不锈钢螺栓材质及螺纹标准解读文件.docx

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不锈钢螺栓材质及螺纹标准解读文件

不锈钢螺栓材质

关于不锈钢材质之特性简介（304、316）

（一）该三种材质均为300系列的奥氏体不锈钢，其化学成分如下：

名称CSiMnPSNiC

rMoCu

304M≤0.06≤1.0≤2.0≤0.045≤0.038.91-10.018.0-20.00

0

316≤0.03-0.06≤1.0≤2.0≤0.045≤0.030.0-14.016.0-18.02.0-3.

00

304HC≤0.08≤1.0≤2.0≤0.045≤0.038.0-10.517.0-19.001.0

-3.0

（二）主要化学成分与不锈钢性能之关系。

1、碳C可增加硬度和强度，含量过高会降低其延展性和耐蚀性

2、铬Cr可增加耐蚀性、抗氧化性，使品粒细化，增加强度，硬度和耐磨性

3、镍Ni可增加高温强度、耐蚀性，降低冷加工硬化之速率

4、钼Mo增加强度，对氧化物和海水的耐蚀性优良

5、铜Cu利于冷加工成型，降低磁性

目前市场上常见不锈钢螺栓材质主要有：

302HQ（0Cr18Ni9Cu3）-主要用于自攻钉；

SUS304（0Cr18Ni9）-也就是常说的A2，主要用于普通不锈钢螺栓、螺钉、垫圈、螺母的制造，

强度等级一般螺栓为70；

SUS316（0Cr18Ni12Mo2）

SUS316L（00Cr17Ni14Mo2）-也就是常说的A4主要用于高耐腐蚀性不锈钢螺栓、螺钉、垫

圈、螺母的制造，强度等级一般螺栓为70，也可达到高强度等级80。

不锈钢法兰连接螺栓材质介绍螺栓的材质和法兰的材质无关，欧洲体系按照

HG20613-97《钢制管法兰用紧固件（欧洲体系）》HG20614-97《钢制管法兰垫片紧固

件选用（欧洲体系）》，美洲体系按照HG20634-9《7钢制管法兰用紧固件（美洲体系）》

HG20635-97《钢制管法兰垫片紧固件选用（美洲体系）》选用，碳钢、不锈钢法兰通

常选用专用级35CrMoA就可以满足要求。

不锈钢法兰并不一定要用不锈钢螺栓，选用不锈钢螺栓是为了便于拆卸（碳钢的易

生锈），在某些不能动火或其他特殊场合也可以选用；

采用碳钢螺栓也不一定需要加上绝缘垫片和套桶，加上绝缘垫片和套桶只是用于有

可能带电的或管道内流体是易燃易爆的场合，这种场合选用不锈钢螺栓也要加上绝

缘垫片和套桶。

法兰的材质不是螺栓材质选择的依据，只要预紧力足够了就可。

不锈钢法兰连接螺

栓材质介绍不锈钢法兰

430型普通铬钢，它的耐腐蚀性能和耐热性能比410型好，有磁性，但它不能够热

处理强化，适用于对而耐腐蚀和耐热性能稍高的、强度要求一般的不锈钢不锈钢螺

栓。

马氏体不锈钢

410型和416型可以热处理强化，硬度在35～45HRC，机加工性能良好，用于一般

用途的耐热耐腐蚀不锈钢螺栓。

416型含硫量稍高，是易切削不锈钢。

420型，含硫量?

