ICS21.060.10 CCS J13
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41157.1—2022
核电厂用紧固件
第1部分：合金钢螺栓、螺钉和螺柱
Fasteners for nuclear power plants-
Part 1:Bolts, screws and studs made of alloy steel
2022-03-09发布
2022-10-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T41157.1—2022
目 次
前言引言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 代号 5 技术要求 6
1
C
.. 2
试验方法和检查的适用性试验方法· 标志与包装，
O
12 24 26
8
参考文献 GB/T41157.1—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T41157《核电厂用紧固件》的第1部分。GB/T41157已经发布了以下部分：
第1部分：合金钢螺栓、螺钉和螺柱；一第2部分：碳钢和合金钢螺母；一第3部分：不锈钢螺栓、螺钉和螺柱；一第4部分：不锈钢螺母；
第5部分：验收检查
-
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国紧固件标准化技术委员会（SAC/TC85）归口。 本文件起草单位：中机生产力促进中心、定西高强度紧固件股份有限公司、舟山市正源标准件有限
公司、绍兴山耐高压紧固件有限公司、晋亿实业股份有限公司、浙江迪特高强度螺栓有限公司、上海群力紧固件制造有限公司、山东高强紧固件有限公司、浙江海力股份有限公司、上海高强度螺栓广有限公司、 七丰精工科技股份有限公司、机械工业通用零部件产品质量监督检测中心、浙江国检检测技术股份有限公司、核工业标准化研究所、清华大学、中国核电工程有限公司、中广核工程有限公司、中广核研究院有限公司、中国核动力研究设计院、上海核工程研究设计院有限公司、苏州热工研究院有限公司、南京福贝尔五金制品有限公司、徐州瑞达高强度紧固件有限公司、宁波中京电气科技有限公司、上海亚螺精密紧固技术有限公司、温州信德电力配件有限公司。
本文件由全国紧固件标准化技术委员会负责解释
I GB/T 41157.1—2022
引言
紧固件在核电厂安全系统和设备中大量使用，承担了承压密封、部件连接和支承固定等功能，其质量与性能对于核电厂安全系统和设备执行核安全功能有着重要作用。然而，在核电厂建设和设备制造监管过程中发现，核电紧固件的设计、采购、制造、安装和验收等方面存在薄弱环节。GB/T41157《核电厂用紧固件》旨在规范核电厂用紧固件技术要求和试验方法，由以下5个部分组成：
第1部分：合金钢螺栓、螺钉和螺柱；第2部分：碳钢和合金钢螺母；
一
第3部分：不锈钢螺栓、螺钉和螺柱；第4部分：不锈钢螺母；第5部分：验收检查。
= GB/T41157.12022
核电厂用紧固件
第1部分：合金钢螺栓、螺钉和螺柱
1范围
本文件规定了压水堆核电厂用1、2、3级合金钢螺栓、螺钉和螺柱（以下简称1、2、3级螺栓、螺钉和
螺柱)的技术要求、试验方法和检查的适用性、在室温和高温下的试验方法和标志与包装。
注1：产品尺寸按相应产品标准或图纸规定。 本文件适用于1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱： a）由合金钢制造的； b） 符合GB/T192和GB/T196规定的普通螺纹； c) 粗牙螺纹M5~M64，细牙螺纹M8×1~M64×4 d) 符合GB/T193规定的直径与螺距组合； e) 符合GB/T197、GB/T9145规定的公差。 本文件不适用于紧定螺钉及类似的不受拉力的螺纹紧固件（见GB/T3098.3）。 本文件未规定以下性能要求：
可焊接性；一耐腐蚀性；
耐剪切应力；一扭矩-夹紧力性能；
耐疲劳性。 其他堆型核电厂用1、2、3级合金钢螺栓、螺钉和螺柱也可参考使用本文件注2：按本文件生产的紧固件适用的最高使用温度为370℃。当使用温度超过370℃，建议使用者向有关方面专家
