GB／T 3098.23-2020  紧固件机械性能 M42～M72螺栓、螺钉和螺柱

8.2紧固件的承载能力

全承载能力的紧固件（标准化的或非标准化的)应按FF1、FF2对紧固件成品进行拉力试验： 断裂应发生在未旋合螺纹的长度内； b）其最小拉力载荷(Fmmin）应符合表3或表5的规定

按本部分生产的紧固件，当采用表7～表9规定的“可实施的试验”时，应能符合表2～表6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：可以选择自己的方法联轴器标准，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

供方可选择自己的方法控制其提供的紧固件符合表2～表6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。

赔方可按第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

按第9章规定的试验方法，表7表9规定了FF1FF2、MP1的适用性。 表7和表8为紧固件成品试验，提供了FF1和FF2试验系列。 FF1：用于测定标准头部和标准杆或细杆（全承载能力的）即d,>d2或d,～d，的螺栓和螺钉成品 的性能，见表7。 FF2用于测定标准杆或细杆（全承载能力的）即d,>d或d～dz的螺柱成品的性能，见表8。 表9为紧固件材料性能试验和/或改进工艺的试验，提供了MP1试验系列。FF1和FF2也可用于 这一目的。 MP1：用于机械加工试件测 艺的试验，见表9

各种试验方法对紧固件的适用性按表7～表9的规定

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8.6.3交付试验结果

当需方要求交付包括试验结： 们应按第9章的规定，并从表7～表9中

表7FF1试验系列全承载能力的螺栓和螺钉成品

仅在有明确规定时方可实施：能按第9章实施试验，有争议时，本试验是仲裁试验。 F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），或因该试验仪 适用于特殊类型的紧固件（如高温处理紧固件的试验）。 *≥2d和b<2d，见9.1.5和9.2.5。 有争议时，本试验是仲裁试验。

表8FF2试验系列全承载能力的螺柱成品

GB/T3098.23—2020表8（续）性能等级No,性能试验方法条号8.8,10.9（见表2)l,<3d或L.≥3d和b<2.0db≥2.0d12再回火后硬度降低值再回火试验9.814表面缺陷表面缺陷检查9.10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，有争议时，本试验是仲裁试验。NF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）。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R，，或也可以按9.4用机械加工试件测定抗拉强度R..有争议时，本试验是仲裁试验。表9MP1试验系列用机械加工试件测定材料性能性能等级8.8,10.9 No.性能试验方法条号(见表2)do

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9.1螺栓和螺钉（不含螺柱）成品模负载试验

本试验可同时测定： 螺栓和螺钉成品的抗拉强度R.； 头与无螺纹杆部或螺纹部分交接处的牢固性。

本试验适用于符合以下规定的螺栓和螺钉： 平支承表面或锯齿形表面； 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≥2.5d； 螺纹长度b≥1.5d； 栓接结构的螺纹长度b<2d； 42 mm

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12所规定的 较大的影响。

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 垫角度有较大的影响

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10的规定； 通孔直径d：按表11的规定； 楔垫：按图1、表11和表12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10的规定； 通孔直径d：按表11的规定； 模垫：按图1、表11和表12的规定

表10内螺纹夹具的螺

倒圆或45倒角，见表11

图1螺栓和螺钉成品楔负载试验用棵垫

表11模垫孔径和圆角半径

表12模负载试验用模垫角度α

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负载试验，允许的未旋合螺纹的长度a<1d。 应按GB/T228.1的规定进行负载拉力试验。试验机夹头的分离速率不应超过25mm/min。 拉力试验应持续进行，直至断裂。 测量极限拉力载荷E.

9.1.6 试验结果

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

9.1.6.2测定头与杆部或螺纹部分交接处的牢

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，或进入头部

9.2紧固件成品的拉力试验

本试验用于测定紧固件成品的抗拉强度（R.）

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,~dz; 螺栓和螺钉的公称长度I2.5d； 螺纹长度b>1.5d；

螺柱的总长度I,3.0d； 42 mm

拉力试验机应符合GB/T16825.1的规定。装夹紧固件时，应避免斜拉，可使用自动定心装置。

夹具和螺纹夹具应符合以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：按表10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11的规定； 内螺纹夹具的螺纹按表10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)所示拧入内螺纹夹具；对螺柱试件应拧入两个内螺纹夹具 2c）和图2d）。螺纹有效旋合长度≥1d

