GB T3098.6-00紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱

中华人民共和国国家标准紧固件机械性能不锈钢螺栓螺钉和螺柱代替有关部分国家质量技术监督局批准实施范围本标准规定了由奥氏体马氏体和铁素体耐腐蚀不锈钢制造的在环境温度为条件下进行试验时螺栓螺钉和螺柱的机械性能在较高或较低温度下其性能可能不同本标准适用的螺栓螺钉和螺柱螺纹公称直径符合规定的普通螺纹符合规定的直径与螺距组合符合规定的基本尺寸符合规定的公差任何形状的本标准不适用于有特殊性能要求的紧固件如可焊接性本标准未规定特殊环境下耐腐蚀性和耐氧化性而在附录提示的附录中给出了在特殊环境中使用材料的一些信息关于腐蚀和耐腐蚀的定义见本标准的目的在于对耐腐蚀不锈钢紧固件的性能进行分级某些材料在空气中能使用到温度而某些材料在空气中能使用到温度温度对机械性能影响方面的资料见附录提示的附录对高温或零度以下使用的耐腐蚀性耐氧化性以及机械性能必须由使用者与制造者按每一特殊场合进行协议附录提示的附录给出了有关高温条件下含碳量对晶间腐蚀的影响情况所有奥氏体不锈钢紧固件在退火状态下通常是无磁的经冷加工后有些磁性可能是明显的见附录提示的附录引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性普通螺纹基本牙型普通螺纹直径与螺距系列直径普通螺纹基本尺寸直径普通螺纹公差与配合直径金属拉伸试验方法金属洛氏硬度试验方法金属布氏硬度试验方法紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱金属维氏硬度试验第部分试验方法热处理钢合金钢和易切钢第部分可锻不锈钢将发行修订本耐晶间腐蚀不锈钢的测定第部分奥氏体和铁素体奥氏体双相不锈钢在硝酸介质中测量质量损耗的腐蚀试验晶间腐蚀试验将发行修订本耐晶间腐蚀不锈钢的测定第部分铁素体奥氏体和铁素体奥氏体双相不锈钢在硫酸介质中的腐蚀试验冷镦和冷挤压用钢将发行修订本金属和合金的腐蚀基本术语和定义不锈钢第部分不锈钢目录标记标志和表面精饰标记螺栓螺钉和螺柱的不锈钢组别和性能等级的标记制度见图材料标记由短划隔开的两部分组成第一部分标记钢的组别第二部分标记性能等级钢的组别第一部分标记由字母和一个数字组成字母表示钢的类别数字表示该类钢的化学成分范围其中奥氏体钢马氏体钢铁素体钢性能等级第二部分标记由两个数字组成并表示紧固件抗拉强度的示例表示奥氏体钢冷加工最小抗拉强度为表示马氏体钢淬火并回火最小抗拉强度为图中钢的类别和组别的分级在附录提示的附录中说明化学成分按表规定含碳量低于的低碳不锈钢可增加标记如图螺栓螺钉和螺柱不锈钢组别和性能等级标记制度标志只有符合本标准的所有技术要求紧固件才能按条的标记制度进行标志和或标记螺栓和螺钉螺纹公称直径的六角头螺栓和螺钉以及内六角或内六角花形圆柱头螺钉均应按条中图和图进行清晰的标志标志应包括钢的组别和性能等级以及制造者的识别标志其他类型的螺栓和螺钉也可尽量按此要求并仅在头部进行标志在不致造成混淆的前提下允许有其他附加的标志螺柱螺纹公称直径的螺柱应按条中图和图进行清晰的标志在螺柱的无螺纹杆部进行标志标志应包括钢的组别和性能等级以及制造者的识别标志如在无螺纹杆部不可能标志则允许在螺柱的拧入螺母端仅标志钢的组别图制造者的识别标志钢的组别性能等级六角头螺栓和螺钉的标志内六角和内六角花形圆柱头螺钉的标志可选用的形式见条螺柱的标志可选用的形式见条注左旋螺纹的标志见图螺栓螺钉和螺柱的标志包装标识所有规格的所有包装上标志制造者的商标或识别标志和钢的组别及性能等级是强制性的表面精饰除非另有规定否则符合本标准的紧固件应进行清洁和光亮处理推荐最大限度地采用耐腐蚀钝化处理材料按本标准生产的紧固件适用的不锈钢材料在表中给出除非供需双方另有协议化学成分应在钢组规定的范围内由制造者选择在有晶间腐蚀倾向的场合推荐按或的规定进行试验在此情况下推荐采用稳定型的和或者采用含碳量不超过的和不锈钢表不锈钢组别与化学成分类别组别化学成分注奥氏体马氏体铁素体注不锈钢的类别和组别以及涉及其特性和应用的说明在附录中给出已由和标准化了的不锈钢示例分别在附