GB-T 3098.6-2023 緊固件機械性能 不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱

國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I Ⅲ V 1 1 2 35不銹鋼組別和性能等級標記制度 45.1通則 45.2不銹鋼組別的標記(第一部分) 45.3性能等級的標記(第二部分) 5 5 56.2馬氏體不銹鋼緊固件的熱處理 86.3表面精飾 86.3耐蝕性 8 88試驗方法和檢查的適用性 8.1試驗方法的適用性 8.2緊固件的承載能力 8.3制造者檢查 8.4供方檢查 8.5需方檢查 8.6試驗結(jié)果的交付 9試驗方法 9.1拉力試驗 9.2因頭部設計降低承載能力螺栓和螺釘拉力試驗 229.4楔負載試驗 9.5扭矩試驗 249.6硬度試驗 25 26 26 27Ⅱ 2710.4包裝標志(標簽) 附錄A(資料性)高溫下的機械性能和低溫下的應用 Ⅲ緊固件機械性能螺母；緊固件機械性能緊定螺釘；——GB/T3098,5——GB/T3098.8緊固件機械性能-200℃~+700℃使用的螺栓連接零件；——GB/T3098.12緊固件機械性能螺母錐形保證載荷試驗； —--GB/T3098.17緊固件機械性能檢查氫——GB/T3098.20緊固件機械性能蝶形螺母保證扭矩； b)增加了奧氏體不銹鋼性能等級100和組別A8(見圖1);c)更改了表面精飾(見6.3,2014年版的第4章);表4～表7);Vj)更改了楔負載試驗(見9.4,2014年版的7.2)和硬度試驗(見9.6,2014年版的7.2);錄H)。本文件修改采用ISO3506-1:2020《緊固件耐腐蝕不銹鋼緊固件機械性能第1部分：規(guī)定組別 —-用規(guī)范性引用的GB/T——刪去奧氏體不銹鋼性能等級70緊固件狀態(tài)“軟”,符合奧氏體不銹鋼緊固件實際狀態(tài)(見圖1)。 本文件于1986年首次發(fā)布，2000年第一次修訂，2014年V——GB/T3098.2緊固件機械性能螺母；——GB/T3098.3緊固件機械性能緊定螺釘； GB/T3098.5緊固件機械性能自攻螺釘：——GB/T3098.8緊固件機械性能-200℃~+700℃使用的螺栓連接零件； ——GB/T3098.20緊固件機械性能蝶形螺母保證扭矩；——GB/T3098.26緊固件機械性能平墊圈；——GB/T3098.27緊固件機械性能耐候鋼緊固件；—GB/T3098.28緊固件機械性能不銹鋼平墊圈；M奧氏體-鐵素體不銹鋼被稱為雙相不銹鋼，最初發(fā)明于20世紀30年代?，F(xiàn)在使用的標準雙相不銹鋼組別是在20世紀80年代發(fā)展起來的。雙相不銹鋼制成的緊固件已經(jīng)得到廣泛應用。本文件修訂與常用的A1～A5奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的抗應力腐蝕開裂性能都有所提高。大多數(shù)雙相不銹鋼也具有較高的耐點蝕性，其中D2至少關于不銹鋼組別和性能定義的補充詳細說明見GB/T3098.25。1 2GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法(GB/T228.1—2021,ISO6892-1:GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法(GB/T230.1—2018,ISO6508-1:GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法(GB/T231.1—2018,ISO6506-1:GB/T3098,25緊固件機械性能不銹鋼和鎳合金緊固件選用指南GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法(GB/T4340.1—2009,ISO6507-GB/T16825.1金屬材料靜力單軸試驗機的檢驗與校準第1部分：拉力和(或)壓力試驗機測GB/T39310緊固件檢查文件類型(GB/T39310—2020,ISO16228:2017,MOD)3馬氏體不銹鋼martensitics碳含量低于0.1%,鉻含量通常為11%～18%的不銹鋼(3.5),通常不能通過熱處理進行強化，并且顯微組織包含奧氏體和鐵素體兩種相的不銹鋼(3.5),與奧氏體鋼相比，耐腐蝕性更好，鉻含量更d?