JPH10196627A - 頭飛びの発生しないねじ及びその製造方法 - Google Patents
頭飛びの発生しないねじ及びその製造方法Info
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- JPH10196627A JPH10196627A JP464697A JP464697A JPH10196627A JP H10196627 A JPH10196627 A JP H10196627A JP 464697 A JP464697 A JP 464697A JP 464697 A JP464697 A JP 464697A JP H10196627 A JPH10196627 A JP H10196627A
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- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷間圧造性に優れ、且つ、締めつけ使用時に
頭飛びが発生しないねじ及びその製造方法を開発する。 【解決手段】 重量% で、C:0.05〜0.15% 、Si:0.20%以
下、Mn:0.4〜1.8%、P:0.015%以下、S:0.015%以下、sol.
Al:0.020〜0.080%及びN:0.0060% 以下を含有し、残部鉄
および不可避不純物からなり、且つ炭素当量：Ｃeq＝C
＋Si/7＋Mn/5が0.40% 以下である化学成分組成を有し、
そして表面のビッカース硬さが550 以上、且つ心部のビ
ッカース硬さが320 〜400 のねじにする。上記ねじにお
いて、成分組成に更に、Cr:0.80%以下、Mo:0.30%以下及
びB:0.0005〜0.0050% の内から少なくとも１種、及び／
又は、Ti:0.005〜0.050%及びNb:0.005〜0.050%の内から
少なくとも１種を付加して含有し、且つ炭素当量式をＣ
eq＝C ＋Si/7＋Mn/5＋Cr/9＋Mo/6としたもの。
頭飛びが発生しないねじ及びその製造方法を開発する。 【解決手段】 重量% で、C:0.05〜0.15% 、Si:0.20%以
下、Mn:0.4〜1.8%、P:0.015%以下、S:0.015%以下、sol.
Al:0.020〜0.080%及びN:0.0060% 以下を含有し、残部鉄
および不可避不純物からなり、且つ炭素当量：Ｃeq＝C
＋Si/7＋Mn/5が0.40% 以下である化学成分組成を有し、
そして表面のビッカース硬さが550 以上、且つ心部のビ
ッカース硬さが320 〜400 のねじにする。上記ねじにお
いて、成分組成に更に、Cr:0.80%以下、Mo:0.30%以下及
びB:0.0005〜0.0050% の内から少なくとも１種、及び／
又は、Ti:0.005〜0.050%及びNb:0.005〜0.050%の内から
少なくとも１種を付加して含有し、且つ炭素当量式をＣ
eq＝C ＋Si/7＋Mn/5＋Cr/9＋Mo/6としたもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷間圧造性に優
れ、且つ、締めつけ使用時に頭飛びが発生しないねじ及
びその製造方法に関するものである。
れ、且つ、締めつけ使用時に頭飛びが発生しないねじ及
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＪＩＳ Ｂ １１２５ のドリリ
ングタッピンねじは、冷間圧造用炭素鋼線材（ＪＩＳ
Ｇ ３５０７）のＳＷＲＣＨ１８Ａや２２Ａを用いて、
伸線、軟化焼鈍、及び仕上げ伸線の工程により、または
上記線材の軟化焼鈍及び仕上げ伸線工程により製造した
前なまし鋼線に、順次ねじ加工、浸炭（浸炭窒化）焼入
れ、焼戻し、メッキ及びベイキングの各処理を施す工程
により製造されてきた。従来、ドリリングタッピンねじ
にＳＷＲＣＨ１８Ａや２２Ａが用いられる理由は、それ
がアルミキルド鋼であるため、軟化焼鈍性に優れ、軟質
で高延性であるため冷間加工性に優れているからであ
る。即ち、変形抵抗が小さくこのため工具の寿命が長
く、また、変形能が大きくこのためねじ先端形状の精度
を確保し易いからである。また、Ｃ、Ｍｎ含有率が比較
的高いため、浸炭硬化性に優れていることも上記理由と
なっている。
ングタッピンねじは、冷間圧造用炭素鋼線材（ＪＩＳ
Ｇ ３５０７）のＳＷＲＣＨ１８Ａや２２Ａを用いて、
伸線、軟化焼鈍、及び仕上げ伸線の工程により、または
上記線材の軟化焼鈍及び仕上げ伸線工程により製造した
前なまし鋼線に、順次ねじ加工、浸炭（浸炭窒化）焼入
れ、焼戻し、メッキ及びベイキングの各処理を施す工程
により製造されてきた。従来、ドリリングタッピンねじ
にＳＷＲＣＨ１８Ａや２２Ａが用いられる理由は、それ
がアルミキルド鋼であるため、軟化焼鈍性に優れ、軟質
で高延性であるため冷間加工性に優れているからであ
る。即ち、変形抵抗が小さくこのため工具の寿命が長
く、また、変形能が大きくこのためねじ先端形状の精度
を確保し易いからである。また、Ｃ、Ｍｎ含有率が比較
的高いため、浸炭硬化性に優れていることも上記理由と
なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】わが国においては近年
スチールハウスの製造が開始されている。しかしなが
ら、スチールハウスの施工に用いられるドリリングタッ
ピンねじに、従来のドリリングタッピンねじを用いて鋼
板を締めつけると、締めつけ後１日〜２日で、ねじの頭
部が破壊する頭飛び現象が頻発し、問題になっている。
これは一般によく知られている遅れ破壊が、ボルト締め
つけ後数年経過後に発生する現象と比較すると、非常に
短時間で発生しており、遅れ破壊とは区別して考えなけ
ればならない。即ち、ボルトの遅れ破壊は、ボルト締め
つけ後、腐食が進んで水素が進入し、鋼が水素脆化を起
こして破断に至るのに対し、ドリリングタッピンねじの
場合は、腐食は進まず、水素が進入するとは考えられな
い。また、メッキにより水素が進入することも考えられ
るが、これに関しては、３００℃程度でベイキングをし
て水素抜きを行っているので、ねじの中に遅れ破壊の原
因となる拡散性水素が残存していることは考えられな
い。
スチールハウスの製造が開始されている。しかしなが
ら、スチールハウスの施工に用いられるドリリングタッ
ピンねじに、従来のドリリングタッピンねじを用いて鋼
板を締めつけると、締めつけ後１日〜２日で、ねじの頭
部が破壊する頭飛び現象が頻発し、問題になっている。
これは一般によく知られている遅れ破壊が、ボルト締め
つけ後数年経過後に発生する現象と比較すると、非常に
短時間で発生しており、遅れ破壊とは区別して考えなけ
ればならない。即ち、ボルトの遅れ破壊は、ボルト締め
つけ後、腐食が進んで水素が進入し、鋼が水素脆化を起
こして破断に至るのに対し、ドリリングタッピンねじの
場合は、腐食は進まず、水素が進入するとは考えられな
