标准规范下载简介

《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》(GBT3098.1-2000).pdf

紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱

Mechanical properties of fasteners —Bolts, screws and studs

昌金高速公路房建及附属工程FJ1施工组织设计GB/T 3098.1—2000

批准并发布：国家质量技术监督局 发布日期：2000年9月26日 实施日期：2001年2月1日

本标准的附录A是提示的附录。 本标准由国家机械工业局提出。 本标准由全国紧固件标准化技术委员会归口。 本标准由机械科学研究院负责，西安标准件总 厂、上海高强度螺栓厂、上海市紧固件和焊接材料技 术研究所、北京标准件工业集团公司、武汉汽车标准 件研究所、上海金马高强紧固件有限公司和深圳航空 标准件有限公司参加起草。 本标准由全国紧固件标准化技术委员会秘书处负 责解释。

螺栓、螺钉和螺柱性能等级的标记制度如表1所 示。横坐标表示公称抗拉强度值o（以N/mm²计）， 而纵坐标表示最小断后伸长率8（以%计）。 性能等级的标记代号，由两部分数字组成： 第一部分数字表示公称抗拉强度的1/100（表3 和5.1条)； 第二部分数字表示公称届服点（a。）或公称规定 非比例伸长应力（.2）与公称抗拉强度（）比值 （届强比）的10倍。 这两部分数字的乘积为公称屈服点的1/10。 最小屈服点（0smin）或最小规定非比例伸长应力 （.2min）和最小抗拉强度（obmin）等于或大于其公 称值（表3）。

表2规定了螺栓、螺钉和螺柱各性能等级的钢种 和回火温度。

在环境温度下按第8章规定的方法进行试验时， 螺栓、螺钉和螺柱应符合表3规定的机械或物理性 能。

在环境温度下按第8章规定的方法进行试验时， 螺栓、螺钉和螺柱应符合表3规定的机械或物理性 能。

机械和物理性能的试验项目

用第8章规定的方法，对螺栓、螺钉和螺柱按表

4和表5规定的A类或B类项目进行机械和物理性能 试验。无论选择哪类试验，均应符合表3规定的全部 要求。 B类项目应尽量采用，但对拉力载荷小于500kN

或不适用A类项目的产品必须采用。 A类项目适用于机械加工试件和螺杆上无螺纹部 分的截面积小于螺纹的应力截面积的螺栓、螺钉和螺 柱

或不适用A类项目的产品必须采用。 A类项目适用于机械加工试件和螺杆上无螺纹部 分的截面积小于螺纹的应力截面积的螺栓、螺钉和螺 柱

合出了高级别的性能等级，但并不意味着这些等级适用于所有的产品。适用的性能等级应按产品标准的 标准紧固件，尽量参照类似的标准紧固件选用。

注：虽然本表给出了高级别的性能等级，但并不意味着这些等级适用于所有的产品。适用的性能等级应按产品标展的炭 定。对非标准紧固件，尽量参照类似的标准紧固件选用。 ）仅适用于d≤16mme ）公致数值然表3提京

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、磷及铅的最大含量为：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（第9章）。10.9级应符合表3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前弱（附录A)。 6）用于该性能等级的材料应具有良好的辩透性，以保证紧固件螺纹截面的芯部在辩火后、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案中的一种元素，其最小含量为：铬0.30%；镍0.30%；钼0.20%；钒0.10%。 8）考虑承受抗控应力，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：

2）这些性能等级允许采用易切钢制造，其硫、磷及铅的最大含量为：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（第9章）。10.9级应符合表3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前弱（附录A)。 6）用于该性能等级的材料应具有良好的辩透性，以保证紧固件螺纹截面的芯部在辩火后、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案中的一种元素，其最小含量为：铬0.30%；镍0.30%；钼0.20%；钒0.10%。 8）考虑承受抗控应力，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：

