紧固件材料选择
紧固件材料选择
（译自美国Fastenal的Technical Reference Guide）
没有一种在任何环境下都合适的紧固件材料。在众多能够使用的材料中选择正确的紧固件材料看起来是一件可怕的任务，需要仔细考虑给定的强度、温度、腐蚀、振动、疲惫和很多其他不确定因素。因此，具备和理解一些基本知识，才能产生满足的结果。
1机械性能
大多数紧固件都需要承受或传递外部提供的载荷。假如仅涉及到强度，紧固件材料通常采用碳钢。90%以上的紧固件用碳钢制造。考虑到原材料本钱，一般情况下，只有在有特殊应用要求时才考虑有色金属。
1.1抗拉强度
与标准螺纹紧固件最相关的机械性能是抗拉强度，抗拉强度是紧固件预定可以承受或断裂时的最大加载拉力载荷（见图1）。紧固件可以承受的拉力载荷由下面的公式计算：
P=St x As
其中：P=拉力载荷（lb，N）
St=抗拉强度（psi，MPa）
As=应力截面积（sq.in，sq.mm）
例：3/4-10X7″SAE J4295级六角螺栓（St和As值见附录）
St=120000psi
As=0.3340sq.in
P=120000psi x0.3340sq.in=40080lb
(St和As值可在附录中查找)
在这个式中，As作为一个重要因素定义为应力截面积。当螺纹紧固件在单纯受拉失效时，其代表性的断裂都在螺纹部分（这就是最小截面积特性）。应力截面积是通过一个包括紧固件公称尺寸和螺距的经验公式计算出来的，提供在附录的表中。
图1.应力-应变图
1.2保证载荷
保证载荷表示标准紧固件可以使用的强度范围，保证载荷是一个紧固件必须承受且不会出现永久变形时加载的拉力载荷。换句话说就是，当载荷往掉时，螺栓可以回复到初始状态。图1所示为螺栓在加载拉力载荷时的典型应力-应变关系。钢材拉伸时有确定的弹性模量，假如紧固件处于弹性范围内，往掉载荷后，紧固件总是回复到初始状态。可是，假如载荷超过了紧固件的屈服点，就将进进塑性范围，此时，即使往掉载荷，钢材也不会回复到初始状
态。屈服强度就是发生永久变形的这个点。假如继续加载，将达到最大强度点，这就是大家知道的终极抗拉强度。通过这点后，应力减小，紧固件继续“缩颈”和进一步伸长，伸长将最后导致紧固件在拉力点断裂。
1.3剪切强度
剪切强度就是加载与紧固件轴线垂直时，断裂前可以承受的最大载荷。载荷出现在一个横截面上就是单一剪切，双剪切就是紧固件被三个部件剪切，载荷加在两个截面上。图2是双剪切示例。
对大多数螺纹紧固件来说，即使经常用于剪切环境，剪切强度也没有作为技术要求。尽管盲铆钉采用一种单一剪切试验装置的剪切试验可称为是一个完善的标准试验程序，但还没有设计螺纹紧固件的试验技术。大多数螺纹紧固件剪切试验方法使用双剪切装置，但试验装置设计的变化导致了丈量的剪切强度散布较宽。
测定材料的剪切强度，剪切面的总截面积是关键。通过螺纹的剪切面积采用应力截面积（A s）。图2示例了加载剪切载荷时的两种可能性。第一种的剪切面对应于螺栓的螺纹部分，剪切强度直接与有效截面发生关系，较小的面积将导致螺栓剪切强度降低。为了充分利用强度特性，首选的设计是将全部光杆安置在剪切面，如图示右边的连接。
图2.螺栓连接剪切面
硬度小于即是40HRC的普通碳钢，没有给出剪切强度时，经常采用60%的极限抗拉强度，这是曾经给出的适当的安全系数。仅用于估算。
1.4疲惫强度
在交变载荷下工作的紧固件会忽然或出乎意料地断裂，即使载荷远低于材料强度，这就是紧固件疲惫失效。疲惫强度是紧固件失效时可以经受的一个预定的交变应力次数。
1.5扭力强度
扭力强度通常是用扭矩极限表示的载荷，紧固件失效是绕轴线拧断。自攻螺钉和内六角螺钉要求扭力试验。
1.6其他机械性能
1.6.1硬度
硬度是材料抵抗磨损和压痕的能力。布氏和洛氏硬度试验能够用来估计紧固件的抗拉强度性能。
1.6.2塑性(屈强比)
塑性是对持续塑性变形直到断裂的程度衡量，换句话说，它是材料断裂前的变形能力。经过很小或没有塑性变形就断裂的材料就是脆性材料。紧固件塑性的适当表示是规定的最小屈服强度与最小抗拉强度的比值，这个比值较低，则紧固件有更高的塑性。
1.6.3韧性
韧性是材料吸收冲击或震动载荷的能力。冲击强度韧性是少有的技术规范要求，除各种航天航空产业紧固件外，ASTM A320低温环境合金钢栓接材料技术规范是要求进行冲击试验的几个级别的技术规范之一。
2材料
2.1碳钢
90%以上的紧固件用碳钢制造。钢材具有极好的加工性能，获得各种强度性能组合的范围非常宽广，与其它常用于紧固件的材料相比，本钱更低。
机械性能对材料中碳的含量很敏感，通常碳含量小于1%。就紧固件而言，大多数普通钢材被分类为三组：低碳钢、中碳钢和合金钢。
2.1.1低碳钢
低碳钢碳含量一般小于0.25%，并且不能通过热处理进步强度，只能通过冷加工（冷作硬化）来进步强度。相对来说低碳钢材料很柔软，但具有明显的塑性和韧性，而且机加工和焊接本钱相对较低。典型的低碳钢屈服强度为40000psi，抗拉强度为60000～80000psi，塑性为2 5%的伸长率。经常使用的材料包括ANSI1006、1008、1016、1018、1021和1022。
SAE J4291级和ASTM A307A级是低碳钢强度等级，性能基本相同。ASTM A307B级是用于管道和法兰螺栓的特殊低碳钢等级，除规定了最大抗拉强度外，性能与A级非常相似，这样的原因是为了保证，螺栓因疏忽导致安装超拧时，在铸铁法兰、阀、泵和昂贵的长管道破坏之前先断裂。SAE J4292级是由于冷加工（冷镦）而改善了强度性能的低碳钢强度等级。
2.1.2中碳钢
中碳钢碳含量在0.25%～0.6%之间，它们可以通过奥氏体化热处理，淬火和回火（调质）来改善机械性能。普通中碳钢淬透性差，只有在薄的区域和快速淬火冷却时才能成功进行热处理。因此，紧固件的最后性能受尺寸影响。请留意，在SAE J4295级，ASTM A325和ASTM A 449技术规范中，强度性能随着直径的增大逐步降低。
在强度-本钱之间，中碳钢热处理给效益带来了极大的负担。中碳钢屈强比很低，因此有很好的塑性。普通中碳钢包括ANSI1030、1035、1038和1541。
2.1.3合金钢
当锰（Mn）含量超过1.65%、硅(Si)或铜（Cu）含量超过0.6%，或铬(Cr)含量低于4%时，碳钢可以分类为合金钢。假如规定了铝（Al）、钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)的最小含量，或其它任何附加元素达到了特有成分，碳钢也可以分类为合金钢。增加铬(Cr)、镍(Ni)和钼（M o），改善了合金钢的热处理能力，增加了更多的强度与塑性（屈强比）组合种类。SAE J4 298级、ASTM A354BD级、ASTM A490、ASTM A194B7级是合金钢紧固件的所有常见范例。
