A2-70 與 A4-80 的差別:不鏽鋼螺栓頭部打標到底說了什麼

A2-70 與 A4-80 的差別不是強度差一級:前半段是鋼種,後半段才是性能等級。依 ISO 3506-1:2020 逐表拆解不鏽鋼螺栓性能等級、成分範圍,以及頭部打標必須打什麼、誰有資格打。

A2-70 與 A4-80 的差別:不鏽鋼螺栓頭部打標到底說了什麼

A2-70 與 A4-80 的差別,不是同一把強度尺上差一級。這是兩件互相獨立的事被壓進同一組代號:前半段講的是鋼種,後半段講的是抗拉強度。A2 換成 A4,變的是抗蝕行為;70 換成 80,變的是機械性質下限。把這兩截當成一個「品質檔次」來讀,遲早會出錯貨,而接下來的爭執一定落在頭部打標上。以下依 ISO 3506-1:2020 的原文逐表說清楚要求,外加那些幾乎不會出現在外銷規格表上的打標前綴與後綴。

A2-70 與 A4-80 的差別:ISO 3506-1 性能等級完整對照表

在 ISO 3506-1:2020 裡,不鏽鋼扣件的標記由一個連字號隔開的兩段組成。前段是不鏽鋼鋼種——一個字母代表組別(A 沃斯田鐵系、C 麻田散鐵系、F 肥粒鐵系、D 雙相),後面接一位數字代表成分範圍。後段是性能等級,數值等於最小抗拉強度(MPa)的十分之一。所以 A2-70 的意思是:沃斯田鐵系、經冷加工硬化、最小抗拉強度 700 MPa。

沃斯田鐵系與雙相系的螺栓、螺絲、螺樁,機械性質下限如下。

不鏽鋼鋼種 性能等級 最小抗拉強度 Rmf 0.2 % 規定非比例延伸強度最小值 Rpf 斷後伸長率最小值 A
A1、A2、A3 50 500 MPa 210 MPa 0.6d
A1、A2、A3 70 700 MPa 450 MPa 0.4d
A1、A2、A3 80 800 MPa 600 MPa 0.3d
A4、A5 50 500 MPa 210 MPa 0.6d
A4、A5 70 700 MPa 450 MPa 0.4d
A4、A5 80 800 MPa 600 MPa 0.3d
A4、A5 100 1 000 MPa 800 MPa 0.2d
A8 70 / 80 / 100 700 / 800 / 1 000 MPa 450 / 600 / 800 MPa 0.4d / 0.3d / 0.2d
D2、D4、D6、D8(雙相) 70 / 80 / 100 700 / 800 / 1 000 MPa 450 / 600 / 800 MPa 0.4d / 0.3d / 0.2d

有兩件事從表裡直接就看得出來。性能等級 50 只存在於沃斯田鐵系鋼種 A1 到 A5。另外,伸長率是以公釐計、依公稱螺紋直徑 d 的倍數規定的,不是百分比——這點後面還會用到。

最能省掉爭執的一句話:A2-70 與 A4-70 的機械性質完全相同。 A2 與 A4 之間所有不同的數字都是化學成分數字,不是強度數字。A2-70 與 A4-80 的機械差異全在後段,抗蝕差異全在前段。

前段是成分範圍,不是材質牌號

「A2 就是 304,A4 就是 316」是業界的口語習慣,不是標準的說法。ISO 3506-1:2020 把每個鋼種定義成一段熔煉分析的成分區間,而這個區間比大家往裡套的牌號寬得多。

鋼種 C 最大值 Cr Ni Mo 通常供貨為
A1 0.12 % 16.0 – 19.0 % 5.0 – 10.0 % 最大 0.70 % 易削鋼、高硫類型
A2 0.10 % 15.0 – 20.0 % 8.0 – 19.0 % 由製造方自行決定 304 系
A3 0.08 % 17.0 – 19.0 % 9.0 – 12.0 % 由製造方自行決定 加 Ti 或 Nb 安定化
A4 0.08 % 16.0 – 18.5 % 10.0 – 15.0 % 2.00 – 3.00 % 316 系
A5 0.08 % 16.0 – 18.5 % 10.5 – 14.0 % 2.00 – 3.00 % 安定化,加 Ti 或 Nb
A8 0.030 % 19.0 – 22.0 % 17.5 – 26.0 % 6.0 – 7.0 % 超級沃斯田鐵系

