紧固件(螺栓类)样品选型实用手册

JMU江苏楚汉新能源科技有限公司<*1JIANGSUCHUHANNEWENERGYTECHNOLOGYCO.LTD1278sgshe生紧固件（螺栓类）样品选型实用手册建档日期：2017.07

建档部门：应用开发部紧固件基础知识一、紧固件概述二、螺栓常用材料三、紧固件国家标准及编号规则四、螺栓的生产工艺五、常用紧固件机械性能六、表面处理亠、紧固件概述紧固件通常包括以下12大类零件：（螺栓、螺柱、螺钉、螺母、自攻螺钉、木螺钉、垫圈、挡圈、销、铆钉、组合件、焊钉）1•螺栓：特性：用于紧固两个（或以上）带有通孔的零件、由头部和螺杆两部分构成，通常与螺母配合，用于连接带有通孔和内螺纹的零件，可拆卸；六角头螺栓：常用的国标有以下四种：GB/T5780C级，GB/T5781（全牙）C级，GB/T5782，GB/T5783（全牙）六角头标准尺寸（S）公称尺寸六角头标准尺寸（S）公称尺寸六角尺寸（S）标准型小六角M58M610M81312M101614M121817M1624222•螺柱：特性：没有头部的，仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中，另一端旋上螺母；螺柱常用品种：GB/T897双头螺柱（bm=1d）GB/T900双头螺柱（bm=2d）GB/T898双头螺柱（bm=1.25d）GB/T901等长双头螺柱GB/T899双头螺柱（bm=1.5d）GB/T902.1手工焊接螺柱

3•螺钉3•螺钉:特性：由头部和螺杆两部份组成，螺母可要可不要，可拆卸。用途可分三大类（机器、紧定、特殊）。品种：以拧紧方式分：有六角头、一字槽（开槽）、十字槽、内六角、内六角花形等，以头部形状分：有六角头、半圆头、盘头、球面圆柱头、沉头、半沉头、圆柱头等，以尾端功能分：锥端、倒角端、平端、凹端、球面端、圆柱端等；GB/T67开槽盘头螺钉GB/T68开槽沉头螺钉GB/T67开槽盘头螺钉GB/T68开槽沉头螺钉GB/T69开槽半沉头螺钉GB/T833开槽大圆头螺钉GB/T822十字槽圆柱头螺钉GB/T818十字槽盘头螺钉GB/T819.1十字槽沉头螺钉GB/T820十字槽半沉头螺钉GB/T70.1内八角圆柱头螺钉GB/T70.2内六角平圆头螺钉GB/T70.3内六角沉头螺钉GB/T77内六角平端紧定螺钉螺钉常用品种:4•螺母：特性：属于内螺纹紧固件与螺栓、螺柱等外螺纹配合使用螺母常用品种GB/T41六角螺母（M5起、C级）GB/T41六角螺母（M5起、C级）GB/T6170I型六角螺母（M1.6起、A级）GB/T6172.1六角薄螺母GB/T6177.1六角法兰面螺母GB/T808小八角特扁西亚螺母GB/T889.1I型非金属钳件八角锁紧螺母GB/T802组合式盖形螺母GB/T62.1蝶形螺母（圆翼）GB/T809嵌装圆螺母GB/T39方形螺母GB/T6179I型八角开槽螺母GB/T923盖形螺母5•自攻螺钉:特性：自身有较高的硬度，用于较薄的金属构件（塑料件），头部同螺钉相同、区别在于螺纹及尾部常用自攻螺钉品种:GB/T845十字槽盘头自攻螺钉GB/T845十字槽盘头自攻螺钉GB/T846十字槽沉头自攻螺钉GB/T847十字槽半沉头自攻螺钉GB/T13806.2(ABC)精密机械用十字槽自攻螺钉GB/T2670.2内六角花行沉头自攻螺钉GB/T5285六角头自攻螺钉GB/T6564内六角花行圆柱头自攻螺钉6.木螺钉：特性：自身有较高的硬度，用于一般零件与木质器材的连接，头部同自攻螺钉相同、尾部均为尖形；前提：先在一般零件上制出通孔而木质器材可以不用预制孔

