国家标准规定的六角头螺栓尺寸规格及性能等级介绍

国家标准规定螺纹规格为M3~M64。

A 级和 B 级六角头螺栓，尺寸 D150 的螺栓为 A 级（以较小者为准）

六角螺栓尺寸（如图所示）

用于钢结构连接的螺栓性能等级分为3.6级、4.6级、4.8级、5.6级、6.8级、8.8级、9.8级、10.9级、12.9级等10多个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢，并经过热处理（调质），俗称高强度螺栓，其余等级俗称普通螺栓。

螺栓性能等级数字由两部分组成，分别代表螺栓材料的公称抗拉强度值和屈服强度比。例如：

性能等级为4.6的螺栓意味着：

1、螺栓材料公称抗拉强度达到400MPa；

2、螺栓材料的屈服强度比为0.6；

3、螺栓材料公称屈服强度达到400×0.6=240MPa

性能等级10.9级高强度螺栓材质经热处理后可达到：

1、螺栓材料公称抗拉强度达到1000MPa；

2、螺栓材料的屈服强度比为0.9；

3、螺栓材料公称屈服强度达到1000×0.9=900MPa

螺栓性能等级含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，无论材质、产地如何，其性能都是一样的，设计时只需选定性能等级即可。

强度等级8.8级和10.9级是指螺栓的剪应力等级分别为8.8GPa和10.9GPa。

8.8 公称抗拉强度 800N/MM2 公称屈服强度 640N/MM2

一般螺栓的强度用“XY”来表示，X*100=螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=螺栓的屈服强度（因为根据标记规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10）

例如4.8

该螺栓的抗拉强度为：400MPa；屈服强度为：400*8/10=320MPa。

另外：不锈钢螺栓通常标记为A4-70、A2-70，含义另行解释

测量：当今世界长度测量单位主要有两种，一种是公制，单位有米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧洲、我国、日本等东南亚地区广泛使用。另一种是英制，单位主要以英寸（inch）为主，相当于中国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家广泛使用。

1. 公制测量：（十进制）1m = 100 cm = 1000 mm

2. 英制测量：（八进制） 1 英寸 = 8 厘米 1 英寸 = 25.4 毫米 3/8¢¢×25.4 = 9.52

3. 1/4以下的产品以数字表示其直径，例如：4#、5#、6#、7#、8#、10#、12#

线

1、螺纹是固体外表面或内表面横截面上带有均匀螺旋状凸起的形状。按其结构特点和用途可分为三类：

1、普通螺纹：螺纹形状为三角形，用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗螺纹和细螺纹。细螺纹连接强度较高。

（二）传动螺纹：齿形有梯形、矩形、锯齿形、三角形等。

（3）密封螺纹：用于密封连接，主要有管螺纹、圆锥螺纹和圆锥管螺纹。

2.螺纹配合等级：

螺纹配合是配合螺纹之间的松紧程度，配合等级是作用于内螺纹和外螺纹的偏差和公差的规定组合。

（一）统一英制螺纹，外螺纹有1A、2A、3A三个等级，内螺纹有1B、2B、3B三个等级，均为间隙配合，等级数越大，配合越紧。英制螺纹中，只有1A、2A等级规定了偏差，3A等级的偏差为零，1A、2A等级的等级偏差相等。等级数越大，公差越小。

1.1A和1B级为非常宽松的公差等级，适用于内外螺纹的公差配合。

2.2A和2B级是英制系列机械紧固件最常用的螺纹公差等级。

3. 3A 和 3B 级，拧在一起形成最紧密的配合，适用于公差严格的紧固件并用于安全关键设计。

4、外螺纹1A、2A级有配合公差，3A级无配合公差，1A级比2A级公差大50%，比3A级公差大75%；内螺纹2B级比2A级公差大30%，1B级比2B级公差大50%，比3B级公差大75%。

（二）公制螺纹，外螺纹有4h、6h、6g三个螺纹等级，内螺纹有5H、6H、7H三个螺纹等级。（日本标准螺纹精度等级分为I、II、III三个等级，通常为II级）公制螺纹中，H、h的基本偏差为零。G的基本偏差为正值，e、f、g的基本偏差为负值。如图所示：

1、H位置为内螺纹常用公差带位置，表面涂层或磷化层很薄时一般不采用；G位置基本偏差用于特殊场合，如涂层较厚时，一般很少采用。

2、常采用G来镀6-9um的薄镀层，例如产品图要求6h螺栓，则镀前螺纹采用6g的公差带。

3、最佳螺纹组合为H/g、H/h或G/h。对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹，标准建议采用6H/6g。

