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1、紧固件机械性能紧定螺钉1 范围GB/T 3098的本部分规定了由碳钢或合金钢制造的、在环境温度为10C35C条件下进 行测试时,紧定螺钉及类似的规定硬度等级的螺纹紧固件的机械和物理性能。应在该环境温 度范围内,按本部分要求评定紧固件(含紧定螺钉及类似的规定硬度等级的螺纹紧固件,下 同)。符合本部分要求的紧固件按规定的硬度等级分级，仅适用于压应力。注：按本部分生产的紧固件适用的使用温度为-50C+150C。当使用温度超过-50C+150C，甚至高 达+300C时,使用者应向有关方面咨询。本部分适用的紧定螺钉和类似的螺纹紧固件：由碳钢或合金钢制造的；符合GB/T 192规定的普通螺纹；粗牙螺纹M1
2、.6M30,细牙螺纹M8X1M30X2；符合GB/T 193和GB/T 9144规定的直径与螺距组合；符合GB/T 197和GB/T 9145规定的螺纹公差。本部分未规定以下性能要求：抗拉强度；剪切强度；可焊接性；耐腐蚀性；工作温度高于+150C或低于-50C的性能要求。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,IS0 16426： 2002,IDT)GB/T 192 普通螺纹基本牙型(GB/
3、T 192: 2003, ISO 68-1： 1998, MOD)GB/T 193 普通螺纹直径与螺距系列(GB/T 1932003, ISO 261： 1998, MOD)GB/T 197 普通螺纹公差(GB/T 1972003,IS0 965-1： 1998, MOD)GB/T 2516 普通螺纹极限偏差(GB/T 2516-2003, ISO 965-3： 1998, MOD)GB/T 230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)(GB/T 230.1-2009, ISO 6508-1:2005 , MOD)GB/T 231.1 金属
4、材料 布氏硬度试验 第1部分：试验方法 (GB/T 231.1-2009,ISO6506- 1:2005,MOD)GB/T 5267.1 紧固件电镀层(GB/T 5267.12002, ISO 4042： 1999 ,IDT)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, ISO6507- 1：2005,MOD)GB/T 5276紧固件 螺栓、螺钉、螺柱及螺母 尺寸代号和标注(GB/T 5276201X, ISO 225：2010, MOD)GB/T 5779.1紧固件表面缺陷 螺栓、螺钉和螺柱一般要求(GB/T 5779.12000, idt
5、 ISO 6157-1：1988)GB/T 9144 普通螺纹优选系列(GB/T 91442003, ISO 262： 1998, MOD)GB/T9145普通螺纹 中等精度、优选系列的极限尺寸（GB/T 91452003, ISO 965-2： 1998，MOD） 3术语与定义下列术语和定义适用于本文件。3.1基体金属硬度 base metal lurdnes-s 恰好在显示增碳或脱碳造成的硬度增加或减少之前最接近表面的硬度（测试时,沿芯部 向外径横切）。3.2增碳 cnrburizjticn使基体金属表面增加碳含量的结果。3.3脱碳 cec：irburiz?tio n通常指黑色金属材料（钢
6、）表面碳的损耗。3.4不完全脱碳 ”rti吋 decarburization由于碳的损耗已使回火马氏体轻度变色，且硬度明显地比相邻基体金属的硬度低，但在 金相检验中看不到铁素体晶粒。3.5铁素体脱碳rritic decarburization由于碳的损耗已使回火马氏体轻度变色，并且硬度明显比相邻基体金属的硬度低，金相 检验时存在铁素体晶粒或网状晶界。3.6全脱碳complete decarburization由于碳全部损耗，在金相检查中只能看到铁素体组织的脱碳。3.7测试硬度 peforn?nce li?rdni 在靠近螺钉末端中心表面测试的硬度。4 代号GB/T 5276、GB/T 197和
7、以下给出的代号适用于本文件 D 布氏硬度试验的压头直径， mmd 螺纹公称直径， mmE 螺纹未脱碳层的高度， mm e 对角宽度， mmF 布氏硬度的试验载荷， NG螺纹全脱碳层的深度， mmH螺纹原始三角形高度， mmH1最大实体条件下外螺纹的牙形高度， mmP 螺距， mm s 对边宽度， mm t 内扳拧的深度， mm min 代号加下角标，表示最小值5 标记制度 硬度等级的标记按表1规定。 标记的数字部分表示最低维氏硬度的1/10 字母H表示硬度。表1 硬度等级的标记硬度等级标记14H22H33H45H维氏硬度HV min140220330450如能符合表2和表3规定的机械和物理性能