GB/T950十字槽圆头木螺钉GB/T950GB/T950十字槽圆头木螺钉GB/T950十字头沉头木螺钉GB/T952十字头半沉头木螺钉7.垫特性：属于紧固件连接的辅助零件与螺母结合使用作用：保护接触表面、改善接触面的摩擦系数、防止松动的作用垫圈常用品种:GB/T97.1A级平垫圈GB/T97.1A级平垫圈GB/T848A级小垫圈GB/T96.2C级大垫圈GB/T93标准型弹簧垫圈GB/T861.1内齿锁紧垫圈GB/T862.1外齿锁紧垫圈8•挡特性：装在轴槽或孔槽中，阻止轴上或孔上零件轴向移动。常用的挡圈品种：GB/T894.2BGB/T894.2B型轴用弹性挡圈GB/T895.2轴用钢丝挡圈GB/T896开口挡圈9销主要供零件定位用，有的也可供零件连接、固定零件、传递动力或锁定其他紧固件之用；销的常用品种：

GB/T91开口销GB/T119.1GB/T91开口销GB/T119.1圆柱销GB/T880带孔销GB/T882轴销GB/T879.2轻型直槽弹性圆柱销ri10.铆钉:特性：由头部和杆部组成，紧固连接两个或两个以上带通孔的零件,不可拆卸;钏钉常用品种:GB/T867半圆头钏钉GB/T867半圆头钏钉GB/T876空心钏钉GB/T975管状钏钉GB/T873扁圆头半空心钏钉GB/T1014大扁圆头半空心钏钉GB/T12618.1开口型平圆头抽芯钏钉11•组合件：特性：由两个或三个零件组合而成，并形成永久组合组合件是指组合作用：为保证达到预期的要求，组装快而方便常用的组合件品种：GB/T9074.4十字槽盘头螺钉、弹簧垫圈和平垫圈组合件GB/T9074.4十字槽盘头螺钉、弹簧垫圈和平垫圈组合件GB/T9074.8十字槽小盘头螺钉、弹簧垫圈和平垫圈组合件GB/T9074.18自攻螺钉和平垫圈组合件12.焊钉：由光能和钉头（或无钉头）构成的异类紧固件，用焊接方法把他固定连接在一个零件（或构件）上面，以便再与其他零件进行连接二、紧固件常用材料紧固件主要有碳钢、不锈钢、铜材料，最常见的是碳钢。（一）碳钢按碳的含量不同分为:低碳钢,中碳钢和高碳钢以及合金钢。低碳钢C%W0.25%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。）中碳钢0.25%<C%W0.45%国内通常称为35号、45号钢，国外基本称为1035，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。高碳钢C%>0.45%。目前市场上基本没使用合金钢：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、SCM435，10B38。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%Cr、8%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。备注：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（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。总结：1.6.8级以下的螺栓用低碳钢或中碳钢制造,不经热处理，布氏硬度HB150〜160；2.8.8级至10.9级的螺栓用中碳钢或低碳合金钢并经热处理，8.8级硬度HRC22-32,10.9级硬度HRC32-393.12.9级螺栓用合金钢并经热处理，硬度HRC39-444.SUS304（奥氏体A2-70）强度相当于6.8级低碳钢，不经热处理，布氏硬度HB150〜160；

螺栓的强度性能等级力学性能性能等级3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9WM16三M16抗拉嘔度，PM公称值30040050060080080090010001200最小值330400420500520830洛氏硬度HRBHRC最小值5267708083892225283439最大值95993235374144屈MP服占八、、公称值180240320300400480最小值190340420屈MP服度公称值6406407209001080最小值6609401000保证应力Sp，Mpa180230310280380440580600660830970螺栓性能等级和相应材料选择性能等级推荐用材料热处理最低回火温度。C3.6CW0.2%的低碳钢4.60.15%WCW0.55%的低碳钢或中碳钢4.85.65.86.88.80.15%WCW0.35%的低碳合金钢4250.25%WCW0.55%的中碳钢4509.80.15%WCW0.35%的低碳合金钢0.25%WCW0.55%的中碳钢10.90.15%WCW0.35%的低碳合金钢3400.25%WCW0.55%的中碳钢425

