ボルトの強度区分一覧｜8.8・10.9・12.9・A2-70の違いと選び方を解説

「8.8」「10.9」「12.9」や「A2-70」、これらはボルトの強度や材質を示す重要な表示ですが、それぞれ意味が異なることをご存じでしょうか。

本コラムでは、ボルトの強度区分の見方や代表的な種類、ステンレスボルトの性能区分との違い、さらに追加工を行う際の注意点までを解説します。

強度区分とは

強度区分とは、鉄製ボルトがどの程度の荷重に耐えられるかを示す性能表示です。JISやISOで規格化されており、機械や設備の安全性を確保するための重要な指標として使用されています。

一般的な六角ボルトでは頭部に「8.8」「10.9」などの刻印があり、この数字によってボルトの機械的性質を確認できます。

強度区分が高くなるほど引張強さや降伏強さも高くなりますが、その分価格が高くなったり、靭性や使用条件への配慮が必要になったりする場合もあります。そのため、「強度が高いボルトを選べば安心」というわけではなく、用途に応じた適切な選定が重要です。

強度区分の見方

強度区分の数字の意味

例えば「8.8」という表示は、それぞれ次の意味があります。

・最初の「8」　　→　　最小引張強さ800N/mm²

・小数点以下の「.8」　　→　　降伏比80%

つまり、800×0.8＝640N/mm²

が最小降伏強さとなります。

同様に、「4.8」、「8.8」、「10.9」、「12.9」なども同じ考え方で表されます。

この表示を見ることで、ボルトがどの程度の荷重まで耐えられるかを把握できます。

なお、締付トルクの設定や安全率の計算においても、この強度区分は重要な基準となります。

代表的な強度区分

強度区分は、主に鉄製（炭素鋼・合金鋼製）のボルトに表示される規格であり、ボルトがどの程度の荷重に耐えられるかを示す重要な指標です。機械設備や建設機械、自動車など、さまざまな分野で使用される鉄製ボルトには、強度区分が設定されており、用途や求められる性能に応じて使い分けられています。

一方で、ステンレスボルトは鉄製ボルトとは表示方法が異なり、性能区分で表記されます。ステンレスボルトの性能区分については、後ほど詳しくご紹介します。

ここでは、代表的な鉄製ボルトの強度区分である「4.8」「8.8」「10.9」「12.9」の特徴やメリット・デメリット、使用される場面について解説します。

強度区分4.8

特徴

強度区分4.8は、一般的な鉄製ボルトの中でも比較的強度が低い区分です。引張強さは400N/mm²、降伏強さは320N/mm²であり、大きな荷重がかからない箇所や簡易的な締結部に使用されます。

高い締結力を必要としないため、建築金物やブラケット、カバー類などの固定に採用されることが多く、コストを抑えられる点も特徴です。一方で、高荷重や繰り返し荷重が加わる用途には適しておらず、用途を限定して使用する必要があります。

メリット

・コストを抑えられる

・一般的な締結用途に使用しやすい

・入手しやすく流通量が多い

デメリット

・高荷重には適さない

・振動や衝撃が加わる箇所では強度不足となる場合がある

使用される場面（一例）

・建築金物

・ブラケット

・カバー類

・軽荷重の機械部品

強度区分8.8

特徴

強度区分8.8は、機械や設備で最も多く使用されている代表的な高力ボルトです。引張強さは800N/mm²、降伏強さは640N/mm²で、十分な強度と扱いやすさを兼ね備えています。

一般産業機械や搬送設備、工作機械、建設設備など幅広い分野で採用されており、強度・価格・加工性のバランスが優れていることから、標準的な強度区分として広く利用されています。

特に、特注ボルトや追加工品を製作する際にも、8.8相当の材質が採用されるケースが多く、産業用途では最も身近な強度区分と言えるでしょう。

メリット

・強度とコストのバランスが良い

・幅広い機械設備で採用されている

・流通量が多く調達しやすい

・追加工にも対応しやすい

デメリット

・非常に大きな荷重が加わる用途では強度不足となる場合がある

・超高強度が求められる設備には適さない

使用される場面（一例）

・一般産業機械

・搬送設備

・工作機械

・建設設備

・各種装置

強度区分10.9

特徴

強度区分10.9は、高い締結力が求められる設備や機械に採用される高強度ボルトです。引張強さは1,000N/mm²、降伏強さは900N/mm²となっており、大きな荷重や衝撃、繰り返し応力が加わる環境でも高い性能を発揮します。