外螺紋小徑(用于公稱應力截面積計算),單位為毫米(mm);F緊固件實物的規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的載荷，單位為牛頓(N);4R緊固件實物的規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的應力，單位為兆帕(MPa);5.1通則第7章、表2或表3規(guī)定了不銹鋼組別和性能等級的標準化組合。不銹鋼類別不銹鋼組別不銹鋼類別不銹鋼組別緊固件狀態(tài)加工硬化高強度高強度加工硬化軟硬化鐵素體軟不銹鋼類別性能等級緊固件狀態(tài)不銹鋼類別性能等級緊固件狀態(tài)淬火并回火淬火并回火軟馬氏體緊固件不銹鋼組別和性能等級的標志、標簽和標記應按第10章規(guī)定。對于可在螺紋桿部進行拉力規(guī)定的規(guī)格范圍(即d<1.6mm或d>39mm)。5.2不銹鋼組別的標記(第一部分)5—一位數(shù)字：規(guī)定該不銹鋼組別化學成分的范圍。圖1中不銹鋼類別和組別的化學成分按表1規(guī)定。性能等級的標記(第二部分)由2～3位數(shù)字組成，該數(shù)字對應于表2或表3規(guī)定的緊固件最小抗拉強度的1/10。表1規(guī)定了緊固件用不銹鋼組別的化學成分限值。該化學成分應按相關標準的規(guī)定。適合某種應用的不銹鋼組別應按GB/T3098.25的規(guī)定進行選擇。不銹鋼組別(熔煉分析，質(zhì)量分數(shù)，%)CPSN奧氏體 h 一馬氏體一 1 一 .鐵素體 不銹鋼組別(熔煉分析，質(zhì)量分數(shù)，%)CPSN雙相鋼一一·根據(jù)材料標準，除非另有說明，否則數(shù)值均為最大值，所顯示的位數(shù)如有爭議，實施成品分析。“可以用硒代替硫，但其使用可能受到限制。如果鎳含量低于8.0%,則錳的最小含量應為5.0%.·如果鎳含量大于8.0%,對銅的最小含量不予限鉬含量由制造者確定，但對某些使用場合，如有必要限定鉬的極限含量，則應在訂單中由用戶注明。如果鉻含量低于17.0%,則鎳的最小含量宜為12.0%。對最大碳含量為0.030%的奧氏體不銹鋼，氮含量最高不應超過0.22%。對較大直徑的產(chǎn)品，為達到規(guī)定的機械性能，可由制造者確定采用較高的含碳量，但對奧氏體鋼含碳量不應超過0.12%.此公式僅用于根據(jù)本文件對雙相鋼進行分組(不用于耐腐蝕性的選擇標準 8對于特殊用途不銹鋼組別的選擇見GB/T3098.25。GB/T3098.25中也給出了符合表1的不銹鋼6.2馬氏體不銹鋼緊固件的熱處理組別和性能等級為C1-110的緊固件應淬火并回火，最低回火溫度為2為了最大限度地提高緊固件的耐蝕性，推薦表面進行鈍化處理。按照GB/T5267.4進行鈍化處理的緊固件可以在性能等級代號之后加上字母“P”(見10.4)。6.4耐蝕性無論是在制造過程中還是在最終成品檢驗時，按第9章規(guī)定的方法在環(huán)境溫度10℃~35℃條件下進第8章規(guī)定了試驗方法的適用性，以驗證不同類型和尺寸的緊固件是否符合表2～表8的要求。即使緊固件的材料符合第6章規(guī)定的所有相關要求，但由于緊固件頭部幾何尺寸原因(頭部剪切面并不意味著所有的組合都合適，有些不銹鋼組別和性能等級的組合可能沒有商品化。對于非標準緊固9不銹鋼類別組別性能等級0.2%時的應力R斷后伸長量A奧氏體·最小拉力載荷(F_),粗牙螺紋按表4,細牙螺紋按表6.