GB∕T 41157.1-2022 核电厂用紧固件 第1部分：合金钢螺栓、螺钉和螺柱

犐犆犛２１．０６０．１０犆犆犛犑１３

中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

犌犅／犜４１５７．１—２０２

核电厂用紧固件

第１部分：合金钢螺栓、螺钉和螺柱

犉犪狊狋犲狀犲狉狊犳狅狉狀狌犮犾犲犪狉狆狅狑犲狉狆犾犪狀狋狊—

犘犪狉狋１：犅狅犾狋狊，狊犮狉犲狑狊犪狀犱狊狋狌犱狊犿犪犱犲狅犳犪犾狅狔狊狋犲犾

２０２０３０９发布 ２０２１００１实施

发布

国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

犌犅／犜４１５７．１—２０２

目 次

前言 Ⅰ

引言 Ⅱ

１范围 １

２规范性引用文件 １

３术语和定义 ２

４代号 ２

５技术要求 ２

６试验方法和检查的适用性 ９

７试验方法 １２

８标志与包装 ２４

参考文献 ２６

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前 言

本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《标准化工作导则 第１部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件是ＧＢ／Ｔ４１５７《核电厂用紧固件》的第１部分。ＧＢ／Ｔ４１５７已经发布了以下部分：

——第１部分：合金钢螺栓、螺钉和螺柱；

——第２部分：碳钢和合金钢螺母；

——第３部分：不锈钢螺栓、螺钉和螺柱；

——第４部分：不锈钢螺母；

——第５部分：验收检查。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。

本文件由全国紧固件标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ８５）归口。

本文件起草单位：中机生产力促进中心、定西高强度紧固件股份有限公司、舟山市正源标准件有限公司、绍兴山耐高压紧固件有限公司、晋亿实业股份有限公司、浙江迪特高强度螺栓有限公司、上海群力紧固件制造有限公司、山东高强紧固件有限公司、浙江海力股份有限公司、上海高强度螺栓厂有限公司、七丰精工科技股份有限公司、机械工业通用零部件产品质量监督检测中心、浙江国检检测技术股份有限公司、核工业标准化研究所、清华大学、中国核电工程有限公司、中广核工程有限公司、中广核研究院有限公司、中国核动力研究设计院、上海核工程研究设计院有限公司、苏州热工研究院有限公司、南京福贝尔五金制品有限公司、徐州瑞达高强度紧固件有限公司、宁波中京电气科技有限公司、上海亚螺精密紧固技术有限公司、温州信德电力配件有限公司。

本文件由全国紧固件标准化技术委员会负责解释。

Ⅰ

引 言

紧固件在核电厂安全系统和设备中大量使用，承担了承压密封、部件连接和支承固定等功能，其质量与性能对于核电厂安全系统和设备执行核安全功能有着重要作用。然而，在核电厂建设和设备制造监管过程中发现，核电紧固件的设计、采购、制造、安装和验收等方面存在薄弱环节。ＧＢ／Ｔ４１５７《核电厂用紧固件》旨在规范核电厂用紧固件技术要求和试验方法，由以下５个部分组成：

——第１部分：合金钢螺栓、螺钉和螺柱；

——第２部分：碳钢和合金钢螺母；

——第３部分：不锈钢螺栓、螺钉和螺柱；

——第４部分：不锈钢螺母；

——第５部分：验收检查。

Ⅱ

核电厂用紧固件

第１部分：合金钢螺栓、螺钉和螺柱

１范围

本文件规定了压水堆核电厂用１、２、３级合金钢螺栓、螺钉和螺柱（以下简称１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱）的技术要求、试验方法和检查的适用性、在室温和高温下的试验方法和标志与包装。

注１：产品尺寸按相应产品标准或图纸规定。

本文件适用于１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱：

ａ）由合金钢制造的；

ｂ）符合ＧＢ／Ｔ１９２和ＧＢ／Ｔ１９６规定的普通螺纹；ｃ）粗牙螺纹Ｍ５～Ｍ６４，细牙螺纹Ｍ８×１～Ｍ６４×４；ｄ）符合ＧＢ／Ｔ１９３规定的直径与螺距组合；

ｅ）符合ＧＢ／Ｔ１９７、ＧＢ／Ｔ９１４５规定的公差。

本文件不适用于紧定螺钉及类似的不受拉力的螺纹紧固件（见ＧＢ／Ｔ３０９８．３）。本文件未规定以下性能要求：

——可焊接性；

——耐腐蚀性；

——耐剪切应力；

——扭矩夹紧力性能；

——耐疲劳性。

其他堆型核电厂用１、２、３级合金钢螺栓、螺钉和螺柱也可参考使用本文件。

注２：按本文件生产的紧固件适用的最高使用温度为３７０℃。当使用温度超过３７０℃，建议使用者向有关方面专家咨询。

２规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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／Ｔ２紧固件外螺纹零件末端

ＧＢ／Ｔ１９６普通螺纹基本尺寸

ＧＢ／Ｔ１９７普通螺纹公差

ＧＢ／Ｔ２８．１金属材料拉伸试验第１部分：室温试验方法ＧＢ／Ｔ２８．２金属材料拉伸试验第２部分：高温试验方法ＧＢ／Ｔ２９金属材料夏比摆锤冲击试验方法

ＧＢ／Ｔ２３０．１金属材料洛氏硬度试验第１部分：试验方法

ＧＢ／Ｔ２３１．１金属材料 布氏硬度试验 第１部分：试验方法

ＧＢ／Ｔ３０９８．１紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱

ＧＢ／Ｔ３１０３．１紧固件公差 螺栓、螺钉、螺柱和螺母

１

ＧＢ／Ｔ４３４０．１金属材料维氏硬度试验第１部分：试验方法ＧＢ／Ｔ５２７６紧固件螺栓、螺钉、螺柱及螺母尺寸代号和标注ＧＢ／Ｔ５２７紧固件螺栓和螺钉通孔

ＧＢ／Ｔ６３９４金属平均晶粒度测定方法

ＧＢ／Ｔ１３７６金属及其他无机覆盖层金属的磷化膜

ＧＢ／Ｔ１６８２５．１静力单轴试验机的检验第１部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准

ＧＢ／Ｔ３９３１０紧固件检查文件类型

ＮＢ／Ｔ２００３．２—２０２１核电厂核岛机械设备无损检测 第２部分：超声检测ＮＢ／Ｔ２００３．４核电厂核岛机械设备无损检测 第４部分：渗透检测ＮＢ／Ｔ２００３．５核电厂核岛机械设备无损检测 第５部分：磁粉检测ＮＢ／Ｔ２００６．４压水堆核电厂用合金钢 第４部分：安全级设备螺栓用合金钢棒

