钢制螺栓和细螺钉的机械性能(摘自JIS B 1051-2000)
2026/06/15
不同强度等级的力学性能
| 力学性能 | 强度等级 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8×2 | 10.9 | 12.9 | |||||
| 标称d≦16*1 | d>16*1 | |||||||||||||
| 抗拉强度 Rm *3 *4 [N/mm²] | 公称 | 300 | 400 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1,000 | 1,200 | ||||
| 最小 | 330 | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1,040 | 1,220 | |||
| 硬度 | 维 氏硬度 HV | 最小 | 95 | 120 | 130 | 155 | 160 | 190 | 250 | 255 | 290 | 320 | 385 | |
| 最大 | 220×5 | 250 | 320 | 335 | 360 | 380 | 435 | |||||||
| 布 氏硬度 HB | 最小 | 90 | 114 | 124 | 147 | 152 | 181 | 238 | 242 | 276 | 304 | 366 | ||
| 最大 | 209*5 | 238 | 304 | 318 | 342 | 361 | 414 | |||||||
| 洛氏硬度 | HRB | 最小 | 52 | 67 | 71 | 79 | 82 | 89 | - | - | - | - | - | |
| 最大 | 95.0×5 | 99.5 | - | - | - | - | - | |||||||
| HRC | 最小 | - | - | - | - | - | - | 22 | 23 | 28 | 32 | 39 | ||
| 最大 | - | 32 | 34 | 37 | 39 | 44 | ||||||||
| 表面硬度 HV0.3 | 最大 | - | *6 | |||||||||||
| 屈服点 ReL *7 [N/mm²] | 公称 | 180 | 240 | 320 | 300 | 400 | 480 | - | ||||||
| 最小 | 190 | 240 | 340 | 300 | 420 | 480 | - | |||||||
| 0.2% 抗拉强度 Rp0.2 *8 [N/mm²] | 公称 | - | 640 | 640 | 720 | 900 | 1,080 | |||||||
| 最小 | - | 640 | 660 | 720 | 940 | 1,100 | ||||||||
| 保证载荷应力 | 应力比 | 0.94 | 0.94 | 0.91 | 0.93 | 0.90 | 0.92 | 0.91 | 0.91 | 0.90 | 0.88 | 0.88 | ||
| [N/mm²] | 180 | 225 | 310 | 280 | 380 | 440 | 580 | 600 | 650 | 830 | 970 | |||
| 断裂伸长率 δ[%] | 最小 | 25 | 22 | - | 20 | - | - | 12 | 12 | 10 | 9 | 8 | ||
| 楔形抗拉强度 | 不得小于抗拉强度的最小值 | |||||||||||||
| 冲击强度[J] | 最小值 | - | 25 | - | - | 30 | 30 | 25 | 20 | 15 | ||||
| 头部打击强度 | 不得破坏 | |||||||||||||
| 螺纹非脱碳区的高度 E | 最小 | - | 1/2H1 | 2/3H1 | 3/4H1 | |||||||||
| 完全脱碳区的深度 G[mm] | 最大 | - | 0.015 | |||||||||||
- 对于强度等级为8.8的钢结构用螺栓,按螺纹公称直径12mm进行分类。
- 强度等级9.8仅适用于公称直径16毫米及以下的螺钉。
- 最小抗拉强度适用于公称长度为2.5d及以上的试样;对于公称长度小于2.5d的试样或无法进行抗拉试验的试样(例如,头部形状特殊的试样),则适用最小硬度。
- 在产品状态下进行的试验中,所采用的拉伸载荷应为基于最小抗拉强度Rm,min计算得出的数值。
- 螺栓、螺钉及埋入式螺栓螺纹端部的硬度应不超过250HV、238HB或99.5HRB。
- 强度等级为8.8~12.9的产品,其表面硬度与内部硬度之间的差值,按维氏硬度HV0.3计算,不得超过30点。 但强度等级为10.9的产品,其表面硬度不得超过390HV。
