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紧固件机械性能介绍

紧固件专业培训教材系列（二）：
紧固件机械性能介绍
大螺丝机械性能采用的标准：
ISO 898.1/GB 3098.1、JIS B1051、SAE J429、ASTM A354、ASTM A307、ASTM A449、ASTM A193、DIN 267.11、ASTM5074
公制普通螺栓所用之材料：
JISB1051/GB3098.1
性能等级
材料和热处理
化学成份，%
回火温度℃
min
C
P
max
S
max
B①
max
min
max
3.6②
碳钢
-
0.20
0.05
0.06
0.003
-
4.6②
-
0.55
0.05
0.06
0.003
-
4.8②
5.6
0.13/0.15
0.55
0.05
0.06
0.003
-
5.8②
-
0.55
0.05
0.06
6.8②
8.8③
低碳合金钢(如硼锰或铬),淬火并回火或中碳钢,淬火并回火
0.15④
0.40
0.035
0.035
0.003
425
0.25
0.55
0.035
0.035
9.8
低碳合金钢(如硼锰或铬),淬火并回火或中碳钢,淬火并回火
0.15④
0.35
0.035
0.035
0.003
425
0.25
0.55
0.035
0.035
10.9⑤⑥
低碳合金钢(如硼锰或铬),淬火并回火
0.15④
0.35
0.035
0.035
0.003
340
10.9⑥
中碳钢淬火并回火,
或中低碳合金钢(如硼锰或铬),淬火并回火或合金钢淬火并回火⑦
0.25
0.20④
0.55
0.55
0.035
0.035
0.035
0.035
0.003
425
0.20
0.55
0.035
0.035
0.003
12.9⑥⑧⑨
或合金钢淬火并回火⑦
0.28
0.50
0.035
0.035
0.003
380
1. 硼的含量可达0.005%,其非有效硼可由添加钛和(或)铝控制.
2. 这些性能等级允许采用易切钢制造,其硫,磷,铅的最大含量为:硫0.34%;磷0.11%;铅0.35%.
3. 为保证良好的淬透性,螺纹直径超过20mm的紧固件,需采用对10.9级规定的钢.
4. 含碳量低于0.25%(桶样分析)的低碳硼合金钢的锰最低含量为:8.8级0.6%;9.8、10.9、10.9级0.7%.
5. 该产品应在性能等级代号下增加一横线标志,其应符合10.9级规定的所有性能,而较低的回火温度对其在提高温度条件下,将造成不同程度的应力削弱.
6. 用于该性能等级的材料应具有良好的淬透性,以保征紧固件螺纹截面的芯部在淬火后,回火前获得约90%的马氏体组织.
7. 合金钢应至少含有以下元素的一种元素,其最小含量为:铬0.30%,镍0.30%,钼0.20%,钒0.10%.
8. 12.9级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
公制螺栓机械性能：
JIS B1051/ISO 898.1/GB 3098.1螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能
机械和物理性能
性能等级
3.6
4.6
4.8
5.6
5.8
6.8
8.8
9.8
10.9
12.9
d≤16
mm
d＞16
mm
公称抗拉强度ób公称 N/mm2
300
400
500
600
800
800
900
1000
1200
最小抗拉强度óbmin N/mm2
330
400
420
500
520
600
800
830
900
1040
1220
维氏硬度HV
F≥90N
min
95
120
130
155
160
190
250
255
290
320
385
max
220/250
250
320
335
360
380
435
布氏硬度HB
F=90D2
min
90
114
124
147
152
181
238
242
276
304
366
max
209/238
238
304
318
342
361
414
洛氏硬度HR
min
HRB
52
67
71
79
82
89
---
---
---
---
---
HRC
---
---
---
---
---
---
22
23
28
32
39
max
HRB
95.0/99.5
99.5
---
---
---
---
---
HRC
---
--
32
34
37
39
44
表面硬度HV0.3 max
------
10.9级表面硬度不超出390HV
屈服点ós, N/mm2
公称
180
240
320
300
400
480
---
---
---
---
---
min
190
240
340
300
420
480
---
---
---
---
---
规定非比例伸应力
óp0.2,N/mm2
公称
---
---
640
640
720
900
1080
min
---
---
640
660
720
940
1100
保证应力
Sp/ós或Sp/óP0.2
0.94
0.94
0.91
0.93
0.90
0.92
0.91
0.91
0.90
0.88
0.88
SP, N/mm2
180
225
310
280
380
440
580
600
650
830
970
破坏扭矩MB, N●M Min
------
按国标GB3098.13执行
断后伸长率q,% Min
25
22
14
20
10
8
12
12
10
9
8
断面收缩率x,% Min
------
52
48
48
44
楔负载
对螺栓螺钉实物进行测试应符合其最小抗拉强度
冲击吸收功 Aku，J
------
25
-----
30
30
25
20
15
头部坚固性
不得断裂
螺纹未脱碳层的最小高度E
-------
H/2
2H/3
3H/4
全脱碳层的最大深度G mm
--------
0.015
再回火后的硬度
--------
回火前后硬度均值之差不大于20HV
表面缺陷
按国标GB/T5779.1或GB/T5779.3规定
1. 因超拧造成载荷超出保证载荷时，对螺纹直径d≤16mm的8.8级螺栓则推荐参考GB/T3098.2
2. 9.8级螺栓仅适用于螺纹直径d≤16mm.
3. 对钢结构螺栓8.8级为12mm.
4. 最小抗拉强度适用于公称长度L≥2.5d的产品;最低硬度适用于长度小于2.5d和其它不能进行拉力试验产品.
5. 对螺栓螺钉和螺柱的实物进行楔负载试验时,应按最小抗拉强度计算.
6. 对于5.8级以下螺栓螺钉和螺柱末端测试的硬度的最大值为:250HV/238HB或99.5HRB.
7. 最小屈服点仅适用于L≥6d的螺栓螺钉和螺栓.
8.表面硬度不比心部硬度高出30个维氏硬度