ＮＢ／Ｔ２００８．１２压水堆核电厂用其他材料 第１２部分：１、２、３级螺栓、螺母用锻、轧棒

３术语和定义

ＧＢ／Ｔ３０９８．１界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

３．１

紧固件成品犳犻狀犻狊犺犲犱犳犪狊狋犲狀犲狉

已完成所有加工工序的，且未进行机械加工的紧固件，它可以有或无表面处理，也可以具有全承载

能力或降低承载能力。

［来源：ＧＢ／Ｔ３０９８．１—２０１０，３．１］

３．２

３．３

机械加工试件 犿犪犮犺犻狀犲犱狋犲狊狋狆犻犲犮犲

为评定材料性能由紧固件成品机械加工的试件。

注：紧固件成品无法加工时，可以为经相同热处理工艺的同批样棒加工的试样。

［来源：ＧＢ／Ｔ３０９８．１—２０１０，３．２，有修改］

批犫犪狋犮犺

来自同一炉号材料，经相同制造工艺、同螺纹规格并经同炉热处理（间歇炉）或同一炉期热处理（连

续炉）的紧固件。

４代号

ＧＢ／Ｔ５２７６、ＧＢ／Ｔ１９７和ＧＢ／Ｔ３０９８．１给出的代号适用于本文件。

５技术要求

５．１材料

推荐的１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱用合金钢材料牌号和化学成分见表１。如需使用其他材料或化学成分有变化时，由供需协议。

注：表１中材料牌号的化学成分与相应国家标准中材料牌号的化学成分不完全一致。

２

表１合金钢材料牌号和化学成分（熔炼分析和成品分析）

推荐材料牌号

材料代码

类型

化学成分（质量分数）

％

Ｃ

Ｓｉ

Ｍｎ

Ｐ

Ｓ

Ｃｒ

Ｍｏ

Ｖ

Ｎｉ

４２ＣｒＭｏ

４２ＣＭ

熔炼分析

０．３８～

０．４８

０．１０～

０．４０

０．７５～

１．０

≤０．０２５

≤０．０１５

０．８０～

１．１５

０．１５～

０．３０

—

—

成品分析

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣＭＶ

熔炼分析

０．３６～

０．４

０．２０～

０．３５

０．４５～

０．７０

≤０．０２５ａ

≤０．０１５ａ

０．８０～

１．１５

０．５０～

０．６５

０．２５～

０．３５

—

成品分析

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

４０ＣＮＭ

熔炼分析

０．３７～

０．４

０．１５～

０．３５

０．６０～

０．９５

≤０．０２５

≤０．０１５

０．６５～

０．９５

０．２０～

０．３０

—

１．５～

２．０

成品分析

０．３５～

０．４６

０．１３～

０．３７

０．５６～

０．９

≤０．０２５

≤０．０１５

０．６０～

１．０

０．１８～

０．３２

—

１．５０～

２．０５

４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣＮＭＭ

熔炼分析

０．３７～

０．４

０．１５～

０．３５

０．７０～

０．９０

≤０．０２５

≤０．０１５

０．７０～

０．９５

０．３０～

０．４０

—

１．６５～

２．０

成品分析

０．３５～

０．４６

０．１３～

０．３７

０．６～

０．９４

≤０．０２５

≤０．０１５

０．６５～

１．０

０．２８～

０．４２

—

１．６０～

２．０５

ａ对于２、３级螺栓、螺柱，其最大允许值可到０．０３０％。

５．２热处理

１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱应以热处理状态交货，热处理制度按ＮＢ／Ｔ２００８．１２或ＮＢ／Ｔ２００６．４

规定或由供需双方协商确定。

５．３机械性能

按第７章进行试验时，１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱应符合表２～表６规定的机械性能，或符合供需协议规定。

注：若制造螺栓、螺钉和螺柱的锻、轧棒以热处理状态交货，且在紧固件制造过程中没有进行过任何热处理，当该批锻、轧棒已按规定进行了机械加工试件试验，则紧固件可不再进行机械加工试件试验。

序号

机械性能

试验温度

试验项目

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／

４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ级

Ｂ级

Ｃ级

１

抗拉强度

犚ｍ／ＭＰａ

室温ｂ

拉力试验

８６５～１０４０

≥１０７０

≥１００

≥９３０

楔负载拉力

试验

≥１０７０

≥１００

≥９３０

２

机械加工试件规定塑性延伸率为０．２％时的应力

犚ｐ０．２ａ／ＭＰａ

拉力试验

≥７２

９６５～１０３４

８９５～１０３４

８２５～１０３４

３

机械加工试件断后伸长率

犃ａ／％

≥１４

≥１

≥１２

≥１３

４

机械加工试件断面收缩率

犣ａ／％

≥５０

≥４０

≥４０

≥４５

５

机械加工试件规定塑性

延伸率为０．２％时的应力

犚ｐ０．２ｃ／ＭＰａ

３５０℃

≥５７０

≥６２０

≥８４２

≥７８２

≥７２

表２螺栓、螺钉和螺柱的机械性能

３

表２螺栓、螺钉和螺柱的机械性能（续）

序号

机械性能

试验温度

试验项目

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／

４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ级

Ｂ级

Ｃ级

６

公称保证应力犛ｐ，公称ｄ／

ＭＰａ

室温

保证载荷试验

６５７

８４９

７８

７５１

７

吸收能量犓Ｖ２ｅ／Ｊ

０℃

冲击试验

（１级）

≥６０

—

—

—

８

侧膨胀值ＬＥ／ｍｍ单个值

≥０．６４

—

—

—

９

吸收能量犓Ｖ２ｅ／Ｊ

０℃

冲击试验

（２、３级）

≥４０

—

—

—

１０

吸收能量

犓Ｖ８／Ｊ

单个最小值

－１２℃

冲击试验

—

≥３４

≥３４

≥４１

平均值

≥４１

≥４１

≥４７

１

侧膨胀值ＬＥ／ｍｍ单个值

冲击试验

（１、２级）

—

≥０．６４

冲击试验

（３级）

—

≥０．３８

１２

布氏硬度ＨＢＷ

室温

硬度试验ｆ

２４８～３５２

３１～３８

２９３～３６３

２６９～３４１

１３

洛氏硬度ＨＲＣ

２３～３７

３２～４１

３０～３８

２７～３６

１４

维氏硬度ＨＶ

２５３～３５７

３１５～３９３

２９７～３６８

２７３～３４６

１５

螺纹未脱碳层的高度

犈／ｍｍｍｉｎ

室温

脱碳试验

３／４犎１

１６

螺纹全脱碳层的深度

犌／ｍｍｍａｘ

室温

脱碳试验

０

注１：洛氏硬度和维氏硬度为按ＧＢ／Ｔ３３６２—２０１６进行换算的值。注２：其他试验温度与吸收能量值，可由供需协议。

ａ当测定成品材料性能和／或工艺验证时实施该试验；成品与机械加工试件试验结果有差异时，应以成品试验结果为准。

ｂ室温为１０℃～３５℃。

ｃ仅当合同要求时实施该试验；如选用其他试验温度，试验温度和性能指标由供需协议。

ｄ对于４２ＣｒＭｏ、４０ＣｒＭｏＶ，犛ｐ，公称＝０．９１犚ｐ０．２，ｍｉｎ；对于４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ的Ａ级和Ｂ级，犛ｐ，公称＝０．８