0.20%WCW0.55%的中碳钢12.90.20%WCW0.50%的中碳钢380不锈钢螺栓、螺钉、螺柱的机械性能-奥氏体类别特性组别性能等级螺纹直径抗拉强度minN/mm2降伏强度minN/mm2断裂伸长率minN/mm2软A1A250<M395002100.6d奥氏体冷加工A2A470<M247004500.4d高强度A480<M248006000.3d不锈钢螺栓、螺钉、螺柱的机械性能-马氏体与铁素体类别组别性能等级螺纹直径抗拉强度降伏强度断裂伸长率硬度HVHBHRC505002500,2d147-209—155-220C170<M247004100,2d209-31420-34220-330马氏体1104)11008200,2d一36-45350-440C380/td><M248006400.2d228-32221-35240-340508006400,2d147-209—155-220C4<M24707004100,2d209-31420-34220-330铁素体F13)45<M244502500,2d128-209—135-220606004100,2d171-271一180-285不锈钢螺栓、螺钉的破坏扭矩M1.6-M16（粗牙螺纹）-奥氏体破坏扭矩Nm螺纹性能等级507080M1.60.150.20.24M20.30.40.48M2.50.60.90.96M31.11.61.8M42.73.84.3M55.57.88.8M69.31315M8233237M10466574

M1280110130M16210290330三、紧固件国家标准及编号规则(QC/T326-1999)各部分含义：1、 “Q”代表汽车标准件特征代号2、 首位表示产品大类(如下表)，第二位为分组号，第三位为组内序号，结构、功能相近的品种尽可能编入同一分组号01234 «17a口式鳖产話矣劉.一址&T拦團*WfT卡*式W«4h苒它3、表面处理代号ft号連閒检曲适阳产品类EIF苯址弄.铝底件離检貼铝全部F厂QC/T餌KA镶椁彩虹色纯化QC/T62S1.外螺纹件MFC山并離层厚度旳沉P-(K5-0Br«fflW5^m»PAD”时,熾農斥度即nZ肉犀锁咋°摊扈弹度印EF3Q欄电域色钝先QC/T竝5HL钱特黑苕轉4匕QC/TG25F3Z锻呻御口钝牝QC/T625F33就粹高时壇性悻化QC/TC2S曲粪俸底虹色钝也qC/T625非蝶就帯非孵件F5QC/T635韻质件肌口C/T血车駁埋母、师J®披蚌駛井性悄罔姐舍杵F9耗化QC/T625钢质件F10QCXT«5非ttfit#F13WQC/T熔车轮嫌母KIEHeQC/T宓Fs&ttF汕QC/T6监四、螺栓的生产工艺螺栓生产工艺流程：盘圆f退火f酸洗f抽线f打头f滚丝f热处理f表面处理f包装盘圆：指自厂商购进的原始盘条,一个盘圆主要包括以下几个方面的参数：A、厂牌B、品名C、规格D、材质E炉号或批号F、数目/重量退火：将线材加热到一定温度，保温再冷却的过程。☆目的：消除线材内应力，增加其可铸造性。酸洗：盐酸：除去线材表面的氧化膜；清洗：清除线材表面的盐酸腐蚀产物；草酸：增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密；磷酸盐：钢铁与磷酸盐反应生成不溶性的化合物，附着在钢铁表面形成皮膜；清水：清除皮膜表面的残留物；润滑剂：增加加工时的润滑剂；☆目的：除去线材表面的氧化膜，同时对线材表面进行润滑，以利抽线；抽线：通过抽线机冷拉至需要的线材直径；打头：冷镦或热锻完成产品外形热处理：包括预热处理（正火）和热处理（淬火、回火）☆目的：达到材料所需的机械性能表面处理：为了满足客户的要求进行表面处理，同时也可以增加螺丝的性能，如防锈、美观等包装：依标准或客户要求将产品予以装盒/箱五、常用紧固件机械性能a） 碳钢螺栓、螺柱盒螺钉在GB/T3098.1-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》中的性能等级的标代号由“.”隔开的两部分数字组成；第一部分数字（“•”前）表示抗拉强度（§b）的1/100；第二部分数字（“•”后）表示公称屈服点（§s）或公称规定非比例伸长应力（6p0.2）余公称抗拉强度（§b）比值（屈强比）（§s/§b）的10倍；这两部分数字的乘积为公称屈服点（§s）或公称规定非比例伸长应力（6p0.2）的10倍。性能系列为：3.6,4.6,4.8,5.6,5.8,6.8,8.8,9.8,10.9,12.9例如：“8.8级”即为公称抗拉强度（6b）=800MPa，公称屈服点6s=640MPa.b） 螺母在GB/T3098.2-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》中性能等级的标记，当公称高度大于0.8D时，用公称抗拉强度（6b）的1/100来表示性能等级，性能等级系列为：4,5,6,8,10,12；当公称高度大于或等于0.5D且小于0.8D时（扁螺母），用“0”及一个数字标记，其中数字表示用淬硬心棒测出的保证应力的1/100，而“0”表示这种螺母组合件的实际承载能力比数字表示的承载能力低，例如：0.4级即公称保证应力400MPa，实际保证应力380MPa.GBT3098.1-2000紧固件