咨询。
规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 2 紧固件 外螺纹零件末端 GB/T 196 普通螺纹基本尺寸 GB/T 197 普通螺纹 公差 GB/T 228.1 金属材料拉伸试验 第1部分：室温试验方法 GB/T 228.2 金属材料： 拉伸试验第2部分：高温试验方法 GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3103.1 紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母
1 GB/T41157.1—2022
GB/T 4340.1 金属材料维氏硬度试验 验第1部分：试验方法 GB/T 5276 紧固件螺栓、螺钉、螺柱及螺母尺寸代号和标注 GB/T 5277 紧固件螺栓和螺钉通孔 GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法 GB/T11376 金属及其他无机覆盖层金属的磷化膜 GB/T16825.1 静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与
校准
GB/T 39310 紧固件 检查文件类型 NB/T20003.2—2021 核电厂核岛机械设备无损检测第2部分：超声检测 NB/T20003.4 核电厂核岛机械设备无损检测第4部分：渗透检测 NB/T 20003.5 核电厂核岛机械设备无损检测第5部分：磁粉检测 NB/T 20006.44 压水堆核电厂用合金钢第44部分：安全级设备螺栓用合金钢棒 NB/T20008.12 压水堆核电厂用其他材料第12部分：1、2、3级螺栓、螺母用锻、轧棒
3术语和定义
GB/T3098.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
紧固件成品 finished fastener 已完成所有加工工序的，且未进行机械加工的紧固件，它可以有或无表面处理，也可以具有全承载
能力或降低承载能力。
［来源：GB/T3098.1—2010,3.1]
3.2
机械加工试件 machinedtestpiece 为评定材料性能由紧固件成品机械加工的试件注：紧固件成品无法加工时，可以为经相同热处理工艺的同批样棒加工的试样厂来源：GB/T3098.1一2010.3.2.有修改
3.3
批batch 来自同一炉号材料，经相同制造工艺、同螺纹规格并经同炉热处理（间歇炉）或同一炉期热处理（连
续炉)的紧固件。
4代号
GB/T5276、GB/T197和GB/T3098.1给出的代号适用于本文件。
5技术要求 5.1材料
推荐的1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱用合金钢材料牌号和化学成分见表1。 如需使用其他材料或化学成分有变化时，由供需协议。 注：表1中材料牌号的化学成分与相应国家标准中材料牌号的化学成分不完全一致 2 GB/T41157.1—2022
表1 合金钢材料牌号和化学成分（熔炼分析和成品分析）
化学成分（质量分数)
推荐材料 材料 类型
% s
牌号
代码
Si Mn P
Cr Mo
Ni
C
V
熔炼分析 0.38~ 0.10~ 0.75~ 熔炼分析 0.36~ 0.20 ~ 0.45~
成品分析 0.48 0.40 1.00 ≤0.025 ≤0.015 0.80~ 成品分析 0.44 0.35 0.70 ≤0.025* ≤0.015 0.80~ 0.35
0.15 ~
42CrMo 42CM
1.15 0.30
0.50~ 0.25~
40CrMoV 40CMV
1.15 0.65 0.65~ 0.20~ 0.95 0.30
0.37~ 0.15~ 0.60~ 0.44 0.35 0.95
1.55~ 2.00 1.50~ 2.05 1.65 ~ 2.00 1.60~ 2.05
熔炼分析
≤0.025 ≤0.015
40CrNi2Mo 40CNM
0.46 0.37 0.99 ≤0.025 ≤0.015 0.60~
成品分析 0.35~ 0.13~ 0.56~
