緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱 GB /T 3098.6 - 2023

替代列表

GB /T 3098.6 - 2000 GB /T 3098.6 - 2014 GB /T 3098.6 - 2023

采用標準

ISO 3506-1 - 2020

緊固件 - 耐腐蝕不銹鋼緊固件的機械性能 Part 1: 螺栓、螺釘和螺柱

適用范圍

　　本標準規定了由耐腐蝕不銹鋼制造的粗牙螺紋和細牙螺紋螺栓、螺釘和螺柱，在環境溫度為10℃~35℃條件下測試時的機械和物理性能。規定了與奧氏體、馬氏體、鐵素體和雙相（奧氏體 - 鐵素體）不銹鋼緊固件組別對應的性能等級。GB/T 3098.25提供了適用的不銹鋼及其性能的一般規則和附加技術信息。

　　符合本標準要求的緊固件在環境溫度10℃~35℃條件下進行測試。在較高溫度和/或較低溫度下，緊固件可能無法保持規定的機械和物理性能。（注1：符合本標準要求的緊固件使用溫度為 -20℃~+150℃，但也可使用到低溫 -196℃和高溫+300℃）。

　　在 -20℃~+150℃ 溫度范圍外使用時，使用者有責任咨詢有經驗的緊固件材料專家，并考慮不銹鋼成分、高溫或低溫下暴露時間、溫度對緊固件機械性能和被夾緊件的影響，以及螺栓連接的腐蝕性使用環境，以確定對特定應用的適當選擇。（注2：使用溫度高達 +800℃時，GB/T 3098.24給出了適當的不銹鋼組別和性能等級的選擇）。

　　本文件適用的緊固件:

　　———符合 GB/T 192規定的普通螺紋；

　　———符合 GB/T 193和GB/T 9144規定的直徑與螺距組合；

　　———粗牙螺紋 M1.6~M39 ，細牙螺紋 M8×1~M39×3；

　　———螺紋公差符合 GB/T 197和GB/T 9145規定；

　　———規定性能等級；

　　———任何形狀。

　　在滿足所有適用的化學成分、機械和物理性能技術要求時，不銹鋼組別和性能等級可用于超出本標準規定的規格范圍（即 d<1.6mm 或 d>39mm）。

　　由于頭部或無螺紋桿部幾何尺寸的原因，某些螺栓、螺釘和螺柱不能完全滿足本標準的拉力或扭矩　　要求，導致承載能力降低。

　　本標準不適用于緊定螺釘及類似的不受拉力的螺紋緊固件（見 GB/T 3098.16）。

　　本標準未規定以下性能要求:

