【国家标准(GB)】 紧固件机械性能 螺栓 螺钉和螺柱

中华人民共和国国家标准
紧固件机械性能
螺栓、螺钉和螺柱
Mechanical properties of fastenersbolts, serews ard studs
UDC 621.882
GB 3098.1—82
（198年确认）
本标准等效采用国际标准ISO898/1一1978《紧固件机械性能一第1部分：螺栓、螺钉和螺柱》。本标准适用于由碳钢或合金钢制造的、任何形状的、螺纹直径为3～39mm的螺栓、螺钉和螺柱。其螺纹尺寸及公差按GB193—81GB196—81和GB197—81规定。本标准不适用于紧定螺钉及类似的不规定抗拉强度的螺纹紧固件。本标准未规定可焊接性、耐腐蚀性及T作温度高了+300℃或低于-50℃的机械性能要求。注：①对于螺纹直径>39前m的螺栓、螺钉和螺柱，只要机械性能符合本标准的性能等级，亦可按相应的标记制度作出标记。
②用易切钢制造的螺栓、螺钉和螺柱不能用于+260℃以上。2引用标准
GB 196
GB 197
GB 231
普通螺纹直径与螺距系列
普通螺纹基本尺寸
普通螺纹公差与配合
金属布氏硬度试验方祛
金属洛氏硬度试验法
GB 4340
金属维氏硬度试验方法
GB 5277
a标记制度
金属拉力试验法
金属材料夏比（U型缺口）冲击试验方法螺栓和螺钉通孔
紧固件
螺栓、螺钉和螺柱性能等级的标记制度如表1所示。国家标准局1962-05-22发布
1983-07-01实施
公称抗拉强度 α,N/mm2
最小伸长率%
GB3098.1-82
表1性能等级
700800
9001000
屈服点与抗拉强度的关系
屈强比
公称扇服点（。）或公称癌服强度（00.2)公称抗拉强度（b）
注：9.8级仗适用螺纹直径<16mm的规格。×100路
性能等级的标记代号由“。”隔开的两部分数字组成第一部分数字（“。\前）表示公称抗拉强度（o。）的1/100，.6
第二部分数字（“，\”后）表示公称服点（）或公称屈服强度（α。.2）与公称抗拉强度（。）比值（屈强比）的10倍。
这两部分数字的乘积为公称屈服点（0，）或公称屈服强度（α。.2）的1/10。根据本标记制度的规定，各性能等级的最小屈服点（g.min）或最小服强度（o。.1min）和最小抗拉强度（0，）等于或大于其公称值。注：对标准紧固件所采用的性能等级，在相应的产品标准中给出。对指标准紧固件，可参照类似的标准紧固件选用。
4材料
表2规定了各性能等级适用的钢材。对性能等级为8.8～12.9级的紧固件，表2规定的最低回火温度，是必须遵循的。GB3098.1—B2
根据供需双方协议，
当供方能够保证机械性能时，可以采用表2以外的材料和热处理。表2材料
化学战分，%
性能等级
低磷钢
低碳钢或中碟钢
低碳钢或中碳钢
低碳合金钢（如砸或锰或铬）译火井回火中碳钢，泽火井回火
低磷合金钢（如硼或锰或铬），淬火井回火中碟钢，淬火并回火
低碳合金钢（如硼或锰或铬）。摔火井回火中碳钢痒火井回火
低、中碳合金钢（如硼或锰或铬），淬火并回火或
合金钢、痒火井回火
合金钢，萍火并回火
注：(①用再回火试验检查最低回火温度。C
最低回火温度
②3.6.4.6.4.8、6.8、6.8级充许采用易切钢制造，其碱、磷及铅的最大含量为：磁0.34%磷0.11%，铅0.35%。③对于8.级，为保证良好的率透性，螺纹直径》20mm的紧固件，必须采用对10.9级规定的合金钢。③合金钢应含有一种或儿种铬、镖、钼或钒的合金元素。③对10.9、12.9性能等级的村料，应具有好的遗性。以保证螺纹裁面的芯部在淬火后、回火前得到约90 %的马氏体组织，
③山低碳马低体钢制造的产品，应在性能等级代号下加横线，即10.9。①对于8.8级、螺纹直径>20mm的紧固件，可以采用425的最低同火温度。5机械性能
在常温下按第8章规定的方法行试验时，螺、爆钉和螺柱的机械性能应符合表3规定。桑
抗拉强度0,N/mm2
维氏硬度HV30
布天破度HB
P= 30 2
（HB≤140时，
P10D2)
洛民硬度HR
表面睡度[rVn.3
退点o,,N/mm2
屈服强度口。.，N/mm2
保证应力
GB 3098.1—82
螺栓、螺钉和螺柱的机械性能
s。/a.min或 Sp/ao.xun
5.10|伸长率55，%
5.11模负载强度
5.12冲击吸收功Au，了
头部坚固性
螺纹未脱碳层的最小高度E
全脱碳层的最大深度G，mm
124147
2M16M16
对蝶轻和螺钉（不包括螺柱）的数值等于最小抗拉强度现5.2条25
在头部及订杆与头部交接的圆角处不应产生任何裂缝15
号H量H
注：①8.8级第二栏（>M16），对钢结构用螺栓为≥M12。②9.8级仅适用于螺纹直径<16mm的规格。②当尿服点。。不能测定时，允许以测最感服强度。,的为祛代替，@冲击吸收功A按GB229附求图A1的试样。@表面硬度不应比芯部硬离高出30个维氏硬度慎，但对10.9级的表面硬度应不大于39HVs06机性能的试验项目
用第8章规定的方法对螺栓，螺钉和螺柱按表5规定的A类或B类项目进行试验。B类项目适用于螺栓、螺钉和螺柱实物的带规检验。对表4标记“Q\的紧固件用B类项自进行仲裁。A类项目适用于机加工试件和螺杆上无螺纹部分的截面积小于螺纹应力截面积的螺栓、螺钉及螺柱。
对螺纹直径》4mm并且长度3d的紧固件（表4标记“\）用A类项月进行仲裁。收时的试验项目
GB 3098.1-82
表4“表5”试验项目素引
螺纹直径>4m并且长度\>a的螺栓和螺钉爆纹直径<4mm或长度*<3的螺栓和螺钉c
表5用于验收的A类和B类试验项目A类试验项目
性能等级
试验方法
3.6.46、
B类试验项目
性能等级
试验方法
3.6468.8、9.8、
公称应力
截面积
（1230）
（1950）
（2830）
(3870)
(5280)
(6460)
（8240）
(205）
(1180)
(1490）
(2360)
（3440）
(4690)
（6400）