2.2不锈钢
不锈钢是含铬(Cr)量不小于10.5%的铁基合金。铬(Cr)使材料表面产生一层透明的抗氧化薄膜，使材料“钝化”或耐腐蚀。其它元素，象镍(Ni)或钼（Mo）的加进，可以增加耐腐蚀、强度或耐热性能。
不锈钢按显微组织能简单公道地分为三类：奥氏体、马氏体和铁素体，它们都有特有特性和等级或“型号”。也可以加进更多合金来改变化学成分以满足不同的腐蚀环境、温度范围和强度要求的需要，或改善焊接性能、加工性能、加工硬化和成形性能。
2.2.1奥氏体不锈钢
铬(Cr)和镍(Ni)的含量比其它型号高，不能热处理进步硬度，耐腐蚀程度高。基本上没有磁
性，不过，有些产品在冷加工后会变得有稍微磁性。奥氏体不锈钢的抗拉强度为75000～10 5000psi。
18-8不锈钢是含铬(Cr)量约18%、含镍(Ni)量约8%的不锈钢型号，18-8不锈钢的级别包括但不限于302、303、304和XM7。
普通奥氏体不锈钢级别
●302：一般用途不锈钢，在多数大气条件下表面没有光泽，适当进步温度时仍呈现高的强度，常用于线型产品，如弹簧、栅网、缆绳等，是平垫圈的普通材料。
●302HQ：添加了铜，以减少冷成形时的加工硬化，常用于机螺钉、自攻螺钉和小螺母。
●303：含有少量的硫，以改善切削性能，常用于定制的螺母和螺栓。
●304：一种低碳高铬不锈钢，与302相比，改善了耐腐蚀性能，是用于六角螺栓最普通的不锈钢，用来冷镦螺栓，也常用来熱镦大尺寸或长螺栓。
●304L：一种含碳量较低的304型不锈钢，因此强度稍微降低，但低含碳量进步了30 4L的耐腐蚀和焊接能力。
●309和310：镍（Ni）和铬（Cr）含量较高，推荐用于高温条件下，310对盐和其它恶劣环境有特别的耐腐蚀能力。
●316和317：特别有效地改善了在海水和各种化学品中
1、紧固件六角头螺栓、等长双头螺栓、全螺纹及螺栓螺母、螺柱螺纹未端采用GB两倒角端型式。 2、紧固件规格 管法兰用紧固件规格采用：M10、M14、M16、M20、M22、M24、M27、M30、M33、M36*3、M39*3、M45*3、M48*3、M56*3、M64*3、M70*3、M76*3、M90*3。 常用紧固件用规格符合GB5782要求及GB901-B级规定。 ３、机械性能 采用GB3098.1 螺栓8.8级；螺母8级。 采用中国石油化工行业标准： 螺栓、螺柱采用：35#、40CR、30CRMO、35CRMOA、25CR2MOVA材料牌号。 螺母采用：25#、40CR、35CRMOA、25CR2MOVA等材料牌号。 其它机械性能指标： 指标强度在800MPa-900MPa以上。 屈服强度在640MPa-720MPa以上。 伸长率在12-15%以上。 硬度HRC25-35%。 2008-4-22 9:46:17 标准紧固件网 紧固件材料 一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。 （一）碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。 1、低碳钢C%≤0.25% 国内通常称为A3钢。国外基本称为1008，1015，1018，1022等。主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。（注：钻尾钉主要用1022材料。） 2、中碳钢0.25%
标准紧固件概述 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
紧固件指能够起紧固作用的零件。 螺纹紧固件是指带有螺纹的紧固件，是根据一定的尺寸制造的，它通过外螺纹和内螺纹的相互配合来发挥其基本功能，我们正是利用螺纹紧固件具备的这种功能，使螺纹紧固件在物体与物体的连接和紧固上，以及物体的移动等方面起到很大作用。 紧固件不仅包括螺纹紧固件，还有垫圈、铆钉、销等。 1、螺纹的分类 根据用途可把螺纹分成四类 ①紧固螺纹,包括普通螺纹；过渡配合螺纹；过盈配合螺纹；小螺纹；MJ螺纹 ②传动螺纹，包括梯形螺纹；锯齿形螺纹；方形螺纹。 ③管螺纹，55°牙型角的管螺纹；60°牙型角的管螺纹；米制锥螺纹；干密封管螺纹。 ④专用螺纹，包括光学仪器用螺纹；锻钢阀门用短牙梯形螺纹；机床梯形螺纹丝杠；石油螺纹；气瓶螺纹等等。 2、螺纹的加工方法：滚压、磨削、切削三种方式。 3、螺纹的标注方法： 例如：M 10×1 LH –7H-L M表示普通螺纹特征代号；10×1表示公称直径×螺距，粗牙不注螺距；LH表示左旋螺纹代号，右旋螺纹不注出旋向代号；7H表示公差带代号；L表示旋合长度组别代号。中等长度不注出组别代号，特殊需要时注出具体长度值。 一、紧固件的种类 紧固件一般包括： 螺钉、螺栓、螺母等螺纹紧固件 垫圈、铆钉、销等非螺纹紧固件 1、编号规则
标准件的编号应依照标准CACBW-7，主要有以下7个部分组成。 1汽车标准件的代号 2类别代号、组别代号 3尺寸规格代号 4材料、机械性能等级和热处理代号 5覆盖层代号 6全螺纹代号 7涂胶代号 具体内容如下： 1、汽车标准件的代号。标准件特征代号有Q或CQ、T三种形式 2、类别代号、组别代号。 第一位数字： 1—螺栓类 2—螺钉类 3—螺母类 4—垫圈、挡圈、铆钉 5—开口销、销、键 6—螺塞、管接件、环箍夹片 7—润滑件、密封件、连接件 8—空号 9—其他。 第二位数字为标准件的组别代号。 第三位数字为标准件的分组号，对于螺纹件其偶数表示粗牙，奇数表示细牙；管螺纹例外。 3、尺寸规格代号。 螺栓、螺钉、铆钉、销及销钉等以“螺纹直径”或“杆径”和“长度”表示。直径为一位时，应在左边加“0”定位，长度是几位就写几位。 螺母以螺纹直径表示，并以两位数定位，若螺纹直径为一位数字时，应在左边加“0”定位。 垫圈、挡圈等均以相应联接的螺纹或轴孔直径表示，当直径为一位数字时在左边加“0”定位。两位以上照实书写。
