| 标准编号 | GB/T 3098.15-2023 (GB/T3098.15-2023) | | 中文名称 | 紧固件机械性能 不锈钢螺母 | | 英文名称 | Mechanical properties of fasteners - Stainless steel nuts | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J13 | | 国际标准分类 | 21.060.20 | | 字数估计 | 32,355 | | 发布日期 | 2023-05-23 | | 实施日期 | 2023-12-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 3098.15-2014 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 3098.15-2023: 紧固件机械性能 不锈钢螺母
ICS 21.060.20
CCSJ13
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 3098.15-2014
紧固件机械性能 不锈钢螺母
propertyclasses,MOD)
2023-05-23发布
2023-12-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅰ
引言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 符号 3
5 标记制度 3
5.1 螺母型式标记 3
5.2 不锈钢组别和性能等级标记制度 3
6 螺栓和螺母连接副的设计 5
7 材料 5
7.1 化学成分 5
7.2 马氏体不锈钢螺母的热处理 7
7.3 表面精饰 7
7.4 耐蚀性 7
8 机械和物理性能 7
9 检查 12
9.1 制造者检查 12
9.2 供方检查 12
9.3 需方检查 12
9.4 试验结果的交付 13
10 试验方法 13
10.1 保证载荷试验 13
10.2 硬度试验 16
11 螺母标志和标签 17
11.1 标志 17
11.2 制造者识别标志 18
11.3 螺母标志 18
11.4 包装标志(标签) 20
附录A(资料性) 不锈钢螺母设计原则 21
附录B(规范性) 保证载荷试验芯棒螺纹尺寸 23
参考文献 25
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 3098《紧固件机械性能》的第15部分。GB/T 3098已经发布了以下部分:
---GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱;
---GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母;
---GB/T 3098.3 紧固件机械性能 紧定螺钉;
---GB/T 3098.5 紧固件机械性能 自攻螺钉;
---GB/T 3098.6 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱;
---GB/T 3098.7 紧固件机械性能 自挤螺钉;
---GB/T 3098.8 紧固件机械性能-200℃~+700℃使用的螺栓连接零件;
---GB/T 3098.9 紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母;
---GB/T 3098.10 紧固件机械性能 有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母;
---GB/T 3098.11 紧固件机械性能 自钻自攻螺钉;
---GB/T 3098.12 紧固件机械性能 螺母锥形保证载荷试验;
---GB/T 3098.13 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/T 3098.14 紧固件机械性能 螺母扩孔试验;
---GB/T 3098.15 紧固件机械性能 不锈钢螺母;
---GB/T 3098.16 紧固件机械性能 不锈钢紧定螺钉;
---GB/T 3098.17 紧固件机械性能 检查氢脆用预载荷试验 平行支承面法;
---GB/T 3098.18 紧固件机械性能 盲铆钉试验方法;
---GB/T 3098.19 紧固件机械性能 抽芯铆钉;
---GB/T 3098.20 紧固件机械性能 蝶形螺母 保证扭矩;
---GB/T 3098.21 紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉;
---GB/T 3098.22 紧固件机械性能 细晶非调质钢螺栓、螺钉和螺柱;
