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紧固件选用手册
紧固件选用手册
1螺栓、螺钉和螺柱的机械性能
1.1适用范围
适用于由碳钢和合金钢制造,粗牙螺纹M1.6~M39;细牙螺纹
M8×1~M39×3的螺栓、螺钉和螺柱的机械性能。
不适用于紧定螺钉及类似的不受拉力的螺纹紧固件。
1.2性能等级
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;
第二部分数字表示公称屈服点(σS)或公称规定非比例伸长应力(σP0.2)与公称抗拉强度(σb)比值(屈强比)的10倍。
1.2.1性能等级、材料、热处理和回火温度见表1。
表1
性能等级
材料和热处理
回火温度
℃min
3.6
碳钢
——
4.6
——
4.8
5.6
——
5.8
6.8
8.81)
低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火
或中碳合金钢,淬火并回火
425
9.8
低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火
或中碳合金钢,淬火并回火
425
10.92)
低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火
340
10.9
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
425
12.9
合金钢3),淬火并回火
380
1)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。
2)10.9级应符合表2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削弱。
3)合金钢至少含有以下元素中的一种元素,其最小含量为:
铬0.30%;镍0.30%;
钼0.20%;钒0.10%。
1.2.2螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能见表2
表2
机械和物理性能
性能等级
3.6
4.6
4.8
5.6
5.8
6.8
8.81)
9.82)
10.9
12.9
d≤163)
mm
d>163)
mm
公称抗拉强度σb公称,N/mm2
300
400
500
600
800
900
1000
1200
最小抗拉强度σbmin4)nN/mm2
330
400
420
500
520
600
800
830
900
1040
1220
维氏硬度HV
F≥98N
min
95
120
130
155
160
190
250
255
290
320
385
max
220
250
320
335
360
380
435
布氏硬度HB
F=30D2
min
90
114
124
147
152
181
238
242
276
304
366
max
209
238
304
318
342
361
414
洛氏硬度HR
min
HRB
52
67
71
79
82
89
—
—
—
—
—
HRC
—
—
—
—
—
—
22
23
28
32
39
max
HRB
95.0
99.5
—
—
—
—
—
HRC
—
32
34
37
39
44
表面硬度HV0.3max
—
表面硬度不应比芯部硬度高出30个维氏硬度值
屈服点σs,N/mm2
公称
180
240
320
300
400
480
—
—
—
—
—
min
190
240
340
300
420
480
—
—
—
—
—
规定非比例伸长应力σP0.2,N/mm2
公称
—
—
640
640
720
900
1080
min
—
—
640
660
720
940
1100
保证
应力
SP/σS或SP/σP0.2
0.94
0.94
0.91
0.93
0.90
0.92
0.91
0.91
0.90
0.88
0.88
SP,N/mm2
180
225
310
280
380
440
580
600
650
830
970
破坏扭矩MB,N·mmin
—
按GB/T3098.13规定
断后伸长率δ,%min
25
22
—
20
—
—
12
12
10
9
8
断面收缩率ψ,%min
—
52
48
48
44
冲击吸收功Aku,Jmin
—
25
—
30
30
25
20
15
头部坚固性
不得断裂
再回火后的硬度
—
回火前后硬度均值之差不大于20HV
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。
2)仅适用于螺纹直径d≤16mm。
3)对钢结构螺栓为12mm。
4)最小抗拉强度适用于公称长度l≥2.5d的产品;最低硬度适用于长度l<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
1.3最小拉力载荷和保证载荷
1.3.1粗牙螺纹最小拉力载荷见表3。
表3
螺纹
规格
d
螺纹的
应力
截面积
Asmm1)
性能等级
3.6
4.6
4.8
5.6
5.8
6.8
8.8
9.8
10.9
12.9
最小拉力载荷(As×σbmin),N
M3
M3.5
M4
5.03
6.78
8.78
1660
2240
2900
2010
2710
3510
2110
2850
3690
2510
3390
4390
2620
3530
4570
3020
4070
5270
4020
5420
7020
4530
6100
7900
5230
7050
9130
6140
8270
10700
M5
M6
M7
14.2
20.1
28.9
4690
6630
9540
5680
8040
11600
5960
8440
12100
7100
10000
14400
7380
10400
15000
8520
12100
17300
11350
16100
23100
12800
18100
26000
14800
20900
30100
17300
24500
35300
M8
M10
M12
36.6
58
