GB/T 3098.25-2020規格の概要
GB/T 3098.25-2020は、中国における重要な国家規格であり、機械的性能特性に基づいてステンレス鋼およびニッケル合金ファスナーを選定するための包括的なガイドラインを提供します。この規格は、ファスナーの機械的特性を扱うより広範なGB/T 3098シリーズの一部であり、特にオーステナイト系、マルテンサイト系、フェライト系、二相ステンレス鋼、ニッケル合金などの材料に焦点を当てています。その主な目的は、海洋、化学処理、高温環境など、さまざまな環境条件下で高い耐食性、強度、耐久性が求められる用途に適したファスナーを、技術者、設計者、製造業者が選定する際に役立つことです。
この規格の適用範囲には、炭素（C）、ケイ素（Si）、マンガン（Mn）、リン（P）、硫黄（S）、クロム（Cr）、モリブデン（Mo）、ニッケル（Ni）、銅（Cu）、窒素（N）、ニオブ（Nb）、チタン（Ti）などの主要元素の質量分率を示す詳細な化学組成表が含まれます。これらの組成は、互換性と信頼性を確保するために、ISOコード、対応する締結部品グループ、および関連規格と相互参照されています。例えば、ステンレス鋼製のボルト、ねじ、スタッドについてはGB/T 3098.6、ナットについてはGB/T 3098.15、特殊用途についてはその他の規格を参照しています。
実務上、このガイドは、引張強度、降伏強度、粒界腐食耐性などの特性を向上させる組成を指定することで、材料の破損に伴うリスクを軽減するのに役立ちます。また、焼入れ性、機械的特性、および適用性を維持するために、製造時に意図しない元素の添加を避けるための注意事項も含まれています。機械工学の専門家は、この規格を参考にして締結部品の選定を最適化し、ISO 3506やEN規格などの国際規格への準拠を確保しています。
主な利点としては、構造アセンブリの安全性向上、適切な材料選択によるコスト効率の向上、過酷な環境下での性能向上などが挙げられます。例えば、オーステナイト系合金は非磁性と成形性に優れているため好まれ、二相系合金は強度と耐食性のバランスに優れています。この規格は材料科学におけるベストプラクティスを推進し、望ましい機械的特性を実現するための精密な合金化の重要性を強調しています。これらのガイドラインを遵守することで、企業は締結部品の劣化に伴うダウンタイムとメンテナンスコストを削減できます。
オーステナイト系ステンレス鋼の化学組成
GB/T 3098.25-2020の表1には、GB/T 3098.6、GB/T 3098.15、GB/T 3098.16、およびGB/T 3098.21を参照したオーステナイト系ステンレス鋼の化学組成が詳細に示されています。これらの組成は、締結部品の機械的特性と耐食性を決定する上で非常に重要です。値は質量分率（パーセント）で示されており、範囲または最小値として指定されていない限り、ほとんどが最大値です。オーステナイト系鋼は、優れた成形性、溶接性、および耐酸化性で知られており、腐食環境で使用される締結部品に最適です。
この表には、C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cu、N、Nb、Tiなどの元素組成とともにISOコードが記載されており、A1、A2、A2L、A3、A4、A4L、A5、A8などの対応する締結部品グループが割り当てられています。例えば、ISO 4305-303-00-I（グループA1）では、加工性を向上させるために、Cが最大0.12、Crが17.0～19.0、Sが0.15以上となっています。これらの仕様は、非磁性特性のためのオーステナイト構造の維持など、性能の一貫性を保証します。
注記では、精製を除き、購入者の同意なしに未指定の元素を添加してはならないこと、また、特性に影響を与える汚染物質に対して予防措置を講じる必要があることを強調しています。これらのグループは、他のGB/T規格とほぼ一致していますが、完全に同一ではありません。このデータは、特定の負荷と温度に適した材料を選択する際に役立ち、応力腐食割れなどの問題を防止します。
| ISOコード | C | シ | マン | P | S | Cr | モ | ニ | 銅 | 北 | ナンバー | ティ | グループ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4305-303-00-I | 0.12 | 1 | 2 | 0.06 | ≥0.15 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.0 | 1 | 0.1 | – | – | A1 |
| 4301-304-00-I | 0.07 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2 |
| 4307-304-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2L |
| 4311-304-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~11.0 | – | 0.12~0.22 | – | – | A2L |
| 4567-304-98-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 1.0~3.0 | – | – | – | A2 |
| 4567-304-30-I | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 3.0~4.0 | 0.1 | – | – | A3 |
| 4541-321-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | – | 5×C~0.70 | A3 |
| 4550-347-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | 10×C~1.00 | – | A3 |
