螺栓、螺钉和螺柱 | 螺纹紧固件的性能等级和常用材料 | 连接件与紧固件

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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──合金钢淬火并回火。
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
	3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	d≤16/mm	d>16/mm	9.8	10.9	12.9
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。

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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^① max
		min	max	P max	S max	B^① max
3.6^②	碳钢	－	0.20	0.05	0.06	0.003	－
4.6^②		－	0.55	0.05	0.06	0.003	－
4.8^②		－	0.55	0.05	0.06	0.003	－
5.6		0.13	0.55	0.05	0.06	0.003	－
5.8^②		－	0.55	0.05	0.06
6.8^②		－	0.55	0.05	0.06
8.8^③	低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火	0.15^④	0.04	0.035	0.035	0.003	425
8.8^③	中碳钢，淬火并回火	0.25	0.55	0.035	0.035	0.003	425
9.8	低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火	0.15^④	0.35	0.035	0.035	0.003	425
9.8	中碳钢，淬火并回火	0.25	0.55	0.035	0.035	0.003	425
10.9^⑤^、^⑥	低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火	0.15^④	0.35	0.035	0.035	0.003	340
10.9^⑥	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	0.20^④	0.55	0.035	0.035	0.003
	合金钢淬火并回火^⑦	0.20	0.55	0.035	0.035	0.003
12.9^⑥^、^⑧^、^⑨	合金钢，淬火并回火^⑦	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。

螺纹直径d/mm
螺距P
螺纹应力截面积As/mm^2
性能等级3.6时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级4.6时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级4.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级5.6时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级5.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级6.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级8.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级9.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级10.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级12.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N

3	3.5	4	5	6	7	8	10	12	14	16	18	20	22	24	27	30	33	36	39
0.5	0.6	0.7	0.8	1	1	1.25	1.5	1.75	20	2	2.5	2.5	2.5	3	3	3.5	3.5	4	4
5.03	6.78	8.78	14.2	20.1	28.9	36.6	58	84.3	115	157	192	245	303	353	459	561	694	817	976
1660	2240	2900	4690	6630	9540	12100	19100	27800	38000	51800	63400	80800	100000	1130000	151000	185000	229000	270000	322000
2010	2710	3510	5680	8040	11600	14600	23200	33700	46000	62800	76800	98000	121000	141000	184000	224000	278000	327000	390000
2110	2850	3690	5960	8440	12100	15400	24400	35400	78300	65900	80600	103000	127000	148000	193000	236000	291000	343000	410000
2510	3390	4390	7100	10000	14400	18300	29000	42200	57500	78500	96000	122000	152000	176000	230000	280000	347000	408000	488000
2620	3520	4560	7380	10500	15000	19000	30200	43800	59800	81600	99800	127000	158000	184000	239000	292000	361000	425000	508000
3020	4070	5270	8520	12100	17300	22000	34800	50600	69000	94200	115000	147000	182000	212000	275000	337000	416000	490000	586000
4020	5420	7020	11400	16100	23100	29300	46400	67400①	92000①	126000①	159000	203000	251000	293000	381000	466000	576000	678000	810000
4530	6100	7900	12800	18100	26000	32900	52200	75900	104000	141000	－	－	－	－	－	－	－	－	－
5230	7050	9130	14800	20900	30100	38100	60300	87700	120000	163000	200000	255000	315000	367000	477000	583000	722000	850000	1020000
6140	8270	10700	17300	24500	35300	44700	70800	103000	140000	192000	234000	299000	370000	431000	560000	684000	847000	997000	1200000

细牙螺纹产品的最小拉力载荷

螺纹直径d/mm
螺距P
螺纹应力截面积As/mm^2
性能等级3.6时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级4.6时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级4.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级5.6时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级5.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级6.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级8.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级9.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级10.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N
性能等级12.8时的最小拉力载荷(As×σb)/N

8	10	10	12	12	14	16	18	20	22	24	27	30	33	36	39
1	1	1.25	1.25	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	2	2	2	3	3	3
39.2	64.5	61.2	92.1	88.1	125	167	216	272	333	384	496	621	761	865	1030
12900	21300	20200	30400	29100	41200	55100	71300	898000	110000	127000	164000	205000	251000	285000	340000
15700	25800	24500	36800	35200	50000	66800	86400	109000	133000	154000	198000	248000	304000	346000	412000
16500	27100	25700	38700	37000	52500	70100	90700	114000	140000	161000	208000	261000	320000	363000	433000
19600	32200	30600	46000	44000	62500	83500	108000	136000	166000	192000	248000	310000	380000	432000	515000
20400	33500	31800	47900	45800	65000	86800	112000	141000	173000	200000	258000	323000	396000	450000	536000
23500	38700	36700	55300	52900	75000	100000	130000	163000	200000	230000	298000	373000	457000	519000	618000
31400	51600	49000	73700	70500	10000	134000	179000	226000	276000	319000	412000	515000	632000	718000	855000
35300	58000	55100	82900	79300	112000	150000	－	－	－	－	－	－	－	－	－
40800	67100	63600	95800	91600	130000	174000	225000	283000	346000	399000	516000	646000	791000	900000	1070000
47800	78700	74700	112400	107500	15200	204000	264000	332000	406000	469000	605000	758000	928000	1055000	1260000

