不锈钢紧固件机械性能
马氏体钢和铁素体钢紧固件机械性能
材料性能等级螺栓和螺柱螺母硬度
类别组别抗拉强度σb(N/mm2)min 屈服强度σ0.2(N/mm2)min 伸长量δmin 保证应力
SP(N/mm2) 维氏HV 布氏HB 洛氏HRC
C马氏体C1 50 500 250 0.2d 500 / / /
70 700 410 700 220-330 209-314 20-34
C3 80 800 640 800 240-340 228-323 21-35
C4 50 500 250 500 / / /
70 700 410 700 220-330 209-314 20-34
F铁素体F1 45 450 250 450 / / /
60 600 410 600 / / /
奥氏体钢紧固件机械性能
材料性能等级螺纹直径mm 螺栓和螺柱螺母
类别组别抗拉强度σb(N/mm2)min 屈服强度σ0.2(N/mm2)min 伸长量δmin 保证应力XSP(N/mm2)
A奥氏体A1A2A3 50 ≤39 500 210 0.6d 500
70 ≤20 700 450 0.4d 700
80 ≤20 800 600 0.3d 800
备注:
1.本标准适用于d≤39螺母对边>1.45D和有效螺纹长度≥0.6D 其螺纹尺寸及公差按GB193 GB196
和GB197规定.
2.C1-70 C4-70及C3-80需径淬火并回火处理.
3.A1-70 A2-70 A4-70及F1-60需经冷作硬化.
4.F1仅适用于螺纹直径≤24的紧固件。
1）紧固件的含义 商品紧固件材料不用材料钢号，而用性能等级表达。 ①碳钢： a) 碳钢螺栓、螺柱和螺钉在GB/《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》中的性能等级的标代号由“·”隔开的两部分数字组成： 第一部分数字（“·”前）表示抗拉强度（σb）的1/100； 第二部分数字（“·”后）表示公称屈服点（σs）或公称规定非比例伸长应力（σ）与公称抗拉强度（σb）比值（屈强比）（σs/σb）的10倍。 这两部分数字的乘积为公称屈服点（σs）或公称规定非比例伸长应力（σ）的10倍。 性能系列为：，，，，，，，，，。 例如：“级”即为公称抗拉强度σb=800MPa，公称屈服点σs=640MPa。 b）螺母在GB/《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》中性能等级的标记，当公称高度大于时，用公称抗拉强度σb的1/100来表示性能等级，性能等级系列为：4，5，6，8，10，12；当公称高度大于或等于且小于时（即扁螺母），用“0”及一个数字标记，其中数字表示用淬硬心棒测出的保证应力的1/100，而“0”表示这种螺母组合件的实际承载能力比数字表示的承载能力低，例如：级即公称保证应力400MPa，实际保证应力380MPa。 c）紧定螺钉在GB/《紧固件机械性能紧定螺钉》中的性能等级标记代号由数字和字母组成，数字部分表示最低维氏硬度值的1/10，字母H表示硬度，性能等级系列为：14H，22H，33H，45H。例如22H即维氏硬度220。 d）平垫圈的性能等级标记代号由数字和字母组成，数字部分表示最低的维氏硬度值，字母HV表示硬度，性能等级系列为：100HV，140HV，200HV，300HV。例如：140HV即维氏硬度140。 ②不锈钢。不锈钢螺栓、螺柱、螺钉和螺母在GB/《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》中的性能等级的标记由材料组别和性能等级两部分组成： 第一部分由字母和数字组成在“-”前表示钢的组别，标记由字母和一个数字组成，字母表示钢的类别，数字表示该类钢的化学成分范围。 第二部分数字在“-”之后表示产品的性能等级，其数字为公称抗拉强度（σb）的1/10。 性能系列为：A1-50，A2-50，A3-50，A4-50，A5-50，A1-70，A2-70，A3-70，A4-70，A5-70，A1-80，A2-80，A3-80，A4-80，A5-80，C1-50，C1-70，C1-110，C3-80，C4-70，F1-45，F1-60。 例如：“A4”为00Cr17Ni14Mo2；“A2”为0Cr18Ni9。A2-50与A2-70虽然可以是同样的材料，但通过冷作硬化可使σb改变。
不锈钢的物理性能不锈钢和碳钢的物理性能数据对比，碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢，而略低于奥氏体型不锈钢；电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增；线膨胀系数大小的排序也类似，奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小；碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性，奥氏体型不锈钢无磁性，但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性，可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。奥氏体型不锈钢与碳钢相比，具有下列特点：1）高的电阴率，约为碳钢的5倍。2）大的线膨胀系数，比碳钢大40％，并随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应地提高。3）低的热导率，约为碳钢的1/3。不锈钢的力学性不论不锈钢板还是耐热钢板，奥氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性同时硬度也不高，这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而提高；塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。