ボルト — 強度区分、ねじの余裕、首下 R
ISO 898-1 の 8.8 / 10.9 / 12.9 区分、めっき後にゲージが通るかを決める 6g の余裕、ISO 4042 のベーキング、ロットごとの検査。タイでのボルト大量処理。
主要仕様の一覧
| ねじ・寸法規格 | ISO 965-1 · 6g |
|---|---|
| 公差域クラス | 6g |
| バレル可能範囲 | M5 – M16, ≤ 150 mm |
| ラック / バスケット | > M16 or > 150 mm |
| 強度の規定 | ISO 898-1 · 8.8 – 12.9 |
| ISO 4042 ベーキング | 区分で決まる — 10.9 以上 |
| 確認日 | 2026-08-04 |
ボルトは、すべての分野が一度に重なる唯一の部品タイプです。硬さ範囲を固定する強度区分、皮膜のための余裕が限られたおねじ、そして工程が残した残留応力を集める首下の R。以下の内容はほぼすべてこの三点から導かれます。
この形状がこの工程になる理由
ボルトは軸部で荷重を伝えるため、重要な形状は首下の R と最初にかみ合うねじ山です。熱処理済みボルトが実際に折れるのはこの二か所です。熱処理前に転造したねじと熱処理後に転造したねじは挙動が異なります。後者はねじ底に圧縮応力を残し、前者は残さないからです。図面はどちらの順序かを示すべきですが、たいてい示されていません。
主な用途分野
ねじ・公差・寸法規格
メートルねじは ISO 68-1 の 60° 基準山形に転造または切削され、ISO 261 の並目・細目系列で寸法が決まり、ISO 965-1 と ISO 965-2 で公差が定められます。めっきする部品はほぼ 6g です。皮膜のために材料を確保している一般的な公差域が 6g だけだからです。ISO 4014 と ISO 4017 が頭部とねじ長さの寸法を、JIS B 0205 が日本のねじ系列を定め、図面がインチの場合は ASME B1.1 の 2A 級が該当します。
サイズ範囲と治具のかけ方
M5 から M16、長さおよそ150 mm までは素直に転がるのでバレルラインに乗ります。M16 を超える、長さがおよそ150 mmを超える、あるいは頭部座面に打痕が許されない場合はラックに切り替えます。バレルは皮膜の均一性と引き換えにkg当たりのコストを下げる方法で、長く重いボルトは互いに重なって遮蔽し、接触部に薄い箇所を残します。
強度の規定
ISO 898-1 の強度区分は記号ではなく計算式です。最初の数字に100を掛けたものが呼び引張強さ（MPa）、二つの数字の積に10を掛けたものが呼び降伏点です。したがって 8.8 は呼び引張 800 MPa、呼び降伏 640 MPa を意味します。規格は区分ごとの硬さ範囲も定めており、熱処理業者が実際に評価されるのはこの範囲です。区分そのものは実物大ボルトの引張試験または楔引張試験で証明します。硬さだけで区分を証明することは決してできず、硬さは引張試験の間にロットを範囲内に保つための迅速な確認手段にすぎません。
硬さ: 8.8: 250–320 HV · 10.9: 320–380 HV · 12.9: 385–435 HV (d ≤ 16 mm)
皮膜厚さとその制約
おねじ上の皮膜は有効径を皮膜厚さの約4倍だけ大きくし、使える空間は公差域の余裕だけです。この計算は細目と小径に容赦がありません。M8 のボルトに ASTM B633 の SC 2 を指定した時点で上限に近く、SC 3 は 6g のままでは入りません。めっき前にねじを 6e まで削るしかないのです。多くのボルトで現実的な妥協点は、軸部と頭部で目標厚さを確保し、ゲージが当たるねじフランクは薄めになることを受け入れることです。
| 対象部位 | M8 × 1.25 external thread, 6g |
|---|---|
| 利用できる余裕 | |es| = 28 µm |
| 皮膜厚さの上限 | ≈ 7 µm on the flanks |
- ASTM B633 SC 1 — Fe/Zn 5
- SC 2 — Fe/Zn 8
- SC 3 — Fe/Zn 13 (unthreaded surfaces)
