紧固件实验方法的适用性
实验方法的适用性
FF和MP两个试验系列(组),可对表3规定的紧固件机械和物理性能进行试验。FF组用于紧固件成品试验,而MP组用于紧固件材料性能试验。FF和MP组又分为:FF1、FF2、FF3、FF4,MP1和MP2。
由于尺寸大小和/或承载能力的原因,有些类型或规格的紧固件,不能按表3的所有项目进行试验。
全承载能力的紧固件
全承载能力的紧固件(标准化的或非标准化的)应按FF1、FF2或MP2对紧固件成品进行拉力试验:
a) 断裂应发生在未旋合螺纹的长度内或无螺纹杆部;
b) 其最小拉力载荷(Fm.min)应符合表4或表6的规定。
降低承载能力的紧固件
降低承载能力的紧固件(标准化的或非标准化的)。虽然材料性能符合本部分的规定,但因几何尺寸的原因,如按FF1、FF2或MP2对其成品进行拉力试验时,则达不到承载能力的要求。
当按FF3或FF4进行拉力试验时,降低承载能力的紧固件通常不断裂在未旋合螺纹的长度内。
与螺纹的最小拉力载荷相比,因几何尺寸原因降低承载能力的紧固件有两种基本类型:
a)螺栓或螺钉的头部设计:带或不带外扳拧的降低头部高度的螺栓,或带内扳拧的扁圆头、低圆柱头或某些沉头的螺钉。FF3适用于此类紧固件(见表10)。
b)紧固件特殊的杆部设计:适用于不要求,或不按本部分规定的承载能力,如腰状杆螺钉。FF4适用于此类紧固件(见表11)。
制造者的控制
按本部分生产的紧固件,当采用表8~表11规定的“可实施的试验”时。应能符合表3~表7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。
供方的控制
供方可选择自己的方法控制其提供的紧固件符合表3~表7规定的机械和物理性能。
需方的控制
需方可按规定的试验方法,从中选择适当的试验系列控制交付的紧固件质量。
对紧固件与机械加工试件可实施的试验
按规定的试验方法,表8~表13规定了FF1~FF4、MP1和MP2的造用性。
表8~表11为紧固件成品试验,提供了FF1~FF4试验系列。
——FF1:用于测定标准头部和标准杆或细杆(全承载能力的)即ds>d2或ds≈d2的螺栓和螺钉成品的性能,见表8。
——FF2:用于测定标准杆或细杆(全承载能力的)即ds>d2或ds≈d2的螺柱成品的性能,见表9。
——FF3:用于测定ds>d2或ds≈d2并且降低承载能力的螺栓和螺钉成品性能,其降低承载能力的原因为:
1) 低的头部高度,带或不带外扳拧结构;
2) 带内扳拧结构的扁圆头或低圆柱头;
3)见表1——FF4:用于测定特殊设计,即不要求,或不按本部分规定的承载能力的螺栓、螺钉和螺柱成品性能,如ds<d2腰状杆紧固件(降低承载能力),见表11。
表12~表13为紧固件材料性能试验和/或改进工艺的试验,提供了MP1和MP2试验系列。FF1~FF4也可用于这一目的。
——MP1:用于机械加工试件测定紧固件材料性能和/或改进工艺的试验,见表12。
——MP2:用于紧固件成品测定全承载能力紧固件实物(ds>d2或ds≈d2)的材料性能和/或改进工艺的试验,见表13。
各种试验方法对紧固件的适用性按表8~表13的规定。
交付试验结果
当需方要求交付包括试验结果的报告(特殊订单)时,他们应按规定,并从表8~表13中选取试验方法。由需方规定的特殊试验,应在订货时协议。
表8 FF1试验系列 全承载能力的螺栓和螺钉成品
No. | 性能 | 试验方法 | 条号 | 性能等级 | |||||
(见表3) | 4.6、4.8、5.6、5.8、6.8 | 8.8、9.8、10.9、12.9/12.9 | |||||||
d<3mm或 | d≥3mm和 | d<3mm或 | d≥3mm和 | ||||||
l<2.5d或 | l≥2.5d和 | l<2.5d或b<2.0d | l≥2.5d和 | ||||||
b<2.0d | b≥2.0d | b≥2.0d | |||||||
1 | 最小抗拉强度Rm.min | 楔负载拉力试验 | 9.1 | NF | a | NF | a | ||
拉力试验 | 9.2 | NF | a | NF | a | ||||
5 | 公称保证应力SP.公称 | 保证载荷试验 | 9.6 | NF | NF | ||||
8 | 最小断后伸长率Af.min | 紧固件实物拉力试验 | 9.3 | NF | b,d | c,d | NF | b,d | |
9 | 头部坚固性 | 头部坚固性试验 | 1.5d≤l<3d | 9.8 | |||||
d≤10mm | l≥3d | ||||||||
10或11或12 | 硬度 | 硬度试验 | 9.9 | ||||||
