GB∕T 41157.1-2022 核電廠用緊固件 第1部分：合金鋼螺栓、螺釘和螺柱

?犐犆犛２１．０６０．１０犆犆犛犑１３

中 華 人 民 共 和 國 國 家 標 準

犌犅／犜４１５７．１—２０２

核電廠用緊固件

第１部分：合金鋼螺栓、螺釘和螺柱

犉犪狊狋犲狀犲狉狊犳狅狉狀狌犮犾犲犪狉狆狅狑犲狉狆犾犪狀狋狊—

犘犪狉狋１：犅狅犾狋狊，狊犮狉犲狑狊犪狀犱狊狋狌犱狊犿犪犱犲狅犳犪犾狅狔狊狋犲犾

２０２０３０９發(fā)布 ２０２１００１實施

發(fā)布

國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會

犌犅／犜４１５７．１—２０２

目 次

前言 Ⅰ

引言 Ⅱ

１范圍 １

２規(guī)范性引用文件 １

３術(shù)語和定義 ２

４代號 ２

５技術(shù)要求 ２

６試驗方法和檢查的適用性 ９

７試驗方法 １２

８標志與包裝 ２４

參考文獻 ２６

庫七七標準下載

前 言

本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《標準化工作導(dǎo)則 第１部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。

本文件是ＧＢ／Ｔ４１５７《核電廠用緊固件》的第１部分。ＧＢ／Ｔ４１５７已經(jīng)發(fā)布了以下部分：

——第１部分：合金鋼螺栓、螺釘和螺柱；

——第２部分：碳鋼和合金鋼螺母；

——第３部分：不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱；

——第４部分：不銹鋼螺母；

——第５部分：驗收檢查。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。

本文件由全國緊固件標準化技術(shù)委員會（ＳＡＣ／ＴＣ８５）歸口。

本文件起草單位：中機生產(chǎn)力促進中心、定西高強度緊固件股份有限公司、舟山市正源標準件有限公司、紹興山耐高壓緊固件有限公司、晉億實業(yè)股份有限公司、浙江迪特高強度螺栓有限公司、上海群力緊固件制造有限公司、山東高強緊固件有限公司、浙江海力股份有限公司、上海高強度螺栓廠有限公司、七豐精工科技股份有限公司、機械工業(yè)通用零部件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心、浙江國檢檢測技術(shù)股份有限公司、核工業(yè)標準化研究所、清華大學(xué)、中國核電工程有限公司、中廣核工程有限公司、中廣核研究院有限公司、中國核動力研究設(shè)計院、上海核工程研究設(shè)計院有限公司、蘇州熱工研究院有限公司、南京福貝爾五金制品有限公司、徐州瑞達高強度緊固件有限公司、寧波中京電氣科技有限公司、上海亞螺精密緊固技術(shù)有限公司、溫州信德電力配件有限公司。

本文件由全國緊固件標準化技術(shù)委員會負責(zé)解釋。

Ⅰ

引 言

緊固件在核電廠安全系統(tǒng)和設(shè)備中大量使用，承擔(dān)了承壓密封、部件連接和支承固定等功能，其質(zhì)量與性能對于核電廠安全系統(tǒng)和設(shè)備執(zhí)行核安全功能有著重要作用。然而，在核電廠建設(shè)和設(shè)備制造監(jiān)管過程中發(fā)現(xiàn)，核電緊固件的設(shè)計、采購、制造、安裝和驗收等方面存在薄弱環(huán)節(jié)。ＧＢ／Ｔ４１５７《核電廠用緊固件》旨在規(guī)范核電廠用緊固件技術(shù)要求和試驗方法，由以下５個部分組成：

——第１部分：合金鋼螺栓、螺釘和螺柱；

——第２部分：碳鋼和合金鋼螺母；

——第３部分：不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱；

——第４部分：不銹鋼螺母；

——第５部分：驗收檢查。

Ⅱ

核電廠用緊固件

第１部分：合金鋼螺栓、螺釘和螺柱

１范圍

本文件規(guī)定了壓水堆核電廠用１、２、３級合金鋼螺栓、螺釘和螺柱（以下簡稱１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱）的技術(shù)要求、試驗方法和檢查的適用性、在室溫和高溫下的試驗方法和標志與包裝。

注１：產(chǎn)品尺寸按相應(yīng)產(chǎn)品標準或圖紙規(guī)定。

本文件適用于１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱：

ａ）由合金鋼制造的；

ｂ）符合ＧＢ／Ｔ１９２和ＧＢ／Ｔ１９６規(guī)定的普通螺紋；ｃ）粗牙螺紋Ｍ５～Ｍ６４，細牙螺紋Ｍ８×１～Ｍ６４×４；ｄ）符合ＧＢ／Ｔ１９３規(guī)定的直徑與螺距組合；

ｅ）符合ＧＢ／Ｔ１９７、ＧＢ／Ｔ９１４５規(guī)定的公差。

本文件不適用于緊定螺釘及類似的不受拉力的螺紋緊固件（見ＧＢ／Ｔ３０９８．３）。本文件未規(guī)定以下性能要求：

——可焊接性；

——耐腐蝕性；

——耐剪切應(yīng)力；

——扭矩夾緊力性能；

——耐疲勞性。

其他堆型核電廠用１、２、３級合金鋼螺栓、螺釘和螺柱也可參考使用本文件。

注２：按本文件生產(chǎn)的緊固件適用的最高使用溫度為３７０℃。當(dāng)使用溫度超過３７０℃，建議使用者向有關(guān)方面專家咨詢。

２規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

ＧＢ／Ｔ２緊固件外螺紋零件末端

ＧＢ／Ｔ１９６普通螺紋基本尺寸

ＧＢ／Ｔ１９７普通螺紋公差

ＧＢ／Ｔ２８．１金屬材料拉伸試驗第１部分：室溫試驗方法ＧＢ／Ｔ２８．２金屬材料拉伸試驗第２部分：高溫試驗方法ＧＢ／Ｔ２９金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法

ＧＢ／Ｔ２３０．１金屬材料洛氏硬度試驗第１部分：試驗方法

ＧＢ／Ｔ２３１．１金屬材料 布氏硬度試驗 第１部分：試驗方法

ＧＢ／Ｔ３０９８．１緊固件機械性能 螺栓、螺釘和螺柱

ＧＢ／Ｔ３１０３．１緊固件公差 螺栓、螺釘、螺柱和螺母

１

ＧＢ／Ｔ４３４０．１金屬材料維氏硬度試驗第１部分：試驗方法ＧＢ／Ｔ５２７６緊固件螺栓、螺釘、螺柱及螺母尺寸代號和標注ＧＢ／Ｔ５２７緊固件螺栓和螺釘通孔

ＧＢ／Ｔ６３９４金屬平均晶粒度測定方法

ＧＢ／Ｔ１３７６金屬及其他無機覆蓋層金屬的磷化膜

ＧＢ／Ｔ１６８２５．１靜力單軸試驗機的檢驗第１部分：拉力和（或）壓力試驗機測力系統(tǒng)的檢驗與校準

ＧＢ／Ｔ３９３１０緊固件檢查文件類型

ＮＢ／Ｔ２００３．２—２０２１核電廠核島機械設(shè)備無損檢測 第２部分：超聲檢測ＮＢ／Ｔ２００３．４核電廠核島機械設(shè)備無損檢測 第４部分：滲透檢測ＮＢ／Ｔ２００３．５核電廠核島機械設(shè)備無損檢測 第５部分：磁粉檢測ＮＢ／Ｔ２００６．４壓水堆核電廠用合金鋼 第４部分：安全級設(shè)備螺栓用合金鋼棒

