強度区分は半分が温度であり、アークはそれを通り過ぎる

文書は ISO 898-1:2013。関係するのは第 6 項で、 その冒頭が Table 2 の役目をそのまま述べています。 それは各強度区分について鋼の化学成分の限度と最低焼戻し温度を規定する。 成分と温度が、一つの表の中で、同じものを定義しています。

数字の前に一つ。あのスレッドはインチ系の等級についてのものであり、 当方が持っているのはインチ側ではなく ISO の文書です。 ですからこのページにインチ規格の数値は一つも出てきませんし、 二つの等級体系のあいだの換算も示しません。 持ち越せるのは論の運びのほうです。どちらの体系も、 この種の部品を焼入れ焼戻しで等級付けしているからです。

Table 2 が実際に押さえているもの

10.9 の行にも同じ三つの材料経路がありますが、 その焼戻し温度の欄は、読んだ複製ではプレビューの透かしに隠れていたので、 ここでは引用しません。この論にそれは要りません。

最後の欄を上から下へ読んでください。8.8 より下には書くことがありません。 それらの区分はそもそも焼入れ焼戻しで定義されていないからです。 8.8 から上には数字があり、「最低」の欄に置かれた数字は、 製造者が越えなければならなかった床です。立ち止まる価値があるのはここです。 その区分は、部品がどの温度まで連れて行かれたかに基づいて与えられており、 そして言外に、その後そこを通り越していないことを含んでいます。

中身が実際に何であるかを述べている注

8.8、9.8、10.9、12.9 にぶら下がっている注は、化学ではなく組織を述べます。 材料は十分な焼入性を持ち、これらの部品が焼入れまま、焼戻しの前の状態で、 ねじ部の芯部におよそ 90 % のマルテンサイトからなる組織となることを 確実にしなければならない。

マルテンサイトは焼入れが作るものであり、続く焼戻しが部分的にほぐすものです。 規格は、意図してたどり着き、そして保たれている状態を述べています。 溶接ビードはその記述を読みません。小さな体積に自分の熱サイクルを与え、 冷却速度は周囲の金属に決めさせます。そして規格は、 その結果がどうあるべきかについて一言も持っていません。 この規格は、あとから等級を付け直せる鋼を描いてはいなかったからです。

そこから、実務上の問いに決着をつける否定の事実が出てきます。 ISO 898-1 に戻り道はありません。 のちの熱サイクルのあとで強度区分をどう再確立し、再検証し、再宣言するかを説明する条項が、 一つもないのです。強度区分はある状態にある部品に対して与えられており、 規格はそれを出し直す方法を述べていません。

そして溶接をする人が欲しがる数字には手が届かない

これを丁寧な溶接施工要領で救えないのは、区分が入力値を与えてくれないからです。 8.8 の行をもう一度見てください。三つの異なる材料経路を認めています。 ホウ素などの添加元素を加えた炭素鋼、普通炭素鋼、合金鋼。 そして炭素の範囲は経路ごとに違い、三つをまたぐと 0,15 から 0,55 % になります。 どちらも正しく 8.8 と表示された二本の部品が、かなり違う鋼でありうるのです。

ですから区分の数字は成分を役に立つ幅に収めてくれませんし、 このページは溶接性の判定基準も式も示しません。 当方は溶接の規格を持っておらず、 溶接技術者が出発点にする入力値は、表示から取り出せないからです。 部品規格が自分の限界について述べていることは、当サイトの 区分の数字が一度も主張しなかったこと に整理してあり、溶接性は第 1 項の「規定しない」一覧に載っています。

スレッドが持ち出し、このページが答えないことがもう一つあります。 部品にめっきがあるので先に落としたほうがよい、という指摘です。 それはビードとヒュームの二方向に同時にかかる本物の懸念ですが、 当方は溶接の安全文書を持っていません。 ですから正直な指示は、それはあなた自身の溶接施工要領と安全文書に属するものであって、 部品のページに属するものではない、ということです。

溶接されるために作られた部品は、逆の答えを出す

この二つを並べる価値があります。同じ直感が、片方では誤った答えを出すからです。 溶接ナットに不具合が出ると、人は同じ仮説に手を伸ばします。溶接が熱処理を壊したに違いない、と。 当サイトの 溶接ナットに強度区分がない理由 のページでは、その仮説は、既定の部品にはそもそも失うべき焼入れ焼戻しが無い、 という事実にぶつかります。

同じ疑い、逆の結論。決めているのは、その部品が論の前提とする状態に そもそもいたことがあるかどうかです。

実際の問題のほうをどうするか

投稿者は厚いスペーサーが欲しく、待つ時間がありませんでした。それは本物の制約であり、 スレッドはよく答えています。その寸法を買う、管を切る、丸棒を削って穴をあける。 三つとも、もう支えられない表示を帯びた部品ではなく、 正直に等級を持たない部品を作ります。丸棒を勧めた人の言葉も、その意味でした。

