螺栓性能等級的含義剖析

1、螺栓性能等級的含義螺栓性能等級的含義 鋼結(jié)構(gòu)連接用螺栓性能等級分 3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9 、12.9 等 10 余個等級，其中 8.8 級及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理 （淬火、回火），通稱為高強(qiáng)度螺栓，其余通稱為普通螺栓。螺栓性能等級標(biāo)號 有兩部分?jǐn)?shù)字組成， 分別表示螺栓材料的公稱抗拉強(qiáng)度值和屈強(qiáng)比值。 例如，性 能等級 4.6 級的螺栓，其含義是：1、螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá) 400MPa 級；2、螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為 0.6 ；3、螺栓材質(zhì)的公稱屈服強(qiáng)度達(dá) 400X0.6=240MPa級性能等級10.9級高強(qiáng)度螺栓，其材料經(jīng)過熱處理后

2、，能達(dá)到：1、螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá) 1000MPa 級；2、螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為 0.9；3、螺栓材質(zhì)的公稱屈服強(qiáng)度達(dá)1000X0.9=900MPa級螺栓性能等級的含義是國際通用的標(biāo)準(zhǔn)， 相同性能等級的螺栓， 不管其材料和產(chǎn) 地的區(qū)別，其性能是相同的，設(shè)計上只選用性能等級即可。強(qiáng)度等級所謂 8.8 級和10.9級是指螺栓的抗剪切應(yīng)力等級為 8.8GPa 和 10.9Gpa8.8 公稱抗拉強(qiáng)度 800N/MM2 公稱屈服強(qiáng)度 640N/MM2一般的螺栓是用"X.Y"表示強(qiáng)度的，X*100= 此螺栓的抗拉強(qiáng)度，X*100*（ Y/10）二此螺栓的屈服強(qiáng)度（因為按標(biāo)識規(guī)定：屈服

3、強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度=丫/10）螺紋 一、螺紋是一種在固體外表面或內(nèi)表面的截面上， 有均勻螺旋線凸起的形狀。 根 據(jù)其結(jié)構(gòu)特點和用途可分為三大類：（一）、普通螺紋：牙形為三角形，用于連接或緊固零件。普通螺紋按螺距分 為粗牙和細(xì)牙螺紋兩種，細(xì)牙螺紋的連接強(qiáng)度較高。（二）、傳動螺紋：牙形有梯形、矩形、鋸形及三角形等。（三）、密封螺紋：用于密封連接，主要是管用螺紋、錐螺紋與錐管螺紋。二、螺紋配合等級：螺紋配合是旋合螺紋之間松或緊的大小， 配合的等級是作用在內(nèi)外螺紋上偏差和 公差的規(guī)定組合。（一）、對統(tǒng)一英制螺紋，外螺紋有三種螺紋等級： 1A 、2A 和 3A 級，內(nèi)螺 紋有三種等級：1B、2B 和 3B

4、級，全部都是間隙配合。等級數(shù)字越高，配合越緊。在英制 螺紋中，偏差僅規(guī)定1A和2A級，3A級的偏差為零，而且1A和2A級的等級 偏差是相等的。等級數(shù)目越大公差越小。1 、1A 和 1B 級，非常松的公差等級，其適用于內(nèi)外螺紋的允差配合。2、2A 和 2B 級，是英制系列機(jī)械緊固件規(guī)定最通用的螺紋公差等級。3、 3A 和 3B 級，旋合形成最緊的配合，適用于公差緊的緊固件，用于安全性 的關(guān)鍵設(shè)計。4、對外螺紋來說， 1A 和 2A 級有一個配合公差， 3A 級沒有。 1A 級公差比 2A 級公差大 50%，比 3A 級大 75% ，對內(nèi)螺紋來說， 2B 級公差比 2A 公差大 30% 。 1B級

