緊固件機(jī)械性能 螺母 細(xì)牙螺紋 GB /T 3098.4 - 2000
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標(biāo)記制度、材料、機(jī)械性能
3 標(biāo)記制度
3.1 公稱高度≥0.8D（螺紋有效長(zhǎng)度≥0.6D）的螺母
公稱高度≥0.8D（螺紋有效長(zhǎng)度≥0.6D）的螺母，用螺栓性能等級(jí)標(biāo)記的第一部分?jǐn)?shù)字標(biāo)記；該螺栓應(yīng)為可與該螺母相配螺栓中性能等級(jí)最高的（表2）。
表2 公稱高度≥0.8D螺母的標(biāo)記制度
螺母性能等級(jí)
相配的螺栓、螺釘和螺柱
螺母
1型
2型
性能等級(jí)
螺紋規(guī)格范圍，mm
螺紋規(guī)格范圍，mm
5
3.6、4.6、4.8
≤39
≤39
/
5.6、5.8
6
6.8
≤39
≤39
/
8
8.8
≤39
≤39
≤16
10
10.9
≤39
≤16
≤39
12
12.9
≤16
/
≤16
注：一般來(lái)說(shuō)，性能等級(jí)較高的螺母，可以替換性能等級(jí)較低的螺母。螺栓-螺母組合件的應(yīng)力高于螺栓的屈服強(qiáng)度或保證應(yīng)力是可行的。
由于超擰，螺紋組合件可能產(chǎn)生下列失效形式：
a）螺軒斷裂；
b）螺桿的螺紋脫扣；
c）螺母的螺紋脫扣：
d）螺母和螺桿的螺紋脫扣。
螺桿的斷裂是突然發(fā)生的，比較容易發(fā)現(xiàn)，而脫扣是逐漸發(fā)生的，就很難發(fā)現(xiàn)并增加了因緊固件失效而造成事故的危險(xiǎn)性。
所以，對(duì)螺紋連接的設(shè)計(jì)，總希望失效形式是螺桿斷裂。但由于各種因素（螺母和螺栓的材料強(qiáng)度、螺紋間隙、對(duì)邊寬度等）影響脫扣強(qiáng)度，故不能在所有情況下，都能保證獲得這種失效形式。
螺紋直徑為 8～39 mm 的螺栓或螺釘或螺柱，按表2規(guī)定選配適當(dāng)性能等級(jí)的螺母，當(dāng)擰緊到螺栓（螺釘或螺柱）保證載荷時(shí)，螺紋組合件不會(huì)發(fā)生螺紋脫扣。
然而，超過螺栓保證載荷的擰緊，時(shí)有發(fā)生，故對(duì)螺母的設(shè)計(jì)應(yīng)至少保證在超擰10%時(shí)，螺紋組合件的失效是螺桿斷裂，以警告使用者，裝配操作不當(dāng)。
注：有關(guān)螺紋組合件強(qiáng)度和螺母型式方面更詳細(xì)的資料，見GB/T 3098.2附錄A。
3.2 公稱高度≥0.5D，而＜0.8D（螺紋有效長(zhǎng)度≥0.4D，而＜0.6D）的螺母
公稱高度≥0.5D，而＜0.8D（螺紋有效長(zhǎng)度≥0.4D，而＜0.6D）的螺母，由兩位數(shù)字標(biāo)記：第2位數(shù)字表示用淬硬試驗(yàn)芯棒測(cè)出的公稱保證應(yīng)力的1/100（以N/mm2計(jì)）；而第一位數(shù)字“0”則表示這種螺栓-螺母組合件的承載能力比淬硬芯棒測(cè)出的承載能力要小，同時(shí)也比3.1條規(guī)定的螺栓-螺母組合件的承載能力小。有效承載能力不僅取決于螺母本身的硬度和兩位有效長(zhǎng)度，而且還與相配合的螺栓抗拉強(qiáng)度有關(guān)。表3給出了螺母的標(biāo)記制度和保證應(yīng)力。
表3 公稱高度≥0.5D，而＜0.8D螺母的標(biāo)記制度和保證應(yīng)力 N/mm2
螺母性能等級(jí)
公稱保證應(yīng)力
實(shí)際保證應(yīng)力
04
400
380
05
500
500
4 材料
表4規(guī)定了螺母各性能等級(jí)適用的材料。材料的化學(xué)成分應(yīng)符合有關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
表4 材料
性能等級(jí)
化學(xué)成分，%
C
max
Mn
Min
P
max
S
max
51)、6
/
0.50
/
0.060
0.150
82)
041)
0.58
0.25
0.060
0.150
102)
051)
0.58
0.30
0.048
0.058
122)
