(57)【要約】  本発明は、先端要素及び駆動要素を有するバイメタルねじを製造する方法であって、０．０７〜０．１４重量％の炭素、１３〜１５重量％のクロム、１．３〜１．７重量％のモリブデン、１．５〜２．０重量％のニッケル及び１．０〜１．５重量％のマンガンを有する鋼を含む第１のブランクが提供され、先端要素はこの第１のブランクから製造される方法に関する。本発明は、さらに先端要素及び駆動要素を有するバイメタルねじであって、先端要素と駆動要素とは異なる材料組成を有し、先端要素は、少なくとも領域において、０．０７〜０．１４重量％の炭素、１３〜１５重量％のクロム、１．３〜１．７重量％のモリブデン、１．５〜２．０重量％のニッケル及び１．０〜１．５重量％のマンガンを有する鋼からなる、バイメタルねじに関する。
2021515848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端要素（４１）及び駆動要素（４２）を有するバイメタルねじ（４０）を製造する方法であって、
０．０７〜０．１４重量％の炭素、１３〜１５重量％のクロム、１．３〜１．７重量％のモリブデン、１．５〜２．０重量％のニッケル及び１．０〜１．５重量％のマンガンを有する鋼を含む第１のブランク（３１）が提供され、及び前記先端要素（４１）は前記第１のブランク（３１）から作成される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
好ましくは１０００℃〜１１５０℃の温度及び／又は０．０５バール〜０．３バールの窒素分圧において、前記第１のブランク（３１）を気相からの窒素で肌焼きするステップによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のブランク（３１）を前記気相からの窒素で肌焼きする前記ステップは、前記第１のブランク（３１）を前記気相からの炭素で浸炭することと組み合わせて実行されることを特徴する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のブランク（３１）上にねじ山形成するステップであって、前記第１のブランク（３１）を肌焼きする前記ステップは、前記第１のブランク（３１）上にねじ山形成する前記ステップ後に続く、ステップによって特徴付けられる、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
−８０℃未満の温度で前記第１のブランク（３１）を凍結するステップと、次いで１５０℃〜５００℃の温度で前記ブランクを焼戻すステップとによって特徴付けられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
二相鋼又はオーステナイト系ステンレス鋼を含む第２のブランク（３２）が提供され、及び前記駆動要素（４２）が前記第２のブランク（３２）から作成される、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のブランク（３１）及び前記第２のブランクは、レーザ溶接又は抵抗溶接によって共に接合される、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
先端要素（４１）及び駆動要素（４２）を有するバイメタルねじ（４０）であって、前記先端要素（４１）及び前記駆動要素（４２）は異なる材料組成を有するバイメタルねじ（４０）において、前記先端要素（４１）は、少なくともいくつかの領域において、０．０７〜０．１４重量％の炭素、１３〜１５重量％のクロム、１．３〜１．７重量％のモリブデン、１．５〜２．０重量％のニッケル及び１．０〜１．５重量％のマンガンを有する鋼を含む、ことを特徴とするバイメタルねじ（４０）。
【請求項９】
前記駆動要素（４２）は、少なくともいくつかの領域において、二相鋼又はオーステナイト系ステンレス鋼を含む、ことを特徴とする請求項８に記載のバイメタルねじ（４０）。
【請求項１０】
