-
6.1 化学成分
表1～表3 规定了紧固件用不锈钢和镍合金的化学成分极限。化学成分应按相关的国家标准进行评估。国内相应类别材料信息参见附录A 。
除非需方和制造者另有协议，否则在规定的紧固件钢的组别范围内的化学成分由制造者最终选择。
GB/T 3098.25 中规定了选择适用于应用的不锈钢或镍合金的通用指南和信息。
表1 紧固件用马氏体不锈钢化学成分
材料类别
紧固件
代号ISO材料牌号 a
参考信息b
化学成分（质量分数）/%
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
Fe
其他元素
马氏体不锈钢
CH0
X20Cr13
4021-420-00-1
0.16~0.25
1.00
1.50
0.040
0.030 c
12.0~14.0
/
/
余
量/
X20Cr13
1.4021 *
0.16~0.25
1.00
1.50
0.040
0.030 c
12.0~14.0
/
/
/
CH1
X30Cr13
4028-420-00-1
0.26~0.35
1.00
1.50
0.040
0.030 c
12.0~14.0
/
/
/
X30Cr13
1.4028 *
0.26~0.35
1.00
1.50
0.040
0.030 c
12.0~14.0
/
/
/
CH2
X17CrNi16-2
4057-431-00-X
0.12~0.22
1.00
1.50
0.040
0.030
15.0~17.0
/
1.50~2.50
/
X17CrNi16-2
1.4057 *
0.12~0.22
1.00
1.50
0.040
0.030
15.0~17.0
/
1.50~2.50
/
V/VH d
X22CrMoV12-1
4923-422-77-E
0.18~0.24
0.50
0.40~0.90
0.025
0.015
11.0~12.5
0.80~1.20
0.30~0.80
/
X22CrMoV12-1
1.4923 * * *
0.18~0.24
0.50
0.40~0.90
0.025
0.015
11.0~12.5
0.80~1.20
0.30~0.80
V:0.25~0.35
VW
X19CrMoNbVN11-1
1.4913 * * *
0.17~0.23
0.50
0.40~0.90
0.025
0.015
10.0~11.5
0.50~0.80
0.20~0.60
V:0.10~0.30
Nb:0.25~0.55
B:0.0015Al:0.020
N:0.05~0.10注：表中所列成分除标明范围或最小值外，其余均为最大值。
a 符合ISO/TS 4949 。
b 参考信息：“ * ”表示EN 10088 -3 中包含的成分；“ * * * ”表示EN 10269中包含的成分；没有“ * ”的表示ISO 15510中包含的成分。
c 硫质量分数的特定范围可以提供特定性能的改进。对机加工性能，建议硫质量分数控制在0.015%～0.030%。
d 符号V代表紧固件实物规定塑性延伸率为0.2%时的应力Rpf≥600 MPa，符号VH代表紧固件实物规定塑性延伸率为0.2%时的应力 Rpf≥700 MPa，与表4一致。
表2 紧固件用奥氏体沉淀硬化不锈钢化学成分
材料类别
紧固件
代号ISO材料牌号 a
参考信息b
化学成分（质量分数）/%
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
Fe
其他元素
奥氏体沉淀硬化不锈钢
SD d
X6NiCrTiMoVB25-15-2
4980-662-86-X
0.08 c
1.00
2.00
0.040
0.030
13.5~16.0
1.00~1.50
24.0~27.0
余
量Ti:1.90~2.35
Al:0.35
V:0.10~0.50
B:0.001~0.010X6NiCrTiMoVB25-15-2
1.4980 * * *
0.03~0.08
1.00
1.00~2.00
0.025
0.015
13.5~16.0
1.00~1.50
24.0~27.0
Ti:1.90~2.35
Al:0.35
V:0.10~0.50
B:0.001~0.010X6NiCrTiMoVB25-15-2
合金 660
S66286 * *0.08 c
1.00
2.00
0.040
0.030
13.5~16.0
1.00~1.50
24.0~27.0
Ti:1.90~2.35
Al:0.35
V:0.10~0.50
B:0.001~0.010注：表中所列成分除标明范围或最小值外，其余均为最大值。
a 符合ISO/TS 4949 。
b 参考信息：“ * * ”表示UNS中包含的成分；“ * * * ”表示EN 10269中包含的成分；没有“ * ”的表示ISO 15510中包含的成分。
c 对特殊用途的，可规定最小碳含量。
d 建议对原材料进行二次熔炼以便紧固件产品得到更好的工作性能。除非另有协议，熔炼过程由紧固件制造者决定。
表3 紧固件用镍合金化学成分
材料类别
紧固件
代号ISO材料牌号 a
参考信息b
化学成分（质量分数）/%
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
Fe
其他元素
镍合金
SB d
NiCr20TiAI
合金80A
N07080**0.10 c
1.00
1.00
0.045
0.015
18.0~21.0
/
余量
3.0
Ti:1.80~2.7
Al:1.0~1.8
Co:2.0
Cu:0.2
B:0.008NiCr20TiAI
2.4952***
0.04~0.10 c
1.00
1.00
0.020
0.015
18.0~21.0
/
≥65.0
1.5
Ti:1.80~2.7
