
螺帽 — 保證荷重,以及沒有餘量的內螺紋
為什麼鍍過的 6H 螺帽鎖不進鍍過的 6g 螺栓、什麼時候鍍後攻牙或擴攻到 6G、ISO 898-2 以保證荷重判定的等級,以及尼龍防鬆螺帽的溫度上限。
關鍵規格一覽
| 螺紋 / 尺寸標準 | ISO 965-3 · 6H |
|---|---|
| 公差等級 | 6H (6G where tapped before plating) |
| 可滾鍍範圍 | M3 – M20 |
| 掛鍍 / 吊籃 | ≥ M24, flange and coupling nuts |
| 強度規範 | ISO 898-2 · proof load, class 4 – 12 |
| ISO 4042 除氫烘烤 | 很少觸發 |
| 複核日期 | 2026-08-04 |
螺紋、公差與尺寸標準
公制內螺紋由 ISO 965-1 與 ISO 965-3 定公差,通常為 6H,其基本偏差 EI 為零:內螺紋從基本尺寸起算,完全沒有給鍍層留出空間。尺寸來自 ISO 4032(1 型六角螺帽)、ISO 4033(更厚更強的 2 型)與 ISO 4035(薄螺帽);JIS B 1181 為日本對應標準,ISO 2320 則涵蓋各類防鬆螺帽。
尺寸範圍與掛料方式
M3 至 M20 是滾鍍範圍,涵蓋絕大多數來件。M24 以上,以及承壓面不允許碰傷的凸緣螺帽、接長螺帽,改為掛鍍。螺帽外形緊湊密實,同樣體積下裝載很重,因此限制產能的是裝載量而不是零件尺寸。
強度規範
ISO 898-2 把螺帽分為 04、05、4、5、6、8、9、10 與 12 級。等級數字乘 100 即為螺帽在硬質心軸上受載而不滑牙所須承受的應力,因此 8 級螺帽用於發揮 8.8 級螺栓的荷重。細牙螺帽原本有獨立標準 ISO 898-6,直到 2012 年修訂將其併入第 2 部。驗收依據是保證荷重試驗;硬度只是帶有上限的補充檢查,因為過硬的螺帽會把螺栓螺紋切壞,而不是藉由降伏把荷重分攤到多扣螺紋上。
鍍層厚度與限制它的因素
由於 6H 沒有餘量,只有兩條誠實可行的路線。一是鍍後攻牙:螺紋是鍍層殼體內的裸鋼,便宜、尺寸安全,也正是電鍍螺帽常常先從螺紋裡長紅鏽的原因。二是鍍前擴攻:公制用 6G,英制用相對應的擴攻餘量,代價是配合較鬆、抗滑牙裕度較低。無論哪一種,螺帽的厚度標註都不會太高,且量測位置是承壓面而不是內孔。
| 受控部位 | M10 × 1.5 internal thread, 6H |
|---|---|
| 可用餘量 | EI = 0 µm |
| 鍍層厚度上限 | no room — tap after plating or oversize to 6G |
- ASTM B633 SC 1 — Fe/Zn 5
- SC 2 — Fe/Zn 8 (bearing faces)
氫脆消除處理
多數螺帽低於 ISO 4042 門檻——8 級以下很少達到 390 HV——所以除氫烘烤在這類零件上是例外而非常規。有兩種情況需要:10 級與 12 級螺帽,以及表面遠硬於其等級的表面淬硬螺帽。還有一種情況絕對禁止:帶聚醯胺墊圈的防鬆螺帽不能承受 190–230 °C 的烘烤,因為尼龍遠在該溫度以下就會劣化。如果尼龍防鬆螺帽強度高到需要除氫,那麼該換的是鍍層,不是爐子。
除氫烘烤必要性判定這類零件如何失效
- 保證荷重下滑牙
螺帽降伏、螺紋剪斷,無法承受等級荷重。常見原因是為電鍍擴攻後未重新核算等級、螺帽高度不足以支撐該等級,或螺帽硬度超過上限而切削螺栓螺紋,未能分攤荷重。
- 鍍後螺栓鎖不進去
兩件都鍍了,也都變大了。鍍過的 6g 螺栓與鍍過的 6H 螺帽無法配合:只有一方保留裸螺紋,或一方事先擴攻,這一對才能用。
- 尼龍墊圈失去防鬆力
經過除氫烘烤、或任何超過聚醯胺耐溫上限的爐子之後,防鬆螺帽的墊圈被烤焦,防鬆扭矩歸零。螺帽照常鎖得上,但不再防鬆。
- 紅鏽從螺紋內部開始
鍍後攻牙的螺帽,螺紋是無保護的裸鋼。潮濕環境下腐蝕從那裡起始並往外擴展,在六角面上量得的鹽霧結果無法預測這一點。
每批必須檢查的項目
- 1決定等級的是保證荷重而非硬度ISO 898-2 的驗收是對硬質心軸做保證荷重試驗。硬度可作為上限與快速製程檢查,但單一硬度值不能認證螺帽等級。
- 2鍍後做通止塞規檢驗依 ISO 1502 以塞規檢驗已鍍零件。若為鍍後攻牙,這是檢查絲攻沒有把鍍層擠進螺紋;若為鍍前擴攻,這是檢查擴攻量是否為預定值。
- 3在承壓面上量厚度依 ISO 3497 在承受接頭荷重的平面上量測,並與六角面分開報告。沒有人能用一般探頭量 M6 螺紋的中段,因此規範應指定承壓面為量測位置。
- 4必要時檢驗防鬆扭矩ISO 2320 規定防鬆螺帽的首次安裝與重複使用扭矩範圍。若零件是防鬆螺帽,表面處理之後最可能不合格的正是這項試驗,而不是腐蝕。
試驗方法
工程師常問的問題
為什麼鍍過的螺帽鎖不進鍍過的螺栓?+
因為兩邊的螺紋都變大了。螺栓的 6g 為鍍層預留了餘量,而螺帽的 6H 基本偏差為零,什麼都沒留。兩側都帶鍍層時就會干涉。標準做法是螺帽先鍍後攻牙,或在電鍍前擴攻到 6G。
應該鍍前攻牙還是鍍後攻牙?+
鍍後攻牙尺寸安全、成本低,但留下會先腐蝕的裸鋼螺紋。鍍前擴攻能得到完整覆蓋的螺紋,但配合較鬆、抗滑牙裕度較低。取決於接頭是暴露在戶外還是室內乾燥裝配——把使用環境告訴我們,我們會說明會選哪一種。
10 級與 12 級螺帽可以電鍍鋅嗎?+
可以,但必須除氫。這些等級的硬度足以超過 ISO 4042 門檻,電鍍批次必須盡快、通常在 4 小時內開始除氫處理。如果同一零件又是尼龍墊圈防鬆螺帽,兩項要求會衝突,此時該換的是鍍層,因為墊圈無法承受烘烤。
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內容依據公開標準與扣件冶金通則撰寫。所有數值均為隨零件、材料與適用規範而變的典型範圍,客戶圖面與所引標準始終優先。鍍層標註說明的是圖面可以要求的內容,並非未經試驗即可在您的零件上保證達成的結果。


