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螺丝选型知识钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如，性能等级4.6级的螺栓，其含义是：* I0 ; Q# H3 b9 Z* q- p! ?3 e1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；4 u/ ( g4 |# c9 m2、螺栓材质的屈强比值为0.6；) j; 8 q$ s4 B ?3、螺栓材质的公称屈服强度达4000.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到：: F|i0 b6 p1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；$ 5 m( f) _: l5 c2 N# g2、螺栓材质的屈强比值为0.9； $ b# |$ n4 h3、螺栓材质的公称屈服强度达10000.9=900MPa级% u3 G7 k0 w4 n( K a3 c螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。6 D5 _8 E# d* ( j5 u/ V5 N! F强度等级所谓8.8级和10.9级, i U) T$ P% w是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 9 l 5 K! j( b1 8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 ) f, s, b& _o0 # X. x# bO( D, q一般的螺栓是用X.Y表示强度的， L1 _ U* z1 M/ h4 |A9 lX*100=此螺栓的抗拉强度， . z; z2 e) ! f: T; n- V) iX*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度 3 J& a; N2 T) J6 （因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10） 9 E( X2 Z3 x0 L= ) 3 _( N( E- R0 I1 AE+ U6 ( U如4.8级 ; H# c2 f! i4 g, $ |& G则此螺栓的 4 S) K. v! l* n; z抗拉强度为：400MPa 1 P) g# P9 E! c3 x屈服强度为：400*8/10=320MPa 7 E/ Y5 o, o Z1 M= & M. D; z( ! w4 L( t6 S另：不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2-70的样子，意义另有解释7 s4 D. p: |8 X度量: 当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。* z. G9 v2 . _ J* D5 % i7 O3 A1、公制计量：（10进制）$ N6 z% t4 n5 Z9 s) v Je6 Y b 1m =100 cm=1000 mm2 |6 I) X; v% Y! S* 2、英制计量：（8进制）3 R C6 t! vX 1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8¢¢25.4 =9.527 S/ M( b* NC/ T7 a+ B3、1/4¢¢以下的产品用番号来表示其称呼径，如：1 I/ f# A ?. H 4#，5#，6#，7#，8#， 10#， 12#+ d- 6 ) t9 B$ e6 a+ y7 S螺纹9 / a$ m2 G) _8 F% f e( r3 一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用途可分为三大类：( m& x( f% A1 _+ J& % F a. x1 b（一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。7 i4 z4 r0 I0 m) H) ?0 s（二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。, W7 G( ?! x/ T 0 x（三）、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。- y9 . ) 1 b8 e: _二、螺纹配合等级：$ s0 B: / I% v j# H7 T螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。; p4 f?8 E5 k# S7 ?& T, d# ?（一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A和3A级，内螺纹有三种等级：/ U6 m. 3 u, p0 , H2 q3 F 1B、2B和3B级，全部都是间隙配合。等级数字越高，配合越紧。在英制螺纹中，偏差仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等的。 , k, ( Z x( J2 % q8 S+ U 等级数目越大公差越小。3 + A A! Q1 1 S; . b; R1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。# P3 F( d u v/ h 2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。4 ?6 z: o+ u4 Z9 R3 r1 y 3、3A和3B级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全性的关键设计。 _& v5 h# s. H) o- j4、对外螺纹来说，1A和2A级有一个配合公差，3A级没有。1A级公差比2A级公差大50%，比3A级大75%，对内螺纹来说，2B级公差比2A公差大30%。1B级比2B级大50%，比3B级大75%。, w$ z d: b2 f8 b E（二）、公制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：4h、6h和6g，内螺纹有三种螺纹等级：5H、6 H、7H。（日标螺纹精度等级分为I、II、III三级，通常状况下为II级）在公制螺纹中，H和h的基本偏差为零。G的基本偏差为正值，e、f和g的基本偏差为负值。