引言

        ASME B18.6.3-2013《機械螺釘、自攻釘和金屬驅動螺釘》為美國機械螺釘產品國家标準，該标準規定了各種頭型的開槽、十字槽、方槽、梅花槽等機械螺釘的通用要求、尺寸以及特殊位置的測量方式。目前該标準的產品尺寸在易緊通網站上已有較為詳細的說明，但在具體的產品要求上并未有詳細的描述，以下就标準中對自攻螺釘的通用要求做個簡單介紹，以供參考，如若文中有與英文原件不一緻的描述，則應以英文原件内容為準。

1.自攻螺釘的種類及應用

  本标準和附錄所涵蓋的自攻釘包括普通自攻螺釘（螺紋成形自攻螺釘）、自切自攻螺釘(螺紋切削自攻螺釘)和自擠自攻螺釘（螺紋輾制自攻螺釘）。

1.1  普通自攻螺釘（螺紋成形自攻螺釘）

  普通自攻螺釘（螺紋成形自攻螺釘）一般适用于允許或希望有較大内應力的材料，以此提高防松性。

1.1.1   AB型和ABR型

  AB型自攻螺釘的螺紋為寬牙螺紋（自攻螺紋），末端為尖尾。主要應用于薄金屬闆、膠合闆和石棉複合物等。AB型自攻螺釘具有廣泛的适用性，因此被推薦作為A型自攻螺釘的替代型式。當末端尖角設計為圓角時，則稱為ABR型。

1.1.2   B型和BP型

  B型自攻螺釘的螺紋為寬牙螺紋（自攻螺紋），末端為平尾且具有一段不完整螺紋的錐形送進螺紋部分。主要應用于薄金屬闆、有色金屬鑄件、塑料、膠合闆和石棉複合物等。

  BP型自攻螺釘的螺紋與B型一樣，且其末端為尖尾且尖尾處沒有螺紋。主要用于刺穿織物或對準被連接件上的孔。

1.1.3   A型

  A型自攻螺釘的螺距比AB型更大，末端為尖尾。主要應用于薄金屬闆、膠合闆和石棉複合物等。

1.1.4   C型

  C型自攻螺釘的螺紋為機螺紋（美國統一螺紋），末端是平尾且具有一段不完整螺紋的錐形送進螺紋部分。C型自攻螺釘不需要按一般機螺紋那樣用螺紋量規測量，但應符合規定的尺寸。由于C型螺釘的應用在減少，且擰入扭矩較大，因此在新設計中不推薦采用。

1.2  自切自攻型螺釘（螺紋切削自攻螺釘）

  一般用于不希望產生破壞性内應力的材料，或用于認為使用一般自攻螺釘扭矩過大的場合。這種類型的主要特征是其末端具有切削凹槽或開口。當擰入預制孔時，可類似絲錐一樣，切削出與之配合的内螺紋。

1.2.1   BF型和BT型

  BF型和BT型自切自攻螺釘的螺紋和B型一樣是寬牙螺紋（自攻螺紋），末端為平尾且具有一段完整或不完整螺紋的錐形送進部分。BF型的錐形送進螺紋部分的螺紋可以是完整螺紋或不完整螺紋，并有一個或一個以上的切削刃口和出屑槽。BT型錐形送進螺紋部分的螺紋是不完整螺紋。這些螺釘主要用于塑料、石棉制品和其他類似制品。

1.2.2   D型、F型、G型和T型

  此類自攻螺釘的螺紋均為機螺紋（美制統一螺紋），末端為平尾且具有一段錐形送進螺紋部分。錐形送進螺紋部分有一個或多個切削刃口和出屑槽。F型的錐形送進螺紋部分可以是完整螺紋或不完整螺紋，其他類型都為不完整螺紋。這些自切螺釘的螺紋不需要按一般機螺紋那樣用螺紋量規測量，但應符合規定的尺寸。此類螺釘主要用于鋁、鋅和鉛的壓鑄件，薄鋼闆和型鋼，鑄鐵，黃銅，塑料等材料。

