會員中心 | English | 簡體中文

[技術]

細晶非調質鋼螺栓、螺釘和螺柱機械性能等級 GB /T 3098.22 - 2009

緊固件機械性能細晶非調質鋼螺栓、螺釘和螺柱

材料

6 材料
6.1 材料技術條件
材料牌号、化學成分、鐵素體晶粒度和力學性能等材料技術條件，應符合附錄A的規定。
6.2 适用的緊固件
細晶非調質鋼線材适用的緊固件產品、規格和性能等級應符合表2的規定。
表2 适用的緊固件產品、規格和性能等級
材料牌号
螺紋公稱直徑
性能等級
适用的產品
MFT8
5～16
8.8F、08.8F
螺栓、螺釘、螺柱和螺杆
MFT9
5～16
9.8F、09.8F
MFT10
5～16
10.9F、010.9F
螺柱和螺杆
6.3 推薦的工藝
為保證冷加工成形的螺栓、螺釘、螺柱和螺杆的性能，應進行穩定化處理。推薦的細晶非調質鋼熱軋盤條加工緊固件的使用準則，見附錄B。

機械和物理性能、試驗方法的适用性

7 機械和物理性能

在環境溫度為10℃～35℃（夏比擺錘沖擊試驗為-20℃）的條件下，按第9章規定的試驗方法進行試驗時，緊固件產品應符合表3的規定。

第8章規定了各種型式尺寸緊固件可适用的試驗方法。

注：即使緊固件的材料性能符合表2和表3的規定，但由于尺寸原因，某些型式的緊固件也會降低承載能力（見8.2和9.3）。

表3 螺栓、螺釘和螺柱的機械和物理性能

分項條号	機械和物理性能		性能等級
分項條号	機械和物理性能		8.8F	9.8F	10.9F
1	抗拉強度Rm/MPa	公稱^a	800	900	1000
1	抗拉強度Rm/MPa	min	800	900	1040
2	規定非比例伸長0.2%的應力，R_P0.2/MPa	公稱^a	640	720	900
2	規定非比例伸長0.2%的應力，R_P0.2/MPa	min	640	720	940
3	保證應力S_P^b/MPa	公稱	580	650	830
3	保證應力比S_P,公稱/R_{P0.2 min}		0.91	0.90	0.88
4	機械加工試件的斷後伸長率A/%	min	12	10	9
5	機械加工試件的斷面收縮率Z/%	min	52	48	48
6	頭部堅固性		不得斷裂
7	維氏硬度 HV F≥98N	min	250	290	320
7	維氏硬度 HV F≥98N	max	320	360	380
8	布氏硬度 HBW F=30D²	min	238	276	304
8	布氏硬度 HBW F=30D²	max	304	342	361
9	洛氏硬度 HRC	min	22	28	32
9	洛氏硬度 HRC	max	32	37	39
10	破壞扭矩M_B/Nm	min	見GB/T 3098.13
11	吸收能量KV^c,d/J	min	27
12	表面缺陷		GB/T 5779.1^e
a 性能等級的标記制度僅要求規定公稱值，見第5章。 b 表5和表7規定了保證載荷。 C 在-20℃試驗溫度下測定的數值。 d 适用于d=l6mm。 e 如用GB/T 5779.3 代替，應由供需雙方協議。

表4～表7規定了最小拉力載荷和保證載荷。

表4 最小拉力載荷——粗牙螺紋

螺紋規格^a d	公稱應力截面積 A_S,公稱^b/mm²	性能等級
		8.8F	9.8F	10.9F
		最小拉力載荷，F_m,min（A_S,公稱×R_m,min）/N
M5	14.2	11350	12800	14800
M6	20.1	16100	18100	20900
M7	28.9	23100	26000	30100
M8	36.6	29200^c	32900	38100^c
M10	58	46400^c	52200	60300^c
M12	84.3	67400	75900	87700
M14	115	92000	104000	120000
M16	157	125000	141000	163000
a 在螺紋标記中不标記螺距者，應為粗牙螺距。 b A_S,公稱的計算見9.1.6.1。 C 用于熱浸鍍鋅的6az螺紋緊固件，可按GB/T 5267.3附錄A降低數值。