更重要的是：随着温度的降低，其冲击韧度减少缓慢，并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。不锈钢的耐热性能耐热性能是指高温下，既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性，同时在高温时双有足够的强度即热强性。不锈钢国际标准标准标准标准名GB 中华人民共和国国家标准（国家技术监督局）KS 韩国工业标准协会规格Korean Standard AISI 美国钢铁协会规格America Iron and Steel Institute SAE 美国汽车技术者协会规格Society of Automative Engineers ASTM 美国材料试验协会规格American Society for Testing and Material AWS 美国焊接协会规格American Welding Society ASME 美国机械技术者协会规格American Society of Mechanical Engineers BS 英国标准规格British Standard DIN 德国标准规格Deutsch Industria Normen CAS 加拿大标准规格Canadian Standard Associatoin API 美国石油协会规格American Petroleum Association KR 韩国船舶协会规格Korean Resister of Shipping NK 日本省事协会规格Hihon Kanji Koki LR 英国船舶协会规格Llouds Register of Shipping AB 美国舰艇协会规格American Bureau of Shipping JIS 日本工业标准协会规格Japanese Standard 316和316L不锈钢316和317不锈钢（317不锈钢的性能见后）是含钼不锈钢种。317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能，所以通常用于海洋环境。316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。耐腐蚀性：耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。耐热性：在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中，316不锈钢具有好的耐氧化性能：在800-1575度的范围内，最好不要连续作用316不锈钢，但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时，该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好，可用上述温度范围。热处理：在1850-2050度的温度范围内进行退火，然后迅速退火，然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进行硬化。焊接：316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途，分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能，316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢，不需要进行焊后退火处理。典型用途：纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。不锈钢加工及施工Drawing深加工：易产生磨擦热量所以使用耐压、耐热性高不锈钢种同时成型加工结束后应除掉表面附着的油。焊接：焊接之前应彻底除掉有害于焊接的锈、油、水份、油漆等，选定适合钢种的焊条。点焊时间距比碳钢点焊间距短，除掉焊渣时应使用不锈钢刷。焊完以后，为了防止局部腐蚀或强度下降，应对表面进行研磨处理或清洗。切断以及冲压：由于不锈钢比一般材料强度高，所以冲压以及剪切时需要更高的压力，而刀与刀间隙准确时才能不发生切变不良和加工硬化，最好采用等离子或激光切断，当不得不采用气割或电弧切断时，对热影响区进行研磨以及必要进行热处理。折弯加工：簿板可以折弯到180，但为了减少弯面的裂纹同半径大小最好2倍板厚的，厚板沿压延方向时给2倍板厚半径，与压延垂直方
材料物理性能参数 表征材料在力、热、光、电等物理作用下所反映的各种特性。常用的材料物理性能参数有内耗、热膨胀系数、热导率、比热容、电阻率和弹性模量等。 内耗材料本身的机械振动能量在机械振动时逐渐消耗的现象。其基本度量是振动一个周期所消耗的能量与原来振动能量之比。测量内耗的常用方法有低频扭摆法和高频共振法。内耗测量多用于研究合金中相的析出和溶解。 热膨胀系数材料受热温度上升1℃时尺寸的变化量与原尺寸之比。常用的有线膨胀系数和体膨胀系数两种。热膨胀系数的测量方法主要有：①机械记录法；②光学记录法;③干涉仪法；④X射线法。材料热膨胀系数的测定除用于机械设计外，还可用于研究合金中的相变。 热导率单位时间内垂直地流过材料单位截面积的热量与沿热流方向上温度梯度的负值之比。热导率的测量，一般可按热流状态分为稳态法和非稳态法两类。热导率对于热机，例如锅炉、冷冻机等用的材料是一个重要的参数。 比热容使单位质量的材料温度升高1℃时所需要的热量。比热容可分为定压比热容cp 和定容比热容cV。对固体而言，cp和cV的差别很小。固体比热容的测量方法常用的有比较法、下落铜卡计法和下落冰卡计法等。比热容可用于研究合金的相变和析出过程。 电阻率具有单位截面积的材料在单位长度上的电阻。它与电导率互为倒数，通常用单电桥或双电桥测出电阻值来进行计算。电阻率除用于仪器、仪表、电炉设计等外，其分析方法还可用于研究合金在时效初期的变化、固溶体的溶解度、相的析出和再结晶等问题。 弹性模量又称杨氏模量，为材料在弹性变形范围内的正应力与相应的正应变之比（见拉伸试验）。弹性模量的测量有静态法(拉伸或压缩)和动态法（振动）两种。它是机械零部件设计中的重要参数之一。
