GB/T 42851-2023 1517MPaMJ螺纹螺栓（正式版）

ICS49.030.20CCSV20GB/T42851—20231517MPaMJ螺纹螺栓2023-08-06发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I Ⅲ 12规范性引用文件 1 1 14.1结构和尺寸 14.2技术要求 44.3标记示例 5附录A(规范性)技术条件 6ⅢGB/T42851—2023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。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。本文件由全国航空器标准化技术委员会(SAC/TC435)提出并归口。本文件起草单位：中国航空综合技术研究所、中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所、中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所、沈阳飞机工业(集团)有限公司。1GB/T42851—2023本文件规定了1517MPaMJ螺纹螺栓的(以下简称螺栓)结构、尺寸和技术要求。本文件适用于强度等级1517MPa的MJ螺纹螺栓的设计、制造和验收。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，注日期的引用文本文件。GB/T90.2紧固件标志与包装GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T20878不锈钢和耐热钢牌号及化学成分HB/Z83不锈钢酸洗钝化钝化处理工艺HB5800一般公差HB5936零组件标印ISO3353-1航空航天引导螺纹第1部分：滚压外螺纹(Aerospace—Leadandrunoutthreads—Part1:RolledexternalISO5855-2航空航天MJ螺纹第2部分：螺栓和螺母螺纹的极限尺寸(Aerospace—MJthreads—Part2:Limitdimensionsforboltsandnuts)ISO7913航空航天米制螺栓螺钉形状和位置公差(Aerospace—Boltsandscrews,metric—Tolerancesofformandposition)4一般要求螺栓的结构见图1,尺寸见表1和表2,重量见表3。乙6*0干T6829T68L6—862'0029'0-009”000F'0-0美韵弹189gT乙半8892g(案零)19L0干4H(qSp半圆专EC0Z—L98ZvL/8989TZ'I998*0699*0—6IZ*T0V9*00I9*0229*0吾重酐卵辞凝排00L十口平叠89guu/Tuu/'p80千0节TGTE7T8T8V770干LITEGLTLIs2'0-0z9°0-000-0美十口平晋189gT4GB/T42851—2023表3(续)L/mm568基本尺寸100件螺栓的理论重量0.7000.9000.7300.9452.8180.7620.9892.9410.7933.0640.8233.1880.8543.4340.8853.5580.9203.6810.9503.8040.9773.9304.0514.1744.2974.4212.0284.5442.0774.6672.1234.7912.1774.9142.2285.0372.2795.1612.3255.2842.3795.4072.4305.5302.4725.6542.5235.7772.5745.9022.1122.6256.0242.1512.6786.147螺栓技术要求见表4。5GB/T42851—2023材料PH13-8Mo按GB/T20878技术条件按附录A执行螺纹螺纹按ISO5855-2,螺纹首尾按ISO3353-1热处理表面处理钝化喷涂MoS2,按HB/Z83标印按HB5936进行永久性标印，标印内容包括标准件标记示例和承制单位标志等信息公差一般公差按HB5800,螺栓的形状和位置公差按ISO7913螺纹规格为MJ8×1、公称长度L为21mm的螺栓的标记：螺栓GB/T42851-8-216GB/T42851—2023(规范性)技术条件A.1要求A.1.1.1螺栓的尺寸和公差均应符合相应标准及图样的规定，允许螺栓螺纹大径按表A.1进行修正。