A2-70 と A4-80 の違い：ステンレスボルト頭部刻印の読み方

A2-70 と A4-80 の違いは、同じ強度のはしごを一段上がることではありません。独立した二つの事実が一つの記号に押し込まれています。前半のブロックは鋼種を示し、後半のブロックは引張強さを示します。A2 を A4 に変えれば耐食挙動が変わり、70 を 80 に変えれば機械的性質の下限が変わります。この二つをまとめて一つの「品質ランク」として読むと、遅かれ早かれ間違ったボルトが出荷され、その後の言い争いは必ず頭部刻印の内容に行き着きます。ここでは ISO 3506-1:2020 が実際に求めていることを表ごとに整理し、輸出用の仕様書にはまず書かれない刻印の接頭辞・接尾辞まで押さえます。

A2-70 と A4-80 の違い：ISO 3506-1 強度区分の全表

ISO 3506-1:2020 では、ステンレスねじ部品の呼び方はハイフンで区切られた二つのブロックで構成されます。前半はステンレス鋼の鋼種区分で、グループを表す文字（A オーステナイト系、C マルテンサイト系、F フェライト系、D 二相系）に成分範囲を表す数字が続きます。後半は強度区分で、最小引張強さ（MPa）の 10 分の 1 に等しい数値です。したがって A2-70 は、オーステナイト系で冷間加工され、最小引張強さ 700 MPa のねじ部品という意味になります。

オーステナイト系および二相系のボルト、ねじ、植込みボルトの機械的性質の下限は次のとおりです。

この表からすぐに読み取れることが二つあります。強度区分 50 が存在するのはオーステナイト系の A1 から A5 だけです。そして伸びは、ねじの呼び径 d の倍数としてミリメートルで規定されており、百分率ではありません。この点は後段で効いてきます。

言い争いをいちばん減らせる一文はこれです。A2-70 と A4-70 は機械的性質が同一です。 A2 と A4 の間で異なる数値はすべて化学成分の数値であって、強度の数値ではありません。A2-70 と A4-80 の機械的な差は後半のブロックにしかなく、耐食性の差は前半のブロックにしかありません。

前半のブロックは成分範囲であって、鋼種名ではありません

「A2 は 304、A4 は 316」という言い方は業界の慣習であり、規格が述べていることではありません。ISO 3506-1:2020 は各鋼種区分を溶鋼分析値の範囲として定義しており、その範囲は当てはめられている鋼種よりも広くとられています。

この表の三点は二度読む価値があります。

A2 にはモリブデンが入っていても規格上は問題ありません。 規格は、モリブデンを製造業者の裁量で含有させてよいこと、そして含有量の制限が用途上重要であれば購入者が発注時にその旨を指定しなければならないことを明記しています。A2 なら Mo なしだと思い込み、それを書面に落とさなかった買い手には主張の余地がありません。

A4 のニッケルは 5 ポイント幅の範囲です。 ニッケル 10.0 % から 15.0 %、モリブデン 2.00 % から 3.00 % という範囲は、316 と 316L に加えて、そのどちらでもない材料もいくつか含みます。用途上特定の鋼種が必要なら、注文書で鋼種名を指定してください。鋼種区分の文字だけではそこに届きません。

低炭素には専用の文字があります。 炭素が 0.030 % を超えないオーステナイト系鋼の場合、鋼種区分の後ろ、ハイフンの前に文字 L を付けることができます（A4L-80）。これは呼び方への追加であって、別の強度区分ではありません。

強度区分 80 は強度区分 8.8 ではありません

これは実際の見積りで起きる置き換えです。80 も 8.8 も 800 MPa にさかのぼるからです。しかし、締付けられた接合部を実際に支配する数値では等価ではありません。

M16 以下で見ると、A4-80 の耐力は強度区分 8.8 より約 6 % 低く、M16 を超えるとその差はさらに広がります。伸びの要求値は単位すら同じではないため、互換の合否判定基準にはなりません。図面が 8.8 を要求しているのに「80 はステンレス版の 8.8 だから」という理由で A4-80 を提案するのは仕様変更であり、営業判断ではなく設計者の承認が必要です。

A2-70 と A4-80 が実際の使用環境で分かれるところ

機械的性質の表は使用環境について何も語りません。これは意図的なものです。ISO 3506-1 が規定するのは引張試験でねじ部品が耐えるべき値であり、環境に応じた材料選定は同じシリーズの別の部である ISO 3506-6 で扱われます。