| 4401-316-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.0~18.0 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | A4 |
| 4404-316-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | A4L |
| 4406-316-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~12.5 | – | 0.12~0.22 | – | – | A4L |
| 4578-316-76-E | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.015 | 16.5~17.5 | 2.00~2.50 | 10.0~11.0 | 3.0~3.5 | 0.1 | – | – | A4 |
| 4571-316-35-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~2.50 | 10.5~13.5 | – | – | – | 5×C~0.70 | A5 |
| 4529-089-26-I | 0.02 | 0.75 | 2 | 0.035 | 0.015 | 19.0~21.0 | 6.0~7.0 | 24.0~26.0 | 0.5~1.5 | 0.15~0.25 | – | – | A8 |
| 4547-312-54-I | 0.02 | 0.7 | 1 | 0.035 | 0.015 | 19.5~20.5 | 6.0~7.0 | 17.5~18.5 | 0.50~1.00 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
| 4478-083-67-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 20.0~22.0 | 6.0~7.0 | 23.5~25.5 | 0.75 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
マルテンサイト鋼、フェライト鋼、および二相鋼の化学組成
表2は、高強度と適度な耐食性が求められる締結部品に不可欠な、マルテンサイト系、フェライト系、および二相ステンレス鋼の化学組成を示しています。マルテンサイト系鋼は熱処理による焼入れが可能で、フェライト系鋼は優れた延性を持ち、二相ステンレス鋼はオーステナイト相とフェライト相を組み合わせることで、優れた強度と耐孔食性を実現しています。
ISOコードは、C1、C3、C4、F1、D2、D4、D6、D8などの元素やグループに関連付けられています。マルテンサイト系の場合、ISO 4006-410-00-I (C1) はC 0.08～0.15、Cr 11.5～13.5です。デュプレックス系の例としては、ISO 4462-318-03-I (D6) があり、Cr 21.0～23.0、Mo 2.5～3.5となっています。注記には、特定のコードにおけるタングステン要件や、デュプレックス系を識別するためのPREN計算が含まれています。
| ISOコード | C | シ | マン | P | S | Cr | モ | ニ | 銅 | 北 | ナンバー | ティ | グループ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| マルテンサイト系ステンレス鋼 | |||||||||||||
| 4006-410-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 11.5~13.5 | – | 0.75 | – | – | – | – | C1 |
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.50 | – | – | – | – | C3 |
| 4005-416-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | ≥0.15 | 12.0~14.0 | 0.6 | – | – | – | – | – | C4 |
| フェライト系ステンレス鋼 | |||||||||||||
| 4016-430-00-I | 0.08 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | 16.0~18.0 | – | – | – | – | – | – | F1 |
| 二相ステンレス鋼 | |||||||||||||
| 4482-320-01-X | 0.03 | 1 | 4.0~6.0 | 0.035 | 0.03 | 19.5~21.5 | 0.10~0.60 | 1.50~3.50 | 1 | 0.05~0.20 | – | – | D2 |
| 4362-323-04-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 22.0~24.5 | 0.10~0.60 | 3.5~5.5 | 0.10~0.60 | 0.05~0.20 | – | – | D2 |
| 4062-322-02-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.01 | 21.5~24.0 | 0.45 | 1.00~2.90 | – | 0.16~0.28 | – | – | D4 |
| 4162-321-01-E | 0.04 | 1 | 4.0~6.0 | 0.04 | 0.015 | 21.0~22.0 | 0.10~0.80 | 1.35~1.90 | 0.10~0.80 | 0.20~0.25 | – | – | D4 |
| 4662-824-41-X | 0.03 | 0.7 | 2.50~4.0 | 0.035 | 0.005 | 23.0~25.0 | 1.00~2.00 | 3.0~4.5 | 0.10~0.80 | 0.20~0.30 | – | – | D4 |