表3螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能分项机械性能和物理性能8.81)条号3.64.64.85.65.86.8d≤16”d >163)9.82:110.912.9mmmm5.1公称抗拉强度db公幕：N/mm²300400500600800800900100012005.2最小抗拉强度），N/mm²33040042050052060080083090010401220维氏硬度HVmin951201301551601902502552903203855.3F≥98Nmax2206250320335360380435布氏硬度HBmin901141241471521812382422763043665.4F =30D²max2096)238304318342361414HRB526771798289min一HRC22232832395 .5洛氏硬度HRHRB95.06)99.5一maxHRC32343739445.6表面硬度HV0.3max7)公称1802403203004004805.7属服点，N/mm²min190240340300420480规定非比例伸长应力公称一64064072090010805.8.2，N/mm²min6406607209401100Sp/o或S/0.20.940.940.910.930.900.920.910.910.900.880.885.9保证应力S, N/mm²1802253102803804405806006508309705.10破坏扭矩Mg，N·mmin按GB/T3098.13规定5.11断后伸长率6.%min2522一2012121095.12断面收缩率，%min一524848445.13奥负载5对螺栓和螺钉（不包括螺柱）实物进行溅试，应符合表6或表8的规定5.14冲击吸收功A，Jmin2530302520155.15头部坚固性不得断裂螺纹未脱碳层的最小高度EHH5.16全脱碳层的最大深度G，mm0.0155.17再回火后的硬度国火前后硬度均值之差不大于20HV5.18表面缺陷按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，则增加了螺母脱扣的危险。推荐参考GB/T3098.2。2）仅适用于螺纹直径d≤16mme3）对钢结构用螺栓为12mm4）最小抗拉强度适用于公称长度I≥2.5d的产品：最低硬度适用于长度1<2.5d以及其他不能进行拉力试验（如头部结构的影响）的产品。5）对螺栓，螺钉和螺柱的实物进行樱负截试验时，应按bin计算。6）在螺栓.螺钉和螺柱末端测试的硬度的最大值为：250HV、238HB或99.5HRB。7）表面硬度不应比芯部硬度高出30个维氏硬度值。10.9级的表面硬度不应大于390HV0.3。8）当不能测定屈服点o，时，允许以测量规定非比例伸长应力dp.2代替。4.8、5.8和6.8级的a、值仅为计算用，不是试验数值。9）按性能等级标记的屈强比和规定非比例伸长应力.2适用于机械加工试件。因受试件加工方法和尺寸的影响，这些数值与螺栓和螺钉实物测出的数值是不相同的。14—7—7

2）亦包括特殊头型或杆部结构比螺纹截面强度更蹈的螺栓和表

验收用A类和B类试验项目 （本程序适用于机械性能而不适用于化学性能）

1）如果进行了模负载试验，则不必再做拉力试验。 2）最低硬度仅适用于公称长度/<2.5d和不能进行拉力试验或扭矩试验的产品（如头部结构的影响）。 3）可以采用维氏、布氏或洛氏硬度进行试验，如有争议，以维氏硬度试验为验收依据。 4）仪适用于长度I≥6d的螺栓、螺钉和螺柱。 5）仅适用于不能进行拉力试验的螺栓和螺钉。 6）头部结构比螺纹截面强度更弱的特殊头型的螺栓和螺钉，不进行模负载试验。 7）根据用户要求，仅适用于螺纹直径d≥16mm的螺栓、螺钉和螺柱。 8）仅适用于5.6级。 9）仅适用于螺纹直径d≤10mm，且长度太短而不允许进行锲负载试验的螺栓和螺钉。 10）不是必须进行的，仅适用于有争议时的仲载试验。

最小拉力载荷和保证载荷按表6~表9规定。

8.4.1维氏硬度试验

维氏硬度试验按GB/T4340.1规定。

扭矩试验见GB/T3098.13。 该试验适用于螺纹公称直径：3mm≤d≤10mm 且由于长度太短而不能实施拉力试验的螺栓和螺钉产 品

常规检查在去除试件的镀层或其他涂层并经适当 处理后进行。螺栓、螺钉和螺柱的硬度应在头部、末 端或杆部进行测定。 对所有性能等级，如果超出最高硬度，则应在距 末端一个螺纹直径的截面上、1/2半径处再次进行试 验，其硬度值不得超过最高硬度。验收时如有争议， 应以维氏硬度为仲裁试验。 表面硬度应在末端或六角平面上测定。为保证测 定的准确性，以及保持材料表层的原始性能，被测部 位应经过研磨或抛光。表面硬度应以HV0.3维氏硬 度试验为仲裁试验。 HV0.3的表面硬度值应与同样试件的芯部硬度 值进行比较，以确定其实际的对照值。允许表面硬度 高于芯部硬度，其差值最大为30个维氏硬度值；否 则，表示已渗碳。 为判断螺栓、螺钉或螺柱表面渗碳情况，应以 8.8～12.9级芯部硬度与表面硬度的差值为依据。 硬度与理论的抗拉强度可能没有直接的换算关 系。最大硬度值的确定，除考虑理论的最大抗拉强度 外，还需考虑其他因素（如脆断）。 注：应当注意区分，硬度的增加是由于渗碳，还是热处 理或表面冷作硬化而引起的。