在R,的最小載荷(F),粗牙螺紋按表5,細牙螺紋按表7.不銹鋼組別規(guī)定塑性延伸斷后伸長量A馬氏體— —鐵素體—不銹鋼組別等級規(guī)定塑性延伸率為0.2%時斷后伸長量A·最小拉力載荷(Fm),粗牙螺紋按表4,細牙在RJ的最小載荷(Fy),粗牙螺紋按表5,細牙螺紋按表7.“淬火并回火，最低回火溫度為275℃.“僅對螺紋公稱直徑d≤24mm。d公稱應力截面積N奧氏體鋼和雙相鋼馬氏體鋼鐵素體鋼—d公稱應力截面積N奧氏體鋼和雙相鋼馬氏體鋼鐵素體鋼——到上一個100N.d公稱應力截面積N奧氏體鋼和雙相鋼馬氏體鋼鐵素體鋼d公稱應力截面積N奧氏體鋼和雙相鋼馬氏體鋼鐵素體鋼—到上一個100N.性能等級50僅指奧氏體Al～A5.d公稱應力截面積N奧氏體鋼和雙相鋼馬氏體鋼鐵素體鋼d公稱應力截面積N奧氏體鋼和雙相鋼馬氏體鋼鐵素體鋼一一一一—到上一個100N.性能等級50僅指奧氏體A1～A5組別 d性能等級·緊固件的扳擰部分和/或槽型不一定能夠施加本表中規(guī)定的最小破壞扭矩，這不應成為拒收的原因b)最小拉力載荷(Fm)應符合表4或表6規(guī)定，和/或最小破壞扭矩(Mn)應符合表8規(guī)定(僅適不銹鋼組別最小抗拉強度R規(guī)定塑性延伸率為0.2%時斷后伸長量A最小破壞拉力試驗一拉力試驗·b≥2d對所有長度；當d≥3mm、b≥ld+2P時，僅對1<2.5d;或細牙螺紋，無不適用b≥2db≥2d適用b≥2d適用b≥2d不適用·對全螺紋螺柱，總長1,≥3.5d。對l<2.5d(或全螺紋螺柱l.<3,5d),試驗和試驗條件應由供·僅對螺栓和螺釘(不適用于螺柱)適用●帶內(nèi)扳擰的沉頭螺釘。不銹鋼組別0.2%時的應力R斷后伸長量AFd≥3mm,當b≥3d*時的所有長度不適用適用適用不適用*按照圖2d)進行拉力試驗，螺紋長度至少要3d,即1d的未旋合螺紋長度和兩端各1d的螺紋旋合長度。符合第6章和第7章適用的技術要求。2—-擰入螺母端緊固件應按圖2所示擰入夾具中。螺紋夾具內(nèi)螺紋嚙合長度應為ld±1P。承受載荷的未旋合螺紋長度應為l≥1d。應按GB/T228.1的規(guī)定進行拉力試驗。試驗機夾頭的分離速率，在達到載荷F前，不應超過10mm/min;而在達到載荷F后，不9.1.2同時測定R_,Rg和A的試驗程序應持續(xù)測量拉力載荷F,直至斷裂，可以直接借助適合的電子裝置(例如微處理機),或者依據(jù)載荷一伸長量曲線(見GB/T228.1),該曲線可以自動繪制或采用圖解法。為獲得可接受的準確的圖解測量，曲線的比例應使彈性范圍內(nèi)的斜率(曲線的直線部分)與載荷坐1)確定曲線彈性范圍的斜率(曲線上直線部分);2)在伸長量軸(△L)上，距離等于L?的0.2%處畫一條平行于彈性變形范圍內(nèi)斜率的平3)該平行線與曲線的交點即相當于載荷Fp。按表5或表7規(guī)定。2)斷后伸長量A根據(jù)圖3直接在伸長量軸上(△L)測定。伸長量應在緊固件頭部頂面和末端之間或螺柱的兩端面之間測定，見圖4中L。。當使用引伸計時，應符合GB/T12160中2級或更高的要求。載荷-伸長量曲線應如圖5所示，圖5測量規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的應力R的載荷-伸長量曲線應按如下方法計算夾緊長度L?:夾緊長度L?的0.2%應按比例縮放至載荷-伸長量曲線的水平軸上(OP),從曲線的直線部分水平對應于縱坐標軸上的載荷Fp。9.1.4測定斷后伸長量可選用的試驗程序應測量緊固件總長度Lo,見圖6a)。按圖1將緊固件擰入內(nèi)螺紋夾具，軸向加載，直至拉斷。試驗機夾頭的分離速率，在達到載荷F前，不應超過10mm/min;而在達到載荷F后，不應超過拉斷后，應將試件斷裂處緊密吻合，并再次測量長度L?,見圖6b)。a)試臉前圖6斷后伸長量A的測定斷后伸長量A按公式(1)計算：9.1.5抗拉強度Rm試驗結(jié)果和要求根據(jù)公稱應力截面積A,和試驗過程中測量的極限拉力載荷F-,計算抗拉強度，按公式(2)和公式(3)計算：式中：式中：d?