• モリブデンがすべてです。 A4 はモリブデンを 2.00 – 3.00 % 含みます。これが塩化物環境での孔食・すきま腐食への抵抗を買っています。海岸沿いの設備、凍結防止剤、屋内プール、洗浄区画などです。A2 にはまったく含まれていないこともあります。
• 同じ鋼種区分同士で組み合わせてください。 耐食性の観点から、規格はボルト、ねじ、植込みボルトを同じ鋼種区分のナット・座金と組み合わせるよう求めています。他の組み合わせも許容されますが、締結体は耐食性がいちばん低い部品に支配されます。
• 溶融亜鉛めっき部品との接触面に注意してください。 ステンレスのねじ部品が亜鉛めっき鋼などステンレス以外の部品と接する箇所では、異種金属接触腐食を避けるために絶縁部品の使用を検討するよう規格は助言しています。亜鉛めっきブラケットに A4 ボルトを通すのは異種金属の組み合わせであって、格上げではありません。
• かじりは現実の破損モードです。 締付け時のかじりを避けるために潤滑が推奨されており、ねじ山の損傷、高い締付け力、高い締付け速度でリスクは上がります。無潤滑のステンレスを出荷して現場で気付かせる供給者は、その代金を交換品で払うことになります。

これらの品番を注文出荷だけでなくマーケットプレイスにも出しているなら、失敗のコストを先に数字にしておいてください。等級を取り違えた出荷一件のコストは、交換品に往復の運賃が乗ります。返品コスト計算ツールを使えば、営業責任者の前に置ける金額に変わります。

輸出仕様書にまず書かれない接頭辞と接尾辞

情報量のある刻印要素は五つあり、そのうち四つは平均的な見積書から抜け落ちています。

四行目は、どの成分論争よりも多くの出荷差し戻しを生みます。A2 と 070 が刻印された皿ねじは、A2-70 の打ち間違いではありません。このゼロは、耐えられる荷重を制限しているのが鋼材ではなく頭部形状であることを規格が示しているのです。しかも、ある製品規格に耐力低減が適用されると、ゼロ付きの記号はその規格に含まれる全サイズに適用されます。単独で見れば完全な耐力として通るサイズも含めてです。

頭部に何を表示すべきか、誰が表示してよいのか

ISO 3506-1:2020 の表示は、ステンレス鋼種区分、任意の文字 L、ハイフン、強度区分記号、そして製造業者識別マークで構成されます。表示は製造中に行い、くぼみまたは浮出しとします。頭部上面の浮出し表示の高さは、頭部高さの寸法には算入しません。

• 表示が必要なねじ部品： ねじの呼び径 5 mm 以上の六角ボルト・六角頭ねじ、および六角穴付き・ヘクサロビュラ穴付きのボルト・ねじで、すべての鋼種区分・すべての強度区分が対象です。
• 表示位置： 頭部上面にくぼみまたは浮出しで表示するのが望ましく、頭部側面にくぼみで表示してもかまいません。フランジ付きボルト・ねじでは、工法上頭部上面に表示できない場合はフランジ部に表示します。
• 誰が製造業者にあたるか： 自社の識別マークをねじ部品に表示した流通業者は、本規格では製造業者として扱われます。これはブランディングではなく責任の移転です。
• 表示が許されるのはどんなときか： 化学成分の限度と機械的性質の要求の両方を満たしている場合に限られます。線材のミルシートだけを根拠に、完成品での試験なしにボルトへ A4-80 と表示するのは規格の外です。

同じ規律は頭部刻印まわりの書類にも及びます。ねじの呼び方は鋼種と同じ頻度で取り違えられるので、強度区分は書いてあるのにねじの表記があいまいな仕様書は、やはり問い合わせを生みます。メートルねじとインチねじの違いは同じ会話のもう半分ですし、強度区分と並べて示される硬さの値にはスケール名が要ります。ロックウェル・ブリネル・ビッカース硬さは換算表と前提条件なしには換算できないからです。

トルクは強度区分の一部ではありません

ISO 3506-1:2020 は最小破断トルクの値を示していますが、対象はオーステナイト系の鋼種区分のみ、強度区分 50・70・80 のみ、そして並目ねじのみです。

オーステナイト系の区分 100、細目ねじ、マルテンサイト系・フェライト系・二相系の鋼種区分については値が示されていません。これらの場合、最小破断トルクは発注時に製造業者と購入者の間で取り決める必要があります。

この表には二つの注意が乗っています。破断トルクはねじ部品が壊れるトルクであって、締付けトルクではありません。また規格は、ステンレスねじ部品の表面不連続部に関する要求とトルク-軸力特性に関する要求は国際規格では規定されていないと明記しています。この空白こそ Lu という接尾辞が存在する理由です。トルクレンチの読みと軸力の間に予測可能な関係が必要な客先には、それを表面処理として作り込み、発注時に取り決めておく必要があります。

議論を終わらせる一行の呼び方

ここまでの内容は、発注できる一行に収まります。各項目を埋めれば、あいまいさの逃げ場はなくなります。

一行に書き出すと次のようになります。六角ボルト ISO 4014、M10 × 60、A4-80、ISO 16048 に従い不動態化処理、ナットと座金は鋼種区分 A4、頭部に鋼種区分・強度区分記号・製造業者識別マークを表示。

