ステンレス鋼ねじ：引張強さ、トルク、降伏強さ、材料構成

この記事で取り上げているステンレス鋼ねじの性能基準は、特定のサイズ規制に言及していない。

代わりに、これらの性能基準は、材料組成（化学組成）、引張強さ（耐えられるキログラムの力の大きさ）、破壊トルク（破壊するのに必要なトルクの大きさ）、保証応力、降伏強さなど、さまざまな機械的特性に言及している。

本稿では、主にオーステナイト系ステンレス鋼304および316を原材料として製造されるステンレス鋼ねじの性能について説明する。

この記事は、ステンレス製ファスナーを初めて使用する同業者、ステンレス製ねじを使用する企業の購買担当者、技術担当者のみを対象としています。国家規格の面倒な説明を簡略化し、国家規格に記載されていない部分を追加し、業界ルールと合わせて簡単に説明しました。

これは、視聴者が関連知識を素早く閲覧し、理解できるようにするためである。つまり、それほど厳密なものではない。もしあなたが上級職員なら、この文書はあなたが探しているものかもしれません：GB/T3098.6-2000 ステンレス鋼ねじ試験標準。

SUS304および316ステンレス鋼ねじの材質

素材といえば、私たちがよく使うステンレス・スチール・スクリューの素材は2種類に分けられる、 SUS304 やSUS316がある。もちろん400系、すなわちSUS410やSUS416もある。これはステンレス鉄の範囲に入るが、ここでは割愛する。

また、316L、304Lなどの特殊な要求もある。これらはほとんど使用されないので、ここでは触れない。201シリーズ、668シリーズなどの他のシリーズについては、ごまかしのトリックであるため、ここでは触れない。

SUS304の化学組成は以下の通りである：

SUS316の化学組成は以下の通りである：

上の表は、304と316の主な違いはニッケルとクロムの含有量にあり、316の方がわずかに高いことを示している。

ステンレス鋼ねじの性能等級

一般に、ネジには次のようなヘッドマークがある：

• A2-50
• A2-70
• A4-70
• A4-80

これらはパフォーマンスを表している。 ステンレス鋼種 ネジ。簡単に言えば

• A2は304ステンレスを表し、"70 "はこのねじ（またはナット）の引張強さが "700N/平方ミリメートル "であることを表し、単位はN/mmである。²数字の「2」は2乗を表し、この単位はMPaとしても知られている）。同様に
• A4は316ステンレスを表し、"80 "は1平方ミリメートル当たり800Nの引張強さを表す。これでお分かりいただけただろう：
• A2-70を表す：304グレード、引張強さ700N/mm²
• A4-80を表す：316グレード、800N/mm²

では、A4-70とはどういう意味なのか？

A4-70も316グレードの材料であるが、引張強さは800ではなく700N/mmである。².SUS316の六角ネジの規格はA4-70で、A4-80になるのはSUS316のナット（もちろん細いナットは除く）のみ。つまり、すべての316ファスナーが80等級というわけではない。

同様に、すべての304ねじが70等級に達するわけではなく、たとえばM4以下のねじは70等級に達しない。

では、どのようなネジがA2-70規格で、どのようなネジがA2-80規格なのか。国内規格には明記されていない。小難しいことをおっしゃる学者さんでなければ、業界の既定の性能等級適用規格を次のように掲載することもできる：

ここに引張強さを表す標準的なリストがある、 降伏強度様々な等級のステンレス鋼ねじの、伸び、保証応力：

(参考：GB/T3098.6-2000試験規格、全体に適用可能）

上記の表は、ねじ径の範囲を規定したものである。つまり、この範囲を超える直径については、国家規格による規制はなく、供給者と需要者との交渉が必要となる。

そうそう、上の表には、一般に「どのくらいのトルク」と呼ばれる破壊トルクの基準が抜けているようだ。規格は以下の通り：

基本的には、これで304と316シリーズのステンレス鋼ねじの性能の説明を終了します。

上記のトルク規格はわかりやすい。例えば、SUS304の六角ねじM6*25のトルク値は？

1.まず、上記の成績等級基準を参照すると、A2-70レベルに属する。

2.トルク規格を参照し、M6は13N.M.に相当する。

では、SUS304六角ねじM6*25の引張定数は？

勘のいい方なら、何かおかしいことにお気づきだろう。上記の「引張強さ、降伏強さ、伸び、保証応力基準」は、具体的な仕様のパラメータを直接示していない。これは自分で計算する必要がある。

計算といえば、各仕様のネジの有効応力断面積が関係してくるので、女性であっても唸るのは想像に難くない。

まあ、参考までに全部計算してみようかな。

ねじの有効応力断面積

スクリューの断面積を計算する公式があり、それは以下の通りである：

As=0.7854*(d-0.9382d)²

上記の式では

• As：応力断面積
• d：ねじの呼び径を表し、例えばM6ねじの呼び径は6です。

一般的なねじの断面積（ここでは応力を支える断面積を指す）を示す表は以下の通り：

等級A2-50、A2-70、A4-70、A4-80などのステンレス鋼ねじの引張強さ、降伏強さ、耐力基準は、提供された断面積で計算できます。

A2-70とA2-50のパラメーターは以下の通り：

A4-70およびA4-80の性能パラメーター基準は以下の通り：