/
0.58
0.45
0.048
0.058
1）該性能等級(jí)可以用易切鋼制造（供需雙方另有協(xié)議除外），其硫、磷及鉛的最大含量為：硫0.34%；磷0.11%；鉛0.35%。
2）為改善螺母的機(jī)械性能，必要時(shí)可增添合金元素。
性能等級(jí)為05、8（1型螺母）、10和12級(jí)螺母應(yīng)進(jìn)行淬火并回火處理。
5 機(jī)械性能
按第8章規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，螺母的機(jī)械性能應(yīng)符合表5的規(guī)定。
表面缺陷應(yīng)符合GB/T 5779.2的規(guī)定。
表5 機(jī)械性能
螺紋直徑
D
mm性能等級(jí)
04
05
5
保證
應(yīng)力
Sp
N/mm2維氏硬度HV
螺母
保證
應(yīng)力
Sp
N/mm2維氏硬度HV
螺母
保證
應(yīng)力
Sp
N/mm2維氏硬度HV
螺母
Min
Max
熱處理
型式
Min
Max
熱處理
型式
Min
Max
熱處理
型式
8≤d ≤10
380
188
302
不淬火
回火薄型
500
272
353
淬火并
回火薄型
690
175
302
不淬火
回火1
10＜d ≤16
16＜d ≤33
720
190
33＜d ≤39
螺紋直徑
D
mm性能等級(jí)
6
8
保證
應(yīng)力
Sp
N/mm2維氏硬度HV
螺母
保證
應(yīng)力
Sp
N/mm2維氏硬度HV
螺母
保證
應(yīng)力
Sp
N/mm2維氏硬度HV
螺母
Min
Max
熱處理
型式
Min
Max
熱處理
型式
Min
Max
熱處理
型式
8≤d ≤10
770
188
302
不淬火1）
回火1
955
250
353
淬火
回火1
890
195
302
不淬火
回火2
10＜d ≤16
780
16＜d ≤33
870
233
1030
295
/
/
/
/
33＜d ≤39
930
1090
螺紋直徑
D
mm性能等級(jí)
10
12
保證
應(yīng)力
Sp
N/mm2維氏硬度HV
螺母
保證
應(yīng)力
Sp
N/mm2維氏硬度HV
螺母
保證
應(yīng)力
Sp
N/mm2維氏硬度HV
螺母
Min
Max
熱處理
型式
Min
Max
熱處理
型式
Min
Max
熱處理
型式
8≤d ≤10
1100
295
353
淬火并
回火1
1055
250
353
淬火并
回火2
1200
295
353
淬火并
回火2
10＜d ≤16
1110
16＜d ≤33
/
/
/
/
/
1080
260
/
/
/
/
/
33＜d ≤39
注：最低硬度僅對(duì)經(jīng)熱處理的螺母或規(guī)格太大而不能進(jìn)行保證載荷試驗(yàn)的螺母，才是強(qiáng)制性的；對(duì)其他螺母不是強(qiáng)制性的，是指導(dǎo)性的。對(duì)不淬火回火的，而又能滿足保證載荷試驗(yàn)的螺母，最低硬度應(yīng)不作為拒收依據(jù)。
1）D＞16 mm的螺母，可以淬火并回火，由制造者確定。
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保證載荷、失效載荷、試驗(yàn)方法
6 保證載荷
表6規(guī)定了細(xì)牙螺母的保證載荷值。其中，螺紋的應(yīng)力截面積A按下式計(jì)算：
式中：d 2——外螺紋中徑的基本尺寸，mm；
d 3——外螺紋小徑的基本尺寸（d 1）減去螺紋原始三角形高度（H）的1/6值，即：
H —— 螺紋原始三角形高度（H = O.866 025P ）,mm；
P —— 螺距，mm；
π—— 圓周率，π= 3.1416。
表6 保證載荷值
螺紋規(guī)格 D×P
螺紋的應(yīng)力截面積 AS
mm2性 能 等 級(jí)
04
05
5
6
8
10
12
保證載荷（AS×SP）,N
薄型
薄型
1型
1型
1型
2型
1型
2型
2型
M8×1
39.2
14900
19600
27000
30200
37400
34900
43100
41400
47000
M10×1
64.5
24500
32200
44500
49700
61600
57400
