紧固件产品等级和机械性能

紧 固件产 品等 级和机 械性 能
一、 紧固件的 分类：B 大螺丝 S 小螺丝 N 螺帽 E 其它扣件
二、 紧固件参 照的标 准 ：ISO 、ASTM 、DIN 、JIS 、ANSI/ASME、GB 。
三、 碳钢中各 类元素 对 钢性质的 影响：
1 、 碳（C） 、提 高钢件 强度 ，尤 其热 处理 性能 ；但 随含 碳量 的增 加
塑性和韧 性下降 ， 会影响到 钢件的 冷 镦性能和 焊接性 能 。
2 、 锰（Mn ） 、提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性，即在
淬火时增 加了淬 硬 渗入的强 度， 锰还 能改进表 面质量， 但是太多 的锰对
延展性和 可焊性 不 利同时会 影响电 镀 时对镀层 的控制 。
3 、镍（Ni ） 、 提高 钢件强度 ， 改善 低 温下的韧性 ， 提高耐 大 气 腐蚀
能力，并 可保证 稳 定的热处 理效果 ， 减小氢脆 的作用 。
4 、铬（Cr ） 、 提高 可淬性， 改 善耐磨 性， 提高耐 腐蚀能 力， 并有利
于高温下 保持强 度 。
5 、 钼（Mo ） 、能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，
提高高温 下的抗 拉 强度有很 大影响 。
6 、 硼（B） 、能 提高可 淬性 ，并 且有 助于 使低 碳钢 对热 处理 产生 预
期的反应 。
7 、矾（V ） 、 细化奥 氏体晶粒 ，改善 韧 性。
8 、硅（ Si ） 、 保证钢 件强度， 适 当的含 量可以改 善钢件 塑 性和韧性 。
四、 钢的种类 和在紧 固 件行业的 运用：
普通钢： 含磷量 不大于 0.045% ，含 硫量不大于 0.055% 。
优质钢： 含磷量 不大于 0.04% ，含硫量不大于 0.045% 。
第 1 页 共 38 页 工具钢： 磷、硫 含量不大于 0.04% 。
高优质钢 ：磷 、硫 含量不大于 0.03% 。
含碳量小于 0.25% 的低碳钢 ，强度 低 、塑性、 可焊性 较 好；含碳 量
在 0.25-0.45% 间叫做中碳钢 ， 较 高强 度、 塑 性、 可焊性 较差， 若经过 热
处理，则 强度和 硬 度有显著 提高， 含 碳量大于 0.45% 的钢叫高碳 钢，塑
性和可焊 较差， 热 处理后有 很高的 强 度和硬度 。
08 、10、15、20、25 等号钢含碳量 较低 ， 强度小 而塑性 好 。 可用于
制造各种 容器， 或 用来制造 冲压件， 焊接结构 件及螺 钉 、 螺母、 垫 圈和
需要渗碳 的零件 。
30 、35、40、45、50 等号钢含碳量 中等 ， 强度较 高、 韧 性 和加工性
较好，通 常要经 过 淬火，回 火等处 理 ，可用来 制造轴 类 、齿轮、 丝杆 、
连杆、套 筒等。
55 、60、70 等号钢 含量较高 ， 淬火 后 有较高弹 性， 可 用 于制造弹 簧、
轧辊和钢 丝绳等 。
钢材中材 质中的 英 文字母表 示：A 表示是铝（Al ）脱氧 钢；K 表示
是 硅（Si ） 脱氧钢；CH 表示冷打；F 表示细晶粒；B 表达 加入含合 金元
素硼。
合金钢：
规定的最 大含锰 量 超过 1.65% ，或者
规 定的最大 含 硅量超过 1.65% ，或者
规定的最 大含铜 量 超过 1.65% ，或者
含铬量低 于 4.0% ， （超过 4.0% 将列为不锈钢 ） ，或 钢中含 有
规 定 最 小含 量 的铝、 硼、 钴、 钶、 钼、 镍、 钛、 钒 或锆或 任 何 其
它加入钢 内达到 特 殊效果的 元素。
第 2 页 共 38 页 紧固件机械性能介绍：

大螺丝机械性能采用的标准：
ISO 898.1/GB 3098.1 、JIS B1051 、SAE J429 、ASTM A354 、ASTM
A307 、ASTM A449 、ASTM A193 、DIN 267.11 、ASTM5074
公制普通螺栓所用之材料：
JISB1051/GB3098.1
化学成 份，% 回火温
度℃
C P S B ①
性能等级 材料和热 处理
min
min max max max max
3.6 ② - 0.20 0.05 0.06 0.003 -
4.6 ② -
0.55 0.05 0.06 0.003 -

4.8 ②
碳钢
5.6 0.13/0.15 0.55 0.05 0.06
5.8 ② 0.003 -
- 0.55 0.05 0.06
6.8 ②
8.8 ③ 0.15④ 0.40 0.035 0.035
低碳合金钢( 如硼锰或铬), 淬火
0.003 425
并回火或中碳钢, 淬火并回火
0.25 0.55 0.035 0.035
9.8 低碳合金钢( 如硼锰或铬), 淬火 0.15 ④ 0.35 0.035 0.035
0.003 425
并回火或中碳钢, 淬火并回火
0.25 0.55 0.035 0.035
低碳合金钢( 如硼锰或铬), 淬火
10.9⑤⑥ 0.15 ④ 0.35 0.035 0.035
0.003 340
并回火
10.9 ⑥ 0.25 0.55 0.035 0.035
中碳钢淬火并回火, 0.003
0.20 ④ 0.55 0.035 0.035
或中低碳合金钢( 如硼锰或铬), 淬 425
火并回火或合金钢淬火并回火 ⑦
0.20 0.55 0.035 0.035 0.003
12.9⑥⑧⑨ 或合金钢淬火并回火 ⑦ 0.28 0.50 0.035 0.035 0.003 380
1. 硼的含 量可 达0.005%,其非 有 效硼 可由 添加 钛和( 或)铝 控制.
2. 这些性 能等 级允 许采 用易 切钢制 造, 其硫, 磷,铅 的最大 含 量为: 硫 0.34%; 磷 0.11%;铅0.35%.
3. 为保证 良好 的淬 透性,螺纹直径超 过 20mm 的紧固件, 需采用 对 10.9 级规定 的钢.
4. 含 碳 量低于 0.25%(桶 样分析) 的低 碳硼 合金 钢的 锰最 低含量 为:8.8 级 0.6%;9.8 、10.9、10.9 级 0.7%.
5. 该产品应在性能等级代号 下增加一横线标志,其应符合 10.9 级规定的所有性 能,而较低的回火温度对
其在提 高温 度条 件下,将造成 不 同程 度的 应力 削弱.
6. 用 于该 性能 等级 的材 料应具 有良 好的 淬透 性, 以保 征紧 固件 螺纹 截面 的芯 部在淬 火后, 回火 前获得 约
90%的马 氏体 组织.
7. 合金钢 应至 少含 有以 下元 素的一 种元 素, 其 最小 含量为: 铬 0.30%, 镍 0.30%,钼 0.20%, 钒 0.10%.
8. 12.9 级的 表面 不 允许 有金相 能测 出的 白色 磷聚 集层.
公制螺 栓机械性能：
第 3 页 共 38 页 JIS B1051/ISO 898.1/GB 3098.1 螺栓、螺钉 和螺柱的机械和物理性能
性能等 级
8.8
机械和物 理性能
d ≤16 d ＞16
3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 9.8 10.9 12.9
mm mm
公称抗 拉强 度ó
公称
b
300 400 500 600 800 800 900 1000 1200
2
N/mm
最小抗拉 强度ó
bmin
330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220
2
N/mm
维氏硬 度 HV min 95 120 130 155 160 190 250 255 290 320 385
F ≥90N max 220/250 250 320 335 360 380 435