自動車、建設機械、産業機械など、安全性が重視される分野で広く使用されており、強い締結力を必要とする箇所には欠かせない強度区分です。

一方で、8.8と比較すると価格が高くなるほか、締付トルクの管理も重要になるため、適切な施工が求められます。

メリット

・高い締結力を確保できる

・衝撃荷重や繰り返し荷重に強い

・重機や自動車など幅広い分野で採用されている

デメリット

・8.8より価格が高い

・適切な締付管理が必要

・必要以上の高強度はコスト増につながる

使用される場面（一例）

・自動車部品

・建設機械

・産業機械

・重機

・高荷重設備

強度区分12.9

特徴

強度区分12.9は、一般的な鉄製ボルトの中でも最高クラスの強度を持つ高強度ボルトです。引張強さは1,200N/mm²、降伏強さは1,080N/mm²であり、非常に高い締結力が必要となる用途に使用されます。

主に金型や精密機械、治具、工作機械など、高精度かつ高荷重が求められる設備で採用されています。六角穴付きボルト（キャップボルト）では、この12.9が採用されるケースも多く見られます。

ただし、高強度である反面、使用環境によっては遅れ破壊や水素脆化への配慮が必要となるため、使用条件を十分に考慮した選定が重要です。

メリット

・非常に高い締結力を得られる

・高荷重・高精度用途に適している

・コンパクトな設計にも対応しやすい

デメリット

・高価になりやすい

・使用環境によっては水素脆化などへの配慮が必要

・適切な締付管理や設計が求められる

使用される場面

・金型

・治具

・工作機械

・精密機械

・高荷重設備

ステンレスボルトは「強度区分」ではなく「性能区分」

ステンレスボルトの表示方法とは

ここまでご紹介した「4.8」「8.8」「10.9」「12.9」といった強度区分は、鉄製（炭素鋼・合金鋼製）ボルトに適用される表示です。

一方、ステンレスボルトには鉄製ボルトのような強度区分は使用されておらず、「A2-70」「A2-50」「A4-70」「A4-80」などの性能区分で表示されます。

そのため、「8.8とA2-70はどちらが強いの？」と比較されることがありますが、両者は表示方法や規格の考え方が異なるため、単純に比較することはできません。

A2・A4は材質を表している

性能区分の最初の「A」は、オーステナイト系ステンレス鋼であることを示しています。

また、「2」や「4」は材質の種類を表しており、それぞれ次のような特徴があります。

A2

・SUS304を代表とするステンレス鋼

・耐食性に優れ、最も一般的に使用される

・機械設備や建築金物、一般産業機械など幅広い用途で採用

A4

・SUS316を代表とするステンレス鋼

・モリブデンを含み、A2より耐食性が高い

・海岸地域や化学設備、食品機械など腐食環境で多く使用される

A2-70の「70」は何を表している？

性能区分の後ろに付く「50」「70」「80」は、最小引張強さを表しています。

例えば、

A2-50：最小引張強さ500N/mm²

A2-70：最小引張強さ700N/mm²

A4-80：最小引張強さ800N/mm²

という意味になります。

つまり、A2-70は「SUS304相当の材質で、最小引張強さ700N/mm²を満たすステンレスボルト」ということになります。

強度区分との違い

鉄製ボルトの強度区分は、「引張強さ」と「降伏比」の両方を表しています。

例えば「8.8」の場合は、引張強さ800N/mm²、降伏比80％を意味し、降伏強さは640N/mm²となります。

一方、ステンレスボルトの性能区分は、材質と最小引張強さを表す表示であり、鉄製ボルトのように降伏比を示しているわけではありません。

そのため、「8.8」と「A2-70」は数字だけで比較するのではなく、規格や材質の違いを理解した上で選定することが重要です。

ステンレスボルトを選ぶ際のポイント

ステンレスボルトは、鉄製ボルトよりも耐食性に優れているため、屋外設備や水回り、食品機械、化学設備など、錆を防ぎたい環境で多く採用されています。

一方で、高荷重がかかる用途では、鉄製ボルトの10.9や12.9のような高強度ボルトの方が適している場合もあります。 そのため、ボルトを選定する際は「強度」だけでなく、「使用環境」「耐食性」「必要な締結力」を総合的に考慮し、用途に適した材質・性能区分を選ぶことが重要です。