出厂检验规范 1、引言 1.1本规范适用于本公司生产的标准紧固件的出厂检验 1.2每个紧固件都应当符合相应标准的全部规定，但这在大量生产中总是部可能的，根据紧固件的功能和应用，将全部符合标准的和不完全符合标准的紧固件截然分开是不必要的，也是不经济的。 2 引用标准 下列规范所包含的条文，通过在本规范中引用而构成为本规范的条文，本规范实施时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB196-81普通螺纹基本尺寸 GB197-81普通螺纹公差与配合 GB3103.1-82紧固件公差螺柱、螺钉和螺母 GB1237-88紧固件的标记方法 GB3098.1-82紧固件机械性能螺栓、螺柱和螺钉 GB3098.6-82紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺栓和螺母 GB90-85紧固件验收检查标志与包装 GB5779.1-86紧固件表面缺陷——螺栓、螺钉和螺栓——一般要求 3 尺寸检验要求 3.1 AQL的确定 3.1.1六角螺栓： a.本厂公差等级为B级，AQL分别为： 对边宽度、对角尺寸、螺纹通规、螺纹止规均为1.0;头下圆角半径 1.5;其他所有项目2.5. 3.1.3双头螺柱： a.当公差等级为B级，AQL分别为： 对边宽度、对角尺寸、螺纹通规、螺纹止规均为1.0;其他所有项目：2.5. 3．2检查比例（LQ10/AQL）的确定。 按生产者风险不大于5%的抽样方案定LQ10/AQL值为6.2（生产者风险等于5%） 3．3检查项目 3．3．1六角螺栓 a. B级公差等级的主要项目——对边宽度（S），对角尺寸（e），头下圆角半径rmin，螺纹通规，螺纹止规； c. B级公差等级的次要项目——头厚（K），无纹处直径（ds），螺纹长度（b），
ICS 21.010.10 J13 中国机械工业联合会团体标准 T/ CMIF××××—20×× 紧固件机械性能索氏体高强不锈结构钢 螺栓、螺钉和螺柱 Mechanical properties of fasteners Sorbite stainless high-strength structural steel bolts, screws and studs （征求意见稿） 20××-××-××发布20××-××-××实施 ___________________________________________________________________________________________ 中国机械工业联合会发布
目录 前言 (Ⅱ) 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 代号 (1) 4 标记制度 (2) 5 化学成分 (2) 6 机械性能 (2) 7 试验方法 (4) 8 标志 (6) 9 表面处理和包装 (8) 附录A（资料性附录）索氏体高强不锈结构钢的特性 (9) 附录B（资料性附录）索氏体高强不锈结构钢物理性能 (10) 附录C（资料性附录）索氏体高强不锈结构钢紧固件性能等级与对应的热处理工艺参数11
前言 本标准按GB/T 1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国紧固件标准化技术委员会归口。本标准起草单位：
紧固件机械性能索氏体高强不锈结构钢 螺栓、螺钉和螺柱 1范围 本标准规定了由索氏体高强不锈结构钢制造的、在环境温度为10℃～35℃条件下测试时，螺栓、螺钉和螺柱的机械性能。在较高或较低温度下，其性能可能不同。 本标准适用的螺栓、螺钉和螺柱； ──螺纹公称直径d ≤39mm; ──直径和螺距符合GB/T 192、GB/T 193和GB/T 9144普通螺纹； ──任何形状的。 不适用于有特殊性能要求的紧固件，如可焊接性。 注：对超出本部分规定的极限规格（如d >39mm）,只要能符合性能等级的要求，则可以使用本部分标记制度。 本标准未规定特殊环境下耐腐蚀和抗氧化性，对高温或零度以下使用的耐腐蚀性、抗氧化性和机械性能，可以由使用者和制造者按每一特殊场合进行协议。有关材料特性的一些信息在附录A和附录B中给出。有关腐蚀和耐腐蚀的定义，见GB/T 10123。 成型加工后的索氏体高强不锈结构钢紧固件是有磁性的（见附录A）。 2 规范性引用文件 下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 90.2 紧固件标志与包装 GB/T 90.3 紧固件质量保证体系 GB/T 192 普通螺纹基本牙型 GB/T 193 普通螺纹直径与螺距系列 GB/T 3098.1 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.6 紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 4334 金属和合金钢的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法 GB/T 5267.4 紧固件表面处理耐腐蚀不锈钢钝化处理 GB/T 9144 普通螺纹优选系列 GB/T 37430-2019 建筑结构用高强不锈钢 T/SSEA 0002—2017 索氏体高强不锈结构钢热轧钢棒 T/SSEA 0003—2017 索氏体高强不锈结构钢热轧盘条 3 代号 A机械加工试件的断后伸长率，% A1断后伸长量，mm A s，公称螺纹公称应力截面积，mm2 b 螺纹长度，mm d螺纹公称直径,mm d2外螺纹基本中径,mm
