不锈钢紧定螺钉的机械性能
化学成分、机械性能
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,在下面表格中给出。
注:表格给出的化学成分与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。
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 | 0.1 | 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% |
机械性能
内六角紧定螺钉的保证扭矩
螺纹公称 | 试验的紧定螺钉的最小长度a/mm | 硬度等级 | ||||
直径d | 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。 |
紧定螺钉的硬度
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 |
内六角紧定螺钉的保证扭矩实验
将紧定螺钉拧入试验夹具,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。
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。
奥氏体不锈钢成分技术条件
钢的 | 化学成分b(质量分数)/% | 钢的 | ||||||||||||
类型a | 组别 | |||||||||||||
C | Si | Mn | P | S | N | Cr | Mo | Nb | Nic | Se | Ti | Cu | 标记d | |
max | max | max | min | |||||||||||
奥氏体钢 | ||||||||||||||
10 | 0.030max | 1 | 2 | 0.045 | 0.030 max | — | 17.0~19.0 | — | — | 9.0~12.0 | — | — | — | A2e |
11 | 0.07 max | 1 | 2 | 0.045 | 0.030 max | — | 17.0~19.0 | — | — | 8.0~11.0 | — | — | — | A2 |
15 | 0.08 max | 1 | 2 | 0.045 | 0.030 max | — | 17.0~19.0 | — | — | 9.0~12.0 | — | 5×%C≤0.08 | — | A3f |
16 | 0.08 max | 1 | 2 | 0.045 | 0.030 max | — | 17.0~19.0 | — | 10×%C≤1.0 | 9.0~12.0 | — | — | — | A3f |
17 | 0.12 max | 1 | 2 | 0.06 | 0.15~0.35 | — | 17.0~19.0 | —g | — | 8.0~10.0h | — | — | — | A1 |
13 | 0.10 max | 1 | 2 | 0.045 | 0.030 max | — | 17.0~19.0 | — | — | 11.0~13.0 | — | — | — | A2 |
19 | 0.030 max | 1 | 2 | 0.045 | 0.030 max | — | 16.5~18.5 | 2.0~2.5 | — | 11.0~14.0 | — | — | — | A4 |
20 | 0.07 max | 1 | 2 | 0.045 | 0.030 max | — | 16.5~18.5 | 2.0~2.5 | — | 10.5~13.5 | — | — | — | A4 |
21 | 0.08 max | 1 | 2 | 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 | 2 | 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 | 2 | 0.045 | 0.030 max | — | 16.5~18.5 | 2.5~3.0 | — | 11.5~14.5 | — | — | — | A4 |
20a | 0.007 max | 1 | 2 | 0.045 | 0.030 max | — | 16.5~18.5 | 2.5~3.0 | — | 11.0~14.0 | — | — | — | A4 |
10N | 0.030 max | 1 | 2 | 0.045 | 0.030 max | 0.12~0.22 | 17.0~19.0 | — | — | 8.5~11.5 | — | — | — | A2 |
19N | 0.030 max | 1 | 2 | 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 | 2 | 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%。 |
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