螺絲強度怎麼看?6.8、8.8、10.9 是什麼意思?

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前面曾經跟各位分享怎麼看螺絲規格,如果還有疑問的話,可以看看這篇文章《螺絲規格怎麼看?螺絲基本規格介紹!》。除了基本的螺絲規格以外,你可能還會看到強度等級6.8或8.8等等標示,而這些數字具體是什麼意思呢?讓我們一起來看看吧!

ISO 螺絲強度等級

這裡談到的螺絲強度等級主要來自ISO 898-1的規範,主要是講述碳鋼製成的螺栓機械性能,而強度等級是用來標示抗拉強度降伏強度,其標示規則如下:

等級 X.Y →
抗拉強度 = X × 100 MPa
降伏強度 = X × Y × 10 MPa

根據這個命名規則來看的話,強度等級6.8代表螺栓抗拉強度600MPa且降伏強度480MPa,其他強度等級以此類推。順帶一提,抗拉強度指的是材料斷裂前所能承受的最大抗力,而降伏強度則是材料發生永久變形前的承載能力,之後主廚會再詳細與各位聊聊。

以強度等級8.8為分水嶺,等級8.8以下的螺絲為一般螺絲,而8.8以上為高強度螺絲。下方是螺絲強度等級與機械性質的對照表,更多細節可查看參考資料3。

螺絲強度等級對應的機械性質
圖1 螺絲強度等級對應的機械性質

如何製作高強度螺絲?

那麼強度8.8以上的螺絲跟一般螺絲有什麼差別呢?一般螺絲在加工後的基礎強度通常已達到規範要求,不一定需要熱處理。而強度8.8以上的螺絲在ISO 898-1有明確要求必須透過熱處理來達到需求強度,其中最關鍵的就是焠火與回火。

焠火是讓鋼材變硬的熱處理工藝,將鋼材高溫加熱後再急速冷卻,由於內部材料組織變化,鋼材硬度會提升。然而,隨著硬度提升,卻也變得易碎。為了解決這個問題,需要再經過回火工藝。回火會再次加熱鋼材至適當溫度一段時間,然後緩慢冷卻。回火後的鋼材能夠提升韌性,讓鋼材具有硬度也不容易碎裂。

另外,由於高強度螺絲通常用在高負載的場合,一旦生鏽腐蝕容易導致螺絲損壞,因此也經常看到高強度螺絲做發黑處理,鋼材表面會形成黑色氧化薄膜來避免生鏽。不過要特別注意的是,並非染黑螺絲就是高強度螺絲,也有其他染黑的一般螺絲,購買時需要查看供應商的資訊或螺絲頭部是否有標示。

螺絲強度等級標示
圖2 螺絲強度等級標示

主廚結語

這次與各位簡單聊聊螺絲強度標示規則。不過要注意的是,這套規則雖然適用碳鋼製成的螺絲,卻不能套用在不鏽鋼螺絲,這到底是怎麼回事呢?下回再來與各位聊聊不鏽鋼螺絲的強度標示!如果對這類內容有興趣的話,歡迎追蹤科技雞湯Facebook,持續關注最新消息!

參考資料

  1. 關於螺絲、螺栓的應用問題
  2. 螺絲等級的扭力單位換算
  3. 好晟企業,碳素鋼與合金鋼製連接部件的機械性質
  4. MISUMI,強度區分=10.9六角螺栓全螺牙細螺紋P=1.25

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