ファスナー表面欠陥判定：GB/T 5779 系規格の実務的解釈
エグゼクティブサマリー
表面欠陥判定は最も判定スキルに依存する検査項目です。同じ割れが不合格になることも合格することもあり、同じシワの許容限度は強度区分で変わります。本稿は GB/T 5779 系の枠組みに従い、欠陥分類、合否原則、よく使われる検査法を整理し、現場判定ワークフローと紛争対応の提言を示します。
同じボルトロット、検査員2人、結論2つ
あるロットの 10.9 区分 M12 ボルトの受入検査で、検査員 A は頭部遷移 R に微細な縦筋を見つけロット不合格；再検査で検査員 B はこれを原材料シワと判断し深さが許容値を超えないとしてロット合格。同じ出荷、2つの結論。
意見の相違の根はどちらが未熟かではなく、表面欠陥判定が3つの問いを同時に答えねばならないこと：どの種類の欠陥か？どこに位置するか？深さはいくらか？3つの答えを統合して初めて結論に達する。
GB 5779.2-2000（ナットの表面欠陥）と GB 5779.3-2000（ボルト・ねじ・植込みボルトの表面欠陥——特別要求）は、まさにこの3つの問いに判定枠組みを与える規格。「欠陥の有無」を答えず、「どの欠陥がどの条件下で許容されるか」の基準のみを与える。
規格枠組み：一般から特別へ
GB/T 5779 系は製品種別で分割され、最もよく使う2部は範囲が異なる：
| 規格 | 適用製品 | 主焦点 |
|---|---|---|
| GB 5779.1 | ボルト・ねじ・植込みボルト——一般要求 | 表面欠陥の一般分類と一般合否原則 |
| GB 5779.2-2000 | ナット | ナット特有部位（座面、ねじ、座金面）の欠陥判定 |
| GB 5779.3-2000 | ボルト・ねじ・植込みボルト——特別要求 | 強度区分別のより厳しい限度、特に高力ボルト |
4つの欠陥分類と合否原則
1. 割れ
特徴：金属の連続性が破断；破面は新生（未酸化）金属色、鋭い先端を持ち、通常材料流れ模様に対し垂直または斜めに走る。
判定：割れは最も有害な欠陥分類。ねじ谷、頭部遷移 R、座面 R に位置する割れは大小にかかわらず常に不合格；低応力部の極めて浅い割れは強度区分で判定——区分が高いほど厳しい。
核心的区別：割れの破面は新生金属色、一方シワ・シワ筋の溝底には通常酸化色を伴う。これが割れとシワを区別する最も直接的な現場法。
2. シワとシワ筋
特徴：成形時に材料が表面へ押し込まれて生じる筋状溝；溝底は丸く、溝内部は酸化色または母材と異なる色を示す。
判定：シワの主要な危害は疲労と脱炭であり、直接破断ではない。合否限度は位置と深さに依存：ねじ谷や遷移部のシワは厳格に、軸中部の浅いシワは許容。GB 5779.3 は強度区分別にシワ許容深さを規定。
3. へこみ、掻き傷、機械的損傷
特徴：表面から材料が欠損し冶金結合特徴を伴わない。原因は金型摩耗、取扱い打痕、不適切な機械加工。
判定：主要基準は深さ、位置、ピッチ誤差を生むか。ねじ上の縦方向掻き傷が通り側リングゲージ不合格を生じれば不合格；ねじ山形状のみ影響し通り側・止り側ゲージが合格なら許容。座面のへこみで座面平坦度に影響または負荷面積を減じるものは評価を要する。
4. 熱処理・皮膜関連欠陥
- 脱炭：かみ合い外ねじ部断面で全脱炭は不許可；部分脱炭深さは強度区分で制限（8.8 は 1/2 H1 以下、10.9 は 1/3 H1 以下、12.9 は全脱炭を一切許可しない）。
- 皮膜膨れ・剥離・局部めっき欠落：これらは皮膜密着性問題であり、皮膜規格に従って別途判定し、表面欠陥と一緒くたにしてはならない。
- 水素脆化微小亀裂：通常肉眼不可；GB/T 3098.17 の保証荷重試験で判定。
位置が深刻度を決める
同じ深さ・形態の欠陥でも位置によって全く異なる后果を生む。理由は応力分布にある：
| 欠陥位置 | 応力状態 | 判定傾向 |
