ナットとボルトのマーク: 完全な識別ガイド

ファスナーのマークが存在する理由

目に見えるマークのないボルトと 3 本の放射状の線が刻印されたボルトは、部品箱ではほぼ同じに見えます。両者の引張強度の差は 30,000 PSI を超える場合があります。ファスナーのマーキングは、その違いが目に見えないからこそ存在します。また、耐荷重用途で間違ったグレードを使用すると、警告なしにファスナーが故障する可能性があります。

マーキングは 2 つの異なる機能を果たします。 1つ目は パフォーマンスの識別 : ファスナーに刻印されているグレード、特性クラス、または強度評価により、そのファスナーがどのような荷重に耐えられるように設計されているかが設置者に正確にわかります。 2つ目は トレーサビリティ : 製造者識別マーク (特定の製造者に登録された文字、ロゴ、または記号) を使用すると、品質上の問題やリコールが発生した場合に、個々のファスナーを製造バッチまで追跡することができます。どちらの機能も、ファスナーの製造を管理する主要な規格の下では必須の要件です。

自動車技術者協会 (SAE)、国際標準化機構 (ISO)、および ASTM インターナショナルの 3 つの組織が、世界の製造および建設で最も一般的に使用されるマーキング システムを定義しています。それぞれが異なるマーキング言語を使用しており、3 つのシステムすべてが同じ施設またはプロジェクト内のファスナーに表示される場合があります。 3 つすべてを理解することが、適切なファスナーを選択するためのベースラインとなります。

SAE ボルトヘッドマーキング: ラジアルラインシステム

SAE J429 は、主に北米で使用されるインチ シリーズのボルトを管理します。この規格では、ボルトの強度グレードは、六角頭の上部に刻印された放射状の線のパターンによって示されます。行数は式に従います。行数は学年番号から 2 を引いた値に等しくなります。これは、グレード 2 のボルトには放射状のラインがなく、グレード 5 のボルトには 3 つのラインがあり、グレード 8 のボルトには 6 つのラインが入っていることを意味します。

等級線に加えて、直径 1/4 インチを超えるすべての SAE 準拠ボルトには、メーカーの識別マーク (その製造者に固有であり、関連する規格団体に登録されている文字、記号、または組み合わせ) が付けられている必要があります。このマークは、ボルト頭の放射状の線の横に表示されます。等級線があるがメーカー マークがないボルトは、SAE J429 に完全に準拠していないため、重要な用途では注意して扱う必要があります。

六角ボルトと六角穴付ボルトは、このシステムのバリエーションとなります。凹型ドライブソケットがヘッドフェイスの大部分を占めるため、放射状のラインはほとんど使用されません。代わりに、 ソケットヘッド付きアレンボルト 通常、ヘッドの側面またはソケットの面に特性クラス番号がマークされています。次のセクションで説明する ISO システムに従って、高張力合金鋼バージョンの場合は 12.9 が最も一般的です。

メートルボルトマーキング: ISO プロパティクラスシステム

ISO 898-1 はメートルボルトを管理し、放射状の線ではなく数値特性クラスシステムを使用します。クラスは、8.8、10.9、12.9 など、ドットで区切られた 2 つの数字としてボルトの頭に直接刻印されます。これらの数値は、単一のコンパクトなマーキングで最小引張強度と降伏比の両方をエンコードします。

数式を理解すれば、プロパティ クラスを読むのは簡単です。小数点以下の数値に 100 を掛けると、メガパスカル (MPa) 単位でのおおよその最小引張強度が得られます。小数点以下の数値に 10 を掛けた値は、引張強さのパーセンテージとして降伏強さを示します。したがって、クラス 10.9 ボルトの最小引張強さは約 1,000MPa で、降伏強さはその値の約 90% になります。つまり、約 900 MPa で永久変形が始まります。

