搜索结果: GB/T 3098.23-2020, GB/T3098.23-2020, GBT 3098.23-2020, GBT3098.23-2020
| 标准编号 | GB/T 3098.23-2020 (GB/T3098.23-2020) | | 中文名称 | 紧固件机械性能 M42～M72螺栓、螺钉和螺柱 | | 英文名称 | Mechanical properties of fasteners -- M42～M72 bolts, screws and studs | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J13 | | 国际标准分类 | 21.060.10 | | 字数估计 | 30,312 | | 发布日期 | 2020-03-31 | | 实施日期 | 2020-10-01 | | 起草单位 | 中机生产力促进中心、上海申光高强度螺栓有限公司、定西高强度紧固件股份有限公司、北京金风科创风电设备有限公司、山东高强紧固件有限公司、河北信德电力配件有限公司、浙江海力股份有限公司、江苏中成紧固技术发展股份有限公司、浙江迪特高强度螺栓有限公司、晋亿实业股份有限公司、冷水江天宝实业有限公司、湖南飞沃新能源科技股份有限公司、宁波金鼎紧固件有限公司、宁波坤远紧固件有限公司、上海群力紧固件制造有限公司、上海高强度螺栓厂有限公司、机械工业通用零部件产品质量监督检测中心、浙江国检检测技术股份有限公司、湖南申亿机械应用研 | | 归口单位 | 全国紧固件标准化技术委员会(SAC/TC 85) | | 提出机构 | 中国机械工业联合会 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 3098.23-2020
Mechanical properties of fasteners--M42～M72 bolts, screws and studs
ICS 21.060.10
J13
中华人民共和国国家标准
紧固件机械性能
M42~M72螺栓、螺钉和螺柱
2020-03-31发布
2020-10-01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
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 代号 2
5 性能等级的标记制度 3
6 材料 3
7 机械和物理性能 4
8 试验方法的适用性 7
9 试验方法 10
10 标志 24
参考文献 27
前言
GB/T 3098《紧固件机械性能》包括以下部分:
---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 超细晶非调质钢螺栓、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。
本部分为GB/T 3098的第23部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分由中国机械工业联合会提出。
本部分由全国紧固件标准化技术委员会(SAC/TC85)归口。
本部分起草单位:中机生产力促进中心、上海申光高强度螺栓有限公司、定西高强度紧固件股份有
限公司、北京金风科创风电设备有限公司、山东高强紧固件有限公司、河北信德电力配件有限公司、浙江
海力股份有限公司、江苏中成紧固技术发展股份有限公司、浙江迪特高强度螺栓有限公司、晋亿实业股
份有限公司、冷水江天宝实业有限公司、湖南飞沃新能源科技股份有限公司、宁波金鼎紧固件有限公司、
宁波坤远紧固件有限公司、上海群力紧固件制造有限公司、上海高强度螺栓厂有限公司、机械工业通用
零部件产品质量监督检测中心、浙江国检检测技术股份有限公司、湖南申亿机械应用研究院有限公司、
眉山中车紧固件科技有限公司、浙江新东方汽车零部件有限公司。
本部分由全国紧固件标准化技术委员会负责解释。
紧固件机械性能
M42~M72螺栓、螺钉和螺柱
1 范围
GB/T 3098的本部分规定了由合金钢制造的、在环境温度为10℃~35℃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本部分要求的紧固件,在超出该环境温度
范围时,也可能达不到规定的机械和物理性能。
注1:按本部分生产的紧固件适用的使用温度为-50℃~+150℃。当使用温度超过-50℃~+150℃,甚至高达
+300℃时,使用者需向有关方面咨询。
注2:对低温和高温用钢的选择与应用,可参考GB/T 150.2、EN10269、ASTMF2281和ASTMA320/A320M。
注3:本部分不适用于某些紧固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的