前記バイメタルねじ（４０）のねじ山（４７）の外径（ｄ）の、前記ねじ山（４７）のねじピッチ（ｐ）に対する比率は、１〜２の範囲、特に１．２〜１．４５の範囲である、ことを特徴とする請求項８又は９に記載のバイメタルねじ（４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文による、先端要素及び駆動要素を有するバイメタルねじを製造する方法並びにまた請求項８の前文による、先端要素及び駆動要素を有するバイメタルねじであって、先端要素及び駆動要素は、異なる材料組成を有する、バイメタルねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼−金属適用のためのコンクリートねじ及びセルフタッピングねじの場合、高い表面硬度、ねじの少なくともいくつかの領域における高いコア靭性、全面腐食、孔食及び塩化物誘起又は水素誘起脆化に対する高い耐性並びに良好な塑性成形性を有する材料概念が望ましいことが多い。特許文献１及び「Ｈｉｌｔｉ  ＨＵＳ−ＨＲ」という名称で提供されているコンクリートねじによれば、これは、ねじの先端領域におけるねじ山上に溶接される超硬合金切削要素によって達成され、ねじは、それ以外には、１．４４０１に匹敵するオーステナイト系ステンレスＡ４鋼で作られている。
【０００３】
鋼−金属適用のためのステンレスセルフタッピングねじの分野では、いわゆるバイメタルねじが知られており、これは、硬化性炭素鋼で作られたスタッド形状の先端要素が、オーステナイト系ステンレスＡ２又はＡ４鋼（１．４３０１又は１．４４０１に匹敵する）で作られた駆動要素、即ち頭部及びシャフトの後部上に溶接されるという事実によって区別される。溶接及び成形後、このスタッドは、局部熱処理によって硬化される。
【０００４】
特許文献２は、０．２〜０．８重量％の窒素を表面層に拡散させることにより、０．４重量％未満の炭素を有するマルテンサイト系ステンレス鋼で作られたニアネットシェイプ構成要素の硬化表面層の耐食性を増大させるための熱処理プロセスを説明している。しかしながら、ねじへの適用は、特許文献２によって教示されておらず、より詳細には、特許文献２は、ねじへの適用のために鋼の化学組成及び熱処理パラメータを調和させることを扱っていない。
【０００５】
特許文献３は、ステンレス鋼で作られた構成要素において、フェライト−マルテンサイトコア上に高耐食性マルテンサイト表面層を製造する方法を説明している。鋼の化学組成は、フェライト−マルテンサイト構造が存在するように限定され、１０５０℃〜１１５０℃の温度において窒素で肌焼きした後、コア内のフェライト含有量は、４０〜９０体積％であり、コア硬度は、３００ＨＶ３０未満である。この場合にも、ねじのための方法の適用は、教示されていない。
【０００６】
特許文献４は、ステンレス鋼、例えば１．４１１３で作られたねじを説明しており、鋼は、実質的にニッケルを含まず、表面層は、１０００〜１２００℃での窒化熱処理の結果として、構造の残りの部分と比較して増加した溶存窒素含有量を有し、ねじは、表面層においてマルテンサイト構造を有し、それ以外にはフェライト構造を有する。
【０００７】
特許文献５は、特に炭素含有量が０．０７％未満であるマルテンサイト硬化性鋼で作られたブランクが、窒素ガス雰囲気内において９００℃を超える温度で硬化される、セルフタッピングコンクリートねじを製造する方法を説明している。
【０００８】
特許文献６は、先端要素が０．２６〜０．４０％の炭素、１２〜１４％のクロム、０〜０．６％のニッケル及び０〜１％のマンガンを含むマルテンサイト鋼を含むバイメタルねじを説明している。
【０００９】
特許文献７は、ねじ形状を製造するための、０．０７〜０．１４重量％の炭素、１３〜１５重量％のクロム、１．３〜１．７重量％のモリブデン、１．５〜２．０重量％のニッケル及び１．０〜１．５重量％のマンガンを有する鋼の使用を説明しており、ねじ形状は、プロセス終了時に完成したねじの部分を形成することが可能である。
【００１０】
非特許文献１は、１４％クロムで高温ガス窒化プロセスによって表層窒化されたマルテンサイト鋼が締結要素のための材料として使用するのに特に適当であり得ることを示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２２０４２４４号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４０３３７０６号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１９６２６８３３号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２０１３１０８０１８号明細書