ＮＢ／Ｔ２００８．１２壓水堆核電廠用其他材料 第１２部分：１、２、３級螺栓、螺母用鍛、軋棒

３術(shù)語和定義

ＧＢ／Ｔ３０９８．１界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

３．１

緊固件成品犳犻狀犻狊犺犲犱犳犪狊狋犲狀犲狉

已完成所有加工工序的，且未進行機械加工的緊固件，它可以有或無表面處理，也可以具有全承載

能力或降低承載能力。

［來源：ＧＢ／Ｔ３０９８．１—２０１０，３．１］

３．２

３．３

機械加工試件 犿犪犮犺犻狀犲犱狋犲狊狋狆犻犲犮犲

為評定材料性能由緊固件成品機械加工的試件。

注：緊固件成品無法加工時，可以為經(jīng)相同熱處理工藝的同批樣棒加工的試樣。

［來源：ＧＢ／Ｔ３０９８．１—２０１０，３．２，有修改］

批犫犪狋犮犺

來自同一爐號材料，經(jīng)相同制造工藝、同螺紋規(guī)格并經(jīng)同爐熱處理（間歇爐）或同一爐期熱處理（連

續(xù)爐）的緊固件。

４代號

ＧＢ／Ｔ５２７６、ＧＢ／Ｔ１９７和ＧＢ／Ｔ３０９８．１給出的代號適用于本文件。

５技術(shù)要求

５．１材料

推薦的１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱用合金鋼材料牌號和化學(xué)成分見表１。如需使用其他材料或化學(xué)成分有變化時，由供需協(xié)議。

注：表１中材料牌號的化學(xué)成分與相應(yīng)國家標準中材料牌號的化學(xué)成分不完全一致。

２

表１合金鋼材料牌號和化學(xué)成分（熔煉分析和成品分析）

推薦材料牌號

材料代碼

類型

化學(xué)成分（質(zhì)量分數(shù)）

％

Ｃ

Ｓｉ

Ｍｎ

Ｐ

Ｓ

Ｃｒ

Ｍｏ

Ｖ

Ｎｉ

４２ＣｒＭｏ

４２ＣＭ

熔煉分析

０．３８～

０．４８

０．１０～

０．４０

０．７５～

１．０

≤０．０２５

≤０．０１５

０．８０～

１．１５

０．１５～

０．３０

—

—

成品分析

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣＭＶ

熔煉分析

０．３６～

０．４

０．２０～

０．３５

０．４５～

０．７０

≤０．０２５ａ

≤０．０１５ａ

０．８０～

１．１５

０．５０～

０．６５

０．２５～

０．３５

—

成品分析

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

４０ＣＮＭ

熔煉分析

０．３７～

０．４

０．１５～

０．３５

０．６０～

０．９５

≤０．０２５

≤０．０１５

０．６５～

０．９５

０．２０～

０．３０

—

１．５～

２．０

成品分析

０．３５～

０．４６

０．１３～

０．３７

０．５６～

０．９

≤０．０２５

≤０．０１５

０．６０～

１．０

０．１８～

０．３２

—

１．５０～

２．０５

４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣＮＭＭ

熔煉分析

０．３７～

０．４

０．１５～

０．３５

０．７０～

０．９０

≤０．０２５

≤０．０１５

０．７０～

０．９５

０．３０～

０．４０

—

１．６５～

２．０

成品分析

０．３５～

０．４６

０．１３～

０．３７

０．６～

０．９４

≤０．０２５

≤０．０１５

０．６５～

１．０

０．２８～

０．４２

—

１．６０～

２．０５

ａ對于２、３級螺栓、螺柱，其最大允許值可到０．０３０％。

５．２熱處理

１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱應(yīng)以熱處理狀態(tài)交貨，熱處理制度按ＮＢ／Ｔ２００８．１２或ＮＢ／Ｔ２００６．４

規(guī)定或由供需雙方協(xié)商確定。

５．３機械性能

按第７章進行試驗時，１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱應(yīng)符合表２～表６規(guī)定的機械性能，或符合供需協(xié)議規(guī)定。

注：若制造螺栓、螺釘和螺柱的鍛、軋棒以熱處理狀態(tài)交貨，且在緊固件制造過程中沒有進行過任何熱處理，當(dāng)該批鍛、軋棒已按規(guī)定進行了機械加工試件試驗，則緊固件可不再進行機械加工試件試驗。

序號

機械性能

試驗溫度

試驗項目

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／

４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ級

Ｂ級

Ｃ級

１

抗拉強度

犚ｍ／ＭＰａ

室溫ｂ

拉力試驗

８６５～１０４０

≥１０７０

≥１００

≥９３０

楔負載拉力

試驗

≥１０７０

≥１００

≥９３０

２

機械加工試件規(guī)定塑性延伸率為０．２％時的應(yīng)力

犚ｐ０．２ａ／ＭＰａ

拉力試驗

≥７２

９６５～１０３４

８９５～１０３４

８２５～１０３４

３

機械加工試件斷后伸長率

犃ａ／％

≥１４

≥１

≥１２

≥１３

４

機械加工試件斷面收縮率

犣ａ／％

≥５０

≥４０

≥４０

≥４５

５

機械加工試件規(guī)定塑性

延伸率為０．２％時的應(yīng)力

犚ｐ０．２ｃ／ＭＰａ

３５０℃

≥５７０

≥６２０

≥８４２

≥７８２

≥７２

表２螺栓、螺釘和螺柱的機械性能

３

表２螺栓、螺釘和螺柱的機械性能（續(xù)）

序號

機械性能

試驗溫度

試驗項目

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／

４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ級

Ｂ級

Ｃ級

６

公稱保證應(yīng)力犛ｐ，公稱ｄ／

ＭＰａ

室溫

保證載荷試驗

６５７

８４９

７８

７５１

７

吸收能量犓Ｖ２ｅ／Ｊ

０℃

沖擊試驗

（１級）

≥６０

—

—

—

８

側(cè)膨脹值ＬＥ／ｍｍ單個值

≥０．６４

—

—

—

９

吸收能量犓Ｖ２ｅ／Ｊ

０℃

沖擊試驗

（２、３級）

≥４０

—

—

—

１０

吸收能量

犓Ｖ８／Ｊ

單個最小值

－１２℃

沖擊試驗

—

≥３４

≥３４

≥４１

平均值

≥４１

≥４１

≥４７

１

側(cè)膨脹值ＬＥ／ｍｍ單個值

沖擊試驗

（１、２級）

—

≥０．６４

沖擊試驗

（３級）

—

≥０．３８

１２

布氏硬度ＨＢＷ

室溫

硬度試驗ｆ

２４８～３５２

３１～３８

２９３～３６３

２６９～３４１

１３

洛氏硬度ＨＲＣ

２３～３７

３２～４１

３０～３８

２７～３６

１４

維氏硬度ＨＶ

２５３～３５７

３１５～３９３

２９７～３６８

２７３～３４６

１５

螺紋未脫碳層的高度

犈／ｍｍｍｉｎ

室溫

脫碳試驗

３／４犎１

１６

螺紋全脫碳層的深度

犌／ｍｍｍａｘ

室溫

脫碳試驗

０

注１：洛氏硬度和維氏硬度為按ＧＢ／Ｔ３３６２—２０１６進行換算的值。注２：其他試驗溫度與吸收能量值，可由供需協(xié)議。

ａ當(dāng)測定成品材料性能和／或工藝驗證時實施該試驗；成品與機械加工試件試驗結(jié)果有差異時，應(yīng)以成品試驗結(jié)果為準。

ｂ室溫為１０℃～３５℃。

ｃ僅當(dāng)合同要求時實施該試驗；如選用其他試驗溫度，試驗溫度和性能指標由供需協(xié)議。

ｄ對于４２ＣｒＭｏ、４０ＣｒＭｏＶ，犛ｐ，公稱＝０．９１犚ｐ０．２，ｍｉｎ；對于４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ的Ａ級和Ｂ級，犛ｐ，公稱＝０．８

犚ｐ０．２，ｍｉｎ；對于４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ的Ｃ級，犛ｐ，公稱＝０．９１犚ｐ０．２，ｍｉｎ。

