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螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能

  • 7. 机械和物理性能


    规定性能等级的紧固件,在环境温度(在 -20 °C 的温度下测试冲击强度)下,应符合表3~表7 规定的机械和物理性能。

    第8条规定了测试方法的适用性,以验证不同类型和尺寸的紧固件是否符合表3和表4至表7的性能。

    注1:即使紧固件的材料性能符合表2和表3的规定,但由于尺寸原因,某些型式的紧固件也会降低承载能力。

    注2:虽然,本部分规定了高级别的性能等级,但这并不意味着所有等级均适用于所有紧固件。产品标准中规定的性能等级,可供非标准紧固件参考。

    表3 螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能
    No.机械或物理性能性能等级
    4.64.85.65.86.88.89.810.912.9/12.9
    d ≤d >d ≤
    16 mma16 mmb16 mm
    1抗拉强度, Rm, MPanom.c40050060080090010001200
    min.40042050052060080083090010401220
    2下屈服强度, ReLd, MPanom.c240300
    min.240300
    3规定非比例延伸 0.2% 的应力, Rp0.2, MPanom.c6406407209001080
    min.6406607209401100
    4紧固件实物的规定非比例延伸 0.0048d 的应力, Rpf, MPanom.c320400480
    min.340e420e480e
    5保证应力, Spf, Mpa nom.225310280380440580600650830970
    保证应力比
    Sp,nom/ReL,min 或
    Sp,nom/Rp0.2 min 
    Sp,nom/Rpf,min
    0.940.910.930.900.920.910.910.900.880.88
    6机械加工试件的断后伸长率, A, %min.222012121098
    7机械加工试件的断面收缩率, Z, %min.52484844
    8紧固件实物的断后伸长率, Af (see also Annex C)min.0.240.220.20
    9头部坚固性不得断裂或出现裂缝
    10维氏硬度, HV
    F ≥ 98 N
    min.120130155160190250255290320385
    max.220g250320335360380435
    11布氏硬度, HBW
    F = 30 D2
    min.114124147152181245250286316380
    max.209g238316331355375429
    12洛氏硬度, HRBmin.6771798289
    max.95.0g99.5
    洛氏硬度, HRCmin.2223283239
    max.3234373944
    13表面硬度, HV 0.3max.390435
    14非渗碳, HV 0.3max.hhh
    15螺纹未脱碳层的高度, E, mmmin.½ H12/3 H1¾ H1
    螺纹全脱碳层的深度, G, mmmax.0.015
    16再回火后硬度的降低值, HVmax.20
    17破坏扭矩, MB, Nmmin.in accordance with ISO 898-7
    18吸收能量, KVi, j , Jmin.2727272727k
    19表面缺陷符合 ISO 6157-1lISO 6157-3
    a 数值不适用于栓接结构。
    b 用于栓接结构 d ≥ M12。
    c 规定公称值,仅为性能等级标记制度的需要,见第5章。
    d 在不能测定下屈服强度, ReL, 的情况下,允许测量规定非比例延伸0.2%的应力 Rp0,2 。
    e 对性能等级4.8、5.8和6.8的 Rpf,min 数值尚在调查研究中。表中数值是按保证荷载比计算给出的,而不是实测值。
    f 表5和表7规定了保证载荷值。
    g 在紧固件的末端测定硬度时,应分别为:250HV、238HB 或 HRBmax 99.5。
    h 当采用HV0.3测定表面硬度及芯部硬度时,紧固件的表面硬度不应比芯部强度高出30HV单位。
    i 试验温度在-20℃下测定,见9.14。
    j 适用于d≥16 mm。
    k KV 数值尚在调查研究中。
    l 由供需双方协议,可用 ISO 6157-3 代替 ISO 6157-1
    表4 最小拉力载荷 - 粗牙螺纹
     