【特許文献５】国際公開第１４０４０９９５号パンフレット
【特許文献６】台湾特許出願公開第２０１４１８５４９号明細書
【特許文献７】欧州特許出願第１７１７７７８９．９号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】リンクを通して利用可能な要約：https://online.unileoben.ac.at/mu_online/wbAbs.showThesis?pThesisNr=61746&pOrgNr=1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、特に効率的で組立容易な耐食性のバイメタルねじが特に低い製造費で得られ得る、バイメタルねじを製造する方法を提供することである。前述の利点を有するバイメタルねじを提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、請求項１に記載の方法及び請求項８に記載のねじにより、本発明に従って達成される。好ましい態様は、従属請求項に記載されている。
【００１５】
本発明による方法は、バイメタルねじ、即ち前方の先端要素及び後方の駆動要素が異なる材料組成を有するねじを製造するために使用される。先端要素を作成するために、０．０７〜０．１４重量％の炭素、１３〜１５重量％のクロム、１．３〜１．７重量％のモリブデン、１．５〜２．０重量％のニッケル及び１．０〜１．５重量％のマンガンの重量比を有する鋼を含む第１のブランクが使用される。第１のブランクは、この鋼で構成されることが好ましい。さらに、第１のブランクの鋼は、鋼における通例の他の要素、例えばバナジウム（特に０．２重量％未満）、ニオブ（特に０．２重量％未満）、チタン（特に０．２重量％未満）及び／又はケイ素（特に０．５重量％未満）を含み得る。残りは、不可避的な不純物、例えば硫黄及び／又はリン、具体的にはそれぞれの場合に０．０２重量％未満を有する鉄である。「重量％」として与えられる数は、通例の意味で重量によるパーセンテージを意味するものとして理解され得る。特に、第１のブランクの鋼は、マルテンサイト硬化性ステンレス鋼と呼ばれ得る。鋼は、０．０８〜０．１２重量％の炭素の重量比を有することが好ましい。
【００１６】
本発明の第１の基本アイデアは、ステンレスマルテンサイト鋼が、ねじ、特にセルフタッピングねじの先端領域で使用される鋼の要求される、ときに矛盾する要件を満たす有望な候補であり得るという事実において見られ得る。高い表面硬度及び十分な焼入れ深さ、良好な耐食性、良好な靭性並びに塩化物誘起又は水素誘起脆化に対する高い耐性に関する多様な要件を満たすために、鋼の化学組成（特に合金成分である炭素、クロム、モリブデン、ニッケル及びマンガンに関する）並びに高温ガス窒化、気相焼入れ、低温冷却、焼戻し及び任意の局部高周波焼入れから構成される、特性プロファイルの設定に必要な多段階熱処理が慎重に調和される。
【００１７】
本発明は、第１のブランクにおける、即ちバイメタルねじの先端要素を作成するための、炭素（０．０７〜０．１４重量％、好ましくは０．０８〜０．１２重量％）、クロム（１３〜１５重量％）、モリブデン（１．３〜１．７重量％）、ニッケル（１．５〜２．０重量％）及びマンガン（１．０〜１．５重量％、好ましくは１．２重量％）の合金成分の組み合わせに基づく化学組成の鋼の使用を含む。
【００１８】
本発明の範囲内において、このような鋼を用いて、好ましくは複数段階の、鋼に調和する熱処理に特に関連して、特にセルフタッピングねじの先端領域が基板内の切削加工の大部分及び基板内の深くに負荷をもたらす要因であることが多いことに関して、バイメタルねじ、特にコンクリートねじの先端領域に特に有利な特性プロファイルが得られ得る。
【００１９】
以下に詳細に説明されるように、この有利な特性プロファイルは、特に熱処理中のデルタフェライト含有量による構造安定化を伴うオーステナイト化に基づき得る。特に、良好な成形性、５８０ＨＶ０．３以上の高い表面硬度、４５０ＨＶ０．３以下の最大コア硬度、コアにおける（１７以上のＰＲＥ指数によって表される）及び表面域における（２３以上のＰＲＥ指数によって表される）全面腐食及び孔食に対する高い耐性、高いコア靭性（特に低い炭素含有量と安定したデルタフェライトとの組み合わせの結果として、熱処理における粗粒子成長を抑制させる）並びに塩化物誘起又は水素誘起脆化に対する高い耐性によって区別される特性プロファイルを生成することが可能となっている。詳細には、第１のブランクにおいて使用される鋼は、特に以下の点で有利であり得る。
