1、中华人民共和国国家标准紧固件机械性能螺母粗牙螺纹Mechanical properties of fasteners -Nuts一Coarsethread GB/f 3098.2-2000 批准并发布国家质量技术监督局发布日期:2000年9月26日实施日期:2 0 0 1年2月1日14-6- 1 前丰标准等间来用国际标准1SO898 - 2 , 1992情问件机械性能第2部分。规定保证载荷值的螺母相牙螺纹GB/T 3098总的标题为。M紧固件机械性能，包括以F部分GI3!T飞098.1-2000紧固件机械性能螺栓、螺和螺柱。BIT3098.2-2000紧固件机械性能螺母粗牙螺纹GB/T 309
2、8.3-2000紧固件机械性能紧定螺钉一-G/T3098.4-2000紧固件机械性能螺母细到螺纹一-G日IT3098.5-2000紧固件机械性能自攻螺钉GB/T 3098.6-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱GBIT 3098. 7-2000 固件机械性能自挤螺钉一-GB/T.10988-1992 圆件机械性能耐热用螺纹连接1MGB!T 3098.9-1993 坚固件机械性能有效力矩型钢六角锁紧螺母一日IT3098.10-1993 紧固件机械性能再色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母-(;日汀3098.11-1995坚固件机械性能自钻自攻螺钉GRIT 3098.12-1996 紧固件
3、机械性能螺母锥形保证载荷试验一一-GBIT3098.13-1996 嚣固件机械性能螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直径1-lOmm -GBIT 3098.14-2000 紧固件机械性能螺母扩孔试验一一-GRIT3098.15-2000 紧回件机械性能不锈钢螺母-GBIT 3098.16-2000 紧固件机械性能ISO前国准国标各际的国性。界织世组个告一联是的如体组团化员准成标叼际门2咽山川卜阴阳标归家目不锈钢紧定螺钉一一GBIT3098. 17-2000 紧固件机械性能检查氢脆用预载荷试验平行支承面法丰标准调整了范围的内容(1S()898 - 2 1992与150898 - 6 , 1994
4、不致)，井与B/T3098.4一致(第1章)。丰标准未果用1SO898 -2的附录日，其内容已列入本标准第2章引用标准中川本标准是GBIT3098.2-1982的修iJ本，主要修改如下a)标准名称中增加粗牙螺纹;b)仅规定在环境温度为10-35C条件F试验的机械性能。在较高或较低温度下，其机械和物理性能可能不同(第1章); c)适用范围中取消最小螺纹直径(第1章); d)茬2增加螺母栏及表注中的螺栓螺母组合件的应力高于螺栓的屈服强度或保证应力是可行的，e)表5中删去洛氏硬度值，增加螺母热处理状态及。型式栏，并调整表注内容;f)调整部分保证载荷值(表6); g)增加引用布、洛、维硬度换算表(8.
5、2品); h)增加表面缺陷的试验(8.3矗); i)必须标志性能等级的产品，标志制造者的商标或识别标志是强制性的，只要技术上可行应尽量提供。但在任何情况下，包装上均应标志(9.5条)。本标准自实施之日起，代替GBIT3098.2-1986 . 本标准的附录A是提示的附录。丰标准由国家机械工业局提出。丰标准由全国紧回件标准化技术委员会归口。本标准由机械科学研究院负责，西安标准件总厂、J二海高强度螺栓厂、上海市紧固件和焊接材料技术研究所、北京标准件工业集团公司、武汉汽车标准件研究所和上海金马高强坚固件有限公司参加起草。丰标准由全国紧固件标准化技术委员会秘书处负责解释。吉日的制定工作通常是通过150
6、各个技术委员会进行的。每个成员团体如对某一技术委员会所进行的项目感兴趣时，也可参加该委员会。与50有关的政府的和非干部分。政府的国际组织也可参加此项工作c50与国际电工第1部分.螺栓、螺钉和螺柱委员告(lEC)在电工标准化方面有着密切的联率已经技术委员会果纳的国际标准草案，分发给所有成员团体进行投票表决。国际标准的正式出版需要至少75%的成员团体投票赞成。国际标准SO8986由501TC2紧固件技术委员会SCl紧回件机械性能分委员会制定。第二版对第一版(I50898 - 2 , 1980)进行r删改与补充，是技术性修订。SO 898总名称为紧圆件机械性能，包括以一第2部分，规定保证载荷值的螺母
