GOST R ISO 3506-1-2009 耐腐蚀不锈钢紧固件力学性能 第 1 部分:螺栓、螺钉和双头螺柱
GOST R ISO 3506-1 · 紧固件通用标准
本页为俄罗斯国家标准的参考译文,以俄文原文为准。
GOST R ISO 3506-1-2009
G30 分类
俄罗斯联邦国家标准
耐腐蚀不锈钢紧固件机械性能
第 1 部分
螺栓、螺钉和双头螺柱
Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners. Part 1. Bolts, screws and studs
OKS 21.060.10
OKP 16 0000
实施日期:2011-01-01
前言
俄罗斯联邦标准化的目标和原则由 2002 年 12 月 27 日第 184-FZ 号联邦法律《技术法规》确定,俄罗斯联邦国家标准的应用规则由 GOST R 1.0-2004《俄罗斯联邦标准化。基本规定》确定。
标准信息
1 由联邦国家单一制企业「全俄机械制造标准化与认证科学研究院」(VNIINMASH)根据第 4 条所述标准的俄文官方译文编制
2 由标准化技术委员会 TK 229「紧固件」提出
3 经联邦技术法规和计量局 2009 年 12 月 10 日第 695-st 号令批准并实施
4 本标准与国际标准 ISO 3506-1:1997《耐腐蚀不锈钢紧固件力学性能 第 1 部分:螺栓、螺钉和双头螺柱》(ISO 3506-1:1997 “Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners - Part 1: Bolts, screws and studs”)等同
在应用本标准时,建议使用与所引用国际标准相对应的俄罗斯联邦国家标准,以及具有同等效力的国家间标准代替,相关信息见附录 DA
5 首次发布
本标准的修改信息发布于每年出版的《国家标准》信息索引中,修改和勘误的文本发布于每月出版的《国家标准》信息索引中。如本标准被修订(替代)或废止,相应通知将发布于每月出版的《国家标准》信息索引中。相关信息、通知及文本同时发布于公共信息系统——联邦技术法规和计量局官方网站
1 适用范围
本标准规定了由奥氏体、马氏体和铁素体耐腐蚀不锈钢制成的螺栓、螺钉和双头螺柱在环境温度 15°C 至 25°C 条件下测试时的力学性能。力学性能会随温度升高或降低而变化。
本标准适用于以下螺栓、螺钉和螺柱:
- 螺纹公称直径不超过 39 mm(含 39 mm);
- 具有三角形米制螺纹,直径和螺距符合 ISO 68-1、ISO 261 和 ISO 262;
- 任何结构型式。
本标准不适用于具有特殊性能(如可焊性)的螺栓、螺钉和双头螺柱。
本标准未规定特殊环境条件下的耐腐蚀性或耐氧化性要求。有关特殊环境条件材料的部分信息见附录 E。腐蚀和耐腐蚀性的定义按 ISO 8044 执行。
本标准规定了耐腐蚀不锈钢紧固件按性能等级的分类。其中部分钢材可在低至零下 200°C 的低温环境中使用,另一些可在高达 800°C 的高温环境中使用。有关温度对力学性能影响的信息见附录 F。
高温和低温下的耐腐蚀性、耐氧化性和力学性能应由制造商与用户在每个具体情况下协商确定。晶间腐蚀风险随温度升高而随碳含量变化的情况见附录 G。
所有由奥氏体不锈钢制成的紧固件在正常条件下均为无磁性;经冷变形后可能出现磁性(见附录 H)。
2 规范性引用标准
下列规范性标准中的条款通过本文本中的引用构成本标准的条款。对于标明出版日期并被引用的规范性标准,其后续的修改或修订不适用于本标准。
ISO 68-1 ISO 通用螺纹 基本牙型 第 1 部分:米制螺纹
ISO 261 ISO 米制通用螺纹 总览
ISO 262 ISO 米制通用螺纹 螺钉、螺栓和螺母的选用尺寸
ISO 724:1993 ISO 米制通用螺纹 基本尺寸
ISO 898-1:1999 碳钢和合金钢紧固件力学性能 第 1 部分:螺栓、螺钉和双头螺柱
ISO 3651-1 不锈钢 晶间腐蚀抗性的测定 第 1 部分:奥氏体和铁素体-奥氏体(双相)不锈钢 硝酸介质中失重法腐蚀试验(休伊法)
ISO 3651-2 不锈钢 晶间腐蚀抗性的测定 第 2 部分:铁素体、奥氏体和铁素体-奥氏体(双相)不锈钢 含硫酸介质中的腐蚀试验
ISO 6506:1981 金属材料 硬度试验 布氏硬度的测定
ISO 6507-1:1997 金属材料 维氏硬度试验 第 1 部分:试验方法
ISO 6508:1986 金属材料 硬度试验 洛氏硬度的测定(A、B、C、D、E、F、G、H、K 标度)
ISO 6892 金属材料 拉伸试验
ISO 8044 金属和合金的腐蚀 通用术语和定义
3.1 代号
不锈钢钢号及螺栓、螺钉和双头螺柱性能等级的标记系统见图 1。材料标记由以连字符分隔的两部分组成:第一部分表示钢号,第二部分表示性能等级。
图 1 — 不锈钢钢号及螺栓、螺钉和双头螺柱性能等级的标记系统
按图 1 分类的钢组在附录 B 中描述,并按表 2 的化学成分确定。
碳含量不超过 0.03% 的不锈钢可额外标记字母 L。
示例:A4L-80
钢号标记(第一部分)由字母组成:
A — 奥氏体钢; C — 马氏体钢; F——铁素体钢,
该字母表示钢组,数字表示该钢组化学成分极限值的范围。
性能等级标记(第二部分)由两位数字组成,表示最小抗拉强度的 0.1 倍。
标记示例:
1 — 冷加工奥氏体不锈钢,抗拉强度不小于 700 N/mm²(700 MPa)— A2-70。
2 — 淬火回火马氏体钢,抗拉强度不小于 700 N/mm²(700 MPa)— C4-70。
3.2 标记
满足本标准所有要求的紧固件应按 3.1 的规定进行标记和(或)标识。
3.2.1 螺栓和螺钉