高强度紧固件的材料选择与热处理一．12.9级高强度螺栓 1．12.9级高强度螺栓的国家标准： 我国12.9级高强度螺栓生产量很少，因为我国的材料牌号及钢铁冶炼体系发展滞后，没有相匹配的材料牌号，只有比较接近的材料品种。在GB/T 3098.1—2000标准中的表2，可以看出端倪。认真解读12.9级螺栓的注解（6）、（8）、（9）可以得出一些信息。 注解：（6）材料要有良好的淬透性，保证紧固件截面在淬火后，回火前获得90%的马氏体组织。注意是在淬火后获得90%马氏体组织。 （8）12.9级金相组织不能检出白色磷聚焦层（冷脆）。 （9）该等级的回火温度及化学成份尚在调研中（热处理和材料在讨论研究中）。 从中可以看出我国对12.9级高强度螺栓生产没有充分把握，不提倡积极地生产。 据了解：我国工程上采用的12.9级的螺栓，以进口居多。 2．42CrMo类型的几种材料分析对比： 普通42CrMo能够达到12.9级的强度要求，在机械性能四项指标的测量中，强度类指标容易达标，断后伸长率8%，断面收缩率44%达到标准，有一定难度，主要是强度与韧性的配合问题；如果12.9级有冲击韧性要求，更难达到要求，12.9级产品对材料要求很高，普通的42CrMo的材料难以达到。一般可采用42CrMo（B7），42CrMoA的材料。我们认真对着照分析了42CrMo几种公司采用的不同的材料，其中的化学成分的组成（见图表一）。 图表一：42CrMo类型化学成分的组成 （1）42CrMo与B7的对比分析 B7是美国牌号的钢材，与我国的42CrMo的化学组成相类似，但是存在着微小差别，这些微小的差别，却影响了产品的性能。 钼的含量 我国钢材42CrMo与B7材料，标准规定的含Mo量都是在0.15~0.25%范围内，但美国B7
标准件常用的材料 现在我们常用的材料标准件有：ISO(国际性的)GB(中国)DIN(德 国)AISI/SAE(美国)JIS(日本) 螺栓等外螺纹用材料 一些没有机械性能要求的或是ISOClass4.8SAEGrade1-2等低碳钢紧固件，用Q235ASAE1015DINC15足以，根本不要什么热处理，直接冷加工制成，而级别稍高一点的紧固件如：ISOClass6.8SAEGrade3-4则要用含碳量在0.2%以上的钢，如C1020C1022Ml20ML35等，此类螺丝也不需要什么热处理的，冷加工强度完全可以满足要求。实际上含碳量越高，冷成型就越困难，也没有必要为6.8级的螺丝大材小用，特殊情况另当别论了。 我们最常用的就是ISOClass8.8SAEGrade5的螺丝，一般使用中碳钢， ML35SAE1035DIN35JISSWRCH35K经过热处理(淬火+回火)，也可以使用 SAE514040Cr等，合金元素的增加对热处理的淬透性有很大的帮助，所以规格大的螺丝可以选择使用合金钢，不致于用中碳钢导致我们常说的中心部位“淬不透”现象的存在。 ISOClass9.810.9SAEGrade8则要用低到中合金钢材料，经过热处理(淬火+回火)，用合金材料在材料机械性能方面有一个很好的结合，常用的材料为 40Cr35CrMSAE5140SCM435SAE4135SAE4137JISSCr440(H)DIN41Cr4等，实际上45#也可以达到要求的机械性能，不过在综合机械性能方面要比合金钢稍有逊色。 ISOClass12.9SATMA574是一个对机械性能要求很高的高强度螺栓，则要用中碳合金钢经过热处理(淬火+回火)，如 SCM43535CrMoSAE4137SAE4135DIN34CrMo4，此种高强度螺栓如果表面处理要经过酸洗这一工序时，会产生氢脆现象，所以一定要有去氢这一工序(特别是存在尖角的紧固件)，要不然会死的很惨。 螺母等内螺纹用材料没有机械性能要求的或是ISOClass5-6SAEGrade3-4一
紧固件标准大全 螺柱常用国家标准 GB27六角头铰制孔用螺栓 GB70内六角园柱头螺钉 GB798活节螺栓（粗制） GB799地脚螺栓（粗制） GB897、GB898、GB899、GB900双头螺柱 GB901等长双头螺柱GB953等长双头螺柱（粗制） GB5780六角头螺栓——C级 GB5781六角头螺栓——全螺纹—C级 GB5782六角头螺栓——A、B级 GB5783六角头螺栓——全螺纹—A、B级 GB5784六角头螺栓——细杆—B级 GB5785六角头螺栓——A、B级 GB5786六角头螺栓——细牙—全螺纹—A、B级 GB5787六角法兰面螺栓——B级 GB5788六角法兰面螺栓——细杆—B级 GB5789六角法兰面螺栓——加大系列—B级 GB5790六角法兰面螺栓—加大系列—细杆—B级 GB1228大六角头螺栓（钢结构用高强度） 螺栓螺柱企标、部标外标 HG20613钢制管法兰用紧固件标准（美洲体系） HG20634钢制管法兰用紧固件标准（欧洲体系） SHJ404-88管法兰用紧固件（中石化公司） HGJ75-91化工机械部标准（螺栓、螺柱、螺母） HGJ524-91/A1-1化学工业部标准（公制管用，U型螺栓） HGJ524-91/A1-2化学工业部标准（英制管用，U型螺栓） HGJ524-91/A2-1化学工业部标准（公制管用，带角钢U型螺栓）HGJ524-91/A5-1化学工业部标准（公制管用、基准型双头螺栓管夹）
HGJ524-91/A7-1化学工业部标准（保温管用、三螺栓管夹）HGJ524-91/A8-1化学工业部标准（支杆用、三螺栓管夹） HGJ524-91/A9-1化学工业部标准（公制管用、双排螺栓管夹）HGJ524-91/A10-1化学工业部标准（公制管用、四螺栓管夹）HGJ524-91/A12-1化学工业部标准（保冷管用、管卡） HGJ524-91/A13-1化学工业部标准（保冷管用、双螺栓管夹）HGJ524-91/A14-1化学工业部标准（保冷管用、四螺栓管夹）HGJ524-91/A16-1化学工业部标准（吊环型吊杆） HGJ524-91/A19化学工业部标准（U型吊耳） GD0531水利电力部标准（双头螺柱） GD0532水利电力部标准（六角螺栓） H15化工机械部标准（拧入式用双头螺栓） H16化工机械部标准（等长双头螺柱） JB1164-73机械部标准（压力容器用等长双头螺柱） JB9-59机械部标准（光双头螺柱） JB2773机械部标准（Pg160-320kg/cm2双头螺柱） JB2774机械部标准（Pg160-320kg/cm2阶端双头螺柱） JB4707机械部标准（等长双头螺柱） SY10-76上海压力容器厂标准（阶端双头螺柱） SY11-76上海压力容器厂标准（双头螺柱） 871G1-4南化集团设计院标准（锚固螺栓尺寸表M16-M36） 871G1-5南化集团设计院标准（锚固螺栓尺寸表M39-M100） DIN931-70德国标准（六角头螺栓） DIN2510/3-74德国标准（拧入式—L、K、KU、Z双头螺柱） DIN2510/4-74德国标准（拧入式—GH、P、Q、RS双头螺柱）ASNI/ASMEB18.2.1美国标准（六角头螺栓、螺柱）螺母国家标准GB41Ⅰ型六角螺母——C级 GB6170Ⅰ型六角螺母——A、B级 GB6171Ⅰ型六角螺母—细牙—A、B级 GB6172六角薄螺母——A、B级—倒角 GB6173六角薄螺母——细牙—A、B级
