SAE-J429-2013-中文版

外螺纹紧固件机械性质和材料要求MechanicalandMaterialRequirementsforExternallyThreadedFastenersSAEJ429:2013-1-原则性阐述几个ISO898.1与SAEJ429的材料等级相当。本标准中表2的化学元素与ISO898.1一致，像8级的允许用非合金钢。值得关注的一个显著的差异就是ISO898.1（2009）与SAEJ429（2012）用来生产8级的合金钢和碳钢的含碳量比10.9级的含碳量高。另外一个修订就是发现2011版的少量错误和不一致的地方。1.范围本SAE标准涵盖汽车和相关工业使用，尺寸1-1/2以下英制钢制螺栓、螺丝、牙条、sems1和U型螺栓2的机械性质和材料要求。文中所提到‘牙条’这个词的意思是说：一中等长度圆棒的某一端搓牙、两端都有搓牙或整个圆棒都有搓牙。此产品不适用于加热、焊接或使用于类似本文中所要求的螺栓特性近似的产品。表1所包括之机械性能要求是在大约20℃（68F）之环境温度之下所完成。这些性能限定于在某一温度界限内，此温度界限需依照所使用材料等级以及温度和加工流程而定。其它疲劳测试、抗腐蚀、冲击试验等性质，都不在本标准范围内，然而为确保产品适用于这些额外性能的情况下，最终使用必须承担其责任归属。1Sems:螺丝和垫片的组合。2U-BOLTS:本SAE标准所提及的U型螺栓，其使用于车辆悬吊装置和其相关位置。为了详细说明，本标准将U型螺栓视为牙条。因此，文中所提及到的“STUDS(牙条)”字眼都适用于“U-BOLTS(U型螺栓)”。（设计者应要了解，在相同尺寸、等级的“U型”结构的两根螺栓和牙条可能无法承受荷重；因此，U型螺栓的实际承载重量应以鞍型荷重测试方法来判定。）2.参考规范2.1适用的版本：于本标准内所提及的范围，除非特别指示，产品应以最新版本的SAE标准来提供。2.1.1SAE出版品SAEJ403SAE碳钢化学成分SAEJ404SAE合金钢化学成分SAEJ409制品分析-耐热钢和铸铁的化学成分分析之允许差异标准SAEJ411碳钢和合金钢SAEJ417硬度测试和硬度转换SAEJ1086金属和合金之编号SAEJ1268碳钢和H合金钢的硬化带2.1.2ASME出版品ASMEB18.2.1美制外六角螺栓ASMEB18.18紧固件的检验和质量保证2.1.3ASTM出版品ASTME18金属材料洛氏硬度和洛氏表面硬度的测试方法外螺纹紧固件机械性质和材料要求MechanicalandMaterialRequirementsforExternallyThreadedFastenersSAEJ429:2013-2-ASTMF606测定外螺纹和内螺纹紧固件、垫圈及铆钉机械性能的试验方法ASTMF788/788M英制及米制系列的螺栓、螺钉及螺柱的表面不连续性ASTMF1470特定的机械性能和功能检测用紧固件的抽样ASTMF2328测定硬化和回火螺纹钢螺栓、螺钉和柱头螺栓脱碳与渗碳的试验方法2.2相关出版物以下出版物仅为提供信息的目的而非本标准要求的一部分。2.2.1SAE出版物SAEJ995钢制螺母的机械与材料要求3.标示3.1.标示系统：级数是依照数字标示，数字越大表示拉力越高，而小数点后的数字代表各种相同强度的等级。等级标示看表1所示。3.2.级数：3.2.1螺栓和螺丝一般仅适用于级数1，2，5，5.2和8.2（请看附录A）。3.2.2牙条一般仅适用于级数1，2，4，5，8和8.1。3.2.3级数5.1提供给螺丝和垫片的组合后热处理，也可以使用在没有组装垫片的产品上。4.材料和流程4.1.钢材特性4.1.1.所有紧固件所使用的材料应符合表2中的各个等级的化学成分要求。4.1.2.标准材料等级的化学成分限制请参考SAEJ403,J404,J1086或J1268。在本标准未定义的其它标准和非标准钢材符合标准里所有的要求也是可以接受的。级数5，5.1，5.2，8，8.1和8.2的铋、硒，碲及铅等元素的最大含量应为0.02%。