录提示的附录和附录提示的附录中给出某些特殊用途的材料在附录中给出除已表明者外均系最大值硫可用硒代替如镍含量低于则锰的最小含量必须为镍含量大于时对铜的最小含量不予限制钼含量可能在制造者的说明书中出现但对某些使用场合如有必要限定钼的极限含量则必须在订单中由用户注明钼含量可能在制造者的说明书中出现如铬含量低于则镍的最小含量应为对最大含碳量达到的奥氏体不锈钢氮含量最高可达到为了稳定组织钛含量应并应按本表适当标志或者铌和或钽含量应并应按本表适当标志对较大直径的产品为达到规定的机械性能在制造者的说明书中可能有较高的碳含量但对奥氏体钢不应超过钛含量可能为铌含量可能为机械性能螺栓螺钉和螺柱的机械性能应符合表表或表的规定由马氏体钢制造的螺栓和螺钉的楔负载强度不应小于表规定的最小抗拉强度值本章规定的机械性能适用于验收检查并应按第章规定的试验项目进行试验表奥氏体钢螺栓螺钉和螺柱机械性能类别组别性能等级螺纹直径抗拉强度规定非比例伸长应力断后伸长量奥氏体和是根据螺纹的应力截面积见附录标准的附录计算出来的按条的规定测量紧固件实物的长度螺纹公称直径螺纹公称直径的紧固件其机械性能应由供需双方协议并可按本表给出的组别和性能等级标志表马氏体和铁素体钢螺栓螺钉和螺柱机械性能类别组别性能等级抗拉强度规定非比例伸长应力断后伸长量硬度马氏体铁素体和是根据螺纹的应力截面积见附录计算出来的按条的规定测量紧固件实物的长度螺纹公称直径淬火并回火最低回火温度为螺纹公称直径表奥氏体钢螺栓和螺钉的破坏扭矩粗牙螺纹螺纹破坏扭矩性能等级对马氏体和铁素体钢紧固件的破坏扭矩值应由供需双方协议试验试验项目试验项目应符合由材料组别和螺栓螺钉或螺柱的长度决定表规定表试验项目组别抗拉强度破坏扭矩规定非比例伸长应力断后伸长量硬度楔负载强度要求进行要求进行要求进行要求进行螺栓螺钉或螺柱的长度螺纹公称直径无螺纹杆部长度对的规格对的规格本试验适用于所有长度对螺柱应为试验方法总则所有长度测量的误差应不大于所有拉力试验应使用夹头能自动定心的试验机以免试件承受任何横向载荷见图按条条进行试验用的下夹头应为淬硬的螺纹夹头其硬度不应低于内螺纹的公差应为抗拉强度根据和的规定抗拉强度应在长度等于或大于的紧固件上进行测量承受拉力载荷又未旋合的螺纹长度应大于或等于断裂应在螺栓或螺钉头部支承面和下夹头的端面之间发生测得的值应符合表或表给出的数值规定非比例伸长应力规定非比例伸长应力仅在螺栓和螺钉实物上进行试验本试验仅适用于长度等于或大于的紧固件当试件承受轴向拉力载荷时测量螺栓或螺钉的断后伸长量见图试验时先将试件拧入淬硬的螺纹夹头内其拧入深度为见图力伸长曲线应按图所示绘出计算的夹紧长度取自头部支承面与螺纹夹头端面之间的距离见图表和表的注夹紧长度的是相当于力伸长曲线的水平伸长轴线上的一段刻度从曲线的直线部分水平地划一直线并取相同的数值即通过和点绘一直线与力伸长曲线相交于点即相当于垂直轴线上点的力那么该力除以螺纹的应力截面积即可得出伸长量在螺栓或螺钉支承面与夹头端面之间进行测量图带自动定心的螺栓伸长计图测定的力伸长曲线图断后伸长量断后伸长量应在长度等于或大于的紧固件上进行测量测量螺栓或螺钉的长度见图然后将紧固件拧入淬硬的螺纹夹头内其拧入深度为一倍螺纹公称直径见图拉断紧固件后将试件断裂部分紧密吻合然后测量长度见图断后伸长量按下式计算求得的值应大于等于表或表的规定值如要求用机加工试件进行该项试验则试验值应由双方协议破坏扭矩破坏扭矩应使用图所示的装置进行测量该扭矩测试装置的误差应不大于表规定的破坏扭矩的螺栓或螺钉的螺纹夹紧在一对带有盲孔的开合模中被夹紧的螺纹长度应有但不包括末端的长度同时至少有两扣完整螺纹伸出开合模的上方对螺栓或螺钉施加扭矩直至断裂试件应符合表的规定图断后伸长量的测量开合模盲孔图破坏扭矩的测试装置马氏体钢螺栓和螺钉不包括螺柱实物的楔负载试验本试验应使用给出的楔垫尺寸见表表楔垫尺寸螺纹公称直径无螺纹杆部长度全螺纹或无螺纹杆部长度硬度或硬度试验按或的规定进行如有争议应以维氏硬度试验为验收依据螺栓或螺钉硬度试验应在其末端圆周半径的处进行仲裁试验应在距末端的截面上进行硬度值应在表给出的范围内附录标准的附录外螺纹的应力截面积的计算螺纹的应力截面积按下式计算式中螺纹中