紧固件。
本部分适用的紧固件:
a) 由合金钢制造的;
b) 符合GB/T 192规定的普通螺纹;
c) 性能等级8.8级、10.9级,粗牙螺纹 M42~M68,细牙螺纹 M45×3~M72×6;
d) 符合GB/T 193规定的直径与螺距组合;
e) 符合GB/T 197、GB/T 9145规定的公差。
本部分未规定以下性能要求:
---可焊接性;
---耐腐蚀性;
---耐剪切应力;
---扭矩-夹紧力性能;
---耐疲劳性。
2 规范性引用文件
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。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 90.3 紧固件 质量保证体系(GB/T 90.3-2010,ISO 16426:2002,IDT)
GB/T 192 普通螺纹 基本牙型(GB/T 192-2003,ISO 68-1:1998,MOD)
GB/T 196 普通螺纹 基本尺寸(GB/T 196-2003,ISO 724:1993,MOD)
GB/T 197 普通螺纹 公差(GB/T 197-2018,ISO 965-1:2013,MOD)
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法(GB/T 228.1-2010,ISO 6892-1:
2009,MOD)
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法(GB/T 229-2007,ISO 148-1:2006,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 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 5267.1 紧固件 电镀层(GB/T 5267.1-2002,ISO 4042:1999,IDT)
GB/T 5267.2 紧固件 非电解锌片涂层(GB/T 5267.2-2017,ISO 10683:2014,MOD)
GB/T 5267.3 紧固件 热浸镀锌层(GB/T 5267.3-2008,ISO 10684:2004,IDT)
GB/T 5276 紧固件 螺栓、螺钉、螺柱及螺母 尺寸代号和标注(GB/T 5276-2015,ISO 225:2010,
MOD)
GB/T 5277 紧固件 螺栓和螺钉通孔(GB/T 5277-1985,eqvISO 273:1979)
GB/T 5779.1 紧固件表面缺陷 螺栓、螺钉和螺柱 一般要求(GB/T 5779.1-2000,idtISO 6157-1:
1988)
GB/T 5779.3 紧固件表面缺陷 螺栓、螺钉和螺柱 特殊要求(GB/T 5779.3-2000,idtISO 6157-3:
1988)
GB/T 16825.1 静力单轴试验机的检验 第1部分:拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校准
(GB/T 16825.1-2008,ISO 7500-1:2004,IDT)
3 术语和定义
GB/T 3098.1界定的术语和定义适用于本文件。
4 代号
GB/T 5276、GB/T 197给出的以及下列代号适用于本文件。
A 机械加工试件的断后伸长率,%
Af 紧固件实物的断后伸长率
As,nom 螺纹公称应力截面积,mm2
b 螺纹长度,mm
bm 螺柱(拧入金属端)螺纹长度,mm
d 螺纹公称直径,mm
d0 机械加工试件的直径,mm
d1 外螺纹基本小径,mm
d2 外螺纹基本中径,mm
d3 外螺纹小径,mm
da 过渡圆直径(支承面的内径),mm
dh 楔垫或垫片的孔径,mm
ds 无螺纹杆径,mm
dt 机加工试件螺纹公称直径,mm
E 螺纹未脱碳的高度,mm
Fm 极限拉力载荷,N
Fm,min 最小拉力载荷,N
Fp 保证载荷,N
G 螺纹全脱碳层的深度,mm
H 螺纹原始三角形高度,mm
H1 最大实体条件下外螺纹的牙形高度,mm
k 头部高度,mm
KV V型缺口试样的冲击吸收能量,J
l 公称长度,mm
l0 施加载荷前紧固件的总长度,mm
l1 卸除第一次载荷后紧固件的总长度,mm
l2 卸除第二次载荷后紧固件的总长度,mm
ls 无螺纹杆部长度,mm
lt 螺柱的总长度,mm
lth 试验夹具中紧固件未旋合螺纹的长度,mm
Lc 机械加工试件直线段的长度,mm
L0 机械加工试件的初始测量长度,mm
Lt 机械加工试件的总长度,mm
Lu 机械加工试件的最终测量长度,mm
P 螺距,mm
r 圆角半径,mm
Rm 抗拉强度,MPa
