GBT 3098.1-2010 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱

12.9 火并回火 ·有争议时，实施成品分析。 b硼的含量可达0.005%，非有效硼由添加钛和/或铝控制。 对4.6和5.6级冷镦紧固件，为保证达到要求的塑性和韧性，可能需要对其冷镦用线材或冷镦紧固件产品进行 热处理。 4这些性能等级允许采用易切钢制造，其硫、磷和铅的最大含量为：硫0.34%；磷0.11%；铅0.35%。 *对含碳量低于0.25%的添加硼的碳钢，其锰的最低含量分别为：8.8级为0.6%；9.8级和10.9级为0.7%。 “对这些性能等级用的材料，应有足够的率透性，以确保紧固件螺纹截面的芯部在“萍硬”状态、回火前获得约90% 的马氏体组织。 “这些合金钢至少应含有下列的一种元素，其最小含量分别为：铬0.30%；镍0.30%；铝0.20%；钒0.10%。当含 有二、三或四种复合的合金成分时，合金元素的含量不能少于单个合金元索含量总和的70% 对12.9/12.9级表面不允许有金相能测出的白色磷化物聚集层。去除磷化物聚集层应在热处理前进行。 当考虑使用12.9/12.9级，应谨慎从事。紧固件制造者的能力、服役条件和扳拧方法都应仔细考虑。除表面处 理外，使用环境也可能造成紧固件的应力腐蚀并裂。

规定性能等级的紧固件，在环境温度1"下，应符合表3～表7规定的机械和物理性能。 第8章为检验紧固件是否符合表3～表7的规定，提供了可适用的试验方法。 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 (见 8. 2、9.4 和 9. 5)。 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累紧固件。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

1）吸收能量试验应在一20C下进行（见9.14）。

技术交底表4最小拉力载荷（粗牙螺纹）

6az螺纹（GB/T22029)的热浸镀锌紧固件，应按GB/T5267.3中附录A的规定。 对栓接结构为：70000N(M12)、95500N(M14)和130000N(M16)。

表5保证载荷（粗牙螺纹）

*A.公称的计算见9.1.6.1。 6az螺纹（GB/T22029)的热浸镀锌紧固件，应按GB/T5267.3中附录A的规定 对栓接结构为：50700N(M12)、68800N(M14)和94500N(M16）。

表6最小拉力载荷（细牙螺纹）

"Ag公称的计算见9.1.6.1。

表7保证载荷（细牙螺纹）

FF和MP两个试验系列（组）， 件成品试验，而MP组用于紧固件材料性 和MP组又分为：FFI、FF2、FF3、FF4，MP1和MP2 由于尺寸大小和/或承载能力的原 能按表3的所有项且进行试验

8.2紧固件的承载能力

8.2.1全承载能力的紧固件

全承载能力的紧固件（标准化的或非标准化的)应按FF1、FF2或MP2对紧固件成品进行拉力试验 a）断裂应发生在未旋合螺纹的长度内或无螺纹杆部； b）其最小拉力载荷（Fmmi）应符合表4或表6的规定

8.2.2降低承载能力的紧固件

的原因，如按FF1、FF2或MP2对其成品进行拉力试验时，则达不到承载能力的要求， 当按FF3或FF4进行拉力试验时，降低承载能力的紧固件通常不断裂在未旋合螺纹的长度内。 与螺纹的最小拉力载荷相比，因几何尺寸原因降低承载能力的紧固件有两种基本类型： a）螺栓或螺钉的头部设计：带或不带外扳拧的降低头部高度的螺栓，或带内扳拧的扁圆头、低圆 柱头或某些沉头的螺钉。FF3适用于此类紧固件（见表10）。

紧固件特殊的杆部设计：适用于不要求，或不按本部分规定的承载能力，如腰状杆螺钉。FF4 适用于此类紧固件（见表11）。

按本部分生产的紧固件，当采用表8～表11规定的“可实施的试验”时，应能符合表3～表7的技术要求。 本部分不要求制造者对每一生产批都要实施试验，但制造者的责任是：可以选择自已的方法，如工 序控制或检查，以确保每一生产批均符合所有的技术要求。 有争议时，应按第9章规定的试验方法，

供方可选择自已的方法控制其提供的紧固件符合表3表7规定的机械和物理性能。 有争议时，应按第9章规定的试验方法。

需方可按第9章的试验方法，从8.6中选择适当的试验系列控制交付的紧固件质量。 有争议时，应按第9章规定的试验方法

8.6对紧固件与机械加工试件可实施的试验

各种试验方法对紧固件的适用性按表8～表13的规定

8.6.3交付试验结果

当需方要求交付包括试 时，他们应按第9章的规定，并从表8～表 选取试验方法。由需方规定的特殊试验，应在订货时协议。

表8FF1试验系列全承载能力的螺栓和螺钉成品

对4.6、5.6、8.8和10.9级的数值在附录C中给 对4.8,5.8和6.8。 1≥2.7d和b≥2.2d。 “有争议时，本试验是仲裁试验。 GB/T3098.13对4.6级～6.8级未规定数值。 “有争议时，可以用拉力试验替代

