GB∕T 3098.25-2020 紧固件机械性能 不锈钢和镍合金紧固件选用指南

书书书犐犆犛２１．０６０．０１犑１３!#$%&’’()*犌犅／犜３０９８．２５—２０２０!#$%&’()*+,-.!#/012犕犲犮犺犪狀犻犮犪犾狆狉狅狆犲狉狋犻犲狊狅犳犳犪狊狋犲狀犲狉狊—犌狌犻犱犪狀犮犲犳狅狉狋犺犲狊犲犾犲犮狋犻狅狀狅犳狊狋犪犻狀犾犲狊狊狊狋犲犲犾狊犪狀犱狀犻犮犽犲犾犪犾犾狅狔狊犳狅狉犳犪狊狋犲狀犲狉狊２０２０１１１９34２０２１０６０１56’(+,-./012’()*3/045634书书书目　　次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………引言Ⅳ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　术语和定义１………………………………………………………………………………………………４　不锈钢类别和组别２………………………………………………………………………………………　４．１　通则２…………………………………………………………………………………………………　４．２　Ａ类不锈钢（奥氏体组织）２…………………………………………………………………………　４．３　Ｃ类不锈钢（马氏体组织）３…………………………………………………………………………　４．４　Ｆ类不锈钢（铁素体组织）———Ｆ１组别４……………………………………………………………　４．５　Ｄ类不锈钢（奥氏体铁素体组织）４…………………………………………………………………　４．６高温和超高温下不锈钢和镍合金组别４………………………………………………………………５　不锈钢和镍合金成分４……………………………………………………………………………………６　耐应力腐蚀裂痕８…………………………………………………………………………………………７　耐点蚀和缝隙腐蚀８………………………………………………………………………………………８　晶间腐蚀８…………………………………………………………………………………………………９　对形成金属间化合物的敏感性９…………………………………………………………………………１０　不锈钢磁导率性能１０……………………………………………………………………………………附录Ａ（资料性附录）　紧固件用不锈钢的常用牌号１１……………………………………………………附录Ｂ（资料性附录）　索氏体高强不锈结构钢的特性１７…………………………………………………附录Ｃ（资料性附录）　ＱＮ１８０３高强度含氮奥氏体不锈钢的特性１９……………………………………参考文献２１……………………………………………………………………………………………………Ⅰ犌犅／犜３０９８．２５—２０２０前　　言　　ＧＢ／Ｔ３０９８《紧固件机械性能》包括以下部分：———ＧＢ／Ｔ３０９８．１　紧固件机械性能　螺栓、螺钉和螺柱；———ＧＢ／Ｔ３０９８．２　紧固件机械性能　螺母；———ＧＢ／Ｔ３０９８．３　紧固件机械性能　紧定螺钉；———ＧＢ／Ｔ３０９８．５　紧固件机械性能　自攻螺钉；———ＧＢ／Ｔ３０９８．６　紧固件机械性能　不锈钢螺栓、螺钉和螺柱；———ＧＢ／Ｔ３０９８．７　紧固件机械性能　自挤螺钉；———ＧＢ／Ｔ３０９８．８　紧固件机械性能　－２００℃～＋７００℃使用的螺栓连接零件；———ＧＢ／Ｔ３０９８．９　紧固件机械性能　有效力矩型钢锁紧螺母；———ＧＢ／Ｔ３０９８．１０　紧固件机械性能　有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母；———ＧＢ／Ｔ３０９８．１１　紧固件机械性能　自钻自攻螺钉；———ＧＢ／Ｔ３０９８．１２　紧固件机械性能　螺母锥形保证载荷试验；———ＧＢ／Ｔ３０９８．１３　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１～１０ｍｍ；———ＧＢ／Ｔ３０９８．１４　紧固件机械性能　螺母扩孔试验；———ＧＢ／Ｔ３０９８．１５　紧固件机械性能　不锈钢螺母；———ＧＢ／Ｔ３０９８．１６　紧固件机械性能　不锈钢紧定螺钉；———ＧＢ／Ｔ３０９８．