ｅ一組（３個）試樣的平均值，只允許一個試樣的試驗結(jié)果低于最小平均值，且不低于其７０％。

ｆ硬度試驗由制造者選擇，優(yōu)先采用布氏硬度。

４

表３拉力載荷（粗牙螺紋）

螺紋規(guī)格

犱

螺紋公稱應(yīng)力截面積犃ｓ，公稱ａｍｍ２

材料

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ級

Ｂ級

Ｃ級

拉力載荷犉ｍ（犃ｓ，公稱×犚ｍ）

Ｎ

Ｍ５

１４．２

１２２８０～１４７０

≥１５１９０

≥１４２０

≥１３２１０

Ｍ６

２０．１

１７３９０～２０９０

≥２１５１０

≥２０１０

≥１８６９０

Ｍ７

２８．９

２５００～３００６０

≥３０９２０

≥２８９０

≥２６８０

Ｍ８

３６．６

３１６０～３８０６０

≥３９１６０

≥３６６０

≥３４０４０

Ｍ１０

５８．０

５０１７０～６０３２０

≥６２０６０

≥５８００

≥５３９４０

Ｍ１２

８４．３

７２９２０～８７６７０

≥９０２０

≥８４３０

≥７８４０

Ｍ１４

１５

９４８０～１９６０

≥１２３０５０

≥１５００

≥１０６９５０

Ｍ１６

１５７

１３５８１０～１６３２８０

≥１６７９０

≥１５７００

≥１４６０１０

Ｍ１８

１９２

１６０８０～１９６８０

≥２０５４０

≥１９２００

≥１７８５６０

Ｍ２０

２４５

２１９３０～２５４８０

≥２６２１５０

≥２４５００

≥２７８５０

Ｍ２

３０３

２６２１０～３１５１２０

≥３２４２１０

≥３０３００

≥２８１７９０

Ｍ２４

３５３

３０５３５０～３６７１２０

≥３７７１０

≥３５３００

≥３２８２９０

Ｍ２７

４５９

３９７０４０～４７３６０

≥４９１１３０

≥４５９００

≥４２６８７０

Ｍ３０

５６１

４８５２７０～５８３４０

≥６０２７０

≥５６１００

≥５２１７３０

Ｍ３

６９４

６０３１０～７２１７６０

≥７４２５８０

≥６９４００

≥６４５４２０

Ｍ３６

８１７

７０６７１０～８４９６８０

≥８７４１９０

≥８１７００

≥７５９８１０

Ｍ３９

９７６

８４２４０～１０１５０４０

≥１０４３２０

≥９７６００

≥９０７６８０

Ｍ４２

１１２０

９６８８０～１１６４８０

≥１１９８４０

≥１１２０００

≥１０４１６０

Ｍ４５

１３１０

１１３１５０～１３６２４０

≥１４０１７０

≥１３１０００

≥１２１８３０

Ｍ４８

１４７０

１２７１５０～１５２８８０

≥１５７２９０

≥１４７０００

≥１３６７１０

Ｍ５２

１７６０

１５２４０～１８３０４０

≥１８３２０

≥１７６０００

≥１６３６８０

Ｍ５６

２０３０

１７５９５０～２１１２０

≥２１７２１０

≥２０３０００

≥１８７９０

Ｍ６０

２３６０

２０４１４０～２４５４４０

≥２５２５２０

≥２３６０００

≥２１９４８０

Ｍ６４

２６８０

２３１８２０～２７８７２０

≥２８６７６０

≥２６８０００

≥２４９２４０

ａ犃ｓ，公稱＝（π／４）×［（犱２＋犱３）／２］２。

５

表４拉力載荷（細牙螺紋）

螺紋規(guī)格

犱×狆

螺紋公稱應(yīng)力截面積

犃ｓ，公稱ａ

ｍｍ２

材料

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ級

Ｂ級

Ｃ級

拉力載荷犉ｍ（犃ｓ，公稱×犚ｍ）

Ｎ

Ｍ８×１

３９．２

３９１０～４０７０

≥４１９４０

≥３９２０

≥３６４６０

Ｍ１０×１．２５

６１．２

５２９４０～６３６５０

≥６５４８０

≥６１２０

≥５６９２０

Ｍ１０×１

６４．５

５７９０～６７０８０

≥６９０２０

≥６４５０

≥５９９０

Ｍ１２×１．５

８．１

７６２１０～９１６２０

≥９４２７０

≥８１０

≥８１９３０

Ｍ１２×１．２５

９２．１

７９６７０～９５７８０

≥９８５０

≥９２１０

≥８５６５０

Ｍ１４×１．５

１２５

１０８１３０～１３０００

≥１３７５０

≥１２５００

≥１６２５０

Ｍ１６×１．５

１６７

１４４６０～１７３６８０

≥１７８６９０

≥１６７００

≥１５３１０

Ｍ１８×２

２０４

１７６４６０～２１２１６０

≥２１８２８０

≥２０４００

≥１８９７２０

Ｍ１８×１．５

２１６

１８６８４０～２４６４０

≥２３１１２０

≥２１６００

≥２０８０

Ｍ２０×２

２５８

２３１７０～２６８３２０

≥２７６０６０

≥２５８００

≥２３９９４０

Ｍ２０×１．５

２７２

２３５２８０～２８２８０

≥２９１０４０

≥２７２００

≥２５２９６０

Ｍ２×２

３１８

２７５０７０～３０７２０

≥３４０２６０

≥３１８００

≥２９５７４０

Ｍ２×１．５

３３

２８０５０～３４６３２０

≥３５６３１０

≥３３００

≥３０９６９０

Ｍ２４×２

３８４

３２１６０～３９３６０

≥４１０８０

≥３８４００

≥３５７１２０

Ｍ２７×２

４９６

４２９０４０～５１５８４０

≥５３０７２０

≥４９６００

≥４６１２８０

Ｍ３０×２

６２１

５３７１７０～６４５８４０

≥６４４７０

≥６２１００

≥５７５３０

Ｍ３×２

７６１

６５８２７０～７９１４０

≥８１４２７０

≥７６１００

≥７０７７３０

Ｍ３６×３

８６５

７４８２３０～８９６０

≥９２５５０

≥８６５００

≥８０４４５０

Ｍ３９×３

１０３０

８９０９５０～１０７１２０

≥１１０２１０

≥１０３０００

≥９５７９０

Ｍ４５×３

１４０

１２１００～１４５６００

≥１４９８００

≥１４０００

≥１３０２００

Ｍ５２×４

１８３０

１５８３００～１９０３２０

≥１９５８１０

≥１８３０００

≥１７０１９０

Ｍ５６×４

２１４

１８５４６０～２２９８０

≥２２９４１０

≥２１４００

≥１９３９０

Ｍ６０×４

２４９０

２１５３９０～２５８９６０

≥２６４３０

≥２４９０００

≥２３１５７０

Ｍ６４×４

２８５１

２４６１０～２９６５００

≥３０５０６０

≥２８５１００

≥２６５１４０

ａ犃ｓ，公稱＝（π／４）×［（犱２＋犱３）／２］２。

６

表５保證載荷（粗牙螺紋）

螺紋規(guī)格

犱

螺紋公稱應(yīng)力截面積

犃ｓ，公稱ａ

ｍｍ２

材料

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ級

Ｂ級

Ｃ級

保證載荷犉ｐ（犃ｓ，公稱×犛ｐ，公稱）

Ｎ

Ｍ５

１４．２

９３０

１２０６０

１１９０

１０６０

Ｍ６

２０．１

１３２１０

１７０６０

１５８４０

１５１０

Ｍ７

２８．９

１８９０

２４５４０

２７０

２１７０

Ｍ８

３６．６

２４０５０

３１０７０

２８８４０

２７４９０

Ｍ１０

５８．０

３８１０

４９２４０

４５７０

４３５６０

Ｍ１２

８４．３

５３９０

７１５７０

６４３０

６３３１０

Ｍ１４

１５

７５５６０

９７６４０

９０６２０

８６３７０