１）鋼の炭素含有量の結果として、コア硬度が４５０ＨＶ０．３以下である。
２）炭素、クロム、モリブデン、ニッケル及びマンガンの含有量から以下のことが生じる。
ａ）好ましくは１７以上の比較的高いＰＲＥ指数（耐孔食指数）が、ただしマルテンサイト又はマルテンサイトフェライト構造状態の範囲を残さずに達成され得る。
ｂ）鋼は、線材又は引き抜き裸線などの半完成形態への加工が容易である。線材及び裸線の両方が良好な冷間成形性を有し、好ましくは６５０Ｎ／ｍｍ２未満の降伏強度Ｒｐ０．２で表され、これは、ねじ山形成のための冷間成形プロセス、好ましくは転造プロセスに特に有利であり得る。
ｃ）１０００℃〜１１５０℃、好ましくは１０３０℃〜１１００℃の温度範囲における肌焼きで、５％〜３０％であるごく一部のデルタフェライトを有する圧倒的なオーステナイト構造（好ましくは７０％〜９５％）が第１のブランクのコア領域において形成し得る。５％〜３０％のこのデルタフェライト含有量は、上記温度において構造に対する安定化効果を有し、それによって粗粒化を打ち消すことが可能であり、それは、靭性特性に有利な効果を有し得る。より高いデルタフェライト含有量で靭性が再び低下することがあるため、デルタフェライト含有量は、最大３０％に意図的に制限され得る。７０％〜９５％のオーステナイト構造比率は、高い炭素溶解性を有し、それにより炭化クロムの形成及び関連する粒界腐食に対する比較的高い感受性が効率的に打ち消される。９０％〜８５％のオーステナイト含有量に対応して、１０％〜１５％のデルタフェライト含有量が提供され得ることが好ましい。
ｄ）窒素の拡散を伴う前述の温度範囲での肌焼き中、主にオーステナイト構造が、炭素及び窒素の高い溶解性を有する第１のブランクの表面域において確立され得る。その結果、炭化クロム若しくは窒化クロムの形成及び関連するクロムの結合並びに／又は粒界腐食に対する比較的高い感受性が効率的に打ち消される。
ｅ）熱処理後、５％〜３０％（好ましくは１０％〜１５％）であるごく一部のデルタフェライトを有する主にマルテンサイト構造が第１のブランクのコア領域に存在し得る。より高いデルタフェライト含有量で靭性が再び低下することがあるため、デルタフェライト含有量は、最大３０％に意図的に制限され得る。
ｆ）熱処理後、主にマルテンサイト構造が第１のブランクの表面域に存在し得、その結果、高度の硬化が達成され得る。
ｇ）第１のブランクは、第２のブランクと共に比較的容易に接合され得る。
ｈ）その有利な腐食形態の結果として、第１のブランクから作成される先端要素は、荷重伝達に永久的に寄与し得る。それにより、特に大きい有効ねじ長さが得られ得る。
【００２０】
従って、本発明による方法では、第１のブランクを気相からの窒素で肌焼きするステップは、好ましくは、１０００℃〜１１５０℃、特に好ましくは１０３０℃〜１１００℃の温度及び／又は０．０５バール〜０．３バール、特に好ましくは０．１０バール〜０．２０バールの窒素分圧において、好ましくは第１のブランク上にねじ山形成するステップ後に続いて有利に提供される。窒素（単独で又は以下に説明するように任意選択で炭素と組み合わせて）を用いたこのような肌焼きにより、第１のブランクの表面域は、特にねじ先端を用いた使用に対して特に有利な方法で具体的に改質され得る。特に、１０００〜１１５０℃の肌焼き中、窒素は、そのときのオーステナイト構造の表面域に溶存し得る。本発明による鋼に関連して、このような肌焼きにより、表面から０．１５〜０．３０ｍｍ（コンクリートねじに特に有利であり得る）又は０．１〜０．１５ｍｍ（セルフタッピングねじに特に有利であり得る）の距離において、５５０ＨＶ０．３の限界硬度を有する５８０ＨＶ０．３以上の表面硬度及び／又は３５０〜４００ＨＶ０．３のコア硬度を達成することが可能となっている。この表面硬度は、同様に、コンクリート及び鉄筋に溝を付けるときであってもねじ山の摩耗に対する良好な耐性を保証することができ、それは、したがって、ねじが高い耐荷力を有することを可能にする。