公開日:2026年06月15日

⾼温環境での耐熱ボルト(ねじ)の引張強度の変化|実測データに基づく設計サポート

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1. カタログ値だけでは判断しにくい、高温環境での耐熱ボルト(ねじ)選定の重要性

ボルト(ねじ)を高温環境下で使用すると、常温時に比べて引張強度が低下する傾向があります。
たとえば、一般的なステンレス鋼であるSUS304やSUS316は優れた耐蝕性を持ちますが、高温下では強度が下がるため、使用温度や荷重条件に合わせた強度の確認が必要です。 また、耐熱用途で使われる特殊な耐熱鋼や耐熱合金製のボルト(ねじ)であっても、温度・荷重・雰囲気などの条件によって、強度低下の傾向は異なります。 ボルト(ねじ)の強度低下は破断、ゆるみ、焼きつきといったトラブルにつながることがあるため、装置の稼働停止(ダウンタイム)リスクを最小限に抑えるためには、カタログ値だけでなく、実使用環境を考慮した材質選定が重要です。
NBKでは、室内温度(RT)~800℃までの各温度帯で独自の引張試験を実施。ねじ専用治具を使用し、高温保持状態で荷重およびストローク変位を測定しています。

これらの実測データをもとに、高温環境における耐熱ボルト(ねじ)の材質選定や使用条件に関する技術相談を承っています。


          ※数値は測定値であり保証値ではありません。詳細は下部の免責事項をご確認ください。

 

試験方法概要

・試験片形状      :六角穴付きボルト
・試験用サンプルサイズ :ねじの呼び:M5、長さ:25mm
・サンプル数      :各温度帯 N=3本
・試験温度       :室内温度(RT), 200℃(恒温炉)/ 400℃, 600℃, 800℃(大気炉)
・試験速度       :0.1mm/min
・評点間距離      :20mm(下側めねじ治具に 5mm ねじこみ、残りを評点間距離とする。)
・試験機        :島津製作所 オートグラフ AG-X

ねじ専用治具に試験片を取り付けた後、炉内で加熱し、荷重およびストローク変位を測定。

試験用治具

試験状況(恒温炉)

試験状況(大気炉)

 

2. 使用条件に応じた耐熱ボルトの材質選定サポート

NBKでは、お客さまの使用環境や設計条件(想定温度・負荷・雰囲気など)を詳しく伺い、独自の高温引張試験で得た知見を活用して、使用条件に応じた材質選定をサポートします。
対象品番 材質 強度区分 項目 室内温度 (RT) 200℃ 400℃ 600℃ 800℃
[MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa]
 SNSU-M5-25-AT SUH660
(A286相当)
- 引張強度 *** *** *** *** ***
減少率 100% ***% ***% ***% ***%
 SNSX-M5-25-88 SUS316L HiMo 8.8 引張強度 *** *** *** *** ***
減少率 100% ***% ***% ***% ***%
 SNSLG-M5-25 SUS316L 10.8 引張強度 *** *** *** *** ***
減少率 100% ***% ***% ***% ***%
 SNSS-M5-25 SUSXM7
(SUS304相当)
A2-70 引張強度 *** *** *** *** ***
減少率 100% ***% ***% ***% ***%
 SNS-M5-25-EL SCM435
(無電解ニッケルメッキ)
12.9 引張強度 *** *** *** *** ***
減少率 100% ***% ***% ***% ***%
 SNSTG-M5-25 Ti-6Al-4V
(64チタン)
- 引張強度 *** *** *** *** ***
減少率 100% ***% ***% ***% ***%

             ※数値は測定値であり保証値ではありません。詳細は下部の免責事項をご確認ください。

表に掲載していない材質についても、ご使用条件を詳しく伺い、最適な材質選定をサポートします。お気軽にご相談ください。

 

3. 耐熱ボルトの材質選定における技術相談例

高温環境での耐熱ボルト選定では、次のようなご相談に対応しています。
使用条件に合う材質が分からない場合や、現在の材質に不安がある場合は、お気軽にご相談ください。

 

【使用温度・強度に関する相談】

・高温環境で使える耐熱ボルトの材質を知りたい
・使用温度が○○℃の場合、どの材質が候補になるか相談したい
・高温時の強度をどのように見ればよいか知りたい


【材質比較・代替材質に関する相談】

・高温環境でどの材質を選べばよいか比較したい
・現在使用している材質に不安があり、別の材質を検討したい
・使用温度や求める特性に合う材質を絞り込みたい


【高温使用時のトラブルに関する相談】

・高温環境でボルトが変形したため、別の材質を検討したい
・高温環境でボルトが破損したため、材質選定を見直したい
・使用している耐熱ボルトが適切か確認したい

 

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免責事項

・本データの利用によって生じた一切の損害、損失、不利益等に対し、一切の責任を負いません。

・本データは、正確性・有用性・確実性について保証をするものではありません。

・掲載内容の誤記・脱字、最新情報、最新規格へのアップデートの遅れによる損害については責任を負いかねます。

・試験結果は参考値であり、保証値ではありません。

・使用環境上でかかる外的要因は考慮しておりませんので、実際の使用環境でご使用いただけるか十分ご確認ください。

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