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未旋合螺纹的长度l≥1ld。 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Ia<1d，并应按GB/T228.1的规 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。 测量极限拉力载荷（F）。

未旋合螺纹的长度l≥1d。 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Ia<1d，并应按GB/T228.1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。 测量极限拉力载荷(F）。

抗拉强度计算方法见9.1.6.1。

拉强度计算方法见9.1.6

9.2.6.2技术要求

紧固件应断裂在未旋合螺纹的长度内， 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 处，或进人头部。 抗拉强度（R.）应符合表2的规定。最小拉力载荷（Fmmi）应符合表3或表5的规定

9.3紧固件成品保证载荷试验

保证载荷试验包括两个步骤： 实施规定的保证载荷（见图3)； 测量由保证载荷产生的永久伸长

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1≥2.5d； 螺纹长度b≥2.0d； 螺柱的总长度l≥3.0d； 42 mm

拉力试验机应按GB/T16825.1的规定。装夹紧固件时，应避免斜拉，可使用自动定心装置。

夹具和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：按表10的规定。

夹具和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹，按表10的规定。

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图3紧固件成品施加保证载荷安装示例

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件。 试件每端应进行适当加工，如图3所示。为测量长度（施加载荷前、后）应将紧固件置于带球面测 头（或其他适当的方法）的台架式测量仪器中。应使用手套或钳子，以使由温度影响的测量误差减少到 最小。测量施加载荷前紧固件的总长度（l。）。 按图3所示将紧固件试件拧入螺纹夹具。对螺柱应使用两个螺纹夹具。螺纹有效旋合长度至少应 为1d。对未旋合螺纹的长度（l）应为1d。 注：为达到1=1d的要求，建议先把螺纹夹具拧到螺纹收尾；然后，按相当于1d的扣数拧退夹具。 对紧固件轴向施加表4或表6规定的保证载荷。 试验机夹头的分离速率不应超过3mm/min。应保持该保证载荷15s。 卸载后，测量紧固件总长度（）

卸载后，紧固件的总长度l,应与加载前的l。相同（其公差士12.5μm为允许的测量误差）。某些不 确定因素，如直线度、螺纹对中性和测量误差，当初次施加保证载荷时，可能导致紧固件明显的伸长。 在这种情况下，可使用比表4和表6规定值增大3%的载荷，按9.3.5再次进行试验。如果第二次卸载 后的长度（l2)与其加载前的长度（l,）相同（其公差士12.5μm为允许的测量误差），则应认为符合本试 验要求

9.4机械加工试件拉力试验

本试验可测定： 抗拉强度（R.）； 0.2%非比例延伸应力（Rpo.2）； 机械加工试件的断后伸长率（A)； 机械加工试件的断面收缩率（Z)

D 由螺栓和螺钉制取的机械加工试件： 42mm≤d≤72mm; 螺纹长度b.≥1d； 测定A：总长度l，≥6d。+2r+2b，（见图4)； 测定Z：总长度l.≥4d。十2r+2b.（见图4）。 b）由螺柱制取的机械加工试件： 42mm1d； 测定A：总长度l≥6d。+2r+2b，（见图4)； 测定 Z.总长度1. ≥4d。+2r+2b.(见图4)

应力试验机应按GB/T16825.1的规定。装夹紧固件时，应避免斜立，可使用自动定心装

立力试验机应按GB/T16825.1的规定。装夹紧固件时，应避免斜拉，可使用自动

夹具和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：按表10的规定。

夹具和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：按表10的规定。

夹具和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：按表10的规定。

9.4.5机械加工试件

机械加工试件应由经尺寸等检验合格的螺栓和螺柱制取，在螺栓和螺柱直径1/4&处制出试件（ 样），其试棒直径为3/8d。试验方法应按GB/T228.1的规定。当螺栓和螺柱实物与试件试验结 异时,应以实物试验结果为准。见图4。

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图4偏心取样拉力试验用机械加工试件

应按GB/T228.1的规定进行拉力试验。试验机夹头的分离速率：对0.2%非比例延伸应力（Rpo.2） 不应超过10mm/min，而对其他的项目不应超过25mm/min。 拉力试验应持续进行，直至断裂。 测量极限拉力载荷（F）。