その下にある一般規則は残す価値があります。 部品を溶接しなければならないなら、区分付きの部品として指定してから溶接するのではなく、 溶接部品として指定してください。 区分とは状態についての主張であり、溶接とはその状態に対する作業だからです。 やっかいなのは、頭の表示があとにも残ることです。 頭部表示が何の証拠なのか は別の問いで、短い答えは、それは「製造されたときの部品」についての証拠だ、というものです。

そして区分を組み立てている数値の背後にも、それ自身の手順があります。 引張強さは力を棒が始めに持っていた断面積で割ったものであり、降伏と呼ばれるものはたいてい千分の二の永久伸びのところに引かれた一本の線です。

この記事は手順 1、相手材を扱います。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

区分 8.8 以上のボルトを溶接してもよいですか。

規格は禁じてもいませんし、助けてもくれません。ISO 898-1 は 8.8 から上を焼入れ焼戻しで定義し、Table 2 が最低焼戻し温度を、8.8 と 9.8 について 425 °C と定めています。溶接アークはそれをはるかに越える熱事象であり、規格には、のちの熱サイクルのあとで強度区分をどう再確立・再検証するかを述べた条項がありません。つまり部品の区分は状態についての言明であり、溶接はその状態に作用します。そして文書には、それを言い直させてくれるものがありません。

強度区分は実際どんな温度を規定していますか。

焼入れ焼戻しで定義される区分については、最低焼戻し温度です。ISO 898-1 の Table 2 は 8.8 と 9.8 に 425 °C を与え、12.9 には合金鋼の経路で 425 °C、添加元素を加えた炭素鋼の経路で 380 °C を与えています。4.6 と 4.8 の欄は「規定しない」です。それらの区分は焼入れ焼戻しで定義されていないからです。10.9 の欄は読んだ複製で隠れていたため、ここでは引用していません。

強度区分は材料規格ですか。

思われているような意味では違います。8.8 について規格は三つの材料経路を認めます。ホウ素などの添加元素を加えた炭素鋼、普通炭素鋼、合金鋼で、炭素はそれらをまたいで 0,15 から 0,55 % に及びます。どちらも正しく 8.8 と表示された二本が、かなり違う鋼でありうるのであり、だから区分の数字は溶接の評価の出発点にはなりません。

規格は溶接性について何か述べていますか。

規定しない、と述べています。ISO 898-1 の第 1 項は、溶接性を、この規格が扱わない性質の一覧に挙げています。耐食性、せん断強さ、トルクと締付け力の性能、疲労強さも同じ一覧にあります。当サイトの「区分の数字が一度も主張しなかったこと」のページがその一覧を通っています。Table 2 が与えるのは熱処理の状態であり、溶接の問いをそもそも答えうるものにしているのはそれです。

溶接ナットはなぜ違うのですか。

一般的な溶接ナットはそもそも焼入れ焼戻しされていないので、溶接が壊すべき熱処理が無いからです。焼入れ焼戻しは指定して初めて付く版です。これは等級付きボルトの鏡像です。ボルトのほうでは、焼入れ焼戻しこそが区分の数字が述べているものだからです。同じ疑いが二つの部品で逆の答えになるのは、それが理由です。

厚い等級付きスペーサーが要るとき、代わりに何を使えばよいですか。

その寸法を買う、管を必要な長さに切る、丸棒を削って穴をあける。三つとも、もはやそれを言い表していない表示を帯びた部品ではなく、公然と等級を持たない部品を与えます。そのスペーサーが等級を必要としていた荷重経路の上にあるなら、正直な一手は部品ではなく設計を変えることです。溶接のあとも表示は読めるままで、それが述べている状態のほうが変わっているからです。

参考資料

• ISO 898-1:2013 —— 炭素鋼および合金鋼製締結用部品の機械的性質、第 1 部。第 6 項と Table 2：鋼種、炭素の限度、最低焼戻し温度、そしてマルテンサイトの注
• r/fabrication —— 出発点になったスレッド。正しい答えが、数値を伴わずに述べられている

ISO 898-1:2013 の第 6 項と Table 2 は公開プレビューから読み、引用した限度、温度、注の文言はその原文である。区分 10.9 の焼戻し温度の欄は当方の複製ではプレビューの透かしに隠れており、意図的に引用していない。スレッドはインチ系の等級についてのものであり、当方は ISO の文書しか持っていない。したがってインチ規格の数値はここに一切現れず、二つの等級体系のあいだの換算も示さない。論を支えているのは、どちらもこの種の部品を焼入れ焼戻しで等級付けしているという共通の事実である。炭素当量、溶接性の判定基準、溶接施工要領はいずれも示さない。当方は溶接の規格を持たず、また本文が論じるとおり、そうした評価が出発点とする成分の入力は区分の表示から復元できないからである。溶接ヒュームやめっき除去の指針も同じ理由で示さない。めっきについてのコメントは、答えではなく報告として扱っている。のちの熱サイクルのあとで区分を再取得する道が規格に無いという点は、文書を読んだうえでの否定的な発見であり、規格が印刷している禁止ではなく、探したうえでの不在として読まれるべきである。