Ｍ１６

１５７

１０３１５０

１３２９０

１２３７２０

１７９１０

Ｍ１８

１９２

１２６１４０

１６３０１０

１５１３０

１４１９０

Ｍ２０

２４５

１６０９７０

２０８０１０

１９３０６０

１８４００

Ｍ２

３０３

１９０７０

２５７２５０

２３８７６０

２７５０

Ｍ２４

３５３

２３１９２０

２９７０

２７８１６０

２６５１０

Ｍ２７

４５９

３０１５６０

３８９６９０

３６１６９０

３４７１０

Ｍ３０

５６１

３６８５８０

４７６２９０

４２０７０

４２１３１０

Ｍ３

６９４

４５９６０

５８９２１０

５４６８７０

５２１１９０

Ｍ３６

８１７

５３６７０

６９３６３０

６４３８０

６１３５７０

Ｍ３９

９７６

６４１２３０

８２８６２０

７６９０９０

７３２９８０

Ｍ４２

１１２０

７３５８４０

９５０８０

８２５６０

８４１１２０

Ｍ４５

１３１０

８６０６７０

１１２２０

１０３２３０

９８３８０

Ｍ４８

１４７０

９６５７９０

１２４８００

１１５８４０

１１０４００

Ｍ５２

１７６０

１１５６３０

１４９４２０

１３８６９０

１３２１８０

Ｍ５６

２０３０

１３３７０

１７２３５０

１５９６０

１５２４５０

Ｍ６０

２３６０

１５０５０

２０３６０

１８５９７０

１７２４０

Ｍ６４

２６８０

１７６０８０

２２７５３０

２１１８０

２０１２７０

ａ犃ｓ，公稱＝（π／４）×［（犱２＋犱３）／２］２。

７

表６保證載荷（細牙螺紋）

螺紋規(guī)格

犱×狆

螺紋公稱應(yīng)力截面積

犃ｓ，公稱ａ

ｍｍ２

材料

４２ＣｒＭｏ

４０ＣｒＭｏＶ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ／４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ

４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ

Ａ級

Ｂ級

Ｃ級

保證載荷犉ｐ（犃ｓ，公稱×犛ｐ，公稱）

Ｎ

Ｍ８×１

３９．２

２５７５０

３２８０

３０８９０

２９４０

Ｍ１０×１．２５

６１．２

４０２１０

５１９６０

４８２３０

４５９６０

Ｍ１０×１

６４．５

４２３８０

５４７６０

５０８３０

４８４０

Ｍ１２×１．５

８．１

５７８０

７４８０

６９４２０

６１６０

Ｍ１２×１．２５

９２．１

６０５１０

７８１９０

７２５７０

６９１７０

Ｍ１４×１．５

１２５

８２１３０

１０６１３０

９８５０

９３８０

Ｍ１６×１．５

１６７

１０９７２０

１４１７８０

１３１６０

１２５４２０

Ｍ１８×２

２０４

１３４０３０

１７３２０

１６０７５０

１５３２０

Ｍ１８×１．５

２１６

１４１９１０

１８３３８０

１７０２１０

１６２２０

Ｍ２０×２

２５８

１６９５１０

２１９０４０

２０３３０

１９３７６０

Ｍ２０×１．５

２７２

１７８７０

２３０９３０

２１４３４０

２０４２７０

Ｍ２×２

３１８

２０８９３０

２６９９８０

２５０５８０

２３８８２０

Ｍ２×１．５

３３

２１８７８０

２８２７２０

２６２４０

２５００８０

Ｍ２４×２

３８４

２５２２９０

３２６０２０

３０２５９０

２８３８０

Ｍ２７×２

４９６

３２５８７０

４２１１０

３９０８５０

３７２５０

Ｍ３０×２

６２１

４０８００

５２７２３０

４８９３５０

４６３７０

Ｍ３×２

７６１

４９９８０

６４６０９０

５９６７０

５７１５１０

Ｍ３６×３

８６５

５６８３１０

７３４３９０

６８１６２０

６４９６２０

Ｍ３９×３

１０３０

６７６７１０

８７４４７０

８１６４０

７３５３０

Ｍ４５×３

１４０

９１９８０

１１８６０

１１０３２０

１０５１４０

Ｍ５２×４

１８３０

１２０２３０

１５３７０

１４２００

１３７４３０

Ｍ５６×４

２１４

１４０８６０

１８２０３０

１６８９５０

１６１０１０

Ｍ６０×４

２４９０

１６３５９０

２１４００

１９６２１０

１８７０００

Ｍ６４×４

２８５１

１８７３１０

２４２０５０

２２４６６０

２１４１１０

ａ犃ｓ，公稱＝（π／４）×［（犱２＋犱３）／２］２。

５．４螺紋與公差

螺紋可采用滾壓法或切削法加工，推薦采用滾壓法。

螺紋的基本尺寸應(yīng)符合ＧＢ／Ｔ１９６對普通螺紋的規(guī)定，螺紋公差帶應(yīng)符合ＧＢ／Ｔ１９７的６ｇ規(guī)定，螺紋末端應(yīng)符合ＧＢ／Ｔ２的規(guī)定。

如需其他螺紋公差，由供需協(xié)議。

８

５．５尺寸及公差

１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱的尺寸及公差應(yīng)符合相應(yīng)產(chǎn)品標準或圖紙和ＧＢ／Ｔ３１０３．１產(chǎn)品等級Ａ

級或Ｂ級規(guī)定。

５．６表面缺陷

１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱成品表面不應(yīng)有折疊、裂紋、切痕和影響使用的表面缺陷。

５．７無損檢測

５．７．１磁粉檢測或滲透檢測驗收準則

對螺紋規(guī)格大于Ｍ２４的緊固件產(chǎn)品，應(yīng)進行１０％表面磁粉檢測或滲透檢測。ａ）凡主要尺寸大于１．６ｍｍ的相關(guān)顯示均應(yīng)記錄。

ｂ）不準許存在下列相關(guān)顯示痕跡：

——非軸向的線性顯示；

——大于２５ｍｍ的軸向線性顯示。

５．７．２超聲檢測驗收準則

對制造１、２級螺栓、螺釘和螺柱用４２ＣｒＭｏ和４０ＣｒＭｏＶ棒材，按ＮＢ／Ｔ２００３．２—２０２１表１２中規(guī)定的質(zhì)量等級Ⅱ級進行驗收。

對制造螺栓、螺釘和螺柱用４０ＣｒＮｉ２Ｍｏ和４０ＣｒＮｉ２ＭｏＭ棒材，按ＮＢ／Ｔ２００３．２—２０２１表１２中規(guī)定的質(zhì)量等級Ⅱ級進行驗收。

當(dāng)采用其他材料或驗收準則時，應(yīng)由供需協(xié)議。

５．８表面處理

磷化處理技術(shù)要求按ＧＢ／Ｔ１３７６中規(guī)定的錳系磷化處理要求。如需其他表面處理，由供需協(xié)議。

注：對實測硬度大于３２ＨＲＣ（或?qū)崪y抗拉強度１００ＭＰａ以上）的１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱，需采取適當(dāng)?shù)拇胧?/p>

以減少氫脆發(fā)生的風(fēng)險。

５．９晶粒度

１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱按７．８的規(guī)定進行晶粒度檢查，晶粒度應(yīng)為５級或更細。

注：若制造螺栓、螺釘和螺柱的鍛、軋棒以熱處理狀態(tài)交貨，且在緊固件制造過程中沒有進行過任何熱處理，當(dāng)該批鍛、軋棒已按規(guī)定進行了晶粒度檢查，則緊固件可不再進行晶粒度檢查。