１７　紧固件机械性能　检查氢脆用预载荷试验　平行支承面法；———ＧＢ／Ｔ３０９８．１８　紧固件机械性能　盲铆钉试验方法；———ＧＢ／Ｔ３０９８．１９　紧固件机械性能　抽芯铆钉；———ＧＢ／Ｔ３０９８．２０　紧固件机械性能　蝶形螺母　保证扭矩；———ＧＢ／Ｔ３０９８．２１　紧固件机械性能　不锈钢自攻螺钉；———ＧＢ／Ｔ３０９８．２２　紧固件机械性能　细晶非调质钢螺栓、螺钉和螺柱；———ＧＢ／Ｔ３０９８．２３　紧固件机械性能　Ｍ４２～Ｍ７２螺栓、螺钉和螺柱；———ＧＢ／Ｔ３０９８．２４　紧固件机械性能　高温用不锈钢和镍合金螺栓、螺钉、螺柱和螺母；———ＧＢ／Ｔ３０９８．２５　紧固件机械性能　不锈钢和镍合金紧固件选用指南。本部分为ＧＢ／Ｔ３０９８的第２５部分。本部分按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国紧固件标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ８５）归口。本部分起草单位：中机生产力促进中心、奥展实业有限公司、江苏百德特种合金有限公司、机械工业通用零部件产品质量监督检测中心、河北五维航电科技股份有限公司、山东高强紧固件有限公司、江苏新迅达不锈钢制品有限公司、郑州永通特钢有限公司、上海群力紧固件制造有限公司、浙江国检检测技术股份有限公司、河北信德电力配件有限公司、眉山中车紧固件科技有限公司、湖南申亿机械应用研究院有限公司、浙江东明不锈钢制品股份有限公司、上海高强度螺栓厂有限公司、浙江海力股份有限公司、无锡安士达五金有限公司、浙江东辉金属制品有限公司。本部分由全国紧固件标准化技术委员会负责解释。Ⅲ犌犅／犜３０９８．２５—２０２０引　　言　　已发布的不锈钢紧固件机械性能系列标准ＧＢ／Ｔ３０９８．６、ＧＢ／Ｔ３０９８．１５、ＧＢ／Ｔ３０９８．１６和ＧＢ／Ｔ３０９８．２１的附录内容重复，为了简化标准、方便使用，将各部分重复的附录内容进行梳理纳入本部分。结合同期制定的ＧＢ／Ｔ３０９８．２４《紧固件机械性能　高温用不锈钢和镍合金螺栓、螺钉、螺柱和螺母》，将高温用不锈钢和镍合金特性纳入本部分。同时，根据我国不锈钢材料发展趋势和研究成果，将索氏体高强不锈结构钢的特性和ＱＮ１８０３高强度含氮奥氏体不锈钢的特性纳入本部分。本部分在立项制定过程中，ＩＳＯ／ＴＣ２紧固件技术委员会亦开展了相应项目的工作，为今后标准应用过程中能够最大限度地与国际标准形成互换性，在标准制定过程中，尽量与ＩＳＯ／ＴＣ２各成员国已确认的技术内容保持一致。Ⅳ犌犅／犜３０９８．２５—２０２０紧固件机械性能不锈钢和镍合金紧固件选用指南１　范围ＧＢ／Ｔ３０９８的本部分规定了不锈钢和镍合金紧固件选用指南，并提供了有关不锈钢和镍合金及其性能的技术信息，这些信息对其他不锈钢紧固件机械性能标准的使用很重要。本部分包括适用于紧固件制造的耐腐蚀不锈钢和镍合金的技术条件。本部分适用于奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和双相（奥氏体铁素体）不锈钢以及镍合金紧固件。附录Ａ给出了不锈钢和镍合金紧固件常用材料牌号。附录Ｂ给出了一种新的索氏体类高强不锈结构钢的特性，供选用参考。附录Ｃ给出了一种高强度含氮奥氏体不锈钢的特性，供选用参考。２　规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ／Ｔ３０９８．１　紧固件机械性能　螺栓、螺钉和螺柱ＧＢ／Ｔ３０９８．６　紧固件机械性能　不锈钢螺栓、螺钉和螺柱ＧＢ／Ｔ３０９８．８　紧固件机械性能　－２００℃～＋７００℃使用的螺栓连接零件ＧＢ／Ｔ３０９８．１５　紧固件机械性能　不锈钢螺母ＧＢ／Ｔ３０９８．１６　紧固件机械性能　不锈钢紧定螺钉ＧＢ／Ｔ３０９８．２１　紧固件机械性能　不锈钢自攻螺钉ＧＢ／Ｔ３０９８．