-
技术要求
3. 1 性能等级
3.1.1各类高强度螺栓、内六角圆柱头螺钉、等长双头螺柱的性能等级为8.8、9.8、10.9、12.9 级。
3.1.2各类高强度 螺母的性能等级为8、9、10、12级。
3.1.3各类高强度垫圈的性能等级为300HV。
3. 2 材料
表1 高强度紧固件推荐材料和适用规格
类别
性能等级
推荐材料
材料标准号
适用规格
螺栓
12.9
35CrMo
GB 3077
所有规格
40Cr
42CrMo
10.9
20MnTiB
GB 3077
≤M24
35VB
GB 1231
≤M30
40Cr
GB 3077
所有规格
45
GB 699
≤M22
9.8 ①
8.8
45
GB 699
≤M22
35
≤M16
40Cr、40B
GB 3077 ②
所有规格
螺母
12
35CrMo
GB 3077
40Cr
42CrMo
10
45，35
GB 699
15MnVB
GB 3077
40Cr
9
8
35
GB 699
45
40Cr
GB 3077
垫圈
300HV
45，35
GB 699
所有规格
注：① 9.8级仅适用于螺纹直径不大于16mm的规格。
② 供货时，材料检验的回火温度应符合GB 3098.1的有关规定。
3.3 使用组合
高强度螺栓、螺母、垫圈的性能等级使用组合应按表2的规定执行，其使用要求见附录A(参考件）。
表2 螺栓、螺母、垫圈的性能等级使用组合
螺栓性能等级
12.9
10.9
9.8
8.8
螺母性能等级
12
10
9
9
8
垫圈性能等级
300HV
适用规格范围
所有规格
≤M16
＞M16
≤M39
所有规格
3.4 尺寸精度要求
3.4.1本标准的螺栓、螺母的精度等级为B级，垫圈为C级。其它精度等级的尺寸公差和形位公差，由用户按GB 3103.1及GB 3103.3的规定选取，最低不应低于C级。
3.4.2螺栓、螺母的螺纹及公差应符合下列要求：
a.螺纹的基本尺寸按GB 196的规定。螺栓和螺母螺纹的公差按GB 197规定的6 g级和6H级；
b.螺纹牙侧的表面粗糙度不低于Ra12.5。
3.4.3螺栓、螺母和垫圈的其它尺寸公差及形位公差应符合GB 3103.l和GB 3103.3的C级精度的规定。
3.4.4螺栓的末端按GB 2的规定制造。
3.5 机械性能要求
3.5.1螺栓
3.5.1.1螺栓的机械性能，在常温下进行试验时应符合表3的规定。
其中楔负载强度（不包括螺柱）的数值不得小于σbmin；头部坚固性要求在头部及杆与头部交接处不应产生任何裂纹。
表3 螺栓的机械性能
机械性能
性能等级
8.8
9.8
10.9
12.9
抗拉强度σb N/mm2
公称
800
900
1000
1200
min
830
900
1040
1220
维氏硬度 HV30
min
250
290
320
385
max
320
336
380
435
洛氏硬度 HRC
min
22
28
32
39
max
34
37
39
44
屈服强度σ0.2 N/mm2
公称
640
720
900
1080
min
660
720
940
1100
保证应力Sp N/mm2
600
660
930
970
伸长率δ
min
12%
10%
9%
8%
冲击吸收功Aku, J
min
30
25
20
15
螺纹未脱碳层的最小高度 E
H1
H1
H1全脱碳层的最小深度 G，mm
0.015
注：① 9.8级仅适用于螺纹直径不大于16mm的规格。
② 冲击吸收功Aku试验试祥按GB 229中图A1的试样制作。
③ H1螺纹实际牙高。
3.5.1.2当按表4及表5的最小拉力载荷进行楔负载试验时，断裂应发生在螺纹部分或螺纹与杆部交接处。
表4 粗牙螺栓的最小拉力载荷
d
P
As
性能等级
8.8
9.8
10.9
12.9
mm
mm2
最小拉力载荷（As×σb ），N
12
1.75
84.3
70000
75900
87700
102000
14
2
115
95500
104000
120000
140000
16
2
157
130000
141000
163000
192000
18
2.5
192
159000
/
200000
234000
20
2.5
245
203000
/
255000
299000
22
2.5
303
251000
/
315000
370000
24
3
353
293000
/
367000
431000
27
3
459
381000
/
477000
560000
30
3.5
561
466000
/
583000
684000
33
3.5
694
576000
/
722000
847000
36
4
817
678000
/
850000
997000
39
4
976
810000
/
1020000
1190000
42
4.5
1120
/
/
注：① d为螺纹规格（公称直径）。
② P为螺距。
③ As为公称应力截面积。
④ 螺纹规格d为42mm的最小拉力载荷，由供需双方协商。
⑤ 以下各表同。
表5 粗牙螺栓的最小拉力载荷
d
P
As
性能等级
8.8
9.8
10.9
12.9
mm
mm2
最小拉力载荷（As×σb ），N
12
1.25
92.1
73700
82900
95800
