紧固件机械性能常用术语介绍
紧固件机械性能常用术语介绍
紧固件机械性能常用术语扭矩( Torque )扭矩是一种产生旋转的力量 . 下面是一些最普通的扭矩的事例1.给表上弦2. 旋开瓶盖3. 旋转门把手4. 拧入螺丝 . 扭矩在大多数的应用场合都需要着重考虑 . 下面四种扭矩有着些微小的差别 .1.驱动扭矩 ( Driving Torque )2.锁紧扭矩 ( Seating Torque )3.松动扭矩 ( Break away Torque )4.预置扭矩 ( Prevailing Torque ) 所有这些扭矩在实际应用中都会遇到 , 但不同的使用状况其重要性不相同 .1.驱动扭矩—使机件组合在一起必须的施予之旋转力量 .2.锁紧扭矩—使机件组合达到预先设定的松紧程度所需要的力量3.松动扭矩—使组合在一起的机件分离所必需要的施予之旋转力量.4.预置扭矩—在紧固件上设置的一种特性 , 使紧固件在一锁入配合螺纹工件即因磨擦力产生阻力以达成防松的目的 , 克服该磨擦力矩所需要的驱动旋转力矩即称为预置扭矩 .驱动力矩 : 驱动扭矩在螺丝切削 , 螺丝滚制和自锁机件应用中是主要考虑的问题 . 作为旋转机件必须的最大力 , 要求是必须的 . 过高的驱动扭矩会使旋转失效和旋转失败 , 所有这些将增加紧固件的成本 , 所以尽可能地降低驱动扭矩是十分必要的 . 这需求就引导出另一个工程要求”驱动-拉脱比”. 它是驱动紧固件需要的扭矩值与抗脱或破坏所配合的内螺纹所需扭矩值的关系 , 此值范围越大 , 越有利于减少装配不良 , 重复装配和降低相应的成本 , 紧固件便越适用 .对于螺纹滚制自攻螺丝而言 , 其要求的驱动 -拉脱比 ( Drive to Strip Ratio )为 1 : 3, 即有一个单位的驱动扭矩 , 就需要有三个单位的抗拉脱强度的配合螺纹强度 .锁紧扭矩 : 锁紧扭矩是将紧固件旋至所要求的松紧程度或扭力-拉力值的力量 . 它以一个最大值表示 . 这就是说在小于规定的最大扭矩作用于应该得到指定的松紧度或夹紧力 , 这在任何情况下都是十分重要的 . 因为紧固件应该能够适当锁紧以保证正常的装配 , 但这不应该过度增加扭矩 . 过度的扭矩要求会造成驱动系统的失效 , 增加劳动强度 , 配合的失败 , 所有这些都会造成紧固件费用的增加 .松动扭矩 : 松动扭矩是指将紧固件由锁紧状态松开时的旋转力量这在紧固件容易松动的状况下最具实际意义 . 松动扭矩一般和自锁紧固件相关 ( 不仅是自锁紧固件 , 防松用紧固件都在内 ), 它以一个最小值来表达 , 就是说紧固件不能以小于松动扭矩的力矩脱离组装件.预置扭矩 : 从技术上来讲 , 预置扭矩是一种对旋转力矩的的反力矩( Resistance to Rotation ). 它通常是指将以固锁但尚未锁紧的紧固件旋出时的力矩 . 像松动扭矩一样 , 预置扭矩用于容易松动的场合 , 它的规定值亦为最小值 . 在小于规定扭矩的作用下紧固件必须固锁 ( 但不一定锁紧 ) 而不能转动 , 每一个紧固件都要求有一定的扭矩来驱动 , 这是预置扭矩的”驱动扭矩”,每一个预置扭矩紧固件都要求有更大的扭矩来锁紧 , 以确保适当的固锁状态 , 这是”锁紧扭矩”. 每一个紧固件都需要有一定的扭矩将它从固锁状态松开 , 这就是”松动扭矩”.每一紧固件都需一定扭矩将它从未锁紧但尚固锁的状态下取出, 这就是预置扭矩 . 扭矩的测试单位是磅 -英寸( in pounds ) 或磅-英尺( foot pounds ). 1 磅-英寸就是一磅的力作用在垂直于旋转中心 1 英寸距离处产生的力量 . 2 磅-英寸就是 2磅的力作用在垂直于旋转轴心 1 英寸距离或 1 磅的力作用于 2 英寸处所产生的力量 . 由此 , 可得出力矩 = 轴心到扭力的垂直距离 x 力磅-英寸除以 12 便得到磅 -英尺, 反之, 磅-英寸乘以 12 即为磅 - 英尺, 单位的选择要根据数值的大小 . 例如 , 我们通常会用 100 磅-英尺, 而不用1200磅-英寸 .注 : 磅 -英寸和磅 -英尺均是技术上所用的正确单位 . 但我们经常会写成英寸-磅和英尺 -磅. 扭矩是产生转动所必须的力 . 它是作用在臂末端使物体产生旋转的力量 .回答问题 (不要翻看前面的内容 ) :1.什么是扭矩 ?2.四种不同的扭矩为何 ?3.扭矩的单位是什么 ?查看前述材料来检查你的答案 , 若有任何遗漏将正确答案写下来抗拉强度 ( Tensile Strength )抗拉强度是指材料在外力拉伸下抵抗破断的能力 . 你是否有过将橡胶条拉断的经验呢 ? 如果有 , 那么你就是在测试橡胶条的抗拉强度 . 紧固件的抗拉强度也是一样的 , 它是紧固件能够承受的施加在其上而不会使其破断的抗拉值 .抗拉强度是紧固件最普通的一种物理性质 . 它是紧固件的极限强度( Ultimate Strength ). 也是紧固件在应用时考虑的其承载荷重能力( Load Bearing Ability ) 的基本指标 .抗拉强度用磅 /英寸2表示( PSI ). 它是指平均分配在紧固件最小径截面积上 ( Cross-Sectional of minor Diameter ) 可施予紧固件承受的力量 . 例如, 紧固件的破断拉力为 100,000 磅, 它的最小径断面积为 1 平方英寸 , 那么此紧固件的抗拉强度是 100, 000PSI. 意即 :抗拉强度 = 力/面积 = 100,000磅/ 1平方英寸 = 100,000PSI 抗拉强度是紧固件抵抗轴向拉力 ( Axial Tensile ) 的能力. 它表明了紧固件承受轴向拉伸负荷的能力 . 抗拉强度通常是指极限抗拉强度 ( Ultimate Tensile Strength, UTS ). 因为紧固件的降伏强度 ( Yield Strength )和保证荷重( Proof Load )与它的抗拉强度有关 , 所以我们会在后面加以讨论 .回答问题 (不要翻看前面的内容 ) :1.什么是抗拉强度 ?2.抗拉强度的单位是什么 ?查看前述材料来检查你的答案 , 若有任何遗漏将正确答案写下来降伏强度 ( Yield Strength )理论上, 每一个轴向拉力都将使紧固件产生不同程度的伸长 . 因为既有的金属均有其弹性模数 ( Degree of Elasticity, 或称为杨氏模数 Young' sMoulde ）存在 , 通常将负荷去除 , 紧固件就会恢复到原来的长度 . 当紧固件无法恢复其原长时的负荷值即为其降伏点（ Yield Point ）. 降伏点是紧固件承受轴向负荷时开始产生塑性变形的那一点. 八、、-在紧固件行业 , 我们真的希望它能在其弹性极限范围内使用 , 以确保联接的安全性 , 而不希望将它拉伸到降伏点来使用 . 因为这会降低紧固件的有效性 . 当紧固件被拉伸到其降伏点后便无法收缩回到原的长度 . 这种收缩提供了紧固件连接时的有效锁紧力 . 我们可以清楚看到紧固件是如何锁紧及如何发挥功效的 . 假想一个紧固件就如一个一圈圈缠紧的弹簧 . 想象一个用弹簧拉紧的门 , 当弹簧没有超过其降伏点时 , 它可以有效地将门闭紧 . 但当弹簧被过度拉伸而无法恢复到原来的长度时 , 弹簧将会失效而无法将门闭紧 . 但当弹簧被过度拉伸时 , 便会到达其降伏点 , 此时弹簧将会失效而无法将门拉紧 . 弹簧便失去了其原有的拉力 . 紧固件也是如此 , 一但被过度拉伸 , 便会失去原有的拉力 .一般而言 , 降服强度等于于极限抗拉强度的 25%. 紧固件的降伏点是指它承受轴向负荷产生永久伸长的那一点 .回答问题（不要翻看前面的内容）:1.什么是紧固件的降伏强度 ?2.紧固件的抗拉强度与降伏强度有何关系 ? 查看前述材料来检查你的答案 , 若有任何遗漏将正确答案写下来 .译注 : 降伏强度与抗拉强度的关系并非一成不变的 25%, 一般而言 , 同一种材料的抗拉强度越高（不管是加工硬化或是热处理造成）, 降伏强度与抗拉强度的比值会升高 , 延展性则降低 , 比如4.6级的螺栓 , 由于冷锻后延展性无法达到 30%要求 , 因此必需退火 , 此时降伏强度与抗拉强度均降低 , 降伏强度与抗拉强度大约为 45-50%, 冷锻后 5.6级螺栓冷锻后不作任何处理, 降伏强度与抗拉强度大约为 35-40%,至于 8.8 级螺栓冷锻后作调质热处理 , 降伏强度与抗拉强度大约为20-25%, 10.9 级及 12.9 级螺栓冷锻后作调质热处理 , 降伏强度与抗拉强度大约为 10-20%.保证荷重 ( Proof Load )保证荷重是紧固件不产生永久伸长的所能承受的最大轴向拉力 , 我们再以弹簧为例 , 假设紧固件为一根弹簧 , 我们可以想象将弹簧拉到不使它产生永久伸长的最大长度 , 就是说到去除负荷后紧固件可以恢复到它原来的长度 .这就表明了紧固件的降伏点和保证荷重的关系十分密切 . 理论上讲 , 就像在一个范围内有两个相邻的点 , 一个比另一个小一点点 , 那么这个比较小的值就是保证荷重 , 另一个比较大的就是降伏点 . 因为两点相距太近 , 在实际应用上我们将它们视为等同 . 碳钢类紧固件的保证荷重是其最大抗拉强度的75%. 例如 , 碳钢类紧固件的抗拉强度是 100,000PSI, 那么它的保证荷重即为其降伏点 , 是 75,000PSI.保证荷重的知识和意义对于业务人员很重要 , 因为有时他会被要求提供紧固件在实际应用时可承受的拉力和荷重 . 记住一般的原则是 : 施加保证荷重的 75% 的力, 可以获得最佳功效 . 这是紧固件在使用时关于其拉力的通用原则 . 比如我们刚才提到的紧固件 , 其抗拉强度是 100, 000PSI, 因为保证荷重为抗拉强度的 75%, 故其保证荷重为 75, 000PSI, 若客户问你”这支螺栓可以承受多大的拉力使用”时, 你应该回答”保证荷重的 75%或(25,000*75%)56, 250PSI. 保证荷重是紧固件不产生塑性变形所能承受的最大的力 . 记住下列三个重要的原则 :1.碳钢的保证荷重是其抗拉强度的 75%.2.将紧固件锁紧到其保证荷重的 75% 将发挥其最大功效 .3.一般须将紧固件锁紧至其抗拉荷重的 50%-60%, 以保证其功效 .译注 : 保证荷重依规定依照公称尺寸及产品级数为一个固定值 , 紧固件在承受荷重到此一规定值时不可产生任何可能造成组装失败的变形 . 同样的 , 保证荷重与抗拉强度的关系并非一成不变的 25%, 与上一段的批注相同 .回答问题 (不要翻看前面的内容 ):1.什么是保证荷重 ?2.保证荷重和抗拉强度有何关系 ?3.紧固件一般应锁紧到保证荷重的百分之多少 ?4.一个强度为100, OOOPSI的紧固件，你会将它锁紧到多大拉力使用（写出计算公式）?查看前述材料来检查你的答案 , 若有任何遗漏将正确答案写下来.扭矩与伸长（ Torque-Tension）扭矩与伸长的关系 : 扭矩与伸长的关系是指当施加扭矩于紧固件时会产生伸长及抵抗力 . 扭矩与抗力的关系在应用上非常重要 , 如前所述 , 业务人员通常会建议客户以保证荷重的 75%的拉力锁紧紧固件. 