紧固件机械性能说明之欧阳美创编.docx

1、紧固件机械性能说明之欧阳美创编1）紧固件的含义时间：2021.01.01创作：欧阳美商品紧固件材料不用材料钢号，而用性能等级表达。碳钢： a)碳钢螺栓、螺柱和螺钉在GB/T3098.1-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱中的性能等级的标代号由“”隔开的两部分数字组成：第一部分数字（“”前）表示抗拉强度（b）的1/100；第二部分数字（“”后）表示公称屈服点（s）或公称规定非比例伸长应力（p0.2）与公称抗拉强度（b）比值（屈强比）（s/b）的10倍。这两部分数字的乘积为公称屈服点（s）或公称规定非比例伸长应力（p0.2）的10倍。性能系列为：3.6，4.6，4.8，5.6，5.8，6.8，

2、8.8，9.8，10.9，12.9。例如：“8.8级”即为公称抗拉强度b=800MPa，公称屈服点s=640MPa。 b）螺母在GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母粗牙螺纹中性能等级的标记，当公称高度大于0.8D时，用公称抗拉强度b的1/100来表示性能等级，性能等级系列为：4，5，6，8，10，12；当公称高度大于或等于0.5D且小于0.8D时（即扁螺母），用“0”及一个数字标记，其中数字表示用淬硬心棒测出的保证应力的1/100，而“0”表示这种螺母组合件的实际承载能力比数字表示的承载能力低，例如：0.4级即公称保证应力400MPa，实际保证应力380MPa。 c）紧定螺钉在GB

3、/T3098.3-2000紧固件机械性能紧定螺钉中的性能等级标记代号由数字和字母组成，数字部分表示最低维氏硬度值的1/10，字母H表示硬度，性能等级系列为：14H，22H，33H，45H。例如22H即维氏硬度220。 d）平垫圈的性能等级标记代号由数字和字母组成，数字部分表示最低的维氏硬度值，字母HV表示硬度，性能等级系列为：100HV，140HV，200HV，300HV。例如：140HV即维氏硬度140。不锈钢。不锈钢螺栓、螺柱、螺钉和螺母在GB/T3098.6-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱中的性能等级的标记由材料组别和性能等级两部分组成：第一部分由字母和数字组成在“-”前表

4、示钢的组别，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。第二部分数字在“-”之后表示产品的性能等级，其数字为公称抗拉强度（b）的1/10。性能系列为：A1-50，A2-50，A3-50，A4-50，A5-50，A1-70，A2-70，A3-70，A4-70，A5-70，A1-80，A2-80，A3-80，A4-80，A5-80，C1-50，C1-70，C1-110，C3-80，C4-70，F1-45，F1-60。例如：“A4”为00Cr17Ni14Mo2；“A2”为0Cr18Ni9。A2-50与A2-70虽然可以是同样的材料，但通过冷作硬化可使b改变。平垫圈性能等

5、级的标记代号由字母和数字组成，字母表示材料类别，数字部分表示最低的维氏硬度值。性能等级系列为：A140，A200，A350。例如：A140即奥氏体不锈钢维氏硬度大于或等于140。不锈钢材料的类别、组别、参考材料牌号类别组别参考材料牌号奥氏体不锈钢A11Cr18Ni9A20Cr18Ni9，00Cr18Ni10A3C0.08；Si1；Mn2；P0.045；S0.03；Cr1619；Ni912；Cu1；Ti5C%0.8A40Cr18Ni12Mo2Ti，00Cr17Ni14Mo2，00Cr18Ni12Mo2Ti，00Cr17Ni14Mo3A5C0.08；Si1；Mn2；P0.045；S0.03；Cr1

6、618.5；Ni10.514；Cu1；Ti5C%0.8或Ta10C%1.0；马氏体不锈钢C11Cr13C31Cr17Ni2C42Cr13铁素体不锈钢F11Cr172）商品紧固件在管法兰中的使用限制条件。高温、剧烈循环场合或PN16.0MPa的高压条件下应选用全螺纹螺柱。a）商品级六角螺栓在下列情况限制使用：PN1.6MPa；剧烈循环场合；半金属或金属垫片场合；易燃、易爆及毒性危害程度较大。b）商品级双头螺柱及螺母在下列情况下限制使用：PN4.0MPa；剧烈循环场合；半金属或金属垫片场合。3）螺栓（柱）的硬度（布氏硬度HB）应比螺母高2030，相同强度级别的材料可以通过不同热处理状态实现。4）高

7、温下操作时连接用的螺栓，法兰应采用耐热钢或抗蠕变钢。5）对于奥氏体钢法兰的连接螺栓（柱）、螺母材料，当工作温度t100时，一般允许采用碳钢制造，当工作温度100t300时，其材料由验算确定。当工作温度t300时，法兰连接螺栓（柱）、螺母必须采用与法兰线膨胀系数相近的材料。6）低温压力容器用螺栓（柱）等紧固件不得采用一般的铁素体商品紧固件。符合低温低应力工况的压力容器，当其调整后的设计温度等于或高于-20时，可不受此限制。7）紧固件用配套螺母允许使用一般的商品螺母，但使用温度应不低于-40。8）设计温度不低于-100的铁素体钢容器，应采用铁素体钢紧固件。设计温度低于-100的奥氏体钢容器，应采用

