GE 自清烤箱最高 471 °C，高於 8.8 螺栓的最低回火溫度：加熱後的螺栓還剩多少強度

提問：烤箱裡要不要用特殊螺絲

提問貼在 DIY Stack Exchange，日期是 2024-12-21。發問者的烤箱是 Inglis 的自清機型，上加熱管燒斷了，換上的新品和原來的支架對不起來， 他另外鑽了一個孔，原來的螺栓和螺絲也鎖不緊了。他打算換新的機械螺絲，問兩件事：要不要用耐得住自清溫度的特殊螺絲， 以及會不會和有塗層的鋼製內壁產生伽凡尼腐蝕。

採納答案（36 票）建議不鏽鋼，並說鍍鋅鋼「連一般烹調溫度」都會放出有毒煙霧，並附了一個外部連結； 它還說鋅跑光之後螺絲會很快生鏽。第二高票（14 票）也說不鏽鋼，理由是不會生鏽，並認為鋼對鋼不必擔心伽凡尼腐蝕。 問題下面另有一則留言持相反看法：他修過的烤箱沒有一台用不鏽鋼螺絲，烤箱裡幾乎沒有水分，生鏽和伽凡尼腐蝕不太是問題。 採納答案下有人留言，說他在建材行問烤箱該用什麼螺絲，被賣了一包鍍鋅自攻螺絲，現在要拿去換。

整串討論繞著鏽和煙打轉，沒有一則提到螺絲加熱之後的強度。這一頁補的是強度那一塊；鍍鋅會不會放煙， 本站沒有找到讀得到全文的研究，放在最後一節說明為什麼不下結論。

自清溫度和回火溫度差多少

自清有多熱要看機型，提問者那台的手冊本站沒有讀到。以 GE Appliances 的支援頁為例：自清時爐內最高加熱到 885 °F（471 °C）， 一個週期 1.5 到 4 小時，視髒污多寡而定；多數電子控制會先開上火約半小時，再換下火。上加熱管的支架就在上火旁邊。

對照的是螺栓這一邊。ISO 898-1 的 8.8 是用淬火回火定義的，Table 2 規定 8.8 與 9.8 的最低回火溫度 425 °C， 這一點本站在性能等級有一半是一個溫度讀過原文。 標準只訂下限；Król 試驗用的那批 8.8 螺栓，製程回火溫度約 550 °C。

Król 的結論是：持溫溫度接近或高於製程回火溫度時，加熱的影響才變得明顯。在他那批回火約 550 °C 的螺栓上， 500 °C 以下、持溫不超過 60 分鐘時，承載力大致不變。所以 471 °C 對 8.8 螺栓不是一個中性的數字： 它高於標準允許的最低回火溫度，低於這批試驗螺栓的實際回火溫度。

Król 怎麼做：加熱、持溫、兩種冷卻，再拉斷

Paweł A. Król（華沙理工大學）2024 年在《Archives of Civil Engineering》發表這篇，出發點是火災後的結構鑑定： 火燒過但看起來沒變形的建築還能不能用，要知道螺栓冷卻後剩多少強度。他指出部分既有研究只做空冷、只加熱不超過 10 到 20 分鐘， 所以把持溫時間和冷卻方式都當成變數。

持溫時間的單位要說明一下。用程式從 PDF 抽文字時，內文會變成「300、600、1200、2400」，看起來像印錯； 本站把該頁轉成圖核對，原文印的是 30′、60′、120′、240′，撇號是分鐘，抽字時被讀成了 0。 兩張結果表的表頭也直接寫 30 minutes 到 240 minutes。所以下面一律以分鐘計。

還有兩點會影響怎麼讀數字。第一，強度是在冷卻之後、室溫下量的，不是在高溫下量的。 第二，係數是和同一批未加熱螺栓的實測值比，不是和標準的最低值比；論文沒有列出絕對強度， 所以從這些係數看不出加熱後的螺栓還符不符合 8.8 的最低抗拉強度。

結果：500 °C 是分水嶺，800 °C 以上看冷卻方式

下表是拉伸的折減係數，從論文 Table 2 抄錄 300 °C 以上的列。100 到 200 °C 的係數都在 0.99 到 1.01 之間，沒有列出。

500 °C 以下、持溫 1 小時以內，強度沒有變。論文的文字是：20 到 500 °C、持溫 30 或 60 分鐘， 拉伸曲線幾乎重合，承載力不變，與冷卻方式無關。300 °C 空冷那一列少了約 3%，水冷那一列沒有，論文沒有另外解釋，這裡照抄。