犚ｐ０．２，ｍｉｎ；对于４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ的Ｃ级，犛ｐ，公称＝０．９１犚ｐ０．２，ｍｉｎ。

ｅ一组（３个）试样的平均值，只允许一个试样的试验结果低于最小平均值，且不低于其７０％。

ｆ硬度试验由制造者选择，优先采用布氏硬度。

４

表３拉力载荷（粗牙螺纹）

螺纹规格

犱

螺纹公称应力截面积犃ｓ，公称ａｍｍ２

材料

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ级

Ｂ级

Ｃ级

拉力载荷犉ｍ（犃ｓ，公称×犚ｍ）

Ｎ

Ｍ５

１４．２

１２２８０～１４７０

≥１５１９０

≥１４２０

≥１３２１０

Ｍ６

２０．１

１７３９０～２０９０

≥２１５１０

≥２０１０

≥１８６９０

Ｍ７

２８．９

２５００～３００６０

≥３０９２０

≥２８９０

≥２６８０

Ｍ８

３６．６

３１６０～３８０６０

≥３９１６０

≥３６６０

≥３４０４０

Ｍ１０

５８．０

５０１７０～６０３２０

≥６２０６０

≥５８００

≥５３９４０

Ｍ１２

８４．３

７２９２０～８７６７０

≥９０２０

≥８４３０

≥７８４０

Ｍ１４

１５

９４８０～１９６０

≥１２３０５０

≥１５００

≥１０６９５０

Ｍ１６

１５７

１３５８１０～１６３２８０

≥１６７９０

≥１５７００

≥１４６０１０

Ｍ１８

１９２

１６０８０～１９６８０

≥２０５４０

≥１９２００

≥１７８５６０

Ｍ２０

２４５

２１９３０～２５４８０

≥２６２１５０

≥２４５００

≥２７８５０

Ｍ２

３０３

２６２１０～３１５１２０

≥３２４２１０

≥３０３００

≥２８１７９０

Ｍ２４

３５３

３０５３５０～３６７１２０

≥３７７１０

≥３５３００

≥３２８２９０

Ｍ２７

４５９

３９７０４０～４７３６０

≥４９１１３０

≥４５９００

≥４２６８７０

Ｍ３０

５６１

４８５２７０～５８３４０

≥６０２７０

≥５６１００

≥５２１７３０

Ｍ３

６９４

６０３１０～７２１７６０

≥７４２５８０

≥６９４００

≥６４５４２０

Ｍ３６

８１７

７０６７１０～８４９６８０

≥８７４１９０

≥８１７００

≥７５９８１０

Ｍ３９

９７６

８４２４０～１０１５０４０

≥１０４３２０

≥９７６００

≥９０７６８０

Ｍ４２

１１２０

９６８８０～１１６４８０

≥１１９８４０

≥１１２０００

≥１０４１６０

Ｍ４５

１３１０

１１３１５０～１３６２４０

≥１４０１７０

≥１３１０００

≥１２１８３０

Ｍ４８

１４７０

１２７１５０～１５２８８０

≥１５７２９０

≥１４７０００

≥１３６７１０

Ｍ５２

１７６０

１５２４０～１８３０４０

≥１８３２０

≥１７６０００

≥１６３６８０

Ｍ５６

２０３０

１７５９５０～２１１２０

≥２１７２１０

≥２０３０００

≥１８７９０

Ｍ６０

２３６０

２０４１４０～２４５４４０

≥２５２５２０

≥２３６０００

≥２１９４８０

Ｍ６４

２６８０

２３１８２０～２７８７２０

≥２８６７６０

≥２６８０００

≥２４９２４０

ａ犃ｓ，公称＝（π／４）×［（犱２＋犱３）／２］２。

５

表４拉力载荷（细牙螺纹）

螺纹规格

犱×狆

螺纹公称应力截面积

犃ｓ，公称ａ

ｍｍ２

材料

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ级

Ｂ级

Ｃ级

拉力载荷犉ｍ（犃ｓ，公称×犚ｍ）

Ｎ

Ｍ８×１

３９．２

３９１０～４０７０

≥４１９４０

≥３９２０

≥３６４６０

Ｍ１０×１．２５

６１．２

５２９４０～６３６５０

≥６５４８０

≥６１２０

≥５６９２０

Ｍ１０×１

６４．５

５７９０～６７０８０

≥６９０２０

≥６４５０

≥５９９０

Ｍ１２×１．５

８．１

７６２１０～９１６２０

≥９４２７０

≥８１０

≥８１９３０

Ｍ１２×１．２５

９２．１

７９６７０～９５７８０

≥９８５０

≥９２１０

≥８５６５０

Ｍ１４×１．５

１２５

１０８１３０～１３０００

≥１３７５０

≥１２５００

≥１６２５０

Ｍ１６×１．５

１６７

１４４６０～１７３６８０

≥１７８６９０

≥１６７００

≥１５３１０

Ｍ１８×２

２０４

１７６４６０～２１２１６０

≥２１８２８０

≥２０４００

≥１８９７２０

Ｍ１８×１．５

２１６

１８６８４０～２４６４０

≥２３１１２０

≥２１６００

≥２０８０

Ｍ２０×２

２５８

２３１７０～２６８３２０

≥２７６０６０

≥２５８００

≥２３９９４０

Ｍ２０×１．５

２７２

２３５２８０～２８２８０

≥２９１０４０

≥２７２００

≥２５２９６０

Ｍ２×２

３１８

２７５０７０～３０７２０

≥３４０２６０

≥３１８００

≥２９５７４０

Ｍ２×１．５

３３

２８０５０～３４６３２０

≥３５６３１０

≥３３００

≥３０９６９０

Ｍ２４×２

３８４

３２１６０～３９３６０

≥４１０８０

≥３８４００

≥３５７１２０

Ｍ２７×２

４９６

４２９０４０～５１５８４０

≥５３０７２０

≥４９６００

≥４６１２８０

Ｍ３０×２

６２１

５３７１７０～６４５８４０

≥６４４７０

≥６２１００

≥５７５３０

Ｍ３×２

７６１

６５８２７０～７９１４０

≥８１４２７０

≥７６１００

≥７０７７３０

Ｍ３６×３

８６５

７４８２３０～８９６０

≥９２５５０

≥８６５００

≥８０４４５０

Ｍ３９×３

１０３０

８９０９５０～１０７１２０

≥１１０２１０

≥１０３０００

≥９５７９０

Ｍ４５×３

１４０

１２１００～１４５６００

≥１４９８００

≥１４０００

≥１３０２００

Ｍ５２×４

１８３０

１５８３００～１９０３２０

≥１９５８１０

≥１８３０００

≥１７０１９０

Ｍ５６×４

２１４

１８５４６０～２２９８０

≥２２９４１０

≥２１４００

≥１９３９０

Ｍ６０×４

２４９０

２１５３９０～２５８９６０

≥２６４３０

≥２４９０００

≥２３１５７０

Ｍ６４×４

２８５１

２４６１０～２９６５００

≥３０５０６０

≥２８５１００

≥２６５１４０

ａ犃ｓ，公称＝（π／４）×［（犱２＋犱３）／２］２。

６

表５保证载荷（粗牙螺纹）

螺纹规格

犱

螺纹公称应力截面积

犃ｓ，公称ａ

ｍｍ２

材料

