LEARN · 2026-10-07
公制螺絲尺寸表 M2–M12:牙距、攻牙鑽頭、頭部尺寸與 8.8/12.9 強度等級
M3、M4、M5、M6 螺絲尺寸一次查:ISO 261 粗牙與細牙牙距、攻牙鑽頭與通孔、內六角 ISO 4762、平圓頭 ISO 7380、外六角 ISO 4017 頭部尺寸、扳手對邊,以及強度等級 8.8、10.9、12.9 的意義與鎖緊扭矩估算。
螺絲規格怎麼看:M5 × 0.8 × 20 代表什麼?
公制螺絲以「M + 公稱直徑」標示,例如 M5 代表外螺紋大徑 5 mm。完整標示為 M5 × 0.8 × 20:0.8 是牙距 P(相鄰兩牙的距離,mm),20 是長度 L。粗牙是預設值,所以粗牙螺絲通常省略牙距寫成 M5 × 20;只有細牙才必須寫出牙距,例如 M10 × 1.25。
長度的量法依頭型而不同:內六角、外六角、平圓頭、盤頭螺絲從頭部下緣量到螺絲末端;沉頭(平頭)螺絲則包含頭部,量的是全長。買錯長度最常見的原因就是把頭高也算進去。
節徑 d₂ = d − 0.6495P 小徑 D₁ = d − 1.0825P 應力截面積 As = π/4 · ((d₂ + d₃)/2)²
ISO 68-1 的基本牙型為 60° 三角形。應力截面積 As 是計算螺絲強度的基準面積,例如 M8 粗牙的 As = 36.6 mm²,比用公稱直徑算出的 50.3 mm² 小約 27%。
牙距、攻牙鑽頭與通孔尺寸表(ISO 261 / ISO 273)
| 規格 | 粗牙牙距 P | 常用細牙 | 攻牙鑽頭(粗牙) | 通孔 精 / 中(ISO 273) | 應力截面積 As (mm²) |
|---|---|---|---|---|---|
| M2 | 0.4 | 0.25 | 1.6 | 2.2 / 2.4 | 2.07 |
| M2.5 | 0.45 | 0.35 | 2.05 | 2.7 / 2.9 | 3.39 |
| M3 | 0.5 | 0.35 | 2.5 | 3.2 / 3.4 | 5.03 |
| M4 | 0.7 | 0.5 | 3.3 | 4.3 / 4.5 | 8.78 |
| M5 | 0.8 | 0.5 | 4.2 | 5.3 / 5.5 | 14.2 |
| M6 | 1 | 0.75 | 5 | 6.4 / 6.6 | 20.1 |
| M8 | 1.25 | 1 / 0.75 | 6.8 | 8.4 / 9 | 36.6 |
| M10 | 1.5 | 1.25 / 1 | 8.5 | 10.5 / 11 | 58 |
| M12 | 1.75 | 1.5 / 1.25 | 10.2 | 13 / 13.5 | 84.3 |
攻牙鑽頭的經驗公式是「公稱直徑 − 牙距」,螺紋嚙合率約 75–80%,強度足夠又不容易折斷絲攻;細牙同樣適用,例如 M10 × 1.25 用 8.75 mm、M12 × 1.5 用 10.5 mm。通孔只是讓螺絲穿過,精級(fine)用於需要定位的組裝,中級(medium)是一般機械加工最常用的尺寸。
粗牙還是細牙?