い。また、メッキにより水素が進入することも考えられ
るが、これに関しては、３００℃程度でベイキングをし
て水素抜きを行っているので、ねじの中に遅れ破壊の原
因となる拡散性水素が残存していることは考えられな
い。
【０００４】以上のようなドリリングタッピンねじの頭
飛び現象は、スチールハウスの構造そのものの安全性に
かかわる重要な問題であり、その頭飛びを防止しない限
り、スチールハウスの普及は困難である。
飛び現象は、スチールハウスの構造そのものの安全性に
かかわる重要な問題であり、その頭飛びを防止しない限
り、スチールハウスの普及は困難である。
【０００５】この発明の目的は、上述したドリリングタ
ッピンねじ等、ねじの頭飛びの発生原因を解明し、頭飛
びの発生しないねじ及びその製造方法を提供することに
ある。
ッピンねじ等、ねじの頭飛びの発生原因を解明し、頭飛
びの発生しないねじ及びその製造方法を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記ドリリ
ングタッピンねじの頭飛び現象について鋭意研究を重ね
た。その結果、頭飛び発生の起点となる亀裂の発生を抑
止するよりも亀裂の進展を抑止することにより、ドリリ
ングタッピンねじの頭飛びを防止できることを突き止
め、本発明を完成するに至った。即ち、ねじの表層部に
は、０．１ｍｍ程度の厚さの浸炭硬化層が形成されてい
るが、締めつけ後のねじには上記浸炭硬化層内部に微小
な亀裂が発生し、この亀裂が粒界に沿って内部に進展し
破断に至ったものがねじの頭飛びである。上記亀裂の内
部への進展を抑止すれば、頭飛びを防止することができ
る。この亀裂進展を抑止するためには、ねじの非浸炭
部の内部硬度を下げ、且つ、十分な靱性を確保しなけれ
ばならない。このためにはねじのＣ含有率を低目とし、
ベイナイト等の不完全焼入れ組織の発生を抑え、微細で
完全なマルテンサイト組織を得るため、鋼の焼入れ性を
十分確保することが決定的に重要であり、次いで、結
晶粒界を強化することが有効であることを見出した。
ングタッピンねじの頭飛び現象について鋭意研究を重ね
た。その結果、頭飛び発生の起点となる亀裂の発生を抑
止するよりも亀裂の進展を抑止することにより、ドリリ
ングタッピンねじの頭飛びを防止できることを突き止
め、本発明を完成するに至った。即ち、ねじの表層部に
は、０．１ｍｍ程度の厚さの浸炭硬化層が形成されてい
るが、締めつけ後のねじには上記浸炭硬化層内部に微小
な亀裂が発生し、この亀裂が粒界に沿って内部に進展し
破断に至ったものがねじの頭飛びである。上記亀裂の内
部への進展を抑止すれば、頭飛びを防止することができ
る。この亀裂進展を抑止するためには、ねじの非浸炭
部の内部硬度を下げ、且つ、十分な靱性を確保しなけれ
ばならない。このためにはねじのＣ含有率を低目とし、
ベイナイト等の不完全焼入れ組織の発生を抑え、微細で
完全なマルテンサイト組織を得るため、鋼の焼入れ性を
十分確保することが決定的に重要であり、次いで、結
晶粒界を強化することが有効であることを見出した。
【０００７】本発明は、上述した知見に基づきなされた
ものであって、請求項１記載のねじは、Ｃ：０．０５〜
０．１５wt.%、Ｓｉ：０．２０wt.%以下、Ｍｎ：０．４
〜１．８wt.%、Ｐ：０．０１５wt.%以下、Ｓ：０．０１
５wt.%以下、sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０wt.%、
及び、Ｎ：０．００６０wt.%以下を含有し、残部鉄およ
び不可避不純物からなり、且つ、炭素当量：Ｃeq＝Ｃ＋
Ｓｉ／７＋Ｍｎ／５が０．４０wt.%以下である化学成分
組成を有し、そして、表面のビッカース硬さＨＶが５５
０以上、且つ心部のビッカース硬さＨＶが３２０〜４０
０の範囲内であることに特徴を有するものである。
ものであって、請求項１記載のねじは、Ｃ：０．０５〜
０．１５wt.%、Ｓｉ：０．２０wt.%以下、Ｍｎ：０．４
〜１．８wt.%、Ｐ：０．０１５wt.%以下、Ｓ：０．０１
５wt.%以下、sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０wt.%、
及び、Ｎ：０．００６０wt.%以下を含有し、残部鉄およ
び不可避不純物からなり、且つ、炭素当量：Ｃeq＝Ｃ＋
Ｓｉ／７＋Ｍｎ／５が０．４０wt.%以下である化学成分
組成を有し、そして、表面のビッカース硬さＨＶが５５
０以上、且つ心部のビッカース硬さＨＶが３２０〜４０
０の範囲内であることに特徴を有するものである。
【０００８】請求項２記載のねじは、Ｃ：０．０５〜
０．１５wt.%、Ｓｉ：０．２０wt.%以下、Ｍｎ：０．４
〜１．８wt.%、Ｐ：０．０１５wt.%以下、Ｓ：０．０１
５wt.%以下、sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０wt.%、
及び、Ｎ：０．００６０wt.%以下を含有し、更に、Ｃ
ｒ：０．８０wt.%以下、Ｍｏ：０．３０wt.%以下、及
び、Ｂ ：０．０００５〜０．００５０wt.%からなる群
から選ばれた少なくとも１種、及び／又は、Ｔｉ：
０．００５〜０．０５０wt.%、及び、Ｎｂ：０．００５
〜０．０５０wt.%からなる群から選ばれた少なくとも１
種、を付加して含有し、残部鉄および不可避不純物から
なり、且つ、炭素当量：Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ／７＋Ｍｎ／５
＋Ｃｒ／９＋Ｍｏ／６が０．４０wt.%以下である化学成
分組成を有し、そして、表面のビッカース硬さＨＶが５
５０以上、且つ心部のビッカース硬さＨＶが３２０〜４
００の範囲内であることに特徴を有するものである。
０．１５wt.%、Ｓｉ：０．２０wt.%以下、Ｍｎ：０．４
〜１．８wt.%、Ｐ：０．０１５wt.%以下、Ｓ：０．０１
５wt.%以下、sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０wt.%、
及び、Ｎ：０．００６０wt.%以下を含有し、更に、Ｃ
ｒ：０．８０wt.%以下、Ｍｏ：０．３０wt.%以下、及
び、Ｂ ：０．０００５〜０．００５０wt.%からなる群
から選ばれた少なくとも１種、及び／又は、Ｔｉ：
０．００５〜０．０５０wt.%、及び、Ｎｂ：０．００５
〜０．０５０wt.%からなる群から選ばれた少なくとも１
種、を付加して含有し、残部鉄および不可避不純物から
なり、且つ、炭素当量：Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ／７＋Ｍｎ／５
＋Ｃｒ／９＋Ｍｏ／６が０．４０wt.%以下である化学成
分組成を有し、そして、表面のビッカース硬さＨＶが５
５０以上、且つ心部のビッカース硬さＨＶが３２０〜４
００の範囲内であることに特徴を有するものである。
【０００９】請求項３記載のねじの製造方法は、Ｃ：