对d 对4.6、5.6、8.8和10.9级的数值在附录C中给出 对4.8,5.8和6.8 1≥2.7d和6≥2.2d。 有争议时，本试验是仲裁试验。 GB/T3098.13对4.6级～6.8级未规定数值。 ”有争议时，可以用拉力试验替代

可实施：能按第9章实施试验，但有争议时，应按第9章实施。 仅在有期确规定时方可实施：能按第9章实施试验： 对一个性能作为可替换的试验（如，当拉力试验可以实施时，而又采用了扭矩试验），或在产品 标准或需方在订货时，因有要求而作为特殊试验（如冲击试验）。 不可实施：该试验不能实施：因紧固件的形状和/或尺寸影响（如，长度太短而不能试验、无头 的），或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件（如，高温处理紧固件的试验）

表9FF2试验系列全承载能力的螺柱成品

如果螺柱断裂在拧人金属端的螺纹长度b内，可以最小硬度代替Ri，或者也可以按9.7用机械加工试件测 定抗拉强度R。

如果骤柱断裂在拧人金属端的螺纹长度bm内，可以最小硬度代替Rmsi，或者也可以按9.7用机械加工 定抗拉强度R* b1.≥3.2d,b≥2.2d。 对4.6级、5.6级、8.8级和10.9级的数值在附录C中给出。 d对4.8级、5.8级和6.8级。 ·有争议时，本试验是仲裁试验

定抗拉强度R。 t≥3.2d,b≥2.2d。 对4.6级、5.6级、8.8级和10.9级的数值在附录C中给出。 对4.8级、5.8级和6.8级。 有争议时，本试验是仲裁试验。 可实施：能按第9章实施试验，但有争议时，应按第9章实施。 对一个性能作为可替换的试验（如，当拉力试验可以实施时，而又采用了扭矩试验），或在产品 标准或需方在订货时，因有要求而作为特殊试验（如冲击试验）。 不可实施：该试验不能实施：因紧固件的形状和/或尺寸影响（如，长度太短而不能试验、无头

试验系列因头部设计降低承载能力的螺钉成品

最小拉力载荷，见相关产品标准 有争议时本试验是仲载试验

有争议时，本试验是仲裁试验。

可实施：能按第9章实施试验，但有争议时，应按第9章实施。 仅在有明确规定时方可实施：能按第9章实施试验： 对一个性能作为可替换的试验（如，当拉力试验可以实施时，而又采用了扭矩试验），或在产品 标准或需方在订货时，因有要求而作为特殊试验（如冲击试验）。 不可实施：该试验不能实施：因紧固件的形状和/或尺寸影响（如，长度太短而不能试验、无头 的），或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件（如，高温处理紧固件的试验）。

表11FF4试验系列降低承载能力的螺栓、螺钉和螺柱成品（如，腰状杆）

R与腰状杆横截面积有关，Ad=/4d。 有争议时，本试验是仲裁试验。

*R，与腰状杆横裁面积有关，A=元/4d

有争议时，本试验是仲裁试验

可实施：能按第9章实施试验，但有争议时，应按第9章实施。 仅在有明确规定时方可实施：能按第9章实施试验： 对一个性能作为可替换的试验（如，当拉力试验可以实施时，而又采用了扭矩试验），或在产品 标准或需方在订货时，因有要求而作为特殊试验（如冲击试验）。 不可实施：该试验不能实施：因紧固件的形状和/或尺寸影响（如，长度太短而不能试验、无头 的），或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件（如，高温处理紧固件的试验）。

GB/T 3098.12010

头部承载能力强于螺纹杆部； 头部承载能力强于无螺纹杆部； 无螺纹杆径d.>dz或d~dz; 公称长度1≥2.5d； 螺纹长度b≥2.0d； 栓接结构的螺栓b<2d； 3mm≤d<39mm; 所有性能等级

拉力试验机应符合GB/T16825.1的规定。不能使用自动定心装置，因其对图1和表16所短 楔垫角度有较大的影响。

9. 1. 4 试验装置

夹具、楔垫和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC; 内螺纹夹具的螺纹：按表14的规定； 通孔直径d：按表15的规定； 楔垫：按图1、表15和表16的规定

夹具、楔垫和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC； 内螺纹夹具的螺纹：按表14的规定； 通孔直径ds：按表15的规定； 楔垫：按图1、表15和表16的规定。

表14内螺纹夹具的螺纹

该试验装置应有足够的刚性，以确保弯曲发生在头与无螺纹杆部或螺纹部分的交接处

倒圆或45倒角，见表15

栓和螺钉成品模负载试

表15楔垫孔径和圆角半行

按GB/T5277中等装配系列。 对方颈螺栓，该孔应能与方颈相配 C级产品，圆角r按下式计算

表16模负载试验用楔垫角度α

头部文承面具 载试验的螺栓和螺钉成品，可将头部加工到1.7d 表16规定的楔垫角度再次进行试验。 此外，对头部支承面直径超过1.9d的螺栓和螺钉成品，可将楔垫角度10°减小为6°

9. 1. 5试验程序

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件。 将9.1.4规定的楔垫按图1所示置于螺栓或螺钉头下。未旋合螺纹的长度1≥1d。 对带短螺纹长度栓接结构螺栓的模负载试验，允许的未旋合螺纹的长度u≤1d。 应按GB/T228的规定进行楔负载拉力试验。试验机夹头的分离速率，不应超过25mm/min。 拉力试验应持继进行，直至断裂。 测量极限拉力载荷F。

9.1.6.1测定抗拉强度R.