　　———扭矩 - 夾緊力性能；

　　———剪切強度；

　　———耐疲勞性；

　　———可焊接性。

緊固件不銹鋼組別和性能等級標記制度

表1 不銹鋼組別和化學成分

　　表1規定了緊固件用不銹鋼組別的化學成分限值。該化學成分應按相關標準的規定。除非供需雙方另有協議，否則在規定的不銹鋼組別范圍內，化學成分由制造者選擇。

　　表1 不銹鋼組別與化學成分

不銹鋼組別		化學成分^a（熔煉分析，質量分數，%）^b										其他元素
不銹鋼組別		C	Si	Mn	P	S	Cr	Mo	Ni	Cu	N	其他元素
奧氏體	A1	0.12	1.00	6.5	0.020	0.15~0.35	16.0~19.0	0.70	5.0~10.0	1.75~2.25	/	c, d, e
	A2	0.10	1.00	2.00	0.050	0.030	15.0~20.0	f	8.0~19.0	4.0	/	g, h
	A3	0..08	1.00	2.00	0.045	0.030	17.0~19.0	f	9.0~12.0	1.00	/	5C≤Ti≤0.80 和/或 10C≤Nb≤1.00
	A4	0.08	1.00	2.00	0.045	0.030	16.0~18.5	2.00~3.00	10.0~15.0	4.0	/	h, i
	A5	0.08	1.00	2.00	0.045	0.030	16.0~18.5	2.00~3.00	10.5~14.0	1.00	/	5C≤Ti≤0.80 和/或 10C≤Nb≤1.00ⁱ
	A8	0.030	1.00	2.00	0.040	0.030	19.0~22.0	6.0~7.0	17.5~26.0	1.50	/	/
馬氏體	C1	0.09~0.15	1.00	1.00	0.050	0.030	11.5~14.0	/	1.00	/	/	i
	C3	0.17~0.25	1.00	1.00	0.040	0.030	16.0~18.0	/	1.50~2.50	/	/	/
	C4	0.08~0.15	1.00	1.50	0.060	0.150~0.350	12.0~14.0	0.60	1.00	/	/	c, i
鐵素體	F1	0.08	1.00	1.00	0.040	0.030	15.0~18.0	f	1.00	/	/	j
雙相鋼	D2	0.040	1.00	6.0	0.040	0.030	19.0~24.0	0.10~1.00	1.50~5.50	3.00	0.05~0.20	Cr+3.3Mo+16N ≤24.0^k
	D4	0.040	1.00	6.0	0.040	0.030	21.0~25.0	0.10~2.00	1.00~5.50	3.00	0.05~0.30	24.0＜Cr+3.3Mo +16N^k
	D6	0.030	1.00	2.00	0.040	0.015	21.0~23.0	2.50~3.5	4.5~6.5	/	0.08~0.35	/
	D8	0.030	1.00	2.00	0.035	0.015	24.0~26.0	3.00~4.5	6.0~8.0	2.50	0.20~0.35	W≤1.00
a. 根據材料標準，除非另有說明 , 否則數值均為最大值，所顯示的位數應符合一般規則，例如：見EN 10088（所有部分）。 b. 如有爭議，實施成品分析。 c. 可以用硒代替硫，但其使用可能受到限制。 d. 如果鎳含量低于8.0%，則錳的最小含量應為5.0%。 e. 如果鎳含量大于8.0%，對銅的最小含量不予限制。 f. 鉬含量由制造者確定，但對某些使用場合，如有必要限定鉬的極限含量，則應在訂單中由用戶注明。 g. 如果鉻含量低于17.0%，則鎳的最小含量宜為12.0%。 h. 對最大碳含量為 0.030%的奧氏體不銹鋼，氮含量最高不應超過0.22%。 i. 對較大直徑的產品，為達到規定的機械性能，可由制造者確定采用較高的含碳量，但對奧氏體鋼含碳量不應超過0.12%。 j. 可含鈦和/或鈮以提高耐腐蝕性。 k. 此公式僅用于根據本文件對雙相鋼進行分組（不用于耐腐蝕性的選擇標準）。

表2 螺栓、螺釘和螺柱機械性能 - 奧氏體和雙相鋼組別

表2 螺栓、螺釘和螺柱機械性能——奧氏體和雙相鋼組別

不銹鋼類別	組別	性能等級	抗拉強度 R_m^a min MPa	規定塑性延伸率為0.2%時的應力R_pf^b min MPa	斷后伸長率量A min mm
奧氏體	A1、A2、A3	50	500	210	0.6d
		70	700	450	0.4d
		80	800	600	0.3d
	A4、A5	50	500	210	0.6d
		70	700	450	0.4d
		80	800	600	0.3d
		100	1000	800	0.2d
	A8	70	700	450	0.4d
		80	800	600	0.3d
		100	1000	800	0.2d
雙相鋼	D2、D4、D6、D8	70	700	450	0.4d
		80	800	600	0.3d
		100	1000	800	0.2d
a. 最小拉力載荷（F_mf），粗牙螺紋按表4，細牙螺紋按表6。　　b. 在R_pf的最小載荷（F_mf），粗牙螺紋按表5，細牙螺紋按表7。