min 90 114 124 147 152 181 238 242 276 304 366
布氏硬 度 HB
2
max
F=90D 209/238 238 304 318 342 361 414
HRB 52 67 71 79 82 89 --- --- --- --- ---
min
HRC --- --- --- --- --- --- 22 23 28 32 39
洛氏硬 度
HRB 95.0/99.5 99.5 --- --- --- --- ---
HR
max
HRC
--- -- 32 34 37 39 44
10.9 级表面硬度不超出 390HV
表面硬 度 HV max ------
0.3
公称 180 240 320 300 400 480 --- --- --- --- ---
2
屈服点ó , N/mm
s
min 190 240 340 300 420 480 --- --- --- --- ---
规定非 比例 伸应 公称 --- --- 640 640 720 900 1080
力 min
--- --- 640 660 720 940 1100
2
óp0.2,N/mm
Sp/ós 或 Sp/óP0.2 0.94 0.94 0.91 0.93 0.90 0.92 0.91 0.91 0.90 0.88 0.88
保证
2
应力 SP, N/mm 180 225 310 280 380 440 580 600 650 830 970
破坏扭 矩 MB, N ●M Min ------ 按 国标 GB3098.13 执行
断 后 伸长率 q,% Min 25 22 14 20 10 8 12 12 10 9 8
断 面 收缩率 x,% Min ------ 52 48 48 44
楔负载 对螺栓 螺钉 实物 进行 测试 应符合 其最 小抗 拉强 度
冲击吸 收功 Aku ，J ------ 25 ----- 30 30 25 20 15
头部坚 固性 不得断 裂
螺纹未脱碳层的最小高度 E ------- H/2 2H/3 3H/4
全脱碳层的最大深度 G mm -------- 0.015
--------
再回火 后的 硬度 回火前 后硬 度均 值之 差不 大于 20HV
表面缺 陷 按 国标 GB/T5779.1 或 GB/T5779.3 规定
1. 因超拧 造成 载荷 超出 保证 载荷时 ，对 螺纹 直 径 d≤16mm 的 8.8 级螺 栓则 推荐参 考 GB/T3098.2
2. 9.8 级螺 栓仅 适用 于螺 纹直径 d≤16mm.
3. 对钢结 构螺 栓 8.8 级为 12mm.
4. 最小抗 拉强 度适 用于 公称 长度 L ≥2.5d 的产品; 最低 硬度适 用于 长度 小于 2.5d 和 其 它不 能进 行拉 力试 验产品.
5. 对螺栓 螺钉 和螺 柱的 实物 进行楔 负载 试验 时, 应按 最 小抗拉 强度 计算.
6. 对于 5.8 级 以下 螺栓 螺钉 和螺柱 末端 测试 的硬 度的 最大值 为:250HV/238HB 或 99.5HRB.
7. 最 小 屈服 点仅 适用于 L ≥6d 的螺 栓螺 钉和 螺栓.
8. 表面 硬度 不比 心部 硬度 高出 30 个维 氏硬 度
第 4 页 共 38 页
英 制（SAE J429 ） 螺栓所 用材 料 ：
Grade 1 2 4 5 5.1 5.2 7 8 8.1 8.2
Medium Medium Carbon Low or Medium Carbon alloy Low or
Low or
SAE
Material and
Carbon cold steel quenched medium steel quenched and medium
medium
Treatment 1541
tempered
carbon steel drawn steel and tempered carbon steel carbon steel
Min -- --- --- 0.28 0.15 0.15 0.28 0.28 0.28 0.15
C
Max 0.55 0.55 0.55 0.55 0.30 0.25 0.55 0.55 0.55 0.25
Element Mn Min --- --- --- --- --- 0.74 --- --- --- 0.74
% P Max 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048 0.040 0.040 0.048 0.048
S Max 0.058 0.058 0.13 0.058 0.058 0.058 0.045 0.045 0.058 0.058
B Min --- --- --- --- --- 0.0005 ---- --- --- 0.0005
英制螺 栓（SAE J429 ） 的机械性质：
Full Size Bolts， Surface Core
机械性能 Machine Test Specimen Of
规格
Screws ，Studs，Sems Bolts ，Screws ，and Studs Hardness Hardness
强度等 级 产品
Nominal
Grade Designation Products Proof Tensile Yield Tensile Elongation Reduction Of Rockwell Rockwell
Size Dia In
Load Strength Strength Strength
伸长率 Area 断面收缩 30N Max Min Max
Bolts 螺栓
B70 B100
Screws 螺钉 1/4 thru 1-1/4 33000 60000 36000 60000 18 35 ---
1
Studs 螺柱
1/4 thru 3/4 55000 74000 57000 74000 18 35 --- B80 B100
Bolts 螺栓
Screws 螺钉
2
Over 3/4 thru
Studs 螺柱
B70 B100
33000 60000 36000 60000 18 35 ---
1-1/2
Studs 螺柱 1/4 thru 1-1/2 65000 115000 100000 115000 10 35 --- C22 C32
4
1/4 thru 1 85000 120000 92000 120000 14 35 54 C25 C34
Bolts 螺栓
Screws 螺钉
5
Over 1 thru
74000 105000 81000 10500 14 35 50 C19 C30
Studs 螺柱
1-1/2
No.6 thru 5/8 85000 120000 --- --- --- --- 59.5 C25 C40
Bolts 螺栓
此螺丝有垫片
d
Screws 螺钉
5.1
No.6 thru 1/2 / / / / / / / / /
Studs 螺柱
Bolts 螺栓
1/4 thru 1 85000 120000 92000 120000 14 35 56 C26 C36
5.2
Screws 螺钉
Bolts 螺栓
此螺丝热处理 后辗牙
e
1/4 thru 1-1/2 105000 13300 115000 133000 12 35 54 C28 C34
7
Screws 螺钉
Bolts 螺栓
Screws 螺钉 1/4 thru 1-1/2 120000 150000 130000 15000 12 35 58.6 C33 C39
8
Studs 螺柱
Studs 螺柱 1/4 thru 1-1/2 120000 150000 130000 150000 10 35 --- C32 C38
8.1
Bolts 螺栓
1/4 thru 1 120000 150000 130000 150000 10 35 58.6 C33 C39
8.2
Screws 螺钉
第 5 页 共 38 页 英制螺 栓（ASTM A449 ） 的化学成份和机械 性质：
Carbon: 碳 Manganese min 锰 Phosphorus max 磷 Sulfur ,max 硫 Boron ,min 硼
Heat analysis 0.28-0.55 0.60 0.040 0.050 ---
Type1
Chemical
Product analysis
0.25-0.58 0.57 0.048 0.058 ---
化学成 份
Heat analysis
0.15-0.38 0.70 0.040 0.050 0.0005
Type2
Product analysis 0.13-0.41 0.67 0.048 0.058 0.0005
Full Size Bolts， Surface
Hardness 硬度
规格
Screws ，Studs， Hardness
强度等 级 产品
Nominal Size
Grade Designation Products Proof Tensile Yield Elongation in Reduction of Rockwell Brinell Rockwell
Dia. In
Load Strength Strength 4D min % Area ,min %
30N Max HB 布氏 HRC 洛氏
1/4 thru 1 85ksi 120ksi 92ksi 14 35 / 255to321 25to34
TYPE2
Bolts 螺栓
over 1 thru 1-1/2 74ksi 105ksi 81ksi 14 35 223to285 19to30
Studs 螺柱 /
TYPE1
over 1-1/2 thru3 55ksi 90ksi 58ksi 14 35 183t235 ---
配合的螺 帽为 ASTM A563 中的产品 ：
These values are the as the over-tapping required for zinc coated nuts in Specification ASTM A563
1/4 至 1-1/2 英寸 普通 产品 配合 的螺帽 为 ASTM A563 的 B 普 通螺帽 （hex）； 1-1/2 至 3
英 寸普 通产品 配合 的螺帽 为 ASTM A563 的 A 重 型螺 帽（heavy hex）； 1/4 至 3 英 寸镀
锌 产品 配合的 螺帽 为 ASTM A563 的 DH 重 型螺 帽（heavy hex）
英制螺 栓（ASTM A307 ） 的化学成份和机械 性质：
Sulfur max 硫 Boron min 硼
Carbon: 碳 Manganese min 锰 Phosphorus max 磷

Heat analysis
max0.29 max 0.90 max 0.04 max 0.15
Grade ①
Chemical
Product analysis
max0.33 max 0.93 max 0.041 ---
A ---
化学成 份
Heat analysis
max0.29 max 0.90 max 0.04 max 0.05
Grade
---
Product analysis max0.33 max 0.93 max 0.041 max 0.051
B
备注: 1lbf=4.448N 1 ksi=6.9Mpa 1lbf=0.4593kgf
Full Size Bolts， Surface
Hardness 硬度
Screws ，Studs， Hardness
强度等 级 产品 规格 Nominal
Proof Tensile Yield Elongation in Reduction o
Grade Designation Products Size Dia In Rockwell Brinell Rockwell
Load Strength Strength 2 in min % Area min %
30N Max HB HRB
Less than 3xdia 121-241 69-100
/ Min --- 18 / /
Grade A
max241 max100
3xdia and longer 60ksi
Bolts 螺栓
--- 121-212 69-95
Less than 3xdia
/ 18 / /
Studs 螺柱 60-100ksi
Grade B
max212 max95
3xdia and longer
58-80ksi 36 （50）ksi No hardness required
Grade C All / 23 / /
①Resulfurized steel is not subject to rejection based on product analysis for sulfur
配合的 螺帽为 ASTM A563 中 的产品：
1/4 至 1-1/2 英寸 普通 产品 配合的 螺帽 为 ASTM A563 的 A 普 通螺 帽（hex）； 1-1/2 至 4
英 寸普 通产品 配合 的螺帽 为 ASTM A563 的 A 重型螺帽 （heavy hex）； 1/4 至 4 英寸 镀锌
产 品配 合的螺 帽为 ASTM A563 的 A 重型螺帽（heavy hex）

第 6 页 共 38 页 英制螺 栓（ASTM A354 ） 的化学成份和机械 性质：
Carbon: 碳 Manganese min 锰 Phosphorus max 磷 Sulfur max 硫 Boron min 硼

For size Heat analysis
0.30-0.53 max 0.035 max 0.040
/
Chemical
/
through 1-1/2 in Product analysis 0.28-0.55 max 0.040 max0.045
化学成 份
For size Large Heat analysis 0.35-0.53 max 0.035 max 0.040
/
/
Product analysis
than1-1/2 in 0.33-0.55 max 0.040 max0.045
Full Size Bolts， Surface
Hardness 硬度
规格
Screws ，Studs， Hardness
强度等 级 产品
Nominal
Proof Tensile Yield Elongation in Reduction of Rockwell Brinell Rockwell
Grade Designation Products
Size Dia In
Load Strength Strength 2 in min % Area min % 30N Max HB HRC
255-331 26-36
1/4 to 2-1/2 105ksi 125ksi 109ksi 16 50
Grade BC /
Bolts 螺栓 Over 2-1/2 95ksi 115ksi 99ksi 235-311 22-33
16 45
Studs 螺柱 1/4 to 2-1/2 120ksi 150ksi 130ksi 311-363 33-39
14 40
Grade BD
/
Over 2-1/2 105ksi 140ksii 115ksi 293-363 31-39
14 40

These values are the as the over-tapping required for zinc coated nuts in Specification ASTM A563
译文：这些值为镀锌产品的要求，在 ASTM A563 中对螺帽有具体要求。

英制螺 栓（ASTM A193 ） 的机械性质：
Tensile Strength Yield Strength Elongation in Reduction of Hardness 硬度 Refer
Diameter
ksi 0.2% Offset 4D min % Area min %
Max To
Grade and Class
in.
Min Min Min Min Brinell Rockwell note
B5 To 1/4 incl. 100 80 16 50 -- 1
--
B6 To 1/4 incl. 110 85 15 50 -- 1
--
B6X To 1/4 incl. 90 70 16 50 C26 1
--
To 2-1/2 incl. 125 105 16 50 --- C35
1
B7 Over2-1/2 to 4 115 95 16 50 -- C35
Over 4 to 7 100 75 18 50 -- C35
To 2-1/2 incl. 125 105 18 50 321 C35
110 95 17 45 321 C35
B16 Over2-1/2 to 2 1
100 85 16 45 321 C35
Over 4 to 7
To 4 incl. 100 80 18 50 235 B99
B7M 1,2
Over 4 to 7 100 75 18 50 235 B99
Classes 1 and 1D: B8,B8M,B8P,B8LN,B8MLN all 75 30 30 50 223 B96 3,4
Class1: B8C,B8T all 75 30 30 50 223 B96 4
Class 1A:B8A,B8CA,B8MA,B8PA,B8TA,B8LNA
all 75 30 30 50 192 B90 3
,B8MLNA,B8NA,B8MNA,B8MLCuNA
Classes 1B and 1D: B8N,B8MN,B8MLCuN all 80 35 30 40 223 B96 3.4
Class 1C and 1D: B8R all 100 55 35 55 271 C28 3
Class 1C: B8RA all 100 55 35 55 271 C28 3
第 7 页 共 38 页 Tensile Strength Yield-Strength Elongation in Reduction of Hardness 硬度 Refer
Diameter
ksi 0.2% Offset 4D min % Area min %
Max To
Grade and Class
in.
Min Min Min Min Brinell Rockwell note
Class 1C and 1D: B8S all 95 50 35 55 271 C28 3
Class 1C: B8SA all 95 50 35 55 271 C28 3
To 3/4 125 100 12 35 321 C35
Over 3/4 to 1 115 80 15 35 321 C35
Class 2: B8,B8C,B8P,B8T,B8N 3,5
Over 1 to 1-1/4 105 65 20 45 321 C35
Over1-1/4 to1-1/2incl. 100 50 28 45 321
C35
To 3/4 110 96 15 45
321 C35
3,5
Over 3/4 to 1 100 80 20 45 321 C35
Class 2: B8M,B8MN,B8MLCuN
Over 1 to 1-1/4 95 65 25 45 321 C35
3
Over1-1/4 to1-1/2incl. 90 50 30 45
321 C35
To 2 incl. 95 75 25 40 321 C35
Class 2B: B8,B8M2 Over 2 to 2-1/2incl. 90 65 30 40 321 C35 3,5
Over2-1/2 to 3 incl. 80 55 30 40
321 C35
To 2 incl. 85 65 30 60 321 C35
Class 2C: B8M3 3,5
Over 2 85 60 30 60 321 C35