7、粗牙螺纹第5部分紧定螺钉及类似的不受拉应力的螺纹紧固件第6部分规定保证载荷值的螺母细牙蝶纹第7部分螺栓与螺钉的扭矩试验和最小报矩公称直径1-lOmm 丰标准的附录A和附录且是提示的附录14-6 3 1 范围讨使用于列标准最新版本的可能性。GB/f 41-2000 六角螺母C级(呵v1缸本标准规定了在环境温度为10-35C条件下进4034 , 1999) 行试验时，规定保证载荷值的螺母机械性能。该环境温度条件下判定为符合丰标准的产品，在较高或较低温度下，机械和物理性能可能不同，使用者应予注意。丰标准适用的螺母组合，螺纹公称直径D39mm;符合GB厅192规定的普通螺纹，符合GB厅193规定的粗牙
8、螺纹直径与螺距符合GB斤196规定的基本尺寸，符合GB厅197规定的公差与配合;有特定的机械要求对边宽度符合GB/f3104或相当的.公称高度注0.5D，由碳钢或合金钢制造的。本标准不适用于特殊性能要求的螺母，如:要求。洼，锁紧性能(GB/f3098.9) , 可焊接性，耐腐蚀性(GBIT3098.15)，工作温度高于+300C或低于50C的性能1用品切铜制造的螺母不能用于+250t:以上。2时特睛产品，如用于桂结构高强度螺栓和热浸键悻螺栓的蝇母，有关数值见产品际准。3配合件的螺纹公差大于6H/6g时，将增2日脱扣危险】4在其他公是或大于6H的情况下，应考虑降低脱扣强度吁见幸10褒1螺蚊强度的
9、降低噩纹试验载荷比率.%螺纹公盖飞之r6H 7H 6G M2.5 100 95.5 M2.5 M7 100 95.5 97 M7 M16 100 96 97.5 M16 M39 100 98 98.5 Z 引用标准下列标准所包含的矗立.通过在本标准中寻|周而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用丰标准的各方应探14-6- 4 GB/T 192-1981 普通螺纹、基本牙型GB/f 193-1981 普通螺纹直径与螺距系列(直径1-600mm)GBIT 196-1981 普通螺纹基本尺寸(直径(l -600mm) GB/f 197-1981 普通螺筑公差与配
10、合(直径1-355mm)GBIT 230一1991金属洛氏硬度试验方法GBIT 231-1984 金属布氏硬度试验方法GBIT 1800.2一1998极限与配合基础第2部分公差、偏差和配合的基本规定(eqvlSO 286 1, 1988) GB汀3098.91993紧固件机械性能有效力矩型钢六角锁紧螺母(呵v150 2320 , 1983) GBIT 3098.15-2000坚固件机械性能不锈钢螺母(idtr妇3506-2，1997)GB/f 3104-1982紧固件六角产品的对边宽度(叩150272，1982)GB厅、4340.1-1999金趣维民硬度试验第1部分，试验方法(吨v150 65
11、07 - 1 , 1997) GB/f 5779.2-2000 紧回件表面缺陷螺母恤150岳157- 2 , 1995) GBIT 5780-2000 六角头螺栓C级(eqv150 4016 , 1999) GBIT 5781-2000六角头螺栓圭螺纹C级(呵v150 4018 , 1999) GB/f 5782-2000 六角头螺栓(叫v150 4014 , 1999) GB/f 5783-2000 六角头螺栓圭螺纹(eqv1504017, 1999) GB/f 5784-1986 六角头螺栓细杆B级(eqv 4015 , 1979) GB/f 6170-2000 1型六角螺母(eqv150
12、 4032, 1999) GB/f 6172 .1-2000 六角薄螺母(叫v150 4035 , 1999) GBIT 6174-2000六角薄螺母无倒角(eqv150 4036, 1999) GB/f 6175-2000 2型六角螺母(eqvlSO 4033 , 1999) 150 4964 , 1994钢硬度换算3 标记制度3.1 公称高度注0.8D(螺纹高效长度二0.6D)的螺母公称高度注0.8D(螺纹有效长度关0.6D)的螺母，用螺栓性能等级标记的第部分数字标记;该螺栓应为可与该螺母相配螺栓中性能等级最高的(表2)。表2公称高度泣。.8D螺母的标记制度螺母螺母相配的螺栓螺钉和蝇柱性能
13、1型2型等组性能等辑.纹规格IIL围螺纹规格在围4 3.6、4.6、4.8M16 M16 3.6、4.6、4.8,; M16 5 M39 5.6、5.8运M396 6.8 运3939 8 8.8 39 运39三三M16M39 9 9.8 M16 M16 10 10.9 M39 三三M3912 12.9 M39 M16 M39 注一般来说，性能等级较高的螺母，可以替换性能等式:级较低的螺母。螺栓螺母组合件的应力高于螺栓的屈服强度或保证应力是可行的。由于超拧，螺纹组合件可能产生下列失效形a)螺杆断裂;b)螺杆的螺纹脱扣;c)螺母的螺纹脱扣:d)螺母和螺杆的螺纹脱扣。螺杆的断裂是突然发生的，比较容易