轴的常用材料及其机械性能 轴的材料种类很多，选用时主要根据对轴的强度、刚度、耐磨性等要求，以及为实现这些要求而采用的热处理方式，同时考虑制造工艺问题加以选用，力求经济合理。 轴的常用材料是优质碳素钢35、45、50，最常用的是45和40Cr钢。对于受载较小或不太重要的钢，也常用Q235或Q275等普通碳素钢。对于受力较大，轴的尺寸和重量受到限制，以及有某些特殊要求的轴，可采用合金钢，常用的有40Cr、40MnB、40CrNi 等。 球墨铸铁和一些高强度铸铁，由于铸造性能好，容易铸成复杂形状，且减振性能好，应力集中敏感性低，支点位移的影响小，故常用于制造外形复杂的轴。 特别是我国研制成功的稀土-镁球墨铸铁，冲击韧性好，同时具有减摩、吸振和对应力集中敏感性小等优点，已用于制造汽车、拖拉机、机床上的重要轴类零件，如曲轴等。 根据工作条件要求，轴都要整体热处理，一般是调质，对不重要的轴采用正火处理。对要求高或要求耐磨的轴或轴段要进行表面处理，以及表面强化处理(如喷丸、辐压等)和化学处理(如渗碳、渗氮、氮化等)，以提高其强度（尤其疲劳强度）和耐磨、耐腐蚀等性能。 在一般工作温度下，合金钢的弹性模量与碳素钢相近，所以只为了提高轴的刚度而选用合金钢是不合适的。 轴一般由轧制圆钢或锻件经切削加工制造。轴的直径较小时，可用圆钢棒制造；对于重要的，大直径或阶梯直径变化较大的轴，多采用锻件。为节约金属和提高工艺性，直径大的轴还可以制成空心的，并且带有焊接的或者锻造的凸缘。 对于形状复杂的轴（如凸轮轴、曲轴）可采用铸造。 轴的常用材料及其机械性能(MPa)
各种发动机曲轴材料及热处理
I C S21.060.10 J13 中华人民共和国国家标准 G B/T3098.21 2014 代替G B/T3098.21 2008 紧固件机械性能不锈钢自攻螺钉 M e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f f a s t e n e r s S t a i n l e s s s t e e l t a p p i n g s c r e w s (I S O3506-4:2009,M e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f c o r r o s i o n-r e s i s t a n t s t a i n l e s s s t e e l f a s t e n e r s P a r t4:T a p p i n g s c r e w s,MO D) 2014-06-24发布2015-03-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布
中华人民共和国 国家标准 紧固件机械性能不锈钢自攻螺钉 G B/T3098.21 2014 * 中国标准出版社出版发行 北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址:w w w.s p c.o r g.c n 服务热线:400-168-0010 2014年7月第一版 * 书号:155066四1-49327 版权专有侵权必究
G B/T3098.21 2014 前言 G B/T3098‘紧固件机械性能“包括以下部分: G B/T3098.1紧固件机械性能螺栓二螺钉和螺柱; G B/T3098.2紧固件机械性能螺母粗牙螺纹; G B/T3098.3紧固件机械性能紧定螺钉; G B/T3098.4紧固件机械性能螺母细牙螺纹; G B/T3098.5紧固件机械性能自攻螺钉; G B/T3098.6紧固件机械性能不锈钢螺栓二螺钉和螺柱; G B/T3098.7紧固件机械性能自挤螺钉; G B/T3098.8紧固件机械性能 -200?~+700?使用的螺栓连接零件; G B/T3098.9紧固件机械性能有效力矩型钢锁紧螺母; G B/T3098.10紧固件机械性能有色金属制造的螺栓二螺钉二螺柱和螺母; G B/T3098.11紧固件机械性能自钻自攻螺钉; G B/T3098.12紧固件机械性能螺母锥形保证载荷试验; G B/T3098.13紧固件机械性能螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直径1~10m m; G B/T3098.14紧固件机械性能螺母扩孔试验; G B/T3098.15紧固件机械性能不锈钢螺母; G B/T3098.16紧固件机械性能不锈钢紧定螺钉; G B/T3098.17紧固件机械性能检查氢脆用预载荷试验平行支承面法; G B/T3098.18紧固件机械性能盲铆钉试验方法; G B/T3098.19紧固件机械性能抽芯铆钉; G B/T3098.20紧固件机械性能蝶形螺母保证扭矩; G B/T3098.21紧固件机械性能不锈钢自攻螺钉; G B/T3098.22紧固件机械性能超细晶非调质钢螺栓二螺钉和螺柱三 本部分是G B/T3098的第21部分三 本部分按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本部分代替G B/T3098.21 2008‘紧固件机械性能不锈钢自攻螺钉“三 本部分与G B/T3098.21 2008相比主要变化如下: 在环境温度为15?~25? ,改为 在环境温度为10?~35? (见第1章,2008版 第1章); 以 硬度等级 代替 性能等级 (见第1章,2008年版的第1章); 新增 自攻螺钉按G B/T5267.4钝化处理,可增加标记 P (见图1); 调整了包装标识要求,新增 标志或标签应包括制造者和/或经销者商标(或识别标志) 和 按 G B/T90.3规定的生产批号 (见3.2.4); 调整了表面精饰要求,新增 按特殊定单制造的自攻螺钉,应有附加标志,并且既适用于自攻螺 钉,也适用于标签三但从仓库发送的自攻螺钉,该附加标志仅适用于标签三 (见3.3); 新增 注:表2给出的化学成分与G B/T3098.6 2014表1相应组别的化学成分是一致的三 (见第4章)三 本部分修改采用I S O3506-4:2009‘耐腐蚀不锈钢紧固件机械性能第4部分:自攻螺钉“(英文 Ⅰ
