[發明專利]酸洗性和淬火回火后的抗延遲斷裂性優異的螺栓用線材及螺栓

有效

• 申請號: 201680017865.6
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN107429352B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 松本洋介;千葉政道
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/18;C22C38/50;F16B35/00;C21D8/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

提供一種酸洗性和淬火回火后的抗延遲斷裂性優異的螺栓用線材。一種酸洗性、和淬火回火后的抗延遲斷裂性優異的螺栓用線材，其以質量％計含有C：0.3～0.6％、Si：1.0～3.0％、Mn：0.1～1.5％、P：高于0％并在0.020％以下、S：高于0％并在0.020％以下、Cr：0.3～1.5％、Al：0.02～0.10％、N：0.001～0.020％，余量是鐵和不可避免的雜質，線材的直徑d×1/4位置的鐵素體面積率為10～40％，余量由貝氏體、珠光體、和不可避免地生成的組織構成，且距表層的深度為0.1mm位置的C量是母材C量的50～100％。

技術領域

本發明涉及螺栓用線材，和使用該線材得到的螺栓，詳細地說是涉及酸洗性和淬火回火后的抗延遲斷裂性優異的螺栓用線材及螺栓。

背景技術

對于汽車和各種工業機械等所用的螺栓，希望其高強度化并且提高抗延遲斷裂性。關于延遲斷裂的原因，有各種各樣的指出，但一般認為是氫脆化現象的影響。

氫脆化現象是由于鋼表面的腐蝕反應而生成的氫向鋼中侵入·擴散(以下，稱為“擴散性氫”)而產生。因此，歷來都認為使鋼的耐腐蝕性提高是用于防止延遲斷裂的有效手段。可是若使耐腐蝕性提高，則即使為了除去氧化皮而進行酸洗，仍會有氧化皮殘留，這被指責為造成拉絲時的疵點和鐓鍛時的裂紋的原因。因此提高線材的酸洗性成為新的問題，而不能說是有效的氫脆化抑制手段。

因此，提出有增多Si添加量而使ε碳化物等的過渡碳化物穩定化，使擴散性氫無害化的技術等。例如在專利文獻1中公開有一種螺栓，其具有規定的成分組成，螺栓軸部的奧氏體結晶粒度號數為9.0以上，表示在螺栓軸部的奧氏體結晶晶界析出的碳化物的比例的G值(％)，滿足(L/L0)×100≤60。在該技術中，提高作為延遲斷裂的起點的奧氏體結晶晶界的強度，并且使碳化物等的氫陷阱減少。因此，能夠得到這樣的高強度螺栓，其在氫量比較少的環境自不必說，即使是在氫陷阱全都被消耗這樣的氫量多的環境下，仍發揮著優異的耐氫脆特性。

專利文獻2中，公開有一種抗脫碳性和拉絲加工性優異的彈簧用鋼線材，其具有規定的成分組成，鋼線材的中心部的平均晶粒直徑Dc為80μm以下，并且，鋼線材的表層部的平均晶粒直徑Ds為3.0μm以上。根據這一技術，即使沒有熱軋后的脫碳，也能夠得到拉絲加工性優異的彈簧用鋼線材。

另外在專利文獻3中，公開有一種剝皮性優異的高強度彈簧用鋼線材，其具有規定的成分組成，是以珠光體為主體的組織，珠光體團的粒度號數的平均值Pave滿足6.0≤Pave≤12.0，并且表層的全脫碳層深度為0.20mm以下，并且Cr系合金碳化物量為7.5％以下。據此技術，能夠得到如下高強度彈簧用鋼線材，其除了剝皮性和切屑排出性良好以外，還能夠發揮在SV處理時不會發生斷線這樣的良好的SV處理性。

在專利文獻4中，公開有一種冷鍛用鋼的制造方法，其通過以規定的條件，對于具有規定的成分組成的鋼材按順序進行第一加熱保持、第二加熱保持、第一冷卻、第二冷卻的處理，而使鋼材中的碳化物球化。據此技術，即使是Cr量在0.4％以下的鋼材，也能夠確實地進行球化退火，能夠得到冷鍛性優異的鋼材。

先吸納有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013－163865號公報

專利文獻2：日本特開2009－068030號公報

專利文獻3：日本特開2013－213238號公報

專利文獻4：日本特開2014－201812號公報

例如在專利文獻1的技術中，終軋后的冷卻以通常的冷卻速度進行，脫碳率高。因此在螺栓加工后的淬火加熱時，由于異常晶粒生長，導致抗延遲斷裂性降低。另外在專利文獻2的技術中，因為軋制后的冷卻速度慢，所以鐵素體－珠光體的面積率增加，球化退火時的碳化物分散性差，進行冷鐓而制造螺栓會發生裂紋。