——外螺紋的基本中徑(GB/Td?——外螺紋小徑。按公式(4)計算：表4和表6給出了圓整到3位有效數(shù)字的公稱應力截面積數(shù)值(A,nom)。Rm應符合表2或表3規(guī)定，最小拉力載荷Fm,mn也應符合表4或表6規(guī)定。9.1.6規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的應力R,試驗結(jié)果和要求緊固件實物規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的應力R是根據(jù)公稱應力截面積As,mom和試驗過程中測量的規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的載荷F,按公式(5)計算：表5和表7給出了3位有效數(shù)字的公稱應力截面積數(shù)值(A,m)。R,應符合表2或表3規(guī)定。最小載荷F,應符合表5或表7規(guī)定。9.1.7斷后伸長量A的試驗結(jié)果和要求斷后伸長量A應符合表2或表3規(guī)定。9.2因頭部設計降低承載能力螺栓和螺釘拉力試驗本拉力試驗的目的是確定因頭部設計降低承載能力螺栓和螺釘?shù)臉O限拉力載荷(Fm),即由于螺圖7因頭部設計而導致降低承載能力螺釘斷裂示例因頭部設計而降低承載能力的螺栓和螺釘僅應根據(jù)9.1測定極限拉力載荷Fm,抗拉強度Rm、斷后伸長量A和規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的應力R,不適用。根據(jù)10.1.3,不能按9.1在螺紋桿部(b<3d)進行拉力試驗的降低承載能力螺栓和螺釘不應標記性螺紋長度b≥3d的螺栓和螺釘，應按9.1對螺紋桿部進行附加的拉力試驗。在這種情況下，按9.2.2試驗程序試驗程序見9.1.2。9.2.3極限拉力載荷Fm試驗結(jié)果和要求試驗過程中測得的最大載荷應等于或大于相關產(chǎn)品標準中規(guī)定的最小拉力載荷Fm,或應按供需協(xié)議提供。9.3因桿部設計降低承載能力螺栓、螺釘和螺柱拉力試驗9.3.1通則本拉力試驗的目的是確定無螺紋桿部直徑d,<d?的螺栓、螺釘和螺柱的抗拉強度，特別是在進行拉力試驗直至斷裂時，斷裂發(fā)生在無螺紋桿部，見8.2.2和圖8。圖8因桿部設計降低承載能力緊固件斷裂示例因桿部設計而降低承載能力的緊固件僅應根據(jù)9.1測定抗拉強度，斷后伸長量A、規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的應力R和表4、表6規(guī)定的最小拉力載荷不適用。9.3.2試驗程序試驗程序見9.1.2。9.3.3抗拉強度試驗結(jié)果和要求抗拉強度(R)是根據(jù)無螺紋桿部橫截面積(Au)和試驗過程中測量的極限拉力載荷(Fmm),按公式(6)和公式(7)計算：式中：斷裂應發(fā)生在無螺紋桿部，R山應符合表2或表3對Rm的規(guī)定。9.4楔負載試驗本試驗用于同時測定以下參數(shù)：——緊固件實物的抗拉強度(R=);—公稱長度l≥2.5d,且螺紋長度b≥2d。 d全螺紋螺釘、d公稱公稱345678對方頸螺栓，該孔應能與方頸相配。·對A級和B級產(chǎn)品，圓角或倒角r,按此規(guī)定；對C級產(chǎn)品，圓角或倒角r,宜按以下公式計算十0.2,r?和r.公差宜為士0.1mm。 表8規(guī)定的最小破壞扭矩僅適用于性能等級50、70和80的奧氏體不銹鋼粗牙螺紋螺栓和螺釘。破壞扭矩值應在訂貨時由供需協(xié)議確定。破壞扭矩試驗裝置示意圖見圖10。圖10破壞扭矩Mn的測量裝置扭矩測量裝置應具有待測值的±6%的精度。螺栓或螺釘應裝入夾緊裝置中，被夾緊的螺紋長度至少為1d,但不包括末端長度。至少有兩扣完緊固件最小破壞扭矩M應符合表8的要求?！獧C械和物理性能按第6章和第7章規(guī)定，按第8章和第9章進行試驗。