０．０５〜０．１５wt.%、Ｓｉ：０．２０wt.%以下、Ｍ
ｎ：０．４〜１．８wt.%、Ｐ：０．０１５wt.%以下、
Ｓ：０．０１５wt.%以下、sol.Ａｌ：０．０２０〜０．
０８０wt.%、及び、Ｎ：０．００６０wt.%以下を含有
し、残部鉄および不可避不純物からなり、且つ、炭素当
量：Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ／７＋Ｍｎ／５が０．４０wt.%以下
である化学成分組成を有する鋼線材を、軟化焼鈍して前
なまし鋼線を調製し、こうして調製された前記前なまし
鋼線にねじ加工を施してねじを調製し、次いで、前記ね
じを表面のビッカース硬さＨＶが５５０以上、且つ心部
のビッカース硬さＨＶが３２０〜４００の範囲内になる
ように、浸炭又は浸炭窒化焼入れをした後、焼戻しを行
うことに特徴を有するものである。
０．０５〜０．１５wt.%、Ｓｉ：０．２０wt.%以下、Ｍ
ｎ：０．４〜１．８wt.%、Ｐ：０．０１５wt.%以下、
Ｓ：０．０１５wt.%以下、sol.Ａｌ：０．０２０〜０．
０８０wt.%、及び、Ｎ：０．００６０wt.%以下を含有
し、残部鉄および不可避不純物からなり、且つ、炭素当
量：Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ／７＋Ｍｎ／５が０．４０wt.%以下
である化学成分組成を有する鋼線材を、軟化焼鈍して前
なまし鋼線を調製し、こうして調製された前記前なまし
鋼線にねじ加工を施してねじを調製し、次いで、前記ね
じを表面のビッカース硬さＨＶが５５０以上、且つ心部
のビッカース硬さＨＶが３２０〜４００の範囲内になる
ように、浸炭又は浸炭窒化焼入れをした後、焼戻しを行
うことに特徴を有するものである。
【００１０】請求項４記載のねじの製造方法は、Ｃ：
０．０５〜０．１５wt.%、Ｓｉ：０．２０wt.%以下、Ｍ
ｎ：０．４〜１．８wt.%、Ｐ：０．０１５wt.%以下、
Ｓ：０．０１５wt.%以下、sol.Ａｌ：０．０２０〜０．
０８０wt.%、及び、Ｎ：０．００６０wt.%以下を含有
し、更に、Ｃｒ：０．８０wt.%以下、Ｍｏ：０．３０
wt.%以下、及び、Ｂ ：０．０００５〜０．００５０w
t.%からなる群から選ばれた少なくとも１種、及び／又
は、Ｔｉ：０．００５〜０．０５０wt.%、及び、Ｎ
ｂ：０．００５〜０．０５０wt.%からなる群から選ばれ
た少なくとも１種、を付加して含有し、残部鉄および不
可避不純物からなり、且つ、炭素当量：Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ
／７＋Ｍｎ／５＋Ｃｒ／９＋Ｍｏ／６が０．４０wt.%以
下である化学成分組成を有する鋼線材を、軟化焼鈍して
前なまし鋼線を調製し、こうして調製された前記前なま
し鋼線にねじ加工を施してねじを調製し、次いで、前記
ねじを表面のビッカース硬さＨＶが５５０以上、且つ心
部のビッカース硬さＨＶが３２０〜４００の範囲内にな
るように、浸炭又は浸炭窒化焼入れをした後、焼戻しを
行うことに特徴を有するものである。
０．０５〜０．１５wt.%、Ｓｉ：０．２０wt.%以下、Ｍ
ｎ：０．４〜１．８wt.%、Ｐ：０．０１５wt.%以下、
Ｓ：０．０１５wt.%以下、sol.Ａｌ：０．０２０〜０．
０８０wt.%、及び、Ｎ：０．００６０wt.%以下を含有
し、更に、Ｃｒ：０．８０wt.%以下、Ｍｏ：０．３０
wt.%以下、及び、Ｂ ：０．０００５〜０．００５０w
t.%からなる群から選ばれた少なくとも１種、及び／又
は、Ｔｉ：０．００５〜０．０５０wt.%、及び、Ｎ
ｂ：０．００５〜０．０５０wt.%からなる群から選ばれ
た少なくとも１種、を付加して含有し、残部鉄および不
可避不純物からなり、且つ、炭素当量：Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ
／７＋Ｍｎ／５＋Ｃｒ／９＋Ｍｏ／６が０．４０wt.%以
下である化学成分組成を有する鋼線材を、軟化焼鈍して
前なまし鋼線を調製し、こうして調製された前記前なま
し鋼線にねじ加工を施してねじを調製し、次いで、前記
ねじを表面のビッカース硬さＨＶが５５０以上、且つ心
部のビッカース硬さＨＶが３２０〜４００の範囲内にな
るように、浸炭又は浸炭窒化焼入れをした後、焼戻しを
行うことに特徴を有するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明のねじの化学成分組成を上
述したように限定した理由について、以下に述べる。 （１）Ｃ：０．０５〜０．１５wt.% Ｃは鋼の強度を確保するのに重要な元素であり、０．０
５wt.%未満では所望の強度を得ることができないのみな
らず、浸炭硬化性が低下する。一方、０．１５wt.%を超
えるとねじの内部硬度が高くなりすぎて、鋼の靱性が低
下し、頭飛びを防止することができない。また、鋼線の
強度が高くなり、冷間加工工具の寿命が低下する。従っ
て、Ｃ含有率を０．０５〜０．１５wt.%の範囲内に限定
する。 （２）Ｓｉ：０．２０wt.%以下 Ｓｉは脱酸材として重要な作用をするので、製鋼段階に
おいては必ず添加する。しかし、鋼材段階まで残存しな
くてもよい。ところが、Ｓｉは変形抵抗を増大させ、冷
間加工性を低下させる。しかし、本発明においてはＣ含
有率を低目に抑えているので、０．２０wt.%までは添加
しても冷間加工性の低下は小さい。一方、Ｓｉは焼入れ
性を高めることもできる。従って、Ｓｉ含有率を０．２
０wt.%以下にする。 （３）Ｍｎ：０．４〜１．８wt.% Ｍｎは鋼の焼入れ性を高め、焼入れ後の組織を微細にす
ると共に、組織内のマルテンサイトの割合を高め、靱性
を確保するのに重要な元素である。この目的のためには
Ｍｎは０．４wt.%以上の添加を必要とする。一方、ねじ
は比較的寸法が小さいので上限が１．８wt.%までの添加
で十分焼入れ性は確保できる。従って、Ｍｎ含有率を
０．４〜１．８wt.%の範囲内に限定する。 （４）Ｐ：０．０１５wt.%以下 Ｐはオーステナイト粒界に偏析して、粒界強度を弱め
る。また、フェライト内に固溶して鋼の変形能を低下さ
せる。このように、Ｐは本発明において不純物元素であ
るので、その含有率を０．０１５wt.%以下とする。 （５）Ｓ：０．０１５wt.%以下 ＳはＭｎＳを形成して鋼の変形能を低下させる。また、
ＭｎＳは亀裂発生の起点となる。このように、Ｓは本発
明において不純物元素であるので、その含有率を０．０
１５wt.%以下とする。 （６）sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０wt.% Ａｌは脱酸材として必要な元素であるばかりでなく、粒
界に偏析するＮをＡｌＮとして固定して粒界強度を高め
る作用を有する。Ａｌによるこのような効果を発揮させ
るためには、sol.Ａｌ（酸可溶Ａｌ）として０．０２０
