緊固件等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

                                       -固創(chuàng)五金學(xué)習(xí)資料

1）.鋼結(jié)構(gòu)連接用螺栓性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級。

2）.8.8級及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理（淬火+回火），通稱為高強(qiáng)度螺栓，其余為普通螺栓。

3）.螺栓性能等級標(biāo)號有兩部分?jǐn)?shù)字組成，分別表示螺栓材料的公稱抗拉強(qiáng)度值和屈強(qiáng)比值。

    螺栓性能等級的含義是國際通用的標(biāo)準(zhǔn)，相同性能等級的螺栓，不管其材料和產(chǎn)地的區(qū)別，其性能是相同的。

    螺栓是用"X.Y"的格式表示其強(qiáng)度，X*100=此螺栓的抗拉強(qiáng)度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服強(qiáng)度 
    強(qiáng)度等級所謂8.8級和10.9級是指螺栓的抗剪切應(yīng)力等級為8.8GPa和10.9Gpa，8.8的公稱抗拉強(qiáng)度800N/MM^2  公稱屈服強(qiáng)度640N/MM^2 

例：

1）.性能等級4.6級的螺栓，其含義是：該螺栓的材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)400MPa級別，螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為0.6，該螺栓材質(zhì)的公稱屈服強(qiáng)度達(dá)400×0.6=240MPa

2）.性能等級10.9級高強(qiáng)度螺栓，其含義是：該螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)1000MPa級別；螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為0.9，該螺栓材質(zhì)的公稱屈服強(qiáng)度達(dá)1000×0.9=900MPa

    不銹鋼螺栓通常標(biāo)為A4-70，A2-70的樣子，涵義另有解釋，見后文，螺釘?shù)牟牧稀?/span>

尺寸度量
當(dāng)今世界上長度計量單位主要有兩種，一種為公制，計量單位為米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在歐州、中國，日本及東南亞地區(qū)使用較多，另一種為英制，計量單位主要為英寸（inch），在美國、英國及其原殖民地國家使用較多。
1）.公制計量：（10進(jìn)制）
1m =100 cm=1000 mm
2）.英制計量：（8進(jìn)制）
1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8￠￠×25.4 =9.52
3）.1/4￠￠以下的產(chǎn)品用番號來表示其稱呼徑，如：4#， 5#， 6#， 7#， 8#， 10#， 12#

螺栓表面的螺紋及其分類

    螺紋是一種在固體外表面或內(nèi)表面的截面上，有均勻螺旋線凸起的形狀。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點和用途可分為三大類：
    1）.普通螺紋：牙形為三角形，用于連接或緊固零件。普通螺紋按螺距分為粗牙和細(xì)牙螺紋兩種，細(xì)牙螺紋的連接強(qiáng)度較高。
    2）.傳動螺紋：牙形有梯形、矩形、鋸形及三角形等。
    3）.密封螺紋：用于密封連接，主要是管用螺紋、錐螺紋與錐管螺紋。

    螺紋配合等級：
    螺紋配合是旋合螺紋之間松或緊的大小，配合的等級是作用在內(nèi)外螺紋上偏差和公差的規(guī)定組合。
   

    對統(tǒng)一英制螺紋，外螺紋有三種螺紋等級：1A、2A和3A級，內(nèi)螺紋對應(yīng)也有三種等級：1B、2B和3B級，全部都是間隙配合。等級數(shù)字越高，配合越緊。在英制螺紋中，偏差僅規(guī)定1A和2A級，3A級的偏差為零，而且1A和2A級的等級偏差是相等的。等級數(shù)目越大公差越小。

    具體應(yīng)用如下：

    1A和1B級，非常松的公差等級，其適用于內(nèi)外螺紋的允差配合。
    2A和2B級，是英制系列機(jī)械緊固件規(guī)定最通用的螺紋公差等級。
    3A和3B級，旋合形成最緊的配合，適用于公差緊的緊固件，用于安全性的關(guān)鍵設(shè)計。
    對外螺紋來說，1A和2A級有一個配合公差，3A級沒有。1A級公差比2A級公差大50%，比3A級大75%，對內(nèi)螺紋來說，2B級公差比2A公差大30%。1B級比2B級大50%，比3B級大75%。

    對統(tǒng)一的公制螺紋，外螺紋有三種螺紋等級：4h、6h和6g，內(nèi)螺紋有三種螺紋等級：5H、6 H、7H。（日標(biāo)螺紋精度等級分為I、II、III三級，通常狀況下為II級）在公制螺紋中，H和h的基本偏差為零。G的基本偏差為正值，e、f和g的基本偏差為負(fù)值。
    H是內(nèi)螺紋常用的公差帶位置，一般不用作表面鍍層，或用極薄的磷化層。

    G位置基本偏差用于特殊場合，如較厚的鍍層，一般很少用。
    g常用來鍍6-9um的薄鍍層，如產(chǎn)品圖紙要求是6h的螺栓，其鍍前螺紋采用6g的公差帶。
    螺紋配合最好組合成H/g、H/h或G/h，對于螺栓、螺母等精制緊固件螺紋，標(biāo)準(zhǔn)推薦采用6H/6g的配合。

