钢结构用高强度大六角头螺栓、 大六角螺母、垫圈技术条件 GB /T 1231 (Specifications) - 2024
材料
类别 | 性能等级 | 材料 | 执行标准 | 适用规格 |
螺栓 | 10.9S | 20MnTiB | GB/T 3077 | M12～M24 |
ML20MnTiB | GB/T 6478 | |||
35VB(见35VB技术要求) | / | M27～M36 | ||
42CrMo | GB/T 3077 | |||
ML40CrMo | GB/T 6478 | |||
8.8S | 35、45 | GB/T 699 | M12～M20 | |
20MnTiB、40Cr | GB/T 3077 | M12～M24 | ||
ML20MnTiB | GB/T 6478 | |||
35CrMo | GB/T 3077 | M27～M36 | ||
35VB | / | |||
| 42CrMo | GB/T 3077 | ||
| ML40CrMo | GB/T 6478 | ||
螺母 | 10H | 35、45 | GB/T 699 | M12～M36 |
8H | GB/T 6478 | |||
GB/T 3077 | ||||
垫圈 | 35HRC～45HRC | 35、45 | GB/T 699 | M12～M36 |
注：经供需协议，也可使用其他材料，但应在合同中注明，并在产品上增加标志“T”。 | ||||
螺栓、螺母与垫圈的使用配合
类别 | 螺栓 | 螺母 | 垫圈 |
性能等级 | 10.9S | 10H | 35HRC～45HRC |
8.8S | 8H |
机械性能——螺栓
1.机加工试件机械性能
性能 | 抗拉强度 | 规定塑性延伸率为0.2%时的应力 | 断后伸长率 | 断面收缩率 | 吸收能量(-20℃) |
10.9S | 1040～1190 | ≥940 | ≥10 | ≥48 | ≥27 |
8.8S | 830～1030 | ≥660 | ≥12 | ≥52 | ≥27 |
a. 适用于d≥16mm。 | |||||
2.螺栓楔负载试验拉力载荷（进行螺栓实物楔负载试验时，拉力载荷应符合下表规定的范围，且断裂应发生在螺纹部分或螺纹与无螺纹杆部交接处。）
螺纹规格 d | 公称应力截面积 | 性能等级 | |
10.9S | 8.8S | ||
拉力截荷a /N | |||
M12 | 84.3 | 87700～100000 | 70000～86800 |
M16 | 157 | 163000～187000 | 130000～162000 |
M20 | 245 | 255000～292000 | 203000～252000 |
(M22) | 303 | 315000～361000 | 251000～312000 |
M24 | 353 | 367000～420000 | 293000～364000 |
(M27) | 459 | 477000～546000 | 381000～473000 |
M30 | 561 | 583000～668000 | 466000～578000 |
(M33) | 694 | 722000～826000 | 576000～715000 |
M36 | 817 | 850000～972000 | 678000～842000 |
a.拉力载荷根据As.nom计算得出，100000N以内圆整到上一个100N，100000N以上圆整列到上一个1000N。 | |||
3. 当螺栓L/d≤3时，如不能做楔负载试验，允许做拉力载荷试验（不加楔垫）或芯部硬度试验，芯部硬度试验按下表规定：
性能等级 | 维氏硬度 | 洛氏硬度 | ||
min | max | min | max | |
10.9S | 312HV30 | 358HV30 | 33HRC | 38HRC |
8.8S | 249HV30 | 296HV30 | 24HRC | 31HRC |
4. 脱碳层、增碳层的要求应按 GB/T 3098.1的相关规定。
机械性能——螺母
1.螺母的保证载荷：
螺纹规格 D | 性能等级 | |
10H | 8H | |
拉力截荷a /N | ||
M12 | 87700 | 70000 |
M16 | 163000 | 130000 |
