ICS 21.060.10 J 13
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T3098.23—2020
紧固件机械性能
M42～M72 螺栓、螺钉和螺柱
Mechanical properties of fasteners- M42~M72 bolts,screws and studs
2020-10-01实施
2020-03-31发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T3098.23—2020
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
代号 5 性能等级的标记制度 6 材料
4
..3
机械和物理性能 8 试验方法的适用性
7
试验方法 10 标志参考文献
9
10 24
27 GB/T3098.23—2020
前言
GB/T3098《紧固件机械性能》包括以下部分：
GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱； GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母； GB/T 3098.3 紧固件机械性能 紧定螺钉； GB/T 3098.5 紧固件机械性能 自攻螺钉； GB/T 3098.6 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱； GB/T 3098.7 紧固件机械性能 自挤螺钉； GB/T 3098.8 紧固件机械性能 - 200℃～+700℃使用的螺栓连接零件； GB/T 3098.9 紧固件机械性能 有效力矩型钢锁紧螺母； GB/T3098.10 紧固件机械性能 有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母； GB/T 3098.11 紧固件机械性能 自钻自攻螺钉； GB/T 3098.12 紧固件机械性能 螺母锥形保证载荷试验； GB/T3098.13 紧固件机械性能 螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直径1~10mm； GB/T3098.14 紧固件机械性能 螺母扩孔试验； GB/T 3098.15 紧固件机械性能 不锈钢螺母； GB/T 3098.16 紧固件机械性能 不锈钢紧定螺钉； GB/T 3098.17 紧固件机械性能 检查氢脆用预载荷试验平行支承面法； GB/T3098.18 紧固件机械性能 盲铆钉试验方法； GB/T 3098.19 紧固件机械性能 抽芯铆钉； GB/T3098.20 紧固件机械性能 蝶形螺母保证扭矩； GB/T 3098.21 紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉； GB/T3098.22 紧固件机械性能 超细晶非调质钢螺栓、螺钉和螺柱； GB/T3098.23 紧固件机械性能 M42M72螺栓、螺钉和螺柱； GB/T 3098.24 紧固件机械性能 高温用不锈钢和镍合金螺栓、螺钉、螺柱和螺母； GB/T 3098.25 紧固件机械性能 不锈钢和镍合金紧固件选用指南。
本部分为GB/T3098的第23部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由中国机械工业联合会提出，本部分由全国紧固件标准化技术委员会（SAC/TC85)归口。 本部分起草单位：中机生产力促进中心、上海申光高强度螺栓有限公司、定西高强度紧固件股份有
限公司、北京金风科创风电设备有限公司、山东高强紧固件有限公司、河北信德电力配件有限公司、浙江海力股份有限公司、江苏中成紧固技术发展股份有限公司、浙江迪特高强度螺栓有限公司、晋亿实业股份有限公司、冷水江天宝实业有限公司、湖南飞沃新能源科技股份有限公司、宁波金鼎紧固件有限公司、 宁波坤远紧固件有限公司、上海群力紧固件制造有限公司、上海高强度螺栓厂有限公司、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、湖南申亿机械应用研究院有限公司、 眉山中车紧固件科技有限公司、浙江新东方汽车零部件有限公司。
本部分由全国紧固件标准化技术委员会负责解释。
I GB/T3098.23—2020
紧固件机械性能
M42～M72螺栓、螺钉和螺柱
1范围
GB/T3098的本部分规定了由合金钢制造的、在环境温度为10℃35℃条件下进行测试时，螺
栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能。在该环境温度范围内符合本部分要求的紧固件，在超出该环境温度范围时，也可能达不到规定的机械和物理性能，