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ级

Ｂ级

Ｃ级

保证载荷犉ｐ（犃ｓ，公称×犛ｐ，公称）

Ｎ

Ｍ５

１４．２

９３０

１２０６０

１１９０

１０６０

Ｍ６

２０．１

１３２１０

１７０６０

１５８４０

１５１０

Ｍ７

２８．９

１８９０

２４５４０

２７０

２１７０

Ｍ８

３６．６

２４０５０

３１０７０

２８８４０

２７４９０

Ｍ１０

５８．０

３８１０

４９２４０

４５７０

４３５６０

Ｍ１２

８４．３

５３９０

７１５７０

６４３０

６３３１０

Ｍ１４

１５

７５５６０

９７６４０

９０６２０

８６３７０

Ｍ１６

１５７

１０３１５０

１３２９０

１２３７２０

１７９１０

Ｍ１８

１９２

１２６１４０

１６３０１０

１５１３０

１４１９０

Ｍ２０

２４５

１６０９７０

２０８０１０

１９３０６０

１８４００

Ｍ２

３０３

１９０７０

２５７２５０

２３８７６０

２７５０

Ｍ２４

３５３

２３１９２０

２９７０

２７８１６０

２６５１０

Ｍ２７

４５９

３０１５６０

３８９６９０

３６１６９０

３４７１０

Ｍ３０

５６１

３６８５８０

４７６２９０

４２０７０

４２１３１０

Ｍ３

６９４

４５９６０

５８９２１０

５４６８７０

５２１１９０

Ｍ３６

８１７

５３６７０

６９３６３０

６４３８０

６１３５７０

Ｍ３９

９７６

６４１２３０

８２８６２０

７６９０９０

７３２９８０

Ｍ４２

１１２０

７３５８４０

９５０８０

８２５６０

８４１１２０

Ｍ４５

１３１０

８６０６７０

１１２２０

１０３２３０

９８３８０

Ｍ４８

１４７０

９６５７９０

１２４８００

１１５８４０

１１０４００

Ｍ５２

１７６０

１１５６３０

１４９４２０

１３８６９０

１３２１８０

Ｍ５６

２０３０

１３３７０

１７２３５０

１５９６０

１５２４５０

Ｍ６０

２３６０

１５０５０

２０３６０

１８５９７０

１７２４０

Ｍ６４

２６８０

１７６０８０

２２７５３０

２１１８０

２０１２７０

ａ犃ｓ，公称＝（π／４）×［（犱２＋犱３）／２］２。

７

表６保证载荷（细牙螺纹）

螺纹规格

犱×狆

螺纹公称应力截面积

犃ｓ，公称ａ

ｍｍ２

材料

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ级

Ｂ级

Ｃ级

保证载荷犉ｐ（犃ｓ，公称×犛ｐ，公称）

Ｎ

Ｍ８×１

３９．２

２５７５０

３２８０

３０８９０

２９４０

Ｍ１０×１．２５

６１．２

４０２１０

５１９６０

４８２３０

４５９６０

Ｍ１０×１

６４．５

４２３８０

５４７６０

５０８３０

４８４０

Ｍ１２×１．５

８．１

５７８０

７４８０

６９４２０

６１６０

Ｍ１２×１．２５

９２．１

６０５１０

７８１９０

７２５７０

６９１７０

Ｍ１４×１．５

１２５

８２１３０

１０６１３０

９８５０

９３８０

Ｍ１６×１．５

１６７

１０９７２０

１４１７８０

１３１６０

１２５４２０

Ｍ１８×２

２０４

１３４０３０

１７３２０

１６０７５０

１５３２０

Ｍ１８×１．５

２１６

１４１９１０

１８３３８０

１７０２１０

１６２２０

Ｍ２０×２

２５８

１６９５１０

２１９０４０

２０３３０

１９３７６０

Ｍ２０×１．５

２７２

１７８７０

２３０９３０

２１４３４０

２０４２７０

Ｍ２×２

３１８

２０８９３０

２６９９８０

２５０５８０

２３８８２０

Ｍ２×１．５

３３

２１８７８０

２８２７２０

２６２４０

２５００８０

Ｍ２４×２

３８４

２５２２９０

３２６０２０

３０２５９０

２８３８０

Ｍ２７×２

４９６

３２５８７０

４２１１０

３９０８５０

３７２５０

Ｍ３０×２

６２１

４０８００

５２７２３０

４８９３５０

４６３７０

Ｍ３×２

７６１

４９９８０

６４６０９０

５９６７０

５７１５１０

Ｍ３６×３

８６５

５６８３１０

７３４３９０

６８１６２０

６４９６２０

Ｍ３９×３

１０３０

６７６７１０

８７４４７０

８１６４０

７３５３０

Ｍ４５×３

１４０

９１９８０

１１８６０

１１０３２０

１０５１４０

Ｍ５２×４

１８３０

１２０２３０

１５３７０

１４２００

１３７４３０

Ｍ５６×４

２１４

１４０８６０

１８２０３０

１６８９５０

１６１０１０

Ｍ６０×４

２４９０

１６３５９０

２１４００

１９６２１０

１８７０００

Ｍ６４×４

２８５１

１８７３１０

２４２０５０

２２４６６０

２１４１１０

ａ犃ｓ，公称＝（π／４）×［（犱２＋犱３）／２］２。

５．４螺纹与公差

螺纹可采用滚压法或切削法加工，推荐采用滚压法。

螺纹的基本尺寸应符合ＧＢ／Ｔ１９６对普通螺纹的规定，螺纹公差带应符合ＧＢ／Ｔ１９７的６ｇ规定，螺纹末端应符合ＧＢ／Ｔ２的规定。

如需其他螺纹公差，由供需协议。

８

５．５尺寸及公差

１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱的尺寸及公差应符合相应产品标准或图纸和ＧＢ／Ｔ３１０３．１产品等级Ａ

级或Ｂ级规定。

５．６表面缺陷

１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱成品表面不应有折叠、裂纹、切痕和影响使用的表面缺陷。

５．７无损检测

５．７．１磁粉检测或渗透检测验收准则

对螺纹规格大于Ｍ２４的紧固件产品，应进行１０％表面磁粉检测或渗透检测。ａ）凡主要尺寸大于１．６ｍｍ的相关显示均应记录。

ｂ）不准许存在下列相关显示痕迹：

——非轴向的线性显示；

——大于２５ｍｍ的轴向线性显示。

５．７．２超声检测验收准则

对制造１、２级螺栓、螺钉和螺柱用４２ＣｒＭｏ和４０ＣｒＭｏＶ棒材，按ＮＢ／Ｔ２００３．２—２０２１表１２中规定的质量等级Ⅱ级进行验收。

对制造螺栓、螺钉和螺柱用４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ和４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ棒材，按ＮＢ／Ｔ２００３．２—２０２１表１２中规定的质量等级Ⅱ级进行验收。