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

螺纹直径d/mm
螺距P
螺纹应力截面积As/mm^2
保证载荷②/N\|性能等级3.6
保证载荷②/N\|性能等级4.6
保证载荷②/N\|性能等级4.8
保证载荷②/N\|性能等级5.6
保证载荷②/N\|性能等级5.8
保证载荷②/N\|性能等级6.8
保证载荷②/N\|性能等级8.8
保证载荷②/N\|性能等级9.8
保证载荷②/N\|性能等级10.8
保证载荷②/N\|性能等级12.8

3	3.5	4	5	6	7	8	10	12	14	16	18	20	22	24	27	30	33	36	39
0.5	0.6	0.7	0.8	1	1	1.25	1.5	1.75	20	2	2.5	2.5	2.5	3	3	3.5	3.5	4	4
5.03	6.78	8.78	14.2	20.1	28.9	36.6	58	84.3	115	157	192	245	303	353	459	561	694	817	976
905	1120	1580	2560	3620	5200	6590	10400	15200	20700	28300	34600	44100	54500	63500	82600	101000	125000	147000	176000
1160	1560	2020	3270	4620	6650	8420	13300	19400	26400	36100	44200	56400	69700	81200	106000	129000	160000	188000	224000
1560	2100	2720	4400	6230	8960	11300	18000	26100	35600	48700	59500	76000	93900	142000	142000	174000	215000	253000	303000
1410	1900	2460	3980	5630	8090	10200	16200	23600	32200	44000	53800	68600	84800	129000	129000	157000	194000	229000	273000
1610	2580	3340	5400	7640	11000	13900	22000	32000	43700	59700	73000	93100	115000	174000	174000	213000	264000	310000	371000
2210	2980	3860	6250	8840	12700	16100	25500	37100	50600	69000	84500	108000	133000	202000	202000	247000	305000	359000	429000
2920	3930	5090	8240	11700	16800	21200	33600	48900①	66700①	91100①	115000	147000	182000	275000	275000	337000	416000	490000	586000
3320	4470	5790	9370	13300	19100	24200	38300	55600	75900	104000	-	-	-	-	-	-	-	-	-
4170	5630	7290	11800	16700	24000	30400	48100	70000	95400	160000	159000	203000	251000	381000	381000	466000	576000	678000	810000
4480	6580	8500	13800	19500	28000	35500	56300	81800	112000	152000	186000	238000	294000	445000	445000	544000	673000	792000	947000

细牙螺纹产品的保证载荷

①保证载荷(As×Sp)/N

螺纹直径d/mm
螺距P
螺纹应力截面积As/mm^2
保证载荷①/N\|性能等级3.6
保证载荷①/N\|性能等级4.6
保证载荷①/N\|性能等级4.8
保证载荷①/N\|性能等级5.6
保证载荷①/N\|性能等级5.8
保证载荷①/N\|性能等级6.8
保证载荷①/N\|性能等级8.8
保证载荷①/N\|性能等级9.8
保证载荷①/N\|性能等级10.8
保证载荷①/N\|性能等级12.8

8	10	10	12	12	14	16	18	20	22	24	27	30	33	36	39
1	1	1.25	1.25	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	2	2	2	3	3	3
39.2	64.5	61.2	92.1	88.1	125	167	216	272	333	384	496	621	761	865	1030
7060	11600	11000	16600	15900	22500	30100	38900	49000	59900	69100	89300	112000	137000	156000	185000
9020	14800	14100	21200	20300	22800	38400	49700	62600	76700	88300	114000	143000	175000	199000	237000
12200	20000	19000	28600	27300	38800	51800	67000	84300	103000	119000	154000	193000	236000	268000	319000
11000	18100	17100	25800	24700	35000	46800	60500	76200	93200	108000	139000	174000	213000	242000	288000
14800	24500	23300	35000	33500	47500	63500	82100	103000	127000	146000	188000	236000	289000	329000	391000
17200	28400	26900	40500	38800	55000	73500	95000	120000	147000	169000	218000	273000	335000	381000	453000
22700	37400	35500	53400	51100	72500	96900	130000	163000	200000	230000	298000	373000	457000	519000	618000
25900	42600	40400	60800	58100	82500	110000	-	-	-	-	-	-	-	-	-
32500	53500	50800	76400	73100	104000	139000	179000	226000	276000	319000	412000	515000	632000	718000	855000
38000	62600	59400	89300	85500	121000	162000	210000	264000	323000	372000	481000	602000	738000	839000	999000

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