wt.%以上の量が必要である。しかしながら、sol.Ａｌが
０．０８０wt.%を超えると、鋳片の連続鋳造時にＡｌ2
Ｏ 3の凝集体を形成してノズル詰まりの原因となり、鋳
造作業を困難にする。従って、sol.Ａｌ含有率を０．０
２０〜０．０８０wt.%の範囲内に限定する。 （７）Ｎ：０．００６０wt.%以下 Ｎもオーステナイト粒界に偏析して粒界強度を弱める。
また、ねじ加工時に歪み時効硬化を起こして鋼の冷間加
工性を低下させ、工具の寿命も低下させる。このよう
に、Ｎは本発明において不純物元素であるので、その含
有率を０．００６０wt.%以下とする。 （８）Ｃｒ：０．８０wt.%以下 Ｃｒは、低炭素鋼においては０．８０wt.%以下の含有率
では、鋼を強化する程度は小さいが、焼入れ性を高める
ことができるので、本発明において有用な元素として作
用する。しかしながら、０．８０wt.%を超えると焼鈍軟
化性を阻害して、鋼を硬くする。従って、Ｃｒ含有率を
０．８０wt.%以下とする。 （９）Ｍｏ：０．３０wt.%以下 ＭｏはＰの粒界への偏析を防止し、粒界強度を高めるの
に有効な元素である。しかし、多量に添加するとＭｏも
Ｃｒと同様、焼鈍軟化抵抗を増大させる。一方、Ｍｏは
高価な元素である。従って、Ｍｏ含有率を０．３０wt.%
以下とする。 （１０）Ｂ：０．０００５〜０．００５０wt.% Ｂは微量の添加で焼入れ性を向上させる作用を有する。
また、ＢＮを形成してＮの粒界偏析を防止する。Ｂの添
加によってＭｎやＣｒ、Ｍｏ含有率を低減することがで
き、鋼の冷間加工性を更に向上させることができる。Ｂ
によるこのような効果を発揮させるためには０．０００
５wt.%以上添加する必要がある。しかしながら、０．０
０５０wt.%を超えて添加するとボロンセメンタイトを析
出して粒界強度を弱める。従って、Ｂ含有率を０．００
０５〜０．００５０wt.%の範囲内に限定する。 （１１）Ｔｉ：０．００５〜０．０５０wt.% Ｔｉは結晶粒の微細化効果を有する。しかしながら、
０．００５wt.%未満ではその効果が小さく、またＮをＴ
ｉＮとして固定する効果も小さい。ところが、０．０５
０wt.%を超えて添加しても、これらの効果は飽和するの
みならず、Ｔｉが高すぎると、硬質のＴｉＮ、ＴｉＣが
多数形成し、加工性が低下する他、合金コストもかか
る。従って、Ｔｉ含有率を０．００５〜０．０５０wt.%
の範囲内に限定する。 （１２）Ｎｂ：０．００５〜０．０５０wt.% ＮｂもＴｉと同様、結晶粒の微細化効果を有する。そし
て、Ｔｉと同様の理由によりＮｂ含有率も０．００５〜
０．０５０wt.%の範囲内に限定する。
述したように限定した理由について、以下に述べる。 （１）Ｃ：０．０５〜０．１５wt.% Ｃは鋼の強度を確保するのに重要な元素であり、０．０
５wt.%未満では所望の強度を得ることができないのみな
らず、浸炭硬化性が低下する。一方、０．１５wt.%を超
えるとねじの内部硬度が高くなりすぎて、鋼の靱性が低
下し、頭飛びを防止することができない。また、鋼線の
強度が高くなり、冷間加工工具の寿命が低下する。従っ
て、Ｃ含有率を０．０５〜０．１５wt.%の範囲内に限定
する。 （２）Ｓｉ：０．２０wt.%以下 Ｓｉは脱酸材として重要な作用をするので、製鋼段階に
おいては必ず添加する。しかし、鋼材段階まで残存しな
くてもよい。ところが、Ｓｉは変形抵抗を増大させ、冷
間加工性を低下させる。しかし、本発明においてはＣ含
有率を低目に抑えているので、０．２０wt.%までは添加
しても冷間加工性の低下は小さい。一方、Ｓｉは焼入れ
性を高めることもできる。従って、Ｓｉ含有率を０．２
０wt.%以下にする。 （３）Ｍｎ：０．４〜１．８wt.% Ｍｎは鋼の焼入れ性を高め、焼入れ後の組織を微細にす
ると共に、組織内のマルテンサイトの割合を高め、靱性
を確保するのに重要な元素である。この目的のためには
Ｍｎは０．４wt.%以上の添加を必要とする。一方、ねじ
は比較的寸法が小さいので上限が１．８wt.%までの添加
で十分焼入れ性は確保できる。従って、Ｍｎ含有率を
０．４〜１．８wt.%の範囲内に限定する。 （４）Ｐ：０．０１５wt.%以下 Ｐはオーステナイト粒界に偏析して、粒界強度を弱め
る。また、フェライト内に固溶して鋼の変形能を低下さ
せる。このように、Ｐは本発明において不純物元素であ
るので、その含有率を０．０１５wt.%以下とする。 （５）Ｓ：０．０１５wt.%以下 ＳはＭｎＳを形成して鋼の変形能を低下させる。また、
ＭｎＳは亀裂発生の起点となる。このように、Ｓは本発
明において不純物元素であるので、その含有率を０．０
１５wt.%以下とする。 （６）sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０wt.% Ａｌは脱酸材として必要な元素であるばかりでなく、粒
界に偏析するＮをＡｌＮとして固定して粒界強度を高め
る作用を有する。Ａｌによるこのような効果を発揮させ
るためには、sol.Ａｌ（酸可溶Ａｌ）として０．０２０
wt.%以上の量が必要である。しかしながら、sol.Ａｌが
０．０８０wt.%を超えると、鋳片の連続鋳造時にＡｌ2
Ｏ 3の凝集体を形成してノズル詰まりの原因となり、鋳
造作業を困難にする。従って、sol.Ａｌ含有率を０．０
２０〜０．０８０wt.%の範囲内に限定する。 （７）Ｎ：０．００６０wt.%以下 Ｎもオーステナイト粒界に偏析して粒界強度を弱める。
また、ねじ加工時に歪み時効硬化を起こして鋼の冷間加
工性を低下させ、工具の寿命も低下させる。このよう
に、Ｎは本発明において不純物元素であるので、その含
有率を０．００６０wt.%以下とする。 （８）Ｃｒ：０．８０wt.%以下 Ｃｒは、低炭素鋼においては０．８０wt.%以下の含有率
では、鋼を強化する程度は小さいが、焼入れ性を高める
ことができるので、本発明において有用な元素として作
用する。しかしながら、０．８０wt.%を超えると焼鈍軟
化性を阻害して、鋼を硬くする。従って、Ｃｒ含有率を
０．８０wt.%以下とする。 （９）Ｍｏ：０．３０wt.%以下 ＭｏはＰの粒界への偏析を防止し、粒界強度を高めるの
に有効な元素である。しかし、多量に添加するとＭｏも
Ｃｒと同様、焼鈍軟化抵抗を増大させる。一方、Ｍｏは
高価な元素である。従って、Ｍｏ含有率を０．３０wt.%
以下とする。 （１０）Ｂ：０．０００５〜０．００５０wt.% Ｂは微量の添加で焼入れ性を向上させる作用を有する。
また、ＢＮを形成してＮの粒界偏析を防止する。Ｂの添
加によってＭｎやＣｒ、Ｍｏ含有率を低減することがで
き、鋼の冷間加工性を更に向上させることができる。Ｂ
によるこのような効果を発揮させるためには０．０００
５wt.%以上添加する必要がある。しかしながら、０．０
０５０wt.%を超えて添加するとボロンセメンタイトを析
出して粒界強度を弱める。従って、Ｂ含有率を０．００
０５〜０．００５０wt.%の範囲内に限定する。 （１１）Ｔｉ：０．００５〜０．０５０wt.% Ｔｉは結晶粒の微細化効果を有する。しかしながら、
