GB/T 3098.16: ステンレス鋼製止めねじの特性

GB/T 3098.16規格の概要

この規格は、ステンレス鋼製止めねじおよび類似の非引張締結具の機械的特性を規定しており、特にオーステナイト系ステンレス鋼に重点を置いています。化学組成と性能基準を定めることで、海洋環境や化学薬品用途などの腐食環境における信頼性を確保します。GB/T 3098.16-2014に準拠することで、締結具は運転中の応力に耐え、破損しないことが保証されます。

技術者は、耐食性と機械的強度とのバランスが取れた材料を選定する際に、この情報を参考にすべきである。適切な合金を選択することで、粒界腐食などの問題を防止できる。

化学組成

セットスクリューに使用されるオーステナイト系ステンレス鋼グループの化学組成は、GB/T 3098.6-2014に準拠し、表2に示されています。製造業者は、別途合意がない限り、指定された範囲内で選択します。粒界腐食が発生しやすい用途では、GB/T 4334に従って試験を行い、安定化A3/A5または低炭素（≤0.03%）A2/A4グループを推奨します。

これらの組成は、成形性を維持しながら耐食性を最大限に高める。
硫黄をセレンに置換するなどの調整は、A1グループの金属の被削性を向上させる。
チタンまたはニオブによる安定化は、炭化物の析出を防ぐ。

タイプ	グループ	化学組成（質量分率）/%^1つの									注記
タイプ	グループ	C	シ	マン	P	S	Cr	モ	ニ	銅
オーステナイト	A1	0.12	1	6.5	0.2	0.15～0.35	16～19	0.7	5～10	1.75～2.25	b、c、d
	A2	0.1	1	2	0.05	0.03	15〜20	—^e	8～19	4	f、g
	A3	0.08	1	2	0.045	0.03	17〜19	—^e	9〜12	1	h
	A4	0.08	1	2	0.045	0.03	16～18.5	2～3	10〜15	4	g、i
	A5	0.08	1	2	0.045	0.03	16～18.5	2～3	10.5～14	1	こんにちは

^1つの特に明記されていない限り、最大値を示します。

^b 硫黄はセレンに置き換えることができる。

^c ニッケル含有量が8%未満の場合、マンガンの最小含有量は5%とする。

^d ニッケル含有量が8%を超える場合、銅の最小含有量は規定されていません。

^e モリブデン含有量は製造業者の裁量で添加される場合があります。必要に応じて制限値を指定してください。

^f クロム含有量が17%未満の場合、ニッケル含有量は最低12%とする。

^グラム炭素含有量が最大0.03%のステンレス鋼の場合、窒素含有量は0.22%に達する可能性がある。

^h 安定化のためには、チタン ≥ (5×C%) ～ 0.8%、またはニオブ/タンタル ≥ (10×C%) ～ 1.0% とする。

^私直径が大きい場合、特性を得るために炭素の含有量を0.12%まで増やす必要がある。

機械的特性

一般的な要件

止めねじは、合格基準として表3および表4の値を満たさなければなりません。これらの特性は、組立用途におけるトルクおよび硬度要求に対する耐久性を保証するものです。

指定されたテストを実施して、一貫したパフォーマンスを確認してください。
硬度クラス12Hおよび21Hに適用可能です。

ソケットセットスクリューのトルク保証

ソケットセットスクリューは、表3に示す最小トルクに準拠しており、実際の使用状況をシミュレートするために指定された長さでテストされています。

公称ねじ径 d	最小試験長さ^1つの / mm				硬度クラス
	フラットポイント	コーンポイント	ドッグポイント	カップポイント	12時間	21時
1.6	2.5	3	3	2.5	0.03	0.05
2	4	4	4	3	0.06	0.1
2.5	4	4	5	4	0.18	0.3
3	4	5	6	5	0.25	0.42
4	5	6	8	6	0.8	1.4
5	6	8	8	6	1.7	2.8
6	8	8	10	8	3	5
8	10	10	12	10	7	12
10	12	12	16	12	14	24
12	16	16	20	16	25	42
16	20	20	25	20	63	105
20	25	25	30	25	126	210
24	30	30	35	30	200	332

^1つの製品規格に基づき、最小長さは少なくともソケット1個分の深さに相当します。

硬度要件

止めねじは、耐摩耗性と耐荷重能力にとって重要な、表4に示す硬度レベルを満たす必要があります。

硬度	硬度クラス
	12時間	21時
	ビッカース硬度 HV	125〜209	210以上
ブリネル硬度 HB	123～213	214以上
ロックウェル硬度 HRB	70～95	≥96

