ナットのグレードと選択ガイド — ASTM A194、SAE、およびメートル法

ナットのグレードが重要な理由

ナット{0}と-のマッチングはファスナー システムの安全性の基礎です

ナットは単なるボルトの付属品ではありません - ボルト締結システムの不可欠なコンポーネントです。ナットは、ねじの係合を通じてボルトの予荷重を支え、座面全体にクランプ力を分散する必要があります。ナットがボルトよりも弱い場合、ボルトが意図した予圧に達する前にねじ山が剥がれ、ジョイントの破損が発生します。ナットがボルトより硬すぎると、取り付け時にかじりやボルトのネジ山を損傷する可能性があります。適切なグレードのマッチングにより、ジョイントはその設計能力を確実に達成し、耐用年数を通じて完全性を維持します。

間違ったグレードのナットを使用した場合の結果 - ネジ山の剥がれ、緩み、破損

ねじ山剥離は、ナットのグレードの不一致による最も一般的な故障モードで、より柔らかいナットのねじ山が負荷によって変形し、かみ合いを失うときに発生します。これは通常、徐々に起こり、ジョイントは徐々に予荷重を失い、その後突然分離します。高温での使用では、不適合な材料間の熱膨張差によって緩みが加速される可能性があります。-構造的な接続では、強度不足によりナットが破損すると、ジョイントが完全に分離し、構造が崩壊する可能性があります。適切なグレードに適合するナットのコストは、故障による影響に比べれば取るに足らないものです。-

国際規格の概要 - ASTM A194、SAE J995、ISO 898-2、GB/T 3098.2

ナットのグレードは、材質、硬度、耐荷重、寸法要件を指定する国際規格によって定義されています。 ASTM A194 は、主に ASTM A193 ボルトで使用される高温および高圧-用途のナットを対象としています。- SAE J995 は、帝国サイズの一般エンジニアリング用の炭素鋼および合金鋼のナットをカバーしています。 ISO 898-2 は、ボルトの ISO 898-1 と同じ番号付けシステムを使用してメートル ナット プロパティ クラスを定義します。 GB/T 3098.2 は中国の同等の規格です。これらの規格を理解することは、国際的な調達とプロジェクトのコンプライアンスにとって不可欠です。

ASTM A194 ナットグレードの説明

グレード 2H - 最も一般的、B7 ボルトに一致、焼き入れおよび焼き戻しされた中炭素鋼

ASTM A194 グレード 2H は、高温ボルト締め用の標準ナット グレードであり、工業用ナット需要の 80% 以上を占めています。-グレード 2H ナットは、焼き入れおよび焼き戻しされた中炭素鋼 (通常は AISI 1040 または 1045) で作られており、最低硬度 24 HRC と、使用されるボルト グレードと同等の耐荷重応力を実現します。これらは、最大 450 度で動作するフランジ接続、圧力容器、およびバルブ アセンブリの ASTM A193 B7 ボルトに適合するように特別に設計されています。グレード 2H ナットには、片面に「2H」というマークが付いています。

グレード 7 - は B16 ボルトに適合、高温耐性

A194 グレード 7 ナットはクロム-モリブデン-バナジウム合金鋼で作られており、最高 593 度の高温-で使用される A193 B16 ボルトに適合します。これらのナットは 2H よりも高い硬度要件があり、強度を維持し、高温でのクリープに耐えるように特別に設計されています。制御された化学反応と熱処理により、同じ使用限界での B16 ボルト材料との互換性が保証されます。グレード 7 のナットには表面に「7」のマークが付いており、発電および精製所のヒーター用途に不可欠です。

グレード 8/8M - ステンレス鋼ナット、B8/B8M ボルトに適合

A194 グレード 8 ナットはタイプ 304 ステンレス鋼から製造され、グレード 8M はタイプ 316 ステンレス鋼から製造されます。これらのナットは、化学、製薬、食品、海洋環境向けの A193 B8 および B8M ボルトに匹敵する耐食性を提供します。炭素鋼ナット グレードよりも硬度は低いですが、適合するボルトの引張能力を最大限に発揮するのに十分な耐荷重を備えています。モリブデンを含む 8M グレードは、塩化物環境での耐孔食性を強化します。

グレード 4/4L - 低温-ナット、L7/L7M ボルトに適合

A194 グレード 4 および 4L ナットは、低温での衝撃靱性を確保するために制御された化学反応と熱処理を施したクロム-モリブデン合金鋼から製造されています。グレード 4 は、-101 度までのサービスに対応する A320 L7 ボルトに一致します。一方、グレード 4L は、NACE MR0175 に準拠した厳しいサービスに適合する追加の硬度制御を備えた L7M に一致します。これらのナットは、最低設計温度での延性を検証するためにシャルピー V ノッチ衝撃試験が行われています。