０．００５wt.%未満ではその効果が小さく、またＮをＴ
ｉＮとして固定する効果も小さい。ところが、０．０５
０wt.%を超えて添加しても、これらの効果は飽和するの
みならず、Ｔｉが高すぎると、硬質のＴｉＮ、ＴｉＣが
多数形成し、加工性が低下する他、合金コストもかか
る。従って、Ｔｉ含有率を０．００５〜０．０５０wt.%
の範囲内に限定する。 （１２）Ｎｂ：０．００５〜０．０５０wt.% ＮｂもＴｉと同様、結晶粒の微細化効果を有する。そし
て、Ｔｉと同様の理由によりＮｂ含有率も０．００５〜
０．０５０wt.%の範囲内に限定する。
【００１２】以上の元素の他には、Ｃｕ、Ｓｎ等のよう
に通常、不可避的に混入する元素を含んでもよい。 （１３）Ｃeq：０．４０wt.%以下 鋼の炭素当量（Ｃeq）が０．４０wt.%を超えると、焼鈍
後の強度が高く、冷間加工工具の寿命が短かくなる。ま
た、鋼の変形能が低下して、ねじ先端のとがり形状が悪
くなるので、Ｃeqは０．４０wt.%以下とする。ここで、
Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ／７＋Ｍｎ／５＋Ｃｒ／９＋Ｍｏ／６と
し、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＭｏは各元素の鋼中含有
率（wt.%）を表わす。但し、合金元素としてＣｒ及び／
又はＭｏを含有しない場合には、Ｃｒ及び／又はＭｏ含
有率（wt.%）を０（零）としてＣ eqを算出する。 （１４）ねじ表面のビッカース硬さＨＶ：５５０以上 ねじ表面の硬さ、特にねじ先端の硬さはビッカース硬さ
ＨＶで５５０未満では鉄板にねじ込む時に先端が欠けた
り、折れたりしてねじ込みが不可能になる。また、ねじ
込みの貫通に時間がかかる。従って、ねじ表面の硬さを
ＨＶ：５５０以上とする必要がある。 （１５）ねじ心部のビッカース硬さＨＶ：３２０〜４０
０ ねじの頭飛びは、ねじ心部硬さに密接に関係しており、
ＨＶ：４００を超えると頭飛びが発生し易いのでＨＶ：
４００以下にする必要がある。しかしＨＶ：３２０未満
ではねじの強度が十分でなく、施工時に捻じれ切れを起
こし易くなる。従って、ねじ心部の強度をＨＶ：３２０
〜４００の範囲内にする必要がある。
に通常、不可避的に混入する元素を含んでもよい。 （１３）Ｃeq：０．４０wt.%以下 鋼の炭素当量（Ｃeq）が０．４０wt.%を超えると、焼鈍
後の強度が高く、冷間加工工具の寿命が短かくなる。ま
た、鋼の変形能が低下して、ねじ先端のとがり形状が悪
くなるので、Ｃeqは０．４０wt.%以下とする。ここで、
Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ／７＋Ｍｎ／５＋Ｃｒ／９＋Ｍｏ／６と
し、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＭｏは各元素の鋼中含有
率（wt.%）を表わす。但し、合金元素としてＣｒ及び／
又はＭｏを含有しない場合には、Ｃｒ及び／又はＭｏ含
有率（wt.%）を０（零）としてＣ eqを算出する。 （１４）ねじ表面のビッカース硬さＨＶ：５５０以上 ねじ表面の硬さ、特にねじ先端の硬さはビッカース硬さ
ＨＶで５５０未満では鉄板にねじ込む時に先端が欠けた
り、折れたりしてねじ込みが不可能になる。また、ねじ
込みの貫通に時間がかかる。従って、ねじ表面の硬さを
ＨＶ：５５０以上とする必要がある。 （１５）ねじ心部のビッカース硬さＨＶ：３２０〜４０
０ ねじの頭飛びは、ねじ心部硬さに密接に関係しており、
ＨＶ：４００を超えると頭飛びが発生し易いのでＨＶ：
４００以下にする必要がある。しかしＨＶ：３２０未満
ではねじの強度が十分でなく、施工時に捻じれ切れを起
こし易くなる。従って、ねじ心部の強度をＨＶ：３２０
〜４００の範囲内にする必要がある。
【００１３】
【実施例】次に、この発明を、実施例によって更に詳細
に説明する。種々の化学成分組成を有する鋼を用いて、
表面硬さ及び心部硬さが種々の値を有するドリリングタ
ッピンねじを製造した。図１に、こうして製造されたド
リリングタッピンねじの表面硬さ及び心部硬さと、締付
け後におけるねじの頭飛び発生の有無との関係を示す。
なお、上記ねじ形状は、皿頭、呼び径５ｍｍ、長さ３５
ｍｍである。同図からわかるように、ねじの頭飛び発生
の有無は、ねじ表面の硬さには関係せず、ねじ心部の硬
さによって左右されることがわかる。即ち、従来のねじ
は心部硬度がＨＶ：４００〜４５０の範囲内で造られて
きたため、半数以上の割合で頭飛びが発生している。こ
れに対して、心部硬さが本発明のようにＨＶ：３２０〜
４００としたものには、頭飛びの発生は完全に無くなっ
ている。
に説明する。種々の化学成分組成を有する鋼を用いて、
表面硬さ及び心部硬さが種々の値を有するドリリングタ
ッピンねじを製造した。図１に、こうして製造されたド
リリングタッピンねじの表面硬さ及び心部硬さと、締付
け後におけるねじの頭飛び発生の有無との関係を示す。
なお、上記ねじ形状は、皿頭、呼び径５ｍｍ、長さ３５
ｍｍである。同図からわかるように、ねじの頭飛び発生
の有無は、ねじ表面の硬さには関係せず、ねじ心部の硬
さによって左右されることがわかる。即ち、従来のねじ
は心部硬度がＨＶ：４００〜４５０の範囲内で造られて
きたため、半数以上の割合で頭飛びが発生している。こ
れに対して、心部硬さが本発明のようにＨＶ：３２０〜
４００としたものには、頭飛びの発生は完全に無くなっ
ている。
【００１４】図２に、Ｃ含有率が０．０５〜０．２４w
t.%であって十分な焼入れ性を有する鋼から製造したド
リリングタッピンねじ（ねじ形状：つば付き六角、呼び
径５ｍｍ、長さ３５ｍｍ）のＣ含有率と熱処理後の心部
硬さの関係を示す。心部硬さはＣ含有率により決定さ
れ、ＨＶ：３２０〜４００の心部硬さを得るには、Ｃ含
有率を０．０５〜０．１５wt.%の範囲内にする必要があ
ることがわかる。
t.%であって十分な焼入れ性を有する鋼から製造したド
リリングタッピンねじ（ねじ形状：つば付き六角、呼び
径５ｍｍ、長さ３５ｍｍ）のＣ含有率と熱処理後の心部
硬さの関係を示す。心部硬さはＣ含有率により決定さ
れ、ＨＶ：３２０〜４００の心部硬さを得るには、Ｃ含
有率を０．０５〜０．１５wt.%の範囲内にする必要があ
ることがわかる。
【００１５】次に、本発明の範囲内のタッピンねじ（実
施例１〜８）、及び本発明の範囲外のタッピンねじ（比
較例１〜１０）を次の通り製造した。なお、比較例９及
び１０は、それぞれ冷間圧造用炭素鋼線材（ＪＩＳ Ｇ
３５０７）のＳＷＲＣＨ１８Ａ及び２２Ａを用いた従
来のタッピンねじである。表１に、各実施例及び比較例
の化学成分組成及びＣ当量を示す。
施例１〜８）、及び本発明の範囲外のタッピンねじ（比
較例１〜１０）を次の通り製造した。なお、比較例９及
び１０は、それぞれ冷間圧造用炭素鋼線材（ＪＩＳ Ｇ
