标准与资料
常用的性能等级、螺纹规格、拧紧扭矩、表面处理对比与选材指引,一页查完。数据为常用参考值,正式设计请以最新版标准原文与实测报告为准。
一、性能等级与材料对照
碳钢与合金钢螺栓按 GB/T 3098.1 划分性能等级,不锈钢按 GB/T 3098.6 的 A2-70 / A4-80 表示。数值为最小值要求。
| 性能等级 | 抗拉强度 Rm (MPa) | 屈服强度 Rp0.2 (MPa) | 断后伸长率 | 常用材料 |
|---|---|---|---|---|
| 8.8 | 800 | 640 | 6% | 碳钢 + 淬火回火 |
| 10.9 | 1040 | 940 | 9% | 合金钢 + 淬火回火 |
| 12.9 | 1220 | 1100 | 8% | 合金钢 + 淬火回火 |
| A2-70 | 700 | 450 | 20% | SUS304 冷加工 |
| A4-80 | 800 | 600 | 20% | SUS316 冷加工 |
说明:8.8 级以下一般为低碳钢无需淬火;10.9 与 12.9 级必须合金钢淬火回火,且对回火温度与氢脆控制要求更高。
二、常用公制螺纹与扳手对边
| 螺纹规格 | 粗牙螺距 | 细牙螺距 | 六角对边 S | 内六角对边 s |
|---|---|---|---|---|
| M3 | 0.5 | 0.35 | 5.5 | 2.5 |
| M4 | 0.7 | 0.5 | 7 | 3 |
| M5 | 0.8 | 0.5 | 8 | 4 |
| M6 | 1.0 | 0.75 | 10 | 5 |
| M8 | 1.25 | 1.0 | 13 | 6 |
| M10 | 1.5 | 1.25 | 16 | 8 |
| M12 | 1.75 | 1.25 | 18 | 10 |
| M16 | 2.0 | 1.5 | 24 | 14 |
| M20 | 2.5 | 1.5 | 30 | 17 |
| M24 | 3.0 | 2.0 | 36 | 19 |
三、推荐拧紧扭矩(N·m)
按摩擦系数 μ≈0.14(轻微油润)计算的参考扭矩,实际装配应结合润滑状态、被连接件强度与扭矩扳手校准值调整。
| 规格 | 8.8 级 | 10.9 级 | 12.9 级 |
|---|---|---|---|
| M6 | 10.5 | 14.5 | 17 |
| M8 | 25 | 35 | 41 |
| M10 | 50 | 69 | 83 |
| M12 | 87 | 120 | 145 |
| M16 | 220 | 300 | 360 |
| M20 | 430 | 590 | 710 |
单位 N·m,μ≈0.14。
过度拧紧会让螺栓接近屈服,反而降低抗疲劳性能;重要连接建议采用扭矩 + 转角法或直接测量预紧力。
四、表面处理对比
| 工艺 | 膜厚 | 中性盐雾 | 氢脆风险 | 典型场景 |
|---|---|---|---|---|
| 达克罗 | 8–15μm | 500h 以上 | 无氢脆 | 高强螺栓、汽车件 |
| 热浸镀锌 | 55–85μm | 300–500h | 无氢脆(酸洗后需驱氢) | 户外钢构、电力铁塔 |
| 电镀锌 | 5–12μm | 48–96h | 有氢脆风险,10.9 级以上慎用 | 室内件、电子电器 |
| 发黑 | 1–3μm | ≤24h(需油封) | 有氢脆风险 | 机床、工具 |
| 不锈钢钝化 | — | 取决于材质 | 无 | 食品、医疗、化工 |
五、材料选用指引
| 材料 | 适用等级 | 典型用途 |
|---|---|---|
| 碳钢 Q235/35# | 4.8–8.8 | 一般结构连接,成本优先 |
| 合金钢 35CrMo/SCM435 | 10.9–12.9 | 高预紧力、交变载荷 |
| SUS304 (A2) | A2-70 | 大气、淡水、一般化工 |
| SUS316 (A4) | A4-80 | 海水、氯离子、医药食品 |
| 黄铜 / 铝合金 | — | 导电、装饰、轻量化 |
选材顺序建议:先定腐蚀环境 → 再定强度等级 → 最后定表面处理。三者冲突时,优先保证强度与防腐,再考虑成本。
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