| 4462-318-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 21.0~23.0 | 2.5~3.5 | 4.5~6.5 | – | 0.10~0.22 | – | – | D6 |
| 4481-312-60-J | 0.03 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 24.0~26.0 | 2.5~3.5 | 5.5~7.5 | – | 0.08~0.30 | – | – | D6 |
| 4410-327-50-E | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.5 | 6.0~8.0 | – | 0.24~0.35 | – | – | D8 |
| 4501-327-60-I | 0.03 | 1 | 1 | 0.03 | 0.01 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 0.5~1.0 | 0.20~0.30 | – | – | D8 |
| 4507-325-20-I | 0.03 | 0.7 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 1.0~2.5 | 0.20~0.30 | – | – | D8 |
高温用ステンレス鋼およびニッケル合金の化学組成
表3は、マルテンサイト鋼やニッケル合金を含むオーステナイト析出硬化型鋼など、高温用途向けの組成を示しています。これらの材料は高温での使用を想定して設計されており、耐クリープ性と耐酸化性を備えています。
グループには、CH0、CH1、CH2、VまたはVH、VW、SD、SB、および718が含まれます。ニッケル合金2.4668（718）の場合、Cは0.02～0.08で、Ni（50.00～55.00）とMo（2.80～3.30）の含有量が高くなっています。注記には、特定のコードにおけるV、Al、B、Co、Fe、Nbなどの追加元素の詳細が記載されています。
| ISOコード | C | シ | マン | P | S | Cr | モ | ニ | 銅 | 北 | ナンバー | ティ | グループ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| マルテンサイト系ステンレス鋼 | |||||||||||||
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH0 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.5 | – | – | – | – | CH2 |
| 4923-422-77-E | 0.18~0.24 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 11.0~12.5 | 0.8~1.2 | 0.30~0.80 | – | – | – | – | VまたはVH |
| 1.4913 | 0.17~0.23 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 10.0~11.5 | 0.50~0.80 | 0.20~0.60 | – | 0.05~0.10 | 0.25~0.55 | – | フォルクスワーゲン |
| オーステナイト系析出硬化型ステンレス鋼およびニッケル合金 | |||||||||||||
| 4980-662-86-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 13.5~16.0 | 1.0~1.5 | 24.0~27.0 | – | – | – | 1.90~2.35 | SD |
| 2.4952 | 0.04~0.10 | 1 | 1 | 0.02 | 0.015 | 18.0~21.0 | – | 65歳以上 | 0.2 | – | – | 1.80~2.70 | SB |
| 2.4668 | 0.02~0.08 | 0.035 | 0.035 | 0.015 | 0.015 | 17.0~21.0 | 2.80~3.30 | 50.00~55.00 | 0.3 | – | – | 0.60~1.20 | 718 |
冷間鍛造用ファスナーの一般的なグレード – オーステナイト系
表A.1には、冷間鍛造用締結部品に一般的に使用されるオーステナイト系鋼種、相互参照カテゴリ、グループ、ISOコード、欧州規格、ASTMコード、米国一般名称、GB/T規格、GB/T 20878コード、および関連規格が記載されています。これは、ねじやボルトの大量生産に適した材料を選定する際に役立ちます。
| カテゴリ | グループ | ISOコード | 欧州コード | ヨーロッパ規格 | ASTMコード | 米国名 | GB/Tポジション | GB/T 20878コード | 関連規格 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 硫化オーステナイト | A1 | 4305-303-00-I | 1.4305 | X8CrNiS18-9 | S30300 | 303 | 第5章、表1 | S30317 | ASTM A959、EN 10088-3 |
| A1 | 4570-303-31-I | 1.457 | X6CrNiCuS18-9-2 | S30331 | 303立方フィート | GB/T 3098.6 GB/T 3098.15 | – | EN 10088-3 | |
| 汎用オーステナイト | A2L | 4307-304-03-I | 1.4307 | X2CrNi18-9 | S30403 | 304L | 第5章、表1 | S30403 | ASTM A959、EN 10088-3、EN 10263-5、EN 10269 |