500 °C 持溫拉長，強度開始掉。論文稱 500 °C「接近回火溫度」。持溫延長到 120 分鐘與 240 分鐘， 承載力約降 7% 與 11%，空冷水冷都一樣。換成表上的數字：120 分鐘兩種冷卻都是 0.928；240 分鐘空冷 0.893（少 10.7%）、 水冷 0.882（少 11.8%）。論文內文在這句後面寫「見 Table 3」，但 Table 3 是剪切，對得上的是拉伸的 Table 2。 剪切在 500 °C 的變化更小，240 分鐘空冷是 0.984。

超過回火溫度到 700 °C，時間越長掉越多。600 °C 空冷從 30 分鐘的 0.956 降到 240 分鐘的 0.777； 700 °C 從 0.796 降到 0.585，同時延性增加。到這裡為止，冷卻方式的影響小到可以忽略。

800 °C 以上，冷卻方式的影響變得顯著。溫度與持溫時間仍會改變結果。這個溫度鋼已經開始相變（論文給的 Ac1 平均約 727 °C）。 空冷的螺栓，拉伸強度穩定在初始值的約 60%，剪切約 70%。水冷的螺栓等於重新淬火：800 °C 時淬得不完全， 900 °C 水冷 30 分鐘拉伸係數到 1.543，比沒燒過還強，但延性下降。溫度或時間再往上，過熱讓晶粒長粗，水冷的係數又往下掉， 1000 °C 持溫 240 分鐘是 0.868。

斷的方式也變了

論文 §2.3.3 描述了拉伸螺栓的斷口。空冷的螺栓保持延性斷裂，斷之前有明顯的塑性變形。800 °C 以上，表層氧化， 破壞型態從螺紋段斷裂變成螺帽下的螺紋被剪脫，而且成為主要型態。水冷且加熱到 800 °C 以上的螺栓則是脆性斷裂： 斷面平、亮、呈結晶狀，斷之前沒有明顯的塑性變形。

作者在結論裡特別寫了水冷這一點：快速冷卻讓螺栓容易脆斷，結構可能在沒有中間階段的情況下突然倒塌， 而那個中間階段通常是給救援人員的預警。他也自己指出限制：試驗是把螺栓整支泡在水裡直到冷透， 實際救火多半是短時間射水，表層淬硬、心部還保留一些延性。作者預期這時的殘餘強度可能介於中間， 受力行為則難以預測，而且可能強烈受螺栓桿徑影響。

放回烤箱：哪些數字能用，哪些不能

GE 的 471 °C 落在表上 400 °C 列和 500 °C 列之間。時間不能直接對：GE 的 1.5 到 4 小時是整個自清週期， Król 的持溫時間是螺栓到達設定溫度之後才起算，而烤箱裡螺絲的溫度曲線沒有資料。 表上讀得到的只有：Król 那批回火約 550 °C 的螺栓，400 °C 四個時間都沒變，500 °C 持溫 120 與 240 分鐘少 7% 到 11%。 烤箱裡的螺絲會不會落在這個範圍，表上讀不出來。

不能直接用的有三件事。第一，論文只加熱一次；烤箱每自清一次就再來一輪，反覆加熱的累積效果沒有測。 第二，論文量的是冷卻後的強度；烤箱運轉時，螺絲在高溫下的強度比室溫低多少，這篇沒有量。 第三，論文那批螺栓回火約 550 °C；如果手上的 8.8 是照標準下限、在 425 °C 附近回火的，471 °C 已經超過它的回火溫度， 那會掉多少，論文沒有資料。

給要換烤箱螺絲、或要在熱源旁邊用有等級螺栓的人，可以照這個順序判斷：

1. 先找原廠零件。本站建議先查原廠零件表或維修資料，看加熱管支架原本用什麼螺絲；查得到的話，優先照原廠規格。

2. 確認位置會到多熱。471 °C 是 GE 所稱的爐內最高溫，該頁沒有說明測點，不能當成螺絲溫度；支架上的螺絲實際幾度沒有資料。 本站的建議是：零件裝在自清的爐腔內，又查不到溫度時，保守地當作它可能接近回火溫度。

3. 螺栓上的 8.8 是出廠狀態的陳述。標準沒有一條在講重新加熱之後要怎麼重新確認等級， 這是性能等級有一半是一個溫度那篇的結論。 受力構件要長期放在 400 °C 以上，請把溫度和時間寫給供應商或設計者，不要只寫 8.8。

