GB/T 3098.8 螺栓，适用于 -200°C 至 +700°C 的温度范围

GB/T 3098.8 标准简介

本标准概述了在-200℃至+700℃极端温度下运行的螺栓连接部件的机械性能、材料、检验、识别和标记。它确保了压力容器、锅炉和高温机械等应用中的可靠性，是对GB/T 3098.1、GB/T 3098.6和DIN EN 10269等标准的补充。

范围

GB/T 3098.8-2010 规定了奥氏体钢制紧固件在低至-200℃的温度下以及钢/镍合金制紧固件在高至+700℃的温度下的性能要求。该标准涵盖了机械性能等级、测试方法以及材料匹配，以确保紧固件在热应力作用下的结构完整性。这对于需要抗蠕变、抗松弛和抗脆性断裂性能的行业至关重要。

适用于螺栓连接中的螺栓、螺钉、螺柱和螺母。
专注于在极端环境下安全运行所需的全部承载能力。
参考相关标准以实现全面合规。

材料和力学性能

材料的选择取决于其适用的温度范围，以保持其机械完整性。低温条件下，奥氏体钢具有良好的延展性；高温条件下，钢和镍合金则具有强度和抗蠕变性。材料的性能必须满足规定的硬度、抗拉强度和验证载荷要求。

低温材料

表1列出了最低工作温度至-200℃的奥氏体不锈钢组，其性能符合GB/T 3098.6和GB/T 3098.15标准。铜含量≤1%。更高的温度没有影响；更低的温度需要根据具体条件进行性能测试。

最低连续工作温度（约）	钢铁集团^一个	表现等级
最低连续工作温度（约）	钢铁集团^一个	螺栓	坚果
-60°C^b	A2L	50	50
	A2		50
	A3		70
-200°C^c	A4L	70	70
	A4		80
	A5		80

^一个铜含量≤1%（符合GB/T 3098.6和GB/T 3098.15标准）。
^b 带头螺栓。
^c 螺柱。

高温材料

表 2 列出了耐温高达 +700°C 的钢材和镍合金，其热处理性能符合 DIN EN 10269 表 4 的规定。屈服强度、蠕变强度和松弛性能的参考数据来自 DIN EN 10269 表 5、C.1 和 D.1。适用于 AD 2000-W2、W7、W10 和 VdTUV 认证的板材。

工作温度范围符合 DIN EN 10269			材料				螺栓和/或螺母硬度/HV
最小	短期^一个最大限度	长期^b 最大限度	缩写	数字	年级	健康）状况	最小	最大限度
-120°C	/	/	KB	1.568	X12Ni5	+NT	157	203
-120°C	/	/	KB	1.568	X12Ni5	+QT	173	235
/	400°C	500°C	码	1.1181	C35E	+N	150	200
/	400°C	500°C	育空	1.1181	C35E	+QT	165	210
/	400°C	/	YB	1.5511	35B2^克	+QT	165	210
-60°C	500°C	550°C	KG	1.7218	25CrMo4	+QT	195	240
-100°C	500°C	/	气相色谱	1.7225	42CrMo4	+QT	275	337
/	500°C	550°C	GA	1.7709	21CrMoV5-7	+QT	225	272
/	600°C	550°C	英国	1.7711	40CrMoV46	+QT	272	320
/	550°C	600°C	维	1.4923	X22CrMoV12-1	+QT 1^e	256	303
/	550°C	600°C	VH^f	1.4923	X22CrMoV12-1	+QT 2^f	287	367
/	600°C	600°C	大众汽车	1.4913	X19CrMoNbVN11-1	+QT	287	367
/	650°C	670°C	S	1.4986	X7CrNiMoBNb16-16	+WW+P	210	272
-196°C	650°C	650°C	SD	1.498	X6NiCrTiMoVB25-15-2	+AT+P	287	367
-196°C	650°C	800°C	SB	2.4952	NiCr20TiAl	+AT+P	320	417

^一个屈服强度和抗拉强度的温度极限。
^b 蠕变和断裂强度的温度极限。
^c 符合 DIN EN 10269 表 4 的条件：+N（正火），+NT（正火和回火），+QT（淬火和回火），+WW（温加工），+AT（固溶退火），+P（沉淀硬化）。
^d 仅限坚果。
^e V 根据 DIN EN 10269，Rp0.2 ≥600 N/mm² (+QT1)。
^f VH 符合 DIN EN 10269，Rp0.2 ≥600 N/mm² (+QT2)。
^克参见 VdTUV WB 490。

