紧固件强度等级和机械性能

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1、讲义材料二常用紧固件的强度等级和机械性能1.螺拴、螺钉和螺柱的强度等级（性能等级）：国标规定10个等级，标记为：3.6；4.6；4.8；5.6；5.8；6.8；8.8；9.8；10.9；12.9。上述的性能等级适用于粗牙M1.6～M39；细牙M8×1～M39×3。目的是标明紧固件具有的机械性能。1）性能等级的含义：标记中“.”前的数字表示公称抗拉强度，以1/100表示（如：性能等级为8.8级：那未前面8的数字即表明抗拉强度σb为800N/mm2）。标记中“.”后的数字表示屈强比。即公称屈服点σs或非比例伸长应力σp0.2与公称抗拉强度σb之比。两数相乘的10倍贤屈服强度或非比例

2、伸长应力的公称值。2）屈强比的物理意义：表示了σs或σp0.2与σb的接近程度。屈强比的大小，表示了钢材所受强化的程度，同样也反映了紧固件在加工时所受强化的程度。（如：性能等级为3.6级的螺栓，其屈强比为0.6，表明在加工中未受到强化。而屈强比为0.8或0.9的则表示紧固件产品在加工中受到强化）。屈强比越大，所受的强化程度也越大。3）各性能等级适用的材料及热处理要求因螺拴、螺钉和螺柱的强度等级（性能等级）与所用的钢材有很大关系。对于8.8级以上（含8.8级）的产品必须进行热处理后才能达到性能要求。性能等级为3.6级的可采用低碳钢生产。性能等级为4.6；4.8；5.6；5.8；6

3、.8级的可采用低碳钢或中碳钢生产。但必须注意：屈强比为0.8的必须通过冷作硬化来实现。5.6级若用中碳钢生产则必须经消除冷作硬化处理。国标中还规定：a）.对于8.8级的产品为保证良好的淬透性，螺纹直径＞20mm的螺拴、螺钉和螺柱，必须采用10.9级规定的合金钢。b）.对性能等级为10.9和12.9级时，应采用具有良好淬透性能的材料，以保证螺纹截面的芯部在淬火后、回火前得到约90%的马氏体组织。1.螺拴、螺钉和螺柱的机械性能指标序号性能指标性能项目1强度指标1).抗拉强度σb：试验拉断时的拉伸载荷除以螺纹的应力面积所得的值。所有性能等级均规定了抗拉强度σb的公称值。2).屈服点σ

4、s：拉伸试验达到屈服点时不增力，变形还在增加，这时的应力即为屈服点σs。[6.8级以下（含6.8级）规定了公称屈服点和最小屈服点]。3).非比例伸长应力σp0.2：拉伸时，当试样出现0.2％的残余变形时的应力。[8.8级（含8.8级）以上规定了公称σp0.2和最小σp0.2值]。4).保证应力Sp：在拉力试验机上，施加规定的载荷（保证载荷），并保持15秒，与试验前比较，其伸长量不得超过12.5μm，规定保证应力为屈服点应力的90%左右。[所有性能等级的产品都分别提出不同要求]。2硬度指标采用HB、HR、HV；[6.8级以下（含6.8级）用HRB；8.8级以上（含8.8级）用HR

5、C]；当有争议时，以HV0.3为仲裁试验。硬度与抗拉强度在一定范围内是对应的，硬度试验适合于难于在拉力试验机上试验的短或小的规格的螺栓。3塑性、韧性指标1).断后伸长率δ5：将螺栓车削到比小径小的园柱；标距长度是直径的5倍，试验时，使其断裂，测量试验前后的长度，根据公式计算出δ5。2)2).断面收缩率ψ：试样原横截面积减拉断后的断口面积的差除原横截面积的百分比。3).楔负荷：在拉力试验机上用4°、6°、或10°楔铁放在螺栓支承面上进行拉伸，加载直到断裂。但断裂处不得在头杆结合部。楔负荷试验后不必再做头部坚固度实验。4).冲击吸收功：对低温作业机械上有重要意义，主要防止在低温状态

6、下变脆而造成断裂。（仅对螺纹直径≥16的产品进行该项试验）。[6.8级以下只考核5.6级的最小冲击吸收功，8.8级以上均按不同等级规定了最小冲击吸收功]。4头部坚固度将螺栓插入倾斜60°或80°的试验孔内，锤击头部到水平，检查头杆结合处是否出现裂纹，适用于≤M10长度太短而不能进行楔负载的螺栓螺钉。[性能等级：3.6、4.6、5.6为60°，性能等级：4.8、5.8、.6.8、8.8、9.8、10.9、12.9的为80°]。5脱碳层试验脱碳层分为全脱碳层和半脱碳层二种。紧固件脱碳层只检查螺纹部分。[6.8级以下产品不作要求，8.8级～9.8级未脱碳层最小高度E=1/2H1、10

7、.9级未脱碳层最小高度E=2/3H1、12.9级未脱碳层最小高度E=3/4H1；8.8级以上全脱碳层的最大深度G都为0.015mm]。6最低回火温度再回火试验目的是检查回火的充分性和所用钢材的正确性。再回火是性能等级为8.8级以上的螺栓、螺钉和螺柱的试验项目。试验方法：在试件上取三点测定HV30硬度，取平均值。再将试件按规定的最低回火温度低10°C的温度进行再回火。保温30分钟。回火后再次测定HV30硬度。注意：回火前后试件编号的一致性。在同一试件上试验，回火前后三点平均硬度之差，不应超过2