客户接下来就会问”要达到这一拉力需要多大的扭矩 ? ”,在回答问题之前你必须清楚为什么一些客户提出的这个问题是合理的. 在使用紧固件时我们首先考虑的是施加适当的拉力 . 既然如此 , 客户为什么还会问到扭矩呢 ? 因为紧固件在使用时是施加扭矩将其锁紧的, 因此测定扭矩比测定其实际的拉力值要方便 .现在你知道为什么这是一个很有意义的问题了吧 ? 你可以考虑答案了 , 首先扭矩和抗力有不同的关系 . 下面是会影响其相互关系的一些状况 :1.紧固件的表面状况（本色或电镀）2.螺纹配合的表面状况3.承面状况4.螺纹等级5.螺纹类型6.紧固件的强度7.与之配合的材料强度8.润滑状况所有上述这些差异都将影响在实际使用过程中扭矩与抗力的关系.业务人员应注意千万不能为客户推测扭矩与抗力的关系 . 友汇已采购了专门用于确定扭矩与抗力关系的装置（译注：扭矩-拉伸计 , 扭矩与摩擦力测试及扭矩与夹紧负荷测试）. 显然, 业务人员很难解决这样一个复杂的问题 . 业务人员的职责是了解紧固件的实际使用状况 , 并反馈回来以便我们能够最好地解决客户的问题 . 如果遇到有关扭矩的问题 , 你应该了解 :1.紧固件如何使用 .2.紧固件用什么材料制成 .3.你将使用何种类型的紧固件 .4.你需要多大的拉力（夹紧力）.5.使用什么样的表面被覆 .6.你计划使用何种润滑 .7.其它你认为比较重要的使用状况 .可能的话 , 尽量取得所使用的紧固件装配的样品 . 对扭矩拉力的一般性的了解是很重要的 . 扭矩拉力是指施加扭矩于紧固件上时会产生拉力 . 扭矩拉力的另一个相关的概念是夹紧力 . 这将在后面加以讨论.回答问题（不要翻看前面的内容）: 1. 扭矩拉力的关系是什么 ?2.业务人员应该提供客户在其特定的使用状况下扭矩与拉力有什么样的关系?查看前述材料来检查你的答案 , 若有任何遗漏将正确答案写下来锁紧力（ Clamp Force ）锁紧力是紧固件锁紧物体时作用于被锁紧面（即承面）的力 . 在应用中 , 作用于被锁紧面的力的大小完全与紧固件所受拉力相等; 事实上 , 配件中扭矩锁紧力的关系与紧固件的扭矩应力关系比率完全相同 .扭力在大多数应用中非常重要 , 是因为紧固件中适当的拉力能确保正确装配 ; 记住 : 制定扭矩 - 应力关系图并非销售人员的职责但绝不是说销售人员可以逃避这些问题 , 而是应该由销售人员收集必要信息交给相关部门 , 以便提供最好可能答案 .剪切强度 ( Shear Strength )剪切强度是当紧固件在垂直于轴向负荷而产生的阻止变形的能力.您也许曾在击高尔夫球时将球头折断或至少看到别人这样过 . 您也许注意到球杆碰击球时 , 当球飞出的同时球头也落地情况 , 大家说 : 球头被球杆剪落 . 事实上 , 您无意中做了球头剪切强度测试 , 您可以看到球头是否可承受球杆作用于垂直于其轴线方向的力 . 高尔夫球头制造时因此要使剪切强度小到不能影响击球 .当紧固件应用于受垂直于轴向载荷时 , 务必考虑其剪切强度 . 不同于高尔夫球头的是紧固件必须要能承受这些载荷以完成工作 .剪切强度通常估计为抗拉强度 2/3 大小, 因此如紧固件抗拉强度为180,000 PSI, 剪切强度则为 120,000 PSI; 换句话说 , 紧固件应能承受120,000 PSI 的垂直于其轴向的载荷 .通常剪切力发生在 : 紧固件垂直钉在两块重迭的平行材料上 , 同时两块材料所受力方向相反时 .只有当紧固件剪切强度大于这个力时紧固件不会失效 .疲劳强度 ( Fatigue Strength ) 疲劳强度是紧固件在循环震动应力 ( Cyclic Variations in Stress ) 作用下抵抗疲劳失效的能力 . 换言之 , 它是紧固件承受在因某种原因下产生的变负载的能力 .一般来说 , 疲劳强度大大低于它的最大抗拉强度 . 疲劳有若干种类 , 但震动是最普遍的类型 .典型的”震动”疲劳的例子是所有应用于柴油机上的”Head-bolt 当活塞沿活塞缸下冲时 , Head-bolt 不受力 ; 但当活塞再次上升时活塞缸内压力渐渐增加直至再次下冲时变为零 . 整个过程载荷的变化及周期与电机的速度相关 .为克服并确保震动变应力的疲劳失效 , 紧固件应能承受大于可能碰到的循环中的最大应力 .疲劳失效是受剪或拉的紧固件需要考虑的一个因素 .延展性 ( Ductility )延展性是材料在不开裂情况下永久变形的能力 .延展性在紧固件行业中多个不同的地方均有提及 , 但其概念相同的. 首先 , 延展性是对将要用于紧固件成型的材质而言 , 材质延展性越好 , 它在不开裂情况下变形能力越好 . 我们用黏土来做例子说明延展性 , 尽管它并非紧固件材料 .您可用一个球形黏土捏成扁平形状 , 并且其表面绝对不会有开裂或断裂 ; 这即为延展性 , 相反 , 用石头做同样的试验 , 即使是极轻微的变形也会导致开裂及脆断 . 以上两个极端情况的例子 , 而材料有相同性质 . 一些材料 , 比如铝是一种延展性很好可以变形很大而不裂开的材料 , 而另一些材料 , 如硬度大的钢 , 稍微变形即会开裂 ; 材质延展性是产品成型工艺的决定因素 .用来成型螺纹的材料延展性也需要考虑 , 因螺纹成型是紧固件四周的材料变形而成 , 而非切削掉多余材料 ; 再来 , 如果在黏土与石头的材料辗制螺纹 ; 首先 , 在两种材料上各打一个相同大小孔 , 然后插入螺丝旋入 , 可以看到 , 黏土四周材料会移动或变形但并未有切削作用 ; 但是当您用同样一只螺丝插入石块中 , 石块材料会开裂 . 这便是材料的脆性 . 当然 , 绝不会有人用螺丝旋入黏土或石头中 , 但用来制造螺丝的材料应有相似的延展性 . 即材料能够变形而不致开裂或断裂才可以 .紧固件延展性要求最后与其应用场合有关 . 有些场合紧固件会受到冲击或大力锤击 . 一般来说 , 这些紧固件应在断裂前变形 , 这很重要 . 如果紧固件容易碎裂 , 则受冲击会开裂 ; 如延展性好 , 则只会变形 , 不会断裂 .再想一想黏土与石头 . 如果您有两个大小形状相似的圆柱 , 一个为黏土 , 另一个为石头 ; 施以同样垂直于其轴线的冲击 , 则黏土会弯曲 , 石头则会开裂 . 紧固件材质有相似状况 . 它们的延展性程度大小不同.只有定下紧固件应用的所有要求 , 友汇及顾客才能一起开发出最适合每一种特殊场合的紧固件 .延展性是材料永久变形而不裂开的能力 . 紧固件应考虑延展性三要素 :1. 紧固件本身材质延展性 .2. 成型处材质延展性 .3.特殊场合紧固件延展性要求 .硬度 ( Hardness )硬度是材料抵抗摩擦 , 凹陷 , 弯曲的一种指标 .紧固件硬度最重要的意义是抵抗组装时的摩擦及 /或在机械应用场合中的作用 . 对螺纹成型及螺纹切削自攻螺丝而言 , 由于它使用来自配合孔中挤出或攻钻出配合的内螺纹 , 因此很显然的 , 它的硬度必须比配合的组装件硬度要高 . 如果不是这样的话 , 那在组装时自攻螺纹会变形或损坏 , 而导致旋不进去 . 两种不同硬度的材料可以很清楚的被分出来 , 比如说黏土和钢 , 如果您想将钢制的螺纹成型自攻螺丝旋入黏土中 , 因为黏土软且易于变形 , 当然很轻易的就旋进去了 . 接下来 , 如果您想把黏土做的螺纹成型自攻螺丝旋入钢中 , xxx 咧怎么会弄不进去 . 因此 , 螺纹成型自攻螺丝必须比配合的工件硬 .在某些作业场合下紧固件也会使用到承受面 . 尤其是一些具有肩部的螺丝 , 硬度仅在于几个重要的承受部位起作用但却非常重要 . 这些承受面必须有足够的硬度来承担组装时快速增加且会累积的多余的摩擦以保证组装后的功能并减少维护量 . 在一次我们拿黏土和钢作例子 , 因为钢比黏土硬 , 所以作为移动用的紧固件钢会比黏土使用的好且久 .另一个重要性则是材料的硬度直接与材料的抗拉强度 , 剪断强度及延展性相关 . 当硬度增加时 :1. 抗拉强度增加 .2. 剪断强度增加 .3.延展性减少 .业务人员应该了解客户在每一种强度等级及延展性要求应用场合下 , 如何去决定相关联的硬度值 . 仔细询问这些问题并转给技术部门以便友汇可以建议客户使用何种紧固件 .硬化紧固件有两种基本方法 :1. 冷加工或加工硬化 .2. 热处理 .当紧固件在室温之下变形我们称之曰冷间加工 . 冷间加工在变形的材料上施加应力使之变形并会残留应力使材料变硬 . 这种现象在冷打头 ( Cold Heading ) 及挤制 ( Extrusion ) 均会发生 .材料在经过数种不同的热处理后其硬度也会增加 . 这些方法在热处理一章中将专题处理 .紧固件的硬化依其使用场合之不同可以分为三种不同的方式 :1. 全硬化 ( Through Hardened ).2. 表面硬化 ( Case Hardened ).3.选择性硬化 ( Selectively Hardened ).这三种名称是根据硬度在材料上状况的不同来命名 , 全硬化紧固件全部的部位都多经过硬化 . 其心部与表面均予以硬化 . 表面硬化紧固件在材料表面很浅的部位进行硬化处理 . 在紧固件上 , 表面将会比心部要坚硬很多 . 选择性硬化则是仅在紧固件选择某些部位进行硬化处理, 通常是在尾部 . 经选择性硬化处理过的部位也比其它未经硬化的部位要坚硬很多 .紧固件经过全硬化处理后可增加其强度级数 , 紧固件如螺栓经全硬化处理后可以使螺栓抵抗更大的拉力而不致破断 .紧固件经过表面硬化处理后主要可以增加其在组装时之耐磨性 , 大多数的螺纹成型及螺纹切削自攻螺丝系使用表面硬化处理 , 这是因为这些自攻螺丝必须在所配合的工件上攻出配合内螺纹 . 如果这些螺丝使用全硬化到表面硬化的水平时 , 紧固件会断裂 , 因此在大多数场合下并不实用 .当紧固件实施全硬化或表面硬化具有危险性时 , 可以使用选择性硬化处理 , 选择性硬化处理主要是用在螺纹成型自攻螺丝 , 某些螺纹成型自攻螺丝因为其特殊使用场合而希望可以保存全硬化的强度等级及延展性 , 而又必须有足够的尾部及螺纹硬度来成型配合内螺纹, 因此使用选择性硬化处理 . 处理时先将紧固件全硬化到希望强度等级, 再对尾部及紧固件末端曰 4-5 个螺纹进行表面硬化处理以维持自攻功能 .选择性硬化处理成本远高于全硬化处理或表面硬化处理 . 但如果使用场合必须要如此处理时 , 它还是非常具有价值 .至于热处理的实施方法可以参照本手册热处理章 . 硬度是材料抵抗摩擦 , 凹陷 , 弯曲的一种指标 . 硬度影响紧固件组装时的摩擦 .硬度测试应该在一种可以以特定荷重压入材料并测量其深度的机械上实施 . 最常用的洛式硬度计和勃氏硬度计 ( 或维克式硬度计 ) 且具有多种尺度用以度量不同状况下的硬度值 .硬度与强度和延展性质相关 , 且透过加工硬化或热处理硬化获得.。
紧固件机械性能说明
1）紧固件的含义商品紧固件材料不用材料钢号，而用性能等级表达。
①碳钢：a) 碳钢螺栓、螺柱和螺钉在GB/《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》中的性能等级的标代号由“·”隔开的两部分数字组成：第一部分数字（“·”前）表示抗拉强度（σb）的1/100；第二部分数字（“·”后）表示公称屈服点（σs）或公称规定非比例伸长应力（σ）与公称抗拉强度（σb）比值（屈强比）（σs/σb）的10倍。