這張表裡有三處細節值得看兩遍。

A2 合法地可以含鉬。 標準寫明鉬要不要加入由製造方自行決定;如果限制鉬對你的用途有意義,採購方必須在下單時提出來。買家自己認定 A2 就是「不含鉬」、又從沒寫進合約,出了事沒有主張的餘地。

A4 的鎳是一段 5 個百分點寬的區間。 鎳 10.0 % 到 15.0 %、鉬 2.00 % 到 3.00 %,這個範圍既涵蓋 316 與 316L,也涵蓋幾種既不是 316 也不是 316L 的材料。用途要求特定牌號,就把牌號寫進採購單;只寫鋼種字母到不了那裡。

低碳有自己的字母。 碳含量不超過 0.030 % 的沃斯田鐵系鋼,扣件可以在鋼種之後、連字號之前加字母 L——A4L-80。這是在標記上做加法,不是另一個性能等級。

性能等級 80 不等於 8.8 級

這是實際報價裡一再出現的替換,因為 80 與 8.8 都追得到 800 MPa。但在真正決定預力接合的那個數字上,兩者並不等價。

A4-80(ISO 3506-1:2020) 碳鋼性能等級 8.8(ISO 898-1)
最小抗拉強度 800 MPa M16 以下 800 MPa,M16 以上 830 MPa
0.2 % 規定非比例延伸強度 / 降伏最小值 600 MPa M16 以下 640 MPa,M16 以上 660 MPa
最小伸長率 0.3d,以公釐計 12 %
材料狀態 冷加工硬化沃斯田鐵系不鏽鋼 調質碳鋼或合金鋼

在 M16 以下,A4-80 的規定非比例延伸強度比 8.8 級低約 6 %,M16 以上差距還會拉大。兩者的伸長率連單位都不一樣,無法當成可互換的驗收準則。圖面要求 8.8,有人拿 A4-80 頂上去,理由是「80 就是不鏽鋼版的 8.8」——那是變更規格,需要設計方簽名,不是業務可以自己決定的事。

A2-70 與 A4-80 在實際使用環境差在哪

機械性質表對使用環境隻字未提。這是刻意的:ISO 3506-1 規定的是扣件在拉伸試驗裡必須撐住什麼,而針對特定環境的選材,放在同一系列的另一部分 ISO 3506-6。

  • 鉬就是全部原因。 A4 含 2.00 – 3.00 % 鉬,這是在含氯環境裡換到點蝕與縫隙腐蝕抗力的東西——濱海工程、融雪鹽、泳池館、沖洗作業區。A2 可能完全不含鉬。
  • 同鋼種配同鋼種。 就抗蝕而言,標準要求螺栓、螺絲、螺樁與螺帽、墊圈採用同一鋼種搭配。其他組合也允許,但整組接合由抗蝕性最差的那個零件決定。
  • 盯住與鍍鋅件的接觸面。 不鏽鋼扣件與鍍鋅鋼等非不鏽鋼零件接觸時,標準建議考慮加隔離元件,以避免電偶腐蝕。A4 螺栓穿過鍍鋅支架,那是一組雙金屬電偶,不是升級。
  • 咬死是真實的失效模式。 標準建議潤滑以避免鎖付過程中咬死,螺紋損傷、高預力與高鎖付速度都會推高風險。乾的不鏽鋼件就出貨、讓客戶到現場自己發現的供應商,最後是用換貨在賠。

如果這些料號除了照訂單出貨之外還掛在平台上賣,那就先把出錯的代價算出來——等級發錯一次的成本是重新出貨加上來回運費,用退貨成本計算器可以把它變成一個能擺到業務主管面前的數字。

外銷規格表幾乎不會寫的前綴與後綴

有五個打標要素帶著真資訊,其中四個在一般報價單上都是缺的。

要素 出現位置 意義
L,如 A4L-80 鋼種之後、連字號之前 碳含量不超過 0.030 % 的沃斯田鐵系鋼
Lu,如 A4-80Lu 性能等級之後,出現在標記與標籤上 供貨時附潤滑劑或塗層,使扭力與夾持力的關係可控
P 性能等級符號之後,標在包裝標籤上 依 ISO 16048 鈍化
前置零,如 070 或 080 在扣件上取代一般等級符號 承載能力降低——頭部或桿部幾何形狀限制了它,但仍可在螺紋桿部做拉伸試驗
完全不標性能等級 只標鋼種 承載能力降低且螺紋長度 b 小於 3d,扣件無法做拉伸試驗,因此不得引用性能等級