表A.1单位为毫米规格大径max大径min568A.1.1.2形位公差按ISO7913的规定。A.1.1.3一般公差按HB5800的规定。螺栓的标志按产品标准的规定。螺栓材料按产品标准的规定。A.1.5制造A.1.5.1镦制螺栓头部应在热处理之前镦制成形。A.1.5.2固溶处理和沉淀硬化热处理固溶处理和沉淀硬化热处理要求如下。a)固溶处理应在空气、真空或惰性气体中进行。固溶处理后，所有表面去除量为0.51mm,氮和氮氢混合物允许在774℃或更高温度使用。对于无尺寸，无变色要求的螺栓，宜使用空气冷却。固溶处理温度为927℃±14℃,保温时间为30min～40min,在1h内以空冷或更快的速率冷至16℃以下，人工方式可用于冷却至室温以下的温度。7GB/T42851—2023b)沉淀硬化热处理应最少进行4h,依据不同的强度或硬度要求在510℃、538℃、552℃、以增加时效以降低硬度。增加时效的设定温度按510℃、538℃、552℃、566℃、593℃、621℃选择，误差小于10℃,保温时间不超过90min。在空气中或油中冷却温度为926℃±3.8℃,时间为1h。c)当在真空或惰性气体中进行固溶处理时，应采用惰性气体或氮气进行冷却。允许进行后续应力消除，应力消除不低于496℃。d)在制造过程中采用酸洗，应在热处理之前进行，或随后进行最少10h的脆性消除，温度为e)对于钝化的螺栓，如果产生了可测的材料损失则需要进行后续的脆性消除。f)螺栓的毛坯热处理按表4规定。螺栓头下圆角应在最终热处理及机加完成之后进行冷滚压，圆角区的变形量应不超过图A.1及表A.2的规定。头下圆角有下列情况不进行冷滚压：b)MJ螺纹小于4的螺栓。a)b)图A.1单位为毫米螺栓公称直径AmaxBmaxCmax5678A.1.5.4螺纹螺纹应在最终热处理后一次冷或温滚压成形；螺纹滚压时，在315℃~427℃温度下不应超过8GB/T42851—2023A.1.5.5表面粗糙度表面粗糙度按产品标准的规定，其中螺纹牙侧表面粗糙度不大于Ra0.8。A.1.5.6表面处理螺栓的表面处理按表4的规定。A.1.6冶金特性A.1.6.1凸头晶粒流线凸头晶粒流线及允许切断范围如图A.2所示，若有争议时，以高频疲劳试验结果为准。四头晶粒流线示意注：允许出现流线切断的区域由Z尺寸确定。Zmax=rmax(rmax见产品标准)。A.1.6.2螺纹部位晶粒流线螺纹部位晶粒流线在牙底半径处达到最大密度，如图A.3所示。A.1.6.3磨削过烧在螺栓的杆体、头和杆之间的转角或头部的承载表面不应有磨削过烧。紧固件制造厂应在所有的磨削加工之后进行过烧检查。过烧检查可在加工过程中或在终检时进行。磨削表面上的未回火马氏体和已经转化的结构是磨削过烧现象。A.1.6.4脱碳、碳化、再碳化或氮化在螺栓头部的支撑表面，头和杆之间的转角以及螺杆上无螺纹的部分或螺纹部分，都不应有脱碳、碳化、再碳化或氮化。除了当有规定时对头和杆之间的转角进行冷加工硬化和螺纹滚制产生的强化外，不应对零件进行表面硬化。A.1.6.5显微结构显微结构中应不含有破裂、空隙和明显的过热。合金分层对零件的机械性能有不良影响，是不合格9GB/T42851—2023的。显微结构应为统一的、典型的，经固溶处理和时效处理的结构，在工作区(头杆转角和螺纹)允许晶粒尺寸和形状有所变动。腐蚀试验之前或之后均不准许显微结构有晶间腐蚀。晶粒边界应无δ铁素体。不准许显微结构存在有损于零件功能的缺陷。螺栓不连续性要求如下：a)螺栓在任何位置不准许有裂纹。其他的不连续性要求应符合表A.3的规定；b)磁粉或渗透迹象的表现或缺乏不应作为接收或拒收的理由。拒收或接收应以金相检查结果为依据。单位为毫米种类位置不连续性最大深度螺钉和光杆直径d₁<5的螺栓光杆直径d₁≥5的螺栓裂纹所有部位00折叠、发纹及夹杂头下圆角00螺纹根部“头部非支撑面与螺栓轴线夹角>10°的折叠及发纹杆部0折叠螺纹非承载部位见表A.4和图A.4、图A.5折叠、折缝螺纹牙顶部位见表A.4和图A.5、图A.7注：数值增加螺纹大径实际测量值与螺纹大径理论值最小值之差的一半。见图A.4。b见图A.6。表A.4单位为毫米螺距深度max1中径人径人径与最折善、折缝实际大径与最径的差值见表A.3和表A.4。