（三）螺纹标记

4、自攻、自钻螺纹的主要几何参数：

（I）大径/螺纹外径（d1）是螺纹牙顶重合处的假想圆柱的直径。螺纹的大径基本上代表螺纹尺寸的公称直径。

（ii）小径/底径（d2）：与螺纹底部重合的假想圆柱的直径。

（三）齿距（p）：相邻齿中线上对应两点间的轴向距离。在英制中，齿距以每英寸（25.4毫米）的齿数表示。

下表列出了螺距（公制）和齿数（英制）的常见规格

1.公制自攻丝：

规格：ST 1.5、ST1.9、ST2.2、ST2.6、ST2.9、ST3.3、ST3.5、ST3.9、ST4.2、ST4.8、ST5.5、ST6.3、ST8.0、ST9.5

齿距：0.5、0.6、0.8、0.9、1.1、1.3、1.3、1.3、1.4、1.6、1.8、1.8、2.1、2.1

2.英制自攻丝：

规格：4#、5#、6#、7#、8#、10#、12#、14#

齿数: AB齿24,20,20,19,18,16,14,14

A齿24,20,18,16,15,12,11,10

材料

1、目前市场上的标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材质。

1、碳钢：根据碳钢中碳的含量，分为低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢。

1、低碳钢C%≤0.25%国内通常称为A3钢，国外基本叫1008、1015、1018、1022等，主要用于4.8级螺栓、4级螺母、小螺丝等对硬度要求不高的产品。（注：钻钉主要用1022材质。）

2、中碳钢 0.25%

3、高碳钢C%>0.45%。目前市场上基本没有使用。

4、合金钢：在普通碳素钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：如35、40铬钼、SCM435、10B38。方盛螺丝主要采用SCM435铬钼合金钢，其主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。

（二）不锈钢。性能级别：45、50、60、70、80主要分为奥氏体（18%Cr、8%Ni）耐热性好，耐腐蚀性好，焊接性好。A1、A2、A4马氏体，13%Cr耐腐蚀性差，强度高，耐磨性好。C1、C2、C4铁素体不锈钢。18%Cr镦粗性能好，耐腐蚀性比马氏体强。目前市场上进口材料以日本产品为主，按级别主要分为SUS302、SUS304、SUS316。

（三）铜。常用材质有黄铜…锌铜合金。市场上标准件主要用H62、H65、H68铜。

碳钢产品所用线材：

编号 类型 可用材料

1 4.8级六角螺栓 1008K 1010 1015K

2 6.8级六角螺栓 1032 1035 1040 CH38F 1039

3 8.8级六角螺栓 1035ACR（M10以下） 1040ACR（M12以上） CH38F 1045ACR 1039 10B21 10B33 10B38

4 8.8 级内六角螺栓 CH38F 1039 10B21 (M10-M12) 10B33 (M14) 10B38 (M12-M24) 10B21

5 10.9级六角螺栓 1045ACR 10B38

6 8级螺母 1008K 1010

7 8级螺母1015(M

8 10级螺母 CH38F 1039 10B21 10B33

9 12级螺母 1039 10B21 10B33 10B38

10 马车螺钉 1008 1010 1015

11 内六角螺栓 CH38F 1039 10B21 10B33 10B38

12 六角木螺钉 1008K 1010

13 自攻螺钉，墙钉，钻孔钉，胶合板钉 1018 1022 CH22A

14 机械螺丝 家具螺丝 1008 1010

2、材料中各种元素对钢材性能的影响：

1、碳（C）：提高钢件的强度，特别是其热处理性能。但随着碳含量的增加，塑性和韧性下降，而且会影响钢件的冷镦性能和焊接性能。

2、锰（Mn）：提高钢件强度，在一定程度上提高淬透性。即增加淬火时淬透强度。锰也能改善表面质量，但锰含量过多对延展性和焊接性不利。也会影响电镀时镀层的控制。

3、镍（Ni）：提高钢件强度，提高低温韧性，提高抗大气腐蚀性能，保证稳定的热处理效果，降低氢脆的影响。

4、铬（Cr）：能提高淬硬性，提高耐磨性，提高耐腐蚀性，并有助于在高温下保持强度。

5、钼（Mo）：有助于控制淬硬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下的抗拉强度有很大影响。

6.硼（B）：它能提高淬硬性，并有助于使低碳钢按预期对热处理作出反应。

7、硫酸（V）：细化奥氏体晶粒，提高韧性。

8、硅（Si）：保证钢件的强度。适当的含量可提高钢件的塑性和韧性。

3.不锈钢材料特性介绍（304、316）

1、三种材料均为300系列奥氏体不锈钢，其化学成分如下：

名称 C Si Mn PS Ni Cr Mo Cu

304M ≤0.06 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 8.91-10.0 18.0-20.0 0 0