第四列造成的退貨,比任何一場成分爭議都多。沉頭螺絲上打著 A2 與 070,不是打錯的 A2-70。那個零是標準在告訴你:限制承載的是頭部幾何形狀,不是鋼材——而且一旦某個產品標準適用承載能力降低的規定,帶前置零的符號就適用於該標準裡的所有尺寸,包括那些單獨看本來可以判定為完全承載的尺寸。

頭上必須打什麼,誰有資格去打

ISO 3506-1:2020 的打標內容包括:不鏽鋼鋼種、選用字母 L、連字號、性能等級符號,以及製造方識別標記。必須在製造過程中打上,凹入或凸起皆可;頭部頂面凸起打標的高度不計入頭部高度尺寸。

  • 哪些扣件必須打標: 公稱螺紋直徑 5 mm 以上的六角頭螺栓與螺絲,以及內六角孔、內六角星形孔螺栓與螺絲——所有鋼種、所有性能等級都要打。
  • 打在哪: 優先在頭部頂面凹入或凸起,也可在頭部側面凹入。凸緣螺栓與螺絲在製程不允許打頂面時,打在凸緣上。
  • 誰算製造方: 以自己的識別標記為扣件打標的經銷商,在本文件下視同製造方。那是責任移轉,不是貼牌。
  • 什麼情況才允許打標: 只有化學成分限值與機械性質要求都符合時才可以打。憑線材的材質證明就把螺栓打成 A4-80、成品扣件卻沒做試驗,超出標準的範圍。

圍繞頭部打標的文件也要同一套紀律。螺紋標註被搞混的頻率跟鋼種一樣高,所以一份寫了性能等級、卻把螺紋留得模糊的規格表照樣會引出一堆追問——公制與英制扣件螺紋的分界是同一場對話的另一半;而跟性能等級一起報出來的硬度值必須註明標尺,因為洛氏、布氏與維氏硬度沒有換算表、沒有假設條件是換算不了的。

扭力不屬於性能等級

ISO 3506-1:2020 確實有公布最小破壞扭力值,但只針對沃斯田鐵系鋼種,只針對性能等級 50、70、80,而且只針對粗牙螺紋。

螺紋 50 級 70 級 80 級
M6 9.3 N·m 13 N·m 15 N·m
M8 23 N·m 32 N·m 37 N·m
M10 46 N·m 65 N·m 74 N·m
M12 80 N·m 110 N·m 130 N·m
M16 210 N·m 290 N·m 330 N·m

沃斯田鐵系 100 級沒有公布值,細牙螺紋沒有,麻田散鐵系、肥粒鐵系、雙相鋼種也沒有——這些情況下的最小破壞扭力,必須由製造方與採購方在下單時約定。

這張表上頭還壓著兩個警告。破壞扭力是扣件失效時的扭力,不是鎖付扭力。另外標準寫得很白:不鏽鋼扣件的表面不連續性要求與扭力-夾持力特性要求,國際標準並未規定。這個空缺正是 Lu 後綴存在的原因:客戶若需要扭力扳手讀數與夾持力之間有可預期的關係,就得把它做進表面處理裡,並在下單時約定。

一行能結束爭論的標記

上面所有內容最後收成一行可下單的文字。每個欄位都填上,模糊就沒有藏身之處。

欄位 填寫範例 為什麼一定要有
產品標準 六角頭螺栓 ISO 4014 定死幾何形狀,也就定死了承載能力那個問題
螺紋與長度 M10 × 60 說明你指的是哪個螺距系列
鋼種與性能等級 A4-80 頭部打標要承載的正是這兩件事
低碳要求 碳含量不得超過 0.030 % 時寫 A4L-80 沒寫出來就沒有意義
限制元素 若這點要緊,寫「A2,不允許含鉬」 沒寫的話標準把鉬交給製造方決定
表面處理 依 ISO 16048 鈍化,標籤後綴 P 鈍化過的零件不一定是亮面
潤滑 Lu,並註明扭力-夾持力的依據 這是讓鎖付可重複的唯一辦法
配合件 螺帽與墊圈採同一鋼種 抗蝕由最弱的那個零件決定
打標 頭部打鋼種、等級符號與製造方識別標記 這是你進料檢驗的判準

寫成一行:六角頭螺栓 ISO 4014,M10 × 60,A4-80,依 ISO 16048 鈍化,螺帽與墊圈同為 A4 鋼種,頭部打鋼種、性能等級符號與製造方識別標記。