６試驗方法和檢查的適用性６．１緊固件的承載能力６．１．１全承載能力的緊固件

全承載能力的緊固件（標準化的或非標準化的）應(yīng)按表７或表８對緊固件成品進行拉力試驗：

ａ）斷裂應(yīng)發(fā)生在未旋合螺紋的長度內(nèi)或無螺紋桿部；

ｂ）其拉力載荷（犉ｍ）應(yīng)符合表３或表４的規(guī)定。

６．１．２降低承載能力的緊固件

降低承載能力的緊固件（如腰狀桿螺釘）適用于不要求或不按本文件規(guī)定的承載能力。雖然材料性

９

能符合本文件的規(guī)定，但因桿部特殊設(shè)計的原因，按表７或表８對其成品進行拉力試驗時，達不到承載能力的要求。當(dāng)按表９進行拉力試驗時，腰狀桿緊固件斷裂通常不發(fā)生在未旋合螺紋的長度內(nèi)。

６．２制造者的控制

按本文件生產(chǎn)的緊固件，當(dāng)采用第６章規(guī)定的可實施的試驗和第７章規(guī)定的試驗方法時，應(yīng)能符合第５章適用的技術(shù)要求。

本文件不要求制造者對每一生產(chǎn)批都要實施試驗，但制造者的責(zé)任是：可以選擇自己的方法，如工

序控制或最終檢查，以確保每一生產(chǎn)批均符合所有的技術(shù)要求。如有爭議，應(yīng)按第７章規(guī)定的試驗方法。

６．３供方的控制

供方可選擇自己的方法控制其提供的緊固件符合第５章適用的技術(shù)要求。如有爭議，應(yīng)按第７章規(guī)定的試驗方法。

６．４需方的控制

需方可按第７章的試驗方法，從６．５中選擇適當(dāng)?shù)脑囼炏盗锌刂平桓兜木o固件質(zhì)量。如有爭議，應(yīng)按第７章規(guī)定的試驗方法。

６．５對緊固件成品與機械加工試件可實施的試驗

６．５．１通則

按第７章規(guī)定的試驗方法，表７～表１０規(guī)定了試驗方法的適用性。

表７～表９為１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱成品試驗，表７用于測定標準頭部和標準桿或細桿（全承載能力的）即犱ｓ＞犱２或犱ｓ≈犱２的螺栓和螺釘成品的性能；表８用于測定標準桿或細桿（全承載能力的）即犱ｓ＞犱２或犱ｓ≈犱２的螺柱成品的性能；表９用于測定腰狀桿緊固件（降低承載能力的）即犱ｓ＜犱２的螺栓、螺釘和螺柱成品的性能。

表１０為１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱材料性能試驗和／或改進工藝的試驗。

６．５．２適用性

各種試驗方法對緊固件的適用性按表７～表１０的規(guī)定。

６．５．３交付試驗結(jié)果

當(dāng)需方要求交付包括試驗結(jié)果的報告（特殊訂單）時，應(yīng)按第７章的規(guī)定，并從表７～表１０中選取試驗方法。由需方規(guī)定的特殊試驗，應(yīng)在訂貨時協(xié)議。

表７全承載能力的螺栓和螺釘成品

序號ａ

性能

試驗方法

章條號

犾＜２．５犱或

犫＜２．０犱

犾≥２．５犱和

犫≥２．０犱

１

最小抗拉強度犚ｍ，ｍｉｎ

楔負載試驗

７．４

×

√

拉力試驗

７．２

×

√

６

公稱保證應(yīng)力犛ｐ，公稱

保證載荷試驗

７．５

×

√

１０

表７全承載能力的螺栓和螺釘成品（續(xù)）

序號ａ

性能

試驗方法

章條號

犾＜２．５犱或

犫＜２．０犱

犾≥２．５犱和

犫≥２．０犱

１２或１３

或１４

硬度

硬度試驗

７．６

√

√

１５

螺紋未脫碳層的高度犈ｍｉｎ

脫碳試驗

７．７

√

√

１６

螺紋全脫碳層的深度犌ｍａｘ

脫碳試驗

７．７

√

√

√——可實施：應(yīng)按第７章實施試驗。

×——不可實施：因緊固件的形狀和／或尺寸影響（如，長度太短而不能試驗、無頭的），或者因該試驗僅適用于特殊類型的緊固件。

ａ序號見表２。

表８全承載能力的螺柱成品

序號ａ

性能

試驗方法

章條號

犾ｔ＜３犱或

犫＜２．０犱

犾ｔ≥３犱和

犫≥２．０犱

１

最小抗拉強度犚ｍ，ｍｉｎ

拉力試驗

７．２

×

√

６

公稱保證應(yīng)力犛ｐ，公稱

保證載荷試驗

７．５

×

√

１２或１３

或１４

硬度

硬度試驗

７．６

√

√

１５

螺紋未脫碳層的高度犈ｍｉｎ

脫碳試驗

７．７

√

√

１６

螺紋全脫碳層的深度犌ｍａｘ

脫碳試驗

７．７

√

√

√——可實施：應(yīng)按第７章實施試驗。

×——不可實施：因緊固件的形狀和／或尺寸影響（如，長度太短而不能試驗、無頭的），或者因該試驗僅適用于特殊類型的緊固件。

ａ序號見表２。

序號ａ

性能

試驗方法

章條號

犾ｃ＜３犱ｓ或

犫＜１犱

犾ｃ≥３犱ｓ和

犫≥１犱

１

最小抗拉強度犚ｍ，ｍｉｎ

對腰狀桿螺栓、螺釘和螺柱

的拉力試驗

７．３

×

√

１２或１３

或１４

硬度

硬度試驗

７．６

√

√

１５

螺紋未脫碳層的高度犈ｍｉｎ

脫碳試驗

７．７

√

√

１６

螺紋全脫碳層的深度犌ｍａｘ

脫碳試驗

７．７

√

√

√——可實施：應(yīng)按第７章實施試驗。

×——不可實施：因緊固件的形狀和／或尺寸影響（如，長度太短而不能試驗、無頭的），或者因該試驗僅適用于特殊類型的緊固件。

ａ序號見表２。

表９降低承載能力的螺栓、螺釘和螺柱成品（腰狀桿）

１

表１０用機械加工試件測定材料性能和／或工藝驗證

序號ａ

性能

試驗方法

犱０＜犱３，ｍｉｎ和犫≥犱和犾≥６．５犱

５≤犱≤１６ｍｍ和犱０≥３ｍｍ和犫≥犱和

犾≥犱＋２６ｍｍ

犱＞１６ｍｍ和犱０≥０．７５犱ｓ和犫≥犱和

犾≥５．５犱＋８ｍｍ

１

抗拉強度

拉力試驗

７．１

√

√

√

２或５

規(guī)定塑性延伸率為０．２％時的

應(yīng)力犚ｐ０．２，ｍｉｎ

√

√

√

３

最小斷后伸長率犃ｍｉｎ

√

√

√

４

最小斷面收縮率犣ｍｉｎ

√

√

√

１２或１３

或１４

硬度

硬度試驗

７．６

√

√

√

７或９

或１０

最小吸收能量犓Ｖ，ｍｉｎ

沖擊試驗

犱≥１６ｍｍ和

犾ｔ≥５ｍｍ

７．９

×

√

√

√——可實施：應(yīng)按第７章實施試驗。

×——不可實施：因緊固件的形狀和／或尺寸影響（如，長度太短而不能試驗、無頭的），或者因該試驗僅適用于特殊類型的緊固件。

ａ序號見表２。

６．６試驗結(jié)果的交付

如果需方要求供方提供試驗結(jié)果，則應(yīng)在訂購時商定試驗報告的類型。除非另有規(guī)定，應(yīng)根據(jù)ＧＢ／Ｔ３９３１０確定。試驗報告類型（Ｆ２．２、Ｆ３．１或Ｆ３．２）和任何附加或特殊試驗也應(yīng)由需方規(guī)定，并在訂購時商定。

