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ステンレスファスナー規格:A2-70・A4-80 の読み方と選定

公開日:2026-10-12 カテゴリー:機械的性質 読了時間:約 6 分 出典:YF Zhichengjia 技術センター

エグゼクティブサマリー

GB/T 3098.6(対応 ISO 3506-1)第 5 章「ステンレス鋼グループと性能等級のマーキング制度」によれば、耐食ステンレスファスナーの強度等級記号は 2 部から成ります:第一部はステンレスグループ記号(1 文字の英字+1 桁の数字)、第二部は強度等級(ハイフン後の数字)。例えば「A2-70」では「A2」がオーステナイトグループ 2 を表し、「70」は公称引張強さの 1/10、すなわち Rm,nominal = 70×10 = 700 MPa を意味します。

記号の読み方:グループ+等級の二段構成

GB/T 3098.6(対応 ISO 3506-1)第 5 章「ステンレス鋼グループと性能等級のマーキング制度」によれば、耐食ステンレスファスナーの強度等級記号は 2 部から成ります:第一部はステンレスグループ記号(1 文字の英字+1 桁の数字)、第二部は強度等級(ハイフン後の数字)。例えば「A2-70」では「A2」がオーステナイトグループ 2 を表し、「70」は公称引張強さの 1/10、すなわち Rm,nominal = 70×10 = 700 MPa を意味します。

グループ記号金属組織おおよその対応銘柄代表的特長
A1、A2、A3、A4、A5オーステナイト系A2≈304(18-10)、A4≈316(Mo 入り)非磁性、耐食、加工硬化で強化、使用量最大
C1、C3、C4マルテンサイト系C1≈410、C3≈420 系焼入れ焼戻し可、高強度、耐食は並
F1フェライト系≈430 系磁性、耐食中程度、焼入れ強化不可

このうち A 系オーステナイトステンレスは、工学上「ステンレスボルト」の 90% 以上を占めます。ハイフン後の等級は 50、70、80 の 3 段が一般的です:A2-50=Rm ≥500 MPa、A2-70=Rm ≥700 MPa、A2-80=Rm ≥800 MPa。数字が大きいほど加工硬化度が高く、強度は高く延性はやや低下します。

オーステナイトグループと耐食性対比(A2/A4/A5)

同じ「A」系列でも耐食性の差は主に合金成分により、核心はクロム(Cr)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)です。A2 は古典的な 18-10 クロムニッケル鋼(米国規格 304 にほぼ相当)で、通用性が最も高い;A4 は A2 をベースに約 2% モリブデンを添加し、孔食と塩化物イオン腐食への耐性を著しく向上させます(316 にほぼ相当)。

グループ成分的特長耐食性の位置づけ適用媒質
A1快削オーステナイト(硫黄含有量を上げる)一般耐食標準部品、セルフタップ、耐食要求の低い組立
A218Cr-10Ni(≈304)大気、淡水、食品、一般ケミカル室内装置、家電、建築、一般環境
A3Ti/Nb 安定化オーステナイト(≈321)耐粒界腐食がより良好溶接を要する、またはより高温で使われる場面
A4モリブデン入りオーステナイト(≈316)耐孔食、耐塩化物沿海、海水、ケミカル、医療、多湿環境
A5モリブデン安定化オーステナイト(≈316Ti)耐孔食+耐粒界腐食溶接構造部品、より高耐食要求の接続
間違いやすい点:A2(304)は「万能」ではありません——塩化物イオンを含む海水、沿海塩霧、または下水環境では、普通の 304 は孔食し、場合によっては穴あき腐食を起こします。こうした環境は必ず A4(316)に格上げしてください。さもなければ錆斑点は普通の亜鉛めっきボルトより始末に負えなくなります。

A2-70・A4-80 強度指標比較

下表はオーステナイト系ステンレスボルト・ねじ・スタッドの代表的機械的性質指標です(ISO 3506-1/GB/T 3098.6 表掲載値による)。炭素鋼と最大に異なる点は:オーステナイトステンレスは焼入れで強度を上げることができず、その強度は冷間引抜き/冷間圧造の加工硬化に由来することで、したがって「50、70、80」は異なる冷間加工変形度に対応します。

