GOST 1759.4-87(ISO 898-1-78)螺栓、螺钉和螺柱
GOST 1759.4-87 · 螺栓
本页为俄罗斯国家标准的参考译文,以俄文原文为准。
GOST 1759.4-87(ISO 898-1-78)规定了各性能等级螺栓、螺钉和螺柱的机械性能要求、标记体系、材料以及检验和试验方法。
1. 标记体系
螺栓、螺钉和螺柱性能等级的标记体系见表 1。横坐标为抗拉强度公称值σv(单位:N/mm²);纵坐标为断后伸长率δ5(单位:%)。性能等级标记由两位数字组成:第一位数字对应抗拉强度公称值(单位 N/mm²)的 1/100;第二位数字对应屈服强度公称值与抗拉强度之比(以% 表示)的 1/10。这两位数字的乘积对应屈服强度公称值(单位 N/mm²)的 1/10。最小(或规定)屈服强度和最小抗拉强度应等于或大于其公称值。
表 1
| 最小值或抗拉强度,N/mm² | |||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | 1400 | ||||||||||||||
| 最小断后伸长率 δ,% | 7 | ||||||||||||||||||||||
| 8 | |||||||||||||||||||||||
| 9 | 6.8 | 12.9 | |||||||||||||||||||||
| 10 | 10.9 | ||||||||||||||||||||||
| 5.8 | 9.8 | ||||||||||||||||||||||
| 12 | |||||||||||||||||||||||
| 8.8 | |||||||||||||||||||||||
| 14 | |||||||||||||||||||||||
| 4.8 | |||||||||||||||||||||||
| 16 | |||||||||||||||||||||||
| 18 | 6.6 | ||||||||||||||||||||||
| 20 | |||||||||||||||||||||||
| 22 | 5.6 | ||||||||||||||||||||||
| 25 | 4.6 | ||||||||||||||||||||||
| 30 | 3.6 | ||||||||||||||||||||||
| 屈服强度与抗拉强度之比 | |||||||||||||||||||||||
| 屈服强度公称值 σt | 100, % | 60 | 80 | 90 | |||||||||||||||||||
| 抗拉强度公称值 σv | |||||||||||||||||||||||
| 标记的第二位数字 | .6 | .8 | .9 |
仅适用于螺纹直径 d≤16 mm 的产品。表 1 所列的所有性能等级并非都可用于所有紧固件。关于标准化产品所适用的特定性能等级,详见相应产品标准。对于非标准化产品,建议参照类似产品选用。
2. 材料
表 2 列出了用于制造各性能等级螺栓、螺钉和螺柱的钢材及其热处理方式。钢材的化学成分要求仅适用于不能进行拉伸试验的紧固件。表 2 中规定的最低回火温度适用于 8.8 至 12.9 各性能等级。
表 2
| 性能等级 | 材料及处理 | 化学成分(控制分析),% | 回火温度,℃,最低 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 碳 | 磷 | 硫 | ||||||
| 最小 | 最大 | 最大 | 最大 | |||||
| 3.6* | 碳钢 | - | 0.20 | 0.05 | 0.06 | - | ||
| 4.6* 4.8* | - | 0.55 | 0.05 | 0.06 | ||||
| 5.6 | 0.15 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | ||||
| 5.8* 6.6 6.8 “ | - | 0.55 | 0.05 | 0.06 | ||||
| 8.8** | 添加元素(硼、锰或铬)的碳钢,淬火并回火 | 0.15*** | 0.40 | 0.035 | 0.035 | 425 | ||
| 8.8** | 不含添加元素的碳钢,淬火并回火 | 0.25 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | |||
| 9.8 | 添加元素(硼、锰或铬)的碳钢,淬火并回火 | 0.15*** | 0.35 | 0.035 | 0.035 | |||
| 不含添加元素的碳钢,淬火并回火 | 0.25 | 0.55 | 0.035 | 0.033 | ||||
| 10.9*⁴ | 添加元素(硼、锰或铬)的碳钢,淬火并回火 | 0.15*** | 0.35 | 0.035 | 0.033 | 340 | ||
| 10.9*⁵ | 不含添加元素的碳钢,淬火并回火 | 0.25 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 425 | ||
| 10.9*⁵ | 添加元素(硼、锰或铬)的碳钢,淬火并回火 | 0.20*** | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 425 | ||
| 合金钢,淬火并回火*⁷ | 0.20 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | ||||
| 12.9⁵⁶ | 合金钢,淬火并回火*⁷ | 0.20 | 0.50 | 0.035 | 0.035 | 380 |
对于这些性能等级,允许使用硫、磷、铅含量分别不超过 0.34%、0.11%、0.35% 的易切削钢。对于大于 M20 的规格,为获得所需的淬透性,可采用推荐用于 10.9 级产品的钢材。对于碳含量低于 0.25%(炉前分析)的普通含硼碳钢,8.8 级产品的最低锰含量应为 0.06%,9.8 级和 10.9 级产品应为 0.7%。产品应另外通过在性能等级标记下加划线作附加标记(见 GOST 1759.0-87)。用于这些性能等级的材料,其淬透性应足以使紧固件螺纹部分芯部在淬火回火前的状态下获得约 90% 的马氏体组织。承受拉伸应力的 12.9 级紧固件,不允许出现经金相检验确定的白色磷化物析出层。合金钢应含有铬、镍、钼或钒中的一种或多种合金元素。经制造商与需方协议,允许采用本标准规定以外的其他材料和热处理方式,前提是制造商保证满足本标准规定的所有机械性能要求。
3. 机械性能