5、比2B級大50% , 比 3B級大75%。（二）、公制螺紋，外螺紋有三種螺紋等級： 4h 、6h 和 6g ，內(nèi)螺紋有三種螺紋 等級：5H、6 H、7H。（日標(biāo)螺紋精度等級分為I、II、III三級，通常狀況下為II級）在公制螺紋中，H和h的基本偏差為零。G的基本偏差為正值，e、f和g 的基本偏差為負(fù)值。如圖所示：1、H 是內(nèi)螺紋常用的公差帶位置，一般不用作表面鍍層，或用極薄的磷化層。G 位置基本偏差用于特殊場合，如較厚的鍍層，一般很少用。2、g 常用來鍍 6-9um 的薄鍍層，如產(chǎn)品圖紙要求是 6h 的螺栓，其鍍前螺紋采 用 6g 的公差帶。3、螺紋配合最好組合成H/g、H/h或G/h，對于螺

6、栓、螺母等精制緊固件螺紋， 標(biāo)準(zhǔn)推薦采用 6H/6g 的配合如 4.8 級則此螺栓的抗拉強(qiáng)度為： 400MPa屈服強(qiáng)度為： 400*8/10=320MPa另：不銹鋼螺栓通常標(biāo)為 A4-70 ， A2-70 的樣子，意義另有解釋度量當(dāng)今世界上長度計量單位主要有兩種，一種為公制，計量單位為米（ m）、 厘米（cm）、毫米（mm ）等，在歐州、我國及日本等東南亞地區(qū)使用較多，另 一種為英制，計量單位主要為英寸（ inch ），相當(dāng)于我國舊制的市寸，在美國、 英國等歐美國家使用較多。1、公制計量：（ 10 進(jìn)制）1m =100 cm=1000 mm2、英制計量：（ 8 進(jìn)制）1 英寸=8 英分 1 英

7、寸=25.4 mm 3/8 0Z>25.4 =9.523、1/4 &以下的產(chǎn)品用番號來表示其稱呼徑，如:4#， 5# ， 6# ， 7#， 8#， 10# ， 12#（三）、螺紋標(biāo)記四、自攻、自鉆螺紋的主要幾何參數(shù)：（一）、大徑/牙外徑（di），為螺紋牙頂重合的假想圓柱直徑。螺紋大徑基本代表螺紋尺寸的公稱直徑。（二）、小徑/牙底徑（d2）:為螺紋牙底重合的假想圓柱直徑。（三）、牙距（p）:為相鄰牙在中經(jīng)線上對應(yīng)兩點的軸向距離。在英制中以每一英寸（ 25.4mm）內(nèi)的牙數(shù)來表明牙距。材料一、目前市場上標(biāo)準(zhǔn)件主要有碳鋼、不銹鋼、銅三種材料。（一）碳鋼。我們以碳鋼料中碳的含量區(qū)分低碳鋼

8、， 中碳鋼和高碳鋼以及合金鋼。1、低碳鋼C%c 0.25%國內(nèi)通常稱為A3鋼。國外基本稱為1008 , 1015 , 1018 ,1022 等。主要用于 4.8 級螺栓及 4 級螺母、小螺絲等無硬度要求的產(chǎn)品。 （注: 鉆尾釘主要用 1022 材料。）2、中碳鋼0.25%<C%c 0.45% 國內(nèi)通常稱為35號、45號鋼，國外基本稱為1035 , CH38F, 1039, 40ACR 等。主要用于 8級螺母、8.8級螺栓及 8.8級內(nèi)六角產(chǎn) 品。3、高碳鋼 C%>0.45% 。目前市場上基本沒使用4、 合金鋼:在普碳鋼中加入合金元素,增加鋼材的一些特殊性能:如 35、40 鉻鉬、S

9、CM435 , 10B38。芳生螺絲主要使用SCM435鉻鉬合金鋼，主要成分 有 C、 Si、 Mn、 P、 S、 Cr、 Mo。（二）不銹鋼。性能等級： 45，50，60，70 ，80主要分奧氏體（ 18%Cr 、8%Ni ）耐熱性好，耐腐蝕性好，可焊性好。 A1，A2，A4馬氏體、 13%Cr 耐腐蝕性較差，強(qiáng)度高，耐磨性好。 C1，C2， C4 鐵素體不銹 鋼。 18%Cr 鐓鍛性較好，耐腐蝕性強(qiáng)于馬氏體。目前市場上進(jìn)口材料主要是日 本產(chǎn)品。按級別主要分 SUS302 、SUS304 、SUS316 。（三）銅。常用材料為黃銅鋅銅合金。市場上主要用H62、H65、H68銅做標(biāo) 準(zhǔn)件。碳鋼

