国内外の一般的なファスナー材料の変遷と応用の分析

ファスナーの材質はほとんどがスチールです。 ファスナー業界で働く者として、その変化、違い、用途を理解する必要があります。 技術者であれば、より深い理解が必要です。

私が知っている材料応用については、関連資料を参照し、その知識を皆さんと共有してください。 業界に携わるばかりの方はガイドとしてご利用いただけますし、上級者の方はさらにご相談させていただきます。

現在、当社で一般的に使用されている材料標準部品は、：

ISO（国際）

GB (中国)

DIN (ドイツ)

AISI/SAE (米国)

JIS（日本）

ボルトなどのおねじの材料

ISOClass4.8SAEGrade1-2 や ISOClass4.8SAEGrade1-2 など、機械的性能要件を持たない一部の低炭素鋼ファスナーは Q235ASAE1015DINC15 を使用するのに十分であり、熱処理はまったく必要なく、直接冷間加工されます。 ISOClass6 .8SAEGrade3-4 などのより高いグレードでは、炭素含有量が 0.2% を超える鋼が使用されます。 C1020C1022Ml20ML35など このタイプのねじは熱処理を必要とせず、冷間加工強度が十分に要求を満たします。 実際、炭素含有量が高くなるほど冷間成形は難しくなり、過剰にグレード 6.8 のネジを使用する必要はありません。 特殊な状況は別です。

最も一般的に使用されるネジは ISOClass8.8SAEGrade5 です。 一般的には中炭素鋼が使用されます。 ML35SAE1035DIN35JISSWRCH35Kに熱処理（焼き入れ＋焼き戻し）を施したものや、SAE514040Crなど も使用できます。 合金元素の増加は熱処理の硬化性に大きな影響を与えます。 中炭素鋼を使用すると、よく言われる中心部の不浸透現象が発生しないように、大きな仕様のネジに合金鋼を使用することを選択できます。

ISOClass9.810.9SAEGrade8では、低〜中合金鋼材料を使用する必要があります。熱処理（焼き入れ+焼き戻し）後、合金材料は材料の機械的特性の良好な組み合わせを持ち、一般的に使用される材料は40Cr35CrMoSAE5140SCM435SAE4135SAE4137JISSCr440(H)DIN41Cr4などです。実際、45# でも達成できます必要な機械的性質は備えていますが、総合的な機械的性質では合金鋼に比べて若干劣ります。

ISOClass12.9SATMA574は、機械的特性に対する高い要件を備えた高強度ボルトです。 SCM43535CrMoSAE4137SAE4135DIN34CrMo4などの中炭素合金鋼で熱処理（焼き入れ＋焼き戻し）が必要です。 このような高力ボルトの表面処理を酸洗する場合、この工程で水素脆化が起こるので、水素を除去する工程が必要です（特に鋭角な締結部品）。そうしないと悲惨な死に至ることになります。

ナットなどのめねじの材質

C1010Q235A または C15 は、通常、機械的性能要件または ISOClass5-6SAEGrade3-4 を必要としないものに使用されます。 熱処理は必要ありませんが、冷間加工で十分です。 ISOClass8、SAEGrade5、通常は Ml35SAE1035DINC35 を使用します。小さいサイズのナットは必要な機械的特性を達成するために加熱する必要はありませんが、大きいサイズのナットは熱処理 (焼き入れ + 焼き戻し) する必要があります。この点は GB3098.2 で明確に述べられています。

ISOClass10、SAEGrade8 では、熱処理後の強度要件を満たすために、通常、中炭素鋼が使用されます。 SAE1035などの中炭素鋼。 注意しなければならないのは、ナットとボルトが異なることです。 彼らのストレスは主に伸張ではなく圧縮です。 したがって、ナットの強度は材質だけでなく、ナットの精度、ねじピッチ、内側の面取りなど多くの要素に関係します。 、ナットの厚さなど。

平座金の材質

機械的性能を必要としない平ワッシャーは、Q235A などのコーナー材を使用するのが一般的です。 硬度が必要だが高くない場合は、より厚いプレートを使用してカレンダーに必要な硬度を達成できます。 スプリングワッシャーなどのゆるみ止めワッシャーは65Mn70#やS50CMS70CMが一般的で、熱処理（焼き入れ＋焼き戻し）が必要です。

リベットとピン

リベットやピンは一般的にボルトと同じ材質を使用しますが、リベットによっては硬すぎてはいけないものや、HRB60以下を必要とするものもあります。 一般に、規格化された材料の硬度は HRB70 ～ 80 であるため、一部のリベットは性能要件を満たすために焼き鈍しが必要です。

セルフタッピング釘は一般的にC1018C1020C1022などの材料を使用しますが、国内メーカーによってはコスト削減と手抜きのため18#15#20#を使用する場合があります。 一部のメーカーではQ235Aを使用し、表面浸炭処理を行っています。 タッピン釘はこんな感じで作られています。 心臓の回復力が足りず折れやすいです。

ステンレス製の留め具についてはあまり詳しくありません。 SUS304がよく使われているようです。

材料に関するその他の特別な要件

会社が溶接用のファスナーを製造したい場合、アーク溶接とガス溶接には通常、材料の要件はありません。 お客様がスポット溶接を使用する場合は、素直に低炭素鋼を使用するべきです。 強度を高める必要がある場合は、Mn 元素を多く含む低炭素材料を使用できます。 これは非常に単純な例にすぎず、その多くは実際の運用でのみ気づくことができます。

顧客が特定のグレードの材料の使用を指定し、会社がその材料をしばらく持っていない場合、またはこの材料が市場で簡単に購入できない場合、顧客のファスナーの目的を理解することができ、それは一致しています機械的特性を備えています。 ご要望に応じて、代替資料を要求するための書面による申請書を提出することができます。 購入顧客の中にはファスナーの専門家ではない人もおり、材料の選択が常に最適であるとは限りません。 ファスナーの専門メーカーとして、その両方を実現するためのより良いご提案をさせていただきます。

もちろん、留め具に使用される素材にも注意を払う必要があります。 例えば、素材を使用する前にエージング期間を経る必要があります（これについては過去に記事を書きました）、錆びた表面素材を使用して全ねじタイツが作られることもあります。 表面、材料の中心、収縮キャビティを研磨する必要があるファスナーやファスナーは、研磨ヘッドネジの製造には使用しないでください。

材料の用途は常に変化しており、適切に使用され、水をチキンスープに変えたり、不適切に使用したりすると、小さなものは無駄を引き起こしコストが増加し、大きなものは会社に多大な銀の損失を引き起こします。