螺栓知识

当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米

（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），

相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量：（10 进制） 1m =100 cm=1000 mm 1 cm

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm 2、英制计量：（8 进制）

1 英寸=8 英分 1 英寸=25.4 mm 3/8′′×25.4 =9.52 1/16 3/16 5/16 7/16 9/16 11/16 13/16 15/16 0 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 inch

3、1/4′′以下的产品用来表示其称呼径，如： 4#， 5#， 6#， 7#， 8#， 10#， 12# 第二章 螺 纹

一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用

途可分为三大类：

（一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹

两种，细牙螺纹的连接强度较高。

（二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。

（三）、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。 二、螺纹配合等级：

螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规 定组合。

（一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A 和3A 级，内螺纹有三种等级： 1B、2B 和3B 级，全部都是间隙配合。等级数字越高，配合越紧。在英制螺纹中，偏差 仅规定1A 和2A 级，3A 级的偏差为零，而且1A 和2A 级的等级偏差是相等的。 专业知识篇

1B 2B 3B 内螺纹 基本中径 3A 外螺纹 2A 1A

1、1A 和1B 级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。 2、2A 和2B 级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。

3、3A 和3B 级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全性的关键设计。 4、对外螺纹来说，1A 和2A 级有一个配合公差，3A 级没有。1A 级公差比2A 级公差大 50%，比3A 级大75%，对内螺纹来说，2B 级公差比2A 公差大30%。1B 级比2B 级大 50%，比3B 级大75%。

（二）、公制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：4h、6h 和6g，内螺纹有三种螺纹等级：5H、6 H、 7H。（日标螺纹精度等级分为I、II、III 三级，通常状况下为II 级）在公制螺纹中，H 和 h 的基本偏差为零。G 的基本偏差为正值，e、f 和g 的基本偏差为负值。如图所示： 公差 G H 内螺纹

偏差 基本中径 外螺纹 f g h e

1、 H 是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。G 位置基 本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。

2、g 常用来镀6-9um 的薄镀层，如产品图纸要求是6h 的螺栓，其镀前螺纹采用6g 的公 差带。

3、螺纹配合最好组合成 H/g、H/h 或G/h，对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹，标准 推荐采用6H/6g 的配合。 （三）、螺纹标记

M10×1–5g 6g M10×1–6H

顶径公差代号 中径和顶径公差代号（相同） 专业知识篇

第 3 页 共 36 页 中径公差代号

三、机械螺纹的主要几何参数：

（一）、大径/牙外径（D、d）：为外螺纹牙顶或内螺纹牙底重合的假想圆柱直径。螺纹大径基本

代表螺纹尺寸的公称直径。

（二）、中径（D2、d2）：D2=d2=D（d）－2x3H/8 ,式中H 为原始三角形高： H=（√3 /2）P=0.866025P(60O 牙山角); H=0.960491P(55 O 牙山角)

（三）、小径/牙底径（D1、d1）：为外螺纹牙顶或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。 （四）、螺距（P）：为相邻牙在中径线上对应两点的轴向距离或相邻牙山或两相邻牙谷间的距离。

在英制中以每一英寸（25.4 mm）内的牙数来表明牙距（如下表）。 规 牙 距 牙 数

格 粗牙 细牙 极细牙 规 格 称

呼粗 牙细 牙 韦氏牙

M3 0.5 0.35 4# 2.9 40 48 M4 0.7 0.5 6# 3.5 32 40 M5 0.8 0.5 8# 4.2 32 36 M6 1.0 0.75 10# 4.8 24 32 M7 1.0 0.75 12# 5.5 24 28

M8 1.25 1.0 0.75 1/4 6.35 20 28 20

M10 1.5 1.25 1.0 5/16 7.94 18 24 18 M12 1.75 1.5 1.25 3/8 9.53 16 24 16 M14 2.0 1.5 1.0 7/16 11.11 14 20 14 M16 2.0 1.5 1.0 1/2 12.7 13 20 12 M18 2.5 2.0 1.5 9/16 14.29 12 18 12 M20 2.5 2.0 1.5 5/8 15.86 11 18 11 M22 2.5 2.0 1.5 3/4 19.05 10 16 10 M24 3.0 2.0 1.5 7/8 22.23 9 14 9 M27 3.0 2.0 1.5 1 25.40 8 12 8 M30 3.5 3.0 2.0

（五）、牙型半角（α/2）：牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角，普通螺纹牙型半角为60O/2，韦

氏牙（BSW）螺纹牙型半角为55O/2 。一般木螺丝牙山角度为60 O，尾尖角度60O。 （六）、螺纹旋合长度：为两相配合螺纹，沿螺纹轴方向相互旋合部分的长度。 四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数：