这两部分数字的乘积为公称屈服点（σs）或公称规定非比例伸长应力（σ）的10倍。
性能系列为：，，，，，，，，，。
例如：“级”即为公称抗拉强度σb=800MPa，公称屈服点σs=640MPa。
b）螺母在GB/《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》中性能等级的标记，当公称高度大于时，用公称抗拉强度σb的1/100来表示性能等级，性能等级系列为：4，5，6，8，10，12；当公称高度大于或等于且小于时（即扁螺母），用“0”及一个数字标记，其中数字表示用淬硬心棒测出的保证应力的1/100，而“0”表示这种螺母组合件的实际承载能力比数字表示的承载能力低，例如：级即公称保证应力400MPa，实际保证应力380MPa。
c）紧定螺钉在GB/《紧固件机械性能紧定螺钉》中的性能等级标记代号由数字和字母组成，数字部分表示最低维氏硬度值的1/10，字母H表示硬度，性能等级系列为：14H，22H，33H，45H。
例如22H即维氏硬度220。
d）平垫圈的性能等级标记代号由数字和字母组成，数字部分表示最低的维氏硬度值，字母HV表示硬度，性能等级系列为：100HV，140HV，200HV，300HV。
例如：140HV即维氏硬度140。
②不锈钢。
不锈钢螺栓、螺柱、螺钉和螺母在GB/《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》中的性能等级的标记由材料组别和性能等级两部分组成：第一部分由字母和数字组成在“-”前表示钢的组别，标记由字母和一个数字组成，字母表示钢的类别，数字表示该类钢的化学成分范围。
紧固件专业英语词汇
紧固件专业英语词汇螺纹大径：Major Diam螺纹中径：Pitch diam螺纹底径：Minor diam通止规：Go/No go gage机械性能：mechanical and physical propertiesunified thread 统一英制螺纹Lustrate hydrogen after galvanizing to avoid hydrogen embrittlement 镀后去氢，防止氢脆Case carburization 表面渗碳With across flats 对边With across corners 对角Radius of fillet:头下圆角Transition thread length 过度螺纹Wrenching height 扳拧高度Rockwell 铬氏硬度Vickers 维氏硬度Brinell 布氏硬度Metallography microscope 金相显微镜Salt spray device 盐雾试验箱Tensile testing machine 拉力试验机Cold forming 冷打Hot forging 红镦P C 8 = property class 8 机械性能8级原材料：Raw material球化退火：Annealing冷拔：Drawing冷镦：Forming机加工：Machining螺纹成型：Roll Threading热处理：heat-treatment表面处理：finish去氢：Lustrating hydrogen检验：Inspection包装：Packing入库：Stocking车床：lathe磨制：grinding红打：hot forging冲压：punchingDiameter 直径Length 长度1 标准GB （国标）ISO(国际标准) DIN （德制）JIS （日标）ANSI /ASME （美标）BA （英制）2 螺纹M. MF (公制牙)UNC.UNF (美制牙)BSW.BSF (英制牙)3 海关编码螺栓螺帽垫圈BO=black oxide 氧化发黑IHH=ind hex head 锯六角头PH=phillips 十字槽sw/fw=split washer/flatwasher 弹垫平垫kep nut 锁紧螺母cementation 渗碳acorn nut 盖形螺母螺丝头型Pan 圆头(盘头)Oval 半沉头H.W.H.. 六角小法兰H.W.F. 六角大法兰CSK 沙拉头(沉头)Large wafer 大扁平头Bugle 喇叭头Truss 盘头带垫Pozi 米制槽Phill 十字槽Serra-tion 垫下带花Flower Head 开花头6-bobes recess 内梅花Piston bolt 活塞螺钉Winding bolt 线圈螺钉Hexagon head bolts-full thread 六角头螺栓全螺纹Carriage bolt 马车螺栓Square head bolt-product grade C 方头螺栓C级Flat counter sunk square neck bolts 沉头方颈螺栓Flat counter sunk nib bolts 沉头带榫螺栓Cup head square neck bolts 半圆头方螺栓Cup head nib bolts 半圆头带榫螺栓Cup head square neck bolts with large head –product grade C大半圆头方颈螺栓C级Hexagon head bolts-product grade C六角头螺栓C级Hexagon head bolts-full thread –product grade C 六角头螺栓全螺纹C级Hexagon head bolts 六角头螺栓Hexagon head bolts –full thread 六角头螺栓全螺纹Hexagon head bolts-reduced shank-product grade B六角头螺栓细杆菌B级Hexagon head bolts with fine pitch thread 六角头螺栓细牙Hexagon head bolts with fine pitch thread full thread六角头螺栓细牙全螺纹Hexagon flange bolts –heavy series-product grade B 六角法兰面螺栓加大系列车员B级Cross recessed pan head tapping screws 十字槽盘头自攻螺钉Hexagon flange drilling screw with tapping screw thread 六角法兰面自钻自攻螺钉合金鋼線材盤元alloy steel wire rod球狀化線材annealing wire and rod黑鐵絲black wire黃銅棒線brass wire and rod磨光棒鋼bright steel bar(hex/round/square)銅合金線copper alloy wire線切割線 e.d.m cutting wire快削鋼線材盤元free cutting steel wire rod線材iron or steel wire線材盤元iron or steel wire rod洋白銅線 nickel silver wire磷青銅線phosphate bronze wire不鏽鋼條棒stainless steel bar(round/hex/square)不鏽鋼冷鍛線材stainless steel cold heading wire不鏽鋼線(抽線後) stainless steel draw wire不鏽鋼線材stainless steel wire不鏽鋼線材及盤元stainless steel wire and rod棒鋼steel bar(hex/round/square)轉回90度碾線頭機 90訌evolving wire twisting machine氣動拉釘機air riveter各式螺絲類產品自動包裝automatic packaging for all kinds of packaging 自動包裝機automatic packing machine螺絲製造搓牙機械automatic thread rolling machine螺絲割尾加工機械automatic thread slotting machine螺絲製造成型機械automatic trimming machine拉釘打頭機blind rivet heading machine螺絲、螺帽成型機bolt formers,nuts formers,headers螺絲、螺帽熱處理bolt nut and screws heat treatment螺絲、螺帽熱處理爐bolt nut and screws heat treatment furnaces球狀化電器燉爐carburizing furnace vacuum and bell type furnace超防銹復合瓷膜ceramic coating連續式光輝滲碳淬火爐continuous bright carburizing quenching furnace連續式光輝?#123;質淬火爐continuous bright hardening quenching furnace 中、高熱鍍鋅光輝連續爐continuous bright heat treat furnace連續式光輝熱處理爐continuous type bright heat treatment furnace螺絲割尾及特殊割遘加工machine screw shank slotting螺絲鑽孔加工screw shank drilling雞眼上下模eyelets dies一般線材、盤元、退火爐general wire,wire rod,annealing furnace倒立式滑落型伸線機handstand type wire drawing machine十字沖模header punches in various drives成型沖模header punches in various drives螺絲打頭機heading machine螺絲製造高速搓牙機械high speed automatic thread rolling machine高中低周波感應加熱爐high,medium,low frequency induction heater空心打頭機hollow heading machine熱浸鍍鋅螺絲、螺帽hot dip galvanizing bolts and nuts機械鍍鋅mechanical galvanized迷你成型機mini-formers成品自動收線機 non-stop coiler精抽自動收線機 non-stop coiler(skinpass)螺帽模 nut forming dies螺帽成型模 nuts formers特殊零件成型機parts forming maching沖模punch dies沖子punch pins羅拉成型機rollers formers機(踏)車用螺絲成型機screw for motorcycle or bicycle heading