７試驗方法

７．１機械加工試件拉力試驗

７．１．１總則

本試驗可測定：

——抗拉強度犚ｍ；

——規(guī)定塑性延伸率為０．２％時的應(yīng)力犚ｐ０．２；

——機械加工試件斷后伸長率犃；

——機械加工試件斷面收縮率犣。

７．１．２設(shè)備

拉力試驗機應(yīng)按ＧＢ／Ｔ１６８２５．１的規(guī)定，達到１級精度或以上。裝夾緊固件試件時，應(yīng)避免斜拉，可使用自動定心裝置。

１２

７．１．３試驗裝置

夾具和螺紋夾具應(yīng)按以下規(guī)定：

——硬度：≥４５ＨＲＣ；

——通孔直徑犱ｈ：按表１的規(guī)定；

——內(nèi)螺紋夾具的螺紋：６Ｈ。

表１ 孔徑和圓角半徑

單位為毫米

螺紋公稱直徑犱

犱ｈａ，ｂ

狉１

螺紋公稱直徑犱

犱ｈａ，ｂ

狉１

ｍｉｎ

ｍａｘ

ｍｉｎ

ｍａｘ

５

５．５

５．６８

０．７

２７

３０

３０．３

１．６

６

６．６

６．８２

０．７

３０

３

３．３９

１．６

７

７．６

７．８２

０．８

３

３６

３６．３９

１．６

８

９

９．２

０．８

３６

３９

３９．３９

１．６

１０

１

１．２７

０．８

３９

４２

４２．３９

１．６

１２

１３．５

１３．７

０．８

４２

４５

４５．３９

２．７

１４

１５．５

１５．７

１．３

４５

４８

４８．３９

３．２

１６

１７．５

１７．７

１．３

４８

５２

５２．３９

３．２

１８

２０

２０．３

１．３

５２

５６

５６．４６

３．５

２０

２

２．３

１．６

５６

６２

６２．４６

３．７

２

２４

２４．３

１．６

６０

６

６．４６

３．９

２４

２６

２６．３

１．６

６４

７０

７０．４６

４．２

ａ按ＧＢ／Ｔ５２７中等裝配系列。

ｂ對方頸螺栓，該孔應(yīng)能與方頸相配。

７．１．４機械加工試件

機械加工試件應(yīng)由經(jīng)尺寸等檢驗合格的螺栓、螺釘和螺柱或熱處理后的螺栓、螺釘和螺柱坯料上制??；當(dāng)尺寸無法滿足取樣要求時，可從隨爐試棒上制取。機械加工試樣取樣方法如下：

——螺紋公稱直徑犱≤３９ｍｍ螺栓、螺釘和螺柱的機械加工試件，采取中心取樣，取樣中心位置在

緊固件中心線上。機械加工試件的直徑犱０＜犱３，ｍｉｎ，并且盡可能犱０≥３ｍｍ。螺紋公稱直徑１６ｍｍ＜犱≤３９ｍｍ且淬火并回火螺栓、螺釘和螺柱的機械加工試件，其直徑的減小量不應(yīng)超過原有直徑犱的２５％（初始橫截面積的４％）。對由螺柱制取的試件，其兩端的螺紋長度最小為１犱。

——螺紋公稱直徑犱＞３９ｍｍ螺栓、螺釘和螺柱的機械加工試件，采取偏心取樣，取樣中心位置在

螺紋公稱直徑的四分之一（１／４犱）處，機械加工試件直徑按螺紋公稱直徑的八分之三（３／８犱）計算。

機械加工拉伸試件中心取樣見圖１，偏心取樣見圖２。

１３

標引序號說明：

犱——螺紋公稱直徑。

犱０——機械加工試件的直徑（犱０＜犱３，ｍｉｎ，并盡可能為犱０≥３ｍｍ）。

犫——螺紋長度（犫≥犱）。

犔０——機械加工試件的初始測量長度：

●用于測定機械加工試件的斷后伸長率：犔０＝５犱０或（５．６５槡犛０）；

●用于測定機械加工試件的斷面收縮率：犔０≥３犱０。

犔ｃ——機械加工試件直線段的長度（犔０＋犱０）。犔ｔ——機械加工試件的總長度（犔ｃ＋２狉＋犫）。犛０——拉力試驗前機械加工試件的橫截面積。狉——圓角半徑（狉≥４ｍｍ）。

圖１中心取樣拉力試驗用機械加工試件

標引序號說明：

犱０——機械加工試件的直徑（犱０＝３／８犱）。犫——螺紋長度（犫≥犱）。

犔０——機械加工試件的初始測量長度。

●用于測定機械加工試件的斷后伸長率：犔０＝５犱０或（５．６５槡犛０）；

●用于測定機械加工試件的斷面收縮率：犔０≥３犱０。

犔ｃ——機械加工試件直線段的長度（犔０＋犱０）。犔ｔ——機械加工試件的總長度（犔ｃ＋２狉＋犫）。犛０——拉力試驗前機械加工試件的橫截面積。狉——圓角半徑（狉≥４ｍｍ）。

圖２偏心取樣拉力試驗用機械加工試件

１４

７．１．５試驗程序

室溫拉力試驗應(yīng)按ＧＢ／Ｔ２８．１的規(guī)定進行；進行高溫拉力試驗時，加熱裝置應(yīng)符合ＧＢ／Ｔ２８．２規(guī)定。試驗機夾頭的分離速率，在達到載荷犉ｐ０．２前，不應(yīng)超過１０ｍｍ／ｍｉｎ；而在達到載荷犉ｐ０．２后，不應(yīng)超過２５ｍｍ／ｍｉｎ。高溫試驗，從試驗開始至屈服，試樣的應(yīng)力速率不應(yīng)超過８０ＭＰａ／ｍｉｎ。

拉力試驗應(yīng)持續(xù)進行，直到斷裂。

測量極限拉力載荷犉ｍ。

７．１．６試驗結(jié)果

按ＧＢ／Ｔ２８．１的規(guī)定測定下列性能：

ａ）抗拉強度犚ｍ：

犚ｍ＝犉ｍ／犛０

ｂ）規(guī)定塑性延伸率為０．２％時的應(yīng)力犚ｐ０．２。

ｃ）機械加工試件的斷后伸長率犃，其犔０至少為５犱０。

犃＝（犔ｕ－犔０）／犔０×１０

式中：

犔ｕ——機械加工試件的最終測量長度（見ＧＢ／Ｔ２８．１）。

ｄ）機械加工試件的斷面收縮率犣，其犔０至少為３犱０。

犣＝（犛０－犛ｕ）／犛０×１０

式中：

犛ｕ——機械加工試件的斷后橫截面積。

７．２成品拉力試驗

７．２．１總則

本試驗用于測定螺栓、螺釘和螺柱成品的抗拉強度犚ｍ。

７．２．２設(shè)備

拉力試驗機應(yīng)按ＧＢ／Ｔ１６８２５．１的規(guī)定，達到１級精度或以上。裝夾緊固件時，應(yīng)避免斜拉，可使用自動定心裝置。

７．２．３試驗裝置

夾具和螺紋夾具應(yīng)符合以下規(guī)定：

——硬度：≥４５ＨＲＣ；

——通孔直徑犱ｈ：按表１的規(guī)定；

——內(nèi)螺紋夾具的螺紋：６Ｈ。

７．２．４試驗程序

試件應(yīng)為經(jīng)尺寸等檢驗合格的緊固件。

按圖３ａ）和ｂ）所示將螺栓和螺釘試件擰入內(nèi)螺紋夾具。對螺柱試件應(yīng)使用兩個內(nèi)螺紋夾具，見圖３ｃ）和ｄ）。螺紋有效旋合長度≥１犱。

未旋合螺紋的長度犾ｔｈ≥１犱。對帶短螺紋栓接結(jié)構(gòu)用螺栓的拉力試驗，未旋合螺紋的長度犾ｔｈ＜

１犱。

１５

應(yīng)按ＧＢ／Ｔ２８．１的規(guī)定進行拉力試驗。試驗機夾頭的分離速率不應(yīng)超過２５ｍｍ／ｍｉｎ。拉力試驗應(yīng)持續(xù)進行，直至斷裂。