按第 6 节所述方法进行试验时,螺栓、螺钉和螺柱在室温下应具有表 3 中规定的机械性能(高温条件下按附录 2)。螺栓、螺钉和螺柱推荐的制造工艺见附录 1。
表 3
| 条款编号 | 机械性能 | 性能等级 | ||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.6 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 | ||||||||||||||||
| d≤16 mm | d≤16 mm | |||||||||||||||||||||||||
| 3.1 | 抗拉强度 σv**,*** N/mm² | 公称 | 300 | 400 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | |||||||||||||||
| 3.2 | Min. | 330 | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1020 | ||||||||||||||
| 3.3 | 维氏硬度,HV | Min. | 95 | 120 | 130 | 155 | 160 | 190 | 250 | 255 | 290 | 320 | 385 | |||||||||||||
| Max. | 250 | 320 | 335 | 360 | 380 | 435 | ||||||||||||||||||||
| 3.4 | 布氏硬度,HB | Min. | 90 | 114 | 124 | 147 | 152 | 181 | 238 | 242 | 276 | 304 | 366 | |||||||||||||
| Max. | 238 | 304 | 318 | 342 | 361 | 414 | ||||||||||||||||||||
| 3.5 | 洛氏硬度,HR | min | HRB | 52 | 67 | 71 | 79 | 82 | 89 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| HRC | - | - | - | - | - | - | 22 | 23 | 28 | 32 | 30 | |||||||||||||||
| max | HRB | 99.5 | - | - | - | - | - | |||||||||||||||||||
| HRC | - | 32 | 34 | 37 | 39 | 44 | ||||||||||||||||||||
| 3.6 | 表面硬度 HV0.3 max | - | *⁴ | |||||||||||||||||||||||
| 3.7 | 屈服强度 σt*⁵,N/mm² | 公称 | 180 | 240 | 320 | 300 | 400 | 360 | 480 | |||||||||||||||||
| Min. | 100 | 240 | 340 | 300 | 420 | 360 | 480 | - | - | - | - | - | ||||||||||||||
| 3.8 | 规定非比例延伸强度 σ0.2,N/mm² | 公称 | - | 640 | 640 | 720 | 900 | 1080 | ||||||||||||||||||
| Min. | - | 640 | 660 | 720 | 940 | 1100 | ||||||||||||||||||||
| 3.9 | 保证载荷应力 σp | σp/σt 或 σ0.2 | 0.94 | 0.94 | 0.91 | 0.93 | 0.90 | 0.92 | 0.91 | 0.91 | 0.90 | 0.88 | 0.88 | |||||||||||||
| N/mm² | 180 | 225 | 310 | 280 | 380 | 440 | 580 | 600 | 650 | 830 | 970 | |||||||||||||||
| 3.10 | 断后伸长率 δ5,% | Min. | 25 | 22 | 14 | 20 | 10 | 16 | 8 | 12 | 12 | 10 | 9 | 8 | ||||||||||||
| 3.11 | 斜垫圈拉伸强度*** | 整体螺栓和螺钉(螺柱除外)的斜垫圈拉伸强度应不小于 3.2 条规定的最小抗拉强度值。 | ||||||||||||||||||||||||
| 3.12 | 冲击吸收功,J(冲击韧性,J/cm²) | Min. | - | 25 (50) | - | 20 (40) | - | 30 (60) | 30 (60) | 25 (50) | 20 (40) | 15 (30) | ||||||||||||||
| 3.13 | 头部与杆部的连接强度 | 头下无裂纹 | ||||||||||||||||||||||||
| 3.14 | 未脱碳区最小高度 E | - | 1/2 H1 | 2/3 H1 | 3/4 H1 | |||||||||||||||||||||
| 完全脱碳层最大深度 G,mm | - | 0.015 |
仅适用于螺纹公称直径 d≤16 mm 的产品。拉伸试验的最小值适用于公称长度 l=2.5d 的产品。最小硬度适用于长度 l<2.5d 的产品及其他因头部结构等原因无法进行拉伸试验的产品。对整体螺栓、螺钉和螺柱进行试验时,应采用表 6~9 中规定的载荷。按 HB0.3 测得的表面硬度不应比芯部实测硬度高出 30 个维氏硬度单位以上。对于 10.9 级,表面硬度的任何提高均不得使硬度超过 390HB。在无法测定屈服强度的情况下,允许测定规定非比例延伸强度。
4. 机械性能的检验
表 5 给出了采用第 6 节所述试验方法检验螺栓、螺钉和螺柱机械性能的 A、B 两种试验方案。方案 B 适用于所有产品,为优先方案,对于破坏载荷小于 500 kN 的产品为强制方案。方案 A 适用于对机械加工试样以及杆部截面积小于螺纹部分公称截面积的产品进行试验。表 4 给出了试验方案的选用依据(见表 5)。
表 4
| 尺寸 | 螺纹直径 d≤4 mm 或长度 l<2.5d 的螺栓、螺钉和螺柱 | 螺纹直径 d>4 mm 且长度 l≥2.5d 的螺栓、螺钉和螺柱 |
|---|---|---|
| 决定验收的试验 | ○ | ● |