R0.15%，机械性能提高，可以热处理强化，最大硬度值53～58HRC，

用于要求较高强度的不锈钢螺栓。

沉淀硬化不锈钢

17-4PH，PH15-7Mo，它们可以得到比通常的18-8型不锈钢更高的强度，因而被用

于高强度、耐腐蚀不锈钢不锈钢螺栓。

A-286，一种非标准不锈钢，比常用的18-8型不锈钢有更高的耐腐蚀性能，以及在

温度增高时仍具有良好的机械性能。

用做高强度、耐热、耐腐蚀不锈钢螺栓，可使

用到650～700℃。

8.8级螺栓强度是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa8.8公称抗

拉强度800N/MM2公称屈服强度640N/MM2

8.8级六角螺栓所选择材料为1035ACR（M10以下）1040AC（RM12以上）CH38F1

045ACR103910B2110B3310B38

8.8级内六角螺栓所选择材料为CH38F103910B21（M10-M12）10B33（M14）

10B38（M12-M24）10B21

螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材

料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。

强度等级所

谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa

8.8公称抗拉强度800N/MM2公称屈服强度640N/MM2

一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，

X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度

（因为按标识规定：

屈服强度/抗拉强度=Y/10）

钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9

等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理

（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。

螺栓性能等级标

号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。

例如，

性能等级4.6级的螺栓，其含义是：

1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；

2、螺栓材质的屈强比值为0.6；

3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa

级性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到：

1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；

2、螺栓材质的屈强比值为0.9；

3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级

螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和

产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。

强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa

8.8公称抗拉强度800N/MM2公称屈服强度640N/MM2

一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，

X*100=此螺栓的抗拉强度，

X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度

（因为按标识规定：

屈服强度/抗拉强度=Y/10）

===============

如4.8级

则此螺栓的抗拉强度为：

400MPa屈服强度为：

400*8/10=320MPa=================

另：

不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2-70的样子，意义另有解释

度量

当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米

（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种

为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英

国等欧美国家使用较多。

1、公制计量：

（10进制）

1m=100cm=1000mm

2、英制计量：

（8进制）

1英寸=8英分1英寸=25.4mm3/8￠￠×25.4=9.52

3、1/4￠￠以下的产品用番号来表示其称呼径，如：

4#，5#，6#，7#，8#，10#，12#

螺纹

一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。

根据其结构特点和用途可分为三大类：

（一）、普通螺纹：

牙形为三角形，用于连接或紧固零件。

普通螺纹按螺距分

为粗牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。

（二）、传动螺纹：

牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。

（三）、密封螺纹：

用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。

二、螺纹配合等级：

螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差

和公差的规定组合。

（一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：

1A、2A和3A级，内螺纹有

三种等级：

1B、2B和3B级，全部都是间隙配合。

等级数字越高，配合越紧。

在英制螺纹中，

偏差仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等

的。

等级数目越大公差越小。

1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。

2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。

3、3A和3B级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全性的

关键设计。

4、对外螺纹来说，1A和2A级有一个配合公差，3A级没有。

1A级公差比2A级

公差大50%，比3A级大75%，对内螺纹来说，2B级公差比2A公差大30%。

1B

级比2B级大50%，比3B级大75%。

（二）、公制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：

4h、6h和6g，内螺纹有三种螺纹等级：

5H、6H、7H。

（日标螺纹精度等级分为I、II、III三级，通常状况下

为II级）在公制螺纹中，H和h的基本偏差为零。

G的基本偏差为正值，e、f

和g的基本偏差为负值。

如图所示：

1、H是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。

G位置基本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。