00Cr17Ni14Mo2不锈钢 (316L不锈钢 ) SUS316（L）- 00Cr17Ni14Mo2 添加了Mo(2～3%)达到优秀的耐孔蚀和耐腐蚀性，高温Creep强度优秀 特性及实用用途： 化学成分：（单位：wt%) 机械性能： SUS304不锈钢-0Cr18Ni9不锈钢材质性能及用途介绍 作为AUSTENITE系的基本钢种耐腐蚀性、耐热性、低温强度、机械性能优秀，热处理后不发生硬化，几乎没有磁性 特性及实用用途：
化学成分：（单位：wt%) 机械性能： SUS317L不锈钢-00Cr19Ni13Mo3不锈钢材质性能介绍 化学成分：（单位：wt％） 机械性能：
SUS 430不锈钢钢种介绍 1、概要 含有17% Cr, 在高温以混合相(α+γ)形式存在，1000OC以下是α单相的BCC结构。广泛使用的铁素体系不锈钢。 2、特点 1）深冲性能优秀，类似于304钢； 2）对氧化性酸有很强的耐腐蚀性，对碱液及大部分有机酸和无机酸也有一定的耐腐蚀能力；耐应力腐蚀开裂能力强于304钢种； 3）热膨胀系数低于304钢种，耐氧化能力高，适合于耐热设备； 4）冷轧产品外观光亮度好，漂亮； 5)和304比较,价格便宜,作为304钢种的替代钢种。 2、适用范围 主要用作在温和的大气中高抛光装饰用途，如燃气灶表面, 家电部件, 餐具, 建筑内装饰用，洗涤槽, 洗衣机内桶等。 6、热处理 熔点：1425~15100C； 退火：780~8500C。 7、使用状态 1）退火状态： NO.1，2D，2B，N0.4，HL，BA，Mirror,以及各种其他表面处理状态 8、使用注意事项 - 相对304，拉伸性能、焊接性能较差； - 由于是铁素体不锈钢，强度相对较低，加工硬化能力也低，选择使用时应该注意； - 拉伸加工后表面会出现轧钢方向条状缺陷（ridging），给抛光作业带来很大的困难。
附录常用材料的力学及其它物理性能 一、玻璃的强度设计值 f g(MPa) JGJ102-2003表5.2.1 二、铝合金型材的强度设计值 (MPa) GB50429-2007表4.3.4 三、钢材的强度设计值(1-热轧钢材) f s(MPa) JGJ102-2003表5.2.3 四、钢材的强度设计值(2-冷弯薄壁型钢) f s(MPa) 五、材料的弹性模量E(MPa) JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9
六、 材料的泊松比υ JGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7 七、 材料的膨胀系数α(1/℃) JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7 八、 材料的重力密度γg (KN/m ) JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7 九、 板材单位面积重力标准值（MPa ） JGJ133-2001表5.2.2 十、 螺栓连接的强度设计值一(MPa) JGJ102-2003表B.0.1-1
十一、螺栓连接的强度设计值二(MPa) 十二、焊缝的强度设计值(MPa) JGJ102-2003表B.0.1-3
十三、不锈钢螺栓连接的强度设计值(MPa) JGJ102-2003表B.0.3 十四、楼层弹性层间位移角限值 GB/T21086-2007表20 十五、部分单层铝合板强度设计值（MPa）JGJ133-2001表5.3.2
十六、铝塑复合板强度设计值（MPa） JGJ133-2001表5.3.3 十七、蜂窝铝板强度设计值（MPa） JGJ133-2001表5.3.4 十八、不锈钢板强度设计值（MPa） 附录常用材料的力学及其它物理性能十九、玻璃的强度设计值 f g(N/mm2) 二十、铝合金型材的强度设计值 f a(N/mm2)
不锈钢的力学性能 材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。 一、强度（抗拉强度、屈服强度） 不锈钢的强度由各种因素来确定，但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学元素，主要是金属元素。不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异，就有不同的强度特性。 （1）马氏体型不锈钢 马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性，因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。 马氏体型不锈钢从大的方面来区分，属于铁—铬—碳系不锈钢.进而可分为马氏体铬系不锈钢和马氏体铬镍系不锈钢。在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬镍系不锈钢中添加镍的强度特性如下所述。 马氏体铬系不锈钢在淬火—回火条件下，增加铬的含量可使铁素体含量增加，因而会降低硬度和抗拉强度。低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下，当铬含量增加时硬度有所提高，而延伸率略有下降。在铬含量一定的条件下，碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加，而塑性降低。添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。在进行低温淬火后，钼的添加效果十分明显。含量通常少于1%。 在马氏体铬镍系不锈钢中，含一定量的镍可降低钢中的δ铁素体含量，使钢得到最大硬度值。 马氏体型不锈钢的化学成分特征是，在0.1%----1.0%C，12%---27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒和铌等元素。由于组织结构为体心立方结构，因而在高温下强度急剧下降。而在600℃以下，高温强度在各类不锈钢中最高，蠕变强度也最高。 （2）铁素体型不锈钢 据研究结果，当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成，因而随铬含量的增加其强度下降；高于25%时由于合金的固溶强化作用，强度略有