ステンレス鋼のメートルボルトは、ISO 3506 に基づく別のマーキング規則を使用します。この形式は、材料コードと強度指定を組み合わせたものです。 A2-70 最小引張強度が 700 MPa の 304 ステンレス鋼を示します。 A4-70 は、同じ強度レベルの 316 マリングレードのステンレス鋼を示します。 A4-80 は 800 MPa における 316 ステンレスを示します。接頭辞「A」はオーステナイト系ステンレス鋼を示します。 ステンレス製六角ボルト 通常、アプリケーション環境の耐食性要件に応じて、A2-70 または A4-70 仕様に合わせて製造されます。

ASTM 構造ボルトのマーキング

ASTM インターナショナルは、主に構造および建設用途で使用されるファスナーの規格を定義しています。 SAE ラジアル ライン システムや ISO 数値システムとは異なり、ASTM ボルトには通常、メーカーの識別マークが付いた英数字の等級指定がボルトの頭部に直接刻印されています。

ASTM A307 一般構造用炭素鋼ボルトをカバーします。グレード A のボルトには、メーカーのマーク以外の特定のマークはありません。フランジ付きパイプジョイント用のグレード B ボルトも同様に識別されます。これらは、重要ではない構造接続用の比較的低強度の締結具です。

ASTM A325 は、鋼と鋼の接合に使用される高強度構造用ボルトの規格です。ボルトの頭部には、メーカーの識別記号とともに「A325」とマークされています。これらのボルトは、直径 1 インチまでの最小引張強度が 120,000 PSI で、北米の構造用鋼構造の標準仕様です。

ASTM A490 最小引張強度 150,000 PSI の超高強度構造ボルトをカバーします。ヘッドには「A490」と刻印されています。これらは、最も要求の厳しい構造接続、つまり、重大な動的荷重を受ける重量鉄骨フレーム、橋梁建設、産業構造物向けに仕様化されています。

重要な違い: ASTM ボルトは、機械的特性と寸法規格の両方が一致することを確認することなく、見かけ上同様の強度を持つ SAE ボルトに決して置き換えてはなりません。標準はさまざまな最終使用環境向けに開発されており、それらの同等性は直接的なものではありません。

ナットのマーキング: クロック位置システム

ナットのマーキングは、ボルトのマーキングとは異なるロジックに従います。その理由の 1 つは、六角ナットの平らな座面はボルトの頭よりもマーキング領域が少ないためであり、また、1 つには、異なるグレードのナットがしばしば互換的に使用され、座面上の視覚的な識別が現実的ではないためです。 SAE システムは、六角形の平面の 1 つに時計の位置をマークすることでこれに対処します。

SAE J995 では、六角ナットのグレードは 1 つの平面上の 1 つの放射状マークによって示され、グレード番号と一致する時計の文字盤の時間位置に対応するように配置されます。グレード 5 のナットには 5 時の位置にマークが付いています。グレード 8 のナットには 8 時の位置にマークが付いています。これにより、座面が表面や座金に接している場合でも、等級を識別できます。

マークは隆起 (成形中にエンボス加工) または凹み (成形後にスタンプ) のいずれかであり、規格ではどちらも許容されます。一部のナットには、ベアリング面または隣接する平面にメーカーの識別マークが付いています。

ASTM A563 は、A325 および A490 ボルトと組み合わせて使用​​される構造用六角ナットのマーキング要件を規定しています。この規格では、ナットのグレードはナットの表面に刻印されたアラビア数字と文字の組み合わせによって識別されます。特定のマーキング要件とグレード指定の詳細については、 ASTM A563 の炭素鋼および合金鋼ナットの公式標準仕様 は信頼できるリファレンスを提供します。 ステンレス製六角ナット ISO 3506-2 に準拠し、対応するボルトと同じ A2 または A4 材料コードがマークされているため、両方の嵌合コンポーネントで耐食性の分類が確認できるようになります。 六角フランジナット メーカーの製造プロセスに応じて、フランジ面または六角平坦部にグレードのマークが付いています。

表面仕上げとコーティング痕

ファスナーのマーキングは、強度グレードを超えて、表面処理、つまり耐食性、潤滑性、または特定の電気特性を提供するために製造後に適用されるコーティングまたは仕上げを表す場合があります。これらのマークは等級マークほど標準化されていませんが、認識可能な規則に従っています。

