紧固件机械性能 不锈钢紧定螺钉 GB /T 3098.16 - 2014
-
化学成分、机械性能
4 化学成分
本部分生产的紧定螺钉和类似的紧固件适用的不锈钢化学成分，在表2中给出。
注：表2给出的化学成分与GB/T 3098.6-2014表1相应组别的化学成分是一致的。
除非之前，购买者与制造者另有协议，否则在规定的钢的组别范围内的化学成分由制造者最终选择。
在有晶间腐蚀倾向的场合，推荐按GB/T 4334的规定进行试验。在此情况下，推荐采用稳定型的A3和A5或者采用含碳量不超过0.03%的A2和A4组不锈钢。
表2 不锈钢组别化学成分
类别
组别
化学成分a（质量分数）/ %
注
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
Cu
奥氏体
A1
0.12
1
6.5
0.2
0.15～0.35
16～19
0.7
5～10
1.75～2.25
b，c，d
A2
0.10
1
2
0.05
0.03
15～20
—e
8～19
4
f，g
A3
0.08
1
2
0.045
0.03
17～19
—e
9～12
1
h
A4
0.08
1
2
0.045
0.03
16～18.5
2～3
10～15
4
g，i
A5
0.08
1
2
0.045
0.03
16～18.5
2～3
10.5～14
1
h，i
注1: 不锈钢的类别和组别，及涉及其特性和应用的说明，在附录A中给出。
注2: 按ISO 683-13和ISO 4954已标准化的不锈钢材料示例，在附录B和附录C中分别给出。
a 除已表明者外，均系最大值。
b 硫可用硒代。
c 如镍含量低于8%，则锰最小含量应为5%。
d 镍含量大于8 %时，对铜的最小含量不予限制。
e 由制造者决定可以有钼含量，但对某些使用场合，如有必要限定钼的极限含量时，则应在订单中由用户注明。
f 如果铬含量低于17%，则镍的最小含量应为12%。
g 对最大碳含量达到0.03%的不锈钢，氮含量最高可以达到0.22%。
h 为稳定组织，钛含量应 ≥（5×C%）～0.8%，并应按本表适当标志，或者铌和/或钼含量应 ≥（10×C%）～1.0%，并应按本表规定适当标志。
i 对较大直径的产品，为达到规定的机械性能，由制造者决定可以用较高的含碳量，但不得超过0.12%。
5 机械性能
5.1 通则
按本部分生产的紧定螺钉和类似的紧固件的机械性能，应符合表3和表4给出的数值。
按5.2和5.3规定的机械性能适用于验收检查，并应按6.1或6.2的试验方法进行检查。
5.2 内六角紧定螺钉的保证扭矩
内六角紧定螺钉应符合表3给出的保证扭矩要求。
表3 保证扭矩要求
螺纹公称
直径d
试验的紧定螺钉的最小长度a/mm
硬度等级
12H
21H
平端
锥端
圆柱端
凹端
保证扭矩/（N·m）/min
1.6
2.5
3
3
2.5
0.03
0.05
2
4
4
4
3
0.06
0.1
2.5
4
4
5
4
0.18
0.3
3
4
5
6
5
0.25
0.42
4
5
6
8
6
0.8
1.4
5
6
8
8
6
1.7
2.8
6
8
8
10
8
3
5
8
10
10
12
10
7
12
10
12
12
16
12
14
24
12
16
16
20
16
25
42
16
20
20
25
20
63
105
20
25
25
30
25
126
210
24
30
30
35
30
200
332
a 试验的最小长度应在产品标准中点划线以下的长度，即至少应当有一个标准的内六角深度的长度。
5.3 硬度
紧定螺钉应符合表4给出的硬度要求。
表4 硬度
硬度
硬度等级
12H
21H
硬度
维氏硬度/HV
125～209
≥210
布氏硬度/HB
123～213
≥214
洛氏硬度/HRB
70～95
≥96
6 试验方法
6.1 内六角紧定螺钉的保证扭矩试验
将紧定螺钉拧入试验夹具，如图2所示，直至螺钉顶面与试验夹具齐平，并应顶在基座的支承端，例如从另一侧面拧入一个支承螺钉。
试验用内六角扳手：对边宽度的公差为h9、对角宽度的最小值应为1.13smin、硬度为50HRC～55HRC，并应与紧定螺钉内六角的全部深度相啮合。该螺钉应能承受表3规定的保证扭矩，而不发生断裂、裂缝或螺纹脱扣。
进行本保证扭矩试验时，应使用校准过的扭矩测量仪器。
因扭矩试验造成内六角的损伤不应作为拒收依据。
图2 扭矩试验装置
说明：
1——扭力扳手；
2——螺钉试件；