硬度試験

GB/T 231.1 (HB)、GB/T 230.1 (HRB)、またはGB/T 4340.1 (HV)に従って試験を実施する。紛争が生じた場合は、ビッカース硬度を基準とする。正確性を確保するため、GB/T 3098.3の手順に従う。

表面処理が結果を損なわないように注意してください。
製造ロットにおける均一性を確認するため、複数の箇所で検査を実施する。

付録

付録B：オーステナイト系ステンレス鋼の組成（ISO 683-13:1986より）

この有益な付録では、オーステナイト系鋼の詳細な組成を示しており、特定の環境における材料選定に役立ちます。

化学組成^b （質量分率）/ %
C	Si max	Mn max	Pmax	S	北	Cr	モ	ナンバー	ニ^c	セミン	ティ	銅
C	10	最大0.030	1	S	北	Cr	モ	ナンバー	ニ^c	2	ティ	銅	0.045	最大0.030	—	17.0～19.0	—	—	9.0～12.0	—	—	—	A2^e
北緯19度	最大0.030	1	2	0.045	最大0.030	0.12～0.22	16.5～18.5	2.5～3.0	—	11.5～14.5	—	—	—	A4^e

付録からの注記：型式番号は暫定的なものです。合意なしに未記載要素を追加しないでください。スクラップの汚染を防いでください。

付録C：冷間鍛造および押出成形用オーステナイト系ステンレス鋼（ISO 4954:1993より）

この付録には、冷間成形プロセス向けに最適化された組成物が記載されており、強度を損なうことなく加工性を確保しています。

鋼材の種類指定^1つの			化学組成^b （質量分率）/ %									グループ指定^c
いいえ。	名前	ISO 4954:1979	C	Si max	Mn max	Pmax	S最大	Cr	モ	ニ	その他
78	X 2 CrNi 18 10 E	D20	≤0.030	1	2	0.045	0.03	17.0～19.0	—	9.0～12.0	—	A2^d
88	X 3 CrNiCu 18 9 3 E	D32	≤0.04	1	2	0.045	0.03	17.0～19.0	—	8.5～10.5	Cu:3.00～4.00	A2

注記：表記には連番とISO名が含まれます。記載されていない元素の添加は禁止されています。最適な特性を維持するために、汚染を防いでください。

付録E：オーステナイト系ステンレス鋼の相対透磁率

磁気に敏感な用途については、冶金専門家にご相談ください。オーステナイト鋼は固溶化処理状態では非磁性ですが、冷間加工後に磁性を帯びる場合があります。相対透磁率μ_r 磁化を測定するもので、1に近い値は透磁率が低いことを示します。

例：A2：μ_r 約1.8
A4:μ_r 約1.015
A4L:μ_r 約1.005
F1:μ_r 約5

低磁性が不可欠な電子機器や医療機器での使用に適しています。

よくある質問

粒界腐食耐性に関して推奨されるステンレス鋼のグループは何ですか？

安定化されたA3またはA5グループ、あるいは炭素含有量が0.03%以下の低炭素A2/A4が望ましい。腐食性環境への適合性を確認するため、GB/T 4334に従って試験を実施する。

冷間加工は止めねじの磁気特性にどのような影響を与えるか？

冷間加工はオーステナイト鋼に磁性を誘起する可能性があります。非磁性の締結具を必要とする用途には、A4Lなどの低透磁率鋼種を選択してください。

硬度試験の結果が表4の範囲外だった場合はどうなりますか？

熱処理不良の可能性があるので、当該ロットは不合格とする。ビッカース硬度試験法を用いて再試験を行い、製造工程を調査する。

表2の範囲を超えて化学組成を調整することは可能ですか？

購入者と製造業者間の合意がある場合に限ります。無許可の変更は、耐腐食性や機械的完全性を損なう恐れがあります。

トルク試験において、最小試験長さを指定する理由は？

ソケットが完全に嵌合するように、実際の使用状況をシミュレートし、取り付け時のグリップ不足による早期故障を防ぐ。

12Hと21Hの硬度クラスはどのように選べばよいですか？

12Hは一般的な耐腐食性用途向け、21Hは振動しやすい部品など、より高い強度が必要で、靭性と硬度のバランスが求められる用途向けです。

GB/T 3098.16：ステンレス鋼製止めねじの特性