machine 止付螺絲成型機set screws formers套高成型機sockets formers一般線材、盤元、螺絲合金燉爐spheroidizing bright annealing furnace 球狀化熱處理爐spheroidizing heat treatment furnace攻牙機tapping machine螺絲攻、車刀、模具taps dies and tools搓牙機鐵屑分離裝置thread chip separator滾牙輪thread rolling dies牙板thread rolling dies plates精密油壓滾牙機hydraulic thread rolling machines模具tools六角整頭模trimming dies hexagan碳化鎢模具tungsten carbide die鍍鈦處理(tin)專業加工服務tin hard coating for cutting tools and punch by pvd 電鍍化學原料various electroplating chemicals環規校正calibration for ring gage環規、牙規、三線規校正calibration for ring gage, athread gage, 3 wire gage 螺絲、螺帽品檢量測儀器fasteners inspection and measurement instruments螺絲、螺帽成型攻牙專用油forming and tapping oils for bolts and nuts formers 螺絲、螺帽五金等檢驗insptection services for fasteners and hardware德國schatz扭力機代理representative of schatz torque machiniso品質保證系統iso quality assurance system生產管理系統production control system物料管理系統material control system齒輪gears不銹鋼牙條棒stainless steel hread rod馬達軸承軸心組件bearing shaft(motor)軸承軸心bearing shaft開口鉚釘blind rivets長形拉帽blind rivet nuts拉帽blind nuts拉釘blind rivets實心梢clevis pins and straight pins彈片clips卷釘coil nails冷鍛零件cold forming part開口銷cotter pinse型環e-rings膨脹螺栓expansion anchor bolts雞眼釘eyelets rivetsr型銷snap pins閘、鎖latches and keeper assembleds其它特殊鉚釘other specil rivets銷pins格式管夾、管束pipe hanger鉚釘rivets螺旋鋦及螺旋圈screw hook and screw rings 中空釘semi-tubular rivet開叉釘split drive anchors彈簧華司spring washers彈簧蝴蝶夾spring wings不銹鋼華司stainlesssteel washers鋼鐵釘steel and iron nails搓牙鐵釘thread nails鈦合金鉚釘titaium alloy rivets管形鉚釘tubular rivets華司washers真空熱處理vacuum heat treatment螺絲、螺帽、五金、diy扣件fasteners合金鋼工具alloy steel tools螺栓模bolt heading dies手動拉釘鉗hand riveter船舶鏈anchor chain腳踏車鏈鎖bicycle chain locks螺絲起子bit羅拉chain roller特殊鉚合扣件collars(a blindfastener for huck intl)裝飾鏈decorative chains自攻螺紋襯套ensat threaded inserts六角扳手hexagon（heksəɡən）keys超音螺紋壓入式螺紋自動鎖扣threaded inserts for plastic injection mouldeings 汽車特殊桿接件special auto-mobile fastener as your needs螺紋護套recoil inserts鏈條用滾子roller for roller chain金屬板鑲嵌組件及自動夾扣組件sheet metal fasteners工具套筒組件socket wrench sets不銹鋼鏈stainless steel chains軛子t-yoke輪胎鏈tire chains狗鏈dog chains喇叭頭軛鐵u-yoke,t-yoke for speaker不銹鋼輸送帶輪用軌道stainless wheels rack for transporter工業用鏈industrial steel link chains拖鏈安全鏈tow chains and safety chains機車離合器零件manufacture of motorcycles cvt parts牙條棒thread rod1：铸造性（可铸性）：指金属材料能用铸造的方法获得合格铸件的性能。
紧固件机械性能说明
1）紧固件的含意之阳早格格创做商品紧固件资料没有必资料钢号，而用本能等第表白.①碳钢：a) 碳钢螺栓、螺柱战螺钉正在《紧固件板滞本能螺栓、螺钉战螺柱》中的本能等第的标代号由“·”隔启的二部分数字组成：第一部分数字（“·”前）表示抗推强度（σb）的1/100；第二部分数字（“·”后）表示公称伸服面（σs）大概公称确定非比率伸少应力（σ）与公称抗推强度（σb）比值（伸强比）（σs/σ）的10倍.b那二部分数字的乘积为公称伸服面（σs）大概公称确定非比率伸少应力（σ）的10倍.本能系列为：，，，，，，，，，.比圆：“级”即为公称抗推强度σb=800MPa，公称伸服面σ=640MPa.sb）螺母正在《紧固件板滞本能螺母细牙螺纹》中本能等第的标记表记标帜，当公称下度大于时，用公称抗推强度σb的1/100去表示本能等第，本能等第系列为：4，5，6，8，10，12；当公称下度大于大概等于且小于时（即扁螺母），用“0”及一个数字标记表记标帜，其中数字表示用淬硬心棒测出的包管应力的1/100，而“0”表示那种螺母推拢件的本量装载本领比数字表示的装载本领矮，比圆：级即公称包管应力400MPa，本量包管应力380MPa.c）紧定螺钉正在《紧固件板滞本能紧定螺钉》中的本能等第标记表记标帜代号由数字战字母组成，数字部分表示最矮维氏硬度值的1/10，字母H表示硬度，本能等第系列为：14H，22H，33H，45H.比圆22H即维氏硬度220.d）仄垫圈的本能等第标记表记标帜代号由数字战字母组成，数字部分表示最矮的维氏硬度值，字母HV表示硬度，本能等第系列为：100HV，140HV，200HV，300HV.比圆：140HV即维氏硬度140.②没有锈钢.没有锈钢螺栓、螺柱、螺钉战螺母正在《紧固件板滞本能没有锈钢螺栓、螺钉战螺柱》中的本能等第的标记表记标帜由资料组别战本能等第二部分组成：第一部分由字母战数字组成正在“-”前表示钢的组别，标记表记标帜由字母战一个数字组成，字母表示钢的类型，数字表示该类钢的化教身分范畴.第二部分数字正在“-”之后表示产品的本能等第，其数字为公称抗推强度（σb）的1/10.本能系列为：A1-50，A2-50，A3-50，A4-50，A5-50，A1-70，A2-70，A3-70，A4-70，A5-70，A1-80，A2-80，A3-80，A4-80，A5-80，C1-50，C1-70，C1-110，C3-80，C4-70，F1-45，F1-60.比圆：“A4”为00Cr17Ni14Mo2；“A2”为0Cr18Ni9.A2-50与A2-70虽然不妨是共样的资料，但是通过热做硬化可使σb改变.仄垫圈本能等第的标记表记标帜代号由字母战数字组成，字母表示资料类型，数字部分表示最矮的维氏硬度值.本能等第系列为：A140，A200，A350.比圆：A140即奥氏体没有锈钢维氏硬度大于大概等于140.没有锈钢资料的类型、组别、参照资料牌号2）商品紧固件正在管法兰中的使用节制条件.下温、剧烈循环场合大概PN≥的下压条件下应采用齐螺纹螺柱.a）商品级六角螺栓正在下列情况节制使用：PN＞；剧烈循环场合；半金属大概金属垫片场合；易焚、易爆及毒性妨害程度较大.b）商品级单头螺柱及螺母正在下列情况下节制使用：PN＞；剧烈循环场合；半金属大概金属垫片场合.3）螺栓（柱）的硬度（布氏硬度HB）应比螺母下20～30，相共强度级别的资料不妨通太过歧热处理状态真止.4）下温下支配时连交用的螺栓，法兰应采与耐热钢大概抗蠕变钢.5）对付于奥氏体钢法兰的连交螺栓（柱）、螺母资料，当处事温度t ≤100℃时，普遍允许采与碳钢制制，当处事温度100℃＜t＜300℃时，其资料由验算决定.当处事温度t≥300℃时，法兰连交螺栓（柱）、螺母必须采与与法兰线伸展系数相近的资料.6）矮温压力容器用螺栓（柱）等紧固件没有得采与普遍的铁素体商品紧固件.切合矮温矮应力工况的压力容器，当其安排后的安排温度等于大概下于-20℃时，可没有受此节制.7）紧固件用配套螺母允许使用普遍的商品螺母，但是使用温度应没有矮于-40℃.8）安排温度没有矮于-100℃的铁素体钢容器，应采与铁素体钢紧固件.安排温度矮于-100℃的奥氏体钢容器，应采与奥氏体钢紧固件.9）切合《紧固件板滞本能—没有锈钢螺栓、螺钉、螺柱战螺母》A2级的奥氏体钢商品紧固件可使用至没有矮于-40℃的矮温压力容器.10）商品级紧固件没有宜使用于介量毒性程度为非常、下度妨害及三类容器.11）螺柱用钢材使用温度矮于大概等于-20℃时，应举履止用温度下的矮温冲打考查.12）用于使用温度矮于大概等于0℃至大于-20℃的螺栓及螺母资料40MnB、40MnVB应举履止用温度下的冲打考查，冲打功最矮值A KV ≥27J.维氏硬度代号：HV单位：kgf/mm2简介：维氏硬度英文词汇条名：Vickers-hardness 表示资料硬度的一种尺度.由英国科教家维克斯最先提出.以的背荷,将相对付里夹角为136°的圆锥形金刚刚石压进器压资料表面,脆持确定时间后，用丈量压痕对付角线少度，再按公式去估计硬度的大小.它适用于较大工件战较深表面层的硬度测定.维氏硬度尚有小背荷维氏硬度，考查背荷，它适用于较薄工件、工具表面大概镀层的硬度测定；隐微维氏硬度，考查背荷，适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定.HV-适用于隐微镜分解.维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷战顶角为136°的金刚刚石圆形锥压进器压进资料表面，用资料压痕凸坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV).估计公式为：维氏硬度估计公式P为载荷，如10kg. d为压痕对付角线少度(mm). HV10维氏硬度计丈量范畴宽大，不妨丈量暂时工业上所用到的险些局部金属资料，从很硬的资料（几个维氏硬度单位）到很硬的资料（3000个维氏硬度单位）皆可丈量.尝试样图：陶瓷扔光样品压痕光教隐微镜照片(对付角线d)布氏硬度（Brinell Hardness）布氏硬度范畴:范畴为8~650HBW布氏硬度的测定本理是用一定大小的考查力F(N),把曲径为D （mm）的淬火钢球大概硬量合金球压进被测金属的表面（图1），脆持确定时间后卸除考查力，用读数隐微镜测出压痕仄衡曲径d (mm)，而后按公式供出布氏硬度HB值，大概者根据d 从已备佳的布氏硬度表中查出HB值.那里公式过失，该当再乘以2，h=括号内的1/2.由于金属资料有硬有硬，被测工件有薄有薄，有大有小，如果只采与一种尺度的考查力F战压头曲径D，便会出现对付某些工件战资料的没有切合的局里.果此，正在死产中举止布氏硬度考查时，央供能使用分歧大小的考查力战压头曲径，对付于共一种资料采与分歧的F战D举止考查时，是可得到共一的布氏硬度值，闭键正在于压痕几许形状的相似，即可修坐F战D的某种选配闭系，以包管布氏硬度的没有变性.国家尺度(GB231-84)确定布氏硬度考查时，时常使用的0.102F/D的比率为30、10、2.5三种，根据金属资料的种类、试样硬度范畴战薄度的分歧，按下表（布氏硬度考查典型）采用考查压头（钢头）的曲径D、考查力F及脆持时间.布氏硬度考查典型GB/T95-2002仄垫圈C级硬度等第为100HV 适用于本能等第至6.8级、产品等第为C级的六角头螺栓战螺钉；本能等第至6级、产品等第为C级的六角螺母；表面淬硬的自挤螺钉.当用于夹紧硬资料整件大概者工件上大的螺栓通孔时，使用者应校验本典型垫圈的适用性.GB/T96.1-2002大垫圈A级硬度等第为200HV战300HV 切合本尺度的垫圈适用于夹紧硬资料整件大概者工件上大的螺栓通孔.硬度等第为200HV级的垫圈适用于本能等第至8.8级、产品等第为A级战B级的六角头螺栓战螺钉；本能等第至8级、产品等第为A战B级的六角螺母；没有锈钢及类似化教身分的六角头螺栓、螺钉战六角螺母；表面淬硬的自挤螺钉.硬度等第为300HV级的垫圈适用于：本能等第至10.9级、产品等第为A战B级的六角头螺栓战螺钉；本能等第至10级、产品等第为A战B级的六角螺母.GB/T96.2-2002大垫圈C级硬度等第为100HV产品等第为C级切合本尺度的面群适用于夹紧硬资料整件大概者工件上大的螺栓通孔.但是对付后者应校验垫圈薄度的适用性.硬度等第为100HV的垫圈适用于本能等第至6.8级、产品等第为C级的六角头螺栓战螺钉；本能等第至6级、产品等第为C级的六角螺母；表面淬硬的自挤螺钉.GB/T97.1-2002仄垫圈A级硬度等第为200HV战300HV级、产品等第为A级当用于夹紧硬资料整件大概者工件上大的螺栓通孔时，使用者应校验那类垫圈的适用性.硬度等第为200HV级的垫圈适用于：本能等第至8.8级、产品等第为A战B级的六角头螺栓战螺钉；本能等第至8级、产品等第为A战B级的六角螺母；没有锈钢及类似化教身分的六角头螺栓、螺钉战六角螺母；表面淬硬的自挤螺钉.硬度等第为300HV级的垫圈适用于：本能等第至10.9级、产品等第为A战B级的六角头螺栓战螺钉；本能等第至10级、产品等第为A战B级的六角螺母.。
紧固件产品等级和机械性能1
紧固件产品等级和机械性能1. 引言紧固件是一种用于连接或固定两个或多个物体的机械元件。
它们广泛应用于各个领域的机械设备和构造中。
在选择紧固件时，产品等级和机械性能是两个关键的考虑因素。
本文将介绍紧固件产品等级和机械性能方面的重要内容。
2. 紧固件产品等级紧固件产品等级是根据其制造工艺、材料、强度和使用寿命等特性进行分类的。
常见的紧固件等级有以下几种：2.1. 一般紧固件一般紧固件是最常见的紧固件等级，广泛应用于一般机械设备和结构中。
它们通常由普通材料制成，具有适度的强度和使用寿命。
2.2. 精密紧固件精密紧固件是一种具有较高精度和质量要求的紧固件等级。
它们通常由高强度材料制成，并经过精密加工和热处理等工艺。
精密紧固件在高精度仪器和设备中应用广泛。
2.3. 特殊紧固件特殊紧固件是根据特殊要求而设计和制造的紧固件。
它们可以根据特定的工艺、材料和性能要求进行定制。
特殊紧固件常用于一些特殊设备和特定行业中。
3. 紧固件机械性能紧固件的机械性能是指其在受力情况下的表现。
以下是紧固件的一些重要机械性能：3.1. 抗拉强度紧固件的抗拉强度是指其在受拉应力下的最大承载能力。
这是紧固件最重要的机械性能之一，通常以材料的屈服强度来表示。
3.2. 抗剪强度紧固件的抗剪强度是指其在受剪应力下的最大承载能力。
这是紧固件在剪切应力情况下的重要性能指标。
3.3. 硬度紧固件的硬度是指其抗外力作用而发生塑性形变的能力。
硬度越高，紧固件越不容易变形或损坏。
3.4. 耐疲劳性能紧固件的耐疲劳性能是指其在反复加载下长期使用的能力。
这是紧固件在高负荷和长期运行的条件下的重要性能指标。
3.5. 耐腐蚀性能紧固件的耐腐蚀性能是指其在不同腐蚀介质中的表现。
这是决定紧固件使用寿命的重要因素之一。
4. 紧固件产品等级标识为了方便用户选择和使用紧固件，各个国家和地区制定了相应的标准和等级标识。
标准和等级标识通常会包含以下信息：•产品等级标识：用于表示紧固件的等级，例如一般紧固件标识为“C”级，精密紧固件标识为“P”级等。
常用紧固件机械性能
8)当不能测定屈服点σS时，允许以测量规定非比例伸长应力σP0.2代替。4.8、5.8和6.8级的σS值仅为计算用，不是试验数值。
9)按性能等级标记的屈强比和规定非比例伸长应力σP0.2适用于机械加工试件。因受试件加工方法和尺寸的影响，这些数值与螺栓和螺钉实物测出的数值是不相同的。
1.2奥氏体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能
类别
组别
性能等级
螺纹直径
抗拉强度σb1)
min
N／mm2
规定非比例伸长应力σP0.21)
min
N／mm2
断后伸长量δ2)
min
mm
奥氏体
A1、A2、
A3、A4、
A5
50
≤M39
500
210
O．6d
70
≤M243)
700
450
O．4d
80
≤M243)
800
600
O．3d
5.4
布氏硬度HB
F=30D2
min
90
114
124
147
152
181
238
242
276
304
366
max
2096)
238
304
318
342
361
414
5.5
洛氏硬度HR
min
HRB
52
67
71
79
82
89
－
－
－
－
－
HRC
－
－
－
－
－
－
22
紧固件行业基本术语
13. 惠氏螺纹：
是英国英寸规格紧固件用普通螺纹。它的螺纹角度是55°。惠氏螺纹的规格，习惯用公称直径（单位为in）及每英寸牙数表示，尺寸单位采用符号 〞 。例如：1/4〞－20表示公称直径为1/4〞的粗牙惠氏螺纹，20代表一英寸的牙数。
14. 统一标准螺纹：
是美国英寸规格紧固件用普通螺纹。它的螺纹角度是60°。它的规格用号码（公称直径＜1/4〞或公称直径的英寸分数（≥1/4〞），每英寸牙数和代号（UNC－粗牙，UNF－细牙）表示。
例如：1/2〞－13UNC，表示公称直径为1/2〞，每英寸13牙粗牙统一标准螺纹。
15. 抗拉强度：
指外力是拉力时的强度极限。芳生12.9级螺丝的抗拉强度≥1220N/mm2。
16. 洛氏硬度（HRC）：
适用于调质钢、淬火钢等较硬材料的硬度测定。芳生螺丝的硬度是39－44之间。
17. 低碳钢：
3. 螺柱：
没有头部，仅有两端均带外螺纹的一类紧固件。
4. 螺钉：
由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件，按用途可分为－机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。
5. 螺母：
带有内螺纹孔，形状一般呈扁六角柱形，也有呈扁方柱形，配合螺栓、螺柱、机器螺钉使用。
6. 自攻螺钉：
与机中。
19. 高碳钢：
C%>0.45%。目前市场上基本没使用
20. 合金钢：
在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：如35、40铬钼、SCM435，10B38。芳生螺丝主要使用SCM435铬鉬合金钢，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo
21. 盘元：
紧固件常用术语
紧固件机械性能常用术语抗拉强度( Tensile Strength )抗拉强度是指材料在外力拉伸下抵抗破断的能力. 你是否有过将橡胶条拉断的经验呢? 如果有, 那么你就是在测试橡胶条的抗拉强度. 紧固件的抗拉强度也是一样的, 它是紧固件能够承受的施加在其上而不会使其破断的抗拉值.抗拉强度是紧固件最普通的一种物理性质. 它是紧固件的极限强度( Ultimate Strength ). 也是紧固件在应用时考虑的其承载载荷能力( Load Bearing Ability )的基本指标.抗拉强度用N/mm2表示. 它是指平均分配在紧固件最小径截面积上( Cross-Sectional of minor Diameter )可施予紧固件承受的力量.意即:抗拉强度= 力/面积= N/mm2抗拉强度是紧固件抵抗轴向拉力( Axial Tensile )的能力. 它表明了紧固件承受轴向拉伸负荷的能力. 抗拉强度通常是指极限抗拉强度( Ultimate Tensile Strength, UTS ). 因为紧固件的屈服强度( Yield Strength )和保证载荷( Proof Load )与它的抗拉强度有关, 所以我们会在后面加以讨论.屈服强度( Yield Strength )理论上, 每一个轴向拉力都将使紧固件产生不同程度的伸长. 因为既有的金属均有其弹性模数( Degree of Elasticity, 或称为杨氏模数Young’s Moulde )存在, 通常将负荷去除, 紧固件就会恢复到原来的长度. 当紧固件无法恢复其原长时的负荷值即为其屈服点( Yield Point ). 屈服点是紧固件承受轴向负荷时开始产生塑性变形的那一点.在紧固件行业, 我们真的希望它能在其弹性极限范围内使用, 以确保联接的安全性, 而不希望将它拉伸到屈服点来使用. 因为这会降低紧固件的有效性. 当紧固件被拉伸到其屈服点后便无法收缩回到原的长度. 这种收缩提供了紧固件连接时的有效锁紧力. 我们可以清楚看到紧固件是如何锁紧及如何发挥功效的. 假想一个紧固件就如一个一圈圈缠紧的弹簧. 想象一个用弹簧拉紧的门, 当弹簧没有超过其屈服点时, 它可以有效地将门闭紧. 但当弹簧被过度拉伸而无法恢复到原来的长度时, 弹簧将会失效而无法将门闭紧. 但当弹簧被过度拉伸时, 便会到达其屈服点, 此时弹簧将会失效而无法将门拉紧. 