紧固件的基本常识及性能

紧固件的基本常识及性能

紧固件的标准有许多种类：国家标准（GB），国际标准（ISO），日本标准（JIS），英国标准（BS），德国标准(DIN)，美国标准（ASME、ASTM、IFI等），法国标准（NFA）等多种。在外贸中常用的有美国标准、德国标准、国际标准（公制标准）等三种，德国标准与国际标准基本接近。因此，下面介绍国际标准和美国标准两种标准。

一、国际标准（ISO）部分：

1. 螺丝的螺纹标准

螺丝国际标准中，产品标准为ISO4014，螺纹强度标准为ISO898/1。

国际标准中螺丝的螺纹强度标准有3.6；4.8；6.8；8.8；10.9；12.9；

14.9等多种。常用的标准有4.8；8.8；10.9等三种。以常用的等级8.8级为例，前面数字8代表抗拉强度为800N/（mm）2,后面的数字0.8是代表屈服强度，数值为抗拉强度（800）的0.8倍，即屈服强度为640N/mm2

2. 螺帽的螺纹标准

国际标准中螺帽的产品标准为ISO4032，螺帽的强度标准为ISO898/2。螺帽的强度具体数值为4；5；6；8；10；12。这里数字代表的强度是屈服强度。具体数值是上面的级别数字乘上100，单位是N/mm2

螺帽拉力试验后损坏的形式是螺帽的螺纹拉脱。

3. 材料及热处理

8.8级以下的螺丝一般采用低碳钢，不用热处理。

8.8级以上级别采用中碳钢或合金钢，需要热处理。

10.9级和12.9级采用合金钢材料，需要热处理。

4. 螺丝和螺帽的配合

螺丝8.8级与螺母8级相匹配。

5．强度标记

公制强度等级直接打在产品上。DIN强度等级的叙述与公制基本相同，但是在打标记符号上有不同的表示：

例如：同样8级强度：8—是公制（ISO）8级的表示方法。

︱8︱—是德制（DIN）8级的表示方法。

同样级别强度数值有区别，公制强度比DIN制数值略高一些。

6.螺丝和螺帽强度设计的区别

螺丝：拉力试验中损坏形式是螺杆的断裂。

螺帽：拉力试验中损坏形式是丝牙的断裂。

二、美国标准

1. 美国标准的种类

SAEJ—美国汽车协会标准。

ASME—美国机械工业协会标准。

ASTM—美国材料协会标准。

IFI—美国紧固件标准。

2. 美制螺丝强度的等级标准。

美制螺丝强度等级一共分九个级别：1；2；4；5.1；5.2；8；8.1；

8.2。美标的强度与数值没有直接的联系。

1级强度：60000PSI（414MPa）。

2级强度：72000PSI（496MPa）。

4级强度：不常见，是牙条类产品。

5级强度：125000PSI（862MPa）。

8级强度：150000PSI（1034MPa）。

5.1级：小螺丝专用。

5.2级：是硼钢材料组成。

8.1级：牙条产品上的专用标准级别。

8.2级：也是用硼钢材料制造的紧固件。

硼钢材料的几个特点：

（1）、能够提高材料热处理性能，增加强度。

（2）、在制造前不需要回火。

（3）、制造中加工方便，容易切削。

（4）、节约费用，降低成本。

（5）、抗回火性能差。

（6）、不能在高温中使用。

3. 螺丝强度标记

5级强度以下的不要打标记符号。

5级强度标记：在产品上达到的120度三条杠。

5.1级：打90度三条杠。

5.2级：打互相成45度的三条杠。

8级强度标记：打互成60度的六条杠。

8.1级：没有标记，是牙条专用的标准。

8.2级：打互相成30度的六条杠。

4. 美制螺帽

美制螺帽标准具体参见美国标准SAE J995。

2级：相当公制4级，不打标记。

5级：相当公制8级，在螺帽平面上打三条弧线。

8级：相当公制10级，在螺帽平面上大六条弧线。

英制螺帽螺纹（新标准）采用的标准与美制标准基本相同。但是，英制螺母厚度比美制螺帽厚。英国老标准（韦氏标准）与美国标准有较大的区别，韦氏标准的螺纹角度很特殊，不是常规角度60度，而是55度。

三、标准件的检测

1. 抗拉强度

抗拉强度测试是在拉力试验机上进行，实际测量的抗拉强度的数值与标准上的抗拉强度值对比，如果实际数值大于标准数值，说明抗拉强度合格。实际数值小于标准数值，产品的抗拉强度不合格。但是，要注意，不同国家的标准的抗拉强度数值是不同的。

螺纹一般可以分为粗细两种，细牙的受力面积大，因此抗拉强度细牙比粗牙度大。在拉力试验中，螺丝拉断的地方不允许出现在螺丝的头部与螺杆的连接部分。一些螺丝太短，拉力的试验机无法夹住螺丝，不能做拉力试验，可以做硬度试验，用硬度值查表对照作为参考。

2. 硬度试验

硬度试验原理是：金属材料抵抗外来压力而不产生塑性变形的一种性能。根据受到压力的大小而产生反弹力的大小产生硬度值。

硬度试验的分类：

（1）维氏硬度：HV，用四棱锥金刚石压头，负载压力为10克——50公斤力，使用范围广泛。一般情况下，高、中、低硬度的各种金属材料和淬火工件均可以使用。但是，在试样的制作上比较麻烦。一般，在过工厂和生产过程中很少使用，但是，在实验室使用非常广泛。

（2）洛氏硬度：分为HRA、HRB、HRC三种，常用的有两种，即：HRC、HRB。洛氏硬度是使用最为广泛的试验方法，一般检验都采取洛氏硬度来进行。

HRC：用圆锥型压头，负载压力为150公斤力。一般用来打高硬度零件，例如，热处理后的产品和模具的硬度。

HRB：用1/16淬火合金钢球做压头，负载压力为100公斤。常用来的打原材料和低硬度的钢材和产品。

（3）布氏硬度：HB，用淬火钢球做压头，压头直径有5mm、10mm两种，负载压力分别为500公斤、1000公斤。使用范围比较广泛，中。低硬度的钢材和产品均可以使用。

3. 螺帽强度的测试

测试螺帽强度时，在保证负荷（Proof load）下加压。然后，在规定的压力下保持负荷15秒钟。卸荷后，用手拧松，螺帽马上旋开，