所有公称螺纹直径为 5 mm 的六角头螺栓、螺钉以及内六角头螺钉均应按 3.1、图 1 和图 2 的规定进行清晰标记。标记为强制性要求,应包括钢号和性能等级,以及制造商的商标。其他类型的螺栓和螺钉应在可能的情况下以同样方式进行标记,且仅限于头部。允许添加附加标记,前提是不会造成混淆。
图 2 — 螺栓、螺钉和双头螺柱的标记
制造商标志。钢号。性能等级。
六角头螺栓和螺钉的标记
内六角头螺钉的标记(标记方式)
双头螺柱的标记
注:左旋螺纹的标记按 ISO 898-1 执行
3.2.2 双头螺柱
公称螺纹直径为 6 mm 的双头螺柱应按 3.1、图 1 和图 2 的规定进行标记。标记应在螺柱光杆部分进行,应包括制造商的商标、钢号和性能等级。如光杆部分无法标记,则允许仅在螺柱螺母端标记钢号(见图 2)。
3.2.3 包装
所有规格的包装均应标有产品标记及制造商商标。
3.3 最终处理
除非另有规定,按本标准供应的紧固件均为无附加处理的清洁状态。为获得最佳耐腐蚀性,建议进行钝化处理。
4 化学成分
按本标准用于紧固件的不锈钢化学成分见表 1。
表 1——不锈钢钢号。化学成分
| 钢类 | 牌号 | 化学成分,% | 注脚 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | |||
| 奥氏体 | A1 | 0.12 | 1 | 6.5 | 0.2 | 0.15-0.35 | 16-19 | 0.7 | 5-10 | 1.75-2.25 | |
| A2 | 0.1 | 1 | 2 | 0.05 | 0.03 | 15-20 | - | 8-19 | 4 | ||
| A3 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17-19 | - | 9-12 | 1 | ||
| A4 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16-18.5 | 2-3 | 10-15 | 1 | ||
| A5 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16-18.5 | 2-3 | 10.5-14 | 1 | ||
| 马氏体 | C1 | 0.09-0.15 | 1 | 1 | 0.05 | 0.03 | 11.5-14 | - | 1 | - | |
| C3 | 0.17-0.25 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | 16-18 | - | 1.5-2.5 | - | ||
| C4 | 0.08-0.15 | 1 | 1.5 | 0.06 | 0.15-0.35 | 12-14 | 0.6 | 1 | - | ||
| 铁素体 | F1 | 0.12 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | 15-18 | - | 1 | - | |
| 除另有说明外,均为最大值。硫可用硒替代。若镍含量低于 8%,锰含量应不低于 5%。若镍含量高于 8%,则铜含量下限不适用。钼可由钢材制造商自行决定添加。若钼含量影响钢材的使用条件,其含量应由制造商与使用方协商确定。钼可由钢材制造商自行决定添加。若铬含量低于 17%,镍含量应不低于 12%。对于最低碳含量为 0.03% 的奥氏体钢,氮含量不应超过 0.22%。为实现稳定化,钛含量应不低于 5×C%,但不超过 0.8%,或铌和(或)钽含量不低于 10×C%,但不超过 1.0%。钢材制造商可决定提高碳含量以获得特殊机械性能,但不应超过 0.12%。允许钛含量不低于 5×C%,但不超过 0.8%。允许铌和(或)钽含量不低于 10×C%,但不超过 1.0%。 | |||||||||||
| 注:1 上述不锈钢牌号按其性能和应用领域的说明见附录 B。2 符合 ISO 683-13 和 ISO 4954 的不锈钢示例分别见附录 C 和附录 D。3 部分特殊用途材料见附录 E。 |
在钢号规定范围内选择化学成分由制造商决定,除非制造商与用户另有协商。
在存在晶间腐蚀风险的情况下,建议按照 ISO 3651-1 或 ISO 3651-2 进行试验。此类情况下,建议采用稳定化不锈钢 A3 和 A5,或碳含量不超过 0.03% 的不锈钢 A2 和 A4。
5 机械性能
螺栓、螺钉和双头螺柱的机械性能应符合表 2、表 3 或表 4 中的规定。
表 2——奥氏体钢螺栓、螺钉和双头螺柱的机械性能
| 钢类 | 牌号 | 性能等级 | 螺纹直径系列 | 抗拉强度,N/mm,不小于 | 条件屈服强度,N/mm,不小于 | 断后伸长率,mm,不小于 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 奥氏体 | A1, A2 | 50 | M39 | 500 | 210 | 0.6 |
| A3, A4 | 70 | M24 | 700 | 450 | 0.4 | |
| A5 | 80 | M39 | 800 | 600 | 0.3 | |
| 拉伸应力按螺栓计算截面面积计算(见附录 A)。按 6.2.4 的规定,通过比较试验前螺钉的实际长度与试验后拼合部分的长度来确定,——螺纹公称直径。对于螺纹公称直径大于 24 mm 的紧固件,机械性能由使用方与制造商协商确定,而牌号和性能等级的代号按本表执行。 |
表 3——马氏体钢和铁素体钢螺栓、螺钉和双头螺柱的机械性能
| 钢类 | 牌号 | 性能等级 | 抗拉强度,N/mm,不小于 | 条件屈服强度,N/mm,不小于 | 断后伸长率,mm,不小于 | 硬度 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HB | HRC | HV | ||||||
