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にえガレのブログ

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「Nie's garage」略して「にえガレ」のブログへようこそ!

『捉われずに拘る』をモットーにやっております。

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私は、ステンレスのボルトを重要締結部に使うことに懐疑的です。

広く流通しているステンレスのボルトは「A2-70」です。
この表示には、オーステナイト系ステンレスの強度区分が70という意味があります。



強度区分の70は、機械的性質をあらわしてます。具体的には「引張強さ」が700N/mm^2以上ないといけません。


引張強さというのは、素材が破断する際の強度です。
ボルトに求められる機能は「締結」の担保です。変形が進んだ結果、破断するのですから、まず変形するかしないかを判断の指標にした方がよいことはご理解いただけると思います。


変形を始めるポイントを示した数字があります。降伏点といいます。

降伏点というのは、力をかけるのをやめても元に戻らなくなるポイントを意味します。
身近な例でいうと、針金は変形させやすいですね。あれは降伏点が低いのです。
対して、バネは降伏点が高い素材を使っているので、力をかけるのをやめると元に戻るわけです。


ちょっと小難しい話しになるのですが、多くの金属…特に強度が比較的高い素材には、明確な降伏点が見られません。
ですが、(塑性)変形を開始するポイントが分からないと、設計や使用ができませんので、「耐力」という数字を使います。
金属素材において一般的に使われるのは、0.2%耐力です。永久伸び(永久ひずみ)が0.2%残る(≒変形)ポイントを意味しています。






ボルトに求められる機能は締結の担保ですから、降伏点以下で使わないと危険ということです。


さて、純正で装着されているボルトの頭に、8.8や10.9といった文字が書かれているのを見たことはありませんか?
この数字は、鋼製ボルトの強度区分です。ステンレスボルトとは、表示形態が違いますが、意味するところは似ています。

では、各種のボルトの機械的性質を比較してみましょう。

                引張強さ 0.2%耐力
<SUSボルト  A2-70>  700    450
<鋼製ボルト 8.8>    800    640(A2-70の約1.4倍)
<  〃   10.9>    1040    940(A2-70の約2倍)

※単位はすべてN/mm^2です。また上記の数値は下限値です。


ご覧のとおり、全然違います。



例えば、キャスティングブレンボに使われている締結ボルトの強度区分は10.9です。

これをステンレスに置き換えている製品をとてもよく見かけます。実用上は問題ないのかもしれませんが、ものの道理を考えると、私は使いたくないです。


実際、私が使っているキャスティングブレンボも、ステンレスボルトが装着されていましたので、装着前に鋼製の強度区分10.9のボルトに変更しています。



すべてではありませんが、私がSUSを使いたくない部位を列記します。( )内は主な理由です。
・ブレーキキャリパー締結ボルト(言うまでもない)
・マスターシリンダークランプボルト(タッチが悪くなる)
・フォークをクランプするボルト(剛性に影響がでる)
・トップブリッジのセンターボルト(微調整がやりづらい)


ハンドルはギリギリ許容できるかなぁ…。
高温にさらされるところ…も書きたいところですが、論点が違いますので、また別の機会に。


なお、私は、ボルトが何を担っているのか?を考えることで、判断しています。過去に書いた記事です。
摩擦接合と引張接合





ちょっと話しを脱線させます。「ステンレスはダメなんだね。じゃ、鉄を使えばいいんだね」というわけではありません。

というのも、鋼製ボルトでも強度の低いものが存在するからです。

代表的なものは、ホームセンターで売られている六角ボルトです。あれの強度区分は、たいてい4.8です。
引張強さが420N/mm^2以上で、降伏点が340N/mm^2以上と、とても強度が低いです。こんなボルトを重要締結部位に使った日にゃぁ…。


ちなみに、強度区分は高ければ高いほどよいのか…というと、そうでもありません。

これまたホームセンターでよく見かける黒染めのキャップボルトの強度区分は12.9です。これも用途をよく見極めて使わないといけないものです(理由は、とても長くなるので割愛)。ま、速攻で錆びるから、使う人は少ないと思いますけどね。


さらにちなむと、ステンレスにもいろいろな種類があります。(とても高いですが)強度の高いステンレスボルトも存在します。

ようするに、強度区分を意識して、ボルトを選びましょうねってことです。







これまで書いてきたことは規格で定められた”下限値”からみた考察です。実際に流通しているボルトの強度は、さらに高いでしょうし、車両メーカーは十分な安全率を見越してボルトサイズを決めているはずですから、そう簡単に塑性変形や破断することはないと思います。

しかし、そのことと、デメリットを理解せずに使ってしまうことを同列に扱えないと思うのです。

錆びにくいと言う意味においては、ステンレスは圧倒的に優位です。
ドレスアップや、防錆目的でステンレスのボルトを使いたくなるのは使いたくなる気持ちは分からないではないですし、全否定するつもりはありませんが、よく考えてから使ってほしいなと切に願います。





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