ちょっと、そこ！六角頭バレルナットのサプライヤーとして、私はこれらの小さなナットが何でできているかについてよく質問されます。それでは、六角バレルナットの化学組成を詳しく見てみましょう。
使用される基本的な金属
ほとんどの六角頭バレル ナットは金属で作られており、金属の選択は、用途、必要な強度、耐食性などのいくつかの要因によって決まります。
鋼鉄
六角バレルナットの最も一般的な素材は間違いなくスチールです。鉄（Fe）と炭素（C）を主成分とした合金です。鋼中の炭素の量は変化する可能性があり、この変化は鋼の特性に影響を与えます。
- 低炭素鋼: このタイプの鋼には、通常 0.3% 未満の炭素が含まれています。比較的柔らかく、加工が容易なため、汎用の六角頭バレル ナットとしてはコスト効率の高い選択肢となります。たとえば、家具の組み立てでは、ナットが極端に高い荷重に耐える必要がないため、低炭素鋼のナットが問題なく機能します。
- 中炭素鋼: 中炭素鋼は炭素含有量が 0.3% ～ 0.6% で、低炭素鋼よりも強度があります。耐摩耗性が優れており、より高いストレスレベルに耐えることができます。中炭素鋼で作られたナットは、機械や自動車の用途によく使用されます。
- 高炭素鋼: 0.6%以上の炭素を含む高炭素鋼は非常に硬くて強いです。ただし、より脆いものでもあります。高炭素鋼の六角頭バレル ナットは、頑丈な建設機械など、高強度と硬度が重要な用途に使用されます。
鉄と炭素に加えて、鋼には少量の他の元素も含まれる場合があります。マンガン (Mn) は、鋼の強度と焼入れ性を向上させるためによく添加されます。シリコン (Si) は、製造プロセス中の鋼の脱酸に役立ちます。リン (P) と硫黄 (S) は通常不純物とみなされ、鋼の延性と靭性を低下させる可能性があるため、そのレベルは低く抑えられます。
ステンレス鋼
ステンレス鋼は、特に耐食性が必須の場合、六角頭バレル ナットのもう 1 つの一般的な選択肢です。ステンレス鋼には少なくとも 10.5% のクロム (Cr) が含まれています。クロムは鋼の表面に薄い不動態酸化物層を形成し、鋼を錆や腐食から保護します。
- オーステナイト系ステンレス鋼: ナットに使用される最も一般的なステンレス鋼です。クロムの他にニッケル（Ni）が含まれています。オーステナイト系ステンレス鋼は非磁性であり、加工性が良く、耐食性に優れています。オーステナイト系ステンレス鋼で作られたナットは、海洋用途、食品加工装置、建築構造物などに広く使用されています。たとえば、沿岸の建物では、オーステナイト系ステンレス鋼の六角バレル ナットが海水や湿気の多い空気にさらされても錆びません。
- フェライト系ステンレス鋼：フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べてニッケル含有量が低いです。磁性があり、応力、つまり腐食亀裂に対する耐性が優れています。フェライト系ステンレス鋼のナットは、一部の自動車の排気システムなど、コストが懸念され、適度な耐食性が必要な用途に使用されます。
- マルテンサイト系ステンレス鋼：マルテンサイト系ステンレス鋼は硬くて強度がありますが、オーステナイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼に比べて耐食性が比較的低いです。一部の切削工具や特定の機械部品など、高い強度と耐摩耗性が必要とされる用途でよく使用されます。
真鍮
真鍮は銅（Cu）と亜鉛（Zn）の合金です。銅と亜鉛の割合は変化する可能性があり、それによって真鍮に異なる特性が与えられます。
- イエローブラス: このタイプの真鍮には、約 67% の銅と 33% の亜鉛が含まれています。耐食性に優れ、加工が容易で、美しい黄金色をしています。イエローブラスの六角頭バレルナットは、家具や照明器具などの装飾用途によく使用されます。
- レッドブラス: レッドブラスは銅の含有量が高く、通常は銅が約 85%、亜鉛が 15% です。イエローブラスよりも耐食性があり、熱伝導率が優れています。赤い真鍮のナットは、配管用途や一部の電気機器で使用されています。
表面処理とその薬品
六角バレルナットの特性を高めるために表面処理が行われる場合があります。
亜鉛メッキ
亜鉛メッキは、ナットの表面に亜鉛の層を施すプロセスです。これにより、優れた腐食保護が実現します。亜鉛層は犠牲陽極として機能します。つまり、下にある金属よりも先に腐食します。亜鉛は空気中の酸素および水分と反応して酸化亜鉛 (ZnO) および水酸化亜鉛 (Zn(OH)₂) を形成し、さらに空気中の二酸化炭素と反応して炭酸亜鉛 (ZnCO3) の保護層を形成します。亜鉛メッキナットは、フェンスや建設などの屋外用途でよく使用されます。
四三酸化鉄皮膜
黒染め皮膜は、スチールナットの表面に酸化鉄（Fe₃O₄）の薄い層を形成する化成皮膜です。このコーティングはナットに黒色の美しい外観を与えるだけでなく、ある程度の耐食性を提供し、光の反射を減らします。黒色酸化物でコーティングされたナットは、一部のハイエンド機械だけでなく、軍事および航空宇宙用途でもよく使用されます。
その他の関連ナッツ
さまざまな種類のナッツに興味がある場合は、袋ナット、メートルナット、 そしてロング六角ナット。これらにはそれぞれ独自の機能と用途があります。
当社の六角頭バレルナットを選ぶ理由
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参考文献
- ASM ハンドブック 第 1 巻: 特性と選択: 鉄、鋼、高性能合金
- 金属ハンドブック 卓上版、第 3 版
- 腐食の基礎: 概要 (Mars G. Fontana 著)