14、发现，而脱相是逐渐发生的，就很难发现并增加了因紧固件失效而造成事故的危险性。所以，对螺纹连接的设计，总希望失效形式是螺杆断裂。但由于各种因章(螺母和螺栓的材料强度、螺纹间隙和对边宽度等)影响脱扣强度，故不能在所有的情况下都能保证获得这种失效形式。M5-M39的螺栓或螺钉或螺柱，按表Z规定选配适当性能等级的螺母，当拧紧到螺栓(螺钉或螺柱)保证载荷时，螺纹组合件不会发生螺纹脱扣。然而，越过螺栓保证载荷的拧紧，时有发生，故对螺母的设计应至少保证在超拧10%时，螺纹组合件的失效是螺杆断裂，以警告使用者，装配操作不当。注有关帽纹组告件强度和螺母型式方面直详细的贵料见附录A(提示的附最)。3.2 公称高度
15、注O.5D.而M16的1型螺母)、10和12级螺母应进行摔火并回火处理。5 机械性能按第8章规定的方法进行试验时，螺母的机械性能应符合表5规定G表面缺陷应符合GBIT5779.2的规定。14-6- 5 表5机械性能性能等组04 05 4 螺纹规格悻证堆氏硬度保证醺母应jJHV 自fJH、应)JI HV mtn ln旧热处理|时一-5 5 , 5 , 明C飞、/ 1/nm/ 、ZAnmz孔14M4 M7 17 1881 302 i 浮火l1薄型碎犬井310 薄型MIU i 火如l火不阵火M16 510 117 302 11火性能等级5 6 8 i蜡氏硬副蠕螺且规格保证维氏硬度螺悻证鲸母保证自址I
16、茸应jJHV HV Sp 5 , |Sp 刊/Inmz口l!1lmax 热姓理理式mm 口】热扯理型式/ 之M4 520 180 M4 民580 670 I , I I 855 不恃火130 011 平洋火仁170302 |卜M M17 0 Ml0 5锁)302 习、押火2川的火1 3021 c，-1 1 M16 610 Iill火700 I I . I 11火80押火并飞MI6 民39630 146 920 ! 2飞3353 同火tE 能等组8 9 10 蝴纹规格保证蛙氏硬度f螺保证蛙氏硬度:螺保证蛙氏硬度螺母母母rN扫HV 应力HV 应力HV 5, 5 , S , r; 刊/IE1mzmm
17、 mox 热趾理型式:J/mm2 mm m阻i热扯理理式N/mm2 mm mox 热扯理型式正飞I M4 900 170 1040 M4 M7 915 1040 M7 i MI0 940 不粹火i1040 再火并302 2 272 353 M10 M16 950 188 回火1050 井回火M16 M39 890 180 : 302 不博火Z 920 1060 团火性能等级12 蛐纹规楠惺证蛙氏硬度保证蛙氏硬度蝇母螺母应力HV 应力HV 5 , 鸭处理型式5 , 热处理型式N/mm2 mm m, N/mm2 nun mox r 飞毛沁141140 1150 M4 M7 1140 博火井1150
18、 295 353 回火1 M7 Ml0 1140 1160 再火并272 353 回火2 日10M16 1170 1190 M16 M39 1200 性最低硬度仅对经热扯理的螺母或规格太大而不能进行保III戴荷试监的螺母，;t)l，强制性的1对其他眼何不是强;jjlJ1:1 的，是指导性的。对不再火回大的，而卫能满足但证载荷试验的蝇母，最低硬度应不作为拒收住据c14-6- 6 6 保证载荷表。规定f粗牙螺母的保证载荷值、其中，螺纹的应力截面积A.，按F式川草吨-zd一中仇外螺纹中径的基本尺寸，mm; d一一外螺纹小径的基本尺寸(d , )减去蝶表6螺址规格蝴Ji!i.螺纹的比jJ量面和mm A
19、 M飞1() . 5 M3.5 1 0.6 M4 I 1) .7 mm 纹原始三角形高度(H)的1/6值，即d，二d，H 6 mm H 螺纹原始三角形高噎(/O.866025P) , mm; T 螺距，Inn1; 圆周率，3.1416、现口73口二57二门U4豆R马:薄气睛型5.03 6.78 19 JO 2气缸)2500 3400 44阳7100 8.78 I 3340 川节丽12.01 28.9 岛171 1 M将11 .25 MIO 1 1. 5 36.6 58 84.3 115 157 192 245 303 353 459 561 694 817 976 Ml2 M14 MI6 且也
