ICS 21.060.01 J 13
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T3098.25—2020
紧固件机械性能
不锈钢和镍合金紧固件选用指南
Mechanical properties of fastenersGuidance for the selection of stainless
steels and nickel alloys for fasteners
2021-06-01实施
2020-11-19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/T3098.25—2020
目 次
前言引言范围
III
IV
1
规范性引用文件 3 术语和定义不锈钢类别和组别
2
4
4.1 通则 4.2 A类不锈钢（奥氏体组织） 4.3 C类不锈钢（马氏体组织） 4.4 F类不锈钢（铁素体组织） F1组别 4.5D类不锈钢（奥氏体-铁素体组织） 4.6高温和超高温下不锈钢和镍合金组别不锈钢和镍合金成分
5
耐应力腐蚀裂痕耐点蚀和缝隙腐蚀
6
1
8 晶间腐蚀
对形成金属间化合物的敏感性
9
10不锈钢磁导率性能附录A（资料性附录） 紧固件用不锈钢的常用牌号附录B（资料性附录） 索氏体高强不锈结构钢的特性附录C（资料性附录） QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢的特性参考文献
11
17
21 GB/T3098.25—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/T3098.5 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 细晶非调质钢螺栓、螺钉和螺柱； GB/T3098.23 紧固件机械性能 M42~M72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25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、奥展实业有限公司、江苏百德特种合金有限公司、机械工业
通用零部件产品质量监督检测中心、河北五维航电科技股份有限公司、山东高强紧固件有限公司、江苏新迅达不锈钢制品有限公司、郑州永通特钢有限公司、上海群力紧固件制造有限公司、浙江国检检测技术股份有限公司、河北信德电力配件有限公司、眉山中车紧固件科技有限公司、湖南申亿机械应用研究院有限公司、浙江东明不锈钢制品股份有限公司、上海高强度螺栓厂有限公司、浙江海力股份有限公司、 无锡安土达五金有限公司、浙江东辉金属制品有限公司，
本部分由全国紧固件标准化技术委员会负责解释。
III GB/T 3098.25—2020
引言
已发布的不锈钢紧固件机械性能系列标准GB/T3098.6、GB/T3098.15、GB/T3098.16和 GB/T3098.21的附录内容重复，为了简化标准、方便使用，将各部分重复的附录内容进行梳理纳入本部分。结合同期制定的GB/T3098.24《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》，将高温用不锈钢和镍合金特性纳人本部分
同时，根据我国不锈钢材料发展趋势和研究成果，将索氏体高强不锈结构钢的特性和QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢的特性纳人本部分
54IC
本部分在立项制定过程中，ISO/TC2紧固件技术委员会亦开展了相应项目的工作，为今后标准应用过程中能够最大限度地与国际标准形成互换性，在标准制定过程中，尽量与ISO/TC2各成员国已确认的技术内容保持一致。 GB/T3098.25—2020
紧固件机械性能
不锈钢和镍合金紧固件选用指南
1范围
GB/T3098的本部分规定了不锈钢和镍合金紧固件选用指南，并提供了有关不锈钢和镍合金及其性能的技术信息，这些信息对其他不锈钢紧固件机械性能标准的使用很重要。本部分包括适用于紧固件制造的耐腐蚀不锈钢和镍合金的技术条件
本部分适用于奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和双相（奥氏体-铁素体）不锈钢以及镍合金紧固件。
附录A给出了不锈钢和镍合金紧固件常用材料牌号，附录B给出了一种新的索氏体类高强不锈结构钢的特性，供选用参考。 附录C给出了一种高强度含氮奥氏体不锈钢的特性，供选用参考
