螺栓强度等级模板.docx
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螺栓强度等级模板
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：
1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；
2、螺栓材质的屈强比值为0.6；
3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=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：
1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；
2、螺栓材质的屈强比值为0.9；
3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级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。
强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa
8.8公称抗拉强度800N/MM2公称屈服强度640N/MM2
抗拉强度N/mm2
洛氏硬度
公称屈服强度
伸长率
Mpa
8.8
800
22-32
640
12
10.9
1000
32-39
900
9
45#钢调质
700-850
14
一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：
屈服强度/抗拉强度=Y/10）
如4.8级
则此螺栓的
抗拉强度为：
400MPa
屈服强度为：
400*8/10=320MPa
另：
不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2-70的样子，意义另有解释
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。
1、公制计量：
（10进制）
1m=100cm=1000mm
2、英制计量：
（8进制）
1英寸=8英分1英寸=25.4mm3/8￠￠×25.4=9.52
3、1/4￠￠以下的产品用番号来表示其称呼径，如：
4#，5#，6#，7#，8#，10#，12#螺纹
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：
（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。
（二）、传动螺纹：
牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。
（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。
二、螺纹配合等级：
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。
（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：
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。
等级数目越大公差越小。
1、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。
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。
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。
4、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%。
（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、6H、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：
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。
2、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。
3、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
（三）、螺纹标记
四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数：
（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
称直径。
（二）、小径/牙底径（d2）：
为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。
（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
mm）内的牙数来表明牙距。
下表列举常用规格的牙距（公制）牙数（英制）
1、公制自攻牙：
规格
ST1.5
ST
1.9
ST
2.2
ST
2.6
ST
2.9
ST
3.3
ST
3.5
ST
3.9
ST
4.2
ST
4.8
ST
5.5
ST
6.3
ST
8.0
ST
9.5
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
2.1
2、英制自攻牙
：
规
格
4#
5#
6#
7#
8#
10#
12#
14#
牙
数
AB
牙
24
20
20
19
18
16
14
14
A
牙
24
20
18
16
15
12
11
10
材料
一、目前市场上标准件主要有碳钢、
不锈钢、
铜三种材料。
（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。
1、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。
）
2、中碳钢0.25%主要用于8级螺母、8.8级螺栓及8.8级内六角产品。
3、高碳钢C%>0.45%。
目前市场上基本没使用
4、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。
（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。
碳钢产品所使用的盘元：
序号
种类
可选用的材质
1
4.8
级六角螺栓
1008K10101015K
2
6.8
级六角螺栓
103210351040CH38F1039
3
8.8
级六角螺栓
1035ACR（M10以下）1040ACR（M12以
上）CH38F1045ACR103910B2110B3310B38
4
8.8级内六角螺栓
CH38F103910B21（M10-M12）
10B33（M14）
10B38（M12-M24）10B21
5
10.9级六角螺栓
1045ACR10B38
6
│8│级螺帽
1008K1010
7
8级螺帽
1015（M<16）CH38F（M≥16）
8
10级螺帽
CH38F103910B2110B33
9
12级螺帽
103910B2110B3310B38
10
马车螺丝
100810101015
11
六角缘凸螺栓
CH38F103910B2110B3310B38
12
六角木螺丝
1008K1010
13
自攻钉、墙板钉
钻尾钉、
夹板钉10181022CH22A
14
机螺钉家俱螺丝
10081010
三、材料中各类元素对钢的性质的影响：
1、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。
2、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。
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。
4、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。
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。
S
Ni
CrMo
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
C
Si
Mn
P
0
（二）
1、碳
2、铬
3、镍
4、钼
5、铜
（三）
；304HC磁
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）性为（1.01u-1.6u左右）；316材质冷加工后磁性小于1.01u。
2、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min450N/mm）
（四）结论
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316<304HC<304M。
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。
2、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，产生钢屑易粘于螺帽牙级处，增加摩檫力，易导致锁死，相对于不锈钢不易锁死。
产品大类
同时因不锈钢延展性好，在使用时而使用碳钢即使产生铁屑也会掉落，
（一）、六角螺栓（HEXAGONHEADBOL）TS英制螺栓参照标准为ANSI/ASMEB18.2.1，
制参照BSW91（6韦氏牙）。
（1）、HEXMACHINEBOL：
T无华司、有束尾、半牙六角螺栓，
（2）、HEXTAPBOLT：
无华司、无束尾、全牙六角螺栓，
DIN（德标）
（3）、HEXCAPSCREW：
S有华司、有束尾、半牙六角螺栓，2、公制螺栓参照标准如下，其相互区别如表所示：
老国标新国标ISO标准GB30
GB5780（半牙）
GB5781（全牙）
GB5782（半牙）
GB5783（全牙）ISO4016
ISO4018
ISO4014
DIN601
ISO4017
DIN558
DIN931
DIN933
（二）、马车螺丝/圆头方颈螺栓（CarriageBolts）
ANSI/ASMEB18.5；DIN603；ISO8677；GB12；GB14（三）、内六角螺栓（Hexagonsocket-headcapscrews）
DIN912；GB70；ISO4762；ANSI/ASMEB18.3
（四）、六角木螺丝（HexagonHeadLagScrews）
ANSI/ASMEB18.2.1DIN571
（五）、家俱螺丝（Furniturescrews）：
依客户标准
（六）、六角法兰螺栓（HexagonFlangeBolt）：
IFI111GB5787DIN92
三、标志、性能等级
（1）、标志。
六角头螺栓和螺钉（螺纹直径≥5mm）。
需在头部顶面用凸字或凹字标志，或在头部侧面用凹字标志。
包括性能等级、厂标。
碳钢：
强度等级标记代号由“?
”隔开的
两部分数字组成。
标记代号中“?
”前数字部分的含义表示公称抗拉强度，如4.8级的“4”
表示公称抗拉强度400N/MM2的1/100。
标记代号中“?
”和点后数字部分的含义表示屈强比，即公称屈服点或公称屈服强度与公称抗拉强度之比。
如4.8级产品的屈服点为320N/mm2。
不锈钢产品强度等级标志由“—”隔开的两部分组成。
标志代号中“—”前符号表示材料。
如：
A2，A4等标志“—”后表示强度，如：
A2-70
（2）、等级。
碳钢：
公制螺栓机械性能等级可分为：
3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、
8.8、9.8、
10.9,12.9共10个性能等级。
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。
以m20×120膨胀螺栓［材质：
a4（sus316l）］为例：
1,螺栓强度
（其中a4类按性等级能分为a4-50、a4-70和a4-80三类，选用a4-70计算）查表得：
ĸ屈服强度δ0.2=450mpaĹ抗拉强度δb=700mpa
一般情况下，塑性材料的许用切应力[τ]与许用拉应力[δb]关系如下：
[τ]=（0.6~0.8）[δb]
取0.7中值计算，ĺ抗剪强度τ=40mpa
2,螺栓有效面积
螺距p取2.5mm
螺栓有效直径=de=d-13√3/24×p=17.6545mm
螺栓有效面积=ae=π×de2/4=244.8mm2
3，螺栓的承载力
抗拉承载力=抗拉强度×螺栓有效面积
抗剪承载力=抗剪强度×螺栓有效面积
22
=700n/mm2×244.8mm2=171360n
22
=40n/mm2×244.8mm2=1152n
同理可得：
22
m14×100膨胀螺栓（a4）抗拉承载力=700n/mm×115.4mm=80780n
22
m14×100膨胀螺栓（a4）抗剪承载力=40n/mm2×115.4mm2=56546n
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