若斜垫圈拉伸试验结果合格,则不再进行拉伸试验。最小硬度仅适用于公称长度 l<2.5d 的产品及其他因头部结构等原因无法进行拉伸试验的产品。硬度可按维氏、布氏或洛氏方法测定。若存在争议,以维氏硬度测定结果作为验收的决定性依据。头部结构特殊、强度低于螺纹部分的螺栓和螺钉不进行斜垫圈拉伸试验。该试验仅适用于螺纹直径 d≤16 mm 的螺栓、螺钉和螺柱,且仅在需方要求时进行;单项要求仅适用于 5.6 级产品,以及螺纹直径 d≤16 mm、长度过短而无法进行斜垫圈拉伸试验的产品。
5. 最小破坏载荷和保证载荷
表 6 和表 7 列出了粗牙螺纹螺栓、螺钉和螺柱的最小破坏载荷和保证载荷。表 8 和表 9 列出了细牙螺纹螺栓、螺钉和螺柱的相应数值。
表 6
粗牙螺纹螺栓、螺钉和螺柱的最小破坏载荷
| 试验组 | 性能 | 试验方案 A | 试验方案 B | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 试验方法 | 性能等级 | 试验方法 | 性能等级 | |||||
| 3.6 4.6 5.6 6.6 | 8.8 9.8 10.9 12.9 | 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.6 6.8 | 8.8 9.8 10.9 12.9 | |||||
| I | 3.1 和 3.2 | 最小抗拉强度 σv | 6.1 拉伸试验 | ● | ● | 6.2 拉伸试验 | ● | ● |
| 3.3 | 最小硬度** | 6.3 硬度测定 | ○ | ○ | 6.3 硬度测定*** | ○ | ○ | |
| 3.4 和 3.5 | 最大硬度 | ● ○ | ● ○ | ● ○ | ● ○ | |||
| 3.6 | 表面最大硬度 | ● ○ | ● ○ | |||||
| 3.7 | 最小屈服强度 σt | 6.1 拉伸试验 | ● | |||||
| 3.8 | 条件屈服强度 0.2 | 6.1. 拉伸试验。 | ● | |||||
| II | 3.9 | 保证载荷应力(t) | 6.4. 保证载荷试验 | ● | ● | |||
| 3.10 | 最小断后伸长率 ₅ | 6.1 拉伸试验 | ● | ● | ||||
| III | 3.11 | 楔形垫圈拉伸强度*⁴ | 6.5. 楔形垫圈拉伸试验 | ● | ● | |||
| IV | 3.12 | 最小冲击韧性 | 6.6. 冲击韧性试验*⁵ | *⁶ ● | ● | |||
| 3.13 | 头部与杆部连接强度*⁷ | 6.7. 头部与杆部连接强度试验 | ○ | ○ | ||||
| V | 3.14 | 最大脱碳区 | 6.8. 脱碳试验 | ● ○ | 6.8. 脱碳试验 | ● ○ | ||
| 3.15 | 最低回火温度 | 6.8a. 重新回火试验 | ● ○ | 6.8a. 重新回火试验 | ● ○ | |||
| 3.16 | 表面缺陷 | 6.9. 表面质量检验 | ● ○ | ● ○ | 6.9. 表面质量检验 | ● ○ | ● ○ |
表 7
粗牙螺栓、螺钉和螺柱的保证载荷
| 螺纹公称直径 d**,mm** | 螺距 P,mm | 公称截面积 As,mm² | 最小破坏载荷,N,按性能等级 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.6; 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 | |||
| 3 | 0.5 | 5.03 | 1660 | 2010 | 2110 | 2510 | 2620 | 3020 | 4020 | 4530 | 5230 | 6140 |
| 3.5 | 0.6 | 6.78 | 2240 | 2710 | 2850 | 3390 | 3530 | 4070 | 5420 | 6100 | 7050 | 8270 |
| 4 | 0.7 | 8.78 | 2900 | 3510 | 3690 | 4390 | 4570 | 5270 | 7020 | 7900 | 9130 | 10700 |
| 5 | 0.8 | 14.2 | 4690 | 5680 | 5960 | 7100 | 7380 | 8520 | 11350 | 12800 | 14800 | 17300 |
| 6 | 1 | 20.1 | 6630 | 8040 | 8440 | 10000 | 10400 | 12100 | 16100 | 18100 | 20900 | 24500 |
| 7 | 1 | 28.9 | 9540 | 11600 | 12100 | 14400 | 15000 | 17300 | 23100 | 26000 | 30100 | 35300 |
| 8 | 1.5 | 36.6 | 12100 | 14600 | 15400 | 18300 | 19000 | 22000 | 29200 | 32900 | 38100 | 44600 |
| 10 | 1.5 | 58.0 | 19100 | 23200 | 24400 | 29000 | 30200 | 34800 | 46400 | 52200 | 60300 | 70800 |
| 12 | 1.75 | 84.3 | 27800 | 33700 | 35400 | 42200 | 43800 | 50600 | 67400 | 75900 | 87700 | 103000 |
| 14 | 2 | 115 | 38000 | 46000 | 48300 | 57500 | 59800 | 69000 | 92000 | 104000 | 120000 | 140000 |
| 16 | 2 | 157 | 51800 | 02800 | 05900 | 78500 | 81600 | 94000 | 125000 | 141000 | 163000 | 192000 |
| 18 | 2.5 | 192 | 63400 | 76800 | 80600 | 96000 | 99800 | 115000 | 159000 | - | 200000 | 234000 |
| 20 | 2.5 | 245 | 80800 | 98000 | 103000 | 122000 | 127000 | 147000 | 203000 | - | 255000 | 299000 |
| 22 | 2.5 | 303 | 100000 | 121000 | 127000 | 152000 | 158000 | 182000 | 252000 | - | 315000 | 370000 |
