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[经验] 螺栓性能等级的含义

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发表于 2009-8-23 09:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
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:
( i" m3 }' c# A: T1 c1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级;
6 m6 a3 b; z; T6 p4 A7 R* z2、螺栓材质的屈强比值为0.6;
# z" l4 s* E" X0 B3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa
3 e5 R) k3 A8 M3 [/ N. Q# g, o" ^$ _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:) }2 ?5 d) l1 f3 D" m
1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级;
3 A9 q! R! ^& A2、螺栓材质的屈强比值为0.9;* N$ E# T, Z2 D8 G9 A/ b, Y
3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级' L8 `) F4 K; T0 J
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。
. l1 m2 r  x  M. p强度等级所谓8.8级和10.9级  ~5 [/ F6 Y# f' r( L0 N2 ~+ b
是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa : d1 t4 k% {/ h, P( M  h1 i
8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 5 ~  w3 u- ]5 _! {+ z
一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的, $ B* R# W6 q) ~# d
X*100=此螺栓的抗拉强度, 3 x8 N  R6 w( }! g8 }
X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度
+ I- n; Q% N! t! K(因为按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10)
5 m0 z, u# s0 c, x) j3 T, O=============== 6 w8 w! r# d% s8 S' a
如4.8级
2 y' ?- ?8 u1 L! ?则此螺栓的
& O7 B% g" }' u% M4 c" S' W抗拉强度为:400MPa 0 M* e/ H6 c1 G+ S
屈服强度为:400*8/10=320MPa / c% l+ p5 A9 X
================= ; Z; w% g+ D  I, ?7 X6 k7 L6 K
另:不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70的样子,意义另有解释* D' h3 Q6 W% l& ^3 Z0 C$ }$ R
度量0 x* q) }6 [" G) ]9 v2 p1 {1 X! Z3 r+ m
    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。+ D! x# m# j& ?/ |9 U
  1、公制计量:(10进制)" l3 t% [2 @4 O# H+ ^
                1m =100 cm=1000 mm: Z: c% e! ?( E4 p1 K
            2、英制计量:(8进制)
6 }4 E% n8 g, I  W; _          1英寸=8英分      1英寸=25.4 mm    3/8¢¢×25.4 =9.52
: q5 u5 G7 R9 U. u. F  3、1/4¢¢以下的产品用番号来表示其称呼径,如:
8 V" y1 y. w, D" ], p" H) k6 M        4#,  5#,  6#,  7#,  8#, 10#, 12#/ Y. |/ G6 z- x- j. K
螺  纹 . j6 {- @  i1 S$ d2 ^# V
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:0 m) y, C3 T  R7 ?7 e
  (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。
# y9 G% J, r2 e( v, `  (二)、传动螺纹:牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。
, s3 ^( W0 X; E- X* {. P4 r+ C(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。% e/ [- D  v* B) A4 E- X: U
二、螺纹配合等级:7 E$ d) ^3 _% P9 h. N' }
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。7 q+ o$ ^* @4 Y- x; P, v! p
  (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:- K$ J) j+ L* y/ H4 ?$ t& k6 |( S
        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。
: U( ^; x( S1 Q. c9 [) }9 K4 Z        等级数目越大公差越小。2 k# C5 `3 r. P! S. J+ g( t
  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。
0 K" ]' s( K* w1 ~/ D. r2 G    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。7 }1 y7 P0 c8 X+ K% \0 J
    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。) A  J* f1 M4 ~
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%。
3 t, m. \2 g. A8 n* \; A(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:
0 w- a+ S0 a8 T0 d1、  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。0 R' y) Y8 O; }; L7 z
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。
$ c" o8 b/ R. ~* }: Y2 Y3、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
) c4 X, E0 I& T  Y5 d(三)、螺纹标记                    
* V& d8 H( ?. D, [; ^  四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数:- ~0 d' N/ u& b4 H) c  c" `