负载能力

载荷值可确保紧固件承受运行应力。用于设计验证。

粗牙螺栓的最小拉伸载荷

表 4a：A_s,nom × R_米，分钟 /千牛

螺纹尺寸 d	应力区 A_s,nom /mm²	奥氏体不锈钢		钢和镍合金
		50	70	KB	育空	KG	GA	英国	气相色谱	V	VH	S	SD	SB
		50	70	KB	YB	KG	GA	英国	气相色谱	V	大众汽车	S	SD	SB
M3	5.03	2.52	3.52	2.67	2.52	3.02	3.52	4.28	4.33	4.02	4.53	3.27	4.53	5.03
M3.5	6.78	3.39	4.75	3.59	3.39	4.07	4.75	5.76	5.83	5.42	6.1	4.41	6.1	6.78
M4	8.78	4.39	6.15	4.65	4.39	5.27	6.15	7.46	7.55	7.02	7.9	5.71	7.9	8.78
M5	14.2	7.1	9.94	7.53	7.1	8.52	9.94	12.1	12.2	11.4	12.8	9.23	12.8	14.2
M6	20.1	10.1	14.1	10.7	10.1	12.1	14.1	17.1	17.3	16.1	18.1	13.1	18.1	20.1
M7	28.9	14.5	20.2	15.3	14.5	17.3	20.2	24.6	24.9	23.1	26	18.8	26	28.9
M8	36.6	18.3	25.6	19.4	18.3	22	25.6	31.1	31.5	29.3	32.9	23.8	32.9	36.6
M10	58	29	40.6	30.7	29	34.8	40.6	49.3	49.9	46.4	52.2	37.7	52.2	58
M12	84.3	42.2	59	44.7	42.2	50.6	59	71.7	72.5	67.4	75.9	54.8	75.9	84.3
M14	115	57.5	80.5	61	57.5	69	80.5	97.8	98.9	92	104	74.8	104	115
M16	157	78.5	110	83.2	78.5	94.2	110	133	135	126	141	102	141	157
M18	192	96	134	102	96	115	134	163	165	154	173	125	173	192
M20	245	123	172	130	123	147	172	208	211	196	221	159	221	245
M22	303	152	212	161	152	182	212	258	261	242	273	197	273	303
M24	353	177	247	187	177	212	247	300	304	282	318	229	318	353
M27	459	230	/	243	230	275	321	390	395	367	413	298	413	459
M30	561	281	/	297	281	337	393	477	482	449	505	365	505	561
M33	694	347	/	368	347	416	486	590	597	555	625	451	625	694
M36	817	409	/	433	409	490	572	694	703	654	735	531	735	817
M39	976	488	/	517	488	586	683	830	839	781	878	634	878	976

螺栓连接的承载能力

为达到满负荷性能：选用规格合适的全负荷螺栓和螺母，高度（粗牙型用1型，细牙型用2型）、螺纹公差和强度比。拉伸试验中，断裂必须发生在符合GB/T 3098.1或3098.6标准的非螺纹部分。腰形螺柱符合GB/T 13807.2/3标准，公差符合GB/T 3103.4标准。

进行拉伸试验以验证最小载荷。
确保螺母高度符合载荷分布的类型要求。
选择合适的材料，避免组装过程中出现薄弱环节。

常问问题

哪些材料适用于-200°C的应用？

奥氏体钢如 A4L、A4、A5，70 级或 80 级，保证了表 1 中所述的延展性和韧性。

如何选择适用于高温环境的匹配螺栓和螺母？

使用表 3 进行合理的配对，确保螺母强度 >70% 螺栓，并且螺纹公差适当，以达到最大承载能力。

如果工作温度超过+700°C会怎样？

标准限值为 +700°C；对于更高的温度，应按照 DIN EN 10269 指南进行专门的蠕变和松弛试验。

为什么奥氏体螺母需要更高的屈服强度？

为了弥补小批量生产中的制造差异，确保与较软的螺栓配合使用时的可靠性（见表 3 注释 b）。

如何测试其全部承载能力？

按照 GB/T 3098.1 或 3098.6 进行拉伸试验，根据表 4a/5a 验证断裂位置和最小载荷。

铜含量有限制吗？

是的，奥氏体钢应≤1%以防止在低温下脆化。

GB/T 3098.8 螺栓，适用于 -200°C 至 +700°C 温度范围