| 24 | 3 | 353 | 116000 | 141000 | 148000 | 176000 | 184000 | 212000 | 293000 | - | 367000 | 431000 |
| 27 | 3 | 459 | 152000 | 184000 | 193000 | 230000 | 239000 | 275000 | 381000 | - | 477000 | 560000 |
| 30 | 3.5 | 561 | 185000 | 224000 | 236000 | 280000 | 292000 | 337000 | 466000 | - | 583000 | 684000 |
| 33 | 3.5 | 694 | 229000 | 278000 | 292000 | 347000 | 361000 | 416000 | 576000 | - | 722000 | 847000 |
| 36 | 4 | 817 | 270000 | 327000 | 343000 | 408000 | 425000 | 490000 | 678000 | - | 850000 | 997000 |
| 39 | 4 | 976 | 322000 | 390000 | 410000 | 488000 | 508000 | 586000 | 810000 | - | 1020000 | 1200000 |
| 42 | 4.5 | 1120 | 370000 | 448000 | 470000 | 560000 | 582000 | 672000 | 930000 | - | 1165000 | 136600 |
| 45 | 4.5 | 1306 | 431000 | 542000 | 550000 | 653000 | 679000 | 784000 | 108400 | - | 1360000 | 1590000 |
| 48 | 5.0 | 1472 | 486000 | 586000 | 618000 | 736000 | 765000 | 883000 | 122200 | - | 1531000 | 1700000 |
表 8
细牙螺栓、螺钉和螺柱的最小破坏载荷
| 螺纹公称直径 d**,mm** | 螺距 P,mm | 公称截面积 As,mm² | 保证载荷,N,按性能等级 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.6; 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 | |||
| 3 | 0.5 | 5.03 | 910 | 1130 | 1560 | 1410 | 1910 | 2210 | 2920 | 3270 | 4180 | 4880 |
| 3.5 | 0.6 | 6.78 | 1220 | 1530 | 2100 | 1900 | 2580 | 2980 | 3940 | 4410 | 5630 | 6580 |
| 4 | 0.7 | 8.78 | 1580 | 1980 | 2720 | 2460 | 3340 | 3860 | 5100 | 5710 | 7290 | 8520 |
| 5 | 0.8 | 14.2 | 2560 | 3200 | 4400 | 3980 | 54100 | 6250 | 8230 | 9230 | 11800 | 13800 |
| 6 | 1 | 20.1 | 3620 | 4520 | 6230 | 5630 | 7640 | 8840 | 11600 | 13100 | 16700 | 19500 |
| 7 | 1 | 28.9 | 5200 | 6500 | 8960 | 8090 | 11000 | 12700 | 16800 | 18800 | 24000 | 28000 |
| 8 | 1.5 | 36.6 | 6590 | 8240 | 11400 | 10200 | 13900 | 16100 | 21200 | 23800 | 30400 | 35500 |
| 10 | 1.5 | 58.0 | 10400 | 13000 | 18000 | 16200 | 22000 | 25500 | 33700 | 37700 | 48100 | 56300 |
| 12 | 1.75 | 84.3 | 15200 | 19000 | 26100 | 23600 | 32000 | 37100 | 48900 | 54800 | 70000 | 81800 |
| 14 | 2 | 115 | 20700 | 25900 | 35600 | 32200 | 43700 | 50600 | 66700 | 74800 | 95500 | 112000 |
| 16 | 2 | 157 | 28300 | 35300 | 48700 | 44000 | 59700 | 69100 | 91000 | 102000 | 130000 | 152000 |
| 18 | 2.5 | 192 | 34600 | 43200 | 59500 | 53800 | 73000 | 84500 | 115000 | - | 159000 | 186000 |
| 20 | 2.5 | 245 | 44100 | 55100 | 76000 | 68600 | 93100 | 108000 | 147000 | - | 203000 | 238000 |
| 22 | 2.5 | 303 | 54500 | 68200 | 93900 | 84800 | 115000 | 133000 | 182000 | - | 252000 | 294000 |
| 24 | 3 | 353 | 63500 | 79400 | 109000 | 98800 | 134000 | 155000 | 212000 | - | 293000 | 342000 |
| 27 | 3 | 459 | 82600 | 103000 | 142000 | 128000 | 174000 | 202000 | 275000 | - | 381000 | 44500 |
| 30 | 3.5 | 561 | 101000 | 126000 | 174000 | 157000 | 213000 | 247000 | 337000 | - | 466000 | 544000 |
