GB/T 3098.1-2010 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱

GB/T3098.1-2010

前

昌

GB/T3098的本部分(以下简称丰部分)是国家标准"紧固件机械性能"系列标准之一.该系列

包括

一-GB/T3098.1-2010~固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱，

一-GB/丁3098.2-2000紧固件机械性能螺母租牙螺纹s

一-GB/T3098.3-2000坚固件机械性能紧定螺钉;

GB/T3098.4-2000紧罔件机械性能螺母细牙螺纹g

GB/T3098.5-20C口紧固件机械性能自攻螺钉;

GB/T3098.6-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、僻、钉和螺柱s

GB/T3098.7-2000紧固件机械性能自挤螺钉，

一-GB/T3098.8-2010紧固件机械性能-200'C-+700'c使用的螺栓连接，

一-GB/T3098.9-2010紧固件机械性能有效力矩型钢锁紧螺母;

GB/T3098.10-1993紧固件机械性能有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母;

GB/T3098.11-20口2紧固件机械性能自钻自攻螺钉，

一-GB/T3098.12-1996紧固件机械性能螺母锥形保证载荷试验，

GB/T3098.13-1996紧固件机械性能螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直径1-

10mm;

GB/T3098.14--2000紧固件机械性能螺母扩孔试验;

GB/T3098.15-2000紧固件机械性能不锈钢螺母;

一-GB/T3098.16-20口D紧固件机械性能不锈钢紧定螺钉z

一-GB/T3098.17-1996紧固件机械性能检查氢脆用预载荷试验平行支承面法;

GB/T3098.18-2004紧固件机械性能盲锵钉试验方法a

一→GB/T3098.19--2004紧回件机械性能拍芯哪钉，

.-GB/T3098.20-2004紧固件机械性能蝶形螺母保证扭矩;

GB/T3098.21-2008嚣固件机械性能不锈钢自攻螺钉，

GB/T3098.22-2009紧固件机械性能细品非调质钢螺栓、螺钉和螺柱，

本部分是GB/T3098的第1部分.

丰部分修改采用ISO898-1,2009{碳钢和含金钢制造的紧回件机械性能第1部分z规定性能等级

的螺栓、螺钉和螺柱粗牙螺纹剧细牙螺纹)(英文版).主要修改如下.

一一修改了标准名称z

在引用文件中，用我国标准代替国际标准(第z章);

一-ISO898-1对"降低承载能力的紧固件"性能等级的标记不符合第5章的规定，本部分予以改正

〈见表10、表11及表22);

一一ISO898-1规定d.>d"断裂应发

的紧固件断裂应发生在未旋合螺纹的长度内，本部分改为

z

生在未旋告螺纹的长度内或元螺纹杆部"(见8.2.1、9.1.6.1.2及9.2.6.2);

IS0898-1未规定冲击试验时使用的摆锤刀刃半径，本部分规定"用2mm的摆锤刀刃半径"

(见9.14.5)，

本部分代替GB/T3098.1-2000<<紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺桂1.

本部分与GB/T3098.1-2000相比主要变化如下=

I

GB/T3098.1-2010

新增术语与定义{第3章);

全面更新了机械与物理性能用代号与术语(第4章~第9章);

-一新增降低承载能力的紧回件的性能等级的标记、标志、基本类型及适用的试验方法(第5章、

10.4，8.2.2、8.6.1及8.6.2);

一一制造坚固件用材料中s对4.6级-6.8级规定"碳钢或添加元素的碳钢"对8.8级-12.9级培

加"添加元素的碳铜"并代替旧标准规定的"低碳合金钢"(且表2);

第6章有关紧固件用材料的注"某些化学元素受-些国家的法规限制或禁止使用，当涉及有

关国家或地区时应当注意..

-一第6章增加"GB/T5267,3对紧固件材料的要求，适用于热浸镀铸紧固件..

一一取消了3.6级、10.9级，新增12.9级，修改12.9级(第6章、第7章h

一一对4.6级-6.8级未规定确的最大啻量;

一一对且B级-12.9级的磷(FJ和硫(匀的最大吉量规定为0.025%;

一一新增对使用12.9/12.9级时应谨慎从事等要求(表2角注i);

-一修改吸收能量指标及冲击试验方法(表3及9.14);

取消了旧标准的表4和表5，而规定了两个试验革列(组)(第8章);

新增制造者、供方及需方可以选择自己的方法控制产品质量的规定(见8.3、8.4及8日，

一一新增对试验机的要求{见9.2.3等);

一一新培拉力试验装置示例(见图2),

一一新增模负载试验及拉力试验用内螺纹夹具的媒纹(见表14);

-一新增用实物拉力试验测定断后伸长率(A，)及0.0048d非比例延伸应力(R"，)等指标及试验方

法(见第9章、附录。，

-一，取消了1日标准的附录A(高温下的屈服点或规定的非比例伸长应力k

一一新增资料性附录《抗拉强度与断后伸长率的关系》及《高温对紧固件机械性能的影响)(凡附

录A、附录B),

本部分的附录A-附录C为资料性附录.