| 马氏体 | C1 | 50 | 500 | 250 | 0.2 | 147-209 | - | 155-220 |
| 70 | 700 | 410 | 0.2 | 209-314 | 20-34 | 220-330 | ||
| 110 | 1100 | 820 | 0.2 | - | 36-45 | 350-440 | ||
| C3 | 80 | 800 | 640 | 0.2 | 228-323 | 21-35 | 240-340 | |
| C4 | 50 | 500 | 250 | 0.2 | 147-209 | - | 155-220 | |
| 70 | 700 | 410 | 0.2 | 209-314 | 20-34 | 220-330 | ||
| 铁素体 | F | 45 | 450 | 250 | 0.2 | 128-209 | - | 135-220 |
| 60 | 600 | 410 | 0.2 | 171-271 | - | 180-285 | ||
| 拉伸应力按螺栓计算截面面积计算(见附录 A)。按 6.2.4 的规定,通过比较试验前螺钉的实际长度与试验后拼合部分的长度来确定,——螺纹公称直径。淬火并回火,回火最低温度为 275°C。螺纹公称直径不超过 24 mm。 |
表 4——奥氏体钢 M1.6 至 M16 螺栓和螺钉(粗牙螺纹)的最小破坏扭矩
| 螺纹 | 最小破坏扭矩,N·m | ||
|---|---|---|---|
| 性能等级 | |||
| 50 | 70 | 80 | |
| M1.6 | 0.15 | 0.2 | 0.24 |
| M2 | 0.3 | 0.4 | 0.48 |
| M2.5 | 0.6 | 0.9 | 0.96 |
| M3 | 1.1 | 1.6 | 1.8 |
| M4 | 2.7 | 3.8 | 4.3 |
| M5 | 5.5 | 7.8 | 8.8 |
| M6 | 9.3 | 13 | 15 |
| M8 | 23 | 32 | 37 |
| M10 | 46 | 65 | 74 |
| M12 | 80 | 110 | 130 |
| M16 | 210 | 290 | 330 |
对于马氏体钢螺栓和螺钉,采用斜垫圈试验测得的抗拉强度不应低于表 3 中规定的抗拉强度最小值。
本节所规定的机械性能要求应按照第 6 节规定的试验方案进行试验。
马氏体钢和铁素体钢紧固件的最小破坏扭矩应由制造商与用户协商确定。
6.1 试验方案
试验应根据材料牌号以及螺栓或双头螺柱的长度进行,具体见表 5。
表 5——试验方案
| 牌号 | 抗拉强度 | 破坏扭矩 | 条件屈服强度 | 断后伸长率 | 硬度 | 斜垫圈试验强度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A1 | - | - | ||||
| A2 | - | - | ||||
| A3 | - | - | ||||
| A4 | - | - | ||||
| A5 | - | - | ||||
| C1 | - | 要求 | ||||
| C3 | - | 要求 | ||||
| C4 | - | 要求 | ||||
| F1 | - | 要求 | - | |||
| ——螺栓长度。——螺纹公称直径。——螺杆光杆部分。 | ||||||
| 适用于所有不小于 M5 的规格。对于小于 M5 的规格,所有长度均须进行试验。对于螺柱,要求。 |
6.2 试验方法
6.2.1 一般要求
所有尺寸测量的误差均不应超过±0.05mm。
所有拉伸和抗拉试验均应在装有自定心夹具的试验机上进行,以消除弯曲载荷(见图 3)。下夹具应经过淬火处理,并带有螺纹,用于按 6.2.2~6.2.4 进行试验。下夹具的硬度不应低于 45HRC。内螺纹公差为 5H6G。
图 3——安装在自定心夹具中的螺栓用伸长仪
6.2.2 抗拉强度
抗拉强度的测定应按照 ISO 6892 和 ISO 898-1,在长度等于或大于 2.5 倍螺纹公称直径的紧固件上进行。
承受载荷的自由螺纹长度不应小于螺纹公称直径。
断裂应发生在螺钉头支承面与夹具上端面之间。
所得数值应符合表 2 和表 3 中规定的数值。
6.2.3 条件屈服强度
条件屈服强度应在成品螺栓和螺钉上测定。此类试验仅适用于长度等于或大于 2.5 倍直径的紧固件。
试验方法为在轴向拉伸载荷作用下测量螺栓或螺钉的伸长量(见图 3)。
试样应旋入带螺纹的淬火夹具中,旋入深度为一个直径(见图 3)。
螺栓伸长量与载荷的关系图见图 4。
图 4——用于确定条件屈服强度的载荷—伸长量关系图
用于计算屈服强度的螺栓受拉长度,由头部下端面与带螺纹夹具之间的距离确定(见图 3 及表 2、表 3 注 2)。在载荷—伸长量关系图的横轴上标出相当于该长度 0.2% 的数值,并在直线段上沿水平方向标出相同的数值。作一条与弹性变形段平行的直线,确定其与曲线的交点,该交点对应纵轴上的载荷值。将该载荷除以螺栓横截面积,即为条件屈服强度。
伸长量应在螺栓头支承面与夹具端部之间测量。
6.2.4 断后伸长率
断后伸长率应在长度等于或大于 2.5 倍直径的紧固件上测定。
螺钉长度应在试验前测量(见图 5)。然后将试样旋入带螺纹的夹具中,旋入深度为一个直径(见图 3)。
图 5——断后伸长率 A 的测定
试样断裂后,应将断裂部分重新对接,以便再次测量长度(见图 5)。
所得伸长率数值应大于表 2 和表 3 中规定的数值。
采用车制试样进行试验时,伸长率数值应另行约定。
6.2.5 破坏扭矩
破坏扭矩应在图 6 所示的专用装置上测定。扭矩测定装置的精度应不低于表 4 中规定最小值的 7%。
图 6——破坏扭矩测定装置
1——分体式夹具;2——盲孔
螺钉螺纹应夹持在带盲孔的分体式模具中,夹持长度为一个直径,以使夹具上方至少保留两个完整螺纹牙。