20、M20 M22 M24 M27 M30 M33 民136M39 1. 75 2 2 2.5 2.5 2.5 3 3 3.5 3.5 4 4 7640 1 10000 110001 14500 13900 I 18300 220(皿000旦凹出血43700 1 57500 1型1号i 2型副订豆JOT丽川:;:;l;:l;1|3 13000 I 14800 I 16200 1 16300 ; 11700 1300 1 17200 -l1680iH4f247 - 1 216川249001 31800 - 1 342川394001 50500 18400 I 20900 I 22900 23100
21、26400 1 30100 1 32四034400 I 38100 ( 41700 54500 1 60300 1 66100 67300 33200 42500 51400 I 59000 I 74200 80100 1 88500 1 98600 1 100300 一I70200 I 80500 jl01200 i 95800 11099001138200 :;:001:;:出口:136900 186800 230400 294000 363600 423600 550800 673200 832800 980400 H71000 597川73000 78500 96000 1 97900
22、 112100011382001176600117090011766001203500 93100 1122500112500011544001 1764001225400121810012254001259700 11510011515001154500119090012182001278800126970012788001321200 134100117650011800001222400:2542001324800131420013248001374200 17440012295001234100128归001330500142230014085001422300148650021320
23、012805001286100135340014日390015161001499300151610015947002637001347口。0135390014372001499700163850016177001638500173560031050014085001416700151470015882001751600172710017516001866000 370900148800014978001614900170270018979001868600189790011035000 7 公称高度主主0.5DI而(Anal. 阳sand Design of Threaded Assembli
24、e叫。对4-6级的螺母，根据l.IJexander的理论，不按I50 8981给出的螺栓的最大硬度250HV(表AI)，因为最大硬度只在螺栓末端或头部出现。所以，应接螺栓螺纹旋合部分实际的最大硬度(表A2)进行汁算。类似分级给出的硬度值，早在lSOIR898 -1 1968中已有规定。E述著作说明.有很多因素影响螺纹脱扣强度3包括精度、螺距、螺母小径的喇叭口、螺母内倒角的大小、螺母与螺栓螺纹的强度搭配、旋告长度、螺每及?要似的(如六角法兰国)对边宽度、摩擦系数、英紧中的螺纹扣数等。在此基础上对各种规格的紧圈件进行分析表明以往用个固定的螺母公称高度(如0.8D)是不适当的，而宁可对每个标准的组合
25、件设计给出个适当的脱扣强度。按此分析给出的螺母高度，见表.13。可以看出，蝶母有两种型式，2型约比1型高10% 0 1型高度主要适用于性能等级4、5，6、8、10和12(最大到M16)级，而2型尺寸则主要适用于性能等级8、9和1202型螺母主要为9.8级螺栓和螺钉提供了个经济的冷成型螺母，也为12.9级螺栓和螺钉提供了具有良好韧性的热处理螺母。两种型式的螺母预期的适用范围见表5。由表5可见，增加螺母型式并不意味着成倍增加螺母品种。1型和2型螺母的重叠，仅有两种情况。对于1型小于、等于M16的8级螺母，允许不摔火和回火(冷成型、低碳);大于M16的8级螺母必须博士并回虫。此时，就有可能使用不摔火
26、和回火的、较厚的2型螺母代替1型蝶母，这是综合分析的经济问题。对于12级，规格大于M16的使用l型螺母不合适。由于要求保证载荷，而需要提高螺母硬度，结果削弱了韧性r从实用观点出发，是需要韧性的。因此，在这种情况下，需要使用较厚的、摔火井国火的2型螺母。如有必要与可能，限制使用规格大于M16的螺母，则对12级螺母不发生1型与2型重叠。螺母的尺寸根据组合件的强度指标确定以后，再用限定螺纹尺寸的津硬芯棒测定这些螺母的保证载荷。结果，同一性能等级的螺母，其保证应力不是个常数，随规格而变化。表5给出的是修订后的保证应力和硬度值。性能等级为04和05(以前的06)级降低革载能力的六角薄螺母，也在表5中给出