注1：按本部分生产的紧固件适用的使用温度为一50℃十150℃。当使用温度超过一50℃～十150℃，甚至高达
+300℃时，使用者需向有关方面咨询注2：对低温和高温用钢的选择与应用，可参考GB/T150.2、EN10269、ASTMF2281和ASTMA320/A320M。 注3：本部分不适用于某些紧固件因头部几何尺寸造成头部剪切面积较小，可能达不到本部分的抗拉或扭矩要求的
紧固件。 本部分适用的紧固件：
由合金钢制造的；
a） b) 符合GB/T192规定的普通螺纹；
性能等级8.8级、10.9级，粗牙螺纹M42~M68，细牙螺纹M45×3~M72×6；
c)
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。 本部分未规定以下性能要求：
可焊接性；耐腐蚀性； ——耐剪切应力； —一扭矩-夹紧力性能；一耐疲劳性。
4
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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 90.3 紧固件质量保证体系（GB/T90.3一2010，ISO16426：2002，IDT） GB/T 192 普通螺纹基本牙型（GB/T192—2003，ISO68-1:1998，MOD） GB/T 196 普通螺纹 基本尺寸（GB/T196—2003，ISO724：1993，MOD） GB/T 197 普通螺纹 公差(GB/T197—2018，ISO965-1:2013,MOD) GB/T228.1 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法（GB/T228.1一2010，ISO6892-1：
2009,MOD)
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法（GB/T229一2007，ISO148-1：2006，MOD） GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T230.1—2018，ISO6508-1：
2016,MOD)
1 GB/T3098.23—2020
GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T231.1一2018，ISO6506-1： 2014,MOD)
GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱（GB/T3098.1—2010，ISO898-1：2009， MOD)
GB/T 4340.1 金属材料 维氏硬度试验 金第1部分：试验方法（GB/T4340.1—2009，ISO6507-1 2005,MOD)
GB/T 5267.1 紧固件电镀层（GB/T5267.1—2002,ISO4042：1999，IDT) GB/T 5267.2 紧固件非电解锌片涂层（GB/T5267.2—2017，ISO10683：2014，MOD) GB/T 5267.3 紧固件热浸镀锌层（GB/T5267.3—2008，ISO10684:2004，IDT) GB/T 5276 紧固件！ 螺栓、螺钉、螺柱及螺母尺寸代号和标注（GB/T5276一2015，ISO225：2010，
MOD)
GB/T 5277 紧固件螺栓和螺钉通孔（GB/T5277—1985，eqvISO273：1979） GB/T 5779.1 紧固件表面缺陷螺栓、螺钉和螺柱一般要求（GB/T5779.1一2000,idtISO6157-1：
1988)
GB/T 5779.3 紧固件表面缺陷螺栓、螺钉和螺柱特殊要求（GB/T5779.3一2000，idtISO6157-3： 1988)
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/T16825.1—2008,ISO7500-1:2004,IDT)
3术语和定义
GB/T3098.1界定的术语和定义适用于本文件。
4代号SAC
GB/T5276、GB/T197给出的以及下列代号适用于本文件。 A
机械加工试件的断后伸长率，% 紧固件实物的断后伸长率
At A s nom 螺纹公称应力截面积，mm b
螺纹长度，mm 螺柱（拧人金属端）螺纹长度，mm 螺纹公称直径，mm 机械加工试件的直径，mm
bm d do d 外螺纹基本小径，mm
外螺纹基本中径，mm 外螺纹小径，mm 过渡圆直径（支承面的内径），mm 楔垫或垫片的孔径，mm 无螺纹杆径，mm 机加工试件螺纹公称直径，mm 螺纹未脱碳的高度，mm
d2 d3 d. dh d. dt E F.. 极限拉力载荷，N 2 GB/T3098.23—2020
F rmo in 最小拉力载荷，N Fp