水素脆性除去処理
ISO 4042 はベーキングのしきい値を強度区分 10.9 以上、または約 390 HV としています。8.8 は通常その下、10.9 と 12.9 は上です。効果を左右するのは条件表ではなく時計です。できるだけ速やかに、通常はめっき後4時間以内に開始し、一般には 190〜230 °C で4〜24時間、炉の運転時間ではなく部品が温度に達してからの保持時間で数えます。1直遅れて始めたベーキングは、まったく行わないのとほとんど変わりません。
ベーキング要否の判定この部品の壊れ方
- 首下の遅れ破壊
締付けから数時間〜数日後に首下 R で脆性破断します。そのロットはめっき前の引張試験に合格しています。ほぼ必ず酸洗またはめっき中に侵入した水素が期限内に除去されなかったケースで、破面の起点は粒界的、絞りはまったくありません。
- ねじ山頂部の脱炭
山頂の軟化層は疲労寿命を下げ、芯部硬さが合格していても区分荷重未満でねじが滑ります。ISO 898-1 が部分脱炭と全脱炭の両方を制限しているのはこのためで、確認は硬さ測定ではなく金属組織の断面観察です。
- めっき後に通りゲージが入らない
めっき前は通っていたボルトがめっき後に止まります。皮膜が 6g の余裕で吸収できる量を超えており、細目、M6以下、あるいは亜鉛の上に厚い化成皮膜を重ねた場合に多く見られます。
- 焼入れ後の軸曲がり
細長いボルトは焼入れ中に変形し、硬化後に矯正すると、水素が最も集まりたがる位置に引張残留応力を残します。矯正・めっき・ベーキングなしのボルトは遅れ破壊の典型例です。
ロットで確認すべき項目
- 1規格が指定する位置で硬さを測るISO 6507-1 のビッカースまたは ISO 6508-1 のロックウェルを横断面で測定します。頭部端面ではありません。測定位置の誤りは、健全なロットが不合格になる最も多い原因です。
- 2重要表面での皮膜厚さISO 3497 に基づく蛍光X線を軸部と頭部座面で読み、ねじ部は別に報告します。ねじは厚さとはめあいが直接ぶつかる唯一の場所です。
- 3めっき品での通り／止まり検査ISO 1502 のリングゲージをめっき後の部品で使います。同一ロットの未めっき品でゲージを通しても、出荷する部品については何も証明できません。
- 4塩水噴霧は管理手段であって保証ではないISO 9227 の中性塩水噴霧の時間は比較用の工程確認値です。判定が白錆か赤錆か、どの面が対象かを図面が示して初めて時間の数値に意味が生まれます。
試験方法
このページで引用した規格
技術者からよくある質問
M6 のボルトに亜鉛 8 µm でも通りゲージは通りますか+
M6 並目はピッチ 1.0 mm なので 6g の余裕は 26 µm、ねじフランクの計算上の上限は約 6.5 µm です。フランクで実測 8 µm ではリングゲージは通常通りません。一般的な対応は二つで、8 µm の目標を軸部に置いてねじ部は薄めを許容するか、めっき前にねじを 6e まで削って余裕を作るかです。
強度区分 8.8 のボルトにベーキングは必要ですか+
通常は不要です。8.8 は ISO 4042 のしきい値である区分 10.9・約 390 HV を下回ります。ただし表示ではなく実測硬さで判断してください。焼戻しが低めで硬さ範囲の上限に寄ったロットは、区分の数字が示すよりリスク域に近く、8.8 と表示された浸炭品はまったく別の話です。
証明されるのは強度区分ですか、硬さですか+
両者は別の問いに答えます。区分は ISO 898-1 に従い実物大ボルトの引張試験または楔引張試験で証明します。硬さはロットを区分の範囲内に保ち、焼戻しのずれを早期に捉えるための工程内確認です。当社は硬さをロットごとに報告します。区分の証明書には規格が定める引張試験が必要です。
お見積り依頼には24時間以内に回答します。
公開規格と一般的な締結部品の金属学に基づく解説です。数値はいずれも部品・材料・適用仕様によって変わる代表的な範囲であり、お客様の図面と適用規格が常に優先します。皮膜の指定表記は図面で要求できる内容を示すものであり、試験なしにお客様の部品で保証される結果ではありません。