３５０７）のＳＷＲＣＨ１８Ａ及び２２Ａを用いた従
来のタッピンねじである。表１に、各実施例及び比較例
の化学成分組成及びＣ当量を示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１に示した化学成分組成を有する直径
５．５ｍｍの線材を直径４．８ｍｍに伸線後、球状化焼
鈍を行い、更に直径４．６ｍｍに仕上げ伸線し、前なま
し鋼線を製造した。こうして製造された鋼線より十字穴
付き皿頭で、切り刃先を有する呼び径４．８ｍｍ、長さ
３５ｍｍのドリリングタッピンねじを冷間鍛造により製
造し、ねじ加工性を評価した。次いで、浸炭又は浸炭窒
化焼入れを行ない、２５０℃で焼戻し処理を施し、更
に、０．２０ｍｍの厚みの亜鉛メッキをし、そしてベー
キングして水素抜きを行った。
５．５ｍｍの線材を直径４．８ｍｍに伸線後、球状化焼
鈍を行い、更に直径４．６ｍｍに仕上げ伸線し、前なま
し鋼線を製造した。こうして製造された鋼線より十字穴
付き皿頭で、切り刃先を有する呼び径４．８ｍｍ、長さ
３５ｍｍのドリリングタッピンねじを冷間鍛造により製
造し、ねじ加工性を評価した。次いで、浸炭又は浸炭窒
化焼入れを行ない、２５０℃で焼戻し処理を施し、更
に、０．２０ｍｍの厚みの亜鉛メッキをし、そしてベー
キングして水素抜きを行った。
【００１８】こうして製造された各実施例及び比較例の
各々について、ねじ１０本ずつのビッカース表面硬さ及
び心部硬さを測定した。一方、ねじの貫通試験を次の通
り行なった。
各々について、ねじ１０本ずつのビッカース表面硬さ及
び心部硬さを測定した。一方、ねじの貫通試験を次の通
り行なった。
【００１９】図３に、ねじ貫通試験で使用したねじ込み
性試験装置の概略斜視図を示す。支柱１で垂直に支持さ
れた電動ドライバー２下部のチャック３にねじ試験片４
を鉛直に固定する。一方、ねじ込み試験用鋼板５として
板厚１．６ｍｍの冷延鋼板（ＪＩＳ Ｇ ３１４１ Ｓ
ＰＣＣ）を固定用ジグ６に取付け、水平に固定する。ね
じ試験片４は、錘７の重量によりねじ込み試験用鋼板５
の表面に対して直角に、１８０Ｎ／ｍｍ2 の荷重をかけ
つつ、電動ドライバー２の作動により回転速度３０００
ｒｐｍでねじ込まれる。ねじ試験片４が、ねじ先から最
初の完全山までねじ込み試験用鋼板５表面にねじ込まれ
るときの始点及び終点を、検出装置８で検出し、上記始
点及び終点到達時をタイマ９に電送し、ねじ込みに要し
た時間（ねじ貫通時間）をタイマ９で測定する。上述し
た方法で、各実施例及び比較例についてねじ試験片４を
１０本ずつ試験し、ねじ貫通時間の平均値を求めた。一
方、ねじ締めつけ後の頭飛び試験については、各実施例
及び比較例についてねじ試験片４を２０本ずつ、完全に
ねじ込み試験用鋼板５にねじ込み、１週間後に頭飛び発
生の有無を観察した。上記の各試験結果を表１に併記し
た。
性試験装置の概略斜視図を示す。支柱１で垂直に支持さ
れた電動ドライバー２下部のチャック３にねじ試験片４
を鉛直に固定する。一方、ねじ込み試験用鋼板５として
板厚１．６ｍｍの冷延鋼板（ＪＩＳ Ｇ ３１４１ Ｓ
ＰＣＣ）を固定用ジグ６に取付け、水平に固定する。ね
じ試験片４は、錘７の重量によりねじ込み試験用鋼板５
の表面に対して直角に、１８０Ｎ／ｍｍ2 の荷重をかけ
つつ、電動ドライバー２の作動により回転速度３０００
ｒｐｍでねじ込まれる。ねじ試験片４が、ねじ先から最
初の完全山までねじ込み試験用鋼板５表面にねじ込まれ
るときの始点及び終点を、検出装置８で検出し、上記始
点及び終点到達時をタイマ９に電送し、ねじ込みに要し
た時間（ねじ貫通時間）をタイマ９で測定する。上述し
た方法で、各実施例及び比較例についてねじ試験片４を
１０本ずつ試験し、ねじ貫通時間の平均値を求めた。一
方、ねじ締めつけ後の頭飛び試験については、各実施例
及び比較例についてねじ試験片４を２０本ずつ、完全に
ねじ込み試験用鋼板５にねじ込み、１週間後に頭飛び発
生の有無を観察した。上記の各試験結果を表１に併記し
た。
【００２０】表１より、下記結果がわかる。本発明のタ
ッピンねじである実施例１〜８では、ねじの加工性が良
好であり、即ち、鍛造工具の寿命とねじ頭部皿形状が良
好であり、ねじ表面の硬度はＨＶ：５５０以上、且つね
じ心部硬度はＨＶ：３２０〜４００の間にあり、ねじの
貫通時間も全て３．５秒以下と良好である。また、ねじ
締めつけ後の頭飛びも全く発生せず、本発明品の目標と
する頭飛びのない優れたタッピンねじとして満足すべき
ものであった。
ッピンねじである実施例１〜８では、ねじの加工性が良
好であり、即ち、鍛造工具の寿命とねじ頭部皿形状が良
好であり、ねじ表面の硬度はＨＶ：５５０以上、且つね
じ心部硬度はＨＶ：３２０〜４００の間にあり、ねじの
貫通時間も全て３．５秒以下と良好である。また、ねじ
締めつけ後の頭飛びも全く発生せず、本発明品の目標と
する頭飛びのない優れたタッピンねじとして満足すべき
ものであった。
【００２１】これに対して比較例１は、Ｃ含有率が本発
明の範囲を外れて低く、このため心部硬度がＨＶ：３２
０を下回り、ねじの強度が不足して、ねじ貫通時間が
８．９秒と大変長い。またＭｎ含有率が本発明の範囲を
外れて高く、炭素当量が０．４３と高く、工具の寿命が
短かかった。
明の範囲を外れて低く、このため心部硬度がＨＶ：３２
０を下回り、ねじの強度が不足して、ねじ貫通時間が
８．９秒と大変長い。またＭｎ含有率が本発明の範囲を
外れて高く、炭素当量が０．４３と高く、工具の寿命が
短かかった。
【００２２】比較例２は、Ｃ含有率が本発明の範囲を外
れて高く、心部硬度がＨＶ：４００を上回ったため頭飛
びが発生した。比較例３は、Ｓｉ含有率が本発明の範囲
を外れて高いため、ねじ加工性が不良であり、かつＰ含
有率が本発明の範囲を外れて高いため、靱性不足でねじ
込み中に欠けが生じて、ねじ込み時間が長い。また頭飛
びが発生した。
れて高く、心部硬度がＨＶ：４００を上回ったため頭飛
びが発生した。比較例３は、Ｓｉ含有率が本発明の範囲
を外れて高いため、ねじ加工性が不良であり、かつＰ含
有率が本発明の範囲を外れて高いため、靱性不足でねじ
込み中に欠けが生じて、ねじ込み時間が長い。また頭飛
びが発生した。
【００２３】比較例４は、Ｓ含有率が本発明の範囲を外
れて高く、またsol.Ａｌ含有率が低すぎ、Ｎ含有率が高
すぎるため、心部の靱性が乏しく、ねじ込み時間が長
く、頭飛びも発生した。
れて高く、またsol.Ａｌ含有率が低すぎ、Ｎ含有率が高
すぎるため、心部の靱性が乏しく、ねじ込み時間が長
く、頭飛びも発生した。
【００２４】比較例５は、Ｃｒ含有率が本発明の範囲を
外れて高いため、球状化焼鈍において軟化が遅れ、ねじ
の加工性がやや不良であった。またsol.Ａｌ含有率が高
すぎるため、非金属介在物が多く、ねじ込み時間が長
く、頭飛びも発生した。
外れて高いため、球状化焼鈍において軟化が遅れ、ねじ
の加工性がやや不良であった。またsol.Ａｌ含有率が高