3——试验夹具：最低硬度50HRC、内螺纹公差5H（GB/T 2516）；
4——支承螺钉450HV～570HV。
6.2 紧定螺钉硬度试验
硬度试验，应按GB/T 231.1（HB）、GB/T 230.1（HRB）或GB/T 4340.1（HV）进行。如有争议，应以维氏硬度为验收依据（见表4）。
试验程序与GB/T 3098.3的相同。
-
附录
附录 B
（资料性附录）
不锈钢成分技术条件
[摘自ISO683-13:1986]
表B.1奥氏体不锈钢成分技术条件
钢的
类型a化学成分b（质量分数）/%
钢的
组别
标记dC
Si
max
Mn
max
P
max
S
N
Cr
Mo
Nb
Nic
Se
minTi
Cu
奥氏体钢
10
0.030max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
17.0～19.0
—
—
9.0～12.0
—
—
—
A2e
11
0.07 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
17.0～19.0
—
—
8.0～11.0
—
—
—
A2
15
0.08 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
17.0～19.0
—
—
9.0～12.0
—
5×%C≤0.08
—
A3f
16
0.08 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
17.0～19.0
—
10×%C≤1.0
9.0～12.0
—
—
—
A3f
17
0.12 max
1.0
2.0
0.060
0.15～0.35
—
17.0～19.0
—g
—
8.0～10.0h
—
—
—
A1
13
0.10 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
17.0～19.0
—
—
11.0～13.0
—
—
—
A2
19
0.030 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
16.5～18.5
2.0～2.5
—
11.0～14.0
—
—
—
A4
20
0.07 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
16.5～18.5
2.0～2.5
—
10.5～13.5
—
—
—
A4
21
0.08 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
16.5～18.5
2.0～2.5
—
11.0～14.0
—
5×%C≤0.80
—
A5f
23
0.08 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
16.5～18.5
2.0～2.5
10×%C≤1.0
11.0～14.0
—
—
—
A5f
19a
0.030 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
16.5～18.5
2.5～3.0
—
11.5～14.5
—
—
—
A4
20a
0.007 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
—
16.5～18.5
2.5～3.0
—
11.0～14.0
—
—
—
A4
10N
0.030 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
0.12～0.22
17.0～19.0
—
—
8.5～11.5
—
—
—
A2
19N
0.030 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
0.12～0.22
16.5～18.5
2.0～2.5
—
10.5～13.5
—
—
—
A4e
19aN
0.030 max
1.0
2.0
0.045
0.030 max
0.12～0.22
16.5～18.5
2.5～3.0
—
11.5～14.5
—
—
—
A4e
a 类型编号暂定的，当制定有关的国际标准时，还会改变。
