超實用的碳鋼合金鋼緊固件知識

緊固件是將兩個或者兩個以上的零件（或構件）緊固連接, 成為一個整體機械零件的總稱，緊固件品種規格繁多，性能用途各異，并且標準化，系列化，通用化的程度高。本文主要介紹碳鋼、合金鋼緊固件的等級，選材等內容。

一、鋼制連接用螺栓性能等級分類:

鋼質連接用螺栓性能等級分為 3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級，其中8.8級及以上螺栓材質為低碳合金鋼或中碳鋼并經熱處理（淬火、回火），通稱為高強度螺栓，8.8級以下（不含8.8級）通稱為普通螺栓。

螺栓性能等級標號由兩部分數字組成，分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值。例如，性能等級4.6級的螺栓，其含義是：

1、螺栓材質公稱抗拉強度達400MPa級；

2、螺栓材質的屈強比值為0.6;

3、螺栓材質的公稱屈服強度達 400X0.6=240MPa級性能等級

4、10.9級高強度螺栓，其材料經過熱處理后，能達到：

01、螺栓材質公稱抗拉強度達 1000MPa 級；

02、螺栓材質的屈強比值為0.9;

03、螺栓材質的公稱屈服強度達 1000X0.9=900MPa級

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二、碳鋼和合金鋼的化學成份特征：

1.碳鋼。我們以碳鋼料中碳的含量區分低碳鋼，中碳鋼和高碳鋼以及合金鋼。

①低碳鋼C%≤0.25% 國內通常稱為A3鋼。國外基本稱為1008，1015，1018，1022等。主要用于4.8級螺栓及4級螺母、小螺絲等無硬度要求的產品。（注：鉆尾釘主要用1022材料。）

②中碳鋼0.25%<C%≤0.45% 國內通常稱為35號、45號鋼，國外基本稱為1035，CH38F，1039，40ACR等。主要用于8級螺母、8.8級螺栓及8.8級內六角產品。

③高碳鋼C%>0.45%。目前市場上基本沒使用

2.合金鋼：在普碳鋼中加入合金元素，增加鋼材的一些特殊性能：如35、40鉻鉬、SCM435，10B38。常選用SCM435鉻鉬合金鋼，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。

常用鋼質連接用螺栓性能選用材料一覽表：

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三、材料中各類元素對鋼的性質的影響：

1、碳（C）：提高鋼件強度，尤其是其熱處理性能，但隨著含碳量的增加，塑性和韌性下降，并會影響到鋼件的冷鐓性能及焊接性能。

2、錳（Mn）：提高鋼件強度，并在一定程度上提高可淬性。即在淬火時增加了淬硬滲入的強度，錳還能改進表面質量，但是太多的錳對延展性和可焊性不利。并會影響電鍍時鍍層的控制。

3、鎳（Ni）：提高鋼件強度，改善低溫下的韌性，提高耐大氣腐蝕能力，并可保證穩定的熱處理效果，減小氫脆的作用。

4、鉻（Cr）：能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蝕能力，并有利于高溫下保持強度。

5、鉬（Mo）：能幫助控制可淬性，降低鋼對回火脆性的敏感性，對提高高溫下的抗拉強度有很大影響。

6、硼（B）：能提高可淬性，并且有助于使低碳鋼對熱處理產生預期的反應。

7、礬（V）：細化奧氏體晶粒，改善韌性。

8、硅（Si）：保證鋼件的強度，適當的含量可以改善鋼件塑性和韌性。

四、螺栓選材的基本原則：

1、材料化學成分符合GB/T 3098.1中規定的緊固件各性能等級用鋼的化學成分極限要求。

2、充分考慮材料的加工性能，根據加工方式的不同選擇冷鐓性能良好的的材料或易切削材料。

3、高強度螺栓需綜合考慮到材料的冶金質量、包括含氧量、夾雜物和帶狀組織等，保證細晶粒的均勻的原始組織。

4、高強度螺栓還需保證材料熱處理生產過程中的性能包括淬透性、淬硬性、變形量、脫碳傾向等。

5、具有生產經濟性，在保證性能需求的前提下綜合考慮材料價格、采購難度、加工成本等。