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/T3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.6 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.8 紧固件机械性能 一200℃～+700℃使用的螺栓连接零件 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 3098.21 紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉 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/T4334一2020金属和合金的腐蚀奥氏体及铁素体-奥氏体（双相）不锈钢晶间腐蚀试验
方法
ASTMA923检测双相奥氏体/铁素体不锈钢中有害金属间相的标准试验方法（Standardtest methods for detecting detrimental intermetallic phase in duplex austenitic/ferritic stainless steels)
ASTMA1084检测稀双相奥氏体/铁素体不锈钢中有害相的标准试验方法（Standardtest methods for detecting detrimental phases in lean duplex austenitic/ferritic stainless steels)
ASTMG48用三氯化铁溶液测定不锈钢及相关合金抗点蚀和缝隙腐蚀的试验方法（Test methods for pitting and crevice corrosion resistance of stainless steels and related alloys by use ferric chloride solution)
3术语和定义
GB/T3098.24界定的术语和定义适用于本文件。
1 GB/T3098.25—2020
4不锈钢类别和组别
4.1通则
GB/T3098不锈钢机械性能系列标准涉及以下类别和组别：
奥氏体不锈钢A1~A5和A8；一马氏体不锈钢 JC1、C3和C4; -铁素体不锈钢F1；
一
双相（奥氏体-铁素体)不锈钢D2、D4、D6和D8；
-
高温不锈钢和镍合金CHO、CH1、CH2、VH/VW、V、SD、SB、718。 不锈钢涵盖多种材料，提供了不同的耐腐蚀性能和功能特性。由不锈钢制造的特殊紧固件应在考
虑螺栓连接件可预见的工作环境条件下谨慎选择
紧固件表面状态（钝化、表面粗糙度等）可能影响紧固件耐腐蚀能力。 在特殊情况下，建议咨询紧固件制造和/或不锈钢材料专家，以便针对给定应用条件做出正确选择。 腐蚀与紧固件的几个方面有关：螺栓连接设计、应用环境、材料和表面处理、应力状态、温度和不同
金属接触引起的腐蚀（电化学腐蚀或接触腐蚀）等 .
不同类别不锈钢紧固件使用环境温度范围：
奥氏体不锈钢紧固件：一196℃～十300℃；马氏体不锈钢紧固件：一40℃～十230℃；铁素体不锈钢紧固件：一20℃~十250℃；
一双相（奥氏体-铁素体）不锈钢紧固件：一40℃～十280℃；一高温不锈钢和镍合金紧固件：一50℃～十800℃。
4.2A类不锈钢（奥氏体组织）
4.2.1通则
奥氏体不锈钢A1～A5和A8组别包括在GB/T3098不锈钢系列标准中。它们通常被归结为铬镍奥氏体组别（A1A3）和铬-镍-钼奥氏体组别（A4、A5和A8）。
奥氏体不锈钢不能通过率火硬化，紧固件机械性能通常通过加工硬化获得。为了减少对加工硬化
的敏感性，可加人铜（化学成分见GB/T3098.6和GB/T3098.15）。
碳含量低于0.030%的A2和A4不锈钢组别，可以在组别中加字母“L”，如A2L和A4L。碳含量大于0.030%的A2和A4和/或暴露在高温环境（制造过程、焊接过程或使用环境）不锈钢组别，其晶间离蚀敏感性可能会更高，见第8章。在这些情况下，需方可以选择A2L或A4L组别，或含Ti或Nb的稳定型不锈钢组别A3或A5。
A8是高合金奥氏体不锈钢，比A1～A5具有更好的耐腐蚀性。 奥氏体钢在退火状态通常无磁性，然而冷镦过程中也许会产生一些残余磁性，见第10章。当低导
磁率是关键因素时，应咨询不锈钢专家。 4.2.2A1组别
A1组别不锈钢是专为机械加工设计的。由于硫含量高，比相应标准硫含量不锈钢的耐腐蚀性能低。该组别钢不适用于非氧化酸类介质中或带氯化物成分的环境（如游泳池用氯化物作清洁介质，或海洋环境）。
2 GB/T 3098.25—2020
4.2.3A2组别
