螺栓头部以点号分隔的两位数字,是紧固件领域信息密度最高的标记。抗拉强度、屈服强度 以及允许拧紧力矩,都可以由它推导出来。下面说明如何读懂它,以及最容易出错的地方。
两位数字的含义
该标记由 ISO 898-1 规定(俄罗斯体系中为 ГОСТ Р ИСО 898-1,此前为 ГОСТ 1759.4)。 两位数字都不是编号或系列号,而是实际数值:
- 第一位 × 100 —— 抗拉强度 σu,单位 MPa。
- 第一位 × 第二位 × 10 —— 屈服强度 σy,单位 MPa。
等级 8.8:σu = 8 × 100 = 800 MPa,σy = 800 × 0.8 = 640 MPa。 第二位数字表示屈服强度与抗拉强度之比,也就是从产生塑性变形到断裂之间的余量。
| 等级 | σu,MPa | σy,MPa | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | 非关键连接、一般装配 |
| 4.8 | 400 | 320 | 薄板结构、外壳 |
| 5.8 | 500 | 400 | 通用机械、中等载荷 |
| 6.8 | 600 | 480 | 过渡等级,较少选用 |
| 8.8 | 800 | 640 | 主力等级:钢结构、法兰、机械制造 |
| 10.9 | 1000 | 900 | 关键连接、起重设备、重型机械 |
| 12.9 | 1200 | 1080 | 液压、模具、高载荷部件 |
对于 8.8 等级,标准区分两个直径范围:M16 及以下 σu = 800 MPa, M16 以上为 830 MPa。实际上,同一等级在大直径下表现并不相同,计算拧紧力矩时必须 考虑这一区间。
螺母的标记规则不同
螺母只有一位数字,含义也不一样:等级数乘以 100 得到的是螺母的保证应力, 单位 MPa。8 级螺母承受 800 MPa,10 级承受 1000 MPa。
选配规则很简单:螺母上的数字不得低于螺栓的第一位数字。8.8 级螺栓配 8 级或 更高的螺母,10.9 级配 10 级或 12 级。若螺母偏弱,连接不会从杆部断裂,而是螺母 螺纹先行滑扣——并且会在设计载荷之前失效。
不锈钢紧固件另有一套标度
奥氏体不锈钢采用不同标记:字母加组号,再以连字符接一个数字。A2-70:A2 为 304 型钢,70 表示抗拉强度 700 MPa。A4-80:A4 为含钼钢(AISI 316),800 MPa。
一个经常被忽略的要点:A4-80 在强度上大致相当于 8.8 级,但在计算中不能替代 它——不锈钢的塑性不同、拧紧时的表现不同,而且明显更容易咬扣。反过来,8.8 级也 完全不说明耐腐蚀性能。
导致紧固件失效的五个错误
1. 螺母强度低于螺栓。 最常见的一种。10.9 级螺栓配 6 级螺母,会在远低于设计 载荷时从螺母螺纹失效。螺母标记需要与螺栓标记同样仔细核对。
2. 对高强度紧固件采用电镀锌。 10.9 级及以上采用电解镀层存在氢脆风险:沉积 过程中吸收的氢会在拧紧后数小时至数天引发延迟断裂。ISO 4042 要求镀后进行除氢 处理;对 12.9 级而言,粉末渗锌或锌铝涂层更为稳妥。
3. 把强度等级当作耐腐蚀性能。 “要更结实的,8.8 级不锈钢”是一种并不存在的 组合。强度等级与耐腐蚀性是两项独立特性,各有各的标记体系。
4. 把螺母数字当作螺栓等级。 标注“8”的螺母与标注“8.8”的螺栓,是按不同规则 表述的不同量值。这一误读会让规格书中出现低一个等级的螺母。
5. 把标记当作凭证。 头部钢印由制造方打上。没有合格证与试验报告,它只是一项 声明而非证据——在关键项目上,尤其是依据第 44 号与 223 号联邦法执行时,验收环节 要的正是文件。
下单前需要核对的内容
- 螺栓强度等级与螺母等级是否相互匹配。
- 若为 8.8 级,直径是否跨越 M16 这一分界。
- 镀层是否与等级相容(见错误 2)。
- 是否具备合格证与力学性能试验报告。
- 若用于进口替代,需按等级核对 ГОСТ ↔ DIN/ISO 的对应关系,而不能只看几何尺寸。
如果您的规格书需要选型并计算拧紧力矩,或需要核对 ГОСТ 与 DIN 的对应关系, 请发送规格书,我们将在一个工作日内返回计算结果。