對于因長度太短(b<3d)而無法在螺紋桿部進行拉力試驗的降低承載能力緊固件，應僅標明不銹全承載能力緊固件性能等級標志代號應按表13的規(guī)定。表13全承載能力緊固件性能等級標志代號性能等級可按9.1進行拉力試驗的降低承載能力緊固件的性能等級標志代號應按表14規(guī)定，性能等級前面品的所有規(guī)格應按表14的規(guī)定進行標志。表14降低承載能力緊固件性能等級標志代號性能等級·對于因長度過短(b<3d)而無法在螺紋桿部進行拉力試驗的降低承載能力緊固件，不應使用該性能等級代對于碳含量不超過0.030%的低碳奧氏體不銹鋼，緊固件標志可在不銹鋼組別后、連字符前加上字母“L”。公稱直徑d≥5mm的六角頭螺栓和螺釘應標志不銹鋼組別和性能等級代號，不銹鋼組別按第6章規(guī)定，性能等級代號按表13(全承載能力緊固件)或表14(b≥3d可按9.1進行拉力試驗的降低承載六角頭螺栓和螺釘應首選在頭部頂面用凹字或凸字標志，或在頭部側(cè)面用凹字標志(見圖12)。對法蘭面螺栓和螺釘，當制造工藝不允許在頭部頂面進行標志時，應在法蘭上進行標志。圖12全承載能力六角頭螺栓和螺釘標志示例10.3.2內(nèi)六角或內(nèi)六角花型圓柱頭螺栓和螺釘標志螺紋公稱直徑d≥5mm的內(nèi)六角或內(nèi)六角花型圓柱頭螺栓和螺釘應標志不銹鋼組別和性能等級代號，不銹鋼組別按第6章規(guī)定，性能等級代號按表13(全承載能力緊固件)或表14(b≥3d可按9.1進行拉力試驗的降低承載能力緊固件)規(guī)定，制造者識別標志按10.2規(guī)定。對于圓柱頭和低圓柱頭螺栓和螺釘，應首選在頭部頂面用凹字或凸字標志，或在側(cè)面用凹字標志(見圖13)。圖13全承載能力內(nèi)六角圓柱頭螺釘標志示例b≥3d可按9.1進行拉力試驗的降低承載能力緊固件標志示例見圖14。23圖14可進行拉力試驗的降低承載能力內(nèi)六角沉頭螺釘標志示例對于因長度太短(b<3d)而無法在螺紋桿部進行拉力試驗的降低承載能力的螺栓和螺釘，不應使用表14中規(guī)定的性能等級代號(見圖15)。2公稱直徑d≥5mm的螺柱宜標志不銹鋼組別和性能等級代號，不銹鋼組別按第6章規(guī)定，性能等級代號按表13(全承載能力緊固件)或表14(降低承載能力緊固件，如腰狀桿螺柱)規(guī)定，制造者識別標志按10.2規(guī)定。525圖16螺柱標志示例10.3.5螺桿(全螺紋螺柱)標志螺桿可通過顏色標志來識別。10.3.6左旋螺紋標志螺紋公稱直徑d≥5mm左旋螺紋的螺栓和螺釘應在頭部頂面或末端增加左旋標志(見圖17)。圖17左旋螺紋標志示例10.4包裝標志(標簽)在緊固件外包裝上，應對緊固件型式、規(guī)格采用標簽進行標志。標簽應包含以下內(nèi)容：——制造者和/或經(jīng)銷商識別標志和/或名稱； 低碳奧氏體不銹鋼的可選字母“L”(緊接組別之后),按10.1.4:——性能等級代號(連字符后),全承載能力緊固件按表13(如70),可按9.1進行拉力試驗的降低承載能力緊固件按表14(如070);——鈍化處理時，可選字母“P”(在性能等級代號后),按6.3;——潤滑處理時，可選字母“Lu”(在標志最后位置),按6.3;——GB/T3099.4規(guī)定的生產(chǎn)批號。(資料性)A.1通則當ISO米制螺紋螺栓、螺釘和螺柱經(jīng)適當設計，并按本文件選擇了足夠的不銹鋼組別和性能等級時，符合GB/T3098.15的配套螺母的設計會確保螺母在螺栓連接處的高溫或低溫下正常工作。因此，A.2高溫下規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的應力表A.1溫度對Rr的影響不銹鋼組別溫度(僅性能等級70和80*)‘目前對性能等級100尚無數(shù)據(jù)。對性能等級50的奧氏體不銹鋼，宜咨詢緊固件制造者?？筛鶕?jù)EN10269s對固溶退火狀態(tài)(*對于雙相不銹鋼，由于可能引發(fā)475℃脆化(a+