(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   
  ^1 G# L' J4 O6 B9 E, K( k称直径。/ w; t- f8 i) i6 {4 d% ]: E
(二)、小径/牙底径(d2):为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。
1 W$ J- C) M  V- G" z(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         
$ k( E/ N8 i& {. [/ ~; g5 q6 @mm)内的牙数来表明牙距。
& z; i( \, t( d* O7 o4 i$ s
8 _# }- P4 Y8 R下表列举常用规格的牙距(公制)牙数(英制)
" d' T, D/ N+ K; u1、公制自攻牙:5 }# _6 g3 E- s% r1 p3 t  j
规格    S T 1.5    S T( r+ Q9 O/ u* N; L: A6 c) t
1.9    S T
: Y4 }. W2 [9 \4 i$ d2 {- [5 w2.2    S T
, x- H# l$ Q% q1 `1 j7 }2.6    S T
7 V" @: D4 e( K) L2.9    S T
5 j5 |7 }! r, e: N# Y7 ?; F3.3    S T  q" |5 w6 R, N' C
3.5    S T* @6 N' [* ^. X; q. h
3.9    S T* `. c* e3 ^) W3 d: b1 H& F, x
4.2    S T
/ r( x" v, p( Z9 n1 g4.8    S T5 q; F- j3 l* e0 y& W- D* z
5.5    S T& m. U% t1 _* W& N& U. h- n9 Y4 o
6.3    S T  z/ g1 F) ~+ r  `8 d
8.0    S T* \) C8 m6 c- ?9 O4 [
9.5- q7 {% S0 F2 ?6 E5 N
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/ b" l0 ~2 u6 x. b/ ]; K
    2、英制自攻牙:: O6 t$ X2 f6 l7 O6 X' \- [
规格    4#    5#    6#    7#    8#    10#    12#    14#
4 }9 m1 w0 t# B% G6 r  H$ B* ^  m* C! H
数    AB牙    24    20    20    19    18    16    14    14$ b; v4 {: Y  z9 R) s* |
    A牙    24    20    18    16    15    12    11    108 Z$ a0 D) |# ]- }; N3 b8 n+ N
材料 # J( i" H1 k! p% l2 P
一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。
; V. _/ C) Q- f3 ~/ }; l+ N, \, a, X(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。
+ S4 I# V2 m+ G' V. e$ i  g0 U1、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。)0 z& E; l, u; a
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。
+ O% f* x) c6 H+ ?: x3、高碳钢C%>0.45%。目前市场上基本没使用
/ f5 r. z0 _( N- a! k9 z$ W4、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。& t3 m% A  M; t6 R$ f' \0 @
(二)不锈钢。性能等级:45,50,60,70,80' O4 W9 ~! y& P$ F5 I
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# Z! ^: s" I. i; h6 W
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。2 Y9 }6 k' k* F* Y! J! c, O7 p' o
(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。8 _) q' q' b8 f  O' C
       碳钢产品所使用的盘元:
5 o5 i) b; k9 B( y序号    种类    可选用的材质
7 B$ n: z+ u$ [( h. E$ G1 `4 p1    4.8级六角螺栓    1008K 1010 1015K
' a' i; I! W( l) |8 o0 E2    6.8级六角螺栓    1032 1035 1040 CH38F 10396 K: l$ u8 S1 c" O
3    8.8级六角螺栓    1035ACR(M10以下)1040ACR(M12以上)CH38F 1045ACR 1039 10B21 10B33 10B38* J0 w3 B; N& f9 |2 V
4    8.8级内六角螺栓    CH38F 1039 10B21(M10-M12)10B33(M14)10B38(M12-M24)10B21
% I; ~' F! e5 w+ c+ ?( g5    10.9级六角螺栓    1045ACR  10B380 e, k) X, g9 ^8 p( ?
6    │8│级螺帽    1008K 1010
3 Q& _; g  n& s( S* l) F7    8级螺帽    1015(M<16) CH38F (M≥16)
2 k& r( K( @) L8    10级螺帽    CH38F 1039 10B21 10B33
9 T: }$ r* ~$ g- K. P8 t9 t9    12级螺帽    1039 10B21 10B33 10B385 N2 I3 {6 R4 Z
10    马车螺丝    1008 1010 1015
) T3 J7 f& H* F4 B; A( _9 m6 _11    六角缘凸螺栓    CH38F 1039 10B21 10B33 10B38* I, }( y4 I' ]8 [
12    六角木螺丝    1008K 1010% v5 ~$ K3 q+ ?3 v) g6 I
13    自攻钉、墙板钉# b1 E  O2 x5 J! [: l
钻尾钉、夹板钉    1018 1022 CH22A
  ?% s6 T9 W& u, f14    机螺钉家俱螺丝    1008 1010) X% u- |' x5 e
三、材料中各类元素对钢的性质的影响:' G* ?0 C* B' v, b8 I) f4 Q  g
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。
5 N, Y7 J, l6 a5 X. T2、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。* ?/ s5 O7 r8 P, r8 _2 r
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。
/ m8 V, p" J% u* j( t+ q2 E! l4、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。
7 g; p2 ^4 z7 ~6 ^1 ?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。
5 R/ e: y& G7 H# z6、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。$ m+ X$ B% S. k" j9 D