（一） 、大径/牙外径（d1），为螺纹牙顶重合的假想圆柱直径。螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公 称直径。

（二） 、小径/牙底径（d2）：为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。 （三） 、牙距（p）：为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离。 专业知识篇

一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。

（一）碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。

1、低碳钢C%≤0.25% 国内通常称为A3 钢。国外基本称为1008，1015，1018，1022 等。 主

要用于4.8 级螺栓及4 级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。（注：钻尾钉主要用1022 材 料。）

2、中碳钢0.25%0.45%。目前市场上基本没使用 4、合金钢：在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：如35、40 铬钼、SCM435， 10B38。芳生螺丝主要使用SCM435 铬鉬合金钢，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。 （二）不锈钢。性能等级：45，50，60，70，80

主要分奥氏体（18%Cr、8%Ni）耐热性好，耐腐蚀性好，可焊性好。A1，A2，A4

马氏体、13%Cr 耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好。C1，C2，C4 铁素体不锈钢。18%Cr 镦锻性较好 ，耐腐蚀性强于马氏体。目前市场上进口材料主要是日本产品。按级别主要分 SUS302、SUS304、SUS316。

（三）铜。常用材料为黄铜„锌铜合金。市场上主要用H62、H65、H68 铜做标准件。 二、碳钢产品所使用的盘元： 序号 种 类可选用的材质

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│级螺帽 1008K 1010

7 8级螺帽 1015(M<16) CH38F (M≥16) 8 10级螺帽 CH38F 1039 10B21 10B33 9 12级螺帽 1039 10B21 10B33 10B38 10 马车螺丝 1008 1010 1015

11 六角缘凸螺栓 CH38F 1039 10B21 10B33 10B38 12 六角木螺丝 1008K 1010 13

自攻钉、墙板钉 钻尾钉、夹板钉 1018 1022 CH22A 专业知识篇

材料中各类元素对钢的性质的影响：

1、碳（C）：提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑性和韧性下降，并

会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。

2、锰（Mn）：提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，

锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利。并会影响电镀时镀层 的控制。

3、镍（Ni）：提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理

效果，减小氢脆的作用。

4、铬（Cr）：能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。 5、钼（Mo）：能帮助控制可淬性，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）：能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。 7、矾（V）：细化奥氏体晶粒，改善韧性。

8、硅（Si）：保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。 四、关于不锈钢材质之特性简介（304、316）

（一）该三种材质均为300 系列的奥氏体不锈钢，其化学成分如下： 名称 C Si Mn P S 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）主要化学成分与不锈钢性能之关系。

1、碳 C 可增加硬度和强度，含量过高会降低其延展性和耐蚀性

2、铬 Cr 可增加耐蚀性、抗氧化性，使品粒细化，增加强度，硬度和耐磨性

3、镍 Ni 可增加高温强度、耐蚀性，降低冷加工硬化之速率 4、钼 Mo 增加强度，对氧化物和海水的耐蚀性优良 5、铜 Cu 利于冷加工成型，降低磁性 （三）材质之其它性能

1、以上材质正常状态无磁性。304M 冷加工后略有磁性（1.6u-2.0u 左右）；304HC 磁性为 （1.01u-1.6u 左右）；316 材质冷加工后磁性小于1.01u。 专业知识篇

1、304M、304HC、316 三种材质是目前300 系列奥氏体不锈钢使用最广的材质之一。各材质

明显差异为：冷加工后材质磁性为316<304HC<304M。316 材质抗化学品腐蚀，抗孔蚀性及 抗海水耐蚀性能相对于304M 及304HC 要优良。

2、总之，不锈钢标准件特性为耐腐蚀、美观、卫生，但其强度、硬度正常情况下相当于碳钢

（6.8 级）故对不锈钢产品应不可撞击、敲打、注意维护其表面光洁度、精度，且不能和使 用碳钢产品一样随便施加力量，亦不可施力过大，同时因不锈钢延展性好，在使用时产生钢 屑易粘于螺帽牙级处，增加摩檫力，易导致锁死，而使用碳钢即使产生铁屑也会掉落，相对 于不锈钢不易锁死。 第二部分 大螺丝 第一章 产品分类 一、产品大类