螺釘?shù)牟牧?
    目前的標(biāo)準(zhǔn)件主要有碳鋼、不銹鋼、銅三種材料。

    碳鋼

    我們以碳鋼料中碳的含量區(qū)分低碳鋼，中碳鋼和高碳鋼以及合金鋼。
    1）.低碳鋼C%≤0.25%國內(nèi)通常稱為A3鋼。國外基本稱為1008，1015，1018，1022等。主要用于4.8級螺栓及4級螺母、小螺絲等無硬度要求的產(chǎn)品。（注：鉆尾釘主要用1022材料。）
    2）.中碳鋼0.25%<C%≤0.45% 國內(nèi)通常稱為35號、45號鋼，國外基本稱為1035，CH38F，1039，40ACR等。主要用于8級螺母、8.8級螺栓及8.8級內(nèi)六角產(chǎn)品。
    3）.高碳鋼C%>0.45%。目前市場上基本沒使用
    4）.合金鋼：在普碳鋼中加入合金元素，增加鋼材的一些特殊性能：如35、40鉻鉬、SCM435，10B38。

    不銹鋼

    性能等級：45，50，60，70，80
    奧氏體（18%Cr、8%Ni）耐熱性好，耐腐蝕性好，可焊性好，主要是A1，A2，A4。
    馬氏體（13%C）r耐腐蝕性較差，強(qiáng)度高，耐磨性好，主要是C1，C2，C4。

    鐵素體不銹鋼（18%Cr）鐓鍛性較好，耐腐蝕性強(qiáng)于馬氏體。目前市場上材料主要是日本產(chǎn)品。按級別主要分SUS302、SUS304、SUS316。

    銅

    常用材料為黃銅…鋅銅合金。主要用H62、H65、H68銅做標(biāo)準(zhǔn)件。
　　

碳鋼產(chǎn)品所使用的材料例： 
種類                     可選用的材質(zhì)
4.8級六角螺栓       1008K 1010 1015K
6.8級六角螺栓    1032 1035 1040 CH38F 1039
8.8級六角螺栓    1035ACR(M10以下)1040ACR（M12以上）CH38F 1045ACR 1039 10B21 10B33 10B38
8.8級內(nèi)六角螺栓 CH38F 1039 10B21（M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）10B21
10.9級六角螺栓 1045ACR 10B38
8級螺帽 1015(M<16) CH38F (M≥16)
10級螺帽 CH38F 1039 10B21 10B33
12級螺帽 1039 10B21 10B33 10B38
六角緣凸螺栓 CH38F 1039 10B21 10B33 10B38
六角木螺絲 1008K 1010
自攻釘、墻板釘、鉆尾釘、夾板釘 1018 1022 CH22A
機(jī)螺釘、家俱螺絲 1008 1010

材料中各類元素對鋼的性質(zhì)的影響：
1、碳（C）：提高鋼件強(qiáng)度，尤其是其熱處理性能，但隨著含碳量的增加，塑性和韌性下降，并會影響到鋼件的冷鐓性能及焊接性能。
2、錳（Mn）：提高鋼件強(qiáng)度，并在一定程度上提高可淬性。即在淬火時增加了淬硬滲入的強(qiáng)度，錳還能改進(jìn)表面質(zhì)量，但是太多的錳對延展性和可焊性不利。并會影響電鍍時鍍層的控制。
3、鎳（Ni）：提高鋼件強(qiáng)度，改善低溫下的韌性，提高耐大氣腐蝕能力，并可保證穩(wěn)定的熱處理效果，減小氫脆的作用。
4、鉻（Cr）：能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蝕能力，并有利于高溫下保持強(qiáng)度。
5、鉬（Mo）：能幫助控制可淬性，降低鋼對回火脆性的敏感性，對提高高溫下的抗拉強(qiáng)度有很大影響。
6、硼（B）：能提高可淬性，并且有助于使低碳鋼對熱處理產(chǎn)生預(yù)期的反應(yīng)。
7、礬（V）：細(xì)化奧氏體晶粒，改善韌性。
8、硅（Si）：保證鋼件的強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)暮靠梢愿纳其摷苄院晚g性。

關(guān)于不銹鋼材質(zhì)之特性簡介（304M、316、304HC）
    1）.三種材質(zhì)均為300系列的奧氏體不銹鋼，其化學(xué)成分如下：
名稱      C                Si       Mn        P         S             Ni               Cr        Mo         Cu
304M   ≤0.06          ≤1.0   ≤2.0    ≤0.045    ≤0.03    8.91-10.0    18.0-20.0    0            0
316      ≤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
304HC  ≤0.08          ≤1.0   ≤2.0   ≤0.045    ≤0.03    8.0-10.5    17.0-19.0      0            1.0-3.0
   