すぎるため、非金属介在物が多く、ねじ込み時間が長
く、頭飛びも発生した。
【００２５】比較例６は、Ｍｏ含有率が本発明の範囲を
外れて高く、Ｃｒと同様に軟化が遅れ、またＴｉ含有率
が高すぎるので硬質のＴｉＮ、ＴｉＣが多数存在してい
るため、頭部に鍛造割れを発生し、ねじ加工性が不良で
あった。また硬質介在物を起点としてねじ先端の欠けが
生じて、ねじ込み時間が長く、頭飛びが発生した。
外れて高く、Ｃｒと同様に軟化が遅れ、またＴｉ含有率
が高すぎるので硬質のＴｉＮ、ＴｉＣが多数存在してい
るため、頭部に鍛造割れを発生し、ねじ加工性が不良で
あった。また硬質介在物を起点としてねじ先端の欠けが
生じて、ねじ込み時間が長く、頭飛びが発生した。
【００２６】比較例７は、Ｂ含有率が本発明の範囲を外
れて高く、ボロンを含むセメンタイトが多数存在してい
るため、ねじ込み時間が長く、頭飛びが発生した。比較
例８は、Ｐ含有率が本発明の範囲を外れて高く、またＮ
ｂ含有率も高すぎるため、ねじ加工性がやや不良で、ね
じ込み時間が長く、頭部に頭飛びが発生した。
れて高く、ボロンを含むセメンタイトが多数存在してい
るため、ねじ込み時間が長く、頭飛びが発生した。比較
例８は、Ｐ含有率が本発明の範囲を外れて高く、またＮ
ｂ含有率も高すぎるため、ねじ加工性がやや不良で、ね
じ込み時間が長く、頭部に頭飛びが発生した。
【００２７】比較例９は、従来のＳＷＲＣＨ１８Ａであ
るが、Ｃ含有率が本発明の範囲を外れて高いため、心部
の硬度が高すぎる。また、Ｓ及びＮ含有率が高すぎるた
め粒界強度が弱く、頭飛びが発生した。
るが、Ｃ含有率が本発明の範囲を外れて高いため、心部
の硬度が高すぎる。また、Ｓ及びＮ含有率が高すぎるた
め粒界強度が弱く、頭飛びが発生した。
【００２８】同様に比較例１０は、従来のＳＷＲＣＨ２
２Ａであるが、Ｃ含有率が本発明の範囲を外れて高いた
め、心部の硬度が高く、またＰ含有率も本発明の範囲を
外れて高いため頭飛びが発生した。
２Ａであるが、Ｃ含有率が本発明の範囲を外れて高いた
め、心部の硬度が高く、またＰ含有率も本発明の範囲を
外れて高いため頭飛びが発生した。
【００２９】以上、タッピンねじの実施例に従って説明
したが、本発明は、タッピンねじ及びその製造方法に限
定されるものでなく、浸炭又は浸炭窒化焼入れ、焼戻し
を施して使用するドライウォール等、頭飛びが問題とな
るねじ類に適用することができるものである。
したが、本発明は、タッピンねじ及びその製造方法に限
定されるものでなく、浸炭又は浸炭窒化焼入れ、焼戻し
を施して使用するドライウォール等、頭飛びが問題とな
るねじ類に適用することができるものである。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
ねじ加工性及びねじの貫通性に優れ、且つ締付け後の頭
飛び発生を完全に防止することができるねじ及びその製
造方法を提供することができ、工業上有用な効果がもた
らされる。
ねじ加工性及びねじの貫通性に優れ、且つ締付け後の頭
飛び発生を完全に防止することができるねじ及びその製
造方法を提供することができ、工業上有用な効果がもた
らされる。
【図１】ドリリングタッピンねじの表面硬さ及び心部硬
さと、締付け後におけるねじの頭飛び発生の有無との関
係を示すグラフである。
さと、締付け後におけるねじの頭飛び発生の有無との関
係を示すグラフである。
【図２】ドリリングタッピンねじのＣ含有率と熱処理後
のねじ心部硬さの関係を示すグラフである。
のねじ心部硬さの関係を示すグラフである。
【図３】ねじ込み性試験装置の概略斜視図である。
１ 支柱 ２ 電動ドライバー ３ チャック ４ ねじ試験片 ５ ねじ込み試験用鋼板 ６ 固定用ジグ ７ 錘 ８ 検出装置 ９ タイマ １０ 操作制御盤 １１ 電源コード
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃ ：０．０５〜０．１５wt.%、 Ｓｉ：０．２０wt.%以下、 Ｍｎ：０．４〜１．８wt.%、 Ｐ ：０．０１５wt.%以下、 Ｓ ：０．０１５wt.%以下、 sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０wt.%、及び、 Ｎ ：０．００６０wt.%以下、を含有し、残部鉄および
不可避不純物からなり、且つ、炭素当量：Ｃeq＝Ｃ＋Ｓ
ｉ／７＋Ｍｎ／５が０．４０wt.%以下である化学成分組
成を有し、そして、表面のビッカース硬さが５５０以
上、且つ心部のビッカース硬さが３２０〜４００の範囲
内であることを特徴とする、頭飛びの発生しないねじ。 - 【請求項２】 Ｃ ：０．０５〜０．１５wt.%、 Ｓｉ：０．２０wt.%以下、 Ｍｎ：０．４〜１．８wt.%、 Ｐ ：０．０１５wt.%以下、 Ｓ ：０．０１５wt.%以下、 sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０wt.%、及び、 Ｎ ：０．００６０wt.%以下、を含有し、更に、 Ｃｒ：０．８０wt.%以下、 Ｍｏ：０．３０wt.%以下、及び、 Ｂ ：０．０００５〜０．００５０wt.%、からなる群か
ら選ばれた少なくとも１種、及び／又は、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５０wt.%、及び、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５０wt.%からなる群から選ば
れた少なくとも１種、を含有し、残部鉄および不可避不
純物からなり、且つ、炭素当量：Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ／７＋
Ｍｎ／５＋Ｃｒ／９＋Ｍｏ／６が０．４０wt.%以下であ
る化学成分組成を有し、そして、表面のビッカース硬さ
が５５０以上、且つ心部のビッカース硬さが３２０〜４
００の範囲内であることを特徴とする、頭飛びの発生し
ないねじ。 - 【請求項３】 Ｃ ：０．０５〜０．１５wt.%、 Ｓｉ：０．２０wt.%以下、 Ｍｎ：０．４〜１．８wt.%、 Ｐ ：０．０１５wt.%以下、 Ｓ ：０．０１５wt.%以下、 sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０wt.%、及び、 Ｎ ：０．００６０wt.%以下を含有し、残部鉄および不
可避不純物からなり、且つ、炭素当量：Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ
／７＋Ｍｎ／５が０．４０wt.%以下である化学成分組成
を有する鋼線材を、軟化焼鈍して前なまし鋼線を調製
し、こうして調製された前記前なまし鋼線にねじ加工を
施してねじを調製し、次いで、前記ねじを表面のビッカ
ース硬さが５５０以上、且つ心部のビッカース硬さが３
２０〜４００の範囲内になるように、浸炭又は浸炭窒化
焼入れをした後、焼戻しを行うことを特徴とする、頭飛