一張扣件規格圖必須承載什麼

海外買家不會為了一個他們認為看照片就該有答案的問題去開 PDF。放到扣件上,這代表一張圖要同時做四件事。

要標出 買家為什麼需要
頭部打標,清晰可讀、對焦準確 這是現場唯一能核對鋼種與等級的憑據
對邊寬度與頭部高度 決定用什麼扳手、沉孔開多大
螺紋標記、螺距與公稱長度 沉頭件的長度量法不一樣
螺紋長度 b 與 3d 的關係 它決定這件產品到底允不允許標性能等級

圖面能替工程師把這件事做完。把尺寸鎖在照片上的圖,才能替其他所有人做完——採購、倉庫、客戶那邊的安裝人員。做這類圖時真正要緊的分別是:數字是量出來的,還是生成出來的。能把尺寸標籤吸附到零件真實邊緣、並依平台或型錄要求的尺寸輸出的軟體,給你的是一個經得起對質的數字;而影像生成工具會心安理得地把「M10」寫到一張 M12 螺栓的照片上,因為它在配文案,不是在量物體。整條產品線用同一套標註,就能把一個裝滿照片的資料夾變成買家可以照著詢價的工業規格圖

出貨前打標核對

  • 5 mm 以上的六角頭與內六角孔扣件,每一件都有頭部打標
  • 打標順序為鋼種、性能等級符號,再加製造方識別標記
  • 承載能力降低的零件帶前置零符號;螺紋長度小於 3d 的完全不標等級
  • A4L-80 裡的 L 只在碳含量確認不高於 0.030 % 時才使用
  • 訂了潤滑或鈍化的,標籤上必須出現 Lu 與 P
  • 裝箱單上的螺帽、墊圈與螺栓鋼種一致
  • 材質證明涵蓋的是成品扣件,不只是線材
  • 本批頭部打標的照片已依爐批號歸檔留存

常見問題

A4-80 比 A2-70 強多少?

在機械數字上確實比較強,但差距比代號看起來的小。A4-80 的最小抗拉強度是 800 MPa,A2-70 是 700 MPa;0.2 % 規定非比例延伸強度最小值 600 MPa 對 450 MPa。代號裡的 A4 那一段跟強度完全無關——A2-70 與 A4-70 的機械下限是一樣的。

不鏽鋼螺栓頭上打的 A2 070,那個 0 是什麼意思?

它代表承載能力降低。依 ISO 3506-1:2020,頭部或桿部幾何形狀使扣件的承載能力低於其螺紋的(沉頭、半沉頭與薄頭螺絲是常見情形),要在性能等級符號前加一個零。這是正確打標,不是瑕疵;而當螺紋長度小於公稱直徑的三倍時,扣件根本無法做拉伸試驗,因此不得引用性能等級。

A2 就是 304、A4 就是 316 嗎?

不完全是。ISO 3506-1:2020 把 A2 與 A4 定義為化學成分範圍,兩個範圍都比大家叫的那個牌號寬。A2 允許鉻 15.0 % 到 20.0 %、鎳 8.0 % 到 19.0 %,鉬由製造方自行決定。A4 允許鎳 10.0 % 到 15.0 %、鉬 2.00 % 到 3.00 %。要求特定牌號,就在採購單裡指名。

圖面要求 8.8 級,可以用 A4-80 代替嗎?

未經核准不行。兩者最小抗拉強度都是 800 MPa,但 ISO 898-1 的 8.8 級在 M16 以下要求最小降伏 640 MPa,A4-80 是 600 MPa;M16 以上 8.8 級升到抗拉 830 MPa、降伏 660 MPa,A4-80 則不動。兩者在扭力下的表現也不同,因為不鏽鋼沒有標準化的扭力-夾持力要求。

怎麼把螺栓等級拍出來讓海外買家自己核對?

把頭部打標拍到看得清鋼種、等級符號與製造方標記的大小,再把尺寸標註放在同一張圖上,而不是另附一個檔案——對邊寬度、螺紋與螺距、公稱長度、螺紋長度。對著實物量測、把標籤鎖到真實邊緣的工具,能讓這些數字在客戶拿著零件比對你的圖時站得住腳,而那一刻正是規格爭議被結束或被點燃的時候。每個爐批號留一張標好的圖,進料爭議通常一封信就能結束。

參考來源

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