專利名稱：鋼制空心頭螺栓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺栓的領(lǐng)域。
更具體地說，本發(fā)明涉及具有套筒扳手頭的鋼制螺栓的領(lǐng)域。
本發(fā)明具體地、但不排他地應(yīng)用在用于將車輪固定在機動車上的螺栓。
已經(jīng)提出了多種鋼制螺栓。
盡管如此，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，在這樣的螺栓頭中制造套筒是有困難的。
目前，大多數(shù)鋼制套筒扳手頭螺栓是使用各種包括熱處理的方法制造的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，不經(jīng)過這樣的熱處理，套筒能夠達到的深度至今仍然非常有限，通常最大為直徑的0.4至0.5倍。
因此本發(fā)明的一個目的是提供一種用于制造具有深套筒的套筒扳手頭螺栓、而無須任何熱處理的新穎方法。
因此，本發(fā)明一個目的，從而也是本發(fā)明的一個特征，在于制造一種具有套筒扳手頭的螺栓，該套筒扳手頭內(nèi)的套筒深度為大于套筒直徑的0.6倍，優(yōu)選大于0.8倍，更優(yōu)選大于0.85倍。
在本發(fā)明的上下文中，本發(fā)明的目的是通過使用碳含量處于0.15％至0.25％范圍內(nèi)、優(yōu)選在0.19％至0.23％范圍內(nèi)的鋼，僅通過連續(xù)的冷加工操作來制造套筒扳手頭螺栓而實現(xiàn)的。
按照本發(fā)明的另一個有利特征，錳的百分比在1.00％至1.50％范圍內(nèi)，優(yōu)選在1.00％至1.30％范圍內(nèi)。
按照本發(fā)明的另一個有利特征，硼的百分比在百萬分之10(ppm)至50ppm范圍內(nèi)，優(yōu)選在20ppm至50ppm范圍內(nèi)。
按照本發(fā)明的另一個有利特征，構(gòu)成螺栓的材料包括微量添加的鈦，優(yōu)選含量在0.01％至0.10％范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.02％至0.05％范圍內(nèi)。
申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，限制重結(jié)晶現(xiàn)象的鈦微量添加物與軋制序列期間控制冷卻之間的相互關(guān)系，使獲得非常細(xì)而且非常均勻的鐵素體珠光體冶金結(jié)構(gòu)成為可能。
按照本發(fā)明的另一個有利特征，用于螺栓的待加工滾軋鋼絲具有以下機械特性最小的抗張強度(Rm)＞580兆帕(MPa)，以及最小的屈服點(Re)＞340MPa。申請人還發(fā)現(xiàn)這樣的機械特性特別適用于鍛造螺栓，而不用依靠傳統(tǒng)的熱處理操作鍛造前球化退火；鍛造后淬火+回火。
此外，鋼絲的延展性Z％優(yōu)選大于65％。
參照作為非限制性示例給出的附圖來閱讀下面的說明，本發(fā)明其它的特征、目標(biāo)和優(yōu)點將更加顯明，附圖中

圖1是按照本發(fā)明的螺栓的概略側(cè)視圖；圖2是螺栓的端視圖；圖3是構(gòu)成本發(fā)明特別的且非限制性實施例的螺栓的縱向剖面圖。
附圖1至3給出了按照本發(fā)明的螺栓。
盡管如此，無論是就螺紋部分10、螺紋本身或頭部20以及形成在頭部20內(nèi)的套筒22的形狀抑或尺寸而言，本發(fā)明并不以任何方式限制于附圖所示的具體配置。
盡管如此，應(yīng)當(dāng)觀察到在附圖所示的非限制性實施例中，頭部20具有六邊形截面的外表面24，而套筒22具有圓柱形的內(nèi)表面。
通過非限制性實施例，這樣的頭部可以具有內(nèi)徑等于11.5毫米(mm)，深度等于9.8mm的套筒22。
此外，仍然以非限制性方式，應(yīng)當(dāng)觀察到在附圖所示的具體且優(yōu)選的實施例中，六邊形截面的部分24連續(xù)地經(jīng)過朝向螺紋部分張開的第一錐面25、朝向相同螺紋部分收斂的第二錐面26、光滑的圓柱面27和凹槽28連接到螺紋部分10。
在本發(fā)明的上下文中，構(gòu)成螺栓的材料優(yōu)選滿足以下的特性-C含量0.19％至0.23％；-Si含量0.30％至0.40％；-Mn含量1.00％至1.30％；-P含量最多0.025％；-S含量最多0.015％；-Cr含量0.14％至0.18％；-Mo含量最多0.05％；-Cu含量最多0.25％；-B含量最多0.0020％至0.0050％；-Ni含量最多0.18％；-Al含量0.02％至0.06％；-Ti含量0.02％至0.05％；和-N含量最多0.012％。