第四章常用紧固件材料与机械性能标准 一、紧固件常用材料分类： 目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、黄铜、铝合金四种材料。 1.碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。 1.1低碳钢C%≤0.25% 国内通常称为A3钢。国外基本称为1008，1015，1018，1022等。主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。（注：钻尾钉主要用1022材料。） 1.2中碳钢0.25%
紧固件材料的选择(螺栓、螺母） 1、紧固件六角头螺栓、等长双头螺栓、全螺纹及螺栓螺母、螺柱螺纹未端采用GB两倒角端型式。 2、紧固件规格 管法兰用紧固件规格采用：M10、M14、M16、M20、M22、M24、M27、M30、M33、M36*3、M39*3、M45*3、M48*3、M56*3、M64*3、M70*3、M76*3、M90*3。 常用紧固件用规格符合GB5782要求及GB901-B级规定。 ３、机械性能 采用GB3098.1 螺栓8.8级；螺母8级。 采用中国石油化工行业标准： 螺栓、螺柱采用：35#、40CR、30CRMO、35CRMOA、25CR2MOV A材料牌号。 螺母采用：25#、40CR、35CRMOA、25CR2MOV A等材料牌号。 其它机械性能指标： 指标强度在800MPa-900MPa以上。 屈服强度在640MPa-720MPa以上。 伸长率在12-15%以上。 硬度HRC25-35%。 一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。 （一）碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。 1、低碳钢C%≤0.25%国内通常称为A3钢。国外基本称为1008，1015，1018，1022等。主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。（注：钻尾钉主要用1022材料。） 2、中碳钢0.25%
紧固件 幕墙构件是由面板、铝合金建筑型材拼合连接成基本构件后，运到工地通过安装形成幕墙体系。因此，在幕墙制作、安装过程中连接占有重要地位，任何幕墙结构都会遇到连接问题。 幕墙构件连接，除隐框幕墙结构装配组件玻璃与铝框的连接采用硅酮密封胶胶接外，通常用紧固件连接。紧固件把两个以上的金属或非金属构件连接在一起，连接方法分不可拆卸连接和可拆卸连接两类。铆合属于不可拆卸连接，螺纹连接属于可拆卸连接，使用这类连接的构件可以自由拆卸，使用方便。 紧固件有普通螺栓、螺钉、螺柱和螺母，不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母以及抽芯铆钉。 (一) GB/T3098.1—2000《紧固件机械性能、螺栓、螺钉和螺柱》规定了碳钢或合金钢制造的螺栓、螺钉和螺柱的机械性能 1螺栓、螺钉和螺柱各性能等级的钢种和回火温度见表2-57。 表2-57 2.螺栓、螺钉和螺柱的机械物理性能见表2-58。 表2-58 螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能
1．螺纹紧固件应力截面积值 GB/T16823.1—1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》对螺纹紧固件应力截面积值作了规定见表2-59。 表2-59
注：应力截面积A s 用于螺栓抗拉、抗剪强度验算；内径d1 用于拉杆抗拉强度验算。 GB/T3098.2—2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》规定了螺母的材料和机械性能。1．材料的化学成分应符合表2-60的规定。 表2-60 2．螺母的机械性能应符合表2-61的规定。 表2-61 机械性能
GB/T3098.4—2000《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》规定了螺母的机械性能。1．材料见表2-57。 2．螺母的机械性能应符合表2-62的规定 表2-62 机械性能
表单编号：****
图1 六角头螺栓基本尺寸标记代号常见螺母基本尺寸标注代号（如下图2）及其含义： 图中：e:对角宽度； D:螺纹基本大径（公称直径）； m:螺母高度； m':扳拧高度； s:对边宽度。 图2 六角螺母尺寸标记代号常见螺纹标记示例及其含义（如下图3）： 图3 普通螺纹标记示例及其含义
各标准关于产品尺寸标注有不同要求，以国标GB/T 1237-2000为例，规定如下： 完整标记： 紧固件的完整标记形式如下图4： 图4 紧固件完整标记 标记简化原则： .1类别（名称）标准年代号及其前面的“-”允许全部或部分省略。年代号的标准应以现行标准为准。 .2标记中的“-”允许全部或部分省略；标记中“其他直径或特性”前面的“×”允许省略。但省略后不应导致对标记的误解，一般以空格代替。 .3当产品标准中只规定一种产品型式、性能等级或硬度或材料、产品等级、扳拧型式及表面处理时，允许全部或部分省略。 .4当产品标准中规定两种及其以上的产品型式、性能等级或硬度或材料、产品等级、扳拧型式及表面处理时，应规定可以省略其中的一种，并在产品标准的标记示例中给出 省略后的简化标记。 标记示例： 外螺纹件： .1螺纹规格d=M12、公称长度l=80mm、性能等级为级、表面氧化、产品等级为A级的六角头螺栓的标记： 螺栓 GB/T 5782—2000-M12× (完整标记) .2螺纹规格d=M12、公称长度l=80mm、性能等级为级、表面氧化、产品等级为A级、的六角头螺栓的标记： 螺栓 GB/T 5782 M12×80 (简化标记) .3螺纹规格d=M6、公称长度l=6mm、长度z=4mm、性能等级为33H级、表面氧化的开槽盘头定位螺钉的标记： 螺钉 GB/T 828—1988-M6×6×4-33H-O (完整标记) .4螺纹规格D=M6、公称长度l=6mm、长度z=4mm、性能等级为14H级不经表面处理的开槽盘头定位螺钉的标记： 螺钉 GB/T 828 M6×6×4 (简化标记) 内螺纹件：