2、g常用来镀6-9um的薄镀层，如产品图纸要求是6h的螺栓，其镀前螺纹采用

6g的公差带。

3、螺纹配合最好组合成H/g、H/h或G/h，对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹，

标准推荐采用6H/6g的配合

（三）、螺纹标记

四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数：

（一）、大径/牙外径（d1），为螺纹牙顶重合的假想圆柱直径。

螺纹大径基本

代表螺纹尺寸的公

称直径。

（二）、小径/牙底径（d2）：

为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。

（三）、牙距（p）：

为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离。

在英制中以每

一英寸（25.4

mm）内的牙数来表明牙距。

下表列举常用规格的牙距（公制）牙数（英制）1、公制自攻牙：

规格ST1.5ST

1.9ST

2.2ST

2.6ST

2.9ST

3.3ST

3.5ST

3.9ST

4.2ST

4.8ST

5.5ST

6.3ST

8.0ST

9.5

牙距0.50.60.80.91.11.31.31.31.41.61.81.82.12.1

2、英制自攻牙：

规格4#5#6#7#8#10#12#14#

牙

数AB牙2420201918161414

A牙2420181615121110

材料

一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。

（一）碳钢。

我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金

钢。

1、低碳钢C%≤0.25%国内通常称为A3钢。

国外基本称为1008，1015，1018，

1022等。

主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。

（注：

钻尾钉主要用1022材料。

）

2、中碳钢0.25%

CH38F，1039，40ACR等。

主要用于8级螺母、8.8级螺栓及8.8级内六角产品。

3、高碳钢C%>0.45%。

目前市场上基本没使用

4、合金钢：

在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：

如35、40

铬钼、SCM43，510B38。

芳生螺丝主要使用SCM435铬鉬合金钢，主要成分有C、

Si、Mn、P、S、Cr、Mo。

（二）不锈钢。

性能等级：

45，50，60，70，80

主要分奥氏体（18%C、r8%Ni）耐热性好，耐腐蚀性好，可焊性好。

A1，A2，A4

马氏体、13%Cr耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好。

C1，C2，C4铁素体不锈钢。

18%Cr镦锻性较好，耐腐蚀性强于马氏体。

目前市场上进口材料主要是日本产品。

按级别主要分SUS302、SUS304、SUS316。

（三）铜。

常用材料为黄铜⋯锌铜合金。

市场上主要用H62、H65、H68铜做标

准件。

碳钢产品所使用的盘元：

序号种类可选用的材质

14.8级六角螺栓1008K10101015K

26.8级六角螺栓103210351040CH38F1039

38.8级六角螺栓1035ACR（M10以下）1040ACR（M12以上）CH38F1045ACR1039

10B2110B3310B38

48.8级内六角螺栓CH38F103910B21（M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）

10B21

510.9级六角螺栓1045ACR10B38

6│8│级螺帽1008K1010

78级螺帽1015（M<16）CH38F（M≥16）

810级螺帽CH38F103910B2110B33

912级螺帽103910B2110B3310B38

10马车螺丝100810101015

11六角缘凸螺栓CH38F103910B2110B3310B38

12六角木螺丝1008K1010

13自攻钉、墙板钉

钻尾钉、夹板钉10181022CH22A

14机螺钉家俱螺丝10081010

三、材料中各类元素对钢的性质的影响：

1、碳（C）：

提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑

性和韧性下降，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。

2、锰（Mn）：

提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性。

即在淬火时增加了

淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利。

并会影响电镀时镀层的控制。

3、镍（Ni）：

提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可

保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用。

4、铬（Cr）：

能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下

保持强度。

5、钼（Mo）：

能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下

的抗拉强度有很大影响。

6、硼（B）：

能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。

7、矾（V）：

细化奥氏体晶粒，改善韧性。

8、硅（Si）：

保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。

四、关于不锈钢材质之特性简介（304、316）

（一）该三种材质均为300系列的奥氏体不锈钢，其化学成分如下：

名称CSiMnPSNiCrMoCu

304M≤0.06≤1.0≤2.0≤0.045≤0.038.91-10.018.0-20.000

316≤0.03-0.06≤1.0≤2.0≤0.045≤0.0310.0-14.016.0-18.02.0-3.0

0

304HC≤0.08≤1.0≤2.0≤0.045≤0.038.0-10.517.0-19.001.0-3.0

（二）主要化学成分与不锈钢性能之关系。

1、碳C可增加硬度和强度，含量过高会降低其延展性和耐蚀性

2、铬Cr可增加耐蚀性、抗氧化性，使品粒细化，增加强度，硬度和耐磨性

3、镍Ni可增加高温强度、耐蚀性，降低冷加工硬化之速率

4、钼Mo增加强度，对氧化物和海水的耐蚀性优良

5、铜Cu利于冷加工成型，降低磁性

（三）材质之其它性能

1、以上材质正常状态无磁性。

304M冷加工后略有磁性（1.6u-2.0u左右）；304HC

磁性为（1.01u-1.6u左右）；316材质冷加工后磁性小于1.01u。

2、各材质均有良好的延展性，易冷加工成型，抗拉强度、屈服强度、均可达到

要求。

（Ts抗拉强度min700N/mm,Ys屈服强度min450N/mm）

（四）结论

1、304M、304HC、316三种材质是目前300系列奥氏体不锈钢使用最广的材质之一。

各材质明显差异为：

冷加工后材质磁性为316<304HC<304。

M316材质抗化

学品腐蚀，抗孔蚀性及抗海水耐蚀性能相对于304M及304HC要优良。

2、总之，不锈钢标准件特性为耐腐蚀、美观、卫生，但其强度、硬度正常情况

