螺栓性能等级的标记制度和材料

性能等级的标记制度
螺栓、螺钉和螺柱性能等级的代号，由点隔开的两部分数字组成（见表1～表3）：
——点左边的一或二位数字表示公称抗拉强度（Rm，公称）的1/100,以MPa计（见表3,No.1）;
——点右边的数字表示公称屈服强度（下屈服强度）（ReL，公称）或规定非比例延伸0.2%的公称应力（RP0.2，公称）或规定非比例延伸0.0048d的公称应力（RPf，公称）（见表3,No.2～No.4）与公称抗拉强度（Rm，公称）比值的10倍（见表1）。

表1 屈强比

点右边的数字

.6

.8

.9

 或

0.6

0.8

0.9

示例：紧固件的公称抗拉强度Rm，公称=800 MPa和屈强比为0.8，其性能等级标记为“8.8″。
若材料性能与8.8级相同，但其实际承载能力又低于8.8级的紧固件（降低承载能力的）产品，其性能等级应标记为“08.8“。
公称抗拉强度和屈强比的乘积为公称屈服强度，以MPa计。附录A给出了表示各性能等级公称抗拉强度与断后生长率关系的资料。
紧固件性能等级的标志和标签，应按国标规定，对降低承载能力的则应按相对应的规定。
如能符合表2及表3的规定，则本部分规定的性能等级标记制度也可用于超出标准范围（d＞39mm）的规格。

紧固件材料

表2规定了紧固件各性能等级用钢的化学成分极限和最低回火温度。该化学成分应按相关的国家标准的规定。
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应当注意。
GB/T 5267.3的第4章对紧固件材料的要求，适用于热浸镀锌紧固件。

表2 材料

性能 材料和热处理 化学成分极限（熔炼分析%）a 回火温度
等级 C P S Bb ℃
min max max max max min
4.6c，d 碳钢或添加元素的碳钢 — 0.55 0.05 0.06 未规定 —
4.8d
5.6e 0.13 0.55 0.05 0.06
5.8d — 0.55 0.05 0.06
6.8d 0.15 0.55 0.05 0.06
8.8f 添加元素的碳钢（如硼或锰或铬）淬火并回火 或 0.15e 0.4 0.025 0.025 0.003 425
碳钢淬火并回火 或 0.25 0.55 0.025 0.025
合金钢淬火并回火g 0.2 0.55 0.025 0.025
9.8f 添加元素的碳钢（如硼或锰或铬） 淬火并回火 或 0.15e 0.4 0.025 0.025 0.003 425
碳钢淬火并回火 或 0.25 0.55 0.025 0.025
合金钢淬火并回火g 0.2 0.55 0.025 0.025
10.9f 添加元素的碳钢（如硼或锰或铬）淬火并回火 或 0.20e 0.55 0.025 0.025 0.003 425
碳钢淬火并回火 或 0.25 0.55 0.025 0.025
合金钢淬火并回火g 0.2 0.55 0.025 0.025
12.9f,h,i 合金钢淬火并回火g 0.3 0.5 0.025 0.025 0.003 425
12.9f,h,i 添加元素的碳钢（如硼或锰或铬）淬火并回火 0.28 0.5 0.025 0.025 0.003 380
 a 有争议时，实施成品分析。
 b 硼的含量可达0.005%，非有效硼由添加钛和/或铝控制。
 c 对4.6和5.6级冷镦紧固件，为保证达到要求的塑性和韧性，可能需要对其冷镦用线材或冷镦紧固件产品进行热处理。
 d 这些性能等级允许采用易切钢制造，其硫、磷和铅的最火含量为：硫0.34%；磷0.11%；铅0.35%。
 e 对含碳量低于0.25%的添加硼的碳钢，其锰的最低含量分别为：8.8级为0.6%；9.8级和10.9级为0.7%。
 f 对这些性能等级用的材料，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。
 g 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0.03%；钼0.20%；钒0.10%。当含有二、三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%。
 h 对12.9/12.9级表面不允许有金相能测出的白色磷化物聚集层。去除磷化物聚集层应在热处理前进行。
 i 当考虑使用12.9/12.9级,应谨慎从事。紧固件制造者的能力、服役条件和扳拧方法都应仔细考虑。除表面处理外，使用环境也可能造成紧固件的应力腐蚀开裂。

