紧固件强度等级和机械性能.docVIP

讲义材料二 常用紧固件的强度等级和机械性能 螺拴、螺钉和螺柱的强度等级（性能等级）： 国标规定10个等级，标记为：3.6；4.6；4.8；5.6；5.8；6.8；8.8；9.8；10.9；12.9。上述的性能等级适用于粗牙M1.6～M39；细牙M8×1～M39×3。目的是标明紧固件具有的机械性能。 1）性能等级的含义： 标记中“.”前的数字表示公称抗拉强度，以1/100表示（如：性能等级为8.8级：那未前面8的数字即表明抗拉强度σb为800N/mm2）。标记中“.”后的数字表示屈强比。即公称屈服点σs或非比例伸长应力σp0.2与公称抗拉强度σb之比。 两数相乘的10倍贤屈服强度或非比例伸长应力的公称值。 2）屈强比的物理意义： 表示了σs或σp0.2与σb的接近程度。屈强比的大小，表示了钢材所受强化 的程度，同样也反映了紧固件在加工时所受强化的程度。（如：性能等级为3.6级的螺栓，其屈强比为0.6，表明在加工中未受到强化。而屈强比为0.8或0.9的则表示紧固件产品在加工中受到强化）。屈强比越大，所受的强化程度也越大。 3）各性能等级适用的材料及热处理要求 因螺拴、螺钉和螺柱的强度等级（性能等级）与所用的钢材有很大关系。对于8.8级以上（含8.8级）的产品必须进行热处理后才能达到性能要求。性能等级为3.6级的可采用低碳钢生产。性能等级为4.6；4.8；5.6；5.8；6.8级的可采用低碳钢或中碳钢生产。但必须注意：屈强比为0.8的必须通过冷作硬化来实现。5.6级若用中碳钢生产则必须经消除冷作硬化处理。国标中还规定： a）.对于8.8级的产品为保证良好的淬透性，螺纹直径＞20mm的螺拴、螺钉和螺柱，必须采用10.9级规定的合金钢。 b）.对性能等级为10.9和12.9级时，应采用具有良好淬透性能的材料，以保证螺纹截面的芯部在淬火后、回火前得到约90%的马氏体组织。 螺拴、螺钉和螺柱的机械性能指标 序号性能指标性 能 项 目1强度指标1).抗拉强度σb ：试验拉断时的拉伸载荷除以螺纹的应力面积所得的值。所有性能等级均规定了抗拉强度σb的公称值。 2).屈服点σs：拉伸试验达到屈服点时不增力，变形还在增加，这时的应力即为屈服点σs。[6.8级以下（含6.8级）规定了公称屈服点和最小屈服点]。 3).非比例伸长应力σp0.2：拉伸时，当试样出现0.2％的残余变形时的应力。 [8.8级（含8.8级）以上规定了公称σp0.2和最小σp0.2值]。 4).保证应力Sp：在拉力试验机上，施加规定的载荷（保证载荷），并保持15秒，与试验前比较，其伸长量不得超过12.5μm，规定保证应力为屈服点应力的90%左右。[所有性能等级的产品都分别提出不同要求]。2硬度指标采用HB、HR、HV；[6.8级以下（含6.8级）用HRB；8.8级以上（含8.8级）用HRC]；当有争议时，以HV0.3为仲裁试验。硬度与抗拉强度在一定范围内是对应的，硬度试验适合于难于在拉力试验机上试验的短或小的规格的螺栓。3塑性、 韧性指标 1).断后伸长率δ5：将螺栓车削到比小径小的园柱；标距长度是直径的5倍，试验时，使其断裂，测量试验前后的长度，根据公式计算出δ5。 2) 2).断面收缩率ψ：试样原横截面积减拉断后的断口面积的差除原横截面积的百分比。 3).楔负荷：在拉力试验机上用4°、6°、或10°楔铁放在螺栓支承面上进行拉伸，加载直到断裂。 但断裂处不得在头杆结合部。楔负荷试验后不必再做头部坚固度实验。 4).冲击吸收功：对低温作业机械上有重要意义，主要防止在低温状态下变脆而造成断裂。（仅对螺纹直径≥16的产品进行该项试验）。[6.8级以下只考核5.6级的最小冲击吸收功，8.8级以上均按不同等级规定了最小冲击吸收功]。4头部坚固度将螺栓插入倾斜60°或80°的试验孔内，锤击头部到水平，检查头杆结合处是否出现裂纹，适用于≤M10长度太短而不能进行楔负载的螺栓螺钉。[性能等级：3.6、4.6、5.6为60°，性能等级： 4.8、5.8、.6.8、8.8、9.8、10.9、12.9的为80°]。5脱碳层试验脱碳层分为全脱碳层和半脱碳层二种。紧固件脱碳层只检查螺纹部分。 [6.8级以下产品不作要求，8.8级～9.8级未脱碳层最小高度E=1/2H1、10.9级未脱碳层最小高度E=2/3H1、12.9级未脱碳层最小高度E=3/4H1；8.8级以上全脱碳层的最大深度G都为0.015mm]。6最低 回火温度再回火试验目的是检查回火的充分性和所用钢材的正确性。再回火是性能等级为8.8级以上的螺 栓、螺钉和螺柱的试验项目。 试验方法： 在试件上取三点测定HV30硬度，取平均值。