如图所示：- t# 9 Q: q( F) : X6 1、H是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。G位置基本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。7 l D; Y1 F6 w+ d5 e9 P2、g常用来镀6-9um的薄镀层，如产品图纸要求是6h的螺栓，其镀前螺纹采用6g的公差带。& t) F, g& 6 s3 e- N3、螺纹配合最好组合成H/g、H/h或G/h，对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹，标准推荐采用6H/6g的配合7 X1 f$ b0 S: Y7 i（三）、螺纹标记 , 5 y0 g # ?; R+ u四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数：# U+ i7 I, I5 j8 m1 J（一）、大径/牙外径（d1），为螺纹牙顶重合的假想圆柱直径。螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公 3 : s. R, G9 G% d( f0 |& v称直径。1 y$ |8 L: i7 R5 Q/ V, 4 I, （二）、小径/牙底径（d2）：为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。; V/ j+ C# Q+ u& f8 W7 ?9 A, b$ Z3 （三）、牙距（p）：为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离。在英制中以每一英寸（25.4 7 N! g _5 P3 m0 R$ i, imm）内的牙数来表明牙距。* z7 a9 _/ D- , _ W% x p B+ A4 i! F& N0 u2 Y下表列举常用规格的牙距（公制）牙数（英制） ! V& U. S2 X3 E1、公制自攻牙：/ : W0 M. S K2 b规格 S T 1.5S T1.9S T2.2 S T2.6 S T2.9S T3.3 S T3.5S T3.9 S T4.2S T4.8 S T5.5S T6.3 S T8.0S T9.5/ B2 - / _+ L3 V. k/ h牙距0.5 0.6 0.8 0.9 1.1 1.3 1.3 1.3 1.4 1.6 1.8 1.8 2.1 2.14 N6 - s: K4 j % / J 2、英制自攻牙：% Z! S|3 N s% d8 A规格 4# 5# 6# 7# 8# 10# 12# 14#; n, F P( |) B e, |! Q7 牙数AB牙 24 20 20 19 18 16 14 14( m4 L0 R4 Z4 l A牙 24 20 18 16 15 12 11 105 x k) H- % a- q) y5 u D材料 % Z. z/ f) G$ jk一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。; p7 W0 S8 |0 k0 O* y（一）碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。! z. z: o7 U/ M( q# F- f* X) # a1、低碳钢C%0.25%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。）) P# a/ t8 # Z: O. m+ u4 d2、中碳钢0.25%0.45%。目前市场上基本没使用! L3 g$ a2 E- Q4 ?- ) v+ V4、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。7 j# 6 U: j# 6 y% Z- * A7 （二）不锈钢。性能等级：45，50，60，70，80. ( |# t3 J3 u+ 7 o8 9 G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，A45 O5 R9 l: h9 u$ U- W2 m+ . r D* Z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。1 S+ E2 H4 O* S/ m1 p（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。 / LK& L/ M8 v! D/ ) p% L& 碳钢产品所使用的盘元： 5 K3 n2 l1 A( v序号 种类 可选用的材质# ( |9 J # X K1 4.8级六角螺栓 1008K 1010 1015K- f4 Q5 c- n0 m! x2 6.8级六角螺栓 1032 1035 1040 CH38F 1039! H% z0 y3 A: i8 2 R9 Z3 8.8级六角螺栓 1035ACR(M10以下)1040ACR（M12以上）CH38F 1045ACR 1039 10B21 10B33 10B38: u, ?4 R2 Q& m) # r4 8.8级内六角螺栓 CH38F 1039 10B21（M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）10B21# j. t+ y & |3 Q& S) c5 10.9级六角螺栓 1045ACR10B389 y5 P4 |# s( i2 k5 X6 8级螺帽 1008K 10101 _ I& r( H4 m8 r- 2 s h/ _& w7 8级螺帽 1015(M16) CH38F (M16)8 H3 X; A% Q* O; R- m# r3 i8 10级螺帽 CH38F 1039 10B21 10B33 u2 C5 u! S8 u# y+ J/ M9 M5 C9 12级螺帽 1039 10B21 10B33 10B38 N4 n2 x2 x/ K$ E10 马车螺丝 1008 1010 1015& M) n9 P: N3 H4 V5 P R11 六角缘凸螺栓 CH38F 1039 10B21 10B33 10B38* # m8 R4 s5 , F, _12 六角木螺丝 1008K 1010 H3 S# xO: f: z) r13 自攻钉、墙板钉+ W) Q2 a+ k: w! I3 E7 J) u钻尾钉、夹板钉 1018 1022 CH22A/ i: w; j* r9 Y : s14 机螺钉家俱螺丝 1008 10100 O: H) E0 s! * q0 M- d! o7 |三、材料中各类元素对钢的性质的影响：+ 2 m* 3 w; O+ mj- E/ I; X1、碳（C）：提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑性和韧性下降，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。 