应对螺钉施加扭矩,直至出现破坏为止。螺钉应能够承受表 4 中规定的最小扭矩而不发生破坏。
6.2.6 马氏体钢螺栓和螺钉斜垫圈拉伸试验
试验应按照 ISO 898-1 进行,垫圈尺寸见表 6。
表 6——斜垫圈尺寸
| 螺栓或螺钉的螺纹公称直径,mm | ||
|---|---|---|
| 带光杆部分长度的螺栓和螺钉 | 螺纹至头部或带光杆部分长度的螺栓和螺钉 | |
| 20 | 10°±30’ | 6°±30’ |
| 2039 | 6°±30’ | 4°±30’ |
6.2.7 布氏硬度 HB、洛氏硬度 HRC 或维氏硬度 HV 试验
硬度试验应按照 ISO 6506(HB)、ISO 6508(HRC)或 ISO 6507-1(HV)进行。在有争议的情况下,验收的决定性依据为维氏硬度(HV)试验。硬度试验应在螺栓端部,位于中心与螺纹表面之间半径的中点处进行。在有争议的情况下,应选取距螺栓端部一个直径处的区域。
硬度值应在表 3 规定的范围内。
附录 A(规范性附录)外螺纹。螺栓应力截面面积的确定
应力截面面积按公式计算,公式中采用螺纹公称中径和螺纹内径,螺纹内径通过螺纹公称基本内径和原始三角形高度计算得出(见 ISO 724)。
表 A.1——粗牙和细牙螺纹的公称应力截面面积
| 粗牙螺纹 | 公称应力截面面积,mm | 细牙螺纹 | 公称应力截面面积,mm |
|---|---|---|---|
| M1.6 | 1.27 | M8×1 | 39.2 |
| M2 | 2.07 | M10×1 | 64.5 |
| M2.5 | 3.39 | M10×1.25 | 61.2 |
| M3 | 5.03 | M12×1.25 | 92.1 |
| M4 | 8.78 | M12×1.5 | 88.1 |
| M5 | 14.2 | M14×1.5 | 125 |
| M6 | 20.1 | M16×1.5 | 167 |
| M8 | 36.6 | M18×1.5 | 216 |
| M10 | 58 | M20×1.5 | 272 |
| M12 | 84.3 | M22×1.5 | 333 |
| M14 | 115 | M24×2 | 384 |
| M16 | 157 | M27×2 | 496 |
| M18 | 192 | M30×2 | 621 |
| M20 | 245 | M33×2 | 761 |
| M22 | 303 | M36×3 | 865 |
| M24 | 353 | M39×3 | 1030 |
| M27 | 459 | ||
| M30 | 561 | ||
| M33 | 694 | ||
| M36 | 817 | ||
| M39 | 976 | ||
| - 细牙螺距。 |
附录 B(资料性附录)。不锈钢级别和牌号说明
B.1 概述
ISO 3506-2、ISO 3506-3 及本标准中规定了 A1 至 A5、C1 至 C4 以及 F1 牌号的钢,分属以下钢类:
| 奥氏体钢 | A1 至 A5; |
|---|---|
| 马氏体钢 | C1 至 C4; |
| 铁素体钢 | F1. |
本附录对上述钢类及牌号的特性进行了说明。
本附录还提供了具有铁素体—奥氏体结构的非标准化钢类 FA 的相关信息。
B.2 A 类钢(奥氏体结构)
ISO 3506-2、ISO 3506-3 及本标准中规定了五种主要的奥氏体钢牌号——A1 至 A5。这些牌号的钢不能淬火,通常无磁性。为提高耐磨性,可在 A1 至 A5 牌号的钢中添加铜,如表 1 所示。
对于非稳定化 A2 和 A4 牌号钢,适用以下内容。
由于氧化铬可提高钢的耐腐蚀性,因此对于非稳定化钢而言,低碳含量具有重要意义。由于铬与碳之间的高亲和力,会形成碳化铬而非氧化铬,尤其是在较高温度下(见附录 G)。
对于稳定化 A3 和 A5 牌号钢,适用以下内容。
Ti、Nb 或 Ta 元素与碳发生作用,使氧化铬能够充分发挥其性能。
用于远洋或类似环境时,需要采用铬、镍含量约为 20%、钼含量为 4.5% 至 6.5% 的钢。
如腐蚀风险较高,应与专家进行咨询。
B.2.1 A1 牌号钢
A1 牌号钢专为机械制造应用而设计。由于硫含量较高,该牌号钢的耐腐蚀性低于本组中的其他牌号钢。
B.2.2 A2 牌号钢
A2 牌号钢是应用最广泛的不锈钢。它们应用于厨房设备和化工设备。该牌号钢不适用于接触非氧化性酸及含氯化合物的场合,例如海水和游泳池环境。
B.2.3 A3 牌号钢
A3 牌号钢是具有 A2 牌号钢性能的稳定化不锈钢。
B.2.4 A4 牌号钢
A4 牌号钢耐酸,含钼合金,耐腐蚀性更强。A4 牌号钢在造纸工业中需求最大,因为该牌号专为耐硫酸环境设计,同时在一定程度上也适用于含氯环境。A4 牌号钢在食品工业和造船工业中也应用广泛。
B.2.5 A5 牌号钢
A5 牌号钢是具有 A4 牌号钢性能的稳定化耐酸钢。
B.3 F 类钢(铁素体结构)
ISO 3506-2、ISO 3506-3 及本标准中规定了一种铁素体钢牌号 F1。该类钢通常不允许淬火,即使在可能的情况下也不应进行淬火处理。F1 牌号钢具有磁性。
B.3.1 F1 牌号钢
F1 级钢通常用于非复杂设备,超级铁素体钢除外,其碳、氮含量极低。该类钢可替代 A2 级和 A3 级钢,可用于高氯环境中。
B.4 C 级钢(马氏体结构)
ISO 3506-2、ISO 3506-3 及本标准中描述了马氏体钢 C1、C3 和 C4 级。该类钢可淬火至很高的强度。该类钢具有磁性。
B.4.1 C1 级钢
C1 级钢的耐腐蚀性有限。用于涡轮机、泵及刀具。
B.4.2 C3 级钢
C3 级钢的耐腐蚀性有限,但优于 C1 级钢。用于泵和阀门。
B.4.3 C4 级钢
C4 级钢的耐腐蚀性有限。用于机械制造,其余特性与 C1 级钢相似。