8、，则本部分规定的硬度等级标记制度也可用于超出标准范围（d30mm）的规格。6 材料表2规定了紧固件各硬度等级用钢的化学成分极限。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。表2钢的技术条件硬度等 级材料热处理a化学成分极限（熔炼分析%） bCPSmaxminmaxmax14H碳钢c一0.50一0.110.1522H碳钢d淬火并回火0.500.190.050.0533H碳钢d淬火并回火0.500.190.050.0545H碳钢d e淬火并回火0.500.450.050.05添加元素的碳钢d（如硼或锰或铬）淬火并回火0.500
9、.280.050.05合金钢d f淬火并回火0.500.300.050.05a不允许表面硬化。b有争议时，实施成品分析。c可以使用易切钢，其鉛、磷和硫的最大含量分别为：0.35%； 0.11%;0.34%。d可以使用最大含铅量为0.35%的钢。e仅适用于dWM16。f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%。7机械和物理性能 规定硬度等级的紧固件,在环境温度下，无论在制造过程中或最终检查的各项测试结果，均应符合表3表5规定的机械和物理性能
10、。表3械和物理性能No机械和物理性能硬度等级14H22H33H45H1测试彳硬度（见9.1.2）1.1维氏硬度HV 10min140220330450max2903004405601.2布氏硬度HBW F=30D2min133209314428max2762854185321.3洛氏硬度HRBmin7595max105aHRCmina3345max3044532扭矩强度见表53螺纹未脱碳层的高度E /mmmin1/2H2/3H3/4H4螺纹全脱碳层的深度G/mmmax0.0150.015b5表面硬度 HV0.3 （见9.1.3）max3204505806无增碳HV0.3maxccc7表面缺陷G
11、B/T 5779.1a对22H级如进行洛氏硬度试验时，需要采用HRB试验最小值和HRC试验最大值。b对45H不允许有全脱碳层。c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髙出30HV单位（见图3）。8试验方法的适用性8.1 制造者的检查按本部分生产的紧固件，应能符合表3表5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。8.2 供方的检查供方可选择自己的方法（对制造者的定期评定、对制造者提供的紧固件试验结果的校验 /核实等）
12、使提供的紧固件符合表3表5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。8.3 需方的检查需方可按第9 章的试验方法，对交付的紧固件进行试验。 有争议时，在订单中另有协议外，应按第9 章规定的试验方法。9 试验方法9.1 硬度试验9.1.1 通则硬度试验的目的在于：a）用9.1.2的试验方法测定测试硬度（表面的）（见表3 No.1.11.3）。b）用9.1.3的试验方法测定表面硬度（见表3 No.5）。9.1.2 测试硬度9.1.2.1 适用范围本试验适用于硬度等级14H45H的所有规格的紧固件。9.1.2.2 试验方法可以采用维氏、布氏或洛氏硬度试验测定硬度。a）维氏硬度试验维
13、氏硬度试验应按GB/T 4340.1的规定。b）布氏硬度试验布氏硬度试验应按GB/T 231.1的规定。c）洛氏硬度试验洛氏硬度试验应按GB/T 230.1的规定。9.1.2.3 试验程序应尽量靠近螺钉末端中心位置进行硬度试验。 如果螺钉末端能确保可重复性读数，则应作为紧固件验收检查的硬度试验。 否则，为保证硬度读值的可重复性，应在紧固件的末端采用轻微研磨或抛光的方法制备 一个适当的平面，以保持表面基体金属的原始特性。应按表 3 规定的试验载荷实施硬度试验。有争议时，应以维氏硬度试验为仲裁方法。9.1.2.4 技术要求硬度应在表3 规定的硬度范围内。如超出表3规定的最大硬度，应在距末端0.5d
14、的截面上、1/2半径与轴心线间的区域内见图1），重新进行试验，其硬度应在表3 规定的硬度范围内。说明：1紧固件轴心线；2 1/2半径区域。图 1 1/2 半径区域内测定硬度9.1. 3 表面硬度9.1.3.1 适用范围本试验适用于硬度等级22H45H的紧固件。9.1.3.2 试验程序 在紧固件的末端采用轻微研磨或抛光的方法制备一个适当的平面，以保证硬度读值的可重复性并保持材料表层的原始特性。应在备好的表面测定表面硬度。试验载荷为：2.942 N （维氏硬度试验HV0.3）。9.1.3.3 技术要求 表面硬度值不应超过表 3 规定的最大值。9.2 脱碳试验9.2.1 通则 本试验可测定淬火并回火紧固件的表面脱碳和脱碳层深度（见图2）。 注：由热处理工艺造成的碳含量的损耗（脱碳）超出表 3 的规定，会降低螺纹强度并可能造成其失效 表面碳量的状态应用以下两个方法中的一个测定：金相法；硬度法。金相