本部分由中国机械工业联合会提出.

本部分由全国罩固件标准化技术委员会(SAC/TC85)归口.

本部分负责起草单位z中机生产力促进中心.

本部分参加起草单位=机械工业通用零部件产品质量监督检测中心、上海市光高强度螺栓有限公

司、上海金马离强紧固件有限公司、河北信德电力配件有限公司、宁波九龙紧固件制造有限公司、宁波东

港坚固件制造有限公司、晋亿实业股份有限公司、国家标准件产品质量监督检验中心、瑞安市瑞强标准

、山东高强嚣固件有限公司、马鞍山钢铁股份有限公司、东风汽车紧固件有限公司、富奥汽草

件有限公司

零部件有限公司标准件分公司、上海标五高强度紧回件有限公司、宁波中机机械零部件检测有限公司.

本部分由全国章固件标准化技术委员会秘书处负责解释.

本部分所代替标准的历次版本发布情况为

-一-GB3098.1-1982、GB/T3098.1-2000,

E

GB/T3098.1-2010

紧回件机械性能

螺栓、螺钉和螺柱

1范围

GB/T3098的本部分规定了由碳钢或合金钢制造的、在环境温度为10"c-35"c条件下进行测试

时，螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能.在该环境温度范围内，符合丰部分技术要求的紧回件(啻螺

栓、螺钉和螺柱，下同〉在较高(见附录盼和/或较低温度下，也可能达不到规定的机械和物理性能.

在1啻本部分生产的坚固件适用的使用温度为-50"C-+150'C.当使用温度超过一50"C-+150'C，甚至高达

十300'c时，使用者应向有主方面咨询.

在2，对低温和高温用锢的选择与应用，可垂考EN10269<1],ASTMF2281田和ASTMA320/A320M[41•

某些紧回件因头部几何尺寸造成头部剪切面积较小，可能达不到本部分的抗拉或扭矩要求.这些

军用件如，头部高度低的、带或不带外扳拧部分的、带内扳拧部分的扁圆头或低圆柱头或沉头紧回件(见

8.2)•

本部分适用的紧固件g

的由碳钢或合金钢制造的5

b)符合GB/T192规定的普通螺纹;

c)粗牙螺纹M1.6-M39，细牙螺纹M8X1-M39X3，

d)符合GB/T193规定的直径与螺距组舍，

e)符合GB/T197、GB/T9145和GB/T22029规定的公差.

本部分不适用于紧定螺钉及类似的不受拉力的螺纹紧固件(见GB/T3098.3)•

本部分来规定以下性能要求，

一←可焊接性;

耐腐蚀性;

一一耐剪切应为3

-一扭矩夹紧力性也

耐疲劳性.

2规范性引用主件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件.凡是不注目期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件.

GB/T凹.3紧固件质量保证体系(GB/T90.3-2010.15016426,2002.IDT)

GB/T192普通螺纹基本牙型(15068-1:1998,ISOgeneralpurposescrewthreads-Basicpro-

file-Part1:MetricscrewthreadsIMOD)

GB/T193普通螺纹直径与螺距系列(ISO261:1998,ISOgeneralpurpose.metricscrew

threads-Generalplan,MOD)

GB/T196普通螺纹基本尺寸(150724:1993,ISOgeneralpurposemetricscrewthreads-

Basicdimensions,MOD)

GB/T197普通螺纹公差(1S0965-1:1998,ISOgeneralpurposemetricscrewthreads-Toler-

GB/T3098.1-2010

ances-Part1:Principlesandbasicdata.MOO)

GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分，室温试验方法(GB/T228.1-2010.1506892-1,

2009.MOD)

GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法(GB/T229-2007,150148-1，20时.MODJ

GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标

尺)(GB/T230.1-2009.1506508-1,2005.MOD)

GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分试验方法(GB/T231.1-2009.1506506-1,

2005.MOD)