加えて、溶存窒素は、表面域におけるＰＲＥ指数を局所的に２３以上まで増加させ、それにより耐孔食性を好ましくは１．４４０１鋼に匹敵するレベルまで著しく改善し得る。特に、「ブレークスルー電位」の電気化学測定量も１．４４０１鋼のものに匹敵するレベルにされ得る。０．３バール又は０．２０バールの窒素分圧の上限は、クロム含有及び／又は窒素含有沈殿物の形成がそれによって効率的に打ち消され得るという事実に起因し、これは、耐食性の点において有利である。０．０５バール又は０．１０バールの窒素分圧の下限は、この圧力からのみ窒素が著しい効果を有するという事実に起因する。肌焼きするステップにおいて提供される雰囲気は、純粋な窒素又は所与の温度で同等の窒素活性を有するガス混合物であり得る。特に、純粋な窒素雰囲気は、プロセスが低圧炉内で実行される場合に提供され得る。大気圧炉では、希薄化は、例えば、希ガスを用いて起こり得る。
【００２１】
特に、完全なマルテンサイト変態が第１のブランクにおいて達成され得る。
【００２２】
気相からの窒素での第１のブランクの肌焼きが、気相からの炭素での第１のブランクの浸炭と組み合わせて起こることが便宜上もたらされ得る。窒素含有量の増加に加えて、気相からの炭素拡散に起因する炭素含有量の増加もまたもたらされ得る。この設計は、炭素及び窒素が同時に利用可能であることで、両方の要素の溶解性が同時に増大され得るという認識に基づき、炭化物及び窒化物の回避を同時に伴う窒素含有量が高くなるほど、硬度及び耐食性のさらなる有利な増加が達成されることが可能となる。気相からの炭素での第１のブランクの浸炭と組み合わせて、気相からの窒素での第１のブランクの肌焼きを実行するために、例えば気体状の窒素含有及び炭素含有媒体が互いに別々に且つ交互にプロセスチャンバ内に導入され得る。代替的に、炭素及び窒素の両方を提供するガス混合物が使用され得る（例えば、Ｎ２を伴うエチンＣ２Ｈ２）。
【００２３】
特に、方法は、「第１のブランク上にねじ山形成する」ステップを含み得る。このステップでは、ねじ山形状が第１のブランクに付着され得る。特に、第１のブランク上のねじ山形成は、第１のブランクの非切削成形、特に冷間成形、好ましくは転造を含み得る。第１のブランクを肌焼きするステップは、第１のブランク上にねじ山形成するステップ後に続くことが特に好ましい。その結果、第１のブランク上のねじ山は、硬化前に形成される。ねじ山形成後の時点で肌焼きを行うことにより、ねじ山形成が簡略化されることが可能となり、特に均一な製品特性を得ることが可能となる。
【００２４】
第１のブランクを肌焼きするステップ後、好ましくは−８０℃未満の温度、特に好ましくは−１５０℃の温度で第１のブランクを凍結するステップと、次いで特に２７０℃未満の温度、好ましくは１５０℃〜５００℃の温度、特に好ましくは２００℃〜２５０℃の温度及び／又は１時間〜５時間の保持時間で第１のブランクを焼戻すステップとが便宜上続き得る。その結果、耐食性を低下させることなく、さらに高い硬度及び／又は靭性が設定され得る。
【００２５】
特に、第１のブランクを焼入れするステップは、第１のブランクを肌焼きするステップと第１のブランクを凍結するステップとの間に提供され得る。
【００２６】
第１のブランクは、方法の開始時に便宜上ワイヤ形態であり、即ち、それは、ワイヤ形状の半完成品であり、これは、費用をさらに低減させ得る。
【００２７】
便宜上、二相鋼又はオーステナイト系ステンレス鋼を含む第２のブランクが提供され得、駆動要素は、第２のブランクから作成される。そのような鋼は、特に製造費用、腐食特性及び負荷特性に関して駆動要素に特に適当であり得る。例えば、第２のブランクが含む鋼は、Ａ２、Ａ４、二相、１．４４０１、１．４４０４、１．４３６２、１．４３０１又は１．４５７８鋼であり得る。
【００２８】
第２のブランクは、方法の開始時に便宜上ワイヤ形態であり、即ち、それは、ワイヤ形状の半完成品であり、これは、費用をさらに低減させ得る。特に、方法は、「第２のブランク上にねじ山形成する」ステップを含み得る。このステップでは、ねじ山形状が第２のブランクに付着され得る。第１のブランク上のねじ山形成ステップ及び／又は第２のブランク上のねじ山形成ステップは、便宜上、第１のブランクと第２のブランクとを共に接合する前に実行される。