下相当于碳钢（6.8级）故对不锈钢产品应不可撞击、敲打、注意维护其表面光

洁度、精度，且不能和使用碳钢产品一样随便施加力量，亦不可施力过大，同

时因不锈钢延展性好，在使用时产生钢屑易粘于螺帽牙级处，增加摩檫力，易

导致锁死，而使用碳钢即使产生铁屑也会掉落，相对于不锈钢不易锁死。

产品大类

（一）、六角螺栓（HEXAGONHEADBO）LTS

1、英制螺栓参照标准为ANSI/ASMEB18.2.1，日标参照JISB1180（韦氏牙）。

英制参照BSW91（6韦氏牙）。

（1）、HEXMACHINEBO：

LT无华司、有束尾、半牙六角螺栓，

（2）、HEXTAPBOL：

T无华司、无束尾、全牙六角螺栓，

（3）、HEXCAPSCREW：

S有华司、有束尾、半牙六角螺栓，

2、公制螺栓参照标准如下，其相互区别如表所示：

老国标新国标ISO标准DIN（德标）GB30GB5780（半牙）

GB5781（全牙）

GB5782（半牙）

GB5783（全牙）ISO4016

ISO4018

ISO4014

ISO4017DIN601

DIN558

DIN931

DIN933

（二）、马车螺丝/圆头方颈螺栓（CarriageBolts）：

ANSI/ASMEB18.5；DIN603；ISO8677；GB12；GB14

（三）、内六角螺栓（Hexagonsocket-headcapscrews）：

DIN912；GB70；ISO4762；ANSI/ASMEB18.3

（四）、六角木螺丝（HexagonHeadLagScrews）：

ANSI/ASMEB18.2.1DIN571

（五）、家俱螺丝（Furniturescrews）：

依客户标准

（六）、六角法兰螺栓（HexagonFlangeBolt）：

IFI111GB5787DIN92

三、标志、性能等级

（1）、标志。

六角头螺栓和螺钉（螺纹直径≥5mm）。

需在头部顶面用凸字或

凹字标志，或在头部侧面用凹字标志。

包括性能等级、厂标。

碳钢：

强度等级

标记代号由“?

”隔开的两部分数字组成。

标记代号中“?

”前数字部分的含义

表示公称抗拉强度，如4.8级的“4”表示公称抗拉强度400N/MM2的1/100。

标

记代号中“?

”和点后数字部分的含义表示屈强比，即公称屈服点或公称屈服强

度与公称抗拉强度之比。

如4.8级产品的屈服点为320N/mm2。

不锈钢产品强度

等级标志由“—”隔开的两部分组成。

标志代号中“—”前符号表示材料。

如：

A2，A4等标志“—”后表示强度，如：

A2-70

（2）、等级。

碳钢：

公制螺栓机械性能等级可分为：

3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、

6.8、8.8、9.8、

10.9、12.9共10个性能等级。

不锈钢分为60,70,80（奥氏体）；50,70,80,110（马

氏体）；45,60（铁氏体）三类。

国际标准用M代表三角螺纹.

如;M16*2-20

表示;M首先表示这是三角螺纹,螺纹直径为16毫米,牙距为2毫米,螺纹长度为

20毫米.

这只能表达这是螺纹规格,还要在前面加上名称

螺杆M16*2-20或螺母M16*2-20

12.9级螺栓材料主要有碳钢、不锈钢、铜三种

（一）碳钢。

我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。

1、低碳钢C%≤0.25%国内通常称为A3钢。

国外基本称为1008，1015，1018，1022等。

2、中碳钢0.25%

CH38F，1039，40ACR等。

3、合金钢：

在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：

如35、40铬钼、

SCM43，510B38。

芳生螺丝主要使用SCM43铬5鉬合金钢，主要成分有C、Si、Mn、P、

S、Cr、Mo。

（二）不锈钢。

性能等级：

45，50，60，70，80

主要分奥氏体（18%Cr、8%N）i耐热性好，耐腐蚀性好，可焊性好。

A1，A2，A4

马氏体、13%C耐r腐蚀性较差，强度高，耐磨性好。

C1，C2，C4铁素体不锈钢。

18%Cr

镦锻性较好，耐腐蚀性强于马氏体。

目前市场上进口材料主要是日本产品。

按级别

主要分SUS302、SUS304、SUS316。

（三）铜。

常用材料为黄铜⋯锌铜合金。

市场上主要用H62、H65、H68铜做标准件。

12.9螺栓材料中各类元素对钢的性质的影响：

1、碳（C）：

提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑性和

韧性下降，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。

2、锰（Mn）：

提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性。

即在淬火时增加了淬

硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利。

并会

影响电镀时镀层的控制。

3、镍（Ni）：

提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保

证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用。

4、铬（Cr）：

能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保

持强度。

5、钼（Mo）：

能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下的

抗拉强度有很大影响。

6、硼（B）：

能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。

7、矾（V）：

细化奥氏体晶粒，改善韧性。

8、硅（Si）：

保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。

35CrMo钢是发动机12．9级连杆螺栓的优良材料，可满足12．9级螺栓材料的力学性

能要求。

对12．9级连杆螺栓采取氮气保护热处理、杆部缩细冷镦、热处理后滚丝

是可行的工艺方法，可生产出高质量、高精度螺栓

钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9

等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬

火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。

螺栓性能等级标号有两部

分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。

例如，性能等级4.6

级的螺栓，其含义是：

1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；

2、螺栓材质的屈强比值为0.6；

3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓，其

材料经过热处理后，能达到：

1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；

2、螺栓材质的屈强比值为0.9；

3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级

10.9级别螺丝需要中碳合金钢调质热处理如35CRMO40CR等材质

螺栓等级考察指标是螺栓的抗拉强度。

什么材料都不是重要的，重要的是