β 经固试验模块角度,° nom 下标添加该符号表示公称值 max 下标添加该符号表示最大值 min 下标添加该符号表示最小值
5 性能等级的标记制度
螺栓、螺钉和螺柱的性能等级标志用两个数字表示,数字之间用一个点号隔开(见表1~表3):
——点左边的一位或者两位数字表示公称抗拉强度,Rm ,nom,(见表3,第1行)的1/100。 ——点右边的数字表示公称屈服强度(下屈服强度),ReL,nom,或规定非比例伸长0.2%时的应力,Rp0.2,nom,或规定非比例伸长0.0048d的应力,Rpf,nom,(见表3,第2行~第4行),和公称抗拉强度,Rm,nom,比值的十倍,如表1所示(屈强比)。
表1 公称屈服强度和公称抗拉强度比值
点右边的数字 .6 或 0.6 或 .8 0.8 .9 0.9 公称下屈服强度 ReL,nom公称抗拉强度 Rm规定非比例伸长0.2%时的应力 Rp0.2公称抗拉强度 Rm规定非比例伸长0.0048d的公称应力 Rpf公称抗拉强度 Rm例子:一个公称抗拉强度Rm,nom=800MPa,屈服强度比例为0.8的紧固件的等级标记为8.8。一个以相同材料制造的减低了承载能力的紧固件标记为08.8(见10.4)。
公称抗拉强度和屈服强度的比例相乘得到公称屈服强度(MPa)。不同等级的公称抗拉强度和断后伸长之间的关系在附表A中给出。
螺栓、螺钉和螺柱的性能等级符号标志应该符合10.3规定。对于降低了承载能力的紧固件的标记符号应符合10.4规定。
在表2和表3的要求全部满足的情况下,超出本标准规定的尺寸范围的紧固件(如,d>39mm)也可以按本章规定进行标记。
6 材料
表2规定了不同性能等级的螺栓、螺钉和螺柱的钢材化学成分的极限值和最低回火温度。化学成分需符合相关的国际标准。
注:在某些国家和地区,国家规定限制或者禁止一些特定的化学元素。
表2 钢材
化学成分极限(熔炼分析,%)a 性能等级 4.6c,d 4.8d 5.6c 5.8d 6.8d 碳合金钢(如硼、锰或铬)淬火并回火 8.8f 中碳钢,淬火并回火 合金钢淬火并回火g 碳合金钢(如硼、锰或铬)淬火并回火 9.8f 中碳钢,淬火并回火 合金钢淬火并回火 碳合金钢(如硼、锰或铬)淬火并回火 10.9f 中碳钢,淬火并回火 合金钢淬火并回火g 12.9f,h,i 12.9f,h,i 合金钢,淬火并回火g 中碳合金钢(如硼、锰、铬或钼)淬火并回火 g材料和热处理 C 最小 最大 —— 0.13 P 最大 S 最大 Bb 最大 回火温度,℃ 最小 碳素钢 —— 0.15 0.15e 0.25 0.2 0.15e 0.25 0.55 0.05 0.06 未规定 —— 0.4 0.55 0.55 0.4 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.003 425 0.025 0.025 0.55 0.003 425 0.2 0.2e 0.25 0.2 0.3 0.28 0.5 0.5 0.025 0.025 0.025 0.025 0.003 0.003 425 380 0.55 0.025 0.025 0.003 425 a 如有争议,适用产品分析。
b 硼的含量可达0.005 %,其非有效硼可由添加钛和 (或)铝控制。
c 对于性能等级为4.6和5.6的冷墩紧固件,线材的热处理对于冷墩或是冷墩紧固件本身的延伸是有必要的。 d 这些性能等级允许采用易切钢制造,其硫、 礴及铅的最大含量为:硫0.34 %;磷0.11%;铅0.35%。 e 含碳量低于0.25 %(熔炼分析)的低碳硼合金钢,8.8级的锰最低含量可以为0.6%,9.8级和10.9级可以为0.11%。
f 用于该性能等级的材料应具有良好的淬透性,以保证紧固件螺纹截面的芯部再淬透后、回火前获得约90%的马氏体组织。
g 该合金钢应至少包含下列元素中的一种,最低含量如下:铬0.30%,镍0.30%,钼0.20%,钒0.10%。凡元素中指定的组合,两个,三个或四个内容,并合金小于上述含量,。。。。。
h 对于12.9/12.9级的表面不允许有能用金相法测出的白色磷化层,需要一个合适的检测方法。
i 必须注意考虑12.9/12.9级的用途。需要考虑造者的能力,拌拧方法和公共用途。环境的因素可能引起紧固件的应力腐蚀破坏。
7 机械和物理性能
规定性能等级的螺栓、螺钉和螺柱在室温下需符合表3~表7全部的机械和物理性能,无任是产品的制造过程中的测试还是最后的检测。
表3 螺栓、螺钉和螺柱的物理和机械性能
分项 6.1 6.2 性能等级 机械性能和物理性能 公称抗拉强度,Rm,MPa 下屈服强度,ReL,MPa nom.c max. nom.c max. 4.6 4.8 400 400 240 240 5.6 5.8 500 6.8 600 8.8 d≤16mm 800 —— —— 6400 6400 —— —— 580 a9.8 d>16mmb d≤16mm 900 900 —— —— 720 720 —— —— 650 10.9 1000 1000 —— —— 900 940 —— —— 830 12.9/ 12.9 1200 1200 —— —— 1080 1100 —— —— 970 800 830 —— —— 6400 6600 —— —— 600 420 500 —— 300 —— 300 520 600 —— —— —— —— 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 机加工试样规nom.c 定非比例伸长0.2%应力,max. Rp0.2,MPa 紧固件实物规nom.c 定非比例伸长0.0048d的应max. 