B.5 FA 级钢(铁素体-奥氏体结构)
FA 级钢未在 ISO 3605-2、ISO 3605-3 及本标准中予以描述,但很可能会在今后予以描述。
该类钢称为双相钢。早期的 FA 级钢存在一些不足,这些不足已在近期开发的钢种中得到解决。FA 级钢优于 A4 级和 A5 级钢,尤其是在强度性能方面。FA 级钢还具有更强的耐点蚀和裂纹腐蚀性能。
该类钢的化学成分示例见表 B.1。
表 B.1-铁素体-奥氏体钢的化学成分
| 钢类 | 化学成分,% | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C,不大于 | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | N | |
| 铁素体-奥氏体 | 0.03 | 1.7 | 1.5 | 18.5 | 5 | 2.7 | 0.07 |
| 0.03 | 1 | 2 | 22 | 5.5 | 3 | 0.14 |
附录 C(资料性附录)。不锈钢的化学成分
(摘自 ISO 683-13:1986)
表 C.1
| 钢种类型 | 化学成分,% | 紧固件牌号标记 | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | N | Al | Cr | Mo | Nb | Ni | Se,不小于 | Ti | Cu | ||||
| 不大于 | |||||||||||||||||
| 铁素体钢 | |||||||||||||||||
| 8 | 0.08 max | 1.0 | 1.0 | 0.040 | 0.030 max | - | - | 16.0-18.0 | - | - | 1.0 max | - | - | - | F1 | ||
| 8b | 0.07 max | 1.0 | 1.0 | 0.040 | 0.030 max | - | - | 16.0-18.0 | - | - | 1.0 max | - | 7 x % C1.1 | - | F1 | ||
| 9c | 0.08 max | 1.0 | 1.0 | 0.040 | 0.030 max | - | - | 16.0-18.0 | 0.90-1.30 | - | 1.0 max | - | - | - | F1 | ||
| F1 | 0.025 max | 1.0 | 1.0 | 0.040 | 0.030 max | 0.025 max | - | 17.0-19.0 | 1.75-2.50 | - | 0.60 max | - | - | - | F1 | ||
| 马氏体钢 | |||||||||||||||||
| 3 | 0.09-0.15 | 1.0 | 1.0 | 0.040 | 0.030 max | - | - | 11.5-13.5 | - | - | 1.0 max | - | - | - | C1 | ||
| 7 | 0.08-0.15 | 1.0 | 1.5 | 0.060 | 0.15-0.35 | - | - | 12.0-14.0 | 0.60 max | - | 1.0 max | - | - | - | C4 | ||
| 4 | 0.16-0.25 | 1.0 | 1.0 | 0.040 | 0.030 max | - | - | 12.0-14.0 | - | - | 1.0 max | - | - | - | C1 | ||
| 9a | 0.10-0.17 | 1.0 | 1.5 | 0.060 | 0.15-0.34 | - | - | 15.5-17.5 | 0.60 max | - | 1.0 max | - | - | - | C3 | ||
| 9b | 0.14-0.23 | 1.0 | 1.0 | 0.040 | 0.030 max | - | - | 15.0-17.5 | - | - | 1.5-2.5 | - | - | - | C3 | ||
| 5 | 0.26-0.35 | 1.0 | 1.0 | 0.040 | 0.030 max | - | - | 12.0-14.0 | - | - | 1.0 max | - | - | - | C1 | ||
| 奥氏体钢 | |||||||||||||||||
| 10 | 0.030 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 17.0-19.0 | - | - | 9.0-12.0 | - | - | - | A2 | ||
| 11 | 0.07 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 17.0-19.0 | - | - | 8.0-11.0 | - | - | - | A2 | ||
| 15 | 0.08 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 17.0-19.0 | - | - | 9.0-12.0 | - | 5 x % C0.8 | - | A3 | ||
| 16 | 0.08 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 17.0-19.0 | - | 10x%C1.0 | 9.0-12.0 | - | - | - | A3 | ||
| 17 | 0.12 max | 1.0 | 2.0 | 0.060 | 0.15-0.35 | - | - | 17.0-19.0 | - | - | 8.0-10.0 | - | - | - | A1 | ||
