[发明专利]具有马氏体可硬化钢的双金属螺钉

说明书

本发明涉及一种用于生产具有端头元件和驱动元件的双金属螺钉的方法，其中，提供第一坯件，该第一坯件包含具有按重量计0.07％至0.14％的碳、按重量计13％至15％的铬、按重量计1.3％至1.7％的钼、按重量计1.5％至2.0％的镍和按重量计1.0％至1.5％的锰的钢，并且该端头元件由该第一坯件制成。本发明还涉及一种具有端头元件和驱动元件的双金属螺钉，其中该端头元件和该驱动元件具有不同的材料组成，并且其中该端头元件至少在一些区域内包含具有按重量计0.07％至0.14％的碳、按重量计13％至15％的铬、按重量计1.3％至1.7％的钼、按重量计1.5％至2.0％的镍和按重量计1.0％至1.5％的锰的钢。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于生产具有端头元件和驱动元件的双金属螺钉的方法，并且还涉及一种根据权利要求8的前序部分所述的具有端头元件和驱动元件的双金属螺钉，该端头元件和该驱动元件具有不同的材料组成。

背景技术

对于钢-金属应用的混凝土螺钉和自攻螺钉，通常需要具有以下性质的材料概念：高的表面硬度(至少在螺钉的一些区域)，高的芯部韧性，对一般性腐蚀、点腐蚀和氯或氢引起的脆化的高耐受性，以及良好的塑性成型性。根据EP 2204244 A1和以名称“Hilti HUS-HR”提供的混凝土螺钉，这是通过焊接到螺钉端头区域中的螺钉螺纹上的硬质金属切削元件来实现的，该螺钉的其他部分由奥氏体A4不锈钢(相当于1.4401)制成。

在用于钢-金属应用的不锈钢自攻螺钉领域中，所谓的双金属螺钉是已知的，其突出之处特点在于：由可硬化碳钢制成的短柱形端头元件焊接在由奥氏体不锈钢A2或A4钢(与1.4301或1.4401可比)制成的驱动元件上，即轴的前部和后部。在焊接和成型后，通过局部热处理使此短柱硬化。

DE 4033706 A1描述了一种热处理工艺，该工艺通过将按重量计0.2％至0.8％的氮扩散到近净形部件的硬化表面层中来提高该表面层的耐腐蚀性，该部件由具有按重量计小于0.4％的碳的马氏体不锈钢制成。然而，DE 4033706 A1没有教导在螺钉中的应用，并且特别地，DE 4033706 A1没有涉及在螺钉中的应用中将钢的化学组成与热处理参数匹配。

DE 19626833 A1描述了一种用于在由不锈钢制成的部件中在铁素体-马氏体芯部上生产高度耐腐蚀的马氏体表面层的方法。限制钢的化学组成，其方式为使得存在铁素体-马氏体结构，并在1050℃-1150℃的温度下用氮进行表面硬化后，芯部中的铁素体含量为按体积计在40％与90％之间，并且芯部硬度小于300HV30。再次，没有教导该方法在螺钉中的应用。

DE 102013108018 A1描述了一种由不锈钢(例如1.4113)制成的螺钉，该钢基本上不含镍，由于在1000℃-1200℃下进行氮化热处理，与该结构的其余部分相比，表面层具有增加的溶解氮含量，并且该螺钉在该表面层中具有马氏体结构，而在其他部分具有铁素体结构。

WO 14040995 A1描述了一种用于生产自攻混凝土螺钉的方法，其中，将由马氏体可硬化钢(特别地具有小于0.07％的碳含量)制成的坯件在含氮气氛中在大于900℃的温度下进行硬化。

TW 201418549 A描述了一种双金属螺钉，其端头元件包含马氏体钢，该马氏体钢包含0.26％至0.40％的碳、12％至14％的铬、0％至0.6％的镍和0％至1％的锰。

申请号为17177789.9的欧洲专利申请描述了一种钢用于生产螺钉型件的用途，该钢具有按重量计0.07％至0.14％的碳、按重量计13％至15％的铬、按重量计1.3％至1.7％的钼、按重量计1.5％至2.0％的镍和按重量计1.0％至1.5％的锰，该螺钉型件能够在工艺结束时形成成品螺钉的一部分。

可通过以下链接获得摘要：

https://online.unileoben.ac.at/mu_online/wbAbs.showThesis？pThesisNr＝61746pOrgNr＝1