当采用其他材料或验收准则时，应由供需协议。

５．８表面处理

磷化处理技术要求按ＧＢ／Ｔ１３７６中规定的锰系磷化处理要求。如需其他表面处理，由供需协议。

注：对实测硬度大于３２ＨＲＣ（或实测抗拉强度１００ＭＰａ以上）的１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱，需采取适当的措施，

以减少氢脆发生的风险。

５．９晶粒度

１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱按７．８的规定进行晶粒度检查，晶粒度应为５级或更细。

注：若制造螺栓、螺钉和螺柱的锻、轧棒以热处理状态交货，且在紧固件制造过程中没有进行过任何热处理，当该批锻、轧棒已按规定进行了晶粒度检查，则紧固件可不再进行晶粒度检查。

６试验方法和检查的适用性６．１紧固件的承载能力６．１．１全承载能力的紧固件

全承载能力的紧固件（标准化的或非标准化的）应按表７或表８对紧固件成品进行拉力试验：

ａ）断裂应发生在未旋合螺纹的长度内或无螺纹杆部；

ｂ）其拉力载荷（犉ｍ）应符合表３或表４的规定。

６．１．２降低承载能力的紧固件

降低承载能力的紧固件（如腰状杆螺钉）适用于不要求或不按本文件规定的承载能力。虽然材料性

９

能符合本文件的规定，但因杆部特殊设计的原因，按表７或表８对其成品进行拉力试验时，达不到承载能力的要求。当按表９进行拉力试验时，腰状杆紧固件断裂通常不发生在未旋合螺纹的长度内。

６．２制造者的控制

按本文件生产的紧固件，当采用第６章规定的可实施的试验和第７章规定的试验方法时，应能符合第５章适用的技术要求。

本文件不要求制造者对每一生产批都要实施试验，但制造者的责任是：可以选择自己的方法，如工

序控制或最终检查，以确保每一生产批均符合所有的技术要求。如有争议，应按第７章规定的试验方法。

６．３供方的控制

供方可选择自己的方法控制其提供的紧固件符合第５章适用的技术要求。如有争议，应按第７章规定的试验方法。

６．４需方的控制

需方可按第７章的试验方法，从６．５中选择适当的试验系列控制交付的紧固件质量。如有争议，应按第７章规定的试验方法。

６．５对紧固件成品与机械加工试件可实施的试验

６．５．１通则

按第７章规定的试验方法，表７～表１０规定了试验方法的适用性。

表７～表９为１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱成品试验，表７用于测定标准头部和标准杆或细杆（全承载能力的）即犱ｓ＞犱２或犱ｓ≈犱２的螺栓和螺钉成品的性能；表８用于测定标准杆或细杆（全承载能力的）即犱ｓ＞犱２或犱ｓ≈犱２的螺柱成品的性能；表９用于测定腰状杆紧固件（降低承载能力的）即犱ｓ＜犱２的螺栓、螺钉和螺柱成品的性能。

表１０为１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱材料性能试验和／或改进工艺的试验。

６．５．２适用性

各种试验方法对紧固件的适用性按表７～表１０的规定。

６．５．３交付试验结果

当需方要求交付包括试验结果的报告（特殊订单）时，应按第７章的规定，并从表７～表１０中选取试验方法。由需方规定的特殊试验，应在订货时协议。

表７全承载能力的螺栓和螺钉成品

序号ａ

性能

试验方法

章条号

犾＜２．５犱或

犫＜２．０犱

犾≥２．５犱和

犫≥２．０犱

１

最小抗拉强度犚ｍ，ｍｉｎ

楔负载试验

７．４

×

√

拉力试验

７．２

×

√

６

公称保证应力犛ｐ，公称

保证载荷试验

７．５

×

√

１０

表７全承载能力的螺栓和螺钉成品（续）

序号ａ

性能

试验方法

章条号

犾＜２．５犱或

犫＜２．０犱

犾≥２．５犱和

犫≥２．０犱

１２或１３

或１４

硬度

硬度试验

７．６

√

√

１５

螺纹未脱碳层的高度犈ｍｉｎ

脱碳试验

７．７

√

√

１６

螺纹全脱碳层的深度犌ｍａｘ

脱碳试验

７．７

√

√

√——可实施：应按第７章实施试验。

×——不可实施：因紧固件的形状和／或尺寸影响（如，长度太短而不能试验、无头的），或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件。

ａ序号见表２。

表８全承载能力的螺柱成品

序号ａ

性能

试验方法

章条号

犾ｔ＜３犱或

犫＜２．０犱

犾ｔ≥３犱和

犫≥２．０犱

１

最小抗拉强度犚ｍ，ｍｉｎ

拉力试验

７．２

×

√

６

公称保证应力犛ｐ，公称

保证载荷试验

７．５

×

√

１２或１３

或１４

硬度

硬度试验

７．６

√

√

１５

螺纹未脱碳层的高度犈ｍｉｎ

脱碳试验

７．７

√

√

１６

螺纹全脱碳层的深度犌ｍａｘ

脱碳试验

７．７

√

√

√——可实施：应按第７章实施试验。

×——不可实施：因紧固件的形状和／或尺寸影响（如，长度太短而不能试验、无头的），或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件。

ａ序号见表２。

序号ａ

性能

试验方法

章条号

犾ｃ＜３犱ｓ或

犫＜１犱

犾ｃ≥３犱ｓ和

犫≥１犱

１

最小抗拉强度犚ｍ，ｍｉｎ

对腰状杆螺栓、螺钉和螺柱

的拉力试验

７．３

×

√

１２或１３

或１４

硬度

硬度试验

７．６

√

√

１５

螺纹未脱碳层的高度犈ｍｉｎ

脱碳试验

７．７

√

√

１６

螺纹全脱碳层的深度犌ｍａｘ

脱碳试验

７．７

√

√

√——可实施：应按第７章实施试验。

×——不可实施：因紧固件的形状和／或尺寸影响（如，长度太短而不能试验、无头的），或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件。

ａ序号见表２。

表９降低承载能力的螺栓、螺钉和螺柱成品（腰状杆）

１

表１０用机械加工试件测定材料性能和／或工艺验证

序号ａ

性能

试验方法

犱０＜犱３，ｍｉｎ和犫≥犱和犾≥６．５犱

５≤犱≤１６ｍｍ和犱０≥３ｍｍ和犫≥犱和

犾≥犱＋２６ｍｍ

犱＞１６ｍｍ和犱０≥０．７５犱ｓ和犫≥犱和

犾≥５．５犱＋８ｍｍ

１

抗拉强度

拉力试验

７．１

√

√

√

２或５

规定塑性延伸率为０．２％时的

应力犚ｐ０．２，ｍｉｎ

√

√

√

３

最小断后伸长率犃ｍｉｎ

√

√

√

４

最小断面收缩率犣ｍｉｎ

√

√

√

１２或１３

或１４

硬度

硬度试验

７．６

√

√

√

７或９

或１０

最小吸收能量犓Ｖ，ｍｉｎ

冲击试验

犱≥１６ｍｍ和

犾ｔ≥５ｍｍ

７．９

×

√

√

√——可实施：应按第７章实施试验。

×——不可实施：因紧固件的形状和／或尺寸影响（如，长度太短而不能试验、无头的），或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件。