| 13 | 0.10 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 17.0-19.0 | - | - | 11.0-13.0 | - | - | - | A2 | ||
| 19 | 0.030 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 16.5-18.5 | 2.0-2.5 | - | 11.0-14.0 | - | - | - | A4 | ||
| 20 | 0.07 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 16.5-18.5 | 2.0-2.5 | - | 10.5-13.5 | - | - | - | A4 | ||
| 21 | 0.08 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 16.5-18.5 | 2.0-2.5 | - | 11.0-14.0 | - | 5 x % C0.8 | - | A5 | ||
| 23 | 0.08 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 16.5-18.5 | 2.0-2.5 | 10x%C1.0 | 11.0-14.0 | - | - | - | A5 | ||
| 19a | 0.030 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 16.5-18.5 | 2.5-3.0 | - | 11.5-14.5 | - | - | - | A4 | ||
| 20a | 0.07 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | - | - | 16.5-18.5 | 2.5-3.0 | - | 11.0-14.0 | - | - | - | A4 | ||
| 10N | 0.030 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | 0.12-0.22 | - | 17.0-19.0 | - | - | 8.5-11.5 | - | - | - | A2 | ||
| 19N | 0.030 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | 0.12-0.22 | - | 16.5-18.5 | 2.0-2.5 | - | 10.5-13.5 | - | - | - | A4 | ||
| 19aN | 0.030 max | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.030 max | 0.12-0.22 | - | 16.5-18.5 | 2.5-3.0 | - | 11.5-14.5 | - | - | - | A4 | ||
| 未在本表中列出的元素,未经钢材制造商与采购方协商一致,不得添加到钢中,但用于完成熔炼的元素除外。应采取一切必要的预防措施,防止生产中使用的废料和材料中混入可能影响钢材强度、力学性能及适用性的元素。类型编号为临时性编号,将在相应标准发布时予以修订。钽按铌计。不按 ISO 683-13。(C+N) 不超过 0.040%。8×(C+N)(Nb+Ti)0.80%。经协商,在订货时,可供应 Mo 含量为 0.20%-0.60% 的钢材。具有良好的耐晶间腐蚀性。稳定化钢。制造商可添加钼,含量不超过 0.70%。 |
附录 D(资料性附录)。用于冷镦和冲压的不锈钢
(摘自 ISO 4954:1993)
表 D.1
| 钢种类型(牌号) | 化学成分,% | 紧固件牌号标记 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 编号 | 名称 | 按 ISO 4954 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | 其他 | |
| 不大于 | ||||||||||||
| 铁素体钢 | ||||||||||||
| 71 | X 3 Cr 17 E | - | 0.04 | 1.00 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 16.0-18.0 | 1.0 | F1 | ||
| 72 | X 6 Cr 17 E | D1 | 0.08 | 1.00 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 16.0-18.0 | 1.0 | F1 | ||
| 73 | X 6 CrMo 17 1 E | D2 | 0.08 | 1.00 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 16.0-18.0 | 0.90-1.30 | 1.0 | F1 | |
| 74 | X 6 CrTi 12 E | - | 0.08 | 1.00 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 10.5-12.5 | 0.50 | Ti: 6 x % C1.0 | F1 | |
| 75 | X 6 CrNb 12 E | - | 0.08 | 1.00 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 10.5-12.5 | 0.50 | Nb: 6 x % C1.0 | F1 | |
| 马氏体钢 | ||||||||||||