7、矾(V):细化奥氏体晶粒,改善韧性。7 |+ v* D8 u# C4 O' _$ @
8、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。! i* a5 D+ ]7 X+ x5 T
四、关于不锈钢材质之特性简介(304、316)
) B' G, U; i" _(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:
3 ?# O& }* u+ h, v  u& T$ o名称    C    Si    Mn    P    S    Ni    Cr    Mo    Cu
0 A' C& w  K6 ~+ r" B& R' }- o- _304M    ≤0.06    ≤1.0    ≤2.0    ≤0.045    ≤0.03    8.91-10.0    18.0-20.0    0    0
3 t+ M' g- S) Q316    ≤0.03-0.06    ≤1.0    ≤2.0    ≤0.045    ≤0.03    10.0-14.0    16.0-18.0    2.0-3.0    08 u2 l" G( x; ^
304HC    ≤0.08    ≤1.0    ≤2.0    ≤0.045    ≤0.03    8.0-10.5    17.0-19.0    0    1.0-3.0/ R) `# Z& k% ^$ u6 D
(二)    主要化学成分与不锈钢性能之关系。
8 |0 {0 p& d( w: h1、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6 Q) |5 s5 F, l& x1 u
  2、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$ p$ {1 B3 L# D' w& E  N. q
  3、镍Ni 可增加高温强度、耐蚀性,降低冷加工硬化之速率4 f: h# E+ P$ t
  4、钼Mo增加强度,对氧化物和海水的耐蚀性优良
- u/ A2 i; d0 T& S  5、铜Cu利于冷加工成型,降低磁性
 楼主| 发表于 2009-8-23 09:34 | 显示全部楼层
(三)材质之其它性能, Y% s3 k% w% X' p/ l% D  h
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。
0 Q4 ^! T+ Y8 b0 f) H2、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)6 v7 K- s5 e1 d
(四)结论
! b" R0 E  `$ J! D1、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。
  b1 S2 M9 r* z% T( D+ G2、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。
9 g; v" v5 M' ~; e! g* l产品大类      
1 ~- ?/ r5 X' f3 E(一)、六角螺栓(HEXAGON HEAD BOLTS)! K: \7 L$ o. l" D1 E% q
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)。
6 @. ^$ r& V6 y; x- x; g        (1)、HEX MACHINE BOLT:无华司、有束尾、半牙六角螺栓,      
$ \4 ^$ X: x) K3 P+ K5 A3 w0 A, m(2)、HEX TAP BOLT:无华司、无束尾、全牙六角螺栓,# g- q+ c" Q+ E# R0 e
        (3)、HEX CAP SCREWS:有华司、有束尾、半牙六角螺栓,- n$ c8 N: e5 P6 V" b
        2、公制螺栓参照标准如下,其相互区别如表所示:3 D( D# B$ R8 \! @* b
老国标    新国标    ISO标准    DIN(德标)
7 W0 {, n9 l8 X; |* H/ M! Y/ _7 N1 J$ c7 _GB30' e8 |  d/ S) @& i  P, H
GB5780(半牙)( R1 w- x9 r; v- f- ^+ O  P
GB5781(全牙)
) o/ }7 U- X# mGB5782(半牙)$ T- s" x% }0 l2 {. p, i2 y0 K* {
GB5783(全牙)    ISO4016
1 J, R& @! D& K6 y, DISO4018
/ y+ s3 ?+ Y+ D# t9 Y9 V9 W3 X. gISO4014
& X* X7 s# c$ A6 M% u/ T' `, ?" y+ cISO4017     DIN601$ r% k3 P7 }* ]' e$ d  b& g: N
DIN558
8 r  p5 A0 U; s' j$ {7 eDIN931) p+ {* P* J- }% p6 U$ e4 `; m
DIN933& i* r9 t- ^# ]. y  w9 H
(二)、马车螺丝/圆头方颈螺栓(Carriage Bolts):5 Z' W. e+ }9 o' }0 z
    ANSI/ASME B18.5;DIN603;ISO 8677;GB12;GB14& n' s- E/ G9 K4 F- L9 a8 P/ X  ^5 H
(三)、内六角螺栓(Hexagon socket-head cap screws):8 z) r* @2 {7 V+ E8 U1 Y5 r
    DIN912;GB70; ISO4762; ANSI /ASME B18.32 x, w  q9 s. H: O7 n
(四)、六角木螺丝(Hexagon Head Lag Screws):9 j# c  j" t$ H( u3 e6 `6 \
    ANSI/ASME B18.2.1 DIN 571
- O4 V$ ]% ~  @" l, D. S(五)、家俱螺丝(Furniture screws):依客户标准
8 `4 X3 D' r/ w% D(六)、六角法兰螺栓(Hexagon Flange Bolt):/ t. c; c, Y* A/ c1 X- i. B
          IFI 111    GB 5787  DIN 928 ]' X) K# q' I' s! d2 X
三、标志、性能等级
$ v* Q) P5 Y5 W: M  Y(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“&#8226;”隔开的两部分数字组成。标记代号中“&#8226;”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“&#8226;”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320 N/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/ I+ C3 ~' D. M1 m
(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、
& E( s# p6 K/ e7 E) n8 q          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。
发表于 2009-8-23 10:38 | 显示全部楼层
不错 看看啊  复制起来
发表于 2009-8-23 10:40 | 显示全部楼层
楼主你是学什么的 还有其他的资料分享吗
发表于 2009-8-23 15:02 | 显示全部楼层
好资源。谢谢分享!
发表于 2009-8-23 16:07 | 显示全部楼层
学到不少东西。
发表于 2009-8-25 09:27 | 显示全部楼层
哦,好东西哦!顶下
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