NOTES:

1. The minimum temperature for Grades B5, B6X,and B7 shall be 1100°F; for Grade
B16, 1200°F;
译文： 等级为 B5 ，B6X 和 B7 的最小回火温 度为 1100°F ， 而等级 为 B16 的最小
回火温度为 1200°F
2. To meet the tensile strength requirements, the hardness shall be over Brinell
201(Rockwell B94)minimum.
译文：硬度一定要在 201 布氏（94HRB ）硬 度以上，抗拉强度一定能达到。
3. Class 1 is solution treated-Class 1A is solution treated in the finished condition for
corrosion resistance; heat treatment is critical due to physical property
requirements. Class 2 is solution treated and strain-hardened. Austenitic steels in
the strain-hardened condition may not show uniform properties throughout the
section particularly in sizes over 3/4 in .in diameter.
译文：Class 1 将其视为 1 级对待，Class 1A 的材料应进行表面处理,具有防腐蚀性
能，Class 2 类的各等级的材料应接受碳化物固溶处理后应变硬化奥氏体钢,
尤为 3/4 以上的螺栓,经硬化后可能出现整个面上各部分性能不均匀现象.
4. For diameters 3/4 in. and smaller, a maximum hardness of Brinell 241(Rockwell B
100) is permitted.
译文：直径为 3/4 或更小的产品，硬度要求为最大 241 布氏（100HRB ）硬度。
5. For diameters 1-1/2 in. and larger, center(core) properties may be lower than
indicated by test reports which are based on values determined at mid-radius.
译文： 直径为 1-1/2 或更大产品， 芯部性能低于试验报告所点明的性能,因为试验
报告依据的数值是在半径中点处测定的。
第 8 页 共 38 页 螺栓机械性质之检测方法：
1．机 械加 工试件 的拉 力试验 ：a ）抗拉强度 δb
b）屈服点或规定非比 例伸长应力 δp0.2;
c ）断后伸长率 δ5
δ5=（LU-L0 ）/L0×100%
d）断面收缩率 g：
g= （S0-SU ）/S0×100%
如果由于螺栓长度较短而不能确定断后伸长率时， 则断面收缩率应按L0 ≥3d0 进
行测量。
对 d＞16mm，并经热处理的螺栓、螺钉和螺柱，当加工试件时，其杆部直径的
减小量不应超过试件原有直径的 25% （截面积约为 44%）。
对 4.8、5.8 和 6.8 级（ 冷成型）的产品，应进行实物拉力试验。以确定其抗拉
强度。应按螺纹的应力截面积 As 计算抗拉强度 δb ，As 为：
2
As= ∏（d2+d3 ） /16
式中：d2—— 螺纹中径的 基本尺寸，mm；
d3—— 外螺纹小径的基本 尺寸 （d1 ） 减去螺纹原 始三角形高度 （H）的 1/6
值，既：
d3= d1-H/6 mm
H---螺纹原始三角形高 度（H=0.866025P）， mm；
P----螺距，mm；
Л----圆周率，л=3.1416
对螺栓、螺钉和螺柱实物进行试验时，承受拉力载荷又未旋合的螺纹长度应大于等
于一倍螺纹直径 （1d） ； 对螺柱的拧入机体端应拧紧在专用夹具中。 当试验拉力达到
规定的拉力载荷时，不得断裂；载荷大于该值，直至拉断，断裂应发生在杆部或未
旋合的螺纹长度内，而不应发生在头与杆的交接处。
为避免试件承受横向载荷，试验机的夹头应能自动定心。试验时，夹头的移动速度
不应超过 25mm/min 。
2． 扭矩试验 （详见 GB3098.13 ）
该试验适用于螺纹公称直径:3mm≤d≤10mm, 且 由于长 度太短 而不 能实 施拉力 试验
的螺钉和螺栓产品:
最小破坏扭矩:MBmin=óBmin ●Wpmin
3
式中, Wpmin= Л/16 ●d1 min
óBmin=x● δbmin
式中 MBmin—— 最小破坏扭矩
óB——扭转强度
WP——抗扭截面模数 ；
d1min—— 外螺纹小径最 小值；
δb——抗拉强度
X——强度比ó/δb （附表）
强度比常 数值
性能等级 8.8 9.8 10.9 12.9
比值 X 0.84 0.815 0.79 0.75
第 9 页 共 38 页 最小破坏扭矩
最小破坏扭 MB min ，N 。m 最小破坏扭 MB min ，N 。m
螺纹 螺
螺距
性能等 级 性能等 级
螺纹 规格 距
mm
mm
规格
8.8 9.8 10.9 12.9 8.8 9.8 10.9 12.9
M 1 0.25 0.033 0.036 0.040 0.045 M 5 0.8 7.6 8.3 9.3 10
M1.2 0.25 0.075 0.082 0.092 0.10 M 6 1.0 13 14 16 17
M 1.4 0.3 0.12 0.13 0.14 0.16 M 7 1.0 23 25 28 31
M 1.6 0.35 0.16 0.18 0.20 0.22 M 8 1.25 33 36 40 44
M 2 0.4 0.37 0.40 0.45 0.50 M 8 1.0 38 42 46 52
M 2.5 0.45 0.82 0.90 1.0 1.1 M 10 1.5 66 72 81 90
M 3 0.5 1.5 1.7 1.9 2.1 M 10 1.0 84 92 102 114
M 3.5 0.6 2.4 2.7 3.0 3.3 M10 1.25 75 82 91 102
最小破坏扭矩值适用于 6g 、6f 和 6e 的螺纹.
M 4 0.7 3.6 3.9 4.4 4.9

3. 硬 度试验:
常规检查在去除试 件的 镀层或其它涂层并经 适 当处理后进行.螺栓 、 螺钉和螺 柱
的硬度应在头部、末端或杆部进行测定。
对所有性能等级，如果超出最高硬度，则应在 距末端一个螺纹 直 径的 截 面上、
1/2 半径处再次进行试验，其硬度值不得超过最高硬度。验收时如有争议，应以维
氏硬度为仲裁试验。
表面硬度应在末端或六角平面上测定。为保证 测定的准确性，以保持材料表层
的原始性能， 测试部位应经过研磨或抛光。 表面硬度应以 HV0.3 维氏 硬度为仲裁试
验.
HV0.3 的表面硬度应与同样试件的芯部硬度值进行比较,以确定其实际的对照值.
允许表面硬度高于芯部硬度,其差值最大为 30 个维氏硬度值; 否则表示已渗碳..
断定螺柱、螺栓或螺钉表面渗碳情况，应以 8.8-12.9 级芯部硬度与表面硬度的
差值为依据。
4. 螺 栓、螺钉和螺柱实物 的保证载荷试验：
保证载荷试验有两个条件：
a ） ：施加一个规定的保证载荷；
b） ：测量由保证载荷引起的永久伸长量。
并在拉力机上 对试件施加轴向载荷， 并保持 15S ， 承 受载荷又未旋合的螺纹长
度应为一倍螺纹直径（1d）。
对全螺纹的试件，承 受载荷又未旋合的螺纹长度应接近实际的一倍螺纹直 径
（1d） 。 对螺柱进行试验时， 应将拧入机体端 （或等长双头螺柱的任一端） 拧紧在专
用夹具内。
为测量永久伸长量，试件每端应进行加工，为 符合保证载荷试验要求，施加载
荷的螺栓、 螺钉或螺柱的长度应与加载前相同， 其误差±12.5um 为允许的测量误差；
为避免试件承受横向载荷，试验机的夹头应能自动定心。试验时，夹头的移动速度
不应超过 3mm/min 。 受 一些不确定因素如直线度和螺纹对中性 （加大测量误差） 的
影响，第一次施加保证载荷时，可能导致紧固件产生明显的伸长，在这种情况下，
第 10 页 共 38 页 可使用比规定值增大 3% 的载荷进行第二次保证载荷试验，如果施加这种载荷后与
加载前的长度相同（误差在±12.5um 以内） ，则应认为符合要求。
5 ． 螺栓和螺钉（不包括螺 柱）实物的楔负载 试验：
楔负载试验不适用于沉头螺钉。
从螺栓和螺钉的螺纹收尾到夹具的螺母支承面的最小距离为一倍螺纹直径（≥1d），
并经淬硬的楔垫应置于螺栓或螺钉头下。拉力试验应持续到发生断裂。断裂应在杆
部或未旋合的螺纹长度内，而不应发生在头部和头杆交接处，在进行楔负载试验的
过程中，螺栓或螺钉试件断裂前，应能达到相应性能等级规定的最小拉力载荷。
全螺纹的螺栓或螺钉，如断裂自未旋合的螺纹部分起始，即使在拉断前已延伸或扩
展到头下圆角或头部，仍应视为符合本试验要求。垫块圆角 R 按下式计
算:R=Rmax+0.2
公制楔垫尺寸
性能等 级
螺纹直 径 d 无 螺 纹杆 部长度 LS ≥2d 全 螺 纹或 无螺 纹杆 部长度 LS ＜2d
3.6 、4.6 、4.8 、5.6 、5.8、8.8 、9.8 、10.9 6.8 、12.9 3.6 、4.6 、4.8 、5.6 、5.8 、8.8、9.8 、10.9 6.8 、12.9
mm
0 /
a ±0 30
0 0 0 0
10 6 6 4
d≤20
0 0 0 0
20 ＜d ≤39 6 4 4 4
头部支 承面直 径超过 1.7d、未 通过 楔负 载试 验要求 的 产品 ，可 将头 部加 工到 1.7d ， 并按 上表
0 0
规定的 楔垫 再次 进行 试验 。对头 部支 承面 直径 超 过 1.9d 的产 品， 可将 楔垫角 10 减小 为 6
6. 机 械加工试件的冲击试 验：
冲击试验按 GB/T229 规定.仅对 d≥16mm 的产品进 行该 项试 验， 试件 应沿螺杆纵向,
尽量靠近螺栓、螺钉或螺柱的表面并按 GB/T229 规定的缺口深度为 5mm ，长度为
55mm ，横截面宽度为 10mm 的标准夏比 U 型 缺口冲击试样截取。试件无刻槽的一
边应靠近螺杆表面。
7. 对 d ≤10mm 、 且长度太 短而不能进行楔负 载试验的螺栓 和螺 钉的头部坚固
性试验
0
用锤打击数次使螺栓或螺钉的头部弯曲 90 -B 角,在头部、支承面与杆部过渡圆处，
放大 8-10 倍， 用目测检查， 不得发现有任何裂缝。 全螺纹的螺栓或螺钉， 即使在第
一扣螺纹上出现裂缝，只要头部未完全断掉，仍应视为符合本试验要求。B 角数值
性能等 级 3.6 4.6 5.6 4.8 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
0 0
B 60 80
8. 脱 碳试验: 表面碳势评定
用适当 的测 量方 法在 螺 纹纵向 截面 上进 行试 验, 以确 定基 体金 属区 的 高度(E) 和
全脱碳层的深度(G)是 否在规定的极限内; 方法有两种: 金相法和硬度法.
硬度法( 又称不完全脱碳的仲裁方法), 其仅实用于螺距 P ≥1.25mm 的 螺纹:其方
法为采用载荷为 300g 的力在螺纹的纵截面上的一个螺纹上测三个点,第一点在螺纹
的牙底处打点,第二点在螺纹牙的轴心线上,第三点在螺纹的中径线上,并在第 1 点和
第 2 点硬度相邻的牙上进行测量.附表：