1.3  自擠自攻螺釘 - TRS型

  自擠螺釘的螺紋近似于美國統一螺紋，具有機螺紋的“直徑-螺距”組合，末端平尾且具有一段錐形送進螺紋部分。螺釘的杆部和/或錐形送進螺紋部分有一些特殊的環狀溝槽，使得螺釘在切削出相配合的内螺紋時不產生切屑。

2. 螺紋及末端

        标準所包括的自攻螺釘，其螺紋和末端的說明詳見第1條。B、BP、BF、BT、C、D、F、G和TRS型自攻螺釘的末端應具有錐形螺紋送進部分。該部分螺紋直徑比正常螺紋直徑的小徑稍小一些，長度是從末端到第一扣完整螺紋之間的距離。關于其他細節可查閱相關末端型式的表格。

3. 自攻螺釘的螺紋長度

  自攻螺釘的螺紋長度應符合以下要求：

3.1   A型、AB型、B型、BF型、BP型和BT型

表1. AB、A、B、BF、BP和BT型自攻螺釘螺紋長度

① Y —— 頭下無螺紋長度（肩距）等于1倍螺距，精确到小數後三位。

② LT —— 螺紋長度。0#~14#的螺紋長度按螺釘公稱直徑的6倍計算，精确到小數後兩位。

   這些自攻螺釘的螺紋均為寬牙螺紋（自攻螺紋）。螺釘公稱長度小于或等于表中“長度L”時，完整螺紋應盡可能加工到頭下（即全螺紋）。在頭下Y範圍内，應保證螺紋小徑在規定的極限尺寸内。螺釘公稱長度大于表中“長度L”時，如若客戶沒有要求，最小完整螺紋長度按表中LT列的規定。

3.2   C、D、G、T和TRS型

表2. C、D、F、G、T和TRS型自攻螺釘螺紋長度

① Y —— 頭下無螺紋長度（肩距）等于1倍螺距，精确到小數後三位。

② Y —— 頭下無螺紋長度（肩距）等于2倍螺距，精确到小數後三位。

③ LT—— 螺紋長度。2#~12#的螺紋長度按螺釘公稱直徑的6倍計算，精确到小數後兩位。

  這些自攻螺釘的螺紋均為機械螺紋（統一螺紋）。螺釘公稱長度在表2滿扣（全螺紋）範圍内時，應盡可能将螺紋加工到頭下（即全螺紋）。無螺紋長度Y應盡可能短。測量時應平行于螺紋軸線，從支承面測量至3A級通端螺紋環規端面的距離（此環規應無内倒角或沉頭孔）。測量時應将環規用手擰入螺釘，而且應盡量擰緊，當螺釘長度大于表2中規定的長度時，如若客戶沒有要求，最小完整螺紋長度按表2中LT列的規定。

3.3   F型

   F型自攻螺釘的螺紋為機械螺紋（統一螺紋）。螺釘公稱長度在表2滿扣（全螺紋）範圍内時，應盡可能将螺紋加工到頭下（即全螺紋）。在頭下Y範圍内，應保證螺紋小徑在規定的極限尺寸内。當螺釘長度大于表2中規定的長度時，如若客戶沒有要求，最小完整螺紋長度按表2中LT列的規定。

4. 自攻螺釘的杆部直徑（光杆直徑）

4.1    除精整頭型（Trim head）外，AB、A、B、BF、BP和BT型自攻螺釘的光杆直徑應既不小于螺紋小徑最小值，也不大于螺紋大徑最大值。
不是全螺紋的精整頭型（Trim head）自攻螺釘，在頭部下應具有長度最小為0.062in的軸肩。軸肩直徑極限尺寸詳見相應產品尺寸表。根據制造商選擇，可以将軸肩從頭部下方一直延伸到螺紋。
4.2   除精整頭型（Trim head）外，C、D、F、G、T和TRS型自攻螺釘的光杆直徑應既不小于統一螺紋2A級中徑最小值，也不大于螺紋大徑最大值。
不是全螺紋的精整頭型（Trim head）自攻螺釘，在頭部下應具有長度最小為0.062in的軸肩。軸肩直徑極限尺寸詳見相應產品尺寸表。根據制造商選擇，可以将軸肩從頭部下方一直延伸到螺紋。