h不锈钢机械性能基础 术语介绍 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
17-4ph不锈钢机械性能基础术语介绍 1）屈服点（σs）： 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，此时应力不增加或开始有所下降，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs？ =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡 =N/m2） 有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ？ 。 3）抗拉强度（σb） 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo （MPa）。
4）抗压强度（σlc） 材料试样受压力时，在压坏前所承受的最大应力。 5）抗弯强度（σcb） 材料试样受弯曲力时，在破坏前所承受的最大应力。 4）伸长率（δs） 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。5）屈强比（σs/σb） 钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为，低合金结构钢为，合金结构钢为。6）硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 ①布氏硬度（HB） 以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2？
1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。 主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。 应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。 2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢。 主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。 应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。 主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。 应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。 4、HT150——灰铸铁 应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等 5、35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用 应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件 6、65Mn——常用的弹簧钢 应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧，卡簧等。 7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304） 特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛，如食品用设备，一般化工设备，原于能工业用设备
254SMO、AL－6XN等超级奥氏体不锈钢性能 1.1 化学成分与金相组织 一些主要高合金奥氏体不锈钢的主要化学成分在表1中给出。其中AL－6XN 和254 SMO为典型的6钼超级奥氏体不锈钢，而654 SMO为典型的7钼超级奥氏体不锈钢。 超级奥氏体不锈钢的基本金相组织为典型的，百分之百的奥氏体。但由于铬和钼的含量均较高，很有可能会出现些金属中间相，如chi和σ相。这些金属中间相常常会出现在板材的中心部位。但是如果热处理正确，就会避免这些金属中间相的生成，从而得到近百分之百的奥氏体。254 SMO 的金相组织没有任何其它金属中间相。该组织是经在1150～12000C温度下热处理之后得到的。 在使用过程中，如果出现了少量的金属中间相，它们也不会对机械性能和表面的耐腐蚀性能有很大的影响。但是要尽量避免温度范围600～10000C，尤其是在焊接和热加工时。 1.2 机械性能 奥氏体结构一般具有中等的强度和较高的可锻性。在加入一定量的氮之后，除提高了防腐能力外，在保持奥氏体不锈钢可锻性和韧性的同时，高氮超级奥氏体不锈钢还具有很高的机械强度。其屈服强度比普通奥氏体不锈钢要高出50～100％。在室温和较高温度下氮对机械性能的影响分别在表2和表3有所显示。
