cm^2以上)が得られる380℃以上も
しくは300℃以下で焼戻して使用されることを特徴と
する強靭ボルト鋼。 - (4)C0.25〜0.40wt%、Si≦0.50w
t%、Mn0.40〜1.0wt%、Cr0.40〜1
.5wt%、Al0.010〜0.080wt%、 Ti0.010〜0.10wt%、Zr0.010〜0
.10wt%の1種または2種、 P≦0.006wt%、S≦0.006wt%wt%N
(total)0.0015〜0.0100wt%(但
しN(Free)≦0.0008wt%) を含有し、かつ、 Ni≦2.0wt%、Mo≦0.5wt%、V≦0.2
wt%、Nb≦0.2wt%、 Cu≦0.8wt% の1種以上 を含有し、不純物として、 Sn+Sb+As≦0.01wt% を含有し、残部Feよりなり、引張強さが110〜14
5kgf/mm^2(HRc30〜44)、衝撃値≧−
0.35σ_B+57.5kgfm/cm^2(最小値
8kgfm/cm^2以上)が得られる380℃以上も
しくは300℃以下で焼戻して使用されるることを特徴
とする強靭ボルト鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19334785A JPS6286149A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 強靭ボルト用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19334785A JPS6286149A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 強靭ボルト用鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPS6286149A true JPS6286149A (ja) | 1987-04-20 |
Family
ID=16306385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP19334785A Pending JPS6286149A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 強靭ボルト用鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS6286149A (ja) |
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