亜鉛メッキ（電気メッキ）： 多くの場合、接尾辞「Zn」またはカラーコード (標準的な亜鉛プレートの場合は通常透明/シルバー) で示されます。普遍的なスタンプマークは存在しませんが、製品のマニュアルとパッケージにはめっき規格 (ISO 4042 または ASTM B633 など) が指定されています。

溶融亜鉛めっき： マットでややザラザラした質感で認識できる厚い亜鉛コーティングを生成します。 ASTM A153 に適合する亜鉛メッキ構造ファスナーは、コーティングの厚さにより、直径が小さい場合は追加のスタンピングが現実的ではないため、ファスナー自体にマークされるのではなく、調達文書に指定されます。

ステンレス鋼のグレード: メートル法マーキングのセクションで説明したように、ボルトの頭とナットの面にある A2 および A4 のマーキングは、材料と耐食性クラスを直接伝えます。これは、ファスナー マーキング システムに直接エンコードされた表面/材料特性の最も明確な例です。

四三酸化鉄・リン酸塩： これらの化成皮膜は最小限の耐食性を提供し、通常は美観目的または穏やかな屋内用途に使用されます。標準化されたマーキングは存在しません。識別は、製品文書と組み合わせたダークマットまたはブラックの表面仕上げの目視検査によって行われます。

表面仕上げがトルクと張力の関係に影響を与える場合、潤滑剤やワックスを塗布したファスナーの場合と同様に、腐食だけを考慮するだけでなく、コーティングの仕様が取り付け手順の重要な要素になります。ドライフィルム潤滑ファスナーには、製品ドキュメントに刻印マークではなく「ワックス」または「テフロン」という表記が記載されていることがよくあります。

調達検証のためのマーキングの使用

ファスナーを大量に調達するバイヤーや品質管理者にとって、ヘッド マーキングは入荷検査のための第一線の検証ツールです。グレード 8 または特性クラス 10.9 であると主張するボルトの出荷は、在庫として受け入れられる前に、マーキング仕様と照らし合わせて抜き打ち検査する必要があります。目視によるマーキングの検証には 1 個あたり数秒かかり、最も一般的な形式のグレードの虚偽表示や梱包ミスを検出します。

最も重要な調達チェックは次の 2 つです。まず、グレード マークが購入仕様と正確に一致していることを確認します。次に、メーカー識別マークがグレードマークの横にあることを確認します。グレードラインがあるがメーカーマークがないボルトは、SAE J429 または ISO 898-1 の要件を完全に満たしておらず、品質に欠陥があった場合に追跡することができません。マークのないボルトは、口頭またはパッケージ上の主張に関係なく、グレード 2 / 特性クラス 5.8 として扱う必要があります。

ナットとボルトのグレードも正しく一致している必要があります。一般的なルールとして、ナットのグレードはボルトのグレード以上である必要があります。グレード 5 のナットとグレード 8 のボルトを組み合わせると、より弱いコンポーネントを持つ接合部が破損点となり、より高いグレードのボルトを使用する目的が無効になります。 セルフロックナット 標準の六角ナットと同じ SAE および ISO 規約に基づく等級マークが付いています。ロック機能はグレード分類やマッチング要件を変更しません。

最後に、SAE ファスナーとメートル ファスナーを同じジョイント内で決して混合してはなりません。たとえば、SAE グレード 5 と ISO 8.8 の間の強度は一見類似しているにもかかわらず、ねじ山の形状とピッチには互換性がありません。メートルボルトを SAE タップ穴に交差させたり、逆にねじ込んだりすると、ジョイントは組み立てられたように見えますが、定格荷重容量の一部が耐えられます。これを防ぐために特別にマーキング システムが存在します。放射状の線でマークされたボルトはインチ シリーズです。プロパティ クラス番号が付いているボルトはメートル法です。その区別は、マークされた留め具で 1 秒以内に確認できます。