GB-T-3098.1-2000紧固件机械性能-螺栓螺钉和螺柱

前言本标准等同采用国际标准碳钢和合金钢制造的紧固件机械性能第部分螺栓螺钉和螺柱总的标题为紧固件机械性能包括以下部分紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱紧固件机械性能螺母粗牙螺纹紧固件机械性能紧定螺钉紧固件机械性能螺母细牙螺纹紧固件机械性能自攻螺钉紧固件机械性能不锈钢螺栓螺钉和螺柱紧固件机械性能自挤螺钉紧固件机械性能耐热用螺纹连接副紧固件机械性能有效力矩型钢六角锁紧螺母紧固件机械性能有色金属制造的螺栓螺钉螺柱和螺母紧固件机械性能自钻自攻螺钉紧固件机械性能螺母锥形保证载荷试验紧固件机械性能螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直径紧固件机械性能螺母扩孔试验紧固件机械性能不锈钢螺母紧固件机械性能不锈钢紧定螺钉紧固件机械性能检查氢脆用预载荷试验平行支承面法对螺柱的实物拉力试验与保证载荷试验未规定拧入机体端的装卡位置本标准予以规定条和条未规定方颈及带榫螺栓头部坚固性试验模本标准予以规定图未规定左旋螺纹的螺柱标志本标准予以规定条本标准是的修订本主要修改如下仅规定在环境温度为条件下试验的机械性能紧固件在较高或较低温度下机械和物理性能可能不同第章明确指出因头部几何尺寸造成头部剪切面积小于螺纹的应力截面积的紧固件可能达不到抗拉和扭矩的要求如沉头半沉头和圆柱头第章明确本标准未规定耐剪切应力和耐疲劳性第章增加硼含量的规定并对低碳硼合金钢规定了锰的最低含量表中角注对用于级和级的合金钢规定了合金元素的含量表中角注规定级的表面不允许有白色磷聚集层表中角注用于级的合金钢给出的化学成分和回火温度尚在调查研究中表中角注增加破坏扭矩收缩率和表面缺陷等性能指标并调整部分硬度指标表中条验收用试验调整为适用于螺纹直径或长度适用于螺纹直径和长度表取消了对螺纹直径并且长度的紧固件亦可采用最低硬度试验代替拉力试验的规定调整了进行头部坚固性试验的规格范围表中角注规定再回火试验不是必须进行的仅适用于有争议时的仲裁试验表中角注对螺栓螺钉和螺柱实物进行拉力试验与保证载荷试验时承受拉力载荷又未旋合的螺纹长度改为一倍螺纹直径条规定硬度与理论的抗拉强度可能没有直接的换算关系楔负载试验不适用于沉头螺钉条和条明确规定开槽和十字槽螺钉不使用标志第章规定经销者使用了自己的识别标志的紧固件应视为制造者的识别标志条对小螺栓螺钉或受头部形状限制的产品规定可采用时钟面法符号标志性能等级表对六角头和六角花形头螺栓和螺钉包括法兰面产品所有性能等级的产品标志是强制性的条规定螺柱应在无螺纹杆部标志条图规定所有规格的所有包装上标志制造者的商标或识别标志和性能等级是强制性的条附录中增加了指导使用的文字说明本标准自实施之日起代替本标准的附录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前言国际标准化组织是一个世界性的各国国家标准团体成员团体的联合组织国际标准的制定工作通常是通过各个技术委员会进行的每个成员团体如对某一技术委员会所进行的项目感兴趣时也可参加该委员会与有关的政府的和非政府的国际组织也可参加此项工作与国际电工委员会在电工标准化方面有着密切的联系经技术委员会采纳的国际标准草案分发给所有成员团体进行投票表决国际标准的正式出版需要至少的成员团体投票赞成国际标准由紧固件技术委员会紧固件机械性能分委员会制定第三版对第二版进行了删改与补充是技术性修订总名称为碳钢和合金钢紧固件机械性能包括以下部分第部分螺栓螺钉和螺柱第部分规定保证载荷值的螺母粗牙螺纹第部分紧定螺钉及类似的不受拉应力的螺纹紧固件第部分规定保证载荷值的螺母细牙螺纹第部分螺栓与螺钉的扭矩试验和最小扭矩公称直径本标准的附录是提示的附录中华人民共和国国家标准紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱代替国家质量技术监督局批准实施范围本标准规定了由碳钢或合金钢制造的在环境温度为条件下进行试验时螺栓螺钉和螺柱的机械性能该环境温度条件下判定为符合本标准的产品