紧固件常用国内外材料的分析及应用 2007-03-07 07:34 [正文] 绝大多数紧固件材料为钢材，作为一名在紧固件行业工作的人员，有必要了解其中的变化、区分及应用，如果是技术人员，则应有更深刻的了解。 笔者就本人所了解的材料应用，参照相关资料，和大家分享一下这方面的知识，对于刚从事本行业的可以作为一个指导，对于资深人土，我们可以进一步的探讨。 现在我们常用的材料标准件有： ISO(国际性的) GB(中国) DIN(德国) AISI/SAE(美国) JIS(日本) 螺栓等外螺纹用材料 一些没有机械性能要求的或是ISO Class 4.8 SAE Grade 1-2 等低碳钢紧固件，用Q235A SAE 1015 DIN C15 足以，根本不要什么热处理，直接冷加工制成，而级别稍高一点的紧固件如： ISO Class 6.8 SAE Grade 3-4 则要用含碳量在0.2%以上的钢，如 C1020 C1 022 Ml20 ML35 等，此类螺丝也不需要什么热处理的，冷加工强度完全可以满足要求。实际上含碳量越高，冷成型就越困难，也没有必要为6.8级的螺丝大材小用，特殊情况另当别论了。 我们最常用的就是ISO Class 8.8 SAE Grade 5 的螺丝，一般使用中碳钢，ML35 SAE 1035 DIN 35 JIS SWRCH35K 经过热处理(淬火+回火)，也可以使用SAE5140 40Cr等，合金元素的增加对热处理的淬透性有很大的帮助，所以规格大的螺丝可以选择使用合金钢，不致于用中碳钢导致我们常说的中心部位“淬不透”现象的存在。 ISO Class 9.8 10.9 SAE Grade 8 则要用低到中合金钢材料，经过热处理(淬火+回火)，用合金材料在材料机械性能方面有一个很好的结合，常用的材料为40Cr 35CrMo SAE5140 SCM435 SAE4135 SAE4137 JIS SCr440(H) DIN 41Cr4等，实际上45#也可以达到要求的机械性能，不过在综合机械性能方面要比合金钢稍有逊色。 ISO Class12.9 SATM A574 是一个对机械性能要求很高的高强度螺栓，则要用中碳合金钢经过热处理(淬火+回火)，如SCM435 35Cr Mo SAE 4137 SAE4135 DIN 34CrMo4，此种高强度螺栓如果表面处理要经过酸洗这一工序时，会产生氢脆现象，所以一定要有去氢这一工序(特别是存在尖角的紧固件)，要不然会死的很惨。 螺母等内螺纹用材料
一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。 （一）碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。 1、低碳钢C%≤0.25% 国内通常称为A3钢。国外基本称为1008，1015，1018，1022等。主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。（注：钻尾钉主要用1022材料。） 2、中碳钢0.25%
三、材料中各类元素对钢的性质的影响： 1、碳（C）：提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑性和韧性下降，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。 2、锰（Mn）：提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。 3、镍（Ni）：提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用。 4、铬（Cr）：能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。 5、钼（Mo）：能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下的抗拉强度有很大影响。 6、硼（B）：能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。 7、矾（V）：细化奥氏体晶粒，改善韧性。 8、硅（Si）：保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。 四、关于不锈钢材质之特性简介（304、316） （一）该三种材质均为300系列的奥氏体不锈钢，其化学成分如下： （二）主要化学成分与不锈钢性能之关系。 1、碳C 可增加硬度和强度，含量过高会降低其延展性和耐蚀性 2、铬Cr 可增加耐蚀性、抗氧化性，使品粒细化，增加强度，硬度和耐磨性 3、镍Ni 可增加高温强度、耐蚀性，降低冷加工硬化之速率
紧固件材料的选择 ——2003年美国紧固件研究所
目录 简介 (2) 基本思路 (3) 紧固件的特性 (6) 螺母的机械性能 (9) 碳钢紧固件 (10) 外螺纹紧固件的等级系统 (12) 内螺纹紧固件的强度等级系统 (13) 不锈钢紧固件 (14) 铜合金紧固件 (18) 铝合金紧固件 (19) 镍合金紧固件 (21) 钛合金紧固件 (22) 超耐热不锈钢 (22) 非金属紧固件 (24) 附表 (25)