表3 螺栓、螺釘和螺柱機械性能 - 馬氏體和鐵素體鋼組別

表3 螺栓、螺釘和螺柱機械性能——馬氏體和鐵素體鋼組別

不銹鋼組別		性能等級	抗拉強度 R_m^a min MPa	規定塑性延伸率為0.2%時的應力R_pf^b min MPa	斷后伸長率量A min mm	硬度
不銹鋼組別		性能等級	抗拉強度 R_m^a min MPa	規定塑性延伸率為0.2%時的應力R_pf^b min MPa	斷后伸長率量A min mm	HV	HRC	HBW
馬氏體	C1	50	500	250	0.2d	155～220	/	147～209
		70	700	410	0.2d	220～330	20～34	209～314
		110	1100	820	0.2d	350～440	36～45	/
	C3	80	800	640	0.2d	240～340	21～35	228～323
	C4	50	500	250	0.2d	155～220	/	147～209
	C4	70	700	410	0.2d	220～330	20～34	209～314
鐵素體	F1^d	45	450	250	0.2d	135～220	/	128～209
鐵素體	F1^d	60	600	410	0.2d	180～285	/	171～271
a. 最小拉力載荷（F_mf），粗牙螺紋按表4，細牙螺紋按表6。 b. 在R_pf的最小載荷（F_mf），粗牙螺紋按表5，細牙螺紋按表7。 c. 淬火并回火，最低回火溫度為 275℃ 。 d. 僅對螺紋公稱直徑 d≤24mm。

表4 最小拉力載荷 - 粗牙螺紋

螺紋規格 d	公稱應力截面積 A_s,nommm²	最小拉力載荷，F_mf^a N
		奧氏體鋼和雙相鋼				馬氏體鋼				鐵素體鋼
		50^b	70	80	100	50	70	80	110	45	60
M3	5.03	2520	3530	4030	5040	2520	3530	4030	5540	2270	3020
M3.5	6.78	3390	4750	5430	6780	3390	4750	5430	7460	3050	4070
M4	8.78	4390	6150	7030	8780	4390	6150	7030	9660	3960	5270
M5	14.2	7100	9930	11350	14190	7100	9930	11350	15610	6390	8510
M6	20.1	10070	14090	16100	20130	10070	14090	16100	22140	9060	12080
M7	28.9	14430	20210	23090	28860	14430	20210	23090	31750	12990	17320
M8	36.6	18310	25630	29290	36610	18310	25630	29290	40270	16480	21970
M10	58	29000	40600	46400	57990	29000	40600	46400	63790	26100	34800
M12	84.3	42140	58990	67420	84270	42140	58990	67420	92700	37920	50560
M14	115	57720	80810	92360	115500	57720	80810	92360	127000	51950	69270
M16	157	78340	109700	125400	156700	78340	109700	125400	172400	70510	94010
M18	192	96240	134800	154000	192500	96240	134800	154000	211800	86620	115500
M20	245	122400	171400	195900	244800	122400	171400	195900	269300	110200	146900
M22	303	151700	212400	242800	303400	151700	212400	242800	333800	136600	182100
M24	353	176300	246800	282100	352600	176300	246800	282100	387800	158700	211600
M27	459	229800	321600	367600	459500	229800	321600	367600	505400	/	/
M30	561	280300	392500	448500	560600	280300	392500	448500	616700	/	/
M33	694	346800	485500	554900	693600	346800	485500	554900	763000	/	/
M36	817	408400	571800	653400	816800	408400	571800	653400	898400	/	/
M39	976	487900	683100	780700	975800	487900	683100	780700	1073400	/	/
a. F_mf值根據 9.1.5 中規定的A_s,nom的精確數字計算得出，100000 N以內圓整到上一個 10 N，100000 N以上圓整到上一個100 N。　　b. 性能等級 50 僅指奧氏體A1～A5組別。