第 11 页 共 38 页 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.25 1.5 1.75 2.0 2.5 3.0 3.5 4
螺距 P
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
H1
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
8.8、 9.8
E
性能
0.205 0.245 0.286 0.327 0.409 0.511 0.613 0.716 0.818 1.023 1.227 1.431 1.636
10.9
min 等级
0.230 0.276 0.322 0.368 0.460 0.575 0.690 0.806 0.920 1.151 1.380 1.610 1.841
12.9
1).P ≤1mm 时,仅实用金相法( 浸入 3% 的硝酸乙 醇腐蚀液且放大 100 倍观测.
第 2 点的的维氏硬度值应等于或大于第 1 点硬度值减去 30 个维氏硬度单位.此时
未脱碳层的高度 E 应符 合上表的规定,第 3 点的维氏硬度值应等于或小于第 1 点硬度
值加上 30 个维氏硬度单位.高于 30 个维氏硬度单位表示已渗碳是不允许的; 全脱碳
层达到 0.015 以上则不 能采用硬度法.此外还应注意区分硬度的增加是由于渗碳还是
热处理或表面冷作硬化而引起的.
8. 再 回火试验
测定同一螺栓、螺钉或螺柱试件上再回火试验前、后三点硬度，其平均值之差不应
大于 20 个维氏硬度值。
英制大 螺丝机械性能检测 方法请参见 ASTM E18 和 ASTM F606














第 12 页 共 38 页 小螺丝机械性质介绍:
小螺丝 所采用的标准有：
SAE J933 、 JIS B1125 、 SAE J78 、 GB 3098.5/11/14210、 DIN 7504 、 ISO 2702
一、 自钻钉（ 又称墙 板 钉） ：
（1） 依据： JIS B1125-86 GB/T14210-93
（2） 标准内容：
表一JIS B1125-86

规格
2.9 3.5 3.9 4.2 4.8
项目
表面硬度 MIN600HV(MIN55HRC)
心部硬度 240HV-450HV(20HRC-45HRC)
渗碳层 (mm) 0.05-0.18 0.1-0.23
扭力 N.M 1.3 2.2 3.0 3.7 5.8
Kg.cm 13 22 31 38 59

表二JIS B1125-86

称呼径d 推力（kg） 板厚(mm) 攻入时间(max)s 转速(rpm)
2.9 12 0.6±0.06 1.5
3.5
2.5
3.9 2500-3000
15 1.0±0.10
4.2 3.0
4.8 3.5

表一 晋亿厂标

规格
3.5 3.9 4.2 4.8
项目
表面硬度 我司为600-800HV
心部硬度 我司为24-45HRC (260HV-450HV)
渗碳层 (mm) 0.05-0.18 0.1-0.23 0.1-0.23 0.1-0.23
扭力 N.M 2.7 3.4 3.7 5.8
Kg.cm 28 35 38 59


第 13 页 共 38 页 表二 晋亿厂标

称呼径d 推力（kg） 板厚(mm) 攻入时间(max)s 转速(rpm)
3.5 2.5
3.9 2.5
15 1.0±0.10 2500-3000
4.2 3.0
4.8 3.5

表一GB/T14210-93

规格
3.5 3.9 4.2
项目
表面硬度 MIN560HV
韧性 对螺钉弯曲150 允许出现裂纹但不得折断
渗碳层 (mm) Min 0.05mm
扭力 N.M 2.8 3.4
Kg.cm 28 35

表二GB/T14210-93

称呼径d 推力（N） 板厚(mm) 攻入时间(max)s 转速(rpm)
3.5
3.9 150±3 0.6 1 2000-3000
4.2
二、 自攻钉
（1） 依据： SAE J933、ISO 2702/GB 3098.5
(2)标准内容：
SAEJ933
规 格
# # # #
4 -6 8 -12 1/4 以上
项 目
表面硬度 MIN45HRC 我司为MIN450HV
心部硬度 28-38HRC(距螺钉末端 的横截面的 1/2 半径处)
渗碳层（mm） 0.05-0.18 0.10-0.23 0.13-0.28
第 14 页 共 38 页 ISO2702/GB3098.5/JIS B1055
规 格 ST2.2， ST 2.6 ST2.9，ST3.3， ST3.9，ST4.2， ST6.3，ST8
项 目 ST 3.5 ST4.8，ST5.5
表面硬度 MIN450HV
0.3
心部硬度 螺纹≤ST3.9:270-390HV 螺纹≥ST4.2:270-390HV
5 10
渗碳层（mm） 0.04-0.10 0.05-0.18 0.10-0.23 0.15-0.28
显微组织 为渗碳 层与芯部 之间的 显 微组织不 能呈现 带 状亚共析 铁素体
SAEJ 933（扭 力）
自 攻 钉
规 格
A 牙 AB、B、BT、BP 牙
牙数 N.M Kg.cm 牙数 N.M Kg.cm
#
4 （2.9） 24 1.4 14 24 1.5 15
#
5 （3.3） 20 2.0 21 20 2.0 21
#
6 （3.5） 18 2.7 28 20 2.7 28
#
7 （3.9） 16 3.4 35 19 3.4 35
#
8 （4.2） 15 4.4 45 18 4.4 45
#
10 （4.8） 12 5.4 56 16 6.3 65
#
12 （5.5） 11 9.4 96 14 9.9 102
#
14 （6.35） 10 14.1 144 14 16.0 164
三、 钻尾钉：
（1） 依据：DIN 7504、SAE J78、JIS B1125、GB 3098.11
（2） 标准内容：
DIN7504
规格
2.9 3.5 3.9 4.2 4.8 5.5 6.3
项目
表面硬度 MIN560HV 我司为560-700HV
0.3
240-425HV 我司为32-42HRC
0.3
心部硬度
(距螺杆轴线的横截面上,距中心的 1/4 的小半径处)
渗碳层（mm） 0.05-0.18 0.10-0.23 0.15-0.28
扭 N.M 1.5 2.8 3.4 4.5 6.5 10 14
力 Kg.cm 15 28 34 46 66 102 143

(GB3098.11) 攻 速
称呼径d 推力N(KG) 板厚(mm) 攻入时间(max)s 转速(rpm)
2.9 150(15) 0.7+0.7=1.4 3 1800to2500
3.5 150(15) 1+1=2 4 1800to2500
3.9 150(15) 1+1=2 4.5 1800to2500
4.2 250(25) 1.5+1.5=3 5 1800to2500
4.8 250(25) 2+2=4 7 1800to2500
5.5 350(36) 2+3=5 11 1000to1800
6.3 350(36) 2+3=5 13 1000to1800
第 15 页 共 38 页 SAEJ78
规格
# # # # #
4 6 8 10 12 1/4
项目
表面硬度 50-56HRC 我司为560-700HV
心部硬度 32-40HRC 我司为32-42HRC
渗碳层（mm） 0.05-0.18 0.10-0.23 0.13-0.28
扭 BSD LB.in 14 24 42 61 92 150
Kg.cm 16 28 48 70 106 173
力
CSD LB.in 14 24 48 65 100 156
Kg.cm 16 28 55 75 115 180

SAE J78（攻 速）
规格 d 推力 lb(kg) 板厚in(mm) 攻入时间(max)s 转速(rpm)
#
4 30(13) 2.0
#
6 35(15) 2.5
2500
#
8 35(15) 3.0
0.065±0.003
#
10 40(18) (1.65±0.07) 3.5
#
12 50(22) 4.0
1800
#
14 50(22) 5.0

JIS B1125/GB 3098.11
规格
2.9 3.5 3.9 4.2 4.8 5.5 6.3
项目
表面硬度 MIN550HV(MIN52HRC)/大于等于560HV0.3
心部硬度 240-450HV(20-45HRC)/270-425HV5
渗碳层（mm） 0.05-0.18 0.10-0.23 0.15-0.28
扭 N.M 1.5 2.7 3.4 4.4 6.3 10 13.6
力
Kg.cm 16 28 37 45 64 102 139

JIS B1125（攻 速）
称呼径d 推力（kg） 板厚(mm) 攻入时间(max)s 转速(rpm)
2.9 14 2.0
3.5 2.5
3.9 16 3.0
4.2 1.6±0.16 3.0 2500-3000
4.8 18 3.5
5.5 4.0
23
6.3 5.0
小螺丝机械性质 检测方法 ：
心部硬度 测试见QET61， 表面 硬 度测 试见 QET62， 扭力 测 试见 QET65，
第 16 页 共 38 页 攻速测试见QET73，渗碳层测 试见QET68。
自挤螺钉(GB3098.7-2000)
是紧固 件机械性能，规定 了螺纹公称直径 为2-12mm 且用于机电 产品，
一 般由 渗碳钢冷镦制造
规格
2 2.5 3 3.5 4 5 6 8 10 12
项目
表面硬度 最低为 450HV
0.3
芯部硬度 290-370HV
10
渗碳层 0.04-0.12 0.05-0.18 0.10-0.25 0.15-0.28 0.15-0.32
N.m 0.5 1.2 2.1 3.4 4.9 10 17 42 85 150
扭
力 kgf
自挤螺钉 、自攻 螺 钉和自攻 自钻螺 钉 其氢脆的 检测:
自挤螺钉、自攻螺 钉和自攻自钻螺钉 用的试验夹具是一 块钢板, 钢
板的机械性能应分别符合 GB/T3098.7、GB/T3098. ５或 GB/T3098.11
中对拧入 试验的 有 关规定， 但应有 预 制螺纹孔 d ＜dh≤1.1d ， 螺钉 头下
可用一个 硬度为 300HV 的垫圈以保护 钢 板，钢板 的最小 厚 度为 1d.