Al:1.0~1.8
Co:1.0
Cu:0.2
B:0.008718 d
NiCr19NbMo
合金718
N07718**0.08 c
0.35
0.35
0.015
0.015
17.0~21.0
2.80~3.30
50.0~55.0
余量
Nb:4.75~5.50
Ti:0.65~1.15
Al:0.2~0.8
Co:1.0
Cu:0.3
B:0.006NiCr19NbMo
2.4668 * *
0.02~0.08 c
0.35
0.35
0.015
0.015
17.0~21.0
2.80~3.30
50.0~55.0
Nb:4.75~5.50
Ti:0.60~1.20
Al:0.3~0.7
Co:1.0
Cu:0.3
B:0.002~0.006注：表中所列成分除标明范围或最小值外，其余均为最大值。
a 符合ISO/TS 4949 。
b 参考信息：“ * * ”表示UNS中包含的成分；“ * * * ”表示EN 10269中包含的成分。
c 对特殊用途的，可规定最小碳含量。
d 建议对原材料进行二次熔炼以便紧固件产品得到更好的工作性能。除非另有协议，熔炼过程由紧固件制造者决定。
-
6.2 紧固件热处理
按本部分制造的紧固件应进行热处理，机械性能应符合第7章规定。
热处理工艺见表4，马氏体不锈钢的最低回火温度应根据表4的规定选择，未规定的保温时间由制造者选择。并考虑表7所要求的机械性能及紧固件的实际使用温度。
热处理工艺流程如下：
——SD、SB和718：应进行固溶处理（AT），建议在紧固件成型后进行。当外螺纹紧固件抗拉强度 Rmf≥1 100 MPa 时， 经供需协议，固溶处理（AT）可以针对原材料进行（在紧固件成型前）。
——对于冷镦和热锻紧固件，热处理应在紧固件成型后进行。
——对于由棒材机械加工成型紧固件，热处理可以针对原材料进行或在紧固件加工成型后进行。对外螺纹紧固件，可以在热处理前或后或在固溶处理（AT）和沉淀硬化（P）之间辗制螺纹。表4 推荐的紧固件热处理制度
紧固件代号
热处理状态
淬火/固溶处理温度（和保温时间）
℃回火/沉淀硬化温度（和保温时间）
℃CH0
+QT
950~1 050
≥450 a
CH1
+QT
950~1 050
≥450 a
CH2
+QT
950~1 050
≥450 a
V
+QT
1 020 ~1 070
≥680
VH
+QT
1 020 ~1 070
≥660
VW
+QT
1 100 ~1 130
≥670
SD
+AT+P
970~990 (≥1 h)
710~730 (≥16 h)
890~910 (≥1 h)
SB
+AT+P
1 050 ~1 080
第1步：840~860（≥24 h）
第2步：690~710（≥16 h）718
+AT+P
940~1 010
第1步：710~730（≥8 h）
第2步：610~630（≥18 h）QT——淬火并回火；
AT——固溶处理（退火处理）；P ——沉淀硬化。
a 应避免500℃~600℃温度区间（韧性损失和晶间腐蚀风险增加），参见附录B。
-
6.3 表面精饰
除非另有规定，符合本部分的紧固件应进行清洁和抛光。
螺栓连接中的紧固件通常通过施加扭矩产生预紧力，因此，推荐对不锈钢和镍合金紧固件进行润滑处理，以避免在紧固过程中出现磨损。
注1：在紧固过程中，一些参数可能会增加不锈钢和镍合金紧固件的磨损风险，如螺纹损坏、高预载荷、高拧紧速度等。
注2：目前，对于不锈钢和镍合金紧固件的国家标准中没有规定有关表面缺陷和扭矩-夹紧力性能的要求。
通过适当的表面处理（润滑或涂／镀层或带有润滑的涂／镀层）获得可控的不锈钢和镍合金紧固件扭矩夹紧力关系。在这种情况下，标记和／或标签中紧固件代号后标记字母“Lu”，例如SD Lu。同时，应选择适当的拧紧措施和方法，以达到所需的预紧力。
当需要特殊要求时，应供需协议。
-
6.4 螺栓和螺母连接副设计
螺栓、螺钉和螺柱与螺母匹配组合应按照表5规定。
螺母应与相同代号的螺栓、螺钉和螺柱（和垫圈）配合（如CHO螺栓与CHO螺母）。不同材料的紧固件匹配组合是可能的，但应满足下列条件：
——应咨询有经验的紧固件材料专家；
——考虑连接副的最低耐蚀性；
——磨损风险。
注：在螺栓连接中，当被夹紧部分材料与所使用不锈钢和镍合金紧固件材料不同时，建议考虑使用隔离部件，以避免电化学腐蚀。
表5 螺栓、螺钉和螺柱与螺母使用组合
螺栓、螺钉和螺柱
螺母
CH0
CH1
CH2
V、VH、VW
SD
SB
718
CH0
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
CH1
✓
✓
可能的组合
✓
✓
CH2
✓
✓
✓
✓
✓
V、VH、VW
✓
✓
✓
✓
SD
✓
✓
✓
SB
✓
✓
718
✓
-
6.5 耐高温环境
本部分中规定的紧固件用高温材料主要适用于通常以蠕变强度为尺寸因数且会发生高温氧化的温度下（应注意，SD、SB和718材料也具有良好的耐潮湿环境腐蚀能力）。
-
6.6 紧固件使用温度
第7章给出了在环境温度范围为10℃～35℃条件下进行测试时紧固件的机械性能。当在高温下使用时，紧固件的机械性能会降低。与紧固件材料相关的建议最高使用温度见表6，但根据使用条件，使用温度可能会低于最高使用温度。
当紧固件性能需要针对特定应用进行评估时，应在预期的使用温度下，对紧固件进行高温条件下拉伸试验和／或蠕变试验和／或松弛试验，试验方法按第10章规定。试验应在尽可能接近最终组装条件下进行（夹紧部件、夹紧力、使用温度等）。如确有必要按第10章进行试验，双方应在签订合同前就所有试验条件达成一致。
表6 建议的紧固件最高使用温度
紧固件代号
最高使用温度℃
CH0
400
CH1
400
CH2
450
V
600
VH
600
VW
600
SD
650
SB
800
718
700