| 33 | 3.5 | 694 | 125000 | 156000 | 215000 | 194000 | 264000 | 305000 | 416000 | - | 570000 | 673000 |
| 36 | 4 | 817 | 147000 | 184000 | 253000 | 229000 | 310000 | 359000 | 490000 | - | 678000 | 792000 |
| 39 | 4 | 976 | 176000 | 220000 | 303000 | 273000 | 371000 | 429000 | 586000 | - | 810000 | 947000 |
| 42 | 4.5 | 1120 | 202000 | 252000 | 347000 | 314000 | 426000 | 493000 | 672000 | - | 930000 | 1086000 |
| 45 | 4.5 | 1306 | 235000 | 294000 | 405000 | 366000 | 496300 | 574500 | 784000 | - | 1084000 | 1267000 |
| 48 | 5.0 | 1472 | 265000 | 33100 | 456000 | 412000 | 559000 | 648000 | 783000 | - | 122200 | 1428000 |
表 9
细牙螺栓、螺钉和螺柱的保证载荷
| 螺纹公称直径 d**,mm** | 螺距 P,mm | 公称截面积 As,mm² | 最小破坏载荷,N,按性能等级 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.6; 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 | |||
| 8 | 1 | 39.2 | 12900 | 15700 | 16500 | 19600 | 20400 | 23500 | 31360 | 35300 | 40800 | 47800 |
| 10 | 1.25 | 61.2 | 20200 | 24500 | 25700 | 30600 | 31800 | 36700 | 49000 | 55100 | 63600 | 74700 |
| 12 | 1.25 | 92.1 | 30400 | 36800 | 38700 | 46000 | 47900 | 55300 | 73700 | 82900 | 95800 | 112000 |
| 14 | 1.5 | 125 | 41200 | 50000 | 52500 | 62500 | 65000 | 75000 | 100000 | 112000 | 130000 | 152000 |
| 16 | 1.5 | 167 | 55100 | 66800 | 70100 | 83500 | 86800 | 100000 | 134000 | 150000 | 174000 | 204000 |
| 18 | 1.5 | 216 | 71300 | 86400 | 90700 | 108000 | 112000 | 130000 | 179000 | - | 225000 | 264000 |
| 20 | 1.5 | 272 | 89800 | 109000 | 114000 | 130000 | 141000 | 163000 | 226000 | - | 283000 | 332000 |
| 22 | 1.5 | 333 | 110000 | 133000 | 140000 | 166000 | 173000 | 200000 | 276000 | - | 346000 | 406000 |
| 24 | 2 | 384 | 127000 | 154000 | 161000 | 192000 | 200000 | 230000 | 319000 | - | 399000 | 469000 |
| 27 | 2 | 496 | 164000 | 194000 | 208000 | 248000 | 258000 | 298000 | 412000 | 516000 | 605000 | |
| 30 | 2 | 621 | 205000 | 248000 | 261000 | 310000 | 323000 | 373000 | 515000 | - | 646000 | 758000 |
| 33 | 2 | 761 | 251000 | 304000 | 320000 | 380000 | 396000 | 457000 | 632000 | - | 791000 | 928000 |
| 36 | 3 | 865 | 285000 | 346000 | 363000 | 432000 | 450000 | 519000 | 718000 | - | 900000 | 1050000 |
| 39 | 3 | 1030 | 340000 | 112000 | 433000 | 515000 | 536000 | 618000 | 855000 | - | 1070000 | 1260000 |
| 42 | 3 | 1205 | 398000 | 482000 | 506000 | 603500 | 627000 | 723000 | 1000000 | 1253000 | 1470000 | |
| 45 | 3 | 1400 | 162000 | 560000 | 588000 | 700000 | 728000 | 840000 | 1120000 | - | 1456000 | 1708000 |
| 48 | 3 | 1603 | 529000 | 641000 | 673000 | 802000 | 834000 | 962000 | 1330000 | - | 1667000 | 195600 |
6. 试验方法
6.1. 从紧固件上车削加工的试样的拉伸试验。试验方法按 GOST 1497-84 进行。对车削加工的试样进行拉伸试验时,测定下列机械性能:
a) 抗拉强度 σv;
b) 屈服强度 σt 或条件屈服强度 σ0.2;
c) 断后伸长率。
试验样品
进行拉伸试验时,采用图 1 所示的试样。
d — 螺纹公称直径;
d0 — 试样直径(d0 小于螺纹内径);
b — 螺纹长度(b≥d);
L0= 5d0;
Lc — 试样圆柱部分长度(L0+d0);
Lt — 试样总长度(Lc+2R+b);
Lu — 断裂后长度;
S0 — 横截面积;