保证载荷试验由两个主要程序组成： a）施加一个规定的保证载荷（图2）； b）测量由保证载荷引起的永久伸长量

图2对紧固件实物施加保证载荷试验

测头与紧固件末端的中心孔应为“球一锥”接触。 1）d按GB/T5277对中等装配系列的规定。 按表7或表9给出的保证载荷，在拉力试验机上 对试件施加轴向载荷，并保持15s。承受载荷又未旋 合的螺纹长度应为一倍螺纹直径（1d)。 对全螺纹试件，承受载荷又未旋合的螺纹长度应 接近实际的一倍螺纹直径（1d）。对螺柱进行试验 时，应将拧人机体端（或等长双头螺柱的任一端）拧 紧在专用夹具中。 为测量永久伸长量，试件每端应进行适当加工， 见图2。施加保证载荷前、后，应将试件装人带球面 测头的台架式测量装置中。应使用手套或钳子，使测 量误差减少到最小。 为符合保证载荷试验要求，施加载荷后的螺栓、 螺钉或螺柱的长度应与加载前的相同，其误差 ±12.5μrm为允许的测量误差。 为避免试件承受横向载荷，试验机的夹头应能自 动定心。试验时，夹头的移动速度不应超过3mm/mine 受某些不确定因素，如直线度和螺纹对中性（加 大测量误差）的影响，第一次施加保证载荷时，可能 导致紧固件产生明显的伸长。在这种情况下，可使用 比规定值增大3%的载荷进行第二次保证载荷试验。 如果施加这种载荷后与加载前的长度相同（误差在 ±12.5um以内），则应认为符合要求。

螺栓和螺钉（不包括螺柱）实物的樱负载试验 模负载试验不适用于沉头螺钉。 使用图3的模垫按（GB/T228的规定进行拉力试

模负载试验不适用于沉头螺钉。 使用图3的樱垫按（GB/T228的规）

1）d按GB/丁5277对中等装配系列（表10）的规定。 2）硬度45HRCmc 3）圆角或45倒角。 从螺栓和螺钉的螺纹收尾到夹具的螺母支承面的 最小距离为一倍螺纹直径（≥1d）。符合表10和表 11，并经淬硬的模垫应置于螺栓或螺钉头下。拉力试 验应持续到发生断裂

断裂应在杆部或未旋合的螺纹长度内，而不应发 生在头部和头杆交接处。在进行负载试验的过程 中，螺栓或螺钉试件断裂前，应能达到相应性能等级 规定的最小拉力载荷。 全螺纹的螺栓或螺钉，如断裂自未旋合的螺纹部 分起始，即使在拉断前已延伸或扩展到头下圆角或头 部，仍应视为符合本试验要求。 C级产品，模垫圆角按下式计算：

d过渡圆直径； d一一无螺纹杆径。 头部支承面直径超过1.7d、未通过模负载试验 要求的产品，可将头部加工到1.7d常熟琴川碧桂园封闭楼梯专项施工方案（11P）.doc，并按表11规定 的锲垫再次进行试验。

此外，对头部支承面直径超过1.9d的产品， 将探垫角10减小为6°

机械加工试件的冲击试验

冲击试验按GB/T229规定。试件应沿螺杆纵 向，尽量靠近螺栓、螺钉或螺柱的表面并按GB/T 229图3规定的缺口深度为5mm的标准夏比U型缺 口冲击试样截取。试件无刻槽的一边，应靠近螺杆表 面。仅对螺纹直径d≥16mm的产品进行该项试验。 8.8对d≤10mm、且长度太短而不能进行负载 试验的螺栓和螺钉实物的头部坚固性试验 头部坚固性试验按图4和表12的规定。

JTS／T 105-4-2013标准下载适用于方颈及带牌端栓的试验模

社： 1.d和r（r2=r）见表10 2.试验板厚度应>2d。

一头下圆角半径的最大值：