【００２９】
第１のブランク及び第２のブランクは、便宜上、レーザ溶接又は抵抗溶接によって共に接合される。
【００３０】
本発明は、特に本発明による方法で得ることができ、且つ／又は得られるバイメタルねじにも関する。バイメタルねじは、先端要素及び駆動要素で形成され、先端要素及び駆動要素は、異なる材料組成を有する。バイメタルねじは、少なくともいくつかの領域において、０．０７〜０．１４重量％の炭素、１３〜１５重量％のクロム、１．３〜１．７重量％のモリブデン、１．５〜２．０重量％のニッケル及び１．０〜１．５重量％のマンガンを有する鋼を含むという事実によって区別される。さらに、この鋼は、鋼について通例の他の要素、例えばバナジウム（特に０．２重量％未満）、ニオブ（特に０．２重量％未満）、チタン（特に０．２重量％未満）及び／又はケイ素（特に０．５重量％未満）を含み得る。残りは、不可避的な不純物、例えば硫黄及び／又はリン、具体的にはそれぞれの場合に０．０２重量％未満を有する鉄である。「重量％」として与えられる数は、通例の意味で重量によるパーセンテージを意味するものとして理解され得る。鋼は、０．０８〜０．１２重量％の炭素の重量比を有することが好ましい。先端要素の鋼は、特に気相からの窒素で肌焼きされ、且つ／又は浸炭され得る。特に、先端要素の鋼は、マルテンサイト硬化型ステンレス鋼であり得る。
【００３１】
そのようなねじでは、上述した鋼の利点が１つの製品において実施され得る。
【００３２】
駆動要素は、少なくともいくつかの領域において、便宜上、二相鋼又はオーステナイト系ステンレス鋼を含み得る。そのような鋼は、特に製造費用、腐食特性及び負荷特性に関して駆動要素に特に適当であり得る。例えば、駆動要素の上記鋼は、Ａ２、Ａ４、二相、１．４４０１、１．４４０４、１．４３６２、１．４３０１又は１．４５７８鋼であり得る。
【００３３】
バイメタルねじを製造する方法に関連して説明される特徴は、バイメタルねじに対しても使用され得る。逆に、バイメタルねじに関連して説明される特徴は、バイメタルねじを製造する方法においても使用され得る。特に、バイメタルねじは、説明される方法において作成され得る。即ち、バイメタルねじは、説明される方法の製品であり得る。特に、方法及びねじに関連して説明される鋼は、同一であり得る。
【００３４】
バイメタルねじの挿入端は、先端要素上に配置される。駆動要素は、特にバイメタルねじを回転させるための回転駆動、例えば外部多角形構造又は内部多角形構造を有するねじ頭を有する。特に、駆動要素及び先端要素は、バイメタルねじのシャフトを共に形成し得る。駆動要素及び先端要素は、連続したねじ山を有することが好ましい。
【００３５】
バイメタルねじは、セルフタッピングバイメタルねじであり得ることが好ましい。それは、特にコンクリートねじ、即ちコンクリート内に切り込むためのねじであり得る。
【００３６】
バイメタルねじのねじ山の外径の、ねじ山のねじピッチに対する比率は、１〜２の範囲、特に１．２〜１．４５の範囲であり得る。これらは、例えば、コンクリートなどの鉱物基板内にセルフタッピング螺合するように意図されたねじのための典型的なねじ山寸法である。ピッチは、特にねじ山の連続回転間の軸方向距離を意味すると理解され得る。本発明によれば、コンクリート基板には、本発明によるバイメタルねじが螺合される穴も設けられ得、バイメタルねじのねじ切りに対する雌型がコンクリート基板に形成される。その結果、バイメタルねじは、相手ねじを形成するためのセルフタッピング方式でコンクリート基板内の穴に螺合されている。
【００３７】
本発明は、添付図面に概略的に示される好ましい実施例に基づいて以下により詳細に説明され、以下に説明される実施例の個々の特徴は、原則として、本発明の技術的範囲内において個別に又は任意の組み合わせで実施され得る。図は、以下を概略的に示す。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による製造方法の概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は、先端要素４１及び駆動要素４２を有するバイメタルねじ４０を製造するための、本発明による方法の可能な実施例のフロー図を概略的に示す。
【００４０】