27、己对这些螺母的设汁，没有考虑脱扣强度，而是简单地按固定的0.6口规定高度。主5按机械用紧固非常用的6H标准公差给出保证应力F当用于较大公差或间隙时，这样应力应按表l给出的系数进行修正。是5及表l仅适用于粗牙蝶纹，对细牙螺纹的螺母，见I叩898- 6 (GBIT 3098.4)。在1给出的载荷，是按本标准规定的最小硬度为45HRC和螺纹公差5h6g(大径为6gr限的1/4处)的试验芯棒给出的。ISO 898 -1和IS0898 - 2 (G日/T3098.1和GB/T 3098 2)机械性能标准，1叹)4014 - 4018 (CBI丁5780 -5784)六角头螺栓标准和ISO4032 - 4
28、036 (GB/T 6170、GB!T6175、GB/T41、GB!T6172和GB!T 6174)六角螺母标准巳经发布。这些标准反映了机械性能的修订、螺母高度尺寸以及对边宽度的修改(Ml0、M12、M14和M22的对边宽度分别由17、19、22和32mm，改为16、18、21和34mm)，这些正是ISO!TC2所建议的。I缸)898的丰部分对有满负载能力的螺母的性能等级说明如下当指定r性能等级的螺栓或螺钉，用符合表2规定的相应性能等级的螺母与其配套时，该组合件预期达到的承载能力为:当螺栓或螺钉的预紧力等于螺栓的保证载荷或屈服载荷时，螺纹不会脱扣。此外，考虑到安装时超拧不可避免，因此对规格小于
29、等于M39和性能等级小于等于12级，以及螺纹公差为6H的螺母的几何尺寸和机械性能设计为具有较高的脱扣强度(甚至在最不利的最小实体条件下，也要比螺栓断裂强度至少高出10%)。这样，当超拧时，可以警告使用者，安装方法不当。某些使用标准者，当然不能参与详细的研究工作，希望丰注释能帮助理解有关难题。亵A1螺栓和螺钉的性能等级8.8 性能等辑3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 9.8 10.9 12.9 运M16M16 抗拉强度h公昨300 400 400 500 500 600 800 800 900 1000 1200 N/mm2 mm 330 400 420 500 520 600 8
30、00 830 900 1040 1220 雏氏硬度m皿250HV 250HV 250HV 250HV 250HV 250HV 320HV 335HV 360HV 380HV 435HV 亵A2螺栓螺舷搜合部分实际的最大硬度性能等级最大硬度性能等级最大硬度3.6 158HV 5.6, 5.8 220HV 4.6; 4.8 180HV 6.8 250HV 14-6-11 表AJ六角螺母的高度对边宽度螺母高度111，mm 螺纹规格5 1型2型D mm mm m皿mlD mm mllx mlT) M5 8 4.4 4.7 0.94 4.8 5 . 1 1 .02 M6 10 4.9 5.2 。.875
31、.4 5.7 0.95 M7 11 6.14 6.50 0.93 6.84 7.20 1. 03 M8 13 6.44 6.80 0.85 7.14 7.50 0.94 M10 16 8.04 8.40 0.84 8.94 9.30 。.93MI2 18 10.37 10.80 0.90 11.57 12.00 1. 00 M14 21 12.1 12.8 0.91 13咽414.1 1. 0 1 沁11624 14.1 14.8 0.92 15.7 16.4 1. 02 M18 27 15.1 15.8 0.88 16.9 17.6 0.98 M20 30 16.9 18.0 0.90 19.0 20.3 1 02 M22 34 18.1 19咽40.88 20.5 21.8 0.93 M24 36 20.2 21.5 0.90 22.6 23.9 1.00 M27 41 22.5 23.8 0.88 25.4 26.7 0.99 M30 46 24.3 25.6 。.8527.3 28.6 寸M33 50 27.4 28.7 。咱8730.9 32.5 0.98 M36 55 29.4 31.0 0.86 33.1 34.7 0.96 M39 60 31.8 33.4 0.86 35.9 37.5 0.96 14-6-12