R — 过渡圆角半径(R≥4mm)。
对螺纹公称直径大于 16mm 的经热处理螺栓或螺钉车削加工试样时,允许杆部直径减小不超过原始直径的 25%(约相当于横截面积的 44%)。
6.2. 整体螺栓、螺钉和螺柱的拉伸试验。整体螺栓、螺钉和螺柱的拉伸试验方法与车削试样的拉伸试验(见 6.1 条)相同。该试验用于测定抗拉强度。抗拉强度按横截面积计算,其中 d2 为螺纹中径;d3 为螺纹小径。
进行试验时,承载螺纹部分的长度应等于一个螺纹直径。若断裂发生在杆部或螺纹部分,而非头部与杆部连接处,则认为试样通过试验。试验中使用的螺母高度不应小于螺纹直径的 0.8 倍。由自由移动的滑块所确定的加载速度不应超过 25mm/min。拉力机的夹具应为自定心式,以避免试样受到侧向加载。
6.3. 硬度测定。在常规检验中,去除涂层并对试样进行相应处理后,可在螺栓、螺钉和螺柱的头部、端面或杆部测定硬度。对于性能等级 4.8、5.8 和 6.8,硬度只应在螺栓、螺钉和螺柱的端面测定。若硬度超过最大允许值,应在距杆部端面一个直径处的横截面上、距表面半径一半的点处进行二次测量。在该点处,最大允许硬度不应超过标准规定值。有争议时,维氏硬度试验结果为验收的决定性依据。表面硬度应在端面或六角对边处测定,测定前应对这些部位稍加磨削或抛光,以保证测量结果的必要精度。表面硬度检验的决定性试验是采用 300g 载荷的维氏硬度测量。应将 HB0.3 表面硬度值与材料芯部 HB0.3 硬度值进行比较,以评估相对超出维氏硬度 30 个单位以内的情况。超出 30 个维氏硬度单位以上表明存在渗碳现象。对于性能等级 8.8~12.9,芯部硬度与表面硬度之差是评估螺栓、螺钉或螺柱表层渗碳状态的决定性依据。硬度与理论抗拉强度之间可能并无直接关系。最大硬度值的选取是基于与理论最大应力无关的其他考虑(例如为避免脆性)。
注。 应明确区分由渗碳引起的硬度升高与由热处理或表面冷变形引起的硬度升高。
6.3.1. 维氏硬度测定——按 GOST 2999-75 进行。
6.3.2. 布氏硬度测定——按 GOST 9012-59 进行。
6.3.3. 洛氏硬度测定——按 GOST 9013-59 进行。
6.4. 保证载荷试验。保证载荷试验包括以下主要操作:
a) 施加规定的保证载荷(图 2);
b) 测量保证载荷作用下产生的残余伸长(如有)。
dh——按 GOST 11284-75 第二系列的孔径;A——测量顶针球面与螺栓端面锥形孔之间所要求的接触方式。保证载荷应沿螺栓(螺钉、螺柱)轴线方向、在普通拉力机上施加。全部保证载荷应保持 15s。承载的自由螺纹部分长度应等于 6 个螺距(6P)。对于螺纹延伸至头部的螺栓和螺钉,承载的自由螺纹部分长度应尽可能接近 6 个螺距。为测量残余伸长,应在螺栓(螺钉、螺柱)端面钻出 60° 锥形中心孔。施加载荷前后,应将试样置于测量仪器的 V 形架上,夹在两个球头测量顶针之间。测量时应使用手套或夹具,以将测量误差降到最低。按保证载荷试验条件,加载后螺栓、螺钉或螺柱的长度应与加载前相同,测量误差允许范围为±12.5μm。由自由移动的滑块所确定的加载速度不应超过 3mm/min。试验机的夹具应为自定心式,以排除试样受到侧向加载。由于同轴度和直线度偏差(加上测量误差)等某些不稳定因素的影响,首次施加保证载荷时伸长量可能超过允许值。在这种情况下,可用比初始载荷高 3% 的载荷对试样进行重复试验。若重复加载后试样长度与首次加载后相同(测量误差允许 12.5μm),则可认为试验结果合格。
6.5. 楔形垫圈拉伸试验。螺栓和螺钉的楔形垫圈拉伸试验应按图 3 进行。
允许采用 45° 倒角。楔形垫圈硬度不应小于 45HRCe。楔形垫圈尺寸见表 9a、表 10。
表 9a
| 螺纹公称直径 d**,mm** | 螺距 P,mm | 公称截面积 As,mm² | 保证载荷,N,按性能等级 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.0 | 5.8 | 0.6; 0.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 | |||
| 8 | 1 | 39.2 | 7060 | 8820 | 12200 | 11000 | 14900 | 17200 | 22700 | 25500 | 32500 | 38000 |
| 10 | 1.25 | 61.2 | 11000 | 13800 | 19000 | 17100 | 23300 | 26900 | 35500 | 39800 | 50800 | 59400 |
| 12 | 1.25 | 92.1 | 16600 | 20700 | 28600 | 25800 | 35000 | 40500 | 53400 | 59900 | 76400 | 89300 |
| 14 | 1.5 | 125 | 22500 | 28100 | 38800 | 35000 | 47500 | 55000 | 72500 | 81200 | 104000 | 121000 |
| 16 | 1.5 | 167 | 30100 | 37600 | 51800 | 46800 | 63500 | 73500 | 96900 | 109000 | 139000 | 162000 |
| 18 | 1.5 | 216 | 38900 | 48600 | 67000 | 60500 | 82100 | 95000 | 130000 | - | 179000 | 210000 |
| 20 | 1.5 | 272 | 49000 | 61200 | 84300 | 76200 | 103000 | 120000 | 163000 | - | 226000 | 264000 |
| 22 | 1.5 | 333 | 59900 | 74900 | 103000 | 93200 | 126000 | 146000 | 200000 | - | 276000 | 323000 |
| 24 | 2 | 384 | 69100 | 86400 | 119000 | 108000 | 146000 | 169000 | 230000 | - | 319000 | 372000 |
| 27 | 2 | 496 | 89300 | 112000 | 154000 | 139000 | 188000 | 218000 | 298000 | - | 412000 | 481000 |