第 17 页 共 38 页 螺帽机械性质：

普通螺帽采用的标准：
GB/T 3098.2/4 、ISO 898.2/ 6 、JIS B1052 、SAE J995 、DIN 267.4 、
ASTM A563 、ASTM A194 、

普通螺帽的机械性质：
螺纹组合 件在实 际 使用过程 中由于 超 拧，可能 产生下 列 失效形式 ：
1. 螺杆断裂；
2. 螺杆的螺纹脱扣；
3. 螺母的螺纹脱扣；
4. 螺母和螺杆的螺纹脱扣；
螺杆的断裂是突然发生的， 比较容易发现， 而脱扣是逐渐发生的， 很难发现并增
加了因紧固件失效而造成事故的危险性。
对螺纹连接件的失效的设计， 总希望失效是发生在螺杆部分， 因此其螺纹配套的
设计为强度等级较高的螺母可以替代性能等级较低的螺母； 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；
对于实际生产中超过螺栓保证载荷的拧紧时有发生的情况， 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；

螺帽用材料：
GB3098/JIS B1052
化学成份%
性能等级
C max Mn min P max S max
4、５、６ ／ ０.５０ ―／― 0.060/0.110 ０.１５０
８、９ ０４ ０.５８ ０.２５ ０.０６０ ０.１５０
１０ ０５ ０.５８ ０.３０ ０.０４８ 0.150/0.058
１２ ／ ０.５８ ０.４５ ０.０４８ 0.150/0.058
1）、 性能等级为 05、8 （＞M16 的 I 型螺母） 、10 和 12 级螺母应进行淬火并回火处
理。
2）、 对 于 4、5、6 和 04、05 级的螺母可以用易切钢制造 （供需双方另有协议除外） ，
其硫。磷和铅的最大含量为：硫 0.30%(0.34%) ；磷 0.11% ；铅 0.35%;
3) 、对于 10、12 为改善螺母的机械性能,必要时可以增添合金元素
第 18 页 共 38 页 螺帽机械 性质： 表 一：GB3098.2/ JIS B1052
性能等 级
04 05 4
螺纹规格
保证 维氏硬 度 保证 维氏硬 度
保证 维氏硬 度
螺母 螺母 螺母
HV 应力 HV 应力 HV
应力
＞ ≤ SP 热处理 型式 SP 热处理 型式 SP 热处理 型式
min max min max min max
-- M4
M4 M7
不 淬火
薄 薄 -- -- -- -- --
M7 M10
380 188 302 淬火 500 272 353 并
型 型
M10 M16 回火 回火
不淬火回火
M16 M39 510 117 302 1
性能等 级
5 6 8
螺纹规格
保证 维氏硬 度 保证 维氏硬 度
维氏硬 度
保证
螺母 螺母 螺母
应力 HV 应力 HV HV
应力
SP SP
热处理 型式 热处理 型式 热处理 型式
＞ ≤ SP
min max min max min max
-- M4 180/170
520 600 800
M4 M7 855/810
580 不 670 不淬
不淬火回火
130 150 200/ 302
M7 M10 870/830
590 302 淬火 1 680 302 火回 1 1
188
880/840
M10 M16 610 回火 700 火
淬火并回火
M16 M39 630 146 720 170 920 233 353
螺纹规格 性能等 级
8 9 10
保证 维氏硬 螺母 保证 维氏硬 度 维氏硬 度
保证
螺母 螺母
应力 度HV 应力 HV
应力 HV
SP 热处理 型式 SP 热处理 型式 热处理 型式
＞ ≤ SP
min max min max min max
-- M4
900 170 1040
M4 M7
915 不淬 1040
-- -- -- -- -- 淬火并
M7 M10
940 302 火回 2 1040 272 353 1
188 回火
M10 M16
950 火 1050
不淬火回火
M16 M39
890 180 302 2 920 1060
螺纹规格
性能等 级
12
保证 维氏硬 度 保证 维氏硬 度
螺母 螺母
应力 HV 应力 HV
SP 热处理 型式 SP 热处理 型式
＞ ≤ min max min max
1140/1150
-- M4
1150
淬火
1140/1150
M4 M7
1150
淬火
295 353 并 1
1140/1160
M7 M10
1160
272 353 并 2
回火
1170/1190
M10 M16 1190 回火
M16 M39 -- -- -- -- -- -- -- 1200
第 19 页 共 38 页 表二 GB/T3098.4/JIS B1052
性能等 级
04 05 5(日 标无 要求)
螺纹规格 保证 维氏硬 度 保证 维氏硬 度
保证 维氏硬 度
螺母 螺母 螺母
HV 应力 HV 应力 HV
应力
SP 热处理 型式 SP 热处理 型式 SP 热处理 型式
min max min max min max
8 ≤d ≤10
690 175
不 淬火 不
10 ＜d ≤16
薄 薄
380 188 302 淬火 500 272 353 并 302 淬火 1
16 ＜d ≤33
型 型
回火 回火 720 190 回火
33 ＜d ≤39
性能等 级
6 8
保证 维氏硬 度 保证 维氏硬 度
螺纹规格 维氏硬 度
保证
螺母 螺母 螺母
应力 HV 应力 HV HV
应力
SP SP
热处理 型式 热处理 型式 SP 热处理 型式
min max min max min max
8 ≤d ≤10
770
188 不 955 250 淬火 890 195 302 2
10 ＜d ≤16
780
不淬火回火
302 淬火 1 353 并 1
16 ＜d ≤33
870 233 1030 295
回火 回火 -- -- -- --
33 ＜d ≤39 1090/1030
930
性能等 级
10 12
保证 维氏硬 度 保证 维氏硬 度 维氏硬 度
螺纹规格
保证
螺母 螺母 螺母
应力 HV 应力 HV
HV
应力
SP SP
热处理 型式 热处理 型式 SP 热处理 型式
min max min max min max
8 ≤d ≤10 1100
淬火
淬火回火
295 353 1 1055 250 淬火 1200 295 353 2
10 ＜d ≤16 回火
1110
353 并 2
16 ＜d ≤33
回火
--- -- --- -- -- 1080 260 -- -- -- --- --
33 ＜d ≤39
1)D ＞16mm 的 螺母, 可以淬火 并回火, 由制造者确 定.
表三:SAEJ995 规定的机械 性质：
螺帽等级 螺帽称呼径 保证应力 KSI / PSI 硬度
Nut Grade Nut Size Dia, in Rockwell Hardness
粗牙 UNC ，8UN 细牙 UNF,12UN
2 1/4 thru 1-1/2 90/90,000 90/90,000
1/4 thru 1 120/120,000 109/109,000 C32max
5
Over1 thru1-1/2
105/105,000 94/94,000
1/4 thru 5/8
C24-C32
Over5/8 thru 1
8 105/105,000 150/150,000 C26-C34
Over1 thru 1-1/2
C26-C36

第 20 页 共 38 页 英制螺帽 ASTM A563 化学成份和机械性质：
Grade of Composition，%
Analysis Carbon Manganese min Phosphorus max Sulfur max
Nut
A
Heat 0.55max --- 0.12 0.15
O ，A ，B ，C
Chemical
B
product 0.58max --- 0.13 ---
化学成 份
Heat 0.55max 0.30 0.04 0.05
C

D
product 0.58max 0.27 0.048 0.058
Heat 0.20-0.55 0.60 0.04 0.05
C
DH
product 0.18-0.58 0.57 0.048 0.058
Grade of Nominal Nut Style of Proof Load Stress, ksi Hardness
Nut Size, in Nut Non-Zinc Coated Nuts Zinc Coated Nuts Brinell Rockwell
O 1/4 to 1-1/2 square 69 52 103-302 B55-C32
116-302 B68-C32
A 1/4 to 1-1/2 square 90 68
103-302 B55-C32
O 1/4 to 1-1/2 hex 69 52
A 1/4 to 1-1/2 hex 90 68 116-302 B68-C32
121-302 B69-C32
B 1/4 to 1 hex 120 90
79 121-302 B69-C32
B 1-1/8 to 1-1/2 hex 105
1
D 1/4 to 1-1/2 hex 135 135 159-352 B84-C38
2
248-352 C24-C38
DH 1/4 to 1-1/2 hex 150 150
DH3 1/2 to 1 hex 150 150 248-352 C24-C38
116-302 B68-C32
A 1/4 to 4 Heavy hex 100 75
B 1/4 to 1 Heavy hex 133 100 121-302 B69-C32
121-302 B69-C32
B 1-1/8 to 1-1/2 Heavy hex 116 87
1
C 1/4 to 4 Heavy hex 144 144 143-352 B78-C38
143-352 B78-C38
C3 1/4 to 4 Heavy hex 144 144
1
159-352 B84-C38
D 1/4 to 4 Heavy hex 150 150
Mechanical
2
DH 1/4 to 4 Heavy hex 175 150 248-352 C24-C38
Requirements
248352 C24-C38
DH3 1/4 to 4 Heavy hex 175 150
机械性质
116-302 B68-C32
A 1/4 to 1-1/2 Hex thick 100 75
B 1/4 to 1 Hex thick 133 100 121-302 B69-C32
B 1-1/8 to 1-1/2 Hex thick 116 87 121-302 B69-C32
1
159-352 B84-C38
D 1/4 to 1-1/2 Hex thick 150 150
2
DH 1/4 to 1-1/2 Hex thick 175 175 248-352 C24-C38
Nuts with UNF ，12UN ，and Finer Pitch Threads
O 1/4 to 1-1/2 hex 65 49 103-302 B55-C32
A 1/4 to 1-1/2 hex 80 60 116-302 B68-C32
121-302 B69-C32
B 1/4 to 1 hex 109 82
B 1-1/8 to 1-1/2 hex 94 70 121-302 B69-C32
1
159-352 B84-C38
D 1/4 to 1-1/2 hex 135 135
2
DH 1/4 to 1-1/2 hex 150 150 248-352 C24-C38
116-302 B68-C32
A 1/4 to 4 Heavy hex 90 68
B 1/4 to 1 Heavy hex 120 90 121-302 B69-C32
121-302 B69-C32
B 1-1/8 to 1-1/2 Heavy hex 105 79
1
D 1/4 to 4 Heavy hex 150 150 159-352 B84-C38
2
DH 1/4 to 4 Heavy hex 175 150 248-352 C24-C38
第 21 页 共 38 页 Proof Load Stress ksi Hardness
Grade of Nominal Nut Style of
Nut Size in Nut Non-Zinc Coated Nuts Zinc Coated Nuts Brinell Rockwell
Mechanical
A 1/4 to 1-1/2 hex thick 90 68 116-302 B68-C32
Requirements 1/4 to 1 121-302 B69-C32
B hex thick 120 90
机械性质 B 1-1/8 to 1-1/2 hex thick 105 79 121-302 B69-C32
1
D 1/4 to 1-1/2 159-352 B84-C38
hex thick 150 150
2
DH 1/4 to 1-1/2 248-352 C24-C38
hex thick 175 175
备注：
A ：For Grades O ，A ，and B a sulfur content of 0.23% max is acceptable with the purchasers approval.
译文：O ，A 和 B 的 允许硫 的 最大 含量为 0.23% 。
B: Acid Bessemer-steel only.
译文： 仅仅 针对 耐腐 蚀的 碳钢。
C: For Grades D and DH a sulfur content of 0.05-0.15% is acceptable, provided the manganese is 1.35%
min.
译文：D 级和 DH 级 允许的 硫 的含 量为 0.05-0.15%, 但锰的 含量 为最 小 1.35%.
1: Nuts made in accordance to the requirements of specification ASTM A194/A194M Grade 2 or
Grade2H,page B-126,and marked with their grade symbol are acceptable equivalents for Grades C and
D nuts. When A194 zinc coated in inch series nuts are supplied, the zinc coating, lubrication and
rotational capacity testing shall be in accordance with Specification ASTM A563.
译 文： 螺帽 的生 产要 符合 ASTM A194/A194M 中的有 关要 求,2 级和 2H 等 级与 C 级和 D 级等
同采用 并要 有明 确的 标记 在螺帽 上;镀锌 螺帽 的外 观尺 寸 参照 ASTM A194 中的 有 关规
定,其机 械性 质参 照 ASTM A563 中的 有关 规定.
2: Nuts made in accordance with the requirements of Specification A194/A194M Grade 2H,and marked
with its grade symbol are an acceptable equivalent for Grade DH nuts When ASTM A194 zinc coated
inch series nuts are supplied the zinc coating over-tapping lubrication capacity testing shall be in
accordance with Specification ASTM A563.
译 文： DH 螺帽 等同 A194 中的 2H 螺帽, 并 要求 有标记 在 上面, 其 尺寸 参照 ASTM A194 的规 定,
其 机 械性 能参照 ASTM A563.
英制螺 帽 ASTM A194 的化学成 份和机械性质 ：
Other
Grade Materia Mang- Phosp- Chrom- Molyb- Tita- Columbium
Carbon Sulfur Silicon Nickel Selenium
Symbol l anese horus ium denum nium and Tantalum Elements
碳钢 0.15min 1.00max 0.04max 0.05max 0.40max -- -- -- -- -- -- --
1
2 和 2HM 和 2H 碳钢 0.40min 1.00max 0.04max 0.05max 0.04max -- -- -- -- -- -- --
0.40-0.50 0.70-0.90 0.035max 0.040max 0.15-0.35 -- -- 0.20-0.30 -- -- -- --
4 碳钼
AISI501 0.10min 1.00max 0.04max 0.03max 1.00max 4.0-6.0 --- 0.40-0.65 -- -- -- --
3
AISI410 0.15max 1.00max 0.04max 0.03max 1.00max 11.5-13.5 -- -- -- -- -- --
6
AISI416 0.15max 1.25max 0.06max 0.15min 1.00max 12.0-14.0 -- -- -- -- -- --
6F
0.15max 1.25max 0.06max 0.06min 1.00max 12.0-14.0 -- -- -- -- 0.15min --
6F
AISI4142 0.37-0.49 0.65-1.10 0.04max 0.04max 0.15-0.35 0.75-1.02 -- 0.15-0.25 -- -- -- --
7.7M
AISI304 0.08max 2.00max 0.045max 0.030max 1.00max 18.0-20.0 8.0-11.0 -- -- -- -- --
8,8C
AISI347 0.08max 2.00max 0.045max 0.030max 1.00max 17.0-19.0 9.0-12.0 -- -- Min10 -- --
8C,8CA
AISI316 0.08max 2.00max 0.045max 0.030max 1.00max 16.0-18.0 10.0-14.0 2.00-3.00 -- -- -- --
8M,8MA
AISI321 0.08max 2.00max 0.045max 0.030max 1.00max 17.0-19.0 9.012.0 -- 0.70max -- -- --
8T,8TA
第 22 页 共 38 页 承接前 页：
Grade Materia Mang- Phosp- Chro- Molyb- Tita- Columbium Other
Carbon Sulfur Silicon Nickel Selenium
nium
Symbol l anese horus mium denum and Tantalum Elements
0.15max 2.00max 0.20max 0.15max 1.00max 17.0-19.0 8.0-10.0 -- -- -- -- --
8F,8FA
0.15max 2.00max 0.20max 0.06max 1.00max 17.0-19.0 8.0-10.0 -- -- -- 0.15min --
8F,8FA
0.08max 2.00max 0.045max 0.030max 1.00max 17.0-19.0 11.0-13.0 -- -- -- -- --
8P,8PA
0.08max 2.00max 0.045max 0.030max 1.00max 18.0-20.0 8.0-11.0 -- -- -- -- Ni 0.10-0.16
8N,8NA
0.030max 2.00max 0.045max 0.030max 1.00max 18.0-20.0 8.0-11.0 -- -- -- -- Ni 0.10-0.16
8LN,8LNA
0.08max 2.00max 0.045max 0.030max 1.00max 16.0-18.0 10.0-13.0 2.00-3.00 -- -- -- Ni 0.10-0.16
8MN,8MNA
8MLN,8LMNA 0.030max 2.00max 0.045max 0.030max 1.00max 16.0-18.0 10.0-13.0 2.00-3.00 -- -- -- Ni 0.10-0.16