|---|---|---|
| ねじ谷（最初の負荷ねじ山付近） | 最も厳しい応力集中、亀裂起点の首选 | 最も厳格、通常不合格 |
| 頭部遷移 R（首下部 R） | 応力集中域、曲げと引張が重畳 | 厳格、縦方向欠陥は通常不合格 |
| 座面（ボルト頭またはナット加圧面） | 高面圧、摩擦と圧壊に影響 | 負荷面積・平坦度への影響を確認 |
| 軸部中央 | 主に引張、顕著な集中なし | 浅い欠陥は許容 |
| ねじ逃げ端部 | 応力低いがかみ合いに影響し得る | ねじ機能とかかり長さへの影響を確認 |
| ナット座面とねじフランク | せん断と接触応力 | GB 5779.2 で判定 |
よく使われる検査法とその限界
| 方法 | 検出可能なもの | 限界 |
|---|---|---|
| 目視検査（5〜10倍ルーペ付き） | 明らかな割れ、シワ、へこみ、皮膜欠陥 | 検査員経験に依存、定量的深さ測定なし |
| 磁粉探傷（MT） | 強磁性材料の表面・表面直下割れ | 強磁性材料のみ、脱磁要、シワに不感 |
| 浸透探傷（PT） | 非磁性材料（ステンレス、アルミ）の表面開口欠陥 | 開口欠陥のみ検出、粗面で感度低下 |
| 金属組織切断 | 欠陥深さ、脱炭の有無、シワかどうか | 破壊的、抜取りのみ、切断位置が欠陥を捉えるかを決める |
| ねじゲージ（通り+止り） | ねじ寸法・山形への影響の有無 | ねじ機能のみ判定、欠陥自体は判定しない |
| 渦電流探傷 | 表面・表面直下欠陥 | 複雏形状（ねじ谷）への適応性不良 |
注意：磁粉探傷はシワなどの溝状欠陥に不感（溝内酸化物が磁気指示を生まないため）、一方浸透探傷は開口シワに有効；逆に浸透探傷は閉じた割れを見落とし得る。したがって欠陥種別が不確かな場合、両法を併用すべき。
判定ワークフローと紛争解決
5ステップ現場判定法
- 位置：部品上の欠陥位置を特定（ねじ谷/遷移部/座面/軸部）。
- 分類：どの分類かを判断（割れ/シワ/機械的損傷/皮膜欠陥）。溝内部の酸化色確認が割れとシワを区別する鍵。
- 測定：欠陥長さと深さを測定。深さは金属組織切断または深さゲージで推定可能、肉眼で深さを推定しない。
- 規格参照：製品種別で GB 5779.2 または5779.3 を引き、欠陥種別・位置・強度区分に対応する限度を参照。
- 結論：合格/不合格/条件付き放出（格下使用または非負荷位置での使用）を総合判定。
紛争解決への3つの提言
- まず規格版と基準を統一：サプライヤーと購入側は技術要求で使用中の規格番号・版・具体的条項を事前に明記し、紛争発生時に各々が自説の版を引用する事態を避ける。
- 仲裁に金属組織切断を用いる：形態と深さを争う欠陥には、切断試料を取り金属組織写真で深さ・脱炭の有無・母材との冶金結合の有無を判定するのが最も有効な仲裁法。データを前にすれば紛争は終結し得る。
- 欠陥見本ライブラリを構築：過去の代表的欠陥を実物見本または写真集化し、双方の共通参照とする。これは文章記述よりはるかに効果的で、新規検査員の訓練周期も大幅短縮。
結び
表面欠陥判定の3つの核心的問いは常に：それは何か、どこにあるか、深さはいくらか。GB 5779 系が基準を与えるが、この3問に答えるのは検査法と蓄積された経験に依存する。
実務で最も効果的な経路：目視100% スクリーニング；要疑部品で磁粉または浸透探傷により形態を確定；必要なら金属組織切断で深さを測定し脱炭の有無を判定；最後に GB 5779.2 または5779.3 の該当条項に従って判定。紛争時は切断データで仲裁し、実物見本ライブラリで理解を揃える。
覚えておくべきは、規格が代わりに判定してくれるのではなく、基準がどこにあるかを教えるだけということ。欠陥がどの位置に現れ、強度区分が何で、深さが何ミクロンか——これらの具体的情報を得ることこそが、検査能力の真の分水嶺。