表5 保證載荷——粗牙螺紋

螺紋規格^a d	公稱應力截面積 A_S,公稱^b/mm²	性能等級
		8.8F	9.8F	10.9F
		最小拉力載荷，F_m,min（A_S,公稱×R_m,min）/N
M5	14.2	8230	9230	11800
M6	20.1	11600	13100	16700
M7	28.9	16800	18800	24000
M8	36.6	21200^c	23800	30400^c
M10	58	33700^c	37700	48100^c
M12	84.3	48900	54800	70000
M14	115	66700	74800	95500
M16	157	91000	102000	130000
a 在螺紋标記中不标記螺距者，應為粗牙螺距。 b A_S,公稱的計算見9.1.6.1。 c 用于熱浸鍍鋅的6az螺紋緊固件，可按GB/T 5267.3附錄A降低數值。

表6 最小拉力載荷——細牙螺紋

螺紋規格 d×P	公稱應力截面積 A_S,公稱^a/mm²	性能等級
		8.8F	9.8F	10.9F
		最小拉力載荷，F_m,min（A_S,公稱×R_m,min）/N
M8×1	39.2	31360	35300	40800
M10×1	64.5	51600	58100	67100
M10×1.25	61.2	49000	55100	63600
M12×1.25	92.1	73700	82900	95800
M12×1.5	88.1	70500	79300	91600
M14×1.5	125	100000	112000	130000
M16×1.5	167	134000	150000	174000
a A_S,公稱的計算見9.1.6.1。

表7 保證載荷一細牙螺紋

螺紋規格 d×P	公稱應力截面積 A_S,公稱^a/mm²	性能等級
		8.8F	9.8F	10.9F
		保證載荷，F_P（A_S,公稱×S_P）/N
M8×1	39.2	22700	25500	32500
M10×1	64.5	37400	41900	53500
M10×1.25	61.2	35500	39800	50800
M12×1.25	92.1	53400	59900	76400
M12×1.5	88.1	51100	57300	73100
M14×1.5	125	72500	81200	104000
M16×1.5	167	96900	109000	139000
a A_S,公稱的計算見9.1.6.1。

8 試驗方法的适用性

8.1 通則

有兩個試驗系列組合，可對表3規定的緊固件機械和物理性能進行試驗。FF組用于緊固件成品試驗。而MP組用于緊固件材料性能試驗。FF和MP組又分為：FF1、FF2、FF3、FF4、MP1和MP2，适用于各種類型的緊固件。然而，由于規格大小和/或承載能力的影響，對所有型式或規格的緊固件，不可能都能按表3規定的全部項目進行試驗。

8.2 緊固件的承載能力

8.2.1 全承載能力的緊固件

全承載能力的緊固件（标準化的或非标準化的）應按FF1、FF2或MP2試驗系列對緊固件實物進行拉力試驗：

a) 對ds＞d₂的緊固件，斷裂應發生在螺紋部分；
對ds≈d₂的緊固件，斷裂應發生在螺紋部分或無螺紋杆部；
b) 其最小拉力載荷F_m,min應符合表4或表6的規定。

8.2.2 降低承載能力的緊固件

降低承載能力的緊固件（标準或非标準的），雖然材料性能符合GB/T 3098本部分的規定，但因幾何尺寸的原因，如按FF1、FF2或MP2對其成品進行拉力試驗時，則達不到承載能力的要求。

當按FF3或FF4進行拉力試驗時，降低承載能力的緊固件通常不斷在螺紋部分。

與螺紋的最小拉力載荷相比，因幾何尺寸原因降低承載能力的緊固件有兩種類型：

a) 螺栓或螺釘的頭部設計：帶或不帶外扳擰的降低頭部高度的螺栓，或帶内扳擰的扁圓頭、低圓柱頭或某些沉頭螺釘（見表10）。FF3試驗系列适用于這些緊固件。

b) 杆部設計：适用于不要求，或不按GB/T 3098本部分規定的承載能力，如腰狀杆螺栓。FF4試驗系列适用于這些緊固件（GB/T 3098的本部分不适用于此類產品）。