84.3
12100
19100
27800
14600
23200
33700
15400
24400
35400
18300
29000
42200
19000
30200
43800
22000
34800
50600
29200
46400
67400
32900
52200
75900
38100
60300
87700
44600
70800
103000
M14
MM16
MM18
115
157
192
38000
51800
63400
46000
62800
76800
48300
65900
80600
57500
78500
96000
59800
81600
99800
69000
94000
115000
92000
125000
159000
104000
141000
—
120000
163000
200000
140000
192000
234000
M20
M22
M24
245
303
353
80800
100000
116000
98000
121000
141000
103000
127000
148000
122000
152000
176000
127000
158000
184000
147000
182000
212000
203000
252000
293000
—
—
—
255000
315000
367000
299000
370000
431000
M27
M30
M33
459
561
694
152000
185000
229000
184000
224000
278000
193000
236000
292000
230000
280000
347000
239000
292000
361000
275000
337000
416000
381000
466000
576000
—
—
—
477000
583000
722000
560000
684000
847000
M36
M39
817
976
270000
322000
327000
390000
343000
410000
408000
488000
425000
508000
490000
586000
678000
810000
—
—
850000
1020000
997000
1200000
πd2+d3
1)AS=—(——)2
42
式中:
d2——螺纹中径的基本尺寸,mm。
d3——螺纹小径的基本尺寸减去六分之一螺纹原始三角形高度,mm.
2)对于钢结构用螺栓,67400、92000、125000分别用70000、95500、130000代替。
1.3.2粗牙螺纹保证载荷见表4。
表4
螺纹
规格
d
螺纹的
应力
截面积
Asmm1)
性能等级
3.6
4.6
4.8
5.6
5.8
6.8
8.8
9.8
10.9
12.9
最小拉力载荷(As×σbmin),N
M3
M3.5
M4
5.03
6.78
8.78
910
1220
1580
1130
1530
1980
1560
2100
2720
1410
1900
2460
1910
2580
3340
2210
2980
3860
2920
3940
5100
3270
4410
5710
4180
5630
7290
4880
6580
8520
M5
M6
M7
14.2
20.1
28.9
2560
3620
5200
3200
4520
6500
4400
6230
8960
3980
5630
8090
5400
7640
11000
6250
8840
12700
8230
11600
16800
9230
13100
18800
11800
16700
24000
13800
19500
28000
M8
M10
M12
36.6
58
84.3
6590
10400
15200
8240
13000
19000
11400
18000
26100
10200
16200
23600
13900
22000
32000
16100
25500
37100
21200
33700
48900
23800
37700
54800
30400
48100
70000
35500
56300
81800
M14
MM16
MM18
115
157
192
20700
28300
34600
25900
35300
43200
35600
48700
59500
32200
44000
53800
43700
59700
73000
50600
69100
84500
66700
91000
115000
74800
102000
—
95500
130000
159000
112000
152000
186000
M20
M22
M24
245
303
353
44100
54500
63500
55100
68200
79400
76000
93900
109000
68600
84800
98800
93100
115000
134000
108000
133000
155000
147000
182000
212000
—
—
—
203000
252000
293000
238000
294000
342000
M27
M30
M33
459
561
694
82600
101000
125000
103000
126000
156000
142000
174000
215000
128000
157000
194000
174000
213000
264000
202000
247000
305000
275000
337000
416000
—
—
—
381000
466000
576000
445000
544000
673000
M36
M39
817
976
147000
176000
184000
220000
253000
303000
229000
273000
310000
371000
359000
429000
490000
586000
—
—
678000
810000
792000
947000
πd2+d3
1)AS=—(——)2
52
式中:
d2——螺纹中径的基本尺寸,mm。
d3——螺纹小径的基本尺寸减去六分之一螺纹原始三角形高度,mm.