在较高或较低温度下机械和物理性能可能不同附录提示的附录提供了高温条件下屈服点或规定非比例伸长应力的示例在低于该环境温度下产品性能尤其是冲击韧性可能发生变化使用者应予注意某些紧固件因其头部几何尺寸造成头部剪切面积小于螺纹应力截面积可能达不到本标准关于抗拉或扭矩的要求如沉头半沉头和圆柱头第章本标准适用的螺栓螺钉和螺柱粗牙螺纹细牙螺纹符合规定的普通螺纹符合规定的直径与螺距组合符合规定的基本尺寸符合规定的公差与配合由碳钢或合金钢制造的本标准不适用于紧定螺钉及类似的不受拉力的螺纹紧固件本标准未规定以下性能要求可焊接性耐腐蚀性工作温度高于对级为或低于的性能要求耐剪切应力耐疲劳性注大于本章规定的极限规格如只要能符合性能等级的所有要求则可以使用本标准的标记制度引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性普通螺纹基本牙型普通螺纹直径与螺距系列直径普通螺纹基本尺寸直径普通螺纹公差与配合直径金属拉伸试验方法金属夏比缺口冲击试验方法和金属洛氏硬度试验方法金属布氏硬度试验方法紧固件机械性能螺母粗牙螺纹紧固件机械性能紧定螺钉紧固件机械性能不锈钢螺栓螺钉和螺柱紧固件机械性能螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直径金属维氏硬度试验第部分试验方法紧固件螺栓和螺钉通孔紧固件表面缺陷螺栓螺钉和螺柱一般要求紧固件表面缺陷螺栓螺钉和螺柱特殊要求标记制度螺栓螺钉和螺柱性能等级的标记制度如表所示横坐标表示公称抗拉强度值以计而纵坐标表示最小断后伸长率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表和条第二部分数字表示公称屈服点或公称规定非比例伸长应力与公称抗拉强度比值屈强比的倍这两部分数字的乘积为公称屈服点的最小屈服点或最小规定非比例伸长应力和最小抗拉强度等于或大于其公称值表材料表规定了螺栓螺钉和螺柱各性能等级的钢种和回火温度材料的化学成分应符合有关材料标准的规定机械或物理性能在环境温度下按第章规定的方法进行试验时螺栓螺钉和螺柱应符合表规定的机械或物理性能机械和物理性能的试验项目用第章规定的方法对螺栓螺钉和螺柱按表和表规定的类或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规定的全部要求类项目应尽量采用但对拉力载荷小于或不适用类项目的产品必须采用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表坐标表示的标记制度公称抗拉强度公称最小断后伸长率屈服点与抗拉强度的关系第二部分数字代号公称屈服点公称抗拉强度或公称规定非比例伸长应力公称抗拉强度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准的规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公称数值按表规定表材料性能等级材料和热处理化学成分回火温度碳钢低碳合金钢如硼锰或铬淬火并回火或中碳钢淬火并回火低碳合金钢如硼锰或铬淬火并回火或中碳钢淬火并回火低碳合金钢如硼锰或铬淬火并回火中碳钢淬火并回火或低中碳合金钢如硼锰或铬淬火并回火或合金钢淬火并回火合金钢淬火并回火硼的含量可达其非有效硼可由添加钛和或铝控制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磷铅为保证良好的淬透性螺纹直径超过的紧固件需采用对级规定的钢含碳量低于桶样分析的低碳硼合金钢的锰最低含量为级和级该产品应在性能等级代号下增加一横线标志第章级应符合表对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附录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的马氏体组织合金钢至少应含有以下元素中的一种元素其最小含量为铬镍钼钒考虑承受抗拉应力级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