0.18~
1.00 0.32 0.70~ 0.30~
0.37~ 0.15 ~ 0.70~
熔炼分析成品分析
0.44 0.35 0.90 ≤0.025 ≤0.015 0.95 0.40 0.35~ 0.13~ 0.66~
一
40CrNi2Mo-M 40CNMM
0.65~ 0.28~ 1.00 0.42
≤0.025 ≤0.015
0.46 0.37 0.94
对于2、3级螺栓、螺柱，其最大允许值可到0.030%。
5.2 热处理
1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱应以热处理状态交货，热处理制度按NB/T20008.12或NB/T20006.44 规定或由供需双方协商确定。 5.3 机械性能
按第7章进行试验时，1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱应符合表2～表6规定的机械性能，或符合供需协议规定
注：若制造螺栓、螺钉和螺柱的锻、轧棒以热处理状态交货，且在紧固件制造过程中没有进行过任何热处理，当该批
锻、轧棒已按规定进行了机械加工试件试验，则紧固件可不再进行机械加工试件试验。
表 2 螺栓、螺钉和螺柱的机械性能
40CrNi2Mo/
40CrNi2Mc
试验
温度 试验项目 42CrMo 40CrMoV 40CrNi2Mo-M
序号
机械性能
A级 B级 C级 ≥1 070 ≥1000 ≥930 ≥1 070 ≥1 000 ≥930
拉力试验楔负载拉力
抗拉强度 R../MPa
865~1 040
1
试验
机械加工试件规定塑性
延伸率为0.2%时的应力 室温
≥722
965~1034895~1034825~1 034
2
Rpo.2" /MPa 机械加工试件断后伸长率
≥14 ≥50
≥11 ≥12 ≥13 ≥40
3
A*/%
拉力试验
机械加工试件断面收缩率
≥40
≥45
4
Z*/ %
机械加工试件规定塑性延伸率为0.2%时的应力 350℃
≥570 ≥620 ≥842 ≥782 ≥722
5
R,a.2°/MPa
3 GB/T41157.1—2022
表2 螺栓、螺钉和螺柱的机械性能 （续）
40CrNi2Mo/
40CrNi2Mo-M 40CrNi2Mo A级 B级 C级
试验
温度 试验项目 42CrMo 室温 保证载荷
序号
机械性能
40CrMoV
公称保证应力Sp.公称“/
657 ≥60 ≥0.64 ≥40
751 一
849
788
6
MPa 吸收能量Kv2"/J
试验冲击试验 (1级)
7 8 侧膨胀值LE/mm单个值
一
0℃
0℃ 冲击试验
9
吸收能量Kv2"/J
2、3级）冲击试验
≥34 ≥34 ≥41 ≥41 ≥41 ≥47
吸收能量 单个最小值 K vs /J
10
平均值
12 ℃ 冲击试验
≥0.64
(1、2级）冲击试验 (3级）
11 侧膨胀值LE/mm单个值
≥0.38
12 13 14 15 螺纹未脱碳层的高度 室温 脱碳试验
布氏硬度HBW 洛氏硬度HRC 维氏硬度HV
248~352 23~37 253~357
311~388 293~363 269~341 32~41 30~38 27~36 315~393 297~368 273~346 3/4H
室温 硬度试验
E/mm min 螺纹全脱碳层的深度
室温 脱碳试验
16
0
G/mm max
注1：洛氏硬度和维氏硬度为按GB/T33362 -2016进行换算的值。 注2：其他试验温度与吸收能量值，可由供需协议当测定成品材料性能和/或工艺验证时实施该试验；成品与机械加工试件试验结果有差异时，应以成品试验结果为准。 室温为10℃~35℃。
b 仅当合同要求时实施该试验；如选用其他试验温度，试验温度和性能指标由供需协议。
d对于42CrMo、40CrMoV,Sp.公称=0.91Rpo.2.min；对于40CrNi2Mo/40CrNi2Mo-M的A级和B级，Sp.公称=0.88 Rp.2.min;对于40CrNi2Mo的C级，Sp公称=0.91Rpo.2.min 。 “一组（3个）试样的平均值，只允许一个试样的试验结果低于最小平均值，且不低于其70%。 硬度试验由制造者选择，优先采用布氏硬度，
4