紧固件机械性能说明.doc

1、1）紧固件的含义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：3.6，4.6，4.8，5.6，5.8，6.8，8.8，9.8，10.9，12.9。例如

2、：“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/T3098

3、.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“-

4、”前表示钢的组别，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

5、改变。平垫圈性能等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A1 1Cr18Ni9A2 0Cr18Ni9，00Cr18Ni10A3 C0.08；Si1；Mn2；P0.045；S0.03；Cr1619；Ni912；Cu1；Ti5C%0.8A4 0Cr18Ni12Mo2Ti，00Cr17Ni14Mo2，00Cr18Ni12Mo2Ti，00Cr17Ni14Mo3奥氏体不锈钢A5C0.08；Si1；Mn

6、2；P0.045；S0.03；Cr1618.5；Ni10.514；Cu1；Ti5C%0.8 或Ta10C%1.0；C1 1Cr13C3 1Cr17Ni2马氏体不锈钢C4 2Cr13铁素体不锈钢 F1 1Cr172）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 20

7、30，相同强度级别的材料可以通过不同热处理状态实现。4）高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，

8、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

9、 ： 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 49.03980.7N 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

10、 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

11、 角 线 长 度 (mm)。 HV10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

12、),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 有 软 ， 被 测 工 件 有 厚 有 薄 ， 有 大 有 小 ， 如 果 只 采 用 一

13、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

14、-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 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

15、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

16、 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。