M20 | 255000 | 203000 |
(M22) | 315000 | 251000 |
M24 | 367000 | 293000 |
(M27) | 477000 | 381000 |
M30 | 583000 | 466000 |
(M33) | 722000 | 576000 |
M36 | 850000 | 678000 |
a.保证载荷根据As.nom计算得出，100000N以内圆整到上一个100N，100000N以上圆整列到上一个1000N。 | ||
2.螺母硬度:
性能等级 | 维氏硬度 | 洛氏硬度 | ||
min | max | min | max | |
10H | 239HV30 | 304HV30 | 22HRC | 32HRC |
8H | 206HV30 | 289HV30 | 95HRC | 30HRC |
垫圈的硬度应为：35HRC～45HRC（329HV30～436HV30）
螺栓连接副的扭矩系数
1. 高强度大六角头螺栓连接副应按保证扭矩系数供货，同批螺栓连接副的扭矩系数平均值K为0.110～0.150, 变异系数VK ≤0.077。
2. 扭矩系数保证期为自出厂之日起6个月，用户如需延长保证期或其他要求，可由供需双方协议解决。
螺栓、螺母的螺纹及螺栓的螺纹末端
1. 螺纹的基本尺寸应按GB/T 196中粗牙普通螺纹的规定。螺栓螺纹公差带应按GB/T 197的6g,螺母螺纹公差带应按GB/T 197的6H。
2. 螺纹牙侧表面粗糙度的最大参数值应为Ramax 12.5μm。
3. 螺母的螺纹加工方法由制选者选择，经供需双方协议，可在热处理后攻丝。
4. 螺栓的螺纹末端应按本标准和GB/T 2的规定。
表面缺陷与表面处理
表面缺陷：① 螺栓、螺母的表而缺陷分别应按GB/T 5779.1和GB/T 5779.2的规定。② 垫圈不准许有肉眼可见的裂纹、毛刺、浮锈和影响使用的凹痕、划伤。
表面处理：螺栓、螺母和垫圈均应进行可保证螺栓连接副扭矩系数和防锈效果的表面处理。表面处理工艺由制造者选择，如有其他要求，可由供需双方协议解决。
试验方法
1、螺栓
① 机加工试件拉伸和冲击试验
一般要求：制造者应在经与螺栓制造相同热处理工艺后的原材料或螺栓成品上制取试件。
拉伸试验：按GB/T 228.1的规定制成拉伸试件，加工试件时其直径减小量不应超过取样材料直径的25%(约为截面积的44%)，并以此确定试件直径，标距取直径的5倍。试验方法应按GB/T 228.1的规定。
冲击试验：冲击试件应沿螺栓或棒材纵向并尽量靠近螺栓或棒材表面取样，同时尽可能远离螺纹部分；试件无刻槽的一边应靠近螺栓或棒材的表面。按GB/T229中关于缺口深度为2mm的标准夏比V型缺口冲击试件的规定制成试件，并在 -20℃下进行冲击试验。试验方法应按GB/T 229的规定。
② 螺栓实物楔负载试验：螺栓头下置 -10℃楔垫，在拉力试验机上将螺栓拧在带有内螺纹的专用试验夹具上（至少旋合6扣），且未旋合螺纹的长度应大于或等于1d (见图1)，然后进行拉力试验。其他要求按GB/T 3098.1的规定。
图1③ 芯部硬度试验：应按GB/T 3098.1的规定。
④ 脱碳、增碳试验：应按GB/T 3098.1的规定。
2、螺母
① 将螺母拧入螺纹芯棒（见图2)。图中D0应符合GB/T5277对中等装配的规定。试验时夹头的移动速度不应超过3mm/min。对螺母施加本标准规定的保证载荷，持续15S ，螺母不应脱扣或开裂。当去除载荷后，应能用手将螺母旋出，或者借助扳手松开螺母（但不应超过1/2扣）后用手旋出。在试验中，如螺纹芯棒损坏，则试验作废。
图2螺纹芯棒的硬度应大于或等于45 HRC，其螺纹公差带为5h6g，但大径应控制在6g公差带靠近下限的四分之一的范围内。
② 硬度试验：试验在螺母支承面上进行。检测时，应去除氧化皮、脱碳层并经适当处理，任测4点，取后3点平均值。试验方法应按GB/T 230.1或GB/T4340.1的规定。验收时如有争议，试验方法按GB/T 3098.2的规定，以维氏硬度(HV30)试验为仲裁。 3、垫圈
试验在垫圈的表面上任测4点，取后3点硬度平均值。试验方法应按GB/T 230.1或者GB/T 4340.1的规定。验收时如有争议，以维氏硬度(HV30)试验为仲裁。
4、螺栓连接副扭矩系数试验