表5 規定塑性延伸率為0.2%時（Rpf）的最小拉力載荷 - 粗牙螺紋

表5 規定塑性延伸率為0.2%時（R_pf）的最小拉力載荷——粗牙螺紋

螺紋規格 d	公稱應力截面積 A_s,nommm²	規定塑性延伸率為0.2%時的最小拉力載荷，F_mf^a N
		奧氏體鋼和雙相鋼				馬氏體鋼				鐵素體鋼
		50^b	70	80	100	50	70	80	110	45	60
M3	5.03	1060	2270	3020	4030	1260	2070	3220	4130	1260	2070
M3.5	6.78	1430	3050	4070	5430	1700	2780	4340	5560	1700	2780
M4	8.78	1850	3960	5270	7030	2200	3600	5620	7200	2200	3600
M5	14.2	2980	6390	8510	11350	3550	5820	9080	11630	3550	5820
M6	20.1	4230	9060	12080	16100	5040	8260	12880	16510	5040	8260
M7	28.9	6070	12990	17320	23090	7220	11840	18480	23670	7220	11840
M8	36.6	7690	16480	21970	29290	9160	15010	23430	30020	9160	15010
M10	58	12180	26100	34800	46400	14500	23780	37120	47560	14500	23780
M12	84.3	17700	37920	50560	67420	21070	34550	53940	69100	21070	34550
M14	115	24250	51950	69270	92360	28860	47340	73890	94670	28860	47340
M16	157	32910	70510	94010	125400	39170	64240	100300	128500	39170	64240
M18	192	40420	86620	115500	154000	48120	78920	123200	157900	48120	78920
M20	245	51410	110200	146900	195900	61200	100400	156700	200800	61200	100400
M22	303	63720	136600	182100	242800	75850	124400	194200	248800	75850	124400
M24	353	74030	158700	211600	282100	88130	144600	225700	289100	88130	144600
M27	459	96480	206800	275700	367600	114900	188400	294100	376800	/	/
M30	561	117800	252300	336400	448500	140200	229900	358800	459700	/	/
M33	694	145700	312100	416200	554900	173400	284400	443900	568800	/	/
M36	817	171600	367600	490100	653400	204200	334900	522800	669800	/	/
M39	976	205000	439100	585500	780700	244000	400100	624500	800200	/	/
a. F_mf值根據 9.1.5 中規定的A_s,nom的精確數字計算得出，100000 N以內圓整到上一個 10 N，100000 N以上圓整到上一個100 N。　　b. 性能等級 50 僅指奧氏體A1～A5組別。

表6 最小拉力載荷 - 細牙螺紋

表6 最小拉力載荷——細牙螺紋

螺紋規格 d	公稱應力截面積 A_s,nommm²	最小拉力載荷，F_mf^a N
		奧氏體鋼和雙相鋼				馬氏體鋼				鐵素體鋼
		50^b	70	80	100	50	70	80	110	45	60
M8×1	39.2	19590	27420	31340	39170	19590	27420	31340	43090	17630	23510
M10×1.25	61.2	30600	42840	48960	61200	30600	42840	48960	67320	27540	36720
M10×1	64.5	32250	45150	51600	64500	32250	45150	51600	70950	29030	38700
M12×1.5	88.1	44070	61690	70510	88130	44070	61690	70510	96940	39660	52880
M12×1.25	92.1	46040	64460	73660	92080	46040	64460	73660	101300	41440	55250
M14×1.5	125	62280	87190	99640	124600	62280	87190	99640	137100	56050	74730
M16×1.5	167	83630	117100	133800	167300	83630	117100	133800	184000	75270	100400
M18×1.5	216	108200	151400	173000	216300	108200	151400	173000	237900	97310	129800
M20×2	258	129000	180600	206400	258000	129000	180600	206400	283800	116100	154800
M20×1.5	272	135800	190100	217300	271600	135800	190100	217300	298700	122200	163000
M22×1.5	333	166600	233200	266500	333100	166600	233200	266500	366400	149900	199900
M24×2	384	192300	269100	307600	384500	192300	269100	307600	422900	173000	230700
M27×2	496	247900	347100	396600	495800	247900	347100	396600	545400	/	/
M30×2	621	310700	434900	497000	621300	310700	434900	497000	683400	/	/
M33×2	761	380400	532600	608700	760800	380400	532600	608700	836900	/	/
M36×3	865	432500	605500	692000	865000	432500	605500	692000	951500	/	/
M39×3	1030	514200	719900	822800	1028400	514200	719900	822800	1131300	/	/
a. F_mf值根據 9.1.5 中規定的A_s,nom的精確數字計算得出，100000 N以內圓整到上一個 10 N，100000 N以上圓整到上一個100 N。　　b. 性能等級 50 僅指奧氏體A1～A5組別。