如表2和表3所示，在所有温度下机械强度均随氮含量的增加而提高。尽管强度增加了许多，但超级奥氏体不锈钢的延伸率仍然很高。甚至高于许多低合金钢的延伸率。这主要是由于其较高的含氮量和与之相关的另一个特点——高加工硬化率，见图2和图3。因此经冷加工成型的部件就可获得很高的强度。可利用这一特性的用途包括较深井中的管道及螺栓等。和普通奥氏体不锈钢一样，超级奥氏体不锈钢的低温性能也是很好的。超级奥氏体不锈钢的抗撞击及抗断裂能力是很高的，并且只有在低达－196℃时才会略有下降。 1.3 物理性能 物理性能主要取决于奥氏体结构，同时也部分地取决于材料的化学成分。就是说超级奥氏体不锈钢较普通奥氏体不锈钢，如304或316型，在物理性能方面是没有很大区别的。表4列出不同合金的一些典型物理性能值。 在结合部位上可能会出现一些变形。虽然镍基合金的热膨胀度一般较低，但其较差的导热性正好将其这一优点抵消。这些物理性能在设计用不锈钢制作部件或不锈钢与其它合金连接时，具有很重要的意义。 2 超级奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能 在很大程度上，奥氏体不锈钢的发展是为了满足各种环境中对防腐性能的要求。许多合金曾是被设计用于一种特定环境的，随后其应用范围发展得越来越广泛。因此，对超级奥氏体不锈钢的选用，其耐腐蚀性能是一个很重要的依据。这里主要介绍均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂。 3.1 均匀腐蚀 提高不锈钢稳定性的最重要合金元素为铬和钼。超级奥氏体不锈钢中这些成分的含量均较高，因此在各种溶液中都显出很好的耐腐蚀性。在有些环境中，硅、铜和钨等元素的添加可进一步提高材料的耐腐蚀性。图1所示是一些奥氏体不锈钢在纯硫酸中的等腐蚀速度曲线图。可以看出，合金含量较高的不锈钢，如904L，254 SMO和654 SMO等，在较大浓度和温度范围内比普通型奥氏体不锈钢，如304和316等，具有更好的耐腐蚀性。该图同时也显示了高硅不锈钢SX具有非常强的，抵抗浓硫酸的能力。
紧固件机械性能常用术语 扭矩( Torque ) 扭矩是一种产生旋转的力量. 下面是一些最普通的扭矩的事例: 1.给表上弦2. 旋开瓶盖3. 旋转门把手4. 拧入螺丝. 扭矩在大多数的应用场合都需要着重考虑. 下面四种扭矩有着些微小的差别. 1.驱动扭矩( Driving Torque ) 2.锁紧扭矩( Seating Torque ) 3.松动扭矩( Break away Torque ) 4.预置扭矩( Prevailing Torque ) 所有这些扭矩在实际应用中都会遇到, 但不同的使用状况其重 要性不相同. 1.驱动扭矩—使机件组合在一起必须的施予之旋转力量. 2.锁紧扭矩—使机件组合达到预先设定的松紧程度所需要的力量. 3.松动扭矩—使组合在一起的机件分离所必需要的施予之旋转力量. 4.预置扭矩—在紧固件上设置的一种特性, 使紧固件在一锁入配 合螺纹工件即因磨擦力产生阻力以达成防松的目的, 克服该磨擦力矩所需要的驱动旋转力矩即称为预置扭矩. 驱动力矩: 驱动扭矩在螺丝切削, 螺丝滚制和自锁机件应用中是主要考虑的问题. 作为旋转机件必须的最大力, 要求是必须的. 过高的驱动扭矩会使旋转失效和旋转失败, 所有这些将增加紧固件的成本, 所以尽可能地降低驱动扭矩是十分必要的. 这需求就引导出另一个工程要求”驱动-拉脱比”. 它是驱动紧固件需要的扭矩值与抗脱或破坏所配合的内螺纹所需扭矩值的关系, 此值范围越大, 越有利于减少装配不良, 重复装配和降低相应的成本, 紧固件便越适用. 对于螺纹滚制自攻螺丝而言, 其要求的驱动-拉脱比( Drive to Strip Ratio )为1 : 3, 即有一个单位的驱动扭矩, 就需要有三个单位的抗拉脱强度的配合螺纹强度.
检测项检测方法 ISO898.1适用于：ds>d2或ds≈d2，L2≥2.5d，Lt≥2.0d(钢结构螺栓L<2d)，头部强度高于螺纹和光杆部 分强度。试验时夹具外未旋合螺纹长度≥1.0d（钢结构螺栓L<1.0d）。 斜垫角度：1），10°斜垫，粗杆长度Ls≥2d，d≤M20,性能等级10.9级及以下；2），6°斜垫，粗杆长度Ls≥2d，d>M20，性能等级10.9级及以下；或粗杆长度Ls≥2d，d≤M20,性能等级12.9级；或粗杆长度 Ls<2d，d≤M20,性能等级10.9级及以下；3），4°斜垫，粗杆长度Ls≥2d，d>M20，性能等级12.9级；或 粗杆长度Ls<2d，d>M20，性能等级10.9级及以下；或粗杆长度Ls<2d，12.9级。 斜垫硬度：45HRC min。斜垫孔径：d≤3.5，+0.4；d≤5，+0.5；d≤7，+0.6；d≤10，+1；d≤16， +1.5；d≤24，+2；d≤39，+3。 斜垫孔深最薄处厚度：≥0.5d；斜垫孔周圆弧半径：d≤6，0.7；d≤12，0.8；d≤20，1.3；d≤39，1.6 ASTM F606 3.5条款：经过超过屈服点拉伸试验的样品不能用于楔负载试验；纽扣头内六角、沉头内六角 等头部强度低于螺纹和光杆部分强度的产品不做楔负载试验；断裂不得产生在头-杆过渡圆弧。 斜垫角度：1），英寸螺纹：螺纹尾接近头下1D的螺栓，直径1/4~3/4"：6°；直径>3/4"：4°；螺柱、法兰面螺栓,直径1/4~1"：6°；直径>1"：4°；其它螺栓，直径1/4~1"：10°；直径>1"：6°。 2），公制螺纹：螺纹尾接近头下1D的螺栓，直径M5~M20：6°；直径>M20：4°；螺柱、法兰面螺栓,直径M5~M24"：6°；直径>M24：4°；其它螺栓，直径M5~M24：10°；直径>M24：6° 斜垫孔径及孔口倒圆半径：1），英寸螺纹：1?4–1?2: 0.03, 0.03；9?16–3?4: 0.05, 0.06；7?8-1: 0.06, 0.06；1 1?8-1 1?4: 0.06, 0.125；1 3?8-1 1?2: 0.094, 0.125；1 3?4–2: 0.094, 0.225；2 1?4–3: 0.125, 0.256。 