力,Rpf,MPa 保载应力,Spf,nom. Mpa Sp,nom/ReL min 或 保证应力比 Sp,nom/Rp0.2 min或 Sp,nom/Rpf min 机加工试样的min. 断后伸长率,A,% 机加工试样的断面收缩率,min. Z,% 实物紧固件断后伸长率,Af min. (见附录C) 头部坚固性 维氏硬度,HV, F≥98N 布氏硬度,HBW,F=30D2 洛氏硬度,HRB 洛氏硬度,HRC 表面硬度,HV0.3 螺纹未脱碳层高度,E,mm 螺纹脱碳层深度,G,mm 回火后硬度的降低值,HV 破坏扭矩,MB,Nm 冲击强度,KV,J 表面缺陷 min. max. min. max. min. max. min. max. max. min. max. max. min. min. —— —— —— —— —— —— —— —— 320 —— 340e 225 310 —— —— —— —— 400 —— 420e 280 380 480 480e 440 0.94 0.91 0.93 0.9 0.92 0.91 0.91 0.90 0.88 0.88 22 —— 20 —— —— 12 12 10 9 8 —— 52 48 48 44 —— 0.24 —— 0.22 0.20 —— 未断裂 —— —— —— —— 120 114 67 130 124 155 147 160 152 82 190 250 181 238 89 99.5 250 320 238 304 255 335 242 318 290 360 276 342 —— —— 320 380 304 361 385 435 366 414 220g 209g 71 79 95.0g —— —— —— —— —— —— —— —— 27 6.12 22 32 23 34 h 28 37 32 39 h,i 39 44 h,j 6.13 1/2 H1 0.015 20 符合ISO 898-7 —— 27 ISO 6157-1n 27 27 2/3 H1 3/4 H1 6.14 6.15 6.16 6.17 6.18 27 m ISO 6157-3 a 该值不能用于钢结构螺栓。 b d≥M12的钢结构螺栓。
c 规定公称值只是为了说明性能等级的目的,见第五章。
d 在下屈服强度,ReL,无法测量到的时候,允许测量规定非比例延伸0.2%时的强度,Rp0.2 。
e 对于性能等级为4.8、5.8和6.8的实物紧固件规定非比例伸长0.0048d时的强度值,Rpf,尚处在研究阶段。现给出的百分率只是保载应力比的计算值,不是试验值。 f 保证载荷在表5~表7中规定。
g 在紧固件末端测量硬度时可以最大到250HV,238HB或99.5HRB。
h 使用HV0.3进行表面硬度和芯部硬度测试,表面硬度不应高出芯部硬度30个HV值。 i 表面硬度超出390HV是不被接受的。 j 表面硬度超出435HV是不被接受的。 k 在-20℃时的测量值。 l d≥M16时适用。
m 冲击试验Kv 尚在研究阶段。
n 在供货双方协议一致的情况下,ISO 6157-3可替换ISO 6157-1使用。
表4 最小极限拉伸载荷——ISO 米制粗牙螺纹
公称应力横截a螺纹规格 d 面积 As,nomb mm2 M3 M3.5 M4 M5 M6 M7 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 5.03 6.78 8.78 14.2 20.1 28.9 36.6 58 84.3 115 157 192 245 303 353 459 561 694 817 976 性能等级 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9/12.9 最小极限拉伸载荷,Fm min(As,nom×Rm,min),N 2010 2710 3510 5680 8040 2110 2850 3690 5960 2510 3390 4390 7100 2620 3530 4570 7380 3020 4070 5270 8520 4020 5420 7020 4530 6100 7900 5230 7050 9130 14800 20900 30100 38100c 60300c 87700 6140 8270 10700 17300 24500 35300 44600 70800 103000 140000 192000 234000 299000 370000 431000 560000 684000 847000 997000 1200000 11350 12800 16100 18100 23100 26000 8440 10000 10400 12100 11600 12100 14400 15000 17300 14600c 15400 18300c 19000 22000 29200c 32900 23200c 24400 29000c 30200 34800 