径的基本尺寸螺纹小径的基本尺寸减去螺纹原始三角形高度的值即螺纹原始三角形高度螺距圆周率表螺纹的应力截面积粗牙螺纹螺纹的应力截面积细牙螺纹螺纹的应力截面积螺距附录提示的附录不锈钢类别与组别的说明总则在和中采用的钢涉及以下钢类奥氏体钢马氏体钢铁素体钢本附录是对上述钢的性能说明本附录还给出非标准化组钢的某些资料这类钢具有马氏体奥氏体组织类钢奥氏体组织在和中规定了五个基本组他们不能淬火通常是无磁的为了减少对加工硬化的敏感性对钢可添加铜的成分如表的规定对亚稳定型的和组钢适用于以下情况氧化铬能提高钢的抗腐蚀性低的含碳量对亚稳定型的钢极为重要因为铬对碳有高的亲和力碳化铬能够替代高温下更容易生成的氧化铬附录对稳定型的和组钢适用于以下情况或元素影响碳的存在导致氧化铬达到其最大含量对海洋或类似的使用环境要求和含量各约的含量为当有高的腐蚀倾向时应向专家咨询组钢组钢是为机械加工专门设计的该组钢具有高的硫含量故比相应标准硫含量钢的耐腐蚀能力低组钢组钢是最广泛使用的不锈钢用于厨房设备和化工装置该组钢不适用于非氧化酸类和带氯成分的介质如游泳池和海水组钢组钢是稳定型的不锈钢钢的性能与组钢相同组钢组钢是耐酸钢含有元素能提供相当好的耐腐蚀性通常用于化纤工业本组钢是为沸腾硫酸而开发的因此取名耐酸并在一定程度上也适合于含氯化物的场合还常用于食品工业和造船工业组钢组钢是稳定型的耐酸钢钢的性能与组相同类钢铁素体组织组铁素体钢在和中采用组钢通常不能淬硬即使在某些情况下有可能也不应进行淬火组钢是有磁性的组钢组钢通常用于较简单的装置该装置应避免具有和含量极低的特纯铁素体如有需要组钢能代替和组钢通常具有更高的含铬量类钢马氏体组织和三组马氏体钢在和中采用他们能淬火到极高的强度并且是有磁性的组钢组钢的耐腐蚀性有限用于涡轮泵和刀组钢组钢耐腐蚀性比钢好但仍是有限的用于泵和阀组钢组钢的耐腐蚀性有限用于机械加工材料其他方面与组钢类似类钢铁素体奥氏体组织类钢在和中尚未采用但很有可能在将来采用这类钢是所谓双相钢最初开发的钢有些缺陷这些缺陷已在近来开发的钢中克服钢比和钢有更好的性能尤其是强度它还有优良的耐点蚀和裂缝腐蚀性成分示例在表中给出表铁素体奥氏体钢化学成分类别化学成分铁素体奥氏体附录提示的附录不锈钢成分技术条件摘自表钢的类型化学成分紧固件组别标记铁素体钢马氏体钢奥氏体钢表完钢的类型化学成分紧固件组别标记类型编号是暂定的当制定有关的国际标准时还会改变本表未列出的元素未经用户同意不能增加除非需要精炼应采取合理的预防措施以防止某些元素来自制造过程中混入的废料或其他金属的增加因为这些元素会影响材料的淬透性机械性能和使用性能钽含量取决于铌含量不是的内容为在询问和签约订单之后可能提供含量为的钢有极好的耐晶间腐蚀性稳定型钢制造者可选择添加最大到的钼对制造无缝钢管的半成品镍含量可能增加附录提示的附录冷镦和冷挤压用不锈钢摘自表钢的类型标记名称化学成分其他紧固件组别标记铁素体钢马氏体钢奥氏体钢第列的标记是顺序编号第列的标记是根据建议的标记制度第列的标记表示在修订使用并已作废的编号本表未列出的元素未经用户同意不能增加除非需要精炼应采取合理的预防措施以防止某些元素来自制造过程中混入的废料或其他金属的增加因为这些元素会影响材料的淬透性机械性能和使用性能不是的内容有极好的耐晶间腐蚀性附录提示的附录耐氯化物导致应力腐蚀的奥氏体不锈钢摘自因氯化物导致应力腐蚀如室内游泳池造成螺栓螺钉和螺柱失效的风险可通过使用表给出的材料而降低表奥氏体不锈钢代号材料编号化学成分奥氏体铁素体不锈钢附录提示的附录高温下的机械性能和低温下的适用性注如果螺栓螺钉或螺柱经过计算认为是合适的则相匹配的螺母也会符合要求因此在用于高温或低温的情况下只要充分考虑螺栓螺钉或螺柱的机械性能即可高温下的屈服点或规定非比例伸长应力本附录给出的数值仅是指导性的使用者应当明白实际的化学成分和性质安装紧固件的载荷以及环境都可能产生很大的变化如果在高温下载荷是循环交变的是大的或有高的应力腐蚀的可能性使用者应向制造者咨询在高温下屈服点和规定非比例伸长应力的数值与在室温下的数值之比用表示见表表受温度影响的和钢组和温度注仅适用于性能等级和低温下的适用性低温下不锈钢螺栓螺钉和螺柱的适用性见表表低温下不锈钢螺栓