---GB/T 3098.23 紧固件机械性能 M42~M72螺栓、螺钉和螺柱;
---GB/T 3098.24 紧固件机械性能 高温用不锈钢和镍合金螺栓、螺钉、螺柱和螺母;
---GB/T 3098.25 紧固件机械性能 不锈钢和镍合金紧固件选用指南;
---GB/T 3098.26 紧固件机械性能 平垫圈。
本文件代替 GB/T 3098.15-2014《紧固件机械性能 不锈纲螺母》,与 GB/T 3098.15-2014相
比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 增加了螺母型式信息(见5.1);
b) 增加了性能等级为70、80和100的双相(奥氏体-铁素体)不锈钢(见图1);
c) 增加了奥氏体不锈钢性能等级100和组别A8(见图1);
d) 增加了不锈钢螺栓和螺母组件的设计(见第6章)和不锈钢螺母的设计原则(见附录A);
e) 更改了表面精饰(见7.3,2014年版的4.3);
f) 增加了螺母保证载荷计算值,以及数值圆整原则(见表5~表8);
g) 增加了检查程序要求和指导(见第9章);
h) 增加了螺母保证载荷试验芯棒螺纹尺寸要求(见附录B);
i) 更改了保证载荷和硬度试验方法(见第10章,2014年版的第7章);
j) 更改了螺母标志和标签,增加了降低承载能力薄螺母标志方法(见第11章,2014年版的4.2);
k) 删除了不锈钢紧固件机械性能系列标准中共有的附录(见2014年版的附录A~附录E)。
本文件修改采用ISO 3506-2:2020《紧固件 耐腐蚀不锈钢紧固件机械性能 第2部分:规定组别
和性能等级的螺母》。
本文件与ISO 3506-2:2020相比做了下述结构调整:
---10.2.2.1、10.2.2.2、10.2.2.3对应ISO 3506-2:2020中的10.2.2;
---增加了图4,图5对应ISO 3506-2:2020中的图4,图6对应ISO 3506-2:2020中的图5,图7对
应ISO 3506-2:2020中的图6,图8对应ISO 3506-2:2020中的图7,图9对应ISO 3506-2:
2020中的图8。
本文件与ISO 3506-2:2020的技术性差异及其原因如下:
---用规范性引用的GB/T 3098.25替换了ISO 3506-6,以适应我国的技术条件(见7.1);
---用规范性引用的GB/T 39310替换了ISO 16228,以适应我国的技术条件(见9.4);
---用规范性引用的GB/T 16825.1替换了ISO 7500-1,以适应我国的技术条件(见10.1.3);
---用规范性引用的GB/T 228.1替换了ISO 6892-1,以适应我国的技术条件(见10.1.5);
---用规范性引用的GB/T 3098.1替换了ISO 898-1,以适应我国的技术条件(见10.1.6);
---用规范性引用的GB/T 4340.1替换了ISO 6507-1,以适应我国的技术条件(见10.2.2.1);
---用规范性引用的GB/T 230.1替换了ISO 6508-1,以适应我国的技术条件(见10.2.2.1);
---用规范性引用的GB/T 231.1替换了ISO 6506-1,以适应我国的技术条件(见10.2.2.1);
---用规范性引用的GB/T 3099.4替换了ISO 1891-4,以适应我国的技术条件(见11.4);
---删除了奥氏体不锈钢性能等级70紧固件状态“软”,符合奥氏体不锈钢紧固件加工状态
(见图1)。
本文件做了以下编辑性改动:
---将标准名称更改为《紧固件机械性能 不锈钢螺母》;
---将资料性引用的国际文件替换为我国文件;
---将“不锈钢组别标记(第一部分)由一个字母组成”更改为“不锈钢组别标记(第一部分)由
一个字母和一位数字组成”(见5.2.2);
---根据公差等级D11计算后,更改了 M5和 M6对应的夹具孔径的最大和最小值(见表9)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国紧固件标准化技术委员会(SAC/TC85)归口。
本文件起草单位:中机生产力促进中心有限公司、上海集优标五高强度紧固件有限公司、福安奥展
实业有限公司、河北五维航电科技股份有限公司、无锡市标准件厂有限公司、机械工业通用零部件产品
质量监督检测中心。
本文件由全国紧固件标准化技术委员会负责解释。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
---本文件于1986年首次发布为GB/T 3098.15-1986,2000年第一次修订,2014年第二次修订;
---本次为第三次修订。
引 言
GB/T 3098《紧固件机械性能》针对不同类别紧固件机械性能分别进行了规定,为紧固件设计、制
造、验收检查和使用提供了依据,拟由29个部分构成:
---GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱;
---GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母;
---GB/T 3098.3 紧固件机械性能 紧定螺钉;
---GB/T 3098.5 紧固件机械性能 自攻螺钉;
---GB/T 3098.6 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱;
---GB/T 3098.7 紧固件机械性能 自挤螺钉;
---GB/T 3098.8 紧固件机械性能-200℃~+700℃使用的螺栓连接零件;
---GB/T 3098.9 紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母;
---GB/T 3098.10 紧固件机械性能 有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母;
---GB/T 3098.11 紧固件机械性能 自钻自攻螺钉;
---GB/T 3098.12 紧固件机械性能 螺母锥形保证载荷试验;
---GB/T 3098.13 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/T 3098.14 紧固件机械性能 螺母扩孔试验;
---GB/T 3098.15 紧固件机械性能 不锈钢螺母;
---GB/T 3098.16 紧固件机械性能 不锈钢紧定螺钉;
---GB/T 3098.17 紧固件机械性能 检查氢脆用预载荷试验 平行支承面法;
---GB/T 3098.18 紧固件机械性能 盲铆钉试验方法;
---GB/T 3098.19 紧固件机械性能 抽芯铆钉;
---GB/T 3098.20 紧固件机械性能 蝶形螺母 保证扭矩;
---GB/T 3098.21 紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉;
---GB/T 3098.22 紧固件机械性能 细晶非调质钢螺栓、螺钉和螺柱;
---GB/T 3098.23 紧固件机械性能 M42~M72螺栓、螺钉和螺柱;
---GB/T 3098.24 紧固件机械性能 高温用不锈钢和镍合金螺栓、螺钉、螺柱和螺母;
---GB/T 3098.25 紧固件机械性能 不锈钢和镍合金紧固件选用指南;
---GB/T 3098.26 紧固件机械性能 平垫圈;
---GB/T 3098.27 紧固件机械性能 耐候钢紧固件;
---GB/T 3098.28 紧固件机械性能 不锈钢平垫圈;
---GB/T 3098.29 紧固件机械性能 M42~M100螺母。
GB/T 3098已转化ISO 898系列碳钢和合金钢紧固件机械性能、ISO 3506系列不锈钢紧固件机械
性能,以及自攻螺钉、自挤螺钉、有效力矩型钢锁紧螺母、有色金属紧固件、自钻自攻螺钉等机械性能国
际标准;自主制定了抽芯铆钉、细晶非调质钢紧固件、M42~M72外螺纹紧固件等机械性能标准;纳入
了螺母扩孔试验、平行支承面法检查氢脆用预载荷试验、盲铆钉试验方法、蝶形螺母保证扭矩等试验方
法标准。将各种材料、各种型式产品机械性能标准和相关试验方法标准纳入GB/T 3098系列之中,便
于使用。
不锈钢紧固件的特性是由材料的化学成分(特别是耐腐蚀性)和制造工艺产生的机械性能决定的。
与淬火和回火紧固件相比,采用加工硬化制造的铁素体、奥氏体和双相(奥氏体-铁素体)不锈钢紧固件
不具有均匀的局部材料特性。
奥氏体-铁素体不锈钢被称为双相不锈钢,最初发明于20世纪30年代。现在使用的标准双相不锈
钢组别是在20世纪80年代研发的。双相不锈钢制造的紧固件已经得到广泛应用。本文件修订后,对
其进行了规定。
与常用的A1~A5奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的抗应力腐蚀开裂性能有所提高。大多数双相
不锈钢也具有较高的耐点蚀性,其中D2至少与A2相当,而D4至少与A4相当。
关于不锈钢组别和性能定义的补充详细说明见GB/T 3098.25。
紧固件机械性能 不锈钢螺母
1 范围
本文件规定了由耐腐蚀不锈钢制造的粗牙螺纹和细牙螺纹螺母,在环境温度为10℃~35℃条件
下测试时的机械和物理性能。规定了与奥氏体、马氏体、铁素体和双相(奥氏体-铁素体)不锈钢螺母组
别对应的性能等级。
GB/T 3098.25提供了适用的不锈钢及其性能的一般规则和附加技术信息。
符合本文件要求的螺母在环境温度10℃~35℃条件下进行测试。在高温和/或低温下,螺母可能
无法保持规定的机械和物理性能。
注1:符合本文件要求的紧固件使用温度为-20 ℃~+150 ℃,但也可以使用到低温至-196 ℃和高温至