13 | 最高表面硬度 | 增碳试验 | 9.11 | NF | NF | ||||
14 | 最大脱碳层 | 脱碳试验 | 9.1 | NF | NF | ||||
15 | 再回火后硬度降低值 | 再回火试验 | 9.12 | NF | NF | e | e | ||
16 | 最小破坏扭矩MB.min | 扭矩试验 | 9.13 | f | f,g | g | |||
1.6mm≤d≤10mm; | |||||||||
b≥1d+2p | |||||||||
18 | 表面缺陷 | 表面缺陷检查 | 9.15 | ||||||
a 对d≥3mm和l≥2d和b<2d,见9.1.5和9.2.5。 | |||||||||
b 对4.6、5.6、8.8和10.9级的数值在附录C中给出。 | |||||||||
c 对4.8、5.8 和 6.8。 | |||||||||
d l≥2.7d和b≥2.2d。 | |||||||||
e 有争议时,本试验是仲裁试验。 | |||||||||
f GB/T 3098.13对4.6级~6.8级未规定数值。 | |||||||||
g 有争议时,可以用拉力试验替代。 | |||||||||
可实施:能按第9章实施试验,但有争议时,应按第9章实施。 | |||||||||
仅在有明确规定时方可实施:能按第9章实施试验:对一个性能作为可替换的试验(如,当拉力试验可以实施时,而又采用了扭矩试验),或在产品标准或需方在订货时,因有要求而作为特殊试验(如冲击试验)。 | |||||||||
NF 不可实施:该试验不能实施:因紧固件的形状和/或尺寸影响(如,长度太短而不不能试验、无头的),或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件(如,高温处理紧固件的试验)。 |
表9 FF2试验系列 全承载能力的螺柱成品
No. | 性能 | 试验方法 | 条号 | 性能等级 | ||||
(见表3) | 4.6、4.8、5.6、5.8、6.8 | 8.8、9.8、10.9、12.9/12.9 | ||||||
d<3mm或 | d≥3mm和 | d<3mm或 | d≥3mm和 | |||||
lt<3d或 | lt≥3d和 | lt<3d或b<2.0d | lt≥3d和 | |||||
b<2.0d | b≥2.0d | b≥2.0d | ||||||
1 | 最小抗拉强度Rm.min | 拉力试验 | 9.2 | NF | a | NF | a | |
5 | 公称保证应力SP.公称 | 保证载荷试验 | 9.6 | NF | NF | |||
8 | 最小断后伸长率Af.min | 紧固件实物拉力试验 | 9.3 | NF | b,d | b,d | c,d | b,d |
10或11或12 | 硬度 | 硬度试验 | 9.9 | |||||
13 | 最高表面硬度 | 增碳试验 | 9.11 | NF | NF | |||
14 | 最大脱碳层 | 脱碳试验 | 9,10 | NF | NF | |||
15 | 再回火后硬度降低值 | 再回火试验 | 9.12 | NF | NF | e | e | |
18 | 表面缺陷 | 表面缺陷检查 | 9.15 | |||||
a 如果螺栓断裂在拧入金属端的螺纹长度bm内,可以最小硬度代替Rm,min,或者也可以按9.7用机械加工试件测定抗拉强度Rm 。 | ||||||||
b lt≥3.2d、b≥2.2d。 | ||||||||
c 对4.6级、5.6级、8.8级和10.9级的数值在附录C中给出。 | ||||||||
d 对4.8级、5.8级和 6.8级。 | ||||||||
e 有争议时,本试验是仲裁试验。 | ||||||||
可实施:能按第9章实施试验,但有争议时,应按第9章实施。 | ||||||||
仅在有明确规定时方可实施:能按第9章实施试验:对一个性能作为可替换的试验(如,当拉力试验可以实施时,而又采用了扭矩试验),或在产品标准或需方在订货时,因有要求而作为特殊试验(如冲击试验)。 | ||||||||
NF 不可实施:该试验不能实施:因紧固件的形状和/或尺寸影响(如,长度太短而不不能试验、无头的),或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件(如,高温处理紧固件的试验)。 |
表10 FF3 试验系列 因头部设计降低承载能力的螺钉成品
No. | 性能 | 试验方法 | 条号 | 性能等级 | |||
(见表3) | 04.6、04.8、05.6、 | 08.8、09.8、010.9、 | |||||
05.8、06.8 | 012.9/012.9 | ||||||
