螺栓材质选择.docx

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螺栓材质选择

制造8、８级螺栓应选用什么材质?

?

一、螺栓性能等级得含义

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,分别表示螺栓材料得公称抗拉强度值与屈强比值。

例如:

性能等级４、６级得螺栓，其含义就是：

　1、螺栓材质公称抗拉强度达４00ＭPa级；ﻫ　　２、螺栓材质得屈强比值为０、６；ﻫ　3、螺栓材质得公称屈服强度达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:

ﻫ　　1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；　ﻫ　　　　2、螺栓材质得屈强比值为０、9;

　　3、螺栓材质得公称屈服强度达１000×0、9＝９０0MPa级ﻫ螺栓性能等级得含义就是国际通用得标准,相同性能等级得螺栓,不管其材料与产地得区别，其性能就是相同得,设计上只选用性能等级即可。

ﻫ

二、强度等级所谓８、8级与10、９级就是指螺栓得抗剪切应力等级为8、8GPa与10、9Ｇpａ

　8、８公称抗拉强度800Ｎ／ＭM２　公称屈服强度6４0N／MM2

　　一般得螺栓就是用”X、Y＂表示强度得，

　Ｘ＊1００=此螺栓得抗拉强度,ﻫ　X＊100*（Ｙ/10）=此螺栓得屈服强度ﻫ　　（因为按标识规定：

屈服强度/抗拉强度=Ｙ/１0）

=======＝＝=====＝

如4、８级

则此螺栓得

抗拉强度为:

４０0ＭPa

屈服强度为：

４00*8/1０＝320MＰa

===＝===＝＝=＝=====＝ﻫ另：

不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2—70得样子,意义另有解释ﻫ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）,相当于我国旧制得市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。

ﻫ1、公制计量:

（1０进制）

１m=１０0cm＝１００0　mｍ

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¢¢以下得产品用番号来表示其称呼径，如:

4＃，5＃，　6#,7#，　8#,1０＃,12#

螺纹ﻫ一、螺纹就是一种在固体外表面或内表面得截面上,有均匀螺旋线凸起得形状。

根据其结构特点与用途可分为三大类:

ﻫ

（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与细牙螺纹两种,细牙螺纹得连接强度较高。

ﻫ

（二）、传动螺纹：

牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。

ﻫ（三）、密封螺纹：

用于密封连接，主要就是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。

ﻫ二、螺纹配合等级：

ﻫ螺纹配合就是旋合螺纹之间松或紧得大小，配合得等级就是作用在内外螺纹上偏差与公差得规定组合。

（一）、对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级：

1Ａ、２A与３A级，内螺纹有三种等级：

ﻫ1Ｂ、2B与3B级，全部都就是间隙配合.等级数字越高，配合越紧。

在英制螺纹中,偏差仅规定1A与2A级，3A级得偏差为零，而且1A与2A级得等级偏差就是相等得。

ﻫ等级数目越大公差越小。

1、1A与1Ｂ级，非常松得公差等级，其适用于内外螺纹得允差配合。

2、2Ａ与2B级，就是英制系列机械紧固件规定最通用得螺纹公差等级。

3、3A与3Ｂ级，旋合形成最紧得配合，适用于公差紧得紧固件,用于安全性得关键设计。

ﻫ４、对外螺纹来说,１A与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与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与h得基本偏差为零。

G得基本偏差为正值,e、f与g得基本偏差为负值.如图所示:

1、H就是内螺纹常用得公差带位置,一般不用作表面镀层,或用极薄得磷化层。

G位置基本偏差用于特殊场合，如较厚得镀层,一般很少用.ﻫ2、g常用来镀6—９ｕm得薄镀层,如产品图纸要求就是６h得螺栓,其镀前螺纹采用６g得公差带。

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得配合

（三）、螺纹标记

四、自攻、自钻螺纹得主要几何参数：

ﻫ

（一）、大径/牙外径（d1）,为螺纹牙顶重合得假想圆柱直径。

螺纹大径基本代表螺纹尺寸得公ﻫ称直径.

（二）、小径/牙底径（d２）：

为螺纹牙底重合得假想圆柱直径。

ﻫ（三）、牙距（p）:

为相邻牙在中经线上对应两点得轴向距离.在英制中以每一英寸（25、4

mm）内得牙数来表明牙距。

ﻫﻫ下表列举常用规格得牙距（公制）牙数（英制）ﻫ1、公制自攻牙:

ﻫ规格ＳT１、5STﻫ1、9S　Tﻫ２、2STﻫ2、6ST

2、9STﻫ3、3　STﻫ3、5　SＴﻫ3、9　SＴ

4、2STﻫ4、８SＴﻫ5、5S　Tﻫ6、３SＴﻫ8、0　SＴﻫ9、5

牙距0、50、60、80、9１、11、31、3１、３1、４　1、6　1、8　1、８２、１2、１

2、英制自攻牙：

ﻫ规格４＃5＃　６#　７＃8#10#1２#14#

牙ﻫ数　AB牙２42０　20　1９18１6141４ﻫA牙　２4２0　１81615121110ﻫ

材料ﻫ一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。

ﻫ

（一）碳钢。

我们以碳钢料中碳得含量区分低碳钢,中碳钢与高碳钢以及合金钢。

ﻫ1、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得产品。

（注：

钻尾钉主要用1022材料。

）

2、中碳钢0、２5％＜C％≤0、4５％国内通常称为3５号、4５号钢,国外基本称为1035，CＨ3８F，103９,40ACR等。

主要用于8级螺母、８、8级螺栓及８、8级内六角产品。

ﻫ3、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，增加钢材得一些特殊性能:

如35、4０铬钼、SCＭ4３５，１0B３8。

芳生螺丝主要使用SCM４３５铬钼合金钢，主要成分有Ｃ、Si、Mn、P、Ｓ、Cr、Mo。

ﻫ

（二）不锈钢。

性能等级：

45，50,60,70,８0ﻫ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,A4ﻫ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就是日本产品.按级别主要分SUＳ302、SＵＳ3０4、SUＳ316。

ﻫ（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。

碳钢产品所使用得盘元：

序号　种类可选用得材质

1　4、8级六角螺栓　1008K1010１０15K

26、8级六角螺栓10３２103５１０40CH３8F　１03９ﻫ38、8级六角螺栓　10３5ACR（M１０以下）1０４0AＣＲ（M12以上）CH38F１045ACR10３９10B21　1０B3310B3８

48、8级内六角螺栓CH38F103９10B21（M1０－M１２）1０Ｂ３3（Ｍ14）１0B38（M12-Ｍ24）１0B２1

5　10、9级六角螺栓　1045AＣR　１0Ｂ3８

6│８│级螺帽1008K１010

78级螺帽1015（M<１6）CＨ3８F（Ｍ≥1６）

810级螺帽CH3８F10３910Ｂ2110Ｂ33

９　12级螺帽1039１0B２1　1０B3３　10B３８ﻫ1０马车螺丝1０08　1０1０　1015

11六角缘凸螺栓CH3８F　1０39１0B2110B33１0Ｂ３8

12六角木螺丝1008K1010

13自攻钉、墙板钉ﻫ钻尾钉、夹板钉１０18１022CＨ2２A

１4　机螺钉家俱螺丝１0０81０１0ﻫ

三、材料中各类元素对钢得性质得影响:

ﻫ1、碳（C）:

提高钢件强度,尤其就是其热处理性能，但随着含碳量得增加，塑性与韧性下降,并会影响到钢件得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得强度，锰还能改进表面质量,但就是太多得锰对延展性与可焊性不利。

并会影响电镀时镀层得控制。

ﻫ3、镍（Nｉ）：

提高钢件强度,改善低温下得韧性,提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定得热处理效果，减小氢脆得作用。

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，降低钢对回火脆性得敏感性,对提高高温下得抗拉强度有很大影响.

6、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得反应。

7、矾（Ｖ）：

细化奥氏体晶粒,改善韧性。

８、硅（Ｓi）：

保证钢件得强度，适当得含量可以改善钢件塑性与韧性。

四、关于不锈钢材质之特性简介（304、３１6）ﻫ

（一）该三种材质均为300系列得奥氏体不锈钢,其化学成分如下:

ﻫ名称CSiＭnＰＳNiCr　ＭｏＣuﻫ３0４Ｍ≤0、0６≤1、0≤2、０≤0、045　≤0、03　8、9１—１0、018、0-2０、０　０　0

31６≤0、0３－０、0６≤1、0≤2、0　≤0、045≤0、0310、０-14、0　16、０-１８、０2、0—３、0０

3０4HC　≤0、０8≤1、0≤2、0≤０、04５≤０、０38、0-１０、５1７、0—19、０　01、0—3、0

（二）主要化学成分与不锈钢性能之关系。

1、碳C　可增加硬度与强度，含量过高会降低其延展性与耐蚀性

2、铬Cr　可增加耐蚀性、抗氧化性,使品粒细化,增加强度，硬度与耐磨性ﻫ3、镍Ni可增加高温强度、耐蚀性,降低冷加工硬化之速率ﻫ４、钼Mo增加强度,对氧化物与海水得耐蚀性优良ﻫ5、铜Ｃu利于冷加工成型，降低磁性ﻫ（三）材质之其它性能ﻫ１、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.

2、各材质均有良好得延展性,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）ﻫ（四）结论ﻫ1、3０4M、30４HC、3１6三种材质就是目前300系列奥氏体不锈钢使用最广得材质之一。

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，且不能与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。

ﻫ

产品大类ﻫ

（一）、六角螺栓（HEXAＧＯNHEＡD　BOLTＳ）

1、　英制螺栓参照标准为ANSI/ＡＳME　B18、2、１，日标参照JISB1１8０（韦氏牙）。

英制参照BSW9１6（韦氏牙）。

（１）、HEX　MAＣHＩNEBOLＴ：

无华司、有束尾、半牙六角螺栓，