強度区分を選ぶ際のポイント

ボルトの強度区分は、単に「強いもの」を選べばよいわけではなく、使用荷重や使用環境に適したものを選定することが重要です。

高荷重がかかる用途では10.9や12.9、一般的な機械設備では8.8が多く採用されています。また、屋外や水回りなど腐食しやすい環境では、鉄製ボルトではなくステンレスボルト（A2-70やA4-80など）が適している場合もあります。

さらに、締付トルクや相手材との強度バランス、安全率なども考慮し、用途に応じた強度区分を選ぶことで、安全性と耐久性を確保できます。ボルト選定では、強度区分だけでなく、材質や使用条件も含めて総合的に判断することが大切です。

強度区分付きボルトを追加工する際の注意点

市販されている強度区分付きボルトは、用途に応じてそのまま使用されるだけでなく、首下加工や段付き加工、穴加工、溝加工などの追加工を施し、特注品として使用されるケースも少なくありません。

しかし、強度区分付きボルトを追加工する場合は、メーカー保証や強度区分の考え方が変わるため注意が必要です。

ここでは、追加工を行う際に知っておきたいポイントをご紹介します。

強度区分はボルトメーカーが保証する性能

市販されている強度区分8.8や10.9、12.9などのボルトは、ボルトメーカーがJISやISOなどの規格に基づき製造・検査を行い、完成品として強度を保証しています。

そのため、ボルト頭部に刻印されている強度区分は、メーカーが製造した完成品に対する保証値であり、材料だけを保証しているものではありません。

例えば、首下を細く加工したり、横穴や溝加工を施したりすると、断面積や応力のかかり方が変化するため、メーカーが保証していた状態とは異なる製品となります。

このため、追加工を行った時点で、メーカーの強度保証は基本的に対象外となります。

特注加工品は「強度区分○○相当」として扱われます

当社では、お客様のご要望に合わせて強度区分付きボルトへの追加工や、図面に基づく特注ボルトの製作を承っています。

製作の際には、例えば8.8相当や10.9相当など、ご希望の強度区分に応じた材質を使用して加工します。

しかし、加工後の製品については、JISやISOの規格に基づく引張試験などを実施して完成品としての性能を保証しているわけではありません。

そのため、「強度区分8.8」ではなく「強度区分8.8相当」、「10.9」ではなく「10.9相当」などと表現します。

これは使用している材質の品質が劣るという意味ではなく、完成品としてメーカー保証や規格保証を行っていないことを示しています。

強度保証が必要な場合は引張強度試験も可能です

製品によっては、安全性や品質管理の観点から、追加工後も強度データの提出を求められるケースがあります。

そのような場合には、引張強度試験などの機械的性質試験を実施し、性能を確認することも可能です。試験結果により、加工後の製品が要求される性能を満たしているかを確認できます。

ただし、試験には専用設備や試験機関での評価が必要となるため、別途試験費用が発生します。 また、試験機の仕様や製品形状によっては、試験の実施が難しい場合や対応できない場合があります。

そのため、引張強度試験をご希望の場合は、製品の形状や寸法、用途などを事前に確認したうえで、対応可否をご案内いたします。強度保証が必要な製品については、お気軽にご相談ください。

追加工を行う際は使用条件に応じた検討が重要

追加工を施したボルトを安全に使用するためには、強度区分だけで判断するのではなく、加工内容や使用環境、締付条件、荷重条件なども考慮することが重要です。 特に、安全性が求められる機械設備や重要保安部品では、必要に応じて強度試験や設計評価を実施することで、安心して使用できる製品となります。

希望の強度区分相当特注ネジ製作・市販ネジ追加工なら、(株)山崎にお任せください

強度区分は、ボルトの安全性や耐久性を左右する重要な指標です。

鉄製ボルトでは「8.8」「10.9」などの強度区分、ステンレスボルトでは「A2-70」「A4-80」などの性能区分が採用されており、それぞれ表示方法や意味が異なります。

また、市販の強度区分付きボルトに追加工を施した場合は、メーカー保証の対象外となるため、特注品は一般的に「強度区分〇〇相当」として取り扱われます。

当社では、強度区分相当の材質を用いた特注ボルト製作や追加工に対応しております。用途や使用条件に応じたご提案はもちろん、必要に応じて引張強度試験のご相談も承っておりますので、お気軽にお問い合わせください。

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