GB/T3098.2紧回件机械性能螺母粗牙螺纹(GB/T3098.2-2000.idt150898-2,1992)

GB/T3098.3罩固件机械性能坚定螺钉(GB/T3098.3-2000.idtISO898-5.1998)

GB/T3098.13紧固件机械性能螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直径1，10mm

(GB/T3098.13-1996.idt150898-7,1992)

GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分s试验方法(GB/T4340.1-2009.1506507

1,2005,MOD)

GB/T5267.1紧固件电镀层(GB/T5267.1-2002.1504042,1999.IDT)

GB/T5267.2紧固件非电解铸片涂层(GB/T5267.2-2002.15010683,2000.IDT)

GB/T5267.3紧固件热浸镀铸层(GB/T5267.3-2008,15010684,2004.IDT)

GB/T5276紧固件螺栓、螺钉、螺桂及螺母尺寸代号和标注(GB/T5276-1985,eqv150225

1983)

GB/T5277紧固件螺栓和螺钉通孔(GB/T5277-1985.cqvISO273.1979)

GB/T5779.1紧回件表面缺陷螺栓、螺钉和螺桂一般要求(GB/T5779.1-2000.

idt1506157-1,1988)

GB/T5779.3紧回件表面缺陷螺校、螺钉和螺柱特殊要求(GB/T5779.3-2000.

idt1506157-3,1988)

GB/T9144普通螺纹优选革列(GB/T9144一2003，ISO262:1998,ISOgeneralpurposemetric

screwthreads-Selectedsizesforscrews.boltsandnuts,MOO)

GB/T9145普通螺纹中等精度、优选军列的极限尺寸(GB/T9145-2003.150965-2,1998.

ISOgeneralpurposemetricscrewthreads-Tolerances-Part2:Limitsofsizesforgcneralpurposee.x

ternalandint町nalscrewthreads-Mediumqual町，MOD)

GB/T16825.1-2002静力单轴试验机的检验第1部分=拉力和(或〉压力试验机测力罩统的检

验与校准(!507500-1,2004.IDT)

GB/T22029热浸镀铮螺纹在外螺纹上容纳镀铮层(GB/T22029-2008,150965-4,1998.

150generalpurposernetricscrewthreads-Tolerances-Part4:Limitsofsizesforhot-dipgalvanized

cxternalscrewthreadstomatewithinternalscrewthreadstappedwithtoleranceposilionHorGaher

galvanizing.MOD)

ISO4885.1996铁制品热处理词汇表(Ferrousproducts-Herttreatments.".Vocabul盯y)

3术语与定义

下列术语和定义适用于本部分.

.3.1

E固件成晶finishedfastener

已完成所有加工工序的，且未加工成机械加工试件的紧回件，它可以有或无表面处理.也可以具有

全承载能力或降低承载能力.

2

GB/T309自1-2010

3.2

机据加工试件machinedtestpie四

为评定材料性能由紧固件成品机械加工的试件.

3.3

紧固件实物full-sizefastener

杆径为d.宗旨d或d.>d.或全螺纹螺钉(螺栓).或全螺纹螺柱(螺杆〉的紧固件成品.

3.4

腰状轩紧臣件fastenerwithwaistedshank

杆径d.<d的紧回件成品.

z

3.5

基体盘属硬度basemetalbardness

恰好在显示增碳或脱碳造成的硬度增加或减少之前最接近表面的硬度(测试时，沿芯部向外径

横切)•

3.6

脱碳decarburization

通常指黑色金属材料(钢〉表面碳的损能(见ISO4885，1996)。

3.7

不完全脱碳partialdecarburization

由于碳的损耗已使回火后金相组织轻度变色，且硬度明显地比相邻基体硬度低的脱碳.

3.8

全脱碳completedec冠rburÎzation

由于碳全部损耗，在金相检查中只能看到铁章体组织的脱碳.

3.9

增碳carhurization

使基体金属表面增加碳吉量的结果.