简介 在众多的铁制材料、合金或者塑料中选择正确的材料去制造紧固件通常看来也许是个令人头痛的工作。但在实践中却并非如此。任何一个对材料的基本特性、功能以及局限性有着适当认知的工程师都不应当觉得寻找适合工作环境的材料是一件极为困难的事。 比方说，如果紧固件的主要功能是提供强度，那么就应当考虑选取钢。 如果紧固件需要在腐蚀性的环境中工作，那么工程师也许首先要考虑的是采用有涂层的钢；如果环境对紧固件的要求极为苛刻，那么就应该考虑不锈钢或者某种非铁合金。 如果透磁性很重要，那么应当考虑奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金，或者塑料。 如果要求有较高的导电性能，则转用铝和铜。反之，如果主要考虑的是紧固件的绝缘性，那就要采用非金属材料。 如果要减轻紧固件的重量，铝制材料是首选。如果在减轻重量的同时还要求紧固件有较高的强度，那就要考虑采用钛金属了。 如果紧固件是在高温或者低温的环境下工作，就需要考虑采用不锈钢，或者超耐热不锈钢。 设计者并不需要是一个老练的冶金师，他的责任是评估出紧固件的预定工作环境，然后确定满足要求的紧固件应有的设计参数。在此种情况下，基本材料的选择范围就变得很狭小了。 每一种基本材料，例如碳素钢，通常都含有大量的由多种化学成份构成的混合物。这些混合物可以被选作紧固件特有的原料。对这些原料进行制造技术和工艺上的适当调整，就有可能生产出满足所有要求的紧固件。 工程师不必精通所有细节方面的选择，但紧固件的制造者们却应当如此。这使得那些紧固件的制造者们成了对材料进行优化选择的最佳人选。如果设计工程师定义了必要的执行步骤并给出了基本材料，那么剩下的材料的最终选取则应当由制造者去完成。工程师所要尽到的责任是实现最大的经济效益。生产者的权限越宽泛，他就越能有效地利用手中的设备和加工技术。紧固件的成本与制造者所允许采用的材料息息相关。过多的限定会遏止创新的产生从而减少竞争，但得到的后果却是成本的增加。
常用紧固件材料 一、螺栓、螺钉和螺柱的材料要求（GB/T3098.1-2000） 性能等级材料和热处理化学成分，%回火温度 ℃ min C P max S max B1) max min max 3.62) 碳钢——0.200.050.060.003—— 4.62) ——0.550.050.060.003—— 4.82) 5.60.130.550.050.06 0.003——5.82) ——0.550.050.06 6.82) 8.83) 低碳合金钢（如 硼、锰或铬），淬火并 回火或中碳钢，淬火并 回火 0.154)0.040.0350.035 0.003425 0.250.550.0350.035 9.8 低碳合金钢（如 硼、锰或铬），淬火并 回火或中碳钢，淬火并 回火 0.154)0.350.0350.035 0.003425 0.250.550.0350.035 10.95)、6) 低碳合金钢（如 硼、锰或铬），淬火并 0.154）0.350.0350.0350.003340
回火 10.96) 中碳钢，淬火并 回火或低、中碳合金钢 （如硼、锰或铬），淬 火并回火或合金钢淬 火并回火7） 0.25 0.204) 0.55 0.55 0.035 0.035 0.035 0.035 0.03 425 0.200.550.0350.0350.003 10.96)、8）、9） 合金钢，淬火并 回火7） 0.280.500.0350.0350.003380 1）硼的含量可达0.005%，其非有效硼可由添加钛和（或）铝控制。 2）这些性能等级允许采用易切制造，其硫，磷及铅的最大含量为：硫0.34%；磷0.11%；铅0.35%。 3）为了保证良好的淬透性，螺纹直径超过20mm的紧固件，需采用对10.9级规定的钢。 4）含碳量低于0.25%（桶样分析）的低碳合金钢的锰最低含量为：8.8级：0.6%；9.8、10.9和10.9级：0.7%。 5）该产品应在性能等级代号下增加一横线标志。10.9级应符合对10.9级规定的所有性能，而较低的顺火温度对其在提讥温度的条件下，将造成不同程度的应力削 弱。 6）用于该性能等级的材料应具有良好的淬透性，以保证紧固件螺纹截面的芯部在淬火后、回火前获得约90%的马氏体组织。 7）合金钢至少应含有以下远素中的一种元素，其最小含量为：铬0.30%；镍0.30%；钼0.20%；钒0.10% 8）考虑承受抗拉应力，12.9级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层。 9）该化学成分和回火温度尚在调查研究中。 二、螺母 1.螺母（精牙螺纹）的材料技术要求（GB/T3098.2-2000） 性能等级化学成分，%
一、螺栓、螺钉和螺柱的材料要求（GB/T3098.1-2000 ） 化学成分，% 回火温度性能等级材料和热处理 C P S B 1) ℃ max max max min min max 3.62) ——0.20 0.05 0.06 0.003 —— 4.6 2) ——0.55 0.05 0.06 0.003 —— 4.8 2) 碳钢 5.6 0.13 0.55 0.05 0.06 5.82) 0.003 —— ——0.55 0.05 0.06 6.8 2) 低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火或中0.154) 0.04 0.035 0.035 8.83) 0.003 425 碳钢，淬火并回火0.25 0.55 0.035 0.035 0.154) 0.35 0.035 0.035 低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火或中 9.8 0.003 425 碳钢，淬火并回火0.25 0.55 0.035 0.035 10.9 5)、6) 低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火0.154 ）0.35 0.035 0.035 0.003 340 10.96) 0.25 0.55 0.035 0.035 0.3 中碳钢，淬火并回火或低、中碳合金钢（如硼、 0.20 0.55 0.035 0.035 4) 425 7） 锰或铬），淬火并回火或合金钢淬火并回火 0.20 0.55 0.035 0.035 0.003 10.96)、8）、9）合金钢，淬火并回火7）0.28 0.50 0.035 0.035 0.003 380 1）硼的含量可达0.005%，其非有效硼可由添加钛和（或）铝控制。 2）这些性能等级允许采用易切制造，其硫，磷及铅的最大含量为：硫0.34%；磷0.11%；铅0.35%。 3）为了保证良好的淬透性，螺纹直径超过20mm 的紧固件，需采用对10.9 级规定的钢。 4）含碳量低于0.25%（桶样分析）的低碳合金钢的锰最低含量为：8.8 级：0.6%；9.8、10.9 和10.9级：0.7%。 5）该产品应在性能等级代号下增加一横线标志。10.9 级应符合对10.9 级规定的所有性能，而较低的顺火温度对其在提讥温度的条件下，将造成不同程度的应力削弱。 6）用于该性能等级的材料应具有良好的淬透性，以保证紧固件螺纹截面的芯部在淬火后、回火前获得约90%的马氏体组织。 7）合金钢至少应含有以下远素中的一种元素，其最小含量为：铬0.30%；镍0.30%；钼0.20%；钒0.10% 8）考虑承受抗拉应力，12.9 级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层。 9）该化学成分和回火温度尚在调查研究中。 二、螺母 1.螺母（精牙螺纹）的材料技术要求（GB/T3098.2-2000 ） 性能等级化学成分，%