等級引張強さ Rm,min0.2% 耐力 Rp0.2,min状態説明
A2-50 / A4-50500 MPa210 MPa軟質/軽度加工硬化、延性良好
A2-70 / A4-70700 MPa450 MPa加工硬化、最も一般的な在庫等級
A2-80 / A4-80800 MPa600 MPa高加工硬化、高強度、延性やや低い
C1-110(マルテンサイト)1100 MPa—焼入れ焼戻し、炭素鋼 8.8 級付近の強度に到達可能

注意:A4-80 の引張強さが 800 MPa に達しても、その耐力は炭素鋼より低く、弾性係数も約 193 GPa(鋼は約 206 GPa)しかないため、組立時に炭素鋼ボルトのトルク値を単純に当てはめてはいけません。またオーステナイト系は硬くないため、繰返し締付け時にねじが凝着損傷しやすくなります。

なぜステンレスボルトは凝着するのか、その防止法

「凝着」(Galling、かじり、cold welding とも)はステンレス組立の頭号的難題です:2 つのステンレスねじ面が高圧下で相対回転すると、接触面の金属が直接凝着・剥離し、最終的にボルトとナットが固着し、ねじ切れに至ることもあります。原因はオーステナイトステンレスが軟質で自己融着傾向が大きく、摩擦発熱で表面が局部的に溶着するためです。

  • 潤滑が第一の対策:ねじと座面に二硫化モリブデン(MoS₂)、ニッケル系焼付防止剤、または専用ステンレスねじグリースを塗布し、摩擦を著しく低下させ凝着を回避。
  • 締付速度とトルクを管理:低速工具を使用し、高速ねじ込みによる発熱を回避。実測 K 値でトルクを与え、「手の感覚」で強く締めない。
  • 同材質同士のかじりを回避:A2 ボルト+A2 ナットは高圧環境で最もかじりやすく、異なるグループを組合せるか潤滑を追加。
  • ねじ精度と清浄度:6g ねじにバリや鉄粉がなく、座面が平滑であることを確保し、局部高圧点を減らす。
経験値:ステンレスのトルク係数 K は通常の炭素鋼より高く(無潤滑で約 0.25 以上)、組立前に GB/T 16823.3 のトルク-軸力試験で実測すべきで、炭素鋼トルク表を直接流用してはいけません。

選定提言:いつ A4 に上げるべきか

グループと等級を一枚の選定意思決定表に統合します。

  • 室内、大気、淡水、食品機器:A2-70 で十分、汎用・在庫豊富・低コスト。
  • 沿海、塩霧、海水、ケミカル多湿、医療環境:直接 A4-70 または A4-80 を選択、モリブデンが塩化物孔食に抗する。
  • 溶接を要する、またはより高温での供用:A3/A5 安定化グループを選び、粒界腐食リスクを低減。
  • より高強度が必要で耐食要求は並:マルテンサイト C 系(焼入れ可)を検討し、オーステナイトの加工硬化等級をむやみに上げない。
  • 高圧、かじりやすい環境:必ずねじ潤滑と低速組立を併用し、必要に応じて異なるグループ材料を組合せ。

結論:A2 と A4 の覚え方

ステンレスファスナーは GB/T 3098.6(ISO 3506-1)に従って「グループ+等級」でマークされます:A2≈304、A4≈316(モリブデン入り)、ハイフン後の数字は公称引張強さの 1/10——A2-70 は Rm ≥700 MPa、Rp0.2 ≥450 MPa。室内は A2-70、沿海/塩化物環境は A4-70/80 に格上げし、組立時は必ず潤滑・低速管理・かじり防止を徹底してください。

YF Zhichengjia は 2005 年に深圳で設立されたファスナーメーカーで、A2-70、A4-70、A4-80 などのステンレスボルト・ねじ・特注品の選定と供給を提供します。詳しいねじ接続技術資料は技術文書ライブラリをご参照いただくか、技術エンジニアにご相談のうえ環境と材料のマッチング評価を行ってください。

GB/T 3098.6ISO 3506A2-70A4-80オーステナイトかじり
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