| 30 | 2 | 621 | 112000 | 140000 | 192000 | 174000 | 236000 | 273000 | 373000 | - | 515000 | 602000 |
| 33 | 2 | 761 | 137000 | 171000 | 236000 | 213000 | 289000 | 335000 | 457000 | - | 632000 | 738000 |
| 36 | 3 | 865 | 156000 | 195000 | 268000 | 242000 | 329000 | 381000 | 519000 | - | 718000 | 838000 |
| 39 | 3 | 1030 | 185000 | 232000 | 319000 | 288000 | 391000 | 453000 | 618000 | - | 855000 | 999000 |
| 42 | 3 | 1205 | 217000 | 271000 | 374000 | 337000 | 458000 | 530000 | 723000 | - | 1000000 | 1170000 |
| 45 | 3 | 1400 | 252000 | 315000 | 434000 | 392000 | 532000 | 616000 | 840000 | - | 1160000 | 1360000 |
| 48 | 3 | 1603 | 289000 | 361000 | 497000 | 449000 | 609000 | 705000 | 962000 | - | 1330000 | 1550000 |
表 9a(续)
| 螺纹公称直径 d | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| dh | 3.4 | 3.9 | 4.5 | 5.5 | 6.6 | 7.6 | 9.0 | 11.0 | 13.5 | 15.5 | 17.5 | 20.0 |
| R | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 1.3 | 1.3 | 1.3 |
| 螺纹公称直径 d | 20 | 22 | 24 | 27 | 30 | 33 | 36 | 39 | 42 | 45 | 48 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| dh | 22.0 | 24.0 | 26.0 | 30.0 | 33.0 | 36.0 | 39.0 | 42.0 | 45.0 | 48.0 | 52.0 |
| R | 1.3 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
表 10
| 螺纹公称直径 d**,mm** | 性能等级,适用于 | |||
|---|---|---|---|---|
| 杆部光杆长度为 2d 的螺栓和螺钉 | 螺纹延伸至头部或杆部光杆长度<2d 的螺栓和螺钉 | |||
| 3.6, 4.6, 4.8, 5.6. 5.8, 8.8, 6.6, 9.8, 10.9 | 6.6, 12.9 | 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8, 6.6, 9.8, 10.9 | 6.8, 12.9 | |
| 楔角±30 | ||||
| df20 | 10° | 6° | 6° | 4 |
| 20<d48 | 6° | 4 | 4 | 4 |
螺栓螺纹末端收尾处到夹紧装置螺母接触面之间的距离应等于螺纹直径 d。斜垫圈安装在螺栓头下方。拉伸试验进行至螺栓破坏为止。若螺栓断裂发生在螺杆或螺纹部分,而不是在头部与螺杆的过渡处,则试验结果视为合格。同时应满足相应性能等级规定的最小抗拉强度要求(无论是在斜垫圈试验中,还是在不使用斜垫圈的附加拉伸试验中)。对于螺纹延伸至头部的螺钉,若导致破坏的裂纹起始于螺纹的自由段(即使在破坏瞬间裂纹扩展到头下圆角或头部),则视为试验合格。对于产品等级为 C 的产品,垫圈半径 R 按公式计算,其中 da max 为头部支承面配合圆的最大直径;ds min 为螺栓螺杆的最小直径。对于头部支承面直径大于 1.7d 且未通过试验的产品,可将头部机械加工至 1.7d 后按表 10 规定的楔角重新进行试验。对于头部支承面直径大于 1.9d 的产品,楔角 10° 可减小至 6°。
6.6. 冲击韧性的测定。冲击韧性应按 GOST 9454-78,使用 8 型 U 形缺口试样进行测定。试样应沿纵向从螺栓、螺钉和螺柱上切取,尽可能靠近表面。试样未开缺口的一侧应尽可能靠近螺栓表面。螺纹直径 d≥M16 的产品应进行此项试验。
6.7. 头部与螺杆连接强度试验。头部与螺杆连接强度试验应按图 4 进行。dh 和 R 的数值按表 9a 确定。模具厚度应大于 2d。角度?的数值按表 11 确定。经数次锤击后,头部应弯曲至 90°-?的角度,在放大 8 倍以上、10 倍以下的条件下检查,头下圆角处不应出现裂纹痕迹。对于螺纹延伸至头部的螺钉,即使螺纹第一牙出现裂纹,只要头部未脱落,仍视为试验合格。
表 11
| 性能等级 | 3.6; 4.6; 5.6 | 4.8; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9 |
|---|---|---|
| 角度 | 60° | 80° |
螺纹直径 d≤M16、且长度不足以进行斜垫圈拉断试验的螺栓和螺钉应进行此项试验。该试验也可用于较长的螺栓和螺钉,但对其而言,具有决定性意义的是斜垫圈试验。
6.8. 脱碳检验。采用适当的测量方法(6.8.2.1 和 6.8.2.2 款),在螺纹段的纵截面上检验基体金属区高度(E)和完全脱碳区深度(G)是否符合规定标准(图 5)。E 的最小值和 G 的最大值见表 3。
1——部分脱碳;2——完全脱碳;3——基体金属;H1——外螺纹牙型高度。H1 的数值见表 12。
表 12
| 螺距,P,mm* | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 1 | 1.25 | 1.5 | 1.75 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H₁,mm | 0.307 | 0.368 | 0.429 | 0.491 | 0.613 | 0.767 | 0.920 | 1.074 | 1.227 | 1.534 | 1.840 | 2.147 | 2.454 | |