0.06max 4.0-6. 0.045max 0.030max 1.00max 20.5-23.5 11.5-13.5 1.50-3.00 -- 0.10-0.30 -- Ni 0.20-0.40
8R,8RA
0.01max 7.0-9.0 0.060max 0.030max 3.5-4.5 16.0-18.0 8.0-9.0 -- -- -- -- Ni0.08-0.18
8S,8SA
8MLCuN,8MLCuNA 0.020max 1.00max 0.030max 0.010max 0.80max 19.5-20.5 17.5-185 6.0-6.5 -- -- -- Ni0.18-0.22
0.030max 2.00max 0.040max 0.030max 1.00max 20. 0-22.0 23.5-25.5 6.0-7.0 -- -- -- Ni0.18-0.25
9C,9CA
--
0.36-0.47 0.45-0.70 0.035max 0.040max 0.15-0.35 0.80-1.15 -- 0.50-0.65 -- -- Va0 .25 -0.35
16
Completed Nuts Rockwell Sample Nut after Treatment as in7.1.5.2
Grade of Style of Proof Load Stress
Rockwell
Nut Nut ksi
Brinell C Scale B Scale
Brinell Hardness
Hardness B
130
Heavy hex
121min -- 70min 121HB min 70HRB min
Grade1
Mechanical
Hex 120
Requirements
Heavy hex 150
Grade2,2HM,6,
24-38
248-352 -- 179HB min 89HRB min
机械性 质
Hex 135
6F,7M
Heavy hex 175
Grade2H,3,
24-38
248-352 -- 201HB min 94HRB min
150
4,716 Hex
80
All Type of Grade8 Heavy hex
126-192 -- 60-90 -- --
75
Grades 9C and 9CA Hex
注： 最大硬度 仅对经热 处理的螺母 或规格 太大而不能 进行保 证载荷试验 的
螺母，才是强制性 的；对其它螺母不 是强制性的，是指 导性的。对不淬火 回火
的，而又 能满足 保 证载荷试 验的螺 母 ，最低硬 度应不 作 为拒收依 据。
保证载荷 的应力 面 积 AS 按下式计算 ：
AS= л/4 （d /2+ d /2 ）2
2 3
式中：d ---- 外螺纹 中径的基 本尺寸 （ √3p/2，mm ；
2
d ---- 外螺纹小径 的 基本尺寸 （d ） 减去 螺纹原始 三角形 高 度 （H）的 1/6 值，
3 1
既：
d = d -H/6 mm
3 1
第 23 页 共 38 页 H--- 螺纹原始三角形高度（H=0.866025P ）mm ；此时牙山角度为 60 度，
（H=0.960491P ）mm ； 此时牙山角 度 为 55 度
P---- 螺距，mm ；
Л---- 圆周率，л=3.1416
注 螺帽成型 最小孔 径的计算 为：规 格-2H （H -0.561266P ）
1 1 1
机械性能测试方法:
(1) 安全负荷测试: 将螺帽装在芯轴( 芯轴硬度≥45HRC) 上, 施加一定的荷
重, 并 持续 10-15S, 施 加荷重时 速率不 得 超过 3mm/min, 螺帽 应能承受 该荷重 而
不 得脱扣 或断裂, 卸载后, 应能 用手将 螺帽 旋出, 或 借助扳 手松 开螺帽, 但不得
超过半扣( 半牙) 后用 手将螺帽 旋下来. 试验中, 若心轴 损坏, 则试验作废
(2) 硬度测试: 常 规检测 应在一个 承面上 进 行, 并取间隔 为 120o 的三点硬 度
平均值作为该螺帽的硬度值. 如属未经热处理之螺帽, 则在对角处各测一点;
如属经过 热处理 之 螺帽, 则在对 角处各 测 3 点; 仲裁方 法则 是通过螺 母轴心 线
的纵向截 面上, 并尽量靠近螺 纹大径 处 进行硬度 试验并 采 用 HV30 的试验力.








第 24 页 共 38 页 钢结构采用的标准:

钢 结构 之螺 帽采 用的 标准:
GB 1231、GB 3633、GB 3098.1、JIS ??-09、JIS B-1186
钢结构之螺帽的机 械性能：
表四:GB1231/ GB3633
GB1231 GB3633
性能等级
M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 M16 M20 M22 M24
10H HRB98-HRC28/HV30222-HV30274 HRB98-HRC28/HV30222-HV30274
硬度
8H HRB95-HRC22/HV30206-HV30237 -----
87700 163000 255000 315000 367000 477000 583000 163000 255000 315000 367000
保征 10H
70000 130000 203000 251000 293000 381000 466000
载荷 8H -------