Rp0.2 机械加工试件的规定塑性延伸率为0.2%时的应力,MPa
s 对边宽度,mm
S0 拉力试验前机械加工试件的横截面积,mm2
SP 保证应力,MPa
Su 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 楔负载拉力试验用楔垫角度,(°)
5 性能等级的标记制度
本部分性能等级的标记制度按GB/T 3098.1的规定。
6 材料
表1规定了各性能等级用钢的化学成分极限和最低回火温度。材料化学成分应符合有关材料标准的
规定。
注:某些化学元素受一些国家的法规限制或禁止使用,当涉及有关国家或地区时需要注意。
表1 材料
性能等级 材料和热处理
化学成分极限/%(熔炼分析)a
C P S B
min max max max max
回火温度
min
8.8c 合金钢淬火并回火b 0.20 0.55 0.025 0.025 0.003 500
10.9c 合金钢淬火并回火b 0.30 0.55 0.025 0.025 0.003 500
a 有争议时,实施成品分析。
b 这些合金钢至少应含有下列的一种元素,其最小含量分别为:铬0.30%;镍0.30%;钼0.20%;钒0.10%。当含
有两种、三种或四种复合的合金成分时,合金元素的含量不能少于单个合金元素含量总和的70%。
c 对这些性能等级用材料,应有足够的淬透性,以确保紧固件螺纹截面的芯部在“淬硬”状态、回火前获得约
90%的马氏体组织。
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2~表6规定的机械和物理性能。
第8章为检验紧固件是否符合表2~表6的规定,提供了可适用的试验方法。
表2 螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能
No.机械或物理性能
性能等级
8.8 10.9
1 抗拉强度Rm/MPa
公称a 800 1000
min 830 1040
2 规定塑性延伸率为0.2%时的应力Rp0.2/MPa
公称b 640 900
min 660 940
保证应力SPc/MPa 公称 600 830
保证应力比SP,公称/Rp0.2,min 0.91 0.88
4 机械加工试件的断后伸长率A/% min 12 9
5 机械加工试件的断面收缩率Z/% min 52 48
6 头部坚固性 不得断裂或出现裂缝
7 维氏硬度 HV F≥98N
min 255 320
max 335 380
8 布氏硬度 HBW F=30D2
min 250 316
max 331 375
9 洛氏硬度 HRC
min 23 32
max 34 39
10 表面硬度 HV0.3 max d d,e
表2(续)
No.机械或物理性能
性能等级
8.8 10.9
螺纹未脱碳层的高度E/mm min 1/2H1 2/3H1
螺纹全脱碳层的深度G/mm max 0.015
12 再回火后硬度的降低值 HV max 20
13 吸收能量 KVf/J min 27 27
14 表面缺陷 GB/T 5779.1
a 规定公称值,仅为性能等级标记制度的需要,见第5章。
b 测量规定塑性延伸率为0.2%时的应力Rp0.2。
c 表4和表6规定了保证载荷值。
d 当采用 HV0.3测定表面硬度及芯部硬度时,紧固件的表面硬度不应比芯部硬度(1/2半径处测定)高出30HV
单位。
e 最高表面硬度不大于390HV。
f 试验温度在-20℃下测定,见9.9。
表3 最小拉力载荷 粗牙螺纹
螺纹规格(d)
螺纹公称应力截面积
As,公称a/mm2
性能等级
8.8 10.9
最小拉力载荷Fm,min(As,公称×Rm,min)/N
M42 1120 929600 1164800
M45 1310 1087300 1362400
M48 1470 1220100 1528800
M52 1760 1460800 1830400
M56 2030 1684900 2111200
M60 2360 1958800 2454400
M64 2680 2224400 2787200
M68 3060 2539800 3182400
aAs,公称的计算见9.1.6.1。
表4 保证载荷 粗牙螺纹
螺纹规格(d)
螺纹公称应力截面积
As,公称a/mm2
性能等级
8.8 10.9
保证载荷FP(As,公称×SP,公称)/N
M42 1120 672000 929600
M45 1310 786000 1087300
M48 1470 882000 1220100
M52 1760 1056000 1460800
M56 2030 1218000 1684900
M60 2360 1416000 1958800
M64 2680 1608000 2224400