GB/T42851—2023A.1.6.7头部剪切变形或应变线除了A.3.5.14中所注明的以外，头和杆之间的转角区域应基本上没有剪切变形或应变线。只有当下列情况，未回火的马氏体是可以接受的：a)在任何位置上未发现裂纹；b)在螺纹的牙底或头杆之间的转角处没有未回火的马氏体；c)螺纹牙顶的折叠、折缝未超过表A.4中皱皮的允许深度；d)未产生超出公差要求的弧坑、毛刺或不连续点；e)不是磨削损坏的结果。A.1.7.1表面硬度应对所有螺栓进行表面硬度试验，各个硬度值应在HRC42～HRC48范围内。A.1.7.2抗拉力螺栓最小抗拉力按表A.5的规定。表A.5螺纹公称直径螺距最小理论抗拉载荷截面积mm²5618164.36542.42966.303A.1.7.3剪切力螺栓最小、最大理论双剪切力按表A.6的规定。表A.6螺纹公称直径mm螺距mm单截面积mm²最小理论双剪载荷最大理论双剪切力无涂覆层涂覆层533.85136.56137.3466128.27448.74552.64753.7788150.26586.65793.59495.60578.540GB/T42851—2023螺栓的疲劳载荷按表A.7的规定。螺栓疲劳寿命的平均值不低于65000次，单件疲劳寿命不低于45000次，单件疲劳寿命高于130000次按130000次计算平均值。频率不超过140Hz。螺纹公称直径mm螺距mm凸头高载低载5618128.9642.89645.2624.526A.1.7.5应力腐蚀此项试验仅要求用于鉴定试验。在稳定载荷下，螺栓应能承受1500h的应力腐蚀环境的交替浸按本附录制造的螺栓应能承受稳定载荷96h而不损坏。A.2质量保证规定A.2.1检验分类检验分为两大类：a)鉴定检验；b)质量一致性检验。A.2.2检验条件除非另有规定，检验应在室温下进行。A.2.3鉴定检验A.2.3.1鉴定检验条件在有下列情况之一时，应进行鉴定检验：a)新产品或老产品转厂生产的试制定型；c)正常生产时，每两年进行一次周期性检验；d)产品停产两年后，恢复生产时；e)质量一致性检验结果与上次鉴定检验结果有较大差异时；f)国家质量监督机构提出要求时。GB/T42851—2023从鉴定检验批中抽取25件螺栓做鉴定检验，鉴定检验试验项目、要求、方法及抽样方案按表A.8的规定。要求章条号检验与试验方法章条号抽样方案鉴定检验质量一致性检验尺寸A.1.1A.2.5.1表A.9、表A.10、表A.12外观A.1.2A.2.5.2标志A.1.3A.2.5.3材料A.1.4A.2.5.4按要求对半成品检查头下圆角A.1.5.3A.2.5.55表A.9、表A.10、表A.12表面粗糙度A.1.5.5A.2.5.65表面处理A.1.5.6A.2.5.75头部晶粒流线A.1.6.1A.2.5.85表A.11螺纹部位晶粒流线A.1.6.2A.2.5.95磨削过烧A.1.6.3A.2.5.105脱碳、碳化、再碳化或氮化A.1.6.4A.2.5.115显微结构A.1.6.5A.2.5.125不连续性A.1.6.6A.2.5.135荧光检查按表A.9、表A.10,放大检查按表A.11头部剪切变形或应变线A.1.6.7A.2.5.145未回火的马氏体A.1.6.8A.2.5.155—表面硬度A.1.7.1A.2.5.165抗拉力A.1.7.2A.2.5.175表A.11剪切力A.1.7.3A.2.5.185拉伸疲劳A.1.7.4A.2.5.195应力腐蚀A.1.7.5A.2.5.205—应力耐久性A.1.7.6A.2.5.215鉴定检验的样品按A.2.3.2规定进行检验，若样品的所有检验项目都符合要求，则认为鉴定检验合格。A.2.4质量一致性检验每批螺栓都应进行质量一致性检验。螺栓应成批提交检验，每批应由同一型式、同一直径、同一炉GB/T42851—2023号材料、同一工艺过程和同一炉进行热处理的螺栓组成。质量一致性检验项目和方法见表A.8;要求见表A.9和表A.10;抽样方案见表A.11,抽样方案按GB/T2828.1一般水平Ⅱ抽取，如样板量大于或等于生产批的数量，则100%抽取。