優(yōu)選使用滿足以下機械特性的滾軋或冷拉鋼絲來制造螺栓-Rm580MPa至650MPa；-最小的Re340MPa；-最小的拉長(A)25％；-最小的Z65％。
在加工硬化至50％比率之后，螺栓表現(xiàn)出以下特性-Re640MPa至900MPa；-Rm800MPa至950MPa；-最小的A12％；-最小的U型槽口斷裂韌度(KCU)70焦耳/平方厘米(J/cm2)。
如上所述，申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種混合物能夠僅通過冷加工來制造螺栓，而不需要任何的熱處理。
自然，本發(fā)明不限于上述的具體實施例，而是擴展到本發(fā)明實質(zhì)內(nèi)的任何變化。
權(quán)利要求
1.一種使用碳含量在0.15％至0.25％之間的鋼，僅通過連續(xù)的冷加工操作制造的套筒扳手頭螺栓。
2.如權(quán)利要求1所述的螺栓，其特征在于碳含量在0.19％至0.23％之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的螺栓，其特征在于其具有套筒扳手頭，套筒扳手頭內(nèi)的套筒深度為大于套筒直徑的0.6倍，優(yōu)選大于套筒直徑的0.8倍。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的螺栓，其特征在于錳含量在1.00％至1.50％范圍內(nèi)，優(yōu)選在1.00％至1.30％范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的螺栓，其特征在于硼含量在10ppm至50ppm范圍內(nèi)，優(yōu)選在20ppm至50ppm范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的螺栓，其特征在于螺栓的構(gòu)成材料包括鈦的微量添加物。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的螺栓，其特征在于其包含0.01％至0.10％的鈦，優(yōu)選是0.02％至0.05％。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的螺栓，其特征在于硅含量在0.30％至0.40％范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的螺栓，其特征在于鉻含量在0.14％至0.18％范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的螺栓，其特征在于硫含量最多為0.015％。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的螺栓，其特征在于使用具具備以下機械特性的鋼絲制造螺栓Rm＞580MPa，且Re＞340MPa。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項所述的螺栓，其特征在于使用延展性Z％＞65％的鋼絲制造螺栓。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的螺栓，其特征在于使用以下材料制造螺栓-C含量 0.19％至0.23％；-Si含量0.30％至0.40％；-Mn含量1.00％至1.30％；-P含量最多0.025％；-S含量最多0.015％；-Cr含量0.14％至0.18％；-Mo含量最多0.05％；-Cu含量最多0.25％；-B含量最多0.0020％至0.0050％；-Ni含量最多0.18％；-Al含量0.02％至0.06％；-Ti含量0.02％至0.05％；且-N含量最多0.012％。
14.按照權(quán)利要求1至13中任一權(quán)利要求所述的螺栓，其用于將車輪固定在機動車上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼制空心頭螺栓，該螺栓是通過使用碳含量在0.15％至0.25％之間的鋼，由簡單連續(xù)的冷加工操作制造的。
文檔編號B21K1/46GK1665617SQ03815979
公開日2005年9月7日 申請日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月5日
發(fā)明者A·維爾伽爾, M·勒魯 申請人:瓦爾梅克斯公司