机械性能采用的标准：ISO898.1/GB3098.1、JISB1051、SAEJ429、ASTMA354、ASTMA307、ASTMA449、ASTMA193、DIN267.11、ASTM5074公制普通螺栓所用之材料：JISB1051/GB3098.1性能等级材料和热处理化学成份，%回火温度。cminCPmaxSmaxB①maxminmax3.6②碳钢—0.200.050.060.003—4.6②—0.550.050.060.003—4.8②5.60.13/0.150.550.050.060.003—5.8②—0.550.050.066.8②8.8③低碳合金钢（如硼锰或铬），淬火并回火或中碳钢，淬火并回火0.15®0.400.0350.0350.0034250.250.550.0350.0359.8低碳合金钢（如硼锰或铬），淬火并回火或中碳钢，淬火并回火0.15®0.350.0350.0350.0034250.250.550.0350.03510.9⑤⑥低碳合金钢（如硼锰或铬），淬火并回火0.15®0.350.0350.0350.00334010.9⑥中碳钢淬火并回火，或中低碳合金钢（如硼锰或铬）,淬火并回火或合金钢淬火并回火⑦0.250.20④0.550.550.0350.0350.0350.0350.0034250.200.550.0350.0350.00312.9⑥⑧⑨或合金钢淬火并回火⑦0.280.500.0350.0350.003380硼的含量可达0.005%,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,铅的最大含量为:硫0.34%；磷0.11%；铅0.35%.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.含碳量低于0.25%（桶样分析）的低碳硼合金钢的锰最低含量为:8.8级0.6%;9.8、10.9、10.9级0.7%.该产品应在性能等级代号下增加一横线标志，其应符合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条件下，将造成不同程度的应力削弱.用于该性能等级的材料应具有良好的淬透性，以保征紧固件螺纹截面的芯部在淬火后，回火前获得约90%的马氏体组织.合金钢应至少含有以下元素的一种元素，其最小含量为:铬0.30%,镍0.30%,钼0.20%,钒0.10%.12.9级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层.

螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能机械和物理性能性能等级3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9dW16mmd〉16mm公称抗拉强度db公称N/mm230040050060080080090010001200最小抗拉强度obminN/mm233040042050052060080083090010401220维氏硬度HVF290Nmin95120130155160190250255290320385max220/250250320335360380435布氏硬度HBF=90D2min90114124147152181238242276304366max209/238238304318342361414洛氏硬度HRminhrb526771798289---------------hrc------------------2223283239maxhrb95.0/99.599.5---------------hrc-----3234373944表面硬度HVo.3max10.9级表面硬度不超出390HV屈服点os,N/mm2公称180240320300400480---------------min190240340300420480---------------规定非比例伸应力op0,2,N/mm2公称------6406407209001080min------6406607209401100保证应力Sp/os或Sp/dP0.20.940.940.910.930.900.920.910.910.900.880.88SF, N/mm2180225310280380440580600650830970破坏扭矩MB,N.MMin按国标GB3098.13执行断后伸长率q,% Min2522142010812121098断面收缩率x,% Min52484844楔负载对螺栓螺钉实物进行测试应符合其最小抗拉强度冲击吸收功Aku,J253030252015头部坚固性不得断T裂螺纹未脱碳层的最小高度EH/22H/33H/4全脱碳层的最大深度Gmm0.015再回火后的硬度回火前后硬度均值之差不大于20HV表面缺陷按国标GB/T5779.1或GB/T5779.3规定