常用紧固件技术指标和材料选择 一、螺栓、螺钉和螺柱的材料要求（GB/T3098.1-2000） 1）硼的含量可达0.005%，其非有效硼可由添加钛和（或）铝控制。 2）这些性能等级允许采用易切制造，其硫，磷及铅的最大含量为：硫0.34%；磷0.11%；铅0.35%。 3）为了保证良好的淬透性，螺纹直径超过20mm的紧固件，需采用对10.9级规定的钢。4）含碳量低于0.25%（桶样分析）的低碳合金钢的锰最低含量为：8.8级：0.6%；9.8、10.9和10.9级：0.7%。 5）该产品应在性能等级代号下增加一横线标志。10.9级应符合对10.9级规定的所有性能，而较低的顺火温度对其在提讥温度的条件下，将造成不同程度的应力削弱。 6）用于该性能等级的材料应具有良好的淬透性，以保证紧固件螺纹截面的芯部在淬火后、回火前获得约90%的马氏体组织。 7）合金钢至少应含有以下远素中的一种元素，其最小含量为：铬0.30%；镍0.30%；钼0.20%；钒0.10% 8）考虑承受抗拉应力，12.9级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层。 9）该化学成分和回火温度尚在调查研究中。
二、螺母 1.螺母（精牙螺纹）的材料技术要求（GB/T3098.2-2000） 性能等级为05、8（>M16的l型螺母）、10和12级螺母应进行淬火并回火处理。 2.螺母（细牙螺纹）的材料技术要求（GB/T3098.4-2000） 性能等级为05、8（l 型螺母）、10和12级螺母应进行淬火并回火处理。 3.铆螺母的材料（GB/T17880.6-1999） 4.有效力矩型钢六角锁紧螺母的材料技术要求（GB3098.9-93） 制造螺母体的材料应与螺母（粗牙螺纹）的材料相同。 制造金属或非金属嵌件的材料由制造者确定。 三、紧定螺钉的材料技术要求（GB/T3098.3-2000）
紧固件指能够起紧固作用的零件。 螺纹紧固件是指带有螺纹的紧固件，是根据一定的尺寸制造的，它通过外螺纹和内螺纹的相互配合来发挥其基本功能，我们正是利用螺纹紧固件具备的这种功能，使螺纹紧固件在物体与物体的连接和紧固上，以及物体的移动等方面起到很大作用。 紧固件不仅包括螺纹紧固件，还有垫圈、铆钉、销等。 1、螺纹的分类 根据用途可把螺纹分成四类 ①紧固螺纹,包括普通螺纹；过渡配合螺纹；过盈配合螺纹；小螺纹；MJ螺纹 ②传动螺纹，包括梯形螺纹；锯齿形螺纹；方形螺纹。 ③管螺纹，55°牙型角的管螺纹；60°牙型角的管螺纹；米制锥螺纹；干密封管螺纹。 ④专用螺纹，包括光学仪器用螺纹；锻钢阀门用短牙梯形螺纹；机床梯形螺纹丝杠；石油螺纹；气瓶螺纹等等。 2、螺纹的加工方法：滚压、磨削、切削三种方式。 3、螺纹的标注方法： 例如：M 10×1 LH –7H-L M表示普通螺纹特征代号；10×1表示公称直径×螺距，粗牙不注螺距；LH表示左旋螺纹代号，右旋螺纹不注出旋向代号；7H表示公差带代号；L表示旋合长度组别代号。中等长度不注出组别代号，特殊需要时注出具体长度值。 一、紧固件的种类 紧固件一般包括： 螺钉、螺栓、螺母等螺纹紧固件 垫圈、铆钉、销等非螺纹紧固件 1、编号规则 标准件的编号应依照标准CACBW-7，主要有以下7个部分组成。 1汽车标准件的代号2类别代号、组别代号 3尺寸规格代号4材料、机械性能等级和热处理代号 5覆盖层代号6全螺纹代号 7涂胶代号 具体内容如下： 1、汽车标准件的代号。标准件特征代号有Q或CQ、T三种形式 2、类别代号、组别代号。 第一位数字：1—螺栓类2—螺钉类3—螺母类4—垫圈、挡圈、铆钉 5—开口销、销、键6—螺塞、管接件、环箍夹片 7—润滑件、密封件、连接件8—空号9—其他。 第二位数字为标准件的组别代号。 第三位数字为标准件的分组号，对于螺纹件其偶数表示粗牙，奇数表示细牙；管螺纹例外。 3、尺寸规格代号。 螺栓、螺钉、铆钉、销及销钉等以“螺纹直径”或“杆径”和“长度”表示。直径为一位时，应在左边加“0”定位，长度是几位就写几位。
紧固件的标记方法（GB/T1237-2000） 1)紧固件的完整标记内容及顺序如下： □□－□×□×□×□－□－□－□－□－□ 类别（产品名称） 标准编号 螺纹规格或公称尺寸（如销的直径及其公差） 其它直径或特征（必要时如杆径公差） 公称长度（规格）（必要时） 螺纹长度或杆长（必要时） 产品型式（必要时） 性能等级或硬度或材料 产品等级（必要时） 扳拧型式（必要时，如十字槽型式） 表面处理（必要时） 2)标记示例：螺纹规格d＝M12、公称长度l＝80mm、性能等级为10.9级、表面氧化、产品等级为A级的六角头螺栓： GB/T5783－2000－M12×80－10.9－A－O（完整标记） 3)紧固件名称、标记编号、型式与尺寸的标记方法按相应紧固件产品国家标准的规定。
4)紧固件性能等级或材料、热处理（硬度）、产品等级、扳拧型式的标记方法按有关紧固件基础标准的规定。 5)紧固件表面处理标记方法，按GB/T13911规定。 6)标记的简化原则：①类别（名称）、标准年代号及其前面的“－”，允许全部或部分省略。省略年代的标准应以现行标准为准。标记中的“－”，允许全部或部分省略。标记中的“其他直径或特性”前面的“×”，允许省略。省略后不应造成对标记的误解，一般以空字代替为宜。②当产品标准中规定一种产品型式、性能等级或硬度或材料、产品等级、扳拧型式及表面处理时，允许全部或部分省略。当产品标准中规定两种及其以上的产品型式、性能等级或硬度或材料、产品等级、扳拧型式及表面处理时，应规定可以省略其中一种，并在产品标准的标记示例下给出省略后的简化标记。 7)在后面各标准件中的标记示例，其标记方法均属省略后的简化标记，它代表了标准件的全部特征。