| E,mm(按性能等级,不小于) | 8.8 9.8 | 0.154 | 0.184 | 0.215 | 0.245 | 0.307 | 0.384 | 0.460 | 0.537 | 0.614 | 0.767 | 0.920 | 1.074 | 1.227 |
| 10.9 | 0.205 | 0.245 | 0.286 | 0.327 | 0.409 | 0.511 | 0.013 | 0.710 | 0.818 | 1.023 | 1.227 | 1.431 | 1.636 | |
| 12.9 | 0.230 | 0.276 | 0.322 | 0.308 | 0.400 | 0.575 | 0.090 | 0.806 | 0.920 | 1.151 | 1.380 | 1.610 | 1.811 |
6.8.1. 定义
6.8.1.1. 基体金属硬度——指尽可能靠近表面(从轴线到外径方向)的一点的硬度,该点紧邻由渗碳或脱碳引起硬度增大或减小的区域之前。
6.8.1.2. 脱碳——钢制产品表面碳含量的降低。
6.8.1.3. 部分脱碳——指脱碳导致回火马氏体组织出现轻微差异,且硬度相较于相邻基体金属区硬度明显降低。
6.8.1.4. 完全脱碳——指脱碳造成的碳损失量,在金相分析中呈现出明显的铁素体晶粒形态。
6.8.1.5. 碳恢复——通过在具有可控碳势的炉内保温,使热处理过程中表层损失的碳得以恢复的过程。
6.8.1.6. 渗碳——使表面碳含量增加至超过基体金属碳含量的过程。
6.8.2. 测量方法
6.8.2.1. 显微镜法。该方法可用于测定 E 和 G 参数。试样应在螺栓、螺钉或螺柱经过所有规定的热处理工序之后,沿螺纹轴线、距端部一个直径处切取。为进行磨制和抛光,试样可夹持固定或用塑料镶埋(后者更为可取)。镶埋后,按金相分析要求对试样进行磨制和抛光。为显示脱碳引起的微观组织变化,应将试样置于 3% 硝酸乙醇溶液中进行腐蚀。若无其他约定,显微镜观察应在放大 100 倍下进行。若观察使用磨砂屏显微镜,脱碳值可直接按刻度测量。若使用目镜测量,目镜应带有网格或刻度。
6.8.2.2. 硬度测量法。该方法是判定部分脱碳的决定性方法。此方法适用于螺距为 1.25mm 及以上的螺纹。按图 6 在三个点上测量硬度。参数 E 的数值见表 3。硬度测量载荷应为 300g。
点 3 处的硬度应在螺纹中径线上、与测量点 1 和点 2 所在牙相邻的牙上进行测定。点 2 处的维氏硬度值应等于或大于点 1 处数值减 30 个维氏硬度单位。此时,未脱碳区高度 E 应至少等于表 12 规定的数值。点 3 处的维氏硬度值应等于或小于点 1 处数值加 30 个维氏硬度单位。若硬度增加超过 30 个维氏硬度单位,则表明存在渗碳现象。表 3 所规定最大值以内的完全脱碳无法通过硬度测量来判定。
6.8a. 重复回火试验。重复回火应在比该产品规定最低回火温度低 10°C 的温度下进行 30 分钟。重复回火前后分别测得的螺栓、螺钉或螺柱三次硬度测量值的算术平均值之差不应超过 20 个维氏硬度单位。
6.9. 表面质量检验。螺栓、螺钉和螺柱的表面质量检验按 GOST 1759.2-82 进行。按 A 程序试验时,螺栓、螺钉和螺柱的检验应在机械加工之前进行。
附录 1
推荐
由非合金钢和合金钢制造螺栓、螺钉和螺柱的推荐工艺及钢号
附录 2
参考
紧固件在高温下的性能
| 性能等级 | 工艺流程 | 钢号 | 标准代号 |
|---|---|---|---|
| 3.6 | 热冲压 冷冲压后进行软化热处理 | 10, 10kp | GOST 10702-78 |
| 4.6 | 热冲压 冷冲压后进行软化热处理 | 20 | GOST 1050-38 |
| 4.8 | 冷冲压 | 10, 10kp | GOST 10702-78 |
| 5.6 | 热冲压 冷冲压后进行软化热处理 | 30, 35 | GOST 1050-83, GOST 4543-71, GOST 10702-78 |
| 5.8 | 冷冲压 | 10, 10kp 20, 20kp | |
| 6.6 | 热冲压后进行淬火和回火 冷冲压后进行淬火和回火 | 35 | GOST 1050-88, GOST 4543-71, GOST 5663-79, GOST 10702-78 |
| 热冲压 | 45, 40G | ||
| 6.8 | 冷冲压 | 20, 20kp | GOST 1050-88, GOST 5603-79, GOST 10702-78 |
| 8.8-12.9 | 热冲压后进行淬火和回火 冷冲压后进行淬火和回火 切削加工后进行淬火和回火 用热强化金属进行冷冲压 | 35, 35Kh, 38KhA,45G 40G2, 40Kh, 30KhGSA, 35KhGSA 16KhSN 20G2R* | GOST 45.13-71, GOST 10702-78 |
表中给出的参考数据表明紧固件在高温条件下拉伸力学性能的大致下降幅度。这些数据不应作为螺栓、螺钉和螺柱试验要求使用。
信息数据
1. 由苏联黑色冶金部制定并提出
起草人
B. M. Rigmant, N. G. Andreyeva, T. Ye. Yurchenko
2. 根据苏联国家标准委员会 1987 年 12 月 30 日第 5112 号决议批准并实施
3. 复审期限——1993 年。
4. 本标准完全符合国际标准 ISO 898/1-78
5. 代替 GOST 1759-70(关于螺栓、螺钉和螺柱力学性能及试验方法部分)
6. 引用的标准技术文件
| 所引用标准技术文件的代号 | 条款、附录分条编号 |
|---|---|
| GOST 1050 | 附录 1 |
| GOST 1497 | 6.1 |
| GOST 1759.0 | 2 |
| GOST 1759.2 | 6.9 |
| GOST 2999 | 6.3.1 |
| GOST 4543 | 附录 1 |
| GOST 5663 | 附录 1 |
| GOST 9012 | 6.3.2 |
| GOST 9013 | 6.3.3 |
| GOST 9454 | 6.6 |
| GOST 10702 | 附录 1 |
| GOST 11284 | 6.4 |
| GOST 24705 | 引言部分 |
7. 再版(1990 年 10 月),含 1989 年 11 月批准的第 1 号修改单(IUS 2-90)
「GOST 1759.4-87」方向的估算
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