4代号与术语

GB/T5276、GB/T197和以下给出的代号与术语都适用于本部分。

A机械加工试件的断后伸长卒.%

A,紧回件实物的断后伸té率

2

A..noDl螺绞公称应力截面坝.mm

2

腰状杆横截面积.mm

A~

b，mm

螺纹长度

b.螺柱(拧人金属端〉螺纹长度，mm

d

螺纹公称直径，mm

d.机械加工试件的直径，mm

d,外螺纹基本小径，mm

d,外螺纹基本中径，mm

d,外螺纹小径，mm

d.过渡圆直径(主承面的内径).mm

d,模垫或垫片的孔径，mm

d,无螺纹杆径，mm

E螺纹未脱碳的高度，mm

3

GB/T3098.1-2010

F.极限拉力载椅，N

min最小拉力载街，N

F

F,保证载荷，N

~坚固件实物的0.0048d规定非比例伸长载荷，N

F

G螺纹圭脱碳层的深度，mm

H螺纹原始三角形高度，mm

H,最大实体条件下外螺纹的牙形高度，mm

h头部高度，mm

K,V型缺口试样的冲击吸收能量J

公称长度，mm

1.施加载荷前辈固件的总长度，mm

1,卸除第一次载荷后紧固件的且长度，mm

1,卸除第二次载荷后紧固件的且长度，mm

1,无螺纹抨部长度，mm

1,螺柱的总茸度，mm

t曲试验夹具中罩固件未旋告螺纹的-[(;皮〈或未旋告螺纹的长度).mm

L,机械加工试件直线段的长度.mm

L.机械加工试件的初始测量-[(;度，mm

L,机械加工试件的且长度，mm

L.机横加工试件的最终测量-[(;度，mm

!lL,塑性变形量，mm

M,破坏扭矩，Nm

P螺距，mm

T圆角半径，mm

R.,机械加工试件的下屈服强度，MPa

R.抗拉强度，MPa

R同z机械加工试件的规定非比例延伸0.2%的应力，MPa

R例坚固件实物的规定非比例延伸0.0048d的应力，MPa

s对边宽度，mm

a

乌拉力试验前机械加工试件的横截面积.mm

S,保证应力.MPa

S.机械加工试件的断后横截面积.mm2

Z

机械加工试件的断面收缩率

.%

α模负载拉力试验用模垫角度

F头部坚固性试验用试验模的角度，·

5性能够级的标记制度

蝶栓、螺钉和螺柱性能等级的代号，由点隔开的两部分数字组成(见表1-表3),

点左边的一或二位数字表示公称抗拉强度(R.忡〉的1/100，以MPa计(见表3.No.D

õ

一一点右边的数字表示公称屈服强度(下屈服强度

)(Rι垒.)或规定非比例延伸0.2%的公称应力

(R阳，，忡)或规定非比例延伸0.0018d的公称应力(R~甜)(见表3，No.2No.4)与公称抗

拉强度(Rm.刊〉比值的10倍〈见表1)，

4

GB/T3098.1-2010

表1届强比

68。9

点右边的盘字

R"".",..~R

E且盒革-旦且呈革」且0.60.80.9

R_公•R_公'"-.R_，~"

示例，:1(固件的公称抗拉强度R.公德=800MPa和屈强比为0.8，其性能等提标记为"8.8"•

若材料性能与8.8级相同，但其实际承载能力卫低于8.8级的紧固件(降低承载能力的)产品，其性

能等级应标记为"08.8气几10.的.

公称抗拉强度和屈强比的乘积为公称屈服强度，以MPa计.附录A给出了表示各性能等级公称

抗拉强度与断后伸长率关系的资料.

紧固件性能等级的标志和标签，应按10.3的规定，对降低承载能力的则应按10.1的规定.

如能符合表2及表3的规定，则本部分规定的性能等级标记制度也可用于超出标准范围(d>39mm)

的规格.

6材料

表2规定了嚣固件备性能等级用钢的化学成分极限和最低回大温度。该化学成分应按相关的国家

标准的规定.

量某些化学元素圭一些国革的法规限制茸茸止使用，当普且有美国家草地区时应当注意.

GB/T5267.3的第4章对坚固件材料的要求，适用于热浸镀铮嚣固件.

表2材料

化学血分极限(烙炼分析%)'

回火温度

性能

材料和热扯理CPsB't

等级

mm

mmm..m..m..m..

,

4.6c.~

0.550.0500.060

4.8~

5.6'碳钢"添如元章的碳锢O.130.550.0500.060来盟定

5.gd0.550.0500.060

6.gdO.150.550.0500.060

添加兀章的碳锢(如明或锺或错〉猝火并

0.15'0.400.0250.025

回火或

8.810.003425

碳锢摔火并回火毒草。电250.0250.025

。‘55

合盘铜猝火并田火e0.20O.S50.025,0.025

添加元章的碳锢〈如圃且每革锦〉猝火并

O.15'0.400.0250.025

回火'"