GB中常用标准 GB中常用标准 螺栓和螺柱 六角头螺栓 GB/T27-1988六角头铰制孔用螺栓A级 GB/T27-1988六角头铰制孔用螺栓B级 GB/T31.1-1988六角头螺杆带孔螺栓-A级和B级GB/T31.2-1988A型六角头螺杆带孔螺栓-细杆-B级GB/T31.2-1988B型六角头螺杆带孔螺栓-细杆-B级GB/T5780-2000六角头螺栓C级 GB/T5781-2000六角头螺栓-全螺纹-C级 GB/T5782-2000六角头螺栓 GB/T5783-2000六角头螺栓-全螺纹 GB/T5784-1986六角头螺栓-细杆-B级 GB/T5785-2000六角头螺栓-细牙 GB/T5786-2000型六角头螺栓-细牙-全螺纹 其它螺栓 GB/T8-1988方头螺栓C级 GB/T 10-1988沉头方颈螺栓 GB/T 11-1988沉头带榫螺栓 GB/T 37-1988T形槽用螺栓 GB/T 798-1988活节螺栓 GB/T 799-1988地脚螺栓 GB/T 800-1988沉头双榫螺栓 GB/T 794-1993加强半圆头方颈螺栓A型 GB/T 794-1993加强半圆头方颈螺栓B型 双头螺柱 GB/T897-1988双头螺柱B型 GB/T 898-1988双头螺柱B型 GB/T 899-1988双头螺柱B型 GB/T 900-1988双头螺柱B型 GB/T 901-1988等长双头螺柱-B级 GB/T 953-1988等长双头螺柱-C级 螺母 六角螺母 1型六角螺母C级(GB41-86) GB56-1988六角厚螺母 GB808-1988小六角特扁细牙螺母
法兰及紧固件的正确选用 法兰、垫片及螺栓三者组成管道中可拆卸的连接结构，压力管道中应用很普遍也是一种很重要的连接形式。通常，法兰、螺栓与垫片三者共同构成一个密封副，三者共同作用，相辅相承，才能保证接头的良好密封。 盲板、8字盲板、限流孔板、混合孔板等与法兰、垫片及螺栓关系比较密切，常与它们配合使用，一起进行介绍。 1、法兰 法兰是确定管道公称压力等级的基准件。由前面的介绍可知，法兰的种类很多，不同型式的法兰，其密封性能不同，适用场合也不同。在这里仅讨论不同型式的法兰应如何选用，仅供参考。a. 法兰种类 ◆结构型式管道法兰按与管子的连接方式分为以下六种基本类型：平焊、对焊法、承插焊、松套、螺纹法兰和整体法兰。 ◆密封面型式法兰密封面有全平面、凸台面、凹凸面、榫槽面、环槽面等五种。 ◆法兰代号不同的标准其法兰的密封面及型式的名称、代号略有区别。见表1－1、表1－2。 表1-1 密封面名称及代号对照表 平焊法兰：多用于介质条件比较缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环水，它的优点是价格比较便宜； 对焊法兰：最常用的一种，它与管子为对焊连接，焊接接头质量比较好，而且法兰的颈部利用锥度过渡，可以承受较苛刻的条件； 承插焊法兰：常用于PN≤10.0MPa，DN≤40的管道中； 松套法兰：常用于介质温度和压力都不高而介质腐蚀性较强的情况。当介质腐蚀性较强时，法兰接触介质的部分(翻边短节)为耐腐蚀的高等级材料如不锈钢等材料，而外部则利用低等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封；
整体法兰：常常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备和阀门上常用。 b.密封面型式的选用： 全平面密封面：常与平焊型式配合以适用于操作条件比较缓和的(PNg1.0)工况下；常用于铸铁法兰或与铸铁连接的钢法兰； 凸台面密封面：是应用最广的一种型式，它常与对焊和承插焊型式配合使用，在"美式法兰"中，常用在PN2.0、PN5.0和部分PN10.0MPa压力等级中；在"欧式法兰"中则常用在PN1.6、PN2.5MPa压力等级； 凹凸面密封面：常与对焊和承插型式配合使用，在"美式法兰中不常采用，在"欧式法兰"中常用在PN4.0、PN6.4MPa等级中。但它不便于垫片的更换； 榫槽面密封面：使用情况同凹凸面法兰； 环槽面密封面：常与对焊连接型式配合(不与承插焊配合)使用，主要用在高温、高压或二者均较高的工况。在"美式法兰'中，常用在PN10.0(部分)、PN15.0、PN25.0、PN42.0MPa 压力等级中。在"欧式法兰"中常用在PNl0.0、PN16.0、PN25.0、PN32.0、PN42.0。 2、螺栓/螺母 选择法兰连接用紧固件材料时，应同时考虑管道操作压力、操作温度、介质种类和垫片类型等因素。 垫片类型和操作压力、操作温度一样，都直接对紧固件材料强度提出了要求。例如，采用缠绕式垫片密封的低压剧毒介质管道的法兰连接，尽管管道的操作压力和温度都不高，但因为使缠绕式垫片形成初始密封时所需要的比压力较大，从而要求紧固件的承受载荷也大，因此，在这种情况下就要求紧固件采用高强度合金钢材料。 合金钢螺柱均应采用高级优质钢.即材料牌号后均应加字母A，如35CrMoA、25CrMoVA 根据结构型式的不同，螺栓可分为六角头螺栓和双头螺栓(又称为螺柱)两类，而双头螺栓又分为通丝和非通丝两种。 六角头螺栓：常与平焊法兰和非金属垫片配合用于操作较缓和的工况下。六角头螺栓常用材料是BL3或者是Q235B； 双头螺栓：常与对焊法兰配合使用在操作条件比较苛刻的工况下，其中，因为通丝型双头螺栓上没有截面形状的变化，故其承载能力强。而非通丝型双头螺栓则相对承载能力较弱。 螺母材料常根据与其配合的螺栓材料确定，这些组合在一般的标准中都有规定。一般情况下，螺母材料应稍低于螺栓材料，并保证螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右。 3垫片 垫片是借助于螺栓的预紧载荷通过法兰进行压紧，使其发生弹塑性变形，填充法兰密封面与垫片间的微观几何间隙，增加介质的流动阻力，从而达到阻止或减少介质的泄漏的目的。垫片性能的好坏以及选用的合适与否对密封副的密封效果影响很大。 常用的垫片可以分为三大类，即非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。 a.非金属垫片： 石棉橡胶垫片，它是通过向石棉中加入不同的添加剂压制而成。在美国，很多标准中都将石棉制品列为致癌物质而禁用。但在世界范围内，石棉仍以其弹性好、强度高、耐油性好、耐高温、易获得等优点而得到广泛应用。 适用范围：T≤260℃，PN≤2.0MPa（SH 3401） T≤400℃，PN≤4.0MPa（国标） 用于水、空气、氮气、酸、碱、油品等介质工况下。 聚四氟乙烯(PTFE)包覆垫片：