+300℃,更详细资料见GB/T 3098.25。
在-20℃~+150℃温度范围外使用时,用户有责任咨询有经验的紧固件材料专家,并考虑不锈
钢成分、高温或低温下服役时间、温度对紧固件机械性能和被夹紧件的影响,以及螺栓连接的腐蚀性使
用环境,以确定对特殊应用的适当选择。
注2:使用温度高达+800℃时,GB/T 3098.24给出了适当的不锈钢组别和性能等级的选择。
本文件适用的螺母:
---符合GB/T 192规定的普通螺纹;
---符合GB/T 193和GB/T 9144规定的直径与螺距组合;
---粗牙螺纹 M5~M39,细牙螺纹 M8×1~M39×3;
---螺纹公差符合GB/T 197和GB/T 9145规定;
---规定性能等级和保证载荷;
---薄螺母、标准螺母和高螺母三种螺母型式;
---螺母高度mmin≥0.45D;
---外径或对边宽度smin≥1.45D(见附录A);
---任何形状;
---能与符合GB/T 3098.6规定性能等级的螺栓、螺钉和螺柱配合使用。
在满足所有适用的化学成分、机械和物理性能技术要求时,不锈钢组别和性能等级可用于超出本文
件规定的规格范围(即D< 5mm或D >39mm)。
本文件未规定以下性能要求:
---扭矩-夹紧力性能;
---有效力矩性能;
---可焊接性。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件的必不可少的条款。其中,注日期的引用
文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于
本文件。
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法(GB/T 228.1-2021,ISO 6892-1:
2019,MOD)
GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法 (GB/T 230.1-2018,ISO 6508-1:
2016,MOD)
GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法(GB/T 231.1-2018,ISO 6506-1:
2014,MOD)
GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱(GB/T 3098.1-2010,ISO 898-1:2009,
MOD)
GB/T 3098.25 紧固件机械性能 不锈钢和镍合金紧固件选用指南
GB T3099.4 紧固件术语 控制、检查、交付、接收和质量(GB T3099.4-2021,ISO 1891-4:
2018,MOD)
GB/T 4340.1 金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法(GB/T 4340.1-2009,ISO 6507-
1:2005,MOD)
GB/T 16825.1 金属材料 静力单轴试验机的检验与校准 第1部分:拉力和(或)压力试验机
测力系统的检验与校准(GB/T 16825.1-2022,ISO 7500-1:2018,IDT)
GB/T 39310 紧固件 检查文件类型(GB/T 39310-2020,ISO 16228:2017,MOD)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
不锈钢 stainlesssteel
以不锈、耐蚀性为主要特性,且铬(Cr)含量至少为10.5%(质量分数),碳(C)含量最大不超过1.2%
(质量分数)的钢。
[来源:GB/T 3098.24-2020,3.1,有修改]
3.2
铬和镍含量高的不锈钢(3.1),通常不能通过热处理进行强化,具有良好的耐腐蚀性、延展性,通常
磁性较弱或无磁性。
[来源:GB/T 3098.6-2023,3.6]
3.3
基体为马氏体组织,有磁性,通过热处理可调整其力学性能的不锈钢(3.1)。铬含量高,但镍或其他
合金元素含量较少。
[来源:GB/T 3098.24-2020,3.2,有修改]
3.4
碳含量低于0.1%,铬含量通常为11%~18%的不锈钢(3.1),通常不能通过热处理进行强化,并且
具有强磁性。
[来源:GB/T 3098.6-2023,3.8]
3.5
双相不锈钢 duplexstainlesssteel
显微组织包含奥氏体和铁素体两种相的不锈钢(3.1),与奥氏体钢相比,耐腐蚀性更好,铬含量更
高,镍含量更低,强度高且具有磁性。
[来源:GB/T 3098.6-2023,3.9]
4 符号
下列符号适用于本文件。
As,公称 螺纹公称应力截面积,单位为平方毫米(mm2);
D 螺母螺纹公称直径,单位为毫米(mm);
D2 内螺纹基本中径,单位为毫米(mm);