9.81币.003425

碳钢猝火并回火革。.250.550.0250.025

合金锢摔火并回火z0.200.550.0250.025

添加兀章的磁嗣〈细细或瞌辑错〉摔火并

0.20'0.550.0250.025

回火草

1

10.9。.003425

碳钢摔火并回火草0.250.550.0250.025

O.200.550.0250.025

合金嗣猝火并回火·

5

GB/T3098.1-2010

囊2(续)

化学成仕饭阻〈酶酶分析%)'

回火温度

位幢

材料和热处理CPSB‘t

等级

m,n

monmumumumu

1

12.9...;合盘铜博火并回火·0.300.500.0250.0250.003425

12.9f.~.i睡加元置的碳锢(细翻草幢菌"革锢〉猝0.280.500.0250.0250.003380

火并团火

·有争讯时，实施成品分析.

‘晒的含量可埠。005剖，非有效喃自语阳铁和/革铝控制.

‘时4.6和5.6级冷徽章固件，为惺证达到要草的盟性和韧性，可盹需要对其冷髓用线材事冷酷置固件产品进行

热处理.

e直些性瞌等级允许罪用晶切铜制造，其砸、碗和铅的量大含量为，fto.34%，磷0.11%;铅0.35%.

·对含碳量佳号O.2SYa的添加固的碳嗣，其惶的最佳含量分』因为:8.8级为o.6Y.;9.8缓和10.9级为O.1y..

6对这些位瞌等级用的材料，应有足够的摔量性，以确保量固件理由截面的芯都在"拌硬'状事.田火前东得的90%

的马氏体坦扭.

E这些合盘铜亘少应含有下列的一种元章，其最小吉量分别为:锵0.30同，;事0.30%;锢0.20%;饥O.IOYa.当吉

有二、三~四种重合的含金成分时，合盘元素的含量不能少于单个合盘元素含量且和的70问.

h对12.9/12.9辑褒面不允许有盘相瞌洒出的白色韵化物聚集层.去除孵化物豪集层应在热处理由进行.

'当考血使用12.9/12.9级，应谨慎从事.量固件制造者的能力、醒世条件和植拧方法都应仔细考居.除褒面处

理外，使用环境也可能量凰罩固件的应力腐蚀开型.

7机械和物理性能

规定性能等级的紧固件，在环境温度"下，应符合表3-表7规定的机械和物理性能.

第8章为撞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z

注1即使盟国件的树科性能符合表2和费3的规定，但由于尺寸原因，某些盟式的坚固件也会降低承载能力

〈且8.2、9.4和9.5)•

在2虽然，本部分规E了高级别的性盹等盟，jJl这并不意味着所有筹组均适用于所有置固件.产品梧覆中规定的

性能够级，可供非标准嚣固件参考.

章3螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能

性瞌等级

8.89.8

No机械革物理性能12.9/

4.,'.85.,5.86.8d-s;,1d>d~10.9

12.9

16mm'116mm~6mn

.0060080090010001200

公称‘

1抗拉强度R./MPa5∞

mon40042050052060080083090010401220

公称·240300

2

下屈服强度，毛.1.~/MPa

mon240300

公称·6406407209001080

3现定非比例睡伸0.2目的应

力R同.zlMPam,n6406607209401100

公称e320400480

4嚣国件事物的理直非比倒E

仰O.0048d的应jJRI'I/MPamon340'420'480'

1)喳收醒量试黯应在20'c下进行〈且9.14)•

6

GB/T3098.1-2010

表3(续)

性能等级

8.89.8

No

机械茸物理性能12.9/

4.64.85.65.86.8d';;10.9

d'主d>12.9

16mm'I16mmb16mm

F罪证应力Spf/MPa告称225310280380.40580600650830970

5S，.佳.IRoL革

保证应力比0.940.910.93。.900.920.910.91口.900.880.88

S，.企事IR凹.Z.mio在

S，心.IR凹.'-

6机械加工试件的断后伸长mm222012121098

率AI目

机械加工试件的断面收缩

7mm5248'844

率ZI%

8坚固件实物的断后伸长率A，

mm0.240.220.2日

〈且酣录。

9

不得断型童出现型缝

头部坚固性

mm120130155116019C250255290320385

10维民硬度IHV，F;主98N

mu220'25C320335360380435

mm11.124181245250286316380

11

布民硬度/HBW.F=301Y

m.x209"238316331355315429

mm798289

吊民硬度IHRB

m.x95.O~99.5

12

mm221231283239

将民硬度!HRC

mu"13'13139••

h..ι

13表面理度jHVO.3mu川

·、

螺tt来眼