316 ≤0.03-0.06 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 10.0-14.0 16.0-18.0 2.0-3.0 0

304HC ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 8.0-10.5 17.0-19.0 0 1.0-3.0

（二）不锈钢主要化学成分与性能的关系。

1、碳C能增加硬度和强度，但含量过高会降低其延展性和耐腐蚀性。

2、铬Cr能增加抗腐蚀性能和抗氧化性能，细化晶粒，提高强度、硬度和耐磨性。

3.镍Ni能增加高温强度和抗腐蚀性能并降低冷作硬化速度

4.钼可提高强度，并具有优异的抗氧化物和海水腐蚀性能

5.铜Cu有利于冷加工，降低磁性

（三）材料其他性能

1、以上材料在常态下均无磁性，304M冷加工后微磁性（约1.6u-2.0u）；304HC有磁性（约1.01u-1.6u）；316材料冷加工后小于1.01u。

2.所有材料均具有良好的延展性，易于冷成型。抗拉强度和屈服强度均能满足要求。（Ts抗拉强度最小700N / mm，Ys屈服强度最小450N / mm）

4。结论

1、300系列奥氏体不锈钢中应用最广泛的材料有304M、304HC、316，这几种材料之间明显的区别是：材料冷加工后磁性较好，316

2、总之，不锈钢标准件的特点是耐腐蚀、美观、卫生，但一般情况下其强度、硬度相当于碳钢（6.8级）。因此，不锈钢制品不能重击、敲击，要注意保持其表面光洁度和精度。不能像碳钢制品那样随便施力，更不能用力过猛。同时，由于不锈钢延展性好，使用过程中产生的钢屑容易粘在螺母螺纹层面，增大摩擦力，容易导致锁死。使用碳钢时即使产生铁屑，也会脱落，比不锈钢不易锁死。

产品类别

1.六角螺栓（HEXAGON HEAD BOLTS）

1、英标螺栓参考标准为ANSI/ASME B18.2.1，日标螺栓参考标准为JIS B1180（韦氏螺纹），英标螺栓参考标准为BSW916（韦氏螺纹）。

（1）六角机螺栓：无垫圈、有尾、半螺纹六角螺栓。

（2）六角自攻螺栓（HEX TAP BOLT）：无垫圈、无尾、全螺纹六角螺栓。

(3) 六角头螺钉：带垫圈、尾部和半螺纹六角螺栓。

2、公制螺栓参考标准如下，其差异见表： 旧国标 新国标 ISO标准 DIN（德国标准）

GB30 GB5780（半齿）

GB5781(全齿)

GB5782(半齿)

GB5783(全齿)ISO4016

ISO4018

ISO4014

ISO4017 DIN601

DIN558

DIN931

DIN933

（二）马车螺栓：

ANSI/ASME B18.5；DIN603；ISO 8677；GB12；GB14

（三）内六角螺钉：

DIN912；GB70；ISO4762；ANSI/ASME B18.3

（四）六角头拉力螺钉：

ANSI/ASME B18.2.1 DIN 571

（五）家具螺丝：按客户标准

（六）六角法兰面螺栓：IFI 111 GB 5787 DIN 92

标记、性能水平

（一）标记：六角头螺栓、螺钉（螺纹直径≥5mm）。

必须采用在头部顶部凸起或凹陷的标记，或在头部侧面采用凹陷标记。包括性能等级和出厂标记。碳钢：强度等级标记代号由用“•”隔开的两部分数字组成。标记代号中“•”前的数字部分含义表示公称抗拉强度，如4.8级中的“4”代表公称抗拉强度400N/MM2的1/100。标记代号中“•”和圆点后的数字部分含义表示屈服强度比，即公称屈服点或公称屈服强度与公称抗拉强度之比。例如4.8级产品的屈服点为320N/mm2。不锈钢产品的强度等级标记由用“—”隔开的两部分组成。标记代号中“—”前的符号表示材质。例如：A2、A4等。“—”后的符号表示强度，如：A2-70

（二）等级。碳钢：公制螺栓的力学性能等级可分为10个性能等级：3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9。不锈钢分为三类：60、70、80（奥氏体）；50、70、80、110（马氏体）；45、60（铁素体）。

下表显示了螺栓直径和螺母对侧的一般比较。