4.1.3.为了使等级8和8.2级紧固件的螺纹在淬火后的横截面中心可以达到最少90%的马氏体，合金钢和中碳钢可以适当地加入硼以细化晶粒。材料含碳量介于0.15到0.55间，材料最小淬火硬度请看表3所示。表1螺栓、螺丝、牙条、SEMS和U型螺栓1，8）的机械性质要求和等级标记等级标记产品公称尺寸（英制）全尺寸螺栓7）、螺钉、螺柱、组合螺钉螺栓、螺钉和螺柱的机加工试样表面硬度心部硬度等级识别标志3）保证载荷(应力)PSI抗拉强度(应力)Min.psi屈服强度2）(应力)Min.psi抗拉强度(应力)Min.psi伸长率Min%缩面率Min%洛氏30NMax洛氏,MinMax1螺栓螺钉螺柱1/4-1-1/233.0004）60.00036.00060.0001835-B70B100无外螺纹紧固件机械性质和材料要求MechanicalandMaterialRequirementsforExternallyThreadedFastenersSAEJ429:2013-3-2螺栓螺钉螺柱1/4-3/45）55.0004）74.00057.00074.0001835-B80B100无3/4-1-1/233.00060.00036.00060.0001835-B70B1004螺柱1/4-1-1/265.000115.0001000.000115.0001035-C22C32无5螺栓螺钉螺柱1/4-185.000120.00092.000120.000143554C25C341-1-1/274.000105.00081.000105.000143550C19C305.16）组合螺钉NO.4-5/885.000120.000----59.5C25C405.2螺栓螺钉1/4-185.000120.00092.000120.000143556C26C368螺栓螺钉螺柱1/4-1-1/2120.000150.000130.000150.000123558.6C33C398.1螺柱1/4-1-1/2120.000150.000130.000150.000103558.6C33C39无8.2螺栓螺钉1/4-1120.000150.000130.000150.000103558.6C33C391）参考附注2.2）屈服强度是应力发生在0.2%的永久变形的量具长度计算所得的应力。3）牙条或割沟、十字针穴等头形的产品不适用。4）保证荷重测试：这些级数要求仅适用于应力消除之产品。5）级数2级螺栓和螺丝尺寸1/4-3/4仅适用于长度小于6in.的产品，牙条无限制。螺栓、螺丝长度大于6in.的产品应使用级数1级的要求。6）级数5级材料于组装硬化垫片前热处理方式是被允许的方式。7）“全尺寸FULLSIZE”指的拉力测试试件是使用前的状态未经改变的完整的紧固件产品。8）将PSI转换成MPa乘以0.0689表2螺栓、螺丝和牙条化学成分回火及标记等级产品公称直径材料及处理制品分析1）（以重量百分比法）回火温度碳C磷S硫S硼BMinMinMaxMaxMaxMinMax1螺栓螺钉螺柱1/4-1-1/2低碳或中碳钢参阅4.4--0.0250.025---参阅4.42螺栓螺钉螺柱1/4-1-1/2低碳或中碳钢参阅4.40.150.0250.0252）--参阅4.44螺柱1/4-1-1/2中碳冷延钢0.280.550.0250.025--参阅4.45螺栓螺钉螺柱1/4-1-1/2中碳钢3），淬火、回火0.250.550.0250.0254）--425℃（800F）添加硼、铬、锰碳钢6），淬火、回火0.150.400.0250.0250.00050.003425℃（800F）外螺纹紧固件机械性质和材料要求MechanicalandMaterialRequirementsforExternallyThreadedFastenersSAEJ429:2013-4-5.16）组合螺钉#4-5/8低或中碳钢3），淬火