超实用的碳钢合金钢紧固件知识

紧固件是将两个或者两个以上的零件（或构件）紧固连接, 成为一个整体机械零件的总称，紧固件品种规格繁多，性能用途各异，并且标准化，系列化，通用化的程度高。本文主要介绍碳钢、合金钢紧固件的等级，选材等内容。

一、钢制连接用螺栓性能等级分类:

钢质连接用螺栓性能等级分为 3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，8.8级以下（不含8.8级）通称为普通螺栓。

 螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如，性能等级4.6级的螺栓，其含义是：

1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；

2、螺栓材质的屈强比值为0.6;

3、螺栓材质的公称屈服强度达 400X0.6=240MPa级性能等级

4、10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到：

     01、螺栓材质公称抗拉强度达 1000MPa 级；

    02、螺栓材质的屈强比值为0.9;

    03、螺栓材质的公称屈服强度达 1000X0.9=900MPa级

二、 碳钢和合金钢的化学成份特征：

1.碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。

   ①低碳钢C%≤0.25% 国内通常称为A3钢。国外基本称为1008，1015，1018，1022等。主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。（注：钻尾钉主要用1022材料。）

   ②中碳钢0.25%<C%≤0.45%  国内通常称为35号、45号钢，国外基本称为1035，CH38F，1039，40ACR等。主要用于8级螺母、8.8级螺栓及8.8级内六角产品。

    ③高碳钢C%>0.45%。目前市场上基本没使用

2.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。常选用SCM435铬鉬合金钢，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。

常用钢质连接用螺栓性能选用材料一览表：

三、 材料中各类元素对钢的性质的影响：

1、碳（C）：提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑性和韧性下降，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。 

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。并会影响电镀时镀层的控制。

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）：能提高可淬性，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，对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）：保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。

四、 螺栓选材的基本原则 ：

1、材料化学成分符合GB/T 3098.1中规定的紧固件各性能等级用钢的化学成分极限要求。

2、充分考虑材料的加工性能，根据加工方式的不同选择冷镦性能良好的的材料或易切削材料。

3、高强度螺栓需综合考虑到材料的冶金质量、包括含氧量、夹杂物和带状组织等，保证细晶粒的均匀的原始组织。

4、高强度螺栓还需保证材料热处理生产过程中的性能包括淬透性、淬硬性、变形量、脱碳倾向等。

5、具有生产经济性，在保证性能需求的前提下综合考虑材料价格、采购难度、加工成本等。