弹簧便失去了其原有的拉力. 紧固件也是如此, 一但被过度拉伸, 便会失去原有的拉力.一般而言, 降服强度等于于极限抗拉强度的25%. 紧固件的屈服点是指它承受轴向负荷产生永久伸长的那一点.译注: 屈服强度与抗拉强度的关系并非一成不变的25%, 一般而言, 同一种材料的抗拉强度越高( 不管是加工硬化或是热处理造成), 屈服强度与抗拉强度的比值会升高, 延展性则降低,至于8.8级螺栓冷锻后作调质热处理, 屈服强度与抗拉强度大约为20-25%, 10.9级及12.9级螺栓冷锻后作调质热处理, 屈服强度与抗拉强度大约为10-20%.保证载荷( Proof Load )保证载荷是紧固件不产生永久伸长的所能承受的最大轴向拉力, 我们再以弹簧为例, 假设紧固件为一根弹簧, 我们可以想象将弹簧拉到不使它产生永久伸长的最大长度, 就是说到去除负荷后紧固件可以恢复到它原来的长度.这就表明了紧固件的屈服点和保证载荷的关系十分密切. 理论上讲, 就像在一个范围内有两个相邻的点, 一个比另一个小一点点, 那么这个比较小的值就是保证载荷, 另一个比较大的就是屈服点. 因为两点相距太近, 在实际应用上我们将它们视为等同. 碳钢类紧固件的保证载荷是其最大抗拉强度的75%. 例如, 碳钢类紧固件的抗拉强度是100,000PSI, 那么它的保证载荷即为其屈服点, 是75,000PSI.保证载荷的知识和意义对于业务人员很重要, 因为有时他会被要求提供紧固件在实际应用时可承受的拉力和载荷. 记住一般的原则是: 施加保证载荷的75%的力, 可以获得最佳功效. 这是紧固件在使用时关于其拉力的通用原则. 比如我们刚才提到的紧固件, 其抗拉强度是100, 000PSI, 因为保证载荷为抗拉强度的75%, 故其保证载荷为75, 000PSI, 若客户问你”这支螺栓可以承受多大的拉力使用”时, 你应该回答”保证载荷的75%或(25, 000*75%)56, 250PSI. 保证载荷是紧固件不产生塑性变形所能承受的最大的力. 记住下列三个重要的原则:1.碳钢的保证载荷是其抗拉强度的75%.2.将紧固件锁紧到其保证载荷的75%将发挥其最大功效.3.一般须将紧固件锁紧至其抗拉载荷的50%-60%, 以保证其功效. 译注: 保证载荷依规定依照公称尺寸及产品级数为一个固定值, 紧固件在承受载荷到此一规定值时不可产生任何可能造成组装失败的变形. 同样的, 保证载荷与抗拉强度的关系并非一成不变的25%, 与上一段的批注相同.扭矩与伸长( Torque-Tension)扭矩与伸长的关系: 扭矩与伸长的关系是指当施加扭矩于紧固件时会产生伸长及抵抗力. 扭矩与抗力的关系在应用上非常重要, 如前所述, 业务人员通常会建议客户以保证载荷的75%的拉力锁紧紧固件. 客户接下来就会问”要达到这一拉力需要多大的扭矩? ”, 在回答问题之前你必须清楚为什么一些客户提出的这个问题是合理的. 在使用紧固件时我们首先考虑的是施加适当的拉力. 既然如此, 客户为什么还会问到扭矩呢? 因为紧固件在使用时是施加扭矩将其锁紧的, 因此测定扭矩比测定其实际的拉力值要方便.现在你知道为什么这是一个很有意义的问题了吧? 你可以考虑答案了, 首先扭矩和抗力有不同的关系. 下面是会影响其相互关系的一些状况:1.紧固件的表面状况(本色或电镀)2.螺纹配合的表面状况3.承面状况4.螺纹等级5.螺纹类型6.紧固件的强度7.与之配合的材料强度8.润滑状况所有上述这些差异都将影响在实际使用过程中扭矩与抗力的关系.业务人员应注意千万不能为客户推测扭矩与抗力的关系. ( 扭矩–拉伸计, 扭矩与摩擦力测试及扭矩与夹紧负荷测试). 显然, 业务人员很难解决这样一个复杂的问题. 业务人员的职责是了解紧固件的实际使用状况, 并反馈回来以便我们能够最好地解决客户的问题. 如果遇到有关扭矩的问题, 你应该了解:1.紧固件如何使用.2.紧固件用什么材料制成.3.你将使用何种类型的紧固件.4.你需要多大的拉力(夹紧力).5.使用什么样的表面被覆.6.你计划使用何种润滑.7.其它你认为比较重要的使用状况.可能的话, 尽量取得所使用的紧固件装配的样品. 对扭矩拉力的一般性的了解是很重要的. 扭矩拉力是指施加扭矩于紧固件上时会产生拉力. 扭矩拉力的另一个相关的概念是夹紧力. 这将在后面加以讨论.锁紧力( Clamp Force )锁紧力是紧固件锁紧物体时作用于被锁紧面( 即承面)的力.在应用中, 作用于被锁紧面的力的大小完全与紧固件所受拉力相等; 事实上, 配件中扭矩锁紧力的关系与紧固件的扭矩应力关系比率完全相同.扭力在大多数应用中非常重要, 是因为紧固件中适当的拉力能确保正确装配; 记住: 制定扭矩- 应力关系图并非销售人员的职责. 但绝不是说销售人员可以逃避这些问题, 而是应该由销售人员收集必要信息交给相关部门, 以便提供最好可能答案.剪切强度( Shear Strength )剪切强度是当紧固件在垂直于轴向负荷而产生的阻止变形的能力.您也许曾在击高尔夫球时将球头折断或至少看到别人这样过. 您也许注意到球杆碰击球时, 当球飞出的同时球头也落地情况, 大家说: 球头被球杆剪落. 事实上, 您无意中做了球头剪切强度测试, 您可以看到球头是否可承受球杆作用于垂直于其轴线方向的力. 高尔夫球头制造时因此要使剪切强度小到不能影响击球.当紧固件应用于受垂直于轴向载荷时, 务必考虑其剪切强度. 不同于高尔夫球头的是紧固件必须要能承受这些载荷以完成工作.剪切强度通常估计为抗拉强度2/3大小, 因此如紧固件抗拉强度为180,000 PSI, 剪切强度则为120,000 PSI; 换句话说, 紧固件应能承受120,000 PSI的垂直于其轴向的载荷.通常剪切力发生在: 紧固件垂直钉在两块重迭的平行材料上, 同时两块材料所受力方向相反时.只有当紧固件剪切强度大于这个力时紧固件不会失效.疲劳强度( Fatigue Strength )疲劳强度是紧固件在循环震动应力( Cyclic Variations in Stress )作用下抵抗疲劳失效的能力. 换言之, 它是紧固件承受在因某种原因下产生的变负载的能力.一般来说, 疲劳强度大大低于它的最大抗拉强度.疲劳有若干种类, 但震动是最普遍的类型.典型的”震动”疲劳的例子是所有应用于柴油机上的”Head-bolt”, 当活塞沿活塞缸下冲时, Head-bolt不受力; 但当活塞再次上升时活塞缸内压力渐渐增加直至再次下冲时变为零. 整个过程载荷的变化及周期与电机的速度相关.为克服并确保震动变应力的疲劳失效, 紧固件应能承受大于可能碰到的循环中的最大应力.疲劳失效是受剪或拉的紧固件需要考虑的一个因素.延展性( Ductility )延展性是材料在不开裂情况下永久变形的能力.延展性在紧固件行业中多个不同的地方均有提及, 但其概念相同的. 首先, 延展性是对将要用于紧固件成型的材质而言, 材质延展性越好, 它在不开裂情况下变形能力越好. 我们用黏土来做例子说明延展性, 尽管它并非紧固件材料.您可用一个球形黏土捏成扁平形状, 并且其表面绝对不会有开裂或断裂; 这即为延展性, 相反, 用石头做同样的试验, 即使是极轻微的变形也会导致开裂及脆断. 以上两个极端情况的例子, 而材料有相同性质. 一些材料, 比如铝是一种延展性很好可以变形很大而不裂开的材料, 而另一些材料, 如硬度大的钢, 稍微变形即会开裂; 材质延展性是产品成型工艺的决定因素.用来成型螺纹的材料延展性也需要考虑, 因螺纹成型是紧固件四周的材料变形而成, 而非切削掉多余材料; 再来, 如果在黏土与石头的材料辗制螺纹; 首先, 在两种材料上各打一个相同大小孔, 然后插入螺丝旋入, 可以看到, 黏土四周材料会移动或变形但并未有切削作用; 但是当您用同样一只螺丝插入石块中, 石块材料会开裂. 这便是材料的脆性. 当然, 绝不会有人用螺丝旋入黏土或石头中, 但用来制造螺丝的材料应有相似的延展性. 即材料能够变形而不致开裂或断裂才可以.紧固件延展性要求最后与其应用场合有关. 有些场合紧固件会受到冲击或大力锤击. 一般来说, 这些紧固件应在断裂前变形, 这很重要. 如果紧固件容易碎裂, 则受冲击会开裂; 如延展性好, 则只会变形, 不会断裂.再想一想黏土与石头. 如果您有两个大小形状相似的圆柱, 一个为黏土, 另一个为石头; 施以同样垂直于其轴线的冲击, 则黏土会弯曲, 石头则会开裂. 紧固件材质有相似状况. 它们的延展性程度大小不同.只有定下紧固件应用的所有要求, 友汇及顾客才能一起开发出最适合每一种特殊场合的紧固件.延展性是材料永久变形而不裂开的能力.紧固件应考虑延展性三要素:1.紧固件本身材质延展性.2.成型处材质延展性.3.特殊场合紧固件延展性要求.硬度( Hardness )硬度是材料抵抗摩擦, 凹陷, 弯曲的一种指标.紧固件硬度最重要的意义是抵抗组装时的摩擦及/或在机械应用场合中的作用. 对螺纹成型及螺纹切削自攻螺丝而言, 由于它使用来自配合孔中挤出或攻钻出配合的内螺纹, 因此很显然的, 它的硬度必须比配合的组装件硬度要高. 如果不是这样的话, 那在组装时自攻螺纹会变形或损坏, 而导致旋不进去. 两种不同硬度的材料可以很清楚的被分出来, 比如说黏土和钢, 如果您想将钢制的螺纹成型自攻螺丝旋入黏土中, 因为黏土软且易于变形, 当然很轻易的就旋进去了. 接下来, 如果您想把黏土做的螺纹成型自攻螺丝旋入钢中, xxx咧怎么会弄不进去. 因此, 螺纹成型自攻螺丝必须比配合的工件硬.在某些作业场合下紧固件也会使用到承受面. 尤其是一些具有肩部的螺丝, 硬度仅在于几个重要的承受部位起作用但却非常重要. 这些承受面必须有足够的硬度来承担组装时快速增加且会累积的多余的摩擦以保证组装后的功能并减少维护量. 在一次我们拿黏土和钢作例子, 因为钢比黏土硬, 所以作为移动用的紧固件钢会比黏土使用的好且久.另一个重要性则是材料的硬度直接与材料的抗拉强度, 剪断强度及延展性相关. 当硬度增加时:1.抗拉强度增加.2.剪断强度增加.3.延展性减少.业务人员应该了解客户在每一种强度等级及延展性要求应用场合下, 如何去决定相关联的硬度值. 仔细询问这些问题并转给技术部门以便友汇可以建议客户使用何种紧固件.硬化紧固件有两种基本方法:1.冷加工或加工硬化.2.热处理.当紧固件在室温之下变形我们称之曰冷间加工. 冷间加工在变形的材料上施加应力使之变形并会残留应力使材料变硬. 这种现象在冷打头( Cold Heading )及挤制( Extrusion )均会发生.材料在经过数种不同的热处理后其硬度也会增加. 这些方法在热处理一章中将专题处理.紧固件的硬化依其使用场合之不同可以分为三种不同的方式:1.全硬化( Through Hardened ).2.表面硬化( Case Hardened ).3.选择性硬化( Selectively Hardened ).这三种名称是根据硬度在材料上状况的不同来命名, 全硬化紧固件全部的部位都多经过硬化. 其心部与表面均予以硬化. 表面硬化紧固件在材料表面很浅的部位进行硬化处理. 在紧固件上, 表面将会比心部要坚硬很多. 选择性硬化则是仅在紧固件选择某些部位进行硬化处理, 通常是在尾部. 经选择性硬化处理过的部位也比其它未经硬化的部位要坚硬很多.紧固件经过全硬化处理后可增加其强度级数, 紧固件如螺栓经全硬化处理后可以使螺栓抵抗更大的拉力而不致破断.紧固件经过表面硬化处理后主要可以增加其在组装时之耐磨性, 大多数的螺纹成型及螺纹切削自攻螺丝系使用表面硬化处理, 这是因为这些自攻螺丝必须在所配合的工件上攻出配合内螺纹. 如果这些螺丝使用全硬化到表面硬化的水平时, 紧固件会断裂, 因此在大多数场合下并不实用.当紧固件实施全硬化或表面硬化具有危险性时, 可以使用选择性硬化处理, 选择性硬化处理主要是用在螺纹成型自攻螺丝, 某些螺纹成型自攻螺丝因为其特殊使用场合而希望可以保存全硬化的强度等级及延展性, 而又必须有足够的尾部及螺纹硬度来成型配合内螺纹, 因此使用选择性硬化处理. 处理时先将紧固件全硬化到希望强度等级, 再对尾部及紧固件末端曰4-5个螺纹进行表面硬化处理以维持自攻功能.选择性硬化处理成本远高于全硬化处理或表面硬化处理. 但如果使用场合必须要如此处理时, 它还是非常具有价值.至于热处理的实施方法可以参照本手册热处理章.硬度是材料抵抗摩擦, 凹陷, 弯曲的一种指标.硬度影响紧固件组装时的摩擦.硬度测试应该在一种可以以特定载荷压入材料并测量其深度的机械上实施. 最常用的洛式硬度计和勃氏硬度计( 或维克式硬度计)且具有多种尺度用以度量不同状况下的硬度值.硬度与强度和延展性质相关, 且透过加工硬化或热处理硬化获得.Welcome To Download !!!欢迎您的下载，资料仅供参考！。