8.3 制造者的選擇

制造者可選擇自己的工序控制和檢驗方法，使其生產的緊固件符合表3的規定。

有争議時，應采用第9章規定的試驗方法。

8.4 供方的選擇

供方可選擇自己的試驗方法，使其提供的緊固件符合表3的規定。

有争議時，應采用第9章規定的試驗方法。

8.5 需方的選擇

需方可按第9章的試驗方法，從8.6中選擇适當的試驗系列控制接收的緊固件質量。

8.6 對緊固件或機械加工試件可實施的試驗

8.6.1 通則

按第9章的試驗方法，表8～表12規定了FF1～FF3、MP1和MP2的适用性。

表8～表10為緊固件成品的試驗，提供了FF1～FF3試驗系列。

——FF1用于測定标準頭部和标準杆或細杆（全承載能力的）即ds＞d₂或ds≈d₂的螺栓和螺釘成品性能，見表8；

——FF2用于測定标準杆或細杆（全承載能力的）即ds＞d₂或ds≈d₂的螺柱和螺杆成品性能，見表9；

——FF3用于測定ds＞d₂或ds≈d₂，并且降低承載能力的螺栓和螺釘成品性能，見表10, 其降低承載能力的原因為：

a) 低的頭部高度或帶或不帶外扳擰結構；

b) 帶内扳擰結構的扁圓頭或低圓柱頭；

c) 帶内扳擰結構的某些沉頭。

表11、表12緊固件材料性能試驗和/或改進工藝的試驗，提供了MP1和MP2試驗系列。FF1～FF3也可用于這一目的。

——MP1用于機械加工試件測定緊固件材料性能和/或改進工藝的試驗，見表11；

——MP2用于緊固件成品測定全承載能力緊固件實物（ds＞d₂或ds≈d₂）的材料性能和/或改進工藝的試驗，見表12。

8.6.2 可适用的試驗方法

表8～表12給出了适用于緊固件試件的試驗方法，方格中内容的含義：

可實施，可按第9章實施試驗

但有争議時，必須按第9章實施。

可實施，但僅在有明确規定時
能按第9章實施試驗：

——對指定的某一性能，作為可替換的試驗（如，當拉力試驗可實施時，而采用扭矩試驗），或

——在產品标準或需方在訂貨時，如有要求，作為特殊試驗（如沖擊試驗）。

不可實施
該試驗不能實施：
——因緊固件的形狀和/或尺寸影響（如，長度太短而不能試驗、無頭的）；
——因其僅适用于特殊類型的緊固件（如，高溫螺紋緊固件）。

8.6.3 交付試驗結果

當需方要求交付試驗結果的專門訂單時，他們應按第9章的規定，并從表8～表12中選取試驗方法。需方如有特殊試驗要求，應在訂貨時由雙方協議。

表8 FF1試驗系列全承載能力的螺栓和螺釘成品

性能（見表3）		試驗方法			性能等級
					8.8F、9.8F、10.9F
					d＜5mm或 l＜2.5d或 b＜2d	d≥5mm或 l≥2.5d或 b≥2d
1	最小抗拉強度R_m,min	楔負載拉力試驗		9.1	NF	a
		拉力試驗（Rm）		9.2	NF	a
3	保證應力S_P,公稱	保證載荷試驗		9.4	NF
6	頭部堅固性	頭部堅固性試驗 d≤10mm	1.5d≤l＜3d	9.6
			l≥3d
7或8或9	硬度	硬度試驗		9.7
10	破壞扭矩M_B,min	扭矩試驗 1.6mm≤d≤10mm b≥1d+2P		9.8		^b
12	表面缺陷	表面缺陷檢查		9.10
a 對d≥5mm、l≥2d和b＜2d的緊固件，還應滿足9.1.5 或9.2.5的要求。 b 可以代替拉力試驗，有争議時應使用拉力試驗。

