螺栓以及螺栓用钢材制造技术

本发明专利技术提供一种在非常容易产生延迟破坏的、拉伸强度为1200MPa以上且小于1600MPa的高强度级别中表现出优异的抗延迟破坏性的螺栓及作为其材料的螺栓用钢材。一种螺栓，其具有满足式(1)、(2)的组成成分，该螺栓的拉伸强度为1200MPa以上且小于1600MPa，0.48≤Mo/1.4+V＜1.10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺栓以及螺栓用钢材


[0001]本专利技术涉及一种螺栓以及螺栓用钢材。

技术介绍

[0002]伴随汽车及工业机械的高性能化、汽车及工业机械的轻量化、及土木建筑结构体的大型化，要求螺栓具备更高的强度。
[0003]就螺栓而言，使用JIS G 4053:2016规定的SCM435、SCM440等用于机械结构的合金钢材。螺栓在将用于机械结构的合金钢材成型为规定形状后，经过淬火
‑
回火处理而调整强度。
[0004]为了使螺栓高强度化，可以提高钢材的碳含量、或降低回火温度即可。
[0005]但是，若螺栓的拉伸强度超过1200MPa，则作为氢脆的一种的延迟断裂成为问题。延迟断裂是置于静态应力下的零件在经过一定时间后突然发生脆性断裂的现象。
[0006]延迟断裂是由于氢入侵而导致的现象，钢材的强度越高，则导致延迟断裂的氢侵入量的临界值降低。
[0007]若螺栓用于室外，特别是用于海水、融雪盐等飞散的环境中，则由于盐分附着而导致氢侵入量增加，从而使发生延迟断裂的可能性变高。
[0008]因此，以往以来，一直在研究一种抗延迟破坏性优异的螺栓。
[0009]例如，在专利文献1中公开了一种抗延迟破坏性优异的螺栓以及钢材，该螺栓以及钢材应用了氢捕集部位的V
‑
碳氮化物且拉伸强度为1200～1600MPa。
[0010]此外，在专利文献2中公开了一种抗延迟破坏性优异的高拉伸力螺栓用钢材，其具有125kgf/mm2以上的拉伸强度。
[0011]同时，在专利文献3中公开了一种拉伸强度为1600MPa以上的抗延迟破坏性优异的高拉伸力螺栓的制造方法，该方法可以有效地防止以延迟断裂为代表的氢脆化。
[0012]另外，在专利文献4中公开了一种抗延迟破坏性优异的高强度钢材以及由该高强度钢材构成的高强度螺栓，该高强度钢及高强度螺栓可以进一步抑制伴随钢材高强度化而出现的以延迟断裂现象为代表的氢脆化现象。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1:日本特开第2002
‑
276637号公报
[0016]专利文献2:日本特开平7
‑
278735号公报
[0017]专利文献3:日本特开第2007
‑
31736号公报
[0018]专利文献4:日本特开第2013
‑
104070号公报