    螺纹规格 a

    d


    螺纹公称
    应力截面积 
    As, nomb
    mm2
    性能等级
    4.64.85.65.86.88.89.810.912.9/12.9
    最小拉力载荷Fm,min (As,nom × Rm,min), N
    M35.032 0102 1102 5102 6203 0204 0204 5305 2306 140
    M3.56.782 7102 8503 3903 5304 0705 4206 1007 0508 270
    M48.783 5103 6904 3904 5705 2707 0207 9009 13010 700
    M514.25 6805 9607 1007 3808 52011 35012 80014 80017 300
    M620.18 0408 44010 00010 40012 10016 10018 10020 90024 500
    M728.911 60012 10014 40015 00017 30023 10026 00030 10035 300
    M836.614 600 c15 40018 300 c19 00022 00029 200 c32 90038 100 c44 600
    M105823 200 c24 40029 000 c30 20034 80046 400 c52 20060 300 c70 800
    M1284.333 70035 40042 20043 80050 60067 400 d75 90087 700103 000
    M1411546 00048 30057 50059 80069 00092 000 d104 000120 000140 000
    M1615762 80065 90078 50081 60094 000125 000 d141 000163 000192 000
    M1819276 80080 60096 00099 800115 000159 000200 000234 000
    M2024598 000103 000122 000127 000147 000203 000255 000299 000
    M22303121 000127 000152 000158 000182 000252 000315 000370 000
    M24353141 000148 000176 000184 000212 000293 000367 000431 000
    M27459184 000193 000230 000239 000275 000381 000477 000560 000
    M30561224 000236 000280 000292 000337 000466 000583 000684 000
    M33694278 000292 000347 000361 000416 000576 000722 000847 000
    M36817327 000343 000408 000425 000490 000678 000850 000997 000
    M39976390 000410 000488 000508 000586 000810 0001 020 0001 200 000
    a  如果螺纹代号中未标明螺距,则指定粗牙距。
    b  As,nom 的计算见9.1.6.1。.
    c  对于按照 ISO 965-4 进行热浸镀锌的螺纹公差为 6az 的紧固件,适用 ISO 10684:2004 附录 A 中的缩减值。
    d  对栓接结构为:70000N(M12)、95500N(M14)和130000 N(M16)。
    表5 保证载荷- 粗牙螺纹
     

    螺纹规格 a

    d


    螺纹公称
    应力截面积
    A
    s,nomb

    mm2
    性能等级
    4.64.85.65.86.88.89.810.912.9/12.9
    保证载荷Fp (As,nom × Sp,nom), N
    M35,031 1301 5601 4101 9102 2102 9203 2704 1804 880
    M3.56,781 5302 1001 9002 5802 9803 9404 4105 6306 580
    M48,781 9802 7202 4603 3403 8605 1005 7107 2908 520
    M514,23 2004 4003 9805 4006 2508 2309 23011 80013 800
    M620,14 5206 2305 6307 6408 84011 60013 10016 70019 500
    M728,96 5008 9608 09011 00012 70016 80018 80024 00028 000
    M836,68 240 c11 40010 200 c13 90016 10021 200c23 80030 400 c35 500
    M105813 000 c18 00016 200 c22 00025 50033 700c37 70048 100 c56 300
    M1284,319 00026 10023 60032 00037 10048 900d54 80070 00081 800
    M1411525 90035 60032 20043 70050 60066 700d74 80095 500112 000
    M1615735 30048 70044 00059 70069 10091 000d102 000130 000152 000
    M1819243 20059 50053 80073 00084 500115 000159 000186 000
    M2024555 10076 00068 60093 100108 000147 000203 000238 000
    M2230368 20093 90084 800115 000133 000182 000252 000294 000
    M2435379 400109 00098 800134 000155 000212 000293 000342 000
    M27459103 000142 000128 000174 000202 000275 000381 000445 000
    M30561126 000174 000157 000213 000247 000337 000466 000544 000
    M33694156 000215 000194 000264 000305 000416 000576 000673 000
    M36817184 000253 000229 000310 000359 000490 000678 000792 000
    M39976220 000303 000273 000371 000429 000586 000810 000947 000
    a  如果螺纹名称中未标明螺距,则指定粗牙距。
    b  As,nom 的计算见 9 . 1. 6. 1
    c  对于按照 ISO 965-4 进行热浸镀锌的螺纹公差 6az 的紧固件,应按 ISO 10684:2004 中的规定。
    d  对栓接结构为:50 700 NM12 )、68 800 NM14)和 94 500 N(M16)。
    表6 最小拉力载荷 - 细牙螺纹
     