10、產(chǎn)品所使用的盤元：序號 種類 可選用的材質(zhì)1 4.8 級六角螺栓 1008K 1010 1015K2 6.8 級六角螺栓1032 1035 1040 CH38F 10393 8.8 級六角螺栓1035ACR（M10 以下 ）1040ACR （ M12 以上） CH38FCH38F 1039 10B21(M10-M12 ) 10B33 (M14)1045ACR 1039 10B21 10B33 10B3810B38( M12-M24 )10B21510.9 級六角螺栓1045ACR 10B3861 8級螺帽1008K 101078 級螺帽1015(M<16) CH38F (M > 1

11、6)810 級螺帽CH38F 1039 10B21 10B33912 級螺帽1039 10B21 10B33 10B3810馬車螺絲1008 1010 101511六角緣凸螺栓CH38F 1039 10B21 1012六角木螺絲1008K 101013自攻釘、墻板釘10B384 8.8 級內(nèi)六角螺栓14 機(jī)螺釘家俱螺絲 1008 1010三、材料中各類元素對鋼的性質(zhì)的影響：1、碳（C）:提高鋼件強(qiáng)度，尤其是其熱處理性能，但隨著含碳量的增加，塑 性和韌性下降，并會影響到鋼件的冷鐓性能及焊接性能。2、錳（ Mn ）:提高鋼件強(qiáng)度，并在一定程度上提高可淬性。即在淬火時增加了 淬硬滲入的強(qiáng)度，錳還能改

12、進(jìn)表面質(zhì)量，但是太多的錳對延展性和可焊性不利。 并會影響電鍍時鍍層的控制。3、鎳（Ni）:提高鋼件強(qiáng)度，改善低溫下的韌性，提高耐大氣腐蝕能力，并可 保證穩(wěn)定的熱處理效果，減小氫脆的作用。4、鉻（ Cr） :能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蝕能力，并有利于高溫下 保持強(qiáng)度。5、鉬（Mo）:能幫助控制可淬性，降低鋼對回火脆性的敏感性，對提高高溫下 的抗拉強(qiáng)度有很大影響。6、硼（ B） :能提高可淬性，并且有助于使低碳鋼對熱處理產(chǎn)生預(yù)期的反應(yīng)。7、磯（V）:細(xì)化奧氏體晶粒，改善韌性。8、硅（ Si） :保證鋼件的強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)暮靠梢愿纳其摷苄院晚g性。四、關(guān)于不銹鋼材質(zhì)之特性簡介（ 304、 31

13、6）（一）該三種材質(zhì)均為 300 系列的奧氏體不銹鋼，其化學(xué)成分如下:名稱CSiMnP SNiCrMoCu304M< 0.06< 1.0< 2.0< 0.045< 0.038.91-10.018.0-20.0 00316< 0.030.06< 1.0< 2.0< 0.045< 0.0310.0-140 16.0-18.02.0-3.00304HC< 0.08< 1.0< 2.00.045< 0.038.0-10.51.0-3.017.0-19.0（二）主要化學(xué)成分與不銹鋼性能之關(guān)系。1、碳 C 可增加硬度和強(qiáng)度

14、，含量過高會降低其延展性和耐蝕性2、鉻 Cr 可增加耐蝕性、抗氧化性，使品粒細(xì)化，增加強(qiáng)度，硬度和耐磨性3、鎳 Ni 可增加高溫強(qiáng)度、耐蝕性，降低冷加工硬化之速率4、鉬 Mo 增加強(qiáng)度，對氧化物和海水的耐蝕性優(yōu)良5、銅 Cu 利于冷加工成型，降低磁性（三）材質(zhì)之其它性能1、以上材質(zhì)正常狀態(tài)無磁性。304M冷加工后略有磁性（1.6u-2.0u左右）；304HC 磁性為（ 1.01u-1.6u 左右）；316 材質(zhì)冷加工后磁性小于 1.01u。2、各材質(zhì)均有良好的延展性，易冷加工成型，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、均可達(dá)到要求。（ Ts 抗拉強(qiáng)度 min700N/mm, Ys 屈服強(qiáng)度 min 450N/m