dh 夹具孔径,单位为毫米(mm);
Fp 保证载荷,单位为牛顿(N);
h 夹具厚度,单位为毫米(mm);
m 螺母高度,单位为毫米(mm);
P 螺距,单位为毫米(mm);
SP 保证应力,单位为兆帕(MPa);
s 对边宽度,单位为毫米(mm)。
5 标记制度
5.1 螺母型式标记
本文件按高度规定了三种型式螺母的技术要求:
a) 全承载能力螺母:
---标准螺母(1型):最小高度0.80D≤mmin< 0.89D,见附录A;
---高螺母(2型):最小高度mmin≥0.89D,见附录A。
b) 降低承载能力螺母:
---薄螺母(0型):最小高度0.45D≤mmin< 0.80D。
5.2 不锈钢组别和性能等级标记制度
5.2.1 通则
第8章、表3及表4规定了不锈钢组别和性能等级的标准化组合。
螺母不锈钢组别和性能等级的标记制度由两部分组成,用连字符分隔,见图1。第一部分标记不锈
钢的组别,第二部分标记螺母性能等级。
a 含碳量不超过0.03%的低碳奥氏体不锈钢螺母可在组别后增加标记“L”。示例:A4L-80。
b 仅供参考。
图1 螺母不锈钢组别和性能等级标记制度
螺母不锈钢组别和性能等级的标志、标签和标记应按第11章规定。对于降低承载能力的薄螺
母,应按11.3的规定,在性能等级之前加注数字“0”。
在满足所有适用的化学成分、机械和物理性能要求时,本文件规定的标记制度也可用于超出第1章
规定的规格范围(即D< 5mm 或D >39mm)
5.2.2 不锈钢组别的标记(第一部分)
不锈钢组别标记(第一部分)由一个字母和一位数字组成,字母规定了不锈钢类别,其中:
---A:奥氏体不锈钢;
---C:马氏体不锈钢;
---F:铁素体不锈钢;
---D:双相不锈钢(奥氏体-铁素体);
---一位数字:规定该类别不锈钢化学成分范围。
图1中不锈钢类别和组别的化学成分按表2规定。
5.2.3 标准螺母和高螺母性能等级的标记(第二部分)
性能等级标记(第二部分)由2位~3位数字组成,该数字对应于表3或表4规定的螺母保证应力
的1/10;也对应于与之配合的不锈钢螺栓、螺钉和螺柱的性能等级。
示例1:A2-70表示奥氏体不锈钢、加工硬化、最小保证应力为700MPa,全承载能力螺母(m≥0.8D)。
示例2:C1-110表示马氏体不锈钢、淬火并回火、最小保证应力为1100MPa,全承载能力螺母(m≥0.8D)。
5.2.4 薄螺母性能等级的标记(第二部分)
性能等级标记(第二部分)由“0”和2~3位数字组成,其中:
---第一个“0”表示薄螺母,与5.2.3规定的标准螺母或高螺母相比降低了承载能力,因此,当过载
时,可能发生螺纹脱扣;
---之后的数相当于螺母用淬硬试验芯棒测试的保证应力的1/10,单位为 MPa。相当于与薄螺母
配合的不锈钢螺栓、螺钉和螺柱性能等级的一半。
示例:A4-040表示奥氏体不锈钢薄螺母,与标准螺母A4-80材料和加工工艺相同(加工硬化、高强度),但由于螺母
高度小(m< 0.80D),最小保证应力为400MPa(降低承载能力)。
6 螺栓和螺母连接副的设计
螺母与螺栓、螺钉和螺柱的性能等级组合应按表1规定。
表1 螺母与螺栓、螺钉和螺柱的性能等级组合
螺栓、螺钉和螺柱
性能等级
螺母的最低性能等级
标准螺母和高螺母
(1型和2型)
薄螺母
(0型)
45 45 022
50 50 025
60 60 030
70 70 035
80 80 040
100 100 050
110 110 055
对于全承载能力的紧固件,应使用标准螺母(1型)和高螺母(2型)。
例如,A4-70螺栓通常与A4-70螺母配合使用,但也可与A4-80螺母配合使用。
对于全金属有效力矩型锁紧螺母,仅应与相同性能等级的螺栓配合使用。
薄螺母(0型)较标准螺母或高螺母降低了承载能力,故不应设计使用于抗脱扣的场合。薄螺母作
为锁紧螺母使用时,应与一个标准螺母或高螺母一同使用。
对于表1中未规定的其他组合,建议在应用安装前检查紧固件的兼容性。
附录A给出了螺母基本设计原则和螺栓连接承载能力的说明。
7 材料
7.1 化学成分
表2规定了螺母用不锈钢组别的化学成分限值。该化学成分应按相关标准的规定。
除非供需双方另有协议,否则在规定的不锈钢组别范围内,化学成分由制造者选择。
适合某一应用的不锈钢组别应按GB/T 3098.25的规定进行选择。
表2 不锈钢组别与化学成分
不锈钢
组别
化学成分a
(熔炼分析,质量分数,%)b
C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu N
其他元
素和注
A1 0.12 1.00 6.5 0.020
0.150~
0.350
16.0~
5.0~
10.0
1.75~
2.25
- c,d,e
A2 0.10 1.00 2.00 0.050 0.030
15.0~
20.0
8.0~
19.0
A3 0.08 1.00 2.00 0.045 0.030