8 + / N( K2 d% n# C# j7 F- q2、锰（Mn）：提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。: Q+ Q ( Z% |3、镍（Ni）：提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用。* r: i1 i4 U/ F( D4、铬（Cr）：能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。+ j. g6 c4 t* J2 l S 5、钼（Mo）：能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下的抗拉强度有很大影响。- w wP% o6 g6、硼（B）：能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。6 g! a( J( h M% N/ k9 a( MJ: L7、矾（V）：细化奥氏体晶粒，改善韧性。# I# o& G) K; p* 0 K8、硅（Si）：保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。3 j1 H9 k: U( b8 N四、关于不锈钢材质之特性简介（304、316）, $ o+ bv* v+ z: （一） 该三种材质均为300系列的奥氏体不锈钢，其化学成分如下：7 H aP6 U N* W( S% u+ 2 ) V名称 C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu* n. w% l$ S! 7 l, t, $ Z304M 0.06 1.0 2.0 0.045 0.03 8.91-10.0 18.0-20.0 0 0% 0 L- t3 L5 z316 0.03-0.06 1.0 2.0 0.045 0.03 10.0-14.0 16.0-18.0 2.0-3.0 0. b& n b( mT9 b; I 9 d304HC 0.08 1.0 2.0 0.045 0.03 8.0-10.5 17.0-19.0 0 1.0-3.0 3 * c P7 , , B) l4 j（二） 主要化学成分与不锈钢性能之关系。( n9 o0 cL: # e, f* G, l3 r+ C Z1、碳C可增加硬度和强度，含量过高会降低其延展性和耐蚀性: O# zs- d) o* T z2、铬Cr 可增加耐蚀性、抗氧化性，使品粒细化，增加强度，硬度和耐磨性+ x1 s7 B_* I3、镍Ni 可增加高温强度、耐蚀性，降低冷加工硬化之速率7 0 Z6 o5 T. L5 z4、钼Mo增加强度，对氧化物和海水的耐蚀性优良, 3 b% E( , w1 a5、铜Cu利于冷加工成型，降低磁性1 R9 l0 j1 O( U5 A+ 9 X$ i, （三）材质之其它性能 z0 P, g N5 Y Y4 F$ 1、以上材质正常状态无磁性。304M冷加工后略有磁性（1.6u-2.0u左右）；304HC磁性为（1.01u-1.6u左右）；316材质冷加工后磁性小于1.01u。/ o+ y- n# v( c; 4 s8 P5 W2、各材质均有良好的延展性，易冷加工成型，抗拉强度、屈服强度、均可达到要求。（Ts抗拉强度min700N/mm, Ys屈服强度min 450N/mm）- x4 q6 z% m5 d; e（四）结论. X( . n. p- W$ s5 L$ U) _1、304M、304HC、316三种材质是目前300系列奥氏体不锈钢使用最广的材质之一。各材质明显差异为：冷加工后材质磁性为316304HC304M。316材质抗化学品腐蚀，抗孔蚀性及抗海水耐蚀性能相对于304M及304HC要优良。* X4 F4 ; I8 P9 H: |; G H, o2、总之，不锈钢标准件特性为耐腐蚀、美观、卫生，但其强度、硬度正常情况下相当于碳钢（6.8级）故对不锈钢产品应不可撞击、敲打、注意维护其表面光洁度、精度，且不能和使用碳钢产品一样随便施加力量，亦不可施力过大，同时因不锈钢延展性好，在使用时产生钢屑易粘于螺帽牙级处，增加摩檫力，易导致锁死，而使用碳钢即使产生铁屑也会掉落，相对于不锈钢不易锁死。0 G( N o8 w6 O+ z* Q产品大类 ; K# F E7 w5 M* # U- X X（一）、六角螺栓（HEXAGON HEAD BOLTS）2 H( X- u( Y2 S0 i, |1、英制螺栓参照标准为ANSI/ASME B18.2.1，日标参照JIS B1180（韦氏牙）。英制参照BSW916（韦氏牙）。3 A; 9 G5 ? Z （1）、HEX MACHINE BOLT：无华司、有束尾、半牙六角螺栓， ( 3 S% i# v+ t- X m. （2）、HEX TAP BOLT：无华司、无束尾、全牙六角螺栓，1 UD. B7 I4 C1 p8 j! a5 b/ r& x Q （3）、HEX CAP SCREWS：有华司、有束尾、半牙六角螺栓，9 p( f( n, U: W9 g 2、公制螺栓参照标准如下，其相互区别如表所示： j3 a6 8 h9 V8 S0 l老国标 新国标 ISO标准 DIN(德标)! b( M# C( D7 x3 3 UGB30! N# n$ D8 T4 d8 F# Q# W$ W5 qGB5780(半牙)% 2 m- j5 E7 9 1 S% RGB5781(全牙)! K6 G& o/ | R/ n4 PGB5782(半牙)& N! i5 E: v! d2 P5 tGB5783(全牙) ISO40165 v- p* k% O+ ; D$ J# b6 U5 z0 R3 WISO40185 p& J6 M. Z4 E5 S3 L f0 PISO40147 e- # u- Y2 mISO4017 DIN601; h4 E! + I, q D. M( bDIN5586 Y% ?+ ?$ DsDIN931; qg f9 O8 O9 z0 JDIN933, R6 _6 V% B4 I(二）、马车螺丝/圆头方颈螺栓（Carriage Bolts）：; ( j5 z- _; O, O0 H+ y& t ANSI/ASME B18.5；DIN603；ISO 8677；GB12；GB142 ! R) N+ D& i# q5 o2 s$ O#