112000
12
1.5
88.1
70500
79300
91600
107000
14
1.5
125
100000
112000
130000
152000
16
1.5
167
134000
150000
174000
204000
18
1.5
216
179000
/
225000
264000
20
1.5
272
226000
/
283000
332000
20
2
258
214000
/
269000
315000
22
1.5
333
276000
/
346000
406000
22
2
318
263000
/
330000
388000
24
2
384
319000
/
399000
468000
27
2
496
412000
/
516000
605000
30
2
621
515000
/
646000
758000
33
2
761
632000
/
791000
928000
36
3
865
718000
/
900000
1060000
39
3
1030
855000
/
1070000
1260000
42
3
1194
/
/
/
/
3.5.1.3当按表6及表7的保证载荷进行螺栓试验时，施加载荷后的永久伸长量（包括测量误差）不应大于12.5μm。
表6 粗牙螺栓的保证载荷
d
P
As
性能等级
8.8
9.8
10.9
12.9
mm
mm2
保证载荷（As×SP ），N
12
1.75
84.3
50700
55600
70000
81800
14
2
115
68800
75900
95400
112000
16
2
157
94500
104000
130000
152000
18
2.5
192
115000
/
159000
186000
20
2.5
245
147000
/
203000
238000
22
2.5
303
182000
/
251000
294000
24
3
353
212000
/
293000
342000
27
3
459
275000
/
381000
445000
30
3.5
561
337000
/
466000
544000
33
3.5
694
416000
/
576000
673000
36
4
817
490000
/
678000
792000
39
4
976
586000
/
810000
947000
42
4.5
1120
/
/
/
/
注：d=42mm的保证载荷，由供需双方协商。
表7 细牙螺栓的保证载荷d
P
As
性能等级
8.8
9.8
10.9
12.9
mm
mm2
保证载荷（As×Sp ），N
12
1.25
92.1
53400
60800
76400
89300
12
1.5
88.1
51100
58100
73100
85500
14
1.5
125
72500
82500
104000
121000
16
1.5
167
96900
110000
139000
162000
18
1.5
216
130000
/
179000
210000
20
1.5
272
163000
/
226000
264000
20
2
258
155000
/
215000
250000
22
1.5
333
200000
/
276000
323000
22
2
318
191000
/
268000
309000
24
2
384
230000
/
319000
372000
27
2
496
298000
/
412000
481000
30
2
621
373000
/
515000
602000
33
2
761
457000
/
632000
738000
36
3
865
519000
/
718000
839000
39
3
1030
618000
/
835000
999000
42
3
1194
/
/
/
/
注：d=42mm的保证载荷，由供需双方协商。
3.5.2螺母
3.5.2.1粗牙螺母
粗牙螺母的机械性能，在常温下进行试验时，应符合表8的规定。
表8 粗牙螺母的机械性能
性能等级
D
Sp
维氏硬度 HV
洛氏硬度 HRC
mm
N/mm2
min
max
min
max
8
≥12~16
840
206
302
/
30
＞16~39
920
233
353
/
38
＞39
/
207
9
≥12~16
950
206
302
/
30
＞16~39
920
＞39
/
/
/
/
/
10
≥12~16
1050
272
353
28
38
＞16~39
1060
＞39
/
12
≥12~16
1190
272
353
28
38
＞16~39
1200
＞39
/
/
/
/
/
注：① D为螺纹规格，当D等于或小于27mm时，必须做保载试验。当D大于27mm时，凡不能做保载试验的，应供需双方同意，必须保证最低硬度
② Sp为保证应力。
3.5.2.2细牙螺母
细牙螺母的机械性能，在常温下进行试验时，应符合表9的规定。
表9细牙螺母的机械性能
性能等级
D
1型螺母
2型螺母
Sp
维氏硬度 HV
Sp
维氏硬度 HV
mm
N/mm2
min
max
N/mm2
min
max
8
≥12~16
935
250
353
890
195
302
＞16~33
