螺栓、螺钉和螺柱

螺栓、螺钉和螺柱的机械性能等级(摘自GB/T 3098.1-2000)

注:推荐材料:3.6级──低碳钢, 4.6~6.8级──低碳钢或中碳钢,8.8、9.8级──低碳合金钢,中碳钢,淬火并回火,10.9级──中碳钢,低、中碳合金钢,合金钢,淬火并回火;12.9级──含金钢淬火并回火。
①性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1/100,小数点后的数字代表材料的屈服强度(σs)或非比例伸长应力(σ0.2)与公称抗拉强度(σb)之比的10倍(10σs/σb)。
②3.6~6.8级为为σs,8.8~12.9级为σ0.2。

参数 性能等级①
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
公称抗拉强度度σb/MPa 300 400 400 500 500 600 800 800 900 1000 1200
最小抗拉强度σbmin/MPa 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220
维氏硬度HV,F≥98N,min 95 120 130 155 160 190 250 255 290 320 385
维氏硬度HV,F≥98N,max 220 220 220 220 220 250 320 335 360 380 435
布氏硬度HBS,F=30D^2,min 90 114 124 147 152 181 238 242 276 304 366
布氏硬度HBS,F=30D^2,max 209 209 209 209 209 238 304 318 342 361 414
洛氏硬度HRC,min 22 23 28 32 39
洛氏硬度HRC,max 32 34 37 39 44
屈服强度σs②或非比例伸长应力σ0.2,公称 180 240 320 300 400 480 640 640 720 900 1080
屈服强度σs②或非比例伸长应力σ0.2,min 190 240 340 300 420 480 640 660 720 940 1080
保证应力Sp,Sp/MPa 180 225 310 280 380 440 580 600 650 830 970
保证应力Sp,Sp/σs或者Sp/σ0.2 0.94 0.94 0.91 0.93 0.9 0.92 0.91 0.91 0.9 0.88 0.88
冲击吸收功AKV/J 25 30 30 25 20 15

适合各机械性能等级的材料及热处理

① 硼的质量分数可达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、磷及铅的最大质量分数为: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和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。10.9级应符合对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的条件下,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,以保证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 合金钢至少应含有以下元素中的一种元素,其最小质量分数为:铬0.30%;镍0.30%;钼0.20%;钒0.10%。
⑧ 考虑承受抗拉应力,12.9级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层。
⑨ 该化学成分和回火温度尚在调查研究中。

性能等级 材料和热处理 化学成分(%) 回火温度/℃ min
C P max S max B max
min max
3.6 碳钢 0.20 0.05 0.06 0.003
4.6 0.55 0.05 0.06 0.003
4.8
5.6 0.13 0.55 0.05 0.06 0.003
5.8 0.55 0.05 0.06
6.8
8.8 低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火 0.15 0.04 0.035 0.035 0.003 425
中碳钢,淬火并回火 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 0.15 0.35 0.035 0.035 0.003 425
中碳钢,淬火并回火 0.25 0.55 0.035 0.035
10.9 低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火 0.15 0.35 0.035 0.035 0.003 340
10.9 中碳钢,淬火并回火 0.25 0.55 0.035 0.035 0.003 425
低、中碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火 0.20 0.55 0.035 0.035
合金钢淬火并回火 0.20 0.55 0.035 0.035 0.003
12.9 合金钢,淬火并回火 0.28 0.50 0.035 0.035 0.003 380

螺纹紧固件的应力截面积(粗牙螺纹)(摘自GB/T 16823.1-1997)

螺纹直径d/mm 螺距P/mm 应力截面积As/mm^2
1 0.25 0.46
1.1 0.25 0.588
1.2 0.25 0.732
1.4 0.3 0.983
1.6 0.35 1.27
1.8 0.35 1.7
2 0.4 2.07
2.2 0.45 2.48
2.5 0.45 3.39
3 0.5 5.03
3.5 0.6 6.78
4 0.7 8.78
4.5 0.75 11.3
5 0.8 14.2
6 1 20.1
7 1 28.9
8 1.25 36.6
10 1.5 58
12 1.75 84.3
14 2 115
16 2 157
18 2.5 192
20 2.5 245
22 2.5 303
24 3 353
27 3 459
30 3.5 561
33 3.5 694
39 4 976
42 4.5 1120
45 4.5 1310
48 5 1470
52 5 1760
56 5.5 2030
60 5.5 2360
64 6 2680
68 6 3060

螺纹紧固件的应力截面积(细牙螺纹)(摘自GB/T 16823.1-1997)

螺纹直径d/mm 螺距P/mm 应力截面积As/mm^2
8 1 39.2
10 1 64.5
10 1.25 31.2
12 1.25 92.1
12 1.5 88.1
14 1.5 125
16 1.5 167
18 1.5 216
20 1.5 272
20 2 258
22 1.5 333
27 2 496
30 2 621
33 2 761
36 3 865
39 3 1030
45 3 1400
52 4 1830
56 4 2144
60 4 2490
64 4 2851
72 6 3460
76 6 3890
80 6 4340
85 6 4950
90 6 5590
95 6 6270
100 6 7000
105 6 7760
110 6 8560
115 6 9390
120 6 10300
125 6 11200
130 6 12100

粗牙螺纹产品的最小拉力载荷

①对钢结构用螺栓,分别以70000、95500及130000代替。


细牙螺纹产品的最小拉力载荷


粗牙螺纹产品的保证载荷

①对钢结构用螺栓,分别以50700、68800及94500代替。
②保证载荷(As×Sp)/N


细牙螺纹产品的保证载荷

①保证载荷(As×Sp)/N