(7830）
（9990)
100000
121000
（10200）
（12300）
116000
(11800）
151000
(15400)
185000
（18900)
229000
(23300)
141000
（14400）
184000
(18800)
224000
（22800）
278000
（28300）
270000
327000
(27500）
（33300）
322000
390000
(32800)[（39800）
GB8098.1--82
粗牙螺纹的最小拉力载荷
(1230)
(1020）
(1470)
（1570）
（2490）
35 400
(3610)
(4920）
65 900
（6720）
（8220）
103000
（10500）
127000
(1870)
(2960)
(4300)
(5860)
(8000)
(9790)
122000
(12400)
152000
[(15500】
(12900)
148000
176:000
(15100)
193000
（19700）
236000
（24100）
291000
(29700）
343000
（35000）
410000
(41800)
（18000）
230000
(23400)
28000-0
（28500）
347000
(35400)
408000
（41600）
488000
（10200）
127000
(12900)
158000
（16100）
184000
(18800）
239000
（24400）
292000
（29B00）
361000
(36800)
425000
(43300）
(1070)
（1530）
(1940)
（3080)
(4460)
（6090）
（8320）
荷（A
(1230)
(1760）
（2240）
（3550）
（5160）
(7030)
（9600）
115000
（11700）
147000
（L5000）
182000
(18600）
212000
（21600）
275000
(28000)
337000
（1160）
(1640)
(2350）
(2990)
(4730)
67400*
(6870）
(9380)
126000*
(1300)
(2650)
（3350）
(5320)
(7740)
104000
(10600)
141000
（12800）（14400）
[159000
（16200）
203000
（20700）
251000
（25600)
293000
（29900)
381000
（38800)
466000
（34400)
（4750）
416000
（42400）
490000
(49900)
586000
508000
（49700）
（59700
576000
(58700)
678000
(69100)
810000
（H2600）
（1500)
（2130）
（3070)
（3880）
（6150）
（8940）
120-000
(12200)
163000
(16600)
200000
（1090）
(1760）
（2500）
(3600)
（4560)
（7220)
103000
(10500)
14000-0
（14300)
192000
(19600)
234000
《20100）（23900）
255000
299000
（26000）（30500)
315000
(32100)
367000
370000
(37700)
431000
（37400）（43900）
477000
560000
（57100）
583000
684000
(59400)
（69700)
722000
847000
（86300）
(73600)
850000
（86600）
997000
(102000)
1190000
1020000
（104000）121000）
）括号内的数值，以kgf计。
②对钢结构用媒格，在表内数值上带“”记号者，分别以70000、95500放130000N代样。螺纹
公称应力
截面积
（672)bZxz.net
（1060）
(1550)
（2110)
（2880）
(3530）
4410ml
（4500）
（5560）
(6470)
（8420）
101000
(10300)
125000
（118）
(206）
（333)
（858
（1356）
(1978)
2640-0
(2691)
（3680）
（4506）
(5749)
（7105）
CB3098.1—82
表7粗牙螺纹的保证载荷
(1150)
（1830）
（2661)
（3630）
（4960）
（6070）
（7750）
(9570)
109000
[(11100）
(8277）
106000
（10805）
129000
142000
（14500）
174000
(13150)
（17700）
160000
（12700）
《16310）
147000
(15000）
176000
188000
（19164）
224000
（574）
（825)
(1040）
(1650)
（A,×S,）
（195)
(340）
(1120)
(1420)
（2240）
(3260)
(3280）(4450)
(4490)
（5480)
(6990)
(8640)
(6090)
(9490)
115000
(11700）
134000
(10100）
(13700)
129000
(13100)
157000
（16000）
215000
194000
（21900】
[（19800）
253000
(25800)
（17900）
（22834）
303000
(30900)
229000
（23300）
27300-0
27800）
174000
（17700）
213000
(21700)
264000
（26900）
310000
(31600)
（637)
（1290）
(1640)
