高温用ねじと用途について

高温用ねじは、半導体、航空宇宙、自動車、オイル/ガスなどの重要な産業で幅広く使用されています。高温ねじは、極端な熱と冷却の交互作用に耐え、ねじを損傷させないよう、また高温や過酷な環境に耐えられるよう特別に設計されています。高温環境用に設計されていない合金で作られたねじは、これらの環境で使用すると酸化（腐食または錆）してしまいます。また、温度が上がると膨張して穴を圧迫し、温度が下がると収縮して、穴の中で緩んでしまいます。

高温用ねじには、どのような合金が使われているのですか？

高温の厳しい環境下で性能を発揮するために、長年にわたってさまざまな材料が生み出されてきました。以下の表は、最も一般的なものをリストアップしたものです。

材料	最高温度	望ましい性質
A-268 / アロイ660	最高1300°F （約705°C）	鉄、ニッケル、クロムの合金で、強度が高く、耐酸化性に優れている
アロイ330	最大2100°F （約1150°C）	極端な温度変化や浸炭・酸化雰囲気に対応できる数少ない材料
セラミックス（アルミナ、ジルコニア）	最高4000°F 約2205°C）	極めて高い耐熱性、耐食性を持つが、脆い
エンジニアードポリマー（PTFE, PEEK, PAI）	最高572°F （約300°C）	耐薬品性、耐腐食性、剛性、高張力、耐衝撃性、耐熱性などの優れた機械的・物理的特性を持つ
ニッケル合金（インコネル600、625、718）	1300°F～2000°Fの間（約705～1093°C）	耐酸化性、耐腐食性、耐浸炭性に優れ、腐食環境下でも強度を維持する
ステンレススチール309、310	最高2250°F （約1232°C）	耐食性を高めるクロムとニッケルを高く配合されている
ステンレススチール630	最高1100°F （約593°C）	硬度、強度、延性に優れている
ワスパロイ	最高1600°F （約871°C）	高強度でありながら、耐熱性、耐酸化性に優れている。

用途に適した高温ねじはどのように選択するのですか？

どのような用途にも適したねじ材料は、機械的特性、加工後処理の可能性、コスト効率などを考慮して選択されます。しかし、どの材料が最適かは、ねじが何をどこの部位で使用するなどの用途によって異なります。

高温用途に適したねじを選択するためには、以下の条件を確認します。
・環境温度がどの程度になるか（平均して）
・ねじが極端な温度環境に置かれる時間
・ねじが他の腐食力にさらされる場合
・ねじが振動、衝撃、またはその他の物理的な力にさらされる場合
上の表が示すように、プラスチックは572°F（約300°C）までしか耐えられず、非常に高温の環境では適さない材料です。A-268は1300°F（約705°C）までの温度に耐え、特定のニッケル合金は2000°F（約1093°C）までの温度に耐えることができます。非常に高温で機能するねじを必要とする用途では、セラミックを選ぶ必要があります。セラミックにはトレードオフがあることを注意してください。セラミックは、非常に高い温度と腐食性の環境に耐えることができますが、金属合金が持つような強度特性がないため、揺さぶられると割れたり壊れたりする可能性があります。ねじが使用される平均温度をよく見て、その材料が用途に対応できるかどうかを確認する必要があります。

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