5. 自攻螺釘的長度

5.1 螺釘公稱長度應平行于螺釘軸線測量。對于支承面為平面的螺釘，應從杆部末端測量到支承面。對于沉頭螺釘，應從杆部末端測量到頭部頂面。對于半沉頭螺釘，其公稱長度應平行于螺釘軸線、從杆部末端測量到頭部頂面與頭部直徑相交處。半沉頭螺釘的總長度L₀計算公式為：

L₀ = L + C  (L:半沉頭螺釘公稱長度  C：半沉頭螺釘頭部圓弧高度)

6. 自攻螺釘的長度公差

 以下長度允差适用于半沉頭頭型的總長度L₀和其他頭型的公稱長度L：

6.1  A、AB和BP型：

6.2  B、BF、BT、C、D、F、G、T和TRS型：

注：自攻螺釘長度增量：

          公稱長度 ≤ ¹/₂in，長度增量為¹/₁₆in；

¹/₂in ＜ 公稱長度 ≤ 1¹/₂in，長度增量為¹/₄in；

1¹/₂in ＜ 公稱長度 ≤  3in ，長度增量為¹/₂in。

7. 自攻螺釘的直線度

自攻螺釘直線度檢驗應按ASME B18.2.9标準的規定。
            公稱長度 ≤ 12in 時，直線度公差為0.006in/in；
12in ＜ 公稱長度 ≤ 24in時，直線度公差為0.008in/in。

8. 材料

9. 表面處理

        若無其他要求，自攻螺釘應以不塗不鍍的自然加工狀況供貨。當要求電鍍時，應按照ASTM F1941标準的規定執行。當要求其他的表面處理時，供需雙方應就各種要求（如凹陷填充、螺紋合格率等）
        TRS型自攻螺釘在電鍍後其表面必須有額外的潤滑處理，比如塗蠟。

10. 加工質量

        自攻螺釘不應有諸如飛邊、裂紋、條痕、氧化皮等影響其性能的表面缺陷。

11. 性能試驗

碳鋼自攻螺釘的可接受性應在經過下列規定的測試後确定。

11.1 擰入性能試驗

    除BF型和BT型自攻螺釘外，所有自攻螺釘應能擰入表3規定的标準試驗闆。

    自攻螺釘擰入試驗闆後應能形成或切削出與之配合的螺紋，直到錐形螺紋末端完全通過試驗闆為止。螺釘的末端及螺紋不應有任何變形。

    表3中規定的預制孔直徑原是按試驗普通（不塗不鍍）螺釘确定的，随後的經驗表明，這些孔徑尺寸也适用于大多數工業表面處理的螺釘。然而，有些保護層尤其是厚塗（鍍）層，會改變螺釘的性能特性。如果有這類保護層的螺釘未能通過試驗，應去掉保護層，并烘烤和塗上潤滑油，在普通表面狀态下重新試驗。如果螺釘按上述方法處理後通過了試驗，則可确認合格，而因保護層引起的問題，需由供需雙方協商解決。若螺釘是在交付給買方後進行電鍍，或螺釘的電鍍由買方控制下進行的，則螺釘制造商不對電鍍造成的故障負責。

表4  TRS型自攻螺釘最大擰入扭矩

注：這些是擰入最大值，不管零件上有沒有鍍層。

  使用TRS型自攻螺釘進行擰入試驗時，應記錄擰入錐形螺紋部分完全穿過試驗闆的最大扭矩，無論螺釘的表面處理或塗層如何，均不得超過表4所示的數值。擰入螺釘的速度不得超過每分鍾500轉（rpm）。如有争議，應使用每分鍾30轉的速度進行判定。