b 本表未列出的元素，未经用户同意，不能增加，除非要精炼。应采取合理的预防措施，以防止某此元索（来自制造过程中混入的废料或其他金属）的增加，因为这些元素会影响材料的淬透性、机械性能和使用性能。
c 钽含量取决于铌含量。
d 不是ISO 683-13的内容。
e 有极好的耐晶间腐蚀性。
f 稳定型钢。
g 制造者可选择添加最大到0.70%的钼。
h 对制造无逢钢管的半成品，镍含量可能增加0.5%。
附录 C
（资料性附录）
冷镦和冷挤压用奥氏体不锈钢
（摘自ISO4951:1993）
表C.1冷镦和冷挤压用奥氏体不锈钢
钢的类型标记a
化学成分b（质量分数）/%
钢的
组别
标记c序号
名称
ISO 4954:1979
C
Si
max
Mn
max
P
max
S
max
Cr
Mo
Ni
其他
奥氏体钢
78
X 2 CrNi 18 10 E
D20
≤0.030
1.00
2.00
0.045
0.030
17.0～19.0
—
9.0～12.0
—
A2d
79
X 5 CrNi 18 9 E
D21
≤0.07
1.00
2.00
0.045
0.030
17.0～19.0
—
8.0～11.0
—
A2
80
X 10 CrNi 18 9 E
D22
≤0.12
1.00
2.00
0.045
0.030
17.0～19.0
—
8.0～10.0
—
A2
81
X 5 CrNi 18 12 E
D23
≤0.07
1.00
2.00
0.045
0.030
17.0～19.0
—
11.0～13.0
—
A2
82
X 6 CrNi 18 16 E
D25
≤0.08
1.00
2.00
0.045
0.030
15.0～17.0
2.0～2.5
17.0～19.0
—
A2
83
X 6 CrNiTi 18 10 E
D26
≤0.030
1.00
2.00
0.045
0.030
17.0～19.0
2.0～2.5
9.0～12.0
Ti:5×%C≤0.80
A3e
84
X 5 CrNiMo 17 12 2 E
D29
≤0.037
1.00
2.00
0.045
0.030
16.5～18.5
2.5～3.0
10.5～13.5
—
A4
85
X 6 CrNiMoTi 17 12 2 E
D30
≤0.08
1.00
2.00
0.045
0.030
16.5～18.5
2.5～3.0
11.0～14.0
Ti:5×%C≤0.80
A5e
86
X 2 CrNiMo 17 13 3 E
—
≤0.030
1.00
2.00
0.045
0.030
16.5～18.5
—
11.5～14.5
—
A4d
87
X 2 CrNiMoN 17 13 3 E
—
≤0.030
1.00
2.00
0.045
0.030
16.5～18.5
—
11.5～14.5
N:0.12×%C≤0.22
A4d
88
X 3 CrNiCu 18 9 3 E
D32
≤0.04
1.00
2.00
0.045
0.030
17.0～19.0
—
8.5～10.5
Cu:3.00～4.00
A2
a 第1列的标记是顺序编号。第2列的标记是根据ISO/TC 17/SC 2建议的标记制度。第3列的标记是在ISO 4954:1979（1993修订）中使用并已作废的编号。
b 本表未列出的元素，未经用户同意，不能增加，除非要精炼。应采取合理的预防措施，以防止某此元素（来自制造过程中混入的废料或其他金属）的增加，因为这些元素会影响材料的淬透性、机械性能和使用性能。
c 不是ISO 4954的内容。
d 有极好的耐晶间腐蚀性。
e 稳定塑钢。
附录 D
（资料性附录）
奥氏体不锈钢、A2组（18/8钢）晶间腐蚀时间-温度图
图D.1给出不同含碳量的奥氏体不锈钢、A2组（18/8钢）、温度范围为550℃~925℃，在晶间腐蚀倾向产生前近似的时间。
注：用较低的含碳量，可以改善抗晶间腐蚀性能。
图D.1奥氏体不锈钢、A2组晶间腐蚀时间-温度图
附录 E
（资料性附录）
奥氏体不锈钢的相对导磁率
有特定/殊磁性要求的场合，应向有经验的金属学专家咨询。
所有奥氏体不锈钢紧固件在固熔状态下，通常是无磁的；经冷变形加工后，有些会呈现明显的磁性。
各种材料被磁化能力的特性，也适用于不锈钢。只有在真空状态下才有可能完全无磁，磁场中材料的相对导磁率的测量是相对于材料在真空中的相对导磁率μt而言。如果μt接近1，则该材料具有低的相对导磁率。
示例1：A2 ：μt≈1.8
示例2：A4 ：μt≈1.015
示例3：A4L：μt≈1.005
示例4：F1 ：μt≈5