GB/T 3098.6-2014 规定了耐腐蚀不锈钢螺栓、螺钉和螺柱在 10℃ 至 35℃ 环境温度范围内的力学性能。本标准适用于公称螺纹直径为 5 mm 至 100 mm 的紧固件，确保其在各种工业应用中的可靠性能。本标准将不锈钢分为奥氏体、马氏体和铁素体三大类，并根据抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度定义了性能等级。
机械性能
GB/T 3098.6-2014 标准中规定的机械性能确保不锈钢紧固件满足特定的强度和延展性要求。这些性能对于需要兼具耐腐蚀性和机械完整性的应用至关重要。下表详细列出了不同钢材组别和性能等级的最小抗拉强度 (Rm)、屈服强度 (Rp0.2)、断裂伸长率 (A) 和硬度范围。
| 钢铁集团 | 钢材等级 | 财产类别 | 最小抗拉强度 Rm (MPa) | 最小屈服强度 Rp0.2 (MPa) | 伸长率 A 分钟（以 d 的倍数表示） | 硬度 HB | 硬度 HRC | 硬度 HV | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最小 | 最大限度 | 最小 | 最大限度 | 最小 | 最大限度 | ||||||
| 奥氏体 | A1、A2、A3、A4、A5 | 50 | 500 | 210 | 0.6天 | – | – | – | – | – | – |
| 70 | 700 | 450 | 0.4d | – | – | – | – | – | – | ||
| 80 | 800 | 600 | 0.3天 | – | – | – | – | – | – | ||
| 马氏体 | C1 | 50 | 500 | 250 | 0.2d | 147 | 209 | – | – | 155 | 220 |
| 70 | 700 | 410 | 0.2d | 209 | 314 | 20 | 34 | 220 | 330 | ||
| 1101 | 1100 | 820 | 0.2d | – | – | 36 | 45 | 350 | 440 | ||
| 马氏体 | C3 | 80 | 800 | 640 | 0.2d | 228 | 323 | 21 | 35 | 240 | 340 |
| 马氏体 | C4 | 50 | 500 | 250 | 0.2d | 147 | 209 | – | – | 155 | 220 |
| 70 | 700 | 410 | 0.2d | 209 | 314 | 20 | 34 | 220 | 330 | ||
| 铁素体 | F12 | 45 | 450 | 250 | 0.2d | 128 | 209 | – | – | 135 | 220 |
| 60 | 600 | 410 | 0.2d | 171 | 271 | – | – | 180 | 285 | ||
1 淬火，回火温度最低为 275°C。
2 公称螺纹直径 d ≤ 24 mm。
化学成分
GB/T 3098.6-2014 标准规定了紧固件用不锈钢的化学成分要求，包括元素含量限值。这些成分要求确保了不锈钢的耐腐蚀性、机械性能和可加工性。下表列出了各钢种中关键元素的百分比限值。
| 钢材等级 | 钢铁集团 | C (%) | Si (%) 最大值 | Mn (%) 最大值 | P (%) 最大值 | S (%) | N (%) 最大值 | Cr (%) | Mo (%) | Ni (%) | Cu (%) | 其他（%） | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最小 | 最大限度 | 最小 | 最大限度 | 最小 | 最大限度 | 最小 | 最大限度 | 最小 | 最大限度 | 最小 | 最大限度 | |||||||
| A1 | 奥氏体 | – | 0.12 | 1 | 6.5 | 0.20 | 0.153 | 0.353 | – | 16 | 19 | – | 0.70 | 5.04 | 10.05 | 1.75 | 2.25 | – |
| A2 | – | 0.106 | 1 | 2.0 | 0.05 | – | 0.03 | – | 157 | 20 | – | –8 | 8.0 | 19.0 | – | 4.0 | – | |
| A39 | – | 0.08 | 1 | 2.0 | 0.05 | – | 0.03 | – | 17 | 19 | – | – | 9.0 | 12.0 | – | 1.0 | – | |
| A410 | – | 0.086 | 1 | 2.0 | 0.05 | – | 0.03 | – | 16 | 18 | 2 | 3 | 10.0 | 15.0 | – | 4.0 | – | |
| A59,10 | – | 0.08 | 1 | 2.0 | 0.05 | – | 0.03 | – | 16 | 19 | 2 | 3 | 10.5 | 14.0 | – | 1.0 | – | |
| C110 | 马氏体 | 0.09 | 0.15 | 1 | 1.0 | 0.05 | – | 0.03 | – | 12 | 14 | – | – | – | 1.0 | – | – | – |
| C3 | 0.17 | 0.25 | 1 | 1.0 | 0.04 | – | 0.03 | – | 16 | 18 | – | – | 1.5 | 2.5 | – | – | – | |
| C410 | 0.08 | 0.15 | 1 | 1.5 | 0.06 | 0.153 | 0.353 | – | 12 | 14 | – | 0.60 | – | 1.0 | – | – | – | |
| F111 | 铁素体 | – | 0.12 | 1 | 1.0 | 0.04 | – | 0.03 | – | 15 | 18 | – | –12 | – | 1.0 | – | – | – |
3 硫可以被硒取代。
4 如果镍含量低于 8%，则锰含量必须至少为 5%。
5 如果镍含量高于 8%，则对铜的最低含量没有限制。
6 对于碳含量最高为 0.03% 的奥氏体钢，氮含量最高可达 0.22%。
7 如果铬含量低于 17%，则镍含量必须至少为 12%。
8 钼的添加由制造商自行决定。对于某些应用，订单中可能会规定钼含量的限制。
9 稳定牌号：钛含量≥5×C%至0.8%，或铌和/或钽含量≥10×C%至1.0%。
10 对于直径较大的产品，为了达到规定的机械性能，可以使用更高的碳含量，奥氏体钢的碳含量最高可达 0.12%。
11 可能含有钛 ≥ 5×C% 至 0.8%，或铌和/或钽 ≥ 10×C% 至 1.0%。
12 钼的添加与否由制造商决定。
常见问题解答 (FAQ)
- 1. GB/T 3098.6-2014 的适用范围是什么？
- 本标准适用于公称螺纹直径为 5 毫米至 100 毫米的不锈钢螺栓、螺钉和螺柱，在 10°C 至 35°C 的环境温度下进行测试。
- 2. 本标准中如何指定属性类别？
- 性能等级 50、70、80 和 110 表示标称抗拉强度（单位为 MPa）除以 10，适用于奥氏体、马氏体或铁素体不锈钢。
- 3. 性能等级为 110 的 C1 级马氏体钢需要进行何种热处理？
- 必须对其进行淬火和回火处理，回火温度至少为 275°C，才能达到规定的机械性能。
- 4. 铁素体钢 F1 级螺纹的直径是否有限制？
- 是的，F1 的特性适用于公称螺纹直径最大为 24 毫米的紧固件。
- 5. 该标准如何处理奥氏体钢种（如 A3 和 A5）的稳定性问题？
- 通过添加钛（≥ 5×C% 至 0.8%）或铌/钽（≥ 10×C% 至 1.0%）来稳定化，以防止碳化物析出并增强耐腐蚀性。
- 6. A2级钢中钼含量可以调整吗？
- 制造商可酌情添加钼，但对于需要精确控制的应用，应在采购订单中注明具体限量。