- 粗牙:通用、組裝快、不易因碰傷或髒污而咬死,鋁、鑄鐵、塑膠等軟材料首選。
- 細牙:同直徑下應力截面積較大(M10 × 1.25 為 61.2 mm²,粗牙 58.0 mm²),導程角小、抗振鬆脫較好,可做精密調整,也適合薄壁管件。
- 細牙在軟材料中較容易滑牙,且螺紋較淺,攻牙前孔徑更要準確。
TIP本站的攻牙鑽頭計算工具可以依牙距與螺紋等級算出建議鑽頭;鋁件攻牙可取表中值,硬鋼或不鏽鋼可加大 0.1 mm 減輕攻牙負擔。
頭部尺寸表:內六角、平圓頭、外六角
下表為各標準的頭徑 dk(或對邊 s)× 頭高 k,括號內為內六角扳手尺寸,單位 mm。ISO 4762 對應 DIN 912、JIS B 1176、CNS 3934;ISO 4017 為全牙外六角螺栓(對應 DIN 933);ISO 7380-1 平圓頭的標準範圍從 M3 開始。
| 規格 | 內六角 ISO 4762 dk × k(扳手) | 平圓頭 ISO 7380 dk × k(扳手) | 外六角 ISO 4017 s × k |
|---|---|---|---|
| M2 | 3.8 × 2 (1.5) | — | 4 × 1.4 |
| M2.5 | 4.5 × 2.5 (2) | — | 5 × 1.7 |
| M3 | 5.5 × 3 (2.5) | 5.7 × 1.65 (2) | 5.5 × 2 |
| M4 | 7 × 4 (3) | 7.6 × 2.2 (2.5) | 7 × 2.8 |
| M5 | 8.5 × 5 (4) | 9.5 × 2.75 (3) | 8 × 3.5 |
| M6 | 10 × 6 (5) | 10.5 × 3.3 (4) | 10 × 4 |
| M8 | 13 × 8 (6) | 14 × 4.4 (5) | 13 × 5.3 |
| M10 | 16 × 10 (8) | 17.5 × 5.5 (6) | 16 × 6.4 |
| M12 | 18 × 12 (10) | 21 × 6.6 (8) | 18 × 7.5 |
- 內六角螺栓頭高 k 等於公稱直徑 d,頭徑約 1.5–1.7 d,適合埋入沉頭孔,是治具與機械設計最常用的螺絲。
- 平圓頭頭部低矮、外觀圓滑,但六角孔比同規格內六角小一號,鎖緊扭矩不宜太大。
- 外六角螺栓可用開口扳手或套筒施加大扭矩,適合結構與鋼構。
TIP內六角沉頭孔建議直徑 dk + 1 mm、深度 k + 0.5 mm,例如 M5 做 ⌀9.5 × 深 5.5 mm,再配 ⌀5.5 mm 通孔。
螺帽、墊圈與扳手對邊
| 規格 | 六角螺帽對邊 s(ISO 4032) | 螺帽高度 m | 平墊圈 內徑 × 外徑 × 厚(ISO 7089) |
|---|---|---|---|
| M2 | 4 | 1.6 | 2.2 × 5 × 0.3 |
| M2.5 | 5 | 2 | 2.7 × 6 × 0.5 |
| M3 | 5.5 | 2.4 | 3.2 × 7 × 0.5 |
| M4 | 7 | 3.2 | 4.3 × 9 × 0.8 |
| M5 | 8 | 4.7 | 5.3 × 10 × 1 |
| M6 | 10 | 5.2 | 6.4 × 12 × 1.6 |
| M8 | 13 | 6.8 | 8.4 × 16 × 1.6 |
| M10 | 16 | 8.4 | 10.5 × 20 × 2 |
| M12 | 18 | 10.8 | 13 × 24 × 2.5 |
外六角螺栓與六角螺帽的對邊 s 就是扳手尺寸。ISO 4032 的 1 種螺帽高度約 0.8–0.9 d,設計目的是讓螺栓先斷、螺紋不先滑牙;螺帽的強度等級(ISO 898-2)應不低於螺栓,例如 8.8 級螺栓配 8 級螺帽。
TIP舊 DIN 934 與舊 JIS 的 M10、M12 螺帽對邊是 17 與 19 mm,ISO 則是 16 與 18 mm。維修舊設備時,同樣是 M10 卻可能要用不同扳手。
強度等級 8.8、10.9、12.9 是什麼意思?
