適切なボルト強度グレードの選び方

一見同じように見えるボルトが、なぜ価格に大きな差があるのか疑問に思ったことはありませんか？ サイズや材質だけでなく、ボルトの「グレード」がその性能を決定する重要な要素です。武道家が技量レベルでランク付けされるように、ボルトにも強度を示す階層的な分類システムがあります。適切なグレードを選択することで、信頼性の高い接続を確保し、安全上の危険を回避できます。ここでは、ボルトのグレーディングシステムをわかりやすく解説し、選択の指針となる情報を提供します。

ボルトのグレードは、ファスナーの材料強度と性能特性を標準化した分類であり、本質的にはその技術的な身分証明書です。このマーキングシステムは、耐荷重能力と適切な環境を明確に示しています。SAE（自動車技術会）やメートル法などの異なる規格には、それぞれ独自のグレーディング方法があります。適切なファスナーを選択するには、これらの分類を理解することが不可欠です。

北米で普及しているSAEグレーディングシステムでは、Grade 5やGrade 8などの表示が使用されています。以下にその意味を示します。

中炭素/低炭素鋼から製造されたGrade 5ボルトは、SAEシステムの中間的な強度を表します。一般用途（家電製品、軽機械など）に最適で、適切な性能とコスト効率のバランスが取れています。

SAEのプレミアムグレードであるこれらの中炭素合金鋼ボルトは、優れた引張/降伏強度を得るために焼入れと焼き戻しが行われています。自動車および建設分野で広く使用されており、エンジン部品や高温など、高負荷のかかる用途に耐えます。性能向上には、より高い価格が伴います。

Grade 8の引張強度に匹敵しますが、Grade 8.2ボルトには重要な制限があります。高温環境には適していません。この制限により、安全性を損なわないように、慎重な選択が必要になります。

一般的に304ステンレスとして知られる18-8（クロム18％、ニッケル8％）は、中程度の機械的強度にもかかわらず、優れた耐食性を提供します。その弾力性により、過酷な環境（食品加工設備、化学プラント、海洋用途）に最適です。300シリーズのステンレス鋼は同様のクロムニッケル比率を共有していますが、316ステンレス鋼のモリブデンなどの添加物により、塩化物に対する耐性が向上することに注意してください。

このメートル規格のステンレス鋼（ASTM 304に類似）は、中程度の強度と優れた溶接性を兼ね備えています。その耐食性は、食品機械、家電製品、建築用備品、水中ファスナーに適しています。

ヨーロッパのメートル法システムでは、SAEグレードに類似した8.8や10.9などの数値分類が使用されていますが、表記が異なります。

SAE Grade 5に相当するこれらの中炭素鋼ボルトは、一般機械用途（車両、産業機器など）に使用され、最適なコストパフォーマンスのバランスを提供します。

Grade 8に相当するこれらの焼入れ焼き戻し合金鋼ボルトは、要求の厳しい自動車、建設、高温用途に対応します。

これらのバリアントは、耐摩耗性と疲労寿命を向上させるために表面硬化処理（Class 100は10.9に、Class 90は9.8に類似）されており、高負荷で研磨性の高い環境に最適です。

選択する際には、以下の要素を考慮してください。

• 負荷要件：高負荷の接続にはGrade 8/10.9が必要です。軽負荷の場合はGrade 5/8.8で十分です。
• 環境：腐食性/湿潤環境にはステンレス鋼が必要です。高温には耐熱グレードが必要です。
• 重要度：安全性が重要な用途（航空宇宙、原子力）には、最高級のファスナーが必須です。
• 予算：性能ニーズとコスト制約のバランスを取りましょう。

SAEグレードは放射線（例：Grade 5の場合は3本、Grade 8の場合は6本）を使用します。メートル法ボルトは数値グレード（8.8、10.9）を直接表示します。

適切なケアはボルトの寿命を延ばします。

• 定期的に締め付け、腐食、または変形がないか検査する
• 摩擦を減らし、錆を防ぐためにネジ山に潤滑油を塗布する
• 過酷な環境では防錆処理を施す
• 適切な取り付けトルクの仕様に従う

サイズは小さくても、ボルトは構造的完全性において非常に大きな役割を果たします。グレーディングシステムを理解し、各用途に適したファスナーを選択することで、エンジニアや建設業者は、業界全体で永続的で安全な接続を確保できます。