紧固件材料、性能等级与牌号

紧固件图纸上的等级决定了钢材、热处理、可安全使用的涂层，以及该批次必须通过的试验。下表给出标准规定的最小值，便于在图纸发出询价之前先行核对。

数值是所列标准对相应尺寸范围规定的最小值。设计时请始终按客户要求的标准及版本执行。

碳钢和合金钢，ISO 898-1

第一个数字乘以 100 是以 MPa 计的公称抗拉强度。第二个数字乘以 10 是屈服强度与抗拉强度之比的百分数。因此 8.8 是公称 800 MPa，屈服为其 80%。表中列出最小值，多数等级的最小值高于公称值。

左右滑动表格可查看所有列。

等级	最小抗拉强度 Rm	最小屈服或 0.2% 应力	保证应力 Sp	硬度	如何达到
4.6	400 MPa	240 MPa	225 MPa	120 至 220 HV	低碳钢，不热处理
4.8	420 MPa	340 MPa	310 MPa	130 至 220 HV	低碳钢，强度来自冷镦
5.8	520 MPa	420 MPa	380 MPa	160 至 220 HV	低碳或中碳钢，冷加工
8.8 (d 不大于 16 mm)	800 MPa	640 MPa	580 MPa	250 至 320 HV	中碳钢或硼钢，淬火加回火
8.8 (d 大于 16 mm)	830 MPa	660 MPa	600 MPa	255 至 335 HV	同上
10.9	1,040 MPa	940 MPa	830 MPa	320 至 380 HV	硼钢或合金钢，淬火加回火
12.9	1,220 MPa	1,100 MPa	970 MPa	385 至 435 HV	合金钢，在严格控制下淬火加回火

M5 及以上的六角头和内梅花头螺栓，在头部标有等级。标准概述：ISO 898。各等级对连接设计意味着什么：8.8、10.9、12.9、A2 和 A4 详解。

图纸写明等级，由工厂选择能在您的直径上达到该等级的线材。以下是常见选择，并非硬性要求，实际使用的材料以材料证明书为准。

字母和数字表示钢种组别，破折号后的数字表示强度等级。A2 属 304 系列，A4 属 316 系列，含钼以耐氯化物。强度来自冷加工，所以 70 级和 80 级通常只限于中等直径，较大或机加工的零件只能降到 50 级。

牌号与等级	钢种系列	最小抗拉强度 Rm	最小 0.2% 应力	适用场合
A2-50	304 型，软态	500 MPa	210 MPa	机加工或热成形零件、较大直径
A2-70	304 型，冷加工	700 MPa	450 MPa	一般耐腐蚀螺栓和螺钉
A4-70	316 型，冷加工	700 MPa	450 MPa	氯化物、海洋空气、食品和化工厂
A4-80	316 型，更多冷加工	800 MPa	600 MPa	同样环境下需要更高夹紧力

奥氏体不锈钢螺纹在载荷下会咬死。装配扭矩较高时，请指定润滑剂、涂层，或让螺栓和螺母使用不同牌号。马氏体和沉淀硬化牌号见17-4 PH、410 和 416 紧固件。

北美图纸和压力设备有自己的等级体系，与公制等级并非一一对应的替换关系，所以请按图纸上的标准报价。

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标准与等级	材料	最小抗拉强度	最小保证载荷或屈服	典型用途
SAE J429 Grade 2	低碳或中碳钢	74 ksi (1/4 至 3/4 in)	保证载荷 55 ksi	轻载英制螺栓
SAE J429 Grade 5	中碳钢，淬火加回火	120 ksi (1/4 至 1 in)	保证载荷 85 ksi	相当于 8.8 级的英制等级
SAE J429 Grade 8	中碳合金钢，淬火加回火	150 ksi	保证载荷 120 ksi	相当于 10.9 级的英制等级
ASTM A193 B7	Cr-Mo 合金钢，淬火加回火	125 ksi (最大 2.5 in)	屈服 105 ksi	法兰和压力设备用螺柱
ASTM A193 B8 / B8M class 1	304 / 316 不锈钢，固溶处理	75 ksi	屈服 30 ksi	低载荷的腐蚀或低温螺栓连接
ASTM A320 L7	Cr-Mo 合金钢，做冲击试验	125 ksi (最大 2.5 in)	屈服 105 ksi	低温法兰螺栓连接
ASTM F1554 Gr 36 / 55 / 105	碳钢或合金钢	58 / 75 / 125 ksi	屈服 36 / 55 / 105 ksi	预埋混凝土的地脚螺栓

选用黄铜、青铜、铝、钛和镍合金，是为了导电性、重量、耐腐蚀或耐温，而不是看单位成本的强度。ISO 8839 规定了非铁金属螺栓和螺母的力学性能。这类零件多为机加工，因为数量较少，而且有几种合金不适合冷镦。

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比螺栓弱的螺母，会在螺栓屈服之前先滑牙。请随螺栓一起指定螺母等级，并尽量向同一制造商订购，使涂层和螺纹余量相配。

写明标准、等级或性能等级，以及适用的尺寸范围：写“ISO 898-1 10.9 级”或“ASTM A193 B7”，而不是“高强度”。再补上所需的试验和文件，如果零件电镀，还要写明氢脆方面的要求。

等级也会影响路线。12.9 级和钛会缩小可选工厂的范围，超出中等直径的不锈钢 80 级零件可能需要机加工。每道工序如何完成，见工艺页面。试验内容见保证载荷、楔负载拉伸与硬度。

SAE Grade 8 等同于 10.9 级吗？

两者接近但不相同。Grade 8 的最小抗拉强度为 150 ksi (约 1,034 MPa)，10.9 级最小为 1,040 MPa，保证载荷、硬度范围和螺纹系列也不同。请指定您的连接计算所依据的标准。

为什么 A4-80 不锈钢不像 12.9 级钢那样硬化？

奥氏体不锈钢无法通过淬火加回火硬化。70 级和 80 级靠线材冷加工获得强度，所以较高等级只提供到中等直径。

我能要求比连接所需更高的等级吗？

可以，但并非没有代价。12.9 级成本更高，热处理要求更严，对电镀引起的氢脆也更敏感。过度指定等级反而可能使连接更不可靠。

用什么文件证明等级？

线材或棒料的材料证明书 (通常是 EN 10204 3.1 型)，加上成品的力学试验结果：按 ISO 898-1 或英制标准做的拉伸或楔负载拉伸、保证载荷和硬度。请在询价中提出要求。