2)对于钢结构用螺栓,48900、66700、91000分别用50700、68800、94500代替。
1.3.3细牙螺纹最小拉力载荷见表5。
表5
螺纹
规格
d×P1)
螺纹的
应力
截面积
Asmm2)
性能等级
3.6
4.6
4.8
5.6
5.8
6.8
8.8
9.8
10.9
12.9
最小拉力载荷(As×σbmin),N
M3
M3.5
M4
5.03
6.78
8.78
1660
2240
2900
2010
2710
3510
2110
2850
3690
2510
3390
4390
2620
3530
4570
3020
4070
5270
4020
5420
7020
4530
6100
7900
5230
7050
9130
6140
8270
10700
M5
M6
M7
14.2
20.1
28.9
4690
6630
9540
5680
8040
11600
5960
8440
12100
7100
10000
14400
7380
10400
15000
8520
12100
17300
11350
16100
23100
12800
18100
26000
14800
20900
30100
17300
24500
35300
M8
M10
M12
36.6
58
84.3
12100
19100
27800
14600
23200
33700
15400
24400
35400
18300
29000
42200
19000
30200
43800
22000
34800
50600
29200
46400
67400
32900
52200
75900
38100
60300
87700
44600
70800
103000
M14
MM16
MM18
115
157
192
38000
51800
63400
46000
62800
76800
48300
65900
80600
57500
78500
96000
59800
81600
99800
69000
94000
115000
92000
125000
159000
104000
141000
—
120000
163000
200000
140000
192000
234000
M20
M22
M24
245
303
353
80800
100000
116000
98000
121000
141000
103000
127000
148000
122000
152000
176000
127000
158000
184000
147000
182000
212000
203000
252000
293000
—
—
—
255000
315000
367000
299000
370000
431000
M27
M30
M33
459
561
694
152000
185000
229000
184000
224000
278000
193000
236000
292000
230000
280000
347000
239000
292000
361000
275000
337000
416000
381000
466000
576000
—
—
—
477000
583000
722000
560000
684000
847000
M36
M39
817
976
270000
322000
327000
390000
343000
410000
408000
488000
425000
508000
490000
586000
678000
810000
—
—
850000
1020000
997000
1200000
πd2+d3
AS=—(——)2
42
式中:
d2——螺纹中径的基本尺寸,mm。
d3——螺纹小径的基本尺寸减去六分之一螺纹原始三角形高度,mm.
对于钢结构用螺栓,67400、92000、125000分别用70000、95500、130000代替。
1.3.4细牙螺纹保证载荷见表6。
表6
螺纹
规格
d×P1)
螺纹的
应力
截面积
Asmm2)
性能等级
3.6
4.6
4.8
5.6
5.8
6.8
8.8
9.8
10.9
12.9
保证载荷(AS×SP),N
M8×1
M10×1
M10×1.25
39.2
64.5
61.2
7060
11600
11000
8820
14500
13800
12200
20000
19000
11000
18100
17100
14900
24500
23300
17200
28400
26900
22700
37400
35500
25500
41900
39800
32500
53500
50800
38000
62700
59400
M12×1.25
M12×1.5
M14×1.5
92.1
88.1
125
16600
15900
22500
20700
19800
28100
28600
27300
38800
25800
24700
35000
35000
33500
47500
40500
38800
55000
53400
51100
72500
59900
57300
81200
76400
73100
104000
89300
85500
121000
M16×1.5
M18×1.5
M20×1.5
167
216
272
30100
38900
49000
37600
48600
61200
51800
67000
84300
46800
60500
76200
63500
82100
103000
73500
95000
120000
96900
130000
163000
109000
—
—
139000
179000
226000
162000
210000
264000
M22×1.5
M24×2
M27×2
333
384
496
59900
69100
89300
74900
86400
112000
103000
119000
154000
93200
108000
139000
126000
146000
188000
146000
169000
218000
200000
230000
298000
—
—
—
276000
319000
412000
323000
372000
481000
M30×2
M33×2
M36×3
621
761
865
112000
137000
156000
140000
171000
195000
192000
236000
268000
174000
213000
242000
236000
289000
329000
273000
335000
381000
373000
457000
519000
—
—
—
515000
632000
718000
602000
738000
839000
M39×3
1030
185000
232000
319000
288000
391000
453000
618000
—
855000
999000
πd2+d3
AS=—(——)2
52
式中:
d2——螺纹中径的基本尺寸,mm。
d3——螺纹小径的基本尺寸减去六分之一螺纹原始三角形高度,mm.
2普通螺纹优选系列应符合表7规定。
表7
公称直径D、d(mm)
螺距P(mm)
第1选择
第2选择
粗牙
细牙
1
1.2
1.4
0.25
0.25
0.3
1.6
2
1.8
0.35
0.35
0.4
2.5
3
3.5
0.45
0.5
0.6
4
5
6
0.7
0.8
1
8
10
7
1
1.25
1.5
1
1.251
12
16
14
1.75
2
2
1.51.25
1.5
1.5
20
18
22
2.5
2.5
2.5
21.5
21.5
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