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紧固件机械性能常用术语扭矩( Torque )扭矩是一种产生旋转的力量. 下面是一些最普通的扭矩的事例: 1.给表上弦2. 旋开瓶盖3. 旋转门把手4. 拧入螺丝.扭矩在大多数的应用场合都需要着重考虑.下面四种扭矩有着些微小的差别.1.驱动扭矩( Driving Torque )2.锁紧扭矩( Seating Torque )3.松动扭矩( Break away Torque )4.预置扭矩( Prevailing Torque )所有这些扭矩在实际应用中都会遇到, 但不同的使用状况其重要性不相同.1.驱动扭矩—使机件组合在一起必须的施予之旋转力量.2.锁紧扭矩—使机件组合达到预先设定的松紧程度所需要的力量.3.松动扭矩—使组合在一起的机件分离所必需要的施予之旋转力量.4.预置扭矩—在紧固件上设置的一种特性, 使紧固件在一锁入配合螺纹工件即因磨擦力产生阻力以达成防松的目的, 克服该磨擦力矩所需要的驱动旋转力矩即称为预置扭矩.驱动力矩: 驱动扭矩在螺丝切削, 螺丝滚制和自锁机件应用中是主要考虑的问题. 作为旋转机件必须的最大力, 要求是必须的. 过高的驱动扭矩会使旋转失效和旋转失败, 所有这些将增加紧固件的成本, 所以尽可能地降低驱动扭矩是十分必要的. 这需求就引导出另一个工程要求”驱动-拉脱比”. 它是驱动紧固件需要的扭矩值与抗脱或破坏所配合的内螺纹所需扭矩值的关系, 此值范围越大, 越有利于减少装配不良, 重复装配和降低相应的成本, 紧固件便越适用.对于螺纹滚制自攻螺丝而言, 其要求的驱动-拉脱比( Drive to Strip Ratio )为1 : 3, 即有一个单位的驱动扭矩, 就需要有三个单位的抗拉脱强度的配合螺纹强度.锁紧扭矩: 锁紧扭矩是将紧固件旋至所要求的松紧程度或扭力-拉力值的力量. 它以一个最大值表示. 这就是说在小于规定的最大扭矩作用于应该得到指定的松紧度或夹紧力, 这在任何情况下都是十分重要的. 因为紧固件应该能够适当锁紧以保证正常的装配, 但这不应该过度增加扭矩. 过度的扭矩要求会造成驱动系统的失效, 增加劳动强度, 配合的失败, 所有这些都会造成紧固件费用的增加.松动扭矩: 松动扭矩是指将紧固件由锁紧状态松开时的旋转力量. 这在紧固件容易松动的状况下最具实际意义. 松动扭矩一般和自锁紧固件相关( 不仅是自锁紧固件, 防松用紧固件都在内), 它以一个最小值来表达, 就是说紧固件不能以小于松动扭矩的力矩脱离组装件.预置扭矩: 从技术上来讲, 预置扭矩是一种对旋转力矩的的反力矩( Resistance to Rotation ). 它通常是指将以固锁但尚未锁紧的紧固件旋出时的力矩. 像松动扭矩一样, 预置扭矩用于容易松动的场合, 它的规定值亦为最小值. 在小于规定扭矩的作用下紧固件必须固锁( 但不一定锁紧)而不能转动, 每一个紧固件都要求有一定的扭矩来驱动, 这是预置扭矩的”驱动扭矩”, 每一个预置扭矩紧固件都要求有更大的扭矩来锁紧, 以确保适当的固锁状态, 这是”锁紧扭矩”. 每一个紧固件都需要有一定的扭矩将它从固锁状态松开, 这就是”松动扭矩”. 每一紧固件都需一定扭矩将它从未锁紧但尚固锁的状态下取出, 这就是预置扭矩. 扭矩的测试单位是磅-英寸( in pounds )或磅-英尺( foot pounds ). 1磅-英寸就是一磅的力作用在垂直于旋转中心1英寸距离处产生的力量. 2磅-英寸就是2磅的力作用在垂直于旋转轴心1英寸距离或1磅的力作用于2英寸处所产生的力量. 由此, 可得出力矩= 轴心到扭力的垂直距离x 力磅-英寸除以12便得到磅-英尺, 反之, 磅-英寸乘以12即为磅-英尺, 单位的选择要根据数值的大小. 例如, 我们通常会用100磅-英尺, 而不用1200磅-英寸.注: 磅-英寸和磅-英尺均是技术上所用的正确单位. 但我们经常会写成英寸-磅和英尺-磅. 扭矩是产生转动所必须的力. 它是作用在臂末端使物体产生旋转的力量.回答问题(不要翻看前面的内容) :1.什么是扭矩?2.四种不同的扭矩为何?3.扭矩的单位是什么?查看前述材料来检查你的答案, 若有任何遗漏将正确答案写下来.抗拉强度( Tensile Strength )抗拉强度是指材料在外力拉伸下抵抗破断的能力. 你是否有过将橡胶条拉断的经验呢? 如果有, 那么你就是在测试橡胶条的抗拉强度. 紧固件的抗拉强度也是一样的, 它是紧固件能够承受的施加在其上而不会使其破断的抗拉值.抗拉强度是紧固件最普通的一种物理性质. 它是紧固件的极限强度( Ultimate Strength ). 也是紧固件在应用时考虑的其承载荷重能力( Load Bearing Ability )的基本指标.抗拉强度用磅/英寸2表示( PSI ). 它是指平均分配在紧固件最小径截面积上( Cross-Sectional of minor Diameter )可施予紧固件承受的力量. 例如, 紧固件的破断拉力为100,000磅, 它的最小径断面积为1平方英寸, 那么此紧固件的抗拉强度是100, 000PSI. 意即:抗拉强度= 力/面积= 100,000磅/ 1平方英寸= 100,000PSI抗拉强度是紧固件抵抗轴向拉力( Axial Tensile )的能力. 它表明了紧固件承受轴向拉伸负荷的能力. 抗拉强度通常是指极限抗拉强度( Ultimate Tensile Strength, UTS ). 因为紧固件的降伏强度( Yield Strength )和保证荷重( Proof Load )与它的抗拉强度有关, 所以我们会在后面加以讨论.回答问题(不要翻看前面的内容) :1.什么是抗拉强度?2.抗拉强度的单位是什么?查看前述材料来检查你的答案, 若有任何遗漏将正确答案写下来.降伏强度( Yield Strength )理论上, 每一个轴向拉力都将使紧固件产生不同程度的伸长. 因为既有的金属均有其弹性模数( Degree of Elasticity, 或称为杨氏模数Young’s Moulde )存在, 通常将负荷去除, 紧固件就会恢复到原来的长度. 当紧固件无法恢复其原长时的负荷值即为其降伏点( Yield Point ). 降伏点是紧固件承受轴向负荷时开始产生塑性变形的那一点.在紧固件行业, 我们真的希望它能在其弹性极限范围内使用, 以确保联接的安全性, 而不希望将它拉伸到降伏点来使用. 因为这会降低紧固件的有效性. 当紧固件被拉伸到其降伏点后便无法收缩回到原的长度. 这种收缩提供了紧固件连接时的有效锁紧力. 我们可以清楚看到紧固件是如何锁紧及如何发挥功效的. 假想一个紧固件就如一个一圈圈缠紧的弹簧. 想象一个用弹簧拉紧的门, 当弹簧没有超过其降伏点时, 它可以有效地将门闭紧. 但当弹簧被过度拉伸而无法恢复到原来的长度时, 弹簧将会失效而无法将门闭紧. 但当弹簧被过度拉伸时, 便会到达其降伏点, 此时弹簧将会失效而无法将门拉紧. 弹簧便失去了其原有的拉力. 紧固件也是如此, 一但被过度拉伸, 便会失去原有的拉力.一般而言, 降服强度等于于极限抗拉强度的25%. 紧固件的降伏点是指它承受轴向负荷产生永久伸长的那一点.回答问题(不要翻看前面的内容):1.什么是紧固件的降伏强度?2.紧固件的抗拉强度与降伏强度有何关系?查看前述材料来检查你的答案, 若有任何遗漏将正确答案写下来.译注: 降伏强度与抗拉强度的关系并非一成不变的25%, 一般而言, 同一种材料的抗拉强度越高( 不管是加工硬化或是热处理造成), 降伏强度与抗拉强度的比值会升高, 延展性则降低, 比如4.6级的螺栓, 由于冷锻后延展性无法达到30%要求, 因此必需退火, 此时降伏强度与抗拉强度均降低, 降伏强度与抗拉强度大约为45-50%, 冷锻后5.6级螺栓冷锻后不作任何处理, 降伏强度与抗拉强度大约为35-40%, 至于8.8级螺栓冷锻后作调质热处理, 降伏强度与抗拉强度大约为20-25%,10.9级及12.9级螺栓冷锻后作调质热处理, 降伏强度与抗拉强度大约为10-20%.保证荷重( Proof Load )保证荷重是紧固件不产生永久伸长的所能承受的最大轴向拉力, 我们再以弹簧为例, 假设紧固件为一根弹簧, 我们可以想象将弹簧拉到不使它产生永久伸长的最大长度, 就是说到去除负荷后紧固件可以恢复到它原来的长度.这就表明了紧固件的降伏点和保证荷重的关系十分密切. 理论上讲, 就像在一个范围内有两个相邻的点, 一个比另一个小一点点, 那么这个比较小的值就是保证荷重, 另一个比较大的就是降伏点. 因为两点相距太近, 在实际应用上我们将它们视为等同. 碳钢类紧固件的保证荷重是其最大抗拉强度的75%. 例如, 碳钢类紧固件的抗拉强度是100,000PSI, 那么它的保证荷重即为其降伏点, 是75,000PSI.保证荷重的知识和意义对于业务人员很重要, 因为有时他会被要求提供紧固件在实际应用时可承受的拉力和荷重. 记住一般的原则是: 施加保证荷重的75%的力, 可以获得最佳功效. 这是紧固件在使用时关于其拉力的通用原则. 比如我们刚才提到的紧固件, 其抗拉强度是100, 000PSI, 因为保证荷重为抗拉强度的75%, 故其保证荷重为75, 000PSI, 若客户问你”这支螺栓可以承受多大的拉力使用”时, 你应该回答”保证荷重的75%或(25, 000*75%)56, 250PSI. 保证荷重是紧固件不产生塑性变形所能承受的最大的力. 记住下列三个重要的原则:1.碳钢的保证荷重是其抗拉强度的75%.2.