（2600）
（3780）
（5160）
（7030）
(8610)
108000
（11000）
133000
(840）
1170-0
(1190)
（1710）
(2160）
(3430)
48900*
（4980）
66700*
（6800）
(9290)
1150mg
(11700)
147000
（15000)
182000
（13600）
[(18600)
212000
155000
（15800）
202000
（20600）
247000
（21600）
275000
(28000）
337000
（25200）（34400）
305000
（31100）
359000
（36600）
371000
429000
（37800)(43700）
416000
(4240）
490000
（499）
586000
(59700）
（338）
（456)
（955）
(1356）
（1947）
(3467)
(3904)
（5668）
(7737)
104000
(10601)
(1200）
(1700)
(2450)
(4900)
(7140)
(9720)
130000
（133）
159000
（16200）
203000
（20700）
251000
(25600)
293000
(1410)
（1990）
（2850）
（3620）
（5740）
（8340）
112000
(11400)
152000
（15500）
186000
(19000)
238000
(24300)
294000
（30000)
342000
(29900)
（35000）
381000
445000
（38800）（45400）
466000
(47500)
576000
（58700）
678000
(69100）
810000
（55500）
673000
(68600)
792000
(80700)
947000
（96500）
（82600)
括号内的数值，以kgf计。
②对钢结构用螺栓，在衣内数值带*，”记号者，分别以50700、68800及94500N代替螺纹
公称应力
截面积
（13）
(2170)
（2080）
（3100)
(3000）
4200）
（5620）
（7290）
（9150)
110000
(11200）
127000
（12900）
164000
（16700）
205000
（20900）
25 1000
(25600）
285000
（29100）
340000
(34700）
(1600)
(2630)
（2500）
（3750）
（3600）
(5100)
（6810）
（810）
1090:00
GB3098.1—82
细牙螺纹的最小拉力载荷
最小拉
(1680）
(2760)
(2620)
（3940）
(3770)
(5350)
(7150）
(9250)
114000
11100)
(11600)
133000
140000
（13600）
(14300）
154000
（15700）
198000
（20209）
248000
161000
(16400)
208000
（2000）
（3280）
（3100）
(4690）
（4490)
（6370)
(8510)
荷(A,×O)、N
（2400）
（2080）
（3410)
(3240)
(4880)
(4670)
(6630)
(8850)
108000
112000
（11000）
(11400）
136000
（13900）
166000
（16900）
192000
（19600)
(21200)（25300)
261000
(25300）（26600)
304000
（31000）
346000
（35300）
412030
（42000）
注：括号内的数值，以kgf计。
320000
（32600）
363000
（370m）
433000
（44100）
310000
（31600）
380000
（38700）
432000
141000
(14400)
173000
(17600)
200000
(20400)
258000
(26300)
323000
（32900）
396000
（3940）
(3740)
(5640)
（5390）
(7640)
100000
（102）
130000
（13300）
163000
(16600)
（20400）
230000
（3200）
(5260)
(4990)
（7510)
（7190）
100000
（10200）
134000
(13700)
179000
（1820m）
226000
(23000)
276000
（28100)
319000
（23400）
（32500）
29800-0
(30400)
373000
（38000）
457000
(40400）
（46600）
450000
519000
（44000）
（4590u）
（52500）
515000
536000
（52500）（54600）
618000
412000
(42000）
515000
(52500)
632000
(64400）
718000
（73200）
855000
（63000）
（87200)
（3600）
（5910)
（5620）
（8456)
（8080）
112000
(11400）
1500:00
（15300）
（4150)
(6840)
(6480)
(9770)
（9340）
180000
（4870)
(8020)
(7610)
112000
（11400）
107000
（10900）
152000
（13300）
（15500）
174000
(17700)
225000
(22900)
283000
(28800)
346000
（35300）
399000
(40700）
516000
(52600）
646000
（65900)
791000
（80600)