d<3mm或 | d≥3mm和 | d<3mm或 | d≥3mm和 | ||||
l<2.5d或 | l≥2.5d和 | l<2.5d或b<2.0d | l≥2.5d和 | ||||
b<2.0d | b≥2.0d | b≥2.0d | |||||
a | 最小拉力荷载 | 因头部设计的原因,拉力试验,不断在未旋合的螺纹长度内 | 9.4 | NF | a | NF | a |
10或11或12 | 硬度 | 硬度试验 | 9.9 | ||||
13 | 最高表面硬度 | 增碳试验 | 9.11 | NF | NF | ||
14 | 最大脱碳层 | 脱碳试验 | 9.1 | NF | NF | ||
15 | 再回火后硬度降低值 | 再回火试验 | 9.12 | NF | NF | b | b |
18 | 表面缺陷b | 表面缺陷检查 | 9.15 | ||||
a 最小拉力载荷,见相关产品标准。 | |||||||
b 有争议时,本试验是仲裁试验。 | |||||||
可实施:能按第9章实施试验,但有争议时,应按第9章实施。 | |||||||
仅在有明确规定时方可实施:能按第9章实施试验:对一个性能作为可替换的试验(如,当拉力试验可以实施时,而又采用了扭矩试验),或在产品标准或需方在订货时,因有要求而作为特殊试验(如冲击试验)。 | |||||||
NF 不可实施:该试验不能实施:因紧固件的形状和/或尺寸影响(如,长度太短而不不能试验、无头的),或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件(如,高温处理紧固件的试验)。 |
表11 FF4 试验系列 降低承载能力的螺栓、螺钉和螺柱成品(如,腰状杆)
No. | 性能 | 试验方法 | 条号 | 性能等级 | |||
(见表3) | 04.6、05.6 | 08.8、09.8、010.9、012.9/012.9 | |||||
d<3mm或 | d≥3mm和 | d<3mm或 | d≥3mm和 | ||||
腰状杆长度 | 腰状杆长度≥3ds和 | 腰状杆长度 | 腰状杆长度 | ||||
<3ds或 | b≥d | <3ds或 | ≥3ds和 | ||||
b<d | b<d | b≥d | |||||
1 | 最小抗拉强度Rm.min | 对腰状杆螺栓和螺柱的拉力试验 | 9.5 | NF | a | NF | a |
10或11或12 | 硬度 | 硬度试验 | 9.9 | ||||
13 | 最高表面硬度 | 增碳试验 | 9.11 | NF | NF | ||
14 | 最大脱碳层 | 脱碳试验 | 9.1 | NF | NF | ||
15 | 再回火后硬度降低值 | 再回火试验 | 9.12 | NF | NF | b | b |
18 | 表面缺陷 | 表面缺陷检查 | 9.15 | ||||
a Rm.min与腰状杆横截面积有关,Ads=π/4ds2。 | |||||||
b 有争议时,本试验是仲裁试验。 | |||||||
可实施:能按第9章实施试验,但有争议时,应按第9章实施。 | |||||||
仅在有明确规定时方可实施:能按第9章实施试验:对一个性能作为可替换的试验(如,当拉力试验可以实施时,而又采用了扭矩试验),或在产品标准或需方在订货时,因有要求而作为特殊试验(如冲击试验)。 | |||||||
NF 不可实施:该试验不能实施:因紧固件的形状和/或尺寸影响(如,长度太短而不不能试验、无头的),或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件(如,高温处理紧固件的试验)。 |
表12 MP1试验系列 用机械加工试件测定材料性能
No. | 性能 | 试验方法 | 条号 | 性能等级 | ||||
(见表3) | 4.6、5.6 | 8.8、9.8、10.9、12.9/12.9 | ||||||
3≤d<4.5mm | d≥4.5mm和 | 3≤d<4.5mm和d0<d3,min和b≥d和l≥6.5d | 4.5mm≤d≤16mm和d0≥3mm和 | d>16mm和 | ||||
和d0<d3,min和b≥d和 | d0≥3mm和 | b≥d和 | d0≥0.75ds | |||||
l≥6.5d | b≥d和 | l≥d+26mm | 和b≥d和 | |||||
l≥d+26mm | l≥5.5d+8mm | |||||||
1 | 最小抗拉强度Rm.min | 机械加工试件 | 9.7 | a | a | a, b, c | a, d, e | a, f, g |