２４　紧固件机械性能　高温用不锈钢和镍合金螺栓、螺钉、螺柱和螺母ＧＢ／Ｔ４３３４—２０２０　金属和合金的腐蚀　奥氏体及铁素体奥氏体（双相）不锈钢晶间腐蚀试验方法ＡＳＴＭＡ９２３　检测双相奥氏体／铁素体不锈钢中有害金属间相的标准试验方法（Ｓｔａｎｄａｒｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｄｅｔｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｐｈａｓｅｉｎｄｕｐｌｅｘａｕｓｔｅｎｉｔｉｃ／ｆｅｒｒｉｔｉｃｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｓ）ＡＳＴＭＡ１０８４　检测稀双相奥氏体／铁素体不锈钢中有害相的标准试验方法（Ｓｔａｎｄａｒｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｄｅｔｒｉｍｅｎｔａｌｐｈａｓｅｓｉｎｌｅａｎｄｕｐｌｅｘａｕｓｔｅｎｉｔｉｃ／ｆｅｒｒｉｔｉｃｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｓ）ＡＳＴＭＧ４８　用三氯化铁溶液测定不锈钢及相关合金抗点蚀和缝隙腐蚀的试验方法（Ｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｐｉｔｔｉｎｇａｎｄｃｒｅｖｉｃｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｓａｎｄｒｅｌａｔｅｄａｌｌｏｙｓｂｙｕｓｅｆｅｒｒｉｃｃｈｌｏｒｉｄｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）３　术语和定义ＧＢ／Ｔ３０９８．２４界定的术语和定义适用于本文件。１犌犅／犜３０９８．２５—２０２０４　不锈钢类别和组别４．１　通则ＧＢ／Ｔ３０９８不锈钢机械性能系列标准涉及以下类别和组别：———奥氏体不锈钢　Ａ１～Ａ５和Ａ８；———马氏体不锈钢　Ｃ１、Ｃ３和Ｃ４；———铁素体不锈钢　Ｆ１；———双相（奥氏体铁素体）不锈钢　Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６和Ｄ８；———高温不锈钢和镍合金　ＣＨ０、ＣＨ１、ＣＨ２、ＶＨ／ＶＷ、Ｖ、ＳＤ、ＳＢ、７１８。不锈钢涵盖多种材料，提供了不同的耐腐蚀性能和功能特性。由不锈钢制造的特殊紧固件应在考虑螺栓连接件可预见的工作环境条件下谨慎选择。紧固件表面状态（钝化、表面粗糙度等）可能影响紧固件耐腐蚀能力。在特殊情况下，建议咨询紧固件制造和／或不锈钢材料专家，以便针对给定应用条件做出正确选择。腐蚀与紧固件的几个方面有关：螺栓连接设计、应用环境、材料和表面处理、应力状态、温度和不同金属接触引起的腐蚀（电化学腐蚀或接触腐蚀）等。不同类别不锈钢紧固件使用环境温度范围：———奥氏体不锈钢紧固件：－１９６℃～＋３００℃；———马氏体不锈钢紧固件：－４０℃～＋２３０℃；———铁素体不锈钢紧固件：－２０℃～＋２５０℃；———双相（奥氏体铁素体）不锈钢紧固件：－４０℃～＋２８０℃；———高温不锈钢和镍合金紧固件：－５０℃～＋８００℃。４．２　犃类不锈钢（奥氏体组织）４．２．１　通则奥氏体不锈钢Ａ１～Ａ５和Ａ８组别包括在ＧＢ／Ｔ３０９８不锈钢系列标准中。它们通常被归结为铬镍奥氏体组别（Ａ１～Ａ３）和铬镍钼奥氏体组别（Ａ４、Ａ５和Ａ８）。奥氏体不锈钢不能通过淬火硬化，紧固件机械性能通常通过加工硬化获得。为了减少对加工硬化的敏感性，可加入铜（化学成分见ＧＢ／Ｔ３０９８．６和ＧＢ／Ｔ３０９８．１５）。碳含量低于０．０３０％的Ａ２和Ａ４不锈钢组别，可以在组别中加字母“Ｌ”，如Ａ２Ｌ和Ａ４Ｌ。碳含量大于０．０３０％的Ａ２和Ａ４和／或暴露在高温环境（制造过程、焊接过程或使用环境）不锈钢组别，其晶间腐蚀敏感性可能会更高，见第８章。在这些情况下，需方可以选择Ａ２Ｌ或Ａ４Ｌ组别，或含Ｔｉ或Ｎｂ的稳定型不锈钢组别Ａ３或Ａ５。Ａ８是高合金奥氏体不锈钢，比Ａ１～Ａ５具有更好的耐腐蚀性。奥氏体钢在退火状态通常无磁性，然而冷镦过程中也许会产生一些残余磁性，见第１０章。当低导磁率是关键因素时，应咨询不锈钢专家。４．２．２　犃１组别Ａ１组别不锈钢是专为机械加工设计的。由于硫含量高，比相应标准硫含量不锈钢的耐腐蚀性能低。该组别钢不适用于非氧化酸类介质中或带氯化物成分的环境（如游泳池用氯化物作清洁介质，或海洋环境）。２犌犅／犜３０９８．２５—２０２０４．２．３　犃２组别Ａ２组别不锈钢是最广泛使用的