层该化学成分和回火温度尚在调查研究中表螺栓螺钉和螺柱的机械和物理性能分项条号机械性能和物理性能性能等级公称抗拉强度公称最小抗拉强度维氏硬度布氏硬度洛氏硬度表面硬度屈服点公称规定非比例伸长应力公称保证应力或破坏扭矩按规定断后伸长率断面收缩率楔负载对螺栓和螺钉不包括螺柱实物进行测试应符合表或表的规定冲击吸收功头部坚固性不得断裂螺纹未脱碳层的最小高度全脱碳层的最大深度再回火后的硬度回火前后硬度均值之差不大于表面缺陷按或规定因超拧造成载荷超出保证载荷时对螺纹直径的级螺栓则增加了螺母脱扣的危险推荐参考仅适用于螺纹直径对钢结构用螺栓为最小抗拉强度适用于公称长度的产品最低硬度适用于长度以及其他不能进行拉力试验如头部结构的影响的产品对螺栓螺钉和螺柱的实物进行楔负载试验时应按计算在螺栓螺钉和螺柱末端测试的硬度的最大值为或表面硬度不应比芯部硬度高出个维氏硬度值级的表面硬度不应大于当不能测定屈服点时允许以测量规定非比例伸长应力代替和级的值仅为计算用不是试验数值按性能等级标记的屈强比和规定非比例伸长应力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表试验项目索引尺寸螺纹直径或长度螺纹直径和长度验收用试验见表亦包括特殊头型或杆部结构比螺纹截面强度更弱的螺栓和螺钉表验收用类和类试验项目本程序适用于机械性能而不适用于化学性能试验组别性能类试验项目类试验项目试验方法性能等级试验方法性能等级最小抗拉强度拉力试验拉力试验和和最低硬度最高硬度最高表面硬度硬度试验硬度试验最小屈服点拉力试验屈服强度拉力试验保证应力保证载荷试验破坏扭矩扭矩试验最小断后伸长率拉力试验最小断面收缩率拉力试验楔负载楔负载试验最小冲击吸收功冲击试验头部坚固性头部坚固性试验最大脱碳层脱碳试验脱碳试验再回火后的硬度再回火试验再回火试验表面缺陷表面缺陷试验表面缺陷试验如果进行了楔负载试验则不必再做拉力试验最低硬度仅适用于公称长度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仅适用于长度的螺栓螺钉和螺柱仅适用于不能进行拉力试验的螺栓和螺钉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楔负载试验根据用户要求仅适用于螺纹直径的螺栓螺钉和螺柱仅适用于级仅适用于螺纹直径且长度太短而不允许进行楔负载试验的螺栓和螺钉不是必须进行的仅适用于有争议时的仲裁试验最小拉力载荷和保证载荷最小拉力载荷和保证载荷按表表规定表最小拉力载荷粗牙螺纹螺纹规格螺纹的应力截面积性能等级最小拉力载荷的计算见条对钢结构用螺栓分别以和代替表保证载荷粗牙螺纹螺纹规格螺纹的应力截面积性能等级保证载荷的计算见条对钢结构用螺栓分别以和代替表最小拉力载荷细牙螺纹螺纹规格螺纹的应力截面积性能等级最小拉力载荷螺距的计算见条表保证载荷细牙螺纹螺纹规格螺纹的应力截面积性能等级保证载荷表完螺纹规格螺纹的应力截面积性能等级保证载荷螺距的计算见条试验方法机械加工试件的拉力试验按图及对机械加工试件进行拉力试验检验以下性能抗拉强度屈服点或规定非比例伸长应力断后伸长率断面收缩率如果由于螺栓长度较短而不能确定断后伸长率时则断面收缩率应按进行测量对并经热处理的螺栓螺钉和螺柱当加工试件时其杆部直径的减小量不应超过试件原有直径的截面积约为对和级冷成型的产品应进行实物拉力试验条螺纹公称直径试件直径螺纹小径螺纹长度或初始测量长度用于确定断后伸长率用于确定断面收缩率直线部分的长度试件的总长度最终测量长度拉力试验前的横截面积断裂后的横截面积圆角半径图拉力试验的机械加工试件螺栓螺钉和螺柱的实物拉力试验对螺栓螺钉和螺柱的实物应进行与机械加工试件条类同的拉力试验以确定其抗拉强度应按螺纹的应力截面积计算抗拉强度为式中螺纹中径的基本尺寸螺纹小径的基本尺寸减去螺纹原始三角形高度的值即螺纹原始三角形高度螺距圆周率螺栓螺钉和螺柱实物拉力试验的载荷在表表中给出对螺栓螺钉和螺柱实物进行试验时承受拉力载荷又未旋合的螺纹长度应大于等于一倍螺纹直径对螺柱的拧入机体端应拧紧在专用夹具中当试验拉力达到表或表规定的拉力