測量極限拉力載荷（犉ｍ）。

犪）螺栓 犫）螺釘

標引序號說明：

１——擰入機體端；

２——擰入螺母端；

犱ｈ——孔徑；

犮）螺柱 犱）螺桿

犾ｔｈ——試驗夾具中緊固件未旋合螺紋的長度。

圖３緊固件成品實施拉力試驗裝置示例

７．２．５試驗結(jié)果

根據(jù)公稱應(yīng)力截面積犃ｓ，公稱和試驗過程中測量的極限拉力載荷犉ｍ計算抗拉強度犚ｍ：

犚ｍ＝犉ｍ／犃ｓ，公稱

式中：

式中：

犃ｓ，公稱＝（π／４）×［（犱２＋犱３）／２］２

犱２——外螺紋中徑的基本尺寸（ＧＢ／Ｔ１９６）；犱３——外螺紋小徑，犱３＝犱１－犎／６；

犱１——外螺紋小徑的基本尺寸（ＧＢ／Ｔ１９６）；犎——螺紋原始三角形高度（ＧＢ／Ｔ１９２）。

公稱應(yīng)力截面積犃ｓ，公稱的數(shù)值在表３和表４中給出。

１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱進行拉力試驗時，斷裂應(yīng)發(fā)生在未旋合螺紋長度內(nèi)。全螺紋的螺釘，如斷裂始于未旋合的螺紋長度內(nèi)，允許在拉斷前已延伸或擴展到頭部與螺紋交接處，或進入頭部。

注：隨著直徑減小，公稱應(yīng)力截面積與有效應(yīng)力截面積的差異逐漸增加。當(dāng)硬度用于過程控制時，尤其對較小的直徑，需要提高硬度值，并超過表２規(guī)定的最小硬度，以達到最小拉力載荷。

當(dāng)螺栓和螺釘犾／犱≤２．５、螺柱犾／犱＜３．０時，如不能進行成品拉力試驗時，可用同批原材料，同一熱

１６

處理工藝（跟螺栓、螺釘和螺柱同爐生產(chǎn)）的專用加長試樣進行試驗。

７．３腰狀桿緊固件拉力試驗

７．３．１總則

本試驗用于測定腰狀桿緊固件的抗拉強度犚ｍ（見６．１）。本試驗適用于符合以下規(guī)定的緊固件：

——無螺紋桿徑犱ｓ＜犱２；

——腰狀桿長度≥３犱ｓ（見圖１中犔ｃ）；

——螺紋長度犫≥１犱。

７．３．２設(shè)備

拉力試驗機應(yīng)按ＧＢ／Ｔ１６８２５．１的規(guī)定，達到１級精度或以上。裝夾緊固件時，應(yīng)避免斜拉，可使用自動定心裝置。

７．３．３試驗裝置

夾具和螺紋夾具應(yīng)符合以下規(guī)定：

——硬度：≥４５ＨＲＣ；

——通孔直徑犱ｈ：按表１的規(guī)定；

——內(nèi)螺紋夾具的螺紋：６Ｈ。

７．３．４試驗程序

試件應(yīng)為經(jīng)尺寸等檢驗合格的緊固件。

按圖３ａ）所示將螺栓和螺釘試件擰入內(nèi)螺紋夾具。對螺柱試件應(yīng)使用兩個螺紋夾具，見圖３ｃ）。螺紋有效旋合長度≥１犱。

應(yīng)按ＧＢ／Ｔ２８．１的規(guī)定進行拉力試驗。試驗機夾頭的分離速率不應(yīng)超過２５ｍｍ／ｍｉｎ。

拉力試驗應(yīng)持續(xù)進行，直至斷裂。測量極限拉力載荷（犉ｍ）。

７．３．５試驗結(jié)果

根據(jù)腰狀桿橫截面積犃ｄｓ和試驗過程中測量的極限拉力載荷犉ｍ計算抗拉強度犚ｍ：

式中：

斷裂應(yīng)發(fā)生在腰狀桿內(nèi)。

７．４楔負載試驗

７．４．１總則

本試驗可同時測定：

——螺栓和螺釘成品的抗拉強度犚ｍ；

犚ｍ＝犉ｍ／犃ｄｓ

犃ｄｓ＝（π／４）犱狊２

——頭與無螺紋桿部或螺紋部分交接處的牢固性。

７．４．２設(shè)備

拉力試驗機應(yīng)符合ＧＢ／Ｔ１６８２５．１的規(guī)定，達到１級精度或以上。不能使用自動定心裝置，因其對圖４和表１２所規(guī)定的楔墊角度有較大的影響。

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７．４．３試驗裝置

夾具、楔墊和螺紋夾具應(yīng)按以下規(guī)定：

——硬度：≥４５ＨＲＣ；

——內(nèi)螺紋夾具的螺紋：６Ｈ；

——通孔直徑犱ｈ：按表１的規(guī)定；

——楔墊：按圖４、表１和表１２的規(guī)定。

ａ倒圓或４５°倒角，見表１２。

圖４螺栓和螺釘成品楔負載試驗用楔墊

表１２楔負載試驗用楔墊角度α

螺紋公稱直徑

犱

ｍｍ

性能等級

螺栓或螺釘?shù)臒o螺紋桿部長度

犾ｓ≥２犱

全螺紋螺釘、螺栓或螺釘無螺紋桿部長度

犾ｓ＜２犱

α±３０′

５≤犱≤２０

１０°

６°

２０＜犱≤６４

６°

４°

頭部支承面直徑超過１．７犱而未通過楔負載試驗的螺栓和螺釘成品，可再次取樣并將其頭部支承面直徑加工到１．７犱，按表１２規(guī)定的楔墊角度再次進行試驗。

此外，對頭部支承面直徑超過１．９犱的螺栓和螺釘成品，可將楔墊角度１０°減小為６°。

７．４．４試驗程序

試件應(yīng)為經(jīng)尺寸等檢驗合格的緊固件。

將７．４．３規(guī)定的楔墊按圖４所示置于螺栓或螺釘頭下。未旋合螺紋長度犾ｔｈ≥１犱。對短螺紋栓接結(jié)構(gòu)螺栓的楔負載拉力試驗，允許未旋合螺紋長度犾ｔｈ＜１犱。

應(yīng)按ＧＢ／Ｔ２８．１的規(guī)定進行楔負載拉力試驗。試驗機夾頭的分離速率不應(yīng)超過２５ｍｍ／ｍｉｎ。

拉力試驗應(yīng)持繼進行，直至斷裂。測量極限拉力載荷犉ｍ。

７．４．５試驗結(jié)果

７．４．５．１測定抗拉強度犚犿

計算方法見７．２．５。

１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱進行拉力試驗時，斷裂應(yīng)發(fā)生在未旋合螺紋長度內(nèi)。

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注：隨著直徑減小，公稱應(yīng)力截面積與有效應(yīng)力截面積的差異逐漸增加。當(dāng)硬度用于過程控制時，尤其對較小的直徑，需要提高硬度值，并超過表２規(guī)定的最小硬度，以達到最小拉力載荷。

