ボルトの強度アップについて
- ボルトの磨耗と脆性を改善するための材質・処理について検討しています。
- ネジを締め外す作業の繰り返しで磨耗が発生し、硬度が高いボルトでは引っ張りで破損してしまう課題があります。
- 現在試している材質と硬度の組み合わせでも一長一短の問題が発生しており、コーティングを含めた再検討が必要です。
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ボルトの強度アップについて
引っ張りに使っているボルトがありますが、磨耗と脆性どちらにも有効な 材質・処理を検討しています。 用途（使用方法）としては、 ネジを締める→引っ張る→ネジを緩めて外す の繰り返しになります。硬度が低いと締め外しで磨耗してしまい、 硬度が高いと引っ張りで破損してしまい、困っています。 これまでに材質SCM435・SUS440C、硬度HV40,55などを試してみましたが 一長一短でした。 コーティング等を含めて再検討したいと思いますが、どなたかアドバイスを お願いします。
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表面改質で対応したいとの事ですので下記を紹介します。 エンジン・ベアリング関係など鋼本来の性質と耐摩耗性を 必要とする場合に有効で、ねじなどの形状が複雑なものを 得意としています。 参考にしてみてください。
鋼は焼入硬さが上がると脆くなる。炭素量、合金量が増え、炭化物が多くなると耐摩耗には強くなるが更に脆くなる。 このことから構造部材では、強度と焼入性を確保するための最低限の炭素量、合金量の材質を選定し、耐摩耗性については表面処理で対応するのがセオリーです。チタンは軽くて、強度もあり、耐食性も高いので、航空機やプラントで使ったりするんでしょうが、材質として高価な上にすぐ焼きついて加工が大変なので、よほどの用途でなければコストに合いません。
繰り返し締結開放を行う為に参考ＵＲＬの会社にＰＦコートというコーティングを依頼しました。繰り返しの導入軸力安定が、鉄道新システムで今も性能健在です。
お礼
回答ありがとうございます。 月曜にでも教えていただいたメーカーにコンタクトをとってみます。 鉄道にも使用しているということは、かなり期待出来そうですね。
例えば、チタンとかの高硬度材はどうでしょう、 実際の使われ方とかが今ひとつ解らないのですが、 一つの手ではないでしょうか、ただしそのの場合、 今まで問題になっていた雄ネジに対するストレスが、 雌ネジに集まってしまいますので、 雌ネジの材質も変更する必要が出てくるかも知れませんよ。 個人的な思いこみなのですが、 チタンは摩擦係数が大きいのではないかと思いこんでいます、 具体的なデータがあるわけではにのですが、感触としてそう思っています、 そうであるなら、締め付けトルクが少なくて済むのかなぁと‥‥ 誰かそういうデータもってませんか？（苦笑）
お礼
回答ありがとうございます。 使用しているボルトが製作部品で削り量が多いので、ある程度の 切削性を求めています。 チタンを使用した経験は無いのですが、難削材とのことでコストと 加工時間が想定できません。 出来れば鉄系の加工しやすい材質で進めたいです。 チタンはそのものではなくコーティングを検討したいと思います。 ご意見ありがとうございました。
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