46400c 52200 33700 35400 42200 43800 50600 67400d 75900 46000 48300 57500 59800 69000 92000d 104000 120000 62800 65900 78500 81600 94000 125000d 141000 163000 76800 80600 96000 99800 115000 159000 98000 103000 122000 127000 147000 203000 121000 127000 152000 158000 182000 252000 141000 148000 176000 184000 212000 293000 184000 193000 230000 239000 275000 381000 224000 236000 280000 292000 337000 466000 278000 292000 347000 361000 416000 576000 327000 343000 408000 425000 490000 678000 390000 410000 488000 508000 586000 810000 200000 255000 315000 367000 477000 583000 722000 850000 1020000 a ……………………………… b As,nom的计算见9.1.6.1。
c 符合ISO 965-4标准规定的螺纹公差为6az的热镀锌紧固件,公差的减少值符合ISO 10684:2004,见附录
A。
d 钢结构用栓分别为:70000N(M12的螺栓),95500N(M14的螺栓),130000N(M16的螺栓)。
表5 保证载荷——ISO米制粗牙螺纹
公称应力横截螺纹规格a d 面积 As,nomb mm2 M3 M3.5 M4 M5 M6 M7 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 5.03 6.78 8.78 14.2 20.1 28.9 36.6 58 84.3 115 157 192 245 303 353 459 561 694 817 976 1130 1530 1980 3200 4520 6500 1560 2100 2720 4400 6230 8960 4.6 4.8 5.6 5.8 性能等级 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9/12.9 保证载荷,Fp(As,nom×Sp,nom),N 1410 1900 2460 3980 5630 1910 2580 3340 5400 7640 2210 2980 3860 6250 2920 3940 5100 8230 3270 4410 5710 4180 5630 7290 4880 6580 8520 13800 19500 28000 35500 56300 81800 112000 152000 186000 238000 294000 342000 445000 544000 673000 792000 947000 9230 11800 8840 11600 13100 16700 8090 11000 12700 16800 18800 24000 8240c 11400 10200c 13900 61600 21200c 23800 30400c 13000c 18000 16200c 22000 25500 33700c 37700 48100c 19000 26100 23600 32000 37100 48900d 54800 70000 25900 35600 32200 43700 50600 66700d 74800 95500 35300 48700 44000 59700 69100 91000d 102000 130000 43200 59500 53800 73000 84500 115000 55100 76000 68600 93100 108000 147000 68200 93900 84800 115000 133000 182000 79400 109000 98800 134000 155000 212000 103000 142000 128000 174000 202000 275000 126000 174000 157000 213000 247000 337000 156000 215000 194000 264000 305000 416000 184000 253000 229000 310000 359000 490000 220000 303000 273000 371000 429000 586000 159000 203000 252000 293000 381000 466000 576000 678000 810000 a ……………………………… b As,nom的计算见9.1.6.1。
c 符合ISO 965-4标准规定的螺纹公差为6az的热镀锌紧固件,公差的减少值符合ISO 10684:2004,见附录A。
d 钢结构用栓分别为:70000N(M12的螺栓),95500N(M14的螺栓),130000N(M16的螺栓)。