8.8 か A2-70 か：強度区分は結局、何を約束しているのか

この記号がこう設計されている理由

ISO 898-1 第 5 章が記号をそのまま定義しています。 小数点の左の数字は呼び引張強さ R_m,nom（MPa）の 1/100 を表す、 右の数字は呼び降伏強さと呼び引張強さの比の 10 倍を表す。 そして規格自身が結果を明言します——両者を掛ければ、MPa 単位の呼び降伏強さになります。

ISO 898-1 が保証応力を別に挙げているのも同じ理屈です—— 10.9 は 830 MPa で、最小降伏は 940 MPa。 継手が実際に照らす数字は、名前から計算した数字とはかぎりません。

ですから 8.8 は「呼び引張 800 MPa、降伏比 0.8、したがって呼び降伏 640 MPa」と読めます。 10.9 は 1 000 と 0.9 で 900。 ここまで表を一つも引いていません——この記法が存在する理由がそれです。

呼びは最小ではなく、しかも 8.8 より上で二つは分かれます

名前は呼び値から組み立てられていて、ISO 898-1 自身が注で 呼び値は強度区分の記号体系のためだけに存在すると書いています。 設計が照らすべきは最小値の欄で、この二つの欄は同じではありません。

• 8.8 と 9.8 ではあの式がぴったり成り立ちます。この記法に初めて触れたとき、頼もしく感じるのはそのためです
• 10.9 と 12.9 は最小値が呼び値より高い。10.9 は 1 000 ではなく 1 040、降伏は 900 ではなく 940 を求められます
• 8.8 は M16 で分かれます。その径を超えると同じ表示がより高い要求を背負うので、「8.8」は寸法範囲を通じて同じ数字ではありません

ステンレスの記号は、同じ体系ではありません

ISO 3506-1 第 5.3 項は強度区分を 最小引張強さの 1/10 に対応する一つの数字と定義します。 一つの数字が、一つの性質を記述します。 そこに降伏比はなく、どんな算術でも一つ生み出せません。 この記号は、その情報をそもそも運んでいないからです。

では一段上を——問題はちょうどここから逆向きになります

数字を上げれば強度を買えますが、同時に別のものを支払います。そして ISO 898-1 はその代償を同じ表に記録しています。

• 延性が下がります。破断後の伸びの最小値は 8.8 が 12 %、10.9 が 9 %、12.9 が 8 %。 一度の締めすぎに耐える必要のある継手や、衝撃荷重を受ける継手が頼っているのは、まさに手放したその区間です
• 表面硬さの上限が現れます。10.9 と 12.9 にだけあり、それぞれ 390 と 435 HV 0.3。 浸炭の試験と並んで置かれており、見ているのは表面が意図しない工程で芯部より硬くなっていないかです—— ぜい化と疲労についての規格の警告はこのことで、「表面は硬いほど悪い」という一般則ではありません
• めっきが自由に選べるものでなくなります。 ISO 4042 は内部水素ぜい化に三条件が同時に要るとし—— 高強度または高硬度、引張応力、鋼に吸収された水素——感受性は硬さとともに上がるとします。 ISO 898-1 の締結部品に対する表は、区分で二本の線を引きます—— 10.9 未満は補足の検証もベーキングも不要。 10.9 は工程の検証および／または製品試験を要し、ベーキングは製造業者の判断。 12.9 は検証および／または試験に加えてベーキング

誰も説明しない、あの先頭の 0

二つの規格が、先頭の 0 で同じことを表します。 08.8 は、材料の性質は 8.8 と同等でありながら耐荷重能力が下がっている締結部品を指し、 A2-070 がステンレス側の対応する書き方です。

区分を図面に書く前に決めること

• この継手はどちらの数字に対して設計されていますか。 答えが「強度」なら、まだ決まっていません—— 引張と降伏は別の要求で、予荷重の上限を決めているのは片方だけです
• 今回の変更は強度の変更ですか、防食の変更ですか。 8.8 を A2-70 に替えると両方が、しかも逆向きに変わります
• 8.8 より上で、めっきの件は誰が管理しますか。 硬さが上がった時点で、区分と表面処理はもう互いに独立した二つの選択ではありません
• 証明書に書かれているのは測定値ですか、それとも区分を書き写しただけですか。 区分しか書かれていない文書が教えるのは、何を注文したかであって、何を測ったかではありません

この記事は手順 6、書類を扱います。全体の順序は相手材、ねじ、頭部、駆動部、表面処理、書類で、これを崩すと微調整ではなく手直しになる理由はねじの決め方にあります。

よくある質問

8.8 の二つの数字は何を意味しますか。

一つの式です。ISO 898-1 第 5 章により、左の数字は呼び引張強さ（MPa）の 100 分の 1、右の数字は呼び降伏強さと呼び引張強さの比の 10 倍で、掛ければ呼び降伏強さになります。8.8 なら呼び引張 800 MPa、降伏比 0.8、したがって呼び降伏 640 MPa。表を引かずに、継手の設計で使う二つの数字がそろいます。

呼び値をそのまま設計に使ってよいですか。

よくありません。ISO 898-1 は呼び値が強度区分の記号体系のためだけに存在すると注記しており、設計が照らすのは最小値の欄です。8.8 と 9.8 では式がぴったり成り立ちますが、10.9 の最小引張は 1 040 MPa、最小降伏は 940 MPa と呼びより高く、8.8 も M16 を超えると 830／660 に上がります。ずれの向きは安全側でも、呼びを保証応力や降伏として使えば性質を取り違えています。

8.8 を A2-70 に置き換えられますか。

強度の面では等価ではありません。引張は 700 対 800 で 12.5 % 低いだけですが、降伏は 450 対 640 で 30 % 低くなります。予荷重は降伏から決めるので、継手が失う締付けの能力は表面上の比較よりずっと大きくなります。ISO 3506-1 の区分は最小引張強さの 1/10 だけを符号化しており、降伏比はそもそも運んでいません。

等級を一段上げれば安全ですか。

同じ表のなかで別のものを支払います。破断後の伸びの最小値は 8.8 が 12 %、10.9 が 9 %、12.9 が 8 % と下がり、10.9 と 12.9 には表面硬さの上限（390 と 435 HV 0.3）が付き、ISO 4042 は 10.9 に工程検証または製品試験を、12.9 にはそれに加えてベーキングを求めます。10.9 はベーキングの判断が製造業者に委ねられる区分なので、二社が同じ規格に適合しながら違う処理の部品を出しえます。

08.8 という表示は何ですか。

打ち間違いでも下位の区分でもありません。材料の性質は 8.8 と同等でありながら、耐荷重能力が下がっている締結部品を指します。たいていは幾何がその荷重を発生させられないためで、「完全な荷重の表は適用しない」という意味です。ステンレス側の対応する書き方は A2-070 です。