SAE J995 ナットグレードの説明

SAE J995 は、SAE J429 ボルト グレードに対応するナット グレードを定義しています。グレード 2 のナットは低炭素鋼で作られており、重要ではない一般的な用途ではグレード 2 のボルトと一致します。-グレード 5 ナットは焼き入れおよび焼き戻しされた中炭素鋼で、自動車および機械用途のグレード 5 ボルトと一致します。グレード 8 ナットは、焼き入れおよび焼き戻し処理を施したミディアムカーボン合金鋼を使用しており、重荷重用途向けのグレード 8 ボルトと一致します。-ナット グレードは、強度において常にボルト グレードと同等かそれを超えている必要があります - グレード 8 ボルトのグレード 5 ナットは、ボルトが予荷重容量に達する前に潰れてしまいます。

メートルナットグレードの説明 (ISO 898-2)

ISO 898-2 メトリック ナット グレード システムでは、04、05、6、8、10、12 などの特性クラス指定が使用されます。最初の桁は、ナットの耐力応力を 100 MPa に乗じた割合で示します。たとえば、クラス 8 の耐力は、ナットのスタイルに応じて 800 MPa 以上になります。クラス 6 ナットは ISO 6.8 ボルトに一致し、クラス 8 は 8.8 ボルトに一致し、クラス 10 は 10.9 ボルトに一致し、クラス 12 は 12.9 ボルトに一致します。標準のマッチング規則はすべてのシステムで同じです。つまり、ナットのグレードは、使用するボルトと少なくとも同じ強度でなければなりません。

ナットの種類と用途

六角ナットは汎用標準であり、通常の六角構成と重い六角構成で入手できます。-重い六角ナット (ASME B18.2.2) は、二面幅寸法と厚みが大きく、フランジ接続の支持面積と強度が高くなります。-ロック ナットには、ナイロン インサート付きタイプ (温度制限 ~120 度) と全金属変形ネジ タイプ (650 度まで対応) が含まれます。{6}}袋ナットは露出したボルトの端をカバーし、安全性と外観を向上させます。スペースに制約のあるダブル ナット ロック用途向けに、ジャム ナットは薄くなっています。{10}}蝶ナットを使用すると手で締めて素早く組み立てることができます。 T- ナット、溶接ナット、リベット ナットなどの特殊ナットは、特定の製造および組み立て用途に使用されます。

ナットの強度とボルトのマッチング原理

ナット寸法規格

六角ナットの寸法は、二面幅、厚さ、ねじサイズによって指定されます。{0} SAE 六角ナットは ASME B18.2.2 に準拠し、標準および重量シリーズの寸法を備えています。メートル六角ナットは ISO 4032 (標準) および ISO 4033 (高) に準拠しており、二面幅のサイズは対応するレンチのサイズと一致しています。{6}}重い六角ナットは二面幅の寸法が大きくなります-。たとえば、1 インチの重い六角ナットの二面幅は 1-5/8 インチですが、標準の六角ナットは 1-1/2 インチです。ナットの寸法を適切に選択すると、適用荷重に対する適切なベアリング領域とボルトの長さとの互換性が確保されます。

ナット表面処理オプション

ナットの表面処理オプションはボルトと同様であり、使用環境に基づいて選択する必要があります。プレーン (裸) ナッツは、乾燥した屋内用途に適しています。黒色酸化物は最小限の腐食保護を備えた化粧仕上げを提供します。亜鉛メッキは、屋内および中程度の屋外での使用に経済的な耐食性を提供します。溶融亜鉛めっきは、屋外および海洋環境に対して最大限の腐食保護を提供しますが、コーティングの厚さに対応するためにナットねじを大きめにタッピングする必要があります。ダクロメット コーティングにより、高強度ナット用途における水素脆化のリスクが排除されます。-油を含むリン酸塩コーティングは、限定的な腐食保護を提供しながら、組み立てに潤滑を提供します。

メーカーパイプのナット供給力

メーカーパイプは、ASTM A194 グレード 2H、7、8、8M、4、4L、SAE J995 グレード 2、5、8、ISO クラス 8、10、12 のナットを供給しています。当社のサイズ範囲は、M6 から M100 メートル法および 1/4 インチから 4 インチインチまでのインチをカバーしています。六角ナット、重量六角ナット、ジャムナット、ロックナット、袋ナット、図面に合わせた特注ナット形状を製造いたします。完全なファスナー ソリューション プロバイダーとして、当社はボルト、ナット、ワッシャーを適合するパッケージとして供給して、調達を簡素化し、ジョイント アセンブリ全体にわたるグレードの互換性を確保できます。

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認定グレードマッチングを備えた完全なボルト + ナット + ワッシャー パッケージについては、製造元パイプにお問い合わせください。