７．４．５．２測定頭與桿部或螺紋部分交接處的牢固性

不應(yīng)斷裂在頭部。

帶無螺紋桿部的螺栓和螺釘不應(yīng)在頭與桿部交接處斷裂。

全螺紋的螺釘，如斷裂始于未旋合螺紋的長度內(nèi)，允許在拉斷前已延伸或擴展到頭部與螺紋交接處，或者進入頭部。

７．５保證載荷試驗

７．５．１總則

保證載荷試驗包括兩個步驟：

——實施規(guī)定的保證載荷（見圖５）；

——測量由保證載荷產(chǎn)生的永久伸長。

犪）螺栓 犫）螺釘

標引序號說明：

１——載荷。

犮）螺柱 犱）螺桿

測頭與緊固件末端中心孔間應(yīng)為“球錐”接觸，其他適當(dāng)?shù)姆椒ㄒ部墒褂谩?/p>

圖５緊固件成品施加保證載荷安裝示例

７．５．２設(shè)備

拉力試驗機應(yīng)按ＧＢ／Ｔ１６８２５．１的規(guī)定，達到１級精度或以上。裝夾緊固件時，應(yīng)避免斜拉，可使用自動定心裝置。

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７．５．３試驗裝置

夾具和螺紋夾具應(yīng)按以下規(guī)定：

——硬度：≥４５ＨＲＣ；

——通孔直徑犱ｈ：按表１的規(guī)定；

——內(nèi)螺紋夾具的螺紋：６Ｈ。

７．５．４試驗程序

應(yīng)使用經(jīng)尺寸等檢驗合格的螺栓、螺釘和螺柱進行保證載荷試驗。

試件每端應(yīng)進行適當(dāng)加工，如圖５所示。為測量長度（施加載荷前、后）應(yīng)將緊固件置于帶球面測頭（或其他適當(dāng)?shù)姆椒ǎ┑呐_架式測量儀器中。應(yīng)使用手套或鉗子，以使由溫度影響的測量誤差減少到最小。測量施加載荷前緊固件的總長度犾０。

按圖５所示將緊固件試件擰入螺紋夾具。對螺柱應(yīng)使用兩個螺紋夾具。螺紋有效旋合長度至少應(yīng)

為１犱，未旋合螺紋的長度犾ｔｈ應(yīng)為１犱。

注：為達到犾ｔｈ＝１犱的要求，把螺紋夾具擰到螺紋收尾，然后按相當(dāng)于１犱的扣數(shù)擰退夾具。

對緊固件軸向施加表５或表６規(guī)定的保證載荷。

試驗機夾頭的分離速率不應(yīng)超過３ｍｍ／ｍｉｎ。應(yīng)保持該保證載荷１５ｓ。卸載后，測量緊固件總長度犾１。

７．５．５試驗結(jié)果

卸載后，緊固件的總長度犾１應(yīng)與加載前的犾０相同（其公差±１２．５μｍ為允許的測量誤差）。某些不確定因素，如直線度、螺紋對中性和測量誤差，當(dāng)初次施加保證載荷時，可能導(dǎo)致緊固件明顯的伸長。在這種情況下，可使用比表５和表６規(guī)定值增大３％的載荷，按７．５．４再次進行試驗。如果第二次卸載后的長度犾２與其加載前的長度犾１相同（其公差±１２．５μｍ為允許的測量誤差），則應(yīng)認為符合本試驗要求。

７．６硬度試驗

７．６．１總則

本試驗可測定１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱的硬度。

可以在適當(dāng)表面或者螺紋橫截面上測定硬度。如有爭議，按７．６．３．３在螺紋橫截面上測定硬度。

７．６．２試驗方法

可采用布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度試驗測定硬度。

布氏硬度試驗應(yīng)按ＧＢ／Ｔ２３１．１的規(guī)定，試驗載荷等于３０犇２，單位為Ｎ。

洛氏硬度試驗應(yīng)按ＧＢ／Ｔ２３０．１的規(guī)定。

維氏硬度試驗應(yīng)按ＧＢ／Ｔ４３４０．１的規(guī)定，試驗用最小載荷為９８Ｎ。注１：當(dāng)數(shù)量較少且對成品表面狀態(tài)要求較高時，選擇適當(dāng)?shù)挠捕葯z測方法。注２：當(dāng)測試部位太小，不宜進行布氏硬度測試時，進行ＨＶ維氏硬度測試。

７．６．３試驗程序

７．６．３．１總則

使用經(jīng)尺寸等檢驗合格的１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱進行硬度試驗。

２０

７．６．３．２在表面測定硬度

常規(guī)檢查，去除表面鍍層或涂層，并對試件適當(dāng)處理后，在頭部平面、末端或無螺紋桿部測定硬度。取三點硬度平均值作為螺栓、螺釘和螺柱的硬度值。

７．６．３．３在螺紋橫截面測定硬度

在距螺紋末端１犱處取一橫截面，并應(yīng)經(jīng)適當(dāng)處理。當(dāng)螺紋規(guī)格小于等于Ｍ３９時，在１／２半徑與軸心線間的區(qū)域內(nèi)測定硬度；當(dāng)螺紋規(guī)格大于Ｍ３９時，在１／２半徑處測定硬度，見圖６。當(dāng)尺寸允許時，取間隔為１２０°的三點硬度平均值作為螺栓、螺釘和螺柱的硬度值。

標引序號說明：１——緊固件軸心線；２——１／２半徑區(qū)域；３——１／２半徑處。

７．６．４試驗結(jié)果

圖６測定硬度位置

硬度值應(yīng)符合表２的規(guī)定，且每批產(chǎn)品中所測得的硬度值偏差應(yīng)不大于３０ＨＢＷ。

當(dāng)采用維氏硬度在表面測定硬度及在芯部測定硬度時，緊固件的表面硬度不應(yīng)比芯部硬度（對于螺紋公稱直徑大于Ｍ３９的緊固件，在１／２半徑處測定）高出３０ＨＶ。

７．７脫碳試驗

７．７．１總則

從經(jīng)尺寸等檢驗合格的１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱上制取試件。

本試驗可測定淬火并回火緊固件的表面脫碳和脫碳層深度（見圖７）。

注：由熱處理工藝造成的，超過表２規(guī)定的脫碳層，會降低螺紋強度并可能造成其失效。

表面碳量的狀態(tài)應(yīng)用以下兩個方法之一測定：

——金相法；

——硬度法。

金相法可以測定螺紋全脫碳層的深度（犌）和螺紋未脫碳層的高度（犈）（見圖７）。

硬度法可以測定螺紋未脫碳層的高度（犈）和用顯微硬度法測定不完全脫碳（見圖７）。

２１

標引序號說明：

１——全脫碳；

２——不完全脫碳；

３——中徑線；

４——基體金屬；

犈——螺紋未脫碳層的高度；

犌——螺紋全脫碳層的深度；

犎１——最大實體條件下外螺紋的牙型高度。

７．７．２金相法

７．７．２．１試件的制備

圖７脫碳層

應(yīng)從完成全部熱處理工序的緊固件上，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ迫≡嚰?，以確保材料表面原始特征的復(fù)現(xiàn)與保持。

在距螺紋末端約一個公稱直徑（１犱）、沿螺紋軸心線截取一縱向截面的試件。試件應(yīng)嵌入塑料中或安裝在夾具中。安裝后，對表面進行研磨和拋光，直至可進行金相檢查。

注：通常，浸入３％的硝酸乙醇腐蝕液（濃硝酸與乙醇混合液）能顯示由于脫碳而造成的金相結(jié)構(gòu)的變化。

７．７．２．２試驗程序

將試件置于顯微鏡下，除非另有協(xié)議，應(yīng)放大１０倍進行檢查。

如果顯微鏡帶有毛玻璃屏，則可借助刻度直接測量脫碳程度。如果用目鏡測量，則應(yīng)使用帶十字準線或刻度的顯微鏡。

７．７．２．３試驗結(jié)果

１、２、３級螺栓、螺釘和螺柱進行脫碳測試，不應(yīng)出現(xiàn)全脫碳層；未脫碳層的最小高度犈ｍｉｎ＝３／４犎１，

數(shù)值見表１３。脫碳層示意圖見圖７。

注：當(dāng)螺紋加工采用機械加工工藝且單邊切削量大于等于１．５ｍｍ時，可不進行脫碳試驗。

表１３最大實體條件下，