表四: JIS ??-09/ JISB-1186
JISB-1186 JIS ??-09
性能等级
M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 M16 M20 M22 M24
10H HRB95-HRC35 HRB95-HRC35
硬度
8H HRB85-HRB100 ------
85000 157000 245000 203000 353000 459000 561000 154000 240300 297100 346200
10H
保征
68000 126000 196000 243000 283000 368000 449000
载荷 8H --------
机械性 能之检测：
硬度测试见QET61，保证载荷 测试见QET66。
钢结构 螺栓: GB 1231/JIS B1186
螺纹规 格 M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 材 硬 抗 收 伸 冲
公称应力截面积 As,mm 84.3 157 245 303 353 459 561 料 度 拉 缩 长 击
10.9 87700- 163000 255000 315000 367000 477000 583000 20MnTiB 33 1040
性 拉力
42 10 59
104500 195000 304000 376000 438000 569000 696000 35VB 39 1240
S 载荷
GB 能
1231
N 70000- 130000 203000 251000 293000 381000 466000 40B 24 830
等 8.8
45 12 78
级 S 86800 162000 252000 312000 364000 473000 578000 45/35 31 1030
18 800
68 126 196 243 283 368 449
引
F8T /
45 16 /
(6934) (12848) (19987) (24779) (28858) (37526) (45785) 31 1000
性 张
85 157 245 303 353 459 561 27 1000
JIS 能 F10 荷
/
40 14 /
B1186 (8668) (16010) (24983) (30898) (35996) (46805) (57206) 38 1200
T
等 重
KN
30 1100
级 F11 93 173 270 334 389 505 618
/
40 14 /
(kgf)
(9483) (17641) (27532) (34059) (39667) (51496) (63019) 40 1300
T
第 25 页 共 38 页 钢结构螺 栓: GB 3633/JIS II-09
螺纹规 格 M16 M20 M22 M24 硬度 抗 收 伸 冲
材
公称应力截面积 As,mm 157 245 303 353 HRC HV 料 拉 缩 长 击
拉力载
163000 255000 315000 367000 312 20MnTIB 1040
GB 性能 10.9 33
荷 42 10 59
3633 S 195000 304000 376000 438000 39 367 1240
等级
N
引张荷
JIS F10 154 240.3 297.1 346.2 27 1000
性能
/ /
重 KN 40 14 /
II-09 (15700) (24500) (30300) (35300) 1200
等级 T 38
(kgf)
对于 组合 件机 械性 能之检 测：GB3633-91 规定 M16 的长 度为 60 以 上，M20 的长度 为 60 以上 ，M22
的长度 为 65 以上 ，M24 的长 度为 70 以 上；
钢结构螺栓机械性能检测
大六角连接副的机械性能：
（一） 试件机械 性能：
在生产 螺栓所用的材料应 取样加工成试件进 行拉力试验,当螺栓的
直径大 于 M16mm 时 ，根据客 户要求 还 需要做冲 击实验 ， 把试件做 成截面
为 10mm×10mm 长 度为 55mm 的 V 形试件 或 U 形试件 ，进行 冲击实验 。其
结果应符 合下表 规 定 （图1-1 ） 在 做拉 力实验和 冲击实 验 时试件应 在同一
根线材上 取样并 经 过同一热 处理处 理 。表（1-1 ）
抗拉强度 屈服强度 伸长率 收缩率 冲击韧性 （j/cm ）
性能等级
（MPa ） min
10.9S 1040-1240 940 10 45 59
8.8S 830-4030 660 12 45 78
（二）实 物机械 性 能：
1. 楔负载实验 ：
在进行螺栓实物楔负载试验时，将螺栓拧在带有内螺纹的专用夹具
上（至 少 6 扣螺 纹 ） ，螺栓头 部下置 一 块 10 度的 楔形块 ， 然后装上 拉力
第 26 页 共 38 页 机进行楔 负载实 验 ， 楔形块 的硬度 应 是HRC45-50HRC。 范 围之内， 当拉力
荷载，在下表规定范围之内，螺栓断裂部位应在螺纹部分，或者是螺纹
部分和螺 栓杆部 交 接的位置。 当螺栓 长度和直 径比直 径 （l/d）小 于 3 时，
如果不能做楔负载实验，允许做心部硬度试验，硬度值要符合以下表中
规定：表 （1-2 ）
维氏硬度HV30 洛氏硬度HRC
性能等级
min max min max
10.9s 312 367 33 39
8.8s 249 296 24 31
1. 心部硬度实验 ： 螺栓在距螺 杆末端 ， 取一倍直 径长度 处， 做测试 面，
取两倍直 径处长 度 做支撑面。 在测试 时， 测试面 应与压 痕器相垂 直， 在
测试硬度 时， 压痕 中心与试 片外缘 的 距离要大于2.5 牙 痕直径 （d）， 且
两压痕直 径（d ）距 离必须大于 3d，在 测试时， 测试值 应 在标准范 围之
内。
2. 螺帽的硬度： 取 螺帽的一 半位置 横 切剖开， 在测试 硬 度时以 180 度两
对角成一 直线进 行 测试， 对 角在同 一 直线上， 一边打 三 点， 然后 在对角
另边打三 点， 取 六 点平均值 。 如果 试 件太小， 可以取 打 一点或者 打两点
测试，但 是应在 报 告上注明 清楚。
3. 连接 副的扭距数的测试 ：
10.9 级 高强度大六角头 连接副必须 要保证 扭距系数在 标准范 围之内 才
能供货， 在 同一批 的扭距系 数平均在0.11-0.15 之间， 扭 距系数标 准偏
差（max0.10）。
第 27 页 共 38 页 每一个连 接副包 括 一个螺栓 ，一个 螺 母，两个 垫圈均 是 同一批生 产，
并且是在 同一热处理工艺加 工过的产品。 连接副的 扭距系数试验 ，在
轴力试验 机上进 行 试验的 ， 通过 轴力 机上的读 值和扭 力 扳手表盘 读值带
入下面公 式进行 计 算扭距系 数和标 准 偏差
扭距系 数：式 （1-1）：
K = T/ （P·d ）
式中:
K—扭距系数
T—施拧扭距N·M
d—螺栓的螺 纹规格mm
P—螺栓的轴 力
式（1-2 ）
标准偏差 ：

n
2
δ = （Xi- X）
∑
i =1
n-1
式中: δ— 标 准偏差
X— 扭距系数 平均值
Xi-- 扭距系 数 实测值
n— 实测套数
每一套试 件检测 时 ， 需要一支 螺栓、 一个垫片、 一个螺 帽。 为了保
证扭距系 数检测 准 确， 每一 副连接 副 只能用一 次， 不 得 重复使用 ， 每一
批连接副 需要测试8 套，每一批最 大批 量不超过3000 套检测一次。
第 28 页 共 38 页 轴力 机误差不得 大于测 定螺栓的百 分之二 ， 。 显示在测 定值在 轴力
的百分之 一。
扭力扳手 误差不 大 于测试扭 距值的 百 分之一。 显示值在9.8N.M 以下
测试方 法：
测试前要 将轴力 机 显示器归 零， 选 择 适当规格 的夹具 ， 将大六角 装
入夹具， 然后将 夹 具装如入 实验机 ， 装置时应 将螺纹 部 分朝外。 将实验
机封盖装 在轴力 实 验机上， 然 后将垫 圈 套在螺栓 上， 注意 有 倒角的朝 外，
无到角的 贴在封 盖 一侧， 将 螺帽拧 在 螺栓上， 螺帽有 华 司的超内，为 了
防止垫片 转动， 保 证扭距系 数检测 准 确， 在垫 片与夹 具 之间， 垫 一张砂
纸,，选择相应 规格的套筒将 它套置在扭力扳手 上然后归零再套在 螺帽
上， 施加一 定瞬间 力读取表 盘上的 读 值， 然后再 读取扭 距板手上 的表盘
读值。带 入以上 公 式 1-1 、1-2 式进 行计算， 所得结 果 标准偏差 不应大
于0.010，扭距 系数 应在0.11-0.15 范围 内. 是合格 产品.
扭剪螺栓的机械性能：
试件机 械性能：
1 . 拉 力实验：生 产时要 对螺栓的材 料进行 取样做拉力 试验检 测，
如果直径 大于M16 根据客户 要求可 进 行进行冲 击实验 。 其结果应 符合下
表规定在做拉力实验和冲击实验时试件应在同一根线材上取样并经过
同一热处 理处理 。 表（1—3 ）
性能等级 抗拉强度 （MPA ） 屈服强度 伸长率 收缩率 冲击韧性 （j/cm ）
min min min Min
10.9S 1040-1240
940 10 42 59
第 29 页 共 38 页 当螺栓长 度比直 径 （L/d）小 于 3 时如 不能做楔 负载实 验 允许做心
部硬度， 硬度值 要 符合以下 表中规 定 ：表（1—4 ）
维氏硬度 洛氏硬度
性能等级
min max min max
10.9 312 367 33 39
螺帽的 机械性质： 螺母的保 证荷载 要 符合下表 的规定 表（1—5 ）
性能等级10H
2
螺纹规格d 公称应力 截面积 As（mm）
保证应力 保证荷重
M16 157 1040 163000
M20 245 1040 255000
M22 303 1040 315000
M24 353 1040 367000
检验规 则：
出厂检验应 按 同一材料、 炉号、 螺纹规格、 长度进 行检测， 当 螺栓
长度大于 等于 100mm 时。长度 相差小 于等于 15mm 螺栓长 度大于 100mm
长度相差 小于等 于 20mm 可以视为 同一 长度，机 械加工 热 处理工艺 及表
面处理工 艺的螺 栓 为同一批 ；同一 材 料的，炉 号螺纹 规 格、机械 加工 、
热处理工 艺及表 面 处理的螺 帽为同 一 材料、 炉号 、 规格 、 机械加工 、 热
处理工艺 及表面 处 理工艺的 垫圈为 同 一批。 同批 螺栓、 螺帽、 垫圈 ， 组
成的连接 副为同 一 批连接副 。
保证连 接副的 轴力的最 大供货 量 是3000 套。 每一批 取8 只样品 检
测轴力是 否在标 准 偏差范围 之内 ， 连 接副的检 测在以 下 范围内为 合格轴
第 30 页 共 38 页 力值，
轴力的 测试方法：
测试前把 轴力机 表 盘归零， 把相应 规 格的扭剪 螺栓装 入 夹具 （注 ： 大 六
角的夹具 是方型 扭 剪螺栓的 夹具是 圆 形） 螺纹要露2-3 牙， 并放入 砂纸
以免垫片 转动引 起 测试的精 度。 选择 适当的枪 和套筒， 当扭剪螺 栓的尾
部短掉时 ， 读 取瞬 间扭力值 。 并 在扭 力值下表 （1—6 ） 范 围之内为 合格 。
表（1--6）：
GB3633 国标 JSS09 日标

轴力标准Kg 标准偏max 轴力标准Kg 标准偏差max
M16 99—120 9.90 107.—130..4 8.336
M20 154—186 15.39 168.7—203.0 12.75
M22 191—231 19.11 207.9—251.1 15.69
M24 222—270 22.5 242.2—292.2 18.63
扭剪螺栓 的标准 偏 差的计算 方法和 大 六角的标 准偏差 是 按照式（1—1 ）
和式（1—2 ）的公 式计算。







第 31 页 共 38 页

Table 3 Grade Identification Markings for
Popular Grades of Carbon Steel Nuts
Grade Proof
Hardness
Nominal Size See
Identificati Load
Rockwell
Specification Material
on Stress
in. Note
Marking ksi Min Max
ASTM A563-Grade

Carbon Steel 1/4 thru 1-1/2 69 B55 C32 3,4
O

ASTM A563-Grade
Carbon Steel 1/4 thru 1-1/2 90 B68 C32 3,4


A

1/4 thru 1 120
ASTM A563-Grade
Carbon Steel B69 C32 3,4
Over 1 thru
B
105
NO MARK
1-1/2
SAE J995-Grade 2 Carbon Steel 1/4 thru 1-1/2 90 - C32 11
Carbon Steel

ASTM A563-Grade may be

1/4 thru 4 144 B78 C38 5
C Quenched and
Tempered
Atmospheric

corrosion
ASTM A563-Grade Resistant Steel,
1/4 thru 4 144 B78 C38 5,9

C3 may be
Quenched and
Tempered
Carbon Steel

ASTM A563-Grade may be

1/4 thru 4 150 B84 C38 6
D Quenched and
Tempered


SAE J995-Grade 5 Carbon Steel 1/4 thru 1 120 - C32 12

Carbon Steel,
ASTM A563-Grade

Quenched and 1/4 thru 4 175 C24 C38 6
DH
Tempered
Atmospheric

corrosion
ASTM A563-Grade
Resistant Steel, 1/4 thru 4 175 C24 C38 5,9

DH3
Quenched and
Tempered

ASTM A194-Grade
Carbon Steel 1/4 thru 4 130 B70 - 2,7

1

ASTM A194-Grade Medium Carbon
1/4 thru 4 150 159 352 2,7,8

2 Steel
第 32 页 共 38 页 Medium Carbon

ASTM A194-Grade Steel,
1/4 thru 4 175 C24 C35 2,7
2H Quenched and
Tempered
Table 3 Continued next page
Table 3 Grade Identification Markings for Popular Grades of Carbon Steel Nuts
（Continued）
Proof
Hardness
Grade
See
Nominal Size Load
Rockwell
Identificati Specification Material
in. Stress
Note
on Marking
Min Max
ksi
Medium Carbon

