グレード4.8ボルトとグレード8.8ボルトの違い。

標準値 4.8 と 8.8 はデータの特性に基づいており、パフォーマンスは向上します。
1. クラス4.8ボルト生の丸鋼から作られています。規格や型式は、接続時の曲げ変形に耐えられるほど正確ではありませんが、施工が簡単で製造コストが低いため、主に張力接続や施工時の仮止めに使用されます。
2. シャンクの8.8点ボルトは数値制御により機械加工されており、表面は滑らかで仕様も正確です。
3. 製造と設置が複雑で、価格が高く、めったに使用されません。
一般的なボルトは、製造精度によってA級、B級、C級に分けられます。A級とB級は特殊ボルト、C級はランダムボルトです。

鉄骨構造の接合ボルトは、特に断りのない限り、一般的には普通C級ボルトが使用されます。等級によって加工方法が異なります。一般的な加工方法は以下の通りです。AnボルトとBボルトのボルトロッドは数値制御加工され、表面は滑らかで、規格は正確で、原材料と副資材の等級も揃っています。

8.8級は製造と施工が複雑で、価格も高く、用途も限られています。2級Cボルトは未加工の丸鋼で作られており、規格や型番は正確ではなく、原材料と副資材の特性グレードは4.6または4.8です。曲げ接合部は変形量が大きいものの、施工が簡単で製造コストが低いため、主に伸縮接合や施工時の仮止めに使用されます。

エンジニアリングファスナーの選定において、4.8級ボルトと8.8級ボルトの性能差は、接続システムの信頼性を左右することが多い。材質構成の観点から見ると、4.8級ボルトは主に炭素含有量0.15%～0.25%の低炭素鋼を使用し、冷間圧造成形法で製造され、熱処理は施されていない。ミクロ組織は主にフェライトとパーライトから構成される。一方、8.8級ボルトは炭素含有量0.30%～0.50%の中炭素鋼を使用し、焼入れと高温焼戻しによって焼き戻しトルースタイト組織を得る。この組織により、靭性を維持しながら強度を大幅に向上させることができる。

グレード4.8ボルトは、屋内鉄骨の補助支持（スパン6m未満）や換気ダクトの吊り上げなど、静的かつ非クリティカルな接合部に広く使用されており、経済的なメリットも大きく、M20規格の1000本あたりの購入コストはグレード8.8に比べて約45%低くなります。グレード8.8ボルトは、動荷重やより高い安全性が求められる用途に適しています。例えば、橋梁の伸縮継手コネクタは平均日変位±3mmに耐える必要があり、風力発電タワーのフランジ接合部では10^8回以上の疲労サイクルに耐えるボルトが求められます。

グレード8.8のボルトは締め付け工程に対する要求が高く、目標軸力は通常ボルト降伏強度の70%に設定されており、トルク角度法を用いて精密に制御する必要があります。グレード4.8のボルトは経験則による締め付けが可能ですが、再利用回数には限りがあり、一般的に分解・組立は3回以内です。

実際のエンジニアリングにおいて、2種類のボルトを混在させると深刻な問題が発生する可能性があります。ある化学工場では、高温ポンプのフランジ接続部に4.8グレードのボルトを誤って使用した結果、3ヶ月の稼働後にシール不良が発生しました。ボルトの応力緩和率は40%に達していましたが、8.8グレードのボルトに交換したところ、同じ稼働条件下で応力緩和率は8%未満に低下しました。この事例は、ボルトの適切な選定の重要性を浮き彫りにしています。8.8グレードのボルトは初期コストが高くなりますが、主要部品に使用することで、メンテナンス回数の削減と耐用年数の延長を実現し、ライフサイクルコストの最適化を実現できます。