1030
295
/
/
/
＞33~42
1090
295
/
/
/
9
≥12~16
/
/
/
/
/
/
＞16~33
＞33~42
10
≥12~16
1110
295
353
1055
250
353
＞16~33
/
/
/
1080
260
＞33~42
/
/
/
1080
260
12
≥12~16
/
/
/
1200
295
353
＞16~33
/
/
/
/
/
/
＞33~42
/
/
/
/
/
/
注：① 螺母的热处理由制造者确定。
② 表中“/”者、性能由制造厂与用户商定。
3.5.2.3当按表10及表11的保证载荷对螺母进行试验时，螺母不得脱扣或断裂。
表10 粗牙螺母的保证载荷
d
P
As
性能等级
8
9
10
12
mm
mm2
保证载荷（As×Sp ），N
12
1.75
84.3
70800
80100
88500
100000
14
2
116
96600
109000
121000
139000
16
2
157
132000
149000
165000
187000
18
2.5
192
177000
177000
204000
230000
20
2.5
245
225000
225000
260000
294000
22
2.5
303
279000
279000
321000
364000
24
3
353
325000
325000
374000
424000
27
3
459
422000
422000
437000
551000
30
3.5
561
516000
516000
595000
673000
33
3.5
694
638000
638000
735000
833000
36
4
817
752000
752000
866000
980000
39
4
976
898000
898000
1030000
1170000
42
4.5
1120
/
/
/
/
注：D=42mm的保证载荷，由供需双方协商。
表11 细牙螺母的保证载荷d
P
As
性能等级
8
10
12
1型
2型
1型
2型
mm
mm2
保证载荷（As×Sp ），N
12
1.25
92.1
86100
82000
102000
97200
111000
12
1.5
88.1
82400
78400
97800
92900
106000
14
1.5
125
117000
111000
139000
132000
150000
16
1.5
167
156000
149000
185000
176000
200000
18
1.5
215
221000
/
/
232000
/
20
1.5
272
280000
/
/
294000
/
20
2
258
266000
/
/
279000
/
22
1.5
333
343000
/
/
360000
/
22
2
318
238000
/
/
343000
/
24
2
384
396000
/
/
415000
/
27
2
496
511000
/
/
536000
/
30
2
621
640000
/
/
671000
/
33
2
761
784000
/
/
822000
/
36
3
865
943000
/
/
934000
/
39
3
1030
1120000
/
/
1110000
/
42
3
1194
/
/
/
/
/
注：① 9级螺母，直径≤16mm,保证载荷参照8级螺母。
② D=42mm的保证载荷，由供需双方协商。
3.5.3垫圈
垫圈的机械性能用硬度表示，垫圈的硬度为HV30329~436(HRC35~45), 标记为300 HV。
3.6表面缺陷
非破坏检查时，螺栓、螺母和垫圈均不得有任何部位上的淬火裂缝，螺栓和螺母的支承面及其以下部位也不得有皱纹。其余表面缺陷应按GB 5779.1~5779.3的规定执行。
3.7表面处理
螺栓、螺母和垫圈表面应根据需要进行镀锌、氧化、镀铬、磷化、钝化等防锈处理。镀锌处理后，需按GB 5267进行去氢处理。
-
试验方法
4.1螺栓的机加工试件的拉力试验
按GB 3098.1中8.1条及GB 228对机加工试件进行拉力试验。
4.2螺栓的实物拉力试验
按GB 3098.1中8.2条及GB 228对实物进行拉力试验。
4.3螺栓的硬度试验
按GB 3098.1中8.3条及GB 4340(维氏硬度）、GB 231(布氏硬度）、GB 230(洛氏硬度）进行硬度试验。
4.4螺栓的保证载荷试验
按GB 3098.1中8.4条进行螺栓的保证载荷试验。
4.5螺栓及内六角圆柱头螺钉的楔负载试验
按GB 3098.1中8.5条进行螺栓、螺钉的楔负载试验。
4.6螺栓、螺钉头部坚固性试验
按GB 3098.1中8.7条进行头部坚固性试验。
4.7螺栓的脱碳试验
按GB 3098.1中8.8条进行脱碳试验。
4.8螺栓的再回火试验
按GB 3098.1中的8.9条进行再回火试验。
4.9螺母的保证载荷试验
按GB 3098.2中8.1条进行螺母的保证载荷试验。
4.10螺母的硬度试验
按GB 3098.2中8.2条进行螺母的硬度试验。
4.11垫圈的硬度试验
按GB 230进行垫圈硬度试验。如有争议，按GB 4340进行维氏硬度(HV30) 试验、仲裁。