8、奥氏体钢紧固件。9）符合GB/T3098.6紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母A2级的奥氏体钢商品紧固件可使用至不低于-40的低温压力容器。10）商品级紧固件不宜使用于介质毒性程度为极度、高度危害及三类容器。11）螺柱用钢材使用温度低于或等于-20时，应进行使用温度下的低温冲击试验。12）用于使用温度低于或等于0至大于-20的螺栓及螺母材料40MnB、40MnVB应进行使用温度下的冲击试验，冲击功最低值AKV27J。维氏硬度代号：HV单位：kgf/mm2简介：维氏硬度英文词条名：Vickers-hardness 表示材料硬度的一种标准。由英国科学家维克斯首先提出。以49.03980.7

9、N的负荷,将相对面夹角为136的方锥形金刚石压入器压材料表面,保持规定时间后，用测量压痕对角线长度，再按公式来计算硬度的大小。它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。维氏硬度尚有小负荷维氏硬度，试验负荷1.96149.03N，它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定；显微维氏硬度，试验负荷1.961N，适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定。HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。计算公式为：维氏硬度计算公式P为载荷，如10kg。 d为压痕对角线长度(mm)。 HV1

10、0维氏硬度计测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。测试样图：陶瓷抛光样品压痕光学显微镜照片(对角线d)布氏硬度（Brinell Hardness）布氏硬度范围:范围为8650HBW布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N),把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面（图1），保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d(mm)，然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根据d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。这里公式错误，应该再乘以2，h=括号内的1/2。由于金属材料有硬

11、有软，被测工件有厚有薄，有大有小，如果只采用一种标准的试验力F和压头直径D，就会出现对某些工件和材料的不适应的现象。因此，在生产中进行布氏硬度试验时，要求能使用不同大小的试验力和压头直径，对于同一种材料采用不同的F和D进行试验时，能否得到同一的布氏硬度值，关键在于压痕几何形状的相似，即可建立F和D的某种选配关系，以保证布氏硬度的不变性。国家标准(GB231-84)规定布氏硬度试验时，常用的0.102F/D的比例为30、10、2.5三种，根据金属材料的种类、试样硬度范围和厚度的不同，按下表（布氏硬度试验规范）选择试验压头（钢头）的直径D、试验力F及保持时间。布氏硬度试验规范GB/T95-2002

12、平垫圈C级 硬度等级为100HV 适用于性能等级至6.8级、产品等级为C级的六角头螺栓和螺钉；性能等级至6级、产品等级为C级的六角螺母；表面淬硬的自挤螺钉。当用于夹紧软材料零件或者工件上大的螺栓通孔时，使用者应校验本类型垫圈的适用性。GB/T96.1-2002大垫圈A级 硬度等级为200HV和300HV 符合本标准的垫圈适用于夹紧软材料零件或者工件上大的螺栓通孔。硬度等级为200HV级的垫圈适用于性能等级至8.8级、产品等级为A级和B级的六角头螺栓和螺钉；性能等级至8级、产品等级为A和B级的六角螺母；不锈钢及类似化学成分的六角头螺栓、螺钉和六角螺母；表面淬硬的自挤螺钉。硬度等级为300HV级的

13、垫圈适用于：性能等级至10.9级、产品等级为A和B级的六角头螺栓和螺钉；性能等级至10级、产品等级为A和B级的六角螺母。GB/T96.2-2002大垫圈C级 硬度等级为100HV产品等级为C级 符合本标准的点群适用于夹紧软材料零件或者工件上大的螺栓通孔。但对后者应校验垫圈厚度的适用性。硬度等级为100HV的垫圈适用于性能等级至6.8级、产品等级为C级的六角头螺栓和螺钉；性能等级至6级、产品等级为C级的六角螺母；表面淬硬的自挤螺钉。GB/T97.1-2002平垫圈A级 硬度等级为200HV和300HV级、产品等级为A级 当用于夹紧软材料零件或者工件上大的螺栓通孔时，使用者应校验这类垫圈的适用性。硬度等级为200HV级的垫圈适用于：性能等级至8.8级、产品等级为A和B级的六角头螺栓和螺钉；性能等级至8级、产品等级为A和B级的六角螺母；不锈钢及类似化学成分的六角头螺栓、螺钉和六角螺母；表面淬硬的自挤螺钉。硬度等级为300HV级的垫圈适用于：性能等级至10.9级、产品等级为A和B级的六角头螺栓和螺钉；性能等级至10级、产品等级为A和B级的六角螺母。时间：2021.01.01创作：欧阳美