    2）.主要化學(xué)成分與不銹鋼性能之關(guān)系。
1、碳C 可增加硬度和強(qiáng)度，含量過高會降低其延展性和耐蝕性
2、鉻Cr 可增加耐蝕性、抗氧化性，使品粒細(xì)化，增加強(qiáng)度，硬度和耐磨性
3、鎳Ni 可增加高溫強(qiáng)度、耐蝕性，降低冷加工硬化之速率
4、鉬Mo增加強(qiáng)度，對氧化物和海水的耐蝕性優(yōu)良
5、銅Cu利于冷加工成型，降低磁性
   

    3）.材質(zhì)之其它性能
1、以上材質(zhì)正常狀態(tài)無磁性。304M冷加工后略有磁性（1.6u-2.0u左右）；304HC磁性為（1.01u-1.6u左右）；316材質(zhì)冷加工后磁性小于1.01u。
2、各材質(zhì)均有良好的延展性，易冷加工成型，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、均可達(dá)到要求。（Ts抗拉強(qiáng)度min700N/mm, Ys屈服強(qiáng)度　min 450N/mm）
  

    4）.注意事項
1、304M、304HC、316三種材質(zhì)是目前300系列奧氏體不銹鋼使用最廣的材質(zhì)之一。各材質(zhì)明顯差異為：冷加工后材質(zhì)磁性為316<304HC<304M。316材質(zhì)抗化學(xué)品腐蝕，抗孔蝕性及抗海水耐蝕性能相對于304M及304HC要優(yōu)良。
2、總之，不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)件特性為耐腐蝕、美觀、衛(wèi)生，但其強(qiáng)度、硬度正常情況下相當(dāng)于碳鋼（6.8級）故對不銹鋼產(chǎn)品應(yīng)不可撞擊、敲打、注意維護(hù)其表面光潔度、精度，且不能和使用碳鋼產(chǎn)品一樣隨便施加力量，亦不可施力過大，同時因不銹鋼延展性好，在使用時產(chǎn)生鋼屑易粘于螺帽牙級處，增加摩檫力，易導(dǎo)致鎖死，而使用碳鋼即使產(chǎn)生鐵屑也會掉落，相對于不銹鋼不易鎖死。

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)分類

 
（一）、六角螺栓（HEXAGON HEAD BOLTS）
1、 英制螺栓參照標(biāo)準(zhǔn)為ANSI/ASME B18.2.1，日標(biāo)參照JIS B1180（韋氏牙）。英制參照BSW916（韋氏牙）。
（1）、HEX MACHINE BOLT：無華司、有束尾、半牙六角螺栓，
（2）、HEX TAP BOLT：無華司、無束尾、全牙六角螺栓，
（3）、HEX CAP SCREWS：有華司、有束尾、半牙六角螺栓，
2、公制螺栓參照標(biāo)準(zhǔn)如下，其相互區(qū)別如表所示：
老國標(biāo) 新國標(biāo) ISO標(biāo)準(zhǔn) DIN(德標(biāo))
GB30
GB5780(半牙)
GB5781(全牙)
GB5782(半牙)
GB5783(全牙) ISO4016
ISO4018
ISO4014
ISO4017 DIN601
DIN558
DIN931
DIN933

(二）、馬車螺絲/圓頭方頸螺栓（Carriage Bolts）：
ANSI/ASME B18.5；DIN603；ISO 8677；GB12；GB14

（三）、內(nèi)六角螺栓（Hexagon socket-head cap screws）：
DIN912；GB70； ISO4762； ANSI /ASME B18.3

（四）、六角木螺絲（Hexagon Head Lag Screws）：
ANSI/ASME B18.2.1 DIN 571

（五）、家俱螺絲（Furniture screws）：依客戶標(biāo)準(zhǔn)

（六）、六角法蘭螺栓(Hexagon Flange Bolt)：
IFI 111 GB 5787 DIN 92

正確的標(biāo)識
（1）、標(biāo)志明顯。六角頭螺栓和螺釘（螺紋直徑≥5mm）。需在頭部頂面用凸字或凹字標(biāo)志，或在頭部側(cè)面用凹字標(biāo)志。包括性能等級、廠標(biāo)。碳鋼：強(qiáng)度等級標(biāo)記代號由“?”隔開的兩部分?jǐn)?shù)字組成。

    標(biāo)記代號中“?”前數(shù)字部分的含義表示公稱抗拉強(qiáng)度，如4.8級的“4”表示公稱抗拉強(qiáng)度400N/MM2的1/100。

    標(biāo)記代號中“?”和點后數(shù)字部分的含義表示屈強(qiáng)比，即公稱屈服點或公稱屈服強(qiáng)度與公稱抗拉強(qiáng)度之比。如4.8級產(chǎn)品的屈服點為320 N/mm2。

    不銹鋼產(chǎn)品強(qiáng)度等級標(biāo)志由“—”隔開的兩部分組成。標(biāo)志代號中“—”前符號表示材料。如：A2，A4等標(biāo)志“—”后表示強(qiáng)度，如：A2-70
（2）、等級。碳鋼：公制螺栓機(jī)械性能等級可分為：3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9共10個性能等級。

                    不銹鋼：60,70,80(奧氏體)；50,70,80,110(馬氏體)；45,60（鐵氏體）三類。