4. 鎖不緊不一定是強度問題。提問者遇到的是螺絲鎖不緊，他自己也說是新支架和舊孔對不上、另鑽了孔。 高溫下螺絲和板的熱膨脹不同，也會讓預力變動，那是可逆的，見溫度會移動預力； 加熱後強度永久下降，是這篇講的另一件事。兩者要分開查。

5. 火災後的螺栓不要只看外觀。Król 的出發點就是這個：他的 M20-8.8 試件加熱到 800 °C 以上再空冷， 拉伸殘餘強度約為初始值六成；800 °C 以上整支浸水的，出現再淬火、延性下降與脆性斷裂。鑑定要知道最高溫度、持續時間和是否被射水，這三個變數論文都證明會改變結果。

這一頁不能下的結論

鍍鋅螺絲在烤箱或自清溫度會不會放出有毒煙霧，本站沒有找到讀得到全文的研究，不下結論；採納答案附的連結，本站沒有評估它的說法。 不鏽鋼螺絲在這個溫度的強度變化，論文沒有測，選不鏽鋼還是鍍鋅的取捨見鍍鋅還是不鏽鋼。 Król 只測了一種螺栓：M20、32CrB3 鋼、回火約 550 °C 的 8.8，加熱一次、冷卻後在室溫測拉伸與剪切； 留言裡那種小號鍍鋅自攻螺絲、回火溫度不同的 8.8、其他等級都不能直接套用這些係數。 試件是新的、未受力的螺栓，整支放進電爐均勻加熱；結果不直接代表已鎖緊、受載、或只有局部靠近熱源的螺絲。係數是和未加熱螺栓的實測值比， 看不出加熱後是否還符合 8.8 的最低強度。每組只有 3 支。短時間射水後的行為，作者自己說難以預測，可能取決於桿徑。GE 的 471 °C 不是提問者那台烤箱的數字，也不是螺絲本身的溫度。 持溫時間單位是本站核對 PDF 版面與表頭後判定為分鐘，抽出的文字有誤讀。

這一篇屬於第 1 步，母材。完整的順序是母材、牙、頭型、驅動、表面處理、文件；至於為什麼順序做反了是重工而不是微調，見指定一顆螺絲。

常見問題

自清烤箱的溫度會影響 8.8 螺栓的強度嗎？

有可能。GE 的說明寫自清時爐內最高 471 °C，高於 ISO 898-1 規定的 8.8 最低回火溫度 425 °C。Król 2024 年的試驗中，回火約 550 °C 的 M20-8.8 在 400 °C 加熱後強度不變，在 500 °C 持溫 120、240 分鐘後拉伸強度少約 7%、11%。反覆自清與高溫下的強度，這篇沒有測。

8.8 螺栓燒到幾度以上會變弱？

在 Król 的試驗裡，20 到 500 °C 持溫 1 小時以內強度不變；500 °C 持溫拉長開始下降；600、700 °C 時間越長降越多；800 °C 以上空冷剩約 60%。論文的結論是：加熱溫度接近或超過製程回火溫度時，影響才明顯。

火災後被水澆過的螺栓為什麼比較危險？

加熱到 800 °C 以上再浸水，等於重新淬火。Król 的試驗中，900 °C 水冷 30 分鐘的拉伸係數到 1.543，強度變高但延性下降，斷口是脆性的平斷面。作者警告這可能讓結構在沒有預兆的情況下突然破壞。

烤箱裡用鍍鋅螺絲會放出有毒煙霧嗎？

本站沒有找到讀得到全文的研究可以回答，所以不下結論。本站的建議是先查原廠零件表，查得到就用原廠指定的螺絲。

參考資料

• Król, P.A.（2024）—— Post-fire behavior and residual capacity of high-strength grade 8.8 steel bolts，Archives of Civil Engineering 70(3):85–100（開放取用）
• DIY Stack Exchange（2024-12-21）—— Are special screws required inside an oven?（提問、3 則回答與留言）
• GE Appliances —— Wall Oven or Range - Benefit of the Self-Clean Cycle（自清最高 885 °F／471 °C，1.5–4 小時）
• ISO 898-1:2013 Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — Part 1，Table 2（最低回火溫度）
• 性能等級有一半是一個溫度，而電弧會走過它
• 溫度會移動預力，而方向取決於哪一邊長得多

Król 論文全文由本站讀過，試驗條件與 Table 2、Table 3 的係數照原文；百分比換算（10.7%、11.8%）為本站計算。持溫時間的單位由 PDF 版面與表頭確認為分鐘。提問、回答與留言經 Stack Exchange API 全部讀過，引用處為轉述或短引。ISO 898-1 的 425 °C 取自本站〈性能等級有一半是一個溫度〉的查核。