ａ序号见表２。

６．６试验结果的交付

如果需方要求供方提供试验结果，则应在订购时商定试验报告的类型。除非另有规定，应根据ＧＢ／Ｔ３９３１０确定。试验报告类型（Ｆ２．２、Ｆ３．１或Ｆ３．２）和任何附加或特殊试验也应由需方规定，并在订购时商定。

７试验方法

７．１机械加工试件拉力试验

７．１．１总则

本试验可测定：

——抗拉强度犚ｍ；

——规定塑性延伸率为０．２％时的应力犚ｐ０．２；

——机械加工试件断后伸长率犃；

——机械加工试件断面收缩率犣。

７．１．２设备

拉力试验机应按ＧＢ／Ｔ１６８２５．１的规定，达到１级精度或以上。装夹紧固件试件时，应避免斜拉，可使用自动定心装置。

１２

７．１．３试验装置

夹具和螺纹夹具应按以下规定：

——硬度：≥４５ＨＲＣ；

——通孔直径犱ｈ：按表１的规定；

——内螺纹夹具的螺纹：６Ｈ。

表１ 孔径和圆角半径

单位为毫米

螺纹公称直径犱

犱ｈａ，ｂ

狉１

螺纹公称直径犱

犱ｈａ，ｂ

狉１

ｍｉｎ

ｍａｘ

ｍｉｎ

ｍａｘ

５

５．５

５．６８

０．７

２７

３０

３０．３

１．６

６

６．６

６．８２

０．７

３０

３

３．３９

１．６

７

７．６

７．８２

０．８

３

３６

３６．３９

１．６

８

９

９．２

０．８

３６

３９

３９．３９

１．６

１０

１

１．２７

０．８

３９

４２

４２．３９

１．６

１２

１３．５

１３．７

０．８

４２

４５

４５．３９

２．７

１４

１５．５

１５．７

１．３

４５

４８

４８．３９

３．２

１６

１７．５

１７．７

１．３

４８

５２

５２．３９

３．２

１８

２０

２０．３

１．３

５２

５６

５６．４６

３．５

２０

２

２．３

１．６

５６

６２

６２．４６

３．７

２

２４

２４．３

１．６

６０

６

６．４６

３．９

２４

２６

２６．３

１．６

６４

７０

７０．４６

４．２

ａ按ＧＢ／Ｔ５２７中等装配系列。

ｂ对方颈螺栓，该孔应能与方颈相配。

７．１．４机械加工试件

机械加工试件应由经尺寸等检验合格的螺栓、螺钉和螺柱或热处理后的螺栓、螺钉和螺柱坯料上制取；当尺寸无法满足取样要求时，可从随炉试棒上制取。机械加工试样取样方法如下：

——螺纹公称直径犱≤３９ｍｍ螺栓、螺钉和螺柱的机械加工试件，采取中心取样，取样中心位置在

紧固件中心线上。机械加工试件的直径犱０＜犱３，ｍｉｎ，并且尽可能犱０≥３ｍｍ。螺纹公称直径１６ｍｍ＜犱≤３９ｍｍ且淬火并回火螺栓、螺钉和螺柱的机械加工试件，其直径的减小量不应超过原有直径犱的２５％（初始横截面积的４％）。对由螺柱制取的试件，其两端的螺纹长度最小为１犱。

——螺纹公称直径犱＞３９ｍｍ螺栓、螺钉和螺柱的机械加工试件，采取偏心取样，取样中心位置在

螺纹公称直径的四分之一（１／４犱）处，机械加工试件直径按螺纹公称直径的八分之三（３／８犱）计算。

机械加工拉伸试件中心取样见图１，偏心取样见图２。

１３

标引序号说明：

犱——螺纹公称直径。

犱０——机械加工试件的直径（犱０＜犱３，ｍｉｎ，并尽可能为犱０≥３ｍｍ）。

犫——螺纹长度（犫≥犱）。

犔０——机械加工试件的初始测量长度：

●用于测定机械加工试件的断后伸长率：犔０＝５犱０或（５．６５槡犛０）；

●用于测定机械加工试件的断面收缩率：犔０≥３犱０。

犔ｃ——机械加工试件直线段的长度（犔０＋犱０）。犔ｔ——机械加工试件的总长度（犔ｃ＋２狉＋犫）。犛０——拉力试验前机械加工试件的横截面积。狉——圆角半径（狉≥４ｍｍ）。

图１中心取样拉力试验用机械加工试件

标引序号说明：

犱０——机械加工试件的直径（犱０＝３／８犱）。犫——螺纹长度（犫≥犱）。

犔０——机械加工试件的初始测量长度。

●用于测定机械加工试件的断后伸长率：犔０＝５犱０或（５．６５槡犛０）；

●用于测定机械加工试件的断面收缩率：犔０≥３犱０。

犔ｃ——机械加工试件直线段的长度（犔０＋犱０）。犔ｔ——机械加工试件的总长度（犔ｃ＋２狉＋犫）。犛０——拉力试验前机械加工试件的横截面积。狉——圆角半径（狉≥４ｍｍ）。

图２偏心取样拉力试验用机械加工试件

１４

７．１．５试验程序

室温拉力试验应按ＧＢ／Ｔ２８．１的规定进行；进行高温拉力试验时，加热装置应符合ＧＢ／Ｔ２８．２规定。试验机夹头的分离速率，在达到载荷犉ｐ０．２前，不应超过１０ｍｍ／ｍｉｎ；而在达到载荷犉ｐ０．２后，不应超过２５ｍｍ／ｍｉｎ。高温试验，从试验开始至屈服，试样的应力速率不应超过８０ＭＰａ／ｍｉｎ。