先端要素４１を得るために、ステップ１において、０．０７〜０．１４重量％、好ましくは０．０８〜０．１２重量％の炭素、１３〜１５重量％のクロム、１．３〜１．７重量％のモリブデン、１．５〜２．０重量％のニッケル及び１．０〜１．５重量％のマンガンを含む鋼で作成された第１のブランク３１、好ましくはワイヤ形状の第１のブランク３１が提供される。さらに、鋼は、鋼について通例の他の要素、例えばバナジウム（特に０．２重量％未満）、ニオブ（特に０．２重量％未満）、チタン（特に０．２重量％未満）及び／又はケイ素（特に０．５重量％未満）を含み得る。残りは、不可避的な不純物、例えば硫黄及び／又はリン、具体的にはそれぞれの場合に０．０２重量％未満を有する鉄である。
【００４１】
この後、ステップ２において第１のブランク上にねじ山形成することが続き、それにより外側ねじ山部が第１のブランク３１上に形成される。ねじ山形成は、特にねじ転造であり得る。
【００４２】
第１のブランク３１は、次いで、ステップ３において長さが切断され、ステップ４において洗浄される。
【００４３】
後続のステップ５において、第１のブランク３１は、ねじの形状であり、９００℃を超える、特に１０００℃〜１１５０℃、特に好ましくは１０３０℃〜１１００℃の温度において窒素含有ガス雰囲気内で硬化される。ガス雰囲気の窒素分圧は、好ましくは、０．０５バール〜０．６バールであり、好ましくは０．３バール未満であり、特に好ましくは０．２０バール未満である。ガス雰囲気は、任意選択で炭素も含み得る。これに続いて、やはりステップ５において、第１のブランク３１が焼入れ、特に気体焼入れされ、次いで特に−８０℃未満、例えば−１５０℃の温度で凍結され、最後に好ましくは１５０℃〜５００℃、特に好ましくは２００℃〜２５０℃の温度及び／又は１時間〜５時間の保持時間で焼戻しされる。
【００４４】
駆動要素４２を得るために、ステップ１１において、第２のブランク３２、好ましくは二相鋼又はオーステナイト系ステンレス鋼で作成されたワイヤ形状の第２のブランク３２が提供される。
【００４５】
次いで、ステップ１２において、頭部は、例えば、据え込みにより、次いで第２のブランク３２上に形成される。頭部は、完成したバイメタルねじ４０上に回転駆動４６を形成し得る。
【００４６】
この後、次いでステップ１３において第２のブランク３２上にねじ山形成することが続く。その結果として、外側ねじ山部が第２のブランク３２上に形成される。ねじ山形成は、特にねじ転造であり得る。
【００４７】
第２のブランク３２は、次いで、ステップ１４において洗浄される。
【００４８】
ステップ２１において、第１のブランク３１は、第２のブランクの正面に配置され、第１のブランク３１が第２のブランク３２に接触する位置に運ばれ、第１のブランク３１上の外側ねじ山部が第２のブランク３２上の外側ねじ山部の拡張を形成する。
【００４９】
次いで、ステップ２２において、第１のブランク３１及び第２のブランク３２は、例えば、レーザ溶接又は抵抗溶接によって共に接合される。
【００５０】
第１のブランク３１及び第２のブランク３２を含む合成物は、任意選択でステップ２３において不動態化され得る。
【００５１】
最後に、２３において示されるバイメタルねじ４０が、異なる材料の金属製先端要素４１及び金属製駆動要素４２と共に得られ、先端要素４１は、第１のブランク３１から得られ、駆動要素４２は、第２のブランク３２から得られる。バイメタルねじ４０は、円筒形ねじシャフト４５を有し、その端部において、六角形のねじ頭が回転駆動４６を形成して提供される  。ねじシャフト４５は、駆動要素４２及び先端要素４１によって接合されて形成され、回転駆動４６は、駆動要素４２の後端領域に位置する。ねじシャフト４５の長さを超えて駆動要素４２及び先端要素４１に沿って延び、ねじ山４７は、外径ｄ及びピッチｐでねじ切りとして形成される。
【００５２】
バイメタルねじ４０のねじシャフト４５は、鉱物基板、特にコンクリート基板の穴内に螺合され得る。ねじ山４７は、ねじ切りとして形成され、螺合されるときに基板内に対応するねじ山を切ることが可能である。
【図１】
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【国際調査報告】
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