9.4.7.2技术要求

下列性能应符合表2的规定： 抗拉强度（R）； 规定塑性延伸率为0.2%时的应力（Rpo.2）； 机械加工试件的断后伸长率（A）； 机械加工试件的断面收缩率（Z)

本试验可测定： 对不能实施拉力试验的紧固件：测定紧固件的硬度； 对能实施拉力试验的紧固件（见9.1、9.2和9.4）：测定紧固件的最高硬度。 注：硬度与抗拉强度可能没有直接的换算关系。最大硬度值的规定，除考虑理论的最大抗拉强度外，还有其他因素 （如避免脆断）。 可以在适当表面，或螺纹横截面上测定硬度

本试验可测定： 对不能实施拉力试验的紧固件：测定紧固件的硬度； 对能实施拉力试验的紧固件（见9.1、9.2和9.4)：测定紧固件的最高硬度。 注：硬度与抗拉强度可能没有直接的换算关系。最大硬度值的规定，除考虑理论的最大抗拉强度外，还有其他因素 （如避免脆断）。 可以在适当表面，或螺纹横截面上测定硬度

本试验适用于符合以下规定的紧固件： 所有规格； 所有性能等级。

可以采用维氏、布氏或洛氏硬度试验测定硬度。 a) 维氏硬度试验 维氏硬度试验应按GB/T4340.1的规定， b) 布氏硬度试验 布氏硬度试验应按GB/T231.1的规定。 C) 洛氏硬度试验 洛氏硬度试验应按GB/T230.1的规定

9.5.4.2在螺纹横截面测定硬度

在距螺纹末端1d处取一横截面，并应经适当处理。 在1/2半径处测定硬度，见图5

9.5.4.3在表面测定硬度

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图51/2半径处测定硬度

去除表面镀层或涂层，并对试件适当处理后，在头部平面、末端或无螺纹杆部测定硬度。 常规检查可使用本方法。

9.5.4.4测定硬度用试验载荷

维氏硬度试验用最小载荷为98N。 布氏硬度的试验载荷等于30D，单位为牛（N)

对不能实施拉力试验的紧固件和短螺纹长度的栓接结构用螺栓（对拉力试验其螺纹长度短的、未旋 合螺纹的长度1<1d），其硬度应在表2规定的范围内。 对能实施拉力试验的紧固件、未旋合螺纹的长度I≥1d、腰状杆紧固件，以及机械加工试件，其硬 度均不应超过表3规定的最大值。 如有争议，应按9.5.4.2的规定，并使用维氏硬度进行仲热试验

说明： 1 全脱碳； 2 不完全脱碳； 3 中径线； 基体金属； 螺纹未脱碳层的高度； A G 螺纹全脱碳层的深度； H, 最大实体条件下外螺纹的牙型高度，

9.6.2.1适用范围

本方法适用于符合以下规定的紧固件： 所有规格； 8.8级和10.9级

9.6.2.2试件的制备

应从完成全部热处理工序的紧固件上，采用适当的方法制取试件，以确保材料表面 与保持。 在距螺纹末端约一个公称直径（1d）、沿螺纹轴心线截取一纵向截面的试件。试件应嵌入塑料中或 安装在夹具中。安装后，对表面进行研磨和抛光，直至可进行金相检查。 注：通常，浸入3%的硝酸乙醇腐蚀液(浓硝酸与乙醇混合液),能显示由于脱碳而造成的金相结构的变化。

9.6.2.3 试验程序

将试件置于显微镜下，除非另有协议，否则应放大100倍进行检查。 如果显微镜带有毛玻璃屏，则可借助刻度直接测量脱碳程序。如果用目镜测量，则应使用带十字准 线或刻度的显微镜。

9.6.2.4技术要求

全脱碳层的最大深度，G应符合表2规定的技术要求。不完全脱碳层的高度，E应符合表 的技术要求。

全脱碳层的最大深度，G应符合表2规定的技术要求。不完全脱碳层的高度，E应符合表13规定 的技术要求。

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表13最大实体条件下，外螺纹的牙型高度H装修CAD图纸，和螺纹不完全脱碳层的最小

9.6.3硬度法（不完全脱碳的仲裁方法）

9.6.3.1 适用范围

本方法适用于符合以下规定的紧固件： 所有规格； 8.8级和10.9级。

9.6.3.2试件的制备

9.6.2.2制备试件，但不需要腐蚀和去除表面镀层

止回阀标准9.6.3.3试验程序