技术实现思路

[0019]专利技术所要解决的问题
[0020]近来，需要一种比专利文献1～4所述的螺栓具备更加优异的抗延迟断裂性的螺
栓。
[0021]因此，本专利技术的技术问题在于，提供一种通常而言产生延迟断裂可能性非常高、且强度为1200MPa以上且小于1600MPa强度水平下具有优异的抗延迟断裂特性的螺栓以及作为其材料的螺栓用钢材。
[0022]用于解决问题的技术方案
[0023]本专利技术的专利技术人通过采用作为螺栓具有指定的化学成分且Mo及V含量满足以下式(1)、(2)的钢材，发现了作为氢捕集部位的MC型碳化物分散在螺栓中。
[0024]0.48≤Mo/1.4+V＜1.10
…
(1)
[0025]0.80＜Mo/V＜3.00
…
(2)
[0026]其结果，本专利技术的专利技术人发现了可以获得一种高强度的且具有优异的抗延迟断裂特性的螺栓。
[0027]通过以下方式解决上述技术问题。
[0028][1][0029]一种螺栓，其组成成分以质量％计为：
[0030]C:0.35～0.45％、
[0031]Si:0.02～0.10％、
[0032]Mn:0.20～0.84％、
[0033]Cr:0.60～1.15％、
[0034]V:0.30～0.50％、
[0035]Mo:0.25～0.99％、
[0036]Al:0.010～0.100％、
[0037]N:0.0010～0.0150％、
[0038]P:0.015％以下、
[0039]S:0.015％以下、
[0040]余量：Fe以及杂质，
[0041]且该螺栓满足下述式(1)和下述式(2)，
[0042]0.48≤Mo/1.4+V＜1.10
…
(1)
[0043]0.80＜Mo/V＜3.00
…
(2)
[0044]在式(1)、式(2)中，在Mo和V中分别代入螺栓所含的Mo与V的含量(质量％)，
[0045]所述螺栓的拉伸强度为1200MPa以上且小于1600MPa。
[0046][2][0047]如[1]所述的螺栓，其进一步含有选自：
[0048]Ti:0.100％以下、
[0049]Nb:0.100％以下、
[0050]B:0.0050％以下、
[0051]Ni:0.20％以下、
[0052]Cu:0.20％以下、
[0053]W:0.50％以下、
[0054]REM:0.020％以下、
[0055]Sn:0.20以下、
[0056]Bi:0.10以下
[0057]中的至少一种。
[0058][3][0059]如[1]或[2]所述的螺栓，其进一步含有选自：
[0060]Pb:0.05％以下、
[0061]Cd:0.05％以下、
[0062]Co:0.05％以下、
[0063]Zn:0.05％以下、
[0064]Ca:0.02％以下、
[0065]Zr:0.02％以下
[0066]中的至少一种。
[0067][4][0068]如[1]～[3]中任一项所述的螺栓，其中，在每单位面积0.01μm2中存在10个以上MC型碳化物，所述MC型碳化物是长度为5nm以上的MC型碳化物，相对于M(金属元素)，该MC型碳化物合计含有70原子％以上的V和Mo。
[0069][5][0070]如[1]～[4]中任一项所述的螺栓，其在相对于每1L的3.0质量％氯化钠水溶液中添加3.0g硫氰酸铵而得到的室温的溶液中，以0.2mA/cm2的电流密度进行了72小时的阴极充氢，在室温下静置48小时后该螺栓的捕集氢量为3.0ppm以上。
[0071][6][0072]如[1]～[5]中任一项所述的螺栓，其在相对于每1L的3.0质量％氯化钠水溶液中添加3.0g硫氰酸铵而得到的室温的溶液中，以0.03mA/cm2的电流密度进行了24小时的阴极充氢之后，实施防氢渗透镀覆并放置96小时，然后，在对该螺栓施加其拉伸强度的0.9倍的恒定负荷时的直至该螺栓发生断裂的时间为100小时以上。
[0073][7][0074]一种螺栓用钢材，其是[1]～[6]中任一项所述的螺栓的材料，该螺栓用钢材具有所述螺栓的组成成分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种螺栓，其组成成分以质量％计为：C:0.35～0.45％、Si:0.02～0.10％、Mn:0.20～0.84％、Cr:0.60～1.15％、V:0.30～0.50％、Mo:0.25～0.99％、Al:0.010～0.100％、N:0.0010～0.0150％、P:0.015％以下、S:0.015％以下、余量：Fe以及杂质，且该螺栓满足下述式(1)和下述式(2)，0.48≤Mo/1.4+V＜1.10
…
(1)0.80<Mo/V＜3.00
…
(2)在式(1)、式(2)中，在Mo和V中分别代入螺栓所含的Mo与V的含量(质量％)，所述螺栓的拉伸强度为1200MPa以上且小于1600MPa。2.如权利要求1所述的螺栓，其进一步含有选自：Ti:0.100％以下、Nb:0.100％以下、B:0.0050％以下、Ni:0.20％以下、Cu:0.20％以下、W:0.50％以下、REM:0.020％以下、Sn:0.20以下、Bi:0.10以下中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的螺栓，其进一步含有选自：Pb:0.05％以下、Cd:0.05％以下、...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎真吾，梅原美百合，真锅敏之，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：