表9 FF2試驗系列全承載能力的螺柱和螺杆成品

性能（見表3）		試驗方法		性能等級
				8.8F、9.8F、10.9F
				d＜5mm或 l＜3d或 b＜2d	d≥5mm或 l≥3d或 b≥2d
1	最小抗拉強度R_m,min	拉力試驗（R_m）	9.2	NF	a
3	保證應力S_P,min	保證載荷試驗	9.4	NF
7或8或9	硬度	硬度試驗	9.7
12	表面缺陷	表面缺陷檢查	9.10
a 如螺柱斷裂在擰入金屬端的螺紋長度bm内，可以最小硬度代替R_m,min，或者按9.5用機械加工試件測定抗拉強度Rm。

表10 FF3試驗系列降低承載能力的螺栓和螺釘成品

性能（見表3）		試驗方法		性能等級
				8.8F、9.8F、10.9F
				d＜5mm或 l＜2.5d或 b＜2d	d≥5mm或 l≥2.5d或 b≥2d
1	最小拉力載荷	因頭部設計原因，拉力試驗不斷在未旋合螺紋的長度内	9.2	NF	a
7或8或9	硬度	硬度試驗	9.7
12	表面缺陷	表面缺陷檢查	9.10
a 最小拉力載荷，見相關產品标準。

表11 MP1試驗系列用機械加工試件測定材料性能

性能（見表3）		試驗方法		性能等級
				8.8F、9.8F、10.9F
				5≤d≤16mm和 d₀≥3mm和b≥d和l≥d+26mm a,b,c
1	最小抗拉強度R_m,min	機械加工試件的拉力試驗	9.2
2	規定非比例伸長0.2%的最小應力R_P0.2,min
4	機械加工試件的最小斷後伸長率A_min
5	機械加工試件的最小斷面收縮率Z_min
7或8或9	硬度	硬度試驗	9.7
11	最小吸收能量KV_min	沖擊試驗d=16mm和l^d或l_t≥55mm	9.9
12	表面缺陷^e	表面缺陷檢查	9.10
a 如測定螺柱和螺杆，最小總長度應在公式中增加1d。 b 對螺栓和螺釘，測定Z_min則l≥d+20mm。 c 對螺柱和螺杆，浏定Z_min則l≥2d+20mm。 d 頭的實心部分可包括在内。 e 在機械加工之前實施。

表12 MP2試驗系列用全承載能力的螺栓、螺釘、螺柱和螺杆實物測定材料性能

性能（見表3）		試驗方法		性能等級
				8.8F、9.8F、10.9F
				d≥5mm和b≥2.2d和l≥2.7d^a
1	最小抗拉強度R_m,min	緊固件實物拉力試驗（R_m）	9.2	b
3	保證應力載荷S_P	緊固件實物保證載荷試驗	9.4	b
7或8或9	硬度	硬度試驗	9.7
12	表面缺陷	表面缺陷檢查	9.10
a 螺杆為：l_t≥3.2d。 b l≥2.5d和b≥2d。

引用參考

GB /T 1172 - 1999

黑色金屬硬度及強度換算值

GB /T 5267.1 - 2002

鍍鋅、鍍鎳、鍍镉、複合鍍等層鍍層鹽霧腐蝕的防護性能

GB /T 193 - 2003

普通螺紋（一般用途米制螺紋）- 直徑與螺距系列 (ISO 261: 1998, MOD)

注：技術數據僅供參考，以官方原件為準！

材料牌号	螺紋公稱直徑	性能等級	适用的產品
MFT8	5～16	8.8F、08.8F	螺栓、螺釘、螺柱和螺杆
MFT9	5～16	9.8F、09.8F	螺栓、螺釘、螺柱和螺杆
MFT10	5～16	10.9F、010.9F	螺柱和螺杆