拉力试验应持续进行，直到断裂。

测量极限拉力载荷犉ｍ。

７．１．６试验结果

按ＧＢ／Ｔ２８．１的规定测定下列性能：

ａ）抗拉强度犚ｍ：

犚ｍ＝犉ｍ／犛０

ｂ）规定塑性延伸率为０．２％时的应力犚ｐ０．２。

ｃ）机械加工试件的断后伸长率犃，其犔０至少为５犱０。

犃＝（犔ｕ－犔０）／犔０×１０

式中：

犔ｕ——机械加工试件的最终测量长度（见ＧＢ／Ｔ２８．１）。

ｄ）机械加工试件的断面收缩率犣，其犔０至少为３犱０。

犣＝（犛０－犛ｕ）／犛０×１０

式中：

犛ｕ——机械加工试件的断后横截面积。

７．２成品拉力试验

７．２．１总则

本试验用于测定螺栓、螺钉和螺柱成品的抗拉强度犚ｍ。

７．２．２设备

拉力试验机应按ＧＢ／Ｔ１６８２５．１的规定，达到１级精度或以上。装夹紧固件时，应避免斜拉，可使用自动定心装置。

７．２．３试验装置

夹具和螺纹夹具应符合以下规定：

——硬度：≥４５ＨＲＣ；

——通孔直径犱ｈ：按表１的规定；

——内螺纹夹具的螺纹：６Ｈ。

７．２．４试验程序

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件。

按图３ａ）和ｂ）所示将螺栓和螺钉试件拧入内螺纹夹具。对螺柱试件应使用两个内螺纹夹具，见图３ｃ）和ｄ）。螺纹有效旋合长度≥１犱。

未旋合螺纹的长度犾ｔｈ≥１犱。对带短螺纹栓接结构用螺栓的拉力试验，未旋合螺纹的长度犾ｔｈ＜

１犱。

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应按ＧＢ／Ｔ２８．１的规定进行拉力试验。试验机夹头的分离速率不应超过２５ｍｍ／ｍｉｎ。拉力试验应持续进行，直至断裂。

测量极限拉力载荷（犉ｍ）。

犪）螺栓 犫）螺钉

标引序号说明：

１——拧入机体端；

２——拧入螺母端；

犱ｈ——孔径；

犮）螺柱 犱）螺杆

犾ｔｈ——试验夹具中紧固件未旋合螺纹的长度。

图３紧固件成品实施拉力试验装置示例

７．２．５试验结果

根据公称应力截面积犃ｓ，公称和试验过程中测量的极限拉力载荷犉ｍ计算抗拉强度犚ｍ：

犚ｍ＝犉ｍ／犃ｓ，公称

式中：

式中：

犃ｓ，公称＝（π／４）×［（犱２＋犱３）／２］２

犱２——外螺纹中径的基本尺寸（ＧＢ／Ｔ１９６）；犱３——外螺纹小径，犱３＝犱１－犎／６；

犱１——外螺纹小径的基本尺寸（ＧＢ／Ｔ１９６）；犎——螺纹原始三角形高度（ＧＢ／Ｔ１９２）。

公称应力截面积犃ｓ，公称的数值在表３和表４中给出。

１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱进行拉力试验时，断裂应发生在未旋合螺纹长度内。全螺纹的螺钉，如断裂始于未旋合的螺纹长度内，允许在拉断前已延伸或扩展到头部与螺纹交接处，或进入头部。

注：随着直径减小，公称应力截面积与有效应力截面积的差异逐渐增加。当硬度用于过程控制时，尤其对较小的直径，需要提高硬度值，并超过表２规定的最小硬度，以达到最小拉力载荷。

当螺栓和螺钉犾／犱≤２．５、螺柱犾／犱＜３．０时，如不能进行成品拉力试验时，可用同批原材料，同一热

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处理工艺（跟螺栓、螺钉和螺柱同炉生产）的专用加长试样进行试验。

７．３腰状杆紧固件拉力试验

７．３．１总则

本试验用于测定腰状杆紧固件的抗拉强度犚ｍ（见６．１）。本试验适用于符合以下规定的紧固件：

——无螺纹杆径犱ｓ＜犱２；

——腰状杆长度≥３犱ｓ（见图１中犔ｃ）；

——螺纹长度犫≥１犱。

７．３．２设备

拉力试验机应按ＧＢ／Ｔ１６８２５．１的规定，达到１级精度或以上。装夹紧固件时，应避免斜拉，可使用自动定心装置。

７．３．３试验装置

夹具和螺纹夹具应符合以下规定：

——硬度：≥４５ＨＲＣ；

——通孔直径犱ｈ：按表１的规定；

——内螺纹夹具的螺纹：６Ｈ。

７．３．４试验程序

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件。

按图３ａ）所示将螺栓和螺钉试件拧入内螺纹夹具。对螺柱试件应使用两个螺纹夹具，见图３ｃ）。螺纹有效旋合长度≥１犱。

应按ＧＢ／Ｔ２８．１的规定进行拉力试验。试验机夹头的分离速率不应超过２５ｍｍ／ｍｉｎ。

拉力试验应持续进行，直至断裂。测量极限拉力载荷（犉ｍ）。

７．３．５试验结果

根据腰状杆横截面积犃ｄｓ和试验过程中测量的极限拉力载荷犉ｍ计算抗拉强度犚ｍ：

式中：

断裂应发生在腰状杆内。

７．４楔负载试验

７．４．１总则

本试验可同时测定：

——螺栓和螺钉成品的抗拉强度犚ｍ；

犚ｍ＝犉ｍ／犃ｄｓ

犃ｄｓ＝（π／４）犱狊２

——头与无螺纹杆部或螺纹部分交接处的牢固性。

７．４．２设备

拉力试验机应符合ＧＢ／Ｔ１６８２５．１的规定，达到１级精度或以上。不能使用自动定心装置，因其对图４和表１２所规定的楔垫角度有较大的影响。

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７．４．３试验装置

夹具、楔垫和螺纹夹具应按以下规定：

——硬度：≥４５ＨＲＣ；

——内螺纹夹具的螺纹：６Ｈ；

——通孔直径犱ｈ：按表１的规定；

——楔垫：按图４、表１和表１２的规定。

ａ倒圆或４５°倒角，见表１２。

图４螺栓和螺钉成品楔负载试验用楔垫

表１２楔负载试验用楔垫角度α

螺纹公称直径

犱

ｍｍ

性能等级

螺栓或螺钉的无螺纹杆部长度

犾ｓ≥２犱

全螺纹螺钉、螺栓或螺钉无螺纹杆部长度

犾ｓ＜２犱

α±３０′

５≤犱≤２０

１０°

６°

２０＜犱≤６４

６°

４°

头部支承面直径超过１．７犱而未通过楔负载试验的螺栓和螺钉成品，可再次取样并将其头部支承面直径加工到１．７犱，按表１２规定的楔垫角度再次进行试验。

此外，对头部支承面直径超过１．９犱的螺栓和螺钉成品，可将楔垫角度１０°减小为６°。

７．４．４试验程序

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件。

将７．４．３规定的楔垫按图４所示置于螺栓或螺钉头下。未旋合螺纹长度犾ｔｈ≥１犱。对短螺纹栓接结构螺栓的楔负载拉力试验，允许未旋合螺纹长度犾ｔｈ＜１犱。

应按ＧＢ／Ｔ２８．１的规定进行楔负载拉力试验。试验机夹头的分离速率不应超过２５ｍｍ／ｍｉｎ。

拉力试验应持继进行，直至断裂。测量极限拉力载荷犉ｍ。

７．４．５试验结果

７．４．５．１测定抗拉强度犚犿

计算方法见７．２．５。

１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱进行拉力试验时，断裂应发生在未旋合螺纹长度内。

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注：随着直径减小，公称应力截面积与有效应力截面积的差异逐渐增加。当硬度用于过程控制时，尤其对较小的直径，需要提高硬度值，并超过表２规定的最小硬度，以达到最小拉力载荷。

