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美制标准紧固件(下)

时间:2018-08-17 18:40来源:聚展网分类:紧固件浏览量:841

14. 美国外螺纹紧固件如何标志?


答: a. SAE J429 标准中,性能等级用1 ~ 8.2 数字标记。这些数字与性能没有关系,但数字越大性能等级越高,用符号标志。


b. ASTM 标准中,性能等级用数字和字母标记,有的叙述了两种或两种以上的类型和等级;有的是材料差异,如ASTM A325 中有1 型、(2 型已取消)、3 型;有的同样材料但要求的性能不一样,如ASTM A307 中的A 级、B 级和C级;也有的用数字、字母和符号同时标标记,如ASTM A490 用数字和符号标记,见表16。

15. SAE J995-2017 规定了哪些内容?

答:SAE J995-2017《钢螺母 机械和材料要求》包括汽车和工程需要的3 个螺母机械性能等级:2 级、5 级和8 级,适用规格范围1/4 ~ 1 1/2 英寸。


其中,2 级用低碳钢,不热处理;5 级和8 级是中高强度螺母,应选用中碳钢或合金钢,经热处理。SAE J995 的三个性能等级也都包含在ASTM A563 标准中。

答:ASTM A194/194M-2017《适用于高温或高压工况条件螺栓用的碳钢、合金钢和不锈钢螺母技术条件》。


a. 适用范围


ASTM A194/194M 适用于规格1/4 ~ 4 寸(M6 ~ M100),为满足高温、高压使用要求,规定了碳钢、耐高温合金钢、马氏体不锈钢和奥氏

体不锈钢材料及42 个等级。


a) 1、2、2H、2HM、3、4、6、6F、7、7M 和16——碳钢合金钢等级;


b) “8”是——不锈钢等级。“9”——高镍合金不锈钢等级;


c) 2 和2H,2 个等级的螺母在商业和工业中得到广泛使用,较多的与ASTM A193、ASTM A320 或ASTM A325、ASTM A490 配套使用。

17. 美国内螺纹紧固件如何标志?

答: ASTM A563-2016 标准包括8 个等级。其中O 级、A 级和B 级可不打标志,其他等级要用字母标志。


SAE J 995 包括3 个等级,其中2 级可不标志,5 级和8 级应用符号标志。


ASTM A194/A194M 标准中规定41 个等级,2 级和2H 级应同时制出性能等级和生产者的标志,性能等级用数字和字母标志,见表21。

18. 选择美制外螺纹紧固件机械性能标准有哪些准则?

答: 美制碳钢外螺纹紧固件机械性能有十几个标准和一百多种性能等级,每个等级都有机械性能指标、适用范围和标志。


A、准则一,以强度要求为主


单一考虑外螺纹紧固件的强度性能要求,用于低强度的紧固件可选用SAE J429 标准中的1、2 级或ASTM A307 标准;用于高强度的紧固件可选择:SAE J429、ASTM A449、A354 标准。


B、准则二,用于高温高压环境下紧固件


用于温度为 300℃~ 600℃耐高温或高压环境下紧固件,要选用美国钢铁协会标准AISI 4100、8600 和8700 的铬钼钢和不锈钢材料,可选用ASTM A193/193M 和ASTM A194/194M 标准。


奥氏体不锈钢如303、304、305、316 和327 不可以热处理,但固溶处理紧固件抗拉强度为516MPa;冷作硬化紧固件抗拉强度为620MPa ~ 861MPa。


铁素体不锈钢如430、430F,紧固件抗拉强度只有516 MPa 。


马氏体不锈钢如410、416 和431,可进行热处理,紧固件抗拉强度可达1033MPa。


C、准则三,用于耐低温环境下紧固件


用于低温度为-30℃以下的紧固件,为防止发生冷脆现象,要选用美国钢铁协会标准AISI 4140 和4037 牌号材料。如温度更低,则选用AISI 4340 和8740 材料,可承受不大于-38℃;奥氏体不锈钢在-100℃时也工作得很好。这些耐低温的紧固件可选用ASTM A320/A320M 标准。


D、准则四,用于钢结构紧固件


用于钢结构桥梁、建筑的高强度紧固件,可选用ASTM A325/A325M、A490/A490M、F1852 和F2280 标准。2015 年ASTM 发布ASTM F3125《英制和米制钢及合金钢高强度结构螺栓,热处理最小抗拉强度120 ksi(830MPa)和150 ksi(1040 MPa)技术规范》综合标准以替代以上6 个美制钢结构螺栓标准。


E、准则五,用于内六角螺钉


用于工程机械的内六角螺钉、紧定螺钉,可选用ASTM A574 标准,强度相当于米制12.9 级。


F、准则六,考虑特殊用途或有色金属紧固件


用于输电塔、地脚专用紧固件,可选用ASTM A394、F1554 标准。


不锈钢紧固件,可选用ASTM F593、F594。


有色金属紧固件,可选用ASTM F467、F468。

19. 美制外螺纹紧固件规定了哪些硬度试验方法?

