紧固件常用材料

㈡、螺母等内螺纹用材料 螺母等内螺纹用材料
1、没有机械性能要求的或是ISO Class 5-6 SAE Grade 3-4 一般用C1010 Q235A 或 C15，不需要热处理，冷加工即可。ISO Class 8 ，SAE Grade 5，一般要用 Ml35 SAE1035 DIN C35，小规格的螺母不需要热处即可达要求的机械性能，规格 大的要经过热处理(淬火+回火)，这点GB3098.2说的很明白了。
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2、ISO Class 10 ，SAE Grade 8 一般使用中碳钢经过热处理即可达到 其强度要求。 如SAE1035 等中碳钢。有一点是大家必须注意的，螺母和 螺栓不同，其受力主要以压缩为主而非伸张，因此螺母的强度不只和材 料有关，还和很多因素有关的，包括精度、螺距、螺母内倒角、螺母厚 度......
㈤、材料其它特殊要求 材料其它特殊要求
1、假如公司要做用于焊接用的紧固件，电弧焊和气焊一般对材料都没有 什么要求的。如果客户用的是点焊，那就要乖乖的用低碳钢做，如果一 定要增加强度的话，可以用一些低碳含Mn元素较高的材料。这里只是一 个很简单的例子，很多是在实际生产中才能注意到的。
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2、当顾客指定要用某一种牌号的材料时，而公司一时没有这种材料，或 这种材料在市场上不易采购，可以了解一下客户此紧固件的用途，在符 合机械性能的要求下可以提出书面申请要求代换材料。一些采购客户对 紧固件不是很专业，对材料的选择也不一定都为最佳，做为我们专业的 紧固件公司，可以给出客户更好的建议，达到利益双收。 3、当然紧固件用材料要注意的不止这些，例如材料使用前一定要过时效 期，表面锈烂的材料用于制造一些全螺纹紧固件或用于表面需磨制的紧 固件，材料中心组织还有缩孔的不要用于制造抛光头螺丝...... 4、材料应用千变万化，使用需得当。
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②、对钢的耐蚀性能的影响 铬是不锈耐酸钢和耐热钢的主要合金元素。 合金钢中含铬量若达到12％左右，在钢的表面便形成致密的铬的氧化物， 使钢在氧化性介质中的耐蚀性发生突变而大大提高。铬、铝、硅等元素， 能提高钢的抗氧化性和抗高温气体的腐蚀性能，但过量的铝和硅则会使 钢的热塑性变坏。镍主要用来形成和稳定奥氏体组织，使钢获得良好的 力学性能、耐蚀性能和工艺性能。钼能使不锈耐酸钢很快钝化，提高对 含有氯离子的溶液及其他非氧化性介质的耐蚀能力。钛、铌通常用来固 定合金钢中的碳，使它生成稳定的碳化物，以减轻碳对合金钢耐蚀性能 的有害作用。铜和磷配合使用时，可提高钢的耐大气腐蚀性能。
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三、钢材的概述：
㈠、低碳钢： ㈠、低碳钢： 低碳钢
又称软钢, 含碳量从0.10％至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造, 焊接和切削, 常用於制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。它包括大部分普通 碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件， 有的经参碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。 低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和 韧性较好。因此，其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行 冷成形。这种钢翅具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低， 切削加工性不佳，淬火处理可以改善其切削加工性。 低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带{钢板，用于制作各 种建筑构件、容器、箱体、炉体和农』机具等。优质低碳钢轧成薄板， 制作汽车驾驶室、发i机罩等深冲制品；还轧成棒材，用于制作强度要求 不i的机械零件。低碳钢在使用前一般不经热处理，碳含{在0.15％以上 的经渗碳或氰化处理，用于要求表层{度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮 等零件。
㈢、平垫圈用材料
1、无机械性能要求的平垫圈一般用角料制造，如Q235A，有硬度要求但 不高时可以用较厚板料压延一下达到要求的硬度。弹垫等防松用的垫圈 一般用65Mn 70# 或S 50CM—S 70CM制造，要经过热处理（淬火+回火）
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表二、螺母（精牙螺纹）的材料技术要求
性能等级为05、8（>M16的l型螺母）、10和12级螺母应进行淬火并回火 处理。
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一、紧固件常用材料：
㈠、螺栓等外螺纹用材料 ㈠、螺栓等外螺纹用材料
1、一些没有机械性能要求的或是ISO Class 4.8 SAE Grade 1-2 等低碳 钢紧固件，用Q235A SAE 1015 DIN C15 足以，根本不要什么热处理，直 接冷加工制成，而级别稍高一点的紧固件如： ISO Class 6.8 SAE Grade 3-4 则要用含碳量在0.2%以上的钢，如 C1020 C1022 Ml20 ML35 等，此类螺丝也不需要什么热处理的，冷加工强度完全可以满足要求。 实际上含碳量越高，冷成型就越困难，也没有必要为6.8级的螺丝大材小 用，特殊情况另当别论了。 2、我们最常用的就是ISO Class 8.8 SAE Grade 5 的螺丝， 一般使用 中碳钢，ML35 SAE 1035 DIN 35 JIS SWRCH35K 经过热处理(淬火+回火)， 也可以使用SAE5140 40Cr等，合金元素的增加对热处理的淬透性有很大 的帮助，所以规格大的螺丝可以选择使用合金钢，不致于用中碳钢导致 我们常说的中心部位“淬不透”现象的存在。
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表三、螺母（细牙螺纹）的材料技术要求
性能等级为05、8（l 型螺母）、10和12级螺母应进行淬火并回火处理。
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㈣、铆钉、销轴类 铆钉、