机械物理性能

规定性能等级的紧固件，在环境温度1）下，应符合表3规定的机械和物理性能。
注1：即使紧固件的材料性能符合表2和表3的规定，但由于尺寸原因，某些型式的紧固件也会降低承载能力。
注2：虽然，本部分规定了高级别的性能等级，但这并不意味着所有等级均适用于所有紧固件。产品标准中规定的性能等级，可供非标准紧固件参考。

表3 螺栓螺钉和螺柱的机械物理性能

o. 机械或物理性能 性能等级
4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8  d≤ 16 mm 10.9 12.9/
d≤16 mma d＞16 mmb 12.9
1 抗拉强度Rm/MPa 公称c 400 500 600 800 900 1000 1200
min 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220
2 下屈服强度ReL.d/MPa 公称c 240 — 300 — — — — — — —
min 240 — 300 — — — — — — —
3 规定非比例延伸0.2%的应力RP0.2/MPa 公称c — — — — — 640 640 720 900 1080
min — — — — — 640 660 720 940 1100
4 紧固件实物的规定非比例延伸0.0048d的应力RPf/MPa 公称c — 320 — 400 480 — — — — —
min — 340e — 420e 480e — — — — —
5 保证应力SPf/MPa 公称 225 310 280 380 440 580 600 650 830 970
保证应力比 SP.公称/ReL.min或SP.公称/RP0.2.min或SP.公称/RPf.min 0.94 0.91 0.93 0.9 0.92 0.91 0.91 0.9 0.88 0.88
6 机械加工试件的断后伸长率A/% min 22 — 20 — — 12 12 10 9 8
7 机械加工试件的断面收缩率Z/% min — 52 48 48 44
8 紧固件实物的断后伸长率Af（见附录C） min — 0.24 — 0.22 0.2 — — — — —
9 头部坚固性 不得断裂或出现裂缝
10 维氏硬度/HV,F≥98N min 120 130 155 160 190 250 255 290 320 385
max 220g 250 320 335 360 380 435
11 布氏硬度/HBW,F=30D2 min 114 124 147 152 181 245 250 286 316 380
max 209g 238 316 331 355 375 429
12 洛氏硬度/HRB min 67 71 79 82 89 —
max 95.0g 99.5 —
洛氏硬度/HRC min — 22 23 28 32 39
max — 32 34 37 39 44
13 表面硬度/HV0.3 max — h h,i h,j
l4 螺纹未脱碳层的高度E/mm min — 1/2H1 2/3H1 3/4H1
螺纹全脱碳层的深度G/mm max — 0.015
15 再回火后硬度的降低值/HV max — 20
16 破坏扭矩MB/Nm min — 按GB/T 3098.13的规定
17 吸收能量KVk,l/J min — 27 — 27 27 27 27 m
18 表面缺陷 GB/T 5779.1n GB/T 5779.3
a 数值不适用于栓接结构。
b 对栓接结构d≥M12。
c 规定公称值，仅为性能等级标记制度的需要，见第5章。
d 在不能测定下屈服强度ReL的情况下，允许测量规定非比例延伸0.2%的应力RP0.2。
e 对性能等级4.8、5.8和6.8的RPf.min数值尚在调查研究中。表中数值是按保证荷载比计算给出的，而不是实测值。
 f 表5和表7规定了保证载荷值。
g 在紧固件的末端测定硬度时，应分别为：250HV、238HB或HRBmax99.5。
h 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强度高出30HV单位。
i 表面硬度不应超出390 HV。
j 表面硬度不应超出435 HV。
k 试验温度在-20℃下测定，见9.14。
l 适用于d≥16 mm。
m KV数值尚在调查研究中。
n 由供需双方协议，可用GB/T 5779.3代替GB/T 5779.1。