、回火0.0150.0300.0250.025--340℃（650F）5.2螺栓螺钉1/4-1低碳硼钢6），淬火、回火0.150.250.0250.0250.00050.003425℃（800F）8螺栓螺钉螺柱1/4-1-1/2中碳钢，淬火、回火0.250.550.0250.0254）425℃（800F）添加硼9）、铬、锰合金钢6，7，8），淬火、回火0.250.550.0250.0254）0.003425℃（800F）中碳合金钢，淬火、回火0.250.550.0250.025--425℃（800F）8.1螺柱1/4-1-1/2中碳合金钢6，7，8）或1541，热延钢0.280.550.0250.04--425℃（800F）8.2螺栓螺钉1/4-1低碳硼钢6），淬火、回火0.150.250.0250.0250.00050.003340℃（650F）1）产品分析所有的值用（重量百分比），铸铁或炉内的分析则采用SAEJ409允许差异标准2）对2级牙条的硫含量最大为0.33%。3）级数5和5.1级的紧固件使用，级数8级的中碳硼钢和中碳合金钢生产时，可由制造者选择。4）级数5级的牙条硫含量最大为0.13%。5）级数为5级的材料于组装硬化垫片前热处理是被允许的方式。6）级数5，5.1和5.2级的产品使用的碳含量小于0.25%的硼钢锰的含量最应为0.60%，级数8、8.1和8.2级的锰的含量最小应为0.70%。7）该合金钢至少包含下列元素中的一种，最低含量如下：铬0.30%;镍0.30%;钼0.20%;钒0.10%，凡元素中指定的两个，三个或四个组合，有合金元素低于上述给出含量的，极限值为该两个，三个和四个组合得单个元素极限值总和的70%。8）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。9）硼的增加限量应为0.0005%-0.003%。表3含碳量与90%马氏体之最小奥氏体化淬火硬度比较表外螺纹紧固件机械性质和材料要求MechanicalandMaterialRequirementsforExternallyThreadedFastenersSAEJ429:2013-5-4.2.头部成型有别于一般锻造成型或挤出成型以外的成型方式需经过买卖双方同意方可执行。4.2.1.等级1级的螺栓和螺钉用热锻或冷锻，由制造方决定。4.2.2.级数2，5，5.2，8和8.2级的螺栓、螺丝尺寸3/4in以下；长度6”以下的必须以冷锻成型，除非有经过买方同意，方可使用热锻成型。大尺寸或较长尺寸的产品则可由制造者自行决定使用冷锻或热锻成型。4.2.3.级数5.1的螺丝必须使用冷锻成型。4.3.螺纹级数2，5，5.2，8和8.2级的螺栓、螺丝尺寸3/4in以下；长度6”以下的必须以冷锻成型，除非有经过买方同意，否则必须以滚制方式制作螺纹。级数5.1级的螺丝必须以滚制方式制作螺纹。级数1级所有尺寸的螺栓、螺丝；还有级数2，5，5.2，8和8.2级的螺栓、螺丝尺寸3/4in以上；长度6”以上的产品可由制造者自行选择采用滚制、切削或研磨方式作。4.4.热处理4.4.1.级数1和2级的产品无需热处理。1和2级的冷锻头型的马车和其它头部较薄的螺栓、螺丝必须执行应力消除；温度最少为470℃（875F）。（如果机械性质上有任何影响时，应先征得买方确认。）另，如买方特别指定，2级冷锻的六角头螺栓和螺丝应在最小470℃（875F）消除应力。4.4.2.级数为4和8.1级的牙条是先加工材料后再成为牙条的，所以制造后无须再进行热处理。4.4.3.级数5和5.2级的螺栓、螺丝和牙条必须热处理（完全奥氏体化），以油或水淬则由制造者决定，回火温度最少要425℃（800F）。4.4.4.级数5.1级的螺丝必须热处理（完全奥氏体化），淬火后回火，回火温度最少要340℃（650F）。然而除非买方同意，淬火时的主要成分不可使用水。4.4.5.级数8级的螺栓、螺丝和牙条必须热处理（完全奥氏体化），以