15、m ）（四）結(jié)論1、304M、 304HC、 316 三種材質(zhì)是目前 300 系列奧氏體不銹鋼使用最廣的材 質(zhì)之一。各材質(zhì)明顯差異為：冷加工后材質(zhì)磁性為 316<304HC<304M 。 316 材 質(zhì)抗化學(xué)品腐蝕，抗孔蝕性及抗海水耐蝕性能相對于 304M 及 304HC 要優(yōu)良。2、總之，不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)件特性為耐腐蝕、美觀、衛(wèi)生，但其強(qiáng)度、硬度正常情況 下相當(dāng)于碳鋼（ 6.8 級）故對不銹鋼產(chǎn)品應(yīng)不可撞擊、敲打、注意維護(hù)其表面光 潔度、精度，且不能和使用碳鋼產(chǎn)品一樣隨便施加力量，亦不可施力過大，同時 因不銹鋼延展性好， 在使用時產(chǎn)生鋼屑易粘于螺帽牙級處， 增加摩檫力， 易導(dǎo)致 鎖死，

16、而使用碳鋼即使產(chǎn)生鐵屑也會掉落，相對于不銹鋼不易鎖死。 產(chǎn)品大類（一）、六角螺栓（ HEXAGON HEAD BOLTS ）1、英制螺栓參照標(biāo)準(zhǔn)為 ANSI/ASME B18.2.1，日標(biāo)參照J(rèn)IS B1180 （韋氏牙） 英制參照BSW916 （韋氏牙）。（1）、HEX MACHINE BOLT ：無華司、有束尾、半牙六角螺栓， （ 2）、 HEX TAP BOLT ：無華司、無束尾、全牙六角螺栓，（3）、HEX CAP SCREWS ：有華司、有束尾、半牙六角螺栓， 2、公制螺栓參照標(biāo)準(zhǔn)如下，其相互區(qū)別如表所示： 老國標(biāo) 新國標(biāo) ISO 標(biāo)準(zhǔn)DIN（ 德標(biāo)）GB30GB5780（ 半牙 ）

17、GB5781（ 全牙 ）GB5782（ 半牙 ）GB5783（ 全牙 ）ISO4016ISO4018ISO4014ISO4017 DIN601 DIN558DIN931DIN933（二）、馬車螺絲 / 圓頭方頸螺栓（ Carriage Bolts ）：ANSI/ASME B18.5 ；DIN603 ；ISO 8677 ；GB12 ；GB14（三）、內(nèi)六角螺栓（ Hexagon socket-head cap screws ）：DIN912 ；GB70 ； ISO4762 ； ANSI /ASME B18.3（四）、六角木螺絲（ Hexagon Head Lag Screws ）：ANSI/AS

18、ME B18.2.1 DIN 571（五）、家俱螺絲（ Furniture screws ）：依客戶標(biāo)準(zhǔn)（六）、六角法蘭螺栓 （Hexagon Flange Bolt） ：IFI 111 GB 5787 DIN 92、標(biāo)志、性能等級（1）、標(biāo)志。六角頭螺栓和螺釘（螺紋直徑 >5mm）。需在頭部頂面用凸字或 凹字標(biāo)志，或在頭部側(cè)面用凹字標(biāo)志。包括性能等級、廠標(biāo)。碳鋼：強(qiáng)度等級標(biāo) 記代號由 “?隔”開的兩部分?jǐn)?shù)字組成。 標(biāo)記代號中 “?前”數(shù)字部分的含義表示公稱抗 拉強(qiáng)度，如 4.8級的“4表”示公稱抗拉強(qiáng)度 400N/MM2 的1/100。標(biāo)記代號中 “?” 和點后數(shù)字部分的含義表示屈強(qiáng)比， 即公稱屈服點或公稱屈服強(qiáng)度與公稱抗拉強(qiáng) 度之比。如 4.8 級產(chǎn)品的屈服點為 320 N/mm2 。不銹鋼產(chǎn)品強(qiáng)度等級標(biāo)志由 “” 隔開的兩部分組成。標(biāo)志代號中 “前”符號表示材料。如： A2 ，A4 等標(biāo)志 “” 后表示強(qiáng)度，如： A2-70（2）、等級。碳鋼：公制螺栓機(jī)械性能等級可分為： 3.6、 4.6、 4.8、 5.6、 5.8、