71000
68000
77400
M10×1.25
61.2
23300
30600
44200
47100
58400
54500
67300
64600
73400
M12×1.25
92.1
35000
46000
63500
71800
88000
82000
102200
97200
110500
M12×1.5
88.1
33500
44000
60800
68700
84100
78400
97800
92900
105700
M14×1.5
125
47500
62500
86300
97500
119400
111200
138800
131900
150000
M16×1.5
167
63500
83500
115200
130300
159500
148600
185400
176200
200400
M18×1.5
215
81700
107500
154800
187000
221500
/
/
232200
/
M18×2
204
77500
102000
146900
177500
210100
/
/
220300
/
M20×1.5
272
103400
136000
195800
236600
280200
/
/
293800
/
M20×2
258
98000
129000
185800
224500
265700
/
/
278600
/
M22×1.5
333
126500
166500
239800
289700
343000
/
/
359600
/
M22×2
318
120800
159000
229000
276700
327500
/
/
343400
/
M24×2
384
145900
192000
276500
334100
395500
/
/
414700
/
M27×2
496
188500
248000
351100
431500
510900
/
/
535700
/
M30×2
621
236000
310500
447100
540300
639600
/
/
670700
/
M33×2
761
289200
380500
547900
662100
783800
/
/
821900
/
M36×2
865
328700
432500
622800
804400
942800
/
/
934200
/
M39×3
1030
391400
515000
741600
957900
1123000
/
/
1112000
/
7 公稱高度≥0.5D，而＜0.8D 螺母的失效載荷
表7指導(dǎo)性地給出了不同性能等級(jí)螺栓的失效載荷值。對(duì)性能等級(jí)較低的螺栓，預(yù)期的失效形式是螺栓螺紋脫扣，而對(duì)性能等級(jí)較高的螺栓，可預(yù)期為螺母螺紋脫扣。
表7 螺母最小脫扣強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的螺栓保證載荷的比率
螺母性能等級(jí)
螺母最小脫扣強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的螺栓保證載荷的比率，%
螺栓性能等級(jí)
6.8
8.8
10.9
12.9
04
85
65
45
40
05
100
85
60
50
引用參考 (12)
中文名稱 / Chinese Name： 緊固件機(jī)械性能 螺母 細(xì)牙螺紋
英文名稱 / English Name： Mechanical properties of fasteners-Nuts-Fine pitch thread
數(shù)據(jù)來(lái)源 / Data Source： 易緊通 YJT Fastener Database（164580.com）
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Standard: GB /T 3098.4 - 2000
Chinese Name: 緊固件機(jī)械性能 螺母 細(xì)牙螺紋
English Name: Mechanical properties of fasteners-Nuts-Fine pitch thread
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