2），米制螺纹：M5-M6: 0.5, 0.7；>M6–M12: 0.8, 0.8；>M12–M20: 1.6, 1.3；>M20–M36: 3.2, 1.6；>M36: 3.2, 3.2 ASTM A370 A3.2.1.5，A3.2.1.6条款：斜垫孔径及孔口倒圆半径：1?4~1?2：0.030 (0.76)，0.030 (0.76)；9?16~3?4：0.050 (1.3)，0.060 (1.5)；7?8~1：0.063 (1.5)，0.060 (1.5)；11?8~11?4： 0.063 (1.5)，0.125 (3.2)；13?8~11?2：0.094 (2.4)，0.125 (3.2) ISO898 适用于：ds>=d2或ds≈d2；L>=2.5d；Lt>=2d(钢结构螺栓Lt<2d)；螺柱总长>=3d；头部强度高于 螺纹和光杆部分强度 试验时夹具之间未旋合螺纹长度≥1.0d（钢结构螺栓夹具之间未旋合螺纹长度<1.0d）；ds>d2的产品，断裂应出现在未旋合螺纹；ds≈d2，断裂应出现在未旋合螺纹或无螺纹杆部；加载速度：夹头自动移动速度<=25mm/分钟。 ASTM F606 3.4条款：夹具之间至少保留6牙（普通紧固件）或4牙（钢结构紧固件）螺纹；如未做规定， 断裂应出现在未旋合螺纹；加载速度：夹头自由移动速度不超过每分钟1.0"(或25mm） ASTM A370 A3.2.1.4条款：夹具之间至少保留6牙（普通紧固件）或4牙（钢结构紧固件）螺纹；如未做规定，断裂不得出现在头杆结合部位；加载速度：1/2屈服强度开始直到屈服点，夹头自由移动速度每分钟 1/160~1/16"(0.16~1.6mm)，超过屈服点以后加载速度可以调整到不超过每分钟 1/20~1/2"(1.25~12.5mm)；或者1/2屈服强度开始直到屈服点，加载速度每分钟10~100Ksi(70~690MPa) ISO898适用于：检测全尺寸断后伸长量；全尺寸0.0048d应变下的应力。ds>d或ds≈d；L>=2.7d； Lt>=2.2d；螺柱总长>=3.2d；头部强度或螺柱旋入端强度高于螺纹和光杆部分强度。试验时夹具之间未旋合螺纹长度=1.2d。加载速度：夹头自动移动速度，屈服点以下<=10mm/分钟，屈服点以上<=25mm/分钟。 ASTM F606 3.7条款：全尺寸拉伸断后伸长量。夹具之间至少保留6牙（普通紧固件）或4牙（钢结构紧固 件）螺纹；如未做规定，断裂应出现在未旋合螺纹； ASTM A370未规定全尺寸断后伸长量检测. 9.4 拉伸试验ISO898.1适用于：ds>d2或ds≈d2，L2≥2.5d，Lt≥2.0d，头部承载能力低于螺纹部分；试验时夹具间未旋合螺纹长度≥1.0d。夹头自由移动速度不超过每分钟25mm。 ASTM F606和ASTM A370未单独规定头部弱的外螺纹紧固件的轴向拉伸试验 9.5 拉伸试验ISO898.1适用于：ds
不锈钢的力学性能： （一）强度（抗拉强度、屈服强度） 不锈钢的强度是由各种因素不确定，但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学因素，主要是金属元素。不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异，就有不同的强度特性。（1）马氏体型不锈钢 马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性，因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。 马氏体型不锈钢从大的方面来区分，属于铁-铬-碳系不锈钢。进而可分为马氏体铬系不锈钢和马氏体铬镍系不锈钢。在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬系不锈钢中添加镍的强度特性如下所述。马氏体铬系不锈钢在淬火-回火条件下，增加铬的含量可使铁素体含量增加，因而会降低硬度和抗拉强度。低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下，当铬含量增加时硬度有所提高，而延伸率略有下降。在铬含量一定的条件下，碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加，而塑性降低。添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。在进行低温淬火后，钼的添加效果十分明显。含量通常少于1%。 在马氏体铬镍系不锈钢中，含一定量的镍可降低钢中的δ 铁素体含量，使钢得到最大硬度值。 马氏体型不锈钢的化学成分特征是，在0.1%-1.0%C，12%-27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒、和铌等元素。由于组织结构为体心立方结构，因而在高温下强度急剧下降。而在600℃以下，高温强度在各类不锈钢中最高，蠕变强度也最高。 (2)铁素体型不锈钢 据研究结果，当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成，因而随铬含量的增加其强度下降；高于25%时由于合金的固溶强化作用，强度略有提高。钼含量的增加可使其更易获得铁素体组织，可促进α’相、б相和x相的析出，并经固溶强化后其强度提高。但同时也提高了缺口敏感性，从而使韧性降低。钼提高铁素体型不锈钢强度的作用大于铬的作用。铁素体型不锈钢的化学成分的特征是含11%-30%Cr，其中添加铌和钛。其高温强度在各类不锈钢中是最低的，但对热疲劳的抗力最强。（3）奥氏体型不锈钢 奥氏体型不锈钢中增加碳的含量后，由于其固溶强化作用使强度得到提高。 奥氏体型不锈钢的化学成分特性是以铬、镍为基础添加钼、钨、铌和钛等元素。由于其组织为面心立方结构，因而在高温