M68 3060 1836000 2539800
aAs,公称的计算见9.1.6.1。
表5 最小拉力载荷 细牙螺纹
螺纹规格(d×P)
螺纹公称应力截面积
As,公称a/mm2
性能等级
8.8 10.9
最小拉力载荷Fm,min(As,公称×Rm,min)/N
M45×3 1400 1162000 1456000
M52×4 1830 1518900 1903200
M56×4 2144 1779520 2229760
M60×4 2490 2066700 2589600
M64×4 2851 2366330 2965040
M72×6 3460 2871800 3598400
aAs,公称的计算见9.1.6.1。
表6 保证载荷 细牙螺纹
螺纹规格(d×P)
螺纹公称应力截面积
As,公称a/mm2
性能等级
8.8 10.9
保证载荷FP(As,公称×SP,公称)/N
M45×3 1400 840000 1162000
M52×4 1830 1098000 1518900
M56×4 2144 1286400 1779520
M60×4 2490 1494000 2066700
M64×4 2851 1710600 2366330
M72×6 3460 2076000 2871800
aAs,公称的计算见9.1.6.1。
8 试验方法的适用性
8.1 通则
FF和 MP两个试验系列(组),可对表2规定的紧固件机械和物理性能进行试验。FF组用于紧固
件成品试验,而 MP组用于紧固件材料性能试验。FF和 MP组又分为:FF1、FF2和 MP1。
8.2 紧固件的承载能力
全承载能力的紧固件(标准化的或非标准化的)应按FF1、FF2对紧固件成品进行拉力试验:
a) 断裂应发生在未旋合螺纹的长度内;
b) 其最小拉力载荷(Fm,min)应符合表3或表5的规定。
8.3 制造者的控制
按本部分生产的紧固件,当采用表7~表9规定的“可实施的试验”时,应能符合表2~表6的技术
要求。
本部分不要求制造者对每一生产批都要实施试验,但制造者的责任是:可以选择自己的方法,如工
序控制或检查,以确保每一生产批均符合所有的技术要求。
有争议时,应按第9章规定的试验方法。
8.4 供方的控制
供方可选择自己的方法控制其提供的紧固件符合表2~表6规定的机械和物理性能。
有争议时,应按第9章规定的试验方法。
8.5 需方的控制
需方可按第9章的试验方法,从8.6中选择适当的试验系列控制交付的紧固件质量。
有争议时,应按第9章规定的试验方法。
8.6 对紧固件与机械加工试件可实施的试验
8.6.1 通则
按第9章规定的试验方法,表7~表9规定了FF1~FF2、MP1的适用性。
表7和表8为紧固件成品试验,提供了FF1和FF2试验系列。
FF1:用于测定标准头部和标准杆或细杆(全承载能力的)即ds >d2 或ds≈d2 的螺栓和螺钉成品
的性能,见表7。
FF2:用于测定标准杆或细杆(全承载能力的)即ds >d2 或ds≈d2 的螺柱成品的性能,见表8。
表9为紧固件材料性能试验和/或改进工艺的试验,提供了 MP1试验系列。FF1和FF2也可用于
这一目的。
MP1:用于机械加工试件测定紧固件材料性能和/或改进工艺的试验,见表9。
8.6.2 适用性
各种试验方法对紧固件的适用性按表7~表9的规定。
8.6.3 交付试验结果
当需方要求交付包括试验结果的报告(特殊订单)时,他们应按第9章的规定,并从表7~表9中选
取试验方法。由需方规定的特殊试验,应在订货时协议。
表7 FF1试验系列 全承载能力的螺栓和螺钉成品
No.
(见表2)
性能 试验方法 条号
性能等级
8.8、10.9
l< 2.5d或
b< 2.0d
l≥2.5d和
b≥2.0d
1 最小抗拉强度Rm,min
楔负载拉力试验 9.1 NF a
拉力试验 9.2 NF a
3 公称保证应力SP,公称 保证载荷试验 9.3 NF
6 头部坚固性 9.1
7或8或9 硬度 硬度试验 9.5
10 最高表面硬度 增碳试验 9.7
11 最大脱碳层 脱碳试验 9.6
12 再回火后硬度降低值 再回火试验 9.8 b b
14 表面缺陷 表面缺陷检查 9.10
可实施:能按第9章实施试验,但有争议时,应按第9章实施。
仅在有明确规定时方可实施:能按第9章实施试验,有争议时,本试验是仲裁试验。
NF 不可实施:该试验不能实施,因紧固件的形状和/或尺寸影响(如长度太短而不能试验、无头的),或因该试验仅
适用于特殊类型的紧固件(如高温处理紧固件的试验)。
al≥2d和b< 2d,见9.1.5和9.2.5。
b 有争议时,本试验是仲裁试验。
表8 FF2试验系列 全承载能力的螺柱成品
No.......
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