A2组别不锈钢是最广泛使用的不锈钢。该组别钢不适用于非氧化酸类介质中或带氯化物成分的环境（如游泳池用氯化物作清洁介质，或海洋环境）。 4.2.4A3组别
A3组别不锈钢的性能与A2组别不锈钢类似，但耐热性能高（通常可达350℃）。通过添加Ti或 Nb与碳结合，生成碳化钛或碳化锯，形成稳定型不锈钢。该组别钢不适用于非氧化酸类介质中或带氯化物成分的环境（如游泳池用氯化物作清洁介质，或海洋环境）。 4.2.5A4组别
A4组别不锈钢是“耐酸钢”，含有Mo元素，能提供相当好的耐腐蚀性。该组别钢可用于一些含氯
化物的环境，但仍然不适用于用氯化物作清洗介质的游泳池或海洋环境中。 4.2.6A5组别
A5组别不锈钢是性能与A4组别钢相同的稳定型“耐酸钢”，可耐多种酸，但耐热性能高（通常可达
350℃）。通过添加Ti或Nb与碳结合，生成碳化钛或碳化锯，形成稳定型不锈钢。该组别钢可用于些含氯化物的环境，但仍然不适用于用氯化物作清洗介质的游泳池或海洋环境中
4.2.7A8组别
A8组别不锈钢被称为“6%Mo”不锈钢，对各种形式的腐蚀具有高的耐腐蚀性，包括点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂。适用于用氯化物作清洗介质的游泳池，也适用于海洋环境。但用于特殊要求和/或规定的建筑物和构筑物时应进行咨询。
SAG
4.3C类不锈钢（马氏体组织） 4.3.1通则
马氏体不锈钢C1、C3和C4组别包括在GB/T3098不锈钢系列标准中，可通过淬火并回火进行强化。随着碳含量增加，机械性能提高，随着Cr含量提高，达到合适的耐腐蚀性
C1、C3和C4组别马氏体不锈钢通常比奥氏体钢的耐腐蚀性差。提高耐腐蚀性的马氏体钢也可用于特殊紧固件制造（参见表A.2）。
由于马氏体不锈钢在低温下冲击强度和延展性低，所以在零度以下时应谨慎使用马氏体不锈钢通常具有很强的磁性。
4.3.2C1组别
C1组别不锈钢耐腐蚀性能有限。 4.3.3C3组别
C3组别不锈钢耐腐蚀性虽然比C1组钢好，但仍是有限的。 4.3.4C4组别
C4组别不锈钢与C1组钢相似，但由于硫含量不同，耐腐蚀性比C1组钢更差，但有利于机加工，
3 GB/T3098.25—2020
4.4F类不锈钢（铁素体组织)F1组别
铁素体不锈钢F1组别包括在GB/T3098不锈钢系列标准中，F1组别钢可通过加工硬化（冷加工）强化其机械性能，但冷加工效率没有奥氏体不锈钢高。F1组别钢是有磁性的。
对于腐蚀性低于A2或A3组别钢的环境，使用F1组别钢具有更好的经济性。但由于铁素体钢在
低温下冲击强度和延展性低，F1组别钢不适用于一20℃以下的环境。 4.5D类不锈钢（奥氏体-铁素体组织） 4.5.1通则
SAG
双相不锈钢具有铁素体和奥氏体双相组织，铁素体的体积分数在40%～60%之间。 在退火条件下，双相不锈钢的强度明显高于奥氏体不锈钢，并可以通过冷作硬化进一步提高，但延
展性可能降低。
双相不锈钢D2、D4、D6和D8组别包括在GB/T3098不锈钢系列标准中。数字越大，耐腐蚀性越好，双相不锈钢族被描述为：
低双相（D2、D4），低合金含量（特别是Ni和Mo）；一标准双相（D6）；一超级双相（D8），高合金含量。 与奥氏体不锈钢A1～A5组别相比，双相钢对耐应力腐蚀开裂有了很大改进
4.5.2D2和D4组别
D2和D4组别由于Mo含量低于2%，甚至低于1%，因此被称为低双相钢关于点蚀和缝隙腐蚀，D2与A2、D4与A4相当，
4.5.3D6和D8组别
D6组别的Mo含量高于2.5%，被称为标准双相钢。与A1～A5和D4组别相比，具有更好的耐腐蚀性，尤其是耐点蚀和缝隙腐蚀
D8组别被称为高双相钢，耐腐蚀性与A8相当。 4.6高温和超高温下不锈钢和镍合金组别
高温一般指温度范围为300℃～550℃，超高温一般指温度高于550℃：一对于高温应用，随时间变化的性能没有作为关键因素考虑；一对于超高温度应用，紧固件需要足够的抗氧化性能和抗高温腐蚀性能，以及使用温度下抗长期
蠕变性能。 用于高温和超高温下应用的不锈钢和镍合金见GB/T3098.24。
5不锈钢和镍合金成分
GB/T3098.6规定了不锈钢螺栓、螺钉和螺柱、GB/T3098.8规定了一200℃十700℃C使用的螺
栓连接零件、GB/T3098.15规定了不锈钢螺母、GB/T3098.16规定了不锈钢紧定螺钉、GB/T3098.21 规定了不锈钢自攻螺钉、GB/T3098.24规定了高温应用特殊紧固件化学成分。表1～表3给出了应用最为广泛的标准材料，涉及ISO15510和EN10269。
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