11.3     扭轉強度試驗

表5 自攻螺釘最小破壞扭矩                  

螺釘規格	最小破壞扭矩，lb-in
	A型	AB、B、BF、BP和BT型	C、D、F、G和T型		TRS型
			粗牙	細牙	粗牙	細牙
2#	4	4	5	6	6
3#	9	9	9	10	10
4#	12	13	13	15	14
5#	18	18	18	20	22
6#	24	24	23	27	24
7#	30	30
8#	39	39	42	47	48
10#	48	56	56	74	65	74
12#	83	88	93	108	93
14#	125
1/4		142	140	179	156
16#	152
18#	196
5/16		290	306	370	330
20#	250
24#	492
3/8		590	560	710	600
7/16		620	700	820	840
1/2		1020	1075	1285		1080

  螺釘必須使用适當的方式牢固夾緊，使螺紋的夾緊部分不受損傷，至少在夾具上方至少留有兩扣完整螺紋，在夾具内也至少固定兩扣完整螺紋（不包括末端、容屑槽或狹槽）。（可使用盲孔代替螺紋夾緊裝置，但孔的深度必須确保破壞發生在末端、容屑槽或狹槽以外的地方。）用校準合格的扭矩測量裝置對螺釘施加扭矩，直至螺釘破壞。将螺釘擰成兩段所需的扭矩不得小于表5中對各種型号、尺寸的螺釘所規定的最小值。對自攻螺釘進行扭轉強度測試的典型夾具如圖所示。

11.4     延展性試驗

  螺釘試件插入淬硬的10°楔墊（或其他合适的夾具）的孔中。孔徑應比螺釘公稱直徑大0.020in ~ 0.040in。對螺釘頭頂部施加軸向壓力，直到螺釘頭下支承面相對于與垂直于螺釘軸線的平面永久彎曲（這可以通過使用錘子進行單次或多次敲擊，以實現永久彎曲），螺釘頭、杆結合處不能出現裂縫。

注：ASME B18.6.4中上文劃線部分要求是“直到螺釘頭下支承面產生永久變形并與垂直于螺釘軸線的平面之間夾角達到10°”，但在本标準并未提及彎曲多少度。

11.5     抗氫脆性試驗

  電鍍螺釘應按表3中的規定安裝在鋼制試驗闆上，螺釘頭下可用一個或多個标準鋼墊圈，以防止沉頭螺釘的頭部和螺紋終點與試闆表面接觸。對于具有光杆的長螺釘，應在螺釘頭部和試闆之間使用長度适當的鋼墊塊，以确保在試闆厚度範圍内保持完整的螺紋齧合。

  将5顆螺釘擰至失效（即螺釘斷裂為兩部分或更多部分）并求出失效值的平均值。将樣品螺釘擰緊至平均失效扭矩的80%。螺釘應在此擰緊狀态下保持24小時。然後重新施加原來的脆化試驗扭矩，不得出現螺釘失效的迹象。

12. 标記

自攻螺釘應依次标記以下内容：
（1） 產品名稱，包括頭型，闆擰方式以及标準号
（2） 公稱尺寸（号碼，分數或等值小數）
（3） 牙數（每英寸牙數）
（4） 公稱長度（分數或等值小數）
（5） 末端型式
（6） 材料
（7） 表面處理（如有需要）
示例如下：
1） 開槽盤頭自攻螺釘，ASME B18.6.3，1/4-14×1-1/4，AB型，鋼，鍍鋅按ASTM F1941 Fe/Zn 3A。
2） I型十字槽盤頭自攻螺釘，ASME B18.6.3，6-32×3/4，F型，UNS 30200耐蝕鋼，鈍化按ASTM A380。

13. 裝配需要考慮的事項

        在各種應用中，自攻螺釘的表面處理（電鍍或塗層），材料和連接件的硬度都是影響裝配扭矩的因素。盡管非強制型附錄D（Nonmandatory Appendix D）中推薦的孔徑最初是基于使用未經處理的碳鋼螺釘，但後來的經驗證明，這些孔徑也适用于大多數經商業表面處理的螺釘。但應注意的是，由于各種表面處理提供的潤滑程度不同，可能需要對安裝扭矩進行一些調整以适應不同的應用。此外，如果涉及到異常厚的表面處理或螺釘要組裝到硬度更高的材料中，可能需要對規定的孔徑尺寸進行一些調整，以達到最佳的裝配效果。這種尺寸調整的必要性和程度最好在特定的裝配環境中通過實驗來确定。