2 | 最小下屈服强度ReL.min | 的拉力试验 | h | h | NF | NF | NF | |
3 | 规定非比例延伸0.2%的最小应力RP0.2.min | NFh | NFh | |||||
6 | 最小断后伸长率Amin | |||||||
7 | 最小断面收缩率Zmin | NF | NF | |||||
10或11或12 | 硬度 | 硬度试验 | 9.9 | |||||
13 | 最高表面硬度 | 增碳试验 | 9.11 | NF | NF | |||
14 | 最大脱碳层 | 脱碳试验 | 9.1 | NF | NF | |||
17 | 最小吸收能力Kv,min | 冲击试验d≥16mm和li或lt≥55mm | 9.14 | NF | j | NF | ||
18 | 表面缺陷k | 表面缺陷检查 | 9.15 | f | ||||
a 如测定螺柱,最小总长度应在长度公式中增加1d。 | ||||||||
b 对螺栓和螺钉,测定Zmin则l≥5d。 | ||||||||
c 对螺柱,测定Zmin则lt≥6d。 | ||||||||
d 对螺栓和螺钉,测定Zmin则l≥d+20mm。 | ||||||||
e 对螺柱,测定Zmin则lt≥2d+20mm。 | ||||||||
f 对螺栓和螺钉,测定Zmin则l≥4d+8mm。 | ||||||||
g 对螺柱,测定Zmin则lt≥5d+8mm。 | ||||||||
h 在不能测定下屈服强度ReL的情况下,允许测量规定非比例延伸0.2%的应力RP0.2。 | ||||||||
i 头部高度可以包括在内。 | ||||||||
j 仅对5.6级。 | ||||||||
k 在机械加工之前实施检查。 | ||||||||
可实施:能按第9章实施试验,但有争议时,应按第9章实施。 | ||||||||
仅在有明确规定时方可实施:能按第9章实施试验:对一个性能作为可替换的试验(如,当拉力试验可以实施时,而又采用了扭矩试验),或在产品标准或需方在订货时,因有要求而作为特殊试验(如冲击试验)。 | ||||||||
NF 不可实施:该试验不能实施:因紧固件的形状和/或尺寸影响(如,长度太短而不不能试验、无头的),或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件(如,高温处理紧固件的试验)。 |
表13 MP2试验系列 用全承载能力的螺栓、螺钉和螺柱成品测定材料性能
o. | 性能 | 试验方法 | 条号 | 性能等级 | ||
(见表3) | 4.6、5.6 | 4.8、5.8、6.8 | 8.8、9.8、10.9、12.9/12.9 | |||
d≥3mm或l≥2.7da或b≥2.2d | ||||||
1 | 最小抗拉强度Rm,min | 紧固件成品拉力试验 | 9.2 | d | d | d |
4 | 规定非比例延伸0.0048d的最小应力RPf,min | 紧固件实物拉力试验 | 9.3 | b | c | |
5 | 公称保证应力SP,公称 | 紧固件实物保证载荷试验 | 9.6 | d | d | d |
8 | 最小断后伸长率Af.min | 紧固件实物拉力试验 | 9.3 | e | e | |
10或11或12 | 硬度 | 硬度试验 | 9.9 | |||
13 | 最高表面硬度 | 增碳试验 | 9.11 | NF | NF | |
14 | 最大脱碳层 | 脱碳试验 | 9.1 | NF | NF | |
15 | 再回火后硬度降低值 | 再回火试验 | 9.12 | NF | NF | f |
18 | 表面缺陷 | 表面缺陷检查 | 9.15 | |||
a 螺柱拧入机体端比拧入螺母端或lt≥3.2d的全螺纹螺柱受到更高的拉力载荷。 | ||||||
b 表3没有规定4.6级和5.6级的规定非比例延伸0.0048d的最小应力R Pf。 | ||||||
c 无可使用的数值。 | ||||||
d l≥2.5d和b≥2.0d。 | ||||||
e 附录C中给出Af的参考数值。 | ||||||
f 有争议时,本试验是仲裁试验。 | ||||||
可实施:能按第9章实施试验,但有争议时,应按第9章实施。 | ||||||
仅在有明确规定时方可实施:能按第9章实施试验:对一个性能作为可替换的试验(如,当拉力试验可以实施时,而又采用了扭矩试验),或在产品标准或需方在订货时,因有要求而作为特殊试验(如冲击试验)。 | ||||||
NF 不可实施:该试验不能实施:因紧固件的形状和/或尺寸影响(如,长度太短而不不能试验、无头的),或者因该试验仅适用于特殊类型的紧固件(如,高温处理紧固件的试验)。 |