ねじ部品の仕様画像が担うべきこと

海外の買い手は、写真で答えが出るはずだと思っている質問のために PDF を開いてはくれません。ねじ部品でいえば、画像が同時に四つの仕事をこなす必要があります。

図面は技術者に対してこの役割を果たします。寸法を焼き込んだ写真は、それ以外のすべての人に対して同じ役割を果たします。購買、倉庫、客先の施工担当者です。この種の画像を作るときに効いてくる違いは、数値が実測されたものか生成されたものかという点です。寸法ラベルを部品の実際のエッジに吸着させ、マーケットプレイスやカタログが求めるサイズで書き出すソフトウェアは、根拠を示せる数値を返します。一方で画像生成ツールは、M12 ボルトの写真に平気で「M10」と載せます。対象を測っているのではなく、キャプションを組み立てているからです。製品ラインすべてに同じ注記を通せば、写真だけのフォルダーが買い手の引き合いに使える工業スペック図に変わります。

出荷前の刻印チェック

• 5 mm 以上の六角ボルト・六角穴付きねじすべてに頭部刻印がある
• 刻印は鋼種区分、強度区分記号、そして製造業者識別マークの順で読める
• 耐力低減品には先頭ゼロ付きの記号があり、ねじ長さが 3d 未満のものは区分表示なし
• A4L-80 の L は、炭素が 0.030 % 以下と確認できた場合にのみ使用している
• 潤滑や不動態化処理を受注した場合は、ラベルに Lu と P が入っている
• 梱包明細のナット・座金がボルトの鋼種区分と一致している
• 試験成績書が線材だけでなく完成したねじ部品を対象にしている
• 頭部刻印の写真をロット番号にひも付けて出荷分だけ保管している

よくある質問

A4-80 は A2-70 よりどれくらい強いのですか

機械的な数値の上では強いですが、その差は記号の見た目ほど大きくありません。A4-80 の最小引張強さは 800 MPa、A2-70 は 700 MPa で、0.2 % 耐力の最小値は 600 MPa 対 450 MPa です。記号の A4 の部分は強度について何も語っていません。A2-70 と A4-70 は機械的性質の下限が同一です。

ステンレスボルトの頭に A2 070 と刻印があるとき 0 は何を意味しますか

耐力低減を示しています。ISO 3506-1:2020 では、頭部または軸部の形状によってねじ部よりも耐えられる荷重が小さくなるねじ部品——皿頭、丸皿頭、低頭ねじが代表例です——には、強度区分記号の前にゼロを付けて表示します。これは正しい表示であって欠陥ではありません。さらにねじ長さが呼び径の 3 倍未満の場合は引張試験そのものができないため、強度区分を引用してはならないとされています。

A2 は 304、A4 は 316 と考えてよいですか

そのままでは正しくありません。ISO 3506-1:2020 は A2 と A4 を化学成分の範囲として定義しており、いずれの範囲も一般に当てはめられる鋼種より広くとられています。A2 はクロム 15.0 % から 20.0 %、ニッケル 8.0 % から 19.0 % を許容し、モリブデンは製造業者の裁量に委ねられています。A4 はニッケル 10.0 % から 15.0 %、モリブデン 2.00 % から 3.00 % を許容します。特定の鋼種が必要な場合は注文書で指定してください。

図面が強度区分 8.8 の場合 A4-80 で代替できますか

承認なしにはできません。どちらも最小引張強さは 800 MPa ですが、ISO 898-1 の強度区分 8.8 は M16 以下で最小降伏点 640 MPa を要求するのに対し A4-80 は 600 MPa です。M16 を超えると 8.8 は引張 830 MPa、降伏 660 MPa に上がりますが、A4-80 は変わりません。ステンレスにはトルク-軸力の標準化された要求がないため、トルク下での挙動も異なります。

海外の買い手が自分で確認できるようにボルトの等級をどう見せればよいですか

鋼種、区分記号、製造業者マークが読める大きさで頭部刻印を撮影し、寸法の注記を別添ファイルではなく同じ画像の上に載せてください。二面幅、ねじとピッチ、呼び長さ、ねじ長さです。実物に対して測定し、ラベルを実際のエッジに固定するツールを使えば、客先が手元の部品と画像を見比べたときにも数値の根拠を示せます。その瞬間こそ、仕様上の争いが収まるか始まるかの分かれ目です。ロット番号ごとに注記付きの画像を一枚残しておけば、受入時のやり取りはたいていメール一通で終わります。

参考資料

• ISO 3506-1:2020 — ねじ部品 耐食ステンレス鋼製ねじ部品の機械的性質 第 1 部：鋼種区分および強度区分を規定したボルト、ねじ、植込みボルト
• EN ISO 3506-1:2020 — 欧州での採用版、規格カタログ情報
• ISO 3506-6:2020 — ねじ部品用ステンレス鋼およびニッケル合金の選定に関する一般規則
• BSI — BS EN ISO 898-1、炭素鋼および合金鋼製ねじ部品の機械的性質
• BSI — BS EN ISO 3506-2、耐食ステンレス鋼製ナットの機械的性質