- 无法测定屈服点 ReL 的材料,应采用 0.2% 屈服强度 Rp0.2。强度等级 4.8、5.8 和 6.8 的 ReL 值仅用于计算,并非用于试验。
- 根据强度分级的表示方法,屈服应力比及最小0.2%耐力Rp0.2适用于采用切削试样进行的试验;若试图通过产品本身的试验来确定这些数值,则由于产品的制造方法或螺纹公称直径等因素,这些数值可能会发生变化。
H1及(E最小)的值
单位[mm]
| 螺纹螺距 P | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 1 | 1.25 | 1.5 | 1.75 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H1 | 0.307 | 0.368 | 0.429 | 0.491 | 0.613 | 0.767 | 0.920 | 1.074 | 1.227 | 1.534 | 1.840 | 2.147 | 2.454 | ||
| E (最小) | 强度等级 | 8.8,9.8 | 0.154 | 0.184 | 0.215 | 0.245 | 0.307 | 0.384 | 0.460 | 0.537 | 0.614 | 0.767 | 0.920 | 1.074 | 1.227 |
| 10.9 | 0.205 | 0.245 | 0.286 | 0.327 | 0.409 | 0.511 | 0.613 | 0.716 | 0.818 | 1.023 | 1.227 | 1.431 | 1.636 | ||
| 12.9 | 0.230 | 0.276 | 0.322 | 0.368 | 0.460 | 0.575 | 0.690 | 0.806 | 0.920 | 1.151 | 1.380 | 1.610 | 1.841 | ||
六角孔螺栓的机械性能与最大拧紧扭矩(强度等级10.9、12.9,普通螺纹)
参考
| 公称 d | 有效截面积 [mm²] | 最小拉伸载荷 [N] | 屈服载荷 [N] | 保证载荷 [N] | 允许最大轴向力 F [N] | (Tf max.) 最大紧固扭矩 [N·m] | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 当 K=0.17 时 | 当 K=0.25 时 | ||||||||||||
| 10.9 | 12.9 | 10.9 | 12.9 | 10.9 | 12.9 | 10.9 | 12.9 | 10.9 | 12.9 | 10.9 | 12.9 | ||
| M1.6 | 1.27 | 1,320 | 1,550 | 1,190 | 1,390 | 1,050 | 1,230 | 832 | 976 | 0.23 | 0.27 | 0.33 | 0.39 |
| M2 | 2.07 | 2,150 | 2,530 | 1,940 | 2,270 | 1,720 | 2,010 | 1,360 | 1,590 | 0.46 | 0.54 | 0.68 | 0.80 |
| M2.5 | 3.39 | 3,530 | 4,140 | 3,170 | 3,720 | 2,810 | 3,290 | 2,220 | 2,610 | 0.94 | 1.11 | 1.39 | 1.63 |
| M3 | 5.03 | 5,230 | 6,140 | 4,710 | 5,520 | 4,180 | 4,880 | 3,300 | 3,870 | 1.68 | 1.97 | 2.47 | 2.90 |
| M4 | 8.78 | 9,130 | 10,700 | 8,220 | 9,640 | 7,290 | 8,520 | 5,750 | 6,750 | 3.91 | 4.59 | 5.75 | 6,750 |
| M5 | 14.2 | 14,800 | 17,300 | 13,300 | 15,600 | 11,800 | 13,800 | 9,300 | 10,900 | 7.91 | 9.28 | 11.6 | 13.6 |
| M6 | 20.1 | 20,900 | 24,500 | 18,800 | 22,100 | 16,700 | 19,500 | 13,200 | 15,400 | 13.4 | 15.8 | 19.8 | 23.2 |
| M8 | 36.6 | 38,100 | 44,600 | 34,300 | 40,200 | 30,400 | 35,500 | 24,000 | 28,100 | 32.6 | 38.3 | 48 | 56.3 |
| M10 | 58.0 | 60,300 | 70,800 | 54,300 | 63,700 | 48,100 | 56,300 | 38,000 | 44,600 | 64.6 | 75.8 | 95 | 111 |