9. 1. 6. 1. 1方法

9. 1. 6. 1. 2技术要求

栓和螺钉应断裂在未旋合螺纹的长度内或无螺纹杆部。 拉强度Rm应符合表3的规定。最小拉力载荷Fmmin，应符合表4或表6的规定。 ：随着直径减小，公称应力截面积与有效应力截面积的差异逐渐增加。当硬度用于过程控制时，尤其对较小的直 径，需要提高硬度值，并超过表3规定的最小硬度，以达到最小拉力载荷。

9.1.6.2测定头与杆部或螺纹部分交接处的牢固

不应断裂在头部。 带无螺纹杆部的螺栓和螺钉不应在头与杆部交接处断裂。 全螺纹的螺钉，如断裂始于未旋合螺纹的长度内，允许在拉断前已延伸或扩展到头部与螺纹交接 处，或者进入头部。

.2为测定抗拉强度对紧固件成品的拉力试

本试验用于测定紧固件成品的抗拉强度R， 本试验可与9.3规定的试验一并进行，

9. 2. 2适用范围

本试验适用于符合以下规定的紧固件： 头部承载能力强于螺纹杆部的螺栓和螺钉； 头部承载能力强于无螺纹杆部的螺栓和螺钉； 无螺纹杆径d,>dz或d,~d2 螺栓和螺钉的公称长度I≥2.5d； 螺纹长度6≥2.0d； 栓接结构螺栓b<2d； 螺柱的总长度I≥3.0d； 3mm≤d≤39mm； 所有性能等级。

9. 2. 4 试验装置

夹具和螺纹夹具应符合以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表15的规定； 内螺纹夹具的螺纹：按表14的规定

夹具和螺纹夹具应符合以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表15的规定； 内螺纹夹具的螺纹.按表14的规定

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件。 螺栓和螺钉试件应按图2a)和图2b)所示人内螺纹夹具；对螺柱试件应拧人两个内螺纹夹具，见 图2c)和图2d）。螺纹有效旋合长度≥1d。 未旋合螺纹的长度u≥ld。 然而，当本试验与9.3规定的试验一并进行时，未旋合螺纹的长度I=1.2d。 对带短螺纹栓接结构用螺栓的拉力试验，未旋合螺纹的长度lu<1d，并应按GB/T228的规定进 行拉力试验。试验机夹头的分离速率，不应超过25mm/min。 拉力试验应持续进行，直至断裂。

9. 2. 6试验结果

9. 2. 6. 1方法

计算方法见9.1.6.1

计算方法见 9. 1. 6. 1]

9. 2. 6. 2 技术要求

紧固件应断裂在未旋合螺纹的长度内或无螺纹杆部。 全螺纹的螺钉，如断裂始于未旋合螺纹的长度内，允许在拉断前已延伸或扩展到头部与螺纹交接 处，或者进人头部。 抗拉强度R㎡应符合表3的规定。最小拉力载荷Fm，min，应符合表4或表6的规定。 注：随着直径减小，公称应力截面积与有效应力截面积的差异逐渐增加。当硬度用于过程控制时，尤其对较小的直 径，需要提高硬度值，并超过表3规定的最小硬度，以达到最小拉力载荷。

9. 3. 2适用范围

本试验适用于符合以下规定的紧固件： 头部承载能力强于螺纹杆部的螺栓和螺钉； 螺栓和螺钉的公称长度1≥2.7d； 螺纹长度6≥2.2d； 螺柱的总长度l≥3.2d； 螺柱拧入基体端应比螺母端承受更高的极限拉力载荷。 3mm≤d<39mm 所有性能等级

夹具和螺纹夹具应符合以下规定： 硬度:≥45HRC; 通孔直径d：按表15的规定； 内螺纹夹具的螺纹：按表14的规定。 试验装置应有足够的刚性，以避免变形而产生影响测定0.0048d非比例延伸载荷Fpr或断后伸长 率A。

9.3.6.1测定断后伸长率A

9.3.6.1.1方法

A,=AL,/1. 2d

9.3.6.1.2技术要求

对4.8级、5.8级和6.8级A应符合表3的规定。 5. 2测定 0. 004 8d 非比例延伸应力 Rm

路桥图纸9.3.6.2测定0.0048d非比例延伸应力R

9. 3. 6. 2. 1方法

9. 3. 6. 2. 2技术要求

尚无规定的技术要求。 注1：R的数值在调查研究中。作为参考，见表3(No.4和脚注e)。 注2：由于制造方法与规格的影响，由紧固件实物试验得到的届服强度值代替机械加工试件得到的数值是有差 异的。

9.4头部弱的螺栓和螺钉拉力试验

9. 4. 2适用范围

出口产品标准本试验适用于符合以下规定的螺栓和螺钉