    螺纹规格

    d x P


    螺纹公称
    应力截面积 A
    s,noma

    mm2
    性能等级
    4.64.85.65.86.88.89.810.912.9/12.9
    最小拉力载荷Fm,min (As,nom × Rm,min), N
    M8×139,215 70016 50019 60020 40023 50031 36035 30040 80047 800
    M10×1.2561,224 50025 70030 60031 80036 70049 00055 10063 60074 700
    M10×164,525 80027 10032 30033 50038 70051 60058 10067 10078 700
    M12×1.588,135 20037 00044 10045 80052 90070 50079 30091 600107 000
    M12×1.2592,136 80038 70046 10047 90055 30073 70082 90095 800112 000
    M14×1.512550 00052 50062 50065 00075 000100 000112 000130 000152 000
    M16×1.516766 80070 10083 50086 800100 000134 000150 000174 000204 000
    M18×1.521686 40090 700108 000112 000130 000179 000225 000264 000
    M20×1.5272109 000114 000136 000141 000163 000226 000283 000332 000
    M22×1.5333133 000140 000166 000173 000200 000276 000346 000406 000
    M24×2384154 000161 000192 000200 000230 000319 000399 000469 000
    M27×2496198 000208 000248 000258 000298 000412 000516 000605 000
    M30×2621248 000261 000310 000323 000373 000515 000646 000758 000
    M33×2761304 000320 000380 000396 000457 000632 000791 000928 000
    M36×3865346 000363 000432 000450 000519 000718 000900 0001 055 000
    M39×31 030412 000433 000515 000536 000618 000855 000070 0001 260 000
    表7 保证载荷 - 细牙螺纹
     

    螺纹规格

    d x P

    螺纹公称
    应力截面积A
    s,noma

    mm2
    性能等级
    4.64.85.65.86.88.89.810.912.9/12.9
    保证载荷Fp (As,nom × Sp,nom), N
    M8x139,28 82012 20011 00014 90017 20022 70025 50032 50038 000
    M10x1,2561,213 80019 00017 10023 30026 90035 50039 80050 80059 400
    M10x164,514 50020 00018 10024 50028 40037 40041 90053 50062 700
    M12x1,588,119 80027 30024 70033 50038 80051 10057 30073 10085 500
    M12x1,2592,120 70028 60025 80035 00040 50053 40059 90076 40089 300
    M14x1,512528 10038 80035 00047 50055 00072 50081 200104 000121 000
    M16x1,516737 60051 80046 80063 50073 50096 900109 000139 000162 000
    M18x1,521648 60067 00060 50082 10095 000130 000179 000210 000
    M20x1,527261 20084 30076 200103 000120 000163 000226 000264 000
    M22x1,533374 900103 00093 200126 000146 000200 000276 000323 000
    M24x238486 400119 000108 000146 000169 000230 000319 000372 000
    M27x2496112 000154 000139 000188 000218 000298 000412 000481 000
    M30x2621140 000192 000174 000236 000273 000373 000515 000602 000
    M33x2761171 000236 000213 000289 000335 000457 000632 000738 000
    M36x3865195 000268 000242 000329 000381 000519 000718 000839 000
    M39x31 030232 000319 000288 000391 000453 000618 000855 000999 000
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紧固件机械性能 M42~M72 螺栓、螺钉和螺柱 - 最小拉力载荷 - 粗牙螺纹 (GB/T 3098.23-2020)
紧固件机械性能 M42~M72 螺栓、螺钉和螺柱 - 机械和物理性能 (GB/T 3098.23-2020)
紧固件机械性能 M42~M72 螺栓、螺钉和螺柱 - (材料)化学成分 (GB/T 3098.23-2020)
不锈钢螺栓 螺钉和螺柱的机械性能 (GB/T 3098.6-2014)
不锈钢组别和化学成分(不锈钢螺栓 螺钉和螺柱 )(GB/T 3098.6-2014)
一般连接螺栓拧紧力矩
紧固件各性能等级用钢的化学成分极限和最低回火温度
螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能
SAE J429 外螺纹紧固件的力学性能
ISO 898-1:2013 附表
ISO 898-1:2013 试验方法的适用性
ISO 898-1:2013 试验方法
注:数据仅供参考!
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