17.0~
19.0
9.0~
12.0
5C≤Ti≤0.80和/或
10C≤Nb≤1.00
A4 0.08 1.00 2.00 0.045 0.030
16.0~
18.5
2.00~
3.00
4.00 - h,i
A5 0.08 1.00 2.00 0.045 0.030
16.0~
18.5
2.00~
3.00
1.00 -
5C≤Ti≤0.80和/或
10C≤Nb≤1.00i
A8 0.03 1.00 2.00 0.040 0.030
19.0~
22.0
6.0~
7.0
26.0
C1
0.09~
0.15
1.00 1.00 0.050 0.030
11.5~
14.0
- 1.00 - - i
C3
0.17~
0.25
1.00 1.00 0.040 0.030
16.0~
18.0
- 1.50~
2.50
- - -
C4
0.08~
0.15
1.00 1.50 0.060
0.150~
0.350
12.0~
F1 0.08 1.00 1.00 0.040 0.030
15.0~
18.0
-f 1.00 - - j
D2 0.04 1.00 6.0 0.040 0.030
19.0~
24.0
0.10~
1.00
3.00
0.05~
0.20
Cr+3.3Mo+
16N≤24.0k
D4 0.04 1.00 6.0 0.040 0.030
21.0~
25.0
0.10~
2.00
3.00
0.05~
0.30
24.0< Cr+
3.3Mo+16Nk
D6 0.03 1.00 2.00 0.040 0.015
21.0~
23.0
2.50~
3.50
- 0.08~
0.35
D8 0.03 1.00 2.00 0.035 0.015
24.0~
26.0
3.00~
4.50
2.50
0.20~
0.35
W≤1.00
a 根据材料标准,除非另有说明,否则数值均为最大值,所显示的位数应符合一般规则,见EN10088(所有部分)。
b 如有争议,实施成品分析。
c 硫可用硒代替,但其使用可能受到限制。
d 如镍含量低于8.0%,则锰的最小含量应为5.0%。
e 镍含量大于8.0%时,对铜的最小含量不予限制。
f 钼含量由制造者确定,但对某些使用场合,如有必要限定钼的极限含量,则应在订单中由用户注明。
g 如铬含量低于17.0%,则镍的最小含量宜为12.0%。
h 对最大碳含量为0.03%的奥氏体不锈钢,氮含量最高不应超过0.22%。
i 对较大直径的产品,为达到规定的机械性能,由制造者确定可以用较高的含碳量,但对奥氏体不锈钢含碳量不
应超过0.12%。
j 可含钛和/或铌以提高耐腐蚀性。
k 此公式仅用于根据本文件对双相钢进行分组(不用于耐腐蚀性的选择标准)。
对于特殊用途不锈钢组别的选择见GB/T 3098.25。GB/T 3098.25中也给出了符合表2的不锈钢
的示例。
7.2 马氏体不锈钢螺母的热处理
组别和性能等级为C1-70、C3-80和C4-70的标准螺母和高螺母,以及C1-035、C3-040和C4-035的
薄螺母应进行淬火并回火处理。
组别和性能等级为C1-110的标准螺母和高螺母,以及C1-055的薄螺母应淬火并回火,最低回火温
度为275℃。
7.3 表面精饰
除非另有规定,符合本文件的螺母应进行清洁和抛光。
为了最大限度地提高螺母的耐蚀性,推荐表面进行钝化处理。按照 GB/T 5267.4进行钝化处理的
紧固件可以在性能等级代号之后加上字母“P”(见11.4)。
注1:钝化处理后的螺母一般无光亮表面。
螺栓连接副中的螺母通常通过施加扭矩产生预紧力,因此,推荐对不锈钢螺母进行润滑处理,以避
免在拧紧过程中出现螺纹咬死。
注2:在拧紧过程中,一些因素可能会增加不锈钢螺母的螺纹咬死风险,如螺纹损坏、高预紧力、高拧紧速度等。
注3:目前,不锈钢螺母国家标准中尚未规定有关表面缺陷、扭矩-夹紧力性能和有效力矩锁紧性能的要求。
对于不锈钢螺母,可通过适当的表面处理获得可控的扭矩-夹紧力关系,无论是仅使用润滑剂还是
使用涂层、表面涂层和/或包括润滑剂的封闭剂。在这种情况下,紧固件标记和/或标签中性能等级代号
后宜标记字母“Lu”,例如A4-80Lu。同时,宜选择适当的拧紧措施和方法,以达到所需的预紧力。
当需要满足特殊要求时,应在订货时达成供需协议。
7.4 耐蚀性
为了防止腐蚀,螺母宜与相同不锈钢组别的螺栓、螺钉、螺柱和垫圈配合使用(例如,A2螺母和A2
螺栓配合)。可采用其他组合方式(例如,A4螺母与D4螺栓配合),前提是:
---要始终考虑耐蚀性最差的部件;
---宜考虑螺纹咬死风险;
---强烈建议咨询有经验的紧固件材料专家。
在螺栓连接中使用不锈钢紧固件和非不锈钢零件时,如镀锌件,建议考虑使用隔离零件进行隔
离,以避免发生电化学腐蚀。
8 机械和物理性能
无论是在制造过程中还是在最终成品检验时,按第10章规定的方法在环境温度10℃~35℃条件