1、铆钉、销轴类一般用料与螺栓相同，但有些铆钉硬度不可太高，甚至 有些要求HRB60以下，一般正常化材料硬度在HRB70-80，因此有些要经过 退火才能达到性能要求。 2、自攻钉一般用C1018 C1020 C1022 等材料，但国内有些厂家为节约成 本，偷工减料，采用18# 15# 20#更用些厂家用Q235A，然后表面渗碳处 理完事，这样制成的自攻钉其心部的韧性达不到要求，易断。 3、紧固件除用到以上材料外，还会用不锈钢材料、铜、铝等材料（下面 的内容我们会讲解到）
㈡、按钢的化学成分分
(1).碳素钢; (2).合金钢: A.低合金钢(合金元素≦5%); B.中合金钢(合金元素5~10%);C.高合金钢(合 金元素≧10%) D.其它如錳钢、鉻钢等。
㈢、按碳含量分类: 按碳含量分类:
(1).低碳钢(C≦0.25%); (2).中碳钢(C≦0.25~0.6%); (3).高碳钢(C≧0.6%)。
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㈡、中碳钢
碳量0.25％～0.60％的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产 品。除碳外还可含有少量锰(0.70％～1.20％)。按产品质量分为普通碳 素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好，焊接性能较差。 强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理，直 接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢 具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538)，σb 为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广 泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。
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二、钢材的分类: 钢材的分类: 按用途分: ㈠、按用途分:
(1).结构钢: A.工程构件用钢;B.机器零件用钢:B-1.调质钢; B-2.弹簧钢; B-3.渗碳、氮化钢; B-4.滾 动轴承钢。 (2).工具钢:A.刃具钢; B.量具钢; C.模具钢:C-1.冷作模具钢; C-2.热作模具钢; (3).特殊性能钢:A.耐蝕钢; B.耐热钢; C.耐磨钢;
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②、按质量分为优质合金钢、特质合金钢； ③、按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热 钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢（如软磁钢、 永磁钢、无磁钢）等。 4、合金钢中一些合金元素的作用 ①、钢中加入适量的硫、铅等元素可改善钢的被切削性。合金钢中的合 金元素一般会使钢的硬度增加，因而增高切削抗力，加剧刀具磨损。通 过改变钢的基体组织、夹杂物的种类、数量和形状可以影响钢的被切削 性。
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表一、螺栓、 表一、螺栓、螺钉和螺柱的材料要求
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续表一
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制造，其硫，磷及铅的最大含量为：硫 0.34%；磷0.11%；铅0.35%。 3）为了保证良好的淬透性，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）的低碳合金钢的锰最低含量为：8.8级： 0.6%；9.8、10.9和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。10.9级应符合对10.9级 规定的所有性能，而较低的顺火温度对其在提讥温度的条件下，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，以保证紧固件螺纹截面 的芯部在淬火后、回火前获得约90%的马氏体组织。 7）合金钢至少应含有以下远素中的一种元素，其最小含量为：铬0.30%； 镍0.30%；钼0.20%；钒0.10% 8）考虑承受抗拉应力，12.9级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集 层。 9）该化学成分和回火温度尚在调查研介 耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的 钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不 锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的 差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈 钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基 本元素，当钢中含铬量达到1.2％左右时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在 钢表面形成一层很薄的氧化膜（ 自钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐 蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足 各种用途对不锈钢组织和性能的要求。
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3、ISO Class 9.8 10.9 SAE Grade 8 则要用低到中合金钢材料，经过热处理 (淬火+回火)，用合金材料在材料机械性能方面有一个很好的结合，常用的材料 为40Cr 35CrMo SAE5140 SCM435 SAE4135 SAE4137 JIS SCr440(H) DIN 41Cr4等， 实际上45#也可以达到要求的机械性能，不过在综合机械性能方面要比合金钢稍 有逊色。 4、ISO Class12.9 SATM A574 是一个对机械性能要求很高的高强度螺栓，则要 用中碳合金钢经过热处理(淬火+回火)，如SCM435 35CrMo SAE 4137 SAE4135 DIN 34CrMo4，此种高强度螺栓如果表面处理要经过酸洗这一工序时，会产生氢 脆现象，所以一定要有去氢这一工序(特别是存在尖角的紧固件)，要不然会死的 很惨。