| M12 | 84.3 | 87,700 | 103,000 | 78,900 | 92,600 | 70,000 | 81,800 | 55,200 | 64,800 | 113 | 132 | 166 | 194 |
| M14 | 115 | 120,000 | 140,000 | 108,000 | 126,000 | 95,500 | 112,000 | 75,300 | 88,400 | 179 | 210 | 264 | 309 |
| M16 | 157 | 163,000 | 192,000 | 147,000 | 172,000 | 130,000 | 152,000 | 103,000 | 121,000 | 280 | 328 | 411 | 483 |
| M18 | 192 | 200,000 | 234,000 | 180,000 | 211,000 | 159,000 | 186,000 | 126,000 | 148,000 | 385 | 452 | 566 | 664 |
| M20 | 245 | 255,000 | 299,000 | 229,000 | 269,000 | 203,000 | 238,000 | 161,000 | 188,000 | 546 | 640 | 803 | 942 |
| M22 | 303 | 315,000 | 370,000 | 284,000 | 333,000 | 252,000 | 294,000 | 199,000 | 233,000 | 742 | 871 | 1,090 | 1,280 |
| M24 | 353 | 367,000 | 431,000 | 330,000 | 388,000 | 293,000 | 342,000 | 231,000 | 271,000 | 944 | 1,110 | 1,390 | 1,630 |
| M27 | 459 | 477,000 | 560,000 | 430,000 | 504,000 | 381,000 | 445,000 | 301,000 | 353,000 | 1,380 | 1,620 | 2,030 | 2,380 |
| M30 | 561 | 583,000 | 684,000 | 525,000 | 616,000 | 466,000 | 544,000 | 368,000 | 431,000 | 1,870 | 2,200 | 2,760 | 3,230 |
K:扭矩系数
备注
- 上表中的最小拉伸载荷和保证载荷依据 JIS B 1051:2000 标准。
- 屈服载荷 = 抗力(低于屈服点)×有效截面积
- 允许最大轴向力≒ 0.7 ×屈服载荷,最大紧固扭矩(Tfmax)=扭矩系数(K)×允许最大轴向力(F)×公称直径(d)计算得出的数值。
- 扭矩系数 K=0.17 的数值——油润滑,被紧固材料为 SS400,被紧固面光洁度约为 25S,内螺纹材料为 SS400,内螺纹精度为 6g 或 2 级时
- K=0.25 的值 电镀锌,被紧固材料为SS400,被紧固面光洁度约为25S,内螺纹材料为SCM,内螺纹精度为6g或2级时
- 参考:如上所述,当内螺纹材质为SS400时,K值为0.35。
推荐拧紧扭矩(Tf)
- 推荐拧紧扭矩(Tf)因所用工具不同而异,因为初始拧紧力会存在偏差。
-
推荐拧紧扭矩(Tf)= 工具对应数值 × 最大拧紧扭矩(Tfmax)
- 按工具分类的数据
- 1)手动拧紧时:0.65 Tfmax.
- 2)使用冲击扳手或电动扳手时:0.75 Tfmax.
- 3)使用扭矩扳手或带扭矩限制功能的扳手时:0.85 Tfmax.
- 4)使用扭矩扳手时:0.9 Tfmax.
注意:上述数值仅供参考。使用时,请根据 JIS B 1083 及 1084 等标准确定正确的拧紧扭矩。
规格
孔加工、公差与配合
计算·换算/公式·单位
机械元件
- 带内六角孔螺栓(盖帽螺栓)规格一览表 | JIS B 1176 摘录
- 六角孔固定螺钉的形状与尺寸(摘自JIS B 1177-1997)
- 六角螺栓(零件等级 A)的形状与尺寸(摘自 JIS B 1180-1985)
- 六角孔固定螺钉的使用方法
- 钢制螺栓·小螺钉的机械性能(摘自JIS B 1051-2000)
- 六角棒扳手(六角扳手/L型扳手/六角扳手)的形状与尺寸(摘自JIS B 4648:2008)
- 平行键及键槽的尺寸与公差 规格一览表(摘自JIS B 1301-1996/JIS B 1301-1959[旧JIS])
- 卡环(C型卡环/C环)规格·尺寸一览表(摘自JIS B 2804-2010)
- 垫片尺寸
- 球轴承规格尺寸表-JIS摘录
材料特性
术语