缺陷分类可接收质量水平(AQL)特性重缺陷0.065%不连续性螺纹尺寸光杆直径光杆长度头下圆角变形量和尺寸表面粗糙度外观表面处理产品标志减轻孔深度螺纹形状螺纹收尾头部支承面对杆轴线的垂直度螺栓杆的直线度轻微缺陷总长头部直径减轻孔直径钻孔的直径及位置度公差扳拧处尺寸头部外径对光杆轴线的圆跳动螺栓光杆对螺纹中径的圆跳动十字槽扳拧性能螺纹尾部倒角六角头倒角头部高度其他批量样本量可接收质量水平AQL、合格判定数Ac和极限质量LQ10AQL0.065%AQL4%AcLQ₁0%AcLQ10%AcLQ₁0%AcLQ₁0%0W191～150个个12表A.10(续)批量样本量可接收质量水平AQL、合格判定数Ac和极限质量LQ10AQL0.065%AQL4%AcLQ10%AcLQ10%AcAcLQ10%Yv23281～500135501～1200257373201～10000057935001～150000个1个个注1:个表示用箭头上面的第一个抽样方案(Ac和样本量);注2:v表示用箭头下面的第一个抽样方案(Ac和样本量);注3:LQ10表示订货方风险为10%的极限质量。批量破坏性试验样本量合格判定数30501～350005080批量抽样次数AQL1%(近似)样本大小总数第一次样本联合样本K第一次第二次484第一次第二次55281～500第一次第二次66501～1200第一次第二次77第一次第二次88GB/T42851—2023表A.12(续)批量抽样次数AQL1%(近似)样本大小总数第一次样本联合样本KK第一次第二次按以下公式判断抗拉力和剪切力试验样本：第一次：X₁-KaS₁≥M,则接受；X₁-K,S₁<M,则拒收。如果对批有疑问，按如下公式进行第二次判断：第二次：X.-K,S.≥M,则接受；X,-K,S₁<M,则拒收。式中：M——表5中的抗拉力、双剪值；K。,K,,K,——S的相关因子；——第一次抽样中X₁单值的平均值(试验数据平均值);X——联合抽样中X,平均值。式中：——第一次抽样中样本个数；Zx²——X₁平方的和；(∑X₁)²---—X₁和的平方。式中：N——联合抽样中样本个数；∑x²-—X,平方的和；(∑X₁)²——X,和的平方。A.2.4.3质量一致性检验合格判据新进行检验和试验。再次检验或试验应抽取双倍的样本量，并采用相同的合格质量水平进行检验和试验。A.2.5检验方法A.2.5.1尺寸检验螺栓尺寸用极限量规或测量工具进行检验。A.2.5.2外观检验螺栓外观要求应进行目视检验。GB/T42851—2023A.2.5.3标志目视检查螺栓的标志。A.2.5.4材料按材料标准进行检查。头下圆角冷滚压用目视检查，滚压变形量尺寸通过检测仪检查。A.2.5.6表面粗糙度检验螺栓表面粗糙度用粗糙度比较样块或表面粗糙度检查仪检验。A.2.5.7表面处理检验螺栓表面处理应进行目视检验。A.2.5.8头部晶粒流线检验螺栓按图A.8剖切取样经适当腐蚀后，放大10倍～20倍检验。d/2min//2d/2minniin按箭头方向切制金和试件图A.8A.2.5.9螺纹部位晶粒流线检验螺栓按图A.8剖切取样经适当腐蚀后，放大10倍～20倍检验。磨削后通过酸液腐蚀后外观检查，并进行100倍的微观检查显微检查。a)将准备好的已除去镀层(防止在腐蚀时发生误导)的螺栓的横剖面，按“磨削过烧”部分的规定进行腐蚀，在100倍或更大的放大倍数下进行检查；b)已脱碳的零件外层一般呈现出较淡的彩色。而相对较暗的外层则表明被碳化。测量外层的宽度即是给出了影响区域的深度；GB/T42851—2023c)试验时压头所施加的载荷应为200g～500g。围绕螺栓轴线附近的显微硬度表示的是中心硬度，在表面以下0.076mm之内的显微硬度表示表面硬度；d)表面硬度大于中心硬度20个以上的维氏硬度单位(DPH)或努氏硬度(KHN)应认为被碳化。表面硬度比中心硬度低40或更多的DPH或KHN,则被认为是脱碳。任何经过显微硬度试验表明其下表层的硬度相对较低的试件，则被认为再碳化；e)硬度检测应避开强化位置。A.2.5.12显微结构螺栓按图A.8剖切取样经适当腐蚀后，放大100倍检验。A.2.5.13不连续性用荧光方法检验螺栓的不连续性，有疑问时，按图A.8剖切取样经适当腐蚀后，放大100倍检验。A.2.5.14头部剪切变形或应变螺栓按图A.8剖切取样经适当腐蚀后，放大100倍检验。有剪切变形或应变线的零件，只要其楔式拉伸试验结果满足表A.5的拉伸强度值，也是可以接受的。螺栓也应满足A.1.7.2中的拉伸试验要求。除非另有规定，试验楔角最小为2°。在螺栓头部的支撑表面与配合螺母的支撑表面或内螺纹固定夹具之间不应使用自动调整装置。试验系统和固定夹具的设计应确保