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检测实验室 /品保培训教材紧固件产品等级和机械性能一、 紧固件的分类：B 大螺丝 S 小螺丝 N 螺帽 E 其它扣件二、 紧固件参照的标准：ISO、ASTM、DIN、JIS、ANSI/ASME、GB三、 碳钢中各类元素对钢性质的影响：1、碳（C） 、提高钢件强度，尤其热处理性能；但随含碳量的增加塑性和韧性下降，会影响到钢件的冷镦性能和焊接性能2、锰（Mn） 、提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性，即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利同时会影响电镀时对镀层的控制3、镍（Ni） 、提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用4、铬（Cr） 、提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度5、钼（Mo） 、能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，提高高温下的抗拉强度有很大影响6、硼（B） 、能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应7、矾（V） 、细化奥氏体晶粒，改善韧性8、硅（Si） 、保证钢件强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性四、 钢的种类和在紧固件行业的运用：普通钢： 含磷量不大于 0.045%，含硫量不大于 0.055%。

优质钢： 含磷量不大于 0.04%，含硫量不大于 0.045%工具钢： 磷、硫含量不大于 0.04%高优质钢：磷、硫含量不大于 0.03%含碳量小于 0.25%的低碳钢，强度低、塑性、可焊性较好；含碳量在 0.25-0.45%间叫做中碳钢，较高强度、塑性、可焊性较差，若经过热处理，则强度和硬度有显著提高，含碳量大于 0.45%的钢叫高碳钢，塑性和可焊较差，热处理后有很高的强度和硬度08、10、15、20、25 等号钢含碳量较低，强度小而塑性好可用于制造各种容器，或用来制造冲压件，焊接结构件及螺钉、螺母、垫圈和需要渗碳的零件30、35、40、45、50 等号钢含碳量中等，强度较高、韧性和加工性较好，通常要经过淬火，回火等处理，可用来制造轴类、齿轮、丝杆、连杆、套筒等55、60、70 等号钢含量较高，淬火后有较高弹性，可用于制造弹簧、轧辊和钢丝绳等钢材中材质中的英文字母表示：A 表示是铝（Al）脱氧钢；K表示是硅（Si ）脱氧钢； CH 表示冷打；F 表示细晶粒；B 表达加入含合金元素硼合金钢：规定的最大含锰量超过 1.65%，或者规定的最大含硅量超过 1.65%，或者规定的最大含铜量超过 1.65%，或者含铬量低于 4.0%， （超过 4.0%将列为不锈钢） ，或钢中含有规定最小含量的铝、硼、钴、钶、钼、镍、钛、钒或锆或任何其它加入钢内达到特殊效果的元素。

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化学成份，%C性能等级 材料和热处理min maxPmaxSmaxB①max回火温度℃min3.6② - 0.20 0.05 0.06 0.003 -4.6②4.8②- 0.55 0.05 0.06 0.003 -5.6 0.13/0.15 0.55 0.05 0.065.8②6.8②碳钢- 0.55 0.05 0.06 0.003 -0.15④ 0.40 0.035 0.0358.8③ 低碳合金钢( 如硼锰或铬),淬火并回火或中碳钢,淬火并回火 0.25 0.55 0.035 0.035 0.003 4250.15④ 0.35 0.035 0.0359.8 低碳合金钢( 如硼锰或铬),淬火并回火或中碳钢,淬火并回火 0.25 0.55 0.035 0.035 0.003 42510.9⑤⑥ 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 3400.250.20④0.550.550.0350.0350.0350.0350.00310.9⑥ 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 0.20 0.55 0.035 0.035 0.00342512.9⑥⑧⑨ 或合金钢淬火并回火⑦ 0.28 0.50 0.035 0.035 0.003 380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.性能等级8.8机械和物理性能3.64.64.85.6 5.86.8d≤16mmd＞16mm9.8 10.9 12.9公称抗拉强度 ób 公称 N/mm2300400 500600800 800 900 1000 1200最小抗拉强度 óbmin N/mm2330400420500 520600800 830 900 1040 1220min95120130155 160190250 255 290 320 385维氏硬度 HVF≥90Nmax220/250250320 335 360 380 435min90114124147 152181238 242 276 304 366布氏硬度 HBF=90D2 max209/238238304 318 342 361 414HRB526771 79 8289 --- --- --- --- ---洛氏硬度HRmin HRC------------ ------22 23 28 32 39HRB 95.0/99.599.5--- --- --- --- ---max HRC--- -- 32 34 37 39 44表面硬度HV0.3 max------ 10.9 级表面硬度不超出 390HV公称180240320300 400480--- --- --- --- ---屈服点ós, N/mm2 min190240340300420480 --- --- --- --- ---公称 --- --- 640 640 720 900 1080规定非比例伸应力óp0.2,N/mm2min--- --- 640 660 720 940 1100Sp/ós或Sp/óP0.20.940.940.910.930.90 0.92 0.91 0.91 0.90 0.88 0.88保证应力 SP, N/mm2180225310280380 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,% Min25221420 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 不得断裂英制（SAE J429）螺栓所用材料：Grade 1 2 4 5 5.1 5.2 7 8 8.1 8.2Material and Treatment Low or medium carbon steelMediumCarbon cold drawn steelMedium Carbon steel quenched and temperedLow or medium carbon steelMedium Carbon alloy steel quenched and temperedSAE1541Low or medium carbon steelMin -- --- --- 0.28 0.15 0.15 0.28 0.28 0.28 0.15CMax 0.55 0.55 0.55 0.55 0.30 0.25 0.55 0.55 0.55 0.25Mn Min --- --- --- --- --- 0.74 --- --- --- 0.74P Max 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048 0.040 0.040 0.048 0.048S Max 0.058 0.058 0.13 0.058 0.058 0.058 0.045 0.045 0.058 0.058Element%B Min --- --- --- --- --- 0.0005 ---- --- --- 0.0005英制螺栓（SAE J429 ）的机械性质：Full Size Bolts，Screws，Studs，Sems机械性能 Machine Test Specimen OfBolts，Screws，and StudsSurfaceHardnessCoreHardnessRockwell强度等级Grade Designation产品Products规格Nominal Size Dia InProofLoadTensileStrengthYieldStrengthTensileStrengthElongation伸长率Reduction OfArea 断面收缩Rockwell30N Max Min Max1Bolts 螺栓Screws 螺钉Studs 螺柱1/4 thru 1-1/4 33000 60000 36000 60000 18 35 --- B70 B1001/4 thru 3/4 55000 74000 57000 74000 18 35 --- B80 B1002Bolts 螺栓Screws 螺钉Studs 螺柱 Over 3/4 thru 1-1/233000 60000 36000 60000 18 35 --- B70 B100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/T3098.22. 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4 Studs 螺柱 1/4 thru 。