答:a. 美制螺栓、螺钉和螺柱的硬度试验与米制螺纹紧固件的硬度试验没有很大区别,但有其特殊求。硬度试验可以根据产品的类型、强度级别和尺寸规格的不同,分别选择洛氏、布氏或维氏等几种不同的标尺。硬度试验方法见:ASTM F606-2016、A370-2017、E18,E10 和E92 等标准。

b. 与米制螺纹紧固件一样,硬度试验前应该对产品进行适当处理,去除产品表面所有的氧化皮、脱碳层和涂镀层,试样表面应抛光、研磨。


c. 试验位置:方头和六角头螺栓可在扳拧面、头部顶面、无螺纹杆径或杆部末端。螺柱则应在无螺纹杆部或杆部末端。


d. 仲裁检验时则应选在距杆部末端1 倍直径的横截面,1/2 半径的圆周上。硬度试验应打四点,四点分别相距大约90°。硬度检测值应是4 个位置测得硬度值的平均值,见图16-5。四点的硬度值以及平均值都应在标准规定的范围内。


e. 最低硬度只是用于公称长度较短,不能进行拉力试验或扭矩试验的产品(如因产品头部结构影响所致)。对于美制5 级以上的热处理螺栓、螺钉和螺柱,为防止“脆断”,在保证抗拉强度的前提下,控制最高硬度是必要的。

20. 美制内螺纹紧固件规定了哪些硬度试验方法?

答:a. 热处理和非热处理螺母的常规硬度检测,应在螺母的支承面或扳手面上进行。硬度试验应在去除螺母表面所有氧化皮、脱碳层和涂镀层后进行。制造者可以根据螺母的尺寸和性能,选择洛氏硬度或布氏硬度。


洛氏硬度或布氏硬度的试验方法和要求分别按ASTM F606-2016、A370-2017、E18 或E10 的规定。


b. 常规硬度检测


a) 支承面上的硬度试验:应在支承面的对角线上,两个位置分别是:


角与螺纹大径的中点处和与这一点相距180°处。硬度检测结果应为这两点硬度读数的平均值。检测结果应不超过标准规定的范围,而且两点硬度值均应在标准规定的范围内。


b) 在扳拧面上的硬度试验:,从一角到扳拧面中心的距离的1/3 处测量。硬度报告应该取两个相对面的硬度试验的平均值。

c. 仲裁硬度检测


试验时应将螺母试样或螺母坯件试样从螺母高度的一半处横向剖开。


a) 非热处理螺母仲裁硬度检测


非热处理螺母硬度检测位置,见图16-6。两点硬度应相距180°,在螺母对角连线上。每一点位于螺纹外径与螺母对角棱线的二分之一处(如果加工螺纹,应在大径与螺母一角之间的中点上,如果未加工螺纹则应在坯件孔与螺母一角之间的中点上)。


硬度检测结果应是这两点硬度读数的平均值。检测结果应不超过标准规定的范围,而且两点硬度值均应在标准规定的范围内。


b) 热处理螺母仲裁硬度检测


热处理螺母硬度检测位置,见图16-7。两组(每组三点)硬度应相距180°,在螺母对角连线位置上。


位置1——如果已加工螺纹,应尽可能靠近外径,如果是螺母坯料,则尽可能靠近孔壁,但不要近得超过压痕直径的2.5 倍。


位置2——在螺母的芯部(如果已加工螺纹,在螺母大径处,如果是未加工螺纹的坯件则在孔壁)到螺母对角的的中点。


位置3——尽可能靠近螺母的对角,但不要近得超过压痕直径的2.5 倍。


硬度检测结果应是上述两组,六点硬度读数的平均值。检测结果应不超过标准规定的范围,而且六点硬度值均应在标准规定的范围内。


c) 螺母最低硬度仅对热处理螺母或不能进行保证载荷试验的螺母,才是强制性的


对于不经热处理又能达到保证载荷要求的螺母,最低硬度不应作为验收与否的依据。热处理螺母必须进行硬度检测。


对于规格太大而不能进行保证载荷试验的螺母(无论是否进行热处理),最高和最低硬度都应符合标准规定。

21. 美国有哪些钢结构用紧固件标准?

答:美国钢结构用高强度紧固件标准目录见表22。

特别说明:2015 年美国将ASTM A325、ASTM A490、和ASTM A325M、ASTM A490M 的 4 个标准和ASTM F1852、ASTM F2280 的2 个标准进行整合为一个新的ASTM F3125:2015 标准。


其中,对ASTM A325 大规格螺栓的硬度和强度较原标准提高,推荐按等级选择不同表面涂层种类,规定了涂层厚度和螺纹中径的调整量和钢结构高强度螺栓的“二次紧固轴力值”和扭矩值(max)、旋转角度的试验方法。

22. 美制外螺纹紧固件机械性能标准更新

23. 美制内螺纹紧固件机械性能标准更新(2017 年)

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