表7 規定塑性延伸率為 0.2%時（Rpf）的最小拉力載荷 - 細牙螺紋

表7 規定塑性延伸率為 0.2%時（R_pf）的最小拉力載荷——細牙螺紋

螺紋規格 d	公稱應力截面積 A_s,nommm²	規定塑性延伸率為0.2%時的最小拉力載荷，F_mf^a N
		奧氏體鋼和雙相鋼				馬氏體鋼				鐵素體鋼
		50^b	70	80	100	50	70	80	110	45	60
M8×1	39.2	8230	17630	23510	31340	9800	16060	25070	32120	9800	16060
M10×1.25	61.2	12860	27540	36720	48960	15300	25100	39170	50190	15300	25100
M10×1	64.5	13550	29030	38700	51600	16130	26450	41280	52890	16130	26450
M12×1.5	88.1	18510	39660	52880	70510	22040	36140	56410	72270	22040	36140
M12×1.25	92.1	19340	41440	55250	73660	23020	37750	58930	75500	23020	37750
M14×1.5	125	26160	56050	74730	99640	31140	51070	79710	102200	31140	51070
M16×1.5	167	35130	75270	100400	133800	41820	68580	107100	137200	41820	68580
M18×1.5	216	45410	97310	129800	173000	54060	88660	138400	177400	54060	88660
M20×2	258	54180	116100	154800	206400	54180	116100	154800	211600	54180	116100
M20×1.5	272	57020	122200	163000	217300	67880	111400	173800	222700	67880	111400
M22×1.5	333	69950	149900	199900	266500	83270	136600	213200	273200	83270	136600
M24×2	384	80730	173000	230700	307600	96110	157700	246100	315300	96110	157700
M27×2	496	104200	223100	297500	396600	124000	203300	317300	406600	/	/
M30×2	621	130500	279600	372800	497000	155400	254700	397600	509400	/	/
M33×2	761	159800	342400	456500	608700	190200	312000	487000	623900	/	/
M36×3	865	181700	389300	519000	692000	216300	354700	553600	709300	/	/
M39×3	1030	216000	462800	617100	822800	257100	421700	658200	843300	/	/
a. F_mf值根據 9.1.5 中規定的A_s,nom的精確數字計算得出，100000 N以內圓整到上一個 10 N，100000 N以上圓整到上一個100 N。　　b. 性能等級 50 僅指奧氏體A1～A5組別。

表8 最小破壞扭矩——奧氏體鋼類別

螺紋規格 d	破壞扭矩 M_B^a min N·m
	性能等級
	50	70	80
M1.6	0.15	0.2	0.24
M2	0.3	0.4	0.48
M2.5	0.6	0.9	0.96
M3	1.1	1.6	1.8
M4	2.7	3.8	4.3
M5	5.5	7.8	8.8
M6	9.3	13	15
M8	23	32	37
M10	46	65	74
M12	80	110	130
M16	210	290	330
a. 緊固件的扳擰部分和/或槽型不一定能夠施加本表中規定的最小破壞扭矩, 這不應成為拒收的原因。

表9 全承載能力緊固件適用性試驗

不銹鋼組別	最小抗拉強度 R_mf		規定塑性延伸率為 0.2%時的應力R_pf^b	斷后伸長量 A	最小破壞扭矩 M_B	硬度
	拉力試驗^a,b	楔負載試驗^b,c	拉力試驗^a,b	拉力試驗^a,b	扭矩試驗^c	硬度試驗
	9.1	9.4	9.1	9.1	9.5	9.6
A1 A2 A3 A4 A5 A8	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	無關	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	當d＜3mm時，對所有長度；當d≥3mm、b≥1d+2P時，僅對L＜2.5d；對性能等級100或細牙螺紋，無數值	不適用
C1 C3 C4	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	無數值	適用
F1	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	無關	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	無數值	適用
D2 D4 D6 D8	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	無關	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	d≥3mm L≥2.5d b≥2d	無數值	適用
a. 對全螺紋螺柱，總長L_t≥3.5d。 b. 對L＜2.5d（或全螺紋螺柱L_t＜3.5d），試驗和試驗條件應由供需協議確定。 c. 僅對螺栓和螺釘（不適用于螺柱）適用。

表10 降低承載能力緊固件試驗適用性

不銹鋼組別	最小抗拉強度 R_mf	規定塑性延伸率為 0.2%時的應力R_pf	斷后伸長量 A	最小拉力載荷 F_mf	硬度
	拉力試驗	拉力試驗	拉力試驗	拉力試驗	硬度試驗
	9.1、9.3	9.1	9.1	9.2	9.6
A1 A2 A3 A4 A5 A8	d≥3mm，當b≥3d^a時的所有長度			d≥3mm 所有長度	不適用
C1 C3 C4					適用
F1					適用
D2 D4 D6 D8					不適用
a.按照圖2 d)進行拉力試驗, 螺紋長度至少要3d，即1d 的未旋合螺紋長度和兩端各1d 的螺紋旋合長度。