７．４．５．２测定头与杆部或螺纹部分交接处的牢固性

不应断裂在头部。

带无螺纹杆部的螺栓和螺钉不应在头与杆部交接处断裂。

全螺纹的螺钉，如断裂始于未旋合螺纹的长度内，允许在拉断前已延伸或扩展到头部与螺纹交接处，或者进入头部。

７．５保证载荷试验

７．５．１总则

保证载荷试验包括两个步骤：

——实施规定的保证载荷（见图５）；

——测量由保证载荷产生的永久伸长。

犪）螺栓 犫）螺钉

标引序号说明：

１——载荷。

犮）螺柱 犱）螺杆

测头与紧固件末端中心孔间应为“球锥”接触，其他适当的方法也可使用。

图５紧固件成品施加保证载荷安装示例

７．５．２设备

拉力试验机应按ＧＢ／Ｔ１６８２５．１的规定，达到１级精度或以上。装夹紧固件时，应避免斜拉，可使用自动定心装置。

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７．５．３试验装置

夹具和螺纹夹具应按以下规定：

——硬度：≥４５ＨＲＣ；

——通孔直径犱ｈ：按表１的规定；

——内螺纹夹具的螺纹：６Ｈ。

７．５．４试验程序

应使用经尺寸等检验合格的螺栓、螺钉和螺柱进行保证载荷试验。

试件每端应进行适当加工，如图５所示。为测量长度（施加载荷前、后）应将紧固件置于带球面测头（或其他适当的方法）的台架式测量仪器中。应使用手套或钳子，以使由温度影响的测量误差减少到最小。测量施加载荷前紧固件的总长度犾０。

按图５所示将紧固件试件拧入螺纹夹具。对螺柱应使用两个螺纹夹具。螺纹有效旋合长度至少应

为１犱，未旋合螺纹的长度犾ｔｈ应为１犱。

注：为达到犾ｔｈ＝１犱的要求，把螺纹夹具拧到螺纹收尾，然后按相当于１犱的扣数拧退夹具。

对紧固件轴向施加表５或表６规定的保证载荷。

试验机夹头的分离速率不应超过３ｍｍ／ｍｉｎ。应保持该保证载荷１５ｓ。卸载后，测量紧固件总长度犾１。

７．５．５试验结果

卸载后，紧固件的总长度犾１应与加载前的犾０相同（其公差±１２．５μｍ为允许的测量误差）。某些不确定因素，如直线度、螺纹对中性和测量误差，当初次施加保证载荷时，可能导致紧固件明显的伸长。在这种情况下，可使用比表５和表６规定值增大３％的载荷，按７．５．４再次进行试验。如果第二次卸载后的长度犾２与其加载前的长度犾１相同（其公差±１２．５μｍ为允许的测量误差），则应认为符合本试验要求。

７．６硬度试验

７．６．１总则

本试验可测定１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱的硬度。

可以在适当表面或者螺纹横截面上测定硬度。如有争议，按７．６．３．３在螺纹横截面上测定硬度。

７．６．２试验方法

可采用布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度试验测定硬度。

布氏硬度试验应按ＧＢ／Ｔ２３１．１的规定，试验载荷等于３０犇２，单位为Ｎ。

洛氏硬度试验应按ＧＢ／Ｔ２３０．１的规定。

维氏硬度试验应按ＧＢ／Ｔ４３４０．１的规定，试验用最小载荷为９８Ｎ。注１：当数量较少且对成品表面状态要求较高时，选择适当的硬度检测方法。注２：当测试部位太小，不宜进行布氏硬度测试时，进行ＨＶ维氏硬度测试。

７．６．３试验程序

７．６．３．１总则

使用经尺寸等检验合格的１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱进行硬度试验。

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７．６．３．２在表面测定硬度

常规检查，去除表面镀层或涂层，并对试件适当处理后，在头部平面、末端或无螺纹杆部测定硬度。取三点硬度平均值作为螺栓、螺钉和螺柱的硬度值。

７．６．３．３在螺纹横截面测定硬度

在距螺纹末端１犱处取一横截面，并应经适当处理。当螺纹规格小于等于Ｍ３９时，在１／２半径与轴心线间的区域内测定硬度；当螺纹规格大于Ｍ３９时，在１／２半径处测定硬度，见图６。当尺寸允许时，取间隔为１２０°的三点硬度平均值作为螺栓、螺钉和螺柱的硬度值。

标引序号说明：１——紧固件轴心线；２——１／２半径区域；３——１／２半径处。

７．６．４试验结果

图６测定硬度位置

硬度值应符合表２的规定，且每批产品中所测得的硬度值偏差应不大于３０ＨＢＷ。

当采用维氏硬度在表面测定硬度及在芯部测定硬度时，紧固件的表面硬度不应比芯部硬度（对于螺纹公称直径大于Ｍ３９的紧固件，在１／２半径处测定）高出３０ＨＶ。

７．７脱碳试验

７．７．１总则

从经尺寸等检验合格的１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱上制取试件。

本试验可测定淬火并回火紧固件的表面脱碳和脱碳层深度（见图７）。

注：由热处理工艺造成的，超过表２规定的脱碳层，会降低螺纹强度并可能造成其失效。

表面碳量的状态应用以下两个方法之一测定：

——金相法；

——硬度法。

金相法可以测定螺纹全脱碳层的深度（犌）和螺纹未脱碳层的高度（犈）（见图７）。

硬度法可以测定螺纹未脱碳层的高度（犈）和用显微硬度法测定不完全脱碳（见图７）。

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标引序号说明：

１——全脱碳；

２——不完全脱碳；

３——中径线；

４——基体金属；

犈——螺纹未脱碳层的高度；

犌——螺纹全脱碳层的深度；

犎１——最大实体条件下外螺纹的牙型高度。

７．７．２金相法

７．７．２．１试件的制备

图７脱碳层

应从完成全部热处理工序的紧固件上，采用适当的方法制取试件，以确保材料表面原始特征的复现与保持。

在距螺纹末端约一个公称直径（１犱）、沿螺纹轴心线截取一纵向截面的试件。试件应嵌入塑料中或安装在夹具中。安装后，对表面进行研磨和抛光，直至可进行金相检查。

注：通常，浸入３％的硝酸乙醇腐蚀液（浓硝酸与乙醇混合液）能显示由于脱碳而造成的金相结构的变化。

７．７．２．２试验程序

将试件置于显微镜下，除非另有协议，应放大１０倍进行检查。

如果显微镜带有毛玻璃屏，则可借助刻度直接测量脱碳程度。如果用目镜测量，则应使用带十字准线或刻度的显微镜。

７．７．２．３试验结果

１、２、３级螺栓、螺钉和螺柱进行脱碳测试，不应出现全脱碳层；未脱碳层的最小高度犈ｍｉｎ＝３／４犎１，

数值见表１３。脱碳层示意图见图７。

注：当螺纹加工采用机械加工工艺且单边切削量大于等于１．５ｍｍ时，可不进行脱碳试验。

表１３最大实体条件下，