| 76 | X 12 Cr 13 E | D 10 | 0.90-0.15 | 1.00 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 11.5-13.5 | 1.0 | C1 | ||
| 77 | X 19 CrNi 16 2 E | D 12 | 0.14-0.23 | 1.00 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 15.0-17.5 | 1.5-2.5 | C3 | ||
| 奥氏体钢 | ||||||||||||
| 78 | X 2 CrNi 18 10 E | D 20 | 0.030 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 17.0-19.0 | 9.0-12.0 | A2 | ||
| 79 | X 5 CrNi 18 9 E | D 21 | 0.07 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 17.0-19.0 | 8.0-11.0 | A2 | ||
| 80 | X 10 CrNi 18 9 E | D 22 | 0.12 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 17.0-19.0 | 8.0-10.0 | A2 | ||
| 81 | X 5 CrNi 18 12 E | D 23 | 0.07 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 17.0-19.0 | 11.0-13.0 | A2 | ||
| 82 | X 6 CrNi 18 16 E | D 25 | 0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 15.0-17.0 | 17.0-19.0 | A2 | ||
| 83 | X 6 CrNiTi 18 10 E | D 26 | 0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 17.0-19.0 | 9.0-12.0 | Ti: 5 x % C0.80 | A3 | |
| 84 | X 5 CrNiMo 17 12 2 E | D 29 | 0.07 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 16.5-18.5 | 2.0-2.5 | 10.5-13.5 | A4 | |
| 85 | X 6 CrNiMoTi 17 12 2 E | D 30 | 0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.30 | 16.5-18.5 | 2.0-2.5 | 11.0-14.0 | Ti: 5 x % C0.80 | A5 |
| 86 | X 2 CrNiMo 17 13 3 E | - | 0.030 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 16.5-18.5 | 2.5-3.0 | 11.5-14.5 | A4 | |
| 87 | X 2 CrNiMoN 17 13 3 E | - | 0.030 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 16.5-18.5 | 2.5-3.0 | 11.5-14.5 | N: 0.12-0.22 | A4 |
| 88 | X 3 CrNiCu 18 9 3 E | D 32 | 0.04 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 17.0-19.0 | 8.5-10.5 | Cu: 3.00-4.00 | A2 | |
| 第一栏为序号。第二栏为按照国际标准化组织技术委员会 ISO/TC 17/SC 2 提出的体系所确定的标记。第三栏为按 ISO 4954(1993 年修订版)的旧编号。未在本表中列出的元素,未经钢材制造商与用户协商,不得添加至钢中,但用于完成熔炼的元素除外。应采取一切必要的预防措施,防止生产中使用的废料及材料所含的、可能影响钢材强度、力学性能和适用性的元素混入钢中。不符合 ISO 4954。具有极高的耐晶间腐蚀性。 |
附录 E(资料性)。对氯化物引起的应力腐蚀具有特殊抗力的奥氏体不锈钢
(摘自 EN 10088-1:1995)
螺栓、螺钉和螺柱因氯腐蚀(例如在游泳池内)而发生破坏的风险,可通过采用表 E.1 中所列材料予以降低。
表 E.1
| 奥氏体不锈钢(标记/材料编号) | 化学成分,% | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | N | Cr | Mo | Ni | Cu | |
| 不大于 | ||||||||||
| X2CrNiMoN17-13-5 (1.4439) | 0.03 | 1.0 | 2.0 | 0.045 | 0.015 | 0.12-0.22 | 16.5-18.5 | 4.0-5.0 | 12.5-14.5 | |
| X1NiCrMoCu25-20-5 (1.4539) | 0.02 | 0.7 | 2.0 | 0.030 | 0.010 | 0.15 | 19.0-21.0 | 4.0-5.0 | 24.0-26.0 | 1.2-2.0 |
| X1NiCrMoCuN25-20-7 (1.4529) | 0.02 | 0.5 | 1.0 | 0.030 | 0.010 | 0.15-0.25 | 19.0-21.0 | 6.0-7.0 | 24.0-26.0 | 0.5-1.5 |
| X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462) | 0.03 | 1.0 | 2.0 | 0.035 | 0.015 | 0.10-0.22 | 21.0-23.0 | 2.5-3.5 | 4.5-6.5 | |
| 奥氏体-铁素体钢。 |
附录 F(资料性附录)。高温下的力学性能及低温应用
注——如果螺栓、螺钉和螺柱选型正确,则与之配合的螺母将自动与其相适应。因此,在高温或低温条件下使用时,只需考虑螺栓、螺钉和螺柱的力学性能即可。
F.1 高温下屈服强度或条件屈服强度的降低
本附录中给出的数值仅供参考。使用者应理解,实际的化学介质、已安装紧固件所承受的载荷及环境条件可能存在很大差异。如果载荷不稳定,且高温作用持续时间较长,或存在较高的应力腐蚀可能性,则使用者应与制造商协商。
高温下屈服强度或条件屈服强度占室温数值的百分比见表 F.1。
表 F.1-温度对屈服强度的影响
| 钢号 | 和,%,温度为 | |||
|---|---|---|---|---|
| 100°C | 200°C | 300°C | 400°C | |
| A2A4 | 85 | 80 | 75 | 70 |
| C1 | 95 | 90 | 80 | 65 |
| C3 | 90 | 85 | 80 | 60 |
| 注-数值仅适用于性能等级 70 和 80。 |
F.2 低温应用
不锈钢螺栓、螺钉和螺柱在低温下的应用见表 F.2。
表 F.2-不锈钢螺栓、螺钉和螺柱在低温下的应用(仅限奥氏体钢)
| 钢号 | 长期作用下的最低工作温度 | |
|---|---|---|
| A2 | -200°C | |
| A4 | 螺栓和螺钉 | -60 °C |
| 螺柱 | -200°C | |
| 由于合金元素 Mo 的存在,奥氏体稳定性降低,如果紧固件在制造过程中经受了高程度的变形,则转变温度会向更高的数值偏移。 |
附录 G(资料性)。A2 级奥氏体不锈钢晶间腐蚀的温度-时间图
图 G.1 给出了不同碳含量的 A2 级奥氏体不锈钢(18/8 钢)在 550℃至 925℃温度范围内出现晶间腐蚀风险的大致时间。
图 G.1
附录 H(资料性)。奥氏体不锈钢的磁性能
奥氏体不锈钢制紧固件在正常条件下均为非磁性,但经冷变形后可能呈现磁性。
每种材料都具有一定的磁化能力,不锈钢也是如此。只有真空才能完全无磁性。材料的磁导率用系数表示,该系数表示材料磁导率与真空磁导率之比。若材料的系数接近 1,则其磁导率较低。
示例:
| A2: | 1.8; |
|---|---|
| A4: | 1.015; |
| A4L: | 1.005; |
| F1: | 5. |
附录 DA(资料性附录)。关于引用的国际标准与俄罗斯联邦参考国家标准及现行作为此类标准的国家间标准之间对应关系的信息
| 引用的国际标准代号 | 符合程度 | 相应国家标准的代号和名称 |
|---|---|---|
| ISO 68-1 | MOD | GOST 9150-2002(ISO 68-1:1998)《互换性基本准则。米制螺纹。牙型》 |
| ISO 261 | MOD | GOST 8724-2002(ISO 261:1998)《互换性基本准则。米制螺纹。直径和螺距》 |
| ISO 262** | - | * |
| _______________ ** 文中及下文提及的国际和国外文件可通过链接获取。——数据库制作者注。 | ||
| ISO 724:1993 | MOD | GOST 24705-2004(ISO 724:1993)《互换性基本准则。米制螺纹。基本尺寸》 |
| ISO 898-1:1999 | MOD | GOST R 52627-2006(ISO 898-1:1999)《螺栓、螺钉和螺柱。机械性能和试验方法》 |
| ISO 3651-1** | - | * |
| ISO 3651-2** | - | * |
| ISO 6506:1981 | NEQ | GOST 9012-59《金属。布氏硬度测量方法》 |
| ISO 6507-1:1997 | IDT | GOST R ISO 6507-1-2007《金属和合金。维氏硬度测量。第 1 部分。测量方法》 |
| ISO 6508:1986 | NEQ | GOST 9013-59《金属。洛氏硬度测量方法》 |
| ISO 6892** | - | * |
| ISO 8044** | - | * |
| * 尚无相应的国家标准。在其批准之前,建议使用该国际标准的俄文译本。该国际标准的译本收录于联邦技术法规和标准信息基金。注——本表采用以下标准符合程度代号:——IDT——相同标准;——MOD——修改标准;——NEQ——不等效标准。 |
参考文献
| [1] | ISO 683-13:1986**, Heat-treated steels, alloy steels and free cutting steels - Part 13: Wrought stainless steels. |
|---|---|
| [2] | ISO 4954:1993**, Steels for cold heading and cold extruding. |
| [3] | EN 10088-1:1995**, Stainless steels - Part 1: List of stainless steels |
「GOST R ISO 3506-1」方向的估算
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