ISO 898-1 以兩個數字表示碳鋼與合金鋼螺栓的強度:第一個數字 × 100 = 公稱抗拉強度 Rm(MPa),第二個數字 × 10 = 降伏強度與抗拉強度的百分比。所以 8.8 級的公稱抗拉強度為 800 MPa、降伏強度為 800 × 0.8 = 640 MPa。不鏽鋼則依 ISO 3506-1 標示為 A2-70、A4-80,數字 × 10 為抗拉強度。
| 等級 | 公稱抗拉 Rm (MPa) | 最小抗拉 (MPa) | 最小降伏 (MPa) | 常見用途 |
|---|---|---|---|---|
| 4.8 | 400 | 420 | 340 | 一般低碳鋼螺絲、家具五金 |
| 8.8 (≤ M16) | 800 | 800 | 640 | 一般機械用六角螺栓 |
| 10.9 | 1000 | 1040 | 940 | 汽車、高強度結構 |
| 12.9 | 1200 | 1220 | 1100 | 內六角螺栓、模具與治具 |
| A2-70 | 700 | 700 | 450 | 304 不鏽鋼,戶外、食品設備 |
| A4-80 | 800 | 800 | 600 | 316 不鏽鋼,耐腐蝕、海邊 |
最小破斷荷重 Fm = Rm,min × As 例:M6 8.8 級 = 800 × 20.1 ≈ 16.1 kN
等級越高並不代表越好用:12.9 級硬度高、韌性較低,承受衝擊或在潮濕環境下有氫脆風險;不鏽鋼 A2-70 的降伏強度只有 450 MPa,比 8.8 級低很多,替換時要注意。
鎖緊扭矩估算與 3D 列印件的鎖固
T ≈ K · F · d (K ≈ 0.2:乾燥鋼對鋼;上油或抗咬劑 K ≈ 0.15)
F 為預緊力,常取降伏強度的 70% × As。下表以 K = 0.2 估算,實際值依表面處理與潤滑而異;重要接頭請以 VDI 2230 或螺絲廠商的扭矩表為準。
| 規格 | 8.8 級預緊力 (kN) | 8.8 級扭矩 (N·m) | 12.9 級扭矩 (N·m) |
|---|---|---|---|
| M3 | 2.25 | 1.4 | 2.3 |
| M4 | 3.93 | 3.1 | 5.4 |
| M5 | 6.35 | 6.3 | 11 |
| M6 | 9.02 | 11 | 19 |
| M8 | 16.4 | 26 | 45 |
| M10 | 26 | 52 | 89 |
| M12 | 37.8 | 91 | 156 |
- 鎖入 3D 列印件時不能套用上表,塑膠會先被壓潰;M3 鎖 PLA / PETG 約 0.3–0.5 N·m 即可,並加墊圈分散壓力。
- 需要反覆拆裝或受力的位置,用熱壓銅螺帽(埋入件)或六角螺帽嵌入槽(對邊 + 0.2–0.3 mm)比直接列印螺紋耐用。
- 螺紋直接列印建議 M6 以上;M3 的牙距只有 0.5 mm,FDM 0.4 mm 噴嘴幾乎印不出來。
常見問題
M3 螺絲的頭有多大?要用幾號內六角扳手?
ISO 4762 內六角 M3:頭徑 5.5 mm、頭高 3 mm,用 2.5 mm 扳手;ISO 7380 平圓頭 M3:頭徑 5.7 mm、頭高 1.65 mm,用 2 mm 扳手;ISO 4017 外六角 M3 對邊 5.5 mm。
M5 螺絲攻牙要鑽多大的孔?通孔又是多大?
M5 粗牙(P = 0.8)攻牙鑽頭 4.2 mm;只讓螺絲穿過的通孔依 ISO 273 為 5.3 mm(精)或 5.5 mm(中)。3D 列印件的通孔建議再加大 0.2 mm。
M6 螺絲的牙距是多少?有細牙嗎?
M6 粗牙牙距 1.0 mm,是最常用的規格;ISO 261 的細牙為 0.75 mm,多用於精密調整與薄壁件。
12.9 級螺絲一定比 8.8 級好嗎?
12.9 級的降伏強度約是 8.8 級的 1.7 倍,適合空間有限又要高夾緊力的場合;但韌性較低、不耐衝擊,電鍍後也有氫脆風險。一般機架、治具用 8.8 級即可,重點是鎖到正確的扭矩。
內六角螺絲和外六角螺絲怎麼選?
內六角頭小、可埋入沉頭孔、扳手從正面施力,適合機械與治具;外六角可用開口扳手與套筒、能施加更大扭矩、較耐粗暴拆裝,適合結構件與現場維修。