ASTM Steel,

1/4 thru 4 150 159 237 2,7,8
A194-Grade 2HM Quenched and
Tempered
Medium Carbon
1/4 thru 5/8 150 C24 C30

Steel,

SAE J995-Grade 8 over 5/8 thru 1 150 C26 C34 12
Quenched and
>1 ＂ 150 C26 C36
Tempered
Medium Carbon

ASTM Alloy Steel,
1/4 thru 4 175 C24 C38 2,7
A194-Grade 4 Quenched and

Tempered
Medium Carbon

ASTM Alloy Steel,
1/4 thru 4 175 C24 C38 2,7
A194-Grade 7 Quenched and
Tempered
Medium Carbon

ASTM Alloy Steel,
1/4 thru 4 150 159 237 2,7,8
A194-Grade 7M Quenched and

Tempered
See Notes
10
1,2
NOTES ：( 备注)
1. In addition to the indicated grade marking, all grades, except A563 grade
O, A and B, must be marked for manufacturer identification.
除所列等级标记外， 所有等级 （除A563，O 、A、B 级外） ， 必需注 明厂家自己标记。
2. The markings shown for all grades of A194 nuts are for cold formed and
hot forged nuts. When nuts are machined from bar stock, the nut must be
additionally marked with the letter‘B’.The letters H and M indicate
heat the ated nuts.
A194 标准， 所有螺帽都是冷墩成型和热处锻造成型螺帽。 当螺帽是由棒钢机械
加工而成时， 需在标记上加字母 “B” ；字 母“H”和“T” 表示是经热处理的螺帽。
3. Nuts are not required to be marked unless specified by the purchaser.
When marked, the identification marking shall be the grade letter O, A
or B.
如购货方无特殊要求，螺帽上可以不注明等级标记。如果要注明的话，等级标
记为字母O、A 或B。
4. Properties shown are those of non plated or non coated coarse thread hex
nuts. For properties of other nut styles, nuts with fine threads, and
plated or coated nuts, refer to Table 3, page B-171.
所示机械性能，是非电镀、粗牙、六角螺帽的机械性能。细牙、电镀螺帽的机
械性能，参阅B171 页，表3。
5. Properties shown are those of coarse thread heavy hex nuts.
所示机械性能是粗牙、重型六角螺帽的机械性能。
第 33 页 共 38 页 6. Properties shown are those of coarse thread heavy hex nuts. For properties
of other nut styles and nuts with fine threads, refer to Table 3, page
B-112.
所示机械性能是粗牙、重型六角螺帽的机械性能。细牙螺帽和其它类别螺帽的机
械性能参阅B-112 页，表3。
7. Properties shown are those of coarse and 8-pitch thread heavy hex nuts.
For properties of coarse and 8-pitch hex nuts, refer to Table 3, page
B-132.
所示机械性能是粗牙，牙数为 8 的重型六角螺帽的机械性能。粗牙，牙数为 8
的普通六角螺帽的机械性能参阅B132 页，表3。
8. Hard-nesses are Brinell Hardness Numbers.
硬度是布氏硬度。
9. The nut manufacturer, at his option, may add other markings to indicate
the use of atmospheric corrosion resistant steel.
如采用防腐蚀钢材，螺帽生产厂家可增加其它标记。
10. Specifications（详细说明）—
ASTM A563-Carbon and Alloy Steel Nuts, page B-167.
ASTM 书A563-碳钢、合金钢螺帽，B-167 页。
ASTM A194/A194M-Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High Pressure
and High Temperature Service, page B-126.
ASTM A194/A194M – 经高压、高温处理的，与螺 栓配 套的碳钢，合金钢螺 帽。
11. Grade 2 不需打任何标记。
12. Grade 5 and 8 应标记等级。



























第 34 页 共 38 页



Table 2 Grade Identification Markings for Popular Grades of Carbon Steel
Externally Threaded Fasteners

Hardness
Grade Proof
Tensile
Rockwell
Identificati Load See
Specification Material Nominal Size in. Strength
on Stress Note
Min ksi
Min Max
Marking ksi

SAE J429-Grade 1 1/4 thru 1-1/2 33 60 B70 B100

1/4 thru 3/4
55 74 B80 B100
SAE J429-Grade 2 over 3/4 thru
33 60 B70 B100
1-1/2
Low or
Medium

ASTM A307-Grade
Carbon Steel
307A
1/4 thru 4 - 60 B69 B100
A

ASTM A307-Grade - 60min
307B
1/4 thru 4 B69 B95
B - 100max
Medium
Carbon Steel,
仅指
No Mark SAE J429-Grade 4 Quenched 1/4 thru 1-1/2 65 115 - -
studs
and
Tempered

Medium
1/4 thru 1
SAE J429-Grade 5 85 120 C25 C34
Carbon Steel,
over 1 thru
ASTM A449-Type1 74 105 C19 C30
Quenched
1-1/2

and
ASTM A449-Type1 Tempered over 1-1/2 thru 3 55 90 183 235 3
Low or

Medium
SAE J429-Grade Carbon Steel,

No.6 thru 1/2 85 120 C25 C40 4
5.1 Quenched
and
Tempered
Low Carbon

SAE J429-Grade
C26 C36
Martensite
5.2
Steel,
1/4 thru 1 85 120

Quenched
ASTM A449-Type 2 C25 C34
and
Tempered
Medium

Carbon Steel,
A325
1/2 thru 1 85 120 C24 C35
ASTM A325-Type1 Quenched 5
over 1 to 1-1/2 74 105 C19 C31
and
Tempered
第 35 页 共 38 页 Atmospheric

corrosion
Resistant
A325
ASTM A325-Type3 Steel, 6
Quenched

and
Tempered
Table 2 Continued next page
Table 2 Grade Identification Markings for Popular Grades of Carbon Steel
Externally Threaded Fasteners （Continued）
Proof Tensile
Hardness
Grade
Nominal Size Load Strength See
Rockwell
Identificati Specification Material
in. Stress Min Note
on Marking
ksi ksi Min Max
Medium

Carbon Alloy
ASTM
Steel, 1/4 thru 2-1/2 105 125 C26 C36

A354-Grade BC
Quenched and
Tempered
Medium

热处
Carbon Alloy
SAE J429-Grade 理后
Steel, 1/4 thru 1-1/2 105 133 - -
7 再辗
Quenched and
牙
Tempered

SAE J429-Grade

Medium 1/4 thru 1-1/2 120 150 C33 C39
8
Carbon Alloy
Steel,

Quenched and
ASTM
BD
1/4 thru 2-1/2 120 150 C33 C39 7
Tempered
A354-Grade BD
Medium
SAE J429-Grade Carbon Alloy 仅指
1/4 thru 1-1/2 120 150 - -
No Mark
8.1 or SAE studs
1541/1541H
Low Carbon

martensite
SAE J429-Grade

Steel, 1/4 thru 1 120 150 C33 C39
8.2
Quenched and
Tempered
Medium

Carbon Alloy
A490 ASTM A490-Type 150 min
Steel, 1/2 thru 1-1/2 120 C33 C38
1 170max
Quenched and
Tempered
Low Carbon

Marten-site
ASTM A490-Type 150 min
A490
Steel, 1/2 thru 1 120 C33 C38
2 170max
Quenched and
Tempered
Atmospheric

Corrosion
ASTM A490-Type Resistant 150 min
A490
1/2 thru 1-1/2 120 C33 C38 6
3 Steel, 170max
Quenched and

Tempered
第 36 页 共 38 页 NOTES ：( 备注)
1.In addition to the indicated grade marking, all grades included in this table must be
marked for manufacturer identification. 除所列等级标记外， 此表中所有等级必需标注
厂家自己的标记。
2.While hex heads are shown, grade markings apply equally to products with other head
configurations. 如果是 六角头型，等级标记等同与其它头型。
3.Hardnesses are Brinell Hardness Numbers. 硬 度为布氏硬度。
4.Grade 5.1 is a popular grade for SEMS. SEMS 产品常用等级是 5.1 级，参阅 J-10
页。
5.A325 Type 1 bolts may also be marked with 3 radial lines 120°apart in addition to
A325 marking. A325 1 类产品，等级标记为 + A325 。
6.The bolt manufacturer, at his option, may add other markings to indicate the use of
atmospheric corrosion resistant steel. 如采用防腐蚀钢材， 厂家可增加其它标记来表明
使用的是耐腐蚀钢材。
7.ASTM A354 Grade BD may have optionally six radial lines.
ASTM A354 BD 级可采 用六条线标记。
8.Specifications—（详 细说明： ）
SAE J429 — Mechanical and Material Requirements for Externally Threaded
Fasteners, page B-79.
SAE J429—外螺纹紧固 件 机械性能与材质要求，B-79 页。
ASTM A307— Carbon Steel Externally Threaded Standard Fasteners, page B-90.
ASTM A307—碳钢外螺纹紧固件，B-90 页。
ASTM A449— Quenched and Tempered Steel Bolts and Studs, page B-97.
ASTM A449—淬火、回火（碳钢）螺栓、螺柱，B-97 页。
ASTM A325— High Strength Bolts for Structural Steel Joints, page E-28.
ASTM A325—高强度螺栓，E-28 页。
ASTM A354— Quenched and Tempered Alloy Steel Bolts, Studs, and Other
Externally Threaded Fasteners, page B-139.
ASTM A354—淬火、 回火合金钢螺栓， 螺柱及其它外螺纹紧固件， B-139
页。
ASTM A490— Heat Treated Steel Structural Bolts, 150 ksi Minimum Tensile
Strength, page E-37.
ASTM A490—热处理钢结构螺栓，抗拉强度最小 150 ksi ，E-37 页。


















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附表一：
Reference to Fastener ldentification Markings

Specification No. Material See Clause No. On Page No
Bolts, Screws and studs
SAE J429 Carbon steel 6 B-79
Carbon alloy steel
ASTM A307 Carbon steel 13 B-90
ASTM A449 Carbon steel 15 B-97
ASTM A354 Carbon alloy steel 15 and S1 B-139
ASTM A193/A193M Carbon alloy steel 16 and S5 B-114
stainless steel
ASTM A320/A320M Carbon alloy steel 11 B-104
stainless steel
ASTM F593 stainless steel 18 B-148
ASTM F468 nonferrous alloys 17 B-158
ASTM A325 carbon steel 16 E-28
ASTM A490 Carbon alloy steel 18 E-37
ASTM A394 Carbon steel 16 E-44
ASTM F901 aluminum 17.1 and S2.1 E-51
Nuts
ASTM A563 Carbon steel 14 B-167
ASTM A194/A194M Carbon steel 14 B-126
Carbon alloy steel
stainless steel
ASTM F594 stainless steel 18.1 B-177
ASTM F467 nonferrous alloys 17.1 B-184
Washers
ASTM F436 Carbon steel 15 L-24
ASTM F959 Carbon steel 17 E-65

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