びの発生しないねじの製造方法。 - 【請求項４】 Ｃ ：０．０５〜０．１５wt.%、 Ｓｉ：０．２０wt.%以下、 Ｍｎ：０．４〜１．８wt.%、 Ｐ ：０．０１５wt.%以下、 Ｓ ：０．０１５wt.%以下、 sol.Ａｌ：０．０２０〜０．０８０wt.%、及び、 Ｎ ：０．００６０wt.%以下を含有し、更に、 Ｃｒ：０．８０wt.%以下、 Ｍｏ：０．３０wt.%以下、及び、 Ｂ ：０．０００５〜０．００５０wt.%、からなる群か
ら選ばれた少なくとも１種、及び／又は、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５０wt.%、及び、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５０wt.%、からなる群から選
ばれた少なくとも１種、を含有し、残部鉄および不可避
不純物からなり、且つ、炭素当量：Ｃeq＝Ｃ＋Ｓｉ／７
＋Ｍｎ／５＋Ｃｒ／９＋Ｍｏ／６が０．４０wt.%以下で
ある化学成分組成を有する鋼線材を、軟化焼鈍して前な
まし鋼線を調製し、こうして調製された前記前なまし鋼
線にねじ加工を施してねじを調製し、次いで、前記ねじ
を表面のビッカース硬さが５５０以上、且つ心部のビッ
カース硬さが３２０〜４００の範囲内になるように、浸
炭又は浸炭窒化焼入れをした後、焼戻しを行うことを特
徴とする、頭飛びの発生しないねじの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP464697A JPH10196627A (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 頭飛びの発生しないねじ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP464697A JPH10196627A (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 頭飛びの発生しないねじ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10196627A true JPH10196627A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11589738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP464697A Pending JPH10196627A (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 頭飛びの発生しないねじ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10196627A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2265526A (en) * | 1991-09-18 | 1993-09-29 | Motorola Inc | Phase combining method and apparatus for use in a diversity receiver |
| US6558484B1 (en) | 2001-04-23 | 2003-05-06 | Hiroshi Onoe | High strength screw |
| EP1342800A1 (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Hiroshi Onoe | Steel for high-strength screws and high-strength screw |
| JP2007023703A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Nippon Steel Corp | 鉄骨部材の接合構造および接合方法ならびに鉄骨造の建築物 |
| JP2007321798A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Japan Power Fastening Co Ltd | 木質材用ドリルねじ |
| JP2008144266A (ja) * | 2006-11-16 | 2008-06-26 | Koji Onoe | 高張力鋼板用タッピンねじ類及びその製造方法 |
| JP2018509523A (ja) * | 2015-12-30 | 2018-04-05 | ソ ドン カンパニー リミテッドＳｅｏ Ｄｏｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | ボロン鋼を用いた超高強度鋼管支保材の製造方法及び支保材アセンブリ |
-
1997
- 1997-01-14 JP JP464697A patent/JPH10196627A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2265526A (en) * | 1991-09-18 | 1993-09-29 | Motorola Inc | Phase combining method and apparatus for use in a diversity receiver |
| GB2265526B (en) * | 1991-09-18 | 1995-09-13 | Motorola Inc | Phase combining method and apparatus for use in a diversity receiver |
| US6558484B1 (en) | 2001-04-23 | 2003-05-06 | Hiroshi Onoe | High strength screw |
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| JP2007321798A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Japan Power Fastening Co Ltd | 木質材用ドリルねじ |
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| JP2018509523A (ja) * | 2015-12-30 | 2018-04-05 | ソ ドン カンパニー リミテッドＳｅｏ Ｄｏｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | ボロン鋼を用いた超高強度鋼管支保材の製造方法及び支保材アセンブリ |
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