保证载荷，N 螺纹全脱碳层的深度，mm 螺纹原始三角形高度，mm 最大实体条件下外螺纹的牙形高度，mm 头部高度，mm
G H H1 k Kv V型缺口试样的冲击吸收能量，J 1
公称长度，mm 施加载荷前紧固件的总长度，mm 卸除第一次载荷后紧固件的总长度，mm 卸除第二次载荷后紧固件的总长度，mm 无螺纹杆部长度，mm 螺柱的总长度，mm 试验夹具中紧固件未旋合螺纹的长度，mm 机械加工试件直线段的长度，mm 机械加工试件的初始测量长度，mm 机械加工试件的总长度，mm 机械加工试件的最终测量长度，mm 螺距，mm 圆角半径，mm
lo 11 l2 1. .t lth Le Lo Lt Lu P r Rm 抗拉强度，MPa Rpo 2 机械加工试件的规定塑性延伸率为0.2%时的应力，MPa
对边宽度，mm 拉力试验前机械加工试件的横截面积，mm 保证应力，MPa 机械加工试件的断后横截面积，mm 机械加工试件的断面收缩率，% 楔负载拉力试验用楔垫角度，（°）
s S. Sp S. Z α
性能等级的标记制度
2
本部分性能等级的标记制度按GB/T3098.1的规定。
材料
6
表1规定了各性能等级用钢的化学成分极限和最低回火温度。材料化学成分应符合有关材料标准的规定。
注：某些化学元素受 多一些国家的法规限制或禁止使用，当涉及有关国家或地区时需要注意，
3 GB/T3098.23—2020
表1材料化学成分极限/%（熔炼分析）* c
回火温度
℃ min 500 500
性能等级
材料和热处理
P max
B max
S max
min
max
8.8° 10.9c 有争议时，实施成品分析。 这些合金钢至少应含有下列的 内一种元素，其最小含量分别为：铬0.30%；镍0.30%；钼0.20%；钒0.10%。当含有两种、三种或四种复合的合金成分时，合金元素的含量不能少于单个合金元素含量总和的70%。 对这些性能等级用材料，应有足够的淬透性，以确保紧固件螺纹截面的芯部在“淬硬”状态、回火前获得约 90%的马氏体组织，
合金钢萍火并回火 0.20 0.55 0.025 0.025 0.003 合金钢淬火并回火 0.30 0.55 0.025 0.025 0.003
机械和物理性能
7
规定性能等级的紧固件，在环境温度下，应符合表2～表6规定的机械和物理性能。 第8章为检验紧固件是否符合表2～表6的规定，提供了可适用的试验方法。
表2 螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能
性能等级
No.
机械或物理性能
8.8 800 830 640 660 600 0.91 12 52
10.9 1 000 1 040 900 940 830 0.88 9 48
公称 min 公称 min 公称
抗拉强度R./MPa
1
2 规定塑性延伸率为0.2%时的应力Rr.2/MPa
保证应力Sp°/MPa 保证应力比Sp.公称/Rpo.2.mim 机械加工试件的断后伸长率A/%
3
min min
4 5 机械加工试件的断面收缩率Z/%
头部坚固性维氏硬度HV F≥98N
不得断裂或出现裂缝
6
255 335 250 331 23 34
320 380 316 375 32 39 d..
min max min max min max max
7
8 布氏硬度HBW F=30D
9 洛氏硬度HRC
10 表面硬度HVO.3 4 GB/T 3098.23—2020
表2（续）
性能等级
No.
机械或物理性能
10.9 2/3H
8.8 1/2H;
螺纹未脱碳层的高度E/mm 螺纹全脱碳层的深度G/mm
min max max min
11
0.015 20
12 再回火后硬度的降低值HV 13 吸收能量Kv/J 14 表面缺陷
27
27
GB/T 5779.1
规定公称值，仅为性能等级标记制度的需要，见第5章，测量规定塑性延伸率为0.2%时的应力R0.2。 表4和表6规定了保证载荷值当采用HV0.3测定表面硬度及芯部硬度时，紧固件的表面硬度不应比芯部硬度（1/2半径处测定）高出30HV 单位。 最高表面硬度不大于390HV。 试验温度在一20℃下测定，见9.9。
1
表31 最小拉力载荷 粗牙螺纹
性能等级
螺纹公称应力截面积
8.8 最小拉力载荷F.min（A.公称XR.min）/N 929 600
10.9
螺纹规格(d)
A.公称"/mm
M42 M45 M48 M52 M56 M60 M64 M68
1 120 1 310 1 470 1 760 2 030 2 360 2 680 3060
1 164 800 1 362 400 1528 800 1830 400 2111 200 2 454 400 2 787 200 3 182 400
1 087 300 1220 100 1 460 800 1 684 900 1 958 800 2 224 400 2539 800
A公称的计算见9.1.6.1。
5