将紧固件锁紧到其保证荷重的75%将发挥其最大功效.3.一般须将紧固件锁紧至其抗拉荷重的50%-60%, 以保证其功效.译注: 保证荷重依规定依照公称尺寸及产品级数为一个固定值, 紧固件在承受荷重到此一规定值时不可产生任何可能造成组装失败的变形. 同样的, 保证荷重与抗拉强度的关系并非一成不变的25%, 与上一段的批注相同.回答问题(不要翻看前面的内容):1.什么是保证荷重?2.保证荷重和抗拉强度有何关系?3.紧固件一般应锁紧到保证荷重的百分之多少?4.一个强度为100, 000PSI的紧固件, 你会将它锁紧到多大拉力使用(写出计算公式)?查看前述材料来检查你的答案, 若有任何遗漏将正确答案写下来.扭矩与伸长( Torque-Tension)扭矩与伸长的关系: 扭矩与伸长的关系是指当施加扭矩于紧固件时会产生伸长及抵抗力. 扭矩与抗力的关系在应用上非常重要, 如前所述, 业务人员通常会建议客户以保证荷重的75%的拉力锁紧紧固件. 客户接下来就会问”要达到这一拉力需要多大的扭矩? ”, 在回答问题之前你必须清楚为什么一些客户提出的这个问题是合理的. 在使用紧固件时我们首先考虑的是施加适当的拉力. 既然如此, 客户为什么还会问到扭矩呢? 因为紧固件在使用时是施加扭矩将其锁紧的, 因此测定扭矩比测定其实际的拉力值要方便.现在你知道为什么这是一个很有意义的问题了吧? 你可以考虑答案了, 首先扭矩和抗力有不同的关系. 下面是会影响其相互关系的一些状况:1.紧固件的表面状况(本色或电镀)2.螺纹配合的表面状况3.承面状况4.螺纹等级5.螺纹类型6.紧固件的强度7.与之配合的材料强度8.润滑状况所有上述这些差异都将影响在实际使用过程中扭矩与抗力的关系.业务人员应注意千万不能为客户推测扭矩与抗力的关系. 友汇已采购了专门用于确定扭矩与抗力关系的装置( 译注: 扭矩–拉伸计, 扭矩与摩擦力测试及扭矩与夹紧负荷测试). 显然, 业务人员很难解决这样一个复杂的问题. 业务人员的职责是了解紧固件的实际使用状况, 并反馈回来以便我们能够最好地解决客户的问题. 如果遇到有关扭矩的问题, 你应该了解:1.紧固件如何使用.2.紧固件用什么材料制成.3.你将使用何种类型的紧固件.4.你需要多大的拉力(夹紧力).5.使用什么样的表面被覆.6.你计划使用何种润滑.7.其它你认为比较重要的使用状况.可能的话, 尽量取得所使用的紧固件装配的样品. 对扭矩拉力的一般性的了解是很重要的. 扭矩拉力是指施加扭矩于紧固件上时会产生拉力. 扭矩拉力的另一个相关的概念是夹紧力. 这将在后面加以讨论.回答问题(不要翻看前面的内容):1.扭矩拉力的关系是什么?2.业务人员应该提供客户在其特定的使用状况下扭矩与拉力有什么样的关系?查看前述材料来检查你的答案, 若有任何遗漏将正确答案写下来.锁紧力( Clamp Force )锁紧力是紧固件锁紧物体时作用于被锁紧面( 即承面)的力.在应用中, 作用于被锁紧面的力的大小完全与紧固件所受拉力相等; 事实上, 配件中扭矩锁紧力的关系与紧固件的扭矩应力关系比率完全相同.扭力在大多数应用中非常重要, 是因为紧固件中适当的拉力能确保正确装配; 记住: 制定扭矩- 应力关系图并非销售人员的职责. 但绝不是说销售人员可以逃避这些问题, 而是应该由销售人员收集必要信息交给相关部门, 以便提供最好可能答案.剪切强度( Shear Strength )剪切强度是当紧固件在垂直于轴向负荷而产生的阻止变形的能力.您也许曾在击高尔夫球时将球头折断或至少看到别人这样过. 您也许注意到球杆碰击球时, 当球飞出的同时球头也落地情况, 大家说: 球头被球杆剪落. 事实上, 您无意中做了球头剪切强度测试, 您可以看到球头是否可承受球杆作用于垂直于其轴线方向的力. 高尔夫球头制造时因此要使剪切强度小到不能影响击球.当紧固件应用于受垂直于轴向载荷时, 务必考虑其剪切强度. 不同于高尔夫球头的是紧固件必须要能承受这些载荷以完成工作.剪切强度通常估计为抗拉强度2/3大小, 因此如紧固件抗拉强度为180,000 PSI, 剪切强度则为120,000 PSI; 换句话说, 紧固件应能承受120,000 PSI的垂直于其轴向的载荷.通常剪切力发生在: 紧固件垂直钉在两块重迭的平行材料上, 同时两块材料所受力方向相反时.只有当紧固件剪切强度大于这个力时紧固件不会失效.疲劳强度( Fatigue Strength )疲劳强度是紧固件在循环震动应力( Cyclic Variations in Stress )作用下抵抗疲劳失效的能力. 换言之, 它是紧固件承受在因某种原因下产生的变负载的能力.一般来说, 疲劳强度大大低于它的最大抗拉强度.疲劳有若干种类, 但震动是最普遍的类型.典型的”震动”疲劳的例子是所有应用于柴油机上的”Head-bolt”, 当活塞沿活塞缸下冲时, Head-bolt不受力; 但当活塞再次上升时活塞缸内压力渐渐增加直至再次下冲时变为零. 整个过程载荷的变化及周期与电机的速度相关.为克服并确保震动变应力的疲劳失效, 紧固件应能承受大于可能碰到的循环中的最大应力.疲劳失效是受剪或拉的紧固件需要考虑的一个因素.延展性( Ductility )延展性是材料在不开裂情况下永久变形的能力.延展性在紧固件行业中多个不同的地方均有提及, 但其概念相同的. 首先, 延展性是对将要用于紧固件成型的材质而言, 材质延展性越好, 它在不开裂情况下变形能力越好. 我们用黏土来做例子说明延展性, 尽管它并非紧固件材料.您可用一个球形黏土捏成扁平形状, 并且其表面绝对不会有开裂或断裂; 这即为延展性, 相反, 用石头做同样的试验, 即使是极轻微的变形也会导致开裂及脆断. 以上两个极端情况的例子, 而材料有相同性质. 一些材料, 比如铝是一种延展性很好可以变形很大而不裂开的材料, 而另一些材料, 如硬度大的钢, 稍微变形即会开裂; 材质延展性是产品成型工艺的决定因素.用来成型螺纹的材料延展性也需要考虑, 因螺纹成型是紧固件四周的材料变形而成, 而非切削掉多余材料; 再来, 如果在黏土与石头的材料辗制螺纹; 首先, 在两种材料上各打一个相同大小孔, 然后插入螺丝旋入, 可以看到, 黏土四周材料会移动或变形但并未有切削作用; 但是当您用同样一只螺丝插入石块中, 石块材料会开裂. 这便是材料的脆性. 当然, 绝不会有人用螺丝旋入黏土或石头中, 但用来制造螺丝的材料应有相似的延展性. 即材料能够变形而不致开裂或断裂才可以.紧固件延展性要求最后与其应用场合有关. 有些场合紧固件会受到冲击或大力锤击. 一般来说, 这些紧固件应在断裂前变形, 这很重要. 如果紧固件容易碎裂, 则受冲击会开裂; 如延展性好, 则只会变形, 不会断裂.再想一想黏土与石头. 如果您有两个大小形状相似的圆柱, 一个为黏土, 另一个为石头; 施以同样垂直于其轴线的冲击, 则黏土会弯曲, 石头则会开裂. 紧固件材质有相似状况. 它们的延展性程度大小不同.只有定下紧固件应用的所有要求, 友汇及顾客才能一起开发出最适合每一种特殊场合的紧固件.延展性是材料永久变形而不裂开的能力.紧固件应考虑延展性三要素:1.紧固件本身材质延展性.2.成型处材质延展性.3.特殊场合紧固件延展性要求.硬度( Hardness )硬度是材料抵抗摩擦, 凹陷, 弯曲的一种指标.紧固件硬度最重要的意义是抵抗组装时的摩擦及/或在机械应用场合中的作用. 对螺纹成型及螺纹切削自攻螺丝而言, 由于它使用来自配合孔中挤出或攻钻出配合的内螺纹, 因此很显然的, 它的硬度必须比配合的组装件硬度要高. 如果不是这样的话, 那在组装时自攻螺纹会变形或损坏, 而导致旋不进去. 两种不同硬度的材料可以很清楚的被分出来, 比如说黏土和钢, 如果您想将钢制的螺纹成型自攻螺丝旋入黏土中, 因为黏土软且易于变形, 当然很轻易的就旋进去了. 接下来, 如果您想把黏土做的螺纹成型自攻螺丝旋入钢中, xxx咧怎么会弄不进去. 因此, 螺纹成型自攻螺丝必须比配合的工件硬.在某些作业场合下紧固件也会使用到承受面. 尤其是一些具有肩部的螺丝, 硬度仅在于几个重要的承受部位起作用但却非常重要. 这些承受面必须有足够的硬度来承担组装时快速增加且会累积的多余的摩擦以保证组装后的功能并减少维护量. 在一次我们拿黏土和钢作例子, 因为钢比黏土硬, 所以作为移动用的紧固件钢会比黏土使用的好且久.另一个重要性则是材料的硬度直接与材料的抗拉强度, 剪断强度及延展性相关. 当硬度增加时:1.抗拉强度增加.2.剪断强度增加.3.延展性减少.业务人员应该了解客户在每一种强度等级及延展性要求应用场合下, 如何去决定相关联的硬度值. 仔细询问这些问题并转给技术部门以便友汇可以建议客户使用何种紧固件.硬化紧固件有两种基本方法:1.冷加工或加工硬化.2.热处理.当紧固件在室温之下变形我们称之曰冷间加工. 冷间加工在变形的材料上施加应力使之变形并会残留应力使材料变硬. 这种现象在冷打头( Cold Heading )及挤制( Extrusion )均会发生.材料在经过数种不同的热处理后其硬度也会增加. 这些方法在热处理一章中将专题处理.紧固件的硬化依其使用场合之不同可以分为三种不同的方式:1.全硬化( Through Hardened ).2.表面硬化( Case Hardened ).3.选择性硬化( Selectively Hardened ).这三种名称是根据硬度在材料上状况的不同来命名, 全硬化紧固件全部的部位都多经过硬化. 其心部与表面均予以硬化. 表面硬化紧固件在材料表面很浅的部位进行硬化处理. 在紧固件上, 表面将会比心部要坚硬很多. 选择性硬化则是仅在紧固件选择某些部位进行硬化处理, 通常是在尾部. 经选择性硬化处理过的部位也比其它未经硬化的部位要坚硬很多.紧固件经过全硬化处理后可增加其强度级数, 紧固件如螺栓经全硬化处理后可以使螺栓抵抗更大的拉力而不致破断.紧固件经过表面硬化处理后主要可以增加其在组装时之耐磨性, 大多数的螺纹成型及螺纹切削自攻螺丝系使用表面硬化处理, 这是因为这些自攻螺丝必须在所配合的工件上攻出配合内螺纹. 如果这些螺丝使用全硬化到表面硬化的水平时, 紧固件会断裂, 因此在大多数场合下并不实用.当紧固件实施全硬化或表面硬化具有危险性时, 可以使用选择性硬化处理, 选择性硬化处理主要是用在螺纹成型自攻螺丝, 某些螺纹成型自攻螺丝因为其特殊使用场合而希望可以保存全硬化的强度等级及延展性, 而又必须有足够的尾部及螺纹硬度来成型配合内螺纹, 因此使用选择性硬化处理. 处理时先将紧固件全硬化到希望强度等级, 再对尾部及紧固件末端曰4-5个螺纹进行表面硬化处理以维持自攻功能.选择性硬化处理成本远高于全硬化处理或表面硬化处理. 但如果使用场合必须要如此处理时, 它还是非常具有价值.至于热处理的实施方法可以参照本手册热处理章.硬度是材料抵抗摩擦, 凹陷, 弯曲的一种指标.硬度影响紧固件组装时的摩擦.硬度测试应该在一种可以以特定荷重压入材料并测量其深度的机械上实施. 最常用的洛式硬度计和勃氏硬度计( 或维克式硬度计)且具有多种尺度用以度量不同状况下的硬度值.硬度与强度和延展性质相关, 且透过加工硬化或热处理硬化获得.。