900000
(91700)
1070000
204000
(20800)
264000
（26900）
332000
(33800)
406000
(41400)
468000
(47700)
605000
(61700)
758000
(77300）
928000
（94600）
1060000
（108000）
1260000
[（109100128000）
公称应力
截面积
(720）
（1180）
(1120）
(1690)
(1620)
(2290)
（3070）
（3970）
（4990）
（6110)
(7040）
(9100）
112000
(11400）
137000
(14000）
156000
（15900）
1185000
GB$098.1—82
表9细牙螺纹的保证载荷
（919)
(1509)
（1437
（2161)
(2069)
(2936)
(3914)
（1240）
(2040)
（1940）
（2920）
(2780)
(3960)
(5280）
(5066)(6830)
(6381)
(7818)
(9001)
114000
（8590）
103000
(10500）
119000
(12100）
15-4000
(11621）
（15700）
143000
（14577）
17500u
(17839)
199000
（20285）
193000
(19700)
236000
(24100)
268000
<27300)
319000
237000
（24159）（32500）
[（18900）
注：括号内的数值，以kgf让。
试验方法
8.1机加工试件的拉力试验
（1120）
(1850)
(1740)
(2631)
(2520)
(3570）
（4770）
（6170）
(7770）
(9500)
108000
荷(A.× Sp),
（1520)
（2500)
（2380)
(3570)
（3410）
（4840）
（6470）
(8370）
103000
(10500）
127000
(12900)
146000
（11000）
139000
（14200）
174000
（17700)
213000
(21700)
242000
（24700）
288000
（29400)
（14900）
188000
19200）
236000
（24100）
289000
(29500)
329000
（33500）
391000
（39900）
（1750)
（290心）
（2310)
（2640）
(3810)
（3620）
（2740）
（4130）
(4000)
(5610)
（7490）
9500-0
（9680)
120000
（12200）
147000
(15000）
169000
(17200)
218000
（22200）
273000
(27B00)
335000
（34100）
381000
（38800)
(5440)
(5210)
（7390）
（4342）
(4118)
（6198）
(5922)
（8410）
110000
（9880）
(11213)
130000
（13300）
163000
(16600)
(20400)
230000
(23400)
298000
（30400）
373000
（38000)
457000
（46600）
519000
<53000)
453000
618000
（46200）
（63000）
按图1及GB228一76对机加工试件进行拉力试验。检验以下性能：抗拉强度
屎服点。或屈服强度。0.2！
伸长率
th-t×100%
(as10)
(5450)
(5180)
(7450)
104000
(10600)
139000
(14200）
179000
（18200)
226000
(23000）
276000
(28100)
319000
（32500)
412000
(42000)
515000
（52500）
632000
（64400）
718000
(73200)
855000
（3870）
（6380)
(6060)
（910吨0）
(8720）
121000
(12300)
162000
（16500）
210000
（21400）
264000
（26900)
323000
（32900）
372000
(37900)
481000
（49000）
602000
（61400）
738000
(75200)
839000
（85500）
999000
(87200)
k102000)
对螺纹直径>16mm，并经过热处理的螺栓、螺钉和螺柱，当加工试件时，其杆部直径的减小盘，GB 3098.1—82
不应超过试件原有直径的25%（截面积约为44%）。F
图1拉力试验的试件
—外螺纹大径。一试件直径(d<外螺纹小径)；b -螺纹长度 (b>d),1。— 5 d,或 5.65V/F。。—直线部分的长度-（1。+d。)t.—试件的总长度=f。+2R+a+6)t—断裂后的长度；F—横截面积，R—圆角半径（R>4以m）>0
8.2螺栓、螺钉和螺柱实物的拉力试验本试验月的足测定紧固件实物的抗拉强度。其试验方法与机加工试件相同。抗拉强度根据螺纹应力截面积进行计算。
螺纹应力截面积：A,=年（dz+ds)式中：dz外螺纹中径（公称尺寸）mmtds-—螺纹的计算直径=d,-
d，一外螺纹小径（公称尺寸），mmlH
一螺纹原始三角形高度，mm。
对螺栓、螺钉进行试验时，承受拉力载荷的未旋合的螺纹长度应为6倍螺距（6P）。如不能保证“6 P\，试验方法由供需双方协议，对爆柱进行试验时，应将螺柱的拧,入端紧于专用爽具中。当试验拉力达到表6或表8规定的最小拉力载荷（A，×。）时，不得断裂。当载荷大于（4，×。）直至拉断，断裂应发生在杆部或螺纹部分，而不应发生在头与杆部的交接处。为避免试件承受横向载荷，试验机的夹具应能自动定心，试验时夹头的移动速度，不应超过25mm/min.