（一）、六角螺栓（HEXAGON HEAD BOLTS）

1、英制螺栓参照标准为ANSI/ASME B18.2.1，日标参照JIS B1180（韦氏牙）。英制参照 BSW916（韦氏牙）。

（1）、HEX MACHINE BOLT：无华司、有束尾、半牙六角螺栓， （2）、HEX TAP BOLT：无华司、无束尾、全牙六角螺栓， （3）、HEX CAP SCREWS：有华司、有束尾、半牙六角螺栓， 2、公制螺栓参照标准如下，其相互区别如表所示： 老国标 新国标 ISO 标准 DIN(德标) GB30

GB5780(半牙) GB5781(全牙) GB5782(半牙) GB5783(全牙) ISO4016 ISO4018 ISO4014 ISO4017 DIN601 DIN558 DIN931 DIN933

(二）、马车螺丝/圆头方颈螺栓（Carriage Bolts）

三）、内六角螺栓（Hexagon socket-head cap screws）： DIN912 ； GB70 ； ISO4762 ； ANSI /ASME B18.3

（四）、六角木螺丝（Hexagon Head Lag Screws）： ANSI/ASME B18.2.1 DIN 571

（五）、家俱螺丝（Furniture screws）：依客户标准 （六）、六角法兰螺栓(Hexagon Flange Bolt)： IFI 111 GB 5787 DIN 921 二、产品的识别

（一）、螺栓各部位图示： （二）、螺栓的标识：

如M20- 2 . 5X150 5/16 -18 X 3” 称 牙 长 称 牙 长 呼 呼

径 距 度 径 数 度 三、标志、性能等级

（1）、标志。六角头螺栓和螺钉（螺纹直径≥5mm）。需在头部顶面用凸字或凹字标志，或在头

部侧面用凹字标志。包括性能等级、厂标。碳钢：强度等级标记代号由“·”隔开的 两部分数字组成。标记代号中“·”前数字部分的含义表示公称抗拉强度，如4.8 级 六角对边六角对角

六角头厚度 C 螺纹倒角 C0 六角头倒角 r 过渡圆 螺纹公称直径杆部直径 L 公称长度 L0 螺纹长度 第二章 工艺流程 一、生产流程

盘元 退火 酸洗 抽线 打头 辗牙 热处理 电镀 包装 （一）、盘元：

1、盘元是指自厂商购入原始盘条，一个盘元主要包括以下几个方面的参数： A、厂牌 B、品名 C、规格 D、材质 E、炉号或批号 F、数量/重量

2、钢中的主要化学成份有：C、Mn、P、S、Si、Cu、Al，其中Al、Cu 的含量越低越好。 （二）、退火：消除线材加工内应力，增加其可锻造性。

（三）、酸洗：除去线材表面的一层氧化膜，同时对线材进行表面润滑，以利抽线。 盐酸 水洗 草洗 水洗（60-80℃） 磷酸盐 水洗 润滑剂 （四）、抽线：为了达到我们需要的线材直径。 酸洗 抽线 盘元

退火 酸洗 抽线

（五）、打头（成型）及辗牙：完成产品外形，并加以牙形的塑造。 （六）、热处理：改变螺丝的机械性能。

（七）、电镀：为了满足客户的要求进行的表面处理，同时也可以增加螺丝的某些性能。如防锈、 美观等。

（八）、包装：依标准或客户要求将产品予以装盒/箱。 （九）、以上各工序详见第五部分。 第三部分 小螺丝 第一章 产品分类

一、产品大类：

（一）、自攻钉（Tapping screws）

1、参照标准：英制自攻钉参照标准为ANSI/ASME B18.6.4，公制的参照标准有GB845 （R+）、GB846（F+）、GB847（O+）、JIS B1115（-）、JISB1122（+）JISB 1126 （HW）、JISB1127（HF）、JIS B1125 、DIN7971、DIN7972、DIN7973、DIN7981、

DIN7982、DIN7983、ISO1479（H）、ISO1481（B-）、ISO1482（F-）、ISO1483（O-）、 ISO7049（P+）、ISO7050（F+）、ISO7051（O+）。

2、头型：新、老国标中均有三种头型：老国标为圆头（R），沉头（F）和半沉头（O）， 新国标有盘头（P）、沉头（F）和半沉头（O），英制自攻钉有各种头型。目前常 见的自攻钉头型有如下：

3、牙型：目前自攻钉牙型有A、AB 、B、BT、BP\\BF、C、D、T 等牙型，各种牙型如图所 示。查阅：U.S.A.紧固件标准（原版）第13 页。 BP B AB BT

4、AB 牙和A 牙的区别：

①新版IFI 标准已将A 牙产品淘汰，但由于市场需要，一些企业也都在生产A 牙产品。A 牙 AB 牙产品主要区别在于其牙数不同，（如表一所示）。 P 型F 型O 型 B P B A B B T