因超拧造成载荷超出保证载荷时，对螺纹直径dWl6mm的8.8级螺栓则推荐参考GB/T3098.29.8级螺栓仅适用于螺纹直径dWl6mm.对钢结构螺栓8.8级为12mm.最小抗拉强度适用于公称长度L22.5d的产品;最低硬度适用于长度小于2.5d和其它不能进行拉力试验产品.对螺栓螺钉和螺柱的实物进行楔负载试验时，应按最小抗拉强度计算.对于5.8级以下螺栓螺钉和螺柱末端测试的硬度的最大值为250HV/238HB或99.5HRB.最小屈服点仅适用于L26d的螺栓螺钉和螺栓.8.表面硬度不比心部硬度高出30个维氏硬度普通紧固件最小破坏扭矩标准见下表螺纹规格螺距（mm）最小破坏扭矩MBmin,N•m性能等级8.89.810.912.9M10.250.0330.0360.0400.045M1.20.250.0750.0820.0920.10M1.40.30.120.130.140.16M1.60.350.160.180.200.22M20.40.370.400.450.50M2.50.450.820.901.01.1M30.51.51.71.92.1M3.50.62.42.73.03.3M40.73.63.94.44.9M50.87.68.39.310M6113141617M7123252831M81.2533364044M8X138424652M101.566728190M1010X1.25758291102以上最小破坏扭矩适用于6g、6f和6e（指螺纹公差带详见GB197-81）的螺纹

不锈钢（奥氏体钢）紧固件最小破坏扭矩螺纹规格破坏扭矩MBmin,N•m性能等级507080M1.60.150.20.24M20.30.40.48M2.50.60.90.96M31.11.61.8M42.73.84.3M55.57.88.8M69.31315M8233237M10466575M1280110130M16210290330六、紧固件表面处理金属镀覆和化学处理依镀覆层功能可分为防护镀覆、防护装饰性镀覆和功能性镀覆三大类。防护性镀覆层用于防止基体被腐蚀损坏。防护镀覆层作用：钢铁紧固件的镀锌或镀镉，不仅具有机械保护作用，而且在一定的环境条件下还有电化学保护作用。防护装饰性镀覆层作用：用于美化制品外观，具有一定的防护性。功能性镀覆层作用主要包括：提高表面硬度或因自润滑而耐磨，减少摩擦，保证扭矩系数，提高导电性或改善表面可焊性等。铜及铜合金紧固件的镀银或镀锡，作用是提高导电性。紧固件表面处理各项性能对比镀层价格扭矩—预紧力一致性防腐性能中性盐雾试验氢脆导电性耐咼温紧固件等级硬度耐磨性能强度环保电镀锌较低差差72小时易/不好10.9级/一般/无污染磷化+涂油更低较好差10-20小时//好10.9级/差/无污染氧化（发黑）+涂油最低差差3-5小时/////差/无污染电镀镉高好好//////好/无污染电镀铬高好好/易/好/高好/无污染镀银高好好///好//一般/无污染

镀镍高好好//好///一般/无污染热浸锌高好好96小时///W10.9级/一般/无污染渗锌低好最好1600小时无好好/高好/无污染达克罗高好好/无一般好(300°C)/低差高六价铬污染其他镀层美加力（MAGNI）、拉斯派特（RUSPERT）、耐美特（NanoMate）、美国TIODIZE公司的铝伏龙、钛伏龙紧固件螺栓各种表面处理标签表面处理：电镀锌优点：1•价格：较低中性盐雾