下进行试验时,规定不锈钢组别和性能等级的螺母应符合表3~表8规定的保证载荷和硬度要求。
尽管本文件中规定了多种不锈钢组别和性能等级,但由于材料性能以及紧固件几何形状不同,所以
并不意味着所有的组合都是适合的,有些不锈钢组别和性能等级的组合可能没有商品化。对于非标准
紧固件,建议咨询紧固件专家。
表3 螺母机械性能---奥氏体和双相不锈钢组别
不锈钢组别
标准螺母和高螺母
(1型和2型)
性能等级
标记和代号
保证应力
Spa
MPa
薄螺母
(0型)
性能等级
标记和代号
保证应力
Spb
MPa
奥氏体
A1、A2、A3
A4、A5
A8
50 500 025 250
70 700 035 350
80 800 040 400
50 500 025 250
70 700 035 350
80 800 040 400
100 1000 050 500
70 700 035 350
80 800 040 400
100 1000 050 500
双相钢
D2、D4、
D6、D8
70 700 035 350
80 800 040 400
100 1000 050 500
a 标准螺母和高螺母(全承载能力)保证载荷值,粗牙螺纹按表5,细牙螺纹按表6。
b 薄螺母(降低承载能力)保证载荷值,粗牙螺纹按表7,细牙螺纹按表8。
表4 螺母机械性能---马氏体和铁素体钢组别
不锈钢组别
标准螺母和高螺母
(1型和2型)
性能等
级标记
和代号
保证应力
Sap
MPa
薄螺母
(0型)
性能等
级标记
和代号
保证应力
Sbp
MPa
所有螺母
硬度
HV HRC HBW
马氏体
C1
C3
C4
50 500 025 250 155~220 - 147~209
70 700 035 350 220~330 20~34 209~314
110c 1100 055c 550 350~440 36~45 -
80 800 040 400 240~340 21~35 228~323
50 500 025 250 155~220 - 147~209
70 700 035 350 220~330 20~34 209~314
铁素体 F1d
45 450 022 225 135~220 - 128~209
60 600 030 300 180~285 - 171~271
表4 螺母机械性能---马氏体和铁素体钢组别 (续)
不锈钢组别
标准螺母和高螺母
(1型和2型)
性能等
级标记
和代号
保证应力
Sap
MPa
薄螺母
(0型)
性能等
级标记
和代号
保证应力
Sbp
MPa
所有螺母
硬度
HV HRC HBW
a 标准螺母和高螺母(全承载能力)保证载荷值,粗牙螺纹按表5选取,细牙螺纹按表6选取。
b 薄螺母(降低承载能力)保证载荷值,粗牙螺纹按表7选取,细牙螺纹按表8选取。
c 淬火并回火,最低回火温度275℃。
d 仅适用于螺纹公称直径D≤24mm。
表5 标准螺母和高螺母保证载荷---粗牙螺纹
螺纹
规格
公称应
力截
面积
As,公称
mm2
保证载荷,Fpa
奥氏体钢和双相钢 马氏体钢 铁素体钢
50b 70 80 100 50 70 80 110 45 60
M5 14.2 7100 9930 11350 14190 7100 9930 11350 15610 6390 8510
M6 20.1 10070 14090 16100 20130 10070 14090 16100 22140 9060 12080
M7 28.9 14430 20210 23090 28860 14430 20210 23090 31750 12990 17320
M8 36.6 18310 25630 29290 36610 18310 25630 29290 40270 16480 21970
M10 58.0 29000 40600 46400 57990 29000 40600 46400 63790 26100 34800
M12 84.3 42140 58990 67420 84270 42140 58990 67420 92700 37920 50560
M14 115 57720 80810 92360 115500 57720 80810 92360 127000 51950 69270
M16 157 78340 109700 125400 156700 78340 109700 125400 172400 70510 94010
M18 192 96240 134800 154000 192500 96240 134800 154000 211800 86620 115500
M20 245 122400 171400 195900 244800 122400 1714......
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