8.3硬度试验
常规检查在去除试件的电镀或其他涂层并经适当加工后进行。螺栓、螺钉和螺柱的硬度在头部、未端或杆部进行定。
如果超出最高硬度，则应在距末端一个螺纹直径的截面上，距中心1/2半径处再次试验。验收时，如有争议，应以维氏硬度试验（HV30）为仲裁试验。表面硬度应在末端或六角面上测定，为保证测定的准确性，被测部位应经过研磨或抛光。8.3.1维氏硬度试验按GB4340规定。8.3.2布氏硬度试验按GB231规定。8.3.3洛氏硬度试验按GB230规定。8.4保证裁荷试验
GB3098.1-82
螺栓，螺钉和螺柱的保证载荷试验包括下列内容：a.按表7或表9施加规定的保证载荷（见图2），对螺柱进行试验时，应将拧人机体端（或等长双头螺柱的任一端）拧紧于专用夹具中；b。测量由于施加保证载荷引起的永久伸长量。施加载荷后的永久伸长量（包括测量误差）不应大于12.5μm。烧荷
D。按GB5277对中I等装配的规定。图2螺栓、螺钉保证载荷试验
头与中心孔应为
“球面-雌面接触
永久伸长量在带球面测头的专用检具上测量，总的测量误差不应大于±5μm。紧周件每端应打一60°心孔。测量时测头与锥孔应为“球面-锥面接触”为避免试件承受横向载荷，试验机的夹具应能自动定心。试验时夹头的移动速度不应超过3mm/min。施加保证裁荷应持续15秒钟。
对消除不同螺纹长度对伸长量的影响，螺母上方未旋合的螺纹长度应等于6倍螺距（6P）。当试件不能满足上述要求时（如，不能保证6P\、“球面－锥面接触”），试验方法由供需双方协议。
第一次施加保证载荷时、有可能由于螺杆或螺纹部分的弯曲或测量误差等影响导致紧固件产生明显的伸长（>12.5um）。为了避免产生误判，应进行第二次试验。再次试验施的载荷比规定值增大3%。如果增圳载荷后的再次伸长鼠不赶过12.5μm，仍可认为符合要求。8.5楔负载试验
螺栓、螺钉（不包括螺柱）的锲负载试验按图3进行。试验的楔势按表10规定。
进行试验时承受拉力载荷的旋合的螺纹长度1d。当试验拉力达到表6或表8规定的最小拉力载荷（A，×αb）时，不得断裂。当载荷大了（4,×）直至拉断，断裂应发\生在杆部或螺纹部分，而不应发尘在头部。支承面与螺杆过渡画角处。带全螺纹的螺栓或螺钉，如果断裂是在螺纹部分，即使在拉断时裂缝也延伸或扩展到头杆交接处GB 3098.1—82
的幽角表面或头部，仍应视为符合本试验要求。实或例意
硬度≥HRC45
图3螺栓、螺钉的楔负裁试验
表10楔垫尺寸
用于杆部无螺纹邯分的长度
螺纹直径d
> 6 - 12
>12 ~ 20
20 ~ 39
>2d的螺栓和螺钉
性能等级
3.6,4.6.4.8.5.6.
5.8.8.8.9.8.10.9
模垫圆角R按下式让算：
对C级（粗制）产品，，
R=rmx +0.2mm
damax - ds min
式中．d.max
一支承面与螺杆过渡圆角的最人直径中螺杆的最小直径。
8.6机加工试件的冲击试验
冲击试验按GB229规楚进行，其试样按GB 229附录图 7规定。仅对螺直径≥16mm的紧固件进行试验。用于全螺纹求无螺纹部分的长度<2d的螺栓和螺钉
性能等级
